DE1629540C - Process for improving the adhesion properties of selected areas of plastic films - Google Patents
Process for improving the adhesion properties of selected areas of plastic filmsInfo
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Description
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gegen die Einwirkung von Koronaentladungen ge- tert, die in Form flacher Bahnen ausgepreßt wordenagainst the effects of corona discharges, which have been squeezed out in the form of flat strips
schützt werden können. sind.can be protected. are.
Die Aufgabe wird bei dem eingangs dargestellten F i g. 3 ist ein schematischer, vergrößerter Quer-Verfahren
dadurch gelöst, daß die übrigen Bereiche schnitt durch eine erfindungsgemäß behandelte Folien
dei Folie mit einem inerten Gas in Berührung ge- 5 mit behandelten und unbehandelten Teilen, wobei
bracht werden, das unter einer Koronaentladungs- sich auf den einzelnen Teilen Tröpfchen von destilbehandlung
schwer ionisiert und/oder schwer freie liertem Wasser befinden.
Radikale bildet. In F i g. 1 wird eine ausgepreßte Filmschlauch-The task is shown in FIG. 3, a schematic, enlarged transverse process is achieved in that the remaining areas cut through a film treated according to the invention, the film with an inert gas in contact with treated and untreated parts, which are brought up under a corona discharge the individual parts contain droplets from distil treatment that have been difficultly ionized and / or difficultly free lated water.
Forms radicals. In Fig. 1 is a squeezed film tube
Bei einem derartigen Verfahren, bei dem man bahn 1 gezeigt, die aus einer Schlauchspritzform 2In a method of this type, in which web 1 is shown, which consists of a hose injection mold 2
eine flachgelegte Schlauchfolie in einer sauerstoff- io ausgepreßt worden ist, die mit einer ringförmigena flattened tubular film has been squeezed out in an oxygen tube, which is connected to a ring-shaped
haltigen Atmosphäre einer Koronaentladung unter- Düse 3 versehen ist. Die Schlauchbahn 1 wird mitcontaining atmosphere of a corona discharge under nozzle 3 is provided. The hose web 1 is with
wirft, ist es vorteilhaft, wenn man in das Innere Hilfe eines Stromes eines schwer anregbaren bzw.it is advantageous to use a current of a difficult to excite resp.
der Schlauchfolie vor deren Zusammenlegen Stick- ionisierbaren Gases, wie z. B. Stickstoff, aufgebläht,the tubular film before collapsing nitrogen-ionizable gas, such as. B. nitrogen, bloated,
stoff einleitet. wie allgemein durch den Pfeil 4 angedeutet wird.substance introduces. as indicated generally by arrow 4.
Bei Verfahren zur Behandlung von Folien, bei 15 Dieses Gas wird durch den mittleren Teil der Schlauch-In procedures for the treatment of foils, at 15 This gas is passed through the middle part of the hose
dem man eine aus einer Breitschlitzdüse ausgepreßte spritzform 2 eingeführt. Auf den gegenüberliegendeninto which an injection mold 2 pressed out of a slot nozzle is introduced. On the opposite
Flachfolie in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre Seiten der ausgepreßten Filmschlauchbahn 1 ist eineFlat film in an oxygen-containing atmosphere sides of the extruded tubular film web 1 is one
einer Koronaentladung unterwirft, ist es vorteilhaft, Reihe von Flachlegerollen 5 angeordnet, die dazu wenn man die zu schützende Seite der Flachfolie' dienen, den Schlauch vor der Koronabehandlungsubjected to a corona discharge, it is advantageous to arrange a series of lay-flat rollers 5, which for this purpose if you serve the side of the flat film to be protected, the tube before the corona treatment
direkt in eine Inertgasatmosphäre auspreßt. 20 flachzulegen. Der flachgelegte Schlauch wird übersqueezes directly into an inert gas atmosphere. 20 lay flat. The flattened hose is over
Mit Hilfe des Verfahrens gemäß der Erfindung ist eine geerdete Gegenhaltewalze 6 geleitet und aufWith the aid of the method according to the invention, a grounded counter-holding roller 6 is passed and on
es möglich, eine Seite einer Folie einer starken Ko- einer Seite einer Koronaentladungsbehandlung unter-it is possible to subject one side of a film to a strong co- one side of a corona discharge treatment.
ronaentladung zu unterwerfen, ohne daß die Rück- worfen, indem an einen Behandlungsstab 7 eineto subjugate rona discharge without the rebounds, by attaching a treatment rod 7 to a
seite aktiviert wird. Spannung angelegt wird. Der Schlauch kann dannpage is activated. Voltage is applied. The hose can then
Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders zur 25 über eine Leerlaufwalze 8 und sodann über eineThe inventive method is particularly to 25 over an idle roller 8 and then over a
Regelung der Koronaentladungsbehandlung von Poly- zweite geerdete Gegenhaltewalze 9 geleitet werden,Regulation of the corona discharge treatment by poly- second earthed counter-holding roller 9 are directed,
olefin- und insbesondere von Polyäthylenfolien ge- um mit Hilfe eines weiteren Behandlungsstabes 10olefin and, in particular, polyethylene foils with the aid of a further treatment rod 10
eignet. Das Verfahren ist jedoch auch brauchbar eine Koronaentladungsbehandlung auf der gegen-suitable. However, the method is also useful a corona discharge treatment on the opposite
bei der Behandlung von anderen Folien, die sich überliegenden Seite des Schlauches durchzuführen,when treating other foils, carry out the overlapping side of the hose,
durch Koronaentladungsbehandlung in günstiger Weise 30 Die Folie wird dann weiterbehandelt, wie z. B. durchby corona discharge treatment in a favorable manner 30 The film is then treated further, such as, for. B. by
aktivieren lassen, wie z. B. auf Folien aus Poly- Schlitzen und Bedrucken, und kann nach odercan be activated, such as B. on foils made of poly slits and printing, and can after or
propylen, Äthylen-Propylen-Mischpolymerisaten, Po- zwischen irgendwelchen dieser Verfahrensstufen zupropylene, ethylene-propylene copolymers, Po- between any of these process stages
lyurethanen, Äthylen - Vinylacetat - Mischpolymeri- Rollen aufgewickelt werden.Polyurethanes, ethylene - vinyl acetate - mixed polymer rolls are wound up.
säten, Polyamiden, Polyestern, Polyäthern, Polyvinyl- Bei der in F i g. 2 gezeigten Ausführungsform äthern, Vinylchlorid-Polymerisaten und Polyvinyliden- 35 wird eine flache Folienbahn 21 durch Auspressen chlorid. Bei den Gasen, die bei Berührung mit Folien- mit Hilfe einer Spritzform 22 hergestellt, die mit oberflächen eine brauchbare Koronaaktivierung lie- einer flachen, schlitzförmigen Düse versehen ist. Auf fern, handelt es sich um solche, die leicht unter einer Seite der Folienbahn 21 wird eine Schutz-Bildung von Ionen oder freien Radikalen dissoziieren, atmosphäre aus Stickstoff oder einem anderen schwer wie z. B. um O2, CO, NO und die Halogene. Diese 4° anregbaren Gas erzeugt, und zwar mit Hilfe von Gase stellen im allgemeinen starke Oxydations- Gaszuleitungsröhren 23, die in Abständen voneinmittel dar. ander entlang der Bewegungsbahn der Folienbahn 21seeds, polyamides, polyesters, polyethers, polyvinyl- In the case of FIG. 2 ether, vinyl chloride polymers and polyvinylidene 35 is a flat sheet 21 by pressing out chloride. In the case of the gases that are produced when they come into contact with foils - with the aid of an injection mold 22, which is provided with surfaces with a useful corona activation - a flat, slot-shaped nozzle. On far, it concerns those that easily under one side of the film web 21 will dissociate a protective formation of ions or free radicals, atmosphere of nitrogen or another difficult such. B. to O 2 , CO, NO and the halogens. This 4 ° excitable gas is generated, specifically with the aid of gases, generally strong oxidation gas supply pipes 23 which are spaced apart from one another along the path of movement of the film web 21
Schwierig anregbare Gase, die sich zum Schutz angeordnet sind. Die Gaszuleitungsröhren 23 sind ausgewählter Teile der Folien gegenüber der Korona- mit einer Reihe von in geeignetem Abstand voneinentladungsbehandlung als geeignet erwiesen haben, 45 ander angeordneten Öffnungen 24 versehen und mit sind unter anderem Stickstoff, Helium, Argon, Kryp- einer Gasquelle, wie z. B. durch einen Rohrverteiler25, ton, Neon, Xenon, nichtionisierende Fluorkohlen- verbunden. Die Gaszuleitungsröhren 23 sollten so Stoffverbindungen und Wasserdampf. Unter »schwer angeordnet werden, daß die Folienbahn 21 auf dieser anregbaren Gasen« werden hier Gase verstanden, Seite niemals mit Luft oder einem anderen leicht die eine hohe Dissoziationsenergie aufweisen und 50 anregbaren Gas in Berührung kommen kann, d. h., daher unter den Bedingungen einer üblichen Korona- die vor der Behandlung zu schützenden Filmoberentladungsbehandlung nicht ionisieren bzw. freie flächenteile werden direkt in eine Atmosphäre eines Radikale bilden. Solche Gase reagieren daher nicht schwer anregbaren Gases ausgepreßt, um die Admit Polymerisatfolien, wenn sie in einem elektrischen sorption von leicht anregbaren Gasen auf diesen Feld mit den Folien in Berührung stehen. Die meisten 55 Oberflächenteilen zu verhindern. Die Folienbahn 21 der schwer anregbaren Gase sind weiterhin inert wird über eine geerdete Gegenhaltewalze 26 geleitet und nichtoxydierend. Die verwendeten, schwer anreg- und mit Hilfe eines Behandlungsstabes 27 einer baren Gase können auch als gegen die Einwirkung Koronaentladungsbehandlung unterworfen, nachdem von Koronaentladungen inerte Gase oder als inerte sie über eine Leerlaufwalze 28 geleitet worden ist. Schutzgase bezeichnet werden. 60 Die behandelte obere Oberfläche steht mit einemDifficult to excite gases that are arranged for protection. The gas supply pipes 23 are selected portions of the foils versus corona with a series of appropriately spaced discharge treatments have proven suitable, 45 provided on the other arranged openings 24 and with include nitrogen, helium, argon, Kryp- a gas source, such as. B. through a manifold25, clay, neon, xenon, non-ionizing fluorocarbon-bonded. The gas supply pipes 23 should be so Compounds of substances and water vapor. Under "difficult to arrange that the film web 21 on this Excitable gases "are understood here to be gases, never side with air or any other light which have a high dissociation energy and can come into contact with 50 excitable gas, d. H., therefore, under the conditions of a customary corona, the film overdischarge treatment to be protected prior to the treatment do not ionize or free surface areas will form a radical directly in an atmosphere. Such gases do not react difficult to excite gas squeezed to the admit Polymerisatfolien when they are in an electrical sorption of easily excitable gases on them The field in contact with the foils. Most 55 surface parts to prevent. The film web 21 the gases that are difficult to excite are still inert and are passed over a grounded counter-holding roller 26 and non-oxidizing. The used, difficult to excite and with the help of a treatment rod 27 one Free gases can also be subjected to corona discharge treatment as counteracting effects of corona discharges inert gases or as inert it has been passed over an idle roller 28. Protective gases are designated. 60 The treated upper surface stands with a
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden leicht anregbaren Gas, wie z. B. Sauerstoff oder Luft,The inventive method is in the following easily stimulable gas such. B. oxygen or air,
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. in Berührung. Zwischen der Folienbahn 21 und derexplained in more detail with reference to the drawing. in touch. Between the film web 21 and the
F i g. 1 zeigt in schematischer Seitenansicht, wobei geerdeten Walze 26 wird ein StickstoffschutzmantelF i g. 1 shows a schematic side view, wherein grounded roller 26 is a nitrogen protection jacket
einige Abschnitte im Aufriß gezeigt werden, die aufrechterhalten, während die Folienbahn 21 untersome sections are shown in elevation which are maintained while the sheet of film 21 is under
Anwendung des Verfahrens auf Folien, die in Schlauch- 65 dem Behandlungsstab 27 vorbeigeführt wird,Application of the method to foils that are guided past the treatment rod 27 in hose 65,
form ausgepreßt worden sind. Das Ausmaß der Behandlung einer Folienober-have been squeezed out. The extent of treatment of a film top
F i g. 2 zeigt eine schematische Perspektivansicht, fläche kann in angenäherter Weise mit Hilfe einesF i g. 2 shows a schematic perspective view, surface can be approximated with the aid of a
die die Anwendung des Verfahrens auf Folien erläu- einfachen Prüfversuches gemessen werden, der inthe application of the method on foils are measured in a simple test that is carried out in
F i g. 3 erläutert wird. Tröpfchen destillierten Wassers 31 und 32 werden auf die Oberfläche von unbehandelten bzw. durch Koronaentladung behandelten Oberflächenteilen einer Folienbahn 33 aufgebracht. Das destillierte Wasser benetzt die Oberfläche der unbehandelten Folien nur schwer, so daß die Seiten des Tröpfchens 31 die Folienoberfläche unter einem Winkel Qn berühren, der im Fall von Polyäthylen und Polypropylen 90° oder mehr beträgt. Im Gegensatz dazu benetzt der Tropfen 32 die Oberfläche des behandelten Teils der Folie bedeutend, und die Seiten des Tropfens bilden an dem Berührungspunkt mit der Filmoberfläche einen Winkel Qt von weniger als 90°. Diese Winkel können in angenäherter Weise berechnet werden, indem man die Höhe A und die Breite B der Tröpfchen mißt und den Berührungswinkel Θ unter Verwendung der folgenden Gleichung angenähert berechnet:F i g. 3 will be explained. Droplets of distilled water 31 and 32 are applied to the surface of untreated or corona-treated surface parts of a film web 33. The distilled water wets the surface of the untreated films only with difficulty, so that the sides of the droplet 31 touch the film surface at an angle Q n which, in the case of polyethylene and polypropylene, is 90 ° or more. In contrast, the drop 32 wets the surface of the treated portion of the film significantly, and the sides of the drop form an angle Qt of less than 90 ° at the point of contact with the film surface. These angles can be approximated by measuring the height A and width B of the droplets and approximating the contact angle Θ using the following equation:
Θ 2Α
° 2 B Θ 2Α
° 2 B
Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert:The method according to the invention is further illustrated by the following examples:
Eine 0,1 mm dicke, weiß pigmentierte Polyäthylenfolie wurde zerschnitten und zu Beuteln verarbeitet. Die Folie war auf beiden Seiten vollkommen unbehandelt, so daß aufgebrachte Wassertröpfchen mit der Folienoberfläche Berührungswinkel von mehr als 90° bildeten, wie durch das Tröpfchen 31 in F i g. 3 erläutert wird. Eine Anzahl von Beuteln wurde mit Luft, Stickstoff bzw. Wasserdampf gefüllt und verschlossen. Die Beutel wurden vor dem Verschließen sorgfältig mit dem jeweiligen Gas gespült, um die Entfernung von anhaftender Luft von der Filmoberfläche zu gewährleisten. Durch Erwärmen der Folie während des Spülens oder durch Spülen mit einem erwärmten Gas kann die Wirksamkeit des Spülverfahrens verbessert werden. Eine übliche Hochfrequenz-Teslaspule, die mit 115 Volt Wechselstrom betrieben wurde, wurde so angeordnet, daß ein Funken 2,54 cm weit überschlägt. Die Spule wurde 1,27 cm oberhalb der Oberfläche der Beutel gehalten und die ganze äußere Oberfläche der einzelnen Beutel unter der Spule vorbeigeleitet, um sie zu behandeln. Das Ausmaß der Behandlung wurde bestimmt, indem die Beutel geöffnet wurden, Tröpfchen destillierten Wassers auf die verschiedenen Oberflächenteile aufgebracht wurden und der Winkel berechnet wurde, unter dem der Rand der Wassertröpfchen die Folienoberfläche bei dem oben beschriebenen Prüfversuch berührte. Die durchschnittlichen Ergebnisse dieser Messungen, die in Tabelle I wiedergegeben sind, zeigen, daß eine Behandlung der inneren Oberflächen der Beutel lediglich im Falle der Beutel eingetreten war, die Luft enthalten hatten, während bei den Stickstoff bzw. Wasserdampf enthaltenden Beuteln keine Behandlung stattgefunden hatte.A 0.1 mm thick, white pigmented polyethylene film was cut up and made into bags. The film was completely untreated on both sides, so that applied water droplets with of the film surface formed contact angles of more than 90 °, as indicated by the droplet 31 in FIG F i g. 3 will be explained. A number of bags were filled with air, nitrogen and water vapor, respectively and locked. The bags were carefully flushed with the respective gas before sealing, to ensure the removal of adhering air from the film surface. By heating the film during purging or by purging with a heated gas can reduce the effectiveness of the Rinsing process can be improved. A common high frequency Tesla coil that runs on 115 volts AC was operated was arranged so that a spark flashes 2.54 cm. The coil was Maintained 1.27 cm above the surface of the pouch and the entire outer surface of each pouch passed under the coil to treat it. The extent of treatment was determined by the bags were opened, droplets of distilled water were applied to the various parts of the surface and the angle at which the edge of the water droplets hit the film surface was calculated touched during the test described above. The average results of this Measurements reported in Table I show that treatment of the interior surfaces the bag had only entered in the case of the bags that had contained air, while in the case of the No treatment had taken place in bags containing nitrogen or water vapor.
Die Versuche wurden in einer Luftatmosphäre bei 22°C und einer relativen Feuchtigkeit von 50% durchgeführt.The tests were carried out in an air atmosphere at 22 ° C and a relative humidity of 50% accomplished.
41,2°
46,8°40 °
41.2 °
46.8 °
>90°
>90°53.2 °
> 90 °
> 90 °
B e i s ρ i e 1 2B e i s ρ i e 1 2
Der Versuch von Beispiel 1 wurde im technischen Maßstab mit einer Apparatur gemäß F i g. 1 wiederholt. Eine Schlauchbahn aus einer 0,1 mm dicken, weiß pigmentierten Polyäthylenfolie wurde ausgepreßt, zu einer 132 cm breiten Schlauchbahn flachgelegt und auf ihrer Außenseite einer starken Koronaentladungsbehandlung unterworfen. Zuerst wurde Stickstoff und dann Luft in das Innere der Schlauchbahn eingeführt. Die erhaltenen durchschnittlichen Berührungswinkel sind in Tabelle II angegeben.The experiment of Example 1 was carried out on an industrial scale with an apparatus according to FIG. 1 repeated. A hose strip made of 0.1 mm thick, white pigmented polyethylene film was pressed out, Flattened into a 132 cm wide tube web and a strong corona discharge treatment on its outside subject. First nitrogen and then air was introduced into the interior of the tubing introduced. The average contact angles obtained are given in Table II.
Stickstoff
Luft ....nitrogen
Air ....
Durchschnittlicher Berührungswinkel
Äußere Oberfläche Innere OberflächeAverage contact angle
Outer surface Inner surface
59°
63°59 °
63 °
>90°> 90 °
77°77 °
Aus einer 0,05 mm dicken Polypropylenfolie und aus einer 0,125 mm dicken Polyäthylenterephthalatfolie wurden Beutel hergestellt. Die unbehandelte Folie wurde nach dem oben beschriebenen »Wassertropfenverfahren« geprüft. Es wurde gefunden, daß die Tröpfchen aus destilliertem Wasser mit der unbehandelten Polyäthylenterephthalatfolie einen Berührungswinkel von 75° und mit der unbehandelten biaxial orientierten Polypropylenfolie einen Berührungswinkel von mehr als 90° bildeten. Beutel der beiden Arten wurden zur Entfernung anhaftender Gase gespült, mit Stickstoff, Wasserdampf bzw. Luft gefüllt und mit Hilfe eines thermoplastischen Bandes verschlossen. Die Beutel wurden dann mit Hilfe einer Teslaspule wie im Beispiel 1 behandelt. Die Beutel wurden dann geöffnet und dem oben beschriebenen »Wassertropfenversuch« unterworfen. Sämtliche Beutel zeigten auf der äußeren Oberfläche eine starke Koronaaktivierung. Wie in Tabelle III erläutert wird, zeigten die mit Luft gefüllten Beutel außerdem eine bedeutende Aktivierung auf den Innenflächen der Beutel, während die mit Wasserdampf bzw. Stickstoff gefüllten Beutel innen keine Aktivierung zeigten.From a 0.05 mm thick polypropylene film and from a 0.125 mm thick polyethylene terephthalate film bags were made. The untreated film was produced using the "water drop method" described above checked. It was found that the droplets of distilled water had an angle of contact with the untreated polyethylene terephthalate film of 75 ° and a contact angle with the untreated biaxially oriented polypropylene film of more than 90 °. Bags of the two types became more adhesive for removal Gases flushed, filled with nitrogen, steam or air and with the help of a thermoplastic Tape closed. The bags were then treated as in Example 1 with the aid of a Tesla coil. The bags were then opened and subjected to the "water drop test" described above. All bags showed strong corona activation on the outer surface. As in Table III As explained, the air-filled bags also exhibited significant activation on the Inner surfaces of the bags, while the bags filled with water vapor or nitrogen have none on the inside Activation showed.
Gas im BeutelGas in the bag
Luft air
N2 N 2
WasserdampfSteam
Polyäthylentere-Polyethylene tere-
phthalatbeutelphthalate bag
Θ außen I Θ innen Θ outside I Θ inside
49C
47C
45°49 C
47 C
45 °
62°
70°
70°62 °
70 °
70 °
Polypropylenbeutel
Θ außen I Θ innenPolypropylene bag
Θ outside I Θ inside
72°
74°
76°72 °
74 °
76 °
73°
>90°
>90°73 °
> 90 °
> 90 °
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings
Claims (3)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US46477565 | 1965-06-17 | ||
| US464775A US3391070A (en) | 1965-06-17 | 1965-06-17 | Method of selectively treating a plastic film to improve anchorage characteristics |
| DEM0069867 | 1966-06-16 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1629540A1 DE1629540A1 (en) | 1971-01-28 |
| DE1629540B2 DE1629540B2 (en) | 1972-11-16 |
| DE1629540C true DE1629540C (en) | 1973-06-20 |
Family
ID=
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