DE4425793A1 - Herstellung von Folien und Beschichtungen durch Sprühen - Google Patents

Description

Zur Herstellung poröser Strukturen und funktioneller Oberflächen sind destruktive bzw. abrasive Techniken wie Herausschlagen, Heraustrennen, Abschleifen, An- und Herauslösen, Abbrennen, Schmelzen, Stanzen, Perforieren, Druckänderungen, etc. bekannt.

In der Schrift "Mikroperforation reguliert Gasaustausch" von W. Große, Rauenberg/Kunststoffe 84 (1994) 5/Seiten 559 bis 563/Carl Hanser Verlag, München 1994 sind unterschiedliche Herstellungsverfahren wie Flüssigkeits- oder Gasstrahltechniken, Heißnadelperforation, Ultraschallperforation, elektrostatische Mikroperforation, sowie Laserperforation beschrieben. Poröse und mikroporöse Folien werden im wesentlichen für Verpackungen, Abdeckfolien, Textilen, Membrane bzw. für Filteranlagen verwendet.

In Abhängigkeit zum jeweiligen Verfahren ergeben sich unerwünschte Strukturverdichtung, Materialverluste, hoher Zeit- und Energieaufwand, Einschränkungen bei der Folienstärke sowie beim Folienmaterial. Technisch besonders aufwendig sind Flüssigkeits- und Gasstrahl­ techniken, sowie Laseranlagen.

Bei der Herstellung von Schaumfolien werden chemisch oder physikalisch wirkende Treibmittel eingesetzt.

Chemisch wirkende Treibmittel wie etwa Hydrazinderivate, Semicarbazide, Benzoxazine, oder Tetrazole spalten beim Erwärmen Gase ab. Ähnlich ver­ wendbar sind Ammoniumbicarbonat oder ein Zitronensäure/Natriumhydro­ gencarbonatgemisch.

Bei der Verwendung von chemischen Treibmitteln können unerwünschte Reaktionen mit dem Kunststoff stattfinden oder Reaktionsprodukte des Treibmittels in der Folie zurückbleiben. Beim dem z.Zt. wichtigsten Treibmittel Azodicarbonamid liegt die Zersetzungstemperatur über 205 Grad Celsius, wodurch dessen Verwendung bei der Herstellung von porösen Folien durch Sprühen erheblich beschränkt ist.

Physikalisch wirkende Treibmittel sind meist niedrigsiedende Lösungs­ mittel wie FCKWs, Pentan oder Methylenchlorid. Die enorme Umwelt­ problematik, die bei der Verwendung niedrigsiedender Lösungsmittel entsteht, ist allgemein bekannt. Einschränkende Verordnungen erschweren die Anwendung dieser Stoffe erheblich. Viele niedrigsiedende Lösungs­ mittel sind bereits verboten oder müssen sukzessiv bei Herstellungs­ verfahren und Anwendung der Produkte reduziert werden.

Die Herstellung von Schaumfolien erfolgt durch Vergießen von Lösungen, Kalandrieren oder Extrudieren. Ein nachträgliches Eröffnen der Poren kann durch Druckänderungen, etwa durch Pressen oder im Vakuum erfolgen. Schaumfolien weisen etwa gleichviel horizontale und vertikale Strukturen auf und sind daher nur eingeschränkt bedruck- und klebbar.

Bei Folien und Beschichtungen zur Bildübertragung ist neben der raschen Aufnahme von Farbstoffen beim Bedrucken eine entsprechende Haltbarkeit von Folie, Motiv und Klebung erwünscht. Um dies zu erreichen, werden dem Foliengrundstoff die bekannten Hilfsstoffe wie Weichmacher, Stabilisatoren, Farben, Füllstoffe, Eigenschaftsver­ besserer etc. beigemischt.

Bekannt sind auch Vorbehandlungen, die die Bedruckbarkeit fördern, wie Aufrauhen, Beflammen, Koronarentladung, etc., sowie Nachbehandlungen um den Druck zu schützen, wie Lackieren, Kaschieren, Laminieren, etc.

Es gibt beim Bedrucken von Folien oder kunststoffbeschichteten Pro­ dukten jedoch eine Reihe von Problemen, die bisher nur sehr unvoll­ kommen gelöst wurden:

Wäßrige Farblösungen (Tinten, Dispersions-, bzw. Aquafarben) sind auf­ grund der bei Kunststoffen üblicherweise geringen Sofortaufnahme von Wasser nur sehr schwer verwendbar. Neben sehr langen Druck- und Trocknungszeiten ist die Konturtreue, Farbwiedergabe und Haltbarkeit nicht immer zufriedenstellend.

Das Drucken auf Kunststoffe mit Farben, die organische Lösungsmittel enthalten wird dadurch erschwert, daß Kunststoffe wie Polyolefine durch das in der Druckfarbe enthaltene Lösungsmittel nicht angequollen werden, oder daß bei anderen Kunststoffen das Lösungsmittel zulange in der Folie verbleibt und so zu Farbänderungen und unscharfen Konturen führt.

Andere, aber ebenfalls problematische Farbschichten entstehen bei Druck- und Kopierverfahren auf der Basis von Trockentonern. Auch hier sind herkömmliche Folien nur bedingt verwendbar.

Beim Kleben von Folien oder beschichteten Kunststoffprodukten ist die Art der Klebung sehr begrenzt. Sofern überhaupt Dispersionen verwendet werden können, sind extrem lange Trocknungszeiten notwendig. Bei lösungsmittelhaltigen Klebern können Folie oder Motiv in unerwünschter Weise angelöst werden.

Aus PCT/DE 92/00875 sind Folien mit hoher Durchlässigkeit für Flüssigkeiten, verschiedene Herstellungsverfahren sowie Anwendungen bekannt. In der Schrift sind poröse und mikroporöse Folien, sowie dünne lösliche Folien zur Bildübertragung beschrieben. Die Folien sind, in der jeweils optimalen Modifikation, zum Bedrucken mit Tintenstrahl­ druckern, für Aquafarben, Farbkopiergeräte etc. geeignet.

Die Porösität ist auch beim Kleben der Folien vorteilhaft verwendbar; beispielsweise ist das Kleben mit Dispersionen oder lösungsmittel­ haltigen Lacken möglich, ohne daß die aufgebrachten Motive geschädigt werden.

Die Folien weisen offene, durchgehende Poren auf, so daß die vertikalen Strukturen überwiegen.

DE 41 34 704.8-45 beschreibt poröse und mikroporöse Folien zur Bildübertragung und verschiedene Herstellungsverfahren. Der Inhalt ist der vorgenannten Schrift PCT/DE 92/00875 ähnlich.

Die Zusatzanmeldung DE 43 13 046.1-45 beschreibt poröse und mikro­ poröse Folien zur Bildübertragung, verschiedene Herstellungen, Zwischenträger, sowie Anwendungen.

Die Zusatzanmeldung DE 43 13 055.0-16 beschreibt poröse Folien, hergestellt durch Sprühen für verschiedene Anwendungen.

DE 41 43 430 A beschreibt dünne, lösliche, durch Sprühen hergestellte Folien die zur Bildübertragung verwendbar sind. Das Verfahren ermöglicht die Übertragung von Motiven jeglicher Art auf fast jede hinreichend feste Oberfläche, wobei sehr intensive Verklebungen erreichbar sind.

Die Zusatzanmeldung DE 41 34 704.8-45 erweitert Herstellung und Anwendung der dünnen, durch Sprühen hergestellten Folien.

Ziel der Erfindung

Bei der Erzeugung funktioneller Oberflächen, sowie mikroporöser oder poröser Strukturen durch Sprühen, ohne Verwendung von Treibmitteln, sind teilweise folgende Probleme zu beobachten:
bei Zunahme der Schichtstärke wird die Zahl und die Größe der Poren verringert
in Abhängigkeit zu den adhäsiven Eigenschaften der Basisfläche ist die Erzeugung der Poren eingeschränkt
bei Verwendung von Dispersionen ist die erwünschte Porösität teilweise nur mit hohem Aufwand erreichbar.

Die genannten Probleme sind bereits bei der einfachen Herstellung, bei der die Basisfläche nicht bewegt wird, beobachtbar.

Zusätzliche Schwierigkeiten treten bei bewegten Basisflächen, etwa Bändern auf. Je höher die Bandgeschwindigkeit wird, desto unregel­ mäßiger, bzw. länglicher werden die Poren, gleichzeitig nimmt die Porengröße ab.

Auch beim Sprühen mit parallel laufenden Düsen, Änderung der Lauf­ richtung des Bandes oder beim Sprühen gegen Schwerkraft und Beschleunigung ist die Porenbildung erschwert.

Bei der Herstellung von Schaumfolien durch Gießen, Kalandrieren oder Extrudieren und unter Verwendung von Treibmitteln entstehen neben vertikalen auch zahlreiche horizontale Strukturen. Beim Bedrucken und Kleben stören die horizontalen Strukturen erheblich. Bei fast allen Druckverfahren, insbesondere aber bei Tinten- oder Aquafarben sind Verlaufen, Ineinanderlaufen und der sog. Löschblatteffekt beobachtbar.

Es war deshalb von hohem Interesse ein Verfahren zu entwickeln, bei dem Größe und Anzahl der Poren oder Mikroporen, horizontale und vertikale Strukturen, sowie funktionelle und bedruckbare Oberflächen in der jeweils gewünschten Kombination und Qualität erzeugt werden können.

Insbesondere wurden angestrebt:
poröse und mikroporöse Folien und Beschichtungen mit wenig horizontalen Strukturen
Folien mit überwiegend offenen Poren oder Mikroporen Folien mit sofortiger Durchlässigkeit für Flüssigkeiten, insbesondere Tinten
funktionelle Oberflächen, die eine hohe Affinität für wäßrige Systeme wie etwa dispergierte oder wassergelöste Farb- und Klebstoffe aufweisen.

Dieses Ziel konnte durch bestimmte Verfahrensabläufe und Verwendung spezieller Hilfsstoffe erreicht werden.

Beschreibung Herstellungsverfahren

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, beim Versprühen von Kunst­ stofflösungen oder Kunststoffpulvern durch Verwendung von nicht oder gering mischbaren Materialien, speziellen Hilfsstoffen, physikalischen Wirkungen und speziellen Verfahrensabläufen die Erzeugung von porösen, mikroporösen, diffusionsfähigen Strukturen und funktionellen Ober­ flächen, sowie die Ausbildung vorwiegend horizontaler Strukturen zu erleichtern, zu verbessern oder zu ermöglichen.

Spezielle erfindungsgemäße Hilfsstoffe sind
Flüssigkeiten - beispielsweise anorganische oder organische Lösungs­ mittel wie etwa Wasser, Xylol, Toluol, Butanol, Hexanol, Dekalin, Butanol, Propanol, etc,
oder deren sich gegenseitig gering lösende oder mischende Kombinationen
Gase - beispielsweise Stickstoff, Luft oder Kohlendioxyd
sowie nicht oder gering reaktive Mischungen von Gasen und Flüssigkeiten.

Unter nicht oder gering mischbaren Stoffen sind alle Materialien zu verstehen, die sich während der Durchführung des Ver­ fahrens nicht oder nur wenig gegenseitig mischen oder lösen. Neben den bekannt gering löslichen Kombinationen von Wasser und Xylol, Toluol, Nitromethan, Chlorbenzol, Pentan, Nitrobenzol, Chloroform, Dioxan, Paraffinöl, Siliconöl, sind darunter auch an sich lös- und mischbare Kombinationen zu verstehen, die diese Eigenschaft aber auf­ grund der beim Verfahren herrschenden Bedingungen nicht zeigen.

Dies kann beispielsweise durch hohen Feststoffgehalt des Sprühgutes, Hilfsstoffe, niedere Temperaturen, rasches Abdunsten oder Verfestigen, Aggregatszustand, elektrostatische Einflüsse, oder chemische Reaktionen bedingt sein.

Kunststoffpulver und Lacklösungen, bei denen das Pulver an sich im Lösungsmittel des Lacks lösbar ist, können beim erfindungsgemäßen Sprühen durchaus Verwendung finden, da beim Trocknen mit Heißluft das Lösungsmittel so rasch verdunstet, daß das Kunststoffpulver nur im jeweils gewünschten Umfang angelöst wird.

Das Verfahren sieht auch das Aufsprühen von Wasser, und die Verwendung trennmittelbeschichteter Basisflächen vor, wodurch die Anzahl der für die Erfindung verwendbaren nicht oder gering misch- oder lösbaren Stoffkombinationen deutlich größer ist, als die Anzahl der allgemein als gering mischbar/gering löslich bezeichneten Chemikalien.

Geeignete Grundstoffe sind
alle sprühbaren Kunststoffe, wie etwa Kunststoffpulver, -dispersionen, -lösungen, auf Alkyd- Epoxyd-, Acryl-, Polyester- Polyamid-, Polyurethan-, Polyaryl-, Siliconbasis etc., sowie Kunststoffe aus Naturstoffen wie etwa aus Milch, Naturgummi, Holz, Mais, Kartoffeln, Baumwolle, Harze,
oder andere sprühbare Stoffe, die zur Herstellung von Folien oder Beschichtungen geeignet sind, wie etwa Wachse, Stärkelösungen etc.

Bekannte Hilfsstoffe sind
Weichmacher, Stabilisatoren, Färbemittel, Lichtschutzmittel, Antioxy­ dantien etc., Mittel zur Förderung der Aufnahmefähigkeit oder Trocknung von Druckfarben oder Tinten, porenerzeugende oder porenregulierende Stoffe, Treibmittel, Klebstoffe.

Basisflächen zur Folienherstellung sind
Bänder oder Flächen aus Materialien mit geringen adhäsiven Eigen­ schaften wie Polyäthylen, Polypropylen, Glas, Keramik, Kupfer, Teflon, etc. mit oder ohne Trennmittelbeschichtung,
sowie beschichtete Zwischenträger aus Papier, Karton oder Kunststoff.

Trennmittel sind
Siliconverbindungen, Esterwachse, unpolare oder geringbenetzbare Kunst­ stoffe wie Polyäthylen oder Teflon,
anorganische Trennmittel wie Molybdänsulfit oder Talkum.

Zum Beschichten sind geeignet
beliebige Folien und Gegenstände aus Kunststoff, Metall, Holz, Papier, lackierte Oberflächen etc.

Die Größe der Poren liegt ungefähr zwischen 50 bis 500 µm, Mikroporen sind ungefähr 0,1 bis 70 µm groß.

Werden im Text nur Poren oder nur Mikroporen genannt, so ist dies lediglich eine sprachliche Vereinfachung. Es bedeutet nicht, daß das Verfahren auf die jeweilig genannte Porenart beschränkt ist. Gleiches gilt für die Bezeichnungen Folie, Film, Beschichtung, funktionelle Oberfläche und diffusionsfähige Struktur.

Physikalische Wirkungen sind
Schwerkraft - beim Trocknen befindet sich die besprühte Fläche unten, um die Adhäsion zu verringern
statische Elektrizität - gleichgerichtete elektrische Ladungen oder Felder, um die Abstoßung zu verstärken
Temperaturänderungen - um Aufnahmefähigkeit, Mischbarkeit, Löslichkeit oder Viskosität der Sprühflüssigkeit sowie der Hilfsstoffe zu beeinflussen
Verringerung oder Verstärkung des Drucks, um die Porenbildung zu beeinflussen oder um die Poren zu eröffnen

Verfahrensablauf

Die erfindungsgemäßen speziellen Hilfsstoffe (Gase oder Flüssigkeiten) werden dem Sprühgut (Lack-, Kunststofflösungen oder Kunststoffpulver) vor oder während des Sprühens zugemischt, oder in eigenen Sprühgängen aufgebracht.

Die Zusammensetzung des Sprühgutes, die Art der Basisfläche und der Sprühmodus sind variierbar, so daß sich eine große Anzahl von Unter­ kombinationen ergibt.

In einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens wird kurz vor dem Aufbringen eines in organischen Lösungsmitteln gelösten Kunststoffs die Basisfläche mit Wasser besprüht. Dieser ungewöhnliche, dem allgemeinen Handeln des Fachmanns entgegenstehende Verfahrenschritt zeitigt ein überraschendes Ergebnis: die dergestalt erzeugte Schicht aus sich gegenseitig nur wenig mischenden Flüssigkeiten trocknet auf Basis­ flächen mit geringer Adhäsion unter Ausbildung von Poren ab.

Auf diese Weise können Folien oder Beschichtungen erzeugt werden, die eine Vielzahl offener und großer Poren aufweisen. Der Anteil der offenen Poren kann bis zu 30% der Gesamtfläche und mehr betragen. Bei dieser Art der Herstellung ist die mechanische Beanspruchung sehr gering, so daß auch extrem dünne Schichten oder Folien erzeugt werden können, oder es sind Basisstoffe verwendbar, die vergleichsweise wenig Festigkeit aufweisen, wie etwa Kunststoffe aus nachwachsenden Roh­ stoffen.

In einer weiteren Ausführung des Verfahrens wird die Porenbildung durch die Verwendung von kohlensäurehaltigem Wasser gefördert. Dieser Hilfs­ stoff kann auch bei Dispersionen problemlos zugemischt werden, so daß die Herstellung poröser Folien in dieser besonders umweltfreundlichen Weise ebenfalls durchführbar ist.

Sofern notwendig, kann die Dispersion zusätzlich mit Kohlendioxyd ange­ reichert oder gesättigt werden. Der Sättigungsgrad ist durch Kühlung steigerbar, wobei die relative Kälteempfindlichkeit von Dispersionen zu beachten ist.

Kühlung und Sättigung mit CO₂ kann bei Bedarf mit Trockeneis bewerkstelligt werden.

Treten unerwünschte Reaktionen zwischen der Dispersion und dem Hilfs­ stoff CO₂ auf, wird ein anderes Gas, etwa Stickstoff oder Luft, verwendet.

Werden flüssige Hilfsstoffe erst unmittelbar vor dem Sprühen zugegeben, bzw. erst im Sprühnebel zugemischt, sind unerwünschte Reaktionen jedoch sehr selten.

Bei Dispersionen wird eine zusätzliche Steigerung der Porenbildung durch Verwendung von nicht mischbaren, hochsiedenden Lösungsmitteln erreicht.

Um die Lösungsmittelbelastung zur verringern und die Herstellungszeit zu verkürzen, bietet sich anstelle von reinen Lösungsmitteln die Ver­ wendung von lösungsmittelhaltigen Lacken und Dispersionen an. Die Aus­ bildung der erwünschten Strukturen ist auch in dieser Ausführungsform gesteigert.

Da der Vorgang umkehrbar oder mit geänderten Anteilen möglich ist, kann auch von lösungsmittelhaltigen Lacken/Kunststoffen ausgegangen werden, bei denen dann das Wasser der Dispersion als spezieller Hilfs­ stoff fungiert.

Die Porenbildung wird überwiegend durch Abstoßungseffekte, wie sie zwischen Wasser und siliconisierten Flächen beobachtbar sind, hervor­ gerufen. Ahnliches gilt auch für höher siedende Lösungsmittel und Lacke, die bei der Herstellung nicht oder nur wenig erwärmt werden. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wirken sie nicht als Treibmittel im herkömmlichen Sinne, bzw. dehnen sich nicht wesentlich aus. Die Poren­ bildung wird durch Abstoßungseffekte zwischen der Basisfläche und den verwendeten Flüssigkeiten bewirkt, ferner entstehen beim Abdunsten der Flüssigkeiten Hohlräume. Die Poren sind daher meist offen, bzw. leicht zu eröffnen. Die dergestalt erzeugten Folien oder Beschichtungen weisen überwiegend vertikale Strukturen auf.

Bei chemischen Treibmitteln werden aus reaktiven Stoffen oder Gemischen Gase erzeugt, die zur Bildung von Poren führen. Physikalische Treib­ mittel sind niedrigsiedende Lösungsmittel, die sich beim Übergang in die Dampf- bzw. Gasphase ausdehnen. Durch den entstehenden Blähdruck wird der noch flüssige Kunststoff oder die Kunststofflösung verdrängt.

Bei chemischen und physikalischen Treibmitteln sind keine nennenswerten Abstoßungseffekte zwischen Gas und siliconisierter Basisfläche be­ obachtbar. Die Poren sind meist geschlossen und müssen in einem zusätz­ lichen Arbeitsgang eröffnet werden. Zudem weisen die mit Hilfe von Treibmitteln erzeugten Schichten etwa gleichviel horizontale und verti­ kale Strukturen auf, während die durch Abstoßung hervorgerufenen Poren deutlich mehr vertikale Strukturen aufweisen. Chemische und physika­ lische Treibmittel werden aufgrund ihrer verschiedenen und sehr erheb­ lichen Nachteile beim erfindungsgemäßen Verfahren überwiegend nur additiv, also in Kombination mit den speziellen Hilfsstoffen verwendet.

Unter vertikalen Strukturen sind trichterförmige Lochstrukturen, konische oder längliche Poren, sowie Kapillaren zu verstehen, deren Längsachse im Idealfall einen rechten Winkel zur Folienoberfläche bildet.

Beim Bedrucken sind horizontale Strukturen unerwünscht, da sie zum Ver- und Ineinanderlaufen der Farbstoffe führen, dagegen wird durch vertikale Strukturen die Farbe an der jeweiligen Stelle fixiert. Beim Kleben wird zudem durch vertikale Strukturen das Abdunsten des Lösungsmittels bzw. des Wassers gefördert. Wird eine selektive Durch­ lässigkeit gefordert, sind dafür ebenfalls nur die vertikalen Struk­ turen von Bedeutung.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird deshalb die Poren- und Struktur­ bildung aufgrund von Abstoßungskräften bevorzugt, ohne jedoch die kombinierte oder alleinige Verwendung von Treibmitteln auszuschließen.

Die jeweils optimale Variation kann anhand von einfachen Versuchen ermittelt werden.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann praktisch jede im Bereich sinnvoller technischer Anwendung liegende Porösität erzeugt werden. Der durch das Verfahren vergrößerte Spielraum läßt ferner die Änderung einzelner, die Porösität und Strukturbildung beeinflussender Komponenten zu.

So kann bei einer gegenüber nach bekannten Verfahren hergestellten Ver­ gleichsfolie identischer Porösität, die Trennmittelbeschichtung der Basisfläche verringert werden.

Oder es wird die durch den jeweiligen Sprühgang erzeugte Schichtstärke vergrößert, wodurch sich wiederum die Herstellungszeit verkürzt. Ferner können auch auf Materialien mit stärkerer Adhäsion poröse, mikroporöse oder funktionelle Schichten erzeugt werden.

Bei verschiedenen Anwendungszwecken wird eine selektive Porösität gewünscht; die Poren sollen für Wasser undurchlässig, für Luft durch­ lässig sein, oder das Wasser eines Dispersionsklebers soll durch die Poren abdunsten, während der Kleber zurückbleibt.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die Porenbildung so ver­ bessert, daß an sich jede gewünschte Durchlässigkeit erzeugt werden kann. Wenn es zweckmäßig ist, sind auch zunächst große Poren herstell­ bar, die noch während der Herstellung, oder aber erst bei der Anwendung wieder verengt werden. Die Reduktion der Porengröße kann durch Druck und/oder Wärme bewirkt werden.

Die durch Sprühen erzeugten Poren sind im allgemeinen auf der Oberseite größer als auf der zur Basisfläche weisenden Seite, so daß durch ein­ faches Wenden der Folie unterschiedliche Porengrößen bzw. Öffnungen erhalten werden. Der Winkel dieser konischen Poren ist zusätzlich be­ einflußbar, indem die Zusammensetzung des Sprühgutes zwischen den ein­ zelnen Sprühgängen geändert wird. Die Poren sind so verengbar, daß sie auf einer Seite nur für Gase durchlässig sind, während die andere Seite auch für Flüssigkeiten durchlässig ist.

Die Weiterverarbeitung der Folien erfolgt in an sich bekannter Weise, indem bei Bedarf durch Druckänderungen, Aufrauhen der Oberfläche, oder einem ähnlichen geeigneten Verfahren die Poren zusätzlich eröffnet und gerundet werden. Um Poren zu öffnen bzw. zu vergrößern kann die fertig gesprühte, getrocknete und von der Basisfläche abgezogene Folie auf einen Träger etwa aus Papier laminiert werden, und anschließend noch­ mals abgezogen werden. Fragmente der Folie bleiben dabei auf dem Papier zurück; die Folie weist daher mehr Poren als vor der Behandlung auf.

In ähnlicher Weise kann eine Kontaktrolle mit Kleberbeschichtung ver­ wendet werden; Fragmente sowie Membrane geschlossener Poren werden von der Kleberschicht aufgenommen. Die Kontaktrolle oder Walze kann auch elektrostatisch, durch Druck oder Wärme Fragmente aufnehmen. Vorzugsweise werden die Folien nach dem zusätzlichen Eröffnen, Runden oder Schönen der Poren mit Druckluft abgeblasen bzw. kräftig abgesaugt.

Um spezielle Eigenschaften zu erhalten können, unterschiedlich poröse Folien oder Schichten kombiniert werden. So sind mikroporöse Folien mit porösen Folien durch Laminieren oder Kleben kombinierbar.

Durch Variation der jeweiligen Basiskunststoffe sowie der Hilfsstoffe ist eine Modifizierung der kombinierten Folien für die jeweilige Anwendung zu erreichen.

Bei bestimmten ink-jet Folien ist es beispielsweise vorteilhaft, wenn die obere Schicht relativ große Poren aufweist, während die untere Schicht mikroporös ist. Die Tinte dringt beim Druckvorgang direkt und rasch in die großen, offenen Poren ein und wird dadurch fixiert bzw. verläuft nicht. Die tiefer dringende Tinte wird von der mikroporösen Schicht absorbiert.

Befände sich die mikroporöse Schicht oben, wäre die Tintenaufnahme etwas langsamer bzw. geringer.

Die Kompositionen sind naturgemäß unterschiedlich erzeugbar, wobei andere funktionelle Schichten miteinbezogen werden.

Die Folie kann also auch aus poröser Deckschicht, mikroporöser bzw. besonders aufnahmefähiger Basisschicht, sowie einem silikonisierten Zwischenträger mit Selbstkleber bestehen. Eine weitere Ausgestaltung wäre folgende Anordnung: poröse Schicht, absorbtive Schicht, poröse Schicht, siliconisierter Zwischenträger.

Übersicht - Vorteile

jeder beliebige Foliengrundstoff kann zur Herstellung verwendet werden
besonders einfache und umweltfreundliche Herstellung bei Verwendung dispergierter Kunststoffe
verbesserte Porenbildung; größere und zahlreichere, meist offene Poren, daher überwiegend vertikale Strukturen
bei mikroporösen Strukturen ebenfalls mehr Poren und ein insgesamt lockerer Aufbau der Folie oder Beschichtung
gute Porenbildung auch bei Dispersionen
Zeitgewinn beim Sprühen, da bei gleicher Porösität stärkere Einzel­ schichten pro Sprühgang aufgebracht werden können
aus lösungsmittelhaltigen Lacken und Dispersionen können kombinierte Schichten in einem Sprühgang erzeugt werden
Porenbildung oder Erzeugung funktioneller (bedruck- und klebbare) Ober­ flächen auch auf Basisflächen mit stärkerer Adhäsion, daher Beschich­ tung oder Folienerzeugung auf unterschiedlichen Materialien wie Papier, wachsartigen Folien, Metallfolien, gering siliconisierten Trenn­ papieren, mit Klebstoffen beschichteten Papieren, Vliese oder Folien aus Kunststoffen
Verwendung von Kunststoffen aus nachwachsenden Rohstoffen wie etwa aus Cellulose oder Stärke
für Flüssigkeiten aufnahmefähigere Strukturen, wodurch sich saugende Eigenschaften ergeben
funktionelle Oberflächen mit verbesserten Klebe- oder Druckeigen­ schaften
wenig horizontale Strukturen, daher kein oder nur geringeres Verlaufen beim Bedrucken mit flüssigen Farbstoffen.

Aus der physikalisch verbesserten Durchlässigkeit ergeben sich Folien­ eigenschaften, die auf chemischem Weg nicht erzielt werden können, wie etwa Durchlässigkeit für Lösungsmittel, bei gleichzeitiger Beständig­ keit gegen Lösungsmittel.

Beschichtungsmittel für ink-jet Folien die u. a. trocknende, bindende oder klebende Eigenschaften aufweisen, können sich in den unteren Folienschichten befinden, bzw. durch die oberen Schichten geschützt werden. Unerwünschte Reaktionen wie Verkleben der Folie und Farb- oder Konturänderungen der Motive werden dadurch vermieden. Die negativen Auswirkungen von mechanischen Einflüssen und von Witterungseinflüssen sind verringert.

Neben der gesteigerten Bildung von Poren, Mikroporen oder lockeren, vorzugsweise vertikalen Strukturen wird davon unabhängig die Affinität der Oberfläche gegenüber wäßrigen Systemen verbessert; es handelt sich dabei um einen eigenständigen Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Beim erfindungsgemäßen Herstellen durch Sprühen zeigt sich dieser Vor­ teil auch dann, wenn nur wenige Mikroporen vorhanden sind, bzw. Folie oder Beschichtung undurchlässig sind. Das Verfahren kann ausschließlich zum Erhalt dieses Vorteils durchgeführt werden.

Verwendung

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Herstellung von Folien, Filmen und Beschichtungen, die poröse, mikroporöse oder diffusions­ fähige Strukturen oder funktionelle Oberflächen aufweisen, wobei die jeweiligen Erzeugnisse eines oder mehrere der genannten Merkmale besitzen können.

Dementsprechend unterschiedlich ist die technische Anwendung der Erzeugnisse. Je nach Ausführung, etwa als poröse Folie oder als mikro­ poröse Beschichtung, ergeben sich naturgemäß andere Eigenschaften und andere Anwendungen. Die beschriebenen Anwendungen sind daher nur bei­ spielhaft und weisen nicht immer alle Merkmale und Vorteile gleich­ zeitig auf.

Werden nur Poren oder nur Mikroporen genannt, so ist dies lediglich eine sprachliche Vereinfachung. Es bedeutet nicht, daß die Erzeugnisse nur mit der jeweilig genannten Porenart verwendet werden können. Gleiches gilt für die Bezeichnungen Folie, Film, Beschichtung und funktionelle Oberfläche.

Bedruckbarkeit/Farbaufnahme

Die erfindungsgemäß hergestellten Folien und Beschichtungen zeigen gegenüber bekannten Folien und Beschichtungen eine bessere Aufnahme von Farbstoffen

• - Kopierbare Folie, mechanisch belastbar und wetterfest Trotz der ganz offensichtlichen Vorteile von Farbkopien gab es bisher keine praktikable Lösung, um Farbkopien auf Kraftfahrzeuge aufzu­ bringen. Der Grund hierfür ist die relativ große Empfindlichkeit der Tonerschicht.

Eine preisgünstige und einfache Anwendung offeriert die Kombination von poröser Folie, Farbkopie und Selbstkleber. Dergestalt auf Kraftfahr­ zeuge aufgebrachte individuelle Motive vereinen die Vorzüge moderner Kopiertechnik, umweltfreundlicher Klebstoffe und poröser Folien: Das Motiv wird seitenverkehrt auf eine poröse Folie, die sich ohne Kleberschicht auf einem Zwischenträger befindet, kopiert. Nach dem Abziehen wird die Folie gewendet und mit einem wasseremulgierten Selbstkleber auf Kautschukbasis auf das KFZ aufgebracht. Das Motiv ist waschanlagenfest bzw. witterungsbeständig, und kann bei Bedarf wieder abgezogen werden.

- Hohe Durchlässigkeit auch nach dem Kopieren oder Bedrucken
Befindet sich die poröse Folie ohne Kleberschicht auf einem siliko­ nisierten Zwischenträger, verhält sie sich beim Bedrucken oder Kopieren wie eine Matrix, d. h. Farben oder Toner lagern sich bevorzugt auf dem Kunststoff der Folie an, während die siliconisierten Bereiche (Poren) freibleiben. Die Folie weist daher auch nach dem Kopieren oder Be­ drucken eine für die meisten Anwendungen ausreichende Durchlässigkeit auf.

Vergleich: Bei folienartigen Geweben oder Vlies, soweit diese überhaupt für Kopierzwecke geeignet sind, entsteht eine durchgehende Toner­ schicht, wodurch die an sich vorhandene Durchlässigkeit verloren geht.

- ink-jet geeignete Folie
Die erfindungsgemäße Folie eröffnet beim Bedrucken mit ink-jet zusätz­ liche Möglichkeiten. Die Tinte bleibt nicht nur an der Oberfläche, sondern dringt bereits beim Druckvorgang in die Folie ein. Die Motive sind dadurch mechanisch deutlich höher beanspruchbar (kratzfester), als handelsübliche Folien. Ebenso ist die Wasserfestigkeit erheblich verbessert. Die mit ink-jet bedruckte poröse Folie weist zahlreiche Klebemöglichkeiten auf, so daß das mit einem Tintenstrahldrucker erzeugte Motiv nach dem Trocknen in haltbarer Weise mit einem per­ manenten Träger verbunden werden kann.

Sehr einfach durchführbar ist auch die thermische Übertragung, die natürlich voraussetzt, daß der Foliengrundstoff ein entsprechendes Schmelzverhalten hat.

- Deckfolie für empfindliche Drucke
Aufgrund der Sofortdurchlässigkeit der Poren für Flüssigkeiten durch­ dringen auch flüssige Farbstoffe die Folie. Bei geeigneter Wahl der unteren Folienschichten bzw. bei Kompositionen dieser Schicht, auf der sich die poröse Deckfolie befindet, dringen die Farbstoffe bereits beim Bedrucken durch die Deckfolie hindurch und in die tieferen Schichten ein.

Aufgrund der Wanderungstendenz von Farbstoffen reichert sich auch nach dem Bedrucken die Basisschicht weiter an, so daß die Deckschicht fast farbfrei wird.

Die Deckfolie schützt dann die relativ empfindlichen Farbschichten vor Nässe, mechanischen Beschädigungen und anderen unerwünschten Reaktionen.

Kleben

Aufgrund der deutlich gesteigerten Durchlässigkeit können neben den üblichen Klebstoffen auch bisher kaum anwendbare Kleber, insbesondere Kleber, die durch Entweichen des Dispergier- oder Lösungsmittels abbin­ den, vorteilhaft verwendet werden.

Anwendbare Klebstoffe und Klebeverfahren:

• - Thermische Übertragung/Klebung (Klebung durch Schmelzen der Folie, der Farbstoffe oder des Klebers)
• - Selbstkleber wasserhaltig (Dekanol 8056)
• - Selbstkleber lösungsmittelhaltig (Dekanol 9137)
• - Schmelzhaftkleber
• - Sprühkleber
• - Klebstoffe/Lösungsmittel-Wasser haltig (Dispersionen mit 5-40% spezifischem Lösungsmittel, handelsübliche Wasserlacke bzw. wasser­ verdünnbare Lacke)
• - Leime und Kleister (Dextrin)
• - Lösungsmittel/Anlösen der Folie bei Normaltemperatur - Quell­ schweißen (Äthanol mit 3-15% Xylol)
• - Lösungsmittel/Anlösen der Folie in der Kälte - kryotechnische Klebeverfahren (Äthanol, Isopropanol, Butanol, Butylaceat, Hexan, etc.)
• - Haushalts- und Bürokleber ohne Lösungsmittel (UHU-Stick, Tesa-Stick)
• - redispergierbare Kleber (gute Redispergierbarkeit bei grobporigen Folien - Umweltschutz/Folienrecycling)
• - Kleben mit Lack (Lacke weisen überwiegend klebende Eigenschaften auf, so daß insbesondere bei Anwendung der "von oben Klebung" Klebstoff und Decklack identisch sein können. Handelsübliche Wasserlacke sowie lösungsmittelhaltige Lacke, insbesondere auf Acrylbasis.)
• - diverse Klebeverfahren (Reaktionsklebstoffe wie UV-härtende Kleber, Epoxydharze, etc.)

Die Variierbarkeit der Klebung von extrem haltbar/stoffschlüssig bis wasserlöslich/leicht ablösbar ermöglicht eine optimale Anpassung an die jeweilige Verwendung. Ferner können die im Hinblick auf Umwelt, Arbeitsschutz und Recycling gewünschten Eigenschaften leichter erzielt werden.

- Von oben Klebung
Für bestimmte Anwendungen kann die poröse Folie von oben geklebt werden. Hierbei reicht häufig ein Andrücken der Folie auf den permanenten Träger und anschließendes Überlackieren aus.

Vorteilhaft ist dabei die leichte Positionierbarkeit und risikolose Erstbefestigung. Bei der Anbringung von Motiven an unzugänglichen Stellen oder aufleicht zu beschädigende Gegenstände ist diese Anwen­ dung sehr vorteilhaft.

- Folie auf Zwischenträger ohne Klebstoff
Wird das Motiv seitenverkehrt (T-shirt-Modus) aufgebracht, kann die Folie nach dem Bedrucken und Abziehen vom Zwischenträger umgedreht werden, so daß sich die Farbstoffe zwischen permanentem Träger und Folie befinden. Die Farben werden auf diese Weise durch die Folie geschützt und sind deutlich besser UV-beständig und wasserfest, als auf der Oberfläche befindliche Farbstoffe.

Vergleich: Bei Folien, die bereits vor dem Bedrucken mit einem Kleber beschichtet sind, wie etwa handelsübliche Selbstklebefolien, würde sich der Kleber bei Anwendung dieses Verfahrens auf der Oberfläche befinden.

- Fotodruck
Kopien, bisher auf thermische Übertragung begrenzt, können mit Hilfe der porösen Folie bei jeder hinreichend festen Oberfläche verwendet werden.

Farbkopierer oder Laserdrucker, sowie alle Verfahren, die der elektro­ statischen Aufbringung von Trockentonern ähnlich sind, wie etwa Pulver­ lackierung, können in Kombination mit der porösen Folie vorteilhaft zur Übertragung von Bild- oder Farbmustern auf beliebige Materialien und Gegenstände verwendet werden. Die übertragenen Motive sind von guter optischer Qualität, wetterfest und mechanisch beanspruchbar.

Die Aufnahmefähigkeit der Folie ist so gut, daß auf die Folie mehrfach kopiert werden kann, wodurch die Farbintensität verstärkt wird, oder interessante optische Effekte erzielt werden können. Bei fehlerhaft kopierten Motiven kann ebenfalls mehrfach kopiert werden, so daß eventuelle Mängel des Kopiergeräts ausgeglichen werden.

Struktur und Haltbarkeit der porösen Folie entsprechen nach dem Über­ lackieren den durch Airbrush erzeugten Lackoberflächen, so daß die Folie das aufwendige Verfahren ersetzen, oder bei dreidimensional gewölbten Oberflächen vorteilhaft mit Airbrush kombiniert werden kann. In ähnlicher Weise kann die Folie zum Ausbessern von Lackschäden bei Kraftfahrzeugen verwendet werden.

Dünne, poröse Folien mit aufkopierten Motiven lassen sich ohne störende optische Nebeneffekte, z. B. Schlierenbildung, mehrfach übereinander kleben oder auf andere, aufgrund ihrer Stärke nicht kopierbare Folien, wie etwa kräftige Selbstklebefolien, Magnetfolien und Metallfolien übertragen.

Schilder, Warn- oder Werbetafeln, Gerätebeschriftungen aus Holz, Kunst­ stoff, Metall, Glas oder Keramik sind einfach und konkurrenzlos preis­ günstig erzeugbar.

- Mikroporöse, kopierbare Acrylfolien
eignen sich in hervorragender Weise zur Übertragung von Motiven und Schriften. Auch bei Anwendung der besonders einfachen und umwelt­ freundlichen Klebung durch Dispersionen ergeben sich stoffschlüssige Verbindungen mit hoher Haftfestigkeit. Bild- und Schriftmuster können perfekt in Materialien, die mit Acrylfarben lackiert sind, integriert werden.

- Sortenreine Kompositionen
Die poröse Folie kann durch Lösungsmittel angelöst werden, so daß die entstandene Substanz klebende Eigenschaften hat. Dieses mit dem Quell­ schweißen vergleichbare Verfahren ermöglicht die Übertragung von Bild­ folien ohne Beeinträchtigung der Farben, Toner oder Tinten. Die Poren bilden ein sich selbst regulierendes System von Sollösestellen, die eine Zerstörung des Motivs beim Kleben verhindern.

Vergleich: Undurchlässige Folien können in der genannten Weise nicht geklebt werden, da das Lösungsmittel sehr rasch eine irreversible Blasenbildung bewirkt, oder das Motiv zerstört.

Bestehen Folie und permanenter Träger aus den gleichen Kunststoffen, ergibt sich eine sortenreine Komposition von hoher Güte.

Aufgrund der gesteigerten Abdunstgeschwindigkeit kann die poröse Folie auch bei niedrigen Temperaturen mit Lösungsmitteln geklebt werden. Die Klebungen sind stoffschlüssig und ermöglichen sortenreine Kompositionen bei geringster Umweltbelastung.

Bei dispergierbaren Kunststoffen kann bei der Klebung ganz auf Lösungs­ mittel verzichtet werden. Vorzugsweise wird die aus einer wäßrigen Lösung erzeugte Folie mit derselben Lösung auf den aus gleichartigem Material bestehenden permanenten Träger geklebt. Diese elegante Variation ergibt Kompositionen mit sehr guten Gesamteigenschaften und ist einfach recyclierbar.

- Umweltfreundliche Folien
Die Folie wird aus einem nachwachsenden Rohstoff (Dispersion auf Stärke- oder Cellulosebasis) porös oder mikroporös hergestellt und auf einen Zwischenträger aus Recyclingpapier mit Dextrinbeschichtung laminiert.

Die Haftung während des Bedruckens wird durch die Dextrinschicht bewirkt. Die Trennung erfolgt durch Lösen (Wässern) des Dextrins. Bei kräftiger Dextrinbeschichtung kann die Folie damit direkt geklebt werden.

Um die bekannten Nachteile wäßriger Pflanzenleime zu vermeiden kann das Dextrin nur zur Befestigung der Folie auf dem Zwischenträger dienen, die Klebung auf den permanenten Träger dann aber mit den anderen beschriebenen Klebstoffen durchgeführt werden.

Der Zwischenträger kann, im Gegensatz zu siliconisierten Zwischen­ trägern problemlos ins Altpapier gegeben werden. Folienreste sind je nach Foliengrundstoff zu entsorgen bzw. sind kompostierbar. Solange die Folie nicht geklebt wird, besteht die poröse Struktur und ermög­ licht eine rasche Verrottung der Folienreste.

Aufgrund der zahlreichen Klebemöglichkeiten kann der jeweils optimale Kleber verwendet werden. Bereits bei umweltfreundlichen Klebungen wie etwa mit Acryldispersionen wird die Folie getränkt und erhält dadurch eine hohe Festigkeit. Durch Zusatz von Lösungsmitteln oder auch härten­ den Stoffen zum Kleber kann die Folie angelöst und nachverdichtet oder vernetzt werden. Ähnliche Ergebnisse sind beim Lackieren der Folie zu erzielen.

Die Eigenschaften der Folie im Hinblick auf Haltbarkeit und Recycling sind auf diese Weise bei der Endanwendung durch den entsprechenden Kleber, bzw. mit Hilfe des Klebers beeinflußbar.

Andere Anwendungen

Neben der Anwendung der Folien und Beschichtungen bei der Bildüber­ tragung sind die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Erzeugnisse auch für andere Anwendungsbereiche geeignet.

Durch Herstellung von Folien mit jeweils unterschiedlichen Poren ergibt sich die gewünschte Durchlässigkeit für Flüssigkeiten und/oder Gase.

Bei Folien mit konischen Poren ist die Durchlässigkeit von der jeweils zur Anwendung kommenden Seite abhängig, bzw. die Folie ist selektiv durchlässig; so kann eine Seite für Wasser durchlässig, die andere undurchlässig sein.

Die unterschiedlichen Modifikationen der Folie sind zur Herstellung von verschiedenen Arten von Filtern, durchlässigen, diffusionsfähigen oder absorptiven Schichten, Textilien oder Verpackungsmaterial geeignet. Herstellung und Verwendung erfolgen in bekannter Weise.

Durch an sich bekannte Zusatzstoffe und Verfahren kann die Folie metallisiert, galvanisiert und/oder leitfähig werden.

Die porösen Folien und Schichten eignen sich zur Aufbringung von ab­ sorptiven oder neutralisierenden Schichten wie etwa Aluminiumoxyd oder Holzkohle. Die aufnahmefähigen Substanzen können aufgestrichen, aufge­ sprüht oder auch aufgewalzt werden.

Für Reinluftfilter, wie sie beispielweise in Kraftfahrzeugen oder für Wohnräume verwendet werden, wird auf die noch nicht ganz trockene Folie ein Holzkohlegranulat oder Pulver aufgebracht und festgedrückt. Wird mit einem Ventilator Luft aufgeblasen, werden von der Kohleschicht Schadstoffe aufgenommen, gleichzeitig ist die Folie aufgrund der Poren luftdurchlässig, wodurch der Wirkungsgrad gegenüber undurchlässigen Folien deutlich erhöht wird.

Die poröse Folie ist an sich für alle Anwendungen, bei denen ansonsten Vliese verwendet werden, geeignet.

Bei Folien zu pyrotechnischen Zwecken wird durch die erfindungsgemäßen Poren ein gleichmäßigerer und rascherer Abbrand erzielt.

Die gesteigerte Durchlässigkeit der Folie ermöglicht ferner eine Beschleunigung des biologischen, chemischen und/oder physikalischen Abbaus, sowie eine Vereinfachung von Recyclingvorgängen.

Als miteingeschlossen gelten gleichwirkende Verfahren und Anwendungen, die der Fachmann unter Zuhilfenahme des erwartbaren Fachwissens, der üblicherweise greifbaren Fachliteratur, der Durchführung sich anbieten­ der Orientierungsversuche, sowie der Kenntnis des Standes der Technik finden wird.

Zusammenfassung der wesentlichsten Vorteile und Anwendungen

- im Verhältnis zu anderen Folien und Beschichtungen deutlich bessere Haftung für alle Arten von Farben, Pigmenten und Tonern

• - wenig horizontale Strukturen, daher auch für wäßrige Systeme, Tinten und Dispersionsfarben geeignet
• - haltbare und optisch einwandfreie Motive
• - preisgünstige Erzeugung individueller Motive auch durch Farbkopierer, Laser- und Tintenstrahldrucker.
• - Vergrößerung der Kontaktfläche und daraus resultierende hohe Haft­ festigkeit
• - zusätzliche Klebemöglichkeit von oben mit hoher Festigkeit, da inner­ halb der Verfestigungsphase des Klebers aufgebrachte Lacke durch die Folie hindurchtreten und sich intensiv mit dem permanenten Träger verbinden
• - Vermeidung von Flüssigkeits- und Luftblasen
• - mit Dispersionen klebbar, auch wenn der Basiskunststoff der Folie an sich wasserundurchlässig ist
• - schnelles Abbinden von wasserhaltigen Klebern auf Grund der Poren und der überwiegend vertikalen Struktur.
• - Thermische und nichtthermische Übertragung von Motiven, die durch Kopiergeräte oder Tintenstrahldrucker erzeugt wurden, auf beliebige Materialien und Gegenstände in guter Qualität
• - durch Variieren von Porengröße und Anzahl werden Modifikationen erhalten, die saugende Eigenschaften aufweisen. Die sich daraus ergebenden papierähnlichen Eigenschaften der Folie sind in vielfältiger und vorteilhafter Weise verwendbar
• - bei Verwendung besonders dünner, löslicher Folien und anlösender Klebstoffe oder Decklacke sind keine Ränder sichtbar. Vermeidung des Abziehbildeindrucks. Im Gegensatz zu undurchlässigen Folien keine Beeinträchtigung der optischen Qualität.
• - Die Folie kann mit allen üblichen Verfahren bedruckt oder beschriftet werden und eignet sich insbesondere für Farbkopiergeräte und Laser­ drucker. Die Übertragung ist auf jedes hinreichend feste Material möglich
• - Anwendungsgebiete sind unter anderem: dauerhafte Aufbringung von Bildern oder Schriftzügen auf Gegenstände wie Spielzeug, Karosserien, usw., oder Beschriftung von Geräten.
• - Die Folie ist geeignet für Tintenstrahl-, Laser-, Matrix-, Kugelkopf- und Typenraddrucker, Kopiergeräte, Schreibmaschinen, sowie zum Beschriften mit Bleistift, Kugelschreiber, Füller u.ä. Die Folie ist somit im Büro, Labor, Schule, Werkstatt und Haushalt vielseitig verwendbar
• - Folien und Beschichtungen sind auch für industrielle Druckverfahren wie Sieb-, Offset-, Flexodruck etc. geeignet.
• - Aufgrund erheblich erweiterter Klebemöglichkeiten können permanenter Träger, Klebstoff und Folie eine sortenreine Komposition bilden
• - neben den üblichen Klebstoffen sind Kleber oder Lacke verwendbar, bei denen ausschließlich Wasser als Lösungsmittel dient.
• - bei Verwendung redispergierbarer Kleber ist mit Hilfe der Poren ein leichteres und schnelleres Trennen von Folie und permanentem Träger durchführbar
• - durch Erzeugung beliebiger Porengrößen sowie selektiver Durch­ lässigkeit ist die Folie für die unterschiedlichsten Verwendungen geeignet, wie etwa für Verpackungsmaterialien, Filter, Textilien u.ä.
• - die Folie weist auch in Form von Schnipseln, Granulat oder Pulver ein hohes Absorptionsvermögen auf und ist zum Aufsaugen von Flüssig­ keiten verwendbar
• - da die Löslichkeit der Folie durch die poröse Struktur deutlich verbessert wird, ist die erfindungsgemäße Herstellung auch für Folien geeignet, die sich bei der Weiterverarbeitung oder Anwendung rasch oder gleichmäßig auflösen sollen
• - erfindungsgemäß sind Poren erzeugbar, die keine Grate oder Kanten aufweisen, so daß bei medizinischen Anwendungen etwa als Pflaster oder zum Abdecken von Wunden keine Irritationen hervorgerufen werden. Als Basiskunststoff sind physiologisch unbedenkliche Kunststoffe wie beispielsweise Polyvinylpyrrolidon geeignet.

Beispiele

Die folgenden Beispiele dienen zur Veranschaulichung; das Verfahren ist nicht auf diese Beispiele beschränkt.

Beispiel 1 Herstellung einer porösen Folie aus einem handelsüblichen Lackspray

Basis - siliconisiertes Trennpapier
Foliengrundstoff - handelsüblicher Zapponlack
Hilfsstoff - Wasser

Die Verarbeitung erfolgt bei normaler Raumtemperatur.

Modus A: Mit Hilfe eines Druckluftgeräts wird ein feiner Wassernebel über dem Trennpapier versprüht, unmittelbar danach wird der Lack aufge­ sprüht.

Nach der Trocknung wird der nächste Sprühgang aufgebracht. Nach 4 bis 10 Sprühgängen hat sich eine hinreichend kräftige, abziehbare Folie gebildet.

Modus B: Zu Kontrollzwecken stellt man unter denselben Bedingungen wie bei A, jedoch ohne Aufsprühen des Wassers, eine Vergleichsfolie her.

Modus C: Ferner erzeugt man eine Folie, bei der die gesamte Sprüh­ substanz in einem einzigen Arbeitsgang aufgebracht wird.

Unter dem Mikroskop (80fache Vergrößerung) werden die von der Basis abgezogenen Folien betrachtet:

Bei C sind keine oder nur sehr vereinzelt Poren erkennbar. Die durch­ schnittliche Porenzahl beträgt weniger als eine Pore pro cm². Bei Folie B sind mindestens 5 Poren/cm² erkennbar und Folie A weist mindestens 10 Poren/cm² auf.

Die Porenzahlen sind, in Abhängigkeit zur Herstellung und den ver­ wendeten Materialien, unterschiedlich; es hat sich gezeigt, daß die im Modus A hergestellten Folien durchschnittlich um mindestens 20% mehr Poren als die unter B hergestellten Folien aufweisen, während sich bei C so gut wie überhaupt keine Poren bilden.

Bei der Porengröße verhält es sich ähnlich, so daß sich die Gesamt­ porenflächen der Folien A, B und C deutlich unterscheiden.

Beim genannten Beispiel werden nur Poren/Mikroporen, die größer als 10 µm sind, gezählt.

Um die Durchlässigkeit der Folien zu prüfen, werden die Folien auf einen saugfähigen Karton gelegt und mit einem schwarzen Filzstift ein Probestrich aufgebracht.

Offene bzw. leicht zu eröffnende Poren zeichnen sich als deutliche Farbpunkte auf dem Karton ab. Die Zahl der Punkte ist bei der erfindungsgemäßen Folie gegenüber der Folie B um mindestens 20% größer. Bei C ist im allgemeinen kein Durchdringen von Farbstoff erkennbar.

Die Prüfung der Bedruckbarkeit erfolgt vorzugsweise mit einem Tintenstrahldrucker, da dies bei Folien ein besonders problematisches Druckverfahren ist. Beim Vergleich der Folien A, B, und C zeigt sich, daß die Affinität der erfindungsgemäßen Folie gegenüber wäßrigen Systemen deutlich besser ist, als die der Vergleichsfolien.

Beispiel 1a (Variation von Beispiel 1)

Basis, Foliengrundstoff und Herstellung wie in Beispiel 1. Erfindungsgemäßer Hilfsstoff - mit Kohlendioxyd versetztes Wasser.

Die fertige Folie weist Poren, Mikroporen sowie eine aktivierte Ober­ fläche auf und zeichnet sich durch gleichmäßige Farbaufnahme aus. Durch glatte Äquivalente wie Änderung des Foliengrundstoffs, Zugabe bekannter Hilfsstoffe und Beschichtungsmittel können die Folieneigen­ schaften, insbesondere die Bedruckbarkeit gesteigert werden.

Der erfindungsgemäße Hilfsstoff kann variiert werden, indem eine Trockeneis/Wassermischung, Azodicarbonamid, oder ein ähnliches gaser­ zeugendes System bzw. ein gaserzeugender Stoff als Lösung oder in fester Form versprüht wird, oder dem Sprühgut beigemischt wird.

Beispiel 1b (Variation von Beispiel 1 und 1a) Sprühen im Elektrofeld

Basis- Hilfs- und Foliengrundstoffe wie in Beispiel 1 bzw. 1a.

Die zu besprühende Basis befindet sich auf einem leitfähigen Material oder ist selbst leitfähig. Basis und Sprühkopf bzw. Kunststofflösung werden durch ein Hochspannungsfeld aufgeladen, wobei die aus der elektrostatischen Lackierung oder dem Pulversprühverfahren allgemein bekannten Techniken zur Anwendung kommen.

Zur Erzeugung von relativ dichten Schichten werden ungleichnamige Pole angelegt. Beim Anlegen gleichnamiger Pole entstehen dagegen lockere Strukturen, wobei eine zu starke Abstoßung der aufgesprühten Materialien durch entsprechend modifizierte Felder/Spannungen zu vermeiden ist.

Zum Aufbringen einer Pulverschicht kann zunächst eine ungleichnamige Polung angelegt werden, während die Kunststofflösung bei gleichnamiger Polung versprüht wird.

Aus der Kopiertechnik bzw. verwandten Techniken ist das elektro­ statische Aufbringen und Sintern von Pulverschichten bekannt. Die dergestalt erzeugten Schichten können ebenfalls mit Schichten, die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens erzeugt werden, beliebig kombiniert werden.

Beispiel 1c (Variation von Beispiel 1, 1a und 1b) Herstellung der Folie mit bekannten Hilfsstoffen wie Beschichtungs­ mittel oder Klebstoffe

Die Herstellung erfolgt wahlweise wie in Beispiel 1, 1a oder 1b beschrieben. Dem Sprühgut werden zusätzlich die für Folien, etwa ink­ jet Folien allgemein bekannten Beschichtungsmittel zugemischt. Diese Stoffe binden beim Bedrucken die Tinte, bzw. bewirken deren rasche Trocknung. Neben den hygroskopischen Eigenschaften können Beschich­ tungsmittel entspannende, antistatische und klebende Eigenschaften auf­ weisen oder sich mit der Tinte verfestigen.

Bei den bekannten Folien befinden sich diese Beschichtungsmittel nur auf der Oberfläche. Dagegen können sich aufgrund der Porösität und Saugfähigkeit bei der erfindungsgemäßen Folie die Beschichtungsmittel auch an anderer Stelle befinden. Es sind auch Beschichtungsverfahren und Stoffe verwendbar, die ansonsten nur bei der Papierverarbeitung Verwendung finden, oder neue, bisher nicht verwendbare oder unbekannte Beschichtungsmittel.

Ferner können Klebstoffe, wie etwa Dextrin oder Dispersionskleber zuge­ mischt werden.

Der Zusatz dieser Hilfsstoffe zum Sprühgut kann in unterschiedlicher Weise erfolgen; etwa bei den letzten 2, den letzten 4 Sprühgängen etc. Da die Zumischung der Beschichtungsmittel zum Sprühgut oder ein separates Aufbringen problemlos ist, kann die für die jeweilige Anwen­ dung günstigste Modifikation durch einfache Versuche gefunden werden.

Bei Klebstoffen können aufgrund der hohen Kohäsion beim Sprühen Fäden oder andere unerwünschte Gebilde entstehen; dies ist durch entsprechen­ des Verdünnen des Klebers behebbar.

Die unterschiedlichen Beschichtungsmittel können sich auch auf der Basisfläche, in oder auf der Klebstoffschicht bzw. in den untersten Folienschichten befinden. Aufgrund der überwiegend vertikalen Struktu­ ren wird die Tinte beim Bedrucken dann regelrecht zu diesen Schichten hinunter gesaugt. Die Folie wird dabei in den oberen Schichten fast tintenfrei.

Auf diese Weise wird der Druck bzw. das Motiv durch die oberen Folienschichten geschützt und in Abhängigkeit zur Porengröße sind die Motive sogar gegen Wasser unempfindlich, da Wasser unter normalen Bedingungen auch in relativ große Poren nicht eindringt.

Durch einfaches Überlackieren oder durch Erwärmen der Oberfläche (Laminator, "Kopieren ohne Vorlage") können die Poren so verschlossen werden, daß mit ink-jet erzeugte Motive bei normalem Gebrauch wasser­ fest sind.

Es hat sich gezeigt, daß unliebsame Langzeitreaktionen zwischen Beschichtungsmitteln und Tinten, sowie die Wirkungen von Feuchtigkeit oder Luftoxydation weitgehend vermieden werden.

Diese Modifikation ist besonders zur Übertragung von ink-jet Motiven auf permanente Träger durch Kleben oder Thermotransferieren geeignet.

Die Beschichtungssubstanz kann auch auf die fertige Folie aufgebracht werden. Es ist dabei möglich die Poren mit der Beschichtungssubstanz oder deren Lösung ganz oder teilweise zu füllen. Man erhält eine Folie, die Dispersionsfarben, Tinten bzw. ganz allgemein wässerige Lösungen in erheblicher Menge aufnehmen kann.

Der Auftrag der Beschichtungsmittel ist naturgemäß nicht auf Sprühen beschränkt, sondern kann auch durch Streichen, Walzen, etc. bewerk­ stelligt werden.

Beispiel 2 Herstellung einer Folie aus einer Dispersion

Basis - handelsübliches, siliconisiertes Trennpapier
Foliengrundstoff - Acrylatdispersion
Hilfsstoffe - kohlensäurehaltiges Wasser, CO₂

Die Dispersion wird gekühlt und mit Kohlendioxyd gesättigt.

Die Viscosität der Dispersion wird durch Zugabe von gekühltem und mit CO₂ gesättigtem Wasser so eingestellt, daß die Lösung gut versprühbar ist. Wahlweise kann mit Druckluft oder im airless-Verfahren gesprüht werden.

Die einzelnen Sprühgänge werden bei normaler Raumtemperatur aufge­ bracht.

Der Abstand zwischen den Sprühgängen beträgt ca. 10 Minuten. Durch Lüftung und/oder Erwärmung können die Sprühzeiten entsprechend verkürzt werden.

Die Herstellung von Vergleichsfolien ist im Beispiel 1 ausführlich beschrieben. Für das Beispiel 2 werden die Bedingungen sinngemäß geändert.

Es zeigte sich, daß aus der mit Kohlendioxyd gesättigten und mit kohlensäurehaltigem Wasser verdünnten Dispersion eine gegenüber Ver­ gleichsfolien deutlich porösere Folie erhalten wird.

Da das Verfahren neben der Porösität auch eine Aktivierung der Ober­ fläche bewirkt, zeigt die Folie beim Bedrucken eine erstaunlich gute Farbaufnahme.

Durch glatte Äquivalente wie etwa der Verwendung von Dispersionen aus anderen Kunststoffen oder durch Zusatz an sich bekannter Hilfsstoffe sind die genannten Eigenschaften in einfacher Weise zu verändern. Zur Sättigung der Sprühlösungen mit Gasen sind Abkühlung, Druck und Stabilisatoren in der bekannten Weise verwendbar. Eine Erwärmung der Basis/Basisfolie kann durch beheizbare Walzen oder Flächen bewerk­ stelligt werden.

Beispiel 2a (Variation von Beispiel 2) Herstellung einer Folie aus lösungsmittelhaltigem Lack und einer Dispersion

Beispiel 2 wird durch die zusätzliche Verwendung einer Lacklösung variiert. Dabei wird zunächst die Dispersion und unmittelbar danach der Lack auf die Basisfläche gesprüht.

Da beide pro Sprühgang aufgebrachte Flüssigkeiten Kunststoffe ent­ halten, kann die Folie rasch aufgebaut werden. Je nach Kunststoffanteil ist die Zahl der Sprühgänge entsprechend verringert.

Naturgemäß können neben den unterschiedlichsten Kunststofflösungen bzw. Dispersionen auch Kunststoffpulver verwendet werden.

Beim Aufsprühen von Pulvern sind geeignete mechanische Vorrichtungen bzw. Sprühköpfe zu verwenden. Pulver und Flüssigkeiten können in unter­ schiedlichen Kombinationen aufgebracht werden.

Die Bildung des Folienkörpers aus Pulver kann ferner durch einen eigenen Arbeitsgang wie etwas Sintern erfolgen, oder das Pulver trocknet zusammen mit der Sprühlösung zu einem festen Körper ab. Die Durchlässigkeit der Folie wird u. a. durch die Korngröße des Kunststoffs beeinflußt; in Abhängigkeit zur späteren Verwendung kann der Korndurchmesser durchaus der Folienstärke entsprechen.

Die Übertragung einer auf Trennpapier hergestellten Folie ist im Laminator sehr einfach durchführbar. Bei der Herstellung in größerem Maßstab kann statt des Trennpapiers ein beschichtetes Kunststoff- oder Metallband verwendet werden. Die fertige Folie wird dann mit Hilfe beheizter Kalanderwalzen auf den Zwischenträger übertragen.

Beispiel 3 Herstellung einer Beschichtung aus einer Dispersion

Eine weitere Möglichkeit, den Erfindungsgedanken zu verwirklichen, besteht in der Erzeugung von Beschichtungen. In der einfachsten Form wird als Basisfolie eine handelsübliche Folie aus Polyester, Poly­ äthylen, Polypropylen, Celluloseacetat, Acryl, etc. verwendet. Als Sprühgut kann eine Mischung aus einer Acrylatdispersion und einer Stärkelösung dienen.

Erfindungsgemäße Hilfsstoffe sind: CO₂ und kohlensäurehaltiges Wasser.

Die Dispersion wird mit CO₂ gesättigt und mit kohlensäurehaltigem Wasser auf die gewünschte Viskosität eingestellt.

Mit dieser Mischung wird die Basisfolie besprüht. Eine Änderung der Oberflächenstruktur wird bereits beim ersten Sprühgang erreicht; die Bedruckbarkeit ist erheblich verbessert. Ähnlich wie bei den Folien können durch mehrere Sprühgänge verschiedene und stärkere Schichten aufgebaut werden.

Beispiel 3a (Variation von Beispiel 3) Herstellung einer Beschichtung aus einem lösungsmittelhaltigen Lack und einer Dispersion

Herstellung und Materialien wie bei Beispiel 3.

Um eine bessere Haftung der Beschichtung auf der Basisfolie zu erreichen, wird unmittelbar vor oder nach dem Aufsprühen der Dispersion ein Lösungsmittel aufgesprüht, das im jeweils gewünschten Umfang die Basisfolie anlöst und so eine intensive Verbindung zwischen Beschich­ tung und Basis hergestellt wird.

Weben der verbesserten Haftung der Beschichtung ergibt sich ein Runden der Poren, sowie eine glattere Oberfläche der Beschichtung.

Aufgrund der durch das Verfahren verbesserten Porenbildung und der sich daraus ergebenden hohen Durchlässigkeit kann in vielen Fällen die Lösungsmittelmenge reduziert werden. So reicht es häufig aus nur den letzten Dispersionssprühgang durch einen Sprühgang mit Lösungsmitteln oder einem lösungsmittelhaltigen Lack zu ergänzen.

Besonders aufnahmefähige Beschichtungen werden erhalten, wenn zusätz­ lich 3 bis 10% Klebstoff, vorzugsweise Dispersionskleber, dem Sprühgut zugemischt werden.

Höher siedende Lösungsmittel und Lacke wirken kaum als Treibmittel, sondern beeinflussen die Porenbildung lediglich durch den von ihnen ver­ hängten Raum sowie durch Abstoßungseffekte. Die so erzeugten Poren sind daher relativ groß und überwiegend offen.

Niedrigsiedende Lösungsmittel gehen dagegen rasch in die Dampfphase über und dehnen sich dabei aus. Durch den entstehenden Blähdruck wird der noch flüssige Kunststoff/bzw. -lösung verdrängt, aber es entstehen keine Abstoßungseffekte wie sie beispielsweise bei Wasser/Xylol Gemischen auf einer siliconisierten Fläche beobachtbar sind. Die mit niedrigsiedenden Lösungsmittel erzeugten Poren sind daher meist kleiner und geschlossen.

Je nach gewünschter Eigenschaft der Beschichtung werden die verschiede­ nen Kombinationen getestet bzw. die optimale Variation durch einfache Versuche ermittelt.

Beispiel 3b (Variation von Beispiel 3 und 3a) Beschichtung von unterschiedlichen Materialien und Gegenständen

Um bedruck- oder klebbare Oberflächen zu erhalten ist es von Interesse auch auf anderen Materialien wie etwa wachsartigen Substanzen, Metall­ folien, Holz, Papier, Karton, lackierten Metallen etc. Beschichtungen bzw. folienartige Schichten zu erzeugen. Die erfindungsgemäßen Vor­ teile, die sich durch das Verfahren ergeben, können an sich bei allen Materialien und Gegenständen erhalten werden. Im wesentlichen wird das Verfahren wie in den Beispielen 1 bis 3 bzw. deren Variationen durchge­ führt.

Die Beschichtungen auf den unterschiedlichen Materialien bzw. Gegen­ ständen zeigen dann vorteilhafte Druck- und Klebeeigenschaften und eignen sich beispielsweise für Sieb- oder Flexodruck.

Beispiel 4 Erzeugung einer Folie mit definierter Textur (regelmäßigen Poren)

Verteilung und Größe der Poren sind durch die verwendeten Stoffe und dem Verfahrensablauf regulierbar. So entstehen bei feiner Vernebelung des Sprühgutes mit Druckluft und gleichzeitiger scharfer Trocknung zahlreiche, gleichmäßig verteilte Mikroporen. Wird die Folie im Air­ lessverfahren bei wenig Trocknung erzeugt sind die Poren größer und weniger zahlreich.

Eine zusätzliche Möglichkeit der Porenregulierung ergibt sich durch Änderungen der Basisoberfläche. Wie beschrieben ist die Porenbildung bei gering adhäsiven Basisflächen entsprechend besser. Spezielle Muster bzw. eine Beeinflussung der Porenverteilung sind außerdem durch Bezirke unterschiedlicher Adhäsion auf der Basis erzeugbar.

Wird die trennaktive Beschichtung selektiv entfernt oder deaktiviert, so wird dadurch die Anlagerung beeinflußt; das Sprühgut lagert sich bevorzugt an Stellen mit stärkerer Adhäsion an.

Mit Hilfe eines Kopiergeräts oder einem anderen Druckverfahren können kleine Punkte, Waben oder andere geometrische Muster auf die Basis­ fläche aufgebracht werden. Wird die Basis dann besprüht, lagert sich das Sprühgut im Bereich dieser Stellen stärker an, so daß auch auf diese Weise auf die Porenbildung Einfluß genommen werden kann.

Beispiel 5 Herstellung der erfindungsgemäßen Folien und Beschichtungen auf Bandanlagen

Die Herstellung von Beschichtungen und Filmen weicht von der Herstellung der porösen oder mikroporösen Folie nur wenig ab. Auch überwiegend undurchlässige Folien können beschichtet werden, so daß Kombinationen wie kalandrierte Folie mit gesprühter Schicht bzw. gesprühter Folie möglich sind. Von einer Beschreibung der zahlreichen Äquivalente wird abgesehen.

Die Herstellung poröser Folien aus Lackgrundstoff oder Kunststoff erfolgt durch Versprühen entsprechender Lösungen. Neben der Verwendung bekannter Treibmittel oder der üblichen mit Druckluft betriebenen Geräte und Vorrichtungen, kann auch vorteilhaft im airless-Verfahren gesprüht werden.

Die Folie wird aus verschiedenen Schichten (3 - 10 oder mehr) aufge­ baut. Eine Änderung der Zusammensetzung des Sprühgutes oder der Hilfs­ stoffe ist bei jedem Sprühvorgang durchführbar. Der einzelne Sprühgang kann zudem in Einzelschritte gegliedert sein, beispielsweise wird zunächst eine Dispersion und anschließend ein in einem Lösungsmittel gelöster Kunststoff aufgebracht.

Ebenso können Hilfsstoffe und Zumischungen mit dem Sprühgut oder als eigener Sprühgang aufgebracht werden; wobei das Aufbringen der einzelnen Schichten nicht ausschließlich durch Sprühen erfolgen muß.

Das Aufbringen von Sperr- oder Farbschichten, kopierbaren bzw. ink-jet geeigneten Schichten, extra harten oder elastischen Schichten, leit­ fähigen Schichten etc. ist ebenfalls durchführbar.

Die durch Sprühen erzeugten Schichten können porös, mikroporös, diffusionsfähig oder undurchlässig sein; so kann aus jedem Folien­ grundstoff eine Folie oder Beschichtung mit beliebiger Durchlässigkeit hergestellt werden.

Die Variationen beim Sprühen/Trocknen ergeben für die Folie jeweils andere Eigenschaften.

Beim Sprühen auf glatte trennende Flächen, wie etwa silikonbeschichte­ tes Papier, entstehen Poren, die überwiegend offen sind. Die Poren­ bildung erfolgt im wesentlichen durch die gegenseitige Abstoßung der verwendeten Materialien, es war deshalb von Interesse bei der Herstel­ lung diesen Effekt zu fördern. Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens, sowie der Hilfsstoffe wird die großtechnische Erzeugung der Folien und Beschichtungen vereinfacht.

Die jeweilige Basisfläche bzw. das Band kann aus Kunststoff, Gummi oder Metall, oder aus Trennpapier bzw. Trennfolie bestehen. Zum Beschichten eignen sich Papierbahnen, Kunststoff- oder Metallfolien.

Das Band wird durch eine geeignete Vorrichtung unter einer Sprühanlage hindurchbewegt.

Das Sprühen erfolgt mit Hilfe mehrerer Düsenreihen von ungefähr 3 bis 20 Düsen, die quer zum Band angeordnet sind.

Die Zuleitungen für Druckluft, Sprühgut und Hilfsstoffe können für jede Reihe oder auch jede Düse separat sein, wodurch in einem Sprühgang verschiedene Materialien gleichzeitig oder in kurzen Abständen, bzw. unterschiedliche Mischungen in verschiedenen zeitlichen und räumlichen Abständen aufgebracht werden können.

Die Sprühanlage ist vorzugsweise beweglich, so daß sie während des Sprühens quer zur Bandrichtung oder aber auch parallel dazu bewegt werden kann. Neben Pendelbewegungen während des Sprühens oder einem Führen über die Basisfläche ist so ein Schwenken vor oder nach dem Sprühen, oder auch bei Störungen einfach durchführbar.

Nach dem Besprühen der Basisfläche wird mit erwärmter Luft getrocknet, wobei die Luft anschließend abgesaugt und Schadstoffe durch geeignete Vorrichtungen aufgefangen werden. Eine Kondensation und Wiederver­ wendung, insbesondere von Lösungsmitteln, wird mit den bekannten Vor­ richtungen durchgeführt.

Eine Erwärmung kann auch vor oder während des Sprühens durchgeführt werden, wobei auch beheizbare Walzen verwendbar sind.

Analog kann durch entsprechende Vorrichtungen auch gekühlt werden.

Durch entsprechende Walzenführung kann sich die Basisfläche auch während oder nach dem Besprühen unten befinden, so daß die Adhäsion durch Schwerkraft verringert ist. Zudem wird auf diese Weise die Abtrocknung beschleunigt und das Absetzen von Staubteilchen verringert.

Für spezielle Herstellungen wird das Band durch Vorrichtungen geführt, die elektrostatisches Beschichten, mit oder ohne Sintern ermöglichen. Bei entsprechender Temperaturregelung kann die Sintereinrichtung auch zum restlosen Abdampfen von Flüssigkeiten oder Aktivieren von chemi­ schen Treibmitteln dienen.

Bei elastischen Bändern kann nach jedem, bzw. beim letzten Trocknungs­ vorgang ein Recken der Folie durchgeführt werden. Das Dehnen des Bandes bzw. der darauf befindlichen Folie führt zu entsprechenden Vergrößerun­ gen der Poren oder zu deren Eröffnung.

Des weiteren können während oder nach dem Sprühen Poren durch Druck­ änderungen, wie Pressen mit Walzen, Druckluft oder auch durch Evakuie­ ren eröffnet werden.

Zur Erzeugung besonders großer offener Poren kann die Folie kurzzeitig auf Papier laminiert und wieder abgezogen werden.

Geeignet sind auch Kontaktwalzen. Mittels Elektrostatik, Druck oder Wärme werden Folienfragmente, wie etwa Porenmembrane, von der Basis­ fläche aufgenommen und anschließend mechanisch oder elektrostatisch von der Kontaktwalze entfernt.

In Abhängigkeit der zur Verfügung stehenden Räume kann das Band durch eine oder auch mehrere Sprüh- und Trocknungseinheiten, Beschichtungs- und Sintervorrichtungen, Kontaktwalzen u.ä. geführt werden. Problemzonen, insbesondere Bereiche, bei denen vermehrt Staubteilchen in und auf die Folie gelangen oder Lösungsmittel eingesetzt werden, werden bei Bedarf gekapselt.

Mit vergleichsweise einfachen Anlagen kann nicht nur eine zufrieden­ stellende Qualität, sondern auch eine enorme Vielfalt unterschied­ lichster Folien und Beschichtungen erzeugt werden.

Claims (52)

1. Verfahren zur Herstellung von Folien, Filmen und Beschichtungen, die poröse, mikroporöse, diffusionsfähige oder funktionelle Strukturen und/oder überwiegend vertikale Strukturen aufweisen, indem ein zur Bildung von Folien oder Beschichtungen geeignetes Sprühgut auf unter­ schiedliche Basisflächen gesprüht wird, dadurch gekennzeichnet, daß unterschiedliche physikalische und/oder chemische Effekte, einzeln oder in Kombination, zur Förderung der Porenbildung, der Erzeugung funktioneller Strukturen und größerer Affinität der Oberflächen gegen­ über Druckfarben und Tonern, verwendet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, bekannte und/oder spezielle Hilfsstoffe dem Sprühgut zugemischt oder in eigenen Sprühgängen auf die Basisflächen aufgebracht werden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die speziellen Hilfsstoffe höhersiedende Flüssigkeiten sind, die sich mit dem Sprühgut nicht oder nur in geringem Umfang mischen oder lösen.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die speziellen Hilfsstoffe höhersiedende anorganische oder organische Lösungsmittel wie etwa Wasser, Xylol, Toluol, Butanol, Dekalin, Isopropanol, Hexanol, Paraffinöl, Siliconöl, sowie deren sich gegenseitig und/oder mit dem Sprühgut gering lösende oder gering mischende Kombinationen sind.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die speziellen Hilfsstoffe Gase wie etwa Stickstoff, Luft oder Kohlendioxyd, sowie nicht oder gering reaktive Mischungen von Gasen mit dem Sprühgut und/oder speziellen flüssigen Hilfsstoffen sind.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfsstoffe chemisch wirkende Treibmittel wie Hydrazinderivate, Semicarbazide, Benzoxazine, Tetrazole, sowie Ammoniumbicarbonat, Zitronensäure/Natriumhydrogencarbonatgemische, Azodicarbonamid oder andere reaktive Stoffe oder Gemische, die durch Erwärmen oder durch chemische Reaktionen Gase abspalten, einzeln oder additiv zu den speziellen Hilfsstoffen verwendet werden.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfsmittel physikalisch wirkende Treibmittel wie etwa niedrig­ siedende Lösungsmittel, insbesondere FCKWs, Pentan oder Methylenchlorid verwendet werden.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Sprühgut alle sprühbaren Kunststoffe, wie etwa Kunststoff­ pulver, -dispersionen, -lösungen, auf Alkyd- Epoxyd-, Acryl-, Poly­ ester- Polyamid-, Polyurethan-, Polyaryl, Siliconbasis, sowie Kunst­ stoffe aus Naturstoffen wie Milch, Naturgummi, Mais, Holz, Kartoffeln, Baumwolle, Harze oder andere sprühbare Stoffe, die zur Herstellung von Folien oder Beschichtungen geeignet sind, wie etwa Wachse, Stärke­ lösungen, etc., sowie deren Mischungen verwendet werden.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß den Grundstoffen des Sprühgutes und/oder den speziellen Hilfs­ stoffen bekannte Hilfsstoffe wie Weichmacher, Stabilisatoren, Färbe­ mittel, Lichtschutzmittel, Eigenschaftsverbesserer, Füllstoffe, Anti­ oxydantien, Mittel zur Förderung der Aufnahmefähigkeit oder Trocknung von Druckfarben oder Tinten, Stoffe zur Änderung der Oberflächen­ spannung, porenerzeugende oder porenregulierende Stoffe, Treibmittel, Klebstoffe, etc., zugemischt werden.

10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß unterschiedliche Basisflächen zur Folienherstellung, wie Bänder oder Flächen aus Materialien mit geringen adhäsiven und/oder flexiblen Eigenschaften wie Polyäthylen, Polypropylen, Glas, Keramik, Kupfer, Teflon, Silicongummi, etc.; mit oder ohne Trennmittelbeschichtung, sowie beschichtete und unbeschichtet Träger oder Zwischenträger aus Papier, Karton, Metall, Holz oder Kunststoff, verwendet werden.

11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß organische Trennmittel wie Siliconverbindungen, Esterwachse, un­ polare oder geringbenetzbare Kunststoffe wie Polyäthylen oder Teflon, sowie anorganische Trennmittel wie Molybdänsulfit oder Talkum verwendet werden.

12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie auf einem mit Trennmitteln beschichteten Zwischenträger aus Papier, Plastik oder Karton hergestellt wird.

13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie auf einem unbeschichteten Zwischenträger aus Papier, Plastik oder Karton hergestellt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie auf einem mit einer klebenden Substanz beschichteten Zwischenträger hergestellt wird.

15. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß Beschichtungsmittel, die gegenüber Farbstoffen trocknende, bindende, verfestigende oder klebende Eigenschaften aufweisen, sich bevorzugt in der Klebstoffschicht oder den unteren Folienschichten befinden.

16. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß durch Temperaturänderungen die Aufnahmefähigkeit, Mischbarkeit, Löslichkeit oder Viskosität der Sprühflüssigkeit sowie der Hilfsstoffe beeinflußt wird.

17. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß vor, während oder nach dem Sprühen Schichten durch Gießen, Spritzen oder mit Hilfe elektrostatischer Effekte, aufgebracht werden.

18. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß statische Elektrizität verwendet wird, um durch gleichgerichtete elektrische Ladungen oder Felder die Abstoßung zu verstärken, oder um durch entgegengesetzt gerichtete Ladungen eine Anziehung zu bewirken.

19. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß während des Sprühens die Basisflächen oder Bänder nicht bewegt werden.

20. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß mit parallel zum Band oder der Basisfläche laufenden Düsen gesprüht wird.

21. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung auf bewegten Basisflächen oder bewegten Bändern erfolgt.

22. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufrichtung der Basisfläche oder des Bandes während oder nach dem Sprühen geändert werden kann.

23. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Band oder die Basisfläche nach den einzelnen Sprühgängen, also während des Trocknens umgedreht werden, so daß die besprühten Flächen nach unten weisen.

24. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß sich beim Trocknen oder Sprühen die besprühte Fläche unten befindet, um mit Hilfe der Schwerkraft die Adhäsion zu verringern.

25. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß flexible Basisflächen oder Bänder ein Dehnen oder Recken der Folien während und nach dem Sprühvorgang ermöglichen.

26. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß durch Verringerung oder Verstärkung des Drucks die Porenbildung beeinflußt wird, oder die Poren eröffnet werden.

27. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten Gase und/oder Flüssigkeiten, und/oder die Basis­ flächen, und/oder die erzeugten Produkte, zueinander oder gegenüber der Umgebung unterschiedliche Temperaturen aufweisen, also erwärmt oder abgekühlt sind, oder erwärmt oder abgekühlt werden.

28. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß beim Versprühen von Kunststofflösungen oder Kunststoffpulvern durch Verwendung von nicht oder gering mischbaren Materialien und speziellen Hilfsstoffen Folien und Beschichtungen mit porösen und/oder überwiegend vertikalen Strukturen erzeugt werden.

29. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die fertig gesprühte, getrocknete und von der Basisfläche abge­ zogene Folie auf einen Träger laminiert wird und anschließend nochmals abgezogen wird, um Poren zu eröffnen oder Fragmente zu entfernen.

30. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kontaktrolle mit oder ohne Kleberbeschichtung verwendet wird, um Fragmente und Membrane geschlossener Poren zu entfernen.

31. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien nach dem zusätzlichen Eröffnen, Runden oder Schönen der Poren mit Druckluft abgeblasen, bzw. kräftig abgesaugt werden.

32. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß unterschiedlich poröse oder mikroporöse Folien und funktionelle Schichten kombiniert werden.

33. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kombination aus poröser Deckschicht, mikroporöser bzw. besonders aufnahmefähiger Basisschicht, sowie einem silikonisierten Zwischenträger mit Selbstkleber hergestellt wird.

34. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisfolie durch Blasverformung, Extrudieren, Kalandrieren, Vergießen einer aufgeschäumten Lack- oder Kunststofflösung, oder einem anderen, an sich bekannten Verfahren hergestellt wird und die erfin­ dungsgemäße Folie oder Beschichtung in späteren Arbeitsgängen erzeugt oder aufgebracht wird.

35. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß das erfindungsgemäße Verfahren mit Folien, die durch andere Her­ stellungsverfahren, wie Flüssigkeits- oder Gasstrahltechniken, Heiß­ nadelperforation, Ultraschallperforation, elektrostatische Perforation, sowie Laserperforation erzeugt wurden, kombiniert wird.

36. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß Schaumfolien, die durch Vergießen von Lösungen, Kalandrieren oder Extrudieren hergestellt wurden, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kombiniert werden.

37. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß durch physikalisches oder chemisches Rauhen der Oberfläche die Poren zusätzlich eröffnet und gerundet werden.

38. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie vor dem Bedrucken einer Vorbehandlung wie Aufrauhen, Beflammen, Koronarentladung, etc. unterzogen wird.

39. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Bedrucken eine Behandlung erfolgt um den Druck zu schützen, wie etwa Lackieren, Kaschieren, Laminieren, etc.

40. Verwendung der Erzeugnisse, die nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 39 hergestellt wurden, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Folie oder Beschichtung durch Aufstreichen, -gießen, -sprühen, Bemalen, Drucken, Kopieren, Laserdruck oder einem ähnlichen Verfahren, Motive oder Farben aufgebracht werden und die Komposition aus Folie und Farben, Pigmenten oder Tonern auf die Oberfläche permanenter Träger übertragen wird.

41. Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie oder Beschichtung, bedruckt oder unbedruckt auf Ober­ flächen und Gegenstände aus verschiedenen Materialien, vorzugsweise auf Metalle, Metalloxyde, Holz, Holzwerkstoffe, Papier, Karton, Pappe, Keramik, Kunststoffe, Leder, Kunstleder, Kork, Wachs, Glas, Kunstglas, Hartschaum, Porzellan, Ton, Keramik, Stein, Lebens­ mittel, Textilien, Kautschuk, Gummi oder Leinwand übertragen wird.

42. Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie oder Beschichtung thermisch oder durch Kleben auf beliebige Materialien übertragen wird.

43. Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß Folien und Beschichtungen dazu verwendet werden, unerwünschte Reaktionen wie Verkleben und Farb- oder Konturänderungen von Motiven oder Beschriftungen zu vermeiden, und/oder die negativen Auswirkungen von mechanischen Einflüssen und von Witterungseinflüssen zu verringern.

44. Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß Folien und Beschichtungen vorzugsweise vertikale Strukturen auf­ weisen und dadurch die Affinität der Oberfläche gegenüber wäßrigen Drucksystemen so verbessert ist, daß sie für zu diesem Zweck verwendbar sind.

45. Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 44, dadurch gekennzeichnet, daß die erfindungsgemäß verbesserte Affinität von Oberflächen gegenüber Farbstoffen, insbesondere wäßrigen Drucksystemen, auch bei vollkommen undurchlässigen Folien und Beschichtungen erzeugt wird, so daß diese Produkte bedruckbar werden.

46. Verwendung der Erzeugnisse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 45, dadurch gekennzeichnet, daß sie für verschiedene Arten von Filtern, durchlässigen, diffusions­ fähigen oder absorptiven Schichten, Textilien oder Verpackungsmaterial verwendet werden.

47. Verwendung der Erzeugnisse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 46, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien zur Herstellung von Reinluftfiltern verwendet werden.

48. Verwendung der Erzeugnisse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 46, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien für pyrotechnische Zwecke verwendet werden.

49. Verwendung der Erzeugnisse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 48, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Form von Schnipseln, Granulat oder Pulver zum Aufsaugen von Flüssigkeiten verwendet werden.

50. Verwendung der Erzeugnisse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 49, dadurch gekennzeichnet, daß sie im medizinischen Bereich, etwa als Pflaster oder zum Abdecken von Wunden, oder Ersatz von Organoberflächen verwendet werden.

51. Verwendung der Erzeugnisse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 50, dadurch gekennzeichnet, daß sie sich bei der Weiterverarbeitung oder Anwendung rasch und/oder gleichmäßig auflösen.

52. Verwendung der Erzeugnisse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 51, dadurch gekennzeichnet, daß sie sich nach Gebrauch beschleunigt biologisch, chemisch und/oder physikalisch abbauen lassen
53. Verwendung der Erzeugnisse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 52, dadurch gekennzeichnet, daß sie nach Gebrauch für vorteilhafte oder vereinfachte Recyclingvor­ gänge geeignet sind.