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Schichtmaterialien aus thermoplastischem Kunststoff werden insbesondere als Polster- und Wärmedämm-Material für Verpackungszwecke benötigt. Die für ihre Herstellung meist verwendeten Kunststoffe,
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insbesondere für Verpackungszwecke zu hohen Kosten dieses Verfahrens und wegen des grossen Gewichtes und der grossen Dicke solcher Schichtmaterialien nicht einführen können.
Es bestand daher der Bedarf nach einem Verfahren zur Herstellung eines insbesondere beispielsweise für Polsterzwecke ausreichend billig produzierbaren, keine übermässige Dicke und ausreichend geringes Gewicht aufweisenden, mindestens zweischichtigen Schichtmaterials aus thermoplastischem Kunststoff, das gleichwohl undurchlässig für Feuchtigkeitsdämpfe und Gase ist, sich als zelliges Schichtmaterial fertigen lässt und eine besonders gute Haftung der undurchlässigen Schicht an der zu verstärkenden Kunststoffbahn aufweist.
Aus der österr. Patentschrift Nr. 194138 ist es bereits bekannt, mehrschichtige geformte Gebilde aus einer Kunststoff-Folie aus hochpolymerem Polymethylenterephthalsäureester durch Aufbringen einer Lösung eines Vinylidenchlorid-Mischpolymerisats und Trocknen herzustellen.
Ferner ist es aus der franz. Patentschrift Nr. 1. 317. 689 bekannt, zur Herstellung eines zelligen Schichtmaterials eine erwärmte thermoplastische Kunststoffbahn auf einem Prägezylinder zu prägen, die erhabenen Teile der Bahn mit einem Klebstoff zu versehen und eine zweite, luftundurchlässige Bahn mit der ersten unter Druck zu vereinigen.
Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zum Aufbringen von Verbindungsschichten aus Kunststoff auf eine Folie aus thermoplastischem Kunststoff zur Herstellung von geformtem Schichtmaterial, wobei eine Lösung eines Mischpolymers aus Polyvinylidenchlorid und Acrylonitril od. dgl. bereichsweise auf die Kunststoffolie aufgebracht und getrocknet wird, das dadurch gekennzeichnet ist, dass zur Herstellung von zelligem Schichtmaterial, vor dem Aufbringen der Kunststoffschicht durch Tiefdruck, eine Haftschicht, z. B. aus einer Kombination von Polyvinylchlorid mit Butadien, ebenfalls durch Tiefdruck aufgetragen und durch Erwärmen getrocknet wird.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, die dadurch gekennzeichnet ist, dass hintereinander zwei Vorrichtungen vorgesehen sind, die mindestens je einen mit einer Anpresswalze versehenen Tiefdruckzylinder in einem die Kunststofflösung für die Haft- bzw. Verbindungsschicht enthaltenden Behälter und in Förderrichtung jeweils hinter dem Tiefdruckzylinder eine Mehrzahl von Heizelementen sowie eine mit einer Kühlvorrichtung versehene Trommel, über deren Umfang eine Mehrzahl von auf die aussenliegende, beschichtete Seite der Folienbahn gerichteten Heissluftdüsen angeordnet ist und mindestens zum Teil kühlbare Leitwalzen zum Abführen der Folienbahn von der Trommel aufweisen.
An Stelle einer Kunststofflösung kann auch eine Kunststoffdispersion verwendet werden. Durch die erste der oben genannten Vorrichtungen wird die Haftschicht und durch die zweite die Verbindungsschicht aufgetragen. Auf diese Weise lässt sich die undurchlässige Kunststoffscicht bei völliger Gleichmässigkeit so dünn herstellen, dass das fertige Schichtmaterial ein ausreichend geringes Gewicht und eine ausreichend geringe Dichte bei optimal geringen Herstellungskosten aufweist. Die Kunststoffschicht ist ausreichend bildsam, um ohne Beeinträchtigung ihrer Abdichtungswirkung dem zellenbildenden Prägevorgang unterworfen zu werden. Durch Verwendung der Haftschicht wird eine besonders gute Haftung auf der Trägerschicht erzielt.
Zur Herstellung von dreischichtigem Schichtmaterial können zwei Folienbahnen beschichtet und hierauf mit ihren Schichtseiten abdichtend miteinander verbunden werden. Die beschichteten Folienbahnen können beispielsweise unter Wärmeeinwirkung miteinander verschweisst werden. Es können jedoch auch zwei beschichtete Folienbahnen nach ihrer rasch durchgeführten Abkühlung mit ihren abgekühlten Kunststoffüberzügen zusammengepresst werden. Zur Herstellung von zelligem Schichtmaterial wird mindestens eine beschichtete Folienbahn in erhitztem Zustand zur Erzeugung einer Vielzahl von in geringem Abstand voneinander angeordneten, getrennten Zellen geprägt und im erhitzten Zustand mit einer zweiten beschichteten, ebenfalls sich in erhitztem Zustand befindlichen, Folienbahn beiderseits schichtseitig in Presskontakt gebracht und anschliessend abgekühlt.
Es kann jedoch auch zumindest eine beschichtete Folienbahn in erhitztem Zustand zur Erzeugung einer Vielzahl von in geringem Abstand voneinander angeordneten, getrennten Zellen geprägt und rasch abgekühlt werden, worauf eine zweite beschichtete Folienbahn in noch erwärmtem Zustand unterkühlt wird und die beiden Folienbahnen mit ihren beschichteten, unterkühlten Seiten in Presskontakt gebracht werden.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der beispielsweise einige ihrer Ausführungsformen darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung ; Fig. 2 eine schematische Ansicht einer andern Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung zur Herstellung eines geschichteten, gedoppelten Kunststoffproduktes ; Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Prägen gedoppelter oder mehrschichtiger Kunststoffe zum Bilden von zelligem Material, bei der das Zusammenfügen des Schichtmaterials dadurch erfolgt, dass die beiden Schichtmaterialteile so
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erwärmt werden, dass sie sich an der Doppelungsstelle auf ihrer Verschmelztemperatur befinden ;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer andern Ausführungsform der Erfindung zur Herstellung von zelligem Material, bei der das Verschmelzen der beiden Schichtmaterialteile mit Hilfe eines Kühlvorganges bewirkt wird ; Fig. 5 eine schematische Ansicht einer weiteren abgeänderten Ausführungsform der Erfindung zum Beschichten eines Kunststoffstreifens und zum Bilden von zelligem Material aus dem beschichteten Streifen ; Fig. 6 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung zum Bilden von dreischichtigem Schichtmaterial und zum anschliessenden Bilden von zelligem Material und Fig. 7 bis 10 verschiedene Ausführungsformen von zelligem Schichtmaterial gemäss der Erfindung.
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1Rollen-95 und 96-herum einem Tiefdruck-Formzylinder --97-- zugeführt.
Ein Teil des Aussenumfanges des Formzylinders --97-- ist in ein das Grundierungsmaterial enthaltendes Bad --98-- eingetaucht, wobei die Menge des an dem Formzylinder haftenden Grundierungsmaterials durch das Rakelmesser--99--und die Tiefe der in dem Formzylinder vorhandenen Vertiefungen gesteuert wird.
Eine Stütz-oder Presswalze--100--wirkt mit dem Formzylinder--97--so zusammen, dass auf die Folie etwas Druck ausgeübt wird, um ein gleichmässiges Aufbringen des Grundierungsmaterials auf der Trägermaterialbahn --93-- zu gewährleisten. Nachdem sie beschichtet worden ist, läuft sie nach oben an den Wärmestrahlern-101 und 102--vorbei und von dort um die Trommel--103--herum. Vorzugsweise ist die Trommel--103--unterhalb des Schmelzpunktes des Trägermaterials der Bahn--93--zu halten. Der eine Teil des Umfanges der Trommel--103--umgebende Bauteil--104-weist eine Vielzahl von Luftdüsen auf, um erwärmte Luft auf den Überzug zu richten.
Obwohl jedes beliebige geeignete Grundierungsmaterial verwendet werden kann, sei hier als Beispiel eines zufriedenstellenden Grundierungsmaterials eine ein teilweise polymerisiertes Harz und etwa 40% Feststoffe, wie beispielsweise kolloidale Kieselsäure enthaltende Polyvinyliden-Dispersion genannt.
Nachdem der Grundierungsüberzug erwärmt und gekühlt worden ist, läuft die Folienbahn zu einer Beschichtung mit Polyvinyliden-Latex über die Rollen--106 und 109--,
Beispielsweise wird das Polyvinyliden durch den Formzylinder--15'--im Zusammenwirken mit der
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--14'-- aufgebracht,Überzügen aus einem Grundierungsharz und einem undurchlässigen Harz, wie beispielsweise Polyvinyliden besteht, kann dann in dieser Form zum Verpacken oder zu sonstigen Verwendungen benutzt werden, oder es können mit Hilfe der in Zusammenhang z. B. mit der in Fig. 2 veranschaulichten Vorrichtung zwei solcher mehrschichtige Bahnen--111--zum Erzeugen eines mehrschichtigen Bauteils zusammengefügt werden.
Aus dem Vorstehenden geht hervor, dass sich dieses verbesserte Material bei äusserst hohen Geschwindigkeiten herstellen lässt und dass zum Erzeugen eines wirksameren Flachmaterials nur verhältnismässig geringe Mengen des undurchlässigen Harzes erforderlich sind, das gleichzeitig eine erhebliche Festigkeit sowie die Eigenschaft des Verschmelzens mittels Wärme aufweist. Die Verwendung von verhältnismässig kleinen Mengen eines undurchlässigen Harzes, wie beispielsweise Polyvinyliden, trägt nur sehr wenig zur Erhöhung der entstehenden Kosten für das Flachmaterial bei, wobei die Praxis gezeigt hat, dass die erzielten grossen Vorteile die geringfügigen zusätzlichen Kosten mehr als aufwiegen.
Das wie vorstehend beschriebene, verbesserte Schichtmaterial hat ein verhältnismässig geringes Gewicht und ist im wesentlichen für Gase und Feuchtigkeitsdampf undurchlässig. Dieses Schichtmaterial eignet sich besonders zur Herstellung von in der deutschen Patentschrift Nr. 1237294 beschriebenem Material, bei dem mindestens eine der zu doppelnden Folien mit einer Vielzahl von voneinander getrennten Prägungen versehen ist, und die Prägungen ihrerseits durch eine Gegenfolie abdichtend verschlossen sind.
In Fig. 2 ist eine abgeänderte Vorrichtung zur Erzeugung von dreischichtigem Schichtmaterial aus zwei beschichteten Folien veranschaulicht. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung sind zwei Trommeln--74 und 75--in aneinanderangrenzender Lage und in einem Abstand voneinander angeordnet, der etwas geringer ist als die Gesamtdicke der beiden zusammenzufügenden Folienbahnen--10'a und 10'b--. Auf diese Weise werden die beiden Folien zum Bewirken des Zusammenfügens unter Druck gesetzt. Die einzelnen Bahnen--10'a und 10'b-- werden über die Rollen--76 bzw. 77--dann aufwärts um die Trommel--74 bzw. 75-herumgeleitet, worauf die zusammengefügte Folie um die Kühlrollen--78, 79 und 80--herumgeführt wird.
Die beiden Bahnen--10'a und 10'b-- werden vorzugsweise bei sich auf den Aussenseiten befindendem Polyvinyliden-Überzug auf und um die Trommel--74 bzw. 75--herumgeleitet. Die Überzüge und die Trägerfolien werden mittels Infrarotstrahler--81 bis 87--so erwärmt, dass mindestens die Temperatur der Überzüge bis auf etwa 120 bis 135 C ansteigt. Wenn die Polyvinyliden-Überzüge auf den Folien in diesem
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dann über die Rollen-88, 89,90 und 91--und wird auf eine Vorratsrolle --92-- aufgewickelt.
Die Vorrichtung nach Fig. 3 ist besonders zweckmässig, um aus dem vorstehend beschriebenen Schichtmaterial zelliges Material zu bilden, bei dem die Schichten mit den niedrigeren Schmelzpunkten abdichtend miteinander verbunden bzw. miteinander verschmolzen, werden sollen. Dies schliesst natürlich das Verschmelzen von dreischichtigem Schichtmaterial mit zweischichtigem Schichtmaterial oder Kombinationen aus zwei-und dreischichtigem Schichtmaterial ein. Diese Ausführungsform der Erfindung lässt sich auch bei Polyvinylchlorid verwenden, welches mit dem unter dem Handelsnamen "Saran" bekannten Mischpolymerisat aus Vinylidenchlorid und Vinylchlorid überzogen ist, wobei dann die Saran-Oberflächen der Schichtmaterialteile miteinander verschmolzen, d. h. abdichtend verbunden, werden.
Obwohl die Vorrichtung nach Fig. 3 als ein gesonderter Ausrüstungsteil veranschaulicht ist, ist klar, dass sie sich auch mit einer geeigneten Form einer dargestellten Beschichtungs- oder Dopelungseinrichtung kombinieren lässt, so dass die Kunststoffbahnen einzeln beschichtet und dann automatisch der Vorrichtung zum Bilden des zelligen Materials zugeführt werden und so ein unnötiges Hantieren mit dem Zwischenprodukt vermieden wird. Ferner lässt sich auf Grund der wie in den vorangehenden Figuren dargestellten verbesserten Doppelungsvorgänge die Geschwindigkeit des Doppelungsvorganges steuern und mit der Geschwindigkeit der Vorrichtung zum Bilden des zelligen Materials koordinieren.
In Fig. 3 sind die zu zelligem Material zu verarbeitenden mehrschichtigen Kunststoffbahnen mit-120 und 121-bezeichnet. Zu diesem Zweck ist der Vorrat des Kunststoff-Flachmaterials in Form von Vorratsrollen --120' bzw. 121'--dargestellt. Die Kunststoffbahn von der Vorratsrolle --120'-- wird über eine Rolle --122-- und von dort über eine Reihe von Rollen-123 bis 129-geleitet, die vorzugsweise angetrieben werden, um an der Kunststoffbahn während ihres Erwärmens jegliche unnötige Beanspruchung zu vermeiden.
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--120-- allmählich- 123 bis 129-sind vorzugsweise alle mit einem hochgradig wärmebeständigen, nichtleitenden Werkstoff, wie das unter dem Handelsnamen Teflon bekannte Polytetrafluoräthylen od. dgl., bezogen um jegliches mögliche Haften der Kunststoffbahn--120--an den Rollen zu verhindern. Ausserdem wird die Temperatur der Wärmestrahler --130 bis 135--entsprechend dem Schmelzpunkt des Kunststoffes eingestellt. Beispielsweise muss bei Polyäthylen die Temperatur der Kunststoffbahn --120-- zu dem Zeitpunkt, da sie die Endrolle --136-- erreicht, in der Nähe von 80 bis 90 C, d. h. erheblich unter dem Schmelzpunkt von Polyäthylen, liegen. Bei Saran und Polyvinylidenchlorid ist die Temperatur etwas höher, da die Schmelzpunkte dieser Kunststoffe etwas höher liegen.
Die Kunststoffbahn-120-läuft dann um die Rolle --136-- und um die Rollen-137 und 138--
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wird, die bei oder oberhalb seines Schmelzpunktes liegt, da man festgestellt hat, dass die Saugprägewalze - -139--, wenn die Temperatur beim Aufbringen der Kunststoffbahn auf die Prägewalze zu hoch ist, in dem Kunststoff sehr feine Öffnungen erzeugen kann. Trotz der niedrigeren Temperatur der Kunststoffbahn --120-- bei ihrem Aufbringen auf die Saugprägewalze --139-- wird eine Verschmelzung der geprägten Bahn--120--mit der Doppelungsbahn-121-in einer nachstehend noch näher zu bezeichnenden Weise bewirkt.
Die Prägewalze--139-enthält Mittel, um ihre Temperatur über den gesamten Doppelungsvorgang auf einer vorbestimmten Höhe zu halten, die unter dem Schmelzpunkt der mit der Prägewalze in Berührung stehenden Kunststoffschicht liegt.
Die Doppelungs-Kunststoffolien-Bahn --121-- wird aus einem geeigneten Vorrat, wie beispielsweise einer Vorratsrolle--121'-, zugeführt, und um die Rolle--140--sowie um die mit Teflon bezogenen Rollen --141 und 145-herumgeleitet, die einzeln angetrieben werden. Mehrere Wärmestrahler --146 bis 149--, die Infrarotstrahler oder sonstige geeignete Heizeinheiten sein können, erhöhen die Temperatur der Kunststoffschicht bis auf eine etwas unter ihrem Schmelzpunkt liegende Temperatur. Darauf wird die Bahn
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Verschmelztemperatur der Oberfläche dieser Schicht liegende Temperatur.
Beispielsweise sei angenommen, dass die mit Hilfe der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung miteinander zu verschmelzenden Kunststoffschichten eine
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Verschmelztemperatur von zirka 152 C haben. Unter diesen Bedingungen wird die Kunststoffbahn--120-vorzugsweise zu ihrem Aufbringen auf den Prägezylinder auf eine Temperatur von annähernd 150 C erwärmt.
Diese Temperatur liegt unterhalb der Verschmelztemperatur, so dass während des Prägevorganges die Möglichkeit
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Verschmelzpunktes liegenden Temperatur hält. Unter diesen Bedingungen reicht die erwärmte Oberfläche der Bahn--121--aus, um die Temperatur der Aussenfläche der Bahn--120--auf der Prägewalze vorübergehend so zu erhöhen, dass sich die einander berührenden Oberflächen der beiden Folien auf ihrer Verschmelztemperatur oder darüber befinden und unter abdichtendem Verschliessen der einzelnen geprägten Abschnitte der Bahn--120--dauerhaft miteinander verschmolzen werden.
Die fertige zellige Schichtenmaterialbahn--153-kann mit Hilfe geeigneter Wasser- oder Luftdüsen --139'-- abgekühlt werden, worauf sie mit Hilfe einer Reihe von Kühlrollen --154, 155 und 156--, die die
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das Trägermaterial mit--B-bezeichnet ist, wobei das Trägermaterial--B--normalerweise einen niedrigeren Schmelzpunkt hat als das undurchlässige Material Selbst in Fällen, da der Schmelzpunkt des Trägermaterials etwas höher sein sollte als der des undurchlässigen Materials ist die Verwendung der Einrichtung nach Fig. 3 möglich, da die Temperatur der Bahn --120-- bei ihrem Aufbringen auf die
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vorstehend beschrieben, vorzugsweise etwas über ihrem Schmelzpunkt liegt.
Bei der Herstellung von wie in Fig. 7 dargestelltem zelligem Schichtenmaterial, bei dem die undurchlässige Schicht --I--bei einer höheren Temperatur schmilzt als die Grund-oder Trägerschicht--B--und die einen amorphen Zustand aufweist, lässt sich eine verbesserte Art des Verschmelzens beider Schichten verwenden. Dieses verbesserte Verfahren sowie die Vorrichtung zu seiner Durchführung sind nachstehend im Zusammenhang mit der in Fig. 4 dargestellten Vorrichtung beschrieben. In Fig. 4 sind die miteinander zu verschmelzenden mehrschichtigen Bahnen mit--10'a und 10'b--bezeichnet, wobei diese mehrschichtigen Bahnen beispielsweise wie im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben gebildet worden sind.
Zur bequemeren Beschreibung werden die mehrschichtigen Bahnen von den Vorratsrollen--160 und 161--zugeführt, wobei die Bahn--10'a--um
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jede der mehrschichtigen Bahnen--10'a und 10'b-- eine Trägerschicht aus Saran-Kunststoff nach Fig. 3 auf der linken Seite der Bahn --10'a-- und auf Saran-Kunststoff nach Fig. 3 auf der linken Seite der Bahn --10'a-- und auf der rechten Seite der Bahn--10'b--. Demzufolge erwärmen die Wärmestrahler--163 und 164--grundsätzlich den Saran-Kunststoff bis auf eine Temperatur in der Nähe von 80 bis 90 C.
Die Trommel --166-- wird bis auf eine Temperatur erwärmt, die hoch genug ist, um den Saran-Überzug auf eine Temperatur in der Grössenordnung von 102 bis 107 C zu bringen. Das erwärmte Material wird dann auf eine Prägewalze --167-- aufgebracht, die in einer wie vorstehend beschriebenen Weise beheizt wird.
Die Prägewalze - stimmt im wesentlichen mit der in Fig. 3 dargestellten und nach ihr beschriebenen Prägewalze --139-- überein. Die geprägte Bahn--10'a--wird dann durch einen Kühlriemen --168-- gekühlt, der sich fest gegen die Oberfläche der Prägewalze --167-- anlegt und von den Rollen --169, 170,171, 172 und 173--getragen wird, wobei die Rolle--173--auf einer Temperatur gehalten wird, die niedrig genug ist, um die Temperatur des Saranüberzugs bis auf eine vorzugsweise unter Raumtemperatur liegende Temperatur zu senken und somit den Saran-Kunststoff in einen amorphen Zustand zu versetzen.
Die zweite mehrschichtige Bahn--10'b--, die mit der Aussenseite der geprägten mehrschichtigen Bahn --10'a-- verschmolzen, d. h. die Prägungen abdichtend verschliessend verbunden werden soll, während die Bahn --10'a-- sich auf der Prägewalze --167-- befindet, wird über die Rolle--174--nach oben an den Wärmestrahlern--175--und 176--vorbei und dann um eine Reihe von Rollen--177, 178,179 und 180--herumgeführt. Da sich bei Betrachtung von Fig. 4 die Saranschicht der Bahn--10'b--auf ihrer rechten Seite befindet, erwärmen die Wärmestrahler --175 und 176-den Saran-Überzug wie bei den Wärmestrahlern --163 und 164-- bis auf eine Temperatur in der Grössenordnung von 94 C.
Die Rolle oder der Zylinder - 178-- wird bis auf eine ausreichend hohe Temperatur erwärmt, um die Temperatur des Saran-Kunststoffes erneut bis auf etwa 102 bis 1070C zu erhöhen. Die Trommel --178-- sowie auch die Trommel-166sind vorzugsweise mit Teflon bezogen, um jegliches mögliche Haften der Schichten an diesen Heiztrommeln zu
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183,184 und 185-von der Prägewalze --167-- entfernt und auf eine geeignete Vorratsrolle--186-aufgewickelt wird.
Das mit Hilfe des in Fig. 4 veranschaulichten Verfahrens sowie der Vorrichtung zu seiner Durchführung hergestellte Material ist in Fig. 7 dargestellt, wobei zu bemerken ist, dass die undurchlässigen Schichten die hier aus Saran bestehen, durch die Grund- oder Trägerschichten, wie beispielsweise Polyäthylen, Polyvinyl od. dgl., vollkommen eingeschlossen sind.
Wie vorstehend herausgestellt, können bestimmte Ausführungsformen der Vorrichtung bei einem einzigen kontinuierlichen Verfahren zur Herstellung von Kunststoff-Schichtmaterial und zum unmittelbar anschliessenden, im gleichen Arbeitsgang erfolgenden Ausbilden des Schichtmaterials zu zelligem Material verwendet werden. Beispielsweise lassen sich das Verfahren und die Vorrichtung nach Fig. l bei dem Verfahren und der Vorrichtung nach Fig. 3 als ein einziges Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von zelligem Material verwenden. Dadurch ist es möglich, einige der Heiz- und Kühlvorgänge in Fortfall zu bringen und somit ein wirksameres Verfahren zu schaffen.
Eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Doppeln von Kunststoffolien nach der Erfindung mit unmittelbar anschliessendem Bilden von zelligem Material ist in Fig. 5 veranschaulicht. Sofern bestimmte Teile nach Fig. 5 Teilen nach Fig. 1 und 3 entsprechen, werden zum Bezeichnen dieser Teile in Fig. 5 die gleichen Bezugszeichen unter Hinzufügung von "200" verwendet. Beispielsweise ist der Tiefdruck-Formzylinder--15'-nach Fig. 1 in Fig. S mit --215-- und die Prägewalze --139-- nach Fig.3 mit --339-- bezeichnet.
Die Vorrichtung nach Fig. 5 lässt sich zur Herstellung des verschiedensten Schichtmaterials und insbesondere zum Beschichten von Folien oder Bahnen aus Polyäthylen und Polyvinylchlorid mit einem undurchlässigen Kunststoff, wie beispielsweise Saran, verwenden. Nachstehend ist erläutert, wie bei der Herstellung von zelligem Material die Saran-Überzüge entweder mittels Wärme miteinander verschmolzen, d. h. abdichtend verbunden, werden können zum Zusammenfügen von zwei beschichteten Kunststoffolien oder wie das Zusammenfügen durch Umwandeln der Saran-Überzüge in einen amorphen Zustand erfolgen kann.
Die in der vorstehenden Beschreibung der andern Ausführungsform der Erfindung erörterten Temperaturen sowie die Wärmebehandlung zum Bewirken des Zusammenfügens des Kunststoffschichtmaterials sind auch bei der Vorrichtung nach Fig. 5 anwendbar.
In Fig. 5 sind die zu beschichtenden, gleichzeitig verarbeiteten Kunststoffolien-Bahnen mit--210a und
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hindurchläuft. Der Formzylinder --215-- ist in ein Bad--216--eingetaucht, das eine Saran-Emulsion sein kann, wobei ein Rakelmesser--218--die auf der Oberfläche des Formzylinders --215-- vorhandene überschüssige Emulsion entfernt. Die bedruckte Bahn --210-- läuft dann um die Rollen--220 bis 228-herum und unter den Wärmestrahlern--230 bis 232--hindurch. Das getrocknete Schichtmaterial läuft dann um den Zylinder--229--herum, wobei der Überzug, wie im Zusammenhang mit Fig. l beschrieben, mit Hilfe von in dem Gehäuse --239-- angeordneten Heissluftdüsen weiter getrocknet wird.
Das Schichtmaterial weist bei seinem Verlassen des Zylinders --229-- in erhitztem Zustand eine unter dem Verschmelzungspunkt von Saran liegende Temperatur auf. Um das Schichtmaterial auf eine geeignete Form-und Verschmelztemperatur zu bringen, läuft die Folie über Rollen-336, 337 und 338--, die auf aufeinanderfolgend ansteigende
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versehenen Bezugsziffern bezeichnet sind.
Nach dem Verlassen der Trommel --229'-- läuft die Bahn --210b-- um drei Heizrollen-336', 337'und 338'-und von dort um eine gekühlte Rolle --351-- mit einem elastischen Überzug-351a--, vorzugsweise aus Silikongummi od. dgl., herum zum Bewirken eines im wesentlichen gleichmässigen Anpressdruckes über ihren gesamten Berührungsbereich mit der Prägewalze --339--. Ein einen Teil des Umfanges der Walze --351-- umgebender Wärmestrahler --352-- erwärmt die Aussenfläche der Bahn--210b--bis oberhalb der Verschmelztemperatur zum Bewirken eines abdichtenden
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Durchlaufgeschwindigkeiten kann die Temperatur der Prägewalze --339-- bis auf etwa 370C und sogar darunter gesenkt werden.
Zusätzlich können Wasser-oder Gas-Kühldüsen--239'--zum Bewirken einer ausreichenden Kühlung des Schichtmaterials und einer dauerhaften Bindung zwischen den beiden beschichteten
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Bahnen verwendet werden. Das Fertigmaterial wird dann um Kühlrollen --354, 335 und 356--herumgeführt, worauf es um eine Rolle--357--herum auf eine Vorratsrolle--358--geleitet wird. Das Fertigmaterial entspricht dann dem in Fig. 7 dargestellten Produkt, obwohl natürlich die Prägungen andere als halbkugelige Formen haben können.
Die Vorrichtung nach Fig. 5 lässt sich auch bei einem abgeänderten Vorgang zum abdichtenden Verbinden von beschichteten Kunststoffolienbahnen--210a und 210b-- bei amorphem Zustand des auf die Folien aufgebrachten Überzuges, wie beispielsweise bei Saran, verwenden. Dieser abgeänderte Vorgang bedingt das Erwärmen zumindest der Saran-Überzüge bis auf eine Temperatur in der Grössenordnung von 1020C und dann das schnelle Abkühlen der Überzüge bis auf eine Temperatur unterhalb Raumtemperatur, vorzugsweise in der Grössenordnung von 5 bis 150C. Das Abkühlen der Bahn--210a--kann durch Verwendung eines wie beispielsweise in Fig. 5 dargestellten geeigneten Kühlbandes erfolgen, das das Kühlen der geprägten Bahn --210a-- auf der Prägewalze --339-- bewirkt.
Die Bahn --210b-- wird dann mit Hilfe der Rollen --336', 337'und 338'-unterkühlt, wobei die Rolle --351-- lediglich dazu dient, die Bahn-210b-auf der Prägewalze --339-- mit der Bahn--210a--in Presskontakt zu bringen. Bei dieser Anordnung brauchen die Rollen-354, 355 und 356-nicht gekühlt, sondern nur auf Raumtemperatur gehalten zu werden.
Die Vorrichtung nach Fig. 6 veranschaulicht ein kontinuierliches Verfahren zum gleichzeitigen Beschichten von vier gesonderten Kunststoffolien mit einem Saran od. dgl. enthaltenden Kunststoff, zum paarweisen Doppeln von Folien zwecks Bildung eines wie in Zusammenhang mit Fig. 2 beschriebenen dreischichtigen Materials und zum anschliessenden Bilden eines zelligen Materials aus zwei Schichtmaterialteilen zur Herstellung eines im wesentlichen wie in Fig. 8 beispielsweise dargestellten Fertigproduktes.
Im einzelnen sind die vier zugleich verarbeiteten Folienbahnen mit--410a, 410b, 410c und 410d-bezeichnet. Die Bahn--410a--wird um die Rollen--411a und 412a--herum einem Tiefdruck-Formzylinder--413a--mit einem Rakelmesser--414a--zugeführt. Der Formzylinder --413a-- ist teilweise in ein Bad--415a--eingetaucht, das, wie vorstehend beschrieben, aus einem Latex, wie beispielsweise der Verbindung aus Polyvinyliden und Acrylonitril, besteht. Eine Presswalze --416a-- wirkt mit dem Formzylinder--413a--so zusammen, dass der Latex auf die Bahn --410a-- gedruckt wird.
Die beschichtete Folie läuft dann über die Rollen--417a bis 423a--, wobei, wie im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben, Wärmestrahler-424a, 425a und 426a-dazu dienen, etwas von der in dem Überzug enthaltenen Feuchtigkeit zu entfernen. Die Folie läuft dann um eine Trommel--427a--herum, die mit einer
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entfernt wird.
Die Bahnen--410b, 410c und 410d-werden in gleicher Weise mit der Bahn --410a-- gleichzeitig verarbeitet, wobei die entsprechenden Teile der Verarbeitungsausrüstung für diese drei Folien mit entsprechenden, die Buchstaben --b, c bzw. d--tragenden Bezugszeichen bezeichnet sind.
Die beschichteten Bahnen--410a und 410b-- werden bei bis auf Verschmelztemperatur erhitzten Überzügen zusammengebracht und laufen durch den Druckspalt zwischen den Walzen --433a und 433b--, von denen letztere vorzugsweise mit einem elastischen Überzug aus Silikongummi od. dgl. versehen ist. Dabei wird
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6 mit--410'--bezeichnet446--herum und von dort auf die Prägewalze--447--.
Aus den beschichteten Bahnen--410c und 410d--wird in gleicher Weise eine zweite dreischichtige Schichtmaterial-Bahn--410"--gebildet, wobei die Teile der Vorrichtung zur Durchführung dieser Doppelung den Teilen der Vorrichtung zum Doppeln der Bahnen--410a und 410b--entsprechen und mit gleichen, mit einem Strich versehenen Bezugsziffern bezeichnet sind, mit der Ausnahme, dass die Rollen--445 und 446-zum Erwärmen der Bahn --410'-- durch eine einzige mit einem elastischen Überzug versehene Walze
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Die Vorrichtung nach Fig. 6 kann zum Doppeln der beschichteten Kunststoffolien --410a und 410b sowie 410c und 410d--mittels Anwendung des Unterkühlungsverfahrens abgeändert werden. Zu diesem Zweck
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zwischen den Walzen-433a und 433b-zusammengebracht werden, haften sie sofort zusammen und bilden das dreischichtige Schichtmaterial. Danach ist der Vorgang zum Erwärmen und Prägen der dreischichtigen
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Nach dem vorstehenden ist klar, dass selbstverständlich in Abhängigkeit von dem gewünschten Aufbau des Endproduktes Kombinationen der Vorrichtung verwendet werden können. Beispielsweise wäre es möglich, mit Hilfe eines kontinuierlichen Verfahrens Kunststoffolien zu beschichten und aus ihnen ein dreischichtiges Schichtmaterial zu bilden und dann zum Bilden des zelligen Materials das dreischichtige Schichtmaterial mit einem zweischichtigen Schichtmaterial zu verbinden.
Die unter Anwendung der Erfindung herstellbaren Materialien sind in Fig. 7 bis 10 veranschaulicht, wobei in jedem Falle das Grund- oder Trägermaterial mit-B-und das auf das Trägermaterial aufgebrachte Material mit --1-- bezeichnet ist. Nach Fig. 7 hat man zweischichtige Schichtmaterialteile mit durch das Grund- oder Trägermaterial eingeschlossenem und geschütztem undurchlässigem Material --1-- verwendet. Das Grund- oder Trägermaterial kann natürlich ein beliebiges geeignetes Material, wie beispielsweise Polyvinylchlorid, Polystyrol od. dgl. sein, während das undurchlässige Material eine Verbindung aus Polyvinylidenchlorid und Acrylonitril sein kann, obwohl zum Erreichen der gleichen Ziele auch andere geeignete Kunststoffe verwendet werden können. Es
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Bauteil bilden.
Fig. 8 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei der dreischichtige Schichtmaterialteile verwendet werden. Aus Fig. 8 ist ersichtlich, dass in jedem der Schichtmaterialteile das undurchlässige Material - -1-- zwischen Aussenschichten aus dem Grund- oder Trägermaterial eingeschlossen ist.
Fig. 9 und 10 zeigen andere Bauarten, die die Verwendung von zwei-und dreischichtigen Schichtmaterialteilen bedingen.
Bei der Darstellung der Produkte nach Fig. 7 bis 10 ist die Dicke der einzelnen Schichten zum Zwecke der deutlicheren Darstellung übertrieben worden, wobei die Schichten aus Grund- oder Trägermaterial eine Dicke in der Grössenordnung von 0, 025 bis 0, 050 mm haben können, während der Überzug aus undurchlässigem Material eine Dicke in der Grössenordnung von einem Zehntel des Grund- oder Trägermaterials haben kann und die Zellen jede beliebige Grösse und Form aufweisen können.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Aufbringen von Verbindungsschichten aus Kunststoff auf eine Folie aus thermoplastischem Kunststoff zur Herstellung von geformtem Schichtmaterial, wobei eine Lösung eines
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vor dem Aufbringen der Kunststoffschicht durch Tiefdruck, eine Haftschicht, z. B. aus einer Kombination von Polyvinylchlorid mit Butadien, ebenfalls durch Tiefdruck aufgetragen und durch Erwärmen getrocknet wird.
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