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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer
Trägerfolie
(identisch mit "Trennfolie"), die zur Herstellung
von Haftklebeprodukten und/oder Klebeprodukten wie etwa Haftklebeetiketten und/oder
-bänder,
hitzeempfindliche Klebebögen
und kunststoffimprägnierten
Klebebögen,
sowie einer Trägerfolie,
welche als Träger
für eine
keramische Grünfolie,
Kunstleder und Ähnliches
verwendet wird, nützlich sind.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Die
meisten Trägerfolien,
die für
Haftklebeprodukte und Klebeprodukte und für die Herstellung einer keramischen
Grünfolie,
Kunstleder und Ähnlichem
eingesetzt werden, werden zur Zeit durch ein Verfahren hergestellt,
welches die Schritte umfasst, dass eine Substratfolie gebildet wird,
und die resultierende Folie mit einem Trennmittel auf Silikonbasis
(identisch mit "silikonbasiertem
Trennmittel") unter
Verwendung einer Beschichtungsmaschine einer anderen Produktionslinie
beschichtet wird. Um die Produktivität derselben jedoch zu verbessern,
wurde bisher häufig
ein Verfahren zur Herstellung einer Trägerfolie durch Beschichtung
einer Substratfolie mit einem Trennmittel auf Silikonbasis in einem
Schritt zur In-line-Folienbildung
(Extrusion) vorgeschlagen. Zum Beispiel wird in der veröffentlichten
japanischen Patentanmeldung Nr. 6724/1982 (Showa 57) ein Verfahren
zur Herstellung einer Trägerfolie
durch Beschichtung einer biaxial gestreckten Polypropylenfolie mit
einem wärmehärtbaren
Silikon in einem In-line-Beschichtungsschritt
beschrieben; insbesondere wird darin eine Trägerfolie beschrieben, die durch
ein Verfahren hergestellt wird, welches das Extrudieren von Polypropylen
mit einer T-Düse,
dann das Beschichten des extrudierten Polypropylens mit Silikon,
gefolgt von einer uniaxialen oder biaxialen Streckung umfasst. Darüber hinaus
wird in der veröffentlichten
japanischen Patentanmeldung Nr. 171916/1983 (Showa 58) ein Verfahren
zur Herstellung einer Trägerfolie
aus einer biaxial gestreckten Polypropylenfolie durch ein Verfahren
beschrieben, welches das Unterziehen der Polypropylenfolie einer
Streckung in der Maschinenrichtung, Beschichten der Polypropylenfolie
mit einem wärmehärtbaren Silikon,
gefolgt von der Streckung in der transversalen Richtung und Thermofixieren
der gestreckten Folie unter eingeschränkten Bedingungen umfasst.
Des Weiteren werden in der US-PS 4,851,166 Verfahren zur Herstellung
biaxial gestreckter Polypropylenfolie und biaxial gestreckter Polyethylenterephthalat-Folie
beschrieben, wobei die Folien mit einem wärmehärtbaren Silikon in-line beschichtet
werden, wie dies auch bei der genannten veröffentlichten japanischen Patentanmeldung
Nr. 6724/1982 (Showa 57) der Fall ist, aber in einer zu dieser unterschiedlichen
Art, indem vorgeschlagen wird, dass das wärmehärtbare Silikon detaillierter
eingeschränkt
wird, und ein Trennmittel auf Silikonbasis einen Reaktionsinhibitor
und einen Katalysator auf Platinbasis enthalten sollte.
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Die
Faktoren, die alle drei oben erwähnten
Vorschläge
gemeinsam haben, sind, dass eine Schicht eines Trennmittels auf
Silikonbasis in dem Schritt der Herstellung einer biaxial gestreckten
Folie aufgebracht wird, und das Trennmittel auf Silikonbasis einer
Wärmehärtung unterzogen
wird. Keines der Herstellungsverfahren, das in einem der drei genannten
Punkte vorgeschlagen wird, kann jedoch die Energiemenge sicherstellen,
die für
die Wärmehärtung des
Silikons durch Strecken in einer Biaxial-Streckvorrichtung oder
durch Wärmebehandlung
in einem Temperschritt erforderlich ist, wodurch die Gefahr steigt,
dass ein Teil des Silikons nicht umgesetzt wird. Damit die Wärmehärtung des
Silikons ausreichend ist, ist es erforderlich, die Energie sicherzustellen,
entweder durch Vergrößerung des
Temperofens oder durch Verringerung der Folienbildungsgeschwindigkeit,
was jedoch die Produktivität
stark verschlechtert. Wenn ein Teil des Silikon-Trennmittels in
der Beschichtung nicht umgesetzt wird, erreicht die Trägerfolie
nicht das angestrebte Trennvermögen
(identisch mit "Trennleistung"), was manchmal sogar
dazu führt,
dass die Trägerfolie
nicht abgetrennt werden kann. Im Fall der Herstellung von Haftklebeetiketten
und/oder -bändern
unter Verwendung einer derartigen Trägerfolie wandert das nicht
umgesetzte Silikon außerdem
in eine Haftklebstoffschicht, wodurch die Haftklebeeigenschaften
merklich verschlechtert werden. Mit anderen Worten, bei den vorangehenden
Vorschlägen
ist es unmöglich,
die Trennfähigkeit
sowie die Eigenschaft der Migrationsfestigkeit sicherzustellen,
die beide für
eine Trägerfolie
von höchster
Wichtigkeit sind.
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Die
veröffentlichte
Patentanmeldung DE-A-3513526 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung
einer biaxial gestreckten Trägerfolie,
worin eine extrudierte Kunststofffolie in Maschinenrichtung gestreckt,
ein Trennmittel auf Silikonbasis auf eine oder beide Seiten der
Folie aufgebracht und vernetzt, und dann die Folie in der transversalen
Richtung gestreckt und thermisch stabilisiert wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Unter
den gegebenen Umständen
ist es ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur In-line-Herstellung einer
biaxial gestreckten Trägerfolie
zu schaffen, welches in der Lage ist, ein auf die Folie aufgebrachtes
Trennmittel auf Silikonbasis ausreichend zu härten und daher keine mangelnde
Trennfähigkeit
und kein Wandern von Silikon, die mit dem Vorhandensein von nicht
umgesetztem Silikon einher gehen, aufweist.
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Weitere
Ziele der vorliegenden Erfindung werden aus dem Text der folgenden
Beschreibung klar werden.
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Als
Ergebnis der intensiven und umfangreichen Forschungen und Untersuchungen,
die von den gegenständlichen
Erfindern durchgeführt
wurden, um die oben erwähnten
Probleme zu lösen,
wurde herausgefunden, dass ein Verfahren hoch effektiv ist, welches
das Beschichten einer Folie, die biaxial gestreckt werden soll,
mit einem Trennmittel auf Silikonbasis in dem Schritt der Herstellung
der biaxial gestreckten Folie sowie das Härten der entstandenen Folie
durch die kombinierte Verwendung von Ultraviolettstrahlung und Tempern umfasst.
Die vorliegende Erfindung wurde auf der Grundlage der oben erwähnten Befunde
und Informationen erreicht.
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Mit
anderen Worten ermöglicht
die vorliegende Erfindung:
- (1) Ein Verfahren
zur In-line-Herstellung einer biaxial gestreckten Trägerfolie
durch aufeinanderfolgendes Strecken einer nicht gestreckten Folie
in der Maschine und in transversale Richtungen einzeln nacheinander,
welches das Beschichten wenigstens einer Seite einer Folie in einem
Zustand vor einer biaxialen Streckung mit einem Trennmittel auf
Basis eines Silikons des Additionsreaktionstyps, biaxiales Strecken
der genannten Folie, Hitzetempern derselben danach und anschließende Durchführung einer
Ultraviolettbestrahlung umfasst;
- (2) Das Verfahren zur In-line-Herstellung einer biaxial gestreckten
Trägerfolie
nach dem vorhergehenden Punkt (1), bei dem das auf einem Silikon
des Additionsreaktionstyps basierende Trennmittel einen Photosensibilisator
enthält;
- (3) Das Verfahren zur In-line-Herstellung einer biaxial gestreckten
Trägerfolie
nach dem vorhergehenden Punkt 1 oder 2, bei dem vor der Aufbringung
des auf einem Silikon des Additionsreaktionstyps basierenden Trennmittels
die Folie einer Oberflächenaktivierungsbehandlung
unterworfen wird;
- (4) Das Verfahren zur In-line-Herstellung einer biaxial gestreckten
Trägerfolie
nach einem der vorgehenden Punkte (1) bis (3), bei dem die Folie
Polyethylenterephthalat oder Polypropylen enthält;
- (5) Das Verfahren zur In-line-Herstellung einer biaxial gestreckten
Trägerfolie
nach dem vorhergehenden Punkt (1), bei dem der Aufbringung des auf
einem Silikon des Additionsreaktionstyps basierenden Trennmittels
die Streckung in der Maschinenrichtung vorausgeht, gefolgt von der
Streckung in der transversalen Richtung;
- (6) Das Verfahren zur In-line-Herstellung einer biaxial gestreckten
Trägerfolie
nach dem vorhergehenden Punkt (1), bei dem das auf einem Silikon
des Additionsreaktionstyps basierende Trennmittel weiterhin wenigstens
ein Mitglied enthält
ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus Inhibitoren, Trennkontrollmitteln, Haftungsverbesserern
und Lösemitteln;
und
- (7) Das Verfahren zur In-line-Herstellung einer biaxial gestreckten
Trägerfolie
nach dem vorhergehenden Punkt (1), bei dem die Ultraviolettbestrahlung
ausgeführt
wird mit wenigstens einer Nichtelektroden-Ultraviolett-Strahlungslampe.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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1 ist
eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Produktionsverfahrens
für eine Trägerfolie
gemäß der vorliegenden
Erfindung, wobei die verwendeten Symbole die folgende Bedeutung
haben:
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- 1
- Extrusion
der Folienbahn (Schritt ➀)
- 2
- Strecken
in der Maschinenrichtung (Schritt ➁)
- 3
- Oberflächenaktivierungsbehandlung
(Koronaentladungsbehandlung)
- 4
- Beschichtung
mit Trennmittel (Schritt ➂)
- 5
- Orientierung
in der transversalen Richtung (Schritt ➃)
- 6
- Hitzetempern
(Schritt ➄)
- 7
- Ultraviolettbestrahlung
(Schritt ➅)
- 8
- Folienwicklung
(Schritt ➆)
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im
Folgenden wird eine detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindung
unter Bezugnahme auf eine beispielhafte Fertigungsstrecke gegeben.
Zuerst wird in 1: Extrusion der Folienbahn (Schritt ➀)
eine Folienbahn aus einem streckbaren thermoplastischen Harz wie
etwa Polyethylenterephthalat oder Polypropylen mit einem T-Düsenextruder
extrudiert. In 2: Strecken in der Maschinenrichtung (Schritt ➁)
wird die Folie in der Maschinenrichtung durch Variieren der Umlaufgeschwindigkeit
einer Heizwalze gestreckt. In 4: Beschichtung mit Trennmittel (Schritt ➂)
wird ein auf einem Silikon des Additionsreaktionstyps basierendes
Trennmittel als Beschichtung aufgebracht. In 5: Orientierung in
der transversalen Richtung (Schritt ➃) wird die Folie unter
Erwärmung
mit einer Querstreckmaschine wie z. B. einem Spannrahmen, in der
transversalen Richtung gestreckt. In der Folge wird in 6: Hitzetempern
(Schritt ➄) die gestreckte Folie einer Hitzetemperbehandlung
unterzogen. In 7: Ultraviolettbestrahlung (Schritt ➅) wird
die Folie mit einer Ultraviolett-Strahlungslampe bestrahlt. In 8:
Folienwicklung (Schritt ➆) wird die gegenständliche
Trägerfolie
durch Aufwickeln derselben hergestellt.
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Bezüglich der
Reihenfolge der Streckung kann entweder die Streckung in der Maschinenrichtung
oder jene in der transversalen Richtung vor der jeweils anderen
erfolgen; jedoch ist es vom Aufbau der Anlage und dgl. her zu bevorzugen,
dass in Übereinstimmung
mit der Ausführungsform
von 1 die Streckung in der Maschinenrichtung zuerst
ausgeführt
wird (Schritt ➁), gefolgt von der Streckung in der transversalen
Richtung (Schritt ➃).
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Die
Temperatur und das Streckverhältnis
der Folie während
der Produktionsbedingungen variieren in den vorher erwähnten Schritten
jeweils in Abhängigkeit
vom Typ des thermoplastischen Harzes. Im Fall von Polyethylenterephthalat
liegt die Extrusionstemperatur in Schritt ➀ im Bereich
von ungefähr
280 bis 300°C;
die Temperatur für
die Streckung in der Maschinenrichtung in Schritt ➁ liegt
im Bereich von 70 bis 120°C,
vorzugsweise 80 bis 110°C
und das Streckverhältnis
bei derselben im Bereich von 2 bis 7, vorzugsweise 2,5 bis 5; die Temperatur
für die
Streckung in der transversalen Richtung in Schritt ➃ liegt
im Bereich von 70 bis 150°C,
vorzugsweise 90 bis 130°C,
und das Streckverhältnis
bei derselben im Bereich von 2 bis 7, vorzugsweise 3 bis 5; und
die Temperatur für
die Wärmebehandlung
durch Tempern (Schritt ➄) liegt im Bereich von 130 bis
250°C, vorzugsweise
150 bis 240°C,
und die Wärmebehandlungszeit
in demselben liegt im Bereich von 1 bis 5 Sekunden.
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Das
Trennmittel auf Basis von Silikon des Additionsreaktionstyps kann
vor der biaxialen Streckung, das heißt, in nicht gestrecktem Zustand,
oder nach einer ersten axialen Streckung als Beschichtung aufgebracht
werden. Es wird jedoch bevorzugt, dass in Übereinstimmung mit der Ausführungsform
von 1 das Mittel nach einer ersten axialen Streckung
aufgebracht wird, um die Beschichtungsmenge im fertigen Zustand der
Trägerfolie
sowohl über
die Beschichtungsmenge als auch das Streckverhältnis regeln zu können.
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Das
Beschichtungssystem des Trennmittels auf Basis von Silikon des Additionsreaktionstyps
kann in geeigneter Weise optional aus den herkömmlichen, wohl bekannten Systemen
wie Rasterwalzenauftragsverfahren, Schienenauftragsverfahren oder
Mehrwalzenauftragsverfahren ausgewählt werden. Ein geeignetes Beschichtungsgewicht
ist ein solches, das in einem Bereich von 0,01 bis 2,0 g/m2, vorzugsweise 0,02 bis 0,2 g/m2,
ausgedrückt
als Feststoffgehalt im fertigen Zustand der Trägerfolie nach der biaxialen
Streckung, gefolgt von der Härtungsbehandlung,
resultiert.
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Die
Ultraviolettbestrahlung wird sinnvollerweise als Schritt ➅ ausgeführt, der
auf das Hitzetempern im Schritt ➄ im erhitzten Zustand
der Folie ausgeführt
wird. Die Bestrahlung ist weniger effektiv, wenn sie nach Abkühlen der
Folie erfolgt. Das Trennmittel auf Basis von Silikon des Additionsreaktionstyps
wird effektiv gehärtet,
und das Silikon kann weniger anfällig
für die
Nichtumsetzung gemacht werden, indem nacheinander die Wärmebehandlung
als Schritt ➄ und die Ultraviolettbestrahlung als Schritt ➅ in
dieser Reihenfolge durchgeführt
werden.
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Als
Ultraviolett-Strahlungslampen, die für die Ultraviolettbestrahlung
verwendet werden können,
sind aus dem Stand der Technik wohl bekannte Lampen wie etwa Hochdruck-Quecksilberdampflampen,
Metall-Halogen-Lampen, Hochleistungs-Metall-Halogen-Lampen oder Nichtelektroden-Ultraviolett-Strahlungslampen verfügbar. Von
diesen wird vom Standpunkt der Härtbarkeit
des Trennmittels auf Silikonbasis die Nichtelektroden-Ultraviolett-Strahlungslampe
bevorzugt. Die Ultraviolett-Strahlungsleistung kann in geeigneter
Weise optional ausgewählt
werden und liegt vorzugsweise im Bereich von 100 bis 360 W/cm. Bestrahlung
mit Elektronenstrahlen (EB) an Stelle der Ultraviolettbestrahlung
ist, obwohl sie prinzipiell in Betracht gezogen wird, nicht praxistauglich,
da beinahe alle Silikonoberflächen
durch exzessive Elektronenstrahlung beschädigt werden, was die Trennfähigkeit
des Trennmittels merklich verringert.
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Somit
wird die Folie, auf welche das Silikon des Additionsreaktionstyps
aufgebracht, durch Hitze getempert und mit Ultraviolettstrahlung
bestrahlt wird, abkühlen
gelassen und dann in Schritt ➆ zu einer Trägerfolie
aufgewickelt.
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Um
die Adhäsionsfähigkeit
des Silikons weiter zu verbessern, ist es wie durch das Symbol 3
in 1 angezeigt möglich,
zwischen Schritt ➁ und Schritt ➂ einen Behandlungsschritt
zur Oberflächenaktivierung,
wie etwa eine Koronabehandlung, Ozonbehandlung oder Flammenbehandlung,
einzufügen.
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Die
Dicke der Trägerfolie
nach der Streckbearbeitung kann in geeigneter Weise optional ausgewählt werden
und liegt im Bereich von 5 bis 150 μm, vorzugsweise 10 bis 120 μm.
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Als
streckbare thermoplastische Harze, die als Substratmaterial für die Trägerfolie
gemäß der vorliegenden
Erfindung eingesetzt werden, können
dieselben Harze verwendet werden, die bisher bereits als Substratmaterial
für die
Trägerfolie
eingesetzt wurden. Im Besonderen sind vom Standpunkt der Glätte, gleichmäßigen Dicke,
Hitzebeständigkeit,
Festigkeit und Kosten Polyethylenterephthalat und Polypropylen geeignete Beispiele
dafür.
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Darüber hinaus
können
die thermoplastischen Harze erforderlichenfalls mit herkömmlichen
bekannten Zusatzstoffen wie pulverförmige Körnungen von Siliciumdioxid,
Kaolin, Calciumcarbonat, Aluminiumoxid, Titanoxid, organische Körnungen
und abgelagerte Körnungen,
einem Stabilisationsmittel, einem Antioxidans und einem Antistatikmittel
integriert werden.
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Im
Folgenden wird eine detaillierte Beschreibung des Trennmittels auf
Silikonbasis gegeben, das in der vorliegenden Erfindung verwendet
werden soll.
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Beispiele
für die
Typen von Trennmitteln auf Silikonbasis, die für Trägerpapier und Trägerfolien
verwendet werden, umfassen den Additionsreaktionstyp, den Kondensationsreaktionstyp,
den Radikaladditionstyp (Mercaptosilikon-Typ), den Radikalpolymerisationstyp
(Silikonacrylat-Typ), den Kationenpolymerisationstyp (epoxyhaltiger
Silikontyp) und Ähnliche.
Von diesen wird auf Grund der Trennbarkeit und des Silikonwanderns
in der vorliegenden Erfindung das Silikon des Additionsreaktionstyps
verwendet.
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Im
Besonderen neigen Trennmittel auf Basis von Silikon des Radikaladditionstyps
und des Kationenpolymerisationstyps, die als durch Ultraviolettstrahlung
härtbarer
Typ bekannt sind, dazu, Wechselwirkungen zwischen reaktiven funktionellen
Gruppen oder Reaktionsrestgruppen, die in dem Silikon enthalten
sind, und Verbindungen wie etwa Harzen für einen Haftklebstoff und Kunstleder
zu verursachen, wodurch ein exzellentes Trennvermögen nur
sehr schwer zu erreichen ist. Darüber hinaus neigen Trennmittel
auf Basis von Silikon des Radikalpolymerisationstyps, welche eine
Acrylatgruppe als funktionelle Gruppe enthalten, zu starken Wechselwirkungen
mit einem Haftklebstoff auf Acrylbasis, wodurch ein gutes Trennvermögen nur
schwer zu erreichen ist. Darüber
hinaus führt
das Trennmittel auf Basis von Silikon des Radikaladditionstyps,
das als EBC-härtbarer
oder elektronenstrahlhärtbarer
Typ bekannt ist, zu Problemen bei der Steuerung des anzuwendenden
Elektronenstrahls und verursacht so häufig schwere Schäden an der
Silikonoberfläche,
was das Trennvermögen
beeinträchtigt.
Aus den hier bereits genannten Gründen wird das Trennmittel auf
Basis von Silikon des Additionsreaktionstyps in der vorliegenden
Erfindung als das Trennmittel auf Silikonbasis eingesetzt.
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Das
Trennmittel auf Basis von Silikon des Additionsreaktionstyps, welches
in geeigneter Weise und optional aus herkömmlichen, wohl bekannten zur
Verwendung ausgewählt
werden kann, setzt sich zumindest aus einem eine Doppelbindung tragenden
Polymer auf Silikonbasis und einem Vernetzungsmittel zusammen und
wird einer Additionsreaktion durch Hinzufügen eines Katalysators unterzogen.
Vorzugsweise ist das Trennmittel nach Wunsch mit einem Trennkontrollmittel,
einem Inhibitor, einem Adhäsionsverbesserer
(identisch mit "Haftungsverbesserer"), Lösemittel
(organisches Lösemittel,
Wasser etc.) und einem weiteren Zusatzstoff wie etwa Siliciumdioxid
vereinigt. Übrigens
ist das Trennmittel auf Basis von Silikon des Additionsreaktionstyps,
das auf dem Markt erhältlich
ist, bereits im Voraus mit den Hauptbestandteilen außer einem
Katalysator vereinigt. Somit ist es ein allgemein übliches
Verfahren, dass unmittelbar vor dem Beschichtungsschritt ein Katalysator
hinzugefügt
wird.
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Die
Form des Trennmittels auf Silikonbasis kann beliebig vom Lösemitteltyp,
Emulsionstyp oder lösemittelfreien
Typ (lösemittelfreier
Typ) sein, solange das Silikonharz vom Additionsreaktionstyp ist.
Von den genannten ist das Trennmittel auf Silikonbasis vom Lösemitteltyp
von der Qualität
und der Einfachheit der Handhabung her besonders geeignet.
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Das
erwähnte,
eine Doppelbindung tragende Polymer auf Silikonbasis ist nicht besonders
eingeschränkt,
sondern kann zur Verwendung aus jenen ausgewählt werden, die bisher bereits
gewöhnlich
als aus einem wärmehärtbaren
Silikon des Additionsreaktionstyps bestehendes Trennmittel eingesetzt
wurden, beispielsweise zumindest eine Verbindung ausgewählt aus
den Polyorganosiloxanen mit einer Alkenylgruppe als funktioneller
Gruppe im Molekül.
Bevorzugte Beispiele für
diese Polyorganosiloxane mit einer Alkenylgruppe als funktionelle
Gruppe im Molekül
umfassen Polydimethylsiloxan (Polymerisationsgrad im Bereich von
etwa 100 bis 10.000) mit einer Vinyl- oder einer Hexenylgruppe als
funktioneller Gruppe und ein Gemisch aus diesen beiden.
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Das
Vernetzungsmittel ist beispielsweise Polyorganosiloxan mit mindestens
zwei jeweils an ein Siliziumatom gebundenen Wasserstoffatomen im
Molekül,
insbesondere Dimethylsiloxan/Methylhydrogensiloxan-Copolymer, dessen
Ende mit einer Dimethylhydrogen-siloxy-Gruppe inhibiert ist, Dimethylsiloxan/Methylhydrogensiloxan-Copolymer,
dessen Ende mit einer Trimethylsiloxy-Gruppe inhibiert ist, Poly(methylhydrogen-siloxan),
dessen Ende mit einer Trimethylsiloxy-Gruppe inhibiert ist und Poly(hydrogensilsequioxan).
Die Menge der einzusetzenden beispielhaft angeführten Vernetzungsmittel wird
im Bereich von 0,1 bis 100 Gewichtsteilen, vorzugsweise 0,3 bis
50 Gewichtsteilen bezogen auf 100 Gewichtsteile des eine Doppelbindung tragenden
Polymers auf Silikonbasis ausgewählt.
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Der
erwähnte
Katalysator, der beispielsweise ein Katalysator auf Platinbasis,
auf Palladiumbasis oder auf Rhodiumbasis ist, wird in einer zum
Zweck der Beschleunigung der Polymerisationsreaktion geeigneten Menge
eingesetzt. Zum Beispiel wird der darin einzusetzende Katalysator
ausgewählt
im Bereich von 0,1 bis 10 Gewichtsteile, vorzugsweise 0,4 bis 5
Gewichtsteile bezogen auf 100 Gewichtsteile der hauptsächlichen Bestandteile,
das heißt,
des eine Doppelbindung tragenden Polymers auf Silikonbasis und des
Vernetzungsmittels.
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Das
darin einzusetzende Trennkontrollmittel ist beispielsweise Dimethylpolysiloxan
und Polymer auf Silikonbasis.
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Der
erwähnte
Inhibitor ist ein Bestandteil, der eingesetzt wird, um dem Trennmittel
auf Silikonbasis Lagerbeständigkeit
bei Raumtemperatur zu verleihen, wobei insbesondere 3,5-Dimethyl-1-hexyn-3-ol
als Beispiel dient; 3-Methyl-1-penten-3-ol; 3-Methyl-3-penten-1-in;
3,5-Dimethyl-3-hexen-1-in; zyklisches Tetravinyl-siloxan; und Benzotriazol.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
ist sogar dann wirksam, wenn dem Trennmittel auf Basis eines Silikons
vom Additionsreaktionstyp kein Photosensibilisator hinzugefügt wird.
Es wird jedoch bevorzugt, zu demselben einen Photosensibilisator
hinzuzufügen,
da die Härtbarkeit
desselben dadurch deutlich verbessert wird.
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Der
Photosensibilisator zur Verwendung in dem Silikon des Additionsreaktionstyps
ist nicht speziell eingeschränkt,
kann aber gegebenenfalls entsprechend aus jenen zur Verwendung ausgewählt werden,
die bereits bisher für
gewöhnlich
in durch Ultraviolettstrahlung härtbaren
Harzen verwendet werden. Beispiele dafür umfassen Benzoine, Benzophenone,
Acetophenone, α-Hydroxyketone, α-Aminoketone, α-Diketone, α-Diketon-dialkylacetale,
Anthrachinone, Thioxanthone und andere Verbindungen.
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Beispiele
für Benzoine
sind Benzoin, Benzoin-methylether, Benzoin-ethylether, Benzoin-isopropylether,
Benzoin-N-butylether, Benzoin-isobutylether und eine Verbindung,
in welcher Benzoin durch Etherbindung an beide Enden von Polydimethylsiloxan
gebunden ist. Benzophenone umfassen beispielsweise Benzophenon,
p-Phenylbenzophenon, 4,4'-Diethylaminobenzophenon,
Dichlorbenzophenon, Trimethylsilylbenzophenon und 4-Methoxybenzophenon.
Acetophenone sind beispielweise Acetophenon, Dimethylaminoacetophenon,
3-Methylacetophenon,
4-Methylacetophenon, 4-Allylacetophenon, 3-Pentylacetophenon und Propiophenon. α-Hydroxyketone
sind zum Beispiel 2-Hydroxy-1-(4-isopropyl)phenyl-2-methylpropan-1-on,
2-Hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-on, 1-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]-2-hydroxy-2-methylpropan-1-on
und 1-Hydroxycyclohexylphenyl-keton. α-Aminoketone
sind beispielsweise 2-Methyl-1-[4-(methylthio)-phenyl]-2-morpholinopropan-1-on
und 2-Benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butan-1-on. α-Diketone
umfassen beispielsweise Benzyl und Diacetyl. Beispiele für α-Diketon-dialkylacetale
sind Benzyldimethylacetal und Benzyldiethylacetal. Anthrachinone
umfassen beispielsweise 2-Methylanthrachinon, 2-Ethylanthrachinon, 2-tert-Butylanthrachinon
und 2-Aminoanthrachinon. Thioxanthone sind beispielsweise 2-Methylthioxanthon, 2-Ethylthioxanthon,
2-Chlorothioxanthon,
2,4-Dimethylthioxanthon und 2,4-Diethylthioxanthon. Die anderen Verbindungen
sind zum Beispiel tertiäre
Amine wie etwa Triphenylamin und p-Dimethylamino-benzylester, und azo-Verbindungen
wie etwa Azobis (Isobutyronitril).
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Jeder
der beispielhaft angegebenen Photosensibilisatoren kann allein oder
in Kombination mit zumindest einem weiteren verwendet werden. Die
davon einzusetzende Menge wird ausgewählt aus dem Bereich von 0,01
bis 30 Gewichtsteilen, vorzugsweise 0,05 bis 20 Gewichtsteilen bezogen
auf 100 Gewichtsteile der Gesamtmenge Silikon des Additionsreaktionstyps
und des Vernetzungsmittels.
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Den
Effekt und die Vorteile der vorliegenden Erfindung zusammenfassend,
wird durch In-line-Beschichtung des Trennmittels auf Silikonbasis
im Herstellungsschritt der biaxial gestreckten Folie, darauf folgende
Wärmebehandlung
in dem Streck-Temper-Schritt,
gefolgt von dem Schritt der Ultraviolettbestrahlung einfach eine
Trägerfolie
erhalten, die ein exzellentes Trennvermögen aufweist sowie durch minimale
Wanderung des Polymers auf Silikonbasis und maximale Produktivität gekennzeichnet
ist.
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Die
Trägerfolie
auf Silikonbasis gemäß der vorliegenden
Erfindung ist gut für
Haftklebeprodukte oder Klebeprodukte sowie für die Herstellung von keramischen
Grünfolien,
Kunstleder und Ähnlichem
geeignet.
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Im
Folgenden wird die vorliegende Erfindung noch detaillierter unter
Bezugnahme auf Vergleichs- und Arbeitsbeispiele beschrieben, welche
jedoch die vorliegende Erfindung in keiner Weise darauf beschränken.
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Jede
der durch die Arbeits- und Vergleichsbeispiele erhaltenen Trägerfolien
wurde im Hinblick auf verschiedene Eigenschaften in Übereinstimmung
mit den im Folgenden beschriebenen Bewertungsverfahren bewertet.
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(1) Härtbarkeit
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Die
Härtbarkeit
wurde in Übereinstimmung
mit den folgenden Kriterien durch das Verfahren bewertet, welches
zehnmal kräftiges
Reiben einer gehärteten
Beschichtung auf einer Trägerfolie
mit den Fingern und Beobachten des Verschmierens und Abreibens an
der Trennbeschichtung umfasst.
- ⊙:
- Kein Verschmieren
oder Abreiben beobachtet.
- O:
- Leichtes Verschmieren
beobachtet (verursacht keine praktischen Probleme).
- Δ:
- Geringfügiges Verschmieren
und Abreiben beobachtet (verursacht manchmal praktische Probleme).
- X:
- Deutliches Verschmieren
mit beträchtlichem
Abreiben beobachtet (verursacht praktische Probleme).
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(2) Abziehfestigkeit
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Ein
Haftklebebogen wurde hergestellt, indem eine gehärtete Beschichtung auf eine
Trägerfolie
mit einem Haftklebstoff auf Acrylbasis (hergestellt von Toyo Ink
Mfg. Co., Ltd. unter dem Handelsnamen "BPS-5127"), aufgebracht wurde, so dass die Trockendicke
der Beschichtung 40 μm
betrug, die Beschichtung für
2 Minuten mittels eines Umluftofens bei 100°C getrocknet wurde, und ein
Oberflächensubstrat
(holzfreies Papier) auf die Folie laminiert wurde. Die erhaltenen
Proben wurden für
24 Stunden bei 23°C
und 65% rel. Luftfeuchtigkeit stehen gelassen und dann in Stücke von
jeweils 20 mm Breite geschnitten. Unter Verwendung eines Zugspannungsprüfinstruments
wurde die Trägerfolie
jeder Probe bei einem Winkel von 180 Grad und einer Geschwindigkeit
von 300 Meter pro Minute auf Abziehbarkeit geprüft, um die zum Abziehen erforderliche
Kraft zu messen und somit die Abziehfestigkeit zu bewerten.
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(3) Migrationsfestigkeit
des Silikons
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Die
Migrationsfestigkeit des Silikons wurde in Übereinstimmung mit den folgenden
Kriterien durch das Verfahren bewertet, welches Laminieren einer
gehärteten
Beschichtung auf eine Trägerfolie
mit einer Polyethylenterephthalat-Folie (PET-Folie), Ausüben einer Belastung von 1,97
N/mm2 auf das so gebildete Laminat, Stehenlassen
des Laminats für
24 Stunden, und dann Abziehen der PET-Folie von dem Laminat, Bestreichen der
laminierten Oberfläche
mit einem Filzstift (Öltinte),
und Beobachten des Ausmaßes
der Abweisung, um den Grad der Silikonwanderung zu untersuchen,
umfasst.
- ⊙:
- Keine Abweisung beobachtet,
keine Wanderung verursacht.
- O:
- Sehr geringe Abweisung
beobachtet, verursacht geringfügiges
Wandern. (verursacht keine praktischen Probleme)
- Δ:
- Leichte Wanderung
beobachtet, verursacht leichte Wanderung (verursacht manchmal praktische
Probleme).
- X:
- Deutliche Wanderung
beobachtet, verursacht beträchtliche
Wanderung (verursacht praktische Probleme).
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(4) Anschließende Adhäsion
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Die
anschließende
Adhäsion
wurde durch ein Verfahren bewertet, welches umfasst: Laminieren
einer gehärteten
Beschichtung auf eine Trägerfolie
mit einem Haftklebstoffband (hergestellt von der Nitto Denko Corporation
unter dem Handelsnamen "PET
31B Tape"), Ausüben einer
Belastung von 9,81 × 10–3 N/mm2 auf das so gebildete Laminat, Stehenlassen
des Laminats bei 70°C
für weitere
24 Stunden bei den Bedingungen 23°C
und 65% rel. Luftfeuchtigkeit, danach Abziehen des Haftklebstoffbands
von dem Laminat, Aufkleben des Bandes auf ein rostfreies Stahlblech,
Abziehen des Bandes von dem rostfreien Stahlblech in einem Winkel
von 180 Grad mit einer Geschwindigkeit von 300 Meter pro Minute,
um die Abziehfestigkeit zu messen, und Ausdrücken der gemessenen Abziehfestigkeit
in Prozent im Vergleich mit der Abziehfestigkeit eines frischen
Haftklebstoffbands, das nie in Kontakt mit einer Trägerfolie
war.
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Beispiel 1
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Eine
Trägerfolie
wurde gemäß der in 1 gezeigten
Ausführungsform
hergestellt. Zuerst wurde Polyethylenterephthalat (PET) bei 290°C mit einem
Schmelzextruder, schmelzextrudiert und durch Kühlung mit einer Kühlwalze
in Form einer Bahn verfestigt (Schritt ➀). In der Folge
wurde die erhaltene Bahn in der Maschinenrichtung bei 85°C mit einem
Streckverhältnis
von 3,2 gestreckt (Schritt ➁). Danach wurde die Beschichtungslösung durch
ein Rasterwalzenauftragsverfahren gleichmäßig auf die uniaxial gestreckte
PET-Bahn aufgebracht (Schritt ➂), wobei die Lösung wie
folgt hergestellt wurde: Hinzufügen
von 2 Gewichtsteilen eines Katalysators auf Platinbasis (Feststoffgehalt
100 Gew.%, hergestellt von der Dow Corning Toray Silicone Corporation
unter dem Handelsnamen "SRX-212") und einem (1) Gewichtsteil
1-Hydroxycyclohexylphenylketon als Photosensibilisator zu 100 Gewichtsteilen
eines Trennmittels vom Lösemitteltyp
auf Basis von Silikon des Additionsreaktionstyps (Feststoffgehalt
30 Gew.-%, hergestellt von der Dow Corning Toray Silicone Corporation unter
dem Handelsnamen "SRX-211"), welches als hauptsächliche
Bestandteile Polydimethylsiloxan mit einer Vinylgruppe als funktioneller
Gruppe und ein Vernetzungsmittel (Polymethylhydrogensiloxan) enthält, und
Verdünnen
der so hergestellten Mischung mit einem organischen Lösemittel,
das Toluen als Hauptbestandteil umfasst. In der Folge wurde die
beschichtete PET-Bahn bei 100°C
mit einem Streckverhältnis
von 3,2 mittels einer Querstreckmaschine in der transversalen Richtung
gestreckt (Schritt ➃). Dann wurde die PET-Bahn einem Hitzetempern
bei 230°C
unterzogen (Schritt ➄). Unmittelbar danach wurde die PET-Bahn
durch ein Ultraviolett-Bestrahlungsgerät, das mit zwei H-Lampen mit
jeweils 240 W/cm, hergestellt von Fusion Corp., ausgestattet war,
mit Ultraviolettstrahlung bestrahlt (Schritt ➅). Die so
bestrahlte PET-Bahn wurde abkühlen
gelassen und bei einer Verarbeitungsgeschwindigkeit von 200 Meter/Minute
(Schritt ➆) aufgewickelt, um eine Trägerfolie mit einer Beschichtungsmenge
an Trennmittel auf Silikonbasis von 0,03 g/m2 und
einer Gesamtdicke von 25 μm
herzustellen. Verschiedene Eigenschaften der erhaltenen Trägerfolie
werden in Tabelle 1 angegeben.
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Beispiel 2
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Das
Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, um eine Trägerfolie
herzustellen, mit dem Unterschied, dass ein Trennmittel vom Lösemitteltyp
auf Basis von Silikon des Additionsreaktionstyps (Feststoffgehalt
100 Gew.-%, hergestellt von der Dow Corning Toray Silicone Corporation
unter dem Handelsnamen "BY24-482") eingesetzt wurde,
welches als hauptsächliche
Bestandteile Polydimethylsiloxan mit einer Vinylgruppe als funktioneller
Gruppe und ein Vernetzungsmittel (Polymethylhydrogensiloxan) umfasst;
Der Katalysator auf Platinbasis "SRX-212" wurde in einer Menge
von 1,5 Gewichtsteilen bezogen auf 100 Gewichtsteile Trennmittel
eingesetzt; Photosensibilisator und Lösemittel wurden weggelassen;
und die Beschichtung wurde durch ein Mehrwalzenauftragsverfahren
(5 Sätze)
an Stelle des Rasterwalzenauftragsverfahrens durchgeführt. Verschiedene
Eigenschaften der erhaltenen Trägerfolie
werden in Tabelle 1 angegeben.
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Beispiel 3
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Das
Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, um eine Trägerfolie
herzustellen, mit dem Unterschied, dass ein Trennmittel vom Emulsionstyp
auf Basis von Silikon des Additionsreaktionstyps (hergestellt von
der Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. unter dem Handelsnamen "Emulsion KM 768") eingesetzt wurde,
das als hauptsächliche
Bestandteile Polydimethylsiloxan mit einer Vinylgruppe als funktionelle
Gruppe und ein Vernetzungsmittel (Polymethylhydrogensiloxan) umfasst;
Katalysatoren auf Platinbasis (hergestellt von der Shin-Etsu Chemical
Co., Ltd. unter dem Handelsnamen "PM-6A" bzw. "PM-6B") wurden in Mengen von 1,2 Gewichtsteilen
bzw. 1,8 Gewichtsteilen jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile des
Trennmittels eingesetzt; und nach Verdünnen mit Wasser wurde ein Gewichtsteil
1-(4-(2-Hydroxyethoxy)-phenyl)-2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-on
als Photosensibilisator zu dem Trennmittel hinzugefügt, um eine
Beschichtungslösung
herzustellen. Verschiedene Eigenschaften der erhaltenen Trägerfolie
werden in Tabelle 1 angegeben.
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Beispiel 4
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Das
Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, um eine Trägerfolie
herzustellen, mit dem Unterschied, dass ein Trennmittel vom lösemittelfreien
Typ auf Basis von Silikon des Additionsreaktionstyps (Feststoffgehalt
100 Gew.-%, hergestellt von der Dow Corning Toray Silicone Corporation
unter dem Handelsnamen "BY24-482") eingesetzt wurde,
welches als hauptsächliche
Bestandteile Polydimethylsiloxan mit einer Vinylgruppe als funktionelle
Gruppe und ein Vernetzungsmittel (Polymethylhydrogensiloxan) umfasst;
der Katalysator auf Platinbasis "SRX-212" wurde in einer Menge
von 1,5 Gewichtsteilen bezogen auf 100 Gewichtsteile Trennmittel
eingesetzt; Photosensibilisator und Lösemittel wurden weggelassen;
und die Beschichtung wurde durch ein Mehrwalzenauftragsverfahren
(5 Sätze)
an Stelle des Rasterwalzenauftragsverfahrens durchgeführt, und
die Verarbeitungsgeschwindigkeit wurde auf 100 Meter/Minute an Stelle
von 200 Meter/Minute eingestellt. Verschiedene Eigenschaften der
erhaltenen Trägerfolie
werden in Tabelle 1 angegeben.
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Beispiel 5
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Eine
Trägerfolie
wurde gemäß der in 1 gezeigten
Ausführungsform
hergestellt. Zuerst wurde Polypropylen bei 290°C mit einem Schmelzextruder
schmelzextrudiert und durch Kühlung
mit einer Kühlwalze
in Form einer Bahn verfestigt (Schritt ➀). In der Folge
wurde die erhaltene Bahn in der Maschinenrichtung mit einem Streckverhältnis von
5,0 gestreckt (Schritt ➁). Anschließend wurde eine Koronaentladungsbehandlung durchgeführt. Dann
wurde dieselbe Beschichtungslösung
wie in Beispiel 1 gleichmäßig durch
ein Rasterwalzenauftragsverfahrens auf die uniaxial gestreckte Polypropylenbahn
aufgetragen (Schritt ➂). In der Folge wurde die beschichtete
Polypropylenbahn bei 160°C
mit einem Streckverhältnis
von 10 mittels einer Querstreckmaschine in der transversalen Richtung
gestreckt (Schritt ➃). Dann wurde die Polypropylenbahn
einem Hitzetempern bei 170°C
unterzogen (Schritt ➄). Unmittelbar danach wurde die Polypropylenbahn
durch ein Ultraviolett-Bestrahlungsgerät, das mit zwei H-Lampen mit jeweils
240 W/cm, hergestellt von Fusion Corp., ausgestattet war, mit Ultraviolettstrahlung
bestrahlt (Schritt ➅). Die so bestrahlte Polypropylenbahn
wurde abkühlen gelassen
und bei einer Verarbeitungsgeschwindigkeit von 300 Meter/Minute
(Schritt ➆) aufgewickelt, um eine Trägerfolie mit einer Beschichtungsmenge
Trennmittel auf Silikonbasis von 0,03 g/m2 und
einer Gesamtdicke von 25 μm
herzustellen. Verschiedene Eigenschaften der erhaltenen Trägerfolie
werden in Tabelle 1 angegeben.
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Vergleichsbeispiel 1
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Das
Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, um eine Trägerfolie
herzustellen, wobei nur die Ultraviolettbestrahlung weggelassen
wurde. Verschiedene Eigenschaften der erhaltenen Trägerfolie
werden in Tabelle 1 angegeben.
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