DE2621195A1 - Mit fuellstoffverstaerktem kunststoff beschichtete flaechengebilde - Google Patents

Mit fuellstoffverstaerktem kunststoff beschichtete flaechengebilde

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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.
Gebr. Giulini GmbH Lud.wigsb.af en / Rb. _ f _
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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Gebr. Giulini GmbH Ludwigshafen / RIi. ry
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.
Beispiel 1:
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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Gebr. Oiulird GmbH
Ausführungsform der Erfindung wurde gemäß Figur 4- mittels eines Glättekalanders eine zweite !Trägerbahn in die noch plastische, vorstehend beschriebene,Beschichtungsmasse einkaschiert.
Beispiel 2:
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.
Beispiel 3:
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)

  1. 2.)
    3.)
    5.)
    Pat ent anspräche
    Verfahren 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.
    709846/0SU
    Gebr. Giulini GmbH
    Ludwigshafen / RIi. - 2 - 9R7119R
    6.) 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.
    709846/0544
    Gebr. Giulinl GmbH
    13·) 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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