DE1753695A1 - Kunststoffmaterial von kunstlederartiger Beschaffenheit sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen Materials und Vorrichtung zur Durchfuehrung eines derartigen Verfahrens - Google Patents

Kunststoffmaterial von kunstlederartiger Beschaffenheit sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen Materials und Vorrichtung zur Durchfuehrung eines derartigen Verfahrens

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Description

Yamanashi Kasei Kogyo Co., Ltd, No. 4315-18 Kofuchu Machi, Kofu-Shi, Yamanashi-Ken,
Japan
Kunststoff»aterial von kunstlederartiger Beschaffenheit sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen Materials und Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kunststoffmaterial von kunstlederartiger Beschaffenheit sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Materials und eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.
Aus der US-Patentschrift 3 027 595, der kanadischen Patentschrift 643,347 sowie den britischen Patentschriften 889,783, 1 048 928 und 1 048 929 sind Verfahren zur Herstellung von
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polartigen Erhebungen bekannt, wobei die polartigen Erhebungen nit Hilfe einer Formtrommel oder Matrize an einer Bahn aus thermoplastische« Material geformt werden. Die so erhaltenen Erhebungen haben die gleiche oder jedenfalls nahezu die gleiche Höhe wie die entsprechenden Vertiefungen in der Formtrommel bzw. Matrize.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, ein kunstlederartiges Material großer Mechanischer Festigkeit, gleichzeitig aber guter Flexibilität und Anschmiegsamkeit zu schaffen, das gewellte, haarartige Erhebungen hat, die im Verhältnis wesentlich feiner und vorzugsweise auch langer als die polartigen Erhebungen der bekannten Kunststoffmaterialien sind.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Kunststoffmaterial von kunstlederartiger Beschaffenheit erflndungsgemäß durch eine Stoffgewebe-Trägerschicht sowie eine fest damit verbundene Kunststoffschicht gekennzeichnet, die auf ihrer der Trägerschicht abgewandten Seite unmittelbar in eine große Anzahl kleinerer und dünner haarartiger, unregelmäßig gekrümmter Erhebungen übergeht, die mit der Kunststoffschicht eine unmittelbare Einheit bilden und in Längsrichtung gesehen einen Querschnitt unterschiedlicher Größe und Form haben und dabei dem Kunststoffmater!al ein Wildlederartiges
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Aussehen verleihen.
Ein solches, dicht mit unregelmäßig gekrümmten, haarartigen Erhebungen besetztes Material fühlt sich in ähnlicher Weise wie Wildleder weich und warm an. Es kann vorteilhafterweise beispielsweise als Oberleder für Schuhe, für die Herstellung von Handtaschen sowie für andere Zwecke verwendet werden, für die der Einsatz von Wildleder in Frage kommt. Die Stoffgewebe-Trägerschicht gewährleistet eine leichte Handhabung des Kunstleders beim Nähen oder Kleben. Dabei trägt das Stoffgewebe außerdem dazu bei, dem Kunstleder eine gewisse Festigkeit zu geben und ein Knicken oder Faltenbilden des Materials zu verhindern.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ferner, ein Verfahren zu schaffen, das sich in besonders vorteilhafter Weise zur Herstellung eines Kunststoffmaterials nach der Erfindung eignet. Ein solches Verfahren zur Herstellung eines wildlederartigen Kunststoffmaterials kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß die als Gewebebahn ausgebildete Stoffgewebe-Trägerschicht auf einer Seite mit einer thermoplastischen Kunststoffbeschichtung versehen und hierauf die Beschichtung kontinuierlich so weit erhitzt wird, bis ihre Oberfläche sich im geschmolzenen Zustand befindet, daß hierauf die Kunststoffbeschichtung
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mit der geschmolzenen Oberfläche in eine Vielzahl von im wesentlichen konischen Vertiefungen gedrückt, anschließend die Gewebebahn auf eine Temperatur abgekühlt wird, die geringfügig oberhalb des Erstarrungspunktes der thermoplastischen Kunststoffbeschichtung liegt, daß sodann die thermoplastische Kunststoffbeschichtung von den Vertiefungen abgezogen wird, ehe die Temperatur der zunächst geschmolzenen Oberfläche wieder auf die Erstarrungstemperatur abgesunken ist, und daß schließlich die thermoplastische Beschichtung zum Erstarren gebracht wird. *
Damit ist es möglich, die Kunststoffbeschichtung kontinuierlich auf die Gewebebahn aufzubringen und die doppelschichtige Bahn in Rollenform zu bringen. Die Bildung der haarartigen Erhebungen kann ebenfalls kontinuierlich erfolgen, wobei die doppelschichtige Bahn mit konstanter Geschwindigkeit von der Rolle abgewickelt und die in der gewünschten Weise mit den haarartigen Erhebungen versehene Bahn anschließend wieder in Rollenform gebracht wird. Der gesamte Vorgang kann daher fortlaufend und ohne Unterbrechungen abgewickelt werden.
Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen'Verfahrens sind die zur Bildung der haarartigen Erhebungen
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dienenden Vertiefungen in dem Hantel einer zylinderförmigen Matrizentrommel vorgesehen, die auf der die Kunststoffbeschichtung tragenden Seite der Gewebebahn angeordnet ist und der auf der der Kunststoffbeschichtung abgewandten Seite der Gewebebahn eine zum kontinuierlichen Eindrücken der geschmolzenen Kunststoffbeschichtung in die Vertiefungen geeignete Andrückrolle gegenüberliegt.
Weitere Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung werden nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit der zugehörigen Zeichnung erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 schematisch den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie die grundlegenden zu dessen Durchführung erforderlichen Vorrichtungen;
Fig. 2 in vergrößertem Maßstab einen radialen Teilschnitt durch eine zur Bildung der haarartigen Erhebungen geeignete Formtrommel;
Fig. 3 schematisch eine Teildraufsicht auf die der Fig. 2 zugrunde liegende Formtrommel;
Fig. 4 in im Verhältnis zu den tatsächlichen Abmessungen etwa zwanzigfach vergrößertem Maßstab einen Tel X-
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Längsschnitt durch das Wildlederartige Kunststoff material gemäß der Erfindung.
Die Dicke der zu verarbeitenden Bahn ist im Hinblick auf das erfindungsgemäße Verfahren nicht kritisch.
Das als Träger dienende Gewebe soll eine Maschenweite haben, die es ermöglicht, die im geschmolzenen Zustand befindliche thermoplastische Kunststoffbeschichtung zu halten, außerdem soll gewährleistet sein, daß das Gewebe bei einer Erhitzung auf annähernd 250°C nicht verkohlt, seine mechanische Festigkeit jedoch beibehält.
Für die thermoplastische Beschichtung kommen verschiedene Kunststoffe in Frage, beispielsweise PVC (Polyvinylchlorid) , Polyaethylen oder Polyvinylalkohol, wobei PVC als repräsentative Kunststoffsorte betrachtet werden kann. Die Stärke der Beschichtung wird zwischen 0,3 bis 2 mm, vorzugsweise zwischen 0,5 bis 1 mm gehalten. Die Breite der Beschichtung wird durch die wirksame Länge der an der Durchführung des Verfahrens beteiligten Vorrichtungen, insbesondere der Formtrommel ,bestimmt. Das thermoplastische Material für die Kunststoffbeschichtung, das als Fertigprodukt in Rollen form bezogen wird, wird auf etwa 1300C bis 1500C erhitzt und unter Hindurchleitung zwischen einer auf 13O°C bis ISO0C
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erhitzten Walze sowie einer Druckrolle mit einem geeigneten Gewebe beschichtet, worauf der Kunststoffschicht-Gewebe-Aufbau abgekühlt und dann aufgewickelt wird.
Der PVC-FiIm hat folgende Zusammensetzung:
Gewichtsanteile
PVC-Harz 80 — 120
Dioktylphthalat 60 ~ 100
Stabilisator 2 — 3
Farbstoff 2 — 3
Eine besonders geeignete Zusammensetzung ist dabei folgende:
GewichtsanteiIe
PVC-Harz 100
Dioktylphthalat 8O
Stabilisator 2
Farbstoff 2
Die Grundlage des Herstellungsverfahrens gemäß der Erfindung werden in Verbindung mit den Fig. 1, 2 und 3 beschrieben.
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Eine aus einer Stoffgewebe-Trägerschicht 10 sowie einer PVC-Schicht 11 bestehende Bahn wird zu einer Rolle 21 aufgewickelt. Von dieser Rolle 21 wird die Bahn 20 mit einer Geschwindigkeit von 1 bis 2 Metern pro Minute abgenommen, wobei sie unter der Führungsrolle 40 hindurchläuft. Eine Vorheizrolle 22 stützt die Trägerschicht 10 ab, während von einer Heizeinrichtung 23 mit elektrischen Heizelementen 24 Strahlungshitze auf die Schicht 11 gerichtet wird, so daß sich die Schicht 11 auf ei;ne Temperatur von etwa 160°C bis 180°C erhitzt und es somit zum Schmelzen der Schichtoberfläche kommt.
Anschließend gelangt die Bahn zu einer Formtrommel 26, die durch überhitzten Dampf auf 120°C bis 140°C erhitzt wird. Eine Gummi-druckrolle 28 mit einer ShoreHärte von 30 bis 40 drückt die Bahn 20 mit ausreichend großer Kraft an den Mantel der Formtrommel 26 an. Dabei wird die erwärmte Kunststoffschicht 11 fest gegen die Formtrommel gedrückt. Dadurch dringt die geschmolzene Schicht in feine Vertiefungen 27 ein, die an der Oberfläche der Formtrommel dadurch gebildet sind, daß feine Nadeln in die Oberfläche eingehämmert und anschließend wieder entfernt werden. Die so gebildeten Vertiefungen 27 haben eine Tiefe von 0,5 bis 2,0 mm,mit einem Durchmesser an der Oberfläche zwischen
ο 0,3 bis 1 mm. Die Anzahl der Vertiefungen je cm beträgt
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etwa 2 000 bis 120. Das befriedigendste Ergebnis wurde mit Vertiefungen erzielt, die eine Tiefe von 0,7 bis 1,2 ram, einen Durchmesser von 0,35 bis 0,5 mm sowie eine Dichte
2 von 1 000 bis 400 Vertiefungen pro cm hatten.
In Nähe des Umfanges der Formtrommel 26 ist eine Leitrolle 30 an einer Stelle angeordnet, die gegenüber der Stelle, an der die Formtrommel 26 und die Andrucktrommel einander gegenüberliegen bzw. an der die Verbindungslinie der Achsen der beiden Trommeln 26 und 28 die Bahn 20 schneidet, um etwa 80 Grad versetzt ist. Die Bahn 20 haftet an der Formtrommel 26, bis sie an der Leitrolle 30 vorbeiläuft, wo dann die Bahn 20 von der Formtrommel 26 abgezogen wird. Aus einem unterhalb der Leitrolle 30 angeordneten Rohr 32, in dessen Wandung radiale Löcher vorgesehen sind, wird kaltes Wasser ausgesprüht, um die Rückseite der Bahn 20 zu kühlen. Die Temperatur des Wassers wird bei 5 C - 10°C gehalten, und es werden pro Minute etwa 5 - 10 1 Wasser ausgesprüht.
Die Temperatur der von der Formtrommel 26 abgezogenen Schicht soll 50°C - 70°C betragen. Das in die Vertiefungen 27 eingedrungene PVC soll bei einer Temperatur abgezogen werden, die nicht zu viel höher liegt als die Temperatur, bei der PVC beginnt weich zu werden und die zwischen
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80°C - 90°C liegt. Infolge der vorstehend erwähnten Kühlung verfestigt sich die Schicht 11 und haftet fest an der Stoffgewebe-Trägerschicht 10. Beim Abziehen der Bahn von der Formtrommel 26 treten daher auch keine Probleme in der Richtung auf, daß sich etwa die Schicht 11 von der Trägerschicht 10 lösen würde.
Das in die Vertiefungen 27 eingedrückte PVC haftet an den Wandungen der Vertiefungen 27, und da die Temperatur bei 80°C - 90°C gehalten wird, wird der Kunststoff in die Länge gezogen, so daß haaratige Erhebungen oder Faserstücke 33 gebildet werden, wenn die Schicht 11 von den nadelgeformten Vertiefungen 27 abgezogen wird. Die Art und Weise, in der der Kunststoff an den Wandungen der Vertiefungen 27 haftet, schwankt entsprechend der Erwärmung und der Kühlung der Formtrommel 26 sowie der Kühlung der Bahn und Form und Durchmesser der Vertiefungen 27. Nach dem Abziehen des Kunststoffes von der Formtrommel unterscheiden sich die haarartigen Erhebungen oder Faserstücke 33 daher sämtlich in ihrer Länge, die etwa das 1,5 - 3fache der Tiefe der im wesentlichen konischen Vertiefungen 27 beträgt. Aus dem gleichen Grunde,und weil außerdem das PVC eine nichthomogene Zusammensetzung hat, erfolgt das Abziehen des Kunststoffes in ungleichmäßiger Weise. Das führt zu der wellenförmigen Gestaltung der Faserstücke 33. Ein weiterer Faktor,
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der ebenfalls zu einer Welligkeit der Faserstücke führt, sind die ungleichmäßigen Spannungen, die sich in dem Material ausbilden, wenn die Faserabschnitte in der atmosphärischen Luft abkühlen und dabei schrumpfen.
In Fig. 4 sind die haarartigen Faserstücke 33 in ihrem endgültigen Zustand wiedergegeben. Einige der Faserstücke sind im Inneren hohl, während andere dieser Faserabschnitte verzweigte Enden haben. Die Gründe für diese Art der Ausbildung der Faserstückefeind bisher noch nicht bekannt.
Die fertiggestellte, nunmehr die haarartigen Erhebungen aufweisende Bahn 34 wird zu einer Rolle 35 aufgewickelt und in dieser Form gelagert und transportiert. Von dieser Rolle kann das Material abgewickelt und die Bahn je nach Bedarf in Stücke geeigneter Größe zugeschnitten werden, um daraus Oberleder für Schuhe, Handtaschen oder andere für die Verwendung von Wildleder geeignete Artikel daraus herzustellen.
Patentansprüche
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. /Kunststoffmaterial von kunstlederartiger Beschaffenheit,
    gekennzeichnet durch eine Gewebeträgerschicht (10) sowie eine fest damit verbundene thermoplastische Kunststoffschicht (11), die auf ihrer der Trägerschicht (10) abgewandten Seite unmittelbar in eine große Anzahl kleinerer und feiner haarartiger, unregelmäßig gekrümmter Faserstücke (33) übergeht, die mit der Kunststoffschicht (11) eine unmittelbare Einheit bilden und in ihrer Längsrichtung gesehen einen Querschnitt unterschiedlicher Größe und Form haben und dabei dem Kunststoffmaterial ein wildlederartiges Aussehen verleihen.
    2. Kunststoffmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschicht (11) eine Stärke von etwa 0,3 bis 2 mm hat und daß die Länge der Faserstücke (33) zwischen etwa 0,75 bis 3 mm und etwa 1,5 bis 6 mm beträgt.
    3. Kunststoffmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die FaserstUcke (33) wenigstens teilweise hohl sind.
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    4. Kunststoffmaterial nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Faserstücke (33) verzweigte Enden hat.
    5. Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffmaterials nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die als Gewebebahn ausgebildete Trägerschicht (10) auf einer Seite mit einer thermoplastischen Kunststoffschicht (11) versehen wird, so daßeine Bahn (20) entsteht, daß hierauf die Schicht (11) kontinuierlich so weit erhitzt wird, bis ihre Oberfläche sich im geschmolzenen Zustand befindet, sodann die Kunststoffschicht (11) mit der geschmolzenen Oberfläche in eine Vielzahl von im wesentlichen konischen Vertiefungen (27) gedrückt und anschließend die Gewebebahn auf eine Temperatur abgekühlt wird, die geringfügig oberhalb des Erstarrungspunktes der thermoplastischen Kunststoffschicht (11) liegt, daß danach die thermoplastische Kunststoffschicht (11) von den Vertiefungen (27) abgezogen wird, ehe die Temperatur der zunächst geschmolzenen Oberfläche wieder auf die Erstarrungstemperatur abgesunken ist, und daß schließlich die thermoplastische Schicht (10) zum Erstarren gebracht wird.
    β. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
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    die thermoplastische Schicht (11) auf eine Temperatur erhitzt wird, die etwa zwischen 110° bis etwa 1800C
    liegt, und daß die Vertiefungen (27) auf eine Temperatur von etwa 120° bis etwa 1400C gebracht werden.
    7. Verfahren nach Anspruch 5-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (11) vor den Abziehen von den Vertiefungen auf eine Temperatur von etwa 50° bis etwa 700C abgekühlt wird.
    8. Verfahren nach Anspruch 5-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht (10) durch Besprühen mit Wasser auf eine Temperatur von etwa 5°C bis etwa 100C abgekühlt wird.
    9. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (27) in dem Mantel einer als Matrizentrommel ausgebildeten zylinderförmigen Formtrommel (26) vorgesehen sind, die auf der die Kunststoffschicht (11) tragenden Seite der Trägerschicht (10) angeordnet ist, und daß rfder Formtrommel (26) auf der der Kunststoffschicht (11) abgewandten Seite der Trägerschicht (10) eine zum kontinuierlichen Eindrücken der geschmolzenen Kunststoffschicht (11) in die Vertiefungen (27) geeignet· An«
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    druckrolle (28) gegenüberliegt.
    10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Formtrommel (26) etwa 120 bis 2 000 Ver-
    tiefungen pro cm aufweist.
    11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Fon»trommel (26) auf der der Kunststoffschicht (11) abgewandten Seite der Gewebebahn (10) eine im Verhältnis zu einer Verbindungslinie der Achsen der Trommel (26) und der Andruckrolle (28) in Fortlaufrichtung der behandelten Bahn (20) um etwa 80 Winkelgrade versetzte Leitrolle (3O) gegenüberliegt.
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