DE1461250A1

DE1461250A1 - Verfahren zum Ausschalten der statischen Elektrizitaet beim Beschichten einer biegsamen Unterlage

Info

Publication number: DE1461250A1
Application number: DE19631461250
Authority: DE
Inventors: Newman Douglas Alexander
Original assignee: Columbia Ribbon and Carbon Manufacturing Co Inc
Current assignee: Columbia Ribbon and Carbon Manufacturing Co Inc
Priority date: 1962-10-22
Filing date: 1963-10-19
Publication date: 1969-03-27
Also published as: US3223554A; GB1025475A; AT254913B; DE1461250C3; CH430428A; DE1461250B2

Description

Verfahren zum Ausschalten der statischen Elektrizität beim Beschichten einer biegsamen Unterlage

Die Erfindung bezieht sich auf druckempfindliche Übertragungselemente, wie Kohlepapiere und Schreibraaschinenfarbbänder» und insbesondere auf solche Elemente, auf welche die Übertragungs- bzw. farbabgebende Schicht vermittels leichtflüchtiger, organischer Lösungsmittel auf eine biegsame Unterlage oder einen träger aufgebracht wird, sowie auf das neuartige Verfahren zu dessen Herstellung«

Seit vielen Jahren wird Kohlepapier auf herkömmliche Weise durch Aufbringung der Übertragungsschicht als Aufschmelz-Wachsmasse gefertigt; die jetzige Tendenz auf dem G-ebiet des Vervielfältigers geht jedoch dahin, daß Übertragungs-

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schichten

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schichten auf der Basis von Kunststoffbindemitteln verwendet und gelöst in leichtflüchtigen, organischen Lösungsmitteln aufgebracht werden.

Die Übertragungsschichten, die vermittels leichtflüchtiger Lösungsmittel aufgebracht werden, bieten gegenüber den - · herkömmlichen Aufschmelz~¥achsraassen grosse Vorteile. Die auf der Basis von Wachs oder Harzbindemitteln beruhenden Lösungsmittelbeschichtungen sind in äwmeren und gleichförmigeren Schichten aufbringbar als die Aufschmelzraassen. Die Lösungsmittelbeschichtungen werden bei Zimmertemperatur aufgetragen und weisen nicht die Imprägnierungs- und J?leekenbildungsprobleme auf, die bei dem geschmolzenen Wachs und heissen Ölen vorhanden sind, wenn Aufschmelzmassen auf Papierunterlagen bzw. -träger aufgebracht werden. Auch sind die Lösungsmittelbeschichtungen auf der Basis von Kunststoffbindemitteln griffsauberer, ergeben wischfestere Kopien und werden bei veränderter Temperatur nicht zu weich bzw. zu hart.

Obgleich die Verwendung von Übertragungsschichten, welche vermittels (leichtflüchtiger, organischer Lösungsmittel aufgebracht werden, viele Vorteile aufweist, sind dennoch zahlreiche Nachteile vorhanden, die" während der Herstellung.-der diese Lösungsmittel enthaltenden Übertragungsele*- mente auftreten. Da die Übertragungsmasse mit Hilfe von

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Lösungsmitteln aufgebracht wird, muß die Bescliiehtungsanlage einen Trockentunnel mit'einer Länge von ungefähr 10 m umfassen, in dem das leichtflüchtige Lösungsmittel nach dem Aufbringen der Beschichtung verdampft. Auf diese Weise ist die Strecke der biegsamen', ^: der Atmosphäre ausgesetzten Unterlage von dem Zeitpunkt an, ah dom die Folie von einer Walze abgewickelt, beschichtet, getrocknet und auf eine zweite Walze aufgebracht' wird, bedeutend grosser als dies bei Aufschmelzmassen der Fall ist. Trotz Filterung der Luft sammelt sich viel durch die statische Anziehungskraft angebogener Staub und Schmutz auf der Unterlage an und hat eine sehr'schädliche Wirkung auf die Abbildungseigenschaften des hergestellten Bogens oder Bandes.

Papierbahnen und Kunststoff-Folien haben das Bestreben, während^;der Fertigung auf"ihrer Oberfläche statische Elektrizität anzusammeln und aufzuspeichern, so daß man, wenn eine lange Strecke des Papiers oder der Folie freigelegt wird, einem Potential von mehreren Tausend Volt bei unbeabsichtigter Berührung begegnet. Dieses Problem der statischen. Aufladung ist bei Kunststoff-Folien viel grosser als bei Papier, da die Kunststoff-Folien das Bestreben haben, ein viel höheres Potential aufzubauen. Es wurde festgestellt, daß die statische Aufladung der Unterlage das Bestreben hat, Staub und Schmutz aus der Atmosphäre anzuziehen. Jerdoch ist bei* den Kunststoff-Folien das Bestreben des anliegenden groseon Potentials, sich im Bereich des Trocken-

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tunnels

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tunnels der Lösungsmittelbeschichtungsvorrichtung zu entladen und eine Explosion der äusserst leichtflüchtigen, organischen Lösungsmitteldämpfe zu bewirken, viel grosser als bei Papierunterlagen.

Das Ziel der Erfindung ist die Beseitigung einiger der Probleme, die sich bei der Herstellung von Übertragungsbögen und -bändern mit einer aus einem organischen Lösungsmittel aufgebrachten Beschichtung ergeben, sowie die Fertigung derartiger Bögen und Bänder auf eine sauberere und zuverlässigere Weise, als dies-bisher möglich war.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sioh aus der folgenden Beschreibung. Auf der Zeichnung ist die Erfin-dung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen:

JPig. 1 eine schematische Ansicht der erfindungsgemäss verwendeten BeSchichtungsanlage, und

Pig. 2 in vergrössertem Maßstab, eine schematisohe Querschnitt sansioht eines erfindungsgemäss hergestellten Übertragungselementes.

!Die erfindungsgemäß angestrebten Ziele und Vorteile werden durch das Aufbringen einer leitenden, metallischen Besehieh-

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. tung auf einen biegsamen !rager der bisherigen Übertragungs bögen,unter Erdung des Überzugs während seiner Bildung verwirklicht. '

Es stellte sioh heraus, daß eine derartige Unterlage viel einfacher gehandhabt, gerollt, beschichtet und anderweitig verarbeitet werden kann als eine unbehandelte Unterlage, vorausgesetzt, daß die leitende, metallische Beschichtung geerdet wird, so daß die statische Aufladung davon abgeleitet werden kann. ·

Auf diese Weise wird das Problem der statischen Aufladungen vermieden und das Bestreben der Unterlage, aus der Atmosphäre Staub und Schmutz anzuziehen, ist dadurch beseitigt. Desgleichen wird die Möglichkeit einer Explosion und eines Brandes auf Grund der Selbstentzündung des Lösungsmitteldampfes duroh statische Entladung ebenfalls vermieden.

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Die Erfindung ist auf sämtliche biegsame Unterlagen, die das Bestreben'einer Speicherung der statischen Elektrizität aufweisen, einschliesslioh Papier und der herkömmlichen Kunststoff-Polien-Unterlagen anwendbar. Die wichtigsten Kunststoff-Folien für eine erfindungsgemässe Verwendung .sind gegenwärtig Polyethylenterephthalat ("Mylar"), Polyvinylchlorid, Polyvinylfluorid, Polyvinylidenchlorid ("saran"), Polyäthylen, Polypropylen, Zelluloseacetat und

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Zellophan. Die Unterlagsfolie wird mit einem leitenden Metall, wie Silber, Zupfer, Mckel, Chro'm od.dgl. beschichtet. Die bevorzugte Metöiode besteht im Aufbringen einer dünnen Vakuumbedampfungssehicht von Silber in herkömmlicher Weise, wobei die Silberschicht äusserst dünn ist, somit möglichst niedrige Gestehungskosten verursacht, und die ursprüngliche Biegsamkeit der Folienunterläge nicht beeinträchtigt. Es stellte sich heraus, daß es keinen unteren Grenzwert für die Stärke der aufzubringenden Metallschicht gibt, solange diese verhältnismässig geschlossen ist, so daß die statische Aufladung von der Unterlage abgeleitet werden kann. Die Metallbeschichtungen sind vorzugsweise so dünn, daß sie praktisch transparent sind, wenn man sie dicht vor das Auge hält;

Bei der praktischen Herstellung wird eine Kunststoff-Folie, die beispielsweise eine Stärke von etwa 13/U aufweist und aus "Mylar" besteht, vakuumbedampft, wobei ungefähr 1,5 bis 12 kg einer metallischen Silberverbindung auf 100 kg Folienmaterial aufgebracht werden.

Ansohliessend wird die metallbeschichtetd Unterlage, die auf der Walze und/oder an verschiedenen Stellen längs der zu beschichtenden Bahn geerdet ist, mit der durch das Lösungsmittel aufgebrachten Übertragungsmasse beschichtet; diese Masse wird vorzugsweise auf die Oberfläche der

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Kunststoff-Folie aufgebracht, kann jedoch, gegebenenfalls auf die Metallschicht aufgetragen werden.

Wie in Pig. 1 dargestellt ist, wird die mit der Metallschicht versehene Unterlage 2 von der geerdeten Walze 1 abgezogen, läuft über geerdete Leerwalzen 3 und 4 und gelangt mit der Streichwalze 5 in Berührung, welche in die im Bottich 6 enthaltene 3?arblösung 7 eintaucht. D£e die nasse larbe als Schicht 8 tragende Bahn läuft über eine geerdete Leerwalze 9 und durch einen Kanaltrockner 10, wo sich das Lösungsmittel verflüchtigt, so daß die Farbschicht trocknet und sich eine trockene Übertragungsbeschichtung 11 bildet, Endlich wird die Bahn auf eine Walze 12 aufgewickelt und Bögen oder Bänder werden davon abge schnitten; diese weisen, wie in Eig. 2 dargestellt ist, eine biegsame Unterlage 2a, eine leitende Metallbesohichtung 2b und eine Übertragungssohicht 11 auf.

Während des Beschichtungsarbeitsganges wird verhindert, daß die Unterlage eine statische Aufladung ansammelt, und zwar vermittels der Metallbeschichtung in Kombination mit der geerdeten Walze bzw. Walzen, wobei die statische Elektrizität von der Unterlage durch die Metallbeschichtung abgeleitet wird. Auf diese Weise wird verhindert, daß die Unterlage aus der Atmosphäre Staub und Schmutz anzieht, * und daß eine Explosion oder ein Brand auf Grund der stati schen Entladung im Bereich des Kanaltrockners entstehen kann*

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Das nachstehend beschriebene Verfahren ist.lediglich beispielsweise und nicht einschränkend angeführt.

Eine breite Bahn einer "Mylar" -Polyäthylenterephthalat-Polyesterfolie mit einer Stärke von ca. 13/U wurde einseitig mit einer geschlossenen Silberschicht bedampft, wobei das Gewichtsverhältnis von Silber zu Folienmaterial" 3:100 betrug.

Der mit einer Silberschicht versehene PiIm wurde auf eine geerdete Walze aufgewickelt und anschliessend auf der gegenüber der Metallbeschichtung liegenden Oberfläche der .Folie.auf die in Eig. 1 veranschaulichte Weise mit einer leichtflüchtigen, organischen Lösung einer Übertragungsmasse beschichtet, die ein VinylchloridrVinylacetat-Mischpolymerisat-Bindemittel, Mineralöl, Ruß, Äthylacetat und !Toluol enthielt.

Sie fertiggestellte, auf die Walze 12 aufgebrachte Bahn wies keinerlei statische Elektrizität auf, hatte keine Haftungstendenz und war leicht abzuwickeln, zu schneiden und zu handhaben*

Wie jedem Fachmann aus dem Vorstehenden ersichtlich ist, bezieht ,sich die Erfindung auf alle Arten von mit einem * leichtflüchtigen, organischen Lösungsmittel aufgebrachten '

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Übertragungssciiiohten

Übertragungsschichten, einschliesslieh der druckempfindlichen Garbonbeschichtungen, die beispielsweise in der US-Patentschrift 3 037 879 beschrieben sind; in diesem Fall ist das Bindemittel harzhaltig, porös und nicht farbabgebend , während zur Bildung einer Kopie das Öl und Pigment unter Schreibdruck ausgepreßt werden; desgleichen sind die herkömmlicheren Schablonen-Übertragungsschichten des Kohlepapiers, hektographische und magnetische Pigmentarten eingeschlossen, bei denen das Bindemittel aus Wachs, Harz oder einem Gemisch aus diesen Bestandteilen bestehen kann. Biese Arten sind in den US-Patentschriften 3 036 924, 2 872 340 und 2 606 775 beschrieben.

Wie weiterhin in der IJS-Patentschrift 3 037 879 beschrieben

ist, können die Übertragungselemente gemäß der Erfindung. auch eine zwischen die biegsame Unterlage und die Übertragungssohicht eingebrachte Zwischenschicht aufweisen, deren Aufgabe es ist, die Übertragungsschioht an die Unterlage zu binden oder diese daran anhaften zu lassen, und zu verhindern, daß sich diese vor ihrer Verwendung von der Unterlage abschält oder abplatzt. Dies ist besonders wichtig bei Kunststoff-Folien-Unterlagen und man begegnet dem insbesondere durch die Verwendung von Zwischenschichten auf der Basis von oder aus reinem Kunststoff, wie z.B. Vinylharzen.

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Selbstverständlich, ist die Erfindung nicht auf die vorstehenden Ausführungsmöglichkeiten "beschränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen möglich, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche ;

1. Verfahren zur Herstellung von Übertragungsbändern mit einer auf eine biegsame Unterlage mit Hilfe eines flüchtigen, organischen Lösungsmittels aufgebrachten Beschichtung, wobei das Lösungsmittel verdampft und eine druckempfindliche Übertragunsschicht auf der Unterlage gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß man eine einseitig mit einer dünnen, elektrisch leitenden Metallschicht versehene Unterlage verwendet und diese Metallschicht während des Beechichtungsund Verdampfungsarbeitsgangs zur Verhinderung des Ansammeins von statischer Elektrizität auf dem Band und somit der Gefahr eines Brandes oder einer Explosion infolge Entzündung des flüchtigen Lösungsmittels oder dessen Verdampfungsprodukts, erdet. .

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Unterlage eine,,Kunststoff-Folie verwendet wird.

Heue Unterlagen m-1 e ι **>*. 2 Ht. t setz 3 9Ö9B13/0873 ,·*···

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht durch Vakuumbedampfung unter Bildung einer geschlossenen, elektrisch leitenden Schicht auf die Unterlage aufgebracht wird.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die druckempfindliche Übertragungsschicht auf die eine Seite und die Metallschicht auf die andere Seite der biegsamen Unterlage aufgebracht werden.

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