DE2542575A1

DE2542575A1 - Verfahren und vorrichtung zur aushaertung von ueberzuegen auf empfindlichen unterlagen durch elektronenbestrahlung

Info

Publication number: DE2542575A1
Application number: DE19752542575
Authority: DE
Inventors: Alfred D Fussa; Samuel V Nablo
Original assignee: Energy Sciences Inc
Current assignee: Energy Sciences Inc
Priority date: 1974-12-09
Filing date: 1975-09-22
Publication date: 1976-06-10
Also published as: SE423187B; ES440309A1; IT1052512B; SE7509192L; JPS5177800A; FR2294036B1; JPS61144B2; FR2294036A1; GB1519493A; CA1055421A

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Aushärtung von Überzügen auf empfindlichen Unterlagen durch Elektronenbestrahlung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aushärten von sowohl dekorativen als auch schützenden Überzügen, die auf nichtverstärkten oder verstärkten empfindlichen Unterlagen aufgebracht sind, welche den Grad der anwendbaren thermischen oder Bestrahlungsaushärtung und damit auch die mögliche Aushärtungsgeschwindigkeit begrenzen. Im einzelnen umfaßt die Erfindung die Anwendung der Elektronenaushärtung für die Hochgeschwindigkeitsübertragung von filmartigen Überzügen, die für die vorgenannten Anwendungen benutzt werden. Ein unerwarteter Vorteil des hier dargestellten Verfahrens besteht darin, daß eine Beschädigung der Papier- oder Plastikübertragung sfölien vermieden wird, welche benutzt werden,

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BERLIN: TELEFON (030) 8 31 2O 88

KABEL: PROPINDUS · TELEX 0184 057

MÜNCHEN: TELEFON (089) 22 55 85 KABEL: PROPINDUS · TELEX O5 24 244

um.dem Filmüberzug ein Muster oder eine besondere Oberflächengestaltung zu geben, so daß diese Folien bei fortlaufenden Übertragungsanwendungen eine wesentlich erhöhte Lebensdauer haben.

Das Aushärten von schützenden oder dekorativen Überzügen, die auf hitzeempfindlichen Trägermaterialien, wie beispielsweise Papier oder Stoff, aufgebracht werden, wird normalerweise mittels eines Durchlaufs des Produkts durch einen Trockenofen erreicht. Üblicherweise wird der Überzug in Form einer flüssigen Lösung des Überzugsharzes aufgebracht, so daß die Konvektions- oder Strahlungserhitzung des überzogenen Produkts im Ofen zu einer Verflüchtigung des Lösungsmittels und einer Aushärtung des verbleibenden Harzes führt. Die Lösungsmittelkonzentrationen variieren von 20 bis 60 Gewichtsprozenten des flüssigen Überzuges und hängen ab von der für die Anwendung benötigten Viskosität, den Fließeigenschaften des Überzugs, der Benetzbarkeit der Oberfläche der Unterlage und anderen Faktoren, welche den Beschichtungsprozeß beeinflussen· Es ist insbesondere bei der Beschichtung von Stoffen notwendig, zu verhindern, daß der Überzug in das Stoffgewebe durchschlägt, wodurch der Stoff sich steif oder kartonartig anfühlen würde. Das Lösungsmittel muß vollständig verdunstet sein, bevor die nächste Schicht aufgebracht werden kann, so daß normalerweise mehrere dünne Schichten aufgebracht werden, von denen jede beim Durchlaufen des Trocknungsofens vor dem nachfolgenden Ver— arbeitungsvorgang vollständig ausgehärtet wird«

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Zwei Beispiele der großindustriellen Verwendung dieses relativ aufwendigen Aufbaus von thermisch ausgehärteten Überzügen auf flüssiger Basis sind: Urethan- oder Venyl— beschichtungen von Stoffen und die (phenol ist eh en) Isolierüberzüge von Draht für Induktivitäten» Je nach der benötigten Stärke des Überzuges sind vier bis zwanzig Durchgänge notwendig, um den endgültigen Überzug aufzubauen, wobei die Ofentemperaturen so begrenzt sind, daß ein Sieden oder eine Blasenbildung im Überzug nicht auftritt, wenn das flüchtige Lösungsmittel aus dem Überzug entfernt wird, weil damit die Bildung von Stecknadelförmigen Löchern einhergehen bzw. Ausschuß erzeugt würde. Bei beschichteten Stoffen ergeben sich typischerweise Dicken des trockenen Filmes in der Größenordnung von 25 bis 80 pm (62 bis 155 g/m bei 1,37 m Stoffbreite), für Ablöseüberzüge auf Papier sind Dicken von nur 10 um typisch, während bei Drahtüberzugsanwendungen üblicherweise nur Filmstärken von einigen Mikrometern benutzt werden*

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Elektronenstrahlaushärtungsverfahren anzugeben, welches feste (lösungsmittelfreie) Überzüge benutzt, um die Nachteile der bekannten Verfahren zu vermeiden. Durch das Fehlen von stark flüchtigen Anteilen im Überzug und dem bei Raumtemperatur ablaufenden Verfahren ist die Gefahr der Bildung von Stecknadellöchern und der dadurch hervorgerufenen Fehlüberzüge eliminiert.

Weiterhin soll ein neues und verbessertes Aushärtungsverfahren sowie eine entsprechende Vorrichtung angegeben werden, die verlustfrei arbeitende Überzugsaufbringsysteme benutzen, welche ein weiteres Anwendungsfeld als die bisher bekannten finden. Ähnliche Deschichtungssysteme, deren Aushärtung von der durch freie Radikale eingeleiteten Polymerisation abhängt, können beispielsweise mit verschiedenen Bestrahlungsquellen, wie beispielsweise Ultraviolett, behandelt werden, welche allerdings nicht in der Lage sind, pigmentierte Beschichtungssysteme zu behandeln, die ultraviolette Strahlen bereits an der Oberfläche absorbieren. Außerdem können damit thermolabile Unterlagen nicht mit großer Geschwindigkeit ausgehärtet werden, weil die industriellen Ultraviolett-Lampen nur einen kleinen Wirkungsgrad bei der Energieumsetzung haben und somit eine sehr starke Aufladung des behandelten Produktes mit infraroten Anteilen bewirken. Darüber hinaus werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren keine Additive benötigt, um den Überzug gegenüber ultravioletten Strahlen empfindlich zu machen, wie beispielsweise Benzoin-Ather oder Benzophenone, weil die Energiequelle für die Aushärtung (Elektronen) direkt freie Radikale im Überzug erzeugen. Folglich können nach den erfindungsgemäßen Verfahren auch Überzüge verarbeitet werden, die gegen Lagerung und natürlich ultraviolette Belichtung unempfindlich sind«

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den.Unteransprüchen und werden im folgenden näher beschrieben.

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Ähnliche Beschichtungssysterae, die abhängig sind von einer Polymerisation, die durch freie Radikale eingeleitet wird, und welche andere Strahlungsquellen benutzen, wie beispielsweise Elektronen hoher Energie (E - 300 keV, erzeugt durch einen Beschleuniger mit zeilenweiser Abtastung) oder Gammastrahlen (E ~* 1,17 oder 1,33 MeV, erzeugt durch Kobalt-60-Quellen), sind nicht in der Lage, dasjenige Gebiet des Produktes, das durch die ionisierende Strahlung betroffen ist, zu begrenzen oder einzuengen. Als Folge davon, kann die Unterlage eine Bestrahlungsmenge erhalten, die gleich oder größer ist als diejenige des Überzuges. Bei vielen wichtigen Polymeren, die sowohl natürlich (Zellulose) oder auch künstlich hergestellt (Teflon, Rayon usw.) sein können, kann hierdurch eine Beeinträchtigung infolge des Aufbrechens von Bindungen oder Zerfall des Polymers hervorgerufen werden. Dieser bei vielen Polymeren vom degradierenden Typ (Gruppe II) auftretende Prozeß ist im einzelnen von Chapiro in Radiation Effects in Polymers of the Degrading Type, Ch. X, "Radiation Chemistry of Polymeric Systems*¹, Interscience Publishers, N.Y., 1961 behandelt worden. Bei Baumwolle führt beispielsweise die durch Bestrahlung hervorgerufene Abtrennung von l,4-glycosiden Bindungen, welche die Anhydroglukose-Gruppen an das Macromolekül binden, zu einer Herabsetzung der Zugfestigkeit. Außerdem tritt eine Verfärbung durch radiolytische Effekte auf, hervorgerufen in erster Linie durch das von diesem hydrophilen Material adsorbierte Wasser·

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Als Folge davon ist die Bestrahlungsaushärtung von Oberflächenbehandlungen oder Beschichtungen dieser Materialien bisher wenig günstig gewesen, da die Beeinträchtigungen der Unterlage und deren Auswirkungen auf die Eigenschaften der Produkte nicht hingenommen werden konnten. Bei diesen Materialien vom degradierenden Typ ist es selbstverständlich, daß ein Bestrahlungstrocknungssystem so eingestellt werden muß, daß es seine Energie vorzugsweise in den Überzug oder das Oberflächenmaterial abgibt, so daß die Einwirkung auf die Unterlage zu einem Minimum gemacht wird«

Das hier dargestellte Verfahren leidet auch nicht unter denjenigen Einschränkungen, welchen die Beschichtungsverfahren unterliegen, die nicht von Bestrahlung Gebrauch machen.Gepuderte Überzüge (welche keine Lösungsmittel enthalten) benötigen noch einen großen thermischen Aufwand für die Unterlage, um während des Aushärtungsprozesses eine Veränderung im Überzug selbst zu erzielen. Bei Papier- oder Stoffüberzügen, insbesondere in Verbindung mit Urethan-Systemen, werden vielfach Zweifachüberzüge benutzt, wie sie beispielsweise von J.C. Zemlin in "Development of a 100 % Solids Urethane Fabric Coating Process", Proc. AATCC Symposium on Coated Fabrics Technology, 101-107, 28. März 1973 beschrieben sind, die ausfließendes Lösungsmittel und einen großen Anteil der überflüssigen Hitze, die notwendig ist, um konventionelle Lacke auf Lösungsmittelbasis auszuhärten, eliminieren» Derartige Systeme sind jedoch nicht flexibel

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und gestatten weder das Aufbringen von dünnen Überzügen (unterhalb kO bis 50 jum) auf dünnen Unterlagen, noch sind sie für temperaturempfindliche Unterlagen geeignet, weil sie für eine Aushärtung hohe Temperaturen (i00° C) benötigen,

Insgesamt umfaßt die Erfindung ein Verfahren zum Aushärten von Oberflächenüberzügen, wie beispielsweise Acrylen, Urethanen, Epoxyden usw., die auf empfindlichen Unterlagen aufgebracht oder befestigt sind, deren Eigenschaften die Trocknungsgeschwindigkeit begrenzen. Eingeschlossen ist das Anbringen eines durch Elektronen aushärtbaren Überzuges auf der Unterlage, entweder durch Übertragung einer Filmschicht oder durch direktes Aufbringen, wobei das Laminat von Unterlage und nicht ausgehärtetem Überzugsmaterial in ein bestimmtes Gebiet gebracht wird, die Elektronenenergie innerhalb dieses Gebietes auf den Überzug gerichtet ist, der Elektronenstrahl so ausgerichtet wird, daß er eine Dosis von bis zu h Megarad mit einer Energie von vorzugsweise 50 bis 200 keV erzeugt und die Durchtrittsgeschwindigkeit in dem vorbestimmten Gebiet vorzugsweise in der Größenordnung von 20 bis 100 m/min liegt, so daß der aufgebrachte Überzug ohne Beeinträchtigung der hitze- oder strahlungserapfindlichen Unterlage ausgehärtet wird. Bei dem Pegel von ^lt Megarad werden weniger als 10 Kalorien an Energie pro Gramm des Überzugsmaterials zum Aushärten benötigt, wobei unter den oben genannten Bedingungen weniger als 20 % davon die Unterlage erreichen. Unter der Annahme, daß die spezifische Wärme des Überzugs-

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materials 0,3 beträgt, ist während des Aushärtungsvorganges eine Temperaturerhöhung von weniger als 30 C im Überzug zu erwarten, wobei sich für das darunter befindliche temperaturempfindliche Trägermaterial wesentlich niedrigere Werte ergeben. Durch eine genaue Steuerung der Energie des Prozessors kann die durch Elektronen verursachte Beeinträchtigung der Unterlage auf diese Weise zu einem Minimum gemacht werden. Bevorzugte Ausführungen der Erfindung werden im folgenden näher beschrieben.

Insbesondere liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, daß, wenn ein Elektronenstrahl durch eine Einrichtung, wie sie in den US-PS 3 702 412, 3 7^5 396 oder 3 769 6OO beschrieben ist, erzeugt und entsprechend der Erfindung genau derart gesteuert wird, daß er seine Energie in einem vorgegebenen Gebiet auf die überzogene Unterlage abgibt, wobei die Trajektorien im wesentlichen senkrecht in Bezug auf die Oberfläche des Überzugs gerichtet sind, eine genaue Steuerung des Energieabgabe-Profils möglich ist. Eine derartige Anordnung und Steuerung der Energieverteilung ist nicht mit anderen Energiequellen möglich, wie sie beispielsweise in den US-PS 2 602 751 oder 3 013 15^ beschrieben sind, wobei gerade die Kombination des senkrechten Eintreffens der Elektronen auf ein durchlässiges Fenster und die großen Stärken der benutzten Fenster zu sehr großen Streuwinkeln in Bezug auf die Verteilung der austretenden Elektronen führen. Ein weiterer Vorteil des

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Verfahrens wird in der US-PS 3 780 308 angegeben, wonach die hohen Bremskräfte von niederenergetischen Elektronen im Bereich von iOO bis 150 keV benutzt werden, um den Wirkungsgrad der Aushärtung bei einem System mit einem vorgegebenen Prozessor-Leistungspegel heraufzusetzen. Erst durch die Benutzung von derartigen Elektronen bei Energien, die wesentlich unterhalb denjenigen liegen, die bisher für industrielle Anwendungen zur Verfügung standen, kann das Vordringen des Aushärtungsflusses durch den Überzug zur labilen Unterlage hin gesteuert werden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels, das die Geometrie der Elektronenbestrahlung und die Ausrichtungen für das Aushärten von Überzügen auf empfindlichen Unterlagen entsprechend der Erfindung wiedergibt,

Fig. 2 eine grafische Darstellung, in der das Eindringen von Energie in Abhängigkeit von der Steuerung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt ist,

Fig. 3a, Fig. 3t> und Fig. 4 Ansichten entsprechend Fig. von modifizierten Bestrahlungstechniken,

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Fig. 5 und Pig. 6 schematische Verfahrensfluß-Systemdiagramme,

Fig. 7a und Fig. 7b eine perspektivische bzw. eine Längsschnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren auf drahtförmige und ähnliche Produkte angewendet wird und die Benutzung von Primärelektronen-Reflexion dargestellt ist und

Fig. 8 eine grafische Darstellung, in der Profile niedriger Etiergieabgabe über Stahl und Holz wiedergegeben sind.

In Fig. i ist das Verbinden von natürlichen und künstlichen polymeren Systemen dargestellt, wobei eine Woll— Verblendegewebeschicht 2i benutzt wird, welche mit einem Schaumunterlage- oder Verstärkungsmaterial 22 verbunden ist, welches wiederum mit einer Nylongewebeschicht 23 verblendet ist. Derartige verbundene oder laminierte Gewebe werden typischerweise für Bekleidungsstücke oder ähnliches verwendet. Bei diesem System wurde das Klebemittel zunächst mit einem Beschichter aufgebracht, der durch die Firma International Machine Builders Inc. of Guilford, Maine hergestellt ist. Es wurde eine 625

dicke Urethan-Schaumunterläge mit einer Dicke von 2,2 mg/ cm⁵ benutzt, auf die ein 25 pm dicker Film von Dow XD

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7530.01 Epoxyd- (oder Hughson Chemical Co. B21O7-3O Polyurethan-)Klebemittels 2k aufgebracht wurde. Der WoIlverblendungsstoff mit einem Gewicht von 23 mg/cm wurde anschließend auf die Klebemittelfilmschicht aufgebracht und mit einer Geschwindigkeit von 60 m/min in einem entsprechend eingestellten Prozessor ausgehärtet, wie er in den oben genannten US-Patentschriften und in Nablo, S.V. et al, "Electron Beam Processor Technology", Nonpolluting Coatings and Coating Processes, 179-193, ed, J. L. Gardon und J. ¥. Prane, Plenum Press, New York, 1972 beschrieben ist. Die Einrichtung war dabei so justiert, daß sie eine Dosis von 2 Megarads bei einer Elektronenenergie von 150 keV abgab, wobei der Aushärtungsfluß durch die in Fig. i dargestellte, elektronendurchlässige Nylongewebeschicht und die Schaumschicht 22 in die (WoIl-) Urethan-Gewebeschicht 21 gerichtet ist. Dasselbe Klebemittel 26 wurde anschließend mit einem üblichen 152,4t mm Beschichter auf die offene Oberfläche der Schaumschicht 22 aufgetragen. Der Nylonstoff 23 (3 mg/cm ) ist anschließend auf das Sehaum-Woll-Laminat aufgebracht und das Klebemittel 26 anschließend mit derselben Geschwindigkeit bei einer Strahlenenergie, die auf 100 keV eingestellt war, ausgehärtet worden. Das in Fig. 1 dargestellte Verfahren bewies, daß jede schädliche Einwirkung auf das Wollverblendgewebe beseitigt ist, die entweder durch Aufheizen oder Bombardierung mit ionisierender Strahlung hervorgerufen wird.

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wie es in dem in Fig. 2 dargestellten Energie-Abgabe-Profil wiedergegeben ist, wobei die Energie in Abhängigkeit von der Eindringtiefe dargestellt ist. Es wird gezeigt, daß die Ausrichtung und die Einstellungen eine solche Abstimmung erbracht haben, daß die Hauptenergie in den Klebegebieten konzentriert und begrenzt ist und nur eine minimale Energie auf die Gewebe- oder andere -Unterlagen einwirkt. Allgemeinere Eindringeigenschaften dieser niederenergetischen Elektronen in Bezug auf Stahl und Unterlagen sind in Fig. 8 wiedergegeben. Die Proben wurden üblichen Waschbarkeits- und chemischen Reinigungstests ausgesetzt, um sicherzustellen, daß die Verbindung des Laminats ausreichend war, wobei sich herausstellte, daß beide Klebemittelfilme vollständig durch eine derartige "rückseitige" Behandlungstechnik ausgehärtet worden waren .

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Verfahren ist ein druckempfindliches Klebemittel angewendet und auf einer Anzahl von hitze— und bestrah— lungslabilen Substraten, einschließlich Papier, Venyl, Venyl-Asbest, Kork, Holz, Baumwolle, Polysteren, Nylon, Urethan-Folie, Leder und ähnliche, ausgehärtet wurden. Bei diesen Anwendungen wird ein durch die Strahlung aushärtbares druckempfindliches Klebemittel (z.B. ¥. R, Grace 7Ü-C) aufgebracht und mit einer üblichen Vorrich-

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tung, die einen Querbalken oder ein Messer enthält, aufgebracht, um eine Dicke des feuchten Films im Bereich von 25 bis 100 jum zu erzeugen. Dieses Klebemittel wird anschließend bei einer Geschwindigkeit von 6o m/min mit einer bereits beschriebenen, auf 150 keV eingestellten Quelle durch Richtung des Strahls auf und in den flüssigen Film getrocknet. In gleicher Weise ist demonstriert worden, daß derartige Überzüge, falls notwendig, auch durch eine Schicht ablösbaren Papiers oder durch eine Filmschicht hindurch ausgehärtet werden können. Wie weiter unten erläutert werden wird, kann auf diese Weise ein überzogenes oder mit einem Klebemittel bedecktes Trägermaterial oder -band unmittelbar nach dem Durchlauf der Elektronen-Aushärtzone aufgespult oder aufgewickelt werden. Die Vorteile dieser schnellen Aushärtung bei einmaligem Durchlauf für empfindliche Unterlagen bei der Produktion von solchen Erzeugnissen wie Wandverkleidungen oder Fußbodenauflagen oder druckempfindlichen Bändern sind dem Fachmann geläufig.

Ein weiteres Beispiel für die Anwendung des Verfahrens bei der Übertragung von Filmen auf Stoffe ist in den Figuren 3a, 3b und k wiedergegeben. Wie in Fig. 3a dargestellt ist, wird der Haut— oder Decküberzug 1, typischerweise 25 bis 75 Mikrometer dick direkt auf ein ablösbares Papier 2 von 100 bis 150 jum Dicke und einer

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Dichte von 0,9 bis 1,0 g/cm aufgebracht, wobei sich das Ablösepapier auf der dem Elektronenstrahlenster abgewandten Seite befindet. Für diesen Zweck werden flexible, elastomere Überzüge mit guten Eigenschaften benutzt, wie beispielsweise Hughson's RD-2484-18 Urethan. Unter Benutzung von Elektronenenergien von 80 bis 110 keV, die durch den früher beschriebenen Prozessor geliefert werden, kann sich dieser Hautüber— zug bei 0,2 bis 1,0 Megarad "setzen" oder bei 2 bis 5 Megarad vollkommen ausgehärtet werden, wobei weniger als 20 % der Aushärtungsenergie das Ablösepapier selbst erreicht. Dies ist experimentell durch Messungen der Dosen bestätigt worden, die an der Oberfläche I¹ des Hautüberzugs 1 und an der Oberseite 2^f sowie der Unterseite 2¹' des ablösbaren Papiers 2 auftreten. Typische Behandlungsverhältnisse von 5:1:0 wurden jeweils für die bereits beschriebenen Einstellungen gemessen, wobei die Geometrie der Behandlung in Fig, 3a dargestellt ist,

Wie andererseits in Fig. 3b wiedergegeben ist, wird jetzt eine dünne Klebeschicht 6 auf der Oberfläche I¹ des Hautüberzugs 1 aufgebracht und der Trägerstoff 7 wird angedrückt oder aufgerollt. Die Klebeschicht 6 wird anschließend mittels einer Behandlung durch das elektronendurchlässige ablösbare Papier 2 und den Hautüberzug 1 hindurch, wie dargestellt, ausgehärtet, wobei das Ablösepapier sich jetzt an der Seite des Elektronen·

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strahlfensteis befindet. Typischerweise werden Elektronenenergien zwischen I30 und 180 keV benutzt, um eine Durchdringung des ablösbaren Papiers 2 und des Hautüberzugs 1 sowie die Lieferung der ausreichenden Energie zum Aushärten der Klebeschicht 6 an der Grenzfläche zwischen Stoff und Klebemittel zu gewährleisten. Bei dem dargestellten Beispiel wurde ein Baumwollträgerstoff mit

einem Gewicht von 42 mg/cm benutzt und die gemessenen Strahlendosen an der Rückseite 2¹ des ablösbaren Papiers, der Grenzfläche zwischen Stoff und Klebeschicht 6 und an der Rückseite des Trägerstoffes bzw. der Unterseite wie dargestellt - standen typischerweise im Verhältnis 10:6:0. Das hier dargestellte Verfahren beseitigt damit in effektiver Weise die unerwünschte Behandlung des Trägermaterials, die allen bisher bekannten Verfahren, welche entweder Wärme- oder Strahlenquellen für die Aushärteenergie benutzten, eigen war.

Es ist deshalb möglich, entsprechend der Erfindung die Klebeschicht auszuhärten, ohne das Trägermaterial oder den Trägerstoff merkbar zu beeinflussen und gleichzeitig die Klebeschicht oder den Hautüberzug vollkommen auszuhärten, welche bei einer ersten Behandlung nur teilweise ausgehärtet oder "gesetzt" wurden. Ein weiterer entscheidender Vorteil des hier dargestellten Verfahrens ist die geringere Beeinträchtigung des Ablösepapiers, so daß dieses nach dem Ablösen des Ilautüberzugs entfernt

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und im Verfahren erneut verwendet werden kann. Bei den konventionellen thermischen Aushärtprozessen kann jedoch das ablösbare Papier nur jeweils drei- bis fünfmal benutzt werden, bis es durch die thermische Beanspruchung unbrauchbar geworden ist, Wegen der nicht unerheblichen Beschaffungskosten ist diese nur begrenzte Wiederverwendbarkeit des Ablösepapiers von ökonomischer Bedeutung und sie erzeugt Kosten, die mit den durch das Überziehen und Kleben verbundenen vergleichbar sind. Das hier dargestellte Verfahren gestattet dagegen die fast unbegrenzte (typischerweise fünfzigfache) Wiederverwendung des Ablösefilms oder —papiers, hervorgerufen durch die minimale Bestrahlungsbeanspruchung des Papiers im Verlaufe des Klebemittelaushärtungsprozesses gemäß den Figuren 3a und 3b,

Wie sich aus Fig. k ergibt, kann der abschließende Aushärtprozeß auch umgekehrt werden, soweit dünne oder lose verwobene Trägermaterialien oder -stoffe benutzt werden. In diesem Fall wird die Aushärtung durch die Energie bewirkt, welche direkt von der Rückseite her durch die unbedeckte Stoffoberfläche 1 dringt, so daß kein wesentlicher Energieanteil an den ablösbaren Überzug bzw. das ablösbare Papier 2 dringt und dessen unbegrenzte Wiederverwendung sichergestellt ist. Diese Technik ist bei einem Aushärteelektronenfluß bei Energien von 180 keV in Ver— bindung mit einem sehr schweren (35 mg/cm ) Baumwollstoff

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als Trägermaterial vorgeführt worden. Wegen der verminderten Streuwinkel und des senkrechten Einfalls auf der Oberfläche des Produkts, was durch den in der beschriebenen Weise eingestellten und betriebenen Prozessor gewährleistet wird, ist eine gute Durchdringung des gewobenen Unterlagenmaterials möglich, wobei die Gewichte der Stoffe noch weit jenseits der den einfallenden Elektronen eigenen Eindringfähigkeit liegen kann. Das Verfahren nach Fig, k ist deshalb in Verbindung mit nicht degradierenden Unterstützungsmaterialien besonders günstig anzuwenden.

Die beiden wesentlichen Verfahrensflußsysteme zum Beschichten direkt oder durch Übertragung, wie sie durch die vorliegende Erfindung möglich gemacht werden, sind in den Figuren 5 bzw. 6 dargestellt.

In Fig. 5 wird das flexible Trägermaterial oder die Unterlage 2a von der Trommel 12 abgerollt und mit einem elektronisch aushärtbaren Überzug mittels eines Beschichtungsteiles 3 versehen. Das überzogene Material 1,2 wird anschließend dem Prozessor 5 über eine Bandführungs— einrichtung 11 zugeführt. Das beschichtete Material wird dann mittels einer Antriebsrolle 13 auf die Aufwickelrolle lh gezogen.

In Fig. 6 ist das System für ein Übertragungsaufbringungsverfahren dargestellt, bei dem das Übertragungspapier 2 von einer Trommel 12 abgewickelt und ein Hautüberzug in

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dem Beschichtungsteil 3 aufgebracht wird. Das überzogene Papier oder der Film wird dann über das Führungssystem 11 in den Elektronenaushärtungsteil 5 eingeführt. Nachdem der Ilautüberzug sich im Teil 5 "gesetzt" hat oder ausgehärtet ist, wird eine Klebeschicht 6 bei dem Beschichtungsteil 14a angebracht, an welches die Stoff- oder Textilunterlage 7 mittels einer Auftragvorrichtung oder mittels Klemmwalzen angedrückt wird. Das Laminat wird dann durch die Stoffrück— seite 7 hindurch in dem Teil 5¹ und der Laminatsführungseinrichtung Ii¹ (wie anhand von Fig. h beschrieben) oder auch nach dem vorher anhand von Fig. 3b dargestellten umgekehrten Verfahren ausgehärtet. Das beschichtete Produkt 6, 7 wird dann nach der Trennung bzw, dem Abpellen des Papiers 2 bei Rollen 16 wieder aufgewickelt, während das Papier 2 zur erneuten Verwendung auf der Trommel 18 aufgewickelt wird.

Ein weiteres Beispiel für die vielseitige Verwendbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens mittels der bereits beschriebenen Einrichtung nach Fig. 5 soll im folgenden dargestellt werden, wobei das Trocknen bei einmaligem Durchlauf bei hohen Geschwindigkeiten von Bindemitteln, wie sie bei der Herstellung von nichtgewebten Stoffen Verwendung finden, eingeschlossen ist. Bei dieser Anwendung wird das flexible Trägermaterial 2a, welches von der Trommel 12 abgerollt wird, oder aber direkt von einem Trägermaterial-Herstellungsband zugeführt wird, in dem Teil 3 durch die Aufbringung eines Klebemittels durch einen gravierten Zylinder oder eine entsprechende Druckeinrichtung beschichtete In diesem Fall durchdringt die gemusterte Klebemittelschicht 1 die bedruckten

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Teile des nicht gewebten Trägermaterials und wird dem Elektronen-Prozessor-Aushärtungsteil 5 zugeführt. Nach dem Aushärten hat das Trägermaterial eine gute Zugfestigkeit in beiden Richtungen und ist selbsttragend, so daß es durch Quetschrollen 13 zum Aufwickelzylinder lh oder zu einer weiteren Verarbeitungsstelle gezogen werden kann.

Bei einer derartigen Verarbeitung wurde reines, nicht gewebtes Polyestermaterial mit 3»3 mg/cm Gewicht und reines, nicht gewebtes Rayon-Material mit einem Gewicht von 3»5 mg/cm mit elektronisch aushärtbaren Bindemitteln, wie beispielsweise Reichhold 's Polyester Klebemittel Typ 31039, C.L. Hauthaway's Urethan-Klebemittel Typ 139A oder Hughson's Urethan-Klebemittel Typ 2536-30- alle in hundertprozentig fester Form -, bedruckt. Alle Materialien wurden in Einrichtungen der Anmelderin bei Geschwindigkeiten von 5 bis 50 m/min und Dosierungen von 2 bis 5 Megarad verarbeitet. Die Energien der benutzten Elektronenstrahlen lagen in der Größenordnung von iOO bis 125 keV. Die in diesem Verfahren beschichteten Trägermaterialien erwriesen sich als gut handhabbar, hatten eine große Festigkeit und demonstrierten, daß das Druckbeschichtungsverfahren bei hohen Geschwindigkeiten mit kommerziellen Trägermaterialien ausgeführt werden kann, wobei sich keine meßbare Beeinträchtigung der physikalischen oder äußeren Eigenschaften der Zellulose— oder künstlich hergestellten Trägermaterialien ergibt.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung schließt die Verwendung eines Urethan-Oberflächenbeschichtungsmittels

(Hughson RD-2536-59), welches auf einen schweren (55 mg/cm²)

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Polsterstoff aufgebracht wurde. Die schützende Versiegelungsdeckschicht wurde mit einer Geschwindigkeit von 50 m/min und einer Dosis von 3 Megarad ausgehärtet. Bei niederigeren Dosen war der Widerstand gegen Trichloräthylen- und der Lösungswiderstand begrenzt. Bei Pegeln für.vollständige Aushärtung durchliefen die Proben 50,000 Zyklen von Abnutzungstests einer Abnutzungstesteinrichtung, 25.000 einzelne Biegungen und 10,000 Falltests. Dieser Decküberzug durchlief andere Tests zufriedenstellend, die Kaltfaltung, Ermüdung, Widerstand gegen Verschmutzung und andere Anforderungen für Anwendungen von Deckschichten für überzogene Stoffe einschlossen.

Zur weiteren Veranschaulichung der breiten Anwendbarkeit der Erfindung ist in Fig. 7 ein Verfahren dargestellt, wie es zum Aushärten von Emailleüberzügen von guter dielektrischer Beanspruchbarkeit für Draht bei einmaligem Trocknungsdurchlauf mit hoher Geschwindigkeit Verwendung findet. Dieses wird erreicht durch die Benutzung des oben genannten Prozessors mit kleiner Energie « 100 keV). Eine derartige Technik ist in gleicher Weise zum Aushärten von Oberflächenüberzügen für aus natürlichen Fasern (Wolle, Baumwolle), künstlichen Fasern (Nylon, Orion, Dacron, Glasfiber etc.) oder Mischungen davon hergestellte Garne geeignet. Bei den weiter oben genannten Beschichtungsanwendungen ist das Verdampfen der flüssigen Beschichtung beim konventionellen thermischen Verfahren ein ernstes Problem, Im Ergebnis ist ein Vielfach-Beschichtungs—Trocknungsverfahren notwendig, so daß sich bei einer typischen Magnetdraht-Emaillierung (unter Benutzung von Phenol-Lacken in hochlöslicher Konzentration) 12 bis 24 Durchläufe er—

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geben können. Das auf solche Benutzungsfälle angewendete erfindungsgemäße Verfahren ist in Fig. 7a dargestellt, wobei eine huntertprozentig feste Beschichtung (wie beispielsweise Hughson RD-2536-59 oder Cray Valley Products SF-71475) bei einem einzigen Durchlauf verwendet wird, welche bei sehr großen Geschwindigkeiten innerhalb der Länge eines Elektronenprozessors, von dem Typ, wie er in den vorgenannten US-PS Nr. 3,702,412? 3,7^5,396 oder 3,769,600 beschrieben ist, erreicht werden kann. Mit Behandlungszonen von ungefähr 15 cm Länge können, wie in Fig. 7a dargestellt, Verfahrensgeschwindigkeiten von einigen tausend m/min in Verbindung mit erhältlichen, durch Elektronen aushärtbaren Überzügen ermöglicht werden. Verschiedene beschichtete Stränge (Garn, Draht, Kabel, Saiten, Seile, Zwirn, einkordeliges Plastikmaterial usw.) können gleichzeitig entlang den Längssysmmetrieachsen eines Paares aufeinanderfolgender oberer oder unterer oder entgegengesetzt angeordneter Elektronen-Prozessor-Teile und auch in Längsrichtung entlang dem Abstand zwischen ihren Elektronenfenstern und den entsprechenden längs angeordneten ebenen wassergekühlten oder ähnlichen Reflektoren R, welche die Primärelektronen an die Unterseite der Drähte oder anderer Produkte reflektieren, geführt werden. Die Gehäuse der Prozessoren dienen als Schutz gegen Primärelektronenstrahlung und die Gehäuse, in welche die Drähte oder Adern von links her eingeführt werden und die sie in der Position 20 verlassen haben, dient als zweite Abschirmung. Auf diese Weise wird das Energiespektrum bzw. die Aushärtungszone, die durch die Prozessoren gebildet wird, voll ausgenutzt. So können beispielsweise ver-

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schiedene Adern in unterschiedlichen Ebenen angeordnet werden, um den Trocknungsfluß für die Oberflächenbehandlung der Garne voll auszunutzen.

Bei diesem Verfahren wird die hohe Reflexionsfähigkeit für niederenergetische Elektronen von Materialien mit hoher Atomzahl ausgenutzt. Die Arbeit von A. Bisi und L. Braicovich in Nucl. Phys. j>8_ , 171, 1964 zeigt, daß die Rückstreukoeffizienten für niederenergetische Elektronen über 50 % ansteigen bei Z = 50 (Zinn und darüber) und 70 ⁰Jo erreichen können für Z = 82 (Blei). Die zurückgestreuten Elektronen N, folgen im großen und ganzen einer Gaußschen Verteilung entsprechend

-x²/2
N = N₀ cos x.e ' ,

wobei N der Anfangsfluß und χ = rf - OL ist, wobei CC sich als Winkel zwischen den zurückgestreuten Elektronen und der Senkrechten auf der Oberfläche des Reflektors ergibt. Diese Verteilung der reflektierten Energie verbunden mit der Streuung des Primärstrahls im Luftweg in der Umgebung der beschichteten Drähte — ermöglicht in der Umgebung des zylindrischen Werkstückes bei beid— seitiger Behandlung eine sehr große Gleichmäßigkeit in der Behandlung.

Dieses wurde auch unter der Benutzung einer Anordnung, wie sie in Fig. 7b dargestellt ist, gezeigt, wobei ein halbkreisförmig gebogener oder konkav geformter Kanal R aus elektronenreflektierendem Material großer Atom— zahl, wie beispielsweise Tantal (Z = 73) oder Blei

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(Ζ = 82) benutzt wird, um einen großen Anteil der aus dem Prozessor 5 stammenden Primärelektronen, die um das Produkt herum gelangt sind, zurück an die Unterseite des Produktes zu reflektieren, wie es in Form von Drähten, Litzen oder Fasern dargestellt ist.

Wie im Falle des Reflektors R in Fig. 7a ist auch der Reflektor R in Fig. 7b unterhalb bzw. an der dem Elektronenfenster gegenüberliegenden Seite des Produktes, aber im wesentlichen damit ausgerichtet angeordnet. Messungen der abgegebenen Energieverteilungen in der Umgebung von Werkstücken mit 1 und 2 mm Durchmesser, die mit einem Elektronenprozessor der Anmelderin bestrahlt wurden, ergaben, daß bei einem einmaligen Durchlauf eine Gleichförmigkeit von +, 20 ^c/o bzw. Hh 15 % unter Verwendung der zweiseitigen Rückstreutechnik, wie sie in Fig. 7a dargestellt ist, möglich ist.

Bei einer weiteren Vorführung des Verfahrens wurden unter Verwendung von mehreren Baumwoll- und Wollgarnen, die mit Klebemitteln (ilughson RD-2526-67) beschichtet waren, Tests durchgeführt, um die gleichmäßige Aushärtung bei einmaligem Durchlauf in einer Anordnung, die in Fig. 7a dargestellt ist, genauso, wie die gleichmäßige Anregung von freien Radikalen in den Randgebieten des Garns zu demonstrieren, wie es beispielsweise bei der Trocknung oder Vorbestrahlung von Textilien bei der Impfungs—Kopolymerisation des nachfolgend aufgetragenen Films durchgeführt wird. Derartige Impfungs-Kopolymerisationsprozesse sind beispielsweise von Chapiro et al in den US-Patentschriften 3 I3I 138$ 3 298 942,

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3 433 724 etc. beschrieben. Bei den im Zusammenhang mit diesen Demonstrationen durchgeführten Tests ist auch die Anordnung gemäß Fig. 7b verwendet worden, wobei dem mit einem Klebemittel beschichteten Garn (Baumwolle), das mit einem durch freie Radikale aushärtbaren Urethan (Hughson RD-2536-56) bis zu einer Dicke von ungefähr 50 jim beschichtet und dann mit 3 denier χ 26θ um Nylonfasern beschichtet wurde, in einem einzigen Durchlauf ausgehärtet wurde. Damit ist die Fähigkeit einer einseitigen Quelle, die mit einer geeigneten Rückstreugeometrie verbunden ist, bewiesen worden, dünne Beschich— tungen bei einem einmaligen Durchlauf vollständig auszuhärten, wobei durch Fasern "geschützte" Klebemittel eingeschlossen sind. Das auf diese Weise mit einem Textilüberzug versehene Garn zeigte gute Abriebeigenschaften und eine große Zugfestigkeit« Das Reflektionskonzept der Figuren 7a und 7b kann auch im Zusammenhang mit anderen Werkstücken oder Produkten benutzt werden, wenn es geeignet ist.

Die nachfolgende Tabelle 1 gibt die ungefähren Energiebereiche und Dosierungen der energiereichen Elektronen-Strahlung sowie die entsprechende erreichbare . Geschwindigkeit für verschiedene gemäß der Erfindung behandelte Produkte an:

Tabelle I

50 - 300 keV Bereich und Dosierungen von 1 bis 5 Megarad für das durch freie Radikale eingeleitete Aushärten von Klebemitteln für Laminate im Textil-

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bereich bei Vorschubgeschwindigkeiten von iO bis iOO m/min, insbesondere für die Laminierung von künstlichen oder natürlichen Geweben auf hitzeempfindliche Substrate, wie beispielsweise expandiertes Schaummaterial (PVC, Urethan, etc.) oder nichtgewebte Materialien (Papier, Baumwolle, Polyester etc.), die als Rückseitenmaterial verwendet werden; 50 - 300 keV und Dosierungen von 0,5 bis 3 Megarad zum Aushärten von durch freie Radikale injizierten Klebemitteln bei Vorschubgeschwindigkeiten von 25 bis 200 m/min, wie sie beispielsweise bei der Herstellung von nichtgewebten Materialien aus Papier, Baumwolle, Polyester, Rayon und ähnlichen temperaturempfindlichen Fasern benutzt werden; ein Bereich von 50 - 300 keV und Dosierungen von 1-8 Megarad beim Aushärten von Beschichtungen vom elastomeren Typ auf Unterlagematerialien, eingeschlossen Nichtgewebtes, bei Vorschubgeschwindigkeiten von 10 - 60 m/min, eingeschlossen Gewebebeschichtungen von durch freie Radikale injizierte Urethanen, Vinylverbindungen und ähnlichen flexiblen Hautüberzügen, die entweder durch direkte Beschichtung oder aber durch Übertragung aufgebracht werden können; zum Aushärten von dünnen Schutzdeckschichten auf beschichteten Materialien, Leder, Lederersatz, Stoffen, Papier, Laminaten und ähnlichen temperaturempfindlichen Materialien zum Versiegeln mit Plastikmaterial, Erzielung von Abriebfestigkeit, Verbesserung des Aussehens, oder Veränderung

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des Reibbeiwertes, eingeschlossen Sohutzüberzüge für Polster- und Bekleidungsanwendungen, energiereiche Elektronen im Bereich von 50 - 150 keV und Dosierungen von 0,25 bis 2 Megarad bei Vorschubgeschwindigkeiten von 40 bis 250 m/min; 50 - 300 keV Dosierungen im Bereich von 0,5 bis 5 Megarad für das Aushärten von druckempfindlichen Klebemitteln auf temperaturempfindlichen Unterlagen, wie beispielsweise Papier, Plastik und ähnlichem, entweder direkt durch ein ablösbares Papier oder durch darüberliegendes Material, auf welchem dieses aufgebracht ist, hindurch, bei Vorschubgeschwindigkeiten von 20 bis 100 m/min; 50 - 150 keV und Dosierungen im Bereich von 1 bis k Megarad zum Trocknen von Überzügen auf Magnetdraht oder zylindrisch symmetrischen Werkstücken, wobei die Beschichtungen Dicken im Bereich von 5 bis 50 Jim aufweisen und Rückstreureflektor-Abschirmungen benutzt werden, um die Verteilung der Aushärtungs— dosis in den Außenbereichen des beschichteten Leiters zu vergleichmäßigen, bei Produktgeschwind ig— keiten im Bereich von 50 bis 1.000 m/min; ein Bereich von 50 - 300 keV und Dosierungen von 0,5 bis 3 Megarad bei Produktgeschwindigkeiten von 20 bis 1.000 m/min zum Aushärten von Klebemitteln und OberflächenUberzügen auf Textilfasern und Garnen zur Herstellung von Textilüberzügen durch Beflocken, zur Verbesserung der Fleckunempfindlichkeit und ähnlichem; 50 - 250 keV und Dosierungen von

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0,5 his 2,5 Megarad hei Produktgeschwindigkeiten von 10 his 80 m/min zum Aushärten von pigmentierten dekorativen Oberflächen, die sowohl zum Einfärben als auch zum Bedrucken von Textilien, Plastikmaterialien und Keramik, eingeschlossen Glas, benutzt werden, sowie 50 - 200 keV und Dosierungen im Bereich von 1 bis 5 Megarad bei Trägermaterialgeschwindigkeiten von 20 bis m/min, um Übertragungsbeschichtungen, wie beispielsweise Silikone, Polyester und ähnliche auf Papier, nicht gewebten Trägermaterialien oder ähnlichen hitzeempfindlichen Unterlagen auszuhärten.

Während, wie oben dargelegt, die Bestrahlung mit relativ niederenergetischen Elektronen entsprechend der Erfindung vorzugsweise in Form eines in Längsrichtung ausgedehnten Fächers oder Vorhangs erzeugt wird, kann ein eine derartige Strahlung bildender Strahl auch bewegt oder zeilenweise abgelenkt werden. Es kann gleichfalls eine Anzahl von aneinander anschließenden Strahlen benutzt werden, um eine Erstreckung in Längsrichtung in Bezug auf das Behandlungsgebiet innerhalb der oben dargestellten Einstell— bereiche zu erzielen.

¥eitere Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich für den Fachmann und liegen im Bereich der Erfindung, wie sie durch die Patentansprüche abgegrenzt wird·

Patentansprüche; Chr/Zla/MP - 25 795

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Claims

Patentansprüche :

Verfahren zur Elektronenstrahlaushärtung von Überzügen, die auf Unterlagen aufgebracht sind, dadurch gekennzeichnet , daß ein vorbestimmter Weg von der mit einem Überzug versehenen Unterlage durchlaufen wird; daß eine Bestrahlung mit beschleunigten Elektronen durch ein elektronendurchlässiges Fenster in einem vorgegebenen Gebiet des Weges vorgenommen wird, wobei die Bestrahlung sich in Längsrichtung in Bezug auf den Weg erstreckt, sie jedoch in einer in Bezug auf den Weg senkrechten Richtung beschleunigt ist; daß die sich in Längsrichtung erstreckende Bestrahlung innerhalb von Energie— grenzen von im wesentlichen 50 bis 300 keV und Dosen von im wesentlichen 0,5 bis zu einigen Megarad eingestellt ist; daß eine elektronendurchlässige Beschichtung auf dem überzogenen Substrat aufgebracht wird und daß der Abstand des Weggebietes, das von der beschichteten und überzogenen Unterlage durchlaufen wird, so eingestellt ist, daß die Einstellung von Energie und Dosierung an die Dicke und Materialart des Überzugs, der Unterlage und der Beschichtung angepaßt ist, um den Hauptteil der Elektronenstrahlenergie im Überzug zu konzentrieren, damit dieser ausgehärtet wird und sichergestellt ist, daß nur ein minimaler Energieanteil auf die Unterlage einwirkt.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Beschichtung ablösbares Papier (2) enthält und daß anschließend an die Elektronenbestrahlung das ablösbare Papier (2) von der ausgehärteten überzogenen Unterlage im weiteren Verlauf des Weges abgezogen wird.

3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Schicht von ablösbarem Papier (2) auf der dem Fenster zugewandten Seite angeordnet ist, wobei die überzogene Unterlage auf der darunterliegenden Seite beschichtet ist.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das ablösbare Papier (2) an der von dem Fenster abgewandten Seite angeordnet ist, wobei sich die überzogene Unterlage dazwischen im Weg der von dem Fenster ausgehenden Elektronenstrahlung befindet.

5· Verfahren zur Elektronenstrahlaushärtung von Überzügen, die auf Unterlagen aufgebracht sind, dadurch gekennzeichnet , daß ein vorbestimmter Weg von der überzogenen Unterlage durchlaufen wird; daß in einem vorgegebenen Bereich des Weges eine Elektronenstrahlung durch ein elektronendurchlässiges Fenster hindurch beschleunigt wird, wobei die Strahlung in diesem Bereich in Längsrichtung entlang des Weges erstreckt wird, sie die Beschleunigung aber in einer zu dem Weg senkrechten Richtung erfährt; daß

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die sich in Längsrichtung erstreckende Strahlung innerhalb der Energiegrenzen von im wesentlichen 50 bis 300 keV und Dosen von im wesentlichen 0,5 bis zu einigen Megarad eingestellt ist; daß eine elektronendurchlässige Schicht auf die überzogene Unterlage aufgebracht wird und daß der Abstand des Bereiches des Weges, der von der beschichteten und überzogenen Unterlage durchlaufen wird, so ausgerichtet ist, daß die Einstellung von Energie und Dosierung an die Dicke und Materialart des Überzugs und der Beschichtung angepaßt ist, um den Hauptanteil der Elektronenstrahlenergie im Überzug zu konzentrieren, damit dieser ausgehärtet wird und sichergestellt ist, daß nur ein minimaler Energieanteil auf die Unterlage einwirkt, daß die Elektronenenergie, die an der überzogenen Unterlage vorbei und um diese herum gelangt in dieselbe zurückreflektiert wird aus einem Gebiet, das im wesentlichen fluchtend mit dem Fenster, aber von diesem aus gesehen auf der anderen Seite der Unterlage angeordnet ist,

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die überzogene Unterlage überzogene fadenförmige Anteile enthält, wobei die Aushärtung von deren rückwärtiger Oberfläche mittels der Reflektion bewirkt wird.

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7· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der vorgegebene Bereich entlang des Weges eine Anzahl aufeinanderfolgender Positionen aufweist, aus denen Elektronenstrahlung auf die dort hindurohlaufende Unterlage gerichtet ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß in jeder dieser aufeinanderfolgenden Positionen Reflektionen erzeugt werd en.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Elektronenbe— strahlung bei den verschiedenen Positionen entlang des Weges aus unterschiedlichen Richtungen auf die Unterlage gerichtet ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die unterschiedlichen Richtungen im wesentlichen zweiseitig einander gegenüberliegend angeordnet sind, aber im wesentlichen In Querrichtung in Bezug auf den Weg senkrecht stehen.

11. Verfahren zur Elektronenstrahlaushärtung von Überzügen, die auf fadenförmigen Unterlagen, beispielsweise Drähten, Kabeln, Fasern, Saiten, Seilen, Garn oder Zwirn aufgebracht sind, dadurch ge —

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kennzeichnet , daß ein vorbestimmter Weg von der überzogenen Unterlage durchlaufen wird; daß in einem vorgegebenen Bereich des Veges eine Elektronenstrahlung durch ein elektronendurchlässiges Fenster hindurch beschleunigt wird, wobei die Strahlung in diesem Bereich in Längsrichtung entlang des Weges erstreckt wird, sie die Beschleunigung aber in einer zu dem Weg senkrechten Richtung erfährt; daß die sich in Längsrichtung erstreckende Strahlung innerhalb der Energiegrenzen von im wesentlichen 50 bis 300 keV und Dosen von im wesentlichen 0,5 bis zu einigen Megarad eingestellt ist und daß die Elektronenenergie, die an den überzogenen Unterlagen vorbei und um diese herum gelangt in dieselbe zurückreflektiert wird aus einem Gebiet, das im wesentlichen fluchtend mit dem Fenster, aber von diesem aus gesehen auf der anderen Seite der Unterlagen angeordnet ist.

12. Verfahren nach Anspruch ii, dadurch gekennzeichnet , daß der vorgegebene Bereich entlang des Weges eine Anzahl aufeinanderfolgender Positionen aufweist, aus denen Elektronenstrahlung auf die dort hindurchlaufenden Unterlagen gerichtet ist.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Elektronenbestrahlung bei den verschiedenen Positionen entlang des Weges aus unterschiedlichen Richtungen auf die Unterlagen gerichtet ist.

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lh, Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet -,- daß die unterschiedlichen Richtungen im wesentlichen einander gegenüberliegend angeordnet sind, aber im wesentlichen in Bezug auf den Weg senkrecht stehen.

15· Verfahren nach Anspruch Ii, dadurch gekennzeichnet , daß die Reflexion durch Anbringung eines Elektronenreflektors bewirkt wird, der sich entlang des Gebietes, jedoch auf der Seite der Unterlagen dem Fenster gegenüber und im wesentlichen in Querrichtung fluchtend mit dem Fenster erstreckt.

l6o Verfahren nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet , daß der Reflektor eine konkave Form hat.

17j Verfahren nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet , daß der Reflektor im wesentlichen eben und im wesentlichen parallel zu dem Weg und dem Bereich angeordnet ist.

18. Verfahren zur Elektronenstrahlaushärtung von Überzügen, die auf fadenförmigen Unterlagen, beispielsweise Drähten, Kabeln, Fasern, Saiten, Seilen, Garn oder Zwirn aufgebracht sind, dadurch gekennzeichnet , daß ein vorbestimmter Weg

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von der überzogenen Unterlage durchlaufen wird; daß in einem vorgegebenen Bereich des Weges eine Elektronenbestrahlung durch ein elektronendurchlässiges Fenster hindurch beschleunigt wird, wobei die Strahlung in diesem Bereich in Längsrichtung entlang des Weges erstreckt wird, sie die Beschleunigung aber in einer zu dem Weg senkrechten Richtung erfährt; daß die sich in Längsrichtung erstreckende Strahlung innerhalb der Energiegrenzen von im wesentlichen 50 bis 300 keV und Dosen von im wesentlichen 0,5 bis zu einigen Megarad eingestellt ist; daß der vorgegebene Bereich entlang des Weges eine Anzahl aufeinanderfolgender Positionen aufweist, aus denen Elektronen strahlung auf die dort hindurchlaufenden Unterlagen gerichtet ist.

19· Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , daß die Elektronenstrahlung bei den verschiedenen Positionen entlang des Weges aus unterschiedlichen Richtungen auf die Unterlagen gerichtet ist.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet , daß die unterschiedlichen Richtungen im wesentlichen einander gegenüberliegend angeordnet sind.

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21. Vorrichtung zur Elektronenstrahlaushärtung von Überzügen, die auf Unterlagen aufgebracht sind, gekennzeichnet durch Trägermaterial und Antriebsmittel, um diese in Längsrichtung entlang eines Weges zu ziehen, der in einem vorgegebenen Bereich und nach diesem Bereich Führungsmittel aufweist; Erzeugungsmittel für Elektronenstrahlung, die bei den Führungsmitteln angeordnet und mit einem elektronendurchlässigen Fenster versehen sind, durch das hindurch ElektronenStrahlung quer zu und in Längsrichtung entlang dem Bereich beschleunigt werden kann, wobei die Erzeugungsmittel für die Elektronenbestrahlung so einstellbar sind, daß sie Energie abgeben von im wesentlichen 50 bis 300 keV und mit Dosen von im wesentlichen 0,5 bis zu einigen Megarad; Mittel zum Aufbringen eines durch Elektronen aushärtbaren Überzuges, der auf einer Unterlage aufgebracht ist, auf dem Trägermaterial, bevor es den vorgegebenen Bereich durchläuft; Mittel, die jenseits dieses Bereichs angeordnet sind, zum Entfernen des Trägermaterials von der durch Elektronen ausgehärteten, überzogenen Unterlage und Mittel zum Aufnehmen der abgetrennten, durch Elektronen ausgehärteten, überzogenen Unterlage,

22, Vorrichtung nach Anspruch 2i, dadurch gekennzeichnet , daß das Trägermaterial ablösbares Papier (2) aufweist und Mittel zum Zuführen desselben sowie zur Wiederaufnahme desselben, nachdem die durch Elektronen ausgehärtete, überzogene Unterlage abgetrennt ist.

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23· Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet , daß der vorgegebene Bereich eine Anzahl in Längsrichtung aufeinanderfolgender Positionen aufweist, von denen jede mit einer Führung und einem dort angebrachten Erzeugungsmittel für Elektronenstrahlung versehen ist zur Erzeugung von
Elektronenstrahlung, wenn die mit einem ablösbaren
Papier (2) versehene Unterlage den Weg durchläuft.

24. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet , daß Führungsmittel die mit dem ablösbaren Papier (2) zusammengesetzte überzogene Unterlage aufnehmen, wobei das ablösbare Papier (2)
dem Fenster zugewandt ist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet , daß Führungsmittel die mit dem ablösbaren Papier (2) zusammengesetzte überzogene Unterlage aufnehmen, wobei die überzogene Unterlage dem Fenster zugewandt ist.

26. Vorrichtung zur Elektronenstrahlaushärtung von Überzügen, die auf Unterlagen aufgebracht sind, gekennzeichnet durch Antriebsmittel, um die Unterlage, die mit einem durch Elektronen aushärtbaren Überzug versehen ist, entlang eines vorgege-

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benen Weges zu ziehen} Erzeugungsmittel für Elektronen-Strahlung, die in dem vorgegebenen Bereich des Weges angeordnet und mit einem elektronendurchlässigen Fenster versehen sind, durch das hindurch Elektronenstrahlung quer zu und in Längsrichtung entlang dem Bereich beschleunigt werden kann, wobei sich die überzogene Unterlage in dem Weg der von dem Fenster ausgehenden Elektronenstrahlung befindet und Reflektionsmittel für Elektronenstrahlung, die sich entlang des Gebietes erstrecken, aber auf der Seite der überzogenen Unterlage dem Fenster gegenüber und im wesentlichen in Querrichtung fluchtend mit dem Fenster angeordnet sind, um die Elektronenenergie, die an der Unterlage vorbeigelangt, zurück in diese hinein zu reflektieren.

27· Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet , daß der vorgegebene Bereich eine Anzahl in Längsrichtung aufeinanderfolgender Positionen aufweist, von denen jede mit einem dort angebrachten Erzeugungsmittel für Elektronenstrahlung versehen ist zur Erzeugung voi ^lektronenstrahlung in der Anzahl in Längsrichtung aufeinanderfolgender Positionen, wenn die Unterlage den Weg durchläuft.

28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet , daß die Erzeugungsmittel für Elektronenstrahlung angeordnet sind, um die Elek-

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tronenstrahlung durch das jeweilige Fenster bei den
in Längsrichtung entlang dem Weg aufeinanderfolgenden Positionen in verschiedenen Richtungen auf die Unterlage zu richten.

29· Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet , daß die verschiedenen Richtungen im wesentlichen einander entgegengesetzt sind.

30. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet , daß die Reflektionsmittel im wesentlichen eben und im wesentlichen parallel zu
dem Weg in dem Bereich angeordnet sind.

31. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet , daß die Reflektionsmittel konkav geformt sind.

32. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet , daß die Reflektionsmittel wassergekühlte elektronenundurchlässige Oberflächen
aufweisen.

33· Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet , daß die Unterlage fadenförmige Verbindungselemente, wie beispielsweise Drähte, Kabel, Fasern, Saiten, Seile, Garn oder Zwirn aufweist.

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Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Einstellung für verschiedene Materialien im wesentlichen gemäß den in Tabelle I angegebenen Bereichen erfolgt.

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