DE1932178A1

DE1932178A1 - Gepraegte Folie aus Kunststoff

Info

Publication number: DE1932178A1
Application number: DE19691932178
Authority: DE
Inventors: Mccauley Thomas M; Trounstine Henry P
Original assignee: Clopay Corp
Current assignee: Clopay Corp
Priority date: 1968-06-25
Filing date: 1969-06-25
Publication date: 1970-01-02
Also published as: US3484835A; BE787850Q; DE1932178B2; DE1932178C3; GB1263573A

Description

Patentanwälte 193?17fi Dipi.-ing. Walter Meissner Dipi.-ing. Herbert Tischer

■ KRLIN-SRUNKWALO MÜNCHEN

8 München 2, d«n 2S. Juni 1969 τ«ιτι

GLOPAT CORPORATION
Cincinnati, Ohio 45214- /V.St.A.

Geprägte Folie aus Kunststoff

Die Erfindung bezieht sich auf geprägte Folien aus Kunststoff in Bahnform.

Kunststoffolien werden weitgehend bei der Herstellung von zahlreichen Gebrauchsgegenständen und ziemlich oft auch als Ersatzstoffe für Gewebe verwendet, insbesondere wurden Kunststoffolien als gut geeignet für Regenbekleidung oder wasserdichte Hüllen befunden, weil sie keine Feuchtigkeit durchlassen. Damit jedoch die Kunststoffolien das Aussehen von Textilgewebe haben, muß ihre Oberfläche mit einer Gewebestruktur versehen werden. Dies geschieht gewöhnlich durch ein Prägen der Oberfläche der Folien, wodurch das Aussehah eines aus Textilfasern gewebten Gebildes nachgeahmt wird.

.Jo wurde beispielsweise ein Muster zur Nachahmung eines Gewebes vorgeschlagen., das aus diamant- bzw. rhombenförmigen .Erhebungen besteht,, die aus der Oberfläche der Kunststoffolie herausragen. Diese rhombenförmigen Erhebungen werden aus der Folie so herausgeformt, daß die Seiten der Rhomben in Rinnen übergehen, die sich diagonal zu den Rändern der Folie bzw. Jj'olien'bahn erstrecken. Ein solches Muster und andere ähnliche Muster, mit denen ein Gewebe nachgeahmt werden soll, haben sich'

in mehrfacher Hinsicht als unzweckmäßig erwiesen. Dar -cu.vu.ptnachteil von geprägten Kunststoffolien dieser Art liegt darin, daß sich die Kanten einrollen, sobald die Folie in Längsrichtung der geringsten Zugkraft oder sonstiger Beanspruchung unterliegt. Dieses Problem des Kanteneinrollens machte es praktisch unmöglich, die geprägten Kunststoffolien mittels Schnellauf ender Maschinen zu verarbeiten, was aber gewöhnlich notwendig ist, um die Folien zu prägen oder sie mit weiteren Bahnmaterialien zu verarbeiten, um Gebrauchsartikel, beispielsweise Hüllen für V/indelkissen oder Bettkissen in Krankenhäusern und Regenbekleidung, herzustellen.

Die mit dem Kanteneinrollen von Kunststoffolien verbundenen Nachteile zeigen sich iiyfcypischer Weise bei der Hers te 1-lung von Hüllen für Windelkissen, wobei eine sehne Häufende Maschine die Folienbähn einer Beschichtungsstelle zuführen muß, wo eine bestimmte Folienlänge abgeschnitten wird und dann die Bänder des Folienstücks an ein absorbierendes, eine Deckschicht bildendes Material angeklebt od. dgl. werden, um die fertige Windel zu bilden. Während dieses Arbeitsvorgangs bewirkt das Kanteneinrollen ein überlappen bzw. eine Art Trichterbildung an den Längsrändern der Kunststoffolie, so daß ein unzureichendes Verkleben an den Bändern, ungleiche Abmessungen des abgeschnittenen Folienstücks und ein ITichtübe reinstimmen desselben mit dem Schichtmaterial die Folge ist.

£a besteht daher Bedarf an einem geprägten Folienmaterial, bei dem die vorteilhafte Undurchlässigkeit für Feuchtigkeit ausgenutzt Viferden kann und das zugleich eine behandelte Oberfläche aufweist, die einem Gewebe entspricht. Eine solche geprägte Folie muß ferner ohne Schwierigkeiten mittels Schnellaufender Prägeeinrichtungen oder sonstiger Maschinen herzustellen sein _ und den Beanspruchungen der Verarbeitungsmaschinen widerstehen

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können, ohne daß ein Kanteneinrollen, unzulässige Längung und Veränderungen der Dimensionen eintreten«,

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die geprägte Folie gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch ein erhabenes Muster aus einer Eeihe von buckeiförmigen Erhebungen, die durch im wesentlichen rechtwinklig sich kreuzende," längs- und yuerver lauf ende rinnenförmige Bereiche getrennt sind, auf einer Seite der Folie und eine Reihe von Vertiefungen, die von im wesentlichen sich rechtwinklig kreuzenden.längs- und querverlaufenden Stegen eingeschlossen sind auf der anderen Seite der Folie in. der *veise, daß die Erhebungen über den Vertiefungen, die rinnenförmigen Bereiche über den ütegen liegen und sowohl die querverlaufenden rinnenförmigen Bereiche aus die querverlaufende ütege sich im wesentlichen rechtwinklig zu den freien Rändern der Folienbahn erstrecken. . .

Das erhabene Lluster ist ungefähr eine Nachahmung eines üblichen als Taft bekannten Gewebes.

Bei der Verarbeitung einer solchen Kunststoffolie tritt das Kanteneinrollen nicht auf, so daß die damit im Zusammenhang stehenden 1-robleme beseitigt sind« Darüber hinaus hat die geprägte Folie das aussehen einus richtigen gewebten Taftstoffes ohne die Oberflächenglanswirkungj axe bei den bekannten geprägten Folien gewöhnlich auftritt. Ferner ist diese geprägte Kunststoffolie widerstandsfähig ge.jen Kanteneinrollen und in den jibiüös.öun._oen in solchem .Ausmaß stabil,, daß sie in schnelllaufenden .Lasciiinen --verarbeitet werden kann und insbesondere leicht in Jtücke geschnitten und diese an ihren Rändern verklebt werden können, ohne daß die arbeitsweise, der-.läaschinen beeinträchtigt wird* .".--..■ . ■ ..·..-...-

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Die rinnenförmigen Bereiche sind vorzugsweise in rege1- ♦ mäßigem Abstand voneinander netzartig angeordnet. Die Erhebungen des erhabenen Musters sind etwas abgerundet und haben im wesentlichen rechteckige oder quadratische Ränder, die in die rinnenförmißen." Bereiche Übergehen· Dadurch wird ein matt glänzendes, gewebeähnliches Aussehen erreicht. .

Die geprägte S¹Olie kann aus beliebigen Kunststoffen bestehen, vorzugsweise aus thermoplastischem Poiyolefinarten, insbesondere Polyäthylen, Polypropylen, Mischpolymere aus Polyolefinen wie Äthylenvinylazetat oder abgewandelte Polyolefinpolymere wie Polyäthylen oder Polypropylen, die durch übliche !füllstoffe od. dgl. verbessert sind. Die Dicke der Folie kann innerhalb eines weiten Bereiches variieren. Die Vorteile der , Erfindung sind besonders gewährleistet bei der Verwendung von Folien mit einer Dicke von etwa o,ooo75 Zoll bis etwa ο,008 Zoll (o,o2 mm bis o,2 nun), jedoch, sind diese Begrenzungen nicht kri*· tsieh. Diese Kunststoffolien können gemäß der Erfindung in"-beliebiger .Weise, geprägt v/erden, wie es in der einschlägigen Technik bekannt ist. Grundsätzlich kann aas Prägen in .zweierlei-" t/eise vorgenommen v/erden, nämlich entweder durch Einführen einer vorgeformten Foüenlbahn in ein System-von Prägewalzen oder durch Einführen einer durch eine Schlitzdüse ausgepreßten Schmelze des Kunststoffmaterials zwischen die Prägewalzen. Bei beiden Verfahren, wird das thermoplastische Material in elastischem Zustand einem Präge.v/alzenpaar zugeführt, das."-"-gewöhnlich aus einer Prägewalze aus »3tahl und einer platten elastischen V/alze besteht, die zusasiaen einen Eleiaiaspalt zum Prägen der Folie bilden. Es handelt sicn hierbei um die übliche Verfalirenstech— nik. ^: ■■■■..

Ifachstehend v/'ir'd die Erfindung in Verbindung mit der Zeich^ .nung näher erläutert. Es.zeigt:

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Kg. 1 eine perspektivische Aufsicht auf ein.---,...

FoliexLstück mit dem -erhabenen lüus-tea? ' '■

• gemäß -der Erfindung ;.....■. . _:"-, . -:■::.. -.

ig. 2 einen iibschnitt des Folienstücks nach Fig. 1 in erheblieh größer em Maßstab-;"

Fig. 3 .einen iLbschnitt wie Figo 2, jedoch von., unten gesehen;

Fig. 4 einen Querschnitt durch das Folienstück . ■ nach Fig» 1 in noch größerem Maßstab;.

FiS'■·■ 5 -©ine schemaMsche Darst.ell^tng der Herstel, .-■; iung d er. P^äge folie ; ".■..,-......;.

Die.i In^-Fig;»7-1;:. darbest eilte;-Föi'ie 6 besteht aus 'einem Kunststoff, beispielsweise -.aus .einem thermoplastischem Polyolefin-... material der Polyäthylen- oder, polypropylenart mit einem erhabenen Mustert? gemäß dar Erfindung.. Die Folie 'S kann. mehr, oder •veniger eine Dicke. ,imvBereichvonetvra ο:,,.οθ:ΐ bis e:twa q<)Qq8 Zoll (0,025^ ^rM.Bs-ro".,22vEiiifc). haben„ -.D-as-.erhabene::i:just.er": ist.,bei cker ye,r—. größer.ung:-:dar :mikro:sko:piech .kleinen.S^hebxuagen in Fig«- ■ 2: bis·..4 besser erkennbare- \ΐχβ 'ersichtllchj: :ha_;fe .die Folienbahn'S aua..."..-". Kunststöilrf :iga2Biei. ljärigsränder.,7 .und:-:8 j;..;di:e: im.v/ejaenrklijahsn parallel zueinander iverlmif en.. -Buckeiförmige Erhebungen. 9 liegen, reihen»;-.; ";ei,se voneinanü-er getrennt, durch' im wesentlichen rechtwinklig sich kreuzende-,^% längs— und querverlaufende - rinnenf,ärmlge:..Bereiche Io und 11 auf der Überseite 12 der Folie 6. .auf der gegenüber-liegenden Unterseite 13 der Folie 6 befinden sich lieiheü von Yertiefuntien 14^ .die- von "Im ,wesentlichen rechtwinklig sich kreuzenden, lLngs- und querverlaufenden Stegen 15 und 16 elögesehlö'saen sind. Die Erhebungen 9 auf der Oberseite 12 der Folie 6 lie-

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gen ubar den Vertiefungen 14- und die ebenfalls auf-der Qber~ . seite 12 befindlichen ~rinnehformigen Be'reiclie ^;1o-^:-ün:d~::1^';lie*v ~ gen oberhalb der Btege 1? und 16 auf der Unterseite 13» vgl. Fig. 4* Sowohl die qiterver lauf enden^ rinnenf örmigert Bereiche 11 als auch die 'quenrer lauf enden Stege 16= ers"teecfcen ""sich'ini:V/e- ".-sentlichen 'senlcrechta^i den freien fiänderh 7 und 8 der Folienbahn 6.- wie bereits erwähnt, ynirde als wesentlich für die .Erfindung ermittelt, daß das feine Hippenmuster durch rinnenförnige 'Bereiche 11 und Stege 16 gebilüet w-ird,- die iia \vesentlichen oen&recht zu den freien ^ändern 7 und 8 'verlaufen.·, daait das "f ürden" praktisehen ü-ebrsuch .unerwünschte Einrollen "der Kanten vermieden wird." . ■ ^: -' - - ■■ - : .

.Jie "sich kreuzenden, rinnenf öraigen" r-ereiche-io-^:

(und ihre entsprechenden -^tege 15 und 15)- erstrecken.

regelEiäßigen Abständen qiier übax· die;^: ganze übörfläc-he der-· .

Folie 6,/so daß ein lets τοη im; allgemeinen rechtBCloig g©föiäiten llinhenb er eichen gebildet ist, wobei geder r formte ninhenbere'ieh^ii" die jrhebungeir· 9' dee F grenzt und diesem voneinander trennt.-ifede Erhebung 9 erhebt"sich „relie-jff artig aus "den"rechteclcigen- rinnenförmigen und 1.1'" so _heraus>*. daß" e±n et?yas abgerundeter Vö ist, der einen im wesentlichen rechteckig oderformten unteren iiand hat« Das erhabene iluster auf der Oberseite Λ2~ der" Foli'e %, ΐ/ie' es" aus Fig. 2 ersichtlich ist-,^ΐ Uachähmung- e'ihes" flach gewebten-Taftgetrebes mit dar uhcl¹"; irat'-'ein'matt-glahzendes·' Ausgehen. 'ü^:i'& uhters-eite_:· 1*3 der Folie .6 lit in FTg". 3 dargestellfev" aus- dfer" exsic-htlieh .£ die Vertiefungen^"W^xm'wesön'tlichen' r^chteefcige¹ odeisehe obere" Hinder yüna'g^un

werden von den" Stegen "I^'unil?^ 16' eing'öBchlOSsen. Die rinnenf'ca?—

migen Bereiche lo" und' 11 haben eine Breite von etwa o,o1^- Zoll· ■

(o,25 mm) und trennen αχέ bucÜerf"drmxgen Erhebungen 9» die.

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ihrerseits einen Abschnitt gleicher bzw· ähnlicher Abmessung ■auf der Oberfläche der Folie 6 überbrücken«

Das erhabene Muster der Folie 6 gemäß Fig. 1 bis M- wird beispielsweise dadurch erzeugt, daß eine Eünststoffolie in Bahnform mittels eines Prägewalzenpaares S und E behandelt wird» Eine der Walzen ist eine Stahlwalze S, deren Oberfläche durch übliche Gravierverfahreri mit einem Muster aus im wesentlichen rechteckigen Vorsprüngen mit gerundeten Spitzen (nicht dargestellt) versehen wird, die zwischen längs- und quergerichteten Nuten angeordnet sind. Die ifuten in der Stahlwarze. S werden beispielsweise bis zu einer Tiefe^von etwao,o1 bis o,oi2 Zoll (o,25 bis 0,3 mm) eingraviert. Das Muster der Stahlwalze S entspricht im wesentlichen der Uhtex'seite 13 der fertiggeprägten Folie 6. Die andere Walze R des Prägewalzenpaares ist eine elastische Walze bzw. eine Gummiwalze, deren^lastische Oberfläche mit der nichtelastischen Stahlwalze S zusammenwirkt, wenn das Muster der ötahlwalze S in die Folie 6 eingedrückt wird.'-Die Drehzahl der beiden Walzen wird so eingestellt und aufrechterhalten, daß die durchlaufende Folienbahn 6 kontinuierlich mit dem Prägemuster gemäß der Erfindung versehen wird. Nach dem Durchlaufen des Prägewalzenpaares wird die Folienbalin 6 auf einer Auf nahmerolle 2o aufwickelt.

yorzugsweise wird die zu prägende Folienbahn mittels einer Spritzeinrichtung mit Schlitzdüse erzeugt, wie bei 21 in Fig. 5 schematisch angedeutet ist. Beispielsweise v/ix'd thermoplastisches Polyäthylenmaterial auf eine temperatur von etwa 3>oo bis 350 F 0^9 bis 177G) erwärmt und dann in BahnfoxTH aus der Schlitzdüse 21 austretend ⁱⁿ den KleiaEspalt des Frägewalzenpäares 3 und H eingeführt. Beim Durchgang des plastischen Materials dureii die Klemmstelle zwischen, den V/alzen S und E wird es zur Folie verformt und gleichzeitig mit dem ex^habenen Muster

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der prägenden, otählwalze S versehen. Hiex-bel wird die Stahlwälze 3 "unter dem erforderlichen Druck in die Gumiaiwalze H eingedrückt, damit die dünne Folie mit dem erhabenen Muster entsteht. Wird beispielsweise eine Polyäthylenfolie mit einer Dicke von etwa o,oo1 Zoll (o,o254· mm) erzeugt, deren 'buckelartige Erhebungen eine Höhe von etwa o,oo3 bis o,oo4 Soll (p,o75 "bis o,1 mm) oberhalb der rinnenförmigen Bereiche Io und 11 der Folie haben, so wird ein Druck von etwa/3ο p.s.i, (2 at) an der Kleimnstelle der malzen aufrechterhalten, wobei die otahlwalze S bis au einer liefe von .etwa o,oi2 Zoll (o,5 mm) graviert ist und der Q-unimi der Gummiwalze H eine Härte von etwa 5o Durometer hat. Damit die richtige Foliendicke und die richtige Hohe der iiMiebungeii-erhalten v/ira, werden die entsprechenden Einstellungen bzw. Regelungen während der Herstellung vorgenomiaeii, wie dies in der Fachwelt bei der Herstellung von ge-^; prägten Folien allgemein bekannt ist. Die zu berücksichtigenden Faktoren ändern sich in Abhängigkeit von dem verarbeiteten Kunststoff,von der Hohe der zu erzeugenden Erhebungen und von den Eigenschaften, die die erzeugte Folie haben soll. Allgemein müssen von den-.Bedingungen bei der Durchführung des Verfahrens". "■■ zur Herstellung.der-geprägten Folie die. Temperatur des geschmolzenen thermoplastischen iäöterials, das zwischen die ßtahlwalze S und die. Gummiwalze Il eingeführt wird, ferner der ander. Klemm- stelle des Prägewalzenpaares ausgeübte Druck, die !Tiefe des: eingravierten Leisters der Stahlwalze ,3 und die Härte des Gummis der GummiwalzB H eingestellt- b-zw. geregelt werden. -_: ■ . ·

Eine mit dem erhabenen kutter geiiäß eier Erfindung versehene Polyäthylenfolie enthält eine Reihe von Erhebungen..9, die über die rinnenfurmigen Bereiche 1o und. ii bis zu einer- Höhe von etwa 3 bis 4 mal α er Dicke der Folie hinausragen. Es vmrde beispielsweise f es tgea teilt, daß bei einer Polyäthylenfolie mit. einer Dicke von etwa o,oo1 Zoll (o,o254- mm) üie Erhebungen 9

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vorzugsweise eine Höhe von etwa o,oo3 bis ο,όο4- Zoll (o,o75 bis o,1 mm) haben sollen, mit der sie sich, über die rinnenförmigen Bereiche 1o und 11 erstrecken. Unterhalb einer Höhe der Erhebungen von etwa o,ooj Zoll (o,o75 mm) bei einer Polyäthylenfolie mit einer Dicke von etwa o,oo1 Zoll (ορ254- mm) neigt die Oberfläche der Folie zum Glänzen. Oberhalb einer Höhe der Erhebungen von etwa o,oo4- Zoll (o,1 mm) bei derselben Folie neigt diese dazu, sich unter Beanspruchung leicht zu längen. Diese ITeigung zum Längen hängt in erster Linie, von der Tatsache ab, daß ein erhöhter Druck auf die Kunststoffolie zwischen den Vorsprüngen der Gtahlwalze und der Gummiwalze dazu führt, daß die Kunststoffolie' im Bereich der Erhebungen dünner' bzw. stärker beansprucht wird, Lielbstverständlich kann bei anderen thermoplastischen Stoffen, beispielsweise Polypropylen, mit einer Dicke von etwa o,oo1 Zoll (o,o25>4· mm) die Höhe der Erhebungen über o,oo4 Zoll (o,1 nun) hinaus erhöht werden, ohne daß die ITeigung zum Längen steigt, was infolge- der größeren Steifheit von Polypropylen möglich ist.

.Seim Verarbeiten von thermoplastischen FpÜen mit einer Dicke in der Größenordnung von o,oo1 bis 0,008 Zoll (o,o254 bis o,22 mm) wurde es als wünschenswert gefunden, die Erhebungen mit einer Höhe von et\va o,oo3 bis etwa .o,o12 Zoll (o,o75 bis o,3 mm) vorzugsweise etwa o,öo3 bis ο,οό4 Zoll (o,o75 bis o,1mm), vorzusehen. Bei diesen Höhenwerten hat die Folie das: Aussehen einea fein gerippten Gewebes ohne glänzende Oberfläche. Sowohl die Dicke der Folie als auch die Höhe der Erhebungen können verschieden gewählt werden, um. eine gewünschte Wirkung zu erhalten.

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Claims

Patentansprüche

-M.) Geprägte if ο lie aus Kunststoff in Bahnfoim, . . ■-g e ft—β η η ζ e i c h η e t durch ein erhabenes lvluster aus einer ß_süie von bückeIf örnigen 'Erhebungen (9)j die durch im _ wesentlichen rechtwinklig sich kreuzende, längs- und quervorlaufenderinnenförmige Bereiche (Io und 11) getrennt sind, auf einer'Seite der Folie und eine Reihe von Vertiefungen (14), die von im wesentlichen rechtwinklig sich-kreuzenden längs- _. und cjuerverlaufenden .otegen (15 und 16) eingesciilossen sind, auf der anderen i^eite der £'olie in der.weise, daß die Erhebungen (9) über den Vertiefungen (14-), die rinnenföriaigen : Bereiche (io und 11) über den Stegen (15 üiid 16) liegen und sov/ohl die que I've rl auf enden rinnenförmigen Bereiche (11) als auch die querverlauf enden ötege (16) sich-im wesentlichen recht winklig zu den freien Händern (7,8) 3^er J?olienbahn erstrecken.

2. Geprägte Folie nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ e i c h η et, daß die rinnenfürnigen Bereiche (1o und 11) in regelmäßigem Abstand voneinander netzartig angeordnet sind.

J. Geprägte Folie nach Anspruch 1 oder 2, dad u r c h g e k e η η ζ e i c h η e t, daß die Erhebungen (9) gegenüber den rinnenförmigen Bereichen (1o und H) eine Höhe von o,o75 bis o,3 mm haben.

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4-» -Geprägte Folie nach, einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß ihre Dicke zwischen ®_so254- und o,22 mm beträgt.

5. Geprägte Folie nach Anspruch 3? dadurch : e η η ζ e i c h η e t, d;
zwischen OjO75 und 0*1 mm liegt,

g e k e η η ze ic h η et, daß die Hohe der Erhebungen (9)

6. Geprägte Folie nach einem der vorherböhenden Anspriichej da d u r c h g e k e η η ζ e i c h η e t, daß sie aus einem· thermoplastischem Polyolefininaterial besteht,

7. Geprägte Folie nach ^Anspruch 6, dadurch

ge k e η η- ζ ei ö h π e t, daß das thermoplastische PoIyolefinmaterial entweder Polyäthylen oder Polypropylen oder ein Mischpolymer dieser beiden Ü^offe ist.

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