DE1778925A1

DE1778925A1 - Flachmaterial und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE1778925A1
Application number: DE19681778925
Authority: DE
Inventors: Osamu Fukushima; Hisao Miyahara; Yoshitami Saito
Original assignee: Kurashiki Rayon Co Ltd
Current assignee: Kurashiki Rayon Co Ltd
Priority date: 1967-06-22
Filing date: 1968-06-21
Publication date: 1971-08-19
Also published as: GB1205152A

Description

Flachmaterial und Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf Flachmaterial mit guter Oberflächenhärte, Feuchtigkeitsdurchlässigkeit und Biegsamkeit sowie auf ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Aus biegsamem Grundmaterial und aus aus einem Polymer-Kunststoff bestehender Überzugsschicht gebildete Flachmaterialien sind bekannt. Jedoch beträgt die Dicke der Überzugsschicht im allgemeinen mehr als 0,1 mm, so dass es insofern Nachteile gibt, als das spezifische Gewicht von Flachmaterialien mit hoher Feuchtlgkeitsdurchläeeigkeit weniger als 0,5 beträgt und ihre Härte gering ist, während Flachmaterialien mit hoher Oberflächenhärte ein spezifisches Gewicht von mehr als 1,0 aufweisen und ihre Flüssigkeitsdurchlässigkeit gering ist.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht in der Lösung

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der vorerwähnten Probleme, und zwar durch Angabe eines Flachmaterials mit hoher Oberflächenhärte, Flüssigkeitsdurchlässigkeit und Biegsamkeit sowie eines Verfahrens zu seiner Herstellung.

Flachmaterial nach der Erfindung ist daduroh gekennzeichnet, dass es aus faserigem Grundmaterial von hoher Biegsamkeit und P Feuchtigkeitsduröhlässigkeit und aus feuohtigkeitsdurchlässigem Polymerfilm mit einer Dicke von 0,02 bis 0,09 mm und einem spezifischen Gewicht von 0,6 bis 0,9 besteht.

Flachmaterial nach der Erfindung ist dadurch ausgezeichnet, dass es, obwohl seine Oberflächenhärte aufgrund der Überzugssohicht mit verhältnismässig hohem spezifischem Gewicht und hoher Dichte hoch ist, eine gute Biegsamkeit aufweist, weil es verhältnismässig dünn ist. Das vorstehend erörterte Flachmaterial wird beispielsweise mit Hilfe der folgenden Verfahren hergestellt, bei welchen eine Polymerlösung auf einen faserigen biegsamen Grundstoff in der Weise aufgebracht wird, dass eine Schicht aus dem Polymer entsteht, die nach dem Trocknen eine Dicke von 0,02 bis 0,09 mm aufweist, worauf die Sohicht aus dieser Polymerlösung mit auf das Polymer nicht lösend wirkendem Mittel behandelt wird, um sie bis zu einem solchen Grad gerinnen zu lassen, dass ihre Gerinnung fast beendet ist, ihre Fliessfähigkeit jedoch noch erhalten bleibt, worauf sie geprägt

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und dann durch Behandlung mit nichtlösendem Mittel zur vollständigen Gerinnung gebracht wird, auf die das Trocknen folgt. Andererseits kann die noch fliessfähige, geprägte Polymerschicht durch unmittelbares Trocknen der Schicht fertiggestellt werden.

Jedes beliebige und alle biegsamen Polymere werden erfindungegemäss in passender Weise benutzt, wobei insbesondere Polyurethanelastomere am besten sind. Ferner lässt sich auch eine Mischverbindung aus Polyurethanelastomer mit weniger als 50 % sonstiger Polymere, beispielsweise Polyvinylchlorid und Polyvinylacetat, entsprechend verwenden.

Hinsichtlich der Dicke der aufzubringenden Polymerlösungen ist es notwendig, dass die Schicht aus der Polymerlösung so dick ist, dass sie nach ihrem Trocknen eine Schicht mit einer Dicke von 0,02 bis 0,09 mm bildet. Das wesentliche Merkmal der Erfindung besteht darin, dass der aufgebrachte Polymerfilm sehr dünn ist.

Wenn der faserige Grundstoff mit 10 bis 90-Gew.# Wasser oder einer sonstigen Flüssigkeit getränkt wird, bevor eine Schicht aus Polymeric'sung auf ihn aufgebracht wird, wird die Haftfähigkeit zwischen dem Grundstoff und dem aufgebrachten Polymerfilm sowie die Biegsamkeit des Produkts verbessert. In die-

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sein Falle kann sowohl eine für das Polymer lösende als auch eine für das Polymer niohtlösende Flüssigkeit verwendet werden, jedoch ist es erwünscht, die für den faserigen Grundstoff nichtlösende Flüssigkeit zu verwenden, um seine Verschlechterung zu verhindern.

Es sind viele Arten von nichtlösenden Mitteln zur Gerinnung der Polymerlösung geeignet, jedoch wird im allgemeinen vorteilhaft Wasser verwendet.

Die Polymerschicht wird nicht eher geprägt, bis sie in einem solchen Grad geronnen ist, dass ihre Fliessfähigkeit teilweise erhalten ist. Das wesentliche Merkmal der Erfindung hängt auch mit diesem Verfahren zusammen.

Das Prägen ist wirksam zur Herstellung einer glatten Oberfläche und zum Aufbringen eines Musters. Jedoch hat erfindungsgemäss das Prägen nicht nur die vorerwähnten Aufgaben, sondern ausserdem die Aufgabe des festen Verdichtens der Polymerschicht bei teilweiser Fliessfähigkeit. Durch Prägen der Polymerschicht erreicht ihr spezifisches Gewicht etwa 0,6 bis 0,9» und ihre Oberflächenhärte wird vermehrt, wobei sie trotz ihrer Dichte eine gute Feuchtigkeitsdurchlässigkeit besitzt, weil bei einem Nassgerinnungsvorgang die gebildete feinporige Struktur erhalten bleibt.

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Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, dass das Prägen bei verhaltnismassig niedriger Temperatur durchgeführt wird. Ira&llgemeinen besteht die Möglichkeit, sofern das Prägen bei hoher Temperatur durchgeführt wird, dass die Schicht beschädigt bzw. hinsichtlich ihrer Eigenschaften verschlechtert wird. Deshalb ist es erwünscht, das Prägen bei niedriger Temperatur durchzuführen. Jedoch war es schwierig, da die Polymerschicht eine gewisse Fliessfähigkeit aufweisen muss, das Prägen j bei verhaltnismassig niedriger Temperatur durchzuführen. Die Erfindung hat den Vorteil, dass das Prägen bei einer niedrigen Temperatur von beispielsweise 40 bis 80 C ausgeführt wird, weil die erfindungsgemäss verwendete Polymerschicht ohne Temperaturerhöhung eine gewisse Fliessfähigkeit aufweist.

Die vorerwähnten Hauptmerkmale der Erfindung bestehen darin, dass:

1. die Überzugsschicht des Flachmaterials sehr dünn ist;

2. sie trotz ihrer Dichte eine gute Feuchtigkeitsdurchlässigkeit aufweist und

3. ihre Oberflächenhärte hoch ist.

Die Erfindung ist nachstehend anhand einzelner Beispiele näher erläutert, in welchen die angegebenen Anteile und Prozentsätze auf das Gewicht bezogen sind.

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Beispiel 1

Die Schmelze eines aus 45 Teilen Nylon-6 und 55 feilen Polystyrol bestehenden Gemische wurde zu Fäden gesponnen, worauf die Fäden in einem auf ISO⁰C erhitzten Luftbad auf das Fünffache ihrer ursprünglichen Länge ausgezogen, gekräuselt und so zugesohnitten wurden, dass man eine Stapelfc faser mit einer Feinheit von 3 Denier und einer Länge von 51 mm erhielt« Diese Stapelfasern wurden zu Bahnen verarbeitet, worauf die Bahnen zum Erzeugen von Filzmaterial nadelgelocht wurden. Das Filzmaterial wurde mit einer 20%igen Polyurethanelastomerlösung getränkt und danach in einer 55%igen wässrigen Dimethylformamidlösung verfestigt, in Wasser gewaschen, in heissem Toluol bei 80⁰C von Polystyrol befreit und getrocknet, so dass man einen weichen faserigen Grundstoff erhielt. Beide Flächen dieses faserigen Grundstoffs wurden geglättet und seine Dicke auf 1,10 mm eingestellt, indem seine beiden Oberflächen mit einer Bandklingenspaltmaschine zugeschnitten wurden.

Dieser faserige Grundstoff wurde durch Wasser geleitet und mit Wasser getränkt, worauf sein Wassergehalt auf 75 % herabgesetzt wurde, indem man ihn zwischen Abquetsohwalzen hindurchführte.

Das wasserhaltige faserige Grundmaterial wurde dann auf einer

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Seite bei einer Beschichtungsmenge von 250 g/m gleichmässig mit einer (Farbkörper enthaltenden) 15#igen Polyurethanelaetomerlösung beschichtet, worauf die Polyuretlianelastomerlösung zum Gerinnen gebracht wurde, indem die Masse 3 t5 min in Wasser von 23°C eingetaucht wurde. Unter dieser Bedingung wurde die Polyurethanelastomerlösung dem Aussehen nach zur fast vollständigen Gerinnung gebracht, jedoch blieb noch einige Fliessfähigkeit erhalten. λ

Das sich in diesem Zustand befindende Grundmaterial wurde bald nach seinem Herausnehmen aus dem Gerinnungsbad mit Hilfe einer auf 70 G erwärmten Prägewalze bei einem Druck von 2 t/m geprägt, worauf die Gerinnung des Polyurethanelastomers zu Ende geführt und gleichzeitig das Prägemuster fixiert wurde, indem das Grundmaterial erneut 10min in Wasser behandelt wurde. Dann wurde das erhaltene Material zum Erhalten des den Gegenstand der Erfindung bildenden Flachmaterials mit Hilfe einer auf 110 C erwärmten Trockentrommel getrocknet. "

Die Überzugsschicht aus Polyurethanelastomer auf dem so erhaltenen Flaohmaterial hatte eine Dicke von 0,039 nun» ein augenscheinliches spezifisches Gewicht von 0,82, eine Feueh-,tigkeitsdurchlässigkeit von 1620 g/m /2k Std., einen (Youngschen) Elastizitätsmodul von 1,10 kg/mm und nach dem Clemen-Härtetester eine Oberflächenhärte von weniger als 25. Mit anderen

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Worten weist das so erzielte Flachmaterial eine guteFeuehtigkeitsdurchlässigkeit, Biegsamkeit und Oberflächenhärte auf.

Beispiel 2

Das gemäss Beispiel 1 gewonnene faserige Grundmaterial wurde in Wasser eingetaucht, worauf sein Wassergehalt auf 75 % eingestellt wurde, indem es durch Abquetschwalzen hindurchgeleitet wurde. Darauf wurde das wasserhaltige faserige Grundmaterial auf einer Seite bei einer Beschichtungsmenge von 400 g/m gleichmassig mit einer (Farbkörper enthaltenden) 20%igen Polyurethanelastomerlösung beschichtet und das Polyurethanelastomer zum Gerinnen gebracht, indem das Grundmaterial bei 40°C für die Dauer von 10 min ineiner 50$igen wässrigen Dimethylformamidlösung behandelt wurde.

Die noch einige Fliassfähigkeit behaltende Polymerschicht wurde bei einer Temperatur von 70°C unter einem Druck von i t/m geprägt, worauf ihre Gerinnung zu Ende geführt wurde, indem die Masse 15 min in Wasser von 23°C behandelt wurde.

Das erzeugte Material wurde zum Erhalten des den Gegenstand der Erfindung bildendenFlachmaterials mittels einer auf HO⁰C erwärmten Trockentrommel getrocknet.

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Die Überzugsschicht aus Polyurethanelastomer auf dem so erhaltenen Flachmaterial hatte eine Dicke von 0,084 mm, ein augenscheinliches spezifisches Gewicht von 0,88, eine Feuchtigkeitsdurchlässigkeit von 1405 g/m /24 Std., einen (Youngschen) Elastizitätsmodul von 1,52 kg/mm und nach dem Clemen-Härtetester eine Oberflächenhärte von wertger als 30. Mit anderen Worten weist das so erzielte Flachmaterial eine gute Feuchtigkeitsdurchlässigkeit, Biegsamkeit und Oberflächenhärte auf.

Beispiel 3

Das gemäss Beispiel 1 gewonnene faserige Grundmaterial wurde auf einer Seite bei einer Beschichtungsmenge von 300 g/m gleichmässig mit einer mit 20 % Äthylenvinylacetat-Mischpolymer auf der Basis des Polyurethanelastomers gemischten 20$igen Polyurethanelastomerlösung beschichtet, worauf die aufgebrachte Polymerschicht zum Gerinnen gebracht wurde, indem { das beschichtete, faserige Grundmaterial 3,5 min in Wasser von 23°C behandelt wurde. Die noch einige Fliessfähigkeit behaltende Polymerschicht wurde mittels einer Prägewalze bei einer Temperatur von 65 C unter einem Druck von 2,5 t/m geprägt, worauf ihreGerinnung zu Ende geführt wurde, indem die Masse 15 min in Wasser von 23 C behandelt wurde. Dann wurde das erzeugte Material zum Erhalten des den Gegenstand der Er-

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findung bildenden Flachmaterials mittels einer auf 110 C erwärmten Trockentrommel getrocknet.

Die Überzugsschicht aus Polyurethanelastomer auf dem so erhaltenen Flachmaterial hatte eine Dicke von 0,075 nun, ein augenscheinliches spezifisches Gewicht von 0,79» eine Feuchtigkeitsdurchlässigkeit von 1290 g/m /2h Std., einen (Youngsohen) Elastizitätsmodul von 1,60 kg/mm und nach dem Clemen-Härtetester eine Oberflächenhärte von weniger als 30» Mit anderen Worten weist das so erzielte Flachmaterial eine gute Feuchtigkeitsdurchlässigkeit, Biegsamkeit und Oberflächenhärte auf.

Patentansprüche:

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Claims

T7 7 8 9 25 . J&ctaräf sJfüßer- PATENTANWAlTOlPL-INCIt-MDUEe-SORNER - _ PATENTANWALT D I PL-I NO. HAN S-H. WEY BERLIN-DAHLEM 33 · PODBIELSKIALIEE ί8 A4 8 MÖNCHEN 22 . Wl D E N M AYE RSTRASSE TEL. 0311-742*07 TElEGR. PROPINDUS TELEX 0184057 * TEL. 0811 · 225585 · TELEGR. PROPINDUS · TELEX 0524244 Berlin, den 21. Juni 1968 KURASHIKI RAYON CO., LTD., City /· J a pa n Patentansprüche

1. Flachmaterlal mit guter Oberflächenhärte,Feuchtigkeitsdurehlässigkeit und Biegsamkeit, dadurch gekennzeichnet, dass es aus biegsamem und feuchtigkeitsdurchlasaigem, faserigem Grundmaterial und einer feuchtigkeitsdurchlässigen Polymerschicht mit einer Dicke von 0,02 bis 0,09 mm und einem spezifischen Gewicht von 0,6 bis 0,9 besteht, die mit dem faserigen Grundmaterial verbunden ist.

2. Verfahren zur Herstellung eines Flachmaterials mit guter Oberflächenhärte, Feuchtigkeitsdurchlässigkeit und Biegsamkeit, dadurch gekennzeichnet, dass auf ein biegsames faseriges Grundmaterial eine Schicht aus einer Polymerlösung in der Weise aufgebracht wird, dass aus dem Polymer eine Schicht ent-

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steht, die nach ihrem Trocknen eine Dicke von 0,02 bis 0,09 mm aufweist, worauf die Schicht aus Polymerlösung mit einem für das Polymer nichtlösenden Mittel behandelt wird, um sie bis zu einem solchen Grad gerinnen zu lassen, dass ihre Gerinnung fast beendet ist, ihre Fliessfähigkeit jedoch noch erhalten bleibt, worauf die entstehende, noch fliessfähige Polymerfc schicht geprägt und dann verfestigt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfestigen der Schicht durch ihr völliges Gerinnen mittels Behandlung mit einem für das Polymer nichtlösenden Mittel mit nachfolgendes Trocknen erfolgt.

k. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfestigen der Schicht durch ihr unmittelbares Trocknen erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das biegsame faserige Grundmaterial vor dem Aufbringen der Schicht aus Polymerlösung mit Wasser oder einer sonstigen Flüssigkeit getränkt wird.

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