DE2621195A1 - Mit fuellstoffverstaerktem kunststoff beschichtete flaechengebilde - Google Patents
Mit fuellstoffverstaerktem kunststoff beschichtete flaechengebildeInfo
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Description
Mit füllstoffverstärktem Kunststoff beschichtete Flächengebilde
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind mit füllstoffverstärktem
Kunststoff beschichtete oder aus füllstoffverstärktem
Kunststoff bestehende Flächengebilde, insbesondere Versteifungsmaterialien
für Schuhe und Schuhteile, sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
Mit Kunststoff beschichtete Flächengebilde, bei denen ein Gewebe oder Gewirke Träger einer Kunststoffbeschichtung ist, sind schon
seit langem bekannt. Sie können auf verschiedene Weise hergestellt werden, z.B. durch Aufstreichen der gewünschten Beschichtungsmaterialien
als Dispersion, Lösungen oder Schmelzen auf die Gewebe oder Aufkaschieren von Folien auf die Gewebeunterlagen.
Die zweckmäßigste Arbeitsweise wird hierbei durch das Beechichtungsmaterial,
das Trägermaterial sowie durch die Anforderungen an das Fertigprodukt bestimmt.
Es ist ferner bekannt, durch Aufschmelzen von Kunststoffpulvern
auf das Trägermaterial porenlose Überzüge zu bilden. Gemäß KUNSTSTOFF-TASCHENBUCH von Saechtling-Zebrowski, 17.Auflage,
Seite 49, werden z.B. Autoteppiche durch kontinuierliches Aufsieben
und anschließendes Einschmelzen von Polyäthylen-Pulver auf die Unterseite gebrauchsfester gemacht. Auch ist bereits
vorgeschlagen worden, "Färb- und/oder Füllstoffe in das Beschichtungspulver
einzumischen, etwa Kreide, Tonerde, Kaolin, Quarzmehl u.a. Derartige inerte anorganische Füllstoffe können beispielsweise
Weich-PVC-Mischungen zur Verbillung bis zu 50% zugesetzt
werden.
Wie sich nunmehr gezeigt hat, ist es jedoch nicht möglich, handelsübliche Füllstoffe in größerer Menge in die Kunststoffpulver
einzumischen, da dadurch der SinterungsVorgang empfindlich
gestört werden kann und ein zusammenhängender gebrauchstüchtiger Überzug nicht gebildet wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Mittel und Wege zu finden, mit deren Hilfe der Füllstoffgehalt
in schmelzbaren Beschichtungspulvern wesentlich erhöht und dennoch ein gebrauchstüchtiger Überzug erzielt werden kann.
Es wurde gefunden, daß überraschenderweise die gestellte Aufgabe in einfacher Weise dadurch gelöst werden kann, daß das
schmelzbare Kunststoffpulver in Mischung mit einem pulverförmigen !Füllstoff, der eine mit dem Kunststoffpulver vergleichbare
Korngrößenverteilung aufweist, auf das Trägermaterial aufgebracht und mindestens auf die Schmelztemperatur des Kunststoffpulvers
erhitzt wird, und daß das beschichtete Flächengebilde vor dem Erkalten geglättet und gegebenenfalls geprägt und/oder
nach dem Erkalten vom Hilfsträger abgelöst wird.
Die Korngrößenverteilung des Füllstoffes und des Kunststoffpulvers
sollte zwischen 50 und 500 um, vorzugsweise zwischen 100 und
400 um, liegen. Bei der angegebenen Korngrößenverteilung kann die Füllstoffmenge bis 100 YoI %, bezogen auf das Kunststoffpulver,
betragen. Das Volumen der Farbpigmente, die der aus Kunst- und Füllstoff bestehenden Pulvermischungen zugegeben werden
können, sollte jedoch kleiner als 1 VoI %t bezogen auf das
Volumen der Pulvermischung sein. Auf keinen Fall darf die zugesetzte
Pigmentmenge größer als 5 VoI % sein.
Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß die Korngrößenverteilung bei handelsüblichen Füllstoffen in der
Regel wesentlich unterhalb der Korngrößenverteilung geeigneter handelsüblicher Kunststoffpulver liegt, und zwar etwa zwischen
0,5 und 10 jum. Im Gegensatz hierzu liegt die Korngrößenverteilung
der Kunststoffpulver zwischen 100 und 500 um. Diese unterschiedliche
Korngrößenverteilung hat zur Folge, daß in den entsprechenden Pulvermischungen die Oberfläche der Kunststoffteilchen
ganz oder teilweise von den sehr viel kleineren Füllstoffteilchen bedeckt und damit das Zusammenschmelzen der Kunststoffteilchen
erschwert oder verhindert wird. Wie beobachtet werden
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Gebr. Giulini GmbH Ludwigshafen / Rh. J
konnte, können Füllstoffmengen, deren Korngröße im vorstehenden
Bereich von 0,5 bis 10 pm liegt, schon in Anwesenheit von
ca.25 VoI %, bezogen auf das Volumen des eingesetzten Kunststoff
pul vers, eine zufriedenstellende Versinterung verhindern.
Als besonderer Vorteil der erfindungsgemäß hergestellten Flächengebilde
ist an dieser Stelle weiterhin erwähnenswert, daß mit steigendem Killstoffgehalt in der Kunststoffschicht die Steifigkeit
des Endproduktes im Vergleich zu ungefüllten bzw. mit handelsüblichen !Füllstoffen versehenen Kunststoffschichten wesentlich
ansteigt. Durch Verwendung von Füllstoffen, deren Korngröße mit der Korngröße der eingesetzten schmelzbaren Kunststoffpulver
vergleichbar ist, wird außerdem die Viskosität der Kunststoffschmelze sehr stark erhöht. Auf diese Weise wird die
Gefahr einer Beschädigung des Beschichtungsmaterials bei Druck- und Wärmebelastung beträchtlich herabgesetzt, beispielsweise
kann ein Durchschlagen der Schmelze durch den Träger verhindert werden.
Als schmelzbare pulverförmige Kunststoffe können alle Kunststoffe verwendet werden, die zur Herstellung von Überzügen oder Formungen
nach dem Verfahren der " Pulvertechnik " geeignet sind.
Besonders geeignete Pulver und Pulvermischungen sind solche aus Polyäthylen und Copolymeren des Äthylens mit Vinylacetat
oder Methylmethacrylat u.a. Diese Kunststoffpulver erweichen
und schmelzen bereits bei Temperaturen von beginnend etwa 80 C an, sodaß weder eine Beschädigung des textlien Irägermaterials
noch des Leders bei der Herstellung des Versteifungsmaterials bzw. dessen Verarbeitung in der Schuhindustrie zu befürchten ist.
Durch den hohen Füllstoffgehalt der Pulvermischungen kann für viele Verwendungszwecke nicht nur wertvolleres Kunststoffpulver
durch billigere inerte Füllstoffe ersetzt werden, z.B. durch Kaolin, Kreide, Quarzmehl, Holz- und Korkmehl, sondern
es können darüberhinaus die physikalischen Eigenschaften der
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Gebr. Giulini GmbH Lud.wigsb.afen / Rb..
Kunststoffschichten beträchtlich abgeändert werden. So hat
sich z.B. gezeigt, daß die erfindungsgemäß hergestellten Polyäthylenschichten bei einem Füllstoffgehalt von mindestens
15 VoI %, bezogen auf das Volumen des Kunststoff pul vers, mit
handelsüblichen Klebstoffen wie z.B. UHTJ * und Pattex *
bestens verklebbar sind und zwar ohne jede weitere Vorbehandlung. Auch können die erfindungsgemäß hergestellten Polyäthylenschichten,
also Schichten aus absolut hydrophoben Kunststoff, wasserdampfdurchlässig erzeugt werden. Sie können zusätzlich
erhebliche Mengen Feuchtigkeit speichern, was besonders bei der Verwendung als Schuhversteifungsmaterial sehr erwünscht
ist.
Überraschenderweise wurde außerdem festgestellt, daß erfindungsgemäß
hergestellte Flächengebilde oder Formstücke, bei Verwendung spezieller Füllstoffe ( wie Holz-, Korkmehl usw.), wenn
sie angeschliffen werden, einen täuschend ähnlichen Velourcharakter annehmen.
Trägermaterial kann jedes Flächengebilde sein, z.B. textile Gewebe oder Gewirke, Vliese oder Gewirre, die durch Hochfrequenz,
Wärme u.a. Maßnahmen gebunden worden sein können. Die Oberfläche des Trägermaterials kann in an sich bekannter Weise auch
durch Nachbehandlung verbessert werden, z.B. durch Beflockung. Ebenso kann die erfindungsgemäß aufgebrachte Kunststoffschicht
oder Kunststoffoberfläche veredelt werden, wie Finishierung und Prägung.
Anhand der nachstehenden schematischen Figuren 1 bis 4 sowie
der Beispiele 1 bis 3 soll nun der Gegenstand der Erfindung
noch näher erläutert werden.
Figur 1 zeigt schmelzbares Kunststoffpulver 1 t das von dem
sehr feinen Füllstoffpulver 2 eingehüllt ist und aus diesem Grunde nur sehr schlecht, wenn überhaupt zusammensintert. Mit
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ist ein Träger oder Hilfsträger aus beispielsweise einem
textilen Gewebe, Gewirke oder Vlies gemeint.
Figur 2 veranschaulicht ein erfindungsgemäßes Fläehengebilde,
auf dem das Kunststoffpulver 1 und der Füllstoff 2 mit etwa gleicher Korngroße auf dem Träger 3 liegen und die Kunststoffteilchen
miteinander verschmolzen sind.
In der Figur 3 ist das Flächengebilde der Figur 2 mit einer weiteren Schicht eines pulverformigen Kunststoffes 4 versehen
worden.
In Figur 4 ist das beschichtete Flächengebilde nach Figur 3 beidseitig mit einem Trägermaterial 8 versehen.
Die Herstellung eines erfindungsgemäßen Flächengebildes wird nun an den Beispielen 1 und 2 noch näher erläutert.
Hochdruckpolyäthylen der Dichte 0,920 und dem Schmelzindex 20 nach ASTM D 1238 wurde auf eine Korngroße von 100 bis 400/um
gemahlen. Auf einem geeigneten Pulvermischer wurde unter Zusatz von Korkpulver der Korngrößenverteilung 100 bis 300yum eine
Mischung, bestehend aus 70 Gewichtsteilen Hochdruckpolyäthylenpulver und 30 Gewichteteilen Korkpulver, hergestellt. Auf einer
Walzenstreichmaschine wurde ein 60 g/m schweres Baumwollgewebe
mit ca. 700 g/m2 Pulvergemisch beschichtet. Die anschließende
Erhitzung erfolgte in einem Infrarotfeld. Da· Polyäthylenpulver-Füllstoff
-Gemisch wurde dabei über dem Schmelzpunkt (1050C) erhitzt.
Im Umlufttrockenkanal verblieb die Warenbahn bis zur vollständigen Aufschmelzung des Polyäthylenpulvers. Im plastischen
Zustand wurde dann die Warenbahn durch einen kalten Glättekalander geführt und nach der Abkühlung auf eine Solle aufgewickelt.
Die so gefertigte Warenbahn wurde weiterhin auf der Kunststoffseite
mit einem Heißschmelzkleber versehen. Nach einer anderen
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Ausführungsform der Erfindung wurde gemäß Figur 4- mittels eines Glättekalanders eine zweite !Trägerbahn in die noch
plastische, vorstehend beschriebene,Beschichtungsmasse einkaschiert.
Aus einem Äthylen-Yinylacetat-Copolymerisat mit 10 % Vinylacetat-Gehalt,
einer Dichte von 0,937 uncL einem Schmelzindex 20 nach
AS3M D 1238 wurde nach Mahlung auf eine Korngrößenverteilung
von 50 - 350 pm eine Pulvermischung a), bestehend aus Holzmehlfüllstoff
der Korngrößenverteilung 50 - 350 pm und Kunststoff pulver, hergestellt. Das Gemisch enthielt neben 75 Gewichtsteil en Polymerisatpulver 25 Gewichtsteile Holzmehl.
Aus einem Niederdruckpolyäthylenpulver ( 100 - 300 um) der
Dichte 0,960, dem Schmelzindex 7-8, bestimmt nach ASTM D 1238 und dem Einweichungsbereich von 125 - 1280C, wurde eine zweite
Mischung b) mit Holzmehl ( 50 - 300 pm) und larbpigmenten hergestellt,
und zwar enthielt die Mischung:
Mederdruckpolyäthylenpulver .70 Gewichtsteile
Holzmehl 29,5 " Eisenoxid gelb Pigment 0,2 "
Eisenoxid rot Pigment 0,2 " Eußpigment 0,1 "
Die Mischungskomponenten wurden etwa 10 Minuten in einem Pulvermischer
vermischt.
2 Daran anschließend wurden auf ein Baumwollgewebe ( ca.60 g/m )
etwa 600 g/m der Mischung a) mittels Walzenrakel aufgetragen. Unmittelbar darauf wurden auf die Mischungsschicht mit einer
Pulverstreumasohine ca-100 g/m der Mischung b) aufgetragen.
Das so hergestellte Plächengebilde ist in figur 3 schematisch dargestellt.
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Cebr. Giulinl GmbH
Ludwi^en/R*.
Mittels Infrarotfeld und Umluftwärme wurde das so behandelte
Baumwollgewebe auf eine Temperatur erhitzt, die oberhalb des Schmelzbereiches der Mischung b) lag, und zwar bis zum vollständigen
Aufschmelzen des Polyäthylenpulvers. Danach wurde die plastische Masse mit einem kalten Kalander geglättet. Inschließend
erfolgte die Anschleifung der Warenoberflachen,
um einen Velourcharakter zu erzielen. Die Gewebeseite wurde darin noch mit ca. 80 - 100 g/m Heißschmelzkleber versehen.
Das so erzeugte Flächengebilde kann nun auf der Kunststoffseite
mit bis zu 1200C Wärme belastet werden, ohne daß die Mischung b)
schmilzt. Die Mischung a) läßt sich jedoch thermoplastisch verformen. Gleichzeitig wird der Heißschmelzkleber aktiviert, so
daß das Flächengebilde aufklebbar ist und als Versteifungsmaterial auf Leder geklebt werden kann.
Erläutert wird nunmehr die Herstellung eines Formteils unter Verwendung erfindungsgemäßer Pulver-Füllstoff-Gemenge. Eine
Mischung, bestehend aus
Niederdruckpolyäthylenpulver
Korngröße 50 - 300 pm, Dichte 0,960 und Schmelzindex 7-8 nach ASOIM D 1238 75 Gewichtsteile
Holzschrot, Korngröße 150 - 300 jam 24,5 "
Chromoxidgrün-Pigment 0,5 "
wurde in der aus Formgröße und Wanddicke errechneten Menge in die
Eotationsgußform gegeben. Diese wurde auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Ifiederdruckpolyäthylens ( 125 - 128°C)
aufgeheizt und in zwei Achsen rotieren gelassen. Die optimale Heizzeit wurde in an sich bekannter Weise zuvor ermittelt. Auf
den Heizzyklus folgte der Kühlzyklus, sodaß nach erfolgter Abkühlung die Entformung vorgenommen werden konnte· Ein so hergestellter
Formling kann nun zur Erzielung eines Velourcharakters ganz oder teilweise oberflächlich angeschliffen werden.
709846/05*;
Claims (1)
- 2.)3.)5.)Pat ent ansprächeVerfahren zur Herstellung von mit füllstoffverstärktem Kunststoff beschichteten oder aus füllstoffverstärkten Kunststoff bestehenden Flächengebilden oder Formungen, insbesondere Versteifungsmaterialien für Schuhe und Schuhteile, durch Pulverbeschichtung mit schmelzbarem Kunststoffpulver auf einem Träger oder Hilfsträger, dadurch gekennzeichnet, daß das schmelzbare Kunststoffpulver in Mischung mit einem pulverförmigen Füllstoff, der eine mit dem Kunststoffpulver vergleichbare Korngrößenverteilung aufweist, auf ein Trägermaterial aufgebracht und mindestens auf die Schmelztemperatur des Kunststoffpulvers erhitzt wird, und daß das so beschichtete Flächengebilde vor dem Erkalten geglättet und gegebenenfalls geprägt und/oder nach dem Erkalten vom Hilfsträger abgelöst wird.Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff und der Kunststoff jeweils in einer Korngrößenverteilung zwischen 50 und 500 pi, vorzugsweise jedoch zwischen 100 und 400 jum, eingesetzt werden.Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff in einer Menge bis zu 100 VoI %, bezogen auf das Volumen des Kunststoffpulvers, eingesetzt wird.Verfahren nach den Ansprüchen Λ bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff in einer Menge von 10 bis 50 VoI %, bezogen auf das Volumen des Kunststoffpulvers, eingesetzt wird.Verfahren nach den Ansprüchen Λ bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllstoff Holz und/oder Korkmehl eingesetzt wird.709846/0SUGebr. Giulini GmbHLudwigshafen / RIi. - 2 - 9R7119R6.) Verfahren nach, den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß den aus Kunst- und Füllstoff bestehenden Pul Vermischungen üfarbpigmente bis maximal 5 VoI $, vorzugsweise jedoch maximal 1 VoI %, bezogen auf das Volumen des Kunststoff pulvers , zugegeben werden.7·) Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Träger ein thermoplastisches J?lächengebilde, das gegebenenfalls mit einem textlien Elächengebilde verstärkt ist, eingesetzt wird.8.) Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfsträger Trennpapier eingesetzt wird.9·) Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Trägers durch Nachbehandlung wie Beflockung u.a. veredelt wird.10.) Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9i dadurch gekennzeichnet, daß die mit Kunststoff beschichtete Seite durch Nachbehandlung, z.B. Finishierung, Prägung, Anschleifung u.a. veredelt wird.11.) Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß durch Pulverbeschichtung weitere Kunststoffschichten, die insbesondere im !füllstoff- und/oder 3?arbpigment-Gehalt, gegebenenfalls auch im Schmelzverhalten des Kunststoffpulvers, voneinander abweichen, auf den Träger aufgetragen werden.12.) Mit füllstoffverstärktem Kunststoff beschichtete Flächengebilde, insbesondere Versteifungsmaterialien für Schuhe und Schuhteile, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungsschicht pulverförmige Füllstoffe in einer Korngrößenverteilung von 50 bis 500 um, vorzugsweise 100 bis 400 pm, enthält.709846/0544Gebr. Giulinl GmbH13·) Flächengebilde nach Anspruch. 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungsschicht zusätzlich Farbpigmente enthält.14·.) IHillstoffverstärkte und aus Kunststoff bestehende Iflächengebilde, dadurch gekennzeichnet, daß sie ^Füllstoffe in einer Korngrößenverteilung von 50 bis 500 um, insbesondere Ί00 bis 4-00 um, enthalten.15·) ilächengebilde nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich Earbpigmente enthalten.709846/0544
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