DE202005003532U1

DE202005003532U1 - Matrize für die Herstellung einer mit einem flächigen Träger verbindbaren Beschichtung

Info

Publication number: DE202005003532U1
Application number: DE200520003532
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: BASF SE
Priority date: 2005-03-04
Filing date: 2005-03-04
Publication date: 2005-05-12
Anticipated expiration: 2015-03-05

Abstract

Matrize für die Herstellung einer mit einem flächigen Träger, insbesondere einem Leder oder einem Textilmaterial, wie einem Vlies; Gewebe oder Gewirke, verbindbaren Beschichtung, die durch Auftragen eines flüssigen Kunststoffmateriales auf die aus hydrophobem Material bestehende Oberfläche der Matrize und anschließendem Verfestigen des Kunststoffmateriales gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (3) einen Glanzgrad nach DIN 67530 bei einem Einstrahlwinkel von 60° von weniger als 2,2 aufweist und mit mikroskopisch kleinen näpfchenartigen Vertiefungen (4) versehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Matrize für die Herstellung einer mit einem flächigen Träger, insbesondere einem Leder oder einem Textilmaterial, wie einem Vlies, Gewebe oder Gewirke, verbindbaren Beschichtung, die durch Auftragen eines flüssigen Kunststoffmateriales auf die aus hydrophobem Material bestehende Oberfläche der Matrize und anschließender Verfestigung des Kunststoffmateriales gebildet wird.
Es ist bekannt, die Oberseite eines Leders, und zwar insbesondere eines an seiner Narbenseite angeschliffenen Narbenleders, aber auch eines Spaltleders, sowie eines Textilmaterials, mit einer eine Narbenstruktur aufweisenden Beschichtung zu versehen, damit die Sichtseite derselben die erforderlichen Eigenschaften aufweist und ein lederähnliches Aussehen besitzt. Dazu wird eine Beschichtung bzw. Zurichtung zunächst gesondert auf einer Unterlage hergestellt, die eine der Narbenstruktur der herzustellenden Zurichtung entsprechende strukturierte Oberfläche aufweist, und anschließend mit dem Träger verbunden. Bei der Herstellung dieser Zurichtung wird eine Kunststoffdispersion auf die aus hydrophobem Material bestehenden Oberfläche der Matrize aufgetragen und anschließend durch Wärmezufuhr verfesti gen gelassen. Soll die Zurichtung ein velour- bzw. samtartiges Aussehen besitzen, so hat man bereits vorgeschlagen, für die Herstellung dieser Zurichtung eine Matrize zu verwenden, deren Oberfläche eine Struktur aufweist, die der velour- bzw. samtartigen Struktur der herzustellenden Zurichtung entspricht. Diese Oberfläche der Matrize kann dabei beispielsweise durch Abformen der Sichtseite eines vorhandenen Nubukleders gebildet werden. Derart hergestellte Zurichtungen weisen den Nachteil auf, dass die den Veloureffekt bildenden Fasern sich bereits bei sehr geringem Druck umbiegen und in dieser Position bleiben, bis sie wieder mechanisch aufgerichtet bzw. in eine andere Lage gebracht werden.
Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Matrize für die Herstellung einer Zurichtung bzw. Beschichtung zu schaffen, die ein sehr schönes velour- bzw. samtartiges Aussehen besitzt, wobei die velourartige Oberfläche vor allem auch nach Belastung ihr Aussehen nicht verändert. Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass die Oberfläche der Matrize einen Glanzgrad nach DIN 67530 bei einem Einstrahlwinkel von 60° von weniger als 2,2 aufweist und mit mikroskopisch kleinen näpfchenartigen Vertiefungen versehen ist. Nach dem Verfestigen des in diese näpfchenartigen Vertiefungen eingedrungenen flüssigen Kunststoffmaterials bilden sich in diesen Vertiefungen, welche mit freiem Auge nicht erkennbar sind, sondern nur bei starker Vergrößerung sichtbar werden, feine, einzelne abstehende, sich nicht gegenseitig beeinflussende Härchen, zwischen welchen Freiräume freigehalten sind, sodass durch die Anordnung der näpfchenartigen Vertiefungen in Verbindung mit der matten Oberfläche der Matrize eine kurzfaserige, samtartige Sichtseite der Beschichtung geschaffen wird, bei welcher auch zwischen den Härchen keine störenden glänzenden Stellen vorhanden sind, und sichergestellt wird, dass sich nach Druckentlastung die Härchen wieder aufrichten und somit ein formschönes velourartiges Aussehen der Beschichtung ohne zusätzliche Maßnahmen erhalten bleibt. Ein weiterer Vorteil einer mit der erfindungsgemäßen Matrize gebildeten Beschichtung besteht darin, dass ein zwischen den Härchen eindringender Schmutz wieder auf einfache Weise entfernt werden kann, da er sich nicht in einem Fasergewirr festsetzen kann, wie dies bei bekannten Ausführungen der Fall ist.
Der Glanzgrad wird mittels eines handelsüblichen Reflektometers nach DIN 67530 bestimmt. Dabei wird ein von einer Lichtquelle ausgesandter Lichtstrahl unter einen bestimmten Einstrahlwinkel auf die Oberfläche des Objektes, dessen Glanzgrad bestimmt werden soll, gerichtet und die Intensität des von dieser Oberfläche reflektierten Lichtes gemessen Diese Intensität hängt sowohl vom gewählten Einstrahlwinkel als auch vom Material, aus welchen die Oberfläche besteht, insbesondere vom Farbton dieser Oberfläche, ab. Bei dunkler Oberfläche dringt ein Teil des auf die Oberfläche auftreffenden Lichtstrahles in das Material ein und wird dort, in Abhängigkeit vom Farbton, zum Teil absorbiert, bei heller Oberfläche wird die Reflexion größer. Außerdem wird mit zunehmendem Einstrahlwinkel mehr Licht reflektiert. Bei der erfindungsgemäßen Bestimmung des Glanzgrades wurde ein Einstrahlwinkel von 60° gewählt, damit der Lichtstrahl auch in die näpfchenartigen Vertiefungen eindringt und daher auch diese bei der Glanzgradbestimmung berücksichtigt werden.
Wie erwähnt, führen verschiedene Farbtöne der Matrizenoberfläche zu unterschiedlichen Glanzgradwerten. Erfindungsgemäß soll eine Matrize mit heller Oberfläche, beispielsweise mit einer Oberfläche aus hellgrauem Silikonkautschuk oder aus hellem Polypropylen, einen Glanzgrad unter 2,2, vorzugsweise unter 1,8, und eine Matrize mit dunkler Oberfläche, beispielsweise einer Oberfläche aus dunkelrotem Silikonkautschuk oder aus dunkelgrauem Polypropylen, einen Glanzgrad unter 1,2, vorzugsweise unter 0,7, aufweisen.
Die Farbmessung der Matrizenoberfläche wird nach ISO 7724 im CIELAB System mit einem Spektralfotometer, Messgeometrie 45/0 und unter 10° Beobachter bei Normallicht D 65 bestimmt. Matrizen mit heller Oberfläche weisen auf der ΔL-Achse einen Wert über 50, Matrizen mit dunkler Oberfläche weisen auf der ΔL-Achse einen Wert unter 50 auf.
Zweckmäßig besteht die Matrize aus zumindest zwei Schichten, wobei die Oberfläche der obersten, die näpfchenartigen Vertiefungen aufweisenden Schicht aus einem flexiblen Kunststoff gebildet ist, also vorzugsweise aus Polypropylen, Silikonharz, Silikonkautschuk oder einem Fluorpolymerisat, insbesondere Polytetrafluoräthylen, besteht. Diese Materialien sind besonders für die Herstellung der Beschichtung aus einem flüssigen Kunststoffmaterial, insbesondere aus einer Kunststoffdispersion, geeignet und weisen den Vorteil auf, dass sich die verfestigte Beschichtung leicht von der mit den näpfchenartigen Vertiefungen versehenen Oberfläche der Matrize ablösen lässt Unterhalb dieser obersten Schicht ist vorzugsweise eine Trägerschicht angeordnet, die aus einem Textilmaterial, wie einem Gewebe, Gewirke oder Vlies oder aus Papier, besteht. Es kann aber unterhalb der obersten Schicht auch eine aus Metall bestehende Schicht angeordnet sein, welche bei der Herstellung der Beschichtung zusätzlich als Wärmespeicher dient und das Verfestigen des flüssigen Kunststoffmaterials zur Bildung der Beschichtung begünstigt. Diese aus Metall bestehende Schicht kann anstelle der aus Textilmaterial oder aus Papier bestehenden Trägerschicht oder zusätzlich zu dieser Trägerschicht vorgesehen sein.
Es können aber auch die näpfchenartigen Vertiefungen in einer Trägerschicht angeordnet sein, die von einer die Oberseite bildenden und die näpfchenartigen Vertiefungen auskleidenden, aus hydrophobem Kunststoffmaterial bestehenden Schicht überzogen ist.
Die Gesamtdicke der Matrize beträgt zwischen 0,6 mm und 4,8 mm, kann jedoch insbesondere bei Anordnung einer aus Metall bestehenden Schicht auch größer sein.
Die näpfchenartigen Vertiefungen in der Oberfläche der Matrize können auf einfache Weise durch eine, vorzugsweise computergesteuerte, Laserbehandlung dieser Oberfläche gebildet sein. Es können aber diese näpfchenartigen Vertiefungen beim Herstellen der Matrize auch durch Abformen von einer entsprechenden Negativform gebildet sein. Dabei wird so vorgegangen, dass durch Abformen der Härchen aufweisenden Oberfläche eines Trägers eine Zwischenform gebildet und durch Abformen der Oberfläche dieser Zwischenform eine Negativform hergestellt wird, aus welcher die mit den näpfchenartigen Vertiefungen versehene Oberfläche der Matrize geformt wird.
Die näpfchenartigen Vertiefungen können jeden beliebigen Querschnitt aufweisen, also beispielsweise auch polygonal ausgebildet sein. Vorzugsweise besitzen diese näpfchenartigen Vertiefungen einen runden, beispielsweise kreisförmigen oder ovalen Querschnitt, durch welchen auch das Entformen der auf der Matrize gebildeten Beschichtung erleichtert wird. Denselben Zweck dient es, wenn die näpfchenartigen Vertiefungen einen sich zum Boden derselben verjüngenden Querschnitt aufweisen. Außerdem entstehen bei dieser Formgebung der näpfchenartigen Vertiefungen auf der Sichtseite der Beschichtung sich zur Spitze hin verjüngende Härchen, was das Entfernen der zwischen den Härchen befindlichen Verunreinigungen erleichtert.
Optimal ist es, wenn der Mittenabstand benachbarter näpfchenartiger Vertiefungen zwischen 50 μm und 150 μm, vorzugsweise zwischen 60 μm und 90 μm, und die Tiefe der näpfchenartigen Vertiefungen zwischen 50 μm und 150 μm, vorzugsweise zwischen 60 μm und 90 μm, beträgt.
Der Boden der näpfchenartigen Vertiefungen ist zweckmäßig abgerundet ausgebildet, vorzugsweise konkav oder konvex geformt, wodurch die Haptik und das velourartige Aussehen der in diesen näpfchenartigen Vertiefungen geformten Härchen der Beschichtung verbessert werden.
Wie bekannt, kann die Matrize plattenförmig oder bahnförmig ausgebildet sein, wobei die im letzteren Fall die Matrize die Form einer umlaufenden Bahn haben kann. In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles schematisch erläutert. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Matrize, etwa in natürlicher Größe. 2 stellt , sehr stark vergrößert, den Ausschnitt II von 1 mit den näpfchenartigen Vertiefungen dar, und 3 zeigt eine Draufsicht in Richtung des Pfeiles III in 2.
Die in 1 im Querschnitt dargestellte Matrize weist eine aus einem hydrophoben Kunststoffmaterial bestehende Schicht 1 und eine Trägerschicht 2 auf. Die Schicht 1 besteht aus Polypropylen, Silikonharz, Silikonkautschuk oder einem Fluorpolymerisat, insbesondere Polytetrafluorätylen und ist an ihrer matten Oberfläche 3 mit mikroskopisch kleinen näpfchenartigen Vertiefungen 4 versehen, die in 2 stark vergrößert dargestellt sind. Besteht die Oberfläche 3 aus einem hellen Material, beispielsweise aus hellgrauem Silikonkautschuk, so weist sie einen Glanzgrad nach DIN 67530 bei einem Einstrahlwinkel von 60° unter 2,2 auf, besteht sie aus einem dunklen Material, wie beispielsweise dunkelrotem Silikonkautschuk, so weist sie einen Glanzgrad nach DIN 67530 bei einem Einstrahlwinkel von 60° unter 1,2 auf.
Die Trägerschicht 2 besteht aus einem Textilmaterial, insbesondere einem Gewebe, Gewirke oder Vlies, oder aus Papier. Es kann aber auch, anstelle der Trägerschicht 2 oder zusätzlich zu dieser an deren Unterseite, eine aus Metall bestehende, nicht dargestellte Schicht vorgesehen sein. Weiters kann die Trägerschicht 2 die näpfchenartigen Vertiefungen 4 aufweisen, wobei dann die Schicht 1 von einem dünnen Überzug der Trägerschicht 2 aus einem hydrophoben Kunststoffmaterial gebildet ist, mit dem auch die näpfchenartigen Vertiefungen 4 ausgekleidet sind. In jedem Fall sind sowohl die Oberfläche 3 der Matrize als auch die Wände der näpfchenartigen Vertiefungen 4 matt ausgebildet.
Wie aus 2, in welcher die näpfchenartigen Vertiefungen 4 in sehr stark vergrößertem Maßstab im Querschnitt dargestellt sind, hervorgeht, weisen die näpfchenartigen Vertiefungen 4 einen sich zum Boden 5 verjüngenden Querschnitt auf. Die Tiefe t der näpfchenartigen Vertiefungen 4 ist unterschiedlich und beträgt vorzugsweise zwischen 60 μm und 90 μm. In 2 sind weiters verschiedene Möglichkeiten der Ausbildung des Bodens 5 der näpfchenartigen Vertiefungen 4 dargestellt. Bei 5a ist dieser Boden konvex geformt, bei 5b konkav, bei 5c mit Abstufungen versehen und bei 5d eben.
Die Wände der näpfchenartigen Vertiefungen 4 können auch mit Längsriefen oder mit gedrillt verlaufenden Riefen versehen sein.
Wie aus 3 hervorgeht, weisen beim dargestellten Ausführungsbeispiel die näpfchenartigen Vertiefungen 4 einen kreisförmigen Querschnitt mit einem Kreisdurchmesser bis zu 25 μm auf. Sie können aber auch jeden anderen beliebigen Querschnitt, insbesondere einen ovalen oder einen polygonalen Querschnitt besitzen. Der Mittenabstand a benachbarter näpfchenartiger Vertiefungen ist in der Regel unterschiedlich und beträgt vorzugsweise zwischen 50 μm und 150 μm. Die näpfchenartigen Vertiefungen 4 sind beim dargestellten Ausführungsbeispiel auf der Oberfläche 3 unregelmäßig angeordnet, können aber auch in Form eines regelmäßigen Musters vorgesehen sein.
Die Matrize selbst kann als Platte oder auch als, vorzugsweise umlaufende, Bahn ausgebildet sein.
Bei der Herstellung einer Beschichtung, die in der Folge mit einem flächigen Träger, wie einem Leder oder einem Textilmaterial verbunden wird, auf der erfindungsgemäßen Matrize wird so vorgegangen, dass zunächst ein flüssiges Kunststoffmaterial auf die mit den näpfchenartigen Vertiefungen 4 versehene Oberfläche 3 aufgetragen und verfestigen gelassen wird, worauf die so gebildete Beschichtung von der Matrize abgezogen wird. Durch die Anordnung der näpfchenartigen Vertiefungen 4 entstehen auf der Beschichtung feine, einzeln abstehende und voneinander im Abstand angeordnete Härchen, die der Beschichtung ein nubuk- bzw. samtartiges Aussehen verleihen.

Claims

Matrize für die Herstellung einer mit einem flächigen Träger, insbesondere einem Leder oder einem Textilmaterial, wie einem Vlies; Gewebe oder Gewirke, verbindbaren Beschichtung, die durch Auftragen eines flüssigen Kunststoffmateriales auf die aus hydrophobem Material bestehende Oberfläche der Matrize und anschließendem Verfestigen des Kunststoffmateriales gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (3) einen Glanzgrad nach DIN 67530 bei einem Einstrahlwinkel von 60° von weniger als 2,2 aufweist und mit mikroskopisch kleinen näpfchenartigen Vertiefungen (4) versehen ist.
Matrize nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine helle Oberfläche (3) einen Glanzgrad unter 2,2, vorzugsweise unter 1,8, und eine dunkle Oberfläche (3) einen Glanzgrad unter 1,2, vorzugsweise unter 0,7, aufweist.
Matrize nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus zumindest zwei Schichten (1, 2) besteht, wobei die oberste, die näpfchenartigen Vertiefungen (4) aufweisende Schicht (1) aus einem flexiblen Kunststoff gebildet ist.
Matrize nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der obersten Schicht (1) eine Trägerschicht (2) angeordnet ist, die aus einem Textilmaterial, wie einem Gewebe, Gewirke oder Vlies, oder aus Papier besteht.
Matrize nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der obersten Schicht (1) eine aus Metall bestehende Schicht angeordnet ist.
Matrize nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die näpfchenartigen Vertiefungen (4) in einer Trägerschicht angeordnet sind, die von einer die Oberfläche (3) bildenden und die näpfchenartigen Verteifungen (4) auskleidenden, aus hydrophobem Kunststoffmaterial bestehenden Schicht überzogen ist.
Matrize nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (3) aus Polypropylen, Silikonharz, Silikonkautschuk oder einem Fluorpolymerisat, insbesondere Polytetrafluoräthylen, besteht.
Matrize nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die näpfchenartigen Vertiefungen (4) durch eine, vorzugsweise computergesteuerte, Laserbehandlung der Oberfläche (3) gebildet sind.
Matrize nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die näpfchenartigen Vertiefungen (4) bei der Herstellung der Matrize durch Abformen von einer Negativform gebildet sind.
Matrize nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die näpfchenartigen Vertiefungen (4) einen runden, beispielsweise kreisförmigen oder ovalen, Querschnitt aufweisen.
Matrize nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die näpfchenartigen Vertiefungen (4) einen sich zum Boden (5) derselben verjüngenden Querschnitt aufweisen.
Matrize nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittenabstand (a) benachbarter näpfchenartiger Vertiefungen (4) zwischen 50 μm und 150 μm, vorzugsweise zwischen 60 μm und 90 μm, beträgt.
Matrize nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe (t) der näpfchenartigen Vertiefungen (4) zwischen 50 μm und 150 μm, vorzugsweise zwischen 60 μm und 90 μm, beträgt.
Matrize nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden der näpfchenartigen Vertiefungen (3) abgerundet ausgebildet, vorzugsweise konkav oder konvex geformt, ist.
Matrize nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie plattenförmig oder bahnförmig ausgebildet ist.