AT397231B

AT397231B - Verfahren zum herstellen einer prägewalze zum kontinuierlichen prägen der oberfläche einer folie aus thermoplastischem kunststoff

Info

Publication number: AT397231B
Application number: AT0132890A
Authority: AT
Inventors: Werner Dr Wagner; Hugo Boettcher; Klaus Heimrich; Gustav Hildebrandt; Heinrich Dr Kracke
Original assignee: Benecke Ag J H
Priority date: 1984-02-20
Filing date: 1990-06-21
Publication date: 1994-02-25
Also published as: ATA132890A

Description

AT 397 231B

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Prägewalze zum kontinuierlichen Prägen der Oberfläche einer Folie aus thermoplastischem Kunststoff, wobei die Prägefläche eine Negativform einer zu prägenden Narbung darstellt, bei dem auf die Oberfläche einer Narbungsvorlage ein Kunstharz als gleichmäßig dicke Schichte aufgegossen oder aufgestrichen, danach zu einer Prägemutter ausgehärtet und diese von der 5 Narbnngsvorlage abgezogen wird.

Bei einem bekannten Verfahren wird die Prägeoberfläche der Prägewalze auf künstliche Weise, z. B. durch mechanisches Bearbeiten, mit einer Prägeform versehen. Dabei stellt es keine Schwierigkeit dar, die Prägeform stoßfrei herzustellen. Die damit geprägte Folie aus thermoplastischem Kunststoff wirkt jedoch entsprechend künstlich. 10 Bei einem aus der US-PS 3 190 947 bekannten Verfahren wird eine mit noch weichem Silikon bestrichene Vorlage mit dem feinen Muster auf eine Rolle aufgewickelt, wobei mehrere Lagen übereinandergewickelt werden. Ziel der US-PS 3 190 947 ist das Herstellen eines Bandes, nämlich eines Gießbandes großer Länge.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, nach dem sich eine Ptägewalze, die eine natürliche Narbung aufweist, und mit der die Oberfläche einer Folie aus thermoplastischem Kunststoff kontinuierlich 15 geprägt werden kann, in einfacher Weise herstellen läßt, ohne daß Diskontinuitäten der natürlichen Prägestruktur entstehen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Narbungsvorlage natürliches Leder, Textil- oder sonstige Struktur ist, daß die Narbungsvorlage mit der Narbung nach außen auf eine Walze, deren Durchmesser im wesentlichen dem Durchmesser der herzustellenden Prägewalze entspricht, aufgebracht 20 wird, wobei im wesentlichen die gesamte Oberfläche der Walze bedeckt ist, daß als Kunstharz Silikonkautschuk verwendet wird, daß das Aufgießen oder Aufstreichen des Silikonkautschuks auf die Narbungsvorlage und das Aushärten zu einer Prägemutter erfolgen, während sich die Narbungsvorlage auf der Walze befindet, daß mit der schlauchförmigen Prägemutter unter Hitze und Druck die Oberfläche einer schlauchförmigen Folie aus thermoplastischem Kunststoff geprägt wird, daß die die Prägung aufweisende 25 Oberfläche der Folie in den Bereichen, die den gegeneinanderstoßenden Rändern der natürlichen Narbungsvorlage auf der Walze zugeordnet sind, unter Hitze und Druck mit der Prägemutter noch einmal überpiägt und so eine endlose Positivform ohne Stöße in der Narbung erzeugt wird, daß auf die Postitvform eine weitere Schichte-Silikonkautschuk aufgegossen oder aufgestrichen wird, die zu einer Prägemutter ausYulkanisiert, von der Positivform abgezogen und mit der negativen Prägeoberfläche nach außen auf die 30 Umfangsfläche der Prägewalze aufgeklebt wird.

Die Erfindung löst insbesondere das schwierige Problem, das dadurch entsteht, daß eine natürliche Lederoberfläche nicht in einer kontinuierlichen Form vorliegt, wenn sie als Ausgangsform verwendet wird. So läßt sich grundsätzlich nur eine Prägeschichte ("Prägemutter") in Form eines langgestreckten Rechtecks hersteilen. Wird diese zu einem Schlauch gebogen, so entsteht an den gegeneinanderstoßenden Rändern eine 35 Diskontinuität (Stoß), die so augenfällig ist, daß ein kontinuierliches Prägen einer Folie aus thermoplastischem Kunststoff allein mit einer solchen, schlauchförmig gebogenen Prägemutter nicht möglich ist

Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das Problem da- Diskontinuität überwunden und eine Prägewalze hergestellt werden kann, mit der ein kontinuierliches Prägen einer Folie aus thermoplastischem Kunststoff in großen Mengen ermöglicht wird. Dieser Vorteil ergibt sich, weil bei der 40 Erfindung von der diskontinuierlichen Prägemutter zunächst durch Prägen einer Folie aus thermoplastischem Kunststoff eine positive Zwischenform geschaffen wird, die zwar ebenfalls in ihrer Oberflächenstruktur diskontinuierlich ist, die aber die vorteilhafte Eigenschaft hat, daß sie durch thermoplastisches Prägen verformt werden kann. Damit kann bei der Erfindung der Bereich der Positivform, in dem die Diskontinuität YOrliegt, durch die Negativform der Prägemutter überprägt werden, so daß die Diskontinuität verlorengeht. Da 45 die Folie aus thermoplastischem Kunststoff beim Überprägen im Bereich der gegeneinanderstoßenden Kanten auch die für ein Verschweißen erforderliche Temperatur erreicht, werden gleichzeitig die Stoßkanten miteinander verschweißt.

Da die Oberprägung in Umfangsrichtung begrenzt ist, entsteht ein Übergangsbereich, in dem die überprägte Struktur in die ursprünglich mit der Prägemutter geprägte Struktur übergeht. Dieser Übergang ist jedoch so 50 stetig, daß er in der Praxis praktisch nicht mehr sichtbar ist

Das Prägen der Folie aus thermoplastischem Kunststoff mit der Prägemutter kann in einer Flachpresse erfolgen, die jedoch schmal ist, derart, daß die Überprägung nur in dem Stoßbereich entsteht Der Preßspalt erweitert sich dabei in Umfangsrichtung des Schlauches zu den Rändern der Preßplatten hin, um so einen möglichst langen, stetigen Übergang von der Überprägung zu der ursprünglichen Prägung zu erreichen. 55 Zum Herstellen der Prägetochter ist es günstig, wenn der Schlauch mit der Positivform nach außen auf eine Walze aufgebracht die Walze ständig gedreht und dabei mittels einer Rakel die Schichte aus Silikonkautschuk aufgestrichen und anschließend zu der Prägetochter vulkanisiert wird. Die Dicke der Prägetochter wird dadurch besonders gleichmäßig und das Aufträgen mit der Rakel sorgt für ein gutes Eindringen des Silikonkautschuks in die Poren der Positivform. 60 Um den Übergang zwischen der Prägung und der Überprägung durch die Prägemutter auch bei schwierigen Prägestrukturen nicht in Erscheinung treten zu lassen, können die Ränder der Preßplatten der für das Überprägen verwendeten Flachpresse in Achsrichtung des Schlauches schlangenförmig gekrümmt, -2-

AT397 231B vorzugsweise unregelmäßig gekrümmt sein.

Statt einer natürlichen Lederoberfläche kann auch jede andere Art einer Oberflächenstruktur als Grundlage dienen, beispielsweise ein Gewebe, Vlies, eine Holzoberfläche od. dgl.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann so gearbeitet werden, daß das Aufbringen des Silikonkautschuks auf die auf der Walze befindliche, natürliche Narbungsvorlage erfolgt, indem die Walze ständig gedreht, dabei mittels einer Rakel die Schichte von Silikonkautschuk aufgestrichen und anschließend zu einer Prägemutter vulkanisiert wird. Diese Arbeitsweise beim Aufbringen und beim Vulkanisieren ergibt eine insgesamt hohe Gleichmäßigkeit der Silikonkautschukschichte. Dabei ergibt sich weiters ein guter Eintrag des Silikonkautschuks in die feinen Konturen der Narbungsvorlage.

Das Prägen der schlauchförmigen Folie aus thermoplastischem Kunststoff erfolgt erfindungsgemäß besonders gleichmäßig, wenn die schlauchförmige Folie aus thermoplastischem Kunststoff durch die schlauchförmige Prägemutter in einem Spalt zwischen zwei Walzen geprägt wird. Dies gilt auch, wenn die Folie und/oder die schlauchförmige Prägemutter gemäß der Erfindung jeweils eine der beiden den Spalt bildenden Walzen eng umschließen. Diese Arbeitsweise ergibt zusätzlich den Vorteil, daß die Prägemutter in bezug zu der einen Walze fixiert ist und sich daher in axialer Richtung der Walze nicht verschieben kann.

Grundsätzlich ist es möglich, nicht nur ein, z. B. rechteckiges Stück einer natürlichen Narbungsvorlage auf die Walze als Gießunterlage für Silikonkautschuk aufzubringen, sondern es können erfindungsgemäß mehrere Stücke natürlicher Narbungsvorlagen in Umfangrichtung und/oder in Achsrichtung nebeneinander auf die Walze aufgebracht werden. Dadurch entstehen zwar mehrere Diskontinuitäten, die jedoch erfindungsgemäß durch Überprägen zum Verschwinden gebracht werden können. Bei dieser Variante des Verfahrens der Erfindung wird bewirkt, daß auch bei kleinen Ausdehnungen natürlicher Narbungsvorlagen Prägeflächen erzielt werden können, die ein Mehrfaches der Größe der natürlichen Narbungsvorlagen betragen.

Handelt es sich um Diskontinuitäten in Achsrichtung, so läßt sich das Überprägen im Spalt zwischen zwei Walzen erfindungsgemäß ganz einfach in der Weise durchführen, daß der Piägednick zu Beginn des Durchlaufes des zu überprägenden Bereiches kontinuierlich zunehmend erhöht und am Schluß kontinuierlich abnehmend vermindert wird. Dadurch wird bewirkt, daß entsprechend der zunehmenden Erhöhung bzw. anschließenden abnehmenden Verminderung des Prägedruckes in beliebiger und günstiger Weise ein nicht sichtbarer Übergang von der überprägten Narbung zu der ursprünglichen Narbung erzielt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht in einer weiteren Variante vor, daß wenigstens zwei Stück kontinuierlicher Narbungsvorlagen, Textilvorlagen oder sonstiger Strukturvorlagen in Achsrichtung nebeneinander auf die Walze aufgebracht werden, daß wenigstens eine der zwei den Spalt bildenden Walzen ballig geformt ist und daß die sich in Umfangrichtung erstreckenden, zu überprägenden Bereiche, die den sich in Umfangsrichtung erstreckenden, gegeneinanderstoßenden Rändern der natürlichen Narbungsvorlage zugeordnet sind, durch die engste Stelle des Spalts zwischen den zwei den Spalt bildenden Walzen hindurchgeführt werden. Durch diese Maßnahmen wird bewirkt, daß in Achsrichtung der Prägewalze eine größere Länge erzielbar ist, wobei das Überprägen in Umfangsrichtung durch die Balligkeit der beiden, den Spalt bildenden Walzen erreicht wird.

Beispiel 1:

Zum Herstellen einer Prägewalze zum kontinuierlichen Prägen einer Folie aus thermoplastischem Kunststoff wird zunächst eine Vorlage aus natürlichem Leder, Textil oder dergleichen auf eine ebene Unterlage gespannt und an den Kanten befestigt. Um die Kanten wird eine rahmenförmige Begrenzung angebracht und so eine Gießform gebildet, in die ein dehäsiv wirkender Silikonkautschuk gegossen wird. Dieser fügt sich der Oberflächenfeinkontur der Vorlage in jedem kleinsten Detail genau an, dringt also auch in Poren ein und umschließt sogar Haare. Danach wird der Silikonkautschuk vulkanisiert, geliert oder verfestigt und von der Vorlage abgezogen. Dieser Vorgang wird mehrmals wiederholt, um so mehrere Prägemütter zu erzeugen, die miteinander verbunden werden.

Das so hergestellte Gebilde aus mehreren Prägemüttern wird zusammen mit einer Folie aus thermoplastischem Kunststoff mit einer Stärke von etwa 0,8 mm in eine Plattenpiesse gebracht, wobei die Folie unten liegt und die Prägefolie mit der Prägeseite nach unten darüber.

Die Folie aus thermoplastischem Kunststoff wird nun von unten direkt und zusätzlich auch von oben durch die Prägemütter hindurch auf ca. 190 °C erwärmt und dadurch plastifiziert. Durch gleichzeitig aufgebrachten Druck ergibt sich nach einer gewissen Zeit der genaue Abdruck der Struktur der Prägemutter auf der Folie aus thermoplastischem Kunststoff, z. B. Polyvinylchlorid. Danach wird gekühlt und die geprägte Folie hetausgenommen.

Die Folie wird entsprechend der Länge und dem Umfang einer Prägewalze auf Maß geschnitten und zu einem Schlauch gebogen, wobei die geprägte Seite (Narbenseite) außen liegt. Die Stoßstelle wird dabei sorgfältig angepaßt und rückseitig mit Klebeband verbunden. Danach wird der Schlauch nur mit der Stoßstelle in eine schmale Flachpresse gebracht, in der über die Stoßstelle die Prägemutter gelegt wird. Danach wird wieder erwärmt und mit Druck beaufschlagt, so daß das gewünschte Überprägen im Bereich der Stoßstelle erfolgt Dabei verschweißen gleichzeitig die gegeneinanderstoßenden Ränder.

Der so erzeugte, auf seiner Außenseite eine Positivform der Prägestruktur aufweisende Schlauch wird auf -3-

AT 397 231B eine Walze gezogen und diese in ein Gestell mit Lagern gelegt und ständig gedreht. Danach wird mittels einer Rakel Silikonkautschuk in gleichmäßiger Schichtdicke aufgebracht, der anschließend vulkanisiert. Während dieser Vorgänge wird die Walze weiter gedreht, um so Ungleichmäßigkeiten in der Schichtdicke zu vermeiden.

Nach der Vulkanisation wird der so erzeugte Silikonschlauch abgezogen und umgekrempelt, so daß nun das 5 von der Vorlage abgenommene Dessin, Leder, Textil oder dergleichen als Negativform auf der Außenfläche vorhanden ist. Der Schlauch wird über eine Walze gezogen, nachdem deren Oberfläche vorher mit einem Haftvermittler und einem Silikonklebstoff beschichtet worden ist. Nach dem Aushärten der Klebeschicht kann die Walze als Prägewalze in einer Vorrichtung zum kontinuierlichen Prägen einer Folie aus thermoplastischem Kunststoff verwendet werden. 10

Beispiel 2:

Zum Herstellen einer Kunststoffolie mit einer Narbung wird zunächst mit Hilfe einer gemäß Beispiel 1 hergestellten Prägewalze eine Folie aus thermoplastischem Kunststoff kontinuierlich gqprägt und ein längerer Abschnitt davon endlos verbunden, wobei die Verbindungsstelle mittels einer Prägewalze überprägt wird, so 15 daß dort ein kontinuierlicher Übergang des positiven Prägemusters erzeugt wird.

Danach wird auf die Seite der endlosen Folie aus thermoplastischem Kunststoff, die das positive Prägemuster aufweist, Silikonkautschuk aufgegossen oder aufgestrichen und gleichzeitig eine Gewebe· oder Gewirkebahn zur Verstärkung aufgebracht Der Silikonkautschuk wird vulkanisiert, geliert oder verfestigt und von der Vorlage abgezogen, so daß ein endloses Band aus Silikongummi gebildet ist, das eine gewünschte 20 Oberflächenstruktur, insbesondere eine natürliche Ledemarbung, aufweist

Dieses endlose Band aus Silikongummi wird in eine Vorrichtung gebracht in der es langsam und kontinuierlich umläuft. Auf die die Narbung in Negativform aufweisende Oberfläche wird flüssiger Kunststoff aufgetragen, verfestigt und anschließend abgezogen und aufgewickelt 25 Beispiel 3:

Zum Herstellen einer Prägewalze zum kontinuierlichen Prägen der Oberfläche einer Folie aus thermoplastischem Kunststoff wird zunächst eine Vorlage aus natürlichem Leder, Textil oder dergleichen so zugeschnitten, daß zwei parallele Kanten vorhanden sind. Dieses Stück natürlichen Leders wird, mit der Narbung nach außen, auf eine Walze aufgeklebt, derart, daß die beiden parallelen Kanten dicht 30 gegeneinanderstoßen. Danach wird bei sich drehender Walze mittels einer Rakel Silikonkautschuk in gleichmäßiger Schichte auf die Oberfläche der Walze aufgebracht, zu einer Prägemutter vulkanisiert und anschließend abgezogen.

Die Prägemutter wird, mit der Negativnarbung nach außen, auf eine Walze aufgezogen, die zusammen mit einer zweiten Walze, auf der eine schlauchförmige Folie aus thermoplastischem Kunststoff aufgezogen ist, 35 einen Prägespalt bildet. In dem Spalt zwischen den beiden Walzen wird in die Oberfläche der thermoplastischen Folie unter Hitze und Druck die Negativform der Prägemutter eingeprägt und so eine Positivform der Narbung gebildet.

Bis zu diesem Verfahrensschritt hat sich die Diskontinuität der natürlichen Ledemarbung im Bereich der gegeneinanderstoßenden Kanten der natürlichen Narbungsvorlage aus Leder erhalten. Um diese zu beseitigen, 40 wird die Folie im Bereich der Diskontinuität ihrer Positivnarbung durch die Prägemutter überprägt, und zwar mit Oberflächenbereichen der Prägemutter, die keine Diskontinuität aufweisen. Das Überprägen erfolgt in der Weise, daß beim Durchlaufen der Diskontinuität durch den Prägespalt der Prägedruck kontinuierlich erhöht und danach wieder kontinuierlich verringert wird.

Auf die Positivform der Narbung der thermoplastischen Folie wird, während sich diese auf einer sich 45 drehenden Walze befindet, Silikonkautschuk mittels einer Rakel in gleichmäßiger Schichte aufgestrichen, der anschließend vulkanisiert wird, wobei die Walze weiterhin gedreht wird, um Ungleichmäßigkeiten in der Schichtdicke zu vermeiden.

Nach der Vulkanisation wird der so erzeugte Silikonschlauch abgezogen und umgekrempelt, so daß nun die natürliche Narbungsvorlage auf der Außenfläche ohne Diskontinuitäten vorhanden ist. Dieser Silikonschlauch 50 wird auf eine Walze gezogen, nachdem deren Oberfläche vorher mit einem Haftvermittler und einem Silikonklebstoff beschichtet worden ist. Nach dem Aushärten der Klebeschichte kann die Walze als Prägewalze in einer Vorrichtung zum kontinuierlichen Prägen einer thermoplastischen Folie verwendet werden. 55 Beispiel 4:

Es wird wie in Beispiel 3 verfahren, jedoch werden zwei rechteckförmige Stücke natürlichen Leders mit der Narbung nach außen auf die Walze aufgebracht, wobei in Umfangsrichtung verlaufende, benachbarte Ränder eng aneinander anliegen. Auf diese Weise ergeben sich bei der Prägemutter und entsprechend auch bei da- Narbung der thermoplastischen Folie Diskontinuitäten in der Narbung, die sich in Umfangsrichtung erstrecken. 60 Zum Beseitigen dieser Diskontinuitäten erfolgt ein Überprägen wie in Beispiel 1 zwischen zwei Walzen, jedoch sind diese Walzen ballig geformt, wobei die sich in Umfangsrichtung erstreckenden Diskontinuitätslinien durch die engste Stelle des Spaltes zwischen den ballig geformten Walzen geführt wird, -4-

Claims

AT397 231B so daß dort die Prägung am stärksten ist, wogegen sie in axialer Richtung entfernt davon kontinuierlich abnimmt. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Herstellen einer Prägewalze zum kontinuierlichen Prägen der Oberfläche einer Folie aus thermoplastischem Kunststoff, wobei die Prägefläche eine Negativform einer zu prägenden Narbung darstellt, bei dem auf die Oberfläche einer Narbungsvorlage ein Kunstharz als gleichmäßig dicke Schichte aufgegossen Oder aufgestrichen, danach zu einer Prägemutter ausgehärtet und diese von der Narbungsvorlage abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Narbungsvorlage natürliches Leder, Textil- oder sonstige Struktur ist, daß die Narbungsvorlage mit der Narbung nach außen auf eine Walze, deren Durchmesser im wesentlichen dem Durchmesser der herzustellenden Prägewalze entspricht, aufgebracht wird, wobei im wesentlichen die gesamte Oberfläche der Walze bedeckt ist, daß als Kunstharz Silikonkautschuk verwendet wird, daß das Aufgießen oder Aufstreichen des Silikonkautschuks auf die Narbungsvorlage und das Aushärten zu einer Prägemutter erfolgen, während sich die Narbungsvorlage auf der Walze befindet, daß mit der schlauchförmigen Prägemutter unter Hitze und Druck die Oberfläche einer schlauchförmigen Folie aus thermoplastischem Kunststoff geprägt wird, daß die die Prägung aufweisende Oberfläche der Folie in den Bereichen, die den gegeneinanderstoßenden Rändern der natürlichen Narbungsvorlage auf der Walze zugeordnet sind, unter Hitze und Druck mit der Prägemutter noch einmal überprägt und so eine endlose Positivform ohne Stöße in der Narbung erzeugt wird, daß auf die Postitvform eine weitere Schichte Silikonkautschuk aufgegossen oder aufgestrichen wird, die zu einer Prägemutter ausvulkanisiert, von der Positivform abgezogen und mit der negativen Prägeoberfläche nach außen auf die Umfangsfläche der Prägewalze aufgeklebt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbringen des Silikonkautschuks auf die auf der Walze befindliche, natürliche Narbungsvorlage erfolgt, indem die Walze ständig gedreht, dabei mittels einer Rakel die Schichte von Silikonkautschuk aufgestrichen und anschließend zu einer Prägemutter vulkanisiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schlauchförmige Folie aus thermoplastischem Kunststoff durch die schlauchförmige Prägemutter in einem Spalt zwischen zwei Walzen geprägt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie und/oder die schlauchförmige Prägemutter jeweils eine der beiden den Spalt bildenden Walzen eng umschließen.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Stücke natürlicher Narbungsvorlagen in Umfangrichtung und/oder in Achsrichtung nebeneinander auf die Walze aufgebracht werden.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Prägedruck zu Beginn des Durchlaufs des zu prägenden, sich in Achsrichtung erstreckenden Bereichs kontinuierlich zunehmend erhöht und am Schluß kontinuierlich abnehmend vermindert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Stück kontinuierlicher Narbungsvorlagen, Textilvorlagen oder sonstiger Struktur Vorlagen in Achsrichtung nebeneinander auf die Walze aufgebracht werden, daß wenigstens eine der zwei den Spalt bildenden Walzen ballig geformt ist und daß die sich in Umfangrichtung erstreckenden, zu überprägenden Bereiche, die den sich in Umfangsrichtung erstreckenden, gegeneinanderstoßenden Rändern der natürlichen Narbungsvorlage zugeordnet sind, durch die engste Stelle des Spalts zwischen den zwei den Spalt bildenden Walzen hindurchgeführt werden. -5-