DE1779070A1 - Verfahren zur Herstellung netzartig strukturierter Folien aus thermoplastischen Kunststoffen - Google Patents

Description

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1A-34 766

Beschreibung zu der Patentanmeldung

Nederlandse Organisatie voor loegepast-llatuurwetenachappelijk Onderzoek den l)ehoeve van ITijverheid,

Handel en Verkeer, Haag/ Niederlande

"betreffend

Verfahren zur Heretellung netzartig strukturierter Folien aus thermoplastischen Kunststoffen

Die Brflndung betrifft ein Verfahren zur Herstellung netzartig rtrukturierter synthetischer Materialien und den dadurch hergestellten netzartigen Strukturen«

Srfindungigeaäae wird ein Auegangsina te rial aus υθγ-■treckten Pollen eine· synthetischen Materials, das bei Teaperaturerhöhung schrumpfen kann, rerwendet« Vorzugsweiee ist da« al· Ausgangematerial verwendete Filmmaterial biaxial* Yeretreokt.

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Während oder nach der Herstellung werden Filme von synthetischem Material häufig verstreckt· Dies wird häufig "biaxial durchgeführt, nämlich in zwei Eichtungen, die im wesentlichen senkrecht zueinander liegen« Eine dieser Richtungen liegt häufig in Längsrichtung zu dem Gewebe des synthetischen Films· Bei Erhöhung der !Temperatur schrumpfen im allgemeinen derartige Filme in der Richtung, in der sie Bt verstreckt worden waren» Biaxial vorstreckte Filme schrumpfen nicht Immer im gleiohen Ausmaß in beiden Richtungen, wenigstens unter der Voraussetzung, dass sie die' Gelegenheit zum Schrumpfen haben und nicht beispielsweise entlang der Kanten befestigt sind. ^w'

Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung eines einfachen und relativ billigen Verfahrene zur Herstellung von Folien netsartiger Struktur·

™ Da β erfindungagefeäss* Verfahren tax Herstellung der netsartig strukturierte* folien aus synthetischen Materialien ist dadurch gekennseichnet, dass man eine heißsofirumpfbare thermoplastische I¹OUe einer Infrarotstrahlung aussetzt, während ein· Seite der folie in Berührung mit einen Muster steht, das aus Flächen mit guten Absorptionseigenschaften gegenüber Infrarotstrahlung und dazwischen geschalteten Flachen xait schlechten Abeorptionseigenschaften gegenüber Infraro'tetrahlung besteht und dass aan die Folie bis »um

elnir Schrumpfung erhltst« während deren Handkai*·

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festgehalten wird.

In der folgenden Aufzählung ist die Schrumpfung einer Tteihe von Folien aus synthetischem I-Iaterial aufgeführt, wobei die ersie Zahl die Schrumpfung in einer lächtunj als Prozentsatz dcr.Grrösse bei ^auntcnperatur angegeben ist und die zweite Zahl die Schrumpfung in der sv/eiten ILioh tung angibt, v/ob ei die I'enperatur angegeben is U, :;ei der die Folie frei schrumpfen kann»

Kalandriertes verstrecktes Polyvinylchlorid, Dicke Mikron· Schrumpfung 55 bsw. 60 >j bei 14O⁰C. >

Kalandriertes vertrecktob Polyvinylchlorid, Dicke 50 Mikron. Schrumpfung 55 bzw. 50 i» bei HO⁰C.

Es gibt rerschiedene Arten handeleübliches Polyvinylchlorid, dessen Schrumpfungseigenschaften gelegentlich je nach dem Verstrecken voneinander abweicht» Sine Abweichung der Werte ist daher nicht von grundsätzlicher Bedeutung,

Ärtrudierter verstreckter Polyvinylchloridfilm· Schmuap-54 bsw. 56 i» bei HO⁰C.

Polypropylenfila τοπ 15 Mikron Dicke. Schrumpfung 80 80 % bei 160⁰C.

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Polyäthylenfilm von 20 Mikron Dicke, Schrumpfung 80 bzw. 80 i» bei 11O⁰G.

"S ar an"-Mim von 12 I-lilcron Dicket Schrumpfung 20 bzw· 26 $ bei 120⁰C,

Linearer Polyesterfilu von 11 Mikron Dicke. Schrumpfung 40 bzw. 45 <$> bei 220⁰O.

Eine massige Vernetzungsbehandlung des Folienmaterials verhindert die Schrumpfung nicht, z.B. massig vernetztes Polyäthylen ist zur Verwendung ale Ausgangsmaterial geeignet. Nicht verstreckte Filme sind jedoch unbrauchbar.

Filme aus synthetischem Material, die die genannten Bedingungen erfüllen, können leicht aufgefunden werden, da lediglich eine Messung der Aussendimensionen einer solchen Folie bei gewöhnlicher Temperatur und anaohliessend ein Erwärmen der folie auf eine erhöhte Tenperatur, die Abkühlung und^ine erneute Messung Aer Aussendimensionen notwendig ist« Bas Material, aus dem die geschrumpften Folien hergestellt sind, ist dann für die erfindungsgemässen Zweck» geeignet. ,

Eine grundsätzlich wichtige Ausführungsform der Brfinwird wie folgt, durchgeführt:

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Ein Schwarz-Weiß-Muster wird auf einen nicht metallischen Gegenstand aufgebracht· "fchwarz¹¹ bedeutet hierbei, dass an dieser Stelle die Infrarotstrahlung stark aboorbiert werden kann, so dass die schwarze Stelle im Infrarotgebiet erhitzt wird, während "weiss¹¹ bedeutet, dass an dieser Stelle kaum oder gar keine Strahlungsabsorption erfolgt und daher die weiset Stelle kühl bleibt» Die weiseen Stellen müssen miteinander verbunden sein·

Sin synthetischer Film der ausgesuchten Art wird auf diese· Kutter gelegt* Pat Ganze wird, einer Infrarotstrahlung duroh den FiIa autgttttst·

Über dem schwarzen, d«h« den heissen Stellen des Musters, tritt tint indtrung der Folie aut synthetischem Material auf, dlt la eintr aeohaniacben Schwächung besteht und nicht oder mir Ia aabr riel geringeren Haß auf den Weise-Stellen auftritt·

Ansohllettend wird dtr 711a alt oder ohne dem Muster fettgeklaawtrt» t· dft·· «tin· JUettadiaentiont» sich nicht rtr&ftitr* Tm* da*}» der getttit· FiIa beispielsweise la heit-•tr Luft pder la einer atlMta Flüsigkeit trhitrt* Dtr fila neigt dann *ur SoferuapfuBf und reiset an dtn aechaaleob tohVachen Stellen auf· Die aeohanitoh ttarktn Stellen, die weirten it eilen la Mutter Weiten unrersehrt» Pat ergtteit itt eint net Bart ige Struktur* Bit Faden dt· Ittitt^

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entsprechen den weis3en Stollen des !lusters, die Löcher im Netz den schwarzen Stellen·

Die ale Grundlage verwendeten Folien brauchen nicht völlig glatt und eisen zu sein, sie können z#B. auch mattiert sein·

Das Huster kann auch in verschiedenen anderen Weisen erhalten werden, z«B« durch Aufzeichnen von Mustern mit Tusche auf Materialien wie weissem Papier oder wärmestabilem* weissen Kunststoff* Eine sehr einfache Durchführungsform besteht in der Verwendung einer perforierten metallischen Platte oder eines vorgebildeten offenen Textilmusters, wobei das Muster auf die -empfindliche Seite eines Bogens von photographiachea Papier gelegt wird, von der Seite des aufgelegten Muster« her belichtet» entwickelt und fixiert

wird« Di· Fäden des Textilmustere werden als weiase Linien auf de« Papier eiohtfear sein, die Löcher als schwarse Yi «k-

Ha· waiter· Method· besteht ia Aufbringen dos Hu et era unmittelbar auf dan YiIa «us synthetische» Material« ·*Β« durch Zeichnen oder Aufdrucken mit einer im infraroten absorbierenden !Tusch·» fall· gewünscht« kann ein· abwaschbare Tusohe verwendet werden· ·

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Wenn das Muster auf den film gezogen oder aufgedruckt worden ist, kann die Behandlung mit Infrarotstrahlung auf jeder Seite des Filme vorgenommen v/erden, wobei jedoch auch hier eine Bestrahlung an der gegenüberliegenden, nicht bedruckten Seite bevorzugt ist.

Bei der Wärmebehandlung zwecks Aufreiasen der Flächen dea Films entsprechend dem schwarzen Stellen des Musters, müaeen natürlich die äuseeren Dimensionen fixiert werden, da sonat der gesamte PiIm schrumpft, ohxmdass die definierten Flächen notwendigerweise aufreissen. Das Fixieren kann gewünachtenfalla vor der Bestrahlung durchgeführt werden, 2_#B* durch Festklammern*

Bin Feat ιγΙ a—»in wird vor der Behandlung notwendig, wenn die InfraxotbehajBdlmng and die Wärmebehandlung kombiniertwerden· Hierbei wir* «ine Strahlungsquelle ausgewählt« die gleichmtasig and gleioe*eitig den gesamt en PiIa erhltst· |

Kehr o4or weniger gleichseitig wird die Schwächung an £en •ölMfmraen Stallen de· !fester· erfolgen und durch das Erhitzen der TiIa auf die Temperatur gebraobt werden, bei der das »aterial eehreapfe» kann· Dieser Effekt IqHBi duroh Altirettdtmg einer bestimmten Kengejf straalungsabsorbierende» Materials ±3x oder auf dem ?ilm unter·tütet werden*

Die geeignete Jllmdicke hfingt in erster Linie von der * * gewünschten Festigkeit der netzartigen Struktur ab. Die

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Infrarotbehandlung und besonders deren Dauer und Intensität sollte daher der Dicke angepasst werden· Handelsübliche und sicher geeignete Folien besitzen Dicken von etwa 10 bis etwa 200 Mikron. '

Die netzartige Struktur kann anschliessend mechanisch verstreckt und sogar weiter geschrumpft werden durch Einwirkung von Wärme. Besonders bringt ein Hachverstrecken häufig eine Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des ITetzes hervor.

Es ist erforderlich, dass das Muster im Augenblick der Einwirkung der Infrarotstrahlung auf der Folie liegt oder gegen diese gelehnt wird. FUr das Ergebnis ist unwesentlich vas Tor oder nach der Beatrahlung mit dem Muster geschieht. Dar Film kann daher auf dem Muster aufgebracht werden, bezeichnet oder bedruckt werden oder entwickelt warden und anwmli«··**· kann «as Uastar τοη da* Ulm entfernt werden. Zur kontinuierlichen DerchfOhrun^ das Verfahrene kann das Küster f*i** *4· Voll· fadrUokt werden, wChxend dies« ta eine» Aussofcnitt *u litgen kernt und daa Küster kam anaohlieasend valtarfarollt und durch einen kontintiiarliahtn Bandförderer aurüökfeführt ward·«· Hierbei ausa darauf geachtet werden, daaa dia waiaaen Stellen miteinander über die gesamte Flachs des kontinuierlichen Förderbandes miteinander verbunden sind.

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Wenn iia Muster Stellen vorhanden sind_f die nicht kontinuierlich miteinander verbunden sind, co dass diese unterhalb der Folie bei der Bestrahlung zu liegen kommen, würde die Folie später über die gesamte Breite während der Wärmebehandlung reissen» Auch bein Auftragen oder Aufdrucken eines Hu st er s auf den Film :.iuss darauf geachtet werden, dass die weissen Gebiete kontinuierlich verlaufen·

Zur Durchführung eines kontinuierlichen Verfahrene müssen Massnahmen ergriffen werden, die Aussenabmessungen des Teiles der Folie, der der Wärmebehandlung unterworfen wird, zu fixieren, während die Folie als Ganzes weiter bewegt wird.

In den beigefügten Zeichnungen sind einige Ausführungen formen einte kontinuierlichen Verfahrene gemäss der Erfindung dargestellt, wobei

?ig»1 einen schematiechen Querschnitt durch «ine Ausführung»· form des Verfahrene darstellt,

7ig«2 echeinmtieeh eine Aufsieht auf tine andere Ausführungeform des Verfahrens darstellt* und

•Fig#3 a und b Muster zeigt, die zur'Durchführung des Ver-

0 *

fahrens geeignet' sind·

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Fig.1 zeigt eine Rolle einer Kunststoff-Folie 1, die als Auegangsmaterial verwendet wird. Die Folie 2 vrLrd über eine Walze 3 geführt, die mit einem Mantel 4 aus weissem Kunststoff versehen ist, auf den ein Muster geinäss Pig·3 aufgebracht ist· Der Infrarotheizer 5 ist grade oberhalb der Walz· 3 angeordnet» Die Folie 2 wird anschliessend durch eine Reihe von Walzen ö, 7, 0, i> und 10 geführt, von denen die Walzen 6, 7 und 8 auf eine gewünschte Temperatur erhitzt werden, z.B. durch Dampf oder Elektrizität. Die grosse Kontaktfläche der Walzen und der gewählte Weg der Folie, wodurch grosso Scherkräfte ausgeübt werden, vermeidet ein Schrumpfen der gesamten Polie, so dass nur ein örtliches Belesen beim Schrumpfen stattfindet·

Diese Ausftthrungsform ist besonders geeignet für Folienaaterial mit ein·« hohen Sohrumpfungegrad.

Iig.2 seift dis Verwendung eines lettenantriebpaare 21, 22 nit Spannbügelxif die an sich bein Verstrecken von Vollen «us thermoplastisch·« Material in einer Richtung, die senkrecht «ur Pörderrichtung liegt, bekannt sind. Hler werden diese dazu verwendet, die Kanten des Films 2 festzuhalten· Die Polie wird beim Durchgang durch die Kettenantriebsvorrlohtung erhitst und anschliessend gekühlt.

Beispiel 1

iiiin Polypropylenfiln mit einer Dicke von 15 Ilikron und · einer Schrumpfung von durchschnittlich 80 ·;» in beiden

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dichtungen bei 16O⁰C wird zusamen mit einen Huste?:¹ 1/2 SeIc, nit einer Infrarot-^ühreniampe von 1300 Jatt erhitzt, die einige Zentimeter des Films angeordnet ist. Die Auseenabmessungen des Films vmrden fixiert durch Anklammern in einem Hahnen und das Ganze 10 Sei:· an Luft von 165 C erhitzt. Es wurde ein Hetz riergestelltj das dem gewellten Muster enspraoli·

In Abhängigkeit' von der Vorbehandlung während der Herstellung (d.h. der Schrumpfungsmöglichkeit)! der Bestrahlungseeit und der !Temperatur erfordern diese Filme gewöhnlich ein Erhitzen zwischen 5 und 20 Sek. bei -150 - 160⁰C.

Beispiel 2

Ein Polyäthylenfilra mit einer Dichte von 0,92, einer Dicke von 20 Mikron und einen durchschnittlichen Schrumpfungsgrad von 80 5» in beiden Richtungen bei 11O⁰O wurde gemlss Beispiel 1 erhitzt und im fixierten Zustand in einem Flüssigkeitsbad bei 120⁰C 10 3ek. feehandelt. Ea frurde eine netzartige Struktur erhalten.

Beispiel "j

xiine FoTie aus einem Vinylchlorid-vinylidenohlorid-Co-· polymeren i.J.t einer Dicke von 12 Ilikron wurde über einem

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mist·

Matter ait Infrarotstrahlung bestrahlt, fixiert und in einem Bad 4 Sek· bei 123⁰C behandelt· Es wurde eine netzartige Struktur erhalten·

Beispiel 4

Ein Polyvinylchloridfilm von 20 Mikron Dicke und einer durchschnittlichen Schrumpfung von 50 56 bei 120°0 wurde einer Infrarotstrahlung über einem Muvter ausgesetzt, fixiert und in einem Bad 10 Sek_# auf 12O⁰G erhitat_f wodurch eine aetMrtige Struktur erbalten wurde* Diese Struktur wurde ansohlieeaend mechanisch in beiden Sichtungen verstreckt·

Bin iolywterflla τ·η 11 Mikron Sieke wurde strelaal iateneiv «it ütfmrotlieJat b#itrÄlt_# w*hre»d tr auf eine« Mieter la<₉ xmA im fixierten Su*tend 30 Sek» in ein Bad von 220°0 getaucht«: XlM netzartig· Struktur wurde erhalten·

Beispiel 6

Es wurde ein Polyvinylohloridfilm von 20 Mikron Stärke mit einer durchschnittlichen Schrumpfung von 60 & bei 1JO⁰C

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der eine kleine Menge eines blauen Farbstoffs enthielt, fixiert» Auf einem Huster wurde der Film 2 Sei:« starker Infrarotstrahlung ausgesetzt, wobei eine netzartige Struktur erhalten wurde« Durch anschliessendes mechanisches Verstrecken der netzartigen Struktur wurden die mechanischen Eigenschaften des Netzes weiter verbessert»

Beispiel 7

Ein biaxial verstreckter Polyatyrolfilm mit einer durchschnittlichen Schrumpfung von 54 ^c/* in beiden !Richtungen bei 130⁰C und einer Dicke von 20 Mikron wurde in ein Gebiet mit Infrarotstrahlung bewegt, während er auf einem Muster lag» fixiert und in einem Bad 10 Sek. auf 135⁰C erhitzt· Es wurde eine net«artige Struktur erhalten·

Di· Anwendungen der neteartigen Strukturen liegen nicht " auMChlieeelich auf dem gleichen Gebiet wie übliche Hetse wie Einkaufenetxe₉ Kartoffeinetie, Gepäcknetze u«dgl« Andere Anwendungen eind 711ter« atmungefähige Kleidung und Uahrung*- mittelverpackungen z#B» für Gemüse und Früchte und «wischen Scheiben von Fleisch, wobei das Netz das erforderliche Atmen des Verpackungsmaterials in hygienischer V/eise siehenieilt, im Gegensatz zu rauhen Hetzen oder festen Filmen»

Patentansprüche 109836/0458

Claims (1)

1. »R. IKO. F. WUKBTHOM- β MOlTOHBIf ·0 ⁵W /U

   »Α*ΜΠΤΑΠΤΐΧ.Τ> I

   *' 1A-34 786

   Patentansprüche

   1· Verfahren zur Herstellung netzartig strukturierter Folien aus thermoplastiachen Materialien, dadurch gekennzeichnet, dass man eine in der Wärme schrunpfbare thermoplastische Folie einer Infrarotstrahlung aussetzt, während die Polie in Berührung mit einem Muster steht, das aus Flächen guter Absorptionseigenechaften gegenüber Infrarotstrahlung und dazwischen geschalteten Flächen schlechter Absorptionseigenschmften gegenüber Infrarotstrahlung besteht« und dass man die Folie bis zum Einsetzen einer Schrumpfung de« Materials erhitzt, während die Händer der Folie festgehalten werden·

   2« Verfahren naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet« das« Mn ein thermoplastisches in der Wärme sohrumpfbares Folienmaterial verwendet, das beim Erwärmen eine Schrumpfung ron wenigstens 10 # aufweist*

   3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man ein in der Wärme schrumpfbares thermoplastisches Folienmaterial verwendet, das beim Erhitzen eine Schrumpfung von wenigstens 40 i» aufweist«

   109836/0451 pad original

   4* Verfahren nach Ansprach 1, dadurch g e k e η η seichnet, dasa nan die erhaltene netzartige Struktur anachlieaeend veratreckt.

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