DE2325183A1 - Tuchartiger verbundschichtstoff und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

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Unsere Nr. 18 695

The Buckeye Cellulose Corporation Cincinnati, Ohio, V.St.A.

Tuchartiger Verbundschichtstoff und Verfahren zu seiner Herstellung - -

Die Erfindung betrifft tuchartige Verbundschichtstoffe aus dünnen Papier-"bzw. Nonwovenlagen sowie die Herstellung solcher Stoffe. Erfindungsgemäße Verbundschichtstoffe, im folgenden auch als Laminate bezeichnet, eignen sich als chirurgische Abdeckungen bzw. Operationstücher_s Kleidungsstücke, Handtücher, Planenmaterial und für andere Zwecke, für die normalerweise Gewebe verwendet werden. Die Verbundschichtstoffe werden erfindungsgemäß durch-Imprägnieren einer dünnen Mittellage, z.B. aus Papier, mit weichen, geschmeidigen und praktisch weichmacherfreien, klebrigen, praktisch nicht-wandernden Latexbindemittelfeststoffenj, die Einfriertemperaturen (glass transition temperatures) von etwa 10 bis etwa -8O⁰C_s vorzugsweise etwa

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-30°C, und Klebtestwerte von etwa 0,9-18,2 kg, vorzugsweise etwa 3,1-9,1 kg, aufweisen, in Anteilen von etwa 250-800 Z, bezogen auf das Fasergewicht der Mittellage, und folgendem Verbinden der Mittellage mit Aussenlagen, gegebenenfalls liiit Verstärkungslagen aus offenmaschigem Gewebe oder aus Strängen, erhalten. Die Latexbindemittelfeststoffe werden auf die Mittellage aus hochviskosen Emulsionen aufgetragen, die einen Latexbindemittelgehalt von etwa 40 bis etwa 80 Gew.% aufweisen. Die mit weichen Aussenlagen aus dünnem Papier oder Nonwoven versehene imprägnierte und gemäss einer bevorzugten . Ausführung mit praktisch nicht-gebundenem offenem Gewebe oder mit Strängen zwischen den Aussenlagen verstärkte imprägnierte Mittellage ergibt einen Verbundschichtstoff mit verbessertem tuchartigem Faltenwurf (Fall- oder Drapierungseigenschaft) und besserem tuchartigem Griff. Die Verstärkung' mit Strängen kann durch parallele Reihen von Verstärkungssträngen gebildet sein, die an beiden Seiten der Mittelschicht ,in unterschiedlichen Richtungen liegen. Auch gebundene, -offenmaschige Gewebe sind für die Verstärkung geeignet, besonders wenn die Gewebebindung durch Nachbehandlung des damit verstärkten Verbundschichtstoffes gelöst werden kann. Gemäss der US Patentschrift 3'301'746 hergestellte Papiere bzw. Faserlagen sind besonders als Material für die Lagen bzw. Schichten geeignet und können zur Bildung von Feuchtigkeitssperren, zur unterschiedlichen Färbung der Schichten und zum Erzielen flammhemmender Wirkungen.behandelt werden.

Beim erfindungsgemässen Verfahren werden Lagen aus dünnem Papier, Nonwoven bzw. Faservlies, vorzugsweise mit Verstärkungssträngen, zu festen geschmeidigen, saugfähigen und/oder flüssigkeitsabstossenden tüchartigen Verbundschichtstoffen für die oben angegebenen und v/eitere Verwendungen vereinigt. Die Erfindung beruht unter anderem darauf, dass die Mittel-

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schichtlage mit geschmeidigen, nicht-abwandernden Latexbindemittelfeststoffen aus viskosen Emulsionen in höherem Masse imprägniert wird, als dies bisher für 'die Imprägnierung mit Latexbindemittelfeststoffen üblich war. Dann wird die hochimprägnierte Mittellage an der Unterseite mit einer dünnen. Aussenlage vereinigt und kann mit einer Lage aus gebundenem oder nicht-gebundeneia offenmaschigem Gewebe bzw. mit einen solchen Gewebe, dessen Bindungen gebrochen sind, als Verstärkung versehen werden, bevor die Oberseite aufgelegt und das Ganze laminiert wird. Obwohl die Erfindung im folgenden überwiegend im Zusammenhang mit. dünnen papierartigen Lagen mit

Gewichten von etwa 1,5-50 g/m beschrieben wird, können auch gleichwertige weiche, geschmeidige Faserschichtgebilde nach Art der Nonwovens verwendet werden. Bei Verwendung von offenmaschigem Verstärkungsgewebe wird die Aussenschicaclage auf der Verstärkungsseite des Laminates mit der imprägnierten Mittelschichtlage durch taschenartige Bindungsstellen verbunden,

senschicht umgeben aber nicht an diese gebunden sind/oie Verstärkung kann aber auch durch entweder wellenförmige oder praktisch parallele Reihen von Verstärkungssträngen gebildet werden, die in unterschiedlichen bzw. entgegengesetzten Richtungen auf den entgegengesetzten Seiten der Mittelschicht angeordnet sind.

Bisher wurden Verbundschichtstoffe dadurch hergestellt, dass exne Mittellage aus dünnem Papier mit Latexbindemittelfeststoffen unterschiedlicher physikalischer Eigenschaften imprägniert und die imprägnierte Lage mit dünnem Papier belegt wurde.· In einigen Fällen wurde das entstehende Verbundgebilde mit Verstärkungsgewebe versehen» Bei diesen Anwendungen der Schichtverbundtechnik bestand das Ziel in der Entwicklung ei- ■ nes Verbundschichtstoffes bzw. Schichtverbundes mit !„bezug auf. Festigkeit,- Griff, Biegsamkeit und Saugfähigkeit tuchar-

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tigen Eigenschaften. In der Praxis hat es sich als schwierig oder unmöglich erwiesen, alle gewünschten funktionellen Ei- ■ genschaften in einem einzigen Blattmaterial zu vereinigen. Man hat die Verbundblätter vereinigt und dann beispielsweise durch Tauchen mit einem abwanderungsfähigen Latex imprägniert. Das erhaltene Verbundmaterial ist bezüglich Saugfähigkeit und Griff nicht befriedigend. Wenn ein derartig durchgehend gebundener Verbundstoff mit einer Mittellage aus in üblicher Weise gebundenem Verstärkungsgewebe versehen wurde und die Verstärkungseinlage die für die Entwicklung einer tuchartigen Festigkeit ausreichende Eigenfestigkeit hatte, neigte der Verbundstoff überdies zur Versteifung und ungenügender Geschmeidigkeit. Insgesamt haben die lange andauernden Versuche der Verbundstoffherstellung keine zufriedenstellend tuchartigen Papierverbundschichtstoffe ergeben. Die bisher als Ersatz für gewobenes Material verwendeten Verbundschichtstoffe sind' zwar in mancher Hinsicht verbessert, aber inbezug auf Faltenwurf (Fall- bzw. Drapierungseigensehaften) und Festigkeit mit gewobenem Material nicht vergleichbar.

Beispiele für Verfahren zur Herstellung von blattförmigen und laminierten Werkstoffen sind schon in recht alten Patentschriften, z. B. der US Patentschrift I¹660'924, aber auch in spätereil Patentschriften, z. B. der US Patentschrift 2'668'787, in v/elcher eine Verstärkungsmethode erläutert ist, beschrieben. In weiteren Patentschriften ist die Technik der Blattimprägnierung, der Laminierung bzw. Verbundschichtstöffherstellung und Verstärkung beschrieben. Hierzu gehören die US Patentschriften Nrn. 2"923'653, 2'931'749, 2'954'816, 2'954¹Sr?, 3Ό63Μ54, 3'546'056, 3'567'566, 3'629'047. Weitere Entwicklungen auf dem Gebiet der Verbundschichtstoffherstellung sind in der belgischen Patentschrift Nr. 710*228 sowie in den britischen Patentschriften Nrn. 1'116'826, l'200'235 und I¹185'227 beschrieben.

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Es wurde nun gefunden, dass die tuchartigen Eigenschaften von Verbundschichtgebilden einschliesslich solcher aus sehr dünnem Papier (sogenannte Tissue-Papiere) bzw. papierähnliche Nonwoven bzw. Faservliese mit dem Gewicht der dünnen "Tissue"-Papiere gegenüber- dem Stand der Technik ganz erheblich verbessert werden können. Nonwovens bzw. Faservliese, die hier ebenso wie "Tissue"-Papiere als eine oder mehrere Lagen zur Herstellung der vorliegenden tuchartigen Verbundschichtstoffe verwendet werden können, sind beispielsweise spinngebundene Schichtstoffe, kardierte und luftabgelegte Schichten sowie langfaserige nassabgelegte Schichtstofftypen aus Natur- oder Synthesefasern,^ ζ. B. aus Polyolefinen, Polyamiden und verschiedenen Reyons. Ausserdem können die gemäss US Patentschriften Nrn. 3'320'117 und 3'553·078 hergestellten Schichtwer.kstoffe aus Reyonfasern als Lagen bzw. Schichten für die vorliegenden tuchartigen Verbundschichtstoffe, verwendet v/erden.

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gemäss erzielbare. Eigenschaftsverbesserung- zum Teil durch Applikation von grösseren als üblichen Mengen genau beschriebener weicher klebriger nicht-abwandernder Bindemittelstoffe auf einermittig angeordneten und aussenseitig mit weiteren dünnen papierartigen Lagen versehenenLage aus dünnem papierartigem Material mit oder ohne dazwischenliegenden Gewebeoder Strangverstärkungen erreichbar. Für die. besten tuchartigen Eigenschaften der vorliegenden Verbundschichtstoffe ist es zweckmässig, dass die im Verbund vorhandenen Verstärkungsgewebe bzw. Verstärkungsstränge solcher Art sind, dass ihre einander benachbarten oder kreuzenden Stränge, im fertigen tuch-, artigen Verbundschichtstoff nicht haftend bzw. klebend gebunden sind. Man kann Verstärkungen, ζ. B. offenmäschiges Gewebe, zunächst in gebundenem Zustand in den Verbünd einführen. Tuchartige Verbundschichtstoffe aus dünnen Papieren bzw. papier- > ähnlichen Werkstoffen mit verbesserten Faltenwurfeigenschaf-

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ten können erfindungsgeraäss auch mit gebundenen Gewebeeinlagen, z. B. aus dem in der Polstertechnik als Weissbezug bezeichneten Tuch, hergestellt werden. Solche tuchartigen Verbundschichtstoffe zeigen im Vergleich zu Verbundschichtstoffen des Standes der Technik mit vergleichbarem Flächengewicht einen verbesserten Faltenwurf. Ein weiteres wesentliches Merkmal dieser erfindungsgemässen tuchartigen Verbundschichtstoffe besteht darin, dass die Garne der Gewebe- oder Strangverstärkung mit den Aussenschichten des Verbundes nicht in erheblichem Masse klebend bzw. haftend verbunden sind. Vorzugsweise werden allfällige Bindungen zwischen im Verbund aneinanderiiegenden Verstärkungssträngen durch Bearbeitung praktisch zerstört. Spezielle Eigenschaften für bestimmte Verwendungszwecke, beispielsweise wenn die beiden Aussenschichten des Verbundes unterschiedliche Färb- oder Saugfähigkeitseigenschaften aufweisen sollen, können bei erfindungsgemässen Verbundschichten einfach erzielt werden. Bei gewobenem Material waren solche Eigenschaften schwierig oder nicht erzielbar.

Gemäss der Erfindung wurde gefunden, dass im Vergleich zu bekannten, ähnlich verwendbaren Werkstoffen mit vergleichbarem Flächengewicht verbesserte Verbundschichtstoffe' mit tuchartigen Festigkeiten und Faltenwurfeigenschaften, geringer statischer Aufladungsneigung und Saugfähigkeit dadurch hergestellt werden können, dass -zunächst eine Mittelschichtlage aus dünnem Papier oder entsprechendem Nonwoven mit grösseren als üblicherweise verwendeten Mengen einer konzentrierten nicht-abwandernden wässrigen Emulsion eines geschmeidigen Latex imprägniert wird« Für die Erfindung geeignete Latexbindemittelfeststoffe solcher wässriger Emulsionen haben Glasumwandlungstemperaturen (Einfriertemperatur oder Umwandlungstemperatur zweiter Ordnung) von etwa 10 bis etwa -80 C, vorzugsweise -30 C, Klebtestwerte gemäss · unten gegebener Definition von etwa 0,9 bis etwa 18 kg (2-40 Pfund), vorzugsweise etwa 3 bis etwa 9 kg. Die wässrigen Emulsionen werden in solchen Mengen aufgetragen, dass eine

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Ablagerung von etwa 250 % bis etwa 800 % und vorzugsweise etwa 300 % Latexbindemittelfeststoffen, bezogen auf das Fasergewicht der Mittelschichtlage gesichert ist. Wie im folgenden erläutert, ist sowohl ein ungewöhnlich hoher Latexbindemittelfeststoffgehalt der wässrigen Latexemulsion als auch der ungewöhnlich hohe, auf die Mittelschichtlage aufgebrachte Latexbindemittelfeststoff-Prozentwert von Latex mit bestimmten Eigenschaften für das Erzielen der hier erreichten tuchartigen Laminateigenschaften wesentliche Die imprägnierte Mittelschichtlage wird dann, gegebenenfalls nach Einführung einer Verstärkung auf eineroder beiden Seiten mit Aussenschichtlagen vereinigt. Dadurch, dass der als Imprägnierungsmittel verwendete Latex ein nicht-abwanderndes Material ist, wird sichergestellt, dass der Feststoffgehalt der Lateximprägnierung im wesentlichen in der Mittelschichtlage bleibt und die Aussenflachen dieser Lage nur so stark kleben, als für die Verbindung mit den Aussenschichtlagen an den Laminatgrenzflächen insgesamt nötig ist» Bei Verwendung von Verstärkungs-^ strängen überbrücken die Aussenschichtlagen die einzelnen VerstärkuxY<3ssträra$e toi, die SUäftcp te Y§ES^K\M<täW" bes ohne klebende Verbindung mit den Strängen. Die Verwendung von praktisch nicht-abwandernder wässriger Latexbindemittelfeststoff emulsion ist wichtig, damit die Latexbindemittelfeststoffe im wesentlichen dort bleiben, wo sie durch Imprägnierung der Mittelschichtlage vorliegen.

Zum Erzielen der Faltenwurf- und Griffeigenschaften der vorliegenden tuchartigen Laminate ist es wichtig, dass in den Aussenschichtlagen praktisch keine Latexfeststoffe vorhanden sind. Wären dort derartige Latexfeststoffe vorhanden, so würden sie zwischen einzelnen benachbarten Fasern in den Aussenschich-lagen und an deren Aussenflachen versteifende Bindungen bilden, was zu einem weniger geschmeidigen und drapierbaren tuchartigen Laminat mit gröberem Griff führen würde.

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Die gewünschte Begrenzung der Latexbindemittelfeststoffe in den Aussenschichtlagen ist dann gegeben, wenn die Latexfeststoffe nur mit denjenigen Fasern in den Aussenschichtlagen Bindungen erzeugen, die der mit Latex imprägnierten Mittel-.schichtlage benachbart sind.

Zum Erzielen der besten tuchartigen Laminateigenschaften gemäss der vorliegenden Erfindung werden im allgemeinen nichtgebundene offenmaschige Gewebe nach Art von Gaze, Nesselgewebe, Tüll oder Weissbezug als Verstärkungslagen bevorzugt. Nicht-gebunden bedeutet hier den Zustand, bei welchem die einzelnen Stränge des als Verstärkung verwendeten Gewebes bzw. die als Verstärkung verwendeten Faserstränge nicht in klebender oder haftender Weise an ihren gegebenenfalls vorhandenen Kreuzungspunkten miteinander verbunden sind. Dies. ist im allgemeinen für die Entwicklung der überraschend guten Faltenwurf- bzw. Drapiereigenschaften erfindungsgemässer tuchartiger Laminate wesentlich. Der gewünschte nicht-gebundene Zustand kann entweder durch Fehlen einer Bindung an Kreuzungspunkten der Stränge, durch Zerstörung ursprünglich vorhandener Bindung bei der Verarbeitung des tuchartigen Laminates oder durch Anordnung von in entgegengesetzten bzw. unterschiedlichen Richtungen vorgesehenen Verstärkungssträngen an den entgegengesetzten Seiten der Mittelschichtlage erzielt werden. Durch bevorzugte Anordnungen der verwendeten Schichtlagen können bestimmte v/eitere .Vorteile beim Flammfestmachen und bei der Erzeugung von Flüssigkeitssperren im vorliegenden Laminat erzielt werden. Das tuchartige Laminierungsprodukt, d. h. der Verbundschichtstoff, kann beispielsweise an einer Seite saugfähig und an der entgegengesetzten Seite durch Behandlung der Aussenschichtlage entweder mit einer Feuchtigkeitssperre oder mit feuchtigkeitsabweisenden Eigenschaften versehen^swerden, indem die entsprechende Aussenschichtlage gesondert" oder zusammen mit der Mittelschicht— lage vor dem Imprägnieren der Mittelschichtlage mit Latexbin-

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demittelfeststoffen und der Laminierung mit einem wasserabstossenden Material behandelt wird.-Man kann auch das ganze tuchartige Laminat nach Verbindung der Lagen und Trocknung wasser- und alkoholabstossend machen. Wasser- und alkoholabstossend machende Mittel, die Fluorkohlenstoffwachs sowie Streckmittel enthalten und aus Lösungsmitteln aufgetragen v/erden, sind zur Gesamtbehandlung vorgebildeter tuchartiger Laminate besonders geeignet, weil" Lösungsmittel die Faser-Faser-Bindungen des Laminates nicht stören, wie dies im Falle der Imprägnierung und Wiederbenetzung mit wässrigen Zubereitungen der Fall wäre.. In ähnlicher Weise kann eine oder können beide Aussenschichtlagen vor der Verbindung zum Laminat, gefärbt werden, so dass das fertige Laminat unterschiedlich gefärbte Aussenschichten aufweist. Erfindungsgemäss können verschiedene Kombinationen von Färbungs-, Feuchtigkeitsabweisungs- und Feuchtigkeitssperreffekten durch Behandlung der 24ittelschichtlage und/oder der Aussenschichtlagen vor dem Laminieren erzielt werden. Die vorliegenden tuchartigen Laminate können auch mit antistatisch machenden Mitteln behandelt werden, wenn die überraschend geringe statische' Aufladung sfähigVLGit dös fcriialt&MSY ft&tfcli&lS IVQCtl .WIStAlKt \Zt~ den soll. Die Erfindung umfasst ferner die Verwendung von Verstärkungsgewebe auf beiden Seiten der Mittelschichtlage für tuchartige Laminate besonders hoher Festigkeit. Charakteristisch für die vorliegenden tuchartigen Laminate ist die im Vergleich zu bekannten Blattstofflaminate.n ausserordentlich gute Eignung für die volle Entwicklung ihrer Geschmeidigkeit und ihrer Faltenwurfeigenschaften durch Anwendung mechanischer Kachbehandlungen, etwa Kreppen, Behandlung unter Gummibändern bei unterschiedlichem Zug (z. B. nach der unter der Bezeichnung "Clupak"-Verfahren bekannten Methode), Prägen, Knopfbrechen und anderen üblichen Nachbehandlungsverfahren. Die Verwendung von dünnen Papieren bzw. papierähnlichen Werkstoffen, die gemäss US Patentschrift 3'301"746

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hergestellt sind, als Schichtlagen für die vorliegenden Verbundschichtstoffe stellt eine bevorzugte Ausführungsforin dar.

Bevorzugte Ausführungsformen erfindungsgemässer tuchartiger Verbundschichtstoffe v/erden anhand der Zeichnungen erläutert, in welchen gleiche Komponenten durch gleiche Ueberweisungszeichen bezeichnet sind. Es zeigen:

Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen tuchartigen Verbundschichtstoffe in perspektivischer Ansicht, wobei die Schichten an einer Ecke zur besseren Darstellung der imprägnierten Mittelschichtlage und der Aussenschichtlagen aufgebogen dargestellt sind,

Fig. 2 einen vergrösserten Querschnitt nach 2-2 von Fig. 1, zur Darstellung der Anordnung der Latexbindemittelfeststoffe in der Mittelschichtlage und des praktisch völligen Fehlens von Latexbindemittelfeststoffen in den Aussenschichtlagen,

Fig. 3 eine andere bevorzugte Ausführungsform 'des- erfindungsgemässen Verbundschichtstoffes mit Verstärkungsgewebe auf einer Seite der imprägnierten Mittelschichtlaga in perspektivischer Ansicht, wobei eine Ecke zur besseren Darstellung der nicht-gebundenen Gewebeeinlage aufgebrochen bzw. mit aufgebogener Schicht dargestellt ist, ■

Fig. 4 einen vergrösserten Querschnitt nach 4-4 von Fig. 3 zur Darstellung, der Anordnung des Verstärkungsgewebes und der 'taschenförmigen Einbindung durch die ,aussenschichtlagen ohne Klebbindung derselben an den Gewebe-"strängen,

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Fig. 5 eine weitere bevorzugte Äusführungsform des erfindungsgemässen Verbundschichtstoffes mit parallelen V.erstärkungssträngen auf entgegengesetzten Seiten der mit Latex imprägnierten Mittelschichtlage in perspektivischer, teilweise aufgebrochener Darstellung,

Fig. 6 einen vergrösserten Querschnitt nach 6-6 ton Fig..5, und

Fig. 7 ein Diagramm zur Darstellung der Abhängigkeit der Ge- -schmeidigkeit ausweislich Faltenwurf-Index vom prozentualen Latexbindemittelfeststoffanteil der Imprägnierung bei erfindungsgemässen Verbundschichtstoffen.

Der in Fig. 1 dargestellte tuchartige Verbundschich-fcstoff 1 besitzt eine Vliesmittelschicht 2_t eine untere Vliesschicht 3 und eine obere Vliesschicht 4, Die einzelnen Vliesschichten. bzw. Lagen 2, 3, 4 haben "jeweils ein Gewicht {'Flächen--oder-Grundgewicht) von etwa 1,5 bis etwa 50 g/m „ vorzugsweise etwa :«- 3.5 g/m (entsprechend etwa 1-30 bzw= 9 Pfund pro 3000 Quadratfuss).

Obwohl Einzelvliesschichten mit Flächengewichten von jeweils

etwa 3 .'"3.5 g/m bevorzugt werden, können tuchartige Laminate 1 auch aus einzelnen Vlieslagen mit unterschiedlichen Flächengewichten im oben~ angegebenen Bereich hergestellt werden. Beispielsweise können die Mittelvliesschicht 2, die untere Vlies— schicht 3 und die obere Vliesschicht 4 jeweils aus Lagen mit

Gewichten von jeweils 9 g/m bestehen. Bei anderen Ausführungs— formen des tuchartigen Laminates kann jedes der einzelnen Vliese entweder ein anderes Flächengewicht aufweisen, oder aber die Mittelschichtlage kann mit einer Unterschichtlage und einer Oberschichtlage mit jeweils entweder höherem oder niedri-

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gerem Flächengewicht als die Mittelschichtlage belegt-sein. Auf diese Weise kann der tuchartige Verbundschichtstoff für· spezielle Zwecke einseitige Flächengewichte bzw. unterschiedliche Gesamtflächengewichte aufweisen.

Wie oben erwähnt, bestehen die einzelnen Schichten des tuchartigen Laminates 1 aus geschmeidigem dünnem Papier, papierartigem Material bzw. Nonwoven, d. h. allgemein aus dünnem Vlies. Alle üblichen dünnen Vliesstoffe, seies nach Art der "Tissue"-Papiere oder vergleichbarer Nonwbvens mit Flächengewichten im angegebenen Bereich, sind zur Verwendung für die Erfindung geeignet und können entsprechend einer gewünschten Verstärkung bestimmter Eigenschaften des Verbundschichtstoffes gewählt "werden. Die einzelnen Vlieslagen bzw. -schichten sind vorzugsweise vor Einarbeitung in den Schichtverbund gekreppt oder anderweitig in gleichwertiger Weise behandelt. Wegen der bestimmten Werkstoffen dieser Art eigenen Weich— heits:-, Fülligkeits- und Saugfähigkeitseigenschaften" stellen ■ die in der US Patentschrift 3''3Ol'764 beschriebenen Papierprodukte ein besonders bevorzugtes Schicht- bzw. Lagenmaterial für die Herstellung der vorliegenden Laminate dar.

Wie oben erwähnt, beruhen die besonderen tuchartigen Eigenschaften der vorliegenden Verbundschichtstoffe in erheblichem Masse auf der Konzentration der weichen geschmeidigen, im wesentlichen weichmacherfreien Latexbindemittelfeststoffe in der Mittelvliesschicht. Die Anwendung ausserordentlich starker Imprägnierungen mit Latexbindemittelfeststoffen be-.stimmter Eigenschaften in den angegebenen Bereichen der Mittelvliesschicht ist auch zum Erzielen der verbesserten Faltenwurfeigenschaften der hier beschriebenen tuchartigen Verbundschichtstoffe 1 notwendig. Der Beitrag der vorliegenden Erfindung zur Bereicherung der Technik zeigt sich unter ande-

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rerc dadurch, dass der tuchartige Faltenwurf vom Zusatz der Latexbindemittelfeststoffe in der beschriebenen Weise zur MitteLvliosschicht bzw. -lage im angegebenen Prözcntbercich abhängt, dagegen relativ unabhängig vom Flächengowicht der Mittelvliesschicht ist.

Für das Imprägnieren der Mittelvlieslage 2 für einen tuchartigen Verbundschichtstoff 1 wird eine wässrige Emulsion geschmeidiger, weicher und praktisch weichmacherfreier Latexbindemittelfeststoffe verwendet, die Glasumwandlungstemperaturen (Einfriertemperatur, Umwandlung zweiter Ordnung) von etwa 10 bis etwa -JO C, vorzugsweise etwa -30 C, und Kleb- ■ testwerte von.etwa 0,9-18 kg (etwa 2 bis etwa 40 Pfund), vorzugsweise etwa 3-9 kg (etwa 7 bis etwa 20 Pfund) besitzen. Die wässrigen" Emulsionen sind solche nicht-abwandernder Art und haben einen Gehalt an Latexbindemittelfeststoffen von etwa 4 0 bis etwa 80 Gew.% und vorzugsweise 65 Gew.%. Die bevorzugten wässrigen Emulsionen von Latexbindemittelfeststoffen haben maximale mittlere Teilchengrösse'n von etwa 5 Mikron. Für die Erfindung geeignete Latexbindemitteifeststoffe sind Polymere bzw. Copolymere von Acrylsäureestern, die hier allgemein als Acrylharze bezeichnet werden, Vinylacetat/Aethylen-Copolymere, Styrol/Bu-tadien-Copolymere, Vinylchlorid-Polymere, Vinylidenchlorid-Polymere, Vinylchlorid/Vinylidenchlorid-Copolymere, Acrylnitril-Copolymere.und Acrylharz/Aethylen-Copolymere. Wässrige Emulsionen· solcher Latexbindemittelfo3tstoffe enthalten meist Tenside. Vorzugsweise werden die Tonside während der Wärmetrocknung so verändert, dass sie nicht mehr zur Wiederbenetzung geeignet sind. Von den angegebenen Latexbindemittelfeststoffen werden die Aprylpolymercn und Vinylacetat/Aethyler.-Copolymeren bevorzugt. Eine für die Erfindung geeignete Acrylpolymer-Wasseremulsion ist beispielsweise _r von der Firma Rohm & Haas unter der Bezeichnung "E-920"

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erhältlich. Eine spezielle wässrige Emulsion von Latexbinde-, mittelfeststoffen vom Typ der Vinylacetat/Aethylen-Copolymeren ist von der Firma E. I. du Pont de -Nemours and Company unter der Bezeichnung "SW-5-2685-2" erhältlich.

Gemäss Fig. 1 wird das ,tuchartige Laminat 1 durch Imprägnieren der Mittelvlieslage 2 mit etwa 250 bis etwa 800 %, vorzugsweise etwa 300 % (bezogen auf das Fasergewicht.der Mittelvlieslage 2) weichen, geschmeidigen Latexbindemittelfeststoffen 5 mit den oben angegebenen physikalischen Eigenschaften erhalten. Der angegebene Imprägnierungsbereich ergibt eine Mittelvlieslage 2, die etwa 71 bis.etwa 89 % und vor- . zugsweise 75 % Latexbindemittelfeststoffe 5'(bezogen auf das Gesamtgewicht der darin enthaltenen Fasern und Latexbindemittelfeststoffe 5) enthält. Die Latexbindemittelfeststoffe 5 werden aus den oben angegebenen wässrigen Emulsionen aufgetragen, die etwa 40 bis etwa 80 Ges.%.und vorzugsweise etwa §5 Gew.% Latexbindemittelfeststoffe 5 enthalten. Derartige wässrige Emulsionen von Latexbindemittelfeststoffen 5 können durch Klotzen mit Walzen, Aufsprühen oder mit anderen üblichen Systemen zum Auftragen von Imprägnierungsmaterialien auf Papier einschliesslich von Tiefdruck- bzw. Intaglio-Beschichtungsverfahren aufgetragen werden.

Die imprägnierte Mittelvlieslage 2 wird unmittelbar nach der Imprägnierung zur Bildung des tuchartigen Verbundschichtstoffes 1 mit der unteren Vlieslage 3 und der oberen Vlieslage 4 verbunden,d.h. laminiert. Die Verbindung erfolgt vorzugsweise in mindestens einem Niederdruckwalzenspalt,' ζ. Β. zwischen gummibeschichteten Walzen, damit Fülligkeit, Griff und Weichheit des tüchartigen Laminates 1 erhalten bzw. verstärkt werden. Wegen der den Laminaten eigenen Fülligkeit und Rückfederungseigenschaften kann auch mit Metallwalzen laminiert werden. Es können auch andere Mittel zur Verbindung unter niedrigem Druck, beispielsweise Verbindung über einem

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Vakuurakasteri oder Ziehen über einen Stab, einzeln oder zusammen mit Walzenspalten verwendet werden.

Nach dem Verbinden-der imprägnierten Mittelvlieslage.2_t der unteren Vlieslage 3 und der oberen Vlieslage 4 wird das tuchartige Laminat 1 zur Entfernung des Wassers und gewünschtenfalls zur Vernetzung bzw. Vulkanisierung des Lateximprägnierungsmittels in der Wärme getrocknet. Eine derartige Wärmetrocknung kann mit üblichen Dampftrommeltrocknern erfolgen. Andere übliche Wärmetrocknungssysterae unter Verwendung entweder von über Förderbändern in geschlossenen Tunnels zirkulierender neissluft oder mit Infrarotstrahlern sind ebenfalls für die Wärmetrocknung geeignet. Auch Mikrowellentrocknung ist anwendbar.

Nach dem Trocknen wird das tuchartige Laminat 1 vorzugsweise einer mechanischen Nachbearbeitung unterzogen, um seine besonderen Faltenwurfeigenschaften voll zu entwickeln. Diese Nachbearbeitung kann durch differentieHe Bearbeitung gegen gespannte Gummibänder in einem System erzielt werden, wie es in der US Patentschrift'2'624'245 beschrieben und als "Clupak"—System bekannt ist. Zweckmässig sind mechanische Verdichtungsbehandlungen/ die eine etwa 1—30 %ige und vorzugsweise etwa 4-20 %ige Verdichtung ergeben, und derartige Behandlungen können wiederholt mit intermittierendem oder nachfolgendem Auszug wesentlicher Verdichtungsanteile angewendet werden. Die mechanische Bearbeitung kann auch nach anderen mechanischen Behandlungsmethoden ähnlich dem Kreppen oder dem Hindurchführen durch Knopfbrechwalzen erfolgen. Wenn die Latexbindemittelfeststoffe 5 thermoplastisch sind, kann die Verbindung und dementsprechend die Beständigkeit gegen üelaminierung durch Nachbehandlung der tuchartigen Laminate unter Druckeinwirkung im Spalt zwischen beheizten¹.

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Walzen über die Gesamtflache oder in ausgewählten Bereichen verstärkt werden.

Der in Fig. 2 dargestellte vergrösserte Querschnitt des Laminates 1 von Fig. 1 zeigt die Mittelvliesschicht 2 mit den darin enthaltenen Latexbindemittelfeststoffen 5. Wie oben erwähnt, beruhen die besonderen Faltenwurf- und Geschmeidigkeitseigenschaften des tuchartigen Vlieslaminates 1 auf der Kombination v/eicher geschmeidiger Vlieslagen 2, 3, 4 als Mittel- bzw. Ober- und Unterschicht im tuchartigen Laminat 1, dessen Mittelvliesschicht 2 die angegebene und speziell erhöhte Menge bestimmter Latexbindemittelfeststoffe 5 enthält. Wie in den Fig. 1 und 2 angedeutet, wandern die Latexbindemittelfeststoffe 5 nicht ab und bleiben im wesentlichen in der Mittelvliesschicht 2. Es wurde gefunden, dass diese Anordnung der Latexbindemittelfeststoffe 5 besonders verbesserte Faltenwurfeigenschaften, d. h. einen besonders guten Fall des tuchartigen Laminates1 ergibt, und zwar mit einer insgesamt wirtschaftlichen Verwendung von Latexbindemittelfeststoffen 5 im tuchartigen Vlieslaminat 1 trotz besonders hoher Konzentration derselben in der Mittelvliesschicht 2.

Für eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird zur Bildung von tuchartigem Laminat 1 ein spinngebundenes Vlies aus Polyolefinfasern verwendet. Diese Ausführungsform besitzt eine Mittelschicht 2 in Form eines spinngebundenen Vlieses aus Polyolefinfasern, eine untere Vliesschicht 3 und eine obere Vliesschicht 4, wobei jede Vliesschicht bzw. -lage ein

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Gewicht von etwa 15 g/m (genau 14,3 g/m ) besitzt.

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Dieses bevorzugte Laminat wird dadurch hergestellt, dass zunächst zwei der Lagen, nämlich das spinngebundene Polyolefin-.vlies für die Mittelschicht 2 und die untere Vliesschicht 3 zum Wasser- und Alkoholabstossendmachen mit etwa 5 % (bezogen auf die Fasergewichte) wasserabstossenden Feststoffen aus mit Wachs gestreckten Fluorkohlenstoffen behandelt werden. Das in dieser Ausführungsform für die Mittelschicht 2 verwendete spinngebundene Polyolefinvlies wird dann mit einer Klotzwalze mit 300 % (bezogen auf ihr Fasergewicht) Vinylacetat/Aethylen-Copolymer-Latexbindemittelfeststoffen imprägniert. Diese Bindemittelfeststoffe haben eine Glasumwandlungstemperatur von -30 C und einen Klebtestwert von 4,5 kg.. Diese Imprägnierung ergibt eine Mittelschicht 2, in dieser Ausfuhrungsform ein spinngebundenes Vlies aus Polyolefinfasern, mit einem Latexbindemittelfeststoffgehalt nach folgen-

der Trocknung vonr 75 %, bezogen auf das Gesamtgewicht an Fasern), wobei die Latexbindemittelfeststoffe in der Mittelschicht 2 enthalten sind. Die Latexbindemittelfeststoffc 5 werden als wässrige Emulsion mit einem Gehalt von 64 Gew.ΐ Latexbindemittelfeststoffen aufgetragen.

Nach dem Imprägnieren wird die ungetrocknete Mjtbelschichtlage, bei dieser Ausführungsform ein spinngebundenes Polyolef in-Faservlies, mit der angegebenen wasser- und alkoholau fs augfähigen Oberschichtlage 4 und mit der v/asser- und alkoholabstossenden Unterschichtlage 3 verbunden. Das so verbundene tuchartige Laminat 1 wird zunächst warm getrocknet und dann zwischen einer beheizten Trommel und einem gespannten Gummiband einer "Clupak"-Behandlung entsprechend einer 8 %igen Verdichtung nachbehandelt. Diese bevorzugte Ausführungsform von tuchartigem Laminat 1 zeigt einen Faltenwurf-Index gemäss folgender Definition von 3,0, was mit dem Faltenwurf-Index eines gewaschenen Musselinstoffes von ebenfalls 3,0 zu vergleichen ist. Ausserdem sind die wünschens-

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werten Eigenschaften des Griffes und des Fehlens eines papierartigen' Raschelgeräusches bei diesem Material verstärkt. Die stark imprägnierte spinngebundene Mittelschicht fördert den Eindruck von Voluminosität und Körper sowie die gewünschten Festigkeitseigenschaften. Dieser Aufbau ermöglicht überdies, dass die·Oberschicht 4 saugfähig bleibt, während das tuchartige Laminat 1 luftdurchlässig und gleichzeitig beständig gegen Wasser- und Alkoholdurchdringung ist.

Ein anderes ebenfalls zweckmässiges tuchartiges Laminat kann unter Verwendung eines äquivalenten spinngebundenen Vlieses aus Polyamid bzw. Nylonfasern als Mittelschicht 2 hergestellt werden. Wieder ist zu betonen, dass die eben beschriebene spezielle Ausfuhrungsform als Mittelschicht 2 zwar ein spinngebundenes Vlies enthalt, dass aber alle Ausführungsformen erfindungsgemässer tuchartiger Laminate in beliebigen Kombinationen Nonwovens als Schichten in einer oder mehreren der Vliesschichten enthalten können.

In Fig. 3 ist ein mit Gewebeeinlage verstärktes tuchartigas Schichtlaminat 6 dargestellt. Diese Ausführungsform der Erfindung wird in gleicher Weise wie das tuchartige Schichtlaminat 1 mit der Aenderung hergestellt, dass zwischen die Mittelschichtlage 2 und eine der darauf aufgebrachten. Aussenschichtlagen ein Verstärkungsgewebe 7 eingelegt wird. In Fig. 3 ist das Verstärkungsgewebe 7 zwischen der Mittelschicht 2 und der Oberschicht 4 angeordnet dargestellt. Wie unten erläutert, ist es zum Erzielen maximal verstärkter Faltenwurfeigenschaften in mit Gewebeverstärkung versehenem tuchartigem Laminat 6 wichtig, dass zwischen den Strängen 8 des Gewebes 7 keine bleibenden Bindungen bestehen, so dass sich die Stränge 8 an ihren Kreuzungspunkten frei gegeneinander bewegen können. Als Verstärkungsgewebe sind offenmaschige Gewebe, .wie Gaze, Tüll, Nesselgewebe, Weissbezug und dergleichen geeignet.

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Fig. 3 zeigt wiederum die Konzentration der Latexbindemittel-'feststoffe 5 in der Mittelschicht 2 und "es ist besonders zu bemerken, dass zwar die neben der Mittelschicht 2 liegenden Teile der Stränge 8 des Verstärkungsgewebes 7, welche an d^ose Mittelschicht gebunden sind, dass aber keine Bindung der Stränge 8 mit der Oberschicht 4 besteht. Es ist auch zu bemerken, dass die Bindung der Oberschicht 4 an die Mittelschicht 2 durch die Maschenöffnungen im Verstärkungsgewebe 7 in solcher Weise erfolgt, dass die Stränge 8 zwar umhüllt aber an ihren Kreuzungspunkten nicht gebunden sind. Wie beim tuchartigen Laminat 1 können die Faltenwurfeigenschaften von mit Verstärkungsgewebe versehenem tuchartigern Laminat 6 durch mechanische Nachbearbeitungsbehandlung voll entwickelt werden.

Bei der Herstellung von Ausfuhrungsformen, der Erfindung entsprechend dem mit Gewebe verstärkten 'tuchartigen Laminat 6 v/ird das Gewebe 7 als Verstärkung verwendet. Ausser den oben genannten Geweben können auch gleichwertig abgelegte, gewirkte oder offenmaschig spinngebundene gazeartige Stoffe bzw. netzartige Gebilde zur Herstellung verstärkter tuchartiger Laminate verwendet werden.

Das Merkmal des Fehlens bleibender Bindung zur Entwicklung maximaler Faltenwurffähigkeit bedeutet, dass das Verstärkungsgewebe 7 entweder schon v*on sich aus keine Bindemittel enthält, die zu einer-Bindung an den Kreuzungspunkten der Stränge 8 führt, oder dass eine derartige Bindung mit sprödem oder auslaugbarem Material, z. B. Polyvinylalkohol, erzeugt ist. Solche Bindungen werden entweder bei der mechanischen Nachbearbeitung von mit Verstärkungsgewebe versehenem tuchartigem Laminat 6 gebrochen oder ausgelaugt, um sicherzustellen, dass im fertigen Laminat an den Kreuzungspunkten der Stränge keine bleibenden Bindungen mehr bestehen. Polyvinylalkohol als Binder von Verstärkungsgeweben kann beispielsweise mit Wasser ausgelaugt werden.

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Das Verstärkungsgewebe 7 besteht vorzugsweise aus r.xcht-gebundenem Baumwollgewebe der oben angegebenen Art, also Gaze, Tüll, "Nesselstoff und dergleichen, aus mehrfädigen Strängen 8. Es ist zu bemerken, dass mehrfädige Stränge 8 die Faltenwurfeigenschaften von tuchartigem Laminat 6 dadurch.verstärken, dass nur -die der Mittelschicht 2 benachbarten Fasern der Stränge 8 bei der in Fig. 4 dargestellten Struktur mit der Mittelschicht verbunden sind und dass sich die Fasernsolcher mehrfädiger Stränge 8 relativ frei gegeneinander bewegen können. Nicht-gebundene Baumv/öllgaze, -tüll oder dergleichen mit Mehrfaden-Strangzahlen pro 25,4mm in Kettenbzw. Schussrichtung von z. B. 14 χ 10 bzw. 12 χ 12 und einer Reissfestigkeit von etwa 2 kg bis etwa 4 kg pro. 25,4 mm werden für mit Gewebe verstärkte tuchartige Laminate 6 bevorzugt. Gaze- oder tüllartige Verstärkungsgewebe aus Reyon- bzw. Polyesterfasern mit Strangzahlen von 8 χ 7 und 12 χ 5 pro 25,4 mm sind Beispiele für andere zweckmässige. Verstärkungsgewebe. Die Verwendung von Verstärkungsgeweben mit höheren Strangzahlen und dementsprechend höherer Reissfestigkeit in Richtung quer zur-Herstellungsrichtung hat sich als zweckmässig erwiesen. Diese in Richtung quer zur Herstellungsrichtung erhöhte Reissfestigkeit kann auch mit kleineren Strangzahlenwerten, dafür aber festeren Einzelsträngen 8 erzielt werden. Diese Art der Verwendung von Verstärkungsgewebe 7 ermöglicht ein gewebeverstärktes tuchartiges Laminat 6 mit gleichen oder unterschiedlichen Reissfestigkeits- bzw. Zugfestigkeitswerten in Längs- und Querrichtung.

Eine bevorzugte Ausführungsform von gewebeverstärktem tuchartigem Laminat, das besonders als chirurgisches Abdeckmaterial (Operationsabdecktücher) zweckmässig ist, besteht aus einer· Mittelvliesschicht 2., einer Untervliesschicht 3, einer Obervliesschicht 4 und einem Verstärkungsgewebe 7. Jede Vlieslage bzw, -schicht hat ein Gewicht von etwa 15 g/m (genauer

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14,3 g/m ) und als Verstärkungsgewebe 7 wird ungebundenes Baumwollgazegewebe mit einer Strangzahl von 14 χ 10 Mehrfadensträngen pro 25,4 mm verv/endet, das so verarbeitet ist, dass die Strahgzahl 14 in der Herstellungs-, oder Maschinenrichtung äes so verstärkten tuchartigen Laminates 6 liegt.

Diese bevorzugte Ausfuhrungsform, des gewebeverstärkten tuchartigen Laminates 6 wird dadurch hergestellt, dass man zunächst zwei der Vlieslagen, nämlich die Mittelschichtlage und die Unterschichtlage zur Wasser- und Alkoholabstossung mit 5 % des Fasergewichtes an Wasserabstossungsmittel auf Fluorkohlenstoffbasis mit Streckmitteln vom Wachstyp behandelt. Dann wird die Mittelschichtlage auf einer Klotzwalze mit 300 % (bezogen auf ihr Fasergewicht) Acrylharz-Latexbindemittelfeststoffen imprägniert, die eine Glasumwandlungstemperatur von -30⁰C und einen Klebtestwert von 4,5 kg besitzen. Diese Imprägnierung führt dazu, dass eine Mittelschicht 2 mit einem Latexbindemittelfeststoffgehalt nach dem Trocknen von 75 % (bezogen auf das Gesamtgewicht an Fasern und Latexbindemittelfeststoffen 5) in der Mittelschicht 2 entsteht. Die Latexbindemittelfeststoffe werden aus einer wässrigen Emulsion aufgetragen, die 65 Gew.% Latexbindemittelfeststoffe enthält.

Nach dem Imprägnieren wird die nicht-getrocknete Mittelschichtlage mit dem angegebenen Verstärkungsgewebe,, der dazu benachbarten wasser- und alkoholabsorbierenden Oberschichtlage und der wasser- und alkoholabstossenden Unterschichtlage verbunden. Das so verbundene mit nicht-gebundenem Gewebe verstärkte tuchartige Laminat 6 wird warm getrocknet und sein Latexbindemittelfeststoff gehalt gehärtet bzw. vulkanisiert, ehe das Laminat einer mechanischen Nachbehandlung durch "Clupak"-Behandlung entsprechend einer 8 %igen Verdichtung unterzogen ■ .wird. Diese bevorzugte Ausführungsform von gewebeverstärktem

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- 2325^83

tuchartigem Laminat 6. zeigt einen Faltenwurf-Index von 3,0, was in günstigen Verhältnissen zum Faltenwurf-Index 3,0 eines gewaschenen Musselinbettuches und zum Faltenwurf-Index 3,5 eines gewaschenen "Perkal"-Bettuches steht.

Äusserdem werden die wünschenswerten Eigenschaften von Griff, Fehlen von Papierknittergeräusch und dem Eindruck von Volumen und Körper im Material verstärkt und diese Ausführungsform ist an der Oberschicht 4 absorptionsfähig und dabei gleichzeitig luftdurchlässig und beständig gegen Durchdringen von Wasser und Alkohol. ■ - - ■

Bei weiteren bevorzugten Ausfuhrungsformen von gewebeverstärkten tuchartigen Laminaten 6 können ebenso wie bei anderen erläuterten Ausführungsformen Farbstoffe zum Färben der wässrigen Latexemulsion, dem Verstärkungsgewebe, der Mittelschicht 2, der Unterschicht 3 oder der Oberschicht 4 bzw. mehrerer dieser Komponenten zum ündurchsichtigmachen, zur Farbidentifizierung, zum Erzielen einer verringerten Lichtreflexion, zur ästhetischen Verbesserung oder zur leichteren Unterscheidung der Seiten des tuchartigan Laminates 6 mit einer absorbierenden Seite und einer flüssigkoitsabstossenden Seite vorsehen werden. Bei anderen Ausführungsformen können alle möglichen Vliesschichtkombinationen der erläuterten tuchartigen Laminate entweder wasser- und alkoholab.s tos send oder saugfähig gemacht oder in die Mittelschicht .2 ein Flammhemtnittel, z. B. Ammoniumchlörid, Ammoniumsulfamat, Diammoniumphosphat, Triammoniumphosphat oder Tris(2,3-dibrompropyl)-phosphat in Anteilen von 5-30 %, bezogen auf das Gesamtgewicht der imprägnierten Mittelschichtlage 2, eingearbeitet werden. ^:

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Wie oben erwähnt, Ist das verwendete Verstärkungsgewebe vorzugsweise frei von bleibenden Bindungen an den Strangkreuzungspunkten. Dennoch zeigen erfindungsgemässe .tuchartige Laminate, die mit an den 'Strangkreuzungspunkten gebundenen Verstärkungsgeweben hergestellt sind, im Vergleich zu bekannten Laminaten vergleichbaren Flächengewichtes ebenfalls einen verbesserten Faltenwürfe Dementsprechend können für erfindungsgemässe tuchartige Laminate/ die eine auf Kosten der maximalen Drapierbarkeit ausserordentliche Reissfestigkeit aufweisen sollen, mit Vorteil gebundene Verstärkungsgewebe verwendet werden. Derartige tuchartige Laminate können nach mechanischer Nachbehandlung mit 8 %ig^r Verdichtung einen . Faltenwurf-Index von 2,5 aufweisen.,

In Fig. 5 ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in Form eines mit Strängen verstärkten tuchartigen Laminates 9 dargestellt. Bei dieser Ausfuhrungsform werden die Stränge 8 In parallelen Reihen in ähnlichen Abständen wie bei dem Verstärkungsgewebe 7 auf beiden Seiten der imprägnierten Mittelschicht 2 angeordnete Die-parallelen Reihen von Verstarkungsstrangen 8 sind in FIg „ 5 in Herstellungsrichtung und quer hierzu als gerade Stränge 8 dargestellt. Bei anderen Ausführungsformen von· mit Strängen verstärktem tuchartigem Laminat 9 mit einer ausgeglichenen Laminatstruktur können die im Abstand angeordneten Reihen von Strängen 8 wellenförmig und so angeordnet werden, dass, ihre Achsen in einem vorbestimmten Winkel zur Laminat-Herstellungsrichtung und quer hierzu liegen. Fig. 6 erläutert die ausgeglichene Laminatstruktur von mit'Strängen verstärktem tuchartigem Laminat 9 und überdies die Art des vorliegenden tuchartigen Laminates, bei welchem Verstärkungsstränge 8 oberflächlich mit der Mittelschicht 2 verbunden und von der Unterschicht 3 bzw. der Oberschicht 4 eingehüllt, aber nicht mit diesen Schichten verbunden sind. ' ·

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InFig.7 ist ein Diagramm dargestellt, bei welchem auf der Ordinate die im folgenden definierten Faltenwurf-Indizes von mit nicht-gebundenem Gewebe verstärktem tuchartigem Laminat 6 und auf der Abszisse der prozentuale Gehalt der Mittelschicht '2 an darin verbleibenden Latexbindemittelfeststoffen, und zwar b'ezogen auf das Gesamtgewicht der in dieser Schicht enthaltenen Fasern und Latexharze. Die zur Festlegung der Kurven in Fig.. 7- verwendeten Proben von gewebeverstärktem tuchartigem Laminat 6 besassen jeweils.eine Mittelschicht 2, eine Unterschicht 3 und eine Oberschicht 4 mit Gewichten von jeweils

2
14,3 g/m und waren nach dem. in der US Patentschrift 3'30I¹746 beschriebenen Verfahren hergestellt. Die zur Herstellung der Testproben verwendeten Acrylharz-Latexbindemittelfeststoffe hatten eine Glasumwandlungstemperatur von -31 C und einen Klebtestwert von 4,5 kg. Sie wurden aus einer wässrigen Emulsion mit 65 Gew.% Latexbindemittelfeststoffen auf die Mittelschichtlage aufgetragen« Die verwendeten wässrigen Acrylharz-Bindemittel stammten von der Firma Celanese Corporation of America < und hatten die Firmenbezeichnung "CPE-4672". Die Kürvenlinien von Fig. 7 zeigen den abnehmenden Faltenwurf- oder Drapierungs-Index, d. h. schlechtere tuchartige Laminatflexibilität und Faltenwurf, als Folge der Erhöhung der Latexbindemittelfeststoffe von etwa 15 % auf 40 % in der trockenen Mittelschicht 2, bezogen, auf das Gesamtgewicht der trockenen Mittelschichtlage. Unter etwa 15 % Bindemittelfeststoff wird mangels Bindung der Schichten kein Laminat erhalten. Die obere Kurve stellt "den Faltenwurf-Index einer Probe dar, die nach dem Trocknen mit 4 %iger Verdichtung durch "Clupak"-Verfahren mechanisch behandelt worden war,- während die untere Kurve Proben entspricht, die nach dem Trocknen nicht mechanisch nachbehandelt worden waren..-JDIe = Ki}rventeile> .bei welchen die Latexbindemittelfeststoffe.--.in; der Mittelschicht 2 in Anteilen von 40-100 % aufgrund der oben; angegebenen Bezugsbasis enthalten sind, zeigen eine, zunehmende. Erhöhung, des Faltenwurf-Indexes und. der tuchartigen Drapierungsqualität, die mit den angegebenen Impräg-

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niermittellatices erzielt v/erden. Der einzelne Punkt bei einem Faltenwurf-Index von 3,0, der in Fig. 7 für eine Lateximprägnierung von 75 % eingezeichnet ist, stellt den Faltenwurf-Index dar, der mit Proben geraäss Fig. Ί am bevorzugten Punkt der Latexbindemittelfeststoff- Imprägnierung erzielt wird, wenn eine 8 %ige mechanische Verdichtungsbenandlung erfolgt.

Erfindungsgemäss wird unter Bezug auf Fig. 7 ein Latexbindemittelfeststoff gehalt von 71-89 % verwendet, da bei Anteilen unter 71 % erfindungsgemässe tuchartige Laminate mit schlechteren Faltenwurf-Indizes erhalten werden oder die Produkte dolaminieren, während Bindemittelfeststoffanteile von über 89 % zu einem nachteiligen Verlust an Luftporosität, d. h. Luftdurchlässigkeit, führen. Der Latexbindemittelfeststoffgehalt von 71-89 % in der Mittelschicht, bezogen auf das Gesamtgewicht von Fasern und Latexharzfeststoffen in der Mittelschicht, entspricht etwa 250 bis etwa 800 % des Fasergewichtes der Mittelschicht. Obwohl wie dargestellt Latexbindemittelfes.tstoffanteile von über 89 % zu, erhöhten Faltenwurf-Indizes führen, ist das erhaltene tuchartige Laminat zu wenig luftdurchlässig, aber für viele andere Zwecke als chirurgische Abdeckungen und Kleidungsstücke geeignet. Zum Kurvenverlauf der Faltenwurf-Indizes im Bereich von 15-40 % ist zu bemerken, dass derartig hergestellte tuchartige Laminate eine geringe Reissfestigkeit besitzen, delaminieren oder bei ihrer Verwendung zur Schichttrennung neigen und inbezug auf tuchartige Eigenschaften auch sonst weniger zweckmässig sind.

Klebtestwerte und Faltenwurf-Indexwerte dienen·hier zur Bestimmung der Eigenschaften der Latexbindemittel bzw. der tuchartigen Laminate. Für die Beschreibung der zur Herstellung tuchartiger Laminate verwendeten Latexbindemittelfeststoffe wird der angegebene Klebtestwert nach folgendem Testverfahren

ermittelt: ,ein 25,4 χ 25,4 cm grosses Stück wird aus gewasche-

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nem und gebügeltem, feingekämmtem./ 100 % Baumwolle enthaltenden "Perkai"-Bettuch mit einer Fadenzahl von 100 χ .80 Fäden pro 25,4 mm abgeschnitten. Dieses 25,4 χ 25,4 cm grosse Stück wird dann mit einem Stück 25 Mikron dicker Polyurethanfolie verstärkt und das so erhaltene Verbundgebilde aus Betttuch und Polyurethanfolie mit der Folienseite nach unten flach auf eine flache Glasplatte gelegt und auf dieser mit Klebband befestigt.

Dann wird ein Film des zu testenden Latexbindemittelfeststoffes auf den befestigten Verbund aus Bettuch und Polyurethan mit einer 20 cm breiten "Gardner"-Rakel der Firma Gardner Laboratory, Inc., Bethesda, Maryland, USA, aufgegossen. Beim Guss des Testfilms wird die "Gardner"-Rakel auf einen Abstand von 0,76 mm eingestellt, die wässrige Emulsion der zu testenden Latexbindemittelfeststoffe gegossen und über Nacht bei einer Temperatur von 24°C getrocknet. Beim Giessen wird der Filmbereich so begrenzt, dass an der Gewebekante ein 25,4 mm breiter Streifen von unbeschichtetem Gewebe erhalten bleibt.

Nach Trocknen über Nacht wird aus dem beschichteten Gewebe eine Probe von 102 χ 127 mm geschnitten-, die einen mit Latexfilm beschichteten Bereich von 101 χ 101 mm und einen unbeschichteten Bereich von 25,4 χ 101 mm aufweist. Ein zweites 102 χ 127 mm grosses Stück des gleichen gewaschenen und gebügelten, feingekämmten, zu 100 % aus·Baumwolle bestehenden "Perkai"-Bettuches wird deckend auf die mit Latexfilm beschichtete Seite der mit getrocknetem Latexfilm beschichteten 102 χ 127 mm grossen Probe gebracht. Der so erhaltene Verband aus zwei 102 x, 127 mm grossen Tuchstücken mit dazwischen liegendem trockenem Latexfilm wird zwischen zwei 102 χ 102 mm grosse Stücke· aus 3,2 mm dicken "Plexiglas^'-Polymerfolien (Methylmethacrylat) gebracht. Der 101 χ 101 mm grosse Bereich zwischen dem "Plexiglas" wird dann in einer hydraulischen·Pres-

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se 10 sec einer Gesämtkraft von 7300 kg ausgesetzt. Die so gebundenen beiden Tüchstücke werden dann mindestens 24 Std. bei 24°C und 55 % relativer Luftfeuchtigkeit konditioniert.

Nach dem Konditionieren werden aus den gebundenen Stücken 25,4 mm breite Teststreifen mit Abmessungen von 25,4 χ 127 mm geschnitten. Diese Teststreifen haben einen 25,4 χ 101 mm grossen gebundenen Bereich und zwei quadratische, nicht-gebundene Gewebeteile mit Kantenlängen von 25 ■,4 mm. Die 25,4 mm grossen nicht-gebundenen Gewebeteile werden.in den'Klammern eines" Prüfgerätes "Instron Tester", Modell Nr. TM, Ser. No. 658, befestigt und senkrecht zum gebundenen Teil der Probe mit einer Geschwindigkeit von 25,4 mm/min abgezogen. Die durchschnittliche Kraft in Kilo, die zum Auseinanderziehen · oder Abschälen der zweiten 25,4 mm des gebundenen' Streifens erforderlich ist, wird aus der "Instron"-Kurve berechnet. Die so bestimmte mittlere Kraft wird aufgezeichnet und der Zahlendurchschnitt drei solcher Bestimmungen für einen Latexfilm ist der hier angegebene Klebtestwert.

Bei der Beschreibung des tuchartigen Faltenwurfes (auch als Fall oder Drapierungseigenschaft bezeichnet) der vorliegenden, tuchartigen Laminate werden als Vergleichswerte die Ergebnisse eines Faltenwurf-Indextests verwendet. Der Faltenwurf-Index, dessen Bestimmungsmethode erläutert ist, wird eine umso grössere Zahl, je dünner ein getestetes Material mit praktisch perfektem Faltenwurf ist. Der andere Extremwert der Faltenwurf- Indexskala entsprechend dem Faltenwurf-Index einer steifen Probe ohne Faltenwurfeigenschaften, beispielsweise Karton, ist Null. ".■■'■ .-■-...

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Die Methode zur Bestimmung des Faltenwurf-Indexes besteht darin r dass aus dem zu testenden Material zunächst eine kreisförmige Probe mit einem Durchmesser von 30 cm geschnitten wird* Die Mitte der bei 24°C und 55 % relativer Luftfeuchtigkeit konditionierten kreisförmigen Probe wird dann auf der Mitte einer auf einem Sockel angebrachten horizontalen Trägerplatte mit einem Plattendurchmesser von 76 mm befestigt, liegt auf der Platte und auf einem stützenden Drahtnetz auf, in dessen Mitte ein Loch von 100 mm Durchmesser.vorgesehen ist, so dass die horizontale Trägerplatte hindurchgeht. Nun wird das stützende Drahtnetz abgesenkt und die kreisförmige Probe drapiert, d. h. legt sich frei und ohne Behinderung über die horizontale Trägerplatte und formt sich dieser entsprechend ihrer Geschmeidigkeit und FaltenwurfQualität an. Zur Vermeidung von Bewegung durch Luftzug wird um die drapierte Probe ein Kunststoffschirm gestellt.

Zur Feststellung von Zahlwerten für'die Berechnung eines numerischen Faltenwurf-Indexes wird eine Kamera "Polaroid Land", Modell. 95Λ, mit 82,5 χ 108 mm grossem Polaroid-Kamerafilm oberhalb der tragenden horizontalen Platte mit der optischen Achse senkrecht zur;Platte und auf die Mitte der horizontalen Trägerplatte gerichtet angeordnet..Die Kameralinse, eine "Polaroid" Nr. 1 Linse für Nahaufnahmen, wird in einem Abstand von 75 cm über der horizontalen Trägerplatte angeordnet, so dass die nicht-drapierte kreisförmige Probe mit 30 cm Durchmesser mittig im Brennpunkt liegt und die Aufnahmefläche ausfüllt. Es werden jeweils einzelne Aufnahmen der horizontalen Trägerplatte mit Durchmesser von 76 mm, der undrapierten Probe mit Durchmesser von 30 cm bzw. der drapierten Probe genommen und entwickelt. Von der drapierten Probe werden zwei Aufnahmen gemacht, und zwar von jeder Seite eine. Kame.r aste llung, Brennpunkt und Ausrichtung bleiben für alle Aufnahmen gleich. .

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Nach Entwicklung der Aufnahmen wird das Bild des jeweils fotografierten Bereiches mit einer kleinen Schere sorgfältig ausgeschnitten. Die ausgeschnittenen Bilder werden mit einer Analysenwaage in einer Genauigkeit von - 1 mg gewogen. Das Zahlenmittel des Gewichtes der vier Bilder von Träger, undrapierter Probe und beider Seiten der drapierten Probe werden dann einzeln berechnet. Dann wird der Faltenwurf-Index aus folgender Formel berechnet:

(S_u - P) - (S_a - P) Faltenwurf-Index = — :

'■ ' ■ . ^(Sd - ^P)

in welcher P das Zahlenmittel des Gewichtes der fotografischen Bilder der horizontalen Trägerplatte, S das Zahlenmittel des Gewichtes der fotografischen Bilder der nicht-drapierten kreisförmigen Probe (vom Drahtnetz gestützt) und S, das Zahlenmittel des Gewichtes der fotografischen Bilder der drapierten kreisförmigen Probe ist.

Da das auf den Gewichten der fotografischen Bilder beruhende Verfahren eine genaue Methode zur Feststellung von Faksimilewerten der betreffenden Flächen darstellt, ist zu bemerken, dass der Faltenwurf-Index der durch Dividieren der eingetretenen Verminderung der faltenwurffähigen^Fläche durch die theoretische Gesamtflächenverminderung mit einer Probe mit idealem Faltenwurf-Index und einer Dicke von Null, erhaltene Quotient ist.

Für den Fachmann der Papier- und Papierlaminathersteilung ist ohne weiteres zu erkennen, dass trotz der hier gegebenen Beschreibung tuchartiger Laminate gemäss der Erfindung in Ausführungsformen zur Verwendung als Operationsabdeckungen, Operationskleidung, Kleidungsstücke, Handtücher und Bespannungsbzw. Planenmaterial viele andere Verwendungen solcher tuchar-

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tiger Laminate möglich sind. Tatsächlich können die hier angegebenen Grundlagen stets dann angewendet werden, wenn geeignete blattförmige Faserwerkstoffe, v/ie Papier, Nonwovens, Gewebe, kardierte Gewebe oder Vliese, spinngebundene Vliese und dergleichen sowie Kombinationen hiervon, in Form von drapierbaren, geschmeidigen Laminaten laminiert, d. h. zu Verbundschichtgebilden vereinigt werden sollen.

Das in der. Beschreibung und einigen Ansprüchen erwähnte US-Patent 3 301 7^6 entspricht der österreichischen Patentschrift Nr. 277 7¹JO, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird.

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Claims (23)

P a t e η t a η s ρ r ü ch e

1. Verfahren zur Herstellung eines tuchartigen Verbundschicht-' stoffes aus -Vlieslagen, gekennzeichnet durch

(a) Verwendung von drei Vliesschichtlagen mit Gewichten von

2
jeweils etwa 1,5-50 g/m als MiäbeTschichtlage und Aussenschichtlagen,

(b) Imprägnierung der Mittelschichtlage mit etwa 250 bis etwa 800 %, bezogen auf das Fasergewicht der Mittelschichtlage, weichen geschmeidigen Latexbindemittelfeststoffen, die . Gefrier temperaturen von etwa

10 bis etwa --80⁰C und Klebtestwerte von etwa 0,9-18,2 kg aufweisen, aus wässrigen Emulsionen mit einem Latexbindemittelfeststoff gehalt von etwa 40 bis etwa 80 Gew.%,

(c) Vereinigen und Verbinden der gemäss (b) imprägnierten Mittelschichtlage mit jeweils einer Aussenschichtlage an jeder· Seite der Mittelschichtlage, und

(d) Wärmetrocknen der verbundenen Schichtlagen, um Wasser aus der wässrigen Latexbindemittelfeststoff-Emulsion zu entfernen und einen tuchartigen Verbundschichtstoff zu bilden. '

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich mindestens eine Verstärkungsgewebelage verwendet, zwischen die Mittelschichtlage und eine der Aussenschichtlagen.gelegt und in Schritt (c) an die Mittelschichtlage gebunden wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die zusätzliche Verwendung von Verstärkungssträngen, die in jeweils parallelen Reihen zwischen einer Seite der Mittelschichtlage und der dieser Seite benachbarten Aussenseite angeordnet werden, wobei die praktisch parallelen Reihen auf

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- 32 - ■

äer einen Seite der i-iittelschichtlage in einem vorzugsweise annähernd rechten Winkel zu den praktisch parallelen Reihen auf der anderen Seite angeordnet sind, und wobei die Verstärkungsstränge in Schritt (c) an die jeweils entsprechende Seite der Mittelschichtlage gebunden v/erden,

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der drei Vliesschichtlagen oder/und die gegebenenfalls verwendete Verstärkung vor Schritt (b) wasser- und alkoholabstossend gemacht wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelschichtlage und der erhaltene tuchartige Verbundschichtstoff durch Zusatz eines flammhemmenden Mittels in Anteilen von 5-30 %, bezogen auf das Gesamtgewicht der imprägnierten Mittelschichtlage, zu der

, in Schritt (b) zum Imprägnieren der Mittelschichtlage verwendeten wässrigen Emulsion von Latexbindemittelfeststoffen flammhemmend gemacht wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, gekennzeichnet durch wiederholte mechanische Verdichtungsbehandlungen des in Schritt (d) erhaltenen wärmegetrockneten Verbundschichtstoffes zum Erzielen einer etwa 1 bis etwa 30 %igen Verdichtung unter intermittierendem Auszug erheblicher Verdichtungsanteile. . .

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet,' dass mindestens eine Aussenschichtlage zusammen mit der Mittelschichtlage nach der Wärmetrocknung von Schritt (d) wasser- und alkoholabstossend gemacht und der Verbundschichtstoff erneut getrocknet wird.

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8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Verstärkungsgewebe ein ungebundenes offenmaschiges Baumwollgewebe mit mehrfädigen Strängen verwendet wird.

9. Verfahren nach*Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Verstärkungsmaterial ein gebundenes offenmaschiges Gewebe mit Bindungen aus sprödem Material an den Kreuzungspunkten seiner Stränge verwendet und die Bindungen aus sprödem Material durch mechanische Nachbearbeitung des tuchartigen Verbundschichtstoffes nach der Wärmetrocknung von Schritt (d) gebrochen werden.

10. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Verstärkungsstränge mehrfädige Baumwollstränge verwendet werden.

11. Tuchartiger Verbündschichtstoff mit einer Vliesmittelschicht, die mit etwa 250 bis etwa 800 %, bezogen auf das Fasergewicht der Mittelschicht, weichen geschmeidigen Latexbindemittelfeststoffen imprägniert, ist, die eine

Gefriertemperatur von etwa 10 bis etwa -80⁰C und einen Klebtestwert von etwa 0,9 bis 18,2 kg aufweisen, wobei die Mittelschicht an ihren jeweiligen Seiten mit einer Vliesoberschicht und einer Vliesunterschicht als Vliesaussenschichten versehen und mit diesen verbunden ist und wobei das Mittelschichtvlies, das Unterschichtvlies bzw. das Oberschichtvlies jeweils ein Gewicht von

2
1,5-50 g/m aufweisen.

12. Verbundschiehtstoff nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Mittelschicht und mindestens einer Aussenschicht ein offenmaschiges Verstärkungsgewebe vorgesehen und an die Mittelschicht, gebunden ist, wobei die an das Verstärkungsgewebe angrenzende Aussenschicht durch

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die Maschen des Verstärkungsgewebes hindurch an die Mittelschicht gebunden ist.

13. Verbundschichtstoff nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Mittelschicht und den Aussensenichten Verstärkungsstränge in praktisch parallelen Reihen vorgesehen sind, wobei die Reihenrichtung der Verstärkungsstränge auf der einen Seite der Mittelschicht die Reihen- richtung der Verstärkungsstränge auf der anderen Seite der Mittelschicht kreuzt, vorzugsweise in annähernd rechtem Winkel. · ·

14.Verbundschichtstoff nach einem der Ansprüche 11-13, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelschicht mit etwa 3Ό0 %, bezogen auf das Fasergewicht des Mittelschichtvlieses, weichen, geschmeidigen Latexbindemittelfeststoffen imprägniert ist, die Gefriertemperaturen von etwa -30 C und Klebtestwerte von etwa 3,1 bis etwa 9,1 kg aufweisen.

15. Verbundschichtstoff nach einem der Ansprüche 11-14, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Vliesschichten ein Vlies gemäss OS Patentschrift 3'301"7^6 ist.

16. Verbundschichtstoff nach einem der Ansprüche 11-15, dadurch gekennzeichnet, dass er eine etwa 1 bis etwa 30 %ige mechanische Verdichtung aufweist.

17. Verbundschichtstoff nach einem der Ansprüche 11-16, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Schichten oder/ und die Verstärkungseinlage wasser- und alkoholabstossend ist.

18. Verbundschichtstoff nach einem der Ansprüche 11-17, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelschicht flammhemmendes Material enthält und der Verbundschichtstoff flammhemmend ist.

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19. Verbundschichtstoff nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsgewebe ein ungebundenes Baumwoll gewebe aus mehrfädigen Strängen ist.

20. Verbundschichtstoff nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsstränge mehrfädige Baumwollsträn ge sind.

21. Verbundschichtstoff nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittelschichtvlies mit etwa 300 %, bezogen
auf sein Fasergewicht, weichen geschmeidigen Latexbindemittelfeststoffen imprägniert ist, die Gefriertemperaturen von etwa -30 C sowie Klebtestwerte von etwa
4,5 kg aufweisen, dass die Mittelschicht gefärbt und wasser- und alkoholabstossend und mit-einer gefärbten saugfähigen Oberschicht sowie einer gefärbten wasser- und alkoholabstossenden Unterschicht verbunden ist, wobei das .
Mittelschichtvlies und die Aussenschichtvliese jeweils ein Gewicht von etwa 15 g/m aufweisen und das Verstärkungsgewebe ein nicht-gebundenes Baumwollgewebe mit Mehrfadenstrangzahlen pro 2.5,4 mm von 14 χ 10 in Herstellungsrichtung bzw. quer hierzu ist und dass der Verbundschichtstoff eine mechanische Verdichtung von etwa 8 % und einen Faltenwurf-Index von etwa 3,0 aufweist.

22. Verbundschichtstoff nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Vliese solche gemäss US Patentschrift 3'301' sind.

23. Verbundschichtstoff nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberschicht und das Verstärkungsge-> webe wasser- und alkoholabstossend sind. /

Für: , The Procter &/|Gamb Ie Company

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(Dr. l{. J. Wo Iff)
- 3 0 9 8 4 9/1 12 5 Rechtsanwalt