DE1571186A1

DE1571186A1 - Verfahren zur Steuerung der Haftung von Lackschichten auf Hilfstraegerfolien bei der Herstellung von Duennfolien-Kondensatoren

Info

Publication number: DE1571186A1
Application number: DE19651571186
Authority: DE
Inventors: Walter Dr Voelkl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1965-12-08
Filing date: 1965-12-08
Publication date: 1971-02-18
Also published as: DE1571186B2

Description

Siemens & Halske München 2, "8.OEZ. 1965

Aktiengesellschaft Wittelsbacherplatz 2

65/3185

Verfahren zur Steuerung der Haftung von Lackschichten auf Hilfsträgerfollen bei der Herstellung von Dünrifolien-

Kondensatoren* .

Dio Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung de.r Haftung von Lackschichten, auf die gegebenenfalls Metallschicht en und weitere Lackschichten aufgebracht werden, auf Hilfsträgerfolieii bei der Herstellung von Dütmfolienkonden-

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satoren. Bei diesem Verfahren werden die Lackschichten und die auf diesen Lackschichten gegebenenfalls befindlichen Metallschichten und weiteren Lackschichten von dem Hilfsträgerband wieder abgelöst und das aus den einzelnen Schichten bestehende sogenannte Mehrschicht- oder Kondensatorband, das im allgemeinen selbst nicht freitragend ist, allein oder zusammen mit anderen Bändern zu den Kondensatoren verarbeitet, vorzugsweise aufgewickelt.

Als Material für das Hilfsträgerband kommt vor allem Papier oder Kunststoff in Frage. Dabei wurde die Beobachtung gemacht, daß die Haftung der Lackschicht auf der Oberfläche des Hilfsträgerbandes oft nicht den Anforderungen genügt. Die Haftung einer Lackschicht auf einer Isolierstoffoberfläche hängt von vielen Parametern ab. Zum Beispiel wird die Haftung wesentlich durch die Oborflächenbeschaffenheit des Isolierstoffbandes bestimmt. Außerdem beeinflussen auch die Dicke und vor allem die Art der aufgebrachten Lackschicht bzw. der Lack- und Metallschichten die Haftung maßgeblich. Im Falle von Hilfsträgerbändern aus Kunststoff wird auch durch die Auswahl des Kunststoffs, insbesondere in Bezug auf die Anlösbarkeit durch den jeweiligen aufzubringenden Lack, die Haftung wesentlich bestimmt. Wenn nun die aufgebrachten Schichten von dem Hilfsträgerband wieder abgelöst werden sollen, wie bei der Herstellung von Dünnfolienkohdensatoren, scheiden z.B. alle die Kunststoffe als Hilfsträger aus, die durch das im aufzu-

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bringenden Lack verwendete Lösungsmittel, d.h. praktisch durch den Lack, in stärkerem Maße angelost werden= Auch bei . unlöslichen Hilfsträgerbändern (aus Papier oder entsprechendem Kunststoff) bzw. bei Bändern aus schwor löslichem Kunststoff bleibt der Nachteil, daß die Haftung im wesentlichen 'durch-die ,Eigenschaften ■. des Papiers oder Kunststoffs bzw. dos au-fzubringende-n Lacks vorgegeben ist und einer unterschiedlichen Dicke der Lackschicht bzw. der Anzahl und Dicke der Lackschichten und Metallschichten praktisch nicht angepaßt werden kann= So kann bei einem vorgegebenen Kunststoffband als Träger die Haftung von sehr dünnen, z.B. 1 /um starken Lackschichten zu hoch, aber von relativ dicken, z.B.. . 5/Uni. starken Lackschichten zu gering sein. Manche Kunststoffe, die .sonst sehr gut geeignet wären, scheiden als Material für die Hilfsträgerfolien. bei der Herstellung von liünnfolienkondensatoren von vornherein aus, weil sie entweder wegen zu starker Haftkraft ein V>'iederablüsen der Lackschicht verhindern oder keine ausreichende Haftung.ermöglichen. Die Haftung der Lackschicht (oder des Mehrsehichtbandes) auf der Hilfsträgerfolie muß einerseits derart sein, daß die Ablösung der Schicht oder Schichten beim Verarbeiten, z.B. Aufwickeln der Schichten zu den Kondensatoren möglich ist; andererseits muß aber die Gewährleistung für eine einwandfreie Haftung der Schichten bei den einzelnen Arbeitsgängen, wie. Aufbringen weiterer Lack- und Metallschichten, wobei ein Umspulen von einer Rolle auf die andere erforderlich ist, gegeben sein.

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Es ist bereits bekannt, Papier für die Hilf strägerbänder zu verwenden und, um ein Wiederablösen der aufgebrachten Schichten zu ermöglichen, das Papier mit wachsartigen Stoffen zu imprägnieren. Dabei wurde auch bereits vorgeschlagen, dem Imprägniermittel Klebstoffe zuzusetzen, wobei der Anteil des Klebers in Abhängigkeit von der Dicke und Anzcihl der auf das Papierband aufzubringenden Lackschichten und.Metallschichten eingestellt wird. Jo mehr dieser Schichten auf die Papierbänder aufgebracht v/erden solion, desto größer muß der Anteil des Klebers im Imprägniermittel sein. Bei diesem vorgeschlagenen Verfahren kann also die Haftung der Lackschichten oder des Mehrschichtbandos auf dem Papierträgerband je nach den Erfordernissen durch entsprechende Wahl des Anteils des Kleberstoffs im Imprägniermittel gesteuert werden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei diesem vorgeschlagenen Verfahren die Bearboitungsvorrichtung, insbesondere die Umlenkrollen, durch das Imprägniermittel/Klcber-Gemisch stark verunreinigt werden, denn das Gemisch löst sich von dem Papierband und bleibt an Einrichtungen der Bearboitungsvorrichtungen, insbesondere an den Uiiilcnkrollen, klebend haften. Dadurch ist eine häufige Reinigung der Vorrichtung erforderlich. Darüber hinaus wird das Imprägnicrmittol/Kleber-Gemisch von der Rückseite des Papierbandes auf die jeweils oberste dünne Schicht, die beim Zurückspulen der Rückseite des Papierbandes anliegt, übertragen, wo es klebend haften bleibt und eine einwandfreie weitere Beschichtung, insbesondere die Metallisierung dieser

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Schicht, verhindern kann. Dieser Nachteil macht sich besonders stark bemerkbar, wenn der Kleberanteilim Imprägniermittel/Kleber-Gemisch hocheingestellt werden muß«

Zur Vermeidung dieser Nachteile sieht die Erfindung zur Steuerung der Haftung von Lackschichten, auf die gegebenenfalls Metallsehichten und weitere Lackschichten aufgebracht werden, auf Hilfstragerbändern, die "bei der Herstellung von Dünnfolienkondensatoren Verwendung finden, wobei die Lackschichten von den Hilfsträgerbändern abgelöst und zu Kondensatoren verarbeitet, vorzugsweise aufgevrickelt werden, vor, daß die Hilfsträgerbander zunächst mit Metall beschichtet werden, wobei diese Metallsehichten beim Ablösen der später darauf aufgetragenen Lackschichten mit den Hilfstragerbändern verbunden bleiben. .

Aufgrund des erfindung&gemäßen Verfahrens werden nicht nur die beschriebenen Nachteile vermieden, sondern es ist sogar möglich, solche Kunststoffe als Hilfsträgerbander zu verwenden, die von dem im aufzubringenden Lack enthaltenden Lösungsmittel, d.h. praktisch von dem aufzubringenden Lack, stark angelö'st werden, also zu einer unlösbaren Verbindung, oft sogar einer teilwoisen Verbackung des Hilfsträgerbandes und des Lacks führen, denn die Haftung der Lackschicht auf der Kunststoffoberflache des Oilfsträgers wird praktisch nur durch die Metalloberfläche bestimmt. Wird die Metallschicht

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praktisch porenfrei hergestellt, erfolgt die Haftung lediglich über die Metallschicht. ^;i

Ist die dadurch erzielte Haftung zu gering, so kann die Metallschicht mit definierter Porenzahl versehen werden.; Beim Lackieren erfolgt dann eine teilweise, punktf örrrtige Anlösung der Hilfsträgoroberflächc durch den Lack bzw. das Lacklösungsmittel durch die Poren in der Metallschicht hindurch, wodurch eine punktweise Verschweif3ung der Lackschicht mit dem Hilfsträgerband und dadurch eine Verstärkung der Haftung erfolgt. Die Porosität des Metallbelages ist abhängig von der Struktur und der Oberfläclienbeschaffenheit des darunterliegenden Trägerbandes sowie natürlich von der Dicke und der Art des Metallbelages und kann in Abhängigkeit von diesen Pai-ametern in erwünschter Weise gesteuert werden. So kann die Porenzahl z.B. durch Erzeugung von kondensationshemmenden oder kondensationsfördernden Zentren auf dem Trägerband, z.Bo durch Niederschlagen von Wachs- oder Ölpartikelchen (z.B. Silikonöl oder Paraffinöl) bzw. von Silber erhöht bzw. erniedrigt werden= Ebenso bewirkt z.B, die Verstärkung der Metallschicht eine Erniedrigung der Porenzähl und umgekehrt.

Als Maß für die Porenzahl kann der Leitwert der Metalloberfläche herangezogen werden. Bei hohen Flächenleitwerten, z.B. bei üblichen Kunststoffolien-Oberflächen ab etwa

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2 S'i.ejH.ens,-_?... w.ird-die·". Haftung im.-wesentlichen nur durch die Metalloberfläche-'bestimmt, (was im allgemeinen eine geringere Haftung ergibt als beim Aufeinanderliegen von Lack und Trägerband), während bei sinkendem Flächenleitw.ert (höherer lOreuzalil) in zunehmendem Maße eine. ■ An.lb"sung der Trägerbandoberfläche durch den Metallbelag hindurch und damit eine punktweise Verstärkung der Haftung erfolgt.

Ebenso ist'es aufgrund der Erfindung möglich, solche Kunststoffe als. Hilfsträgerbänder zu. verwenden, die, obwohl sie an sich.durch den aufzubringenden Lack nicht angelöst werden, doch aus anderen Gründen, z.B. aufgrund von van der Waals-Kräften .oder dergleichen, eine zu starke Haftung der Lackschicht (bzw· des aufgebrachten Mehrschichtbandes) verhindern. Auch in diesem Fall bewirkt die Metallschicht, die gemäß der Erfindung, auf das Hilfsträgerband aufgebracht wird, eine beträchtliche Verringerung der Haftung, wobei über die Porenzahl der Metallschicht eine einfache Steuerung, d.h. Anpassung der Haftung an die Erfordernisse, möglich ist. ·

Wird,das Hilfsträgerband von dem aufzubringenden Lack nicht angelöst, so wie es zum Beispiel bei Papierbändern der Fall ist und bei verschiedenen Kunststoff/Lack-Kombinationen möglich sein kann,■so ist die Haftung der Lackschichten und damit insbesondere auch der Mehrschichtbänder auf dem Trägerband meistens unbefriedigend. Auch in diesen Fällen kann die

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Haftung durch die durch die Erfindung vorgesehene Maßnahme, vor der Lackschicht eine Metallschicht, die beim Ablösen der · Lackschicht mit dem Trügerband verbunden bleibt, auf das Trägerband aufzubringen, in erwünschter Weise gesteuert werden. Man kann in diesem Fall.so vorgehen, daß die Hilfsträgeruntorlage mit einem Film überzogen wird, der von dem aufzubringenden Lack, z.B. Polystyrol oder einem Cellulosederivat wie Acetyl- oder Äthylcollulose, mehr oder weniger stark angolöst wird. Beispielsweise kann ein Hilfsträgerband mit Hilfe besonders aggressiver, z.B. chlorierter oder fluorierter, Lösungsmittel mit einer dünnen, festhaftenden Lackschicht, z.B.^: einem Cellulosederivat, überzogen werden. Da bei Anlös · barkeit der Oberfläche des Trägerbandes, das in diesem Fall aus· einem relativ dicken, unlöslichen Band und einem auf diesem Band festhaftenden, relativ dünnen, löslichen Film besteht, durch "den aufzubringenden Lack die Haftung der Lackschicht aber im allgemeinen unerwünscht hoch sein wird, kann durch die erfindungsgemäß vorgesehene Metallschicht, die zunächst vor der ersten Kondensatorschicht auf das Trägerband aufgebracht wird, die Haftung in erwünschter Weise beeinflußt, also verringert werden, und zwar mehr oder weniger, je nach der Ausbildung der Metallschicht bezüglich ihrer Porenzahl. Eine geringe Anzahl Poren bewirkt eine weitgehende Verring'erung der Haftung; zunehmende Anzahl Poren bedeutet eine zunehmende Verstärkung der Haftung,

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In Figur 1 ist zur Erläuterung des erfindungsgemaßen Verfahrens ein ililfsträgerband 1 gezeigt, das aus einem von dem aufzubringenden Lack anlasbaren Kunststoff besteht, z.Bo aus Polycarbonat, Polystyrol oder dergleichen. Zur Verringerung der Haftung der auf dieses liilfsträgerband 1 aufzubringenden Lackschicht bzw. Lackschichten und Metallschichten wird die Metallschicht 2 auf das Trägerband 1 aufgebracht. Durch entsprechende Porenzahl dieser Metallschicht 2 kann die Haftung in entsprechender, erwünschter Weise je nach der Dicke der aufzubringenden Lackschicht oder Lackschichten und Metallschichten gesteuert werden. Erst auf diese Metallschicht 2 wird dann die Lackschicht 3 aufgebracht, auf die gegebenenfalls Metallschichten und weitere Lackschichten, z.Bo wie in der Figur 1 dargestellt die Metallschicht 4, darüber .wieder eine Lackschicht 31 darüber eine Metallschicht 5 usw., auf- .... ■ gebracht werden. Das aus den Lackschichten 3 ^un^ den Metall- _;, ■ schichten 4 und 5 bestehende Mehrschichtband 8 wird anschjliessend abgelöst und zu einem Kondensatorkörper aufgewickelt* Die Metallschichten 4 und 5 bilden die Belegungen desι Ko ride π--sätors. Das verbleibende Trägerband 1, das mit der Metallschicht-* 2 versehen ist, kann anschließend, gegebenenfalls nach dem Vervollständigen der Metallschicht 2, vriederver-' wendet werden.

Die Metallschicht 2 und die Motallschichten 4 und 5 können aus demselben Metall oder aus verschiedenen Metallen bestehen.

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Die Art der Metallschicht 2 ist nicht kritisch. Für die Metallschichten 4 und 5 kann z.B. Zink oder Aluminium verwendet werden=

Das Mehrschichtband 8 kann auch anders als in Fig.1 gezeigt aufgebaut sein, z.B. können jeweils zwei benachbarte Metallschichten so angeordnet werden, daß sie durch aufzubringende Stirnkontaktschichten kurzgeschlossen werden, so daß die dazwischenliegende Lackschicht im feldfreien Raum liegt. Besteht diese Lackschicht aus einem Cellulosederivat, so zeichnet sich ein derartig aufgebauter Kondensator durch besonders gute Regeneriereigenschaften aus. Für die dielektrisch wirksame Lackschxcht kann in diesem Fall vorzugsweise ein Lack mit besonders kleinem Verlustwinkel verwendet werden wie z.B. Polystyrol usw.

Figur 2 zeigt ein Hilfsträgerbsnd 6 aus einem von dem Lösungsmittel der aufzubringenden Lackschicht nicht anlösbaren Material, wie z.B. Papier. Dieses Band ist mit dem Film 7 bedeckt, der aus einem Material besteht, das von dem aufzubringenden Lack angelöst wird. Erst auf diese Schicht 7 ist die Metallschicht 2 aufgebracht, die erfindungsgemUß zur Steuerung der Haftung der auf das Isolierstoffband aufzubringenden Lackschicht bzw. Lackschichten und Metallschichten Verwendung findet. Die Metallschicht 2 kann durch Aufdampfen, Aufspritzen oder dergleichen, aufgebracht werden. Die auf das Träger-

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band- 6 aufgebrachte lösliche Schicht 7

auch die Kondensatorlcickschichten können ·&* B. auflaGkieft,

aufgespritzt oder durch -Aufpolymerisieren aus dor Gasphase hergestellt sein. ^s "

2 Figuren

6 Patentahsp'ruche

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Steuerung der Haftung von Lackschichton, auf die gegebenenfalls Metallschichten und v/eitere Lackschichten aufgebracht werden, auf Hilfsträgerbändern, die bei der Herstellung von Dünnfolienkondensatoren Verwendung finden, wobei die Lackschichten von den Hilfsträgerbändern abgelöst und zu Kondensatoren verarbeitet, vorzugsweise aufgewickelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsträgerbänder zunächst mit Metall beschichtet werden, wobei diese Metallschichten beim Ab lösen der später darauf aufgetragenen Lackschichten mit den Hilfsträgerbändern verbunden bleiben.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsträgerband und der Lack so ausgewtihlt werden, daß das Hilfsträgerband von dem verwendeten Lack oder Lac.klösungsmittel angelöst wird.

3· Vorfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle eines von dem verwendeten Lack oder Lacklösungsinittels nicht anlösbaren ililfsträgerbandes auf dieses zunächst, z.B. iJiit Hilfe besonders aggressivem, chlorierter oder fluoricr-fcor Lösungsmittel eine Lackschicht aufgebracht wird s d.i-3 von dem vorwendeten Lack oder Lack-

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lösungsmittel des Kondensatorbandes angelb'st wird, und daß diese die Oberfläche des Hilfsträgerbandes darstellende Lackschicht zunächst mit Metall beschichtet wird ο

4. Verfahren nach Anspruch T, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbesserung der Haftung der Lackschichten die Metallschicht mit erhöhter Porenzahl hergestellt wird. .

5· Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Herstellung der Metallschicht öl- oder wachsartige Stoffe auf die Oberfläche der Hilfsträgerfolie aufgebracht werden.

6. Vorfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3? dadurch gekennzeichnet, daß zur Verminderung der Haftung der Lackschichten vor der Herstellung der Metallschicht kondensationsfordernde Stoffe, z.B. Silberpartikelchen, auf die Oberfläche der Hilfsträgerfolie aufgebracht werden.

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