Verbundmaterial Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbundma terial, welches mindestens eine Verstärkungsschicht und mindestens eine mit ihr fest verbundene Halte schicht aufweist; ferner betrifft die Erfindung das Ver fahren zur Herstellung dieses Verbundmaterials sowie dessen Verwendung.
Es sind Selbstklebebänder bekannt, bei denen eine Haftkleberschicht auf einer tragenden Folie angeordnet ist. Diese Folie besteht aus Zelluloseregenerat, PVC Polyäthylen oder anderen Kunststoffolien, Papier, Ge webe usw. Während die Gewebebänder im allgemeinen die grösste Reissfestigkeit besitzen (die in allen Rich tungen im wesentlichen gleich gross ist), ist die Reissfe- stigkeit von Papierbändern äusserst gering; bei Folien bändern lässt die geringe Weiterreissfestigkeit im allge meinen nur eine Verwendung für Zwecke zu, bei de nen keine starke Zugbeanspruchung zu erwarten ist.
Um jedoch die Weiterreissfestigkeit bzw. die Festigkeit in Längsrichtung zu erhöhen, hat man die Folien- bzw. Papierklebebänder mit einer besonderen textilen Ver stärkung versehen. Entweder besteht diese Verstärkung aus sehr lockeren Fäden, die auf der Klebeschicht oder der Selbstklebeschicht sitzen, wobei die Verklebung an den von den Fäden freigelassenen Flächen erfolgt; oder aber es erfolgt eine weitgehende oder vollflächige Kaschierung der Folie, wobei dann die Haftkleber schicht auf dem lockeren Gewebe oder einer Lage von losen, parallel und dicht nebeneinander verlaufenden textilen Fäden angeordnet ist.
Die beiden bekannten Ausführungsformen weisen neben unbestreitbaren Vorteilen folgende Nachteile auf: Bei losen Fadenlagen auf der Kleberschicht wird die Klebstoffwirkung entsprechend verringert, während bei einer vollflächigen Abdeckung der Folie die dauer hafte Verbindung der letzteren mit dem textilen Mate rial oft zu Schwierigkeiten führt, insbesondere bei Ver wendung von Gespinsten aus billigeren Naturfasern, wie Garnen aus Baumwolle.
Beim Beschichten dieser Fadenlagen und insbesondere der Gewebe entsteht durch die ungleichmässige Oberfläche entweder ein relativ hoher Haftkleberverbrauch oder eine raube Klebfläche. Auch die Saugfähigkeit derartiger Materia lien führt in gewissem Umfange zu einem erhöhten Verbrauch an Klebstoff, ohne dass dieser für die eigentliche Verklebung voll nutzbar ist. Ferner führen die hygroskopischen Eigenschaften der meisten Textil stoffe bei der Fabrikation oder auch bei der Verwen dung zu unerwünschten Nebenwirkungen.
Schliesslich ist auch der Preis eines solchen Produktes oft ein Mehrfaches desjenigen eines normalen Folienbandes. Ausserdem verlieren diese Produkte die Vorteile einer einheitlichen Kunststoffstruktur, so dass sie sich bei spielsweise nicht mehr thermisch verformen oder prä gen lassen. Die Nachteile beider Komponenten, bei spielsweise verringerte Feuchtigkeits- bzw. Chemika lienbeständigkeit usw., addieren sich.
Die deer Erfindung zugrundeliegende Aufgabe be steht darin, ein Verbundmaterial der eingangs genann ten Art zu schaffen, welches die geschilderten Nach teile nicht aufweist, dennoch preisgünstig herstellbar und sich nach dem Aufbringen einer Haftkleberschicht auch zur Verwendung als verstärktes Haftklebeband eignet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch ge löst, dass die Verstärkungsschicht aus einer polymeren thermoplastischen Kunststoffolie besteht, die mono axial überreckt ist und zum Aufsplittern in fadenartige Einzelkapillaren neigt.
Die Kunststoffolie allein würde sich nicht bewäh ren, weil sie schon während des Transportes aufsplit tern würde; die Halteschicht ergibt erst die ausrei chende Querfestigkeit und erleichtert die Handhabung und die Verarbeitung des Verbundmaterials.
Das Verfahren zur Herstellung dieses Verbundma terials kennzeichnet sich dadurch, dass man mindestens eine als Verstärkungsschicht dienende polymere ther moplastische Kunststoffolie, die monoaxial so stark ge reckt ist, dass sie in dieser Richtung eine wesentlich höhere Festigkeit aufweist und zum Aufsplittern in fadenartige Einzelkapillaren neigt, auf wenigstens einer Seite mit einer Halteschicht fest verbindet.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Ver wendung des auf wenigstens einer Seite mit einer Haft kleberschicht versehenen Verbundmaterials als ver stärktes Haftklebeband.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen: Fig.1 ein erstes Ausführungsbeispiel des Verfah rens zur Herstellung des erfindungsgemässen Verbund materials, Fig.2 ein zweites Ausführungsbeispiel des Herstel lungsverfahrens, Fig.3 ein drittes Ausführungsbeispiel des Herstel lungsverfahrens und Fig.4 bis 6 Längsschnitte durch verschiedene er- findungsgemässe Verbundmaterialien.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemäs- sen Verbundmaterials lässt man als Halteschicht eine handelsübliche Polyäthylenfolie 1 von einer Rolle ab laufen. Auf diese Polyäthylenfolie lässt man von einer zweiten Rolle eine als Verstärkungsschicht dienende, überreckte Niederdruck-Polyäthylenfolie 2 laufen. Die beiden Folien 1, 2 durchlaufen eine mit beheizten Wal zen versehene, geeignete Folien-Schweissanlage 3, in der sie miteinander verschweisst werden.
Nun wird eine in einem Behälter 4 befindliche Lösung 5 eines Haftklebers aus einer am Behälterboden befindlichen Breitschlitzdüse auf die Oberfläche der überreckten Niederdruck-Polyäthylenfolie 2 aufgetragen und unter einem Infrarotstrahler 6 durch Abdampfen des flüchti gen Lösungsmittels getrocknet.
Das in Fig.2 veranschaulichte Herstellungsverfah ren ist gegenüber demjenigen nach Fig. 1 leicht abge wandelt. Hier dient als Verstärkungsschicht eine von einer Rolle ablaufende, achtfach überreckte Polypropy- ienfolie 2a, auf deren Oberfläche ein aus einem Cur- tain-Coater 7 ausfliessender Vorhang aus einer heissen Kunstharzmischung 1a aufgebracht wird, die eine Kombination aus einem Vinylacetat-Äthylen-Copolyme- risat und einem Polyäthylen niederer Dichte darstellt.
Das so erzeugte Zwischenprodukt wird über eine Kühlwalze 8 geleitet, unter deren Einfluss die Kunst harzmischung 1a erstarrt und in diesem Zustand als Halteschicht dient. Auf die Verstärkungsschicht 2a wird wieder - wie im Beispiel nach Fig. 1 - aus einem Behälter 4 eine Haftkleberlösung 5 aufgebracht und unter einem Infrarotstrahler 6 durch Abdampfen des flüchtigen Lösungsmittels getrocknet.
Damit das fertige Verbundmaterial beim Aufrollen nicht zusammenklebt, kann man vorzugsweise unmittelbar nach der Kühl walze 8 auf der Seite der erstarrten Kunstharzmischung 1a eine von einer Rolle ablaufende Trennfolie 9 ein laufen lassen, die beispielsweise aus Silikonpapier be steht.
Das Herstellungsverfahren nach Fig.3 unterschei det sich von demjenigen nach Fig.2 unter anderem dadurch, dass hier statt einer Kühlwalze ein Kühltun nel 8a zur Anwendung gelangt, und dass die Trennfolie 9 auf die Haftkleberschicht 5 nach deren Trocknen aufgelegt wird.
Fig. 4 zeigt im Längsschnitt ein erfindungsgemässes Verbundmaterial, bei dem die Halteschicht 1 und die mit ihr fest verbundene Verstärkungsschicht 2 kreisför- mige, durch Prägen erzeugte Vertiefungen aufweist. Die durch Aufrakeln applizierte Haftkleberschicht 5 füllt die Vertiefungen aus und gewährleistet an diesen saugnapfähnlichen Stellen eine besonders gute Haf tung.
Gemäss der in Fig. 4a dargestellten Abwandlung ist es möglich, durch enge Rakelstellung nur die durch Prägen entstandenen Vertiefungen mit dem Haftkleber 5 auszufüllen, so dass eine punktförmige bzw. eine dem jeweiligen Prägemuster entsprechende dosierte Verklebung möglich ist; diese kann aus Gründen der Klebereinsparung, der Herabsetzung von Oberflächen spannungen auf dem fremden Substrat, aus Gründen der teilflächigen Belüftung oder auch aus anderen Gründen erwünscht sein.
Ein solches Prägen ist bei den eingangs beschriebe nen bekannten faden- oder gewebeverstärkten Klebe bändern nicht durchführbar.
Fig. 5 zeigt eine gekreppte Ausführung eines Ver bundmaterials gemäss der Erfindung. Auf die beispiels weise durch Prägen entstandene Kreppung ist die Haft kleberschicht 5 aufgerakelt; dadurch ergibt sich am Band eine bessere Adhäsion als auf dem Substrat, und zwar durch eine mechanische Massnahme, während dies sonst nur durch Abwandlung des Adhäsions- Kohäsions-Verhältnisses oder durch vorherige Behand lung des Bandes (z. B. durch Aufrauhen oder durch einen Haftvermittler) möglich ist. Selbstverständlich könnten - entsprechend Fig. 4a - auch nur die Vertie fungen mit dem Haftkleber ausgefüllt werden.
Ein so geprägtes Band kann erfahrungsgemäss elastischer ge handhabt und beispielsweise in Abweichung von gera den Linien geführt werden, wie dies ja auch bei ent sprechend aus Kreppapier hergestellten Bändern mit Erfolg durchgeführt werden kann.
Das Kreppen kann auch durch Schrumpfen nach Kleberauftrag bewirkt werden, wie aus Fig. 5a ersicht lich ist, so dass der Kleber dann in einer gleichmässi- gen Schichtdicke die Oberfläche bedeckt.
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform als Doppelklebe band, wie man es sonst im allgemeinen auf Gewebeba sis ausführt. Auch hier wäre zur Erhöhung des Kleb stoffauftrages eine Kreppung möglich. Ausserdem könnten drei (oder mehr) Schichten vorgesehen sein, wobei eine Schicht beispielsweise aus einer gelochten oder geschlitzten Kunststoffolie, aus Kreppapier, Ge webe usw. bestehen körnte. Es gibt unzählige Varia tionsmöglichkeiten, die hier nicht alle aufgeführt wer den können.
Erwähnt sei noch eine Ausführung, bei der zwei Splitfolien so zusammenkaschiert sind, dass ihre Auf splitterungsachsen einen Winkel von beispielsweise 90 zwischen sich einschliessen, wodurch sich in allen Richtungen eine ausserordentlich hohe Reissfestigkeit ergibt.
Die bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens zur Anwendung gelangende polymere ther moplastische Kunststoffolie 2 wird aus bekannten film bildenden Polymeren hergestellt, insbesondere aus sol chen vom Typ Polyäthylen, Polypropylen, Polyamid, Polyester usw. Die Herstellung erfolgt durch über starke Reckung in der Längsrichtung.
Hierbei wurde gefunden, dass beispielsweise im Falle einer Polypro pylenfolie eine als normal anzusprechende 3- bis 4- fache Reckung zu einer Folie guter Festigkeit führt, die aber sehr stark zum Weiterreissen neigt, während eine Reckung auf das 7- bis l2-fache - vorzugsweise das 8- bis 10-fache - der ursprünglichen Länge (unter geeig- neter Wärmezufuhr) eine Folie ergibt, die in der Längsrichtung eine Festigkeit zwischen 5 und 9 g/den aufweist, also einen ungewöhnlich hohen Wert,
und in der Querrichtung zum Aufsplittern neigt.
Derartige Folien werden neuerdings in dünne Bändchen zerschnitten und dienen nach dem Verdre hen als unverrottbarer Rohstoff für Erntebindegarn oder überhaupt als Ersatz für Schnüre und billige Garne. Während des entsprechenden Herstellungspro zesses wird im allgemeinen die unverstreckte oder vor- verstreckte Folie in dünne Bändchen zerschnitten, die dann parallel zueinander einzeln gereckt werden.
Für den vorliegenden Verwendungszweck ist es dagegen notwendig, Folienstreifen von möglichst gros- ser Breite zu erzeugen, was unter anderem wegen der Wärmezufuhr und Spannungsminderung zu gewissen Schwierigkeiten führt, aber durch entsprechende tech nische Massnahmen dennoch zu meistern ist.
Insoweit es bei Verwendung kleinerer Maschinen aggregate nur möglich ist, Folienbreiten von beispiels weise 300 mm zu erhalten, bereitet es keinerlei Schwie rigkeiten, erfindungsgemäss mehrere derartig schmaler Folienrollen so nebeneinander anzuordnen und mit entsprechend breiten polymeren Haltefolien zu kaschieren bzw. mit polymerem Material zu beschich ten, dass man die gewünschte Arbeitsbreite erhält (im allgemeinen wird das so erhaltene Erzeugnis sowieso wieder zu mehr oder weniger schmalen Einzelrollen zerschnitten).
Im übrigen bietet - wie bereits erwähnt - die Beschichtung mit dem polymeren Material aus der Schmelze ganz besondere Vorteile, und zwar nicht nur bezüglich der Arbeitsgeschwindigkeit, sondern auch deswegen, weil durch entsprechende Wärmeein stellung ein besonders schonendes Beaufschlagen der Halteschicht mit dem polymeren Kunstharz möglich ist, d. h. unterhalb jener Temperatur, die geeignet wäre, die Struktur der überreckten Folie durch Rück nahme eines Teiles der Verstreckung ungünstig zu ver ändern.
Bei einer unter Wärme und Druck stattfinden den Verschweissung oder Kaschierung muss man natürlich diese Gegebenheiten ebenfalls in Betracht ziehen, unter anderem durch entsprechende Wahl von Folien mit aufeinander abgestimmten Schmelzpunkten, wobei der Erweichungspunkt der polymeren Haltefolie - je nach Genauigkeit der Temperaturführung - um mindestens 10 bis 20 C unter dem Rückschrump- fungspunkt der überreckten Folie liegen soll. Gleiches gilt für einen zur Vereinigung beider Flächen verwen deten Kleber, z.
B. einen Siegel- oder Schmelzkleber, wobei dieser allerdings durch die äusserst geringe, für die Verbindung erforderliche Masse weniger heikel ist. Im übrigen ist der Übergang zwischen einem Haftver mittler zur Verbesserung der Verschweissungsmöglich- keiten beider Folien und der voll- oder teilflächigen Verwendung von mehr oder weniger dünnen Schmelz klebern, Siegelklebern oder Haftklebern und anderen geeigneten Verbindungsmitteln denkbar variabel und dem jeweiligen Zweck anzupassen.
Unter anderem kann durch die Einfärbung dieses Klebers das ganze Produkt auf billige Weise farbig gestaltet werden, ins- besondere durch Leuchtpigmente fluoreszierend einge stellt werden; dabei stellt die trotz der Verstärkung vorhandene Transparenz einen neuen Vorteil dar, der bei Verwendung von textilverstärkten Bändern natur- gemäss nicht erzielbar ist.
Ohne Haftkleberschicht kann das erfindungsge- mässe Verbundmaterial vielfache Verwendung finden, beispielsweise in Form von Bändchen zum Binden und Zwirnen, als verstärktes Flächengebilde für Zwecke, für die bisher Folien zu geringe Haltbarkeit besassen oder Gewebe oder Vliesstoffe zu teuer oder zu un durchsichtig waren, z. B. als Stoff für billige Regenum hänge zum Beschichten mit überzugsmassen.
Trägt man auf wenigstens eine Seite des erfin- dungsgemässen Verbundmaterials eine Haftkleber schicht auf, so eignet sich das Erzeugnis zur Verwen dung als verstärktes Haftklebeband.