Aus Gründen des Explosionsschutzes und der elektromagnetischen Abschirmung sowie des erhöhten Bedarfs an Elektrolumineszenzan- zeigen, LCDs und Touch Screens gewinnen leitfähige Oberflächen zunehmend an Bedeutung, da mit ihnen elektrostatische Aufladun- gen verhindert werden können. Dabei gilt das Interesse vermehrt leitfähigen Kunststoffoberflächen.

Die üblicherweise verwendeten Kunststoffe weisen einen hohen Widerstand auf, der im Bereich von 1015 Ohm/2 liegen kann. Um die Leitfähigkeit von Kunststoffen, insbesondere von Kunststoff- folien zu erhöhen, werden Metallsiebdruckfarben, Carbonlacke oder Metallnetze eingesetzt. Werden jedoch transparente Oberflä- chen benötigt, ist dies nicht möglich, da die Oberfläche im Endeffekt nicht mehr transparent wäre.

Zur Herstellung von transparenten, leitfähigen Oberflächen werden daher Kunststoffolien in einem aufwendigen Prozeß im Ultrahochvakuum mit Metalloxidschichten gesputtert. Üblicher- weise wird hierzu Indium-Zinnoxid (ITO) verwendet.

Diese gesputterten Schichten können jedoch nicht mehr nachträg- lich bedruckt werden, da die Druckfarben nicht mehr zufrieden- stellend auf der Metalloxidschicht haften. Sollen jedoch bereits bedruckte Schichten gesputtert werden, besteht die Gefahr der Ausgasung von flüchtigen Komponenten der Druckfarben in dem für das Sputtering notwendigen Ultrahochvakuum.

Sputtering-Verfahren sind durch die Verwendung von Ultrahoch- vakuum sehr aufwendig. Weiterhin zeigen gesputterte Schichten eine Veränderung des Widerstandes bei der mechanischen und/oder thermischen Verformung der Oberfläche.

Die Verwendung der Schwermetalloxide in gesputterten Schichten birgt sowohl in der Produktion als auch in der Anwendung Gefah- ren für Mensch und Umwelt.

Das der Erfindung zugrundeliegende technische Problem besteht in der Bereitstellung von leitfähigen Kunststoffoberflächen, die besonders gut haftend bedruckbar sind und verbesserte Oberflächeneigenschaften aufweisen sowie Verfahren zur Herstel- lung dieser Kunststoffoberflächen, die auf den Einsatz von Ultrahochvakuum und Schwermetallen verzichten.

Überraschenderweise wird das erfindungsgemäße Problem gelöst durch leitfähige bedruckbare Bahnen aus Kunststoff mit den Merkmalen des Anspruchs 1, mit bevorzugten Ausführungsformen gemäß den Ansprüchen 2 bis 6, leitfähige bedruckte Bahnen gemäß Anspruch 7, ein Verfahren zur Herstellung gemäß Anspruch 9 sowie die Verwendung der leitfähigen bedruckbaren Bahnen aus Kunst- stoff gemäß. Anspruch 14. Die Ansprüche 10 bis 13 stellen bevor- zugte Ausführungsformen des Verfahrens dar.

Die erfindungsgemäßen leitfähigen bedruckbaren Bahnen aus Kunststoff weisen eine obere und eine untere Seite auf, wobei mindestens eine der Seiten mit einer Primerschicht für die Druckvorbehandlung versehen ist, umfassend eine Substanz aus- gewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyurethan, Acrylaten, Polyesterharzen mit Isocyanaten oder Kombinationen davon, auf die eine ein leitfähiges organisches Polymer enthaltende, weitere Schicht aufgetragen ist.

Diese Kunststoffbahnen sind insbesondere dann vorteilhaft, wenn aus Gründen des Explosionsschutzes oder der elektromagnetischen Abschirmung oder zur Bedruckung mit Elektrolumineszenzpasten eine leitfähige Oberfläche benötigt wird. Darüber hinaus zeigen diese Kunststoffolien keine signifikante Veränderung des spezi- fischen Widerstandes bei Verformung.

Bevorzugterweise bestehen die Kunststoffbahnen aus Polyethylen, Polycarbonat, Polyacrylat, Polyester, Polypropylen, Polyvinyl- chlorid oder Copolymeren davon.

Die Primerschicht für die leitfähigen, bedruckbaren Bahnen aus Kunststoff werden von einem Primer gebildet, der aus Polyuretha- nen, Acrylaten, Polyesterharzen mit Isocyanaten besteht. Beson- ders geeignete Bestandteile des Primers sind Acrylat-Copolymere der Neocryl-Reihe der Firma Polyvinyl-Chemie Holland N. V.

(Neocryl XK90, XK11, BT26, A-1052), Halloflex 202 erhältlich von ICI (Vinylacrylat-Copolymer), Neopac E-130 (Polyurethan- Acryl-Copolymer), Viclan VL805 (PVDC), Dynapol L206 (Polyester), Elecond PQ50B (Acrylat), Alberdingk APU1060 und U910 (Polyethy- len-Polyurethan-Copolymere), Saran F-310 (PVDC), Alberdingk APU1014, Aquacote. 287/4 (Styrolacrylat), Neorez R-970, R-973, R-974, R-986, R-940, R-972 gegebenenfalls zusammen mit Xama (Tris- (N-aceridinyl) ethan), Poly (oxy-p-phenylensulfonyl-p- phenylen) der PES-Reihe erhältlich von der Deutschen ICI GmbH (PES 2000, PES 124G, PES 124S, PES 215G), Vylon 103, Vylon 240, Pioloform BL 18, PolyDisB/300LF, Plexigum M890, Vital PE-2200, Ucar Vinyl VMCH, Melinex 525, NeocXK11, NeocA1052, Cariflex TR1102, Clarene R-20 und Clarene L-6. Die Primerschicht dient der Druckvorbehandlung und vermittelt die Haftung der durch unterschiedliche Druckverfahren aufbringbaren Farben, Lacke, Pasten oder ähnlichem, die sonst eventuell keine ausreichende Haftung besonders bei Verformung auf den Kunststoffbahnen aufweisen würden.

Gute Haftung bedeutet in diesem Zusammenhang, daß die erfin- dungsgemäßen bedruckten leitfähigen Bahnen aus Kunststoff in der Gitterschnittprüfung gemäß DIN 53 151 oder ASTM D 3002 bzw.

ASTM D 3359 einen GT-Wert zwischen 0 und 3, bevorzugt zwischen 0 und 2, und insbesondere zwischen 0 und 1 aufweisen.

Der GT-Wert gibt dabei an, wie gut eine Bedruckung oder Ähnli- ches auf der Oberfläche haftet. GT-Werte sind ein Maß für die Haftung der Bedruckung auf der Oberfläche und reichen von 0 bis 5. Ein Wert von 5 bedeutet, daß im Rahmen der Prüfung eine fast vollstandige Entfernung der Bedruckung erfolgt, wohingegen ein GT-Wert von 0 bedeutet, daß keine Bedrukkung entfernt wurde.

Niedrige GT-Werte bedeuten also eine gute Haftung der Bedruckung auf der Oberfläche.

Als leitfähiges organisches Polymer werden insbesondere Poly- amidine, Polyacetylene, Polypyrrole, Polythiophene, Radikale enthaltende Salze und Kombinationen davon verwendet. Geeignete Materialien sind N-n-Propyl-i-chinolinium erhältlich als OS-CON der Firma Sanyo (Japan), Polyaniline erhältlich unter dem Namen Incoblend von der Firma Zipperling-Kessler (Deutschland), Polythiophene erhältlich unter dem Handelsnamen Hostaphan RN 12 von Hoechst (Deutschland), Polyaniline erhältlich unter dem Namen CP EX-1 erhältlich von Hexcel (USA) sowie die unter dem Namen TEC erhältlichen Produkte der Firma Ciba-Geigy (Schweiz).

Radikale enthaltende Salze bezeichnet insbesondere solche Ver- bindung, bei dem ein Kunststoff. durch Dotierung beispielsweise mit Br2 oder I2 in einen radikalischen Zustand überführt wird.

Die das leitfähige organische Polymer enthaltende Schicht enthält gegebenenfalls ein Bindemittel, wodurch die Haftung an der Primerschicht verbessert werden kann. Insbesondere kann das Verhältnis von leitfähigem organischen Polymer und Bindemittel so variiert werden, daß neben sehr kleinen Widerständen auch Widerstände im Bereich von 106 Ohm/2 erreicht werden können, die antistatische Eigenschaften aufweisen. Vorteilhaft ist die Verwendung von transparenten Polymeren, da somit mechanisch und thermisch verformbare, transparente, bedruckbare, leitfähige Kunststoffbahnen erhalten werden, die so bisher nicht zur Verfügung standen.

Insbesondere vorteilhaft ist die Verwendung der erfindungsgemä- ßen Kunststoffbahn in den Bereichen, in denen eine Transparenz der Kunststoffoberfläche notwendig ist, beispielsweise als Anzeige in elektronischen Geräten.

Diese bedruckbaren Bahnen aus Kunststoff lassen sich z. B. mit Druckfarben, Lacken, Hartlacken, mit elektrolumineszierenden Siebdruckpasten, mit Flüssigkristallen bedrucken oder beschich- ten. Darüber hinaus kann die Bedruckung und/oder Beschichtung unabhängig davon, ob die das leitfähige organische Polymer enthaltende Schicht einseitig oder beidseitig aufgetragen wird, beidseitig erfolgen.

Als Bindemittel zum Auftragen des leitfähigen organischen Poly- mers eignen sich insbesondere Kunstharze oder kunstharzähnliche Substanzen, wie Polyvinylchloridlatices, Polymethylmethacrylat- latices, Polyurethandispersion, Polyvinylacetat oder Polyvinyl- alkohol.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von leitfähigen, bedruckbaren Bahnen aus Kunststoff beinhaltet die Auftragung eines Primers zur Ausbildung einer Primerschicht für die Druck- vorbehandlung sowie das Aufbringen einer weiteren Schicht enthaltend ein leitfähiges, organisches Polymer.

Das Verfahren zeichnet sich insbesondere durch die Auftragung der leitenden Beschichtung unter Normaldruck sowie durch die Vermeidung von Schwermetallen aus.

Insbesondere geeignet sind Verfahren, in der die die Primer- schicht bildenden Primer durch Beschichtungstechniken wie Reverse-Roll, Rakelverfahren oder Rasterwalzenauftrag aufgetra- genwerden.

Zur Auftragung des leitfähigen organischen Polymers sind ins- besondere wäßrige oder organische Lösungen oder Mischungen davon geeignet, wobei als Lösungsmittel für die Lösung insbesondere Alkohole, Ketone, Heterocyclen oder Kombinationen davon geeignet sind. Gegebenenfalls wird das Polymer zusammen mit einem Binde- mittel aufgetragen.

Der Aufbau der erfindungsgemäßen Kunststoffbahn sowie ihre Herstellung sind in den folgenden Beispielen erläutert.

Beispiel 1 Eine biaxial gereckte Polyesterfolie vom Typ Mylar A (DuPont) wird mit einem in Aceton verdünnten Acrylatprimer im Reverse- Roll-Verfahren beschichtet. Die anschließende Trocknung erfolgt bei 100°C, einer Bahngeschwindigkeit von 3 m/min und einer Trocknerlänge von 4 m. Auf die so entstandene Primerschicht wird ebenfalls im Reverse-Roll-Verfahren eine wäßrige Lösung mit 180 g Baytron P (1,3 % Polyethylendioxythiophenpolystyrolsulfo- nat), 15,4 g Impranil 85 UD, 6,5 g N-Methylpyrrolidon, 39,0 g Isopropanol, 2,1 g Epoxysilan A 187,16 g Sorbit (30 % ig in H20) aufgetragen. Die Trocknung erfolgt bei 115°C in einem Trockner mit einer Länge von 4 m bei einer Geschwindigkeit von 5 m/min.

Anschließend erfolgt eine Schutzbedruckung auf Polyacrylatbasis unter W-Bestrahlung von 800 mJ/cm2 im Siebdruckverfahren (100er T-Sieb).

Beispiel 2 Lösungsmittelhaltige oder wäßrige Formulierungen, die leitfähige organische Polymere enthalten, werden mittels eines Rakelverfah- rens mit anschließendem Mehrwalzentrocknungsverfahren auf 250 y Polycarbonatfolie (Lexan) beschichtet.

Das Rakelbeschichtungsverfahren zeichnet sich durch ein Anspülen von Beschichtungslösung im Überschuß aus, die durch einen 50er Drahtrakel auf die vorgesehene Auftragsmenge dosiert wird.

Die Beschichtungsgeschwindigkeit beträgt 10 m/min.

In einem anschließenden Mehrzonentrockenprozeß wird im ersten Trockensegment (2 m Länge) bei einer Temperatur von 120°C, im zweiten Trockensegment von 130°C, die leitende Polymerschicht getrocknet (2 m Länge, 10 m/min). Die so erhaltene Folie (Wider- stand 104-105 Q/D) wird mit Marastar Farbe (Marabu) bedruckt.

Beispiel 3 Ein leitfähiges, organisches Polymer enthaltende Schicht mit ca. 3000 ß/D Widerstand ist gut haftend mit PET verbunden und ist mit lösungsmittelhaltigen Siebdruckverfahren bedruckbar.

Der Aufbau für Elektrolumineszenz stellt sich wie folgt dar.

1. Basisträger (PET Mylar, Melinex oder Polycarbonat (Lexan, 250 1) 2. Leitende Schicht (analog Beispiel 1 bzw. 2) 3. Elektrolumineszenz-Schicht (z. B. 7151 E, Fa. Dupont) Trocknung bei 120°C (Luftrocknung, 5 Min im Ofen) 4.2. Isolierlackschicht (z. B. 7153 E, Fa. Dupont) Trocknung bei 120°C (Lufttrocknung) 5. Silberleitlack (z. B. 7145 L, Fa. Dupon) Trocknung bei 120°C (Luftrocknung im Ofen) Kontaktierung nach Trocknung, Trocknung 110 V, 400 Hz.

Beispiel 4 Eine 3000 0/0 Folie, wie in Beispiel 3 hergestellt, wurde bedruckt mit Dupont-Pasten gemäß Vorschrift (Luxprint), eben- falls, 4 mm tief geprägt, positives Werkzeug 70°C, negatives Werkzeug Raumtemperatur (25°C).

Eine Polyesterfolie mit ITO-gesputtert (100 n/D) wurde den gleichen Bedruckungs-als auch Prägungsprozeduren unterworfen.

Beide wurden einer Hubprüfung (Bock Prüfgerät, 5 Newton Tastfin- ger) unterzogen. Bei der ITO-Folie trat ein Bruch nach ca. 100 Hüben ein (Verdunklung der EL-Lampe über der Prägung). Die erfindungsgemäße 3000 n/D Folie zeigte nach 1,7 Mio. Hüben noch eine vollständig Leuchtkraft.

Beispiel 5 Eine Polyesterfolie (Mylar D, 175 y) wurde gemäß oben genannter Rezeptur mit einem Leitpolymer beschichtet. Ebenfalls wurde ein Mylar D, 175 p mit oben genannten Primer behandelt und anschlie- ßend unter gleichen Bedingungen wie der unbehandelte Mylar D Träger mit einer leitenden Rezeptur versehen. Beide Proben wurden mit einer Siebdruckfarbe der Firma Marabu, Marastar SR (100er T-Sieb, Trocknung 2 min bei 70°C) bedruckt. Anschließend erfolgte eine Gitterschnittprüfung gemäß DIN 53 151 bzw. ASTM D 3002. Die Bedruckung des nur mit Leitpolymer behandelten Polyesters ergab einen Gitterschnitt von 4 bis 5 (fast vollstän- diges Ausbrechen), während durch die zusätzliche Primerbeschich- tung gute bis sehr gute Haftwerte (GT 0 bis 1) erreicht wurden.