DE1753695B2

DE1753695B2 - Kunststoffmaterial von wildlederartiger beschaffenheit sowie verfahren und vorrichtung zur herstellung eines solchen materials

Info

Publication number: DE1753695B2
Application number: DE19671753695
Authority: DE
Inventors: Tatsuo Kofu Yamanashi Watanabe (Japan)
Original assignee: Yamanashi Kasei Kogyo Co , Ltd , Kofu, Yamanashi (Japan)
Priority date: 1966-06-01
Filing date: 1967-05-27
Publication date: 1973-03-15
Also published as: DE1753695C3; GB1169621A; US3600260A; DE1753695A1

Description

Form sowie wenigstens teilweise xer.'weicie Fnden haben.

Durch diese besonders ausgeprägte L'nregelmälMe· keil der Oberfläche des Kunstsioffnunerials nach der Errindung wird ein für Kunststoff materialien bisher nichi bekanntes Erscheinungsbild mit der angestrebten starken Annäherung an natürliches Wildledermaterial erzielt.

Ein besonders \ortcilhaftes Verfahren /ur Herstellung des Kunststoffmaterials nach der Ertindung. bei dem die als Gewebebahn ausgebildete Trägerschicht auf einer Seite mit einer thermoplastischen Kunststoffschicht versehen wird, so daß eine Bahn inisteht, hierauf die Kunststoffschicht kontinuierlich so weit erhitzt wird, bis ihre Oberfläche sich im geschmolzenen Zustand befindet und anschließend die Kunststoffschicht mit der geschmolzenen Oberfläche in eine \ lel/ahl \on im wesentlichen konischen Verliefungen gedrückt wird, zeichnet sich in Weiterbildung der Ertindung dadurch aus. daß die Trägerschicht auf eine Temperatur abgekühlt wird, die geringfügig oberhalb de* Erstarrungspunktes der thermoplastischen Kunststoffschicht liegt, daß danach die thermoplastische Kunststoffschicht \on den Vertiefungen abgezogen wird, ehe die Temperatur der zunächst geschmolzenen Oberfläche wieder auf die Erstarrungstemperatur abgesunken ist. und daß schließlich die thermoplastische Kunststoffschicht zum Erstarren gebracht wird.

Durch das »Abschrecken« der faserartigen Erhebungen im noch plastifizierbaren Zustand erhält man auf einfache Weise ein Kunststoffmaterial mit dem besonders irregulären Faseraufbau des Kunststoffmaterials nach der Erfindung.

Eine zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung besonders geeignete Vorrichtung, mit einer die konischen Vertiefungen aufweisenden Formtrommel, der eine zum kontinuierlichen Eindrücken der geschmolzenen Kunststoffschicht in die Vertiefungen geeignete Andruckrolle gegenüberliegt, weist vorzugsweise eine Leitrollc auf, die der Formtrommel auf der der Kunststoffschicht abgewandten Seite der Trägerschicht gegenüberliegt und im Verhältnis zu einer Verbindungslinie der Achsen der Formtrommel und der Andrucktrommel in Fortlaufrichtung der behandelten Bahn um etwa 80 Winkelgrade versetzt ist. Dadurch wird das Kunststoffmaterial für eine genügend lange Zeit in den Vertiefungen gehalt., n, um sich deren Konturen anzupassen, dann jedoch so von den Vertiefungen abgezogen, daß es zu der gewünschten Streckung und Deformierung der in den Vertiefungen gebildeten Erhebungen kommt.

Das erfindungsgemäß hergestellte, dicht mit unregelmäßig gekrümmten, haarartigen Erhebungen besetzte Kunststoff 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 als Gewebebahn ausgebildete Trägerschicht gewährleistet eine leichte Handhabung des Kunststoffmaterials beim Nähen oder Kleben. Dabei trägt d^;? Gewebebahn außerdem dazu bei, dem Kunststoffmaterial eine gewisse Festigkeit zu geben und ein Knicken oder Faltenbildungen des Materials zu verhindern.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der zugehörigen zeichnung erläutert. In der Zeichnung "igt F i g. 1 schematisch eine Anordnung zur Herstellung des Kunststoffmaterials nach der Ernndung.

F ι g. 2 in vergrößertem Maßstab einen radialen Teilschnitt durch eine zur Bildung der huan'rtigen Faserstücke geeignete Fomurommel.

F i g. 3 eine Teüdraufsich; auf eine der F ι g. 2 zugrunde liegende Formtroinmel und F · g. 4 in im Verhältnis zu d?n tatsächlichen Ab-

iö messungen etwa zwanzigfach vergrößertem Maßstab einen Teil-Längsschnitt durch das wildlederartige Kunstsioffmaterial nach der Ertindung.

Im einzelnen zeigt F i g. 1 eine aus einer Trägerschicht 10 sowie einer Kunststoffschicht Il bestehende Bahn 20. die zunächst zu einer Rolle 21 aufgewickelt ist. Die Trägerschicht 10 ist als Gewebebahn ausgebildet und besteht vorzugsweise aus Stoff. Die Gewebebahn soll eine M ischenweite haben, die es ermöglicht, der im geschmolzenen Zustand befindlichen

ao thermoplastischen Kuiistoffbeschu'hiung Halt /u geben. Das Material der Gewebebahn soll gewährleisten, daß die Gewebebahn bei einer Erhitzung auf annähernd 250" C nicht \erkohlt und auch bei dieser Temperatur ihre mechanische Festigkeit beibehält.

Die Kunststoffschicht 11 besteht aus thermoplastischem Material. Dafür kommen verschiedene Kunst · stoffe in Frage, beispielsweise Polyvinylchlorid (PVO. Polyäthylen oder Polyvinylalkohol, wobei PVC alrepräsentati\er Kunststoff betrachtet werden kann.

Die Stärke der Kunststoffschicht wird /wischen 0.3 bis 2 mm. vorzugsweise 0,5 bis 1 mm gehalten.

Das thermoplastische Material für die Kunstsioifbesehichtung. das als Fertigprodukt in Rollenform bezogen wird, wird auf etwa 1.V bis 150 C erhitzt und unter Hindurchleitung zwischen einer auf 130 bis 150 C erhitzten Walze sowie einer Druckrolle 1111! der Gewebebahn beschichtet, worauf der Kunststoffschicht-Gewebebahn-Aufbau abgekühlt und dann aufgewickelt wird.

Von der Rolle 21 wrd die Bahn 20 mit einer Geschwindigkeit von 1 bis 2 m/min abgezogen, wobei sie unter einer Führungsrolle 40 hindurchläuft. Eine Vorheizrolle 22 stutzt die Trägerschicht 10 ab. während von einer Heizeinrichtung 23 mit elektrischen Hei/-elementen 24 Wärme auf die Kunststoffschicht 11 ahgestahlt wird, so daß sich die Kunststoffschicht Il auf eine Temperatur von etwa 160 bis 180' C erwärmt und es somit zum Schmelzen der Schichtoberflüche kommt.

Anschließend gelangt die Bahn 20 /u einer i-'ormtrommel 26, die durch überhitzten Dampf auf 120 bis 140'C erwärmt wird. Eine Gummi-Andrucktrommel 28 mn einer Shore-Härte von 30 bis 40 drückt die Bahn mit ausreichend großer Kraft an den Mantel der Formtrommel 26 an. Dabei wird die erwärmte Kunststoffschicht II fest gegen die l'onntrommel 26 gedrückt. Die geschmolzene Kunststoffschicht Il dringt in feine Vertiefungen 27 ein. die an der Oberfläche der Fcrmtrommcl 26 durch Einhämmern feiner Nadeln in die Oberfläche gebildet worden sind. Die so gebildeten Vertiefungen 27 haben eine Tiefe von 0,5 bis 2,0 mm, wobei ihr Durchmesser an der Oberfläche zwischen 0,3 bis 1 mm liegt. Die Anzahl der Vertiefungen je cm- beträgt etwa 2000 bis 120. Die

besten Ergebnisse wurden mit Vertiefungen erzielt. die eine Tiefe von 0,7 bis 1,2 mm. einen Durchmesser von 0,35 bis 0,5 mm sowie eine Dichte von K)OO bis 400 Vertiefungen pro cm'- halten.

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In der Nähe des Umfangs der Formtrommel 26 sammensetzung hat, erfolgt das Abziehen der Kunstist eine Leitrolle 30 an einer Stelle angeordnet, die sloffschicht in ungleichmäßiger Weise. Das führt zu gegenüber der Stelle, an der die Formtrommel 26 der unregelmäßigen, wellenförmigen Gestaltung der und die Andrucktrommel 28 einander gegenüberliegen Faserstückc 33. Ein weiterer Faktor, der ebenfalls bzw. an der die Verbindungslinie der Achsen der 5 zur unregelmäßigen Ausgestaltung der Faserstückc beiden Trommeln 26 und 28 die Bahn 20 schneidet, beiträgt, sind die ungleichmäßigen Spannungen, die um etwa 80° versetzt ist. Die Bahn 20 haftet an der sich in dem Material ausbilden, wenn die Faser-Formtrommel 26, bis sie an der Leitrolle 30 vorbei- abschnitte in der Umgebungsluft abkühlen und dabei läuft, wo dann die Bahn 20 von der Formtrommel 26 schrumpfen.

abgezogen wird. Aus einem unterhalb der Leitrolle 30 io Mit F i g. 4 sind die haarartigen Faserstücke 33 in angeordneten Rohr 32, in dessen Wandung radiale ihrem endgültigen Zustand wiedergegeben. Einige der Löcher vorgesehen sind, wird kaltes Wasser aus- Faserstucke sind im Inneren hohl, während andere gesprüht, um die Rückseite der Bahn 20 zu kühlen. Faserstücke verzweigte Enden haben. Die Gründe Die Temperatur des W"ssers wird bei 5 bis 10⁰C für diese Art der Ausbildung der Faserstücke sind behalten, und es werden pro Minute etwa 5 bis 10 1 15 bisher noch nicht bekannt. Im übrigen sind die Faser-Wasser ausgesprüht. stücke unregelmäßig nach verschiedenen Seiten ge-

Die Temperatur der von der Formtrommel 26 ab- krümmt.

gezogenen Kunststoffschicht soll 50 bis 7O⁰C betragen. Die fertiggestellte, nunmehr die haarartigen Faser-Das in die Vertiefungen 27 eingedrungene Material stücke 33 tragende Bahn 34 wird zu einer Rolle 35 der Kunststoffschicht 11 soll bei einer Temperatur 20 aufgewickelt und in dieser Form gelagert und transabgezogen werden, die nicht wesentlich höher liegt als portiert. Von dieser Rolle kann das Material abdie Temperatur, bei der das Material der Kunststoff- gewickelt und die Bahn je nach Bedarf in Stücke schicht beginnt, weich zu werden, wobei diese Tempe- geeigneter Größe geschnitten werden, um daraus ratur für PVC bei etwa {!0 bis 90⁰C liegt. Infolge der Oberleder für Schuhe, Handtaschen oder andere für vorstehend erwähnten Kühlung verfestigt sich die 25 die Verwendung von Wildleder geeignete Artikel hcr-Kunststoffschicht 11 und haftet fest an der die Träger- zustellen.

schicht 10 bildenden Gewebebahn. Beim Abziehen der Die Dicke der 711 verarbeitenden Bahn ist im

Bahn von der Formtrommel 26 treten daher auch Hinblick auf das erfindungsgemäße Verfahren nicht

keine Probleme in der Richtung auf, daß sich etwa die kritisch. Die Breite der Kunststoffschicht 11 bzw. der

Kunststoffschicht 11 von der Trägerschicht 10 lösen 30 Bahn 20 richtet sich nach der wirksamen Länge der

würde. verschiedenen Elemente der für die Herstellung des

Das in die Vertiefungen 27 eingedrückte Material Kunststoffmaterials nach der Erfindung vorgesehenen

der Kunststoffschicht 11 haftet an den Wandungen Anordnung, insbesondere nach der Länge der Form-

der Vertiefungen 27, und da die Temperatur bei 80 trommel.

bis 90'C gehalten wird, wird der Kunststoff in die 35 Wird für die Kunststoffschicht 11 PVC verwendet.

Länge gezogen, so daß haarartige Erhebungen oder so kann dieses folgende Zusammensetzung haben:

Faserstücke 33 entstehen, wenn die Kunststoffschicht _ ... ..

ι-· j 11t ., . , -»-ii- Gewicntstcile
11 von den nadelgeformten Vertiefungen 27 abgezogen

wird. Die Art und Weise, in der die Kunststoffschicht 11 PVC-Harz 80 bis 120

an den Wandungen der Vertiefungen 27 haftet, hängt 40 Dioctylphthalat 60 bis 100

von der Erwärmung und der Kühlung der Form- Stabilisator 2 bis 3

trommel 26, der Kühlung der Bahn sowie Form und Farbstoff 2 bis 3

Durchmesser der Vertiefungen 27 ab. Folgender Zusammensetzung ist der Vorzug zu

Nach dem Abziehen der Kunststoffschicht 11 von geben:

der Formtrommel 26 unterscheiden sich die haar- 45

artigen Erhebungen oder Faserstücke 33 daher samt- Gwichtstcile

lieh in ihrer Länge, die etwa das 1,5- bis 3fache der PVC-Harz 100

Tiefe der im wesentlichen konischen Vertiefungen 27 Dioctylphthalat 80

beträgt. Aus dem gleichen Grund und weil außerdem Stabilisator 2

das Kunststoffmaterial eine nicht homogene Zu- 50 Farbstoff 2

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

handelten Bahn (20) um etwa 80 Winkelgrade Patentansprüche: versetzte Leitrolle (30) gegenüberliegt. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge-

1. Kunststoff material von wildlederartiger Be- kennzeichnet, daß zwischen der Andrucktrommel schaffenheit mit einer als Gewebebahn ausgebil- 5 (28) und der Leitrolle (30) in Nähe der Leitrolle (30) deten Trägerschicht sowie einer fest damit ver- ein Rohr (32) mii radialen Austrittsöffnungen zum bundenen thermoplastischen Kunststoffschicht, die Austritt kalten Wassers für die Kühlung der Rückauf ihrer der Trägerschicht abgewandten Seite sei'.' der Bahn (20) angeordnet ist.
unmittelbar in eine große Anzahl kleinerer und

feiner haavartiger Faserstücke übergeht, die mit io
der Kunststoffschicht eine unmittelbare Einheit

bilden und in ihrer Längsrichtung gesehen einen

Querschnitt unterschiedlicher Größe haben und
dabei dem Kunststoffmaterial ein wildlederartiges

Aussehen verleihen, dadvirch ge kenn- 15

zeich η ei, daß die Faserstücke (33) unregel- Die Erfindung betrifft ein Kunststoffmaterial \on mäßig nach verschiedenen Richtungen gekrümmt wildlederartiger Beschaffenheit mit einer als Gewebe und wenigstens teilweise hohl sind und Quer- bahn ausgebildeten Trägerschicht .,uwie einer fe*t schnitte unterschiedlicher form sowie wenigstens damit verbundenen thermoplastischen Kunststoffteilweise verzweigte Enden haben. ao schicht, die auf ihrer der Trägerschicht abgewandten

2. Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff- Seite unmittelbar in eine große Anzahl kleinerer und materials räch Anspruch 1, wobei die als Gewebe- feiner haarartiger Faserstücke übergeht, die rrit der bahn ausgebildete Trägerschicht auf einer Seite Kunststoff schicht eine unmittelbare Einheit bilden mit einer thermoplastischen Kunststoffschicht ver- und in ihrer Längsrichtung gesehen einen Querschnitt sehen wird, so daß eine Bahn entsteht, hierauf 35 unterschiedlicher Größe haben und dabei dem Kunstdie Kunststoffschicht kontinuierlich so weit erhitzt Stoffmaterial ein wildlederartiges Aussehen verleihen, wird, bis ihn. Oberfläcl.e sich im geschmolzenen Aus der USA.-Patentschrift 3 027 595, der kana-Zustand bef'ndet, und anschießend die Kunststoff- dischen Patentschrift 643 347 sowie den britischen schicht mit der peschmolzenen Oberfläche in eine Patentschriften 889 783 und 1 048 929 sind Verfahren Vielzahl von im wesentlich η konischen Ver- 30 zur Herstellung von polartigen Erhebungen bekannt, tiefungen eines Werkzeuges gedrückt wird, dadurch die rit Hilfe einer Formtron;mel oder Matrize an gekennzeichnet, daß die Trägerschicht auf eine einer Bahn aus thermoplastischem Material geformt Temperatur abgekühlt wird, die geringfügig ober- werden. Die so erhaltenen Erhebungen haben die halb des Erstarrungspunktes der thermoplastischen gleiche oder jedenfalls nahezu ci^:e gleiche Höhe wie die Kunststoffschicht liegt, daß danach die thermo- 35 entsprechenden Vertiefungen in der Formtrommel plastische Kunststoffschicht von den Vertiefungen bzw. Matrize. In ähnlicher Weise lehrt auch die briabgezogen wird, ehe die Temperatur der zunächst tische Patentschrift 1 048 928 ein Kunststoffmaterial geschmolzenen Oberfläche wieder auf die Er- mit Erhebungen, die jeweils die gleiche Länge haben, starrungstemperatur abgesunken ist, und daß im wesentlichen konisch ausgebildet sind und sich im schließlich die thermoplastische Kunststoffschicht 40 wesentlichen senkrecht zur Hauptebene des Kunststoffzum Erstarren gebracht wird. materials erstrecken, so daß ein ungleichmäßiges

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn- Erscheinungsbild der Oberfläche, wie es zur Erzielung zeichnet, daß die thermoplastische Kunststoff- eines wildlederartigen Effekter, anzustreben ist, nicht schicht auf eine Temperatur erhitzt wird, die etwa erhalten wird.

zwischen 110⁰C und 180⁰C liegt, und daß die 45 Die österreichische Patentschrift 242483 beschreibt Vertiefungen des Werkzeuges auf eine Temperatur ein KunststoFmaterial mit von dem Grundkörper von etwa 120 bis 140⁰C gebracht werden. dieses Kunststoffmaterials abstehenden Fasern, die

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch frei tragend und im allgemeinen konisch ausgebildet gekennzeichnet, daß die Kunststoffschicht vor sind. Die frei tragenden Fasern haben ein ziemlich dem Abziehen von den Vertiefungen des Werk- 50 großes Verhältnis von Durchmesser zu Länge, so daß zeuges auf eine Temperatur von etwa 50 bis 70⁰C sie in ähnlicher Weise wie die polartigen Erhebungen abgekühlt wird. nach den vorgenannten Literaturstellen verhältnis-

5. Verfahren nach Anspruch 2 bis 4, dadurch mäßig dick erscheinen und im wesentlichen senkgekennzeichnet, daß die Trägerschicht durch Be- recht zu der Hauptebene des Kunststoffmaterials versprühen mit Wasser auf eine Temperatur von etwa 55 laufen, mithin nicht den zur Erzeugung eines vvildleder-5 bis 10⁰C abgekühlt wird. artigen Eindrucks notwendigen Charakter haben.

6. Vorrichtung zur Durchführung eines Ver- Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kunststofffahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 material der eingangs genannten Art so auszubilden, bis 5, mit einer die konischen Vertiefungen auf- daß es im Vergleich zu bisher bekannten kunst- bzw. weisenden Formtrommel, der eine zum konti- 60 wildlederartigen Materialien wesentlich feinere und nuierlichen Eindrücken der geschmolzenen Kunst- längere, außerdem unregelmäßiger geformte haarartige stoffschicht in die Vertiefungen geeignete Andruck- Erhebungen besitzt, so daß eine besonders weitrolle gegenüberliegt, dadurch gekennzeichnet, daß gehende Annäherung an natürliches Wildledermaterial der Formtrommel (26) auf der der Kunststoff- erreicht wird.

schicht (11) abgewandten Seite der Trägerschicht 65 Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß (10) eine im Verhältnis zu einer Verbindungslinie dadurch, daß die Faserstücke unregelmäßig nach verder Achsen der Formtrommel (26) und der An- schiedenen Richtungen gekrümmt und wenigstens drucktrommel (28) in Fortlaufrichtung der be- teilweise hohl sind und Querschnitte unterschiedlicher