DE2508919A1

DE2508919A1 - Verfahren zur herstellung von mehrschichtigen kunststoffverbundfolien

Info

Publication number: DE2508919A1
Application number: DE19752508919
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl Ing Hessenbruch
Original assignee: Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1975-03-01
Filing date: 1975-03-01
Publication date: 1976-09-09

Description

Verfahren zur Erstellung von mehrschichtigen Kunststoffverbundfolien Dle Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur }'erstellung von rnehrschichtigen Kunststoffverbundfolien mit faden- oder bändchenförmigen Einlagen sowie auf einen Strangpreßkopf in einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Es ist bekannt, Kunststoffverbundfolien mit Einlagen herzustellen. Solche Folien können beispielsweise je nach Eigenschaft der Einlage als Verpackungsfolie, Isolierfolien für Wärme, Kälte, Schall, als Effektfolien oder dergleichen verwandt werden. Von größerer Bedeutung sind insbesondere Kunststoffverbundfolien, die faden-,netzartige oder bändchenförmige Einlagen aufweisen, und die bei niedrigem Flächengewicht eine hohe Festigkeit in unterschiedlichen Beanspruchungsrichtungen haben.
Zur Herstellung von mehrschichtigen Kunststoffverbundfolien mit faden- oder bändchenförmigen Einlagen ist es bekannt, zwei Bahnen aus thermoplastischen Kunststoffen mit einer Verstärkungsbahn, beispielsweise einen offenen Netzwerk (DT-AS 1504 903), einem Fadengelege, einem Vlies oder einem Gewebe zu vereinigen.
Es ist auch bekannt, die Verstärkungsfaden während des Formens der Verbundfolie einzubringen, indem zunächst eine innere Schlauchfolie gespritzt und durch Einblasen von Luft auf einen gewünschten Durchmesser gedehnt wird, die an der Stelle, wo der Folienschlauch den gewünschten Durchmesser erreicht hat, mit fertigverstreckten Fäden netzwerkartig umsponnen wird, und indem auf die Umspinnung ein zweiter, äußerer Folienschlauch aufgespritzt wird, der mit den inneren Folienschlauch vereinigt wird (DL-PS 48 441, GB-PS 1 052 884).
Ferner ist es bekannt, hochfeste Folien dadurch herzustellen, daß ein im Folienblasverfahren erzeugter und in Extrusionsrichtung orientierter und verfestigter Polymerfilm spiralförnig aufgeschnitten wird, so daß die Richtung der Orientierung unter einem wählbaren Winkel, beispielsweise unter 450, zur Folienbahnrichtung steht. Durch Laminierung zweier solcher Folienbahnen werden Verbundfolien erzeugt, die in zueinander senkrecht oder unter einem bestimmten Winkel stehenden Richtungen eine hohe Orientierung aufweisen (US-PS 3 342 657).
Ein Folienverbund mit kreuzweiser Orientierung kann auch kontinuierlich in der Weise hergestellt werden, daß eine einschichtige oder mehrschichtige Schlauchfolie schrauben linienförmig gereckt wird, indem entweder der Strangpreßkopf oder die Abzugseinrichtung in bekannter Weise kontinuierlich und mit konstanter Umdrehungeschwindigkeit um die Arbeitsachse gedreht wird, und daß die Schlauchfolie flachgelegt und unaufgeschlitzt Innenfläche an Innenfläche verblockt wird, so daß die Orientierungsrichtung in der einen Fläche des Verbundes unter einem Winkel zur Orientierungsrichtung in der anderen Fläche des Verbundes liegt (DT-OS 2 327 761, DT-AS 1 966 466).
Nachteilig ist bei den bekannten Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen Kunststoffverbunden, daß die Trägerschichten, die Netzwerke, Gewebebahnen oder sonstigen Verstärkungseinlagen zunächst separat hergestellt und als Bahnen mit endlicher Länge in einem anschließenden Verfahrensschritt laminiert werden müssen. Ein solches Verfahren wirft außerdem Lager- und Transportprobleme auf und ist aus maschinentechnischer Sicht und bezüglich des großen Platzbedarfes sehr aufwendig.
Ein kontinuierliches Arbeitsverfahren liegt aber auch bei dem anderen, zuvor erwähnten Verfahren nicht vor, bei dem eine erste Schlauchfolie vor der Extrusion einer zweiten Trägerschicht mit fadenförmigen Verstärkungseinlagen umsponnen wird, da das auf den Ablaufspulen vorgelegte Verstärkungsmaterial nur eine endliche Länge aufweist. Da das Verstärkungsmaterial außerdem verstreckt ist, ist die Zahl der nach diesem Verfahren herstellbaren Produkte begrenzt und beschränkt sich beispielsweise auf Anwendungsgehiete wie die Herstellung von Abdeckplanen für landwirtschaftliche Betriebe oder dergleichen, wo gefordert wird, daß eine örtliche Verstreckung z.B.
durch Hagelkörner nicht zur Zerstörung führen darf, und wo die Trägerschicht daher im wesentlichen unverstreckt bleibt.
Aufgabe der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung ist es, ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen Kunststoffverbundfolien mit faden- oder bändchenförrnigen Einlagen vorzuschlagen, das die Nachteile des Standes der Technik überwindet, und das durch Abwandlung der Verfahrensführung oder einzelner Verfahrensmerkmale zu einer Vielzahl unterschiedlicher Produkte für verschiedene Einsatzzwecke führt. Das Wesen der im Patentanspruch angegebenen Erfindung besteht darin, daß die faden- oder bändchenförmigen Einlagen aus einem vorzugsweise artfremden oder ähnlichen, aber modifizierten Kunststoff beim Herstellen der Trägerschicht oder der Trägerschichten kontinuierlich als Schar paralleler Monofile oder Flachfäden am inneren Umfang der Trägerschicht in gegenseitigem Abstand ausgespritzt und im Schmelzfluß mit der Trägerschicht vereinigt sowie unter identischen Bedingungen orientiert bzw. gereckt werden.
Das Verfahren nach der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung läßt sich auf verschiedene Weise vorteilhaft weiterausgestalten und fullrt dann durch Abänderung einzelner Verfahrensschritte zu Produkten mit unterschiedlichen Gebrauchseigenschaften für unterschiedliche Anwendungsgebiete. Die Maßnahmen zur Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Patentansprüchen 2 bis 14 angegeben und in den am Ende der Beschreibung aufgeführten Beispielen, die ohne Anspruch auf Vollständigkeit aufgeführt sind, erläutert. So können nach der Erfindung die faden- oder bändchenförmigen Einlagen auf der Innenseite eines Folienschlauches oder zwischen zwei konzentrischen Folienschläuchen ausgespritzt werden, wobei sie dann zwischen den Trägerschichten eingebettet und in gegenseitigem Abstand gehalten sind.
Der bzw. die Folienschläuche können nach einen weiteren Vorschlag in an sich bekannter Weise um ihre Längsachse gedreht und hierbei schraubenförmig orientiert werden. Nach der Flachlegung können die Folienschläuche zu einem mehrschichtigen Folienverbund vereinigt werden, der ohne zusätzliche Nachverstreckungsbehandlung bereits unterschiedliche Orientierungsrichtungen aufweist. Durch eine zusätzliche monoaxiale oder biaxiale Verstreckung der Kunststoffverbundfolie können Netzwerkfolien für die Verstärkung von Laminaten für Damm- oder Deichbefestigungen oder dgl. hergestellt werden.
Weitere vorteilhafte Abänderungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich im Hinblick auf die Auswahl bzw. die Kombination geeigneter Kunststoffe und deren Modifikation für die Träerschichten und die Einlagen. Die wesentlichen Nombinationsmöglichkeiten im Rahmen der Erfindung sind in den Ansprüchen 3 bis 8 angegeben. Unter Schmelzkleber werden im Hinblick auf Anspruch 8 insbesondere Metall-Ionen modifizierte Polyolefine verstanden (vgl. Kunststoffe, Band 61, 1971, S. 366/67). Die Nachbehandlung der fertigen Folienschläuche richtet sich nach den Materialeigenschaften der miteinander kombinierten Kunststoffe, insbesondere den Festigkeits-, Dehnungs- oder Verträglichkeitseigenschaften und nach den Verwendungszweck der Verbundfolie.
leben dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorgeschlagen. Hierbei wird von einer Anlage zur Herstellung einer mehrschichtigen Kunststoffverbundfolie ausgegangen, die aus einen Drehtisch und einer auf diesem angeordneten Extrusionsanlage mit mindestens zwei mit ihrer Schneckenachsrichtung etwa senkrecht angeordnetzen, einwelligen Schneckenpressen besteht, die in radialer Verbundbauweise durch je eine Schmelzeleitung an einem gemeinsamen, koaxial mit der Tischdrehachse angeordneten Mehrschichten- Strangpreßkopf angeschlossen sind. Eine bekannte Extrusionsanlage dieser Art weist ferner eine ortsfeste, in axialem Abstand vom Strangpreßkopf angeordnete Flachlegeeinrichtung mit einem Klemmwalzenpaar und mindestens einer Aufwickeleinrichtung auf. Gegebenenfalls können zusätzliche I#achbehandlungseinrichtungen, beispielsweise zur Wärmebehandlung, zum mono- oder biaxialen Verstrecken, zum Längsschneiden oder Vereinigen der erzeugten Verbundfolienschläuche vorgesehen sein, die den Bedürfnissen des auf der Anlage durchzuführenden Verfahrens entsprechend an geeigneter Stelle vor der Aufwickeleinrichtung angeordnet sind.
Gemäß der Erfindung ist für einen Strangpreßkopf der im Oberbegriff des Patentanspruchs 15 angegebenen Art vorgesehen, daß der Austrittsspalt des inneren, schmelzeführenden Ringspaltes umfangsverteilte, stegförmige Unterbrechungen aufweist, so daß durch die verbleibenden Austrittsöffnungen des Ringspaltes diskrete, am Umfang nicht zusammenhängende Stränge#ausgespritzt werden. In vorteilhafter Weise können die Austrittsöffnungen für den die Einlage bildenden Kunststoffstrom einen im wesentlichen rechteckigen, trapezförmigen oder runden Querschnitt aufweisen. Auch kann ihr Durchmesser bzw. der äquivalente Durchmesser (bei vom Kreisquerschnitt abweichenden Austrittsöffnungen) ein mehrfaches der Spaltweite der (des) Austrittsspalte(s) der Kunststoffströrne zur Herstellung der Trägerschichten sein.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Strangpreßkopfes, bei dem die faden- oder bändchenförmigen Einlagen zwischen zwei thermoplastischen Folienschläuchen ausgespritzt werden können, ist im Patentanspruch 17 angegeben.
Bevorzugte Produkte sind in den Patentansprüchen 18 bis 22 angegeben. Ihre Herstellung wird anhand der Beispiele näher beschrieben.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung ist diese im folgenden anhand einer Zeichnung und mehrerer Beispiele beschrieben.
Es zeigen: Fig. 1: eine Vorrichtung zur Herstellung einer mehrschichtigen Kunststoffverbundfolie; Fig. 2: einen Strangpreßkopf zur Herstellung einer Kunststoffverbundfolie mit bändchenförmigen Einlagen im Querschnitt; Fig. 3: einen Teilschnitt durch einen Strangpreßkopf in abgeänderter Ausführungsforn, bei den das Ringdüsenwerkzeug um die Arbeitsachse drehbar ist; Fig. 4: einen Querschnitt des Strangpreßkopfes nach Fig. 2 mit Darstellung des am Schmelzeaustritt zahnförmig profilierten Ringdornes; Fig. 5a: einen Querschnitt durch den geblasenen Verbundschlauch mit geschäumten Monofilen; Fig. 5b: einen Querschnitt durch den verblockten mehrschichtigen Verbundschlauch nach Fig. 5a.
Fig. 6: Verbundfolie mit eingefärbten Flachfäden für Bändchenherstellung.
Die Vorrichtung nach Fig. 1 zur kontinuierlichen Herstellung einer mehrschichtigen Kunststoffverbundfolie nach der Erfindung besteht im wesentlichen aus einen vom Motor 1 kontinuierlich oder reversierend antreibbaren Drehtisch 2, auf dem mindestens zwei mit ihrer Schneckenachsrichtung etwa senkrecht angeordnete, schematisch dargestellte Schneckenpressen 3.1 und 3.2 angeordnet sind. Die über die Einfülltrichter 4.1 und 4.2 mit Kunststoffgranulat gespeisten, vorzugsweise einwelligen Schneckenpressen sind in radialer Verbundbauweise durch je eine Schmelzeleitung 5.1 und 5.2 an dem gemeinsamen, koaxial zur Tischdrehachse angeordneten Mehrschichten-Strangpreßkopf 6 angeschlossen. An dem in Fig. 2 näher dargestellten Strangpreßkopf 6 ist ein mit 7 bezeichneter, schematisierter Kühlring zum Kühlen des aus der Düse ausgepreßten Verbundfolienschlauches 8 montiert, der mit dem Strangpreßwerkzeug umläuft.
In axialem Abstand von dem Mehrschichten-Strangpreßkopf 6 ist eine ortsfeste, auf den Durchmesser des Verbundfolienschlauches einstellbare Flachlegeeinrichtung 9 auf einer Bedienurigsbühne 10 vorgesehen, an deren austrittsseitigem Ende ein Elemm- bzw. Abzugswalzenpaar 11 montiert ist, durch welches die unter einem statischen Überdruck stehende, kontinuierlich bewegte Folienblase abgezogen und der Austritt von Luft aus der Folienblase verhindert wird. Von dem Klemmwalzenpaar 11 wird der flachgelegte Folienschlauch über die Umlenk- und Führungswalzen 12, 13 zu einer ortsfesten Aufwickeleinrichtung 14 geführt, wo die erzeugte Kunststoffverbundfolienbahn zu einem Folienwickel 15 kontinuierlich gesammelt wird.
Entsprechend dem Verwendungszweck der herzustellenden Verbundfolie kann die Vorrichtung nach Fig. 1 noch mit zusätzlichen, nicht dargestellten Nachbehandlungseinrichtungen ausgerüstet sein, die entweder innerhalb des Abzugsturmes 16 der Folienblasanlage oder zwischen der Umlenkwalze 13 und der Aufwickeleinrichtung 14 angeordnet sind. Solche zusätzlichen Nachbehandlungseinrichtungen im Rahmen der Erfindung sind an sich bekannte Heiz- oder Kühleinrichtungen im Bereich der Flachlegeeinrichtung, Reckwerke zum mono- oder biaxialen Verstrecken des erzeugten Verbundfolienschlauches, Einrichtungen zum Längs- oder Bändchenschneiden oder Vorrichtungen zum Vereinigen der Innenflächen des flachgelegten Verbundfolienschlauches durch Verb locken oer kontinuierliches oder absatzweises Verschweißen oder dergleichen.
Der Mehrschichten-Strangpreßkopf 6 aus Fig. 1 ist in Fig. 2 im Längsschnitt näher dargestellt. Die beiden Schmelzeleitungen ftir das Zuführen des ersten und des dritten Kunststoffstromes sind wiederum mit 5.1 und 5.2 bezeichnet. Die Schmelzeleitungen sind an einem Adapter 17 des Strangpreßkopfes 6 angeschlossen. Das in Fig. 2 dargestellte Werkzeug ist zum Strangpressen zweier konzentrischer Folienschläuche und zwischen den Folienschläuchen angeordneter, umfangsverteilter, faden- oder bändchenförmigen Einlagen geeignet. Eine dritte Schmelzeleitung zur Zufuhr des Kunststoffes für die Einlagen ist im dargestellten Längsschnitt nicht sichtbar. Der Strangpreßkopf besteht im wesentlichen aus einem Gehäusemantel 18 und einem ersten Ringdorn 19 sowie einem mit dem Gehäusemantel 18 verbundenen inneren Ringdorn 20. Zwischen dem Gehäusemantel 18 und dem ersten Ringdorn wird ein äußerer Ringspalt oder wendelförmiger Kanal 21 zum Führen eines ersten-Kunststoffstromes begrenzt, der mit der Schmelzeleitung 5.1 der ersten Schmelzequelle verbunden ist. Durch den ersten Ringdorn 19 und den inneren mit dem Gehäusemantel 18 durch die Bodenplatte 23 verbundenen Ringdorn 20 ist ein innerer Ringspalt oder wendelförmiger Schmelzekanal 22 zum Führen eines zweiten Kunststoffstromes definiert, der mit der Schmelzeleitung 5.2 der zweiten Schmelzeliefereinrichtung verbunden ist. Die Ringspalte 21 und 22 enden in den konzentrischen Austrittsspalten 24 und 25, deren lichte Weite durch äußere und innere Ringe 31, 32 definiert ist. Zum Auspressen eines dritten Kunststoffstromes für die faden- oder bändchenförmigen Einlagen weist der Strangpreßkopf nach der Erfindung noch einen zusätzlichen dritten Ringspalt oder wendelförmigen Kanal 26 zum Führen eines dritten Kunststoffstromes auf, der an der dritten, nicht sichtbaren Zuleitung angeschlossen ist. Der Ringdorn 19 ist zu diesem Zweck in Extrusionsrichtung nochmals geteilt. Gemäß der Erfindung ist der Austrittspalt 27 des Ringspaltes 26 durch umfangsverteilte, stegförmige Unterbrechungen 28, zwischen denen entsprechend dem gewählten Profil der Einlagen im wesentlichen rechteckige, trapezförmige oder runde Austrittsöffnungen 29 vorliegen, unterbrocher (Fig. 4).
Diese stegförmigen Unterbrechungen 28 des Austrittsspaltes 27 und die Austrittsöffnungen 29 für die faden- oder bändchenförmigen Einlagen sind in Fig. 4 in einem Querschnitt durch den Strangpreßkopf im Detail erkennbar. Außerdem ist dort noch die zentrische Bohrung 30 für die Zuführung der Stützluft und der mit 19.1 und 1so.2 bezeichnete, geteilte Ringdorn gezeigt.
In Fig. 3 ist alternativ zu einer auf einem Drehtisch angeordneten Extrusionsanlage mit einem gemeinsamen, koaxial zur Tischdrehachse angeordneten und mit der Extrusionsanlage starr verbundenen Strangpreßkopf eine Ausführungsform für ein Spritzwerkzeug gezeigt, das mit mehreren, ortsfesten Schmelzeliefereinrichtungen verbunden ist, und das zum Zweck der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens um die Arbeitsachse drehbar ist. Der mit den Schmelzezuleitungen starr verbundene Adapter 17.1 und die Zuleitungen für die plastifizierten Kunststoffströme sind mit 33.1, 33.2 und 33.3 bezeichnet.
Diese sind, um die Drehbarkeit des Strangpreßkopfes 6.1 zu erreichen, zunächst zu konzentrisch zueinander angeordneten Ringleitungen 34.1, 34.2 und 34.3 (für den dritten Kunststoff) geführt, die als Vertiefungen im feststehenden Adapter 17.1 und in dem nicht näher bezeichneten, drehbaren Teil des Strangpreßkopfes 6.1, der die Austrittsspalte enthält, vorgesehen sind. Die Gleitstellen zwischen dem feststehenden Adapterteil und dem drehbaren Teil der Düse sind durch Dichtungen 35 aus geeigneten Werkstoffen wie Sinterbronze oder Polytetrafluoräthylen in bekannter Weise abgedichtet. Die Ringleitungen sind mit den Ringspalten oder wendelförmigen Schmelzekanälen in sinngemäßer Weise wie bei dem Strangpreßwerkzeug nach Fig. 2 verbunden. Der rotierende Teil der Strangpreßdüse 6.1 stützt sich über die Wälzlager 36, 37 gegenüber dem feststehenden Adapter 17.1 ab und wird über die beispielsweise als Kettenrad ausgebildete Zwischenplatte 38 und hiermit zusammenwirkende, nicht näher gezeigte Antriebsmittel wie Kette und Motor kontinuierlich gedreht.
In den folgenden Beispielen werden die nach der Erfindung herstellbaren Endprodukte und der Weg zu ihrer Herstellung angegeben und anhand der Figuren 5 und 6 erläutert.
Beispiel 1 In einer Vorrichtung nach Fig. 1, die einen Mehrschichten-Strangpreßkopf nach Fig. 2 und 4 aufweist, wird eine Wärmeisolier- oder Verpackungsfolie hergestellt. Hierzu werden durch den äußeren und inneren Ringspalt des Strangpreßkopfes zwei Hochdruck-Polyäthylen-Schmelzen zu konzentrischen Schläuchen ausgepreßt, die im Folienblasverfahren zu ca. 50 u dicken Trägerschichten der Verbundfolie ausgeblasen werden.
Zwischen den beiden Folienschläuchen wird ein dritter Kunststoffstrom, beispielsweise Polystyrol oder ebenfalls Hochdruck-Polyäthylen, dem zuvor ein physikalisch oder chemisch wirkendes Treibmittel zugesetzt wurde, und das in der Schmelze homogen verteilt vorliegt, durch die Austrittsöffnung 29 des Ringspaltes 27 in Form einer Schar paralleler Monofile ausgespritzt und mit dem äußeren Folienschlauch durch den Ringspalt 27 koextrudiert. Beim Austritt des Folienschlauches aus dem Austrittsspalt 27 schäumt die mit dem Treibmittel versetzte Kunststoffschmelze auf, bis diese erstarrt und durch die von außen aufgeblasene Kühlluft unter die Frostgrenze abgekühlt ist. Bei Vereinigung der beiden konzentrischen Folienschläuche liegen die Monfile als am Umfang verteilte Schaumfäden vor. Die Dicke der geschäumten Monofile wird bevorzugt zwischen 0,5 und 4 mm gewählt und richtet sich nach dem Verwendungszweck der Folie.
Sie läßt sich durch die in gewissen Grenzen einstellbare Fördermenge der durch den dritten Ringspalt 26 eingespeisten und mit Schäummittel versetzten Kunststoffschmelze beeinflussen.
Zur Herstellung einer Verpackungsfolie mit guten Dämpfungseigenschaften für beispielsweise druckempfindliches Material wird der geformte Verbundfolienschlauch unter Einstellung eines üblichen Aufblasverhältnisses von 2 : 1 in bekannter Weise nach dem Folienblasverfahren gedehnt und hierbei biaxial gereckt. Der Verbundfolienschlauch mit im wesentlichen in Bahnrichtung verlaufenden, zwischen zwei Trägerschichten eingebetteten Schaunfäden wird flachgelegt und in Längsrichtung aufgeschnitten. Die Folienbahnen werden kontinuierlich zu Wickelkörpern 15 gesammelt und können als Verpackungsfolie verwendet werden.
Beispiel 2 Die nach Beispiel 1 ausgepreßte Kunststoffverbundfolie aus zwei Trägerschichten und den zwischen diesen eingebetteten Schaumfäden wird zwischen dem Strangpreßkopf und dem Klemmwalzenpaar der Flachlegeeinrichtung um die Schlauchachse gedreht, wobei die Trägerschichten und die eingebetteten Fäden schraubenförmig orientiert werden, was durch die Anordnung der Schaumfäden in der Verbundfolie erkennbar wird. Die Drehung der Folienblase erfolgt durch kontinuierliche Drehung des Drehtisches 2 mit den hierauf angeordneten Extrusionseinrichtungen und dem mit diesen starr verbundenen Mehrschichten-Strangpreßkopf. Die gebildete Verbundfolie wird flachgelegt und durch ein beheiztes Klemmwalzenpaar an den sich gegenüberliegenden Schlauchinnenflächen verblockt. Es entsteht eine sechsschichtige Verbundfolie mit netzartiger Struktur, bei der eine diskontinuierliche Schicht aus geschäumten Monofilen jeweils zwischen zwei Trägerschichten eingebettet ist (vgl. Fig. 5).
Die Verbundfolie hat ausgezeichnete Dämpfungseigenschaften und eignet sich vorzüglich als Verpackungsfolie für druckempfindliche Güter wie Porzellan, Steingut, optische Geräte, Erzeugnisse der Elektro- und Elektronikindustrie und dergleichen sowie für Güter, die vor großen Temperaturschwankungen geschützt werden müssen.
Folien der genannten Art haben sich auch in der Heizungs-und Klimatechnik bewährt.
Für Gartenbaubetriebe eignen sie sich weger ihrer relativ hohen Lichtdurchlässigkeit und ihrer guten Wärmedämmeigenschaften für die Abdeckung von Frühbeeten, Treibhäusern, empfindlichen Kulturen etc. und ersetzen die bekannten Strohmatten wegen ihrer Fäulnis- und Bakterienresistenz.
Beispiel 3 Bei einer entsprechend Beispiel 1 hergestellten Verbundfolie mit fadenförmigen Einlagen wird der zwischen den Trägerschichten in Form einer Schar zueinander paralleler Monofile ausgepreßte Kunststoffstrora durch Zugabe von Farbpigmenten honogen eingefärbt. Es lassen sich hierdurch auf einfache Weise Effekt folien herstellen, die weiterhin die materialeigenen Eigenschaften der Außenschichten wie Bedruckbarkeit, Heißsiegelfähigkeit, Schweißbarkeit und dergleichen aufweisen.
Durch Variation der Arbeitsbedingungen während der Herstellung läßt sich eine Vielzahl von unterschiedlichen Mustern solcher Effektfolien herstellen. Ijierfür kommt insbesondere die Form der Monofile und deren Verlegung, d.h. die Bewegung der Folienbahn zwischen Strangpreßdüse und dem Klemmwalzenpaar der Flachlegeeinrichtung in Frage. Beispielsweise können die eingefärbten Flachfäden bei reversierender Bewegung des Drehtisches 2 in Fig. 1 mäanderförmig oder bei kontinuierlicher Drehung des Tisches schraubenförmig und bei einer Verblockung des Folienschlauches rautenförmig bzw. netzförmig vorliegen. Weitere Varianten werden durch Aufschäumen der eingefärbten rlonofile sowie durch die Anordnung bzw. Verteilung der Austrittsöffnungen am Umfang des Austrittsschlitzes 27 im Strangpreßkopf erzielt.
Bei der Nachbehandlung kann durch Wahl des Aufblasverhältnisses noch die Schichtdicke und hiermit beispielsweise die Lichtdurchlässigkeit beeinflußt werden.
Beispiel 4 Es wird eine Blasfolie entsprechend Beispiel 3 mit eingefärb ten Flachfäden hergestellt. Die Trägerschichten und die ausgespritzten Fäden etwa gleicher Schichtdicke, vorzugsweise in Form einer Schar äquidistanter Flachfäden sind aus artgleichen Polymeren, beispielsweise Polyamid, einem Polyolefin oder einem Polyester hergestellt Es ist aber auch möglich, für die Trägerschichten untereinander oder für die Trägerschichten und die Einlagen unterschiedliche oder modifizierte Polymere zu verwenden. Die ausgepreßte Verbundfolie wird durch ontinuierliche Drehung des Drehtisches 2 gegenüber der Flachlegeeinrichtung und dem Klemmwalzenpaar der Anlage in Fig. 1 um ihre Längsachse gedreht. Die Drehzahl beträgt etwa 1 U/min bei 6 m/min Abzugsgeschwindigkeit. Nach der Flachlegung der ausgekühlten Verbundfolie liegt eine biaxial orientierte Folie mit zu ihrer Strangpreß- und Abzugsrichtung schräg verlaufenden, eingefärbten Flachfäden vor, die an ihren Faltkanten in Längsrichtung aufgeschnitten, getrennt und als Zwischenprodukt zu zwei Wickelkörpern 15 aufgespult wird (vgl. Fig. 6). Die Folien werden nachbehandelt und in Bändchen oder Streifen schmaler Breite geschnitten, die jeweils in annähernd gleichen Abständen schräge eingefärbte Streifen aufweisen. Diese werden noch nachverstreckt und durch eine Verdichtung des Querschnitts, beispielsweise durch Zwirnen oder dergleichen textil nachbehandelt, um Fäden herzustellen, die zur Herstellung von unregelmäßig gemusterten Teppichen im Sinne der space dyeing Technik Verwendung finden.
Beispiel 5 Es werden Trägerschichten aus Hochdruck-Polyäthylen in einer Stärke von 40 # stranggepreßt, zwischen die eine Schar paralleler Flachfäden aus Polypropylen oder Polyamid mit einer Stärke von 60 bis 80 ,u ausgespritzt wird. Durch Aufblasen der Folienschläuche werden die Schichten miteinander vereinigt und die zwischen die Folienschläuche ausgespritzten Monofile in ihrem gegenseitigen Abstand gehalten. Der zwischen dem Strangpreßkopf und der Flachlegeeinrichtung mit einem Aufblasverhältnis von etwa 1,5 : 1 aufgeblasene und biaxial orientierte Verbundschlauch mit den bändchenförmigen Verstärkungseinlagen wird flachgelegt und zwischen mehreren Reckwalzen in Längsrichtung, beispielsweise im Verhältnis 1 : 4 bis 1 : 8, nachverstreckt und als flachliegender Folienschlauch aufgewickelt. Aus dem hergestellten mehrschichtigen Verbundschlauch mit bändchenförmigen Einlagen hoher Festigkeit werden Beutel, Säcke, Tragetüten oder dergleichen konfektioniert.
Beispiel 6 Der nach Beispiel 5 hergestellte Verbundschlauch wird beim Abziehen zwischen dem Strangpreßkopf und dem Klemmwalzenpaar der Flachlegeeinrichtung um seine Längsachse gedreht und hierbei schraubenförmig orientiert. Das Aufblasverhältnis wird höher als nach dem Beispiel 5, beispielsweise 2,5 : 1 gewählt, so daß die Querverstreckung gegenüber der Längsverstreckung erhöht wird. Nach dem Flachlegen und Verblocken bzw. Verschweißen des Verbundschlauches zu einer sechsschichtigen Verbundfolie mit netzförmigen Verstärkungseinlagen wird der Verbundschlauch in einer nachfolgenden Reckeinrichtung biaxial im Verhältnis von beispielsweise 1 : 4 bis 1 : 8 nachverstreckt.
Man erhält ein Netzwerk zur Verstärkung für Synthese- oder Papiervliese. Sie finden auch Verwendung im Deich- und Straßenbau oder für Uferbefestigungen.
Beispiel 7 Eine Verbundfolie aus Efochdruck-Polyäthylen enthält sich kreuzende Verfestigungseiniagen aus faden- oder b#ndchenförmig ausgespritztem Polypropylen. Die Dicke der Trägerschicht beträgt etwa 200,u, die Dicke der Monofile 80 pi. Der Verbundschlauch wurde durch ein hohes Aufblasverhältnis von 2,5 : 1 biaxial orientiert und zwischem dem Strangpreßkopf und dem Klemmwalzenpaar relativ stark mit etwa 1 U/min bei einer Abzugsgeschwindigkeit von 6 m/min'um seine Längsachse gedreht, so daß nach dem Flachlegen und Verb locken der Folienschlluche eine Verbundfolie mit netzartigen Verstärkungseinlagen vorliegt, die in zueinander senkrecht stehenden Richtungen etwa gleiche Werte für die Zugfestigkeit aufweist. Die Folie hat eine ausgezeichnete Weiterreißfestigkeit. Die Folie wird als Baufolie und Abdeckfolie, beispielsweise als Dachdeckerfolie oder zum Winterfestmachen von Gebäuden oder in der Land-und Gartenbauwirtschaft ~verwendet.
Beispiel 8 Eine Verbundfolie entsprechend Beispiel 7 wird aus Niederdruck-oder Hochdruck-Polyäthylen mit einer Schichtdicke von 200 y stranggepreßt, und zwischen die Trägerschichten werden Einlagen aus 80,u dicken Polyamid-Monofilen ausgespritzt.
Der Verbundschlauch wird mit einem niedrigen Aufblasverhältnis von etwa 1,2 : 1 gedehnt und die Trägerschichten miteinander vereinigt. Ohne eine relative Drehung zwischen dem Strangpreßkopf und dem Klemmwalzenpaar wird der Verbundschlauch flachgelegt und als Folienwickel gespeichert. Aus der Verbundfolie werden Säcke für Verpackung von beispielsweise Zement hergestellt. Eine derartige für den automatischen Abfüllbetrieb geeignete Verpackung schützt den Zement an der Bau#telle vor nachteiligen Einwirkungen durch insbesondere nasse Witterung. Die Verpackung kann später in der Baugrube vergrabein oder verbrannt werden, ohne daß die Umwelt belastet wird.
Beispiel 9 Eine Kcttbaumfolie wird durch Extrusion von zwei 20 bis 30 u dicken Hochdruck-Polyäthylen-Trägerschichten erzeugt, zwischen die 140 u dicke Polypropylen-Monofile eingebracht werden. Die flachgelegte Verbundfolienbahn wird vor dem Längsschneiden und Aufwickeln in Längsrichtung mit einem Verstreckungsverhältnis von 1 : 7 monoaxial verstreckt. Hierbei wird der Durchmesser oder die Dicke der Monofile auf ca.
50,u verringert und diese werden voll verstreckt, während die Trägerschichten weitgehend zerstört werden und nur noch unregelmäßig zusammenhängen. Die verstreckten Monofile lassen sich sehr leicht aus dem Verband herauslösen und als Kettfäden verwenden, wenn die "Kettbaumfolie" beispielsweise fir die Herstellung von Teppichgrundgeweben oder Sackgeweben einem Webstuhl oder einer Raschelmaschine vorgelegt wird.

Claims

PATENTANSPRüCEIS

1.Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen Kunststoffverbundfolien mit faden- oder bändchenförmigen Einlagen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein erster und ein zweiter, getrennt voneinander geführter thermoplastischer Kunststoffstrom koextrudiert werden, wobei der erste Kunststoffstrom zu einem Folienschlauch stranggepreßt und der zweite Kunststoffstrom in Form einer Schar paralleler Monofile oder Flachfäden am inneren Umfang des Folienschlauches in gegenseitigem Abstand ausgespritzt und im Schmelzflu, mit dem aus dem ersten Kunststoffstrom geformten Folienschlauch vereinigt wird, und daß der gebildete Verbundschlauch gekühlt, durch Einblasen eines einstellbaren Gasvolumens gedehnt und als unter einem statischen Innendruck stehende kontinuierlich bewegte Folienblase zwischen einer gemeinsamen Strangpreßdüse und dem die Folienblase abquetschenden Klemmwalzenpaar einer Flachlegeeinrichtung, vorzugsweise unter Drehung um die Schlauchlängsachse, geführt, orientiert, flachgelegt sowie anschließend aufgewickelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein dritter, art fremder oder von dem ersten Kunststoffstrom abgezweigter und getrennt geführter Kunststoffstrom mit dem ersten Kunststoffstrom koextrudiert und zu einem konzentrischen inneren Folienschlauch stranggepreßt wird, und daß die Monofile oder Flachfäden umfangsverteilt zwischen die beiden Folienschläuche ausgespritzt und durch Vereinigung der Folienschläuche in ihrem gegenseitigen Abstand gehalten werden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in Form einer Schar paralleler.Monofile oder Flachfäden ausgespritzte zweite Kunststoffstrom aus einem gegenüber dem ersten Kunststoffstrom artfremden Polymer besteht.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kunststoffstrom aus einem artgleichen, jedoch durch eine Nachbehandlung modifizierten Polymer besteht.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kunststoffstrom aus einem regenerierten, thermoplastischen Polymer besteht.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kunststoffstrom, aus dem die Monofile oder Flachfäden gespritzt werden, Additive, insbesondere Farbpigmente, Antistatika und/oder Füllstoffe eingemischt sind.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffstrom, aus dem die Monofile oder Flachfäden gespritzt werden, mit einem Treibmittel versetzt wird, und daß die in gegenseitigem Abstand ausgespritzten Monofile oder Flachfäden aufgeschäumt werden und in der Verbundfolie als Schaumfäden vorliegen.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der auf der Schlauchinnenseite ausgepreßte, dritte Kunststoffstrom ein Schmelzkleber ist.

9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die als Einlage vorgesehepe Zwischenschicht gegenüber der (den) Trägerschicht(en) eine grobe, vorzugsweise 5 bis 30-fache Dicke aufweist.

10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Einblasen eines einstellbaren Gasvolumens gedehnte Folienblase um die Schlauchlängsachse kontinuierlich oder reversierend gedreht wird.

11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienblase durch geeignete Wahl des Aufblas- Verhältnisses, der Rotationsgeschwindigkeit und der Abzugsgeschwindigkeit in an sich bekannter Weise orientiert und der flachgelegte Verbundschlauch anschließend monoaxial oder biaxial nachverstreckt wird.

12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die sich gegenüberliegenden Innenflächen des Verbundschlauches miteinander vereinigt werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenflächen des Verbundschlauches kontinuierlich miteinander verb lockt oder verklebt werden.

14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbundschlauch zwischen der Flachlegung und der Aufwicklung zumindest punkt- oder linienförmig regelmäßig verschweißt wird.

15. Strangpreßkopf in einer Vorrichtung, zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, bestehend aus einem durch einen Gehäusemantel und einen ersten Ringdorn begrenzten äußeren Ringspalt zum Führen eines ersten Kunststoffstromes und einem durch den ersten Ringdorn und durch einen mit dem Gehäusemantel verbundenen inneren Ringdorn begrenzten inneren Ringspalt zum Führen eines zweiten Kunststoffstromes sowie voneinander getrennten Zuleitungen und zur Längsachse des Strangpreßkopfes konzentrischen Austrittsspalten für jeden der Kunststoffströme, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittsspalt (27) des inneren Ringspaltes umfangsverteilte stegförmige Unterbrechungen (28) aufweist.

16. Strangpreßkopf nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (29) für den durch den Austrittsspalt (27) geführten zweiten Kunststoffstrom einen im wesentlichen rechteckigen, trapezförmigen oder runden Querschnitt aufweisen.

17. Strangpreßkopf nach den Ansprüchen 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Ringdorn (19) in axialer Richtung geteilt ist und einen an einer dritten Zuleitung (3ei.3) angeschlossenen Ringspalt oder wendelförmigen Kanal (26) zum Führen eines dritten Kunststoffstromes aufweist, dessen in einen der beiden konzentrischen Ringspalte (24, 25) mündender Austrittsspalt (27) die Unterbrechungen (28) aufweist, während der Austrittsspalt (25) des inneren Ringspaltes (22) kontinuierlich vorliegt.

18. Mehrschichtige Kunststoffverbundfolie mit faden-oder bändchenförmigen Einlagen, wobei die Einlagen als Schar von in gegenseitigem Abstand angeordneten, endlosen Monofilen mit vorzugsweise annährend rundem, eliptischem oder rechteckigen Querschnitt zwischen jeweils zwei Trägerschichten vorliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschichten und die faden- oder bändchenförmigen Einlagen ein im wesentlichen identisches Reckverhältnis aufweisen.

19. Mehrschichtige Kunststoffverbundfolie nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlagen als geschäunte Monofile oder geschäumte Bändchen (3?) vorliegen.

20. Mehrschichtige Kunststoffverbundfolie nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Monofile oder Bändchen eingefärbt sind und eine von der (n) Trägerschicht(en) abweichende Farbe aufweisen.

21. Mehrschichtige Kunststoffverbundfolie nach einem oder mehreren der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Monofile oder Bändchen zur Längsrichtung der Folienbahn unter einem Winkel zwischen 50 und 600 vorzugsweise zwischen 100 und 450 geneigt verlaufen.

22. Mehrschichtige Kunststoffverbundfolie nach einem oder mehreren der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus einem flachgelegten und verblockten Verbundfolienschlauch gebildet ist, und die Einlagen als zwei sich netzförmig kreuzende Scharen zueinander paralleler Monofile oder Bändchen vorliegen.