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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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Layered materials made of thermoplastic are required in particular as padding and thermal insulation material for packaging purposes. The most commonly used plastics for their manufacture,
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in particular for packaging purposes at high cost of this method and because of the great weight and the great thickness of such layer materials can not introduce.
There was therefore a need for a method for the production of an at least two-layer thermoplastic material, which is at least two-ply layered material made of thermoplastic material, especially for upholstery purposes, for example, which can be produced sufficiently cheaply, not excessively thick and sufficiently light, but which can nonetheless be made as a cellular layer material and has particularly good adhesion of the impermeable layer to the plastic web to be reinforced.
It is already known from Austrian Patent No. 194138 to produce multilayered molded structures from a plastic film made from high-polymer polymethylene terephthalic acid ester by applying a solution of a vinylidene chloride copolymer and drying.
It is also from the French. Patent specification No. 1,317,689 known to emboss a heated thermoplastic synthetic material web on an embossing cylinder to produce a cellular layer material, to provide the raised parts of the web with an adhesive and to combine a second, air-impermeable web with the first under pressure.
The invention now relates to a method for applying connecting layers made of plastic to a film made of thermoplastic for the production of molded layer material, a solution of a mixed polymer of polyvinylidene chloride and acrylonitrile or the like being applied to the plastic film and dried in areas, which is characterized that for the production of cellular layer material, before applying the plastic layer by gravure printing, an adhesive layer, e.g. B. from a combination of polyvinyl chloride with butadiene, also applied by gravure printing and dried by heating.
The invention also relates to a device for carrying out this method, which is characterized in that two devices are provided one behind the other, each of which has at least one gravure cylinder provided with a pressure roller in a container containing the plastic solution for the adhesive or connecting layer and behind in the conveying direction the gravure cylinder a plurality of heating elements as well as a drum provided with a cooling device, over the circumference of which a plurality of hot air nozzles directed towards the outer, coated side of the film web are arranged and have at least partly coolable guide rollers for removing the film web from the drum.
A plastic dispersion can also be used instead of a plastic solution. The first of the above-mentioned devices applies the adhesive layer and the second applies the connecting layer. In this way, the impermeable plastic layer can be made so thin with complete uniformity that the finished layer material has a sufficiently low weight and a sufficiently low density with optimally low production costs. The plastic layer is sufficiently malleable to be subjected to the cell-forming embossing process without impairing its sealing effect. By using the adhesive layer, particularly good adhesion to the carrier layer is achieved.
To produce three-layer layer material, two film webs can be coated and then connected to one another with their layer sides in a sealing manner. The coated film webs can, for example, be welded to one another under the action of heat. However, two coated film webs can also be pressed together with their cooled plastic coatings after their rapid cooling. For the production of cellular layer material, at least one coated film web is embossed in the heated state to produce a large number of separated cells arranged at a short distance from one another and, in the heated state, brought into press contact on both sides with a second coated film web, which is also in the heated state then cooled.
However, at least one coated film web can also be embossed in the heated state to produce a large number of separated cells arranged at a short distance from one another and cooled rapidly, whereupon a second coated film web is supercooled while still heated and the two film webs with their coated, supercooled Sides are brought into press contact.
The invention is explained in more detail below with reference to the drawings showing, for example, some of its embodiments. 1 shows a schematic view of an embodiment of the device according to the invention; 2 shows a schematic view of another embodiment of the device according to the invention for producing a layered, doubled plastic product; 3 shows a schematic representation of a device for embossing doubled or multi-layer plastics for forming cellular material, in which the joining of the layer material takes place in that the two layer material parts
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are heated so that they are at their fusion temperature at the duplication point;
4 shows a schematic representation of another embodiment of the invention for the production of cellular material, in which the fusing of the two layer material parts is effected with the aid of a cooling process; 5 is a schematic view of a further modified embodiment of the invention for coating a plastic strip and for forming cellular material from the coated strip; 6 shows a schematic view of an embodiment of the device for forming three-layer layer material and for the subsequent formation of cellular material and FIGS. 7 to 10 different embodiments of cellular layer material according to the invention.
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1 rolls-95 and 96-around a gravure forme cylinder -97- fed.
Part of the outer circumference of the forme cylinder --97-- is immersed in a bath --98-- containing the primer material, the amount of the primer material adhering to the forme cylinder being measured by the doctor blade - 99 - and the depth of that in the forme cylinder Wells is controlled.
A support or press roller - 100 - interacts with the forme cylinder - 97 - in such a way that some pressure is exerted on the film in order to ensure that the primer material is applied evenly to the carrier material web --93 -. After it has been coated, it runs upwards past the heat radiators - 101 and 102 - and from there around the drum - 103 - around. The drum 103 is preferably to be kept below the melting point of the carrier material of the web 93. The component - 104 - surrounding part of the circumference of the drum - 103 - has a plurality of air nozzles for directing heated air onto the coating.
Although any suitable primer material can be used, an example of a satisfactory primer material is a polyvinylidene dispersion containing a partially polymerized resin and about 40% solids such as colloidal silica.
After the primer coat has been heated and cooled, the film web runs over the rollers - 106 and 109 - to be coated with polyvinylidene latex,
For example, the polyvinylidene through the forme cylinder - 15 '- in cooperation with the
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--14 '- applied, coatings made of a primer resin and an impermeable resin, such as polyvinylidene, can then be used in this form for packaging or other uses, or it can be used in connection with z. For example, with the device illustrated in FIG. 2, two such multi-layer webs - 111 - can be joined together to produce a multi-layer component.
From the foregoing it can be seen that this improved material can be produced at extremely high speeds and that only relatively small amounts of the impermeable resin are required to produce a more effective sheet material, which at the same time has considerable strength and the property of fusing by means of heat. The use of relatively small amounts of an impermeable resin, such as, for example, polyvinylidene, adds very little to the increase in the costs incurred for the sheet material, and practice has shown that the large advantages achieved more than outweigh the slight additional costs.
The improved sheet material as described above has a relatively low weight and is essentially impermeable to gases and moisture vapor. This layer material is particularly suitable for the production of the material described in German Patent No. 1237294, in which at least one of the foils to be doubled is provided with a large number of separate embossings and the embossings are in turn sealed by a counter-foil.
A modified device for producing three-layer material from two coated films is illustrated in FIG. In this embodiment of the invention, two drums - 74 and 75 - are arranged in an adjacent position and at a distance from one another which is somewhat less than the total thickness of the two film webs to be joined - 10'a and 10'b--. In this way the two foils are put under pressure to effect the joining. The individual webs - 10'a and 10'b - are then guided upwards around the drum - 74 and 75 - via the rollers - 76 and 77, respectively, whereupon the joined film around the cooling rollers - 78 , 79 and 80 - is shown around.
The two webs - 10'a and 10'b - are preferably guided on and around the drum - 74 and 75 - with the polyvinylidene coating on the outside. The coatings and the carrier films are heated by means of infrared heaters - 81 to 87 - in such a way that at least the temperature of the coatings rises to around 120 to 135 ° C. If the polyvinylidene coatings on the films in this
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then over the rolls 88, 89,90 and 91 - and is wound up on a supply roll --92 -.
The device according to FIG. 3 is particularly useful for forming cellular material from the layer material described above, in which the layers with the lower melting points are to be sealingly connected or fused to one another. This naturally includes the fusing of three-layer material with two-layer material or combinations of two- and three-layer material. This embodiment of the invention can also be used with polyvinyl chloride which is coated with the copolymer of vinylidene chloride and vinyl chloride known under the trade name "Saran", the Saran surfaces of the layer material parts then being fused to one another, ie. H. sealingly connected.
Although the device of Fig. 3 is illustrated as a separate piece of equipment, it is clear that it can also be combined with a suitable form of a illustrated coating or doubling device so that the plastic webs are individually coated and then automatically the device for forming the cellular material can be supplied and thus unnecessary handling of the intermediate product is avoided. Furthermore, because of the improved doubling processes as shown in the preceding figures, the speed of the doubling process can be controlled and coordinated with the speed of the device for forming the cellular material.
In FIG. 3, the multilayer plastic webs to be processed into cellular material are denoted by 120 and 121. For this purpose, the supply of the flat plastic material is shown in the form of supply rolls - 120 'or 121'. The plastic web from the supply roll --120 '- is passed over a roller --122 - and from there over a series of rollers - 123 to 129 - which are preferably driven in order to avoid any unnecessary stress on the plastic web while it is being heated to avoid.
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--120 - gradually - 123 to 129 - are preferably all made of a highly heat-resistant, non-conductive material, such as polytetrafluoroethylene known under the trade name Teflon or the like, based on any possible adhesion of the plastic sheet - 120 - to the rollers to prevent. In addition, the temperature of the radiant heaters - 130 to 135 - is set according to the melting point of the plastic. For example, in the case of polyethylene, the temperature of the plastic sheet --120-- by the time it reaches the end roll --136-- must be in the vicinity of 80 to 90 C, i.e. H. considerably below the melting point of polyethylene. With saran and polyvinylidene chloride, the temperature is slightly higher, as the melting points of these plastics are slightly higher.
The plastic sheet-120-then runs around the roll -136- and around the rolls-137 and 138-
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which is at or above its melting point, as it has been found that the suction embossing roller - -139--, if the temperature is too high when the plastic sheet is applied to the embossing roller, can produce very fine openings in the plastic. Despite the lower temperature of the plastic web --120 - when it is applied to the suction embossing roller --139 - a fusion of the embossed web - 120 - with the double web 121 - is effected in a manner to be described in more detail below.
The embossing roller - 139 - contains means to keep its temperature during the entire doubling process at a predetermined level, which is below the melting point of the plastic layer in contact with the embossing roller.
The double plastic film web -121- is supplied from a suitable supply, such as a supply roll -121'-, and around the roll -140- as well as the Teflon-covered rolls -141 and 145 - diverted, which are driven individually. Several radiant heaters - 146 to 149 -, which can be infrared radiators or other suitable heating units, raise the temperature of the plastic layer to a temperature slightly below its melting point. Then the train
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Melting temperature of the surface of this layer.
For example, it is assumed that the plastic layers to be fused to one another with the aid of the device shown in FIG
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Have a melting temperature of around 152 ° C. Under these conditions, the plastic web is heated to a temperature of approximately 150 ° C., preferably for its application to the embossing cylinder.
This temperature is below the fusing temperature, so that there is a possibility during the embossing process
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Melting point lying temperature. Under these conditions, the heated surface of the web - 121 - is sufficient to temporarily increase the temperature of the outer surface of the web - 120 - on the embossing roller so that the surfaces of the two foils in contact with one another are at their fusion temperature or above are located and are permanently fused to one another with sealing closure of the individual embossed sections of the web 120.
The finished cellular sheet of layered material - 153 - can be cooled with the help of suitable water or air nozzles --139 '- whereupon it is cooled with the help of a series of cooling rollers --154, 155 and 156 - which the
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the substrate is denoted - B-, the substrate - B - normally having a lower melting point than the impermeable material Even in cases where the melting point of the substrate should be slightly higher than that of the impermeable material is the use of the device possible according to Fig. 3, since the temperature of the web --120 - when it is applied to the
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described above, is preferably slightly above its melting point.
In the production of cellular layer material as shown in FIG. 7, in which the impermeable layer --I - melts at a higher temperature than the base or carrier layer - B - and which has an amorphous state, an improved Use a way of fusing both layers. This improved method and the device for carrying it out are described below in connection with the device shown in FIG. In FIG. 4, the multilayer webs to be fused to one another are denoted by - 10'a and 10'b -, these multilayer webs having been formed, for example, as described in connection with FIG.
For convenience of description, the multilayer webs are fed from supply rolls - 160 and 161 - with the web - 10'a - µm
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each of the multilayer webs - 10'a and 10'b - a carrier layer made of saran plastic according to Fig. 3 on the left side of the web --10'a - and on saran plastic according to Fig. 3 on the left Side of the track --10'a-- and on the right side of the track - 10'b--. As a result, the radiant heaters - 163 and 164 - basically heat the Saran plastic up to a temperature in the vicinity of 80 to 90 C.
The drum --166 - is heated to a temperature high enough to bring the saran cover to a temperature of the order of 102 to 107 C. The heated material is then applied to an embossing roller --167 - which is heated in a manner as described above.
The embossing roller - essentially corresponds to the embossing roller --139-- shown in Fig. 3 and described after it. The embossed web - 10'a - is then cooled by a cooling belt --168-- which rests firmly against the surface of the embossing roller --167-- and is removed from the rollers --169, 170, 171, 172 and 173- - is carried, the roller - 173 - being kept at a temperature which is low enough to lower the temperature of the saran cover to a temperature preferably below room temperature and thus to put the saran plastic in an amorphous state .
The second multilayer web - 10'b-- fused to the outside of the embossed multilayer web --10'a--, i.e. H. the embossings are to be connected in a sealing manner while the web --10'a-- is on the embossing roller --167--, is moved over the roller - 174 - up to the heat radiators - 175 - and 176 - passed over and then around a series of reels - 177, 178, 179 and 180. Since, when looking at Fig. 4, the saran layer of the web - 10'b - is on its right-hand side, the heat emitters --175 and 176 - heat the saran cover as with the heat emitters --163 and 164-- bis to a temperature of the order of 94 C.
The roller or cylinder - 178 - is heated to a sufficiently high temperature to raise the temperature of the saran plastic again to around 102 to 1070C. The drum -178- as well as the drum-166 are preferably covered with Teflon to prevent any possible adhesion of the layers to these heating drums
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183,184 and 185-is removed from the embossing roller -167- and wound up on a suitable supply roll -186.
The material produced with the aid of the method illustrated in FIG. 4 and the device for carrying it out is shown in FIG. 7, it being noted that the impermeable layers, which here consist of saran, through the base or carrier layers, such as polyethylene , Polyvinyl or the like. Are completely enclosed.
As pointed out above, certain embodiments of the device can be used in a single continuous process for the production of plastic layer material and for the immediately subsequent formation of the layer material into cellular material in the same operation. For example, the method and device according to FIG. 1 can be used in the method and device according to FIG. 3 as a single method for the continuous production of cellular material. This makes it possible to eliminate some of the heating and cooling operations and thus create a more efficient process.
An embodiment of a device for doubling plastic films according to the invention with immediately subsequent formation of cellular material is illustrated in FIG. If certain parts of FIG. 5 correspond to parts of FIGS. 1 and 3, the same reference numerals are used to designate these parts in FIG. 5 with the addition of "200". For example, the gravure forme cylinder - 15 '- according to FIG. 1 in Fig. 5 is designated with --215 - and the embossing roller --139 - according to FIG.
The device according to FIG. 5 can be used for the production of a wide variety of layer materials and in particular for coating films or webs made of polyethylene and polyvinyl chloride with an impermeable plastic, such as, for example, saran. In the following it is explained how, in the production of cellular material, the Saran covers are either fused together by means of heat, i. H. sealingly connected, can be used to join two coated plastic films or how they can be joined by converting the Saran coatings into an amorphous state.
The temperatures discussed in the above description of the other embodiment of the invention as well as the heat treatment for bringing about the joining of the plastic layer material can also be used in the device according to FIG.
In Fig. 5, the simultaneously processed plastic film webs to be coated are - 210a and
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runs through. The forme cylinder --215 - is immersed in a bath - 216 - which can be a saran emulsion, with a doctor blade - 218 - removing the excess emulsion present on the surface of the forme cylinder --215 -. The printed web --210 - then runs around the rollers - 220 to 228 - and under the radiant heaters - 230 to 232 - through. The dried layer material then runs around the cylinder - 229 -, the coating being further dried, as described in connection with FIG. 1, with the aid of hot air nozzles arranged in the housing - 239 -.
When it leaves the cylinder --229 - the layer material, when heated, has a temperature below the melting point of Saran. In order to bring the layer material to a suitable molding and fusing temperature, the film runs over rollers 336, 337 and 338 - which are successively increasing
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provided with reference numerals.
After leaving the drum --229 '- the web --210b - runs around three heating rollers - 336', 337 'and 338' - and from there around a cooled roller --351-- with an elastic cover - 351a -, preferably made of silicone rubber or the like, around to produce a substantially even contact pressure over its entire contact area with the embossing roller --339--. A heat radiator --352-- surrounding part of the circumference of the roller --351-- heats the outer surface of the web - 210b - to above the fusing temperature to produce a sealing effect
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Throughput speeds, the temperature of the embossing roller --339-- can be reduced to around 370C and even below.
In addition, water or gas cooling nozzles - 239 '- can be used to effect adequate cooling of the layer material and a permanent bond between the two coated
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Lanes are used. The finished material is then fed around cooling rollers - 354, 335 and 356 - whereupon it is guided around a roller - 357 - onto a supply roller - 358. The finished material then corresponds to the product shown in FIG. 7, although of course the embossments can have shapes other than hemispherical.
The device according to FIG. 5 can also be used in a modified process for the sealing connection of coated plastic film webs - 210a and 210b - when the coating applied to the films is in an amorphous state, such as with Saran. This modified process requires the heating of at least the Saran covers to a temperature in the order of 1020C and then the rapid cooling of the covers to a temperature below room temperature, preferably in the order of 5 to 150C. The cooling of the web - 210a - can take place by using a suitable cooling belt as shown for example in Fig. 5, which effects the cooling of the embossed web --210a - on the embossing roller --339 -.
The web --210b - is then supercooled with the help of the rollers --336 ', 337' and 338 ', the roller --351-- only serving to place the web 210b on the embossing roller --339- - to bring into press contact with the web - 210a. With this arrangement, the rollers - 354, 355 and 356 - do not need to be cooled, only kept at room temperature.
The device according to FIG. 6 illustrates a continuous process for the simultaneous coating of four separate plastic films with a plastic containing saran or the like, for doubling films in pairs for the purpose of forming a three-layer material as described in connection with FIG. 2 and then for forming one cellular material from two layer material parts for the production of a finished product essentially as shown in FIG. 8, for example.
In detail, the four film webs processed at the same time are designated with 410a, 410b, 410c and 410d. The web - 410a - is fed around the rollers - 411a and 412a - to a gravure forme cylinder - 413a - with a doctor blade - 414a. The forme cylinder --413a - is partially immersed in a bath - 415a - which, as described above, consists of a latex, such as the combination of polyvinylidene and acrylonitrile. A press roller --416a-- interacts with the forme cylinder - 413a - in such a way that the latex is printed on the web --410a--.
The coated film then runs over rollers 417a to 423a, with heat radiators 424a, 425a and 426a serving, as described in connection with FIG. 1, to remove some of the moisture contained in the coating. The film then runs around a drum - 427a - which is attached to a
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Will get removed.
The webs - 410b, 410c and 410d - are processed in the same way with the web --410a - at the same time, the corresponding parts of the processing equipment for these three foils with corresponding letters --b, c and d-- bearing reference numerals are designated.
The coated webs - 410a and 410b - are brought together with the coatings heated up to the fusing temperature and run through the pressure gap between the rollers --433a and 433b -, of which the latter is preferably provided with an elastic coating made of silicone rubber or the like . It will
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6 with - 410 '- denoted446 - around and from there onto the embossing roller - 447--.
From the coated webs - 410c and 410d - a second three-layer layered material web - 410 "- is formed in the same way, the parts of the device for performing this doubling being the parts of the device for doubling the webs - 410a and 410b - and are denoted by the same primed reference numerals, with the exception that the rollers - 445 and 446 - for heating the web - 410 '- are provided by a single elastic-coated roller
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The device of Fig. 6 can be modified to double the coated plastic sheets - 410a and 410b and 410c and 410d - using the supercooling process. To this end
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are brought together between rollers 433a and 433b, they immediately adhere together and form the three-layer material. After that is the process of heating and embossing the three-layer
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From the foregoing it is clear that combinations of the apparatus can of course be used depending on the desired construction of the end product. For example, it would be possible to coat plastic films with the aid of a continuous process and to form a three-layer layer material from them and then to combine the three-layer material with a two-layer material to form the cellular material.
The materials that can be produced using the invention are illustrated in FIGS. 7 to 10, with the base or carrier material being denoted in each case with -B- and the material applied to the carrier material with --1--. According to Fig. 7, two-layer layer material parts with impermeable material enclosed and protected by the base or carrier material --1-- were used. The base or support material can of course be any suitable material such as polyvinyl chloride, polystyrene or the like, while the impermeable material can be a combination of polyvinylidene chloride and acrylonitrile, although other suitable plastics can be used to achieve the same goals. It
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Form component.
Fig. 8 shows another embodiment of the invention in which three-layer sheet material pieces are used. From Fig. 8 it can be seen that in each of the layer material parts the impermeable material - -1-- is enclosed between outer layers made of the base or carrier material.
9 and 10 show other types of construction which require the use of two- and three-layer layer material parts.
In the illustration of the products according to FIGS. 7 to 10, the thickness of the individual layers has been exaggerated for the purpose of clearer illustration, whereby the layers of base or carrier material can have a thickness in the order of magnitude of 0.025 to 0.050 mm, while the coating of impermeable material can have a thickness on the order of one tenth that of the base or carrier material and the cells can be of any size and shape.
PATENT CLAIMS:
1. A method for applying connecting layers made of plastic to a film made of thermoplastic material for the production of molded layer material, wherein a solution of a
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before applying the plastic layer by gravure printing, an adhesive layer, e.g. B. from a combination of polyvinyl chloride with butadiene, also applied by gravure printing and dried by heating.
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