DE2912585A1

DE2912585A1 - Verfahren zur bildung von reisslinien in plastikfilmen und danach erhaltene erzeugnisse

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Publication number: DE2912585A1
Application number: DE19792912585
Authority: DE
Inventors: Leo V Cancio; Gerald W Miller; Robert M Mortellite; Brian P Peterson; Anthony R Steimle
Original assignee: Clopay Corp
Current assignee: Clopay Corp
Priority date: 1978-03-27
Filing date: 1979-03-27
Publication date: 1979-10-04
Also published as: NO790971L; GB2018187A; ZA791116B; BE875102A; CA1120680A; PH15093A; CH634776A5; DK122179A; FR2421044A1; NL7901911A; GB2018187B; US4217327A; BR7901797A; AT371404B; SE7902690L; ATA222179A; AU4543679A; NZ189854A; AU524374B2; JPS54160476A

Description

Meissner & Meissner

PATENTANWALTSBÜRO

BERLIN - MÜNCHEN

PATENTANWÄLTE

DIPL-ING. W. MEISSNER (BLN) DIPL-ING. P. E. MEISSNER (MCHN) DIPL-ING. H.-J. PRESTING (BLN)

HERBERTSTR. 22, 1000 BERLIN 33

Ihr Zeichen Ihr Schreiben vom Unsere Zeichen Berlin, den

Clopay Corporation,
Cincinnati, Ohio 4-5 214, USA

Verfahren zur Bildung von Reißlinien in Plastikfilmen und danach erhaltene Erzeugnisse

Die Erfindung bezieht sich auf Plastikfilme oder -folien mit darin geformten Reißlinien. Diese Filme werden hergestellt durch Formung einer Kerbung entlang einer vorgegebenen Linie in der Oberfläche eines Plastikfilms, um eine Reißlinie zu bilden, und durch anschließende Wiederherstellung der gekerbten Filmoberfläche ohne Beseitigung der Reißlinie. Die Erzeugnisse reißen sehr leicht entlang vorbestimmter Linien, selbst wenn die wiederhergestellten Plastikfilme erhöhte Schlagfestigkeiten besitzen. Durch Wiederherstellung der Oberfläche des gekerbten Filmes werden Kerbungslinien für das bloße Auge unsichtbar und die nutzbare Lebensdauer des Filmes verlängert. Einlagige oder mehrlagige Erzeugnisse werden vorgeschlagen, einschließlich solcher mit einer gaufrierten oder texturierten Oberfläche, jedoch ohne die Fähigkeit zu nehmen, eine glatte Reißlinie zu ergeben. Die Erzeugnisse finden vielseitige Anwendungen als Strukturmaterialien, die mit Hand zugeschnitten oder -gerissen werden können, einschließlich Wandbedecltungen,

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Jalousie-Bedeckungen, brechbare Verpackungen und Umhüllungen, um nur wenige zu nennen.

Plastikfolien oder -filme, wie Polyvinylchlorid- oder Polyäthylenfilme, können entlang einer geraden oder anderen regulären Linie nicht direkt gerissen werden. Wenn Reißkräfte in entgegengesetzten Richtungen angreifen, deformieren sich vielmehr solche Materialien oder Filme und werden gereckt, bis die Elastizitätsgrenze überschritten ist, wonach ein Riß oder eine Trennung beginnt. Dieser Riß nimmt seinen Ausgang irgendwo im Bereich der Deformation, gewöhnlich am schwächsten Punkt, der durch die Dickenredüktion erzeugt wird, und der Riß läuft nicht notwendigerweise normal gemäß den Reißkräften, die angreifen. Wegen seiner Plastizität ist es eigentlich unmöglich, einen Plastikfilm in gerader und glatter Linie einfach zu reißen.

Die Reißbarkeit von Plastikfolienmaterialien ist in mannigfacher Weise verbessert worden. Diese Methoden sehen allgemein eine leichtreißende Anordnung in dem Film vor durch Bildung von Kerblinien, entweder durch Gießformung oder mechanisch in dem Film geformt, allein oder in Kombination mit anderen Reißmitteln. Diese leichtreißenden Anordnungen beheben der Notwendigkeit eines gesonderten Schneidwerkzeugs und versetzen eine Person in den Stand, den Film mit Hand entlang vorgegebener Trennlinien zu reißen. Zudem sind solche leichtreißenden Anordnungen in einer Reihe von Produkten vorgeschlagen worden, einschließlich Taschen, Umhüllungen, Klebebändern, Verpackungsfolienmaterialien und -filmet einpaßbaren Produkten für Regale, Wände, Fenster und andere Bedeckungen.

Am gängigsten werden Reißlinien in Plastikfilmen durch Kerbung oder mechanisches Formen einer Rille in dem Plastikfilm gebildet. Diese Rille kann mit Messern, Chemikalien, Lösungsmitteln,

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Extrusion oder in anderer Weise und mit anderen Einrichtungen geformt werden. Alle diese Techniken bezwecken die Schwächung des Filmes entlang eines vorgegebenen Weges oder einer Linie, so daß der Plastikfilm leicht zu reißen ist. Solche Schwächungstechniken reduzieren notwendigerweise die Gesamtfestigkeit des Blattmaterials selbst. Diese Herabsetzung der Festigkeit auferlegt eine Reihe von Problemen oder Nachteilen bei den Endanwendtlgen für den Film. Andere Probleme oder Nachteile sind einer Reihe von Endanwendungen für die gekerbten Folienmaterialien gemein. Beispielsweise existieren im Falle bekannter gekerbter dekorativer Wandbedeckungen oder Fensterbedeckungen zur Handeinpassung entweder auf einer Wand oder in einer Fensteröffnung eine Reihe von Nachteilen. Die Kerblinien neigen dazu, in den Plastikfolienmaterialien sichtbar zu sein, selbst wenn die Linien mit sehr feinen Messern geschaffen werden, die die Oberfläche des Folienmaterials sauber durchdringen. Solche sichtbaren Kerblinien in einem Dekorprodukt vermindern offensichtlich seine Brauchbarkeit und verringern sogar seinen Verkaufswert. Zusätzlich ergibt sich bei Handhabung solcher Filme ein Problem des Filmbruchs oder Spaltens bei der Bildung des Produktes, gewöhnlich von größeren Vorratsrollen. Ein solches Spalten macht das Material von der Vorratsrolle offensichtlich unbrauchbar; dieses Material muß mit zusätzlichen Kosten erneut aufgearbeitet oder es muß verworfen werden. Bei Gebrauch, wenn gekerbte Blatt- bzw. Folienmaterialien der Umgebung ausgesetzt werden, z. B. Wärme, Sonnenlicht oder Alterung, sind diese Effekte offenbar ausgeprägter in den verdünnten Bereichen des Folienmaterials. Somit schränken die Schwächungslinien, die absichtlich zum Reißen des Plastikmaterials vorgesehen sind, auch die nutzbare Lebensdauer des Endproduktes ein. Die Kerblinien schaffen auch Flächen zur Ansammlung von Staub, Schmutz und Ruß. Endprodukte sind immer der Gefahr des zufälligen Reißens ausgesetzt, wobei sie dann nicht länger ihre Nutzfunktion erfüllen können, wie im Falle einer Fensterjalousie- oder -dekorationsbedeckung. Bei anderen Anwendungsbereichen, wie der Bildung von Taschen, Umhüllungen, Klebebändern, Verpackungsfolienmaterial oder -filmen,

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einpaßbareii Produkten für Regale, treten ähnliche Probleme auf; daher wird die Brauchbarkeit von gekerbten Plastikfilmen auf diesen Gebieten eingeschränkt» Es hat viele Anstrengungen in der Patentliteratur gegeben, diese Schwierigkeiten zu überwinden. Nur als Beispiele für solche Bemühungen seien genannt die US-Patent schrift en 2 7o5 579, 2 791 324, 2 811 28o, 2 849 1o9, 3 186 628, 3 244 335, 3 379 814, 3 527 859, 3 563 839 und 3 616 sowie die GB-P3S 1 o28 557, 1 088 564 und 1 294 652.

Eine der Erfindun^-g zugrundeliegende Aufgabe besteht in der Schaffung eines Yerfahrens zur Herstellung von Plastikfilmen oder -folienmaterialien mit darin enthaltenen Reißlinien zur Trennung entlang eines vorgegebenen Weges.

Erfindungsgemäß können Plastikfilme mit sehr geringem Druck, d.h. mit Hand, leicht gerissen werden, um den ursprünglichen Film au trennen, und sehr glatte Kanten zu hinterlassen. Das Verfahren, umfaßt die Formung einer Kerbung entlang einer Linie in der Oberfläche eines Plastikfilms, um eine Reißlinie zu schaffen, und die anschließende Wiederherstellung der Oberfläche des gekerbten Plastikmaterials, ohne die Linie des Risses darin zu eliminieren. Es wurde gefunden, daß ein Plastikfilm entlang einer Linie gekerbt und dann die Kerbung geheilt oder verborgen werden kann durch Erneuerung der Oberfläche des Folienmaterials ohne Eliminierung der Reißlinie» Eine solche Erneuerung bzw. Wiederherstellung kann verschiedene Formen haben je nach der Natur- fies Plastikmaterials und den angestrebten Resultsfcen, und schließt ©la; Anwendung iron Wärme und Druck, das Prägen der Oberfläe-lis.-SiG ¥Ir-aieife3?siegelung, das Beschichten und/oder Anschich-

Μ© ^iifeilwag bsff-äit teilweise auf dem Ergebnis, daß Plastikfiiss gslreiwfe mau dann unter Erhalt erhöhter Filmfeatigkeiten, „jesUseli Ώ>.,ϊ5 isdölitsE¹ Eeißbarlceit wiederhergestellt werden können»

Die Wiederherstellung der Oberfläche führt auch zu anderen Vorteilen, insbesondere einzigartigen und nutzbaren Vorteilen für eine Reihe brauchbarer Produkte, wie sie bereits voranstehend genannt worden sind. Zum Beispiel ermöglicht ein solches Heilen oder Wiederherstellen der gekerbten Oberfläche im Falle einer Plastikfensterjalousie die Schaffung von unsichtbar bleibenden Kerblinien, die das Aussehen und den Verkaufswert solcher Fensterbedeckungen nicht beeinträchtigen. Außerdem kann durch Wiedererlangung der Festigkeit des gekerbten Folienmaterials ohne Eliminierung der Reißlinie die dekorative Bedeckung sehr leicht größenmäßig zugeschnitten werden; dennoch treten die Probleme, die bisher mit der Filmhandhabung bei Herstellung der Jalousie oder bei ihrer Benutzung und bei ihrem Zuschnitt auftraten, nicht mehr auf. Mit anderen Worten, die Erfindung macht ein Plastikfolienmaterial zugänglich, oder auch andere Produkte, die aus Kunststoffen gebildet werden, welche alle leicht größenmäßig zugeschnitten werden können, indem Kerblinien in solchen Produkten vorgegeben werden, ohne ihre Festigkeit zu beeinträchtigen, so daß sie eine hervorragende Anwendbarkeit erlangen und eine verlängerte Lebensdauer haben.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung werden Schwächungslinien in einem Plastikfilm durch Kerbung entlang vorgegebener Wege mit einem Messer oder einer Messerserie geschaffen. Diese Kerblinien werden in dem Film vorgesehen, um das Reißen des Filmes in einer gewünschten Richtung zu erleichtern. Wenn eine Anzahl solcher Linien, entweder parallel oder in sich kreuzender Weise, der Oberfläche eines ziemlich dünnen Films der Größenordnung von mehreren Mikron bis zu etwa 1,25 mm oder größer in der Dicke erteilt werden, wird die Schlagfestigkeit des Films erheblich geschwächt. Durch die hier vorgeschlagene Technik der Wiederherstellung kann jedoch erfindungsgemäß die Schlagfestigkeit sogar merklich verbessert werden. Nach einer Ausführungsform der Wiederherstellung wird die Oberfläche gaufriert bzw. geprägt, d.h. durch Wärme- und Druckdeformierung erneuert. Diese Opera-

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tion umfaßt sowohl eine Scher- als auch mechanische Deformation, wobei die zuvor gekerbte Oberfläche geheilt oder erneuert wird, um sie zu verstärken und die Kerblinien zu verbergen oder unsichtbar zu machen. Bei dieser Prägetechnik reißt der Film leicht und einfach, selbst wenn die Kerblinien unsichtbar sind und der Film verstärkt wird. Mikroskopische Untersuchungen haben gezeigt, daß auf der Oberfläche des Films bei 8oX Vergrößerung keine sichtbaren Kerblinien festzustellen sind. Bei höherer Vergrößerung, von annähernd 2ooX, wird ein sehr schwacher diskontinuierlicher Riß in der Oberfläche erkennbar. Die Oberfläche verfügt jedoch über eine Schicht aus erneuertem Plastikmaterial, das die Kerblinien im wesentlichen überdeckt. Die Wiederherstellung der Oberfläche kann selbstverständlich im wesentlichen oder vollständig geschehen, je nach dem zur Erreichung der erfindungsgemäß angestrebten Ergebnisse erforderlichen Grad der Wiederherstellung. Beispielsweise haben laufende mikroskopische Untersuchungen eindeutig gezeigt, daß das gekerbte Plastikfolienmaterial an seiner Oberfläche erneuert wurde, um die zuvor sichtbaren Kerbungsrisse zu überdecken und das Plastikmaterial zu heilen. Diese sichtbaren Effekte waren auch von einer Erhöhung in der Festigkeit des Plastikfilms begleitet. Selbst wenn die Oberfläche des Films erneuert wurde, existierten unter der Oberfläche des Materials Rißlinien bis zu einer Tiefe, die der ursprünglichen Kerbung nahekam. Diese inneren Risse gewährleisten, daß das Foiienmaterial entlang des vorgegebenen Weges gerissen werden, welcher Weg durch Kerbung vorgegeben wurde, obwohl die Oberfläche wiederhergestellt worden ist.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann der gekerbte Plastikfilm mit einer Schicht aus dem gleichen oder einem anderen Material überzogen werden; dennoch bleiben die Reißeigenschaften erhalten» Bei dieser Ausgestaltung wird ein Plastikfolienmaterial wie bei der- oben beschriebenen Ausführungsform durch mechanische Werkzeuge oder Messer oder durch Extrusion, Gießformung und dergl. gekerbt. Statt des Prägens der Oberfläche zwecks Wiederherstel-

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lung des gekerbten Films können andere Filme oder Schichten unter Anwendung von Wärme und Druck auf der gekerbten Seite des Films angeschichtet werden. Außerdem können zusätzliche Schichten an der Unterseite des gekerbten Plastikmaterials angeschichtet werden. In jedem Fall wurde gefunden, daß die sich aus der Schichtungstechnik ergebenden mehrlagigen Plastikfolienprodukte sehr leicht entlang den Kerblinien reißen ließen, obwohl dauerhafte Schichtgebilde erreicht worden sind. Saubere Kanten sind beim Reißen solcher mehrlagigen Plastikfolienmaterialien erhalten worden. Eine mikroskopische Untersuchung dieser Schichtstrukturen zeigt, daß nur die Innenschicht des Films gekerbt ist; dennoch kann ein leichtes Reißen erreicht werden. Selbst wenn der gekerbte Innenschichtfilm ziemlich dünn ist, d.h. 25 bis 150 /um stark, und an andere Filme von mehrfacher Stärke angeschichtet wird, können saubere getrennte Kanten trotzdem durch Reißen des Schichtgebildes erreicht werden. Diese Ergebnisse sind als überraschend zu bewerten.

Durch die Erfindung werden auch einzigartige Produkte zugänglich. Plastikfilme mit Kerblinien zum Reißen können im wesentlichen mit einer Schicht abgedeckt sein, ohne daß die Reißkapazität verloren geht. Neuartige Schichtstrukturen werden mit Reißlinien geschaffen. Plastikfilme können auch auf der gekerbten Oberfläche dekorativ ausgestaltet sein. Filme können mit multiplen Kerblinien und mit verbesserter Schlagfestigkeit geschaffen werden. Wie bereits erwähnt, können diese Plastikfolienmaterialien dennoch unter sehr geringem Druck, d.h. mit der Hand gerissen werden, um Teile des ursprünglichen Folienmaterials zu liefern, und hinterlassen sehr glatte Kanten. Die Vorteile der Erfindung sind insbesondere einzigartig und nutzbar bei einer Reihe brauchbarer Produkte. Aussehen und Verkäuflichkeit solcher Produkte können verbessert werden zusammen mit einer Erhöhung der Festigkeiten und ausgedehnter Dienstlebensdauer.

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Gemäß anderen. Aspekten dieser Erfindung kann die Erneuerung bzw. Wiederherstellung erreicht werden durch einfaches Wärmeversiegelri der Oberfläche des gekerbten Materials. Eine wesentliche Bedeckung oder Heilung kann durch Koronaentladung erreicht werden als Form der Oberflächenerneuerung. Daneben kann die Oberfläche als Film ausgebildet oder mit geeigneten Massen überzogen werden,, um die Kerb- oder Reißlinie zu bedecken, heilen oder verbergen, jedoch ohne die Reißbarkeit der Folie zu eliminieren»

Viele Plastikfilme oder -folienmaterialien sind zur Anwendung nach den Prinzipien dieser Erfindung geeignet. Zu solchen FoIienmaterialisn zählen thermoplastische Materialien, wie Polyäthylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Celluloseacetat, Nylon, Vinylharze wie Polyvinylidenchlorid, Polyvinylacetat, Gemische solcher Harze und Mischpolymerisate der erwähnten Monomeren solcher Harze. Selbstverständlich können solche Harze allein oder sie können gestützt angewendet werden, wie oben erwähnt durch Anschienten an andere und unterschiedliche Filme, wie regenerierte Cellulose^ Polyäthylenterephthalat, Metallfilme wie Aluminium und dergl. · Daher bezieht sich der hier benutzte Begriff des PlastikfiliBS oder Plastikfolienmaterials auf eine breite Vielfalt von FolienmaterlsuLen variierender Stärke, die mit Kerblinien, versehen werden können und deren Oberflächen erneuert werden können. Solche Plastikmaterialien sind jene, die allgemein Substanzen enthalten, die formgestaltet oder formgegossen werden können, unter oder ohne Anwendung von Wärme. Andere Substrate können Plastiküberzüge auf weitgehend nichtthermoplastisolies Substraten aufweisen. Besonders geeignet sind hochpolymere ·₅ gewciailieii synthetische Materialien, die nach einer der v±9ls:i bekannten Techniken zu Filmen ausgebildet worden sind. Solsiii iiooiipolyiaeren synthetischen Materialien werden oft mit ciiilc2?'2S BG^tsadteilen, wie fulkanisiermitteln, Füllstoffen, Verst3j?2^t!g23iitt®in; Faxbmittelni Weichmachern und dergl., verwen- £iS_c SaIsLe Gemische können gewöhnlich unter Wärme und Druck

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geformt oder formgegossen werden. Thermoplastische Typen solcher Plastikmaterialien können erneut durch Hitze zu ihrem ursprünglichen Zustand erweicht werden, andere Plastikmaterialien des wärmefixierbaren Typs können jedoch zu Filmen ausgebildet sein und sind hier ebenfalls anwendbar. Die Filme können selbstverständlich entweder kontinuierlicher Natur oder impermeabel oder permeabel sein; die Vorteile der Erfindung werden dennoch erreicht. Andere Väiationen bei den Plastikmaterialien, die nach den Prinzipien der Erfindung verwendet werden können, ergeben sich für den Fachmann aufgrund der vorliegenden Beschreibung.

Weitere Ausgestaltungen, Variationen und Einzelheiten der Anwendung des Verfahrens dieser Erfindung sowie der danach erhaltenen Produkte werden unter Bezugnahme der folgenden Beispiele und Zeichnungen verständlich:

In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 eine photographische Aufnahme mit 2ooX Vergrößerung der Oberfläche eines zuvor gekerbten Plastikfilms, dessen Oberfläche durch Gaufrieren unter Hitze und Druck wiederhergestellt worden ist;

Fig. 2 zeigt mit 5ooX Vergrößerung ein Plastikfilmmaterial der Fig. 1 vor Erneuerung der gekerbten Oberfläche, wobei die Oberflächenkerblinie und ein Teilquerschnitt zu sehen sind;

Fig. J ist eine photographische Aufnahme unter 5ooX Vergrößerung und zeigt eine Kerblinie, nachdem durch die Gaufriertechnik geheilt oder erneuert worden ist;

die Fig. 4A-F sind photographische Aufnahmen unter 1oo- bzw. 2ooX Vergrößerung und veranschaulichen die Wirkungen des Abschleifens von Oberflächenschxchten des wiederhergestellten gekerbten Films des durch Fig. 3 abgebildeten Typs und die Natur der Risse in solchen unterschiedlichen Tiefen; und

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Fig. 5A-B sind photographische Aufnahmen unter 1ooX und 2ooX Vergrößerung der Ausgestaltung, bei welcher die Erneuerung durch Anschichten eines Films an das gekerbte Plastikmaterial erfolgte.

Beispiel 1

Ein 150 /um starker einlagiger weichgemachter Polyvinylchlorid-Film wurde nach folgender Technik verarbeitet. Die genaue Formulierung und die Verfahrensbedingungen variieren in Abhängigkeit von den in der Formulierung speziell verwendeten Bestandteilen; solche Variationen sind für die Benutzung dieser Erfindung durch einen Fachmann nicht bedeutsam oder entscheidend. Die genaue PVC-Formulierung kann aus allgemein bekannten Quellen entnommen werden, darunter das Textbuch Plastic Application Series, Polyvinyl Chloride, von Harold A. Sarvetnick, Robert E. Krieger Publishing Company, Huntington, New York 1977» S. 243. Typischerweise enthalten solche Polyvinylchlorid-Formulierungen für Kalanderfilme und -folienmaterialien annähernd I00 Teile des Harzes mit Weichmacher, der gewöhnlich etwa 2o Teile Dioctylphthalat oder ein dementsprechendes Äquivalent umfaßt, mit verschiedenen Additiven, Stabilisatoren und dergl., was allgemein bekannt ist. Solche Zusammensetzungseinzelheiten bilden keinen Teil dieser Erfindung. Der PVC-FiIm wurde dann bis zu einer ungefähren Tiefe von 50 /um mit Messerklingen gekerbt. Nach Kerbung wurde der gekerbte Film auf einer üblichen Prägeeinrichtung unter üblichen Bedingungen für weichgemachtes PVC gaufriert. Vor dem Gaufrieren wurde der Film über eine heiße Walze bei Temperaturen der Größenordnung von etwa 138-149⁰C geführt; dann wurde er zwischen einer 35,56 cm Durchmesser aufweisenden Gravurstahlwalzβ und einer Gummiwalze geprägt. Das Plastikfilmmaterial wird nach Eintritt zwischen den Spalt der gravierten Stahl- und Gummiwalze mittels eines Arbeitsganges gaufriert, der sowohl Schereinwirkung als auch eine mechanische Deformation der Oberfläche einschließt. Dem Filmmaterial wird

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selbstverständlich das Prägemuster aufgesetzt.

Eine Probe des der obigen Kerbung unterzogenen Films, der durch Gaufrieren erneuert wurde, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kerbungslinie für das bloße Auge unsichtbar ist, der Film jedoch leicht reißt. Das nichtgeprägte gekerbte Filmmaterial weist eine Kerbungslinie auf, die für das bloße Auge sichtbar ist. Der durch die oben beschriebene Prägetechnik verarbeitete Plastikfilm ist in Fig. 1 abgebildet, die eine photographische Wiedergabe unter 2ooX Vergrößerung darstellt. Zum Vergleich war, wie erwähnt, die Kerblinie vor Gu'Sfrieren für das bloße Auge sichtbar. Die Kerblinie ist auch unter 5ooX Vergrößerung gezeigt (Fig. 2). Nach Oberflächenerneuerung durch Prägen wird die Kerblinie für das bloße Auge unsichtbar, das Folienmaterial wird jedoch leicht reißbar. Lichtmikroskopie zeigt keine sichtbare Kerblinie auf der Oberfläche des Films bei 8oX Vergrößerung und Anzeichen eines sehr schwachen, diskontinuierlichen Risses bei 16oX Vergrößerung. Wie Fig. 1 zeigt, wird bei 2ooX Vergrößerung ein diskontinuierlicher Riß auf der Filmoberfläche beobachtet. Fig. 2 vergleicht die Oberfläche und einen Querschnitt (Innen) unter 3>ooX des gekerbten Ausgangsfilms und Fig. 3 zeigt die erneuerte Oberfläche nach Gaufrieren. Diese photogra-,hißischen Wiedergaben veranschaulichen sowohl die Oberfläche als auch das Innere des Films. Um das Innere des Films für das Mikroskop freizulegen, wurde der Film entweder geschnitten oder gebrochen. Letzteres wurde erreicht durch Brechen des Films und folgendes Abschrecken mit flüssigem Stickstoff. Nach Fig. 2 ist die Kerblinie deutlich sichtbar und ein Riß dehnt sich etwa auf ein Drittel der Stärke von der Kerblinie in den Querschnitt aus. Andererseits war nur ein schwacher Oberflächenriß auf dem Querschnitt der Probe bei 5ooX Vergrößerung und keinerlei Anzeichen eines inneren Risses sichtbar« Diese Aufnahmen zeigen, daß nach Gaufriererneuerung des gekerbten Films über der Kerbung praktisch eine Schicht gebildet worden ist. Es soll-

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te erwähnt werden, daß weitere Untersuchungen bei 5ooX, I000X und 2ogoX Vergrößerung keine schlüssigen Aussagen über innere Risse erlaubten. Dies xfar allerdings schwierig, da der Riß diskontinuierlich ist, siehe !ig. 5» und die gebrochene Struktur sehr rauh ist und es daher kaum möglich war, zwischen einem Riß und der Querschnittsmorphologie zu unterscheiden. Wegen dieser Schitfierigkeiten wurden die folgenden Versuche den Oberflächenuntersuchungen gewidmet.

In den Fig. 4A-F sind die Schleif Wirkungen etwa 12,5 ; 25 oder 5© /Ui von der in Fig. 3 wiedergegebenen wiederhergestellten Oberfläche gezeigt. Die Fig. 4A-0 zeigen Photographien der SchleifWirkungen unter I00X Vergrößerung, während die Fig. 4D-JS? diese Effekte unter einer Vergrößerung 2ooX wiedergeben. In den Fig» 4A-IP zeigt der große Einriß an der rechten Ecke unten ein ex- jeden Abbildung eine Reißlinie, die manuell angesetzt wurde, um die ursprüngliche Reißlinie identifizieren zu können» Biese Abbildungen demonstrieren eine Reihe von Fakten. Zunächst liegen Risse vor, die im Film unterhalb der Oberfläche existieren«. Im Gegensatz zur ziemlich kontinuierlichen Natur der ursprünglichen Reißlinie und der Oberfläche, wie sie Fig. wiedergibt, sind die Risse nach Wiederherstellung in Tiefen von etwa 12,5 bis 25 /um nicht gleichmäßig in ihrer Gestalt, sondern befinden sich in einer unterbrochenen Reihe, wie die Fig. 4A+3D sowie 4B+E zeigen. Die Risse waren nicht sichtbar oder kaum sichtbar unterhalb einer Tiefe von etwa 5o /um (Fig. 40+i¹). Verglichen mit den Fig. 4A+D und B+E sind die Risse nahe der Oberfläche bei der 12,5 /um-Probe kleiner als die Risse, die in? Bereich von 25 /um unterhalb der Oberfläche gezeigt sind, was darauf hindeutet, daß das Gaufrieren mit dem Ziele des Heilens oder Brneuem der Oberflächendefekte wirksam war.

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Spaltrißwerte in kp wurden mit diesen Proben erhalten. Die Werte von etwa o,o36, o,o41 und o,o73 kp waren die Rißwerte, die für die Filme erhalten wurden, welche entsprechend um etwa 12,5; 25 und 50 /um abgeschliffen worden waren. Spaltreißen ist ein quantitatives Maß für die Kraft, die erforderlich ist, damit der Riß durch die Reißlinie wandert. Die berichteten Werte wurden auf einem Instron-Tester mit einer Deformierungsgeschwindigkeit von etwa 25,4· cm pro Min. erhalten. Die Spaltrißwerte zeigen somit an, daß die Proben, in denen Risse vorliegen und die durch die Fig. 4A+D und B+E wiedergegeben sind, leicht rissen. Die letzte Probe mit 5o /um entferntem Material benötigte jedoch 2mal so viel Kraft, d.h. das 3fache auf der kp/25/um-Basis, um zu reißen. Wie oben erwähnt, waren die Risse nicht sichtbar oder kaum sichtbar bei dieser Probe.

Insofern zeigen die Abbildungen der Fig. 1-4- ganz eindeutig, daß der Plastikfilm mit einer in der Oberfläche gebildeten Kerblinie zwecks Schaffung einer Reißlinie gemäß den Prinzipien dieser Erfindung durch Gaufrieren der Oberfläche unter Hitze und Druck wiederhergestellt wird. Die Erneuerung der Oberfläche in dem gej&rbten Plastikfilm kann bewerkstelligt werden ohne eine Linie des Risses zu eliminieren. Außerdem wird demonstriert, daß nach Trennung der Oberfläche der Proben die Risse in höherem Maße erneuert werden, ersichtlich an den kleineren und unterbrochenen Rissen, in Nähe der Oberfläche, wenn man tiefere Schnitte heranzieht. Ferner wird das Verschwinden sichtbarer mechanischer Risse unterhalb der Oberfläche den größeren Kräften zugeordnet, die zum Reißen des Filmes erforderlich sind.

Die folgende Tabelle I vergleicht die mechanischen Eigenschaften eines durch Fig. 2 abgebildeten gekerbten Plastikfilms und eines erfindungsgemäß wiederhergestellten Films nach Fig. 1.

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Tabelle I

Film nach PiIm nach

Fig. 2 Fig. 1

Spezifisches Gewicht

g/cm⁵ 1,39 1,38

Flächengewicht, g/m² 19,7 17»1.

Maß, /um 139 122

Spaltreißen (kp), 22⁰G,
5o # rel. Feuchte

- anfangs ο,ο4·ο5 o,o31

- 1 Woche gealtert bei

6o 0 o,o445 o,o4o

- 3 Wochen gealtert bei

6o°0 ο, 04-32 ο, 04-32

Kerbschlagzähigkeit,
kp.cm/cm

- anfangs 197 4-oo

- 3 Wochen gealtert bei

6o°C 141,5 314-

Aus Tab. I geht hervor, daß der wiederhergestellte gekerbte Film ebenso leicht reißt wie der ursprüngliche gekerbte Film und etwa die gleiche Spaltrißfestigkeit aufweist. Der wiederhergestellte gekerbte Film zeigt jedoch die zweifache Schlagzähigkeit des ursprünglichen gejlßrbten Films, d.h. 4oo gegenüber 197· Nach 3wöchiger Alterung bei etwa 6o°0 bleiben die Schlagzähigkeiten verhältnismäßig gleich. Obwohl man erwarten sollte, daß der wiederhergestellte gekerbte Film langer hält und dem Angriff der Elemente besser widersteht, haben die vorliegenden Daten, auf beschleunigter Basis, dies nicht klar zu bestätigen vermocht. Die Erneuerung der Oberfläche des Films führt jedoch zu einer im wesentlichen kontinuierlichen Filmbildung über der Oberfläche der Kerbung, wodurch die Schmutzfestigkeit im wiederhergestellten Film erhöht wird. Bei dem herkömmlich gekerbten film nach Fig. 2 dringt zum Beispiel Schmutz in die

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Kerblinien ein und macht sie noch sichtbarer und das Produkt weniger handelsfähig.

Beispiel 2

Zur weiteren Veranschaulichung der Arbeitsprinzipien dxeser Erfindung wurde ein dreilagiger PVC-FiIm mit einer Stärke von etwa 2oo /um in gleicher Weise gekerbt wie in Beispiel 1 und unter den Temperaturbedingungen gemäß der gleichen oben dargelegten Technik übergaufriert. Bei Untersuchung des wiederhergestellten Films lagen keine sichtbaren Kerblinien vor, d.h. solche waren mit bloßem Auge nicht erkennbar. Außerdem hatte der EiIm gute Reißeigenschaften, die annähernd denen des Films aus Beispiel 1 entsprachen. Der Film wurde, abgesehen von dem Handreißversuch und der visuellen-üntersuchung, nicht weiter charakterisiert.

Beispiel 5

Andere Ausführungsformen dxeser Erfindung werden durch die folgenden Beispiele erläutert, bei denen die Laminierung die Wiederherstellungsmethode ist. Im Gegensatz zu den voranstehenden Beispielen, wonach praktisch ein Film im wesentlichen über der Oberfläche des gekerbten Plastikfolxenmaterxals durch Prägung ausgebildet wird, zeigen die folgenden Beispiele, daß eine solche Bedeckung oder Wiederherstellung durch Laminierung erreicht werden kann. Die Laminierung kann mit einer einzigen Schicht aus gleichem oder verschiedenem Material geschehen, jedoch unter Erhalt der Reißeigenschaften.

Um diese Modifikation zu bewerten, wurden weichgemachte PVC-Laminate auf einer Dake-Presse hergestellt. In dxeser Beispiels-

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serie wurde ein gekerbter Plastikfilm, hergestellt nach der in Beispiel 1 beschriebenen Technik, verarbeitet. In allen Fällen wurde ein gekerbter 15o /um messender einlagiger PVC-IiIm als die gekerbte Filmschicht eingesetzt. Alle Schichten waren PVÖ-Filme. Um die verschiedenen Ausgestaltungen zu testen, wurde die Stärke der oberen Lage variiert durch Verwendung von Filmen mit verschiedenen Abmessungen zwischen etwa 12,5 /um und etwa 15o /um. In bestimmten Fällen wurde eine Unterschicht der Struktur beigegeben. Alle Strukturen 1-6 werden in Tab. II beschrieben.

Tabelle II

Probe Obere Schicht Mittlere Schicht Untere Schicht

1 12,5 /um gekerbter Film keine

3 75 " " 75 /um

M- 15o " " keine

5 15o " " 15o ,um

6 3£ gekerbter Film gekerbter Film keine

Die Proben 1-6 wurden durch sandwichartige Kombination des

gebildet

gekerbten Eilms in solcher WeiseV daß Lagen entweder aus Doppel- oder Dreifachschichten vorlagen. In Probe 1 wurde der ELIm zwischen die polierten Chromplatten der Dake-Presse gesetzt und eine obere Schicht aus 12,5 /um PVC oben auf die gekerbte Seit© des Films gebracht. Die Platten und der sandwichar*tlg eingebettete Film wurden etwa 2 Min. auf etwa 93⁰G und unter 35 ϊφ/em erhitzt. Unter diesen Bedingungen war die Haftung zwischen der oberen Schicht und dem gekerbten Film angesessen« Unter ähnlichen Bedingungen wurden die Proben 2-6 her-

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gestellt. Die Stärke der oberen Schicht wurde auf etwa 75 /um in Probe 2 erhöht. In Probe 3 wurde zudem eine untere Schicht aus einem 75 /Um-Film aufgesetzt. Probe 4 bestand aus einer 15o /um starken oberen Schicht und Probe 5 hatte eine dreilagige Struktur aus einer I50 /um starken oberen und gleichstarken urueJÖren Schicht, die den gekerbten Film sandwichartig umgaben. Probe 6 entsprach der Laminierung von geiejSrbten Oberflächen, die einander zugewandt und um 9o° zueinander orientiert waren.

Im Falle aller Proben 1-6 konnten die Filme sehr zufriedenstellend gerissen werden. Bei Probe 6 konnte das Reißen sauber in jeder Richtung durchgeführt werden. Die letztere Konstruktion erlaubt verschiedene Modifikationen bei Herstellung eines reißbaren Plastikfolienmaterials, das deshalb genau zu rechtwinkligen und quadratischen oder dreieckigen und Rautenformen durch Ändern der Orientierungswinkel zugeschnitten werden kann. Jede der obigen Ausführungsformen zeigt, daß die Wiederherstellung der Oberfläche durch Laminierung erreicht werden kann, wobei die durch die Erfindung erreichbaren Vorteile sichergestellt sind.

Die Fig. 5-A. und B geben wie bei den Proben 1-6 die Oberflächenerneuerung durch Laminierung wieder. Speziell bei Probe 1 und in Fig. 5A, wo die obere Schicht von 12,5 /um transparent war, ist die Kerblinie, angedeutet durch die Pfeile, durch die obere Oberfläche des Films klar zu sehen. Die photographische Aufnahme zeigt die obere Oberfläche des Films unter einem kleinen Winkel, so daß die Filmkante auch gesehen werden kann. Die Rißlinie unter dem transparenten Film war noch feststellbar; dies könnte anzeigen, daß die Rißlinie nach Wärmelaminierung durch Wärme nicht geheilt wurde. Unter den Laminierungsbedingungen kann natürlich die Rißlinie geringfügig erweicht werden. Dennoch ließ sich empirisch zeigen, daß die Laminierung des

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kontinuierlichen Films an der oberen Oberfläche des gekerbten Folienmaterials zur Wiederherstellung der Oberfläche noch nicht die klaren Reißeigenschaften des gekerbten Plastikfilms eliminiert. In Fig. 5B wird unter 2ooX die Oberfläche wieder unter einem kleinen Winkel beobachtet, um die Kante zu zeigen; die Kerblinie ist durch die transparente obere Schicht sichtbar. Die transparente Oberschicht wurde benutzt, um die Existenz der Kerbung unterhalb der Oberfläche zu veranschaulichen, was das Reißen erleichtert. Durch Erhöhen der Stärke der oberen Schicht, selbst auf 15© /um oder sogar 45o /um, wurde noch nachgewiesen, daß das Gesamtlaminat immer noch leicht zu reißen war. Die Schlagfestigkeiten des laminierten gekerbten Films können ge&oeh wesentlich erhöht werden auf sehr hohe und erwünschte Werte. Die Filmschichten können selbstverständlich pigmentiert sein, um die sichtbare Kerblinie zu verdecken, wobei das Laminat reißbar bleibt. Außerdem können dekorative Laminate mit Reißfähigkeit hergestellt werden, die bisher nicht machbar waren.

Beispiel 4-

Xn ähnlicher Weise wie in Beispiel 3» wo Schichten aus ähnlichen thermoplastischen Materialien laminiert wurden, wurde das folgende zusätzliche Beispiel durchgeführt, in dem andere Materialien die Anwendbarkeit der Erfindung demonstrieren. Eine dünne Schicht aus vakuummetallisiertem Polyäthylenterephthalat-Film wurde auf dem gekerbten 15o /Um-Einzellagenfilm, der in den obigen Beispielen verwendet wurde, laminiert. Die Kerbung wurde in ähnlicher Weise wie bei der 15o /um-Einlagenprobe des Beispiels 1 erreicht. Die Laminierung wurde unter ähnlichen Bedingungen wie in den Beispielen 3 durchgeführt und das Übergaufrieren wurde unter ähnlichen Bedingungen wie in Beispiel 1 erhalten. Das Laminat konnte leicht entlang der Kerblinien sehr sauber und glatt gerissen werden. Daher können die Vorteile der Erfindung auch mit verschiedenen anderen Plastikmaterialien, sowohl des Thermoplasten-Typs, Metall- oder analogen Typs, als auch mit Substraten aus anderen reißbaren Materialien erzielt werden.

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Die Beschreibung und Arbeitsbeispiele haben demonstriert, daß neue Produkte aus Plastikfilm- oder -folienmaterial nach den Prinzipien der Erfindung erhalten werden können. Unter Anwendung sowohl der Gaufrier- als auch der Laminiertechniken kann ein gekerbtes Blatt wiederhergestellt werden durch im wesentlichen Bedeckung der gekerbten Seite mit einem Film oder einer filmbildenden Substanz. Im Falle der Gaufriertechnik unter Wärme und Druck wird die Oberfläche des ursprünglichen Materials erneuert und bildet einen im wesentlichen kontinuierlichen Film oder eine Schicht auf der Oberfläche und liefert zusätzliche Festigkeit und verbirgt die Kerbungen. Im Falle der Laminiertechnik wird der Film durch Anschichten eines vorgeformten Plastikfilms unter Laminierungstemperaturen und -drucken gebildet, um mehrlagige Strukturen zu erreichen. Wie oben auseinandergesetzt, können andere Techniken angewendet werden, um die Oberfläche wiederherzustellen, wie Erwärmen ohne Druck und sogar das Beschichten mit filmbildenden Substanzen auf der getßkVbten Seite des Plastikfilms, um die Oberfläche zu erneuern oder Festigkeit zu verleihen neben den anderen oben erwähnten Vorteilen. Jede dieser Ausgestaltungen zeigt, daß die Oberfläche des Films geheilt wird, öedoch ein Riß im Material verbleibt. Dieser Hiß kann, wie durch den oben entwickelten Rest der Kerbung veranschaulicht wurde, entweder durch mechanische Implemente wie Messer oder andere Instrumente oder durch das Gaufrieren selbst erhalten werden. Außerdem können solche Kerbungen oder Risse mit anderen Techniken erreicht werden, was für den Fachmann auf der Hand liegt.

Andere Modifikationen der Erfindung ergeben sich für den Fachmann aufgrund der obigen Beschreibung und der speziellen Arbeitsbeispiele.

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Claims

Patentansprüche

Λ A Yerfahren zur Herstellung eines Plastikfilms mit Reiß-Jfnien zu seiner Trennung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kerbung entlang einer Linie auf einer Oberfläche eines Plastikfilms gebildet wird, um eine Reißlinie vorzugeben, und die Oberfläche des gekerbten Films ohne Eliminierung der Reißlinie wiederhergestellt wird.
2. Yerfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerbfilmoberfläche durch Anwendung von Hitze und Druck wiederhergestellt wird.
3. Yerfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese Anwendung das Prägen der Oberfläche mit einem dekorativen Muster einschließt.
4-, Yerfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gekerbte lilmoberflache durch Anschichten einer Schicht an diese Oberfläche wiederhergestellt wird.

BORO MÖNCHEN: ST. ANNASTR. 11 MÖNCHEN TEL.: 083/22 S5«

TELEX: - S5S INVEN d

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TELEGRAMM:

INVENTION

BERLIN

TELEFON: BERLIN 030/891 60 030/892 23

BANKKONTO:
BERLIN 31

BERLINER BANK AG.
3695716000

POSTSCHECKKONTO: W. MEISSNER, BLN-W 122 82 -109
5. Verfahren nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß diese Schicht einen vorgeformten Plastikfilm aufweist.
6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Anschichtung einer zweiten Schicht auf der Filmseite gegenüber dieser gekerbten Oberfläche vorgesehen ist.
7· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine dieser Schichten thermoplastisch ist.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine dieser Schichten eine Metallfolie ist.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gekerbte Filmoberfläche durch Erhitzen der Oberfläche wiederhergestellt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese gekerbte Plastikfilmoberfläche durch Beschichten der Oberfläche wiederhergestellt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerbungslinie für das bloße Auge sichtbar ist und dann durch Wiederherstellen der Oberfläche überdeckt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennz eichnet, daß dieses Blattmaterial mehrere ' Reißlinien bildende Kerben aufweist, die im wesentlichen parallel zueinander verlaufen.
13· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Blattmaterial mehrere Kerblinien aufweist, die sich einander schneiden.

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14·. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet« daß dieses Plasttaiaterial ein thermoplastisches Material ist.
15· Verfahren zur Herstellung eines thermoplastischen Films mit Reißlinien zur Handtrennung desselben, dadurch gekennzeichnet« daß eine Kerbung entlang einer Linie auf einer Oberfläche eines Plastikfilms gebildet wird, um eine Reißlinie vorzugeben, und die gekerbte Oberfläche durch Anwendung von Hitze und Druck ohne Eliminierung der Linie des Risses wiederhergestellt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet« daß eine im wesentlichen kontinuierliche Schicht über dieser gekerbten Oberfläche gebildet wird.
17· Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet« daß diese Schicht durch Anschienten eines Piastifilms über dieser gekerbten Oberfläche gebildet wird.
18. Verfahren nach Anspruch 15· dadurch gekennzeichnet, daß diese Kerbung durch Schneiden eine? Rille in die Oberfläche des Films gebildet wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet« daß mehrere parallele Rillen in der Oberfläche des Films gebildet werden.

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20. Plastikfilm mit Reißlinien zur Trennung desselben, dadurch gekennzeichnet« daß ein Plastikfilm mit einer Kerbung, die in diesem entlang einer Linie gebildet ist, um eine Reißlinie zu schaffen, und eine diese Kerbung praktisch abdeckende Schicht vorliegt.
21. Film nach Anspruch 20, worin die Schicht ein kontinuierlicher dünner Film ist, der über dieser Kerbung gebildet wurde.
22. Film nach Anspruch 21, worin dieser Film durch Anschichtung eines Plastikfilms über dieser Kerbung gebildet wird.
23. Film nach Anspruch 20, worin diese Schicht, gebildet worden ist durch Wiederherstellung einer zuvor gekerbten Filmoberfläche unter Hitze und Druck.
24. Film nach Anspruch 20, in dem die Kerbung mit bloßem Auge nicht sichtbar ist.
25. Film nach Anspruch 20, worin die Schicht mit einem dekorativen Muster gaufriert ist.
26. Film nach Anspruch 20 mit mehreren Kerbungen, die eine

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_ Uj _

Yielzahl von Reißlinien bilden, die im wesentlichen parallel zueinander verlaufen, und einer diese Kerbungen abdeckenden Schicht.
27. Film nach Anspruch 26 mit Reißlinien, die sich einander schneiden.

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