DE1504661B2

DE1504661B2 - Verfahren zur kontinuierlichen Behandlung einer Seite einer Folienbahn aus thermoplastischem Kunststoff

Info

Publication number: DE1504661B2
Application number: DE19621504661
Authority: DE
Inventors: Richard Thomas Buffalo Mc Bride; Harold Tonawanda Rogers Jun.
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1961-07-03
Filing date: 1962-07-02
Publication date: 1974-09-26
Also published as: LU41955A1; DE1504661C3; NL280451A; GB938325A; DE1504661A1; BE619638A

Description

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Vor oder hinter dem Punkt, an welchem die Folie Elektrode gehenden Ebene gemessen wird. Diese die Walze 14 zuerst berührt, ist eine Elektrode Fläche der Elektrode, die der Folie zugewandt ist, oder sind mehrere Elektroden 15 angeordnet. Die wird als eine projizierte Fläche auf eine Ebene geElektrode 15 kann eine Drahtelektrode von einem messen, die durch die Enden der Elektrode geht, Durchmesser von 0,025 bis 3,175 mm sein und aus 5 die der Folie am nächsten liegen. Die maximale begehärtetem Stahl bestehen. Als Elektrode kann man vorzugte Oberfläche kann erhalten werden, indem auch jeden anderen metallischen Leiter verwenden, man eine im wesentlichen zylinderförmige Elektrode der eine hinreichende Festigkeit und Raumbeständig- verwendet, z. B. mindestens einen feinen Draht mit keit aufweist. Solche Stoffe sind z. B. Wolfram, eine einem Durchmesser bis 3,175 mm oder eine Messer-Nickel-Eisen-Legierung, eine Nickellegierung, Kup- io schneide mit einem Krümmungsradius bis 0,127 mm. fer, Messing, rostfreier Stahl usw. Die Drahtelektrode Theoretisch gibt es keine für die Elektrode vorwird aus einer nicht dargestellten Gleichstromquelle schreibbare genaue Mindestoberfläche, unterhalb gespeist. Die Gleichstromquelle führt der Drahtelek- deren es möglich ist, einen ungleichförmigen elektrotrode 15 durch ein Hochspannungskabel eine ge- statischen Feldgradienten zu erzeugen. Eine Obernügende Spannung, gewöhnlich zwischen 15 und 15 fläche von weniger als 0,004 cm² auf den laufenden Kilovolt, zu, um eine Ladung von mindestens Zentimeter ist jedoch für eine Drahtelektrode zur 0,23 Mikrocoulomb je 6,452 cm² der Folienober- praktischen Anwendung im Sinne der Erfindung fläche zu erzeugen und auf diese Weise eine innige nicht dauerhaft genug, und im allgemeinen wird ein Berührung der Folie 11 mit der Walze 14 zu er- Mindestwert von 0,0076 cm² auf den laufenden zwingen. An Stelle einer Drahtelektrode kann auch 20 Zentimeter bevorzugt. Eine Messerschneidenelekeine Messerschneidenelektrode oder eine Nadelelek- trode kann schärfer sein (einen kleineren Durchtrode verwendet werden. messer haben) als eine Drahtelektrode und dabei

Um die Ladung von mindestens 0,23 Mikroculomb trotzdem eine ausreichende Festigkeit aufweisen. Die je 6,452 cm² zu erzielen, müssen mehrere kritische wirksamste Elektrode ist ein feiner Draht mit einem Erfordernisse erfüllt sein: 25 Durchmesser von 0,0254 bis 0,0508 mm.

Die Gleichstromquelle muß fähig sein, eine nied-

1. Es muß ein positiver oder negativer Strom ver- rige Stromdichte in der Größenordnung von 4,2 bis wendet werden, jedoch nicht beides zugleich. 200 Mikroampere/m²/Minute bei einer Spannung Zu diesem Zweck wird im allgemeinen eine von 2 bis 30 Kilovolt zu erzeugen. Die Mindestspan-Gleichstromquelle verwendet. Es ist auch mög- 30 nung von 2 Kilovolt hat sich als notwendig erwiesen, lieh, eine einer Gleichstromquelle überlagerte um den richtigen elektrostatischen Feldgradienten pulsierende Stromquelle zu verwenden, wenn von mindestens 30 000 Volt/cm für Luft an der Oberdie Polarität des resultierenden Stromes keine fläche der kritischen Elektrode zu erzeugen, wenn Änderung erfährt, d. h. entweder positiv oder der Abstand zwischen der Elektrode und der Folie negativ bleibt. 35 sich einem Wert von 0,635 mm und die Folien-

2. Zwischen der Elektrode und der geerdeten geschwindigkeit sich einem Mindestwert von 61 cm/ Walze oder dem geerdeten Band, über welches Minute annähert. Die im jeweiligen Fall erforderdie Folie läuft, muß ein ungleichförmiger elek- liehe Spannung ist diejenige, die nötig ist, um anfängtrostatischer Feldgradient hergestellt werden, so Hch mindestens eine Ladung von 0,23 Mikrocoulomb daß das Feld in unmittelbarer Nähe der Elek- 4° je 6,452 cm² Materialfläche zu erzeugen; sie muß trode wesentlich stärker ist als die in unmittel- jedoch geringer sein als die Durchschlagsspannung, barer Nähe der Folie auf der Walze oder dem Die erforderliche Spannung richtet sich nach der GeBand. Insbesondere muß der elektrostatische schwindigkeit, mit der die Folie an der Elektrode Feldgradient in der Nähe der Elektrode aus- vorbeiläuft, dem Abstand der Elektrode von der reichen um das Medium (gewöhnlich Luft) in 45 Folienoberfläche, den elektrischen Eigenschaften der diesem Bereich zu ionisieren, d. h., er muß für Folie, der relativen Steifheit der Folie, der Ungleich-Luft mindestens 30 000 Volt/cm betragen. In mäßigkeit der Foliendicke, der Folienbreite, der der Nähe der Folie muß das elektrostatische Dicke und der Temperatur, den Umgebungsbedin-FeId weniger als 30000 Volt/cm betragen, um gungen, wie der relativen Feuchtigkeit, und der Wirkdie Ionisierung der Luft zu verhindern. Die 50 samkeit der jeweiligen Elektrodengestalt. Im allge-Ionisierung der Luft in der Nähe der Folie meinen kann man mit Foliengeschwindigkeiten von würde die Folie beeinträchtigen und vielleicht etwa 60 cm/Minute bis 460 m/Minute oder mehr sogar verkohlen. arbeiten, und der Abstand zwischen der Elektrode

3. Die in der Nähe der Folie gemessene Strom- und der Folie kann im Bereich von 0,635 mm bis dichte soll zu der Geschwindigkeit der Folie in 55 12,7 cm, vorzugsweise von 0,635 bis 12,7 mm, liegen, einer solchen Beziehung stehen, daß sie min- Es wurde gefunden, daß die Mindestspannung, die destens 4,2 Mikroampere je m² der Folie, auf an die Elektrode 15 angelegt werden muß, damit die der die elektrostatische Ladung erzeugt werden Folie 11 wirksam an der Walze 14 haftet, mit der soll, je Minute beträgt. Folienbreite, Geschwindigkeit, Dicke, Steifheit, dem

60 Runzelungsgrad oder der Ungleichmäßigkeit in der

Der ungleichförmige elektrostatische Feldgradient Dicke, dem Abstand von der Elektrode 15 zur Fo-

wird durch eine kritische Bauart der Elektrode er- lienoberfläche und der relativen Feuchtigkeit der

zielt. Die Bauart soll so sein, daß der Folie eine Umgebung zunimmt. Wenn die Temperatur der Folie

gleichmäßige Oberfläche dargeboten wird, die nicht erhöht wird, nimmt die Steifheit der Folie ab, und

mehr als 0,99 cm² (3,175 mm Durchmesser) und vor- 65 die meisten thermoplastischen Kunststoffe zeigen

zugsweise nicht mehr als 0,038 cm² auf den laufen- auch eine Abnahme der Raumbeständigkeit. Der

den Zentimeter der Elektrode enthält, wobei die höhere Leckstrom (bei niedrigeren Raumbeständig-

Oberfläche in einer durch die äußersten Enden der keiten) erhöht die erforderliche Mindestspannung,

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während eine Verminderung der Steifheit der Folie 0,635 mm sind, kann die Walze jedoch ein geerdeter

die erforderliche Mindestspannung herabsetzt. Die elektrischer Leiter mit einem dünnen nichtleitenden

relative Größe dieser entgegengesetzten Wirkungen Belag von einer Stärke bis etwa 3,175 mm sein. Je

hängt vom verwendeten Kunststoffmaterial ab. dünner der Isolator ist, desto wirksamer ist natürlich

Nach dem Hindurchlaufen durch das von der 5 die Behandlung. Die geringste Foliendicke, mit der

Elektrode 15 erzeugte Feld wird die Folie 11 an erfindungsgemäß noch gearbeitet werden kann, be-

einem oder mehreren aus Rohren 16 und 17 be- stimmt sich durch praktische Erwägungen. Es ist

stehenden Elektroden vorbeigeleitet. Die Rohre sind schwierig, Folien gemäß der Erfindung zu verarbei-

parallel zur Längsachse der Walze 14 im Abstand ten, wenn die Foliendicke weniger als etwa 6,4 μ

von 0,203 bis 6,35 mm von der Oberfläche derselben io beträgt.

angeordnet. Beide Rohre sind elektrisch mit einer Eine besonders wertvolle Anwendung des erfinnicht dargestellten Stromquelle verbunden, durch dungsgemäßen Verfahrens ist die Behandlung von welche sie mit Hochfrequenz-Wechselstrom (oder Perfluorkohlenstoffpolymerisaten, z. B. von PoIypulsierendem Gleichstrom) von 0,5 bis 2,5 Ampere tetrafluoräthylen und Mischpolymerisaten aus 50 bis bei einer Spannung von 10 000 bis 100 000 Volt und 15 95 Gewichtsprozent Tetrafluoräthylen und 50 bis einer Frequenz von 100 bis 1000 Kilohertz gespeist 5 Gewichtsprozent Hexafluorpropylen. Diese PoIywerden. Die Atmosphäre, gewöhnlich Stickstoff, ia merisate werden in Anbetracht ihrer Haltwidrigkeit der die elektrische Entladung erfolgt, wird der Innen- oder ihres Ablösevermögens verwendet. Ihre Herseite der hohlen Elektroden durch die Verteiler- stellung und ihre Eigenschaften sind in der USA.-leitungen 18 zugeführt. Das Gas strömt aus den 20 Patentschrift 2 833 686 beschrieben. Infolge ihrer Elektroden in dem Spalt zwischen den Rohren und verhältnismäßig hohen Kosten werden Perfluorder Walze 14 durch einen engen Schlitz aus, der kohlenstoff-Polymerisatfolien im allgemeinen als Teil längs einer jeden hohlen Elektrode verläuft. Die so von Schichtstoffen in Kombination mit weniger kostbehandelte, fortlaufend bewegte Folie 11 wird aus spieligen Stoffen verwendet. Die preiswerteren Stoffe der Kammer 12 durch die Austrittsöffnung 19 ab- 25 dienen als Träger für die Perfluorkohlenstoff-Polygezogen. merisatfolien, während die letzteren die chemische

Die Folie kann bei normaler Raumtemperatur Reaktionsträgheit und das Ablösevermögen liefern, oder bei höheren Temperaturen behandelt werden. Für die erfolgreiche Herstellung derartiger Schicht-Im allgemeinen steigt die Wirksamkeit der Behänd- stoffe ist es wesentlich, nur eine Oberfläche der lung mit steigender Temperatur. Die Wirksamkeit 30 Perfluorkohlenstoff-Polymerisatfolie verklebbar zu der Behandlung steigt auch mit der den Elektroden machen. Das erfindungsgemäße Verfahren verhindert, 16 und 17 für eine gegebene Elektrodenfläche zu- daß die unbehandelte Oberfläche der Folie eine ungerührten Strommenge und mit der Behandlungszeit. erwünschte Affinität für Druckfarben, Klebstoffe Für praktische Zwecke kann man bei Hochfrequenz- oder andere harzartige Beläge annimmt. Obwohl Stromstärken von 0,5 bis 2,5 Ampere mit tragbaren 35 jedes Polymerisat erfindungsgemäß behandelt werden Behandlungszeiten arbeiten und dabei ein über- kann, werden vorzugsweise Polyvinylchlorid, lineares mäßiges Verderben der Elektroden vermeiden. Polypropylen, lineares Polyäthylen und Polyäthylen-

Der Spalt zwischen den Elektroden 16, 17 und der terephthalat in Form selbsttragender Folien beWalze 14 beträgt, wie oben ausgeführt, 0,203 bis handelt.

etwa 6,35 mm. Eine gewisse Verbesserung kann je- 40 Die erfolgreiche Behandlung von Polymerisatdoch mit einem Elektrodenspalt von nur 0,127 mm folien, um einer einzigen Oberfläche der Folie Aufoder von sogar 12,7 mm erzielt werden, voraus- nahmefähigkeit für Druckfarben, Klebstoffe usw. zu gesetzt, daß die entsprechenden Einstellungen in der verleihen und dabei der entgegengesetzten Oberfläche Stromzufuhr, den Abmessungen der Elektroden und die gewünschten Eigenschaften zu erhalten, wird in bzw. oder der Behandlungszeit vorgenommen wer- 45 den nachstehenden Beispielen erläutert. Obwohl die den. Wenn die geerdete Walze mit einem verhältnis- Folienoberfläche, auf der die elektrostatische Ladung mäßig dicken dielektrischen Belag beschichtet ist und erzeugt worden ist, anschließend durch eine rasch die Vorrichtung zur Behandlung verhältnismäßig und kontinuierlich die Polarität umkehrende ionisiedicker Folien (1,27 mm und mehr) verwendet wird, rende Atmosphäre hindurchläuft, wird die Wirkung arbeitet man mit größeren Elektrodenspalten. 50 der erfindungsgemäßen Behandlung überraschender-

AIs elektrisch geerdete, in Bewegung befindliche weise nur dann erzielt, wenn die Kombination der

Walze 14 kann man jede geeignete, in Bewegung be- beiden elektrischen Behandlungen angewandt wird, findliche Oberfläche (Band oder Kette) verwenden.

Die Oberfläche kann mit Polyäthylen, Polytetrafluor- Beispiele 1 bis 13

äthylen oder einem anderen Kunststoff oder aber mit 55

einem Überzug aus Siliciumdioxyd, Glas oder einem Jede einer Reihe von Folien, die aus Mischpolynichtleitenden Aluminiumoxyd oder anderen Oxyd merisaten aus Tetrafluoräthylen und Hexafluorprobeschichtet sein. In diesen Fällen kann man den pylen mit einem Gehalt von 15 Gewichtsprozent Belag auf der metallischen Oberfläche und die dar- Hexafluorpropylen gegossen sind, wird der elektriüber hinweglaufende Folie als einen einzigen Iso- 60 sehen Gleichstrombehandlung und der nachfolgenlator ansehen. Die Gesamtdicke eines solchen Iso- den Hochfrequenz-Funkenentladungsbehandlung auf lators (Belag plus Folie) soll für wirksame Arbeits- einer Oberfläche unterworfen. Die Vorrichtung entweise nicht größer als etwa 3,81 mm sein. Wenn also spricht der in der Abbildung dargestellten. Jede Folie die elektrisch geerdete, in Bewegung befindliche wird kontinuierlich durch die Einlaßöffnung in die Oberfläche eine unbeschichtete Metallwalze, ein un- 65 Kammer gefördert, in der sich die Behandlungsvorbeschichtetes Band oder eine unbeschichtete Kette richtung befindet, und mit einer etwa 1 m langen, ist, kann die Folie bis etwa 3,81 mm dick sein. Bei elektrisch geerdeten, umlaufenden Stahlwalze von den meisten Folien, die nicht dicker als etwa etwa 20 cm Durchmesser in Berührung gebracht. Die

Oberfläche der Walze ist durch einen 1,8 mm dicken Glasbelag geschützt. Zwei Rohre aus rostfreiem Stahl von etwa 1 m Länge und 3,8 cm Außendurchmesser, die beide mit einem mit Hochfrequenzstrom gespeisten Funkengenerator verbunden sind, dienen als Elektroden. Diese Elektroden sind parallel zur Längsachse der Stahlwalze in unmittelbarer Nähe ihrer Oberfläche und in einem Abstand von 28 cm voneinander angeordnet. Die erste Rohrelektrode befindet sich in einem Abstand von 5 cm von der für die Gleichstromvorbehandlung dienenden Drahtelektrode.

Stickstoff wird kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von 113 bis 212 l/Minute bei einem Druck von 1 bis 2 atü durch flüssigen Methacrylsäureglycidylester und dann durch elektrisch nichtleitende Verteilungsrohre aus Kautschuk in das hohle Innere der Elektroden geleitet. Das so erzeugte Gemisch aus Gas und Dampf strömt kontinuierlich aus den Elektrodenrohren durch einen engen (0,15 bis 0,20 mm weiten) Schlitz längs einer jeden der hohlen Elektroden in den Spalt zwischen den Elektroden und der geerdeten Walze. Nach dem Hindurchlaufen zwischen der geerdeten Walze und der zweiten Behandlungselektrode wird die Folie aus der Kammer durch die Folienaustrittsöffnung herausgefördert.

Die beiden hohlen Elektroden sind mit einem Hochfrequenz-Funkengenerator, der aus einem Hochfrequenzoszillator besteht, verbunden.

Ein Stahldraht von 1,2 mm Durchmesser, dessen Länge gleich der Breite der Folie ist, dient als Elektrode für die erfindungsgemäße Gleichstromvorbehandlung. Der Draht ist glatt über auf entsprechendem Abstand stehende Isolatoren gespannt, befindet sich dicht an der Oberfläche der geerdeten Walze und verläuft parallel zur Längsachse derselben. Der Draht ist an eine Hochspannungs-Gleichstromquelle angeschlossen.

Die Einzelheiten der Beispiele sind in Tabelle I angegeben. Die Spannung ist in allen Fällen etwas höher, als für einen engen Kontakt zwischen Folie und geerdeter Walze erforderlich ist, um einen Sicherheitsspielraum zu lassen. Um Folien von verschiedenen Breiten behandeln zu können, sind die

ίο Enden der beiden Elektroden durch dichtes Umwickeln mit gefalztem Polytetrafluoräthylenband abgedeckt, so daß die offenen Schlitze sich etwa 12,7 mm über jede Kante der Folienbahn hinaus erstrecken.

Als Kontrollversuche A, B bzw. C werden die Beispiele 1, 3 und 6 mit dem Unterschied wiederholt, daß die für die Gleichstromvorbehandlung bestimmte Drahtelektrode von der Hochspannungs-Gleichstromquelle abgeschaltet wird. Als Kontrollversuch D wird Beispiel 1 mit dem Unterschied wiederholt, daß bei der Gleichstromvorbehandlung eine Spannung von 2,8 Kilovolt angewandt wird.

Zur Nachprüfung der Wirkung der Behandlung nicht nur auf die behandelte Oberfläche einer jeden Folie, sondern auch auf das Fehlen des Ablösevermögens auf der entgegengesetzten oder unbehandelten Folienoberfläche dient ein sehr wirksamer Kurztest. Eine an der Spitze mit einem Filzdocht versehene Markierfeder (schwarze Tinte in Methyläthylketon) wird über die ganze Breite der Folie gestrichen. Es zeigt sich, daß der durch Augenschein feststellbare Benetzungsgrad mit dem Grad der Behandlung zur Verbesserung der Verklebbarkeit oder umgekehrt mit dem Fehlen des Ablösevermögens in Beziehung gesetzt werden kann.

Tabelle I

	Nominelle Foliendicke,	Folienbreite,	Folien temperatur,	Folien- und Walzen geschwindigkeit,	Elektroden-Abstand	Vorbehandlungs- Gleichspannung,
Beispiel					(Vorbehandlungs elektrode und Behandlungselektrode)
	mm	cm	⁰C	m/Min.	von der Glasoberfläche,	Kilovolt
	0,025	88,9	38	3,66	mm	7,5
1	0,051	88,9	51	3,05	1,778	13
2	0,127	88,9	58	1,83	1,778	13,5 bis 15
3	0,254	88,9	61	1,07	1,778	15
4	0,508	88,9	88	0,76	1,778	15
5	1,016	88,9	100	0,55	1,778	15
6	1,524	38,1	94	0,49	1,778	15
7	2,286	38,1	100	0,46	2,286	15
8	0,254	38,1	56	1,83	2,794	15
9	0,508	38,1	76	0,91	1,778	15
10	0,762	38,1	83	0,64	1,778	15
11	1,016	38,1	90	0,51	1,778	15
12	1,524	38,1	96	0,305	1,778	15
13				2,286

Anmerkung:

Die Folien für die Beispiele 1 und 8 wurden aus Kunstharzen mit einer nach der USA.-Patentschrift 2 946 763 bestimmten spezifischen Schmelzviscosität im Bereich von 0,70 bis 0,80-10⁵ Poise, diejenigen für die Beispiele 9 bis 13 aus Kunstharzen mit einer spezifischen Schmelzviscosität im Bereich von 4 bis 6 · 10⁵ Poise gegossen.

In den Beispielen 1 bis 13 zeigen die behandelten Oberflächen der Folien einen gleichmäßigen Grad von Benetzbarkeit, d. h. die Tintenlinie ist über die ganze Breite der Folie hinweg von gleichmäßiger Farbe und ungebrochen. Auf den unbehandelten Oberflächen bildet die Tinte Tröpfchen, und es zeigt sich keinerlei Anzeichen für Benetzbarkeit. Die Möglichkeit, die Ergebnisse dieses Testes mit der Verklebbarkeit der Oberflächen in Beziehung zu setzen, wird bestätigt, indem beide Oberflächen der Folien mit durch Sandstrahlgebläse gereinigten Stahlblechen unter Verwendung eines mit Hilfe eines Amins gehärteten Epoxyharzklebstoffes zu Schichtstoffen zusammengefügt werden und die Abhebe-Bindungsf estig-

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ίο

keit beim Trennen derlSchichten eines jeden Schichtkörpers gemessen wird; Die mit den behandelten Oberflächen zusammengefügten Schichtstoffe zeigen gleichmäßig über die ganze Breite der Folie hinweg im Falle von 0,0254, 0_;0508 und 0,127 mm dicken Folien Abhebe-Bindungsfestigkeiten, die größer als die Zugfestigkeit-der Folie selbst sind, und für dikkere Folien Abhebe-Bindiingskräfte von 2360 bis 3560 g/cm. ^; · ·:;■- '

Bei dem Markiertintentest zeigen die behandelten Oberflächen der Kontrollfolien A, B, C und D Benetzbarkeit. Die Abhebe-Bindungsfestigkeiten bei dem Verklebbarkeitstest sind zwar hoch, die Größe des Wertes variiert jedoch etwas von einem Längsstreifen zum nächsten quer über die Breite der Folie hinweg. Die unbehandelten Oberflächen dieser Kontrollfolien zeigen einen hohen, wenn auch nicht gleichmäßigen Grad von Benetzbarkeit über die Breite der Folie, der mit Abhebe-Bindungsfestigkeiten (bei mit Stahl zusammengefügten Schichtkörpern) im Bereich von 197 bis 237 g/cm Folienbreite bis zu mehr als der Zugfestigkeit der Folie selbst übereinstimmt.· Die unbehandelte Oberfläche der KontroUfolie D zeigt eine etwas geringere Benetzbarkeit und geringere Verklebbarkeit als die entsprechenden Oberflächen der Kontrollfolien A, B und C, woraus sich ergibt, daß die bei der Vorbehandlung angewandte Spannung zwar nicht ganz ausreichend war, jedoch eine gewisse Verbesserung herbeigeführt hat.

Beispiele 14 bis 19

Eine Gruppe verschiedener Polymerisatfolien wird gemäß der Erfindung in einer der in den Beispielen 1 bis 13 verwendeten Vorrichtung ähnlichen Vorrichtung mit elektrischer Hochfrequenz-Funkenentladung behandelt. Die geerdete Stahlwalze ist 127 cm lang, besitzt einen Durchmesser von 30 cm und hat keinen Schutzbelag. Es wird nur eine geschlitzte Rohrelektrode verwendet, die 64 cm lang ist und mit einem Hochfrequenz-Funkengenerator für die elektrische Entladungsbehandlung verbunden ist. Der für die Gleichstromvorbehandlung verwendete Draht ist 1,2 mm stark und 61 cm lang und befindet sich in einem Abstand von 7,6 cm von der Behandlungselektrode.

Die Strömungsgeschwindigkeiten des durch die

ίο Rohrelektrode dem Spalt zwischen der Elektrode und der geerdeten Stahl walze zugeführten Behandlungsgases liegen im Bereich von 566 bis 850 l/Minute bei einem Druck von 2,7 atü. Die übrigen Einzelheiten der Beispiele 14 bis 19 sind in Tabelle II angegeben.

Als Kontrollversuche A, B, C, D, E bzw. F werden die Beispiele 14 bis 19 mit der Ausnahme wiederholt, daß die Vorbehandlungselektrode von der Hochspannungs-Gleichstromquelle abgeschaltet wird.

Jede Folie wird auf ihrer behandelten Oberfläche sowohl nach dem Gravierverfahren als auch nach dem flexographischen Verfahren mit technisch empfohlenen Druckfarben bedruckt, und die so erhaltenen bedruckten Folienrollen werden bei 45° C gelagert. Nach einem Monat werden die Rollen abgewickelt, und die Folie wird auf das Abfärben der Druckfarbe auf die unbedruckte Seite untersucht. Bei den nach Beispiel 14 bis 19 behandelten Folien hat die Druckfarbe nicht abgefärbt, während jede der Kontrollfolien einen äußerst störenden Grad von Abfärben aufweist. Es wird weiter beobachtet, daß die Haftfestigkeit der Druckfarbe an den bedruckten Oberflächen der Folien gemäß den Beispielen 14 bis 19 (gemessen durch die bekannte Ablöseprüfung mit Hilfe eines selbstklebenden Klebebandes) über die Breite der Bahn hinweg im allgemeinen besser und gleichmäßiger ist als die Haftkraft an den bedruckten Oberflächen der entsprechenden Kontrollfolien.

Tabelle II (Beispiele 14 bis 19)

Beispiel	Werk stoff des Films	Foliendicke, mm	Folien breite, cm	Walzen temperatur, ⁰C	Folien- und Walzen geschwindig keit, m/Min.	Abstand der Vorbehandlungs elektrode von der Walzenober fläche, mm	Vorbehand lungsgleich spannung, Kilovolt	Behandlungs atmosphäre
14 15 16 17 18 19	„PÄT „pat „pat LPP LPÄ „PVC	0,0127 0,0127 0,0254 0,0508 0,0508 0,0508	60,96 60,96 60,96 60,96 60,96 60,96	70 bis 80 70 bis 80 70 bis 80 30 30 30	15,24 30,48 30,48 30,48 45,72 30,48	1,27 1,27 1,27 1,27 1,27 1,27	8 12 14 9 10 9	Cl., N_O/CC1₄ N^CCl₄ N., n: n:

PÄT = biaxial orientierte, wärmegehärtete Polyäthylenterephthalatfolie.

₀PVC = biaxial orientierte, wärmegehärtete Polyvinylchloridfolie.

LPP = Folie aus linearem Polypropylen.

LPÄ = Folie aus linearem Polyäthylen.

Beispiele 20 bis 23

Nach dem Verfahren der Beispiele 1 bis 13 wird je eine Oberfläche einer Anzahl von Perfluorkohlenstoff-Mischpolymerisatfolien (von der in den Beispielen 1 bis 8 verwendeten Art) durch elektrische Entladung bei Raumtemperatur behandelt, indem die Folien mit einer Geschwindigkeit von 1,524 m/Minute in die Behandlungskammer eingeführt und mit einer 0,0762 mm dicken Schicht aus einer Polyäthylenterephthalatfolie in Berührung gebracht werden, die um eine elektrisch geerdete Stahlwalze von 20 cm Durchmesser gewickelt ist, die mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 1,524 m/Minute umläuft. Die beiden rohrförmigen Elektroden, von denen jede mit einem Hochfrequenz-Funkengenerator verbunden ist, befinden sich in einem Abstand von 1,8 mm von der Oberfläche der Stahlwalze. Der Elektrodendraht der Vorbehandlungselektrode weist einen Abstand von

11

3,2 mm von der Oberfläche Abstand von 8,9 cm von Behandlungselektrode auf. Methacrylsäureglycidylester wird bei einem Druck von 1 elektrodenspalten zugeführt

der Stahlwalze und einen der ersten rohrförmigen Eine aus Stickstoff und

bestehende Atmosphäre ,36 atü den Behandlungs-

Es werden Schichtkör-

per mit Stahl hergestellt und nach den oben beschriebenen Verfahren untersucht, wobei Teststreifen aus verschiedenen Längsstreifen über die Breite einer jeden Filmbahn hinweg ausgewählt werden. Die S übrigen Bedingungen für die Beispiele und Kontrollversuche sind in Tabelle III angegeben.

Tabelle III (Beispiele 20 bis 23)

Beispiel	Foliendicke, mm	Folienbreite, cm	Vorbehandlung, Gleichstrom- spannung, Kilovolt	Stickstoff- Strömungs geschwindigkeit, l/Min.	Abhebe-Bindu Behandelte Oberfläche	ngskraft, g/cm Entgegengesetzte Oberfläche
Kontroll versuch A	0,127	38,1		113	2125	39,5 bis 473
20	0,127	38,1	12 bis 14	113	2125	0 bis 79 *)
Kontroll versuch B	0,025	38,1		113	>550	39,5 bis > 550
21	0,025	38,1	12 bis 14	113	>550	0 bis 79 *)
Kontroll versuch C	0,254	91,44	.	170	2125 bis 3540	236 bis 2360
22	0,254	91,44	12 bis 15	170	1655 bis 3540	0 bis 79 *)
23	0,254	91,44	20 bis 22	170	394 bis 2600	0 bis 79 *)

*) Der höhere Wert wird nur stellenweise festgestellt; difr-meisten Flächen ergeben einen Wert von Null.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2

solche Folien zu Beuteln verarbeitet werden, wird die

Patentanspruch: Längsschweißnaht derselben gewöhnlich durch Heiß-

verschweißung von hinten nach vorn hergestellt. Es

Verfahren zur kontinuierlichen Behandlung wurde gefunden, daß bei behandelten Polyolefineiner Seite einer Folienbahn aus thermoplasti- 5 folien die Festigkeit der Heißverschweißung zwischen schem Kunststoff mittels elektrischer Entladun- behandelten und unbehandelten Folien gewöhnlich gen, bei dem die bewegte Folienbahn zwischen geringer ist als zwischen unbehandelten Folien, und mindestens einer Elektrode und einer in Bewe- daß die Festigkeit der Heißverschweißung zwischen gung befindlichen geerdeten Oberfläche hindurch- behandelten Folien noch geringer ist. Weiterhin ergeführt wird, wobei die nicht zu behandelnde io höht die unbeabsichtigte Behandlung der entgegenSeite der Folienbahn in Anlage mit der geerdeten gesetzten Oberfläche einer flachen Olefinbahn oder Oberfläche liegt, dadurch gekennzeich- der Innenflächen eines abgeflachten nahtlosen PoIyn e t, daß die Folienbahn vor dem Passieren der olefinrohres die Neigung gewisser körniger oder pul-Elektrode einer Gleichspannung von mindestens verförmiger Stoffe, an den Oberflächen anzuhaften. 2 kV konstanter oder pulsierender Amplitude zur 15 Viele Polymerisatfolien werden als Oberflächen-Erzeugung einer elektrostatischen Ladung von beläge für andere Stoffe verwendet, mit denen sie mindestens 0,23 Mikrocoulomb je 6,452 cm² zu Schichtkörpern zusammengefügt werden, um die ausgesetzt wird. chemische Reaktionsträgheit, die Widerstandsfähig

keit gegen Anschmutzung und Anfärbung und das 20 niedrige Oberflächenhaftvermögen (d. h. das Ablöse-

vermögen) auszunutzen. Zu den zu diesem Zweck

verwendbaren Polymerisaten gehören Polyäthylenterephthalat, Polyvinylfluorid, Polyvinylidenfluorid,

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur konti- Mischpolymerisate aus Vinylfluorid und Vinylidennuierlichen Behandlung einer Seite einer Folienbahn 25 fluorid, Polychlortrifluoräthylen, Polytetrafluoraus thermoplastischem Kunststoff mittels elektrischer äthylen, Mischpolymerisate aus Tetrafluoräthylen Entladungen, bei dem die bewegte Folienbahn zwi- und Hexafluorpropylen, Mischpolymerisate aus Vischen mindestens einer Elektrode und einer in Bewe- nylfluorid und Tetrafluoräthylen, Mischpolymerisate gung befindlichen geerdeten Oberfläche hindurch- aus Vinylidenfluorid und Tetrafluoräthylen, Mischgeführt wird, wobei die nicht zu behandelnde Seite 30 polymerisate aus Vinylidenfluorid und Hexafluorder Folienbahn in Anlage mit der geerdeten Ober- propylen, Polyvinylchlorid, Mischpolymerisate aus fläche liegt. Vinylchlorid und Vinylacetat, Mischpolymerisate

Es ist bereits bekannt, ein derartiges Verfahren aus Vinylchlorid und Vinylidenchlorid, Polyoxyzur Verbesserung der Haftfähigkeit von thermoplasti- methylen, Polyacrylnitril und Polyamide. Bei der Besehen Folien für Druckfarben oder Leime ein- 35 handlung einer Oberfläche der Folie aus irgendeinem zusetzen (US-PS 2 879 396). dieser Polymerisate, um sie mit einem Träger zu-

Die bisher angewandten Behandlungsverfahren, sammenfügbar zu machen, vereitelt jedoch die unum Folien aus thermoplastischem Kunststoff ein bes- beabsichtigte Behandlung der entgegengesetzten seres Haftvermögen zu verleihen, bestehen darin, Oberfläche den Zweck, zu welchem die Folie urdaß man die Folie über eine mit ihr in Berührung 40 sprünglich ausgewählt wurde.

stehende, sich fortlaufend bewegende Trägerfläche, Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein

z. B. eine Walze, eine Trommel, einen Zylinder oder elektrisches Entladungsverfahren zur Folienbehandein endloses Band, hinwegführt und dabei die der lung aus thermoplastischem Kunststoff in einer sol-Trägeroberfläche abgewandte Seite der Folie mit chen Weise auszubilden, daß die Ergebnisse der BeGasen, Flammen oder elektrischen Entladungen be- 45 handlung im wesentlichen auf eine einzige Oberfläche handelt. beschränkt werden.

Bei diesen bekannten Verfahren zur Verbesserung Dies wird durch das erfindungsgemäße Verfahren

des Haftvermögens ist es schwierig, die Wirkung der dadurch erreicht, daß die Folienbahn vor dem Pas-Behandlung auf die behandelte Oberfläche der Folie sieren der Elektrode einer Gleichspannung von minzu beschränken. Gewöhnlich besteht das Ergebnis 50 destens 2 kV konstanter oder pulsierender Amplidarin, daß die mit der Trägertrommel od. dgl. in Be- tude zur Erzeugung einer elektrostatischen Ladung rührung stehende Folienoberfläche ebenfalls ein von mindestens 0,23 Mikrocoulomb je 6,452 cm² Haftvermögen erlangt. Für manche Anwendungs- ausgesetzt wird.

zwecke ist dies nicht von Nachteil. Es gibt jedoch Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird der

viele Anwendungszwecke, bei denen es nicht nur 55 Anteil von Luftspuren zwischen der Folie und der vorteilhaft, sondern entscheidend ist, die Behandlung in Bewegung befindlichen geerdeten Oberfläche zur Erhöhung des Haftvermögens auf nur eine Ober- gegenüber bekannten Anordnungen erheblich verflache der Folie zu beschränken. Einige Beispiele da- ringert, und damit auch die Gefahr, daß die zweite für, die keineswegs erschöpfend sind, werden nach- Folienseite einer unerwünschten Entladungsbehandstehend erläutert. 60 lung ausgesetzt wird.

Wenn eine flache Polyolefinfolienbahn, z.B. aus Das erfindungsgemäße Verfahren wird anschlie-

Polyäthylen, Polypropylen usw., behandelt wird, um ßend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten eine Oberfläche bedruckbar zu machen, führt die Ausführungsbeispiels beschrieben. Eine Folie 11 aus gleichzeitige unbeabsichtigte Behandlung der ent- thermoplastischem Kunststoff wird durch einen nicht gegengesetzten Oberfläche, selbst wenn sie nur in 65 dargestellten Antrieb durch eine Eintrittsöffnung 13 einem zum Bedruckbarmachen unzureichenden Aus- in eine Kammer 12 gefördert. Die Folie 11 wird um maße erfolgt, dazu, daß die Druckfarbe bei der Lage- die elektrisch geerdete, angetriebene Walze 14 gerung der bedruckten Folienbahnen abfärbt. Wenn führt.