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Nanofaserbeschichtung mit ionischem Klebstoff

IP.com Disclosure Number: IPCOM000242162D
Publication Date: 2015-Jun-22
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Nanofaserbeschichtung mit ionischem Klebstoff


Bekannter Stand der Technik
Folgende Schriften geben den bekannten Stand der Technik wieder: WO2007054039A1, WO 200810603A2, Röcker et al., Electrospinning of poly-L-lactide…", e-Polymers, No. 111, Seite 1-9, aus 2008, WO 03014430A1.

Beschreibung der Erfindung


Bei der NF-Beschichtung von elektrisch isolierenden Medien, d.h. synthetischen Medien und insbesondere Medien auf Basis von Polypropylen, treten verschiedene Probleme auf, die im Rahmen der Erfindung besonders vorteilhaft gelöst werden. Die zu beschichtenden synthetischen Medien werden zumeist als Rollenware angeliefert. Beim Abwickeln der Rollen kommt es bedingt durch Reibungselektrizität zum Aufladen des Vliesmediums. Werden nun im weiteren Verlauf elektrisch geladene Nanofasern durch einen Elektrospinning-Prozess erzeugt, so sorgt die Aufladung des Vlieses, welche durch Reibung erzeugt wurde, für eine elektrostatische Abstoßung der ebenfalls elektrisch geladenen Nanofasern. Folglich lagern sich die Nanofasern nur in geringer Anzahlt auf dem Vlies ab, sondern driften ungeordnet in alle möglichen Richtungen der Spinnkammer, wodurch keine effektive NF-Beschichtung erzielt werden kann. Aber auch selbst wenn das Auftreten der Reibungselektrizität durch entsprechende Maßnahmen (Entladeeinrichtung vor der Spinnkammer) unterbunden werden kann ist eine ausreichende NF-Beschichtungsstärke, aufgrund der schlechten Haftung auf den synthetischen Medien, häufig nicht erzielbar. Besonders problematisch ist dies, wenn besonders hohe NF-Auflagen und/oder mehrere NF-Schichten aufgebracht werden sollen.

Die unzureichende Entladung der gebildeten und geladenen Nanofasern auf dem synthetischen, elektrisch isolierenden Trägervlies ist ein weiteres Problem, da schon wenige geladene Nanofasern, welche zuerst auf dem Vlies abgelegt wurden, aufgrund ihres elektrischen Feldes dafür sorgen, dass sich weitere geladene Nanofasern auf dem Träger nicht ablegen können. Die erzielten Beschichtungsstärken sind somit außerordentlich gering und technisch häuft (z.B. hohe NF-Auflagen wie bei EDM-Anwendungen) unzureichend.

Die letztgenannten Zusammenhänge wurden im Prinzip in : WO2007054039A1, WO 200810603A2 und Röcker bereits erkannt. Röcker et al. verwendeten Natriumchlorid-Lösungen als Gegenelektrode bzw. Kollektor und konnten so eine schnelle Entladung der Nanofasern erreichen. Bei synthetischen Vliesen, z.B. auf PP-Basis, sind diese Methode jedoch nicht praktikabel. Das grundlegende Problem der elektrostatischen Abstoßung zwischen Nanofaser und dem zu beschichtenden Medium wurde nun im Rahmen der Erfindung umgekehrt und bietet somit die Möglichkeit ein elektrisch geladenes Medium mit festhaftender NF-Beschichtung herzustellen.

Im Rahmen der Erfindung wird zunächst eine wässrige Kleber-Lösung bereitgestellt. Diese Kleber- Lösung kann aus in Wasser dispergierten Polyacrylsäurerestern, Polyurethanen, Polyvinylacetaten und Polyvinylal...