DE1694728B2 - Verfahren zum annahmefaehigmachen der oberflaeche fuellstoffhaltiger polymerkoerper, besonders zeichenfolien, fuer zeichenbildende stoffe und vermindern des verlaufens der aufgebrachten zeichen - Google Patents

Verfahren zum annahmefaehigmachen der oberflaeche fuellstoffhaltiger polymerkoerper, besonders zeichenfolien, fuer zeichenbildende stoffe und vermindern des verlaufens der aufgebrachten zeichen

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DE1694728B2 DE19661694728 DE1694728A DE1694728B2 DE 1694728 B2 DE1694728 B2 DE 1694728B2 DE 19661694728 DE19661694728 DE 19661694728 DE 1694728 A DE1694728 A DE 1694728A DE 1694728 B2 DE1694728 B2 DE 1694728B2
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Description

Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung unter- oder hell gefärbten Farben sind auch als Füllstoffe wirft man das füllstoffhaltige, geformte Gebilde aus dunklere Füllstoffe und Pigmentiermittel, wie Gasruß synthetischem, organischem Polymer einer Behänd- und Pigment-Metalloxyde mit einem dunklen Farbton lung mit einer elektrischen Entladung und erhitzt den 65 verwendbar. Ein einzelner Füllstoff braucht nicht alle behandelten Körper anschließend auf eine Temperatur obigen Eigenschaften zu ergeben, seine Wahl erfolgt im Bereich von 90 bis 2000C. auf Grundlage der angestrebten Funktion. Es kann
Ein aufschlußreiches Kennzeichen für den Wirkungs- z. B. seiu, daß ein Raub mittel einen Brechungsindex in
der Nähe desjenigen des Polymerisates hat und auf diese Weise die Durchsichtigkeit der Folie nicht wesentlich verändert, wohl aber der Oberfläche die zur Bleiannahme genügende Rauhigkeit erteilt. Umgekehrt kann die eine oder andere Folie stark undurchsichtig sein, aber auf Grund ihrer besonderen Herstellung eine glatte Oberfläche aufweisen. Das kritische Problem besteht darin, daß die Füllstoff enthaltende Folie anscheinend eine besondere elektrische Eigenart besitzt, die beim Auftreffen der elektrischen Entladung zur Modifizierung des Materials an der Oberfläche und darunter führt, durch welche die Farbe auf der Oberfläche unregelmäßig fließt und sich federartig ausbreitet. Die Teilchengröße ist für die Zwecke der Erfindung nicht weiter kritisch, aber für die bevorzugte Anwendung der Erfindung, zur Verbesserung der Annahmefähigkeit von Zeichenfolien, wird eine durchschnittliche Teilchengröße von im allgemeinen 1 bis 10 Mikron, insbesondere 4 bis 6 Mikron bevorzugt. In Zeichenfolien liegen diese Füllstoffteilchen in der Polymerstruktur gewöhnlich in einer Gewichtsmenge von 0,5 bis 25, vorzugsweise 2,5 bis 10 Gewichtsprozent vor.
Gemäß der Erfindung wurde gefunden, daß der Effekt der federartigen Ausbreitung von Tusche u. dgl. bei Zeichenfolien von der zur Verbesserung der Haftung von Druckfarben angewandten elektrischen Entladungsbehandlung erzeugt wird und durch Erhitzen der behandelten Oberfläche unmittelbar nach der Entladungsbehandlung, vor der weiteren Hand-1 abung oder Verwendung, vermindert werden kann. Es hat si;h gezeigt, daß Strahlungswärme ein wirksames Arbeiten erlaubt; zur Erzielung gleichbleibender Ergebnisse soll dieFolienoberfläche auf eine Temperatur vo .ι ungefähr 9O0C oder darüber, vorzugsweise jedoch η cht mehr als ungefähr 200° C erhitzt werden. Der obere Temperaturwert stellt eine praktische Grenze dar, die sich aus der Auswirkung auf andere Folienegenschaften ergibt; Versuche, Folien auf Temperaturen über 200° C zu erhitzen, haben in dem einen oder anderen Fall nachteilige Auswirkungen auf die mechanischen Eigenschaften der Folie ergeben.
Es hat sich weiter gezeigt, daß die Wärmebehandlung die federartige Ausbreitung nur in statistisch ungeordneter WTeise vermindert, wenn man die Folie nach der elektrischen Entladungsbehandlung auf eine Rolle aufwickelt und später wieder abnimmt und dann die elektrisch entladungsbehandelte Oberfläche erhitzt. Zur Sicherung der Verminderung der federartigen Ausbreitung soll daher die Wärmebehandlung im Zuge der elektrischen Entladungsbehandlung erfolgen, ίο d. h. anschließend an die elektrische Entladungsbehandlung und vor anderen Arbeiten an der Folie.
Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.
Beispiel 1
Als Kontrollproben wurden Proben einer füllstoffhaltigen Polyäthylenterephthalat-Folie von 0,038 mm Dicke mit einem Gehalt an Siliciumdioxyd mit einer durchschnittlichen Teilchengröße im Bereich von 4 bis
ao 6 Mikron von 5 Gewichtsprozent, die biaxial auf das 2,4- bis 3,Ofache gereckt worden und bei 190° C wärmefixiert worden war, der elektrischen Gasentladung an einer Stabelektrode von 1,3 cm Breite ausgesetzt, wobei zwischen der Stabelektrode und der Folie ein geringer Abstand besteht, während die Folie über und auf eine geerdete Walze läuft, die mit einer dünnen Silicon-Dielektrikumschicht belegt ist, welche in an sich bekannter Weise die elektrische Gasentladung auf den Spalt zwischen Folie und Elektrode begrenzt und eine Behandlung der Folienrückseite verhindert. Die Behandlungsvorrichtung war in der von der Behandlung von Folien mit einer elektrischen Entladung zwecks Verbesserung der Bedruckbarkeit bekannten Weise mit einem motorgetriebenen Wechselrichter, dem notwendigen Aufwärtstransformator und zugehörigen Einrichtungen versehen. Zur Bestimmung ihrer Auswirkung auf die federartige Ausbreitung oder das Verlaufen der Tusche wurden die Bedingungen der elektrischen Entladung variiert.
Die Bedingungen der elektrischen Entladung, die Tuschehaftung und die Annahmefähigkeit für Tusche sind in der Tabelle I zusammengestellt.
Tabelle I
Probe Folien Luft Leistung Frequenz Elektroden Effektiv Trommel Farb Folien-
geschwindig
keit		 spalt potential strom temperatur haftung annahmefäbigkeit
m/Min. mm W/ kHz V A 0C
2,54 cm
1 45,7 0,76 20 10 3850 , 25 gut federartige
Ausbreitung
2 45,7 1,02 20 10 4250 0,36 25 gut federartige
Ausbreitung
3 45,7 1,02 30 10 4500 0,42 25 gut federartige
Ausbreitung
4 45,7 1,02 40 10 4800 0,50 25 gut federartige
Ausbreitung
5 45,7 1,02 30 15 4300 0,57 25 gut federartige
Ausbreitung
6 45,7 1,27 20 10 4500 0,35 25 gut federartige
Ausbreitung
7 3,0 1,02 30 5 3200 0,10 25 gut federartige
Ausbreitung
8 30.5 1,02 20 10 in Ng 3700 0,28 25 gut federartige
Ausbreitung
Wie die Tabelle I zeigt, wird beim Variieren der Bedingungen der elektrischen Entladung keine Verbcsserang der fcdcrartigen Ausbreitung der Tasche erhalten.
Proben der gleichen füllstoffhaltigen Folie wie oben wurden mit einer Geschwindigkeit von 3,0 m/Min, durch eine elektrische Entladungsvorrichtung geführt, die mit <iatn Frequenz von 5 kHz, einem Luftspalt von 1,02 mm, einer Leistung von 30, einem Elektrodenpotential von 3200 V, einem Effektivstrom von 0,1 A und einer Trcmmeltemperatur von 25CC betrieben wurde. Die Proben wurden vor und nach der elektrischen Entladungsbehandlung verschiedenen Wärmebehandlungen unterworfen. Das vorherige bzw. nachherige Erhitzen erfolgte mittels zweier auf jeweils 800 W ausgelegter, elektrischer Strahlungsheizelemente, die im Abstand von 10,2 cm von der Schicht und unmittelbar vor bzw. hinter dem Entladungsspalt angeordnet waren. Eine Erhitzung während der Entladung erfolgte durch Beheizen der geerdeten Walze, die einen Teil des elektrischen Kreises bei der Entladungsbehandlung bildet.
Die Erhitzungsbedingungen und die Tuschehaftung und -annahmefähigkeit sind in der Tabelle II zusammengefaßt.
Tabelle U
Probe Erhitzung
Tuschebaftung
Tuscheanoahme/ähiglceil
9 ohne gut
10 Vorerhitzung, 90° C (Strahlung) gut
11 Walzenerhitzung, 110°C, während gut Entladung
12 Nacherhitzung, 500C (Strahlung) gut
13 Nacherhitzung, 800C (Strahlung) gut
14 Nacherhitzung, 900C (Strahlung) gut
15 Nacherhitzung, 1050C (Strahlung) gut
16 Nacherhitzung, 135° C (Strahlung) gut
federartige Ausbreitung
federartige Ausbreitung
federartige Ausbreitung
federartige Ausbreitung
federartige Ausbreitung
scharfer Umriß
scharfer Umriß
scharfer Umriß
Wie die Tabelle II zeigt, wird die federartige Ausbreitung nur vermieden, wenn die Folie nach der elektrischen Entladungsbehandlung auf mindestens 900C erhit2:t wird.
Eine Produktionsrolle wurde wie bei Probe 14 nacherhitzt und sofort nach der Behandlung wieder aufgewickelt. Alle von dieser Rolle beim Abnehmen erhaltenen Proben zeigten eine gute Haftung von Zeichentusche ohne federartige Ausbreitung.
Vergleichsversuch
Eine Produktionsrolle fülbtoffhaltiger Polyäthylenterephthalanfolie entsprechend Probe 7 von Beispiel 1 wurde in der für diese Probe beschriebenen Weise elektrisch entladungsbehandelt und sofort nach der Behandlung wieder aufgewickelt. Von dieser Rolle beim Abwickeln erhaltene Proben zeigten beim Beschreiben mit Zeichentusche eine starke federartige Ausbreitung. Wenn diese Proben auf eine Temperatur von 90 bis 110° C erhitzt wurden, wurde bei den meisten Proben nur eine leichte Abschwächung der
federartigen Ausbreitung erhalten.
Die vorliegende Erfindung stellt einen für Tusche u. dgl. annahmefähigen Folien-Zeichengrund aus organischem Material einer Güte zur Verfugung, die mit allen bekannten Methoden unerreichbar ist. Die elektrische Entladung ist für die Haftung der Farbe wesentlich, aber eine so erhaltene Folie ist im Hinblick auf das unkontrollierte Verlaufen oder die federartige Ausbreitung der Tusche u. dgl. noch nicht für Präzisionszwecke, wie Zeichenzwecke geeignet. Die
vorliegende Erfindung schafft eine einfache, wirtschaftliche Methode, um diese gütemindernde Erscheinung zu beseitigen.

Claims (2)

grad einer elektrischen Entladungsbehandlung und die Patentansprüche Notwendigkeit der Gleichmäßigkeit der Behandlung i-aieniansprucne ^. ^ Zeichenzwecke verwendeten füllstoffhaltigen i i ™
1. Verfahren zum , ,nnahmefähigmachen der Folien steht in der Art von mit einer
Oberfläche von geformten Gebilden aus mit an- 5 Tuschestnchen zur ^"^&^
organischen, teilchenförmigen! Material gefüllten, elektrische Ε^1^"^5^.^,^^ ^
svnthetischen.organischenPolymeren.insasondere läßlich eines ^^^f^J^0^! *"*f Zeichenfolien für zeichenbildende Stoffe und Ver- ladung oder aus anderen Gründen ergbt, fuhrt zu mindern des Verlaufen solcher aufgebrachter einer ungieichmaß.gen Breite der Federstriche und Zeichen, dadurch gekennzeichnet.daß >» dementsprechend einem schlechten Aussehen der
j r /-> !.-υ · · ._ τ. ι * fprtiom 7eichnune In Extremfallen hattet die Tusche
man das geformte Gebilde in an sich bekannter fertigen z-eicnuuug. w ^ .
Weise ein« elektrischen Entladung aussetzt und überhaupt nicht. Man muß daher be der W bj und unmittelbar anschließend das behandelte Gebilde Durchführung der elektrischen Ent adung behandlung auf eine Temperatur von 90 bis 2000C erhitzt. sorgfältig vorgehen. Die Behandlung fuhit jedoch
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- *5 darüber hinaus zur federartigen oder sonst gen unzeichnet, daß man als füllstoffhaltiges, geformtes regelmäßigen Ausbreitung der Tusche was allgemein, Gebilde eine biaxial gereckte, wärmefixierte Poly- besonders bei Zeichenfohen, unannehmbar ist Das äthylenterephthalat-Folie behandelt. Verfahren gemäß det Erfindung ist auf diese Weise mit
der Ursache der federarügen Ausbreitung, namhch so der elektrischen Entladungsbehandlung, gekoppelt.
Die Durchführung der elektrischen Entladungsbehandlung der Folienoberfläche erfolgt nach an sich bekannten Techniken.
Die Erfindung betrifft eine Nachbehandlung von Die Behandlung gemäß der Erfindung läßt sich in
füllstoffhaltigen, geformten Gebilden aus syntheti- a5 wirksamer Weise bei praktisch jedem füllstoffhaltigen, ichen, organischen Polymeren, insbesondere Zeichen- geformten Polymergebilde, vorzugsweise einer Folie, folien, mit dem Zweck, die Umrißschärfe von auf die durchführen, das einer elektrischen Entladungs-Oberfläche aufgebrachten Farbzeichen zu beeinflussen, behandlung zwecks Verbesserung der Farbhaftung,
Die als Zeichenfohen verwendeten Folien aus Poly- wie von Tusche, zugänglich ist und auf Grund einer tthylenterephthalat oder Polypropylen mit einem 30 solchen Behandlung eine Oberflächencharakteristik Gehalt an undurchsichtig machenden Mitteln und erlangt, welche die federartige Ausbreitung der auf-Rauhungsmitteln, wie feinteiligem Siliciumdioxyd, wei- gebrachten Farbzeichen verursacht. Typische füllstoffscn die richtige Ausgewogenheit von Undurchsich- haltige, geformte Polymergebilde sind solche aus Pertigkeit und durchscheinender Natur sowie eine matte fluorkohlenstoffharzen, Polymerisaten des Vinylfluo-Oberfläche auf, und eignen sich hierdurch ideal als 35 rides, Vinylidenfluorides, Vinylchlorides, Vinyliden-Zeichenfolie für die Bearbeitung mit dem Bleistift, chlorides und Vinylacetates, Polyolefinen, wie PoIyeiind aber für das Zeichnen mit Tusche oder Tinte äthylen, Polypropylen und Polybuten-1, Polystyrol, auf Grund deren schlechter Haftung ungeeignet. Mit linearen Polyestern, wie Polyäthylenterephthalat, Polyherkömmlichen elektrischen Entladungsbehandlungen amiden, Acrylnitrilpolymerisaten, Acrylat- und Methwird zwar ein Haftgrund für Zeichentuschen u. dgl. 40 acrylatpclymerisaten, Polyurethanen, Polycarbonaten, erhalten, aber das aufgebrachte Material neigt dazu, regenerierter Cellulose, Celluloseacetat, Cellulosesich federartig auszubreiten oder zu verlaufen, wo- äthern, Polyacetalen, Polyspiroacetalen, wie den mit durch die für technische Zeichnungen notwendige Pentaerythrit und Dialdehyden erhältlichen, Cumaron-Exaktheit des Umrisses und der Darstellung, beson- Inden-Harzen, Epoxyharzen, Phenol-Aldehyd-Harzen, ders von Details (Auflösung), verlorengeht und man 45 Harnstoff-Formaldehyd-Harzen, Melamin-Formaldefeine Details nicht mehr wiedergeben kann und ein hyd-Harzen, Isocyanat-Harzen, Proteinharzen usw. schlechtes Aussehen erhält. Auch füUstoffhaltige Überzüge bzw. Schichten solcher
Zunächst erscheinen elektrische Restladungen auf Polymere auf einer Grundplatte oder -folie liegen im der Folie von der elektrischen Entladungsbehandlung Rahmen der Erfindung.
her irgendwie die Ursache für dieses unerwünschte 50 Die Füllstoffe sind im allgemeinen harte, anorga-Verhalten der Tusche u. dgl. zu bilden. Eine Behänd- nische Teilchen, die dafür bekannt sind, der Folie eine lung der Folie nach Standardmethoden zur Entfernung oder mehrere spezielle Eigenschaften zu erteilen. Man statischer Ladungen, wie mit Vorrichtungen der verwendet sie z. B. zur Erzielung einer Undurchelektrisch getriebenen und radioaktiven Bauarten, sichtigkeit oder zur Ausbildung einer rauhen Obervermindert den Federausbreitungseffekt jedoch nicht. 55 fläche, die für die Bleistift-Annahmefähigkeit besonders
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, eine Haf- wichtig ist, oder als Färbemittel oder Verstärkungstung von Farbzeichen, wie Tuschezeichen, auf füll- mittel. Zu solchen Füllstoffen gehören nicht nur die stoffhaltigen, geformten Gebilden aus synthetischen, für Zeichenfolien bevorzugten, natürlichen und künstorganischen Polymeren, insbesondere Zeichenfolien, liehen Siliciumdioxyde, sondern auch Aluminium- und einen schärfen Umriß solcher Zeichen zu er- 60 oxyde, Bariumsulfat, Calciumcarbonat, Titandioxyd, reichen. Tone, Glimmer usw. Für die Aufbringung von weißen
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