DE2205660A1 - Verfahren zum antistatischausruesten eines kunststoffilms bzw. einer kunststoffolie - Google Patents

Verfahren zum antistatischausruesten eines kunststoffilms bzw. einer kunststoffolie

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Description

  • Verfahren zum Antistatischausrüsten eines Kunststoffilms bzw. einer Kunststoffolie Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum AntistatischausrüatqnJeinea Kuna,tstoffilms bzw. einer Kunststoffolie, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß mindestens eine Seite des Films bzw. der Folie mit einer Lösung eines Mischpolymeren der allgemeinen Formel: worin bedeuten: eine Vinylmonomereneinheit; M ein Wasserstoffatom oder ein Alkalimetall-oder Ammoniumkation und dgl.; X ein Wasserstoff- oder Fluoratom; n eine ganze Zahl von 1 bis 8; p, q und r Molprozente an den Mischpolymerenbestandteilen, wobei gilt, daß p = 40 bis 60, q + r = 100 - p und g x 100 = 1Q bis 100, q+r behandelt wird.
  • Es ist bekannt, daß sich Kunststoffilme bzw. -folien durch Reibung beispielsweise beim Abziehen oder -rollen der Film-oder Folienbahn, statisch aufladen. So erhalten beispielsweise Kunststoffilme bzw. -folien beim Auf- und Abwickeln, beim Darüberlaufen über Walzen oder Wollen oder bei sonstigen Bewegungsvorgängen eine statische elektrische Ladung.
  • Diese statische Aufladung führt dazu, daß Staub angezogen wird, daß die Filme bzw. Folien bei Einwirkung eines elektrischen Schlags zu brennen beginnen und daß die Filme bzw.
  • Folien aneinander und/oder an anderen Flächen und Gegenständen haften bleiben. Im Falle, daß es sich um photographische Filme handelt, führt eine elektrostatische Aufladung zur Bildung sogenannter statischer Marken infolge einer Entladung der statischen Elektrizität.
  • Zur Ableitung oder Verminderung der statischen Ladung von Kunststoffilmen bzw. -folien sind bereits die verschiedensten Versuche unternommen worden. So ist es beispielsweise bekannt, Kunststoffilme bzw. -folien auf einer oder beiden Seite(n) mit Substanzen zu behandeln, die die elektrische Leitfähigkeit der betreffenden Kunststoffoberfläche zu erhöhen vermögen. Bei den hierbei verwendeten sogenannten ~1antistatischen Mitteln" handelt es sich um ionische oder hochpolare Substanzen, wie anorganische Salze, Sulfonsäure, Phosphorsäure, Amine, quaternäre Salze und dergleichen. Die meisten dieser Substanzen sind jedoch bereits als solche elektrisch leitend und vermögen keine zufriedenstellenden antistatischen Überzüge bzw. Schichten zu bilden. Weiterhin dringen einige dieser Substanzen übermäßig stark in die jeweiligen Substrate ein, wobei sie entweder als antistatisches Mittel unwirksam werden oder keine dauerhafte antistatische Wirkung entfalten. Schließlich sind die bekannten antistatischen Mittel übermäßig hygroskopisch und verlieren in einer Umgebung relativ niedriger Feuchtigkeit weitestgehend ihre antistatische Wirksamkeit. Die bekannten Maßnahmen zum Antistatischausrüsten von Kunststoffilmen bzw -folien sind somit mit zahlreichen Nachteilen behaftet.
  • Im Falle von lichtempfindlichen photographischen Aufzeichnungsmaterialien sollte das Antistatischausrüsten darüber hinaus auch noch derart durchführbar sein, daß hierdurch die photographischen Eigenschaften des betreffenden photographischen Aufzeichnungsmaterials praktisch nicht beeinträchtigt werden.
  • Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Antistatischausrüsten eines Kunststoffilms bzw. einer Kunststoffolie anzugeben, das sich ohne die geschilderten Nachteile in höchstwirksamer Weise durchführen läßt und ins besondere bei seiner Anwendung auf lichtempfindliche photographische Aufzeichnungsmaterialien deren photographische Eigenschaften nicht beeinträchtigt.
  • Die antistatische Wirkung der im Rahmen des Verfahrens gemäß der Erfindung verwendbaren Mischpolymeren beruht offensichtlich auf deren einen fluorhaltigen Alkylrest aufweisenden Maleinsäureeinheiten. Bei den im Rahmen des Verfahrens gemäß der Erfindung verwendbaren Mischpolymeren der angegebenen Formel handelt es sich vorzugsweise um solche mit einem Molekulargewicht von etwa 5.000 bis 500.000. Bei Verwendung eines Mischpolymeren niedrigen Molekulargewichts und ohne die Fähigkeit zur Filmbildung erreicht man keine zufriedenstellenden Ergebnisse.
  • Die im Rahmen des Verfahrens gemäß der Erfindung verwendbaren Mischpolymeren lösen sich in Methanol als solchem oder in 1 bis 10% Wasser enthaltendem Methanol. Im Rahmen des Verfahrens gemäß der Erfindung mit guten Ergebnissen verwendbare Mischpolymere sollen vorzugsweise in Form einer 1%gen Lösung eine spezifische Viskosität, gemessen bei der Temperatur von 25°C, von 0,02 bis 2a~ aufweisen.
  • Im Rahmen des Verfahrens gemäß der Erfindung verwendbare Mischpolymere der angegebenen Formel können als Vinylmono mereneinheiten, beispielsweise Athylen-, Styrol-, Vinylacetat-, Diis6butylen-, Methylvinyläther- und Butylvinyläthereinheiten, enthalten.
  • Die Maleinsäurekomponente wird in erfindungsgemäß verwendbare Mischpolymere in der Weise eingebaut, daß zum Zeitpunkt der Mischpolymerisation eine Radikalpolymerisation in Gegenwart von Maleinsäureanhydrid durchgeführt wird, worauf das erhaltene Mischpolymere mit einem fluorierten Alkohol der allgemeinen Formel: X(CF2)nCH2OH worin bedeuten: X ein Wasserstoff- oder Fluoratom; und n eine ganze Zahl von 1 bis 8 verestert und schließlich zumindest ein Teil der Carboxylreste unter Salzbildung neutralisiert wird.
  • Im folgenden werden typische Herstellungsbeispiele für erfindungsgemäß verwendbare Mischpolymere angegeben: Herstellungsbeispiel I: Herstellung eines Styro#Natrium-2, 2,3 ,3-tetrafluor-n-propyl maleat-Mischpolymeren: Ein Mischpolymeres mit abwechselnd Styrol- und Maleinsäureanhydrideinheiten (Polymerisationsgrad: 500), das durch Xadikalpolymerisation hergestellt worden war, wurde in 1 1 Dioxan gelöst. In die erhaltene Lösung wurden schrittweise unter Rühren bei einer Temperatur von 1000C 145 g 2,2,3,3-Tetrafluor-n-propanol eingetropft. Nach beendetem Zutropfen trennte sich das flüssige Reaktionsgemisch in zwei Schichten; nach 5-stündigem kontinuierlichen Erhitzen auf Rückflußtemperatur hatte sich jedoch aus dem flüssigen Reaktionsgemisch eine vollständig homogene Flüssigkeit gebildet. Nach weiterem vier-stündigem Erhitzen auf Rückflußtemperatur wurde die Flüssigkeit auf Raumtemperatur abkühlen gelassen und nach und nach tropfenweise unter Rühren mit 1 1 einer wäßrigen In-Natrumcarbonatlösung versetzt. Schließlich wurden 1560 ml reines Wasser zugegeben, wobei eine - nach Verdünnung mit Methanol auf das 10- bis 40-fache Volumen - zum Antistatischausrüsten von Kunststoffilmen bzw. -folien geeignete Gießlösung erhalten wurde.
  • Die erhaltene Gießlösung wurde durch Zugabe von 200 ml einer gesättigten wäßrigen Natriumjodidlösung ausgesalzen, wobei 310 g Mischpolymerenniederschlag erhalten wurde. Das erhaltene Mischpolymere besaß, gemessen in einer 1%igen methanolischen Lösung bei einer Temperatur von 25 0C, eine spezifische Viskosität von 0,6.
  • Herstellungsbeispiel II: Herstellung eines Styrol/Natrium-2,2,3,3,4,4, 5,5,6,6,?,? ~8,8, 9, 9-hexadecafluor-n-nonylmaleat-Mischpolymeren: 202 g eines unter der Handelsbezeichnung «SMA-Resin von der Firma Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha vertriebenen und abwechselnd Styrol- und Maleinsäureanhydrideinheiten aufweisenden, niedrigmolekularen Mischpolymeren wurden in 1 1 Dioxan gelöst, worauf die erhaltene Lösung unter Rühren bei einer Temperatur von 10000 schrittweise mit 432 g 2, 2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,?,8,8,9,9-Hexadecafluor#n-nonanol versetzt wurde. Nach 20-stündiger Umsetzung des erhaltenen Reaktionsgemisches unter Rühren bei einer Temperatur von 10000 wurde das flüssige Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abkühlen gelassen und schrittweise unter Rühren mit 1 l einer wäßrigen 1n-Natriumcarbonatlösung versetzt. hierauf wurde die Flüssigkeit durch Zugabe von 200 ml einer gesättigten wäßrigen Natriumchloridlösung ausgesalzen. Der hierbei erhaltene Niederschlag wurde abfiltriert, in Aceton digeriert, hierauf gewaschen und getrocknet, wobei 590 g eines Mischpolymeren mit einer spezifischen Viskosität, gemessen in 1%iger methanolischer Lösung bei einer Temperatur von 25°C, von 0,2 erhalten wurden.
  • Herstellungsbeispiel III: Herstellung eines Methylvinyläther/Natrium-2,2,3,3,4,4,5,5-octafluor-n-pentylmaleat-Mischpolymeren: 156 g eines unter der Handelsbezeichnung Gantrez AN-119 vertriebenen und Methylvinyläther- und Maleinsäureanhydrideinheiten aufweisenden Mischpolymeren wurden in 1 1 Dioxan gelöst, worauf die erhaltene Lösung nach und nach tropfenweise bei einer Temperatur von 10000 unter Rühren mit 255 g 2,2, 3,3,4,4,5,5-Octafluor-n-pentanol versetzt wurde. Nach 12-stündiger Umsetzung des erhaltenen Reaktionsgemisches unter Rühren bei einer Temperatur von 10000 wurde das flüssige Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abkühlen gelassen und schrittweise unter Rühren mit 1 1 einer wäßrigen ln-Natriumcarbonatlösung versetzt. Hierauf wurden 1900 ml reinen Wassers zugegeben, wobei eine - nach Verdünnung mit Methanol auf das 10- bis 40-fache Volumen - eumzum Antistatischausrüsten von Kunststoffilmen bzw. -folien geeignete Gießlösung erhalten wurde. Die erhaltene Gießlösung wurde durch Zusatz von 200 ml einer gesättigten wäßrigen Natriumjodidlösung ausgesalzen, wobei 395 g eines Mischpolymeren mit einer spezifischen Viskosität, gemessen in 1a°Óiger methanolischer Lösung bei einer Temperatur von 2500, von 0n8 erhalten wurden.
  • Herætellungsbeispiel IV: Das Herstellungsbeispiel I wurde wiederholt, wobei jedoch anstelle des 2,2,3,3-Tetrafluor-n-propanols 2,2,3,3,3-Pentafluor-n-propanol verwendet wurde. Hierbei wurde ein Styrol/ Hatrium-2,2s333-pentafluor-n-propylmaleat-Mischpolymeres erhalten.
  • Zu einer erfolgreichen Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung reicht es aus, daß ein Mischpolymeres der angegebenen Formel in einer Konzentration von etwa 0,2 bis 2% in Methanol oder in 1 bis 10% Wasser enthaltendem Methanol gelöst und die erhaltene Lösung durch Tauchbeschichtung, mittels eines Luftmessers, durch Sprühauftrag oder nach sonstigen üblichen bekannten Auftragsverfahren auf einem Kunststoffilm bzw. eine Kunststoffolie appliziert wird. Hierbei sei nochmals darauf hingewiesen, daß sich das Verfahren gemäß der Erfindung nicht nur mit üblichen bekannten Kunststofffilmen bzw. -folien, sondern in gleich wirksamer Weise auch auf photographische Filme anwenden läßt.
  • Hierbei handelt es sich beispielsweise um 1. Kunststoffilme, z.B. aus Cellulosetriacetat oder Polyäthylenterephthalat, mit einer auf mindestens einer Seite aufgetragenen Gelatineschicht und 2. photographische Filme mit einer photographischen Emulsionsschicht und einer auf die genannte Gelatineschicht aufgetragenen Schutzschicht.
  • Eine nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellte antistatische Schicht kann zusätzlich ein anorganisches Salz, z.B. Aluminiumnitrat oder Lithiumchlorid, oder ein zusätzliches antistatisches Hilfsmittel der allgemeinen Formel: (R1 )3N+f COX2 worin R1 und R2 jeweils einen Alkylrest mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen bedeuten, oder ein sogenanntes Mattierungsmittel zur Verbesserung der Oberflächenglätte des Films, beispielsweise Siliciumdioxid oder Polymethylmethacrylat, enthalten.
  • Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen.
  • Beispiel 1 Ein Cellulosetriacetatfilm wurde mit einer Lösung der folgenden Zusammensetzung: Mischpolymeres des Herstellungsbeispiels I 0,4 g Feinteiliges Siliciumdioxid mit einer Teilchengröße von 1 bis 10 d 0,02 g Wasser 5 ml Methanol 95 ml beschichtet und anschließend 2 min lang bei einer Temperatur von 900C getrocknet.
  • Der spezifische Oberflächenwiderstand des in der geschilderten Weise antistatisch ausgerüsteten Films betrug bei einer Temperatur von 25°C und einer relativen Feuchtigkeit von 50% 4,5 x a 2 , während der spezifische Oberflächenwiderstand eines unbehandelten Films über 1014 n betrug.
  • Der in der geschilderten Weise antistatisch ausgerüstete Film zeigte beim Auf- und Abwickeln während der Herstellung und infolge Reibung an Walzen bei der Weiterbeförderung praktisch keine Neigung zur Bildung und Anhäufung einer statischen Elektrizität. Er besaß auch sonst bei seiner praktischen Verwendung keine Nachteile.
  • BeisPiel 2 Ein beidseitig mit Gelatineschichten beschichteter Polyäthylent erephthalat-Röntgenfilmträger, der biaxial orientiert worden war, wurde mit einer durch Verdünnung der Gießlösung des Herstellungsbeispiels I mit Methanol auf das 25-fache zubereiteten Beschichtungslösung beschichtet und anschließend 3 min lang bei einer Temperatur von 9000 getrocknet.
  • Der spezifische Oberflächenwiderstand des in der geschilderten Weise antistatisch ausgerüsteten Films betrug bei einer Temperatur von 25°C und einer relativen Feuchtigkeit von 50% 2,9 x 109 a . Auf dem erhaltenen Film bildete sich infolge Reibung mit Gummiwalzen beim Auftragen einer Emulsionsschicht auf die gegenüberliegende Seite nur eine äußerst geringe statische Elektrizität aus. Eine Bildung sogenannter statischer Marken war nicht festzustellen.
  • Beispiel 3 Auf die oberste Schicht eines Polyäthylenterephthalat-Röntgenfilms mit Haftschichten, Silberhalogenidemulsionsschichten und Gelatineschutzschichten auf beiden Seiten des Filmschichtträgers, der biaxial orientiert worden war, wurde eine Lösung der folgenden Zusammensetzung: Mischpolymeres des Herstellungsbeispiels in 0,8 g Feinteiliges Siliciumdioxid mit einer Teilchengröße von 1 bis 20 r 0,02 g Wasser 10 ml Methanol 90 ml aufgetragen, worauf der Film 3 min lang bei einer Temperatur von 4000 getrocknet wurde.
  • Der spezifische Oberflächenwiderstand des in der geschilderten Weise antistatisch ausgerüsteten Films bei einer Temperatur von 2500 und einer relativen Feuchtigkeit von 50% betrug 8,2 x 108Q . Der spezifische Oberflächenwiderstand eines nicht antistatisch ausgerüsteten Films betrug über lol5n .
  • Der in der geschilderten Weise antistatisch ausgerüstete Film zeigte bei den verschiedensten Reibung, Auf- und Abwickelvorgängen und dergleichen während seiner Herstellung und Verarbeitung praktisch keine Neigung zur statischen Aufladung. Durch die erfindungsgemäße antistatische Ausrüstung konnte er vor einer Bildung der sogenannten statischen Marken bewahrt werden. Darüber hinaus besaß der Film die gewünschte Glätte und zeigte neben seinen antistatischen Eigenschaften auch noch haftungsverhindernde Eigenschaften.

Claims (3)

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zum Antistatischausrüsten eines Kunststoffilms bzw. einer Kunststoffolie, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Seite des Films bzw. der Folie mit einer Lösung eines Mischpolymeren der allgemeinen Formel worin bedeuten: A eine Vinylmonomereneinheit; M ein Wasserstoffatom oder ein Alkalimetall-oder Ammoniumkation; X ein Wasserstoff- oder Fluoratom; n eine ganze Zahl von 1 bis 8; p, q und r Molprozente an den Mischpolymerenbestandteilen, wobei gilt, daß p = 40 bis 60, q + r = 100 - p und q x 100 = 10 bis 100, q+r behandelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, daß ein lichtempfindlicher photographischer Silberhalogenidfilm, bestehend aus einem Kunststoffschichtträger und einer darauf aufgetragenen photographischen Schicht, mit einer Lösung eines Mischpolymeren der angegebenen Formel behandelt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine 0,2 bis 2%ige Lösung des Mischpolymeren der angegebenen Formel in Methanol oder 1 bis 10% Wasser enthaltendem Methanol appliziert.
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