DE2246051B2

DE2246051B2 - Verwendung von monoaxial gereckten Laminaten zum Herstellen eines luftdurchlässigen Verbundwerkstoffes

Info

Publication number: DE2246051B2
Application number: DE2246051A
Authority: DE
Inventors: Hachiro Yokohama Kanagawa Saito (Japan)
Original assignee: Nippon Petrochemicals Co Ltd
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1971-09-25
Filing date: 1972-09-20
Publication date: 1980-01-31
Also published as: AU450207B2; GB1387701A; FR2153403A1; DE2246051C3; JPS4840870A; AU4665372A; FR2153403B1; DE2246051A1; IT969352B

Description

Webstoffe *us gereckten Bändern aus thermoplastischem Kunststoff sind zwar bekannt, sie weisen jedoch insofern Nachteile auf, als sich die Bänder infolge ihres geringen Reibungskoeffizienten leicht verschieben, wodurch eine ungleichmäßige Maschenbildung in dem Gewebestoft' entsteht Schlimmstenfalls kommt es zur Bildung von großen Lücken in dem Webstoff und zu einem Verrutschen von aufeinandergestapelten Säcken aus dem Webstoff.

Dagegen erfordert die Herstellung von Vliesstoffen aus gestreckten Kunststoffbändern komplizierte Verfahrensschritte wie das Aufbringen von Klebemitteln oder das Beschichten der gestreckten Bänder mit einem Polymerfilm üum Fixieren der ^ängs- und Querbänder an ihren Kreuzstellen.

Darüber hinaus ist bekannt, e;.,en Polymerfilm mit einem einachsig gestreckten Film zu beschichten, wobei der Polymerfilm einen niedrigeren Schmelzpunkt hat als der einachsig gestreckte Film (DE-OS 20 13 465). Das Laminat wird dann in schmalere Bänder zerschnitten, aus denen dann ein Gewebe hergestellt wird. Dieser Versuch jedoch ist nur teilweise erfolgreich, da die Neigung der Bänder, während des Streckvorgangs eine unerwünschte Rißbildung in der Streckrichtung der Bänder zu verursachen, damit nicht vermieden wird, und die Haftfestigkeit zwischen den miteinander verbundenen Schichten ist gering, da die Laminierung nach dem Strecken erfolgt ist. Bei diesem nach der DE-OS 20 13 465 bekannten Verfahren zum Herstelien eines Laminats aus dünnen biegsamen Kunststoffschichten, die in Längs- und Querrichtung aufeinander gestapelt sind, führt man ein biegsames, dünnes, schichtförmigcs Material als Schußbahn kontinuierlich in Querrichtung über ein als Kettbahn kontinuierlich in Längsrichtung verlaufendes, dünnes, schichtförmiges Material, ergreift das Ende der Schußbahn der Zuführungsseitc der Schußbahn mit Hilfe eines Halteeicmentpaare:; und bewegt die Schußbahn über die Breite der Kettbahn weiter, schneidet die Schußbahn oberhalb der auf der Zuführungsseite der Schußbahn liegenden Kante der Kettbahn in Stücke, deren Länge im Wesentlichen der Breite der Kettbahn entspricht, und läßt durch freilassen des festgehaltenen Endes der Schußbahn über der anderen Kante der Kettbahn die abgeschnittenen Stücke in solchen Abständen periodisch auf die Kettbahn fallen, daß eine auf dieser abgelagerten Schicht erhalten wird, in der keine Zwischenräume zwischen aufeinanderfolgenden Schußbahnen verbleiben. Gemäß diesem Stande der Technik werden die Gewebe unter Verwendung eines Bindemittels oder eines Klebfilms fixiert, wobei eine feste Bindung nicht erreicht wird und das Erzeugnis, wenn ein Klebfilm als Fixiermaterial verwendet wird, luftdicht ist Ferner sind die zu streckenden Bänder keine zusammengesetzten

Bänder sondern aus einzelnen Filmen bestehend, so daß

eine Streckung in stärkerem Maß nicht durchgeführt werden kann, ohne daß ein Aufsplittern statefindet

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe

ίο zugrunde, einen vlies- oder gewebeartigen luftdurchlässigen Verbundwerkstoff herzustellen, der in zwei Richtungen sowohl reißfest als auch elastisch dehnbar ist

Diese Aufgabe wird durch die Eingangs beschriebene

!5 Verwendung von monoaxial gereckten Laminaten mit einer Grundschicht aus einem ersten thermoplastischen Kunststoff und mit einer Schicht aus einem zweiten, gegenüber dem ersten Kunststoff eine niedrigere Schmelztemperatur aufweisenden thermoplastischen Kunststoff, zum Herstellen des Verbundwerkstoffes ^CTe!öst.

Nach der DE-AS 11 61 679 ist ein Verfahren bekannt zum Herstellen einer siegelfähigen Verbundfolie, die aus mindestens zwei im plastischen Zustand verbindbaren Einzelfolien, von denen eine gestreckt ist, besteht bei dem man mindestens zwei im Schmelzfluß einen innigen Verbund eingehen:-« Kunststoffe mit verschiedenem Erweichungspunkt im Schmelzfluß vereinigt und anschließend bei einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes des bei höherer Temperatur schmelzenden Kunststoffes gemeinsam in einer oder zwei Richtungen reckt. Hierdurch entsteht eine luftundurchlässige Verbundfolie.
Aus der Zeitschrift »Technische Rundschau« 63. Jahrgang, 1971, Heft 7, Seiten 17 und 19 ist generell die Herstellung und die Verwendung von monoaxial verstreckten Folienstreifen aus Polyolefinen bekannt. Die Verwendung von Laminaten zum Herstellen von luftdurchlässigen Verbundwerkstoffen ist in dieser

Literaturstelle nicht berührt.

Aus der Zeitschrift »Kunststofi-Berater«. 15. Jahrgang, 1970, Heft 8, Seite 760 sind schließlich Extrusionsanlagen zur Herstellung von texturierten Fäden aus Verbundfolien bekannt. Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabenstellung wird in dieser Literaturstelle nicht berührt.

Anhand der schematischen Zeichnung von zwei erfindungsgemäß hergestellten Verbundwerkstoffen wird der Gegenstund der Erfindung nachfolgend näher erläutert.

F i g. I eine perspektivische Ansicht eines vliesartigen Verbundwerkstoffes und

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht eines gewebeartigen Verbundwerkstoffes.

Kunststoffschichten A sowie A' weisen eine höhere Schmelz- oder Erweichungstemperatur, Kunststoffschichten B sowie B' eine niedrigere Schmelz- oder Erweichungstemperatur auf. Jedes dargestellte Band der Verbundwerkstoffe besteht aus der Kombination A

bo und ß oder/I'und B'. Diese zusammengesetzten Bänder werden so angeordnet, daß die Kunststoffschichten A und A 'mit niedrigerer Schmelztemperatur aufeinanderliegen und daß die Schmelztemperatur dieser Kunststoffschichten A und A' so ist, daß es beim Verbinden der Kunststoffschichten Sund S'durch Erhitzen nicht zu einer Beeinträchtigung des elastischen Dehnungseffekts der Kunststoffschicht B bzw. B' kommt. Bei gewebeartigen Verbundwerkstoffen kann eine solche

Anordnung, bei der eine Schicht mit einer niedrigeren Schmelz- oder Erweichungstemperatur auf einer anderen Schicht der gleichen Schmelz- oder Erweichungstemperatur aufliegt, an jeder zweiten Kreuzstelle der gewebten Bänder erreicht werden.

Dabei braucht der Kunststoff der Kunststoffschicht A des in Längsrichtung verlaufenden gestreckten Bandes nicht unbedingt der gleiche Kunststoff zu sein wie der Kunststoff der Kunststoffschicht A'des quer verlaufenden gestreckten Bandes und genauso muß der ι ο Kunststoff der Kunststoffschicht B nicht der gleiche Kunststoff sein wie der Kunststoff der Kunststoffschicht B'. Es ist jedoch zu beachten, daß die Kunststoffschichten A und A' einen elastischen Dehnungseffekt, die Kunststoffschichten B und B' dagegen eine starke Bindekraft bewirken. Die Schmelz- oder Erweichungstemperatur der Kunststoffschicht Sund ß'sollte so sein, daß es beim Verbinden der beiden Kunststoffschichten B und B' durch Erhitzen unter Druck nicht zu einer Beeinträchtigung des elastischen Dehnungseffektes der Kunststoffschichten A und A'infolge der Hitze kommt

Der hier verwendete Begriff elastischer D^hnungseffekt bezeichnet eine Eigenschaft einer Kunststoffschicht, bei der das Kunststoffmolekül beim einachsigen Längsstrecken zu einer Länge, die um ein Mehrfaches größer ist als die ursprüngliche Länge, und bei einer Temperatur, bei der eine Ausrichtung der Moleküle möglich ist, in Streckrichtung ausgerichtet wird, mit dem Ergebnis, daß die Kunststoffschicht beim Einwirken einer Kraft quer zur Streckrichtung dazu neigt, in Längsrichtung zu reißen.

Der so hergestellte Web- oder Vliesstoff weist eine große Festigkeit in Längs- und Querrichtung auf; er ist leicht und von poriger Struktur. Ein solcher Verbundwerkstoff kann allein oder z. B. zur Verstärkung von Papier verwendet werden.

Die Bänder des vliesartigen Verbundwerkstoffes müssen nicht unbedingt im rechten Winkel, sondern können in jedem beliebigen Winkel übereinandergelegt werden.

Die nachstehenden Beispiele dienen der Erläuterung: Beispiel 1

Ein Extruder mit einer Schnecke von 120 mm Durchmesser und ein weiterer Extruder mit einer Schnecke von 90 mm Durchmesser wurden an eine Rundform angeschlossen. Dann wurden ein Polyäthylen hoher Dichte aus dem ersten Extruder und ein Äthylenvinylacetatmischpolymer aus dem zweiten Extruder extrudiert. De.· extrudierte Verbundschiauch wurde aufgeblasen und ergab eine gefaltete Verbundbahn mit einer Breite von etwa 1800 mm. Es wurde festgestellt, daß das Blasen des Polyäthylens hoher Dichte allein nicht leichter ist als das Blasen des zusammengesetzten Films aus Polyäthylen und dem Äthylenviiiylacetatmischpolymer. Die Verbundbahn hatte eine etwa 110 μπι starke Schicht Polyäthylen hoher Dichte und eine etwa 10 μπι starke Schicht aus Äthylenvinylacetatmischpolymer. Die Gesamtdicke betrug etwa 120 μπι. Die auf diese Weise hergestellte Verbundbahn wurde einachsig gestreckt, und zwar zu einer Länge, die etwa neunmal größer war als die ursprüngliche Länge, wodurch eine Breite von etwa 600 mm und eine Dicke von etwa 40 μΐη erzielt wurde. Dann wurde diese Verbundbahn zu 120 gestreckten Bändern von etwa 5 mm Breite zerschnitten. Eine Gruppe der Bänder wurde in Längsrichtung auf eine andere quer verlaufende Bändergruppe gelegt, und zwar so, daß jede Äthylenvinylacetatmischpolymerschicht auf eine andere zu liegen kam. Dann wurde das erhaltene Mehrschichtengebilde unter Druck auf etwa 100°C erhitzt, und man erhielt einen vliesartigen Verbundwerkstoff von 60 g/m².

Der aus diesen gestreckten Bädern hergestellte Verbundwerkstoff weist eine beträchtliche Festigkeit in Längs- und Querrichtung auf, er ist leicht und neigt nicht zur Rißbildung in Längsrichtung.

Beispiel 2

Zwei Extruder mit je einer Schnecke von 120 mm Durchmesser wurden an eine T-Form angeschlossen. Aus dem ersten Extruder wurde Polypropylen und aus dem zweiten Polyäthylen geringer Dichte extrudiert Die beiden Kunststuffschichten wurden in der T-Form durch Verschmelzen miteinander verbunden und in die Luft extrudiert, und zwar so, daß die Polypropylenkernschicht auf beiden Seiten mit dem Polyäthylen geringer Dichte beschichtet wurde. Unmittelbar danach wurde der Mehrschichtenfilm gepreßt, so daß eine Breite von etwa 180 mm erhalten wurde, wobei die Polypropylenschicht etwa 90 μηι und die beiden Schichten Polyäthylen geringer Dichte jeweils 30 μπι dick waren; die Gesamtdicke der beiden genannten Schichten betrug 60 um. Dementsprechend betrug die Gesamtdicke der Verbundbahn 150 μηι. Die Verbundbahn wurde dann zu etwa 15 mm breiten Bändern zerschnitten und dann einachsig zu einer Länge gestreckt, die etwa neunmal größer war als die ursprüngliche Länge, ^ro daß 120 etwa 50 μπι dicke gestreckte Bänder erhalten wurden. Diese Bänder wurden in einer Webmaschine gewebt und dann unter Druck auf etwa 120⁰C erhitzt, so daß ein gewebeartiger Verbundwerkstoff aus gestreckten Bändern von etwa 100 g/m² erhalten wurde. Der so hergestellte Verbundwerkstoff weist keine losen Maschen auf, ist sehr fest, von geringem Gewicht und bildet bei Gebrauch keine Längsrisse.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verwendung von monoaxial gereckten Laminaten mit einer Grundschicht aus einem ersten thermoplastischen Kunststoff und mit einer Schicht aus einem zweiten, gegenüber dem ersten Kunststoff eine niedrigere Schmelztemperatur aufweisenden thermoplastischen Kunststoff, zum Herstellen eines luftdurchlässigen Verbundwerkstoffes, wobei die Laminate in Reckrichtung zu Bändern geschnitten, die Bänder in wenigstens zwei im Winkel zueinander verlaufenden Lagen vlies- oder gewebeartig angeordnet und die Lagen mittels des Kunststoffes mit der niedrigeren Schmelztemperatur miteinander verbunden werden.