DE19616331C1 - Verfahren zur Herstellung einer Strukturfolie aus thermoplastischem Kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Strukturfolie aus thermoplastischem Kunststoff, wobei mit Hilfe eines Extruders und einer Breitschlitzdüse eine jungfräuliche Schmelzefahne erzeugt und diese im plastischen Zustand einer rotierend angetriebenen, strukturbildenden Walze aufgegeben wird, die eine in bezug auf die Struktur der Folie negative Oberflächenstruktur aufweist, die sich in der Strukturfolie positiv drei­ dimensional abbildet. - Die Schmelzefahne besitzt bereits die Gestalt einer Folie, jedoch noch in weitgehend schmel­ zeähnlichem Zustand.

Bei dem aus der Praxis bekannten Verfahren, von dem die Erfindung ausgeht, ist die rotierend angetriebene struk­ turbildende Walze eine Prägewalze in einem Kalanderwerk. Sie gehört einem Walzenpaar an, dessen zweite Walze als Gegenwalze gegen die strukturbildende Walze arbeitet. Die Gegenwalze trägt eine Beschichtung oder einen Mantel aus elastisch verformbarem Material, beispielsweise Gummi. In dieses elastisch verformbare Material kann sich die Oberfläche der strukturbildenden Walze einpressen. Die Schmelzefahne wird ohne jede Vorbehandlung in den Walzen­ spalt zwischen der strukturbildenden Walze und der Gegen­ walze eingeführt. Die Strukturen der strukturbildenden Walze werden durch mechanisches Prägen erzeugt. Die Strukturfolie kann nach ausreichendem Erkalten von der strukturbildenden Walze abgezogen werden. Die bekannten Maßnahmen sind aufwendig. Die Strukturfolie kann bei der Prägung in mechanischer Hinsicht Schaden nehmen, z. B. können Risse an den Kanten der negativen Oberflächen­ struktur der strukturbildenden Walze auftreten. Das gilt insbesondere, wenn die bekannten Maßnahmen unter hoher Leistung durchgeführt werden.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Strukturfolie auf sehr einfache Weise herzustellen, und zwar auch bei hoher Leistung sowie unter Verzicht auf einen mechanischen Prägevorgang, der die eingangs be­ schriebenen Nachteile hervorrufen kann.

Zur Lösung dieses technischen Problems ist das erfindungs­ gemäße Verfahren, ausgehend von den eingangs beschriebenen Maßnahmen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzefahne im Bereich der Aufgabe auf die strukturbildende Walze auf ihrer der Walze abgewandten Oberfläche mit Hilfe einer Koronabehandlungseinrichtung elektrostatisch aufgeladen wird, daß die strukturbildende Walze in bezug auf die Koronabehandlungseinrichtung als Gegenelektrode geschaltet wird, daß die positive Abbildung der negativen Ober­ flächenstruktur der strukturbildenden Walze in der Schmel­ zefahne durch elektrostatische Anziehungskräfte bewirkt wird, und daß die nach Maßgabe der negativen Ober­ flächenstruktur positiv strukturierte Strukturfolie auf der strukturbildenden Walze durch Abkühlung gebildet und danach von dieser abgezogen wird. Die elektrostatischen Anziehungskräfte wirken zwischen der Schmelzefahne, die die Behandlung mit der Koronabehandlungseinrichtung erfah­ ren hat, und der strukturbildenden Walze. Die struktur­ bildende Walze kann negativ aufgeladen sein, sie kann aber auch geerdet werden.

Die Koronabehandlung von Kunststoffolien im ausreichend plastischen Zustand ist grundsätzlich bekannt (EP 0 546 988 A1). Diese bekannten Maßnahmen haben zur Lösung der technischen Probleme, die wie eingangs be­ schrieben, bei der Herstellung von Strukturfolien mit Hilfe mechanischer Prägevorgänge, nichts beigetragen.

Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Mög­ lichkeiten zur Weiterführung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens. So kann die nach Maßgabe der negativen Ober­ flächenstruktur der Walze geometrisch positiv struktu­ rierte Schmelzefahne durch ein strömendes Kühlgas zur Strukturfolie abgekühlt werden, und zwar auf der struktur­ bildenden Walze. Im Rahmen der Erfindung liegt es jedoch auch, die strukturbildende Walze zu kühlen.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß durch die Koronabehandlung der Schmelzefahne im Zuge der Herstellung einer Strukturfolie das mechanische Prägen mit seinen häufig und insbesondere bei hoher Fertigungsgeschwin­ digkeit fehlerproduzierenden mechanischen Zwängen entfal­ len und durch eine gleichsam sanfte elektrostatische Einformung der Schmelzefahne in die negative Oberflächen­ struktur der strukturbildenden Walze ersetzt werden kann. Die eingangs beschriebenen Nachteile entfallen vollstän­ dig, es kann mit hoher Fertigungsgeschwindigkeit gearbei­ tet werden. Die im Rahmen der bekannten Maßnahmen erfor­ derliche Gegenwalze entfällt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 in der Seitenansicht das Schema einer Anlage für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und

Fig. 2 den wesentlich vergrößerten Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach Fig. 1.

In der Fig. 1 erkennt man eine Vorrichtung zur Herstellung einer Strukturfolie 1 aus thermoplastischem Kunststoff. Der thermoplastische Kunststoff wird in einem Extruder aufbereitet und tritt in das dem Extruder nachgeschaltete Werkzeug ein. Es handelt sich um eine Breitschlitzdüse 2, die eine Schmelzefahne 3 erzeugt, deren Breite ziemlich genau der Breite der herzustellenden Strukturfolie 1 ent­ spricht.

Betrachtet man die Fig. 1 und 2, so erkennt man, daß die Schmelzefahne 3 im plastischen Zustand einer rotierend angetriebenen, strukturbildenden Walze 4 aufgegeben wird. Diese besitzt eine in bezug auf die Struktur 5 der herzustellenden Strukturfolie 1 negative Oberflächenstruk­ tur 6. Die Schmelzefahne 3 wird im Bereich der Aufgabe auf die strukturbildende Walze 4 auf ihrer der Walze 4 abgewandten Oberfläche mit Hilfe einer Koronabehand­ lungseinrichtung 7 elektrostatisch aufgeladen. Die struk­ turbildende Walze 4 ist in bezug auf die Koronabehand­ lungseinrichtung 7 als Gegenelektrode geschaltet. Die positive Abbildung der negativen Oberflächenstruktur 6 der strukturbildenden Walze 4 in der Schmelzefahne 3 wird durch elektrostatische Anziehungskräfte bewirkt. Die Anordnung ist so getroffen, daß die nach Maßgabe der negativen Oberflächenstruktur 6 der strukturbildenden Walze 4 positive Struktur 5 der Strukturfolie 1 auf der strukturbildenden Walze 4 durch Abkühlung gebildet und danach von der Walze 4 abgezogen werden kann. Die strukturbildende Walze 4 kann beispiels­ weise negativ aufgeladen oder auch geerdet sein. Im übrigen können die schon beschriebenen Abkühlungsmaßnahmen durchgeführt werden.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung einer Strukturfolie aus thermoplastischem Kunststoff, wobei mit Hilfe eines Extruders und einer Breitschlitzdüse eine jungfräuliche Schmelzefahne erzeugt und diese im plastischen Zustand einer rotierend angetriebenen, strukturbildenden Walze aufgegeben wird, die eine in bezug auf die Struktur der Folie negative Oberflächenstruktur aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzefahne im Bereich der Aufgabe auf die strukturbildende Walze auf ihrer der Walze abgewandten Seite mit Hilfe einer Koronabehandlungseinrichtung elektrostatisch aufgeladen wird, daß die strukturbildende Walze in bezug auf die Koronabehandlungseinrichtung als Gegenelektrode geschaltet wird, daß die positive Abbildung der negativen Oberflächenstruktur der strukturbildenden Walze in der Schmelzefahne durch elektrostatische Anziehungskräfte bewirkt wird, und daß die nach Maßgabe der negativen Oberflächenstruktur positiv strukturierte Strukturfolie auf der strukturbildenden Walze durch Abkühlung gebildet und danach von der Walze abgezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die strukturbildende Walze negativ aufgeladen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die strukturbildende, aus Metall bestehende Walze geerdet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Maßgabe der negativen Oberflächen­ struktur der strukturbildenden Walze positiv strukturierte Schmelzefahne durch ein strömendes Kühlgas zur Struktur­ folie abgekühlt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die strukturbildende Walze gekühlt wird.