DE1958511A1 - Verfahren zur Herstellung von poroesem,thermoplastischem Folienmaterial - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von poroesem,thermoplastischem FolienmaterialInfo
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Description
Patentanmeldung
Verfahren zur Herstellung von porb'sem, thermoplastischem Folienmaterial
Verfahren zur Herstellung von porb'sem, thermoplastischem Folienmaterial
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von porösem
thermoplastischem, polymere« Folienmaterial.
Luftdurchlässiges Folienmaterial wird in immer grösseren Mengen für die
Polsterung und die Innenverkleidung von Kraftfahrzeugen hergestellt. Ein solches luftdurchlässiges Folienmaterial stellen ζ. B. die gewirkten
Vinyle wie sie in der US Anmeldung von Burnett et all, Serial No 717 554, angemeldet am 1. April 1968, beschrieben sind dar, die bereits in breitem
Umfang für die Polsterung von Kraftfahrzeugsitzen verwendet werden. Die gewirkten Vinyle haben auch bereits Anwendung bei Polstermöbeln gefunden.
Geprägte und eechniaseh perforierte Folienmaterialfen werden in der Kraftfahrzeugausstattung
Insbesondere als Wagenhimmel und Türverkleidungen verwendet,
Gewirkte Vinyle weisen eine ausgezeichnete Kombination von Eigenschaften
auf. Sie besitzen eine hohe Zug- und Reissfestigkeit, gutes Aussehen und fühlen sich angenehm an.
FK-2535 / 14. November 1969 - 2 -
009824/1921
SHz der G#»eHich«fi: Köln ■ Vorsitzender des AufelchUratee: Erhard yitger ■ Voritand: John A. Banning, Vorsitzender
Dr. Klaut B. Armdick - Haru-AdoK Btrthelmeh - HanaQwtrii - P*ul H. ijwriß ■ Harmann Millar - Hans Schmidt
195851H -z-
Die mechanisch perforierten Polienmaterialien weisen demgegenüber eine
Reihe von Nachteilen auf. Sie besitzen nur eine geringe Festigkeit und
zwar in erster Linie deshalb, weil die Perforierungen Ausgangspunkte für Risse bilden. Sie besitzen weiterhin ein weniger gutes Aussehen, da das
Material während des Perforiervorganges verformt wird und die Luftdurchlässigkeit
ist verhältnismäßig schwer zu steuern, da die Elastizität des
Materials die Perforierung wieder zu schliessen sucht. Ein aufkaschiertes
Verstärkungsgewebe kann selbstverständlich die Festigkeitseigenschaften verbessern, durch den Perforiervorgang wird Jedoch meist auch das Verstärkungsgewebe
soweit beschädigt, dass wieder ein Teil der erhofften Festigkeitsverbesserung verloren geht.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung
von porösem, thermoplastischem, polymeren] Folienmaterial zu schaffen, bei dem ein Folienmaterial einem Perforiervorgang unterzogen wird, durch den
weder die Festigkeit noch das Aussehen des Materials leidet und bei dem eine gleichaässige vorbeatianbare Luftdurchlässigkeit erzielt werden kann,
Gemäss der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst, indem in das
Folienmaterial mechanische Vertiefungen eingeprägt werden, die sich über einen beträchtlichen Teil der Dicke des Folienmaterials erstrecken und so
Stellen geringer Materialdicke bilden und die Stellen geringer Materialr
dicke durch Einwirkung von Wärme und Strömungsmitteldruck erweicht und durchbrochen
werden.
Vorzugsweise wird als Strömungsmittel erhitzte Luft verwendet, wodurch die
Einwirkung von Wärme und Strömungsmitteldruck gleichzeitig erfolgt.
Eine breite Ahn von Folienssaterial wird über eine über die gesamte Breite
der Bahn reichende schmale Düse geführt, aus der erhitzte Luft ausströmt.
Sobald die Stellen geringer Materialdicke zu schmelzen beginnen und sich
eine Öffnung bildet» strömt die erhitzte Luft durch diese Öffnung und
schmilzt die restlichen Teile der Stellen geringer Materialdicke progressiv zunehmend weg, bis das Material der Stellen geringer Materialdicke
sich mit dem die Öffnung umgebenden Material verschmolzen hat.
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009324/1321
Wird eine breite Bahn von Folienmaterial schnell über die Luftdüse hinweggeführt,
so kann die erhitzte Luft eine Temperatur aufweisen, die wesentlich über dem Schmelzpunkt des Folienmaterials liegt. Eine Temperatur
der erhitzten Luft, zumindest J57,7°C über dem Schmelzpunkt des Folienmaterials,
ermöglicht eine hinreichend schnelle Produktion. Es werden jedoch Temperaturen der erhitzten Luft von über 148,8°C über dem Schmelzpunkt des
Folienmaterials bevorzugt. Kühlbacken können an beiden Seiten der Luftdüee
angeordnet werden, um die Temperatur des Hauptkörpers des Folienmaterials unterhalb des Schmelzpunktes zu halten..
Die Vertiefungen im Folienmaterial werden auf herkömmliche Weise durch
Hindurchführen des Folienmaterials durch zwei Stahlwalzen gebildet, von denen die eine eine Vielzahl von vorstehenden Erhebungen aufweist .Um
ein gutes Aussehen zu erreichen, werden die Vertiefungen stets von der später sichtbaren Oberfläche her eingeprägt und die Stahlwalzen können
gleichzeitig mit dem Einprägen der Vertiefungen der äusseren Oberfläche eine gewünschte Struktur einprägen. Ist das Folienmaterial auf einer Seite
mit einem Verstärkungsgewebe kaschiert, so werden die Vertiefungen stets in der dem Verstärkungsgewebe gegenüberliegenden Seite des Folienmaterials eingeprägt.
Die Erfindung wird anhand eines in den beiliegenden Zeichnungen gezeigten
AusfUhrungsbeispieles näher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Vorrichtung zum Einprägen der Vertiefungen
in die äussere Oberfläche eines mit einem Verstärkungsgewebe kaschierten Folienmaterials aus Polyvinylchlorid.
Fig. 2 zeigt einen vergrösserten Schnitt durch einen Teil des Folienmaterlals,
wie es nach dem in Fig. 1 gezeigten Prägevorgang aussieht und in dem die Stellen geringer Materialdicke zu sehen
sind.
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009824/1921
Pig.,. 3 zeigt einen Schnitt durch eine Vorrichtung, die erhitzte Luft gegen
die Rückseite des Folienmaterials richtet* ura die Stellen geringer
Materialdicke zu erweichen und durchzubrechen.
Fig. 4 zeigt einen vergrösserten Schnitt eines Teiles des Folienmaterials,
wie es nach dem in Fig. 3 gezeigten Perforiervorgang aussieht und in dem die glatten Ränder der fertigen Durchbrechung zu sehen sind.
In Fig. 1 wird ein Folienmaterial 10, das aus einer Schicht 12 aus Polyvinylchlorid
und einem Verstärkungsgewebe 14 besteht, zwischen einer Metall-Prägewalze l6 und einer Metall-Stützwalze l8 hindurchgeführt, wobei das
Verstärkungsgewebe 14 auf der Stützwalze 18 aufliegt. Die Prägewalze 16 weist auf ihrer äusseren Oberfläche eine Vielzahl von kurzen Vorsprüngen
20 auf. Die Vorsprünge 20 können in jedem gewünschten Muster angeordnet werden und die Teile der Prägewalze 16 zwischen den Vorsprüngen 20 können
mit einem weiteren Prägemuster 22 versehen sein, um der Oberfläche des
Folienmaterials eine gewünschte Struktur aufzuprägen.
Wenn das Folienmaterial 10 zwischen den beiden Walzen 16 und 18 hindurchgeführt
wird, erzeugen die Vorsprünge 20 eine Vielzahl von Vertiefungen 24 in der Oberfläche der Schicht 12 aus Polyvinylchlorid. Gleichzeitig versieht
das Prägemuster 22 der Walze 16 die Oberfläche der Schicht 12 mit einer gewünschten
Struktur, die mit 26 bezeichnet ist. Wie in Fig. 2 zu sehen ist, erstrecken sich die Vertiefungen über einen beträchtlichen Teil der Dicke
der Schicht 12 des Folienmaterials und bilden so Stellen 28 geringerer
Materialdicke. Diese Stelen 28 geringer Materialdicke vermeiden ein Verletzen des Verstärkungsgewebes 14 durch die Vorsprünge 20»
In Fig. 3 ist eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäesen Verfahrens
gezeigt, die hier aus einer Luftdüse 30 und benachbarten Kühlbacken
32 und 34 besteht, über die das Folienaaterial 10 hinweg-geführt wird.
Eine Anzahl elektrischer Heizstäbe 36 sind innerhalb der Düse 30 angeordnet,
während eine Anzahl von KUhlkanälen 38 nahe der Oberflächen der Kühlbacken
32 und 34 angeordnet sind,
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Die KUhlbacken 32 und 34 liegen zur LuftdUse 30 in einem beträchtlichen
Abstand. Die Luftdüse 30 wird über eine herkömmliche Einrichtung mit Druckluft versorgt.
Das geprägte Folienmaterial, wie es durch den Prägevorgang nach Fig. 1 erzielt wird, wird über den Kühlschuh ."52, die Luftdüse 30 und den Kühlschuh
34 in Richtung des Pfeiles 35 bewegt, wobei das Verstärkungsgewebe 14 in
Berührung mit oder sehr nahe der Oberfläche der Kühlbacken 32 und 34 ist.
Während das Folienmaterial über die Luftdüse 30 geführt wird, wird erhitzte Luft von einer Temperatur von 210 - 5000C durch die Luftdüse 30 gegen die
Rückseite des Folienmaterials gerichtet. Die breite der Luftdüse 30 beträgt gewöhnlich etwa 0,5 ram. Die Temperatur der erhitzten Luft und die
Breite der Luftdüse 30 können entsprechend dem Schmelzpunkt und dem Wärmeaufnahmevermögen des Folienmaterials beträchtlich schwanken. Die günstigsten
Werte für den jeweiligen Anwendungsfall müssen empirisch bestimmt werden. Eine geringe Breite der Luftdüse und eine hohe Temperatur der erhitzten Luft
erbringen im allgemeinen die wirtschaftlich günstigsten Betriebsbedingungen.
Die Wärme der erhitzten Luft erhöht die Temperatur der Stellen 28 geringer
Materialdicke schnell auf den Schmelzpunkt des Materials. Sobald die dünnen Stellen sich ihrem Schmelzpunkt nähern, bricht der Luftdruck durch sie hinduroh und ein Teil der erhitzten Luft, mit 40 bezeichnet, strömt durch die
entstandene öffnung und die Vertiefung 24. Die durch die öffnung strömende
Luft erhitzt die restlichen Teile der dünnen Stellen und verschmilzt sie mit des der öffnung umliegenden Material. Die durchströmende Luft glättet
hierbei irgendwelche Erhebungen oder scharfe Kanten der Vertiefung 24. Die fortschreitende Bewegung des Folienraaterials bringt die erzeugte Perforierung
über den Kühlschuh 34, der das Folienmaterial schnell abkühlt und ein Übermassiges Abschmelzen verhindert. Die entstehende Perforierung hat in etwa
die in Fig. 4 gezeigte Form.
Dl« Schicht 12 aus Polyvinylchlorid ist gewöhnlich etwa 0,76 - 1,27 mm dick
und die Vertiefungen 24 erstrecken sich etwa über 80 - 95 % der Dicke der
Schicht 12.
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Die erhitzte Luft erhöht vorzugsweise die Temperatur der Stellen 28 geringer
Materialdicke auf eine Höhe, bei der die Luft die dünnen Stellen durchbricht, ohne dass sie die Struktur 26 oder den Hauptkörper der Schicht
12 zu sehr erwärmt. Die Kühlbacke 32 trägt dazu bei, den Hauptkörper der
Schicht 12 auf einer Temperatur unterhalb seines Schmelzpunktes zu halten.
Die Erfindung schafft somit ein Verfahren zur Herstellung von porösem, thermoplastischem,
polymerem Folienmaterial mit guten Festigkeitswerten und
einer gleichbleibenden, vorher bestimmbaren Luftdurchlässigkeit. Da die erfindungsgemäss hergestellte Perforierung keine scharfen Kanten aufweist
und das Material der dünnen Stellen mit dem umgebenden Material verschmolzen
ist, wird das Entstehen von Rissen an der Perforierung verhindert. Folienmaterialien,
die mit einem Verstärkungsgewebe kaschiert sind, werden gemäss der Erfindung ohne Verletzung des Verstärkungsgewebes perforiert.
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Claims (7)
1.) Verfahren zur Herstellung von porösem, thermoplastischem, polymeren!
Folienmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass in das Folienmaterial (10) mechanisch Vertiefungen (24) eingeprägt werden,
die sich Über einen beträchtlichen Teil der Dicke des Polienmaterials (lO) erstrecken und so Stellen (28) geringer Materialdicke bilden und
die Stellen (28) geringer Materialdicke durch Einwirkung von Wärme und Strömungsmitteldruck erweicht und durchbrochen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass als Strömungsmittel erhitzte Luft verwendet wird.
3· Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn-
aeichnet , dass eine breite Bahn von Folienmaterial (10) über M
eine Über die gesamte Breite der Bahn reichende schmale Luftdüse (30)
geführt wird, aus der erhitzte Luft strömt.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7>, dadurch gekennzeichnet,
dass das Folienmaterial (10) mit einem Verstärkungsgewebe (l4) kaschiert ist und die Vertiefungen (24) von der anderen
Seite her eingeprägt werden.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erhitzte Luft zumindest eine um 37·7 C
über dem Schmelzpunkt des polymeren Folienmaterials liegende Temperatur aufweist.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass die erhitzte Luft zumindest eine um 148,8 C über dem Schmelzpunkt des polymeren Folienmaterials liegende Temperatur
aufweist.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, da durch gekennzei chn e t , dass das Folienmaterial (10) vor und nach Überlaufen der Luftdüse
(30) über Kühlbacken (?2 und 34) geführt wird.
FK-2535 / 14. November I969
009824/1921
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| US3560601A (en) | 1971-02-02 |
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