DE1569176C - Schichtstoff aus organischem thermo plastischem Material und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schichtstoff aus organischem thermoplastischem Material und ein Verfahren zum Herstellen desselben.

Aus der österreichischen Patentschrift 200 331 ist eine mehrschichtige Folie aus zwei oder mehreren isotrop und lichtstabil gefärbten oder transparenten Schichten eines hydrophoben hochmolekularen Kunststoffes bekannt, von denen sich mindestens eine im gestreckten Zustande befindet, die ,dadurch gekennzeichnet ist, daß sie aus wenigstens zwei äußerst dünnen, nur in je einer Richtung durch Kaltstrecken gefügeorientierten Folien aus kristallinischen hochmolekularen Kunststoffen, wie Superpolyamide, Polyäthylen oder Polyvinylidenchlorid, zusammengesetzt ist, daß die Orientierungen der verschiedenen Folien in wenigstens zwei verschiedenen Richtungen verlaufen und daß die Folien durch Verschweißung oder Bindeschicht über ihre ganzen Flächen miteinander verbunden sind, d. h., es handelt sich also um eine mehrschichtige Folie, deren Schichten überall gleichartig miteinander, sei es durch Schweißen oder Kleben, verbunden sind. Es wird zwar eine Verbesserung in dieser Beziehung durch Verbinden der Schichten mittels eines druckempfindlichen Klebstoffes erreicht, der es den einzelnen Schichten erlaubt, aufeinander zu gleiten, aber bei schnellem Reißen ist auch diese Art der Schichtung nicht zufriedenstellend.

Bei früheren Versuchen wurden Schichtstoffe aus organischem thermoplastischem Material mit hohem Widerstand gegen Reißfortpflanzung aus zwei, drei oder mehr Schichten eines Films hergestellt, der in einer Richtung, z. B. durch Kaltstreckung, stark ausgerichtet worden war. Kristalline Polymere, die in dieser Weise ausrichtbar sind, sind z. B. Polyamid, Polyalkylenterephthalat, Polyäthylen, Polypropylen und Polyvinylidenchlorid. Die Ausrichtung wurde zweckmäßig bei einer Temperatur weit unterhalb des kristallinen Schmelzpunktes des Polymeren durchgeführt, und dann wurden die Filme in einem Schichtgebilde miteinander verbunden, so daß die Richtungen der Ausrichtung aneinandergrenzender Schichten einen Winkel miteinander bilden. Diese Art der Schichtung wird Querschichtung genannt.

Ein bekanntes Verfahren zur Herstellung gestreckter Filme, in denen die Richtung der Ausrichtung in einem Winkel zur Längsrichtung des Films liegt, besteht in der Kaltstreckung eines Films aus dem Polymeren in Längsrichtung, das in einer Röhrenform extrudiert worden ist. Anschließend wird die gestreckte Röhre in schrägem Verlauf aufgeschnitten.

Durch die Bindung der Schichten mit einem druckempfindlichen Klebstoff werden Schichtstoffe mit einem verbesserten Widerstand gegen Reißen erhalten, der größer ist als man es erwarten konnte aus dem bloßen Anwachsen in bezug auf die Gesamtdicke der Schicht. Diese Schichtstoffe widerstehen auch einem weiteren Reißen, wenn die Struktur einmal gebrochen ist.

Es ist bekannt, daß bei vielen Schichtmaterialien der Reißfortpflanzungswiderstand wesentlich abnimmt, wenn das Reißen sehr schnell eintritt. Es ist deshalb wünschenswert, ein Schichtmaterial herzustellen mit verbessertem Widerstand gegen eine plötzliche starke Reißfortpflanzung.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schichtstoff zu j schaffen, der eine hohe Reißfestigkeit bei stoßartiger j Beanspruchung aufweist, d. h., es soll die Fähigkeit \ solcher Schichtstoffe verbessert werden, um einem Reißen zu widerstehen, wenn diese plötzlichen starken Einwirkungen ausgesetzt werden.

Diese Aufgabe wird bei einem Schichtstoff aus organischem thermoplastischem Material, der aus mindestens zwei einachsig orientierten Kunststoffolien besteht, die mit sich kreuzenden Orientierungsrichtungen miteinander verschweißt sind, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schichten an gleichmäßig verteilten, in Abstand zueinander liegenden Punkten oder Streifen durch eine Verschweißung hoher Festigkeit und an den dazwischenliegenden Stellen durch eine Verschweißung mit geringer Festigkeit miteinander verbunden sind. Wenigstens eine der Schichten des Schichtstoffs besitzt vorteilhaft eine Vielzahl mikroskopischer Innenhöhlungen oder Vertiefungen, während die Verschweißung an den Punkten oder Streifen einen Durchmesser bzw. eine Breite von etwa 0,1 bis 5 mm, die dazwischenliegenden Bereich eine etwa 2- bis 20mal größere Breite besitzen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht eines niedermolekularen Polyäthylens auf die Stellen der schwach zu verschweißenden Oberflächen aufgetragen wird, während die Verschweißung mit hoher Festigkeit durch Kondensieren von Dämpfen eines Lösungsmittels für das Schichtmaterial an den übrigen Stellen unmittelbar vor der Vereinigung der Schichten mittels Druckwalzen erfolgt.

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Schichtstoffe dieser Art sind besonders geeignet daß sie unbedeutend sind. Es bleibt eine thixotrope zur Herstellung von Gegenständen wie Säcken, Zelt- Schicht zurück, die die Schichten vereinigt, aber inplanen und anderen Gegenständen für starke Bean- folge der niederen Molekularität des gelösten Stoffs spruchung, bei denen ein hoher Widerstand gegen ist diese Schicht ziemlich brüchig, und dies gestattet es plötzlich auftretende starke Reißkräfte bedeutsam ist. 5 dem Schichtstoff bei der Einwirkung von Kräften,

Der Ausdruck »Verschweißung«, wie er bier be- daß die Schichten aufeinandergleiten und so die

nutzt wird, bezeichnet die Herstellung von Verbin- plötzliche Wirkung herabgesetzt wird,

düngen zwischen den Schichten, wie dies nachfolgend Das nachfolgende Beispiel beschreibt eine Ausfüh-

auseinandergesetzt wird. rungsform des Schichtstoffs der vorliegenden Erfin-

Die starke Verschweißung bildet eine wirklich feste io dung.
Verbindung zwischen den Schichten und kann in geeigneter Weise durch Erhitzen, durch mechanische Beispiel
Einwirkung einschließlich Ultraschallwirkung oder

durch chemische Einwirkung, wie durch Lösungspro- Es werden zwei Filme eines hochkristallinen hoch-

zesse oder durch Anwendung schnell polymerisieren- 15 verdichteten Polyäthylens, d. h. von Äthylenpolyme-

der Monomere, durchgeführt werden. ren mit einer Dichte von wenigstens etwa 0,04, be-

Die punktartige oder streifenartige starke Ver- stimmt an einer gekühlten, durch Druck geformten

schweißung soll zweckmäßig einen Durchmesser oder Probe, einer gleichachsigen Ausrichtung mit einem

eine Breite von 0,1 bis 5 mm haben, und die dazwi- Winkel von 60° zur Längsrichtung durch Streckung

schenliegenden Räume sollen etwa 2- bis 20mal grö- 20 bei Raumtemperatur unterworfen. Ein Schichtstoff

ßer sein. wird aus diesen Filmen auf folgende Weise herge-

Die schwache Verschweißung kann vor oder nach stellt. Die Filme werden so geschichtet, daß die Rich-

der Pulververschweißung durch Anwendung einer tungen der Ausrichtung einen Winkel miteinander

Schicht von niedermolekularem Polyäthylen mit bilden. Zur Durchführung der Schichtung wird auf

einem Molekulargewicht von etwa 5000 bis 10000 25 die miteinander in Berührung kommenden Oberflä-

durchgeführt werden. Das Polyäthylen kann in einem dien ein 10 °/oiges Gel aus einem niedermolekularen

entsprechenden Lösungsmittel, wie Toluol oder Xy- Polyäthylen mit einem durchschnittlichen Molekular-

lol, oder durch Erhitzen gelöst werden. Beim Abküh- gewicht von etwa 10 000 durch Lösen in heißem To-

len schlägt sich das Polyäthylen nieder und bildet mit luol und Abkühlen angewendet, wodurch sich das

dem Lösungsmittel ein thixotropes Produkt, das z. B. 30 Polyäthylen niederschlägt und ein gelartiges Produkt

in einer Weise angewendet werden kann, wie man sie bildet. Dieses Produkt wird in einer Schicht von 1 bis

im Druckverfahren benutzt, und es ist zweckmäßig, 2 μ Dicke mit Hilfe von Druckwalzen aufgetragen,

das Polyäthylen in einer 10%igen Konzentration zu wobei die Anwendung in Längsstreifen von 20 mm

verwenden. An Stelle eines niedermolekularen Poly- Breite mit einem Abstand von 2 mm voneinander

äthylens können auch ein Paraffinwachs oder derglei- ₃₅ stattfindet. Die zwei Filme werden dann in einem

chen Produkte von paraffinischer Natur verwendet Paar Schichtwalzen vereinigt, der Toluoldampf wird

werden. auf die Filme in der Spalte der Walzen geblasen und

Eine schwache Verschweißung kann des weiteren löst eine ganz dünne Oberflächenschicht der Filme an mit Hilfe von Toluol oder Xylol, in welchem geringe denjenigen Stellen, die von der Lösung des niederpo-Mengen von z. B. Aluminiumstearat oder einem 40 lymeren Äthylens nicht bedeckt sind, wodurch eine mineralischen oder pflanzlichen Öl gelöst sind, das starke Verschweißung im Vergleich zu der schwachen die Lösekraft des Toluols oder Xylols herabmindert, Verschweißung der durch die genannte Lösung bedurchgeführt werden. deckten Teile herbeigeführt wird.

Bei Anwendung des letztgenannten Verschwei- Infolge der geringen Mengen an Schweißaufwand

ßungsmittels in einer Schicht mit einer Dicke von 45 sind die Kosten der Herstellung eines Schichtstoffes

einigen 1 bis 2 μ dampft ein Teil des Lösungsmittels dieser Art wesentlich herabgesetzt, und das erhaltene

ab, und der Rest wandert gegebenenfalls in die Filme Produkt ist besonders geeignet z. B. für Zeltplanen

des Schichtgebildes, aber die Mengen sind so gering, für geringere Beanspruchungen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schichtstoff aus organischem thermoplastischem Material, der aus mindestens zwei einachsig orientierten Kunststoffolien besteht, die mit sich kreuzenden Orientierungsrichtungen miteinander verschweißt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten an gleichmäßig verteilten, in Abstand zueinander liegenden Punkten oder Streifen durch eine Verschweißung hoher Festigkeit und an den dazwischenliegen-' den Stellen durch eine Verschweißung mit geringer Festigkeit miteinander verbunden sind.

2. Schichtstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Schichten eine Vielzahl mikroskopischer Innenhöhlungen oder Vertiefungen besitzt. ■ .

3. Schichtstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschweißung an den Punkten oder Streifen einen Durchmesser bzw. eine Breite von etwa 0,1 bis 5 mm, die dazwischenliegenden Bereiche eine etwa 2- bis 20mal größere Breite besitzen.

4. Verfahren zum Herstellen der Schichtstoffe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht eines niedermolekularen Polyäthylens auf die Stellen der schwach zu verschweißenden Oberflächen aufgetragen wird, während die Verschweißung mit hoher Festigkeit durch Kondensieren von Dämpfen eines Lögungsmittels für das Schichtmaterial an den übrigen Stellen unmittelbar vor der Vereinigung der Schichten mittels Druckwalzen erfolgt.

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