DE2350158A1

DE2350158A1 - Verfahren zur herstellung eines elektrisch leitfaehigen polyolefin-folienmaterials

Info

Publication number: DE2350158A1
Application number: DE19732350158
Authority: DE
Inventors: Masahiro Amano; Ryota Nakayama
Original assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Current assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date: 1972-10-06
Filing date: 1973-10-05
Publication date: 1974-04-18
Also published as: JPS5213214B2; JPS4958137A; GB1410107A; DE2350158B2

Description

Priorität: 6. Oktober 1972, Nr/ 100382, Japan

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines elektrisch leitfähigen Folienmaterials.

Es war bisher allgemeine Übung, einen elektrisch leitfähigen Füllstoff zu verwenden, unreinem als Basismaterial dienenden Polymeren elektrische leitfähigkeit zu verleihen. So ist es beispielsweise bekannt, Ruß einem Kautschuk oder Kunststoffmaterial oder Kohlenstoffasern einem Papier aus Holzfaserbrei als elektrisch leitfähigen Füllstoff zuzusetzen. Ein solcher elektrisch leitfähiger Kautschuk wurde zur Herstellung zahlreicher Arten von Gegenständen verwendet: beispielsweise zur Herstellung von antielektrostatischem Material, wenn sein spezifischer Widerstand (reziproker Wert der leitfähigkeit) weniger als 10 Ohm. cm beträgt, Abschirmmaterial für elektrische Starkstromkabel, wenn der spezifische Widerstand 10^ bis 10 Ohm.cm beträgt, und zur Herstellung von Oberflächenheizungen, wean der Widerstand 10 bis 10 Ohm.cm beträgt.

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Es bestehen jedoch Schwierigkeiten bei der Herstellung eines elektrisch leitfahigen Polymermaterials unter Verwendung eines elektrisch leitfähigen Füllstoffes.

Einerseits können mit Hilfe des üblichen Verfahrens nicht in einfacher Weise elektrisch leitfähige Gegenstände mit einem vorbestimmten Wert der elektrischen leitfähigkeit hergestellt werden, weil zur Herstellung eines guten elektrisch leitfähigen Polymermaterials die Ausbildung einer wirksamen und gleichmäßigen Netzstruktur des elektrisch leitfähigen Füllstoffes in dem . gesamten Polymergrundmaterial erforderlich ist. Eine solche f. Netzstruktur wird durch die Bedingungen des Knetens des Kautschuks und des Rußes und durch die Bedingungen des anschließenden Verformens und Vulkanisierens bei der Herstellung des elektrisch leitfähigen Kautschuks stark beeinflußt.

Andererseits ist es manchmal erforderlich, den Ruß in einer Menge von 100 Gew.-^s bezogen auf das polymere Grundmaterial einzusetzen, um einen guten elektrisch leitfähigen Gegenstand herzustellen, der niedrigen spezifischen Widerstand, beispielsweise von etwa 10 Ohm.cm zeigt, trotz der Tatsache, daß' eine zu große Menge des elektrisch leitfähigen Füllstoffes in dem Polymergrundmaterial die Eigenschaften des polymeren Grundmaterials verschlechtert. ;

Bei der Herstellung eines elektrisch leitfähigen Papiers aus Holzzellstoffbrei ist es gut bekannt, daß die Verwendung von Kohlenstoffasern der Verwendung von Ruß vorgezogen wird, um ein gleichförmiges elektrisch leitfähiges Netzwerk in dem gesamten PapiergruEdmaterial auszubilden. Diese Möglichkeit läßt sich jedoch nur in Verbindung mit einer Papierherstellungsmethode anwenden, bei der eine große Menge an Wasser als Dispergiermittel verwendet werden kann, um die als Füllstoff verwendeten Kohlenstoffasern mit dem Holzfaserbrei zu vermischen. Das in dem zähen Holzfaserbrei ausgebildete Netzwerk aus Kohlenstoffasern wird leicht durch Preß- oder Biegekräfte zerbrochen, was zu dem unerwünsch-

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ten Ergebnis eines plötzlichen Abfalls der elektrischen leitfähigkeit führt.

Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß die elektrische Leitfähigkeit des elektrisch'leitfähigen Polymermaterials in Abhängigkeit von Temperaturveränderungen schwankt. So vermindert sich beispielsweise die elektrische leitfähigkeit eines vulkanisieiten Kautschuks, der durch Verkneten von Ruß mit einem Rohkautschuk hergestellt wird, langsam bis zu einer Temperatur von 4O⁰C, erhöht sich jedoch rasch bei Temperaturen oberhalb '40⁰C. Wenn ein solches elektrisch leitfähiges Kautschukmaterial als Oberflächenheizung bei einer Temperatur von mehr als 40⁰C angewendet wird, besteht die Gefahr der Überhitzung.

Diese Nachteile der bekannten Materialien werden erfindungsgemäß ausgeschaltet.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines elektrisch leitfähigen Polyolefin-Polienmaterials, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Brei aus einem Polyolefin-Grundmaterial hergestellt wird, in dem Brei Kohlenstoffasern dispergiert werden,, wobei eine Aufschlämmung gebildet wird, aus der Aufschlämmung durch Papierherstellungsmethoden ein bahnförmiges Material hergestellt wird und daß danach das Bahn- oder Folienmaterial durch Erhitzen auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunkts des Polyolefin-Grundmaterials thermisch gehärtet wird. ' .

Die charakteristischen Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens und des mit Hilfe dieses Verfahrens hergestellten elektrisch leitfähigen Polyolefinmaterials werden nachstehend beschrieben.

1.) Das Verfahren ermöglicht in sehr einfacher Weise, daß die elektrische leitfähigkeit des Materials auf einen gewünschten ■

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Wert eingestellt wird, da die elektrisch leitfähige Netzstruktur aus Kohlenstoffasern während der Stufe der Ausbildung der Bahn festgelegt wird und die anschließende Heizstufe nur dazu dient, die Netzstruktur zu stabilisieren.

2.) Erfindungsgemäß beträgt.die Menge der in das Polyolefin-Grundmaterial einzumischenden Kohlenstoffasern nur 1 bis 10 Gew.-$ und trotzdem liegt der spezifische Volumenwiderstand innerhalb eines weiten Bereiches, nämlich bei 10 bis 10" Ohm.cm.

3.) Die Kohlenstoffasern, die in dem starren Polyolefin-Grundmaterial eingebettet vorliegen und von diesem geschützt sind, werden nicht zerbrochen, selbst wenn das elektrisch leitfähige Poly olefinmaterial zusammengedrückt oder gebogen wird, so daß die elektrische Leitfähigkeit dieses Materials nicht plötzlich abfällt.

4.) Die elektrische leitfähigkeit dieses Materials verändert sich nicht innerhalb eines weiten Temperaturbereiches bis zu dem Erweichungspunkt des Polyolefin-Grundmaterials. Das Material hat hohe elektrische leitfähigkeit, gute chemische Beständigkeit, gute Festigkeit bzw. Zähigkeit und zeigt daher zufriedenstellende Beetändigkeit, selbst wenn es in einem korrosiven Medium angewendet wird.

Der Brei aus dem Polyolefin-Grundmaterial, der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird, ist ein zellstoffbreiartiges Material, das aus einem Polyolefin, wie Polyäthylen oder Polypropylen oder einem Gemisch dieser Polyolefine erhalten wird und mit Hilfe der nachstehenden Verfahren hergestellt werden kann: -

a) Eine Polyolefinfolie wird nach dem Verstrecken in axialer Richtung zu einer geeigneten länge zerschnitten und danach unter Bildung eines Paserbreis gemahlen;

b) das Polyolefin wird in geschmolzenem Zustand mit einem unverträglichen thermoplastischen Harz vermischt und da.nn aus einer Düsenöffnung extrudiert, verstreckt, zu geeigneter länge zerschnitten und unter Bildung eines Paserbreis gemahlen;

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c) ein Polyolefin-Fasermaterial wird durch Einwirken einer Scherkraft auf die Olefin-PolymerlÖsung während der lösungspolymerisation hergestellt und danach unter Bildung eines Breis gemahlen;

d) das Polyolefin wird bei hoher Temperatur und hohem Druck in einem lösungsmittel gelöst, aus einer Düse in Form von Fasern .oder Filamenten mit netzartiger Struktur extrudiert* zu geeigneter länge zerschnitten und danach unter Bildung eines Breis aus den Pölyolefinfasern gemahlen. . "

Es ist zu "betonen* daß der erfindungsgemäß geeignete Brei aus dem Pölyolefin-Grundmaterial nicht auf die Materialien beschränkt ist* die mit Hilfe der vorstehend als Beispiele angegebenen Verfahren hergestellt wurden.

Kohlenstoffasern, die s.ich für das erfindungsgemäße Verfahren verwenden lassen, können aus Rayonfäsern, Polyacrylnitrilfasern, Lignin- oder Erdölpech-Ausgangsmaterialien hergestellt werden. Beliebige dieser Kohlenstoffasern eignen sich für das erfindungsgemäße Verfahren.

Kohlenstoffasern lassen sich in Abhängigkeit von dem Kohlenstoffgehalt in zwei Arten unterteilen: kohlenstoffhaltige Fasern mit einem Kohlenstoffgehalt von etwa 90 Gew.-$ und Graphitfasern mit einem Kohlenstoffgehalt von etwa 99 Gew.-^. Für die Zwecke der Erfindung kann jede beliebige Kohlenstoffaser mit einem Kohlenstoffgehalt von mehr als 80 Gew.-# verwendet werden.

Es ergibt sich folgender Zusammenhang zwischen dem Gehalt ari .JCohlenstöf fasern und dem spezifischen Widerstand: Der Widerstand fällt rasch ab, wenn der Kohlenstoffasergehalt erhöht wird, bis dieser 10 Gew.-#, bezogen auf das Gewicht des elektrisch leitfähigen Polyolefinmaterials, erreicht. Wenn der Gehalt an Kohlenstoffasern 10 Gew.-^ überschreitet, nimmt jedoch

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die Verminderung des spezifischen Widerstands ab. Wenn ferner der Eohlenstoffasergehalt einen Wert von mehr als 30 Gew.-# erreicht, gehen die charakteristischen Eigenschaften des Polyolefinmaterials verloren und der spezifische Widerstand wird darüber hinaus in störender Weise vermindert, weil die Kohlenstoff asern zerbrechen, wenn das Polyolefinmaterial während der thermischen Härtungsstufe stark zusammengepreßt wird. Im Hinblick darauf sollte die Menge der dem Polyolefin-Grundmaterial zuzumischenden Kohlenstoffasern nicht mehr als 30 Gew.-$ betragen.

Wenn auch die Länge der Kohlenstoffasern einen Einfluß auf den spezifischen Widerstand hat, ist dieser Einfluß nicht so merklich, wie der der Menge der Kohlenstoffaser. Im allgemeinen kennen Kohlenstoffasern einer länge von 1 bis 30 mm verwendet werden; vorzugsweise wird jedoch eine länge von 1 bis 10 mm eingehalten, um eine gleichförmige Dispersion zu erhalten. Der Durchmesser der Kohlenstoffasern unterliegt keiner Begrenzung, wenn die Kohlenstoffasern im wesentlichen aus einem Fasermaterial bestehen.

Die Folie oder Bahn, die aus dem Brei aus Polyolefin-Grundmaterial, welches die vorbestimmte Menge an Kohlenstoffasern enthält, hergestellt wird, zeigt den Vorteil, daß die Kohlenstoffaser, die in dem Grundmaterial eingebettet ist, während der Stufe der Warmehärtung nicht zerbrechen kann, im Gegensatz zu einer Papierbahn, in der starrer Holzfaserbrei als Material vorliegt. Es bereitet daher keine Schwierigkeiten, eine geringe Menge einer natürlichen und synthetischen Faser als dritte Komponente einzumischen. Synthetische Fasern mit relativ niederem Erweichungspunkt, beispielsweise Polypropylen-Stapelfasern, können in geeigneter Weise als dritte Komponente verwendet werden, so daß die Festigkeit des thermisch gehärteten elektrisdi leitfähigen Polyolefinmaterials verbessert werden kann.

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Bei der Herstellung einer Bahn aus dem Brei aus Polyolefin-Grundmaterial und den Kohlenstoffasern wird bevorzugt, ein Dispergiermittel und ein ViskoBitäts-Modifiziermittel zuzusetzen, um das Polyolefin-Grundmaterial und die Kohlenstoffaser gleichförmig in Wasser zu dispergieren. Auch eine geringe Menge Holzzellstoff oder Polyvinylalkohol-Stapelfaser, die in heißem Wasser löslich ist, kann verwendet werden, um die Bahn zu verstärken, falls die Festigkeit der Bahn nicht ausreichend hoch ist, um die Beständigkeit während der Überführung von der Stufe der Bahnbildung zu der Stufe der thermischen Härtung zu gewährleisten.

Die Stufe der erfindungsgemäßen thermischen Härtung wird entweder durch bloßes Erhitzen der Bahn aus dem Polyolefin-Grundmaterial und den Kohlenstoffasern auf eine Temperatur von mehr als dem Schmelzpunkt des Polyolefin-Grundmaterials oder durch Erhitzen unter Druck durchgeführt. Beispielsweise kann die thermische Härtungsstufe durchgeführt werden, indem entweder a) die Bahn in der Stufe der Bahnbildung, in der die Temperatur des Trockners in der Papierherstellungsmaschine auf einen Wert oberhalb des Schmelzpunkts des Polyolefin-Grundmaterials eingestellt wird, erhitzt wird, oder b) die Bahn in einem Heißluftstrom einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunkts des Polyolefin-Grundmaterials belassen wird, nachdem die Stufe der Bahnbildung durchgeführt wurde.

Die Wärmehärtungsstufe kann auch vorgenommen werden, indem die Bahn zwischen heißen Walzen unter Druck durchgeführt wird, die auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunkts des Polyolefintrrundmaterials erhitzt sind. Wenn bei diesem Verfahren übermäßiger Druck auf die Bahn ausgeübt wird, zerbricht die Kohlenstoffaser; es wird daher bevorzugt, einen Druck von weniger als 50 kg/cm anzuwenden und in dem Walzenpaar eine elastische Walze zu verwenden.

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Nach der Bildung der Bahn oder der thermischen Härtung können zwei oder mehr Bahnen aufeinander gestapelt und unter Hitze verpreßt werden, um eine dickere Bahn bzw. Folie oder Platte zu "bilden. Es ist außerdem möglich, zur Herstellung einer Verbundplatte, die vollständig isolierte Oberflächen hat, thermoplastische Harzfolien, die elektrisch isolierend sind, auf die Oberflächen der Bahn zu legen und die gesamte Anordnung danach unter Druck thermisch zu härten.

Die Erfindung wird nachstehend ausführlicher anhand von Beispielen beschrieben.

Beispiel 1

90 Gewichtsteile Polyäthylen hoher Dichte wurden bei erhöhter Temperatur unter hohem Druck in Methylenchlorid gelöste Eine wäßrige lösung, die 10 Gewichtsteile Polyvinylalkohol enthielt, wurde zugesetzt und emulgiert» Die resultierende Polymerlösung wurde durch eine Düse von 3 mm Durchmesser extrudiert. Das so erhaltene Fasermaterial, das netzartige Struktur hatte, wurde zu einer länge von etwa 1 cm zerschnitten und in Wasser gemahlen, so daß eine wäßrige Aufschlämmung von Faserbrei mit einem kanadischen Standard-Mahlungsgrad (nachstehend als C.S.P. bezeichnet) von 400 ml erhalten wurde. Verschiedene Anteile (entsprechend Tabelle 1) an Kohlenstoffasern einer Länge von 10 mm (hergestellt durch Nippon Kayaku Co₈₅ Ltd. unter dem Handelsnamen Kaya Carbon CLF) wurden in die Aufschlämmung eingemischt, wobei eine Aufschlämmung mit einem Feststoffgehalt von 0,5 Gewichtsprozent gebildet wurde. Die Aufschlämmung wurde mit Hilfe eiiBT Papierherstellungsmaschine zu einer Bahn verformt und die Bahn wurde in dem Trockner der Papierherstellungsmaschine danach unter einem Filz bei 140⁰C thermisch gehärtet» Die Oberfläche des Trockners wurde vor dem Verfahren einer Behandlung zunrHichthaftendmachen unterzogen,

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Tabelle

Zusammensetzung (Gewichtsteile;	Ge wicht ,	Dicke (u )	Spezifischer Widerstand
	(g/m²)		(Ohm.cm) -
Brei aus Koh- Pqlyole- len- fin-Grund- stoffa- material ser	75	136	5,8 χ 10⁵
99 . 1	75	140	94
98 2	88	139	9,2
97 3	82	158	2,5
95 5	80	151	0,75
90 10	76	239	0,23 '
80 20	76	307	0,22
70 30	88	360	0,22
60 40

*Der. spezifische Widerstand wurde mit Hilfe einer Wheatstone-Brücke unter Verwendung von* 50 mm χ 120 mm großen Proben bei Raumtemperatur (25°C) gemessen. Jedes Ende der kurzen Seiten der Proben wurde mit einer elektrisch leitfähigen Paste behandelt, um Elektroden auszubilden.

Der spezifische Widerstand wurde danach bei Temperaturen von 25 bis 100⁰C gemessen. Die Abweichungen lagen innerhalb nur weniger Prozent der in Tabelle 1 angegebenen Werte.

Beispiel 2

Zwei verschiedene Sätze von Verbundplatten, die je etwa 300 g/m^Ä wogen, wurden durch Aufeinanderstapeln von Papierbahnen hergestellt, die in der in Beispiel 1· beschriebenen Weise gebildet worden waren und bei 135°C, 50 kg/cm und 160⁰C, 50 kg/cm² jeweils 1 Minute heißgepreßt. Die physikalischen Eigenschaften

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ORiGiNAL INSf¹BQfBD

der beiden Verbundplatten sind in Tabelle 2 gezeigt.

Tabelle 2

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Zusammensetzung (Gewichtsteile;	Koh len stoff a- s er	Spezifischer Wider stand (Ohm.cm)	pressen bei 135°C	Zugfestigkeit (kg/mm²)	pressen bei 135⁰C
Brei aus Polyäthy len-Grund material	1 3 5 10 20 30 40	pressen bei 160⁰C	2,5x1O⁶ 5,4x1O² 1,7 0,52 0,28 0,22 0,22	pressen bei 160⁰C	2,2 3,0 2,7 2,4 1,6 1,1 0,6
99 97 95 90 80 70 60	4,2x1O³ 2,3x1O² 1,9 0,37 0,28 0,22 0,27	.2,2 2,3 1,8 1,7 1,7 1,2 0,5

Aus Tabelle 2 ist ersichtlich, daß die Zugfestigkeit merklich vermindert wurde, wenn die Menge der Kohlenstoffasern 40 Gew.-$ erreichte. Der spezifische .Widerstand wurde danach bei Temperaturen von 25 bis 100⁰C gemessen. Die Veränderung lag nur innerhalb einiger Prozent der in Tabelle 2 angegebenen Werte.

Beispiel 3

70 Gewichtsteile Polypropylen,. 20 Gewichtsteile Polyäthylen hoher Dichte und 10 Gewichtsteile Polyvinylalkohol wurden geschmolzen und miteinander vermischt. Das resultierende Gemisch wurde aus Düsen extrudiert und verstreckt. Danach wurde das verstreckte Produkt auf eine länge von 1 cm zerschnitten, um ein Polypropylen-Faserbrei-Grundmaterial (SPX-51, NIPHON GOSEI KAGAKU KOGYO Co., Ltd.) herzustellen und in Wasser gemahlen, wobei eine wäßrige Aufschlämmung von Faserbrei mit einem CSF-Wert von 670 ml und einer mittleren Faserlänge von 4 mm erhalten wur-

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ORlGiMAL INSPECTED

de* Verschiedene Mengen (gemäß Tabelle 3) an Kohlenstoffasern einer Länge von 7 nmr (geschnittene Pas em, hergestellt durch Kureha Chemical Industry Co«, Ltd) wurden in die Faserbrei-Aufschlämmung eingemischt. Zu der Aufschlämmung wurde 1 Gew.-% Polyäthylenoxid (Peo PP. der Seitetsu Chemical Industry Co., Ltd.), "bezogen auf das Gewicht des Breis aus Polyolef in-Grundmaterial und Kohlenstoffaser, als Viskositäts-Modifiziermittel gegeben. Aus der wäßrigen Aufschlämmung wurde durch Papierherstellungsmethoden eine Bahn gebildet. Zwei verschiedene Sätze von Verbundplatten mit einem Gewicht von $e 300 g/m wurden durch Aufeinanderstapeln und Heißpressen der erhaltenen Bahn bei 160⁰C, 100 kg/cm² und 18O⁰C, 100 kg/cm² während einer Minute, hergestellt. Die physikalischen Eigenschaften der Verbundplatten sind in Tabelle 3 gezeigt*

Tabelle, 3

Zusammensetzung (Gewichtsteile)	Koh- len- stoffa- ser	Spezifischer Wider stand (0hmocm)	pressen bei 180⁰C	Zugfestigkeit (kg/mm²)	pressen bei 180⁰C
Brei aus Polyole- - fin-Grund material	5	pressen bei 160⁰C-	0,61	pressen bei 160⁰C	2,2
95	10	0^36	0,25	2,7	2,0
90	20	0,24	0,23	1,6	1,9
80	30	0₉22	0,23	1,5	0,6
70	40	0,21	0,30	1,2 '	0,3
60	0,16	1,0

Der spezifische Yiderstand wurde bei Temperaturen zwischen und 180⁰C gemessen. Die Veränderung des Widerstands betrug weniger als einige Prozent der in Tabelle 3 angegebenen Werte, nachdem ein Heiz-Kühl-Zyklus in dem angegebenen Temperaturbereich dreimal wiederholt worden war_o

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Beispiel 4

Als Ausgangsmaterial wurde der Brei aus Polyolefin-Grundmaterial und Kohlenstoffasern verwendet, der in Beispiel 1 'beschrieben wurde. Der Aufschlämmung wurde in der Stufe der Bahnbildung Nylonfaser oder Polypropylenfaser zugesetzt und die erhaltene Bahn wurde unter den in Tabelle 4 gezeigten Herstellungsbedingungen thermisch gehärtet, wobei eine sehr zähe Folie gebildet wurde. In der Stufe der Bahnbildung,wurde als Viskositäts-Modifiziermittel Polyacrylamid (Acryperse L. der Nitto Chemical Co., Ltd) verwendet. Die erzielten Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt. -

T a b e 1 1 e 4

Zusammensetzung (Gewichtsteile)	Brei aus Polyolefin- Grundmaterial	Dicke (p )	90	80	60
	Kohlenstoffasern	spezifischer Widerstand (Ohm.cm)	10	10	10
	Nylonfasern*	Zugfestigkeit (kg/mm²)	-	10	—
t	Polypropylenfasern**	-	-	30
Bedingungen des Heiß-	Temperatur ( C)	135	135	16a
pressens	Druck (kg/cm²)	50	50	50
Gewicht (g/m²)		319	339	330
400	406	420
0,37	0,42	0,43
2,4	2,8	2,9

Nylorifaser von 2 Denier, 7 mm länge, hergestellt von Toray Co., Ltd.

** Polypropylen-Faser von 2 Denier, 8 mm Länge, hergestellt von Mitsubishi Rayon C, Ltd.

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Beispiel 5

95 Gewichtsteile Polyäthylen-Faserbrei hoher Dichte (SWP, hergestellt von Mitsui Zellerback Co., Ltd) und 5 Gewichtsteile 5 mm lange Kohlenstoffasern (Kaya Carbon CIP, hergestellt von -Hiphon Kayaku Co., ltd) wurden gemischt und in Wasser dispergiert, um eine Aufschlämmung herzustellen. Danac'h wurde die Aufschlämmung auf einer Papierherstellungsmaschine zu einer Bahn verarbeitet. Die erhaltene Bahn oder Folie wurde wärmegehärtet, indem sie zweimal zwischen Walζen durchgeführt wurde, die aus einer Kombination aus einer teflonbeschichteten harten Walze und einer aus Silikonkautschuk bestehenden elastischen Walze bestanden,wobei die Temperatur der harten Walze 145°C und der Druck im Walzenspalt 5 kg/cm betrug. Dabei wurde die Netzstruktur aus Kohlenstoffasern in der Folie thermisch gehärtet und festgelegt und eine klare

Folie erhalten. Die Folie hatte ein Gewicht von 88 g/m , einen spezifischen Widerstand von 2,5 Ohm.cm und eine Zugfes-

tigkeit von 1,5 kg/mm . Eine Verbundfolie, die durch thermische Härtung von vier Bahnen aus der vorstehend beschriebenen Folie bei einer Temperatur von 16O°C erhalten worden war, hatte ein Gewicht von 330 g/m , einen spezifischen Widerstand von 1,5 Ohm.cm und eine Zugfestigkeit von 2,6 kg/mm . ,

Das mit Hilfe des: erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellte elektrisch leitfähige Polyolefinmaterial kann in einfacher Weise' in Massenproduktion hergestellt werden und für verschiedene Anwendungszwecke verwendet werden, bei denen kein metallisches Material-eingesetzt werden kann, weil das erfindungsgemäß her- ', gestellte Material gute elektrische leitfähigkeit zusätzlich zu den inhärenten Eigenschaften des Polyolefins,' wie Leichtigkeit, Zähigkeit, chemische Beständigkeit, Bearbeitbarkeit und die Wärmeversiegelungs- oder Verformungseigenschaften eines thermoplastischen synthetischen Harzes aufweist.

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Dae elektrisch leitfähige Polyolefinmaterial kann als antielektrostatisches Material verwendet werden und aus diesem Material können Teile oder Elemente unterschiedlicher Gestalt hergestellt werden.

Das erfindungsgemäß hergestellte Material kann auch als Auskleidungsmaterial für Gefäße, Rohre, Leitungen, Fördervorrichtungen und¹ Teppiche oder als Behälter für leicht entflammbare und explosive Materialien, beispielsweise Pulver, Lösungsmittel und
Gase, verwendet werden.

Außerdem kann das erfindungsgemäß hergestellte elektrisch leitfähige Polyolefinmaterial als Elektrodedektormaterial oder als
Abschirmungsmaterial verwendet werden, um elektromagnetische
Wellen und Wellen hoher Frequenz vor Hindernissen abzuschirmen.

Ferner eignet sich das elektrisch leitfähige Polyolefinmaterial sehr gut als Oberflächenheizung. Eine Oberflächenheizung aus dem Material kann zur Heizung eines Raumes oder des Inneren eines
Fahrzeugs oder auch zur Tieraufzucht oder zum Kultivieren von
Nutzpflanzen verwendet werden. Die Oberflächenheizung wird auch zum Verhindern des Gefrierens und zum Anreichern von Schnee im
Freien verwendet. Ein Beispiel zur Herstellung einer solchen
Oberflächenheizung aus dem elektrisch leitfähigen Polyolefinmaterial, das mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens erhalten wurde, wird nachstehend gegeben.

Metallelektroden in Drahtform oder Bandform werden in Abständen zwischen mindestens zwei Folien aus dem erfindungsgemäßen elektrisch -leitfähigen Polyolefinmaterial gelegt. Die Außenflächen
des Schichtmaterials werden mit einem elektrisch isolierenden.
Material bedeckt, vorzugsweise einem Polyolefinfilm, und die gesamte Anordnung wird thermisch zu einer einheitlichen Struktur
ausgehärtet.

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Das erfindungsgemäße elektrisch leitfähige Polyolefinmaterial läßt sich in bemerkenswert einfacher Weise elektrometallisieren, im Gegensatz zu den üblicherweise verwendeten Polymermaterialien, und es besteht die Möglichkeit, qualitativ bessere. Formkörper und Gegenstände aus dem elektrisch leitfähigen Polymermaterial herzustellen.

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ORIGINAL, INSPECTED ,

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung eines elektrisch leitfähigen PoIyoleTin-Folienmaterials, dadurch gekennzeichnet , daß man einen Brei aus einem Polyolefin-Grundmaterial herstellt, in diesem Brei Kohlenstoffasern unter Bildung einer Aufschlämmung dispergiert, aus der erhaltenen Aufschlämmung durch Papierherstellungsmethoden eine Bahn ausbildet und die erhaltene Bahn durch Erhitzen auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunkts des Polyolefin-Grundmaterials unter Druck thermisch härtet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polyolefin-Grundmaterial Polyäthylen, Polypropylen oder deren Gemische verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch" 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß man Kohlenstoffasern in einer solchen Menge zumischt, daß das erhaltene Folienmaterial nicht mehr als 30 Gew.-# Kohlenstoffasern enthält.

4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß man Kohlenstoffasern einer länge von 1 bis 30 mm verwendet.

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5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man Kohlenstoffäsern mit einem Kohlenstoffgehalt von mindestens 80 Gew.-$ verwendet.

-6. ' Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß man Kohlenstoffasern verwendet, die aus Rayonfasern, Polyacrylnitrilfasern, Lignin- und Erdölpech-Ausgangsmaterialien erhalten wurden.

7. Verwendung eines nach Ansprüchen 1 bis 6 hergestellten elektrisch leitfähigen Polyolefin-Folienmaterials als Äntielektrostatisches Material.

8. Verwendung eines nach Ansprüchen 1 bis 6 hergestellten.Polyolefin-Polienmaterials als Oberflächenheizung.

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