DE1504366C3

DE1504366C3 - Verfahren zur Herstellung eines Kunst stoff Schichtwerkstoffes

Info

Publication number: DE1504366C3
Application number: DE1504366A
Authority: DE
Inventors: Hermann 7119 Weissbach Widenmeyer
Original assignee: KONRAD HORNSCHUCH AG WERK WEISSBACH 7119 WEISSBACH
Current assignee: KONRAD HORNSCHUCH AG WERK WEISSBACH 7119 WEISSBACH
Priority date: 1965-02-03
Filing date: 1965-02-03
Publication date: 1973-09-27
Also published as: FR1435505A; DE1504366A1; DE1504366B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-Schichtwerkstoffes mit hohlen, plastischen Oberflächenerhebungen in noppen- oder schuppenähnlicher Anordnung. _;

Es ist bekannt, Oberflächenerhebungen auf blattförmigen Werkstoffen zwischen Walzen zu prägen. Weiter ist es bekannt, Oberflächenerhebungen blattförmiger Werkstoffe in Matrizen zu erzeugen, in deren Negaüvräume der Werkstoff entweder eingesaugt oder eingedrückt wird. Es ist ferner bekannt, mit Kunststoff-Folien hergestelltes kunstlederartiges Material durch Einbeziehen textiler Maschengewebe reißfester zu machen. Schließlich ist es auch bekannt, in der Landwirtschaft und Gärtnerei sowie im Baugewerbe zu verwendende Kunststoff-Folien dadurch haltbarer zu machen, daß sie mit einer Drahteinlage, vorzugsweise Maschcndrahteinlage, versehen werden, die es auch gestattet, die Folien bleibend in gewünschte Formen zu biegen.

Aus der österreichischen Patentschrift 204 254 war es auch bereits bekannt, Schaumstoff, d. h. bereits aufgeschäumten Stoff, mit einem Netz in. Verbindung zu bringen, das den Schaumstoffkörper widerstandsfähiger gegen Einreißen macht. Nach dieser Patentschrift kann das Netz durch Umgießen mit Schaumstoff oder durch Einschluß zwischen zwei Lagen des Schaumstoffes in diesen eingebracht werden. Es wird dann durch Anschmelzen oder Ankleben mit den Schaumstoffschichten verbunden. Die Netze oder Fäden sollen in den Kunststoff auch, solange er noch plastisch ist, eingebracht werden können, so daß, wenn ein Block hergestellt wird, dieser mehrere Lagen der Verstärkung enthält und zwischen den Verstärkungen aufgespalten werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kunststoff-Schichtwerkstoff mit hohlen, plastischen Oberflächenerhebungen in noppen- oder schuppenähnlicher Anordnung zu schaffen, der insbesondere als Bodenteppich geeignet ist, also beim Betreten und Begehen weich und nachgiebig wirkt und schalldämpfend und wärmeisolierend ist, der aber auch als Wandbekleidtirtg,\Dekorations- und Vorhangstoff vielseitig verwendbar ist und die Ausbildung neuartiger plastischer, modisch abwandelbarer Oberflächengestaltungen zuläßt.

Die Erfindung besteht darin, daß im Rahmen eines Verfahrens der eingangs erwähnten Gattung eine Schicht aus einer aufschäumbaren Kunststoffmasse längs netz-, gitter- oder maschenförmiger Linienbilder mit einem nicht aufschäumbaren Material haftend verbunden und anschließend geschäumt wird. Das Verhaften kann z. B. durch Schweißen oder Kleben oder mittels Kaschierpaste erfolgen.

Da die aufschäumbare Schicht mindestens während des Schäumens längs der Gitterlinien festgehalten ist, kann sie sich in der Gitterebene beim Aufschäumen nicht ausdehen. Sie muß sich deshalb innerhalb jedes von einer Gittermasche gebildeten Feldes auswölben. Die treibmittelhaltige Schicht hat beim Zersetzen des Treibmittels, also während des Auf Schäumens, nicht nur das Bestreben, dicker zu werden, sondern auch länger und breiter. Da sie in diesem Zustande, also während des Schäumens, längs des Haftgitters festgehalten ist, geht sie innerhalb jeder Gitterumgrenzung in die Höhe. Je nach der Auswahl und Zusammensetzung der aufschäumbaren Masse, insbesondere je nach der Menge des zugesetzten Treib-•miltels ist die entstehende Auswölbung verschieden groß. Da die sich auswölbende Schicht an den Gitterlinien festgehalten ist, bilden die Auswölbungen ein Muster, das demjenigen der Gittermaschenanordnung entspricht; die einzelne Oberflächenerhebung ist dabei am Grunde entsprechend der Gestalt der Gittermasche begrenzt, also z. B. quadratisch oder rechteckig, sechseckig od. dgl. Dies gibt bereits eine Vorstellung von der Vielfalt der nach dem neuen Verfahren erzieibaren Oberflächengestaltungen. Wenn

ίο man den Aufwölbungen nur nach einer Seite hin Platz läßt, sich zu entwickeln, entstehen die Auswölbungen alle nach dieser Seite hin; andernfalls entsteht ein Teil der Auswölbungen nach der einen Seite, ein anderer Teil nach der anderen Seite des die schäumbare Schicht festhaltenden Gitters. Die einseitige Entwicklung läßt sich auch durch Aufrechterhaltung einer Differenz zwischen den an der Oberseite und an der Unterseite der Schicht herrschenden Drücken in dem die schäumende Schicht umgebenden, gegebenenfalls strömenden gasförmigen Medien, z. B. Luft oder Dampf, fördern.

Die Schichten aus aufschäumbarer Kunststoffmasse können in Gestalt von Folienbahnen verwendet werden. Es lassen sich dabei Folien verwenden, die schon vor dem Aufbringen bedruckt, wurden, was wiederum zahlreiche Abwandlungen der erzielbaren Oberflächenwirkungen ermöglicht.

Das nicht aufschäumbare Material, welches mit der aufschäumbaren Schicht oder mit dem die aufschäumbare Schicht, vorzugsweise in Gestalt einer Folie, verbunden wird, kann einerseits als blattförmiges Material vorliegen, mit dem die aufschäumbare Schicht aber nicht ganzflächig, sondern nur längs eines netz-, gitter- oder maschenförmigen Linienbildes verhaftet wird, oder es kann von vornherein als Netz-, Gitter- oder Maschengebilde aus Band, Faden oder Draht verwendet werden. Ein solches Netz-, Gitter- oder Maschengebilde läßt sich auch im Streichverfahren in die noch flüssige, aufschäumbare Kunststoffmasse einbetten oder einseitig in sie eindrücken.

Statt einer aufschäumbaren Folienbahn lassen sich auch zwei aufschäumbare Folienbahnen verwenden, in die das nicht aufschäumbare Material beiderseits eingebettet wird und die mit dem nicht aufschäumbaren Material längs netz-, gitter- oder maschenförmiger Linienbilder verhaftet werden, wonach geschäumt wird. Bei dieser Verwendung zweier Folien können diese verschiedenartig, z. B. in der- Härteeinstellung verschieden, aber z. B. auch verschiedenfarbig, verschieden bedruckt, verschieden dick, verschieden viel Treibmittel enthaltend oder sonst verschieden sein. Zwei solche Folien können außer mit dem Gitter aus nicht aufschäumbarem Material auch innerhalb der Gitterfelder miteinander verhaftet werden; das Aufschäumen erfolgt dann trotzdem nur innerhalb der Gitterfelder, während das aufschäumbare Material längs der Gitterlinien festgehalten wird; teilweise trennen sich dabei die in den Gitterfeldern zunächst miteinander verhafteten Folien wieder. Ein plastisches Oberflächenmuster entsteht jedoch auch, wenn die Folien innerhalb der Gitterfelder aneinander haftenbleiben.

Das Gittermaterial kann Textilmaterial sein, gleichgültig, ob dieses selbst als körperliches Gitter vorliegt oder längs eines auf ihm angebrachten Gitterbildes mit der Schicht oder Folie aus aufschäumbarem Material verhaftbar gemacht ist, z. B. durch

ein gitterförmig aufgedrucktes Haftmittel, das aus PVC-Masse nach Art einer Kaschierpasie bestehen kann. Je nach der Linienbreite, mit der die schäumbare Schicht auf dem Gitter festgehalten wird, ergeben sich weitere Abwandlungen der Oberflächengestaltung.

Die Höhenentwicklung der beim Schäumen entstehenden Oberflächenerhebungen kann durch Verwendung von Gegenflächen, an die sich die Oberflächenerhebungen während des Aufschäumens anlegen, begrenzt werden. Die Erhebungen bleiben also nicht rund gewölbt, sondern flachen sich dann an der Gegenfläche ab, so daß wieder andere Oberflächenwirkungen entstehen, je nachdem, wie weit man diese Abflachung gehen läßt. Auf diese Weise lassen sich kästchenartige Oberflächenerhebungen erzeugen, die sich bei Verwendung des Schichtwerkstoffes als Teppich flachtreten und dann schuppenartig übei einanderliegen. Wegen der bekannten schmutzabweisenden Eigenschaften von Kunststoffschichten lassen sich solche Teppiche jederzeit leicht naß reinigen; da die Oberfläche dicht ist, kann auch kein Schmutz in. den Teppich eindringen oder durch ihn hindurchfallen.

Schließlich lassen sich die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Schichtwerkstoffe nach dem Aufschäumen und Abkühlen sowie nach einem zum Zwecke der Stabilisierung der Oberfläche etwa notwendigem Lagern noch oberfl ächenvergüten, z. B. bedrucken, beflocken, lackieren, durch Sprühen schattieren und/oder prägen, wobei die Kunststoffoberschicht gegebenenfalls in an sich bekannter Weise erwärmt werden kann, bis sie wieder plastisch wird.

Im folgenden sind zwei Ausführungsbeispiele beschrieben.

Beispiel!

Zusammenfassung: Eine schaumfähige Spezial-Polyvinylchlorid-(PVC)-Folie wird auf einem Ziehkalander gezogen. Ein Gittergewebe wird zwischen zwei Schichten dieser Folie einkaschiert und die schaumfähigen Folienschichten des so entstandenen Laminats werden in einem Spannrahmen bei 180° C hochgeschäumt.

Ausführung: Zur Herstellung der Folie geht man von einer Mischung aus, die aus PVC oder PVC-Mischpolymerisat (PVC und Polyvinylalkohol), aus Weichmacher, Stabilisatoren, Farbstoffen, Füllmitteln und Treibmitteln besteht. Das PVC soll einen Durchschnitts-Polymerisationsgrad (K-Wert) von 65 bis 72 haben. Es kann Emulsions- oder Suspensions-PVC eingesetzt werden.

Das PVC von mittlerem K-Wert, z. B. K — 65, wird in einem Hochleistungsmischer kalt mit Weichmachergemisch, bestehend aus Dioctylphthalat, Benzylbutylphthalat, Benzyloctyladipat und Polyadipinsäureester gemischt. Dieser Mischung werden Füllmittel und Farbpigmente zugesetzt. Durch Zugabe von Stabilisatoren (Barium-Cadmium-Seifen) wird die Masse gegen thermische Belastung während des Fertigungsprozesses und später gegen die Einwirkung von Licht geschützt.

Weiterhin wird der Masse ein Treibmittel zugesetzt, das die Aufgabe hat, die im Heizkanal erweichte Polymerschicht aufzublähen. Das Treibmittel zerfällt dabei unter Stickstoffabspaltung. Die Zersetzungstemperatur des Treibmittels muß so liegen,''daß bei der Fellbildung am Kalander der Zersetzungspunkt des Treibmittels noch nicht erreicht wird. ; ^; '

Nach dem Mischen der Bestandteile, wird die Masse in einem Stempelkneter bei 150° C angeliert. Die Masse wird aus dem Kneter ausgetragen und auf ein Mischwalzwerk gebracht. Auf diesem erfolgt bei einer Walzentemperatur von 155° C die Bildung des Vorfelles, das dann kontinuierlich auf einen Vierwalzenkalander aufgetragen wird, auf dem die Folie ausgezogen wird. Die Walzentemperatur wird dabei so geführt, daß sie 155 bis 158° C nicht übersteigt. Zwei so hergestellte Folien werden mit einem Gittergewebe unter Zuhilfenahme einer haftvermittelnden PVC-Masse auf einer Kaschiermaschine zusammenkaschiert. Die Grundfolie wird mit der PVC-Paste bestrichen, und zwar in einer Auflage von etwa 50 g/m². In diese Paste läuft das Gittergewebe und gleichzeitig die zweite Folie ein. Durch Führen des Laminats über eine heiße Walze, die eine Temperatur von etwa 160° C hat, wird die Streichpaste zwischen den Folien geliert; die Folien werden so aneiiiandergeklebt. Dabei muß darauf geachtet werden, daß keine Lufteinschlüsse das Verhaften der Folien aneinander stören. .

Das doublierte, mit dem Gitter verstärkte Foliengebilde wird nun in einen Spannrahmen gebracht und dort unter Spannung aufgeschäumt. Bei 180° C erweichen die PVC-Schichten, und der beim anschließenden Zerfall des Treibmittels frei werdende Stickstoff bringt die Folie zum Schäumen.

An den nicht durch das Gittergewebe fixierten Stellen wird die Masse aufgeworfen, so daß im Gittermuster angeordnete Oberflächenerhebungen entstehen. Am Auslauf der Maschine wird die Ware gekühlt und anschließend in bekannter Weise oberflächenvergütet.

Beispiel 2

Auf ein Trägerpapier, das eine PVC abweisende Oberfläche besitzt, wird mit der Gummituchrakel eine Streichmasse (s. unten) mit einer Auflage von 150 g/m² aufgebracht. Die Masse wird in einem Heizkanal angeliert und mit dem Papier aufgewickelt. Das vorgestrichene Papier wird neu in die Maschine eingehängt, an der Gummituchrakel wieder mit 150 g/m² derselben Masse gestrichen, und die Masse wird angeliert. Auf diesen zweiten Strich wird auf der Zylinderrakel eine Schicht von 320 g/m² aufgestrichen.

Diese Masse wird nicht sofort angeliert, sondern läuft über eine der Streichvorrichtung nachgesetzte große Umlenkwalze, auf der die Masse durch Einwirkung eines Heißstrahlers geliert wird. Am Umfang des Rakelzylinders läuft in die noch ungelierte Masse das Gittergewebe ein. Die Fäden des Gewebes sickern dabei in die ungelierte Masse ein. Nach dem Angelieren der Masse ist das Gittergewebe fest in der Masse verankert. Nun wird auf die Rückseite des eingesunkenen Gittergewebes an der Gummituchrakel eine weitere Schicht mit einer Auflage von 180 g/m² aufgebracht. Nach dem Angelieren dieser

Masse wird das beschichtete Gittergewebe von dem Trägerpapier abgehoben und in einem Spannrahmen zum Schäumen gebracht. Die weitere Behandlung erfolgt dann \vie nach Beispiel 1.

Claims

5 6

Die Streichmasse setzt sich wie folgt zusammen: Patentansprüche-Gewichtsteile

Emulsions-PVC, K-Wert 80 100 1. Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-

Dioctylphthalat 35 Schichtwerkstoffes mit hohlen, plastischen Ober-

Benzylbutylphthalat 40 5 flächenerhebungen in noppen- oder schuppen-

Kreide 10 ähnlicher Anordnung, dadurch gekenn-

Azodikarbonamid 4 zeichnet, daß eine Schicht aus einer aufStabilisator 3 schäumbaren Kunststoffmasse längs netz-, gitter-

Farbstoff 10 oder maschenförmiger Linienbilder mit einem

Zusammensetzung der Kaschierpaste: io nicht aufschäumbaren Material haftend verbun-

Gewichtsteile den und anschließend geschäumt wird.

Emulsions-PVC, K-Wert 68 100 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge-

Dioctylphthalat 40 kennzeichnet, daß das Netz-, Gitter- oder

Benzyloctyladipat 30 Maschengebilde im Streichverfahren in die flüs-

Benzylbutylphthalat 30 15 sige Kunststoffmasse eingebettet wird.

Barium-Cd-Stearat 1,5 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

Pigment 5 gekennzeichnet, daß das nicht aufschäumbare

Die Masse wird kalt angesetzt, durch Rühren auf Material beiderseits in aufschäumbare Folien-

eine Temperatur von 50° C gebracht und auf einem bahnen eingebettet wird, die mit dem nicht auf-

Dreiwalzenstuhl abgekühlt. 20 schäumbaren Material längs netz-, gitter- oder

In der Zeichnung sind schematisch und raumbild- maschenförmiger Linienbilder verhaftet werden,

lieh in Teilschnitten zwei Beispiele der Raumformen wonach geschäumt wird.

nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbarer 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch ge-Werkstoffbahnen dargestellt. kennzeichnet, daß die Folien außer mit dem Bei dem Beispiel nach F i g. 1 sind auf einem 25 Gitter aus nicht aufschäumbarem Material innerquadratischen textlien Gitternetz 1 die oben abge- halb der Gitterfelder auch miteinander verhaftet platteten Oberflächenerhebungen 2 einer mit dem werden.

Gitternetz verhafteten Schaumstoff-Folie alle nach 5. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der derselben, in der Zeichnung nach der oberen Seite folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der gerichtet. 30 Schichtwerkstoff nach dem Aufschäumen ober-Bei dem Beispiel nach Fig. 2 erstrecken sich die flächenvergütet, z.B. bedruckt, beflockt, lackiert, Erhebungen 3 von der Ebene des Netzes 1 aus nach durch Sprühen schattiert und/oder geprägt wird, oben, die Erhebungen 4 aber nach unten. 6. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der Die Erhebungen können vor Ingebrauchnahme des folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtwerkstoffes z. B. durch Walzen alle nach der- 35 Höhenentwicklung der beim Schäumen entselben Seite hin schuppenartig umgelegt werden, stehenden Oberflächenerhebungen durch Verwenz. B. damit sie bei Benutzung des Schichtwerkstoffes dung von Gegenfiächen, an die sich die Oberais Teppich nicht unregelmäßig nach verschiedenen flächenerhebungen während des Aufschäumens Richtungen hin breitgetreten werden. anlegen, begrenzt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen