DE1163004B

DE1163004B - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Musters auf einer Kunststoffolie

Info

Publication number: DE1163004B
Application number: DER29582A
Authority: DE
Inventors: Ole-Bendt Rasmussen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-02-05
Filing date: 1961-02-02
Publication date: 1964-02-13

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Musters auf einer Kunststoffolie Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Musters auf einer Kunststoffolie durch örtliche änderung der Adhäsionskräfte zu einer Flüssigkeit oder einem Farbstoff.
Es ist bereits bekannt, die Adhäsionskräfte von Kunststoffolien durch Elektronenbestrahlung zu verändern, um die Folie bedruckbar zu machen. Es ist ferner bekannt, die Elektronenbestrahlung von Kunststoffgegenständen im Vakuum vorzunehmen.
Die Erfindung betrifft dagegen ein Verfahren zur Herstellung eines Musters auf einer Kunststoffolie durch örtliche Änderung der Adhäsionskräfte zu einer Flüssigkeit oder einem Farbstoff, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zur örtlichen Änderung der Adhäsion die Folie im Vakuum entsprechend dem Muster örtlich mit Elektronen bestrahlt wird.
Die Elektronenbestrahlung kann beispielsweise -- mittels einer aus einer großen Anzahl von Elektronen emittierenden Elementen bestehenden Platte erfolgen, die dem gewünschten Muster entsprechend belichtet wird, wobei die dabei frei werdenden Elektronen unter Verwendung einer bei Bildverstärkern bekannten Elektronenoptik mittels eines elektrischen Feldes beschleunigt werden.
Die bevorzugte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß diese aus einer Vakuumkammer mit Vorrichtungen zur Erzeugung eines hinsichtlich der Richtung und der Intensität veränderlichen Elektronenstrahls und mit einer Einführöffnung und einer Entnahmeöffnung für eine Folienbahn besteht und daß beide Öffnungen an Vakuumschleusen angeschlossen sind.
Hinsichtlich der Änderung der Richtung und der Intensität des Elektronenstrahls ist zu bemerken, daß an den Stellen, an denen die Folie vom Elektronenstrahl getroffen wird, eine Änderung der Molekülstruktur eintritt, die beispielsweise darin bestehen kann, daß freie Bindungen entstehen. Wenn eine in dieser Weise bestrahlte Folie dann mit dem Luftsauerstoff in Berührung kommt oder in anderer Weise mit Stoffen in Berührung gebracht wird, die das Bestreben haben, mit dem Material chemische Verbindungen zu bilden, entsteht eine Oberfläche, deren Charakter von der erfolgten Bestrahlung abhängig ist, und deren Adhäsion gegenüber Farbstoffen Unterschiede aufweist, die beispielsweise dem Muster der erfolgten Elektronenbestrahlung entsprechen.
Bei Benutzung geeigneter Stoffe läßt sich auch eine dem Muster entsprechende Impfpolymerisation erzielen. So kann man beispielsweise bei der Verwendung von Monomeren mit hydrophoben Eigenschaf- ten, wie z. B. Polyäthylen oder Polypropylen durch Impfpolymerisation ein Muster hervorbringen, dessen bestrahlten Teile hydrophile Eigenschaften aufweisen.
Umgekehrt kann man bei einer Folie mit hydrophilen Eigenschaften, beispielsweise einer Polyvinylalkoholfolie, durch Impfpolymerisation mit Monomeren ein Muster erzielen, dessen bestrahlten Teile hydrophobe Eigenschaften haben.
Man erhält somit in einfacher Weise ein Muster oder ein Klischee, wobei man die im Prinzip an sich allgemein bekannten Apparaturen, wie z. B. eine Elektronenstrahlröhre mit der üblichen Elektronenoptik und Steuerelektroden benutzen kann.
Wenn die Folie als fortlaufendes Band der Vakuumkammer durch Vakuumschleusen zugeführt und aus dieser herausgeführt wird, erhält man einen fortlaufenden Klischeestreifen oder ein Band, da die Schleusen dafür Sorge tragen, daß durch die dauernde Absaugwirkung in der Elektronenstrahlröhre stets das erforderliche Vakuum aufrechterhalten bleibt.
Die Vakuumschleusen können erfindungsgemäß aus U-Rohren bestehen, die teilweise mit einer Flüssigkeit, vorzugsweise Quecksilber, gefüllt sind. Derartige Schleusen sind leicht aufzubauen, und die Verwendung von Quecksilber bietet den Vorteil, daß die Höhe der U-Rohre in angemessenen Grenzen gehalten werden kann.
Eine zweckmäßige Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist ferner dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die mit der Einführöffnung der Kammer verbundene Vakuumschleuse aus zwei oder mehreren, mit einer Flüssigkeit gefüllten U-Rohren besteht, zwischen denen eine Absaugkammer eingeschaltet ist. In dieser Weise wird die Elektronenstrahlröhre wirksam evakuiert, da die an der Folienoberfläche haftende und daher eventuell durch die erste Vakuumschleuse eingeschleuste Luft in der zwischen der ersten und der zweiten Schleuse liegenden Absaugkammer vollständig entfernt wird. Die andere Schleuse kann im übrigen ganz kurz sein, weil es sich hier nur um eine sehr kleine Druckdifferenz handelt.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert, die in schematischer Darstellung einen Schnitt durch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung zeigt.
In der Zeichnung ist eine Vakuumkammer 1 in der Form einer gewöhnlichen Elektronenstrahlröhre dargestellt. Die Elektronenoptik und die Steuerelektroden der Röhre sind jedoch nicht eingezeichnet, da sie als solche nicht zur Erfindung gehören.
Die Vakuumkammer 1 hat zwei Öffnungen 2 und 3, von denen die Öffnung 2 als Einführöffnung und die Öffnung 3 als Entnahmeöffnung für eine Folie 4 aus synthetischem Kunststoff dient. Die Öffnung 2 steht mit einer Absaugkammer 5 in direkter Verbindung, die durch einen Rohrstutzen 6 in nicht näher angegebener Weise an eine Vakuumpumpe angeschlossen ist. Die Absaugkammer 5 ist außerdem mit einem U-Rohr 7 verbunden, das eine Vakuumschleuse bildet, und zu diesem Zweck teilweise mit einer Flüssigkeit 8 gefüllt ist. Der andere Schenkel des U-Rohres ist an eine andere Absaugkammer 9 angeschlossen, die mit einem Stutzen 10 ebenfalls mit einer Vakuumpumpe verbunden ist.
Die Kammer 9 ist außerdem mit einem U-Rohr 11 verbunden, das ebenfalls eine Flüssigkeit 12 enthält und somit eine Vakuumschleuse bildet. Der andere Schenkel des U-Rohres 11 steht direkt mit der freien Atmosphäre in Verbindung. Da die Druckdifferenz zwischen dem atmosphärischen Druck und dem Druck in der Kammer 9 beträchtlich sein muß, enthält das U-Rohr 11 zweckmäßig eine schwere Flüssigkeit, beispielsweise Quecksilber.
Die Flüssigkeit 8 im U-Rohr 7 kann auch Quecksilber sein, hier kann man aber auch eine leichtere Flüssigkeit verwenden, da es sich hier nur um einen geringen Druckunterschied zwischen der Absaugkammer 5 und der Absaugkammer 9 handelt.
Die Entnahmeöffnung 3 der Vakuumkammer 1 ist mit dem einen Schenkel eines U-Rohres 13 verbunden, das ebenfalls eine schwere Flüssigkeit 14 enthält.
Somit hat auch die Ausgangsseite ihre Vakuumschleuse, so daß in der Vakuumkammer 1 das erforderliche Vakuum aufrechterhalten wird.
Am Boden der U-Rohre sowie an deren übrigen Krümmungen, wo die Rohre zu den Absaugkammern und zur Vakuumkammer führen, sind in den Rohren Führungselemente 15 vorgesehen. Die durch die Absaugkammern und Rohre geführte Folie wird beim Transport von den Führungselementen 15 geführt.
Als Führungselemente kann man beispielsweise glatte Stangen oder Rollen benutzen.
Die Folie 1 wird in der durch die Pfeile 16 angedeuteten Richtung durch das Gerät gefördert. Je nachdem, welches Muster man herzustellen wünscht, kann die Folie kontinuierlich oder stufenweise durch das Gerät geleitet werden. Im letzteren Falle stellt man beim Stillstand der Folie ein ganzes Bild her, wonach die Folie ein der Bildbreite entsprechendes Stück weitergefördert wird.
Wenn die Folie wieder ins Freie gelangt, nimmt die Oberfläche beispielsweise einer aus einem Polyäthylen des linearen Typs bestehenden Folie Sauerstoff auf.
Die Adhäsion zwischen der Folie und Farbstoffen oder anderen Flüssigkeiten ändert sich somit nach dem gewünschten Muster, und zwar derart, daß die Folie als Klischee verwendet werden kann. Mit entsprechender Wirkung lassen sich auch andere Kunststoffe verwenden.
Ein solches Klischee kann z. B. beim Rotationsdruck verwendet werden und ist bedeutend schneller und einfacher herzustellen als die bisher benutzten Klischees. Es läßt sich außerordentlich leicht auf den Walzen der Druckmaschine anbringen. Da eine sehr dünne Folie benutzt wird, ergeben sich auch verhältnismäßig niedrige Herstellungskosten.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung eines Musters auf einer Kunststoffolie durch örtliche Änderung der Adhäsionskräfte zu einer Flüssigkeit oder einem Farbstoff, dadurch gekennzeichn e t, daß zur örtlichen Änderung der Adhäsion die Folie im Vakuum entsprechend dem Muster örtlich mit Elektronen bestrahlt wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus einer Vakuumkammer (1) mit Vorrichtungen zur Erzeugung eines hinsichtlich der Richtung und der Intensität veränderlichen Elektronenstrahls und mit einer Einführöffnung (2) und einer Entnahmeöffnung (3) für eine Folienbahn (4) besteht und daß beide Öffnungen (2, 3) an Vakuumschleusen angeschlossen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumschleusen aus U-Rohren (11, 13) bestehen, die teilweise mit einer Flüssigkeit (12, 14) vorzugsweise mit Quecksilber gefüllt sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die mit der Finfühqröffnung (2) der Kunrner (1) verbundene Vakuumschleuse aus zwei oder mehreren, mit einer Flüssigkeit gefüllten U-Rohren besteht, zwischen denen eine Absaugkammer (5, 9) eingeschaltet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 227, 1065952