DE2815344C2

DE2815344C2 - Verfahren zum Aufbringen einer antistatischen Polymer-Zwischenschicht auf eine Trägerfolie für Carbonmaterial

Info

Publication number: DE2815344C2
Application number: DE19782815344
Authority: DE
Inventors: Ulrich 3167 Burgdorf Kohle; Hans 3000 Hannover Paffhausen
Original assignee: Pelikan GmbH
Current assignee: Pelikan GmbH
Priority date: 1978-04-10
Filing date: 1978-04-10
Publication date: 1983-02-17
Also published as: DE2815344A1

Description

3 4

langen Trocknungswegen gewährleistet. Als weiterer Diese Rezeptur findet Anwendung bei normaler

Vorteil der Erfindung hat sich erwiesen, daß das Luftfeuchtigkeit und kurzen Trockenschächten sowie Antistattkum beim Aufwickeln des aus Trägerfolie und Beschiehiungstemperaturen bis 80 Grad Celsius. Zwischenschicht bestehenden Laminats auch auf die „ . ,.„,. . .„„_n.„ Rückseite der Trägerfolie gelangt und diese antistatisch * Roc_{*ro=5 - 10» bis 1 · 10" Ohm

macht, was sich beim anschließenden Arbeitsschritt des B e i s ρ i e I 2

Aufbringen der Farb-Beschichtung sehr günstig aus- _po|yesier ^ _{Gewichtstei|e} An Folien, die erfindungsgemäß antistatisch ausgerü- ^B,^uta"°.ⁿ . _ „ ⁶f° Gewichtsteile

stet wurden, konnten beÄchichtungsvorgang in der .. J^S"*« ^™" J 7

Praxis, dh. bei den für Carbonmaterialien üblichen ^Wasser 0,7 Beschichtungsgeschwindigkeiten, keine nennenswerten Diese Rezeptur findet vorzugsweise bei Trocken- Feldstärken (Feldstärkemessung mit dem Statometer) schachten mittlerer Länge und höheren Trockentempe-

gemessen werden. Quantitative Messungen des Oberflä- raturen (bis 100⁰C) Anwendung. Der Oberflächenwider-

chenwiderstandes Roe nach DIN 53 482 ergaben ι* stai)d ist dabei von der Luftfeuchtigkeit der Umgebung

gegenüber der nicht ausgerüsteten Zwischenschicht unabnängig.

eine Verringerung der Widerstandswerte um 4 bis 6 _ , ,„,. , ,_n,nm.

Zehnerprozente. Äocf.oo-Q= 1 - 10» bis 1 · 10-» Ohm Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Beispiel 3 Dabei diente in jedem Fall als Trägerfolie eine 20 ,_cn~ - . ·, Polyesterfolie in einer Dicke von 12-60 μη., Vorzugs- P°'y^ester ^5.0 Gewichtsteife

weise 15-40 μητ. Die Widerstandswerte der unbehan- ^B"^lf °.ⁿ . _ .. ⁶^ Gewicbtsteite

delten Folie nach DIN 53 482 (Elektrodenanordnung C) ahphat.sches Sulfonat .4 Gew.chtste.te

lagen zwischen 10« und 10" Ohm. Auf die Trägerfolie ^{Wasser !}'⁴ Gew.chtste.le

wurde als Zwischenschicht eine Lösung von Polyester in 25 Diese Rezeptur findet vorzugsweise bei langen

Butanon aufgetragen, und zwar in einer Menge von 0,5 Trockenschächten und Trockentemperaturen zwischen

bis 5 g/m². In den Beispielen sind einig;- an unterschiedli- IOO und 110⁰C Anwendung. Der Oberflächenwider-

che Anforderungen angepaßte Rezepturen für die stand ist dabei von der Luftfeuchtigkeit der Umgebung

Zwischenschicht angegeben. unabhängig. Beispiel 1 ^M Äoc(ihtq=I ~ 10»bisl - 10'°Ohm Polyester 35,0 Gewichtsteile In allen vorstehenden Beispielen war die Zwischen- Butanon 65.0 Gewichtsteile schicht farblos. Es ist jedoch ohne weiteres auch

aliphatisches Sulfonat 2,0 Gewichtsteile möglich, die Zwischenschicht zu pigmentieren, z. B. mit

Wasser 0,5 -Gewichtsteile 35 Buntpigmenten.

Claims

1 2

oder Eisenoxid als Antistatikum auszurüsten. Es hat sich

Patentanspruch; aber gezeigt, daß hiermit keine ausreichend transparen

ten Schichten bei guter antistatischer Ausrüstung Verfahren zum Aufbringen einer antistatischen erreicht werden können,

Polymer-Zwischenschicht auf eine Trägerfolie für 5 Die weitere Möglichkeit, die Folien auf der Rückseite Carbonmaterial, indem eine mit einem antistatischen mit einem nur wenige Atomlagen dicken Metallfilm zu Mittel versetzte Lösung des Polymers in einem bedampfen, ist wirtschaftlich nicht realisierbar.
Lösungsmittel auf die Trägerfolie aufgetragen und Als gute Antistatika für Kunststoffe sind aliphatische

anschließend getrocknet wird, dadurch ge- Sulfonate bekannt, ζ. B. vom Typ
kennzeichnet, daß das Polymer in einem to ._ .__

teilweise mit Wasser mischbaren Lösungsmittel NaIC_nH_2n+1)MJ₂

gelöst wird und dieser Lösung ein in Wasser gelöstes mit w= 12 bis 20. Diese Sulfonate werden entweder als aliphatisch« Sulfonat mit IO bis 20 Kohlenstoffato- äußere oder als innere Antistatika angewendet, d. h. sie men zugesetzt wird, welches in dem Polymer und werden entweder auf den fertigen Kunststoff aufgetradem Lösungsmittel für das Polymer unlöslich ist. 15 gen oder während der Herstellung in den Kunststoff

eingearbeitet Im vorliegenden Fall verbietet sich eine

äußere Anwendung, weil die antistatische Wirkung

bereits vorhanden sein muß, bevor sich die Zwischenschicht ausgebildet hat Aber auch die übliche innere

Bei modernen Carbonmaterialien z. B. für Farbbän- 20 Anwendung, d. h. eine Zugabe der Sulfonate zur der, Drucktücher und Kohlepapier befindet sich die Polymer-Lösung ist nicht möglich, weil die Sulfonate Farb-Seschicmung auf einer Kuiötstoff-Trägerfoüe. erst innerhalb von Stunden öder gar Tagen an die Dabei ist es üblich, zwischen der Folie und der Oberfläche wandern und damit die antistatische Beschichtung eine haftvermittelnde Polymer-Zwischen- Wirkung entfalten, was im vorliegenden Fall wiederum schicht anzuordnen, die antistatisch ausgerüstet ist Zu 25 viel zu spät ist

diesem Zweck wird vor dem Aufbringen der Farb-Be- Es ist das Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur

schichtung eine mit einem antistatischen Mittel Verfügung zu stellen, mit dem es gelingt, eine rußfreie versetzte Lösung des Polymers in einem organischen Zwischenschicht mit Hilfe von aliphatischen Sulfonaten Lösungsmittel auf die Trägerfolie aufgetragen und bereits während deren Herstellung auf der Trägerfolie anschließend getrocknet Jo antistatisch auszurüsten.

Die antistatische Ausrüstung der Zwischenschicht ist Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht,

für den Herstellungsvorgang von wesentlicher Bedeu- daß das Polymer in einem teilweise mit Wasser tung. Während der Trocknung lädt sich nämlich das aus mischbaren Lösungsmittel gelöst wird und dieser Trägerfolie und Zwischenschicht bestehende Laminat Lösung ein in Wasser gelöstes aliphatisches Sulfonat mit zunehmend elektrostatisch auf, was insbesondere bei 35 10 bis 20 Kohlenstoffatomen zugesetzt wird, welches in der Abnahme des Laminats von der letzten Trägerfolie dem Polymer und dem Lösungsmittel für das Polymer im Trocknungsschacht zu einer Funkenentladung führt, unlöslich ist

die wegen der Anwesenheit der Lösungsmitreldämpfe Der überraschende Erfolg des erfindungsgemäßen

eine erhebliche Brand- und Explosionsgefahr bedeutet Verfahrens beruht auf dem Zusatz einer geringen Durch die antistatische Ausrüstung der Zwischenschicht -to Wassermenge in Verbindung mit einer definierten wird dieser Gefahr entgegengewirkt, vorausgesetzt Verträglichkeit/Unverträglichkeit der Bestandteile der natürlich, daß die antistatische Wirkung bereits vor Polymer-Lösung, aus der sich die Zwischenschicht Ende des Herstellungsvorgangs vorhanden ist bildet Zu Beginn, d. h. beim Auftrag auf die Trägerfolie

Bislang wurde elektrisch leitfähiger RuB als antistati- ist die Polymer-Lösung eine homogene Lösung. Im sches Mittel der Polymer-Lösung zugesetzt, und zwar in «s Verlauf der Trocknung wird jedoch die Konzentration Mengen bis zu

20 Gew.-%. Das hat sich im Prinzip auch des Lösungsmittel zunehmend geringer, wodurch sich gut bewährt. Allerdings ist Ruß nur für schwarze eine zunehmende Unverträglichkeit zwischen dem Färb-Beschichtungen brauchbar, weil es die Rückseite Kunststoff einerseits und dem System Wasser/Antistatides Carbonmaterials schwarzundurchsichtig macht und kum andererseits ergibt, mit der Folge, daß das Wasser weil es zum Teil auch in die Farb-Beschichtung so während der Trocknung sehr schnell (praktisch hineinwandern kann. Somit lassen sich bei farbigen innerhalb weniger Sekunden) an die Oberfläche der sich Carbonmaterialien die Farben nicht von der Rückseite ausbildenden Zwischenschicht diffundiert und dabei das her erkennen, was insbesondere bei Mehrfarbbändern darin gelöste Ar.tistatikum mitnimmt Das Wasser stellt ein großer Nachteil ist, und außerdem ergeben sich also im erfindungsgemäßen Verfahren eine Art Vehikel Verunreinigungen des farbigen Schriftbildes, die insbe- 55 dar, welches dafür sorgt, daß schon während des sondere bei hellen Farben (z. B. gelb in Vierfarbbändern Trocknungsvorganges relativ große Mengen an Antifür Videotext) nicht akzeptierbar sind. statikum an die Oberfläche der Zwischenschicht

Man hat bereits versucht, mit Hilfe von Laminatfolien transportiert werden, so daß bei Beendigung des aus Polyester und Polyamid den elektrischen Wider Trocknungsvorganges die volle antistatische Wirkung stand zur Folie so weit herunterzudrücken, daß deren eo zur Verfügung steht

elektrostatische Aufladbarkeit erheblich gemindert Mit Hilfe der Menge des zuzusetzenden Wassers wird, indem man den kristallinen Anteil z. B. an kann die antistatische Ausrüstung so gesteuert werden, Polyester erhöht. Je höher aber der kristalline Anteil in daß sie Maschinen- sowie Witterungsbedingungen solchen Folien ist. desto härter und folglich weniger angepaßt werden kann. Dabei gilt die Regel, daß die typenschmiegsam sind diese Folien und desto geringer 65 Wassermenge um so größer sein sollte, je schneller und wird deren haftvermittelnde Wirkung. stärker die antistatische Wirkung sein muß.

Man hat auch bereits versucht, die haftvermittelnde Dank der Hygroskopizität der eingesetzten Antistati-

Zwischenschicht mit leitfähigem transparentem Zink- ka ist die Leitfähigkeit des Oberflächenfilms auch bei