DE1560883A1

DE1560883A1 - Mit einem Film aus polymerem Kunststoffmaterial kombiniertes nichtgewebtes Textilmaterial

Info

Publication number: DE1560883A1
Application number: DE19661560883
Authority: DE
Inventors: Newman Nicholas Stephen
Original assignee: Kendall Co
Current assignee: Kendall Co
Priority date: 1965-12-15
Filing date: 1966-12-08
Publication date: 1972-03-02
Also published as: NL6617667A; DE1560883B2; ES334513A1; SE341386B; GB1117430A; BE691133A; BR6685399D0; NL157672B; CH469847A; JPS5113791B1; FR1505092A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. W. Scherrmann Dr.-Ing. R. RQger

73 Esslingen (Neckar), Fabrikstraüe 9, Postfach 348

7. DeZ. I966 Telefon

P^ 21 rÜba Stuttgart (0711) 35653?

Telegramme Patentschutz Essllngenneckar

THE KENDALL COMPANY, l4O Federal Street. Boston 10, Mass./USA

Mit einem Film aus polymeren Kunststoffmaterial kombiniertes nichtgewebtes Textilmaterial

Die Erfindung betrifft ein mit einem Film aus polymeren! Kunststoffmaterial kombiniertes nichtgewebtes Textilmaterial erhöhter Flächenstabilität, Anwendungen dieses Materials in spezieller Ausgestaltung sowie Verfahren zur Herstellung solcher Materialien.

Es ist bekannt, polymere Filme mit verschiedenen Substraten, wie Papier, Webstoff oder Tuch,und nichtgewebten Materialien zu kombinieren, wobei die letzteren entweder durch Klebstoff gebunden oder aber genadelt sind, um die für die Handhabung erforderliche Festigkeit_: zu gewährleisten. Eine derartige Kombination kann durch die Verwendung von Klebstoffen sowie durch die Einwirkung von Wärme und Druck hergestellt werden. Solche Kombinationen verfügen jedoch im weTierrtrlieheη über die Eigenschaften von Schichtstoffen (Laminaten) insoweit, als die Zugfestigkeitseigenschaften des Filmes 'und des Substrates in einem Spannungs-Dehnungsdiagramm individuell unterscheidbar sind, wie es im einzelnen noch erläutert werden wird. Bekannte Film-Substratkombinationen, die lagen- oder schichtweise aufgebaut sind., ergeben nicht die max. mögliche Festigkeit, die sich ergeben könnte, wenn man die

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potentielle Zugfestigkeit in Rechnung stellt, Vielehe die Kombination der Komponenten erfindungsgemäß entwickeln kann. Es hat sich früher insbesondere gezeigt, daß große Schwierigkeiten bestanden, Paser-Filmkombinationen herzustellen, die luftdurchlässig, d. h. atmungsaktiv, waren, wie es etwa zur Verwendung auf solchen Anwendungsgebieten, wie die Basis zur Herstellung von Kunstleder, darstellt. Soweit der Anmelderin bekannt, wurde die Herstellung solcher luftdurchlässiger Materialien hauptsächlich in der V/eise bewerkstelligt^ daß ein spezielles Bindemittel auf ein Pasergebilde aufgestaubt wird, oder daß eine unvollständige Verfestigung imprägnierter Latex ausgenützt wird. Auch ist es bekannt, eine Faser-Filmkonbinatlon zu recken oder sonstwie zu behandeln, oder aber Fasern aus einer solchen Kombination zu quellen oder herauszulösen. Es ist ein wichtiger Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung, daß nunmehr ein luftdurchlässiges Material aus einem Faserband und einem undurchlässigen thermoplastischen Film nach einem einfachen Verfahren hergestellt v/erden kann, was mit zu einer der Aufgaben der Erfindung zählt.

Darüber hinaus leiden bekannte Schichtstoffe, die aus solchen Substraten hergestellt sind und bei denen die einzelnen Garne oder Fasern des Substrates miteinander verbunden und deshalb in ihrer freien unabhängigen Bewegung gehemr.it sind, an einer Eigenschaft, die als"Plächeninstabilität"bezeichnet werden kann. Das bedeutet, daß die während der Verarbeitung in dem Film und in dem Substrat auftretenden Längenänderungen sowie die Erholung nach der Verarbeitung

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in den beiden Elementen des Schichtstoffes unterschiedlich sind, mit dem Ergebnis, daß derartige Schichtstoffe im Bereiche der Kanten eine ausgeprägte Neigung zum Einrollen zeigen. Dieses Einrollen, das insbesondere bei der Verwendung solcher Stoffe als Grundlagen für Klebebänder höchst unerwünscht ist, wird durch Feuchtigkeitsänderungen nocbjhefördert,, well - obwohl der Film und das Substrat aneinanderhaften - jedes der beiden Elemente mehr oder weniger unabhängig ,auf Feuchtigkeitswechsel reagiert, wobei die Reaktion für Jedes der Elemente charakteristisch ist, weil es im wesentlichen in einer kontinuierlichen Phase vorliegt.

Es ist auch bekannt, Fasern und Filmsubstanz zur Herstellung von Ersatzkunstleder mit einem Gewicht bis zu 0,5¹J kg/m und mehr und einer Stärke von 0,5 bis 1,0 mm zu kombinieren. Die genaue Betrachtung derartiger Produkte zeigt jedoch, daß sie nicht über die ausgedehnte und gleichmäßige Verteilung von Fasern über die Filmsubstanz verfügen, die.für die erfindungsgemäßen Produkte charakteristisch ist, was im einzelnen noch erläutert werden wird. Die erwünschten Ergebnisse werden bei der vorliegenden Erfindung im allgemeinen durch Kombinationen von Fasern und Film erzielt, die nicht mehr als etwa 100 g/0,836 m wiegen und in ihrer endgültigen Gestalt nicht über 0,3 mm stark sind.

Ziel der Erfindung 1st es, nlchtgewebte Text !Materialien zu schaffen, die sich durch hohe Zugfestigkeit und wesentlich verbesserte Flächenstabilität auszeichnen. Diese Textil materialien sollen mittels eines einfachen Herstellungsverfahrens aus einem Vorzugsweise thermoplastischen Film, wie

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er unten noch genau definiert werden wird, sowie einem ungebundenen, aus Fasern von Textilfaserlänge bestehenden Fasergebilde erzeugt werden,können. Darüber hinaus will die Erfindung einen Weg weisen, nichtgewebte Textilmaterialien aus einem thermoplastischen Film und einem aus nichtgebundenen Fasern von Textilfaserlänge bestehenden Fasergebilde zu schaffen, deren Spannungs-Dehnungsdiagramm durch niedrige Dehnung und einen einzigen Umkehrpunkt gekennzeichnet ist. Schließlich will die Erfindung noch die Ilöglichkeit schaffen, luftdurchlässige nichtgewebte Materialien der obenerwähnten Art aus einem undurchlässigen polymeren kontinuierlichen Film und einem Fasergebilde aus, ungebundenen Fasern von Textilfaserlänge zu erzeugen.

Das Textilmaterial gemäß der Erfindung ist in seiner allgemeinen Form dadurch gekennzeichnet, daß es aus unversponnenen und nichtverwebten Fasern von Textilfaserlänge besteht, die im wesentlichen gleichmäßig in diskontinuierlicher Phase über die gesamte Masse des in kontinuierlicher Phase vorliegenden polymeren Filmes verteilt sind und daß das Material dieses Filmes im wesentlichen das einzige, die Fasern in dem nichtgewebten Fasergebilde zusammenhaltende Bindemittel ist.

Die weiteren Ausgestaltungen und Abwandlungen des erfindungsgemäßen Gedankens sowie auch die erfindungsgemäßen Verfahren zur Lösung der obengestellten Aufgaben sind im folgenden eingehend erläutert und beschrieben.

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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen bekannten Schichtstoff, bestehend aus einer Folie und einem nichtgewebten Schichtteil (non woven)

- t

im Querschnitt,
Fig. 2 einen Stoff gemäß der Erfindung im Querschnitt,

Fig. 3 einen Stoff gemäß der Erfindung in einer anderen Aus führungs form im Querschnitt,..

Fig. 4 ein Spannungs-Dehnungsdiagramm des bekannten Schichtstoffes nach Fig. 1,

Fig. 5 ein Spannungs-Dehnungsdiagramm der Stoffe nach den Fig. 2 und 3 in drei Viertel des Maßstabes der Fig. ¹Ij

Flg. 6 eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in schematischer Darstellung im

p-

Querschnitt,

Fig. 7 eine andere Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens im Querschnitt in schematischer Darstellung,

Fig..8 einen erfindungsgemäßen Stoff, der aus einer vorgelochten Folie hergestellt ist, in der Draufsicht,

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Fig. 9 eine andere Ausführungsforn eines erfindungsgenäßen Stoffes, hergestellt aus einer vorgelochten 'Folie unterschiedlicher Gestaltung im Vergleich zu Fig. in einer Draufsicht,

Fig. 10 das Material nach Fig. 8 geschnitten längs der Linie 3/3 der Fig. 8 in einer vergrößerten Querschnittsdarstellung und

Fig. 11 einen Aufgußbeutel, hergestellt unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Materials in Querschnitt in vergrößerter Darstellung. .

Die hauptsächlichste Ausführungsform der Erfindung ist ein nichtgewebtes Material, das Fasern und ein Bindematerial enthält, wobei das Bindematerial als polymerer Film in kontinuierlicher Phase vorliegt und zumindest ein größerer Teil der Fasern in diskontinuierlicher Phase in dem Bindematerial eingebettet sowie praktisch über das gesamte Bindematerial verteilt ist, so daß das nichtgewebte Material seine ganzheitliche Beschaffenheit im wesentlichen von dem Bindematerial herleitet. Mit dem Ausdruck "kontinuierliche Phase" soll hierbei nicht angedeutet werden, daß das Filmmaterial immer undurchlässig ist. Es kann unter gewissen Umständen zahlreiche kleine- öffnungen aufweisen, die es luftdurchlässig machen. Mit dem Ausdruck "kontinuierlich" soll angegeben werden, daß der Film nicht in unzusammenhängende Partikel oder Fragmente aufgelöst ist und daß für den Fall,

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daß das Fasermaterial aus dem zusammengesetzten Produkt herausgelöst würde, ein einheitlicher und manipulierbarer Film überbleiben würde. Bei dem erfindungsgemäßen Material werden die Fasern im wesentlichen durch das erweichte und wieder erhärtete FiImmaterial lagerichtig festgehalten. Die zunächst kommende Faseranordnung soll so offen sein, wie auch die Fasern gegeneinander so beweglich sein sollen, daß das Film-Bindematerial zwischen die Fasern zumindest eines größeren Fasernanteils eindringen und diese umhüllen kann. In einer bevorzugten Ausführüngsform der Erfindung hat die Faseranordnungskomponente, die bei der Herstellung als Anfangsmaterial verwendet wird, vor der Kombination mit der Film-Bindekomponente wenig oder keinen Zusammenhalt, wie auch die Fasern nicht verfilzt, verwirrt oder über ein zufälliges Maß hinausgehend mitefander verbunden sind, so daß der gewünsch-ten Verbindung der Fasern mit der Filmsubstanz nur minimale Hindernisse im Wege stehen.

Die erfindungsgemäßen Produkte unterscheiden sich von den meisten bekannten Kombinationen in mehrfacher wesentlicher Hinsicht. Zum ersten ist das fasrige Substrat nicht ein genadeltes oder sonstwie gebundenes, nichtgewebtes Material; vielmehr handelt es sich um eine ungebundene Anordnung Ineinanderliegender Textilfasern, wie sie von einer Karde, einem Krempel, einer air-lay-Maschine oder dgl. abgeliefert wird und bei der die freie Bewegung der Fasern lediglich durch den zufälligen Reibschluß zwischen den einzelnen Pasern gehemmt ist. Die sich gegebenenfalls einstellende Bindung zwischen Fasern und Filmsubstanz nach der Durchführung des

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erfindungsgemäßen Verfahrens ist deshalb die wirksame Bindung in dem Produkt, die nicht von irgendeiner in dem •Substrat vorher bestehenden Bindung überlagert oder verändert ist. Dies bringt den doppelten Vorteil einer max. wirksamen Bindung zwischen dem Film und den Fasern sowie des Umstandes mit sich, daß sich ein Endprodukt ergibt, in dem Film und Fasern als einheitliches verstärktes Haterial zusammenwirken, das ein Sparmungs-Dehnungsdiagramm aufweist, das nicht charakteristiscli einer der-Komponenten bei getrennter Messung oder durch ein bekanntes Schichtverfahren kombiniert entspricht.

Das erfindungsgemäße Verfahren geht von der Kombination einer Druck- und Wärmeeinwirkung auf die Film-Substratkombination aus, die ausreicht, um den in der Hitze er- " weichten Film einen größeren Teil der gesamten Tiefe des ungebundenen Fasersubstrats im wesentlichen gänzlich durchdringen zu lassen, wie es im einzelnen noch beschrieben werden wird.

In Fig. 1 ist ein Querschnitt eines bekannten Film(folien)-nicht gewebtes naterial-Schichtstoffes dargestellt, wobei eine Anordnung von Textilfasern 10 mittels eines Klebebinders Ik gebunden ist, so daß sich ein nicht gewebtes Stoffmaterial ergibt, das seinerseits durch die Anwendung von Wärme und Druck auf einem thermoplastischen Film 12 aufgeschichtet ist. Der Film 12 kann geringfügig tiefer in das nichtgewebte Substrat reichen, als dies dargestellt ist,

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insbesondere dann,.wenn die FaserZwischenräume in dem Substrat vollständig mit Bindemittel ausgefüllt sind, doch ist 'das Produkt im wesentlichen ein Zwei-Schichten-, Zwei^Komponenten-Schichtstoff,.der aus Film und Substrat gebildet ist. Die Zwei-Komponenteri-Natur derartiger bekannter Produkte ist durch das Spannungs-Dehnungsdiagramm nach Fig. H veranschaulicht, welches die typischen Eigenschaften derartiger Produkte beim Test auf der Instronmaschine wiedergibt, wobei ein 1 Zoll breiter Streifen auf der 50 Ib-Skala verwendet wurde und die Geschwindigkeit des Zugkopfes sowie des Wagens beide bei 12" pro Minute lagen. Eine Instronmaschine ist eine elektronische Spannungs-Dehnungs-Prüfmaschine, bei der die Längung des Materials (Ordinate oder Y-Achse) grafisch zusammen mit der Zugspannung (Abszisse oder X-Achse), welche die Längung bewirkt, aufgezeichnet wird. Von der Einleitung der Dehnung bis zu dem Punkt-3 werden die Zugspannungseigenschaften des nichtgewebten Substrats getestet, die ein Maximum von 11,7 Ib beim Punkt Λ erreichen. Von dem Punkt B an stellt die lange vertikale Verlängerung der Kurve die Dehnung des Filmteiles 12 des Schichtstoffes dar. Das Spannungs-Dehnungsdiagramm eines Produktes dieser Art ist deshalb eine zusammengesetzte Kurve, die anzeigt, daß das nichtgewebte Substrat und der Film, obwohl sie oberflächlich miteinander vereint sind, tatsächlich unabhängig voneinander wirken, wenn der Schichtstoff einer Zugbeanspruchung unterworfen wird.

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Pig. 2 veranschaulicht im Querschnitt ein typisches erfindungsgemäßes Produkt, in dem eine ineinanderliegende, jedoch ungebundene Anordnung von Textilfasern 10 durch Wärme- und Druckeinwirkung mit einem thermoplastischen Film 12 kombiniert wurde, wobei die Wärmeeinwirkung und der Druck so groß waren, daß die Filmsubstanz nach unten durch sowie im wesentlichen um eine Mehrzahl der Fasern herum geflossen ist, die vorher nicht gebunden waren. Zur Herstellung glattflächiger Grundlagen für Klebebänder ist es erwünscht, daß die in der Faserschicht zu unterst liegenden Fasern mit einem Teil ihrer Oberfläche freiliegen und nicht vollständig von Filmsubstanz umschlossen sind,- wie. es bei 16 veranschaulicht ist, um damit eine eingebettete, jedoch nicht abgeschlossene Faseroberfläche zu schaffen, die eine bessere Verankerung für die Klebemasse bildet. Gleichzeitig ist es zur Erzeugung einer nichtfasrigen Oberfläche zur Erleichterung des Aufwickeins von Bandrollen bei glattflächigen Bändern erwünscht, daß die Fasern nicht durch die gesamte nasse des Filmes hindurchgedrückt sind, sondern daß eine dünne Filmlage, die frei von Fasern ist und bei 15 in Fig. 2 veranschaulicht ist , an der Oberfläche des Produktes verbleibt.-Das Produkt nach Fig. 2, das etwa einer Bandunterlage mit glatter Oberfläche entspricht, verfügt über eine faserige Oberfläche sowie eine Oberfläche,' die im wesentlichen faserfrei ist. Derartige Produkte ergeben sich, wenn die Kalanderbedingungen derart gewählt werden, daß die Fasern nur lediglich 80 oder 90 % des Filmes durchdringen, wobei eine dünne Lage faserfreien Filmmateriales auf der entgegengesetzten Oberfläche freibleibt. _.« ., ... ,..,,.,

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Das bevorzugte Verfahren zur Herstellung von Produkten· der in Fig. 2 gezeigten Art besteht darin, den Film an einer Walze zu verarbeiten, die auf eine niedrige Temperatur aufgeheizt ist als die der Faserlage gegenüberliegende Walze. In der normalen Praxis ist dies bei einem Kalander der Fall, der beheizte Stahlwalzen und nichtbeheizte baumwollbestückte Walzen aufweist, wenn der Film gegen die Baumwollwalze und das Fasermaterial gegen die Stahlwalze weisend verarbeitet werden.

Die Eigenschaften des Produktes nach Fig. 2 bei Belastung sind in Fig. 5 veranschaulicht, wo ein 1" breiter Streifen des Produktes unter den gleichen Versuchsbedingungen, wie sie anhand von Fig. k erwähnt worden waren, geprüft worden ist. Die Gegenwart eines einzigen Umkehrpunktes C an dem endgültigen Reißpunkt des Materials bedeutet, daß die Faser-Filmkonbinationen gemäß der Erfindung in einheitlicher Weise zusammenwirken, soweit ihr Zugbelastungsverhalten in Frage steht. Im Gegensatz zu Fig. ^l\ tritt keine Aufteilung der Spannungs-Dehnungskurve in einem Abschnitt, der charakter-

wie istisch für das nichtgewebte Material ist, so/einem zweiten Abschnitt auf, der für die Eigenschaften des nichtgerissenen sich derifenden Filmes charakteristisch ist, nachdem das nichtgewebte Material seinen Einfluß auf die Kurve verloren hat, weil es gerissen ist. Obwohl Gewicht und Art des Filmes sowie der Faseranteil des Substrats in den Fig. -Ί und 5 die gleichen waren, betrug die Zugfestigkeit des erfindungsgemäßen Produktes etwa das Doppelte der Zugfestigkeit des bekannten Schichtstoffes, während die Längendehnung lediglich bei etwa 20 % lag, verglichen mit 21*1 %

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des Schichtstoffes. Diese Kombination hoher Zugfestigkeit ]

und geringer Längendehnung macht diese Produkte insbe* ]

sondere als Grundlage oder Basis für Industrielle druck- \

empfindliche Klebebänder geeignet, bei denen die Längen- j

dehnung und die Ausbildung von seitlichen Einschnürungen )

bei Zugbelastung, wie sie für bekannte Film-Faserschicht- . \ stoffe charakteristisch ist, unerwünscht sind. Eine Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in den Fig. 6 und 7 veranschaulicht. Eine geeignete Wärme- und Dimckquelle zur kontinuierlichen Herstellung des Produktes nach Fig. 2 1st in Fig. 6 als 3-Walzen-Kalander dargestellt, mit einer baumwoll·-, hülsen- oder fasergefüllten Walze 26, die zwischen zwei Stahlwalzen 2h, 28 angeordnet ist, wobei die Stahlwalzen etwa durch axial in ihnen angeordnete Gasbrenner beheizbar sind. Der Kalander sollte mit einem Druck von mindestens 500 Ib pro Zoll Klemmstellenlähge durch geeignete Druckbelastung der Lager arbeiten können, wobei die Druckerzeugungseinrichtungen sowie die Drucklager üblicher Bauart und nicht weiter dargestellt sind.

Eine kontinuierliche Folie des Filmes 20 wird zusammen mit einem Faserstoff 22 aus einer geeigneten Versorgungsquelle, etwa einer Karde, einem Krempel, einer air^lay-Maschine oder dgl., die im einzelnen nicht dargestellt ist, der Kiemstelle zwischen der unteren beheizten Stahlwalze 2k und der Baumwollwalze 26 zugeführt. Die Temperatur- und Druckbedingungen des Verfahrens variieren mit der Art des verwendeten Filmes, wie es im einzelnen noch erörtert werden wird. Unter diesen Umständen zeigt sich normalerweise, daß das erweichte ¹FiIm- ■ material durch einen wesentlichen Teil, etwa 80 % des Faser-

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materials, durchgedrückt ist, doch ist die Durchdringung nicht vilständig, und es ergibt sich das Produkt nach Pig. Um eine vollständige Durchdringung der Filmsubstanz sowie eine völlige Vereinigung mit dem Fasermaterial zu erzielen, wie sie zur Erzeugung des Produktes nach Fig. 3 erforderlich ist, ist es zweckmäßig, den Film unmittelbar an der beheizten Stahlwaize anliegen zu lassen. In diesem Falle ergibt sich das Produkt nach Fig. 3, dessen beide Oberflächen der unteren Oberfläche des Produktes nach Fig." 2 entsprechen, da beide Oberflächen-eingebettete Fasern aufweisen, die je-.· doch nicht vollständig von der Filmsubstanz eingeschlossen sind.-Derartige Produkte, wie sie in Fig. 3 dargestellt'sind, sind dann zweckmäßig, wenn eine Klebstoffmasse auf einer Oberfläche des Produktes verankert werden soll, während auf der anderen¹ Oberfläche die Verankerung eines Harzüberzuges, einer-Lacksehieht', einer Kunststoffmasse oder dgl. vorzunehmen ist;- Das Produkt nach Fig. 3 kann alternativ auch durch Verwendung eines ^»Walzen-Kalanders hergestellt werdenj der aus zwei Baumwol!walzen 26, 26 besteht, die zwischen beheizten Stahlwalzen 24, 28 angeordnet sind und dessen Lager in einer nichtdargestellten Weise als Drucklager ausgebildet sind. In der bevorzugten, in Fig. 7 dargestellten Durchlaufweise wird eine kontinuierliche Folie des. Filmes 20 zwischen zwei Fasermaterialschichten22, 22 eingeführt, wobei das Ganze zuerst in der Klemmstelle zwischen der beheizten Stahlwalze 28 und einer Baumwollwalze 26 und sodann in der Klemmstelle zwischen der unteren beheizten Stahlwalze 2*1 und der unteren Baumwollwalze 26 Druck und Wärme ausgesetzt wird,· wobei-somit die Wärme auf beide Oberflächen der Kombi-

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nation wechselweise zur Einwirkung gebracht wird. Es hat sich gezeigt, daß Filme, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet sind, vorzugsweise gegossene oder flachgezogene Filme sind, und zwar wegen der • geringeren Schrumpfung, die derartige Filme bei der Erwärmung erfahren, im Vergleich zu uniaxial oder biaxial orientierten Filmen der gleichen chemischen Zusammensetzung. Obwohl die letztgenannten Filraarten eine höhere Festigkeit aufweisen, macht ihre Verwendung im Rahmen dieser Erfindung besondere Zugeinrichtungen erforderlich, um den Film beim Durchgang durch die heiße Klemmstelle auf der vollen Breite zu halten. Filme aus Polyäthylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid und dgl. sind charakteristische thermoplastische Filme, die erfindungsgemäß Verwendung finden können, wobei Polypropylen besonders bevorzugt ist.

Bei den Verfahren kann eine breite Vielfalt von TextiIfaserη Verwendung finden, wobei die Auswahl einer speziellen Faser oder Fasermischung von den besonderen Zug- oder Dehnungseigenschaften abhängen, die bei dem Endprodukt gewünscht sind. Im wesentlichen gerade Fasern ergeben Produkte mit einer Gesamtlängendehnung von 15-25 %l Fasern entsprechender chemischer Zusammensetzung, jedoch mit hoher Krumpfung,bedingen Produkte mit einer gesamten Längendehnung von etwa 30-35 %. Baumwolle, Rayon (einschl. Polynosics), Acetat, Polyesterfasern, Polyacryl- und modifizierte Polyacrylfasern, sowie eine Vielzahl anderer natürlicher und synthetischer Fasern können Verwendung finden.

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Die Verfahrensbedingungen während des Kalandrierens hängen -von dem speziellen verwendeten Film ab, wobei als allgemeine Richtlinie gelten kann,- daß die Temperatur hoch genug sein muß, um den Film zu erweichen, aber nicht zu schmelzen. Im allgemeinen bedeutet dies, daß das Ver-

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fahren durchgeführt wird mit/zur Erweichungstemperatur des Filmes beheizter Stahlwalze bzw« beheizten Stahlwalzen, wobei die Walzen mit Vorzug auf eine-Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes des Filmes aufgeheizt sind« Im Falle von; Polyäthylen ist der Temperaturbereich zwischen dem Erweiehungs- und dem Schmelzpunkt ziemlich eng, so daß die Kalandertemperaturen kritisch sind. Aus diesem Grunde ist es vorzuziehen, zur Herstellung eines verstärkten Polyolefinfilmes Polypropylen zu verwenden, das einen Arbeitsbereich von etwa *40^ο F (72° C) zwischen dem Erweichungs- und dem' Schmelzpunkt aufv/eist. Im Falle von Filmen, bei denen ein breiter Bereich zwischen dem Erweichungs- und dem Schmelzpunkt liegt, kann ein wesentlich größerer Spielraum bei den Kalanderierungstemperaturen zugestanden werden. ■

Die Erfindung soll anhand der folgenden Ausführungsbeispiele erläutert werden, von'denen sich das erste Aufeführungsbel- ' spiel auf die Herstellung eines-luftdurchlässigen Klebe- ' bandes mit glatter Oberfläche bezieht, das auf der Grundlage eines erfindungsgemäß hergestellten verstärkten Filnmaterials aufgebaut ist.

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Ausführungsbeispiel 1

Ein Kardenfaserband, dessen Fasern vorzugsweise in der Längsrichtung orientiert sind, wurde aus einer Mischung von 50 % 1 - 1 1/2 den. Polypropylenfasern und 50 % 3 den. Rayonfasern mit einer Faserlänge von 1 - 9/16" hergestellt. Nach der Herstellung wog das Kardenvlies etwa 25 g/sq.yard (0,836 m';) und verfügte über praktisch keine Zugfestigkeit, da diese bei weniger als 0,5 Ib pro inch Streifenbreite lag.

Das Fasermaterial wurde in einen Film aus gegossenem Polypropylen von 0,87 mils Stärke eingebettet, und zwar dadurch, daß das kombinierte Film-Fasermaterial durch die Vorrichtung nach Fig. 6 geführt wurde, wobei die untere Stahlwalze 25 auf I74⁰ C und die Baumwollwalze 26 durch Wärmeübertragung von der Stahlwalze auf 132,5. C aufgeheizt waren. Der Druck im Kalander betrug etwa 770 lb/inch Klemmsteilenlänge. Der Film hatte vor der Verstärkung mit dem Fasermaterial eine Zugfestigkeit von 4,50 Ib in der Längsrichtung, 4,2 Ib in der Querrichtung sowie eine Längendehnung von über 200 %.

Nach/dem Kalandrieren verfügte der verstärkte Film über eine Spannungs-Dehnungskurve ähnlich jener nach Fig. 5 mit einer Zugfestigkeit von 18,8 Ib in der Maschinenrichtung trocken; 18,O^Lb in der Maschinenrichtung naß; 6,6 Ib in der Querrichtung trocken und 6,2 Ib in der Querrichtung naß.

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Die Längendehnung betrug 17 % in der Maschinenrichtung, 16,5 % in der Querrichtung; das Produkt war luftundurchlässig. Sein Gewicht betrug ^l g/sq.yard, wovon 60 % der Pasergehalt ausmachte,

Unter Verwendung dieses Produktes als Grundlage wurde ein druckempfindliches Klebeband dadurch erzeugt, daß auf diese Grundlage eine Heptanlosung einer druckempfindlichen polymeren Mischung von hellem Krepkautschuk, klebrigmachenden Harzen, Füllstoffen und Mitteln zur Verbesserung der Alterungsbeständigkeit aufgetragen wurde. Es ergab sich eine ausgezeichnete Verankerung der Klebstoffraasse an der Grundlage, wobei die Klebstoffmasse keine Neigung zum Durchdrücken durch die Grundlage aufwies. Im Gegensatz zu Bändern, deren Grundlage aus einem Material besteht, bei dem nichtgewebtes Material einfach auf einen Film durgh ein Lösungsmittel oder durch Wärme- und Druckeinwirkung aufgeschichtet ist '_t wiesen Klebebänder mit erfindungsgemäß hergestellten Grundlagen ein hohes Maß an Flächenstabilität auf, wobei kein Einrollen an den Kanten sich einstellte. Die Zugspan»·· nungseigenschaften des Produktes waren im wesentlichen die Zugspannungseigenschaften des obenerläüterten Basismaterials, so daß das Band zur Verwendung als industrielles Klebeband geeignet war, wo hohe Zugfestigkeit und niedere Längendehnung erforderlich sind.

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Ausführungsbeispiel 2

Unter Verwendung der Vorrichtung nach Fig. 7 wurde eine Klebebandgrundlage ähnlich dem Produkt nach Fig. ^nIt fasrigen Oberflächen auf beiden Seiten hergestellt. Die beiden Kardenbänder 22, 22 bestanden aus 3 den. 1 9/16 inch Viscoserayonfasern mit einem Gewicht von jeweils etwa 30 g/ sq.yard. Der Film 20 war ein plastifiziertes Polyvinylchlorid (Handelsname "Vitafilm, Type 11-17" der Firma Goodyear), 1 mil stark. Die Stahlwalzen 2¹J, 28 waren auf 199° C aufgeheizt, während die Temperatur der Baumwollwalzen 26, 26 bei etwa 152° C lag. Der Druck im Kalander betrug 1000 Ib pro Zoll Klemmstellenlange.

Das Produkt hatte eine Spannungs-Dehnungskurve ähnlich Fig. 5 mit einem einzigen Umkehrpunkt. Die Zugfestigkeit naß betrug 26 Ib in der Ilaschinenrichtung und 13 Ib in der Querrichtung mit einer Längendehnung von 28 %, Mit beidseitig fasrigen Oberflächen war es zur Verwendung als Basis oder Grundlage für Bänder mit einem Klebstoffauftrag auf beiden Seiten oder mit einem Klebstoffauftrag auf der einen Seite und beispielsweise einer wasserabstoßenden Lackschicht auf der anderen Seite verwendbar. Es war luftundurchlässig und viog 81 g pro sq.yard, davon J^ % Fasern. Trotz des hohen Faseranteils war das Material luftundurchlässig, wahrscheinlich wegen der abdeckenden Wirkung der Faservliese, die während des Heißkalandrierens auf beide Oberflächen des Films aufgebracht worden waren.

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Die Faserorientierung ist von'Einfluß auf die Zugfestig-· keit und die Reißeigenschaften des Produktes. In einem Kardenvlies bzw. -faserband sind die Fasern bekanntlich vorzugsweise in der Maschinen- oder Längsrichtung orientiert. Air-lay-Maschinen geben ein Faserband ab, inüem die Faserverteilung nahezu isotrop ist. Bei der Herstellung des Produktes nach Fig. 3 ist es möglich, ein Kardenvlies zu verv/enden, das in hohem Maße in der Maschinenrichtung orientiert ist, während zur Erzielung abgewogener" Eigenschaften

wird das andere Vlies rechtwinklig zu dem ersten gelegV. Dem Fachmann stehen eine Vielzahl anderer Kombinationsmöglichkeiten von Faserorientierungen zur Verfügung, um spezielle Zugfestigkeits- und Reißfestigkeitseigenschaften zu erzielen. Es wurde oben darauf'hingewiesen, daß die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Produktes sich von den Eigenschaften von Filmen unterscheiden, die mit nichtgewebtem Material beschichtet sind. Sie unterscheiden sich auch von Faservliesen, die durch Bindemittel in Pulverform gebunden und anschließend einer V/ärme- und Druckbehandlung ausgesetzt wurden, wie sie in dem folgenden Beispiel erläutert ist.

Ausführungsbeispiel 3

Zwei Kardenvliese aus Viscoserayon mit einem Gewicht von jeweils 30 g/sq.yard wurden beidseitig auf einen 0,87 mils Polyäthylenfilm mit einem Gewicht von 16 g/sq.yard unter Verwendung des Verfahrens nach Beispiel 2 und der Verwendung

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der Vorrichtung nach Fig. 7 aufgeschichtet. Die Stahlwalzen wurden auf ΠΗ° C, die Baumwollwalzen auf 126,5° C erwärmt, der Druck im Kalander betrug 770 lb/inch Klemmstellenlänge. Das sich ergebende Produkt hatte eine Zugfestigkeit von 20,5 Ib in der Maschinenrichtung und 8,2 Ib in der Querrichtung. '

Hierauf wurden zwei gleiche Rayonvliese unter denselben Kalanderbedingungen sowie unter Verwendung von 16 g/sq.yard eines feiB verteilten Polyäthylenpulvers, das so gleichmäßig wie möglich über die Vliese verteilt wurde, verbunden. Die Zugfestigkeit des Produktes betrug 4,6 Ib in der Maschinenrichtung und 1,6 Ib in der Querrichtung, Während das fUngebundene nichtgewebte Fasermaterial für ein Klebeband geeignet war, ließen die Zugfestigkeit und die anderen Eigenschaften des pulvergebundenen Materials dieses für solche Zwecke ungeeignet erscheinen.

Wie oben ausgeführt, kann das erfindungsgemäße Verfahren auch auf die Herstellung luftdurchlässiger Produkte angewandt werden, die eine Luftporösität oberhalb von 50*cc.ft. Luft pro Minute und sq.ft. des Produktes bei einem Halbzollhydrostatischen Druck beim Test in einem Frazier Luftdurchlässigkeitsprüfgerät aufwiesen. Bei der Herstellung luftdurchlässiger Produkte geht es insbesondere um zwei Criteria. Zunächst soll das Gewicht des Filmes im Verhältnis zum Gewicht der Fasern niedrig gehalten werden, wobei der Film mit Vorzug nicht mehr als ein Drittel der endgültigen Zusammensetzung ausmacht. Zweitens soll die fasrige Komponente auf lediglich eine Fläche des Films aufgebracht

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werden, damit beim Kalandrieren Hitze und Druck direkt auf den Film zur Einwirkung gebracht werden können. Die Herstellung luftdurchlässiger Produkte wird durch die folgenden Ausführungsbeispiele veranschaulicht.

Ausführungsbeispiel 4

Ein willkürlich orientiertes Faserband gekrumpfter Nylonfasern von 3 den. und 1 1/2 inch Faserlänge wurde auf einer Rändo-Webber-Maschine hergestellt. Es wog 25 g pro sq.yard.

Das Faservlies wurde mit einem Film gegossenen Polyäthylens von 0,5 mils Stärke und einem Gewicht von 10 g/sq.yard dadurch kombiniert, daß beide Materialien durch die Vorrichtung nach Fig. 6 geführt wurden, wobei die Faserlage an der Stahlwalze anlag, die auf 176,5° C aufgeheizt war, während das Filmmaterial an der Baumwollwalze zur Anlage kam, deren Temperatur 121,5° C betrug. Der Druck belief sich auf 850 Ib pro inch Klemmstellenlänge.

Das Endprodukt wog 35 g/sq.yard und bestand aus 28 % Filmsubstanz sowie 72 % Fasermaterial. Es hatte eine Luftdurchlässigkeit von 82'cc.ft./Mlnute/sq.ft, des Produktes bei einem hydrostatischen Druck von 1/2" Wassersäule.

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Ausführungsbeispiel 5

In einem Verfahren ähnlich jenem nach dem Ausführungsbeispiel 4 wurde ein willkürlich orientiertes Faservlies von 1 den* gekrumpften Viscoserayonfasern mit einem Gewicht von 22 g/sq,yard mit einem 0,5 mils Polypropylenf i.lm kombiniert. Die Stahlwalze wurde auf 154,5° C, die Baumwollwalze auf 93,5° C aufgeheizt, der Druck betrug 1000 lb/inch Klemmstellenlänge. Das Endprodukt bestand aus 31 % Filmsubstanz und 69 % Pasern; es hatte eine Porösität von 2*11 cc.ft. Luft pro Minute bei einem Test der obenerwähnten Ar.t,

Materialien, wie sie in den Ausführungsbeispielen 4 und 5 beschrieben sind, finden in unterschiedlichen Gebieten ihre • Anwendung, wo ein poröses nichtgewebtes Material vonnöten ist, etwa bei der Verpackung oder besser Abpackung von Trocknungsmitteln bei atmenden Klebebändern und dgl.. Ein atmendes Klebeband kann in einfacher Weise von den Produkten nach den Ausführungsbeispielen 4 und 5 dadurch erzeugt werden, daß eine Lösung einer Klebemasse, etwa eine Heptanlösung einer Kautschukmischung, auf die vereinheitlichte Faser-Filmkombination aufgesprüht wird. Bei diesem Verfahren wird die Klebemasse in Gestalt eines verzweigten Netzwerkes abgelagert, wodurch ein hohes Maß an Porösität erhalten bleibt.

Um ein durchlässiges oder poröses Endprodukt, ausgehend/von einem undurchlässigen Film, zu erzielen, ist es notwendig, Druck- und Temperaturbedingungen zu verwenden, die zu Produkten führen, wie sie in Fig. 3 dargestellt·sind:

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BAD O?..G1:;AL- ^ -

d. h. die Fasern werden bei der verfahrenggemäßen Verarbeitung bzw. Behandlung über die gesamte Stärke des Filmes verteilt-, sp daß an der Oberfläche des Produktes keine Lage eines-undurchlässigen, nicht unterbrochenen Filmes verbleibt. Für bestimmte.Zwecke ist es erwünscht, ein starkes nichtgewebtes. Material zu haben, das eine geringere Dehnungsfähigkeit aufweist als seine Filmkomponente und das porös ist, aber.über zumindest eine Oberfläche verfügt, die vorwiegend • fas.erig; ist, Ein derartiges Produkt kann z. B. zu einem genähten oder heißversiegelten; Beutel oder flachen Säckchen gestaltet werden,, in dem flüssige oder halbflussige Kosmetika, Parfüme und dgl., die in zerbrechbaren Kapseln eingeschlossen sind, enthalten sind. Dadurch ergibt sich eine Trockenpäckung:. Durch Druckeinwirkung wird der.Inhalt freigesetzt,_: der sich durch den porösen Film verteilt oder hindurchgedrückt wird, um sich durch Kapillarwirkung über die faserige Oberfläche zu verteilen, welche ein kosmetisch befriedigendes Auftragskissen'bildet,

Zur erfindungsgemäßen Herstellung derartiger nichtgewebter Stoffe kann ein Film verwendet werden, der in einem Muster von Löchern oder Ausnehmungen, die im wesentlichen frei von Filmsubstanz sind, perforiert ist. Derartige Filme, die aus einem, thermoplastischen Polymeren bestehen, können zweckmäßigerweise etwa nach der Lehre der US-Patentschriften 3 012 918 und 3 137 7^6 hergestellt werden. Produkte, die entsprechend dieser Erfindung hergestellt sind und Filme enthalten, welche gemäß üen erwähnten Patentschriften erzeugt wurden, sind jeweils in _t den- Fig. 8 und 9 teilweise

BAD -ORiGJNAL'

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ausgebrochen dargestellt. In Fig. 8 zeigt der linke Teil \ der Zeichnung einen die Grundlage bildenden thermoplastischen Film 40, der eine Reihe diskreter und auseinanderliegender öffnungen 42 aufweist. Der rechte Teil der Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der der Film mit dem Faservlies derart kombiniert ist, daß die öffnungen nun mit einem verankerten faserigen Fenster, wie bei 44, überdeckt

sind. Das Verhältnis zwischen den Fasern und dem Film ist >

in Fig. 10 im größeren Detail dargestellt, wo ein vergrößer- [

ter Querschnitt, betrachtet längs der Linie 3/3 der Fig. 8, . j

des Materials veranschaulicht ist. Aus Fig. 10 ist zu er- ⁵.

sehen, daß das nichtgewebte Material aus einem gelochten i

Film 48 und einer damit in unmittelbarer Berührung stehenden \

faserigen Lage 46 besteht, wobei die faserige Lage unver- ■

sponnene und nichtverwebte Fasern von Textilfaserlänge ent- \

hält. Durch das vorstehend erläuterte allgemeine Verfahren '

der Wärmeeinwirkung und des Kalandrierens sind ein Faser- \

vlies und ein perforierter Film derart miteinander kombiniert, i daß ein erheblicher Anteil der Fasern in der Filmsubstanz

eingeschlossen ist, wobei der Vermischungsgrad ausreichend \

ist, um dem Material eine Spannungs-Dehnungskurve mit einem <^:

einzigen Umkehrpunkt zu verleihen, wie sie in Fig. 5 darge- ί

stellt ist, während oberflächliche oder lediglich geklebte ',

Schichtstoffe aus Film und Fasern Produkte ergeben, deren \

Spannungs-Dehnungskurven zwei Umkehrpunkte aufweisen. Der ;

feste Teil'des Filmes 48 in Fig. 10 verbleibt als thermo- \

{ plastische Schicht und bildet eine brauchbare, heißsiegel- f

bare Fläche, die eine Heißversiegelung mit sich selbst oder '? mit einem Blatt eines anderen Materials gestattet. '

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j Fig. 9 zeigt auf der linken Seite die Ansieht eines Poly-' äthylenfilmes, der-.durch mechanische Druckeinwirkung geprägt sowie biaxial, gereckt ist, um ein Muster dreieckiger Öffnungen 52 zu erzeugen, die in regelmäßiger Anordnung über ein solides■Netzwerk von Filmsubstanz 50 verteilt, sind, wie es der US-Patentschrift 3 137 7^6 entspricht. Wird ein soleher Film mit einem Faservlies erfindungsgemäß kombiniert, so ergibt sich ein Produkt, das auf der rechten Seite der Fig. 9 dargestellt ist, bei dem die öffnungen in dem Film nun jeweils mit einem faserigen Fenster überdeckt sind, wie es etwa bei 54 zu ersehen ist. ..-".-

Die Verwendung solcher gelochter Filme, zur Herstellung nichtgewebter Materialien, die- für Aufguß- oder Diffusions-, beutel geeignet sind, ist in Fig. il· veranschaulicht, wo ■ ein Material 6*1, das erfindungsgemäß hergestellt wurde, etwa durch Wärmer" und Druckeinwirkung mit einer Unterlage 62 verbunden ist, welche, einen undurchlässigen Teil,.etwa aus beschichtetem Papier oder Folie ,bilden kann oder aber eine weitere schicht nichtgewebten Materials sein kann, ganzίwie es der Verwendungszweck erfordert. Die Verbindung wird durch die ungebrochene Oberfläche A8.des thermoplastlsotm Filmes bewirkt, Wie bei 44 dargestellfc.,überbrückt die faserige Komponente des .nl^htgBwebt-en^-'MstgiiAl^. "di^;--; öffnungen der Tiefe naohj sie blidet so einen tf'eg für die Adsorption von Fettete
\ . :■ Entfeuchtungsbeutel verwendet wird; oder aber für die In-» fusion von Tee oder Kaffee, falls die Packung als Getränk-aufgußbeut el Verwendung finden soll,. g^> OKöIHäL

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Insbesondere im Pall von Teebeuteln gestattet eine Packung dieser Art die Verwendung des sog. Abriebs der Teeblätter, der als Geschmackselement erwünscht ist, aber durch Gazeoder perforierte Papierbeutel sowie Beutel aus perforiertem Filmmaterial schnell entweicht. Das faserige Element des Erfindungsgegenstandes ergibt eine Filterwirkung, die es den geschmackstragenden löslichen Elementen gestattet, in den Teeaufguß überzugehen, während die unerwünschten Sedimente zurückgehalten werden.

Zusätzlich zur Veränderung der Gestalt.der Spannungs-Dehnungskurve ergibt die Praxis der Erfindung nichtrewebte Materialien, die die doppelte -oder dreifache Festigkeit und die halbe Längendehnung der einzelnen zusammengefügten Komponenten aufweisen.

Für den Fall, daß die Abriebfestigkeit der äußeren Faserlage nicht genügend hoch ist, und zwar bei Verwendung zu Zwecken, bei denen auf eine Oberfläche der Packung eine scheuernde oder reibende Berührung zur Einwirkung kommt, kann ein Teil "£e*> thermoplastischer. Fasemiefc'wa aus Polypropylen, dem aus Fasern in Textilfaserlänge bestehenden Vlies beigemischt werden, um mit dem Vlies durch Öle nachfolgende Wärme.- und Druckeinwirkung verbunden zu werden»

Sowohl die durchlässigen wie di# undurchlässigen erfindungsgemäßen Produkte können mit Garnen," mit W^:e>g oder anderem fädigen Material verstärkt werden, falls eine besonders hohe Festigkeit erforderlich ist, Sq kann ein kontinuierlicher

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Garn- oder Faserzopf Verwendung finden", wenn eine Erhöhung der-'Festigkeit in der Längsrichtung erwünscht ist, oder aber es können bekannte querlagige Garnanordnungen verwendet vierden, um "die-Festigkeit ■ des Produktes in der Querrichtung zu erhöhen, dadurch, daß über die Breite des Faservlieses vor der· .Vereinigung-mit- dem -Film fädiges Material aufgebracht wird. Das folgende Beispiel veranschaulicht die Herstellung eines derartigen Produktes.

Aüsführungsbelspiel 6

Entsprechend dem allgemeinen Verfahren der vorhergehenden Beispiele wurde ein Satz in der Längsrichtung verlaufender 300-den. 60-fädiger ViscQserayongarne, die jeweils in einem Abstand von 32 Garnen pro inch liegen, zwischen einem 0,87 mils starken Film aus Polypropylen und einem Kardenvlies von 2¹I g/sq.yard aus Viscoserayonfasern eingefügt. Das Faservlies lag an der auf 168,5° C erwärmten Stahlwalze an, während die Filmseite gegen die auf 121° C erwärmte Baumwollwalze gewendet war. Der Druck betrug 1500 lb/inch Klemmstellenlänge. .- " . .

Das sich ergebende Produkt hatte eine Zugfestigkeit von *J9 Ib pro Zoll Streifenbreite und eine Längendehnung von 17 % in der Maschinenriehtung, wodurch es für die Verwendung als Gründlage für ein Klebfiarid geeignet ist, bei dem hohe Zug- . festigkeit und geringe Längendehnung erwünscht sind.

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Als Beispiel eines nicht gewebten Materials mit hervorragenden elektrischen Isoliereigenschaften sowie hervorragendem Temperaturwiderstandsvermögen wurde das nachfolgende 100 %-Polyestermaterial nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt.. '

Ausführungsbeispiel 7

Unter Verwendung der Vorrichtung sowie der allgemeinen Verfahrungsbedingungen nach dem Ausführungsbeispiel 1 wurde ein willkürlich orientiertes Vlies aus sog. Kodelfasern (Eastman Polyesterfasern) mit 1,5 den. und 1,5" Paserlängen sowie einem Gewicht von 22 g/sq*yard mit einem 1,5 mils amorphen und nichtorientierten Polyesterfilm (Handelsnamen "Videne" der Firma Goodyear Chemical) kombiniert. Der Kalanderdruck betrug 1 250 Ib pro Zoll Klemmstellenlänge, das Faservlies war der auf 177° C erwärmten Stahlrolle zugewandt, während der Film auf die auf 102° C erwärmte Baumwollwalzenoberfläche zuwies.

Das aus einer Kombination von Polyesterfasern und Polyesterfilm bestehende Produkt hatte eine Zugfestigkeit von 15 Ib pro inch Streifenbreite in der Maschinenrichtung sowie 10 Ib in der Querrichtung. Die Längendehnung war in beiden Richtungen kleiner als 25%*

Die Produkte entsprechendden ersten sieben Ausführungsbeispielen der Erfindung bezogen sich auf Fasern, dle-ffiit echt thermoplastischem Film kombiniert sind, d. h. mit

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Filmen, die ohne wesentliche Zersetzung wiederholt erweicht und verfestigt werden lassen können. Es gibt jedoch noch eine andere Klasse von Filmen, die einen Temperaturbereich aufweisen,, in dem sie klebrig und haftend sind, die jedoch vernetzende Reaktanzen enthalten, so daß bei einer Erwärmung oder Aushärtung bei erhöhten Temperaturen der Film irreversibel aushärtet und nicht mehr in einen plastischen Zustand überführt;werden kann. Derartige Filme weisen bei Raumtemperatur oder geringfügig darüber die Eigenschaften thermoplastischer Filme auf;, sie werden daher im Rahmen der Erfindung zu den "thermoplastischen" Filmen hinzugerechnet. .

Ein solcher Film, der insbesondere für die Herstellung von Klebebandgrundlagen nach der Erfindung geeignet ist, ist ein modifizierter Acrylfilm, der von der Firma Röhm und Haas unter dem Handelsnamen "Oroform" in den Handel gebracht wird* Dieser Film ist bei Raumtemperatur weich und plastisch; unter mäßiger Wärme- und Druckeinwirkung ist er gut fließfähig. Bei Erwärmung auf 149° C oder mehr tritt eine innere Vernetzung in dem Film ein, der damit ausgehärtet wird. Nach diesem Aushärten ist der Film praktisch wärmestabil, wobei . er einer Temperatur von :150° C und mehr über längere Zeit-_: spannen widersteht.. Nach einer Minute bei etwa 205° C vergijbt er leiöht, stark bei 200° C, doch tritt bei diesen Temperaturen kein Schmelzen und auch kein Zersetzen in einem schädlichen Maße auf.

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Bei'der Verarbeitung von hier der Einfachheit halber "vorübergehend thermoplastisch" genannten Filmen wird ein Verfahren mit einer einzigen Kleminstelle in der Regel verwendet, entsprechend etwa der Vorrichtung nach Fig. 6. Falls der Acrylfilm. 20 bei Raumtemperaturen haftend ist, kann er auf einer Rolle Abziehpapier geliefert werden, von der er unmittelbar vor der Verbindung mit den jeweiligen Faservlies 22 getrennt wird. Zwischenlagen für Filme dieser Art sowie auch Vorrichtungen zum Trennen der Filme von den Zwischenlagen sind an sich wohl bekannt und deshalb nicht vielter veranschaulicht. Um den Film zu härten und ihn in . den ausgehärteten Zustand überzuführen, kann jede geeignete Hilfsheizvorrichtung verwendet v/erden, wie etwa ein Ofen, beheizte Trocken^^rommeln, Infrarotlampen und dgl..

Die Herstellung einer wärmewiderstandsfähigen Klebebandgrundlage soll anhand des nachfolgenden Ausführungsbeispieles veranschaulicht werden:

Ausführungsbeispiel 8

Unter Verwendung der Vorrichtung nach Fig» 6 und der Verwendung des allgemeinen Verfahrens nach Ausführungsbeispiel

1 wurde ein Kardenvlies aus 3 den. Kodel 11 (EastmanVPolyester -Fasern mit einem Gewicht von 25 g/sq.yard mit einem

2 mils starken Oroform-Film (RÖhm & Haas) Type C-23 kombiniert. Der Kalanderdruck betrug 1 200 lbpro Zoll Klemmst ellenlange, während die Stahlwalze auf J2A° C und die Baumwollwalze auf 79»5° G erwärmt waren. Das Material -^Λ»

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BAD OTSC

wurde...sodann 1 Hinute lang auf 163⁰C erwärmt».·.um den Film in den ausgehärteten Zustand überzuführen* Das Produkt glich dem Produkt nach.Pig· 3 und hatte eine Spannungs-Dehhungskurve entsprechend Jener"nach Fig. 5. Die Zugfestigkeit des kalahdrie>ten Produktes betrug .14,0 Ib pro Zoll Streifehbreite in MaschinenrlchtunE und H_$B Ib in der Querrichtung. Die Längendehriüng belief sichauf 46,8 % in der Masöhinenriehtung und 62._%■ in der Querrichtung.

Bei dem Material, das zum Aushärten nach dem Kalandrieren erwärmt worden war, lägen, die .vergleichbaren Ziffern bei . llJ,8 Ib,- 9,0 Ib, 37»2 % und 48,1 %. Der durch das Aushärten ; in der Wärme erzielte Vorteil wird insbesondere durch die 90 Sige Zunahme der Zugfestigkeit in der Querrichtung und die Abnahme der Längendehnung in der Querrichtung zum Aus- ; druek gebracht. . · ,

Das obige Verfahren vmrde unter Verwendung eines Vlieses aus Nomex (du Pönf-Polyirnid)-Pasern^ mit ,einem Gewicht von 25^g/sq«ί yard wiederholt* Nach dem Kalandrieren belief sich die Zugfestigkeit auf 16,5 Ib in der Masöhinenriehtung und '6)6 Ib in ,der .Querriehtungr Die entspreöhenden Längendehnungen waren 3^ 16■% und 76,3 %*:,iiach[dem Aushärten während einer Minute bei I63⁰G belieffen sich die entsprechenden Werte auf 17,5 lb»iß».2 .1b» ,2^8,I:, Und :

Beide der obengenannten"frodukte verfugen über eine Spannungs-Dehnungskürvej die ;dui«i3in einen einzigen Umkehrpunkt gekennzeichnet ist _t v/ie es für die erfindungsgemäßen Produkte typisch ist, Sie waV^n zur Verwendung als Klebe-

bandgrundlagen, Kabelumhüllungen, elektrisches Isolationsmaterial und dgl. geeignet, und zwar insbesondere überall dort, wo es darauf ankam, erhöhten Temperaturbedingungen Rechnung zu tragen.

Falls bei solchen Film-Faserkombinationen eine Porösität erwünscht ist, besteht ein zweckmäßiges Verfahren darin, die Acrylpolymerenlösung während des Gießens des Filmes zu bewegen, so daß Luftblasen in den gegossenen Film eingeschlossen werden* Diese Luftblasen werden während des Kalandrierens zusammengedrückt; sie lassen kleine verteilte Diskontinuitäten in dem Film entstehen, die sodann einen T

guten Durchgang für Luft oder Wasserdampf ergeben. f

Die erfindungsgemäßen Produkte können im allgemeinen von i

den bekannten geschichteten oder sonstwie gebundenen nichtgewebten Materialien durch ihre verbesserte Flächenstabilitat sowie ihre außerordentlich hohe Zugfestigkeit pro Ge- V

wichtseinheit des verwendeten, das Bindemittel darstellen- ί

den Filmes unterschieden werden. Darüber hinaus ist das Ver- .; hältnis der trockenen Festigkeit zur nassen Festigkeit bei }

den erfindungsgemäßen Produkten sehr hoch; es erreicht 90 % j

öder mehr. Da das Filmmaterial in kontinuierlicher Phase ■

vorliegt, ist die innere Kohäsionsfestigkeit des Produktes hervorragend, wobei kein inneres Aufsplittern oder Ab- ^

blättern auftritt, wenn das Produkt zu einem Klebeband verarbeitet wird. Die Produkte weisen eine glatte Oberfläche auf; sie sind im Falle der Ausführungsbeispiele 1, 3, 4, 5 und 6 heißsiegelbar, während das Herstellungsverfahren _: schnell und billig ist.

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Das Gewichtsv'erhältnis von Film zu Pasermaterial hangt von den Eigenschaften ab, die dem Produkt erteilt werden sollen. Bei dem Produkt nach dem Ausführungsbeispiel 1 stellte der Film etwa 40 % des Gesamtgewichtes des Produktes dar. Der bevorzugte Bereich liegt zwischen 10 und 50 % des Produktes aus Filmsubstanz, während der Rest Fasermaterial ist. Unter 10 % Filmsubstanz neigt das Produkt zu einer fusseligen und ziemlich faserigen Oberfläche. Oberhalb 50 % (ca.) kann die dehhüngsfähige Natur des Filmes in den Vordergrund treten, während die Einflußwirkung des Faservlieses sehr klein wird.

\ Obwohl'die obige Beschreibung sich vorzugsweise mit der

Verwendung dieser Produkte als Grundlage beschäftigt, be-

stehen viele verwandte Verwendungsmöglichkeiten, für die

·■ ■ derartige feste und praktisch nicht absorbierende Produkte > in Frage kommen, wie Badevorhänge, wegwerfbare überzüge, ; Wimpel, Krankenhausbedarf, Schreibmaschinenfarbbänder so\ii.e ■ \ Bänder für Datendrucker, Grundlagen für Reibüberzüge,

j ■ . Batterietrennplatten und dgl..

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Claims

P at ent an s prü c he

1. Mit einem Film aus polyraerem Kunststoffmaterial
kombiniertes nichtgewebtes Textilmaterial erhöhter Flächenstabilität, dadurch gekennzeichnet, daß es aus unversponnenen und nichtverwebten Fasern von Textilfaserlänge
besteht, die im wesentlichen gleichmäßig in diskontinuierlicher Phase über die gesamte Hasse des in kontinuierlicher Phase vorliegenden polymeren Filmes verteilt sind und daß
das Material dieses Filmes im wesentliehen das einzige,
die Fasern in dem nichtgewebten Fasergebilde zusammenhalten de Bindemittel ist. ■

2. Textilmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Film aus einem thermoplastischen Material besteht.

3. Textilmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Spannungs-Dehnungsdiagramm mit lediglich einem
einzigen Umkehrpunkt ((5Taufweist.

*l. Textilmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, d?ß die nasse Zugfestigkeit zumindest 90 % der trockenen
Zugfestigkeit beträgt.

5. Textilmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bruchdehnung nicht größer als 20 % ist.

BAD

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6. Textilmaterial nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Filmmaterial weniger als 35 $ β^- wichtsprozent des nichtgewebten Textilmaterials ausmacht und daß dieses eine Luftdurchlässigkeit von zumindest l,iJ15 m³ Luft pro Minute und 9»3 dm² des Materials bei 12,7 mm Wassersäule aufweist..

7* Textilmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der thermoplastische Film aus Polypropylen besteht.

8. Textilmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daf der Film und die Fasern jeweils aus einer polymeren Polyesterverbindung bestehen. ~ ·

9. Textilmaterial nach einem der Ansprüche 2-5 sowie ■ 7-8 zur Verwendung als Grundlage für ein Klebeband, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern im wesentlichen gleichmäßig über die Länge und Breite des Filmes sowie über zumindest 80 % der Stärke: des-Filmes verteilt sind.

10* Textilmaterial nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern Polyester- und Polyimidfasern sind und der Film ein in der i/ärme aushärtbarer Polyacrylfilm ist.

11. Textilmaterial nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß der aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial bestehende Film zwischen 10 und 50 Gewichtsprozent des nichtgewebten Textilmaterials ausmacht,

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12, Druckempfindliches Klebeband unter Verwendung des Textilmaterials nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß auf zumindest eine Oberfläche des die Grundlage bildenden nichtgewebten Textilmaterials eine Schicht einer druckempfindlichen Klebemasse aufgebracht ist.

13. Druckempfindliches Klebeband mit luftdurchlässigen Eigenschaften nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das die Grundlage bildende nichtgewebte Textilmaterial eine Luftdurchlässigkeit von zumindest 1,415 m Luft pro Minute und 9,3 dm" des Materials bei 12, 7 mm Wassersäule aufweist und die aufgebrachte druckempfindliche Klebemasse die Gestalt eines diskontinuierlichen verzweigten Netzwerkes hat.

I^. Verfahren zur Herstellung eines luftdurchlässigen nichtgewebten Textilmaterials, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gebilde unversponnener und nichtverwebter Pasern von Textilfaserlänge auf einen nichtgereckten und nichtorientierten thermoplastischen Film aufgelegt wird und das Fasergebilde und der Film einer Wärmer und Druckeinwirkung ausgesetzt wird, wobei der dem Film zugeordneten Oberfläche mehr Wärme als der den Fasern zugeordneten Oberfläche zugeführt wird und die auf die dem Film zugeordnete Oberfläche einwirkende Temperatur einen zur Erweichung, nicht jedoch zum Schmelzen des Filmmaterials ausreichenden Wert aufweist; durch die gemeinsame V/irkung der Wärme und des Druckes das Filmmaterial zum Fließen um die Mehrzahl der Fasern und zu deren Einschluß gebracht wird und hierbei das Filmmaterial in einem Anteil von nicht über 35 % des nichtgewebten Textilmaterials verwendet wird. _._ _Λ,,

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15. Nichtgewebtes Textilmaterial zur Verwendung als Grundlage für ein Klebeband hoher Zugfestigkeit und geringer Längendehnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das aus nichtversponnenen und nichtverwebten Textilfasern von Textilfaserlänge bestehende Fasergebilde zusammen mit einer Verstärkung aus unversponnenem fädigem- Material, das sich in zumindest einer Richtung des Pasergebildes erstreckt, besteht und die Fasern im -we sentliehen gleichmäßig über die Länge und Breite des Films sowie über zumindest 80 % der Stärke des"Filmes verteilt sind, der in kontinuierlicher Phase vorliegende polymere Film aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial besteht und das Material des Films im wesentlichen das einzige die Fasern und das fädige Verstärkungsmaterial in dem nichtgewebten Fasergebilde zusammenhaltende Bindemittel ist.

16. Textilmaterial nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß es auf zumindest einer Oberfläche eine Schicht aus einer druckempfindlichen Klebemasse trägt.

17. Verfahren zur Herstellung eines nichtgewebten Textilmaterials zur Verwendung als temperaturwiderstandsfähiges Klebeband, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gebilde aus unversponnenen und unverwebten Textilfasern von Textilfaserlänge aus Polyester- und Polyimidfasern hergestellt wird, dieses Fasergebilde auf einenung.erecktei und nichtorientierten vorübergehend thermoplastischen und bei erhöhten Temperaturen aushärtbaren Acrylpolymerfilm aufgebracht wird, das Faser-

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gebilde und der vorübergehend thermoplastische Film der Wärme- und Druckeinwirkung ausgesetzt wird und hierbei durch die geraeinsame Einwirkung von Wärnie und Druck der Film um die Hehrzahl der Fasern zum Fließen und zu deren Einschluß gebracht wird und sodann der Film durch -Wärmeeinwirkung ausgehärtet wird.

18. Textilmaterial nach Anspruch 1 mit erhöhter Festigkeit sowie mit Porösität zur Verwendung als Verpackungsmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern im wesentlichen gleichnäßig über die Länge und Breite des Films sowie über zumindest BO % der Stärke des Films verteilt sind, der Film ein vorbestimmtes Huster getrennter öffnungen aufweist und es ein Spannungs-Dehnungsdiagramm mit einem einzigen Umkehrpunkt (Fig. 5) besitzt.

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L e e r s e i t e