DE60118536T2 - Verfahren zur oberflächenbehandlung von polymeren substraten - Google Patents

Verfahren zur oberflächenbehandlung von polymeren substraten Download PDF

Info

Publication number
DE60118536T2
DE60118536T2 DE60118536T DE60118536T DE60118536T2 DE 60118536 T2 DE60118536 T2 DE 60118536T2 DE 60118536 T DE60118536 T DE 60118536T DE 60118536 T DE60118536 T DE 60118536T DE 60118536 T2 DE60118536 T2 DE 60118536T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
surface treatment
mixture
gas
substrate
treatment according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60118536T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60118536D1 (de
Inventor
Panayotis Cocolios
Francois Coeuret
c/o Softal Elect Erik Blumenfeld Franck FORSTER
Jean-Louis Gelot
c/o Softal Electr Erik Blumenfeld Bernd MARTENS
Eckhardc/o Softal Electr Erik Blumen PRINZ
Geraldine Rames-Langlade
Alain Villermet
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Softal Elektronik GmbH
Softal Electronic Erik Blumenfeld GmbH and Co KG
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Original Assignee
Softal Elektronik GmbH
Softal Electronic Erik Blumenfeld GmbH and Co KG
Air Liquide SA
LAir Liquide SA a Directoire et Conseil de Surveillance pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=8173556&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE60118536(T2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Softal Elektronik GmbH, Softal Electronic Erik Blumenfeld GmbH and Co KG, Air Liquide SA, LAir Liquide SA a Directoire et Conseil de Surveillance pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude filed Critical Softal Elektronik GmbH
Application granted granted Critical
Publication of DE60118536D1 publication Critical patent/DE60118536D1/de
Publication of DE60118536T2 publication Critical patent/DE60118536T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/12Chemical modification
    • C08J7/123Treatment by wave energy or particle radiation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C59/00Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
    • B29C59/10Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by electric discharge treatment
    • B29C59/12Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by electric discharge treatment in an environment other than air
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/12Chemical modification
    • C08J7/16Chemical modification with polymerisable compounds
    • C08J7/18Chemical modification with polymerisable compounds using wave energy or particle radiation

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Oberflächenbehandlung von polymeren Substraten, die häufig in sehr vielen Industriezweigen verwendet werden, insbesondere der Verpackungsbranche, der Branche der Wärmedämmung oder auch für die Herstellung von isolierenden elektrischen Bauteilen.
  • Diese Werkstoffe weisen jedoch meist Oberflächeneigenschaften auf, die ihre Verwendung bei Verarbeitungsverfahren wie dem Bedrucken oder Kleben erschweren, wobei bei diesen Verfahren die Benetzung des Substrats und dessen Haftung an einer Beschichtung (Tinte, Klebstoff, Lack) unbedingt notwendig sind: tatsächlich ist es aufgrund ihrer geringen Benetzbarkeit, die sich aus ihrem Aufbau ergibt, sehr schwierig, beispielsweise Tinte oder Klebstoffe auf diese Oberflächen aufzubringen.
  • Es wurden viele Industrieverfahren zur Behandlung (Vorbehandlung) von Oberflächen von polymeren Substraten entwickelt, um ihre Eigenschaften zu verbessern. Diese Oberflächenbehandlungen werden sowohl von Herstellern von Polymerfolien als auch von weiterverarbeitenden Unternehmen eingesetzt (Bedrucken von Verpackungsfolien, Herstellung von Kondensatoren).
  • Unter den Verfahren, die am häufigsten zur Durchführung dieser Oberflächenbehandlungsverfahren verwendet werden, befinden sich insbesondere Flüssigphasenverfahren.
  • Abgesehen davon, dass diese Flüssigphasenverfahren unbestritten problematisch hinsichtlich der immer strengeren Umweltnormen sind, muss auch erwähnt werden, dass es sehr anspruchsvoll und schwierig ist, die Anwendung dieser Flüssigphasenverfahren zu beherrschen.
  • In diesem Zusammenhang tauchte eine zweite Gruppe von Verfahren zur Behandlung von Polymeroberflächen auf, die als „Trockenverfahren" bezeichnet werden.
  • Zu dieser Gruppe kann das Beispiel der Behandlungen durch Beflammung gezählt werden, die in diesem Industriezweig seit langem angewendet werden, die jedoch durch ihre starke Wärmewirkung schwer mit Substraten geringer Dicke zu vereinbaren sind (dünne Schichten, Folien).
  • Zu dieser Gruppe der Trockenverfahren kann auch die Oberflächenbehandlung im Niederdruckplasma gezählt werden, um die Oberfläche mit chemischen Funktionalitäten/Gruppen wie Amino-, Amid-, Nitril- oder auch Carbonyl-, Carboxyl- und anderer Alkohol- oder Estergruppen zu versehen und somit die Oberflächeneigenschaften des Polymers zu verändern, beispielsweise um ihm eine gewisse Hydrophilie zu verleihen. Diese Gruppe von Niederdruckbehandlungen kann mithilfe des Werks von N. Inagaki von 1996 („Plasma surface modification and plasma polymerization", Laboratory of Polymer Chemistry at Shizuoka University, TECHNOMIC Publishing Co. Inc) sowie mit dem Dokument EP-A-679 680 veranschaulicht werden, das Niederdruckplasmabehandlungen mithilfe von Gemischen betrifft, die 20 bis 60% CO2 oder 40 bis 80% N2O aufweisen. Diese Verfahren sind bei erster Betrachtung sehr reizvoll, da sie den Vorteil mit sich bringen, sehr umweltfreundlich zu sein, jedoch kann ihr großes Potenzial nicht die wesentlichen Nachteile verschleiern, die damit zusammenhängen, dass sie bei niedrigem Druck in diskontinuierlicher Arbeitsweise durchgeführt werden und damit unvereinbar mit der Behandlung großer polymerer Oberflächen sind oder auch mit den hohen Stückzahlen, die in kontinuierlicher Arbeitsweise erreicht werden müssen.
  • Es muss darauf hingewiesen werden, dass bei dieser Gruppe der Trockenbehandlung von Oberflächen die am häufigsten in der Industrie verwendete Behandlung eine Behandlung des Polymers in Luft bei atmosphärischem Druck durch elektrische Entladung ist (in der Industrie als Koronabehandlung bezeichnet). Obwohl diese Behandlung sehr verbreitet ist, kann nicht die Tatsache unberücksichtigt gelassen werden, dass die Werte der Oberflächenenergie, die mit dieser Behandlung erreicht werden, bei einigen Polymeren wie Polypropylen zu niedrig sind und dass sie außerdem im Zeitablauf schnell sinken (schlechtes Alterungsverhalten).
  • Es muss darauf hingewiesen werden, dass der Anmelder in den Schriftstücken EP-A-516 804 und EP-A-622 474 ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung von polymeren Substraten vorgeschlagen hat, während dessen das Substrat einer dielektrischen Barrierenentladung unterworfen wird, um auf die Oberfläche des Substrats eine Schicht auf Siliziumbasis aufzubringen, in einer Atmosphäre, die ein Trägergas, ein Silan, sowie ein oxidierendes Gas umfasst, bei einem Druck, der ungefähr gleich dem atmosphärischen Druck ist. Wie in diesen Schriftstücken gezeigt wird, führen die betreffenden Verfahren zweifellos zu ausgezeichneten Oberflächeneigenschaften, jedoch versteht sich, dass die Verwendung eines Silans zusätzliche Kosten mit sich bringt, die in dem entsprechenden Industriezweig nicht immer annehmbar sind (Anwendungsbereiche mit geringen Mehrwert).
  • Zu diesem Gebiet der Verfahren zur Oberflächenbehandlung durch elektrische Entladung bei atmosphärischem Druck können auch die Arbeiten von Toray Industries gezählt werden, wie sie insbesondere im Dokument EP-A-10 632 dargelegt sind, in dem der Verfasser die Ergebnisse der Oberflächenbehandlung von polymeren Substraten darlegt, bei der eine Koronaentladung bei atmosphärischem Druck in einem Stickstoff-CO2-Gemisch erfolgt, wobei der CO2-Gehalt des Gemischs von 5000 ppm bis 50% reicht. Alle Beispiele, die in dem Dokument aufgeführt werden, zeigen deutlich, dass die besten Behandlungsergebnisse, beispielsweise hinsichtlich der Oberflächen energie (Energie von 60 Dyn/cm und mehr), bei einem CO2-Gehalt von mehreren %, ja sogar mehreren Dutzend % im Gemisch erzielt werden.
  • Im Zusammenhang mit den bestehenden Verfahren haben die Arbeiten, die der Anmelder hierzu durchgeführt hat, aus folgenden Gründen die Notwendigkeit gezeigt, neue Bedingungen für die Oberflächenbehandlung von polymeren Substraten durch elektrische Entladung vorzuschlagen:
    • – die Bedürfnisse hinsichtlich der Oberflächeneigenschaften (Oberflächenenergie, Benetzbarkeit, ...) sind von einem Industriezweig zum nächsten sehr unterschiedlich: beispielsweise zwischen einem Hersteller von Polymerfolien, der eine sehr gute Beibehaltung der Oberflächenenergie der Folien im Zeitverlauf benötigen wird (unter Berücksichtigung der Lagerdauer von Erzeugnissen vor ihrer Verarbeitung), und einem Verarbeiter, der sehr häufig gute sofort verfügbare Eigenschaften benötigen wird (beispielsweise bei Anwendung seines Bedruckverfahrens).
    • – in den Verfahren nach dem Stand der Technik werden meist sehr gute Eigenschaften vorgeschlagen, die besser sind, als es bei bestimmten Industrieanwendungen erforderlich ist, bei denen beispielsweise Werte der Oberflächenenergie genügen würden, die sehr viel niedriger sind.
  • Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung für die zuvor erwähnten technischen Aufgaben bereitzustellen, indem insbesondere neue Bedingungen für die Oberflächenbehandlung von polymeren Substraten durch elektrische Entladung vorgeschlagen werden, mit denen die chemische Beschaffenheit von Gruppen, die auf die behandelte Oberfläche aufgepfropft werden, sowie ihre Oberflächendichte kontrolliert werden kann, und somit unter wirtschaftlichen Bedingungen die Eigen schaften bereitzustellen, die jeder Anwender benötigt.
  • Aufgabe der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Oberflächenbehandlung ist somit insbesondere die einfachere Anwendung eines später stattfindenden Vorgangs, beispielsweise das einfachere Haftenbleiben einer Schicht aus Tinte, Lack oder auch aus einem Klebstoff.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Oberflächenbehandlung von polymeren Substraten, während dessen das Substrat einer dielektrischen Barrierenentladung unterworfen wird, in einem Behandlungsgasgemisch, das ein Trägergas sowie ein reduzierendes Gas und ein oxidierendes Gas umfasst, bei einem Druck, der ungefähr gleich dem atmosphärischen Druck ist, ist durch die Umsetzung folgender Schritte gekennzeichnet:
    • – der Gehalt des oxidierenden Gases im Gemisch liegt in einem Bereich von 50 bis 2000 ppmv,
    • – der Gehalt des reduzierenden Gases im Gemisch liegt in einem Bereich von 50 bis 30000 ppmv.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann darüber hinaus eine oder mehrere der folgenden technischen Eigenschaften annehmen:
    • – das oxidierende Gas ist CO2 oder N2O oder H2O oder ein Gemisch dieser Gase.
    • – 0 < R < 15, wobei R das Verhältnis zwischen dem Gehalt des reduzierenden Gases und dem Gehalt des oxidierenden Gases im Gemisch ist.
    • – der Gehalt des oxidierenden Gases im Behandlungsgemisch liegt in einem Bereich von 100 bis 1000 ppmv, wobei das Verhältnis R zwischen dem Gehalt des reduzierenden Gases und dem Gehalt des oxidierenden Gases im Gemisch im Bereich 0,5 ≤ R ≤ 8 liegt.
    • – die Gehalte und das Verhältnis R zwischen dem Gehalt des reduzierenden Gases und dem Gehalt des oxidierenden Gases im Behandlungsgemisch sind derart angepasst, dass eine Oberflächenenergie der so behandelten Substrate erreicht wird, die auf einem Zwischenniveau liegt, im Bereich von 40 bis 50 mN/Meter.
    • – die Gehalte und das Verhältnis R zwischen dem Gehalt des reduzierenden Gases und dem Gehalt des oxidierenden Gases im Behandlungsgemisch sind derart angepasst, dass eine Oberflächenenergie der so behandelten Substrate erreicht wird, die größer 50 mN/Meter ist.
    • – das reduzierende Gas ist Wasserstoff.
    • – das Substrat wurde vorher einer Vorbehandlung durch eine dielektrische Barrierenentladung unterworfen, bei einem Druck, der ungefähr gleich dem atmosphärischen Druck ist, in einem Vorbehandlungsgasgemisch, das aus Luft oder einem Inertgas besteht, wobei dieses Inertgas vorzugsweise Stickstoff, Argon, Helium oder ein Gemisch dieser Gase ist.
    • – das Substrat weist die Form einer Folie auf.
    • – das Substrat weist die Form einer dünnen Schicht auf.
    • – das Substrat ist ein Schaumstoff.
    • – das Substrat besteht aus Polymerfasern, die gewebt oder nicht gewebt sind.
    • – das Polymer ist ein Polyolefin, ein Vinylpolymer, ein Polystyrol, ein Polyester, ein Polyamid oder ein Polycarbonat.
    • – das Trägergas ist ein Inertgas.
    • – das Trägergas ist Stickstoff oder Argon oder Helium oder ein Gemisch dieser Gase.
  • Wie aus dem Vorstehenden zu verstehen ist, umfasst der Begriff „oxidierendes Gas" erfindungsgemäß sehr allgemein Sauerstoff sowie Gase, die Sauerstoff abgeben können. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird jedoch die Verwendung von CO2 oder N2O oder H2O oder eines Gemischs dieser Gase bevorzugt.
  • Ebenso versteht sich, auch wenn im Vorstehenden insbesondere der Fall von Wasserstoff als reduzierendem Gas dargestellt wurde, dass viele andere Gase in diese Gruppe gehören, ohne zu irgendeinem Zeitpunkt vom Rahmen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • Im Folgenden wird anhand zahlreicher Anwendungsbeispiele gezeigt, dass mit der vorliegenden Erfindung unter außerordentlich wirtschaftlichen Bedingungen wirksam die Oberflächeneigenschaften erzielt werden können, die jede Art von Anwender benötigt, ob es sich um sofort verfügbare Eigenschaften oder um Eigenschaften handelt, die im Zeitverlauf bestehen bleiben.
  • In der folgenden Untersuchung wird ebenfalls gezeigt, dass diese Bedingungen und Ergebnisse im Gegensatz dazu stehen, was bisher in der vorhandenen Literatur angegeben wurde.
  • Es wird hier ein (nicht erfindungsgemäßes) erstes Beispiel für die Oberflächenbehandlung beschrieben, an einer handelsüblichen Polypropylenfolie ohne Zusatzstoffe, mit einer Stärke von 15 Mikrometer, wobei diese Folie mit verschiedenen N2/CO2-Gemischen behandelt wird, bei einer Geschwindigkeit der Folie von 50 m/min und einer spezifischen Entladungsleistung von 60 Wmin/m2. Jedes Mal wird die Oberflächenenergie gemessen sowie das Ergebnis einer Haftfestigkeitsprüfung beurteilt, wobei die Haftfestigkeitsprüfung als „Tapetest bei 90°" bezeichnet wird, der in der Industrie häufig angewendet wird und während dessen eine Note von 1 bis 5 vergeben wird (hierbei wird das Klebeband 4104 von TesaTM verwendet).
  • Für dieses erste Beispiel werden folgende Ergebnisse gewonnen (Tabelle 1).
  • Tabelle 1
    Figure 00080001
  • Es ist somit bei Prüfung der Ergebnisse von Tabelle 1 unmittelbar festzustellen, dass im Gegensatz zu dem, was in der Literatur angegeben ist, die zuvor in der vorliegenden Anmeldung angeführt ist, bei einem geringen CO2-Gehalt sowohl hinsichtlich der Oberflächenenergie als auch der Haftung ausgezeichnete Ergebnisse erzielt werden. Wohingegen bei einem Gehalt von 10% (umso mehr bei mehreren Dutzend %) eine Verschlechterung stattfindet.
  • Im Folgenden (Tabelle 2) ist im Rahmen eines (teilweise erfindungsgemäßen) zweiten Beispiels der Oberflächenbehandlung der Einfluss von Wasserstoff auf die gewonnenen Ergebnisse dargestellt. Die hier behandelte Folie ist dieselbe wie die von Beispiel 1, dasselbe gilt für die Geschwindigkeit, wohingegen die spezifische Entladungsleistung hier 35 Wmin/m2 beträgt.
    Figure 00090001
    Tabelle 2
    • * Vergleichsprüfung
  • Anhand dieser Tabelle ist die Bedeutung des Dreistoffgemischs für dieses Polymer festzustellen, einschließlich für einen geringen CO2- und Wasserstoffgehalt.
  • In Tabelle 3 ist im Folgenden im Rahmen eines dritten Anwendungsbeispiels der Erfindung der Einfluss des H2/N2O-Verhältnisses (in einer N2/N2O/H2-Atmosphäre mit 250 ppm N2O) auf die beobachteten Ergebnisse dargestellt.
  • Bei diesem dritten Beispiel ist die behandelte Folie dieselbe wie die von Beispiel 1, die Geschwindigkeit beträgt hier 80 m/min, wohingegen die spezifische Entladungsleistung hier 25 Wmin/m2 beträgt.
  • Anhand von Tabelle 3 ist festzustellen, dass der Wert des H2/N2O-Verhältnisses einen Einfluss auf die Ergebnisse ausübt, die unmittelbar nach der Behandlung gewonnen wurden, und dass die Ergebnisse umso besser sind (dies gilt bis zu einem gewissen Niveau des H2/N2O-Verhältnisses), je höher der Wert des H2-Verhältnisses ist.
  • Es ist außerdem festzuhalten, dass die Ergebnisse nach 100 Tagen Alterung (in der Tabelle nicht dargestellt) ein Ergebnis aufweisen, das verhältnismäßig gleich bleibend bei 40 mN/m liegt, unabhängig vom H2/N2O-Verhältnis (zur Veranschaulichung ist festzuhalten, dass bei einer Koronabehandlung derselben Folie in Luft unter denselben Alterungsbedingungen bei 100 Tagen ein Wert von 34 mN/m erreicht wird).
    Figure 00100001
    Tabelle 3
    • * Vergleichsprüfung
  • In Tabelle 4 ist im Folgenden im Rahmen eines vierten Anwendungsbeispiels der Erfindung der Einfluss des H2/CO2-Verhältnisses (in einer N2/CO2/H2-Atmosphäre mit 500 ppm CO2) auf die beobachteten Ergebnisse dargestellt.
  • Bei diesem vierten Beispiel ist die behandelte Folie dieselbe wie die von Beispiel 1, die Geschwindigkeit beträgt hier 50 m/min, wohingegen die spezifische Entladungsleistung hier 50 Wmin/m2 beträgt.
  • Es ist ersichtlich, dass in diesem Fall das H2/CO2-Verhältnis bei t = 0 nur einen geringen Einfluss auf die Ergebnisse ausübt, wohingegen es einen großen Einfluss bei 100 Tagen ausübt.
  • In Tabelle 5 wird im Folgenden die Auswirkung der spezifischen Leistung auf die gewonnenen Ergebnisse bei derselben Folie wie vorher veranschaulicht, wobei das Behandlungsgasgemisch ein N2/N2O-Gemisch mit 250 ppm N2O ist.
  • Anhand der Ergebnisse von Tabelle 5 kann festgestellt werden, dass das Verhalten einschließlich bei der Alterung umso besser ist, je höher die Leistung ist (es ist jedoch auch festzuhalten, dass sich mit steigender Leistung eine stärkere relative Verschlechterung im Zeitverlauf zeigt).
    Figure 00110001
    Tabelle 4
    • * Vergleichsprüfung
  • Figure 00110002
    Tabelle 5
  • In Tabelle 6 ist vergleichend die Wirkung einer erfindungsgemäßen Koronavorbehandlung in Luft einerseits auf das Polymer dargestellt, das bereits im Rahmen von Beispiel 1 bis 5 erwähnt wurde (Polypropylen ohne Zusatzstoffe), und andererseits auf Polypropylen mit Zusatzstoffen (handelsübliche Quelle). Die erfindungsgemäße Hauptbehandlung erfolgt bei einer Geschwindigkeit von 50 m/min, einer spezifischen Leistung von 50 Wmin/m2, wobei das verwendete Behandlungsgemisch ein N2/CO2/H2-Gemisch mit 500 ppm CO2 und 500 ppm Wasserstoff ist.
  • Es ist ersichtlich, dass das Verhalten dieser beiden Substratarten in Bezug auf die Vorbehandlung nicht übereinstimmt: bei dem Polypropylen ohne Zusatzstoffe wurde durch die Vorbehandlung die Oberfläche zersetzt, was zu einem Leistungsabfall führte, wohingegen die Vorbehandlung auf das Polypropylen mit Zusatzstoffen eine ganz offensichtlich positive Wirkung hat.
  • Figure 00120001
    Tabelle 6
  • Es versteht sich, dass mittels vorstehender zahlreicher Beispiele sehr wirksam gezeigt wurde, dass mit der vorliegenden Erfindung unter außerordentlich wirtschaftlichen Bedingungen (Verwendung eines günstigen Gases mit einem im Übrigen sehr geringen Gehalt an wirksamem Gas im Verhältnis zu dem, was in der vorhandenen Literatur empfohlen wird) neue Bedingungen für die Trockenbehandlung von Oberflächen von polymeren Substraten geschaffen werden, wodurch wirksam die Oberflächeneigenschaften erzielt werden können, die jede Art von Anwender benötigt, unabhängig davon, ob dieser Anwender sofort verfügbare Oberflächeneigenschaften benötigt oder ob er Eigenschaften benötigt, die im Zeitverlauf bestehen bleiben.
  • Wie sich aus dem Vorstehenden versteht, ist die vorliegende Erfindung jedoch, obwohl sie im Zusammenhang mit besonderen Ausführungsformen beschrieben wurde, dadurch nicht beschränkt, sondern können im Gegenteil Abwandlungen und Varianten vorgenommen werden, die dem Fachmann im Rahmen der folgenden Ansprüche ersichtlich werden. So versteht sich, auch wenn im Vorstehenden der Akzent insbesondere auf die großen Gruppen von Polymeren gelegt wurde, die sehr häufig verwendet werden, ob Polystyrole oder auch Polyolefine, dass durch die vorliegende Erfindung eine technische Lösung für alle Arten von Anwendungen bereitgestellt wird, einschließlich an den Polymeren, die weniger häufig verwendet werden, beispielsweise Polyamide oder auch Polyacrylnitrile, wobei dies der Veranschaulichung für die zahlreichen Gruppen von Polymeren in der Industrie dient und keinesfalls umfassend ist.

Claims (12)

  1. Verfahren zur Oberflächenbehandlung von polymeren Substraten, während dessen das Substrat einer dielektrischen Barrierenentladung unterworfen wird, in einem Behandlungsgasgemisch, das ein Trägergas sowie ein reduzierendes Gas und/oder ein oxidierendes Gas umfasst, bei einem Druck, der ungefähr gleich dem atmosphärischen Druck ist, wobei der Gehalt des oxidierenden Gases im Gemisch in einem Bereich von 50 bis 2000 ppmv liegt und der Gehalt des reduzierenden Gases im Gemisch in einem Bereich von 50 bis 30000 ppmv liegt.
  2. Verfahren zur Oberflächenbehandlung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das oxidierende Gas CO2 oder N2O oder H2O oder ein Gemisch dieser Gase ist.
  3. Verfahren zur Oberflächenbehandlung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass 0 < R < 15, wobei R das Verhältnis zwischen dem Gehalt des reduzierenden Gases und dem Gehalt des oxidierenden Gases im Gemisch ist.
  4. Verfahren zur Oberflächenbehandlung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt des oxidierenden Gases im Behandlungsgemisch in einem Bereich von 100 bis 1000 ppmv liegt, wobei das Verhältnis R im Bereich 0,5 ≤ R ≤ 8 liegt.
  5. Verfahren zur Oberflächenbehandlung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehalte und das Verhältnis R derart angepasst sind, dass eine Oberflächenenergie der so behandelten Substrate erreicht wird, die auf einem Zwischenniveau liegt, im Bereich von 40 bis 50 mN/m.
  6. Verfahren zur Oberflächenbehandlung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehalte und das Verhältnis R derart angepasst sind, dass eine Oberflächenenergie der so behandelten Substrate erreicht wird, die größer 50 mN/m ist.
  7. Verfahren zur Oberflächenbehandlung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat vorher einer Vorbehandlung durch eine dielektrische Barrierenentladung unterworfen wurde, bei einem Druck, der ungefähr gleich dem atmosphärischen Druck ist, in einem Vorbehandlungsgasgemisch, das aus Luft oder einem Inertgas oder einem Gemisch dieser Gase besteht.
  8. Verfahren zur Oberflächenbehandlung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat die Form einer Folie aufweist.
  9. Verfahren zur Oberflächenbehandlung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat die Form einer dünnen Schicht aufweist.
  10. Verfahren zur Oberflächenbehandlung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat aus Polymerfasern besteht, die gewebt oder nicht gewebt sind.
  11. Verfahren zur Oberflächenbehandlung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat ein Schaumstoff ist.
  12. Verfahren zur Oberflächenbehandlung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer ein Polyolefin, ein Vinylpolymer, ein Polystyrol, ein Polyester, ein Polyamid oder ein Polycarbonat ist.
DE60118536T 2000-02-11 2001-01-22 Verfahren zur oberflächenbehandlung von polymeren substraten Expired - Lifetime DE60118536T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP00400403 2000-02-11
EP00400403A EP1125972A1 (de) 2000-02-11 2000-02-11 Verfahren zur Oberflächenbehandlung polymerer Substrate
PCT/FR2001/000202 WO2001058992A1 (fr) 2000-02-11 2001-01-22 Procede de traitement de surface de substrats polymeres

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60118536D1 DE60118536D1 (de) 2006-05-18
DE60118536T2 true DE60118536T2 (de) 2007-01-25

Family

ID=8173556

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60118536T Expired - Lifetime DE60118536T2 (de) 2000-02-11 2001-01-22 Verfahren zur oberflächenbehandlung von polymeren substraten

Country Status (12)

Country Link
US (1) US7147758B2 (de)
EP (2) EP1125972A1 (de)
JP (1) JP2003526712A (de)
KR (1) KR20020092950A (de)
CN (1) CN1187397C (de)
AT (1) ATE322516T1 (de)
AU (2) AU2001235577B2 (de)
CA (1) CA2399403C (de)
DE (1) DE60118536T2 (de)
DK (1) DK1268622T3 (de)
ES (1) ES2261379T3 (de)
WO (1) WO2001058992A1 (de)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2833513B1 (fr) * 2001-12-19 2006-05-26 Air Liquide Procede de traitement de surface de substrats en polyolefine
MXPA05009811A (es) * 2003-03-13 2006-03-08 Red Arrow Products Co Llc Composicion colorante para aplicacion a una pelicula para guardar un producto alimenticio.
FR2855322B1 (fr) 2003-05-21 2005-07-01 Air Liquide Dispositif de traitement de surface par zone d'un article
US7442442B2 (en) * 2004-07-01 2008-10-28 3M Innovative Properties Company Methods, systems, and polymer substances relating to consideration of H2O levels present within an atmospheric-pressure nitrogen dielectric-barrier discharge
FR2873705B1 (fr) * 2004-07-27 2006-12-01 Coating Plasma Ind Soc Par Act Procede de traitement de surface d'un substrat en polyester ou polyamide
DE102005029360B4 (de) * 2005-06-24 2011-11-10 Softal Corona & Plasma Gmbh Zwei Verfahren zur kontinuierlichen Atmosphärendruck Plasmabehandlung von Werkstücken, insbesondere Materialplatten oder -bahnen
EP1884248A1 (de) * 2006-08-01 2008-02-06 L'AIR LIQUIDE, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Kontinuierliches Verfahren zur Funktionalisierung und Sterilisierung von ebenen Lebensmittelverpackungselementen durch atmosphärisches Plasma
FR2911610B1 (fr) * 2007-01-24 2012-09-21 Air Liquide Procede de traitement de surface de substrats polymeres, substrats ainsi obtenus et leur utilisation pour la realisation de materiaux multicouches.
FR2925911A1 (fr) * 2007-12-27 2009-07-03 Bmuestar Silicones France Sas Silicones-autoadhesifs, procede de fabrication, complexes les utilisant et applications
DE102011075470A1 (de) 2011-05-06 2012-11-08 Tesa Se Klebeband, bevorzugt Selbstklebeband, bestehend aus mindestens zwei direkt aufeinander laminierten Schichten A und B, wobei mindestens eine oder beide Schichten A oder B eine Klebmasse ist
DE102011110154A1 (de) 2011-08-12 2013-02-14 Deutsche Institute Für Textil- Und Faserforschung Denkendorf Verfahren zur herstellung von oberflächenmodifizierten polyolefin-garnen, die danach erhältlichen polyolefingarne sowie deren verwendung
WO2013036324A2 (en) 2011-09-07 2013-03-14 Exxonmobil Oil Corporation Metallized films, pressure-sensitive label structures, and methods of making same
GB2495273B (en) 2011-09-27 2014-08-13 Innovia Films Ltd Printable film
GB2510647A (en) * 2013-02-12 2014-08-13 Innovia Films Ltd In-mould labeling
GB2512357B (en) * 2013-03-27 2016-12-21 Innovia Films Ltd Printable film
CN103778193A (zh) * 2014-01-06 2014-05-07 北京星网锐捷网络技术有限公司 一种提高网页显示速度的方法及浏览器
CN109863025A (zh) 2016-12-22 2019-06-07 金达胶片美国有限责任公司 涂覆的金属化膜
US20210260813A1 (en) * 2018-06-28 2021-08-26 Applied Materials, Inc. A surface treatment method for a polymer film

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3661735A (en) * 1969-10-14 1972-05-09 Johnson & Johnson Shaped articles having improved surface properties and corona discharge methods and apparatus for making the same
JPS5366973A (en) * 1976-11-29 1978-06-14 Toray Industries Polypropylene film for packaging
JPS5550034A (en) * 1978-10-05 1980-04-11 Toray Ind Inc Surface-treatment of plastic
US4216254A (en) * 1979-05-05 1980-08-05 Union Carbide Corporation Method of selectively treating a plastic film surface to prevent blocking
GB2131030B (en) * 1982-10-08 1986-07-09 Toyo Boseki Surface modification of polyolefin shaped product
JPH062830B2 (ja) * 1983-04-13 1994-01-12 東洋紡績株式会社 高接着性複合ポリエステル成形物の製造方法
FR2670506B1 (fr) 1990-12-17 1993-02-19 Air Liquide Procede de depot d'une couche d'oxyde de silicium liee a un substrat en polyolefine.
JP3134001B2 (ja) * 1991-08-20 2001-02-13 東レ株式会社 フッ素フイルムの表面改質方法
JPH0559197A (ja) * 1991-08-30 1993-03-09 Toppan Printing Co Ltd プラスチツク成形品の表面処理方法
JPH05247254A (ja) * 1992-03-06 1993-09-24 Sekisui Chem Co Ltd ポリオレフィン系樹脂発泡体の表面処理法
JP3286816B2 (ja) * 1992-12-24 2002-05-27 イーシー化学株式会社 大気圧グロ−放電プラズマ処理法
FR2704558B1 (fr) 1993-04-29 1995-06-23 Air Liquide Procede et dispositif pour creer un depot d'oxyde de silicium sur un substrat solide en defilement.
US5468560A (en) 1994-04-19 1995-11-21 The Boc Group, Inc. Product and process for polymeric article with improved surface
US6106659A (en) * 1997-07-14 2000-08-22 The University Of Tennessee Research Corporation Treater systems and methods for generating moderate-to-high-pressure plasma discharges for treating materials and related treated materials
CA2301593A1 (en) * 1997-09-29 1999-04-08 Stephen F. Hahn Improved adhesion of amorphous saturated hydrocarbon thermoplastic substrates
US5972176A (en) * 1997-10-03 1999-10-26 3M Innovative Properties Company Corona treatment of polymers

Also Published As

Publication number Publication date
CA2399403A1 (fr) 2001-08-16
US20030075432A1 (en) 2003-04-24
EP1268622A1 (de) 2003-01-02
EP1125972A1 (de) 2001-08-22
WO2001058992A1 (fr) 2001-08-16
EP1268622B1 (de) 2006-04-05
DK1268622T3 (da) 2006-07-31
US7147758B2 (en) 2006-12-12
ES2261379T3 (es) 2006-11-16
AU2001235577B2 (en) 2005-04-07
KR20020092950A (ko) 2002-12-12
CN1187397C (zh) 2005-02-02
ATE322516T1 (de) 2006-04-15
JP2003526712A (ja) 2003-09-09
CA2399403C (fr) 2010-04-27
DE60118536D1 (de) 2006-05-18
CN1398277A (zh) 2003-02-19
AU3557701A (en) 2001-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60118536T2 (de) Verfahren zur oberflächenbehandlung von polymeren substraten
EP0010632B1 (de) Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Kunststoffen und nach diesem Verfahren hergestellte Folie
DE69630148T2 (de) Radikalisch polymerisierbare zusammensetzungen, die zur beschichtung in einem elektrostatischen verfahren verwendet werden können
DE3215679C2 (de) Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
DE69814683T2 (de) Auftragen eines fluoropolymer-films auf einen körper
DE3720217C2 (de)
SE430898B (sv) Armeringsfibrer och forfarande for framstellning av dessa
DE102005039625A1 (de) Offenzelliger Schaumstoff mit brandhemmenden und oleophoben/hydrophoben Eigenschaften und Verfahren zu seiner Herstellung
DE60009610T2 (de) Trägerfilm für druckempfindlichen Klebefilm und druckempfindlicher Klebefilm
DE2161434A1 (de)
DE1290717B (de) Modifizieren der Oberflaecheneigenschaften geformter Polymerisatgebilde
DE1629232B1 (de) Verfahren zur verbesserung der klebfestigkeit von miteinander verklebten teilen aus polymeren kunststoffen
DE1596057B2 (de) Verfahren zur herstellung einer elektrode fuer brennstoffelemente
EP0308811A2 (de) Verfahren zum Herstellen eines selbsttragenden Flächengebildes mit überlegenen antistatischen Eigenschaften
EP0214635A2 (de) Verfahren zur Oberflächenbehandlung von flächigem Kunststoffmaterial
EP0554798A2 (de) Beschichtungsmittel für Kunststofffolien
DE2252128C3 (de) Kohlenstoffäden und -fasern mit einer Polymerhülle, Verfahren zu deren Herstellung und ihre Verwendung
EP1129791B1 (de) Verfahren zur Herstellung von antiadhäsiven Beschichtungen
DE1494269A1 (de) Verfahren zur Modifizierung und Verbesserung der Oberflaecheneigenschaften von Filmen und Folien
EP3259396B1 (de) Verfahren zur verbesserung der haftung zwischen einem verstärkungselement und einem elastomeren matrixmaterial
DE10000446A1 (de) Selbstvernetzende wäßrige Polystyrol-Butadien-Dispersionen zur Verfestigung von bituminierbaren Vliesstoffen sowie befestigte Vliesstoffe
EP1565309B1 (de) Schaumstoff-formkörper mit dehäviser oberflächenausstattung
DE19603272A1 (de) Verfahren zur Verbesserung der Haftungseigenschaften von Polymeroberflächen
EP0695622A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Plasmamodifizierung von flächigen porösen Gegenständen
DE2558189C3 (de) Gegen Atomosphäreneinwirkung stabiles Gemisch mit einer alkalimetallorganischen Verbindung zur Oberflächenaktivierung fluorhaltiger Polymerisate

Legal Events

Date Code Title Description
8363 Opposition against the patent