DE2131261A1 - Verfahren zur Herstellung von Folien aus thermoplastischen Kunststoffen mit netzartiger Struktur - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Folien aus thermoplastischen Kunststoffen mit netzartiger Struktur Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Folien aus thermoplastischen Kunststoffen mit netzartiger Struktur, insbesondere zur Verwendung als Zwischenlage oder Unterlage bei textilen Bahnen, z.B. Geweben u.dgl.
• Zur flächenmäßigen Verbindung, vorzugsweise von textilen Geweben od.dgl., werden vielfach thermoplastische Kunststoffe eingesetzt. Diese thermoplastischen Kunststoffe werden als Zwischenlage eingebracht und durch Erwärmen so plastisch gemacht, daß sich die Fasern der zu verbindenden textilen Bahnen od.dgl. in den Kunststoff eindrücken lassen. Nach dem Abkühlen sind dann die textilen Bahnen od.dgl. mittels des thermoplastischen Kunststoffes als Verbindungsmittel miteinander verbunden. Bei Verwendung einer Kunststoff-Folie als Zwischenlage, ist die Flächenverklebung vollkommen, d.h.
• die Verbindung der textilen Bahnen od.dgl. mit der Kunststoff-Folie erstreckt sich ununterbrochen über die gesamte Fläche der Folie. Ein solches Erzeugnis hat jedoch den Nachteil, daß der Verbund wegen der Undurchlässigkeit und Steifheit der Kunststoff-Folie einen Teil seiner textilen Eigenschaften einbüßt. Der Textilcharakter der Verbundbahn geht mehr oder weniger verloren. Beim Hantieren der Verbundbahn ist ein Knistergeräusch nicht ausgeschlossen.
• Um diese Nachteile zu Uberwinden, ist man dazu übergegangen, die über die ganze Fläche sich erstreckende Verklebung mittels der Kunststoff-Folie aufzulockern, indem z.B.
• Pulver aus dem thermoplastischen Kunststoff auf die Gewebebahnen punktförmig aufgetragen wird. Darauf werden diese punktförmig verteilten Fulverhäufchen mittels Wärme angesintert, worauf die so vorbereitete textile Bahn od.dgl.
• durch Verbügeln mit einer weiteren textilen Bahn verbunden wird. Der zeitmäßige und technische Aufwand ist bei einer solchen Arbeitsweise verhältnismäßig groß. Weiterhin ist es bekannt, die verwendete Kunststoff-Folie durch Lochstanzungen aufzulockern. Die Herstellung von gelochten Folien und der sich durch die Ausstanzung ergebende Materialverlust machen diese Methode recht unwirtschaftlich. Man hat ferner vorgeschlagen, aus thermoplastischen Kunststoffen mit in Wärme aufweisender Klebereigenschaft Fasern zu spinnen und diese zu weben. Man erhält auf diese Weise ein Kunststoffgewebe, das sich mit anderen Bahnen, z.B. textilen Geweben od.dgl., durch Verbügeln verkleben läßt. Auch könnte man Fasern aus thermoplastischen Kunststoffen mit textilen Fasern zusammen verweben, um so zu einer regelmäßigen Verteilung des thermoplastischen Kunststoffes zu gelangen, um dem Textilcharakter der sich ergebenden Verbundbahn mehr gerecht werden zu können. Der verfahrenstechnische Aufwand ist jedoch recht erheblich und macht diese Methode ebenfalls unwirtschaftlich, Aufgabe der Erfindung ist es, eine zur Verklebung mit Bahnen anderer Art, insbesondere mit textilen Geweben, Vliesen und dgl., zu verklebende#Folie aus thermoplastischem Kunststoff zu scharfen, die eine mehr oder weniger-große Porigkeit, d.h. offene Stellen, aufweist und in einfacher und wirtschaftlicher Weise hergestellt werden kann. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß thermoplastischen Kunststoffen mit in der Wärme aufweisenden Klebereigenschaften schaumbildende Zusätze zugegeben werden, und daß diese Mischung nach Erwärmung zu einem folienartigen Gebilde von netzartiger Struktur bei relativ kleinem Düsenspalt mit relativ hoher Abzugsgeschwindigkeit extrudiert wird.
• Die hergestellte Schaum-folie läßt sich durch extremes Ausziehen im thermoplastischen Bereich beim Extrudieren so auflockern, daß ein netzartiges Gebilde entsteht.
• Man erzielt eine mehr oder weniger große Auffaserung der thermoplastischen Folie in Zugrichtung, wobei die offenen Flächenteile im Verhältnis zu der Gesamtfläche der thermoplastischen Folie mehr oder weniger groß sein können. Durch die Änderung der Abzugsgeschwindigkeit der Folienbahn und durch die Wahl der Spaltweite des Extrusionswerkzeuges kann man die netzartige Struktur der thermoplastischen Kunststoff-Folie in weiten Grenzen beeinflussen. Durch die Wahl der Art und Menge des Schaumbildners und auch aufgrund der Abwandlung der Zusammensetzung des thermoplastischen Kunststoffes mit in Wärme aufweisender Klebereigenschaft ergeben sich weitere Möglichkeiten, das herzustellende Produkt dem jeweiligen Verwendungszweck anpassen zu können.
• Außerdem ist es möglich, das Netzwerk durch geeignete Breit streckeinri chtungen auch quer zur Abzugsrichtung der Folie auszuweiten, um so die Flächenverteilung des thermoplastischen Kunststoffes variieren zu können.
• Als warm klebrige thermoplastische Kunststoffe dienen insbesondere Polyurethane bzw. auch spezielle Polyamidarten, z.B. Copolyamide wie das Copolyamid 6/ 6.6/ 12. Der Anteil der schaumbildenden Zusätze liegt vorteilhaft zwischen etwa 1,8 bis 10 Gewichts-#. Als Schaumbildner dient zweckmäßig eine Mischung aus Natriumbikarbonat, Zitronensäure und Azodicarbonamid.
• Man kann die Schmelze der thermoplastischen Kunststoffmischung vor dem Extrudieren auch unmittelbar begasen, z.B. mit Monofluortrichlormethan.
• Die erzielbaren netzartigen Gebilde aus dem thermoplastischen Kunststoff sind in ihrer Auffaserung sehr lockeren Geweben ähnlich. Der Anteil der offenen Fläche der aufgefaserten thermoplastischen Kunststoff-Folie ist in weiten Grenzen steuerbar. Es wurden Werte von über 90 % erreicht. Die Art der Netzstruktur ist im wesentlichen abhängig von der Spaltweite des Bxtrusionswerkzeuges, von der Abzugsgeschwindigkeit bzw.
• Verstreckung der Folie und der Zusammensetzung der aufschäumbaren Kunststoffmischung. Die gewählte Spaltweite bietet dabei die Möglichkeit, die Restfadenstärke zu beeinflussen. Durch die Verstreckung läßt sich die offene Fläche und die Verteilung des Kunststoffes über die Fläche bestimmen. Aus der Art und Zusammensetzung der aufschäumbaren Kunststoffmischung ergeben sich der Grad der Auffaserung und die Porigkeit, z.B. feinporig, grobporig, mit mehr oder weniger langgestreckten offenen Flächenteilen.
• Die erzeugte Folie aus warm klebrigen thermoplastischen Kunststoffen mit netzartiger Struktur findet vorteilhaft als Zwischenlage zwischen anderen Bahnen, vorzugsweise textilen Bahnen wie Geweben, Vliesen und dgl., Anwendung. Durch Anwendung eines gewissen Druckes und einer bestimmten Wärme erhält man eine flächige Verklebung, die infolge der netzartigen Struktur den textilen Charakter der Verbundbahn nicht verändert.
• Die Materialausbeute ist optimal, da sowohl die für die Verklebung notwendige große Oberfläche an jeder Klebestelle, als auch eine der netzartigen Struktur entsprechende weiträumige Verteilung des Materiales auf die zu verklebende Fläche erreicht werden kann. Die Weiterverarbeitung der erzielten netzartigen Gebilde als klebende Zwischenlage beim Verbügeln ist ebenfalls sehr wirtschaftlich, da sie ohne besondere Vorbereitung mit den auch in Form von Rollenware vorliegenden textilen Geweben erfolgen kann. Für Großverbraucher besteht auch die Möglichkeit, die Fertigung der Netze mit der Weiterverarbeitung zu kombinieren in der Weise, daß auf die Gewebebahn das netzartige Gebilde im gleichen Arbeitsgang mit der Extrusion aufgetragen wird. Hierbei entfällt die sonst notwendige Trennschicht folie, die beim Aufwickeln der netzartigen Bahnen das Aneinanderkleben verhindert. Die netzartige Folie bewahrt im vollen Umfang den Textilcharakter der miteinander zu verklebenden Gewebebahnen. Es ist auch das Entstehen eines Knistergeräusches ausgeschlossen.
• Die Extrudierung der thermoplastischen Kunst stoffmischung erfolgt zweckmäßig bei einem Düsenspalt von einer Größe von maximal etwa 0>4 mm, vorteilhaft etwa 0,3 bis 0,2 mm. Die Abzugsgeschwindigkeit übersteigt jene, die üblicher-weise beim Extrudieren von Kunststoff-Folien eingehalten werden muß. Die Mindestabzugsgeschwindigkeit soll etwa 20 m/min aufwärts betragen. Vorteilhaft ist die Anwendung einer Abzugsgeschwindigkeit von etwa 25 bis 35 m/min. In besonderen Fällen läßt sich die Abzugsgeschwindigkeit noch darüber erhöhen.
• Die zur Durchführung der Herstellung der Folien aus thermoplastischen Kunststoffen mit netzartiger Struktur benötigten Vorrichtungen können im wesentlichen die bekannten maschinellen Einrichtungen für die Folienherstellung sein. Sie gestatten die Fertigung der netzartigen Gebilde mit einer sehr großen Wirtschaftlichkeit in beliebigen Breiten als Rollenware. Um das Verkleben der netzartigen Folie mit sich selbst zu verhindern, wird zweckmäßig eine Mitläuferbahn aus IIochdruckpolyäthylen als Trennschicht eingeschXossen.
• Sie dient gleichzeitig als Trägerschicht zur Erleichterung der Handhabung bei der Weiterverarbeitung.
• Vorteilhaft kann auch die Extrudierung der thermoplastischen Kunststoff-Folie mit netzartiger Struktur in der Weise vorgenommen werden, daß de Kunststoffmischung zusammen mit einer als Trennschicht dienenden Grundfolie nach dem an sich bekannten Folienschlauch-Blasverfahren erzeugt wird, wobei der Trennschicht-Folienschlauch innerhalb des Folienschlauches mit Klebereigenschaft vorgesehen wird. Der doppelschichtige Schlauch wird danach seitlich mindestens einmal geschlitzt, flachgelegt, worauf die so erhaltene doppelschiehtige Bahn aufgewickelt wird. Als Trennschicht kann ein Polyolefin, vorzugsweise ein Polyäthylen, mit einer Schmelztemperatur von ca. 100 bis 1700C verwendet werden.
• Als Trennschicht kann aber auch die Bahn, insbesondere die textile Bahn aus Gewebe oder dgl.> verwendet werden, mit der die netzartige thermoplastische Kunststoff-Folie durch Klebung zu verbinden ist.
• Um eine besonders große Eindringtiefe des thermoplastischen Kunststoffes für das Verkleben voluminöser Textilien zu erreichen, wird der thermoplastischen Kunststoff-Mischung ein weiterer Schaumbildner zugesetzt, der jedoch bei der Extrusionstemperatur noch nicht reagiert. Durch Verbügeln bei einer entsprechend höheren Temperatur erreicht man dann ein Aufblähen des netzartigen thermoplastischen Kunststoffes und damit auch eine Verteilung in der dritten Dimension.
• Der Verbund beim Verkleben voluminöser Textilien kann auf diese Weise wesentlich verbessert werden. Eine solche Folie ist also eine aufschäumbare Folie mit netzartiger Struktur, bei der das Aufschäumen bei Temperaturen erfolgt, die über den Extrusionstemperäuren, mit denen die Folie hergestellt wurde, liegen.
• Bei spiele Beispiel 1: Ein Copolyamid aus Polyamiden 6; 6, 6; 12 wurde mit 0,7 Gew.-% Natriumbikarbonat 0,75 " 11 Zitronensäure ~0,8 " " Azodicarbonamid versetzt und über einen Flachfolienextrudernit 60 mm Schneckendurchmesser und einer Breitschlitzdüse mit einer Spaltweite von 0,3 mm verarbeitet.
• Bei einer Abzugsgeschwindigkeit von 30 - 35 m/min entstanden netzartige Gebilde mit einem Flächengewicht 2 von 25g/m . Beim Aufwickeln der netzartigen Bahn wurde eine Hochdruckpolyäthyleniolie als Trennschicht zwischengewickelt.
• Beispiel 2: Ein Copolyamid wie im Beispiel 1 - jedoch nicht getrocknet - wurde mit 1,4 Gew.- Natriumbikarbonat 1,5 ~# Zitronensäure 0,2 t ~ Calciumstearat versetzt. Die Spaltweite betrug 0,3 mm und die Abzugsgeschwindigkeit etwa 25 m/min. Das netzartige Gebilde 2 hatte ein Flächengewicht von 30g/m2.
• Beispiel 3: Ein Copolyamid wie im Beispiel 1 wurde mit 0,7 Gew.-% Natriumbikarbonat 0,7 #~ ~ Zitronensäure versetzt und in der Schmelze mit Monofluortrichlormethan direkt begast. Die Spaltweite des Extrusionswerkzeuges betrug 0,25 mm. Bei 30 m/min Abzugsgeschwindigkeit hatte das hergestellte Netz ein Flächengewicht von 10 g/m2 bei einer Einzelfadenstärke von 0,09 mm.
• Beispiel 4: Eine Mischung wie im Beispiel 2 wurde auf einer Doppelfolienblasanlage mit einer Schneckenpresse von 25 mm Schneckendurchmesser über den äußeren Ringspalt gefördert. Uber den inneren Ringspalt wurde mit einer zweiten Schneckenpresse Hochdruckpolyäthylen als Trägermaterial gefördert. Durch biaxiale Aufweitung des Trägermateriales entstand ein Folienschlauch mit netzartiger Auflage, der nach dem Flachlegen und seitlichen Aufschlitzen zwei Bahnen ergab, die je aus einer Schicht netzartigen thermoplastischen Kunststoff mit in Wärme aufweisenden Klebereigenschaft und einer Schicht Hochdruckpolyäthylen bestand. Die Polyäthylenschicht wirkte beim Aufwickeln als Trennschicht, die das Verkleben der netzartigen Schicht mit sich selbst verhindert, und ließ sich bei der Weiterverarbeitung licht von der netzartigen Kleberschicht abtrennen.

Claims (9)

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Folien aus thermoplastischen Kunststoffen mit netzartiger Struktur, insbesondere zur Verwendung als Zwischenlage oder Unterlage bei textilen Bahnen, z.B. Geweben oder dgl., d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß einem thermoplastischen Kunststoff mit in der Wärme aufweisender Klebereigenschaft schaumbildende Zusätze zugegeben werden und diese Mischung nach Erwärmung zu einem folienartigen Gebilde bei relativ kleinem Düsenspalt mit relativ hoher Abzugsgeschwindigkeit extrudiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß für die schaumbildenden Zusätze ein Anteil von etwa 2 bis 10 Gew.-% verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Extrudierung der Mischung bei einem Düsenspalt von einer Größe von maximal etwa 0,4 mm und bei einer Abzugsgeschwindigkeit von etwa 20 m/min aufwärts erRlgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a -d u r c h g e k e n n z e ic h n e t , daß die Schmelze der Kunststoffmischung vor dem Extrudieren unmittelbar begast wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das netzartige Gebilde im gleichen Arbeitsgang mit der Extrusion auf die zu verklebende Bahn, z.B.

das textile Gewebe oder dgl., aufgetragen wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a -d u r c h g e k e n n z e ic h n e t , daß als Material für die Trennschichtrdie zur Herstellung der Verbundbahn dienende textile Bahn oder dgl.

dient.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n et , daß die netzartige Kunststoff-Folie mit Klebereigenschaft zusammen mit einer als Trennschicht dienenden Grundfolie nach dem an sich bekannten Folienschlauch-Blasverfahren erzeugt wird, wobei der Trennschicht-Folienschlauch innerhalb des Folienschlauches mit Klebereigenschaft vorgesehen wird, und daß der doppelschichtige Schlauch seitlich mindestens einmal geschlitzt, flachgelegt und die so erhaltene doppelschichtige Bahn aufgewickelt wird.

8. Folie aus thermoplastischem Kunststoff mit in Wärme aufweisender Klebereigenschaft, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Folie eine Schaumfolie mit netzartiger Struktur ist, und daß das Flächengewicht dieser Folie von etwa 30 g/m2 bis etwa 10 g/m2 aufweist.

9. Folie aus thermoplastischem Kunststoff mit in Wärme aufweisender Klebereigenschaft, insbesondere nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Folie eine bei einer über der Extrusionstemperatur des Folien-Werkstoffes liegenden Temperatur aufschäumbare Folie mit netzartiger Struktur ist.