DE2157918A1 - Folie, damit hergestellter Schichtstoff sowie Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung desselben - Google Patents

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PATENTANWÄLTE JL 1 p / ν?

. ing. H. NEGEJNTDANK · üipl.-ing. H. HAUCK · dipl.-phys. W. SCHMITZ

HAMBURG-MÜNCHEN ZUSTELLUNGSAN SCHRIFT: HAMBURG 36 · NEUER WALL 41

TEL. 36 74 28 UND 36 41 13

COKSOLIDATED-BATHURST LIMITED "^lBGe· ^Me"^{mmi Ι4}""^Ιβ

800 Dorchester Boulevard ¥est, München 15 · mozartstb. ₂₃

Montreal, Quebec, Canada ^TBI"^538OBM

TELEGH. NEGBIJAPATENT MÜNOHEN

HAMBURG, 22. iiOV. 1971

Folie, damit hergestellter Schichtstoff sowie Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung desselben

Die Erfindung "betrifft verstärkte. Schichtstoffe, Folien zur Herstellung solcher Schichtstoffe sowie Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung derselben. Eine besondere Ausführungsform der Erfindung betrifft verstärkte Papier- oder Textil-Bahnen oder dergleichen, denen mindestens eine Schicht einer orientierten geschlitzten oder gelochten Folie eingearbeitet ist.'

Verstärkte Schichtstoffe aus Materialien wie Textilien, Kammzüge (scrim) oder Fäden aus Baumwolle, Kunstseide, Polyamid, Glasfasern usw. zwischen zwei Schichten aus Papier oder dergleichen sind bekannt und werden allgemein benutzt. Man hat auch schon vorgeschlagen, die Fäden, Kammzüge oder Garne durch schmale, hochorientierte Polymerisatstreifen oder Bänder zu ersetzen, oder fibriXLierte hochorientierte Polymerisatfilme zu verwenden, um Materialien mit hoher Ge-

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schmeidigkeit und gutem Fall, wie bei nicht-gewebten Stoffen, zu erhalten. Wenn das Material in zwei Richtungen, in Maschinenrichtung (MR) und quer zur Maschinenrichtung (QR),verstärkt werden muß, werden die zur QR-Verstärkung dienenden Garne, Fäden oder Bänder mittels Ausbreitvorrichtungen ausgelegt, bei welchen sich ein Drehturm, auf dem Spulen mit dem Verstärkungsmaterial befestigt sind, alternierend bewegt. Eine solche Vorrichtung ist lästig zu handhaben und ein kontinuierliches Arbeiten mit ihr ist äußerst schwierig.

Wenn eine fibrillierte Folie verwendet wird, wird sie gewöhnlich ausgebreitet, wodurch das gesamte verstärken-* de Material, das andererseits erforderlich ist, vermindert wird. Das Ausbreiten einer fibrillierten Folie ist jedoch eine schwierige Arbeit und verursacht ein Verdrehen der einzelnen untereinander verbundenen Folienfäden, wodurch der Grad des Ausbreitens der fibrillierten Folie begrenzt wird, abhängig von der Breite der einzelnen Fäden. So wird in solchen Fällen eine Folie mit einem großen offenen Gebiet von Folien mit relativ schmalen Einzelfäden begrenzt. Auch das Fibrillierungsmuster der Folie setzt Grenzen hinsichtlich des Grades, zu welchem sie ausgebreitet werden kann.

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Fibrillierte Polyolefinfilme sind zur Herstellung von Garnen, Tauwerk und dergleichen verwendet worden, um Naturfasern oder die üblichen gesponnenen Garne zu ersetzen» Die Ausführung der Fibrillierung resultiert aus der Beobachtung, daß hochorientierte Folien leicht f ibrillierbar sind, und das Verfahren besteht im Orientieren einer orientierbaren Folie aus einem synthetischen organischen Polymerisat durch Verstrecken, vorzugsweise während sie warm ist, und anschließende Fibrillierung nach irgendeinem der bekannten Verfahren, z.B. durch Laufenlassen der Folie über eine Walze, die auf ihrer Oberfläche eine Vielzahl von Perforierungsstiiten aufweist. Bin Zweck dieses Verfahrens besteht darin, hochfeste Fasern feinen Deniers herzustellen, wobei die Festigkeit durch die Orientierung oder Reckung erreicht wird; dieses Verfahren kann das kompliziertere Spinnverfahren ersetzen. Während diese linearen Polymerisate, nachdem sie in einer Richtung hoch orientiert worden sind» in dieser Richtung eine hohe Festigkeit aufweisen, haben sie in Querrichtung dazu nur eine geringe Festigkeit, was die Fibrillierung in verschiedener Weise ermöglicht.

Einige Polymerisate mit niedrigen intermolekularen Kräften, z.B. Polyolefine, können leicht fibrilliert werden. Andere Polymerisate, die injäge ihrer chemischen Zusammensetzung

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oder Struktur relativ starke intermolekulare Kräfte zwischen den benachbarten Polymerisatketten besitzen, machen die Fibrillierung nach den bekannten Methoden schwierig; ein besonderes Beispiel hierfür ist Polyamid, andere sind nicht-lineare oder verzweige Polymerisate, z.B. Polyäthylen niedriger Dichte.

Die üblichen Pibrillierungsmethoden versagen auch bei Folienlaminaten mit mindestens einer Schicht aus einem schwer fibrillierbaren Polymerisat. Ein low density Polyäthylen-Polypropylen-Schichtstoff setzt dem Eindringen der üblichen Fibrillierungsmittel (z.B. Stifte oder Sägeblätter) Widerstand entgegen.

Die üblichen Fibrillierungsverfahren versagen ferner dort, wo eine hohe Restdehnung in fibrilliertem Material gefordert wird. Dies ist darauf zurückzuführen, daß ein hoher Orientierungsgrad erforderlich ist, um FibrfLlierungseigenschaften zu erzeugen, und mit steigendem Orientierungsgrad die Bruchdehnung deutlich schlechter wird. In gleicher Weise sind die gebräuchlichen Methoden nicht geeignet, wenn ein sehr regelmäßiges Fibrillierungsmuster gewünscht wird, d*h. wenn die Stärke der Einzelfäden des Materials sorgfältig kontrolliert werden muß.

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Ein Hauptnachteil der bekannten Fibrillierungsverfahren und der danach erhaltenen Produkte besteht darin, daß die fibrillierten Folien wesentlich niedrigere Zugdehnungseigenschaften haben und dadurch ihre Zähigkeit oder Widerstandsfähigkeit gegenüber Bruch wesentlich geringer ist als vor dem Fibrillieren. Z. B. bricht ein 2,54 cm breiter und 0,0254 mm dicker Streifen eines orientierten Polypropylenfilms bei einer Belastung von 22,68 kg nach einer Dehnung von 10 bis 15%; wenn der gleiche Film fibrilliert wird, bricht er bei einer Belastung von 4,5 bis 13»6 kg nach einer Dehnung um 6 bis 8%_f abhängig von den Fibrils, erungsmitteln und dem Fibrillierungsgrad.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend aufgezeigten Nachteile zu beseitigen und verbesserte verstärkte Schichtstoffe, Folien zur Herstellung solcher Schichtstoffe sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung der Schichtstoffe zu schaffen.

In Lösung der Aufgabe sind Materialien geschaffen worden, die als Verstärkungselemente eingesetzt werden können und eine Vielzahl von untereinander verbundenen Folienfäden, die in situ in der Folie orientiert worden sind, aufweisen. Es sind ferner Schichtstoffe und Verfahren zu ihrer Her-

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stellung geschaffen worden, wobei die vorstehend erwähnten Materialien eingearbeitet werden. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Bfindung werden gelochte oriamtierte Filme hergestellt, wobei die Lochgröße bei der Herstellung der gelochten orientierten Filme kontrolliert wird. Nach einer anderen Ausführungsform werden orientia?·

null te geschlitzte Filme mit praktisch / Löchern herges1a.lt, oder es werden gelochte Filme hergestellt, die praktisch keine Knoten darin aufweisen.

Eine weitere Eigenschaft der Erfindung ist eine Folie, welche durch eine Vielzahl von Bändern, die durch Knoten, die im Abstand voneinander über die ganze Folie verteilt sind, untereinander integrierend verbunden sind, gekenn-

ist

zeichnet/! Die Bänder sind in ihrer Längsrichtung orientiert und haben Abstand von den Machbarbändern, ausgenommen an den Knoten, Öffnungen in der Folie begrenzend, wo- W bei die Bänder, wenn der Film flach ausgelegt ist, im wesentlichen in einer Ebene liegen.

Das Verfahren zur Herstellung der gelochten Folie ist erfiiidungsgemäß durch folgende Stufen gekennzeichnet: Bilden von Sahlitzen in einer Folie in einem vorbestimmten Muster

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zur Begrenzung der Seitenkanten der Bänder der gelochten Folie, Verstrecken der Folie im wesentlichen axial zu den Schlitzen, um die Bänder in Querrichtung zusammenzuziehen bzw. ihre Dimension zu verkleinern und öffnungen in der Folie zu bilden·

Durch die Erfindung werden die Nachteile der bekannten Fibrillierungsverfahren beseitigt und außerdem, neben anderen Vorteilen, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung fibrillierter Folien aus Polymerisaten, welche nach den bekannten Fibrillierungsmethoden nicht leicht fibrillierbar sind, geschaffen. Ifterialien oder Folien, die nach den bekannten Verfahren leicht fibrillierbar sind, weisen, wenn sie nach dem erfindungsgemäßen Verfahren fibrilliert worden sind, eine bessere Zugfestigkeit auf, als wenn sie nach den bekannten Verfahren f!brilliert worden sind.

Genauer gesagt ist gefunden worden, daß sich aus Polymerisatfolien, die orientierbar, aber nicht notwendigerweise fibrillierbar sind, erfindungsgemäß ein Produkt erzeugen läßt, das einer nach den bekannten Verfahren fibrillierten Folie sehr ähnlich ist, aber beträchtlich höher Zugfestigkeit, Dehnungs-und Bruchfestigkeit neben einem hohen Grad an Gleichmäßigkeit und guter Widerstands-

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fähigkeit gegen weitere Selbstfibrillierung aufweist. Dies wird durch ein besonderes Schlitzen vor dem Orientieren erreicht; genauer gesagt wird eine Reihe von kleinen Schlitzen, vorzugsweise parallel zu der Richtung, in welcher die Folie dann gereckt wird, vorgesehen, und zwar in einer Anordnung, daß die Schlitze schmale dis-kontinuierliche Bänder verschiedener Längen und Breiten begrenzen, wonach die Folie dann in Längsrichtung gereckt wird. Die resultierende gereckte Folie ist einer üblichen fibrillierten Folie ähnlich, weist aber nicht die Nachteile einer solchen Folie, sondern die Vorteile der Erfindung auf. Das Ausgangsmaterial, auf das später zurückgekommen wird, ist vorzugsweise eine im wesentlichen unoriaatierte Folie eines thermoplastischen polymeren synthetischen organischen Materials, das so behandelt wurde, daß es ein Muster diskontinur-ierlicher paralleler langer Schlitze aufweist, welche seitlich voneinander Abstand haben. Die Schlitze benachbarter Reihen sind in Längsrichtung versetzt angeordnet, um eine Vielzahl von integrierend miteinander verbundenen Streifen zu bilden. In der folgenden Stufe wird der geschlitzte Film dann in Richtung der Schlitze gereckt, wodurch Orientierung des die Folie bildenden Polymerisats sowie Erhöhung der Zugfestigkeit und anderer Eigenschaften erreicht wird.

Während des Reckens wird die Breite und Dicke der Folie vermindert, während sie verlängert wird, und gleichzeitig wird sie orientiert und kräftiger. Die In der Folie, von der aus-

gegangen wurde, hergestellten Schlitze werden um einen Paktor langer, der dem ReckVerhältnis entspricht, während der A"bstand zwischen den parallelen und benachbarten Schlitzen um einen Faktor abnimmt, der etwa gleich der Quadratwurzel des angewandten Reckverhältnisseg ist, wenn dieser Abstand im Vergleich zur Schlitzlänge klein ist; \jenn der Abstand relativ groß ist, nimmt der ganze Film mit Bezug auf das Heckverhältnis ab.

Dies soll an einen Beispiel erläutert werden: Wenn der Abstand zwischen zwei parallelen Schlitzen j? mm ist, wird die Breite des geformten Bandes zwischen den Schlitzen nach dem Recken des geschlitzten Filmes mit einem Reckverhältnis von 9 : 1 um etwa 1 mm verringert; die Länge der Schlitze nimmt dagegen um den Paktor 9 zu.

'Die Abnahme der Breite der Bänder zwischen den benachbarten Schlitzpaaren ist ein sehr günstiges Merkmal, da nach dom Recken eine Faserbreite erhalten wird, die v/es entlich geringer ist, als der Abstand zwischen den benachbarten. Schlitzpaaren. Dies ermöglicht, fibrillierte Folien herzustellen, die hohe Zähigkeit mit sehr feii-oa Denier pro 1¹ oder Faser verneinen.

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BAD ORIGINAL

Die Erfindung schließt auch ein Recken des vorgeschlitzten Films in seitlicher Richtung ein, z.B. in. einer Reckvorrichtung bekannter Art, wie z.B. einer Aufrahmvorrichtung. Dadurch werden vorgeschlitzte orientierte Filme mit Fasern und einer Festigkeit in Richtung senkrecht zur Längsrichtung erhalten. In diesem Fall werden vor dem Recken Schlitze über die Breite der Folie vorgesehen.

Eine Schwierigkeit, die auftritt, wenn die vorgeschlitzte Folie in eine Streckvorrichtung, ζ·Β, eine Aufrahmvorrichtung überführt und gestreckt wird, besteht darin, daß jeder Streifen aus dem Folienmaterial zwischen zwei benachbarten versetzten Schlitzen sich zusammenzieht oder in Dicke und Breite reduziert wird, so daß Löcher zwischen ihnen entstehen. Diese Lochbildung wird durch Restriktion der konstanten Folienlänge, wenn die Klemmen einer Aufrahmvorrichtung divergieren, verursacht. Diese Schwierigkeit^ _ kann durch Falten ader Wellen des vorgeschlitzten Films über die Breite vor Einführen in die Aufrahmvorrichtung überwunden werden. Dies kann dadurch geschehen, daß man den Film zwischen einem

Paar entgegengesetzt rotierender ¥alzen, welche parallel zu ihrer Achse Grate aufweisen, hindurchlaufen läßt, und dann die resultierenden Falten vor Einführen der Folie in die Klemmen der Aufrahmvorrichtung glättet.

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Das Ausmaß der Faltung der Folie regelt das Ausmaß der Lochbildung für irgendein gegebenes Redarerhältnis _f das angewandt wird· Wenn Löcher einer Breite von praktisch null erwünscht sind, dann sollte die Wellung oder Faltung der Art sein, daß die Zuführgeschwindigkeit der Folie mindestens gleich oder größer :als die Abiiahmegeschwindigkeit mal der Quadratwurzel des Reckverhältnisses, das "beim Strecken der Folie angewandt wird, ist. . ■■ ■ ·

In gleicher Weise kann hei Recken in Längsrichtung der Abstand, über wJLchen die Folie gestreckt wird, verkürzt werden, wenn sie in Falten gelegt verstreckt wird, wobei die Falten in Streckrichtung verlaufen. Dies ist für Systeme mit kurzen Reckstrecken zweckmäßig» In solchen Systemen kann eine Vorrichtung benutzt werden, so daß die Recklänge variiert werden kann — d.h. der Grad der Einschnürung, wie gewünscht, gesteuert werden kann. Bei längeren Reckstrecken, bei denen der Film als ganzes eingeschnürt werden kann, ist das Infaltenlegen weniger notwendig, um den Effekt der Lochbildung zu vermindern. Das Infaltenlegen dient mehr dem Zweck, den ganzen Film einzuschnüren, als die einzelnen Streifen zwischen den Schlitzen.

Das Reck- oder Streckverhältnis, das bei den Folien in dieser Erfindung angewandt wird, liegt im allgemeinen im Bereich

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von etwa 2 : 1Ms etwa 16 : 1; ein typisches Reckverhältnis für viele Polymerisate liegt etwa bei 6 ϊ 1 bis 10 : 1. Das Recken in seitlicher Richtung sollte z.B. bei einer 0,6 m breiten Folie über eine Strecke von etwa 6m ausgeführt werden. Der Abstand oder die Strecke, über welche in Längsrichtung gereckt wird, hängt von der angewandten Technik ab; bei Eurz-Reckungen wird über eine Strecke von einigen Zentimetern gereckt, bei anderen Techniken sind die Reckstrecken viel größer. Die Breite eines * Streifens nach der Orientierung ist beispielsweise 0,6 bis 0,7 mm, obwohl die Streifen auch breiter oder schmaler gemacht werden können, abhängig von dem Verwendungszweck des Fertigproduktes.

Als Beispiel sei gebracht: Ein Film einer Breite von 0,6 m kann über eine Spanne von 3 bis 6 m gereckt werden; wenn gewünscht kann das Verstrecken bei erhöhten Temperaturen vorgenommen werden, in einem Ofen, der auf eine Temperatur erhitzt ist, die das Erweichen der Folie bewirkt, so daß das Verstrecken erleichtert wird, Was vor sich geht ist, daß der Film bei Beginn des Weges durch den Ofenkalt ist und allmählich erhitzt wird und erweicht, wenn er den Ofen durchlaufen hat. Es findet Einschnürung an einer Einschnürlinie statt, welche in einem bestimmten Abstand vom Eingang in den Ofen liegt. Der Ort der Einschnürzone hängt von einer Anzahl Faktoren ab, wie dem Reckgrad,der Temperatur des

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Ofens und der Natur und Dicke des Folienmaterials.

Es kann ohne weiteres jedes gewünschte Lochmuster hergestellt werden, einfach durch Vorsehung von Schlitzen eines gewünschten Musters im Ausgangsmaterial und Verstrecken der geschlitzten Folie um einen Streck- oder Reckverhältnis-Faktor. Die Schlitzlänge wird durch Dividieren der gewünschten Endschlitzlänge durch das Reckverhältnis,und der Abstand zwischen den Schlitzen durch Multiplizieren der Breite des fertigen Bandes "mit¹" der Quadratwurzel des Reckverhältnisses.

Die Schlitze können in der Folie gegeneinand-er versetzt oder nicht versetzt und in einer Vielzahl von geometrischen Hustern vorgesehen werden. Sie können bei den verschiedenen Typen von Produkten in einem Winkel bis zu 45 zur Streckrichtung geneigt sein. Wenn gewünscht, können die Schlitze einander überlagern, um z.B. Kreuze zu bilden, wobei der' geschlitzte Film in den Richtungen der überlagerten Schlitze gereckt werden kann, um eine biaxial orientierte Folie zu bilden. Wo die Schlitze in der Folie die Form von Kreuzen haben, die nicht gegeneinander versetzte Reihen bilden, kann der Film in einer ersten Richtung parallel zu einem Balkensatz der Kreuze und anschließend in einer zweiten Richtung parallel zum zweiten Balkensatz der Kreuze verstreckt werden,

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um eine biaxial orientierte Folie zu erzeugen.

In dem Fall, wo die Schlitze in einer Richtung und nicht versetzt gegeneinander angeordnet sind, so daß sie Reihen von Schlitzen biifen, kann der Film in einer Richtung rechtwinklig zur Richtung der Schlitze verstreckt werden, vorzugsweise nach dem Recken in Richtung der Schlitze. In einem solchen Fall wird die Reckkraft, die rechtwinklig zur Schlitzrichtung aufgebracht wird,, von der Folie in den ungeschlitzten Gebieten zwischen den Schlitzreihen aufgenommen.

Es sei bemerkt, daß der hier gebrauchte Ausdruck "Schlitz" benutzt wird, um einen Schnitt oder einen Einschnitt, der per se keine meßbare Breite hat, zu bezeichnen, und in diesem Sinne wird im Gegensatz dazu der Ausdruck "Kerbe" benutzt. Eine gekerbte Folie, bei welcher Material entfernt worden ist, hat nicht die Vorteile des erfindungsgemäSen ψ Produktes und gibt keine gelocHsn oder gereckten Materialien, welche die gleichen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Produkte haben.

Das Folienmaterial, das bei der Erfindung eingesetzt werden kann, ist irgendein verstreckbares permanent deforiaierbares Material. Die Folien können aus thermoplastischen

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synthetischen organischen Polymeren sein, wie Polyolefine und Polyamide, z.B. Polyäthylen, Polypropylen und Kopolymere-· von Polyolefinen, halogenierten Polymerisaten (z.B. Polyvinylchlorid, Fluorkohlenstoffe, Polytetrafluoräthylen usw.), Polyester, Polystyrol, Polyamide und Polyvinylharze (z.B. Polyvinylalkohol, Polyvinylchlorid, Polyvinylazetat, Polyvinylidenchlorid, thermoplastische Urethane), Copolymere von Monomeren der vorstehend aufgeführten Polymerisate usw. Die Polymerisate können die üblichen Zusätze enthalten, z.B. Stabilisatoren, Weichmacher, Falten, Antigleitmittel, Blähmittel usw., vorausgesetzt diese Zusätze wirken sich nicht störend auf das Verhalten der Folien bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens aus.

Die Folien können nach irgendeiner der üblichen Fölienformtechniken hergestellt werden, z.B. durch Extrudieren, Gießen, Blasen usw. Die Dicke der Folien kann irgendeine gewünschte sein; in der Regel haben die Filme eine Dicke im Bereich von 0,0076 bis 0,508 mm (etwa 3/10 bis etwa 20 mil). Es empfiehlt sich von einer im wesentlichen unorientierten Folie auszugehen, obwohl eine gewisse Orientierung, die aus der Folienherstellung, abhängig vom angewandten Herstellungsverfahren, in der Folie sein kann. iHexm gewünscht, kann die Folie zu¹

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Beginn bis unterhalb ihrer Streckgrenze bei oder vor dem Schlitzen verstreckt und folglich orientiert werden.

Die Erfindung schließt aich Schichtstoffe ein, die aus einer oder mehreren Verstärkungsfolien gemäß dieser Erfindung hergestellt werden, d.h. gelochte Folien, geschlitzte Folien mit im wesentlichen null Löchern und auch geschlitzte Folien mit Streifen oder Bändern, in welchen im wesentlichen null Knoten zwischen den Streifen voianden sind, und Kombinationen dieser Folien mit-einander oder mit anderen Substraten.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung von Schichtstoffen, welche auf die Schichtstoffe anwendbar ist, in denen die Verstärkungen die erfindungsgemäßen Folien und die in üblicher Weise nachträglich fibrillierten Folien oder andere netzartige Folien oder Kombinationen solcher •Folien sind.

be-

ψ Nach einer Ausführungsform dieser Erfindung /steht das Verfahren zur Herstellung eines Schichtstoffes im kontinuierlichen Zuführen mindestens eines oder zweier Folien in einen Laminator (d.h. Beschichtungsmittel), z.B. in.den Walzenspalt von zv/ei Laminierrollen, wobei die erste Folie eine Eigenschaft hoher Intensität in Längsrichtung der Folie (d.h. in Maschinenrichtung) und der zweite Film die gleiche od«-er

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eine andere Eigenschaft hoher Intensität in einer Richtung nicht größer als 45° zur Querrichtung (d.h. quer zur Maschinenrichtung) der Folie hat. Das resultierende Produkt ist ein Schichtstoff mit Eigenschaften, deren Intensitäten sich in mehr als einer Richtung ändern oder erstrecken - z.B. das Produkt, das aus der Laminierung von zwei Folien erhalten wurde, die rechtwinklig zueinander orientiert wurdsn, hat eine sehr hohe Zugfestigkeit in beiden Richtungen, in und quer zur Maschinenrichtung. Wird von geschlitzten Folien ausgegangen, so wird das resultierende Produkt Schlitze (und die Eigenschaften, die mit diesen Schlitzen gehen) haben, die sich in beiden Richtungen erstrecken (MR und QR) - und im Fall von Folien mit Streifen werden sich die Streifen (und ihre Eigenschaften) in mehr als einer Richtung erstrecken. Zwei Folien, die beide die Eigenschaft besitzen, Licht in einer Richtung zu polarisieren, werden eine opaque Folie geben, wenn sie nach dem erfindungsgemäßen Verfahren laminiert werden, so daß der Polarisierungseffekt jeder Folie im rechten Winkel zu dem der anderen Folie verläuft. Folien oder Materialschichten mit größerer Steifheit in Richtungen im rechten Winkel zueinander können so laminiert werden, daß ein Produkt gleichmäßiger Steifigkeit entsteht; in gleicher Weise können andere Eigenstoaften so kombiniert werden, wie sie im Endprodukt erwünscht sind.

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Bei dem Verfahren zur Herstellung eines Schichtstoffes können die Stufen zur Erzeugung der Eigenschaften hoher Intensität im Endprodukt in-Reihe und getrennt voneinander ausgeführt und die resultierenden Folien zur Schichtstoff Mldung zusammengebracht werden. Wo z.B. ein Schichtstoff aus zwei Folien, die in verschiedenen Richtungen geschlitzt und orientiert sind, zu bilden ist, kann das Schlitzen, Orientieren und Laminieren der Folien als kontinuierliches Verfahren durchgeführt werden oder die Stufen können völlig " getrennt voneinander vorgenommen werden.

Das Produkt des vorstehend beschriebenen Verfahrens besteht \ aus einem Schichtstoff mit Eigenschaften, deren Intensitäten in mehr als einer Richtung gehen und sich ändern; das Produkt setzt sich aus mindestens einer ersten und einer zweiten Folie, die miteinander verbunden sind, zusammen, wobei die

hoher erste Folie mindestens eine Eigenschaft von/intensität in Längsrichtung dieser ersten Folie aufweist, und der zweite Film die gleiche oder eine andere Eigenschaft hoher Intensität in einer Richtung, nicht über 45° zur Querrichtung der zweiten Folie, wobei erste und zweite Folie so aufeinander liegen, daß die Längsrichtung der ersten Folie parallel zur Längsrichtung der zweiten Folie verläuft.

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Nach einer Auöführungsform des oben beschriebenen Verfahrens werden zwei Folien gleichzeitig geschlitzt, die eine in Richtung ihrer Längsachse und die andere in Richtung ihrer Querachse. Beide Folien werden dann unter Spannung in die Laminiervorrichtung eingeführt. Auf diese Weise wird eine Verstärkung oder ein verstärkter Schichtstoff gebildet, der in zwei Richtungen,dia in. rechtem Winkel zueinander stehen, gleiche Festigkeit aufweist.

Aus den Lehren, die die vorstehende Beschreibung der Erfindung gibt, ist ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Verfahren sowohl an Folien nach der Erfindung, als auch an Folien, die in üblicher Weise fibrilliert sind, ausgeführt werden kann. In letzterem Fall werden die Folie verstreckt und bleiben unter Zugspannung während sie fibrilliert werden. Die fibrillierte Folie wird dann ausgedehnt,

end
um ein verstärk/es Hetzwerk zu bilden und in die Beschichtungsvorrichtung mit anderen Materialien eingeführt, während sie unter Spannung gehalten wird. In ähnlicher Weise kann das Verfahren nach der Erfindung auf Folien angewandt werden, die vor dem Strecken geprägt worden sind. Die netzartigen Folien, die nach der Erfindung erhalten worden sind, nämlich durch Sdlltzen vor dem Strecken, haben jedoch allgemein bessere Festigkeit als solche, die nach anderen bekanten Methoden hergestellt wurden, z.B.

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Fibrillieren, Prägen usw. und werden aus diesem Grund ■bevorzugt..

Das Verfahren ist auf Schichtstoffe gfeicher Folien oder Kombinationen verschiedener Folien anwendbar und kann auch benutzt werden, wenn beide Folien in gleicher Richtung geschlitzt sind, .""-."-'■

Nachdem die Erfindung vorstehend allgemein beschrieben worden ist, werden jetzt bevorzugte Ausführungsformen gebracht, wobei auf die beigefügten Figuren Bezug genommen wird, von denen zeigenί

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des Ärfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 eine schematische Teildraufsicht auf die Vorrich- ^ tung der Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die geschlitzte Folie, Fig. 4 eine Draufsicht auf de durchlöcherte Folie,

Fig. 5 einen Querschnitt entlang der Linie 5-5 der Fig. 4,

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Fig. 6 eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform eines löcherigen Films nach der Erfindung und

Fig. 7, 8 und 9 Seitenaufrisse, schematisch, die die ''---

verschiedenen Methoden zur Herstellung von Schichtstoffen nach der Erfindung veranschaulichen.

Das Verfahren zur Bildung einer offenen Folie nach der Erfindung soll nun zuerst beschrieben.werden.

Ss wird auf-die Figuren 1 und 2 Bezug genommen, die .schematisch eine Vorrichtung zur Bildung der Folie nach der Erfindung veranschaulichen. Sie umfaßt im allgemeinen eine Vorratsrolle einer verstreckbaren permanent-verformbaren Folie 10, eine Schlitzvorrichtung 12, eine Aufrahmvorrichtung 14 und eine Beschichtungsvorrichtung 16. Die Schlitzvorrichtung kann irgendein üblicher Apparat oder eine Vorrichtung sein, mit der Schlitze in dem gewünschten Muster in das Folienmaterial eingebracht werden können. Eine bevorzugte Vorrichtung besteht aus einer Stützwalze 18 und einer rotierbaren Schlitz-walze 20, welche" mit

eineiner Vielzahl von Messern 22 versehen ist, die in /em Muster angeordnet sind, so daß das erforderliche Schlitzmuster in der Folie erhalten wird. In der dargestellten Ausführung«form sind die Messer 22-erhitzte lange Elemente,

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ORIGINAL

deren Achsen parallel zur Drehachse der Rollen 18 und. 20, und somit senkrecht zur Längsachse der Folie verlaufen, (siehe die gleichzeitig schwebende Patentanmeldung Ser. No. }. Die Schlitzvorrichtung 12 ist un-.

mittelbar vor der Aufrahmvorrichtung 14 angeordnet. Selbstvers^ndlich kann die Folie 11 vorgeschlitzt auf die Solle 10 aufgewickelt sein, oder die Schlitzvorrichtung 12 kann auch innerhalb der Aufrahmvorrichtung angeordnet sein, so ψ daß das Material, wenn es unter Spannung ist, geschlitzt wird. In diesem Fall muß dafür Sorge getragen werden, daß die Schlitzvorrichtung fällig ist, die Folie unmittelbar neben den Greifmechanismus der Aufreihvorrichtung zu schneiden.

Ein besonderes Schlitzmuster, das durch, die Schlitzvorist
richtung 12 gebildet worden ist,/in Fig. 3 gezegt. Wie zu sehen sind die Schlitze 44 gleichmäßig gegeneinander versetzt und in im Abstand vorgesehenen Reihen durch die ganze Folie 11 vorgesehen. Bei dieser Anordnung haben die Schlitze einer Reihe, z.B. die Schlitze 44, die quer zur Bahn verlaufen, Abstand voneinander unter Bildung von Knoten 46 zwischen sich. Jede Reihe von Schlitzen 44 und Knoten 46 sind mit Bezug auf die Schlitze 44 und die Knoten 46 der benachbarten Reihen versetzt.

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Vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, endet das Schlitzmuster kurz vor den Seitenkanten der Folie, wodurch ungesohlitzte Eandabschnitte 48 an jeder Seite der Folie gebildet werden» Diese Randabschnitte 48 sind die Gebiete, die von ELemmriemeh oder Einspannriemen der Aufrahmvorrichtung für die folgende Behandlung ergriffen werden können, und die die Handhabung der Bahn ebenso wie die * Srteilung der ihr während des Aufrahmens erteilten Spannungen erleichtern*

Die Mittel zur Querverstreckung der Folie können irgend-

als

welche geeigneten sein; eine davon ist die/Aufrahmvorrichtung bekannte Vorrichtung· Der Aufrahmmechanismus 14 umfaßt ein Paar divergierende Einspannrimen oder de2#eichen 24, Diese Rianen kommen mit den Seitenkanten d-er Folie 11 in Eingriff und durch Bewegung in einer divergierenden Bahn wird die Folie querverstreckt und dadurch orientiert· So wird die Folie nach dem Schlitzen durch die Aufrahmvorrichtung 14 geführt, wo sie querverstreckt wird. Bei Verwendung der geschlitzten Folie 11 der Fig. 3 resjftiltiert nach dem Verstrecken eine löcherige Folie 11', wie sie in den Figuren 4 und 5 gezeigt ist.

Diese gelochte Folie 11' ist gekennzeichnet durch ein Huster von Löchern oder Öffnungen 50, begrenzt durch lange

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orientierte Bänder 52, an den Knotenpunkten 54, die durch die Knoten 46 zwischen den benachbarten Schlitzen 44 jeder Reihe der Folie 11 gebildet werden, untereinander verbunden sind. ^Die Öffnungen 50 resultieren aus den Schlitzen 44 und die Dehnung und Querzusammenziehung der nicht-geschlitzten FoliengBbiete zwischen den Schlitzen 44 während des Streckens oder Aufrahmens. Mit anderen Worten, die Bänder 52 resultieren aus der Verminderung der Querdimension und der Dicke der nicht geschlitzten Gebiete der Folie 11, d.h. der Verminderung in Breite und Dicke, so daß der Raum, den sie einnehmen, reduziert wird und die offenen Gebiete 50 in der Folie 11 gebildet v/erden, und die Zähigkeit oder Festigkeit der gelochten Folie 11' erhöht wird. Die Produkte, die von einem symmetrischen Schlitzmuster gebildet werden, geben so eine gleichmäßig durchlochte Folie, in welcher die Streifen oder Bänder 52 praktisch gleiche Länge haben.

Aus' Fig..5 ist zu ersehen, daß die Folie im wesentlichen glatt ist und Bänder 52 aufweist, die in der gleichen Ebene vaLaufen, wie die Öffnungen der löcherigen Folie. Dies kann im Gegensatz zu einer offen fibrillierten Folie stehen,

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■welche erfordert, daß die untereinander verbundenen Fäden verdreht werden, um ein Öffnen zu gestatten. Die verhältnismäßig glatte löcherige Folie nach der Erfindung erleichtert, wie oben angegeben, das Beschichten und gestattet relativ breite Bänder 52, ohne die Oberflächeneigenshaften des Schichtstoffes ungünstig zu beeinflussen.

Die vorstehend beschriebene gelochte orientierte Folie kann zur Bildung eines Schichtstoffes nach einer weiteren Ausfühlungsform dieser Erfindung verwendet werden. Zur genaueren Beschreibung wird auf die Fig. 1 Bezug genommen. Die Vorrichtung schließt eine Beschichtungsvorrichtung 16 ein, welche ein Paar im Abstand voneinander angeordnete angetriebene Rollen 26 und 28 aufweist, welche einen Walzenspalt zwischen sich bilden. In der dargestellten Ausführungsform wird ein einfacher Schichts-toff gebildet, bestehend aus einer gedachten Folie 11' als Kern des Schichtstoffes und einem Paar sich gegenüberliegender Außenschichten von z.B. Papier, Gewebe, Kunststoffolie, nicht gewebtem Material oder dergleichen, durch die Bezugszeichen 32 und34 angedeutet. Zur Herstellung dieses Schichstoffes wird der Walzenspalt 30 der Beschichtungsvorrichtung 16 die Schichten oder Bahnen 32 und34 an die gelochte Folie 11 andrücken, so daß der Schichtstoff 36 entsteht. Abhängig von der Art der Schichten, die verwendet werden, können Bindemittel, wie Klebstoffaufbring-

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vorrichtungen zum Überziehen einer oder mehrerer Schichten des Schichtstoffes,eingesetzt werden. In der dargestellten Ausführungsform sind KlebstoffSprühvorrichtungen 33 vorgesehen, die eine dünne Lage Klebstoff auf die Schichten 32 und 34 aufzubringen vermöipi,wenn ein fest verbundener Schichtstoff gefordert wird. So besteht der Schichtstoff 36, hergestellt mit der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung und nach dem Verfahren, aus einem Paar Schichten von z.B. Papier mit der gelochten Folie 11' zwischen sich. Ein solches Produkt ist für viele Zwecke außerordentlich geeignet. Es ist zu bemerken, daß die verstärkende Folie 11 · leicht eingearbeitet werden kann und im wesentlichen glatt verläuft und die Zugfestigkeit und Zerreißfestigkeit des resultierenden Schichtstoffes erhöht.

Die verschiedenen Teile der Vorrichtung können durch irgendwelche geeignete übliche Mittel, z.B. Elektromotoren, angetrieben werden; der Antrieb für die Aufrahmvorrichtung 14 ist in w der Fig. mit 38 bezeichnet, der der Schlitzvorrichtung 12 mit 42.

Vorstehend ist die Herstellung einer Folie beschrieben, die ein Schlitzmuster hat, das zur Bildung einer gelochten oder löcherigen Folie mit einer Vielzahl von Knoten geeignet ist. Wenn gewünscht, können die Knoten eliminiert werden, so daß

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die Schlitze sich transversal, im wesentlichen über die ganze Breite der Schlitzvorrichtung erstrecken. In diesem Fall würde jeder Schlitz im Abstand von der Seitenkante der Folie enden, wodurch Randabschnitte, in Fig. 6 mit gekennzeichnet, bleiben. Wie hier gezeigt, hat das Produkt nach dem Verstrecken eine Vielzahl von querverlaufenden Bändern 72 mit eingreifenden Öffnungen oder Schlitzen 74, die über die ganze Breite des gelochten Films zwischen den Randabschnitten 70 gehen. So hat die resultierende Folie dieser Ausführungsform eine Vielzahl von querverlaufenden Bändern 72, die an ihren entgegengesetzten Enden durch die Randgebiete 70 miteinander verbunden sind und die durch dazwischen liegende Schlitze 74 in Querrichtung voneinander getrennt sind. Die Schlitze 74 sind durch Zusammenziehen der Bänder 72 während der Aufrahmung gebildet, was, wie weiter oben beschrieben, ausgeführt werden kann.

Während des Orientierens des in Fig. 6 gezeigten Films werden die langgestreckten Bänder 72 in ihrer Breite vermindert und dadurch der Abstand zwischen Ihnen vergrößert, da jedes Band 72 von den benachbarten Bändern unabhängig ist und während des Aufrahmens sowohl in der Dicke als auch in der Breite eingeschnürt wird. Die Verminderung in der Breite und der Abstand der Streifen voneinander ist eine

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Funktion der ursprünglichen Breite der Bänder der unverstreckten Folie sowie des angewandten Streckverhältnisses.

Durch Regelung des Abstandes zwischen den benachbarten Schlitzen und des Streckverhältnisses kann der Abstand und die Breite der einzelnen Streifen in der gelochten Folie nach dem Straken · in gewünschter Weise geregelt werden.

Die querverstreckten Streifen können dann, unter Benutzung der ungeschlitzten Randabschnitte 70 zum Halten, in eine Beschickungsvorrichtung geführt werden, wo in Längsrichtung orientierte, Abstand aufweisende Streifen auch eingeführt werden können, gleichzeitig mit Papierschichten, wodurch ein Schichtstoff gebildet wird, dessen einzelne Schichten miteinander geleimt oder unter "enutzung eines geeigneten Klebers fest miteinander verbunden sind. Wenn gewünscht, kann die gelochte Folie per se als einzige Verstärkung sschicht benutzt werden.

In ähnlicher Weise kann eine parallele Streifenanordnung durch Schlitzen einer Folie über ihre ganze Länge hergestellt werden. Das resultierende Produkt hat nach dem Strecken eine Vielzahl von langen Streifen, die über die

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gewünschte Länge der Folie gehen. In allen Fällen jedoch sollten die Streifen mindestens an einer Stelle miteinan- .„, der verbunden sein; z.B. sollte der End- oder Anfangs-Teil der Folie einen ungeschlitzten Randabschnitt, haben, wie oben beschrieben. Das Produkt ist dann ein zusammenhängendes Stück und nicht eine Reihe von Einzelstreifen, die auf getrennten Spulen aufgewickelt werden müßten.

Es wird jetzt auf Fig. 7 Bezug genommen. Sie zeigt ein Verfahren zur Bildung von Schichtstoffen unter Verwendung kontinuierlicher Längen streckbarer, permanent deformierbarer Folien 110 A und 110 B, die von den Vorratsrollen 100A und 100 B zugeführt werden. Jede der Folien 110 A und 110 B läuft zwischen einer Schlitzvorrichtung 120A und 120B; die Folie 110A passiert dann eine Längs-Streckvorrichtung 140A, und die Folie 110B eine Aufrahmvorrichtung 140B. Jede Folie wird dann über und unter Rollenpaaren 300Ä und 301A bzw. 3OOB und 3OIB der Beschichtungsvorrichtung I60 geführt.

Die in Längsrichtung orientierende Streckvorrichtung 140A besteht aus zwei voneinander Abstand habenden Rollenpaaren 150, 151 und 152, 153. Die beiden Rollenpaare haben unter-, schiedliche Umlaufgeschwindigkeiten (z.B. die Rollen 152 und 153 rotieren mit einer höheren Geschwindigkeit, als die Rollen 150 und 151),um die Folie 110 A in Längsrichtung durch

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Ziehen zu veratrecken. Die Aufrahmvorricliung 140B verstreckt den Film 110 B in Querrichtung.

Die Schlitzvorrichtungen bestehen aus Stützrollen 180A bzw. 180B und Schlitzrollen 200A und 200B, welch letztere ' eine Vielzahl von Messern 220A und 220B aufweisen, die so angeordnet sind, wie es das gewünschte Schlitzmuster erforderlich macht. Die Messer 220 A sind langgestreckte Elemente, deren Achsen senkrecht zur Drehachse der Rollen P 180A und 200A und damit parallel zur Längsachse der Folie verlaufen.

Die Folien 110 A und 110 B sind gezeigt, wie sie von den Substraten 320 A und 320 B unter Bildung eines Schichtstoffes 360 beschichtet werden.

Erfindungsgemäß können die Substrate auch weggelassen werden und einfach zwei Folien miteinander beschichtet werden, aber es kann auch jede andere Kombination vorgenommen werden, die mindestens eine Polymerfolie und mindestens eine Lage oder Schicht aufweist.

Abhängig von der Dichte oder der Dichtigkeit zwischen den Bändern, kann die geschlitzte Folie (oder andere netzartige

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Folienbahnen) auseinandergebreitet (oder zusammengebracht) werden, bevor sie in die Beschichtungsvorrichtung geführt wird, und zwar unter Verwendung irgendwelcher bekannter Vorrichtungen, wie gebogen^er Rollen usw.

Es wird jetzt auf Fig. 8 Bezug genommen. Durchgehende Längen von Folien 410 A und 410 B werden von Vorratsrqllen 400 Δ und 400 B zugeführt. Die Folien 410 A und 410 B werden von den Vorratsrollen 400 A und 400 B durch die Aufrahmvorrichtung 440 A bzw. die Längs-Streckvorrichtung 440 B, dann durch die Fibrillierungsvorrichtungen 420 A bzw. 420B, von diesen durch die Rollenpaare 500 A,510 A bzw. 500 B, 501 B zur Beschichtungsvorrichtung 460 geführt.

Die Aufrahmvorrichtung 440 A streckt die Folie 410 A in Querrichtung zur Folie 410 B, und die Längs-Streckvorrichtung 440 B, welche aus den Walzen 250, 251 und 252,255 besteht, wobei die beiden Walzenpaare mit unterschiedlicher Geschwindigkeit umlaufen, verstrecken die Bahn 410 B in ihrer Längsrichtung; genauer gesagt, laufen die Rollen 252, 253 mit höherer Geschwindigkeit um, als die Rollen 250 251.

Die Fibrillierungsvorrichtung kann irgendeine dem Fachmann hierfür bekannte sein, z*B. eine Kratz-, Dreh-, Zwirn-, Nachreiß-, Haspel-, Kämm- oder Kardier-Vorrichtung, wie sie in der Hanf-jFlacfa^-oder Juteindustrie verwendet werden; wahl-

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weise können auch Schlagmittel benutzt werden, um die g£jPjB#sbe Folie mit Keil- oder Messer-förmigen Hämmern auf ,einem elastischen Boden zu schlagen, oder die Folien können in Orientierungsrichtung durch Riffelwalzen oder P.erforierungswalzen, durch Stifte oder ültraschall-Fibrillierungsmittel geführt werden, oder man läßt feste Partikel oder ein Strömungsmittel auf sie aufschlagen.

Die Folien 410 A, 410 B werden gezeigt, wie sie zwischen ™ Substraten 520 A und 520 B unter Bildung eines Schichtstoffes 56Q laminiert werden. Vor der Laminierung der Folien werden sie vorzugsweise ausgebreitet (nicht gezeigt), um ein ■Verstärkendes Netzwerk zu bilden.

Es wird nun auf die Fig. 9 Bezug genommen» Kontinuierliche Längen von Folien 610 A und 610 B werden von den Vorratsrollen 6Q0 A und 600 B in die entsprechenden Prägevorrichtungen 620 A und 620 B geführt. Die geprägten Folien 610 A-¹, 610 B? gehen dann durch Streckvorrichtungen 640 A und 640 B, durch die Rollenpaare 700 A, 701 A bzw. 700 B und 701 B hindurch zur Beschickungsvorrichtung 760, wo sie laminiert werden.

Die Streckvorrichtungen 640 A und 640 B bestehen beide aus Mitteln 641 A, 641 B zum Verstrecken in Längsrichtung und Mitteln 642 A, 642 B zum Verstrecken in Querrichtung. Die Mittel

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zum Verstrecken in Längsrichtung bestehen aus den Rollenpaaren 650 A und 651 Aj 652 und 653» bzw. den Rollenpaaren 650 B, 651 B; und 652 B, 653 B. Die Rollenpaare jeder Streckvorrichtung laufen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit um; bei der Streckvorrichtung 641 A z.B. laufen die Rollen 652A

A
und 653/mit größerer Geschwindigkeit um als die Rollen 650A

und 651 A.

Die Beschichtungsvorrichtung 760 besteht aus einem Paar angetriebener Rollen 726 und 728, welche einen Walzenspalt bilden, der die Bahnen 732 und ¹Sk und die netzartigen Folien miteinander laminieren.

Die Prägemitfcel können irgendwelche hierfür gebräuchliche Mittel sein; bei extrudierten Folien kann das Prägen dadurch bewirkt werden, daß eine Prägewalze in die Kühlwalζen-Abzieheinheit eingebaut wird, so daß das heiße Extrudat, wenn es in geringem Abstand vom Extruder eingefangen wird, zwischen die Prägewalze und die Kühlwalze kommt. Eine Folie kann auch dadurch geprägt werden, indem sie bis zum Erweichen erhitzt wird, wonach man sie zwischen einer Prägewalze und einer Kühlwalze durchlaufen läßt.

Die Folien können auf einer oder auf beiden Seiten geprägt werden; die Einprägungen können die verschiedenartigsten

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Muster haben. Die eingeprägten Muster können irgendeine gewünschte Gestalt haben, sie können reguläre oder irreguläre polygonale, dreieckige, quadratische, pentagonale, hexagonale, heptagonale, oktagonale usw. Außenumfangslinien haben. Bei einem solchen Muster mit Einprägungen hexagonaler Gestalt sind z.B. die benachbarten Sechsecke mit Abstand zwischen sich in parallelen Reihen in Längsrichtung über die Folie angeordnet und mit zwei parallelen glatten Kanten jedes der Sechsecke in Querrichtung zur Folie. Die parallelen Längsreihen der Sechsecke sind so angeordnet, daß die Mittelpunkte von jeweils vier benachbarten Sechsecken an den Winkelkanten eines Rhombus mit den stumpfen Winkeln in Längsrichtung der Folie und den spitzen Winkeln in Querrichtung der Folie liegen. Das folgende Längs- und Querstrecken führt zu einer Folie mit einer Vielzahl von kurzen Schlitzen, die in Längsrichtung zwischen die benachbarten Naben jeder Längsreihe gehen. Auf diese Weise gehen die Schlitze der Längsreihen durch die Abstände zwischen den seitlich benachbarten Sechsecken von zwei benachbarten Reihen. Dies führt zu Folien,in denen jede hexagonale Einprägung einer Reihe vier verdünnte schmale Bänder des teilweise gereckten Materials, mit dem es einstückig ist, hat, und ausgehend von den glatten Kanten, welche nicht quer zur Folie verlaufen, sind zwei der Bänder mit den beiden benachbarten hexagonalen Einprägungen der benachbarten Längsreihe darüber und zwei der Bänder mit den

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zwei benachbarten hexagonalen Einprägungen in der benaejibar ten Längsreihe darunter verbunden. Dies .erzeugt eine ' Netzstruktur in der Folie, wobei die Einprägungen an den Knotenpunkten des Netzes sind.

Die netzartige Struktur kann auch mit anderen Mitteln gebildet werden, zum Beispiel durch Ausstanzen oder Stampfen von Material aus einer Folie unter Bildung ßines Lochmusters, und Strecken der Folie, um die Zwischenräume zwischen den Löchern zu verlängern. Die Netzstruktur k,ann auch durch Extrudieren oder Weben gebildet werden und dann das Netz durch Verstrecken oriejdntiert werden.

Die weiter oben beschriebenen Beschichtungsverfahren sind mit Bezug auf die Beschichtung von zwei vorgeschlitzten orientierten Folien beschrieben worden, wobei die Folien entweder durch Knoten miteinander verbundene Bänder, welche Öffnungen begrenzen, haben können, oder Öffnungen einer Breite von im wesentlichen null oder praktisch null Knoten zwischen den Schlitzen, so daß die Folie von einer Vielzahl von Streifen gebildet wird.

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Die Beschichtiingsmethoden sind auch nach dem Fibrillieren der Folien, wie oben beschrieben, anwendbar, wobei die Fibrillierungsmittel zwischen der Streckvorrichtung und der Beschichtungsvorrichtung angeordnet sind, Das Verfahren kann auch angewendet werden, um irgendeine Kombination

f i vorgeschützter orientierter Folien oder nacb/brillierter Folien oder Kombinationen von vorgeschlitzten orientierten und nachfibrilllerten Folien zu laminieren.

Das Beschichtungsverfahren ist auch auf die Beschichtung kontinuierlicher Folien und netzartiger Strukturen anwendbar. Im Fall kontinuierlicher Folien kann ein Schichtstoff mit Festigkeit in zwei Richtungen, die in einem Winkel von 90° zueinanderstehen, gebildet werden, und zwar unter Benutzung der in Fig· 7 gezeigten Vorrichtung, bei der Jedoch die Schlitzvorrichtung weggelassen wird. So wird eine erste Folie gereckt und dadurch in Querrichtung orientiert, eine zweite Folie in ihrer Längsrichtung gereckt und beide Folien dann zusammen in die Beschichtungsvorrichtung geführt. Dieses Prinzip ist selbstverständlich nicht auf zwei Folien beschränkt. Irgendeine beliebige Zahl orientierter Folien kann in der Beschichtungsvorrichtung zusammengeführt werden; die örientierungseinheiten werden senkrecht zueinander und in der senkrechten Ebene versetzt angeordnet.

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Ein Schichtstoff aus Netzen kann ebenfalls,wie oben beschrieben, hergestellt werden. Nach einer Ausführungsforin wird die Netzstruktur durch Prägen mindestens einer Oberfläche einer thermoplastischen Folie mit kleinen festen Prägekörpern oder erhöhten Figuren, die mit Abstand zwischen benachbarten Prägekörpern in den Längsund Quer-Reinen angeordnet sind, gebildet. Die Folie wird dann in Längs- und Quer-Richtung gereckt, so daß sie geschlitzt wird. Die Längs- und Quer-Reckung kann nacheinander oder gleichzeitig erfolgen. In jedem.Fall ist das Ergebnis eine offene netzartige Struktur. Eine Vielzahl von Netzen kann dann der BeSchichtungsvorrichtung, entweder auf oder zwischen Substraten zugeführt werden.

Als Beispiel eines der vielen Schichtstoffe, die nach der Erfindung hergestellt werden können, sei folgendes gebracht:

Ein nicht gewebter Schichtstoff, der das Aussehen eines gewebten Stoffes hat, kann aus drei Streifensätzen, die der BeSchichtungsvorrichtung zugeführt werden, hergestellt werden. Zwei Streifensätze sind orientiert, mit den Streifen im rechten Winkel zueinander, wobei ein Satz über dem anderen liegt. Ein cutter Satz überliegt den

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zweiten Satz, wobei die Streifen des dritten Satzes parallel zu und mit Bezug auf den ersten Satz weggebogen sind. In diesem Fall kann der zweite Streifensäsz die Form haben, wie sie in Verbindung mit Fig. 6 offenbart wurde, der erste und dritte Satz sind Parallelanordnungen von Streifen, die durch Schlitzen der Folien in Längsrichtung im wesentlichen über die ganze Länge und Recken zur Erzeugung einer Vielzahl von Längsstreifen gebildet worden sind. Die Streifen des dritten Satzes können weggebogen sein, so daß sie durch geeignete Führungsmittel zwischen die Streifen des ersten Satzes zu liegen kommen.

Ein Film mit Kräuseleffekt kann durch Schlitzen und Recken der Folie, Loslassen der Reckspannung zur Erzeugung eines Kräuseleffekts und Erhitzen zur Festlegung des Kräuseleffekts in der Folie erzeugt werden. Die gekräuselte Folie kann dann zwischen gekreptem Material unter Benutzung der mit Bezug auf die Figuren 1 und 2 beschriebenen Vorrichtung laminiert werden. Dies führt zu einem Produkt von hoher elastischer Dehnung.

Die hier beschriebenen Schichtstoffe können ein oder mehrere Schichten irgendeiner gewünschten Folie oder eines anderen gelochten Materials, wenn gewünscht, enthalten, abhängig von dem Zweck, zu dem das Produkt gebraucht wird. So können

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ζ. B. Schichtstoffe mit den Produkten riäeh der lrfiiiduhg hergestellt werden, unter Verwendung von Sütetratööhickten aus z.B· Papierprodükten, wie Papierbögen, Kreppapier oder anderen ähnlichen Produkten, nicht gewebten Materialien aus synthetischen oder natürlichen Substanzen, *#*<$ thermoplastische und hitzehärtende Folien, wie die thermoplastischen Materialien, die weiter vorn genannt sind; .

Me Beschichtungsstufe bzw» das Zusammenfügen der verschiedenen Schichten kann nach den üblichen, hierfür angewandten Methoden und unter Benutzung der üblichen Techniken, wenii gewünscht, ausgeführt werden. Auch das Verkleben der einzelnen Schichten untereinander zur Bildung eines Schichtstoffes kann unter Anwendung eines Klebstoffes ausgeführt werden, wenn es erforderlich ist, durch Hitze und/oder Druck usw· Einem Fachmann sind diese Techniken an sich bekannt·

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird dLe Beschichtung mit einer neuen Kombination von Vorrichtungen ausgetragen, welche Mittel zum Recken einer ersten Folie in Längsrichtung und Mittel zum Recken einer zweiten Folie in Querrichtung einschlieBt, wobei eine· der Reckiaittel über der anderen angeordnet ist, sowie Mittel zum kontinuierlichen Zuführen der Folien zur Beschichtüngsvörrichtung und durch sie hindurch. Diese neue Kombination von

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Komponenten schafft ein sehr einfaches und billiges Hilfsmittel zur Ausführung einer der Beschichtungsverfahren nach der Erfindung, und die Korabination führt mit großer Genauigkeit zu den erfindungsgemäßen Produkten. Die einzelnen Komponenten oder Teile der neuen Kombination gehen aus den Zeichnungen und der Beschreibung hervor. Bei der Vorrichtung können verschiedene Teile in Kombination mit den obigen Merkmalen, wie Mittel zum Aufbringen von Klebern usw. eingeschlossen sein.

Bei der Beschreibung der Erfindung ist hauptsächlich die Querreckung der Bahn beschrieben. Längsreckung kann jedoch Insbesondere in Verbindung mit einer gelochten Folie mit Knoten darin, wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, angewandt werden. Während des Reckens muß dafür gesorgt werden, daß sichergestellt ist, daß der erforderliche Dehnungsgrad ohne Bruch der Folie erreicht wird.

Im Falle sehr breiter Schichtstoffe kann es weniger kostspielig sein, eine Anzahl Längs-Streckvorrichtungen nebeneinander aufzustellen, als eine breite Reckvorrichtung. Alternativ könnte eine einzige Längs-Reckvorrichtung, unabhängig von der Quer-Reckvorrichtung, die gewünschte Folie herstellen, die von zwei Seiten her auf zwei sparate Rollen

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aufgewickelt werden und von diesBn separaten Rollen kommend der Beschichtungsvorrichtung gleichzeitig zugeführt werden, wie es bei der in Querrichtung gereckten Folie gemacht wurde (wie oben beschrieben).

Es ist auch möglich und liegt im Rahmen der Erfindung, die Reckkraft in einer Ridtung in rechten Winkeln zur Schlitzrichtung aufzubringen, und eine Streckkraft in Richtung der Schlitze und im rechten Winkel zur Richtung der Schlitze aufzubringen, wodurch eine biaxial-orientierte Folie gebildet wird.

Es ist auch möglich, die Stufen der Herstellung der FoEe, z.B. Extrudieren, Blasen usw. mit der Stufe des Vorschlitzens, Reckens und Laminierens zu kombinieren. Eine solche Verbindung würde z.B. die Vorschlitzstufe erleichtern, weil die Temperatur der Folie nach dem Extrudieren noch über der Umgebungstemperatur bleibt.

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Claims (5)

Patentansprüche ;

1. Vorgeschützte Folie, dadurch gekennzeichnet, daß sie axial in Richtung der Schlitze orientiert ist.

2. Vorgeschlitzte Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze Bänd-er begrenzen, die voneinander Abstand haben mit Knoten in den Zwischenräumen, um Öffnungen zu bilden.

3. Vorgeschlitzte Folie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen im wesentlichen eine Breite von null haben.

4. Vorgeschlitzte Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen keine Knoten zwischen den Schlitzen vorhanden sind, so daß die Folie aus einer Vielzahl von Streifen besteht, in welcher die Streifen wahlweisen Abstand voneinander haben.

5. Verfahren zur Herstellung einer vorgeschlitzten Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie unter Bildung eines Schlitzmusters geschlitzt wird und dann in einer Richtung bis zu etwa 45 ° mit Bezug auf die Schlitze gereckt wird.

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6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie praktisch parallel zur Schlitzrichtung gereckt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie in Schlitzrichtung gewellt wird, wobei die Wellung derart ist, daß die 2£ührgeschwindigkeit der Folie kleiner ist als die Abzugsgeschwindigkeit mal der Quadratwurzel des Reckverhältnisses, das zum Verstrecken der FqM.e angewandt wird, um Öffnungen in der Folie zu bilden, deren Größe bei einein gegebenen Reck Verhältnis von der Zuführgeschwindigkeit abhängt.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie in Richtung der Schlitze gewellt wird., wobei die Wellung in der Folie derart vorgenommen wird, daß die Zuführgeschwindigkeit der Folie mindestens gleich oder größer als die Abziehgeschwindigkeit mal der Quadratwurzel des Reckverliältnisses, das zum Verstrecken der Folie angewandt wird, ist, so daß sich die Folie beim Recken zusammenzieht und der Abstand zwischen den benachbarten Sei-

. ten jedes Schlitzes im wesentlichen konstant bleibt.

9. Verfahren nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß eine Folie .üiit einer Vielzahl von weitgehend parallelen,

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in Längs- und Querrichtung Abstand habenden·Schlitzen versehen wird, so daß eine Vielzahl, von untereinander verbundenen, im wesentlichen parallelen Bändern gebildet wird, die Folie in der parallel zur Längsachse der Bänder gehenden Rid±ung orientiert und,die Bänder eingeschnürt werden, um deren Breite zu vermindern und Öffnungen zwischen ihnen zu bilden.

10. Vafahren nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet, daß das Schlitzmuster kurz vor den Seitenkanten der Folie beendet wird, um gegenüberliegende Randabschnitte entlang der Seitenkanten der Folie zu bilden, wobei die Seitenkanten im wesentlichen senkrecht zur Längsachse der Bänder verlaufen.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie, während sie unter Spannung steht, geschlitzt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie zum Recken an ihren Seitenrändern ergiffen wird und die Seitenränder auf auseinandergehenden Bahnen weitergeführt werden.

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13. Löcherige Folie, erhalten nach dem Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 5 bis 12, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von langen, axial orientierten, Abstand voneinander habenden Bändern, die Öffnungen begrenzen, wobei die Bänder an ihren benachbarten äußeren Enden oder an Knoten-, die über die ganze Folie verteilt sind, miteinander verbunden sind, so daß sie ein zusammenhängendes Ganzes bilden. -.. . -

14. Löcherige Folie nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von langen,axial orientierten Bändern, die durch über die ganze Folie verteilte Knoten zu einem Ganzen verbunden sind, und jedes der Bänder von den benachbarten Abstand hat, ausgenommen an den Knotenpunkten, um Öffnungen zwischen sich zu begrenzen, und wobei die Bänder, wenn die Folie ausgebreitet wird, praktisch in einer gemeinsamen Ebene liegen.

15. Folie nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Knotenpunkt via-Bänder miteinander verbunden sind»

16. Folie nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Knoten im wesentlichen symmetrisch über die ganze Folie verteilt sind. -

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17. Folie nach Anspruch 14, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Randabschnitt entlang jeder ihrer Seiten aufweist, und der Randabschnitt die unmittelbar benachbarten Bänder untereinander verbindet.

M8J Verfahren zur Herstellung eines Schichtstoffes, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine erste und eine zweite Folie Beschichtungsmitteln zugeführt wird, wobei die erste Folie in einer Längsrichtung eine Eigenschaft hoher Intensität und die zweite Folie die gleiche oder eine andere Eigenschaft hoher Intensität in einer Richtung nicht über 45° zur Querrichtung der zweiten Folie aufweisen.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien horizontal übereinander in parallelen Ebenen gehalten werden. <

20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19» dadurch gekennzeichnet, daß geschlitzte Folien verwendet werden, die vorzugsweise ausgewählt sind unter solchen, die Abäand voneinander habende Bänder aufweisen, welche durch Knoten untereinander verbunden sind, Öffnungen begrenzend? Folien, in welchen die Öffnungen eine Breite von praktisch null haben; und Folien mit im wesentlichen null Knoten zwischen den Schlitzen, so daß sie eine Vielzahl von Streifen oder Bänder aufweisen.

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21. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Folio* die verwendet

oder werden, eine nachfibrillierte,/eine vorgeschlitzte orientierte Folie ist oder eine solche, die Netzstruktur hat.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß als netzartige Folie eine solche verwendet wird, der ein Muster auf mindestens einer Oberfläche aufgeprägt worden ist, in welchem die einzelnen Einprägungen im Abstand voneinander in Längs- und Quer-Reihen angeordnet sind, und die geprägte Folie dann in Längs- und Quer-Richtung gereckt wurde.

23. Verfaliren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Längs- und die Quer-Reckung entweder nacheinander oder gleichzeitig erfolgte.

24. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Folie gemäß Anspruch 14 verwendet wird.

.5. Verfaliren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß

dredgeschlitzte, übereinander angeordnete Folien . unter Spannung in die Beschichtungsvorrichtung eingeführt werden, und die Folien Streifen enthalten, wobei

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die Streifen der mittleren Folie im rechten Winkel zu den Streifen der darüber und der darunter liegenden Folii verlaufen,während die Streifen der oberen und unteran Folie parallel zueinander und voneinander weggebogen sind, um einen Schichtstoff zu bilden, der das Aussehen gewebten Materials h±.

26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß ψ die Streifen der mittleren Folie im rechten Winkel oder in der Richtung, in der die Folie der Beschichtungsvorrichtung zugeführt wird, verlaufen.

27. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Folie entweder in Quer- oder Längs-Richtung geschlitzt ist.

28. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Folie in Längsrichtung und die zweite Folie in Querrichtung gereckt, die Folien in horizontalen Sbenen übereinandergelegt, die erste und die zweite Folie gleichzeitig gereckt und unter Spannung Beschichtungsmittel!! hinter der Reckvorrichtung zugeführt werden.

29. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Folie in Längsrichtung und die zweite Folie in Querrichtung vor dem Recken geschlitzt werden.

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BAD ORIGINAL

30. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Folie in Längsrichtung und die zweite in Querrichtung fibrilliert,und die Foliainach dem iUe Fibrillieri werden. _goi^_{ÜStrt f} ^₃ r_IinoaiX5

emgeganjen c.,\ ..^,i?..^k..N9YA..T·

31. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien laminiert werden, indem sie zwischen einem Paar angetriebener Walzen, welche einen Walzenspalt bilden, hindurchgeführt werden.

32. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Recken der Folie eine Relaxation vorgenommen wird, um einen Kräuseleffekt zu erhalten,und die Kräuselung dann durch Hitzebehandlung fixiert wird. -

33. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Folien in Richtungen von etwa 90° zueinander geschlitzt werden, um einen Schichtstoff zu bilden, der in zwei Richtungen, die in einem Winkel von etwa 90° zueinander verlaufen, verstärkt ist.

34. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien vor dem Recken geprägt werden.

35. Verfahren nach Ansprach 29, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste und eine zweite Folie hergestellt werden und

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. - PU - BAD OftlGfNAl

die Folien zur Erleichterung des Schützens nach ihrer Herstellung auf einer Temperatur, die über der Umgebungstemperatur liegt, gehalten werden.

36. Vorrichtung zur Herstellung eines Schichtstoffes aus ersten und zweiten Folien, die in Richtungen, die im rechten Winkel zueinander stehen, gereckt sind, gekennzeichnet durch eine erste Streckvorrichtung £l40A; 444B) zur Reckung des ersten Films in Längsrichtung, eine Streckvorrichtung (14; 140B; 440A) zur Reckung des zweiten Films in Querrichtung, wobei beide Streckvorrichtungen übereinander angeordnet sind, eine Beschichtungsvorriclitung (16; I6O; 460) und Mittel zum Zuführen der Folien zur Beschichtungsvorrichtung (16; I6O; 460).

37. Vorrichtung nach Anspruch 36, gekennzeichnet durch Schlitzvorrichtungen (12; 120A, 120B;) zum Schlitzen der Folien, wobei die Schlitzvorrichtungen vor den Streckvorrichtungen angeordnet sind.

3*8. Vorrichtung nach Anspruch 36 oder Anspruch 37, gekennzeichnet durch· Fibrillierungsvorrichtungen (420A, 420B) zum fibrillieren jeder Folie, wobei cliose Fibrillieruigsvorrichtungen (420A, 420B) zv/isehen den Streckvorricktungen (440A, 440L·) und der BescLichtun;-;svorriclrcung (460) angeordnet sind.

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^>9. Vorrichtung nach Anspruch 36 oder 37, gekennzeichnet durch Prägevorrichtungen (620A, 620B) zum Prägen jeder Folie, wobei diese Prägevorrichtungen (620A, 620B) den Streckvorrichtungen (640A, 640B) vorgeschaltet sind.

40ο Schicltstoff hergestellt in der Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 36 bis 39 mit Eigenschaften, deren Intensitäten variieren und in einer Richtung stärker als in der anderen Richtung, sind, gekennzeichnet durch mindestens erste und zweite miteinander verbundene Folien, wobei die erste Folie eine Eigenschaft hoher Intensität in ihrer

die

Längsrichtung, und die zweite Folie/gleiche oder eine andere Eigenschaft hoher Intensität in einer Richtung nicht größer als 45° zur Querrichtung dieser Folie aufweisen, und die erste und zweite Folie so aufeinander gelegt sind, daß die Längsrichtung der ersten Folie parallel zur Längs-'richtung der zweiten Folie verläuft.

41. Schichtstoff nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien vorgeschlitzte gereckte Folien oder nach dem Recken fibrillierte Folien sind.

42. Schichtstoff nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß die FolienNetzstruktur haben,und die erste Folie in Längsrichtung und die zweite Folie in Querrichtung gereckt s ind.

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43. Schichtstoff nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien nach dem Verfahren gemäß Anspruch 24 hergestellt sind, und die Bänder der ersten Folie in Längsrichtung und die Bänder der zweiten. Folie in Querrichtung gehen.

44. Eochverstreckbarer Schichtstoff, gekennzeichnet durch eine gekräuselte vorgeschlitzte orientierte Folie, her-

^ψ gestellt nach einem der Ansprüche 7 oder 8, zwischen gekreppten Bahnen.

45. Schichtstoff,gekennzeichnet durch eine erste und eine zweite Lage, die fesi^hiteinander verbunden sind, wobei die zweite Lage eine Folie gemäß Anspruch 14 ist.

45. Schichtstoff, dadurch gekennzeichnet, daß er nach dem Verfahren gemäß irgendeinem der'Ansprüche 18 bis 35 hergestellt ist.

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