Verfahren zur Herstellung von Mehrschichtengebilden durch Beschichtung von Trägerbahnen mit einem thermoplastischen Kunststoffilm In der kunststoffverarbeitenden Industrie werden vielfach Flächengebilde aus Papier, Textilien, Filz, Faservliesen oder dergleichen mit überzügen aus thermoplastischem. Kunststoff versehen. Je nach der Natur der Unterlage und des Kunststoffüberzuges die nen diese Mehrschichtgebilde für Schutzumschläge, Überzugs- und Verpackungszwecke, Verkleidungen, Polsterüberzüge, Wandbespannungen usw.
Zum Aufbringen von Kunststoffüberzügen auf Flächengebilde kann man, wenn es sich um dünne Überzüge handelt, das sogenannte Extruderverfahren anwenden, das heisst geschmolzene thermoplastische Kunststoffe werden durch eine schlitzförmige Düse, z. B. eine Breitschlitzdüse, unter Druck extrudiert. Die vollplastischen, in heissem Zustande befindlichen Kunststoffbänder werden dann mit einer Trägerbahn unter Druck vereinigt.
Ein anderes bekanntes Verfahren besteht darin, pastöse Kunststoffe über Rakelstreichmaschinen auf einen Träger aufzubringen und anschliessend durch Wärmeeinwirkung das kunststoffkaschierte Gebilde fertigzustellen.
Eine weitere, Herstellungsmethode sieht das Ka- landern einer Kunststoffolie vor, wobei diese Folie im letzten Walzenspalt durch eine Zubringerdruckwalze, welche die Trägerbahn zubringt# mit dieser unter Druck verschweisst wird.
Bei sehr dünnen Beschichtungen, die insbeson dere zur Herstellung von Verpackungsmitteln oder zur Herstellung von Schutzüberzügen gewählt werden, können auch wässrige Dispersionen auf Trägerbahnen gebracht und getrocknet werden.
Ausserdem ist es be kannt, überzugsfilme auf ExtrÜdern oder Kalandern zu erzeugen und die Vereinigung dieser Filme mit der Trägerbahn in der Weise vorzunehmen, dass ent weder der Film erwärmt oder mit einer Verbund- klebeschicht versehen und dann der Film bzw. der Film mit der Verbundklebeschicht mit der Träger bahn verbunden wird.
Alle vorgenannten Verfahren dienen somit einem begrenzten Einsatzgebiet. Sie erfordern zum Teil nicht unbeträchtliche Investitionen underfordern bei Anlaufen eine Vorlaufstrecke, die grösser ist, als es wirtschaftlich vertretbar erscheint.
<B>-</B> Das Verfahren der Erfindung bezweckt die Erzeu gung von Filmschichten, die sogar sehr dünn sein können, und deren Anbringung auf kurzem Wege auf Trägerbahnen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Her stellung von nicht textilen Mehrschichtengebilden durch Beschichtung von Trägerbahnen mit einem thermoplastischen Kunststoffilm und ist dadurch ge kennzeichnet, dass der auf die Trägerbahn aufzubrin gende Kunststoff zwischen zwei zusammenwirkende beheizbare Walzen gebracht, mittels der Walzen er wärmt und durch die mit unterschiedlicher Umfangs geschwindigkeit angetriebenen Walzen hindurch geführt wird,
worauf der im Walzenspalt sich bil dende und an die mit grösserer Umfangsgeschwin digkeit laufende Walze sich anlegende Film von die ser auf die an den Film.Mit der Umfangsgeschwindig keit der filmtragenden Walze entsprechender Ge schwindigkeit herangeführte Trägerbahn übertragen wird und- das so hergestellte Gebilde, gegebenenfalls nach überleiten über eine Kühlwalze oder nach Durchlaufen einer KüWstrecke, von der Herstellungs vorrichtung abgenommen wird.
Nach einer Ausführungsform. der Erfindung wird der auf die Trägerbahn aufzubringende Kunststoff den zusammenwirkenden Walzen als Granulat oder Pulver ziigeführt. Als Kunststoff können grundsätz lich alle thermisch plastifizierbaren Kunststoffe ver- wendet werden, insbesondere seien genannt Polyvinyl- chlorid (hart oder weich), Hoch- oder Niederdruck- polyäthylen, Polystyrol, Polyamide, Polycarbonate, Celluloseacetat.
Die beiden zusammenwirkenden Walzen können auf gleiche Temperaturen beheizt werden. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die mit grösserer Um fangsgeschwindigkeit laufende, also die filmtragende Walze, auf z. B. 1-200<B>C</B> höherer Temperatur ge halten wird- als die mit geringerer Umfangsgeschwin digkeit laufende Walze.
Das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten der zusammenwirkenden Walzen kann in ziemlich weiten Grenzen schwanken. Notwendig ist, dass die filintra- gende Walze eine grössere Umfangsgeschwindigkeit hat als die mit ihr zusammenwirkende Walze. Ver suche haben ergeben, dass es zweckmässig ist, die film tragende Walze mit einer wenigstens zehnmal grö sseren Umfangsgeschwindigkeit laufen zu lassen. Gute Erfolge liessen sich auch bei sehr grossen Un terschieden in der Umfangsgeschwindigkeit erzielen. Man kann das Verhältnis auf<B>1<I>:</I> 50</B> und darüber hin aus einstellen.
Die Temperatur der zusammenarbeitenden Wal zen kann so eingestellt werden, dass der diesen Wal zen zugeführte therinoplastische Kunststoff sich unter der Einwirkun'a der Walzentemperatur zu einer nicht mehr rieselfähigen, aber auch noch nicht fliessfähigen Masse. zusammenballt, welche sich keilförmig an die mit geringerer Umfangsgeschwindigkeit laufende Walze hängt. Dieser Keil läuft kontinuierlich dem Spalt zu, wobei er durch Druck einen Verstreckfilm an die schneller laufende Walze abgibt.
Es bildet sich dabei im Gegensatz zu den Verhältnissen beim Ka- landerverfahren kein rotierender Sumpf im bzw. ober halb des Walzenspaltes. Es tritt also keine Gegen stromturbulenz auf, welche bei den bekannten Ver- ,leicher oder mindestens annähernd fahren, die mit<B><U>g</U></B> gleicher Umfangsgeschwindigkeit der Walzen arbei ten, zum Austritt verschieden erwärmter Kunststoff teilchen führen kann.
Es ist an sich bekannt, bei Kalandern, Walz werken und dergleichen Vorrichtungen über zwei, zu sammenwirkende Walzen den zu verformenden thermoplastischen Kunststoff zuzugeben und durch Einstellung des Walzenabstandes am Walzenaustritt einen Film der gewünschten Stärke zu erzielen. Hier bei ist jedoch ein beträchtlicher Arbeitsaufwand er forderlich, der dadurch entsteht, dass der Druck und die Rückströmung des im bzw. am Spalt befindlichen Materials, welches den Spalt zu passieren bestrebt ist, sehr gross ist. Druck und Rückströmung steigern sich,<B>je</B> dünner der Film sein soll. Der Druck kann so gross werden, dass das Starrheitsvermögen der Walzen überschritten wird.
Es ist zwar möglich, durch Temperaturerhöhung den thermoplastischen Kunst stoff so weit zu verflüssigen, dass der Widerstand im Walzenspalt in tragbaren Grenzen liegt, auf jeden Fall ist aber die mechanische Belastung der filmerzeu genden Vorrichtungen sehr gross. Diese starke Be- lastung entfällt bei Ausübung des Verfahrens nach der Erfindung, wenn die Umfangsgeschwindigkeit der filmtrag genden Walze höher gehalten wird, als es bisher bei Kalandern und Walzwerken üblich war.
Zugleich gestattet das Verfahren der Erfindung, die Temperatur des zu verformenden Kunststoffes nied riger zu halten.
Es ist nicht notwendig, im Fliessbereich zu arbei ten; es genügt ein Arbeiten im plastischen Bereich. Bei Pc>Iyvinylchlorid z. B. erstreckt sich der plasti sche Bereich<B>je</B> nach Polymerisationsgrad und Weich- machergehalt von etwa<B>60</B> bis 1400<B>C.</B> Bei Poly äthylen ist der plastische Bereich enger und liegt z. B. zwischen<B>80</B> und 1200 c.
In Ausübung der Erfindung hat sich heraus gestellt, dass die Haftung des Filmes an der filni- tragenden Walze um so grösser ist,<B>je</B> höher die Tem peratur ist, bei der gearbeitet wird und auch um so grösser ist,<B>je</B> dünner der hergestellte- Film ist. über raschenderweise hindert auch eine ziemlich hohe Er hitzung des Kunätstoffmaterials dessen Abzug von der filmtragenden Walze und Verbindung mit der Trägerbahn nicht, und zwar auch dann nicht, wenn die Stärke des Filmes gerinor ist.
Mit dem Verfahren der Erfindung lassen sich dicke oder dünne Kunststoffbeschichtungen vorneh men. Sehr wichtig ist, dass man auf so geringe Schicht stärken wie 10,u und darunter kommen kann. Bei Polystyrol, Celluloseacetat, Polyäthylen und weich gemachtem Polyvinylchlorid lassen sich<B>- je</B> nach Arbeitstemperatur<B>-</B> Schichtstärken zwischen etwa <B>5</B> und 30,u erzielen. Solche geringe Schichtstärken können auf anderem Wege nicht erreicht werden.
Weitere Vorteile, die mit der Erfindung verbun den sind, liegen auch darin, dass der thermische Ein- fluss der beiden mit Umfangsgeschwindigkeitsdifferenz angetriebenen Walzen die Bildung eines sich selbst konstant haltenden hochplastischen Fütterungskeiles gestattet, welcher laufend thermisch gleichmässige Masseteile der schneller laufenden Walze zur<B>Ab-</B> nahme anbietet. Es wird also kontinuierlich ein homogener Film sehr gleichmässiger Temperatur und Stärke erzeugt, welcher Voraussetzung für eine hoch wertige Beschichtung ist.
Mit Bezug auf den thermoplastischen Kunststoff ist hervorzuheben, dass infolge des Fehlens einer Umwälzung des thermoplastischen Kunststoffes im Schmelzspalt. zufolge der langsamer laufenden Walze die grösste Materialerwärmung im Spalt und somit praktisch unter Abschluss von Sauerstoff stattfindet, welcher bei empfindlichen Kunststoffen eine Oxy dation bewirken kann.
Ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens soll an hand der bei-liegenden Zeichnung erläutert werden: la und lb sind beheizte Stahlwalzen, denen aus dem Behälter<B>8</B> thermoplastischer Kunststoff zuge führt wird. Die Walze lb wird mit grösserer Umfangs geschwindigkeit angetrieben als die Walze la. Beide Walzen sind so hoch beheizt, dass plastifizierter Kunststoff den Walzenspalt durchtritt. Die mit grö- sserer Umfangsgeschwindigkeit laufende Walze lb trägt den gebildeten Film.
Die von der Trägerbahnrolle 4 über die Leitrolle <B>9</B> und die gegebenenfalls als Vorheizwalze ausge stattete Walze<B>5</B> mit der Umfangsgeschwindigkeit der Walze lb entsprechender Geschwindigkeit kommende Trägerbahn wird im Spalt zwischen der gunirni- bezogenen Walze 2 und der filmtragenden Walze lb beschichtet. Die Trägerbahn nimmt dabei von der Walze lb den Film ab. Die beschichtete Trägerbahn kann dann gegebenenfalls noch an der Trägerwalze <B>3</B> vorbei-eführt werden.
Die beschichtete Träger bahn kann weiterhin die nicht in jedem Fall not wendige Kühlwalze<B>6</B> umlaufen. Auf der Walze<B>7</B> wird dann das beschichtete Gebilde aufgerollt.