DE1926504A1 - Geformtes Schichtmaterial und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Description

HATfiNTANWAlTE

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN 1926504

DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT

MDNCHEN HAMBURG TELEFON: 555476 8000 MÖNCHEN 15, TELEGRAMME, KARPATENT NUSSBAUMSTRASSE 10

23. Mai 196.9 W. 14 268/69 13/Nie

Monsanto Company
St. Louis 66.J Missouri (V.St.A.)

Geformtes Sehichtmaterial und Verfahren zu dessen Herstellung

Ein mit Viny!polymerisat überzogenes (vinyl coated) Textilmaterial mit einer überlegenen Reißfestigkeit und Zugfestigkeit, verglichen mit gebräuchlichen Vinyl-überzogenen Stoffen oder Textilwaren von ähnlichen Gewichten, umfaßt ein ungewebtes Bahnenmaterial, das von willkürlich angeordneten endlosen Polyamidfäden gebildet wird, die an einer wesentlichen Anzahl von Überkreuzungspunkten autogen zusammengebunden sind, und einen Vinylfilm.Der Vinylfilm imprägniert wenigstens die angrenzende Oberfläche der Bahn, um Längen von Polyamidfäden (Nylonfäden) innerhalb des Vinylfilmes mechanisch zu versperren oder festzuhalten, um einen geschichteten überzogenen Stoff zu bilden.

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Die Erfindung bezieht sich auf Vinyl-überzogene ungewebte Stoffe oder Textilwaren und insbesondere a£ einen Schichtaufbau, der aus einem Vinylfilm und einer ungewebten Bahn gebildet ist, wobei die Bahn willkürlich angeordnete endlose Polyamidfäden einschließt, die an einer Mehrzahl von Überkreuzungsstellen autogen zusammengebunden sind, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung dieses Schichtaufbaus.

Die Technik zur Herstellung eines Vinyl-überzogenen Textilstoffes, der aus einem gewebten oder gestrickten oder . gewirkten Unterlagematerial (Substrat) und einem Überzug aus einem Vinylfilm besteht, ist^ gut entwickelt. Für derartige Endgebrauchszwecke, wie Möbel und Kraftfahrzeugpolster, sind diese Vinyl-überzogenen Stoffe außerordentlich leistungsfähig, da derartige Stoffe ein hohes elastisches Erholungsvermögen besitzen und rasch in ihren anfänglichen Zustand in der Ruhelage nach einer Deformierung zurückkehren. Wenn jedoch dieses rasche elastische Erholen keinen wesentlichen Faktor darstellt und die Zerreißfestigkeit und Zugfestigkeit je Einheitsgewicht von Bedeutung sind, sind Viny!stoffe mit einem gewebten, gewirkten oder gestrickten Unterlage- oder Substratstoff, insbesondere solche, die aus Baumwolle, Viskose o.dgl. gebildet sind,mit den Vinyl-überzogenen ungewebten Stoffen gemäß der Erfindung nicht vergleichbar, da deren Zerreißfestigkeiten und Zugfestigkeiten je Einheitsgewicht außerordentlich niedrig' sind. Außerdem sind derartige Stoffe verhältnismäßig teuer, insbesondere auf der Basis von Gewicht zu Dehnungs- oder Zugfestigkeit oder Gewicht zu Zerreißfestigkeit, da der Leinenoder Baumwollstoff auf üblichen Webmaschinen gewebt oder auf üblichen Strick- oder Wirkmaschinen gestrickt oder gewirkt werden muß, wodurch die Gesamtherstellungskosten erhöht wer·* den.

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Ein Vinyl-Überziehen eines ungewebten Unterlage- oder Substratmaterials hat bestenfalls lediglich einen begrenzten Erfolg erreicht. Selbst gebundene ungewebte Bahnen, die aus . niedrig schmelzenden Olefinpolymerisatfäden gebildet sind, können nicht gemäß den üblichen Vinylbeschichtungsarbeitsweisen behandelt werden, da die Temperatur, bei welcherjder Vinylüberzug, unabhängig davon, ob dieser ein vorkalandriertes Vinylbahnenmaterial ist oder in Form eines Plastisols vorliegt, schichtartig auf die Unterlage aufgebracht wird, typischerweise im Bereich von wenigstens l49°C "bis etwa 204°C liegt. Somit erweichen oder schmelzen Olefinpolymerisate, z.B. Polyäthylen und Polypropylen vor dem Erreichen der Überzugstemperaturen und verlieren daher die gesamte Dimensionsstabiiität. Andere ungewebte Stoffe, die mit Hilfe eines äußeren Mittels, z.B. eines Klebstoffes, verbunden sind, sind ebenfalls auf technische Vinylüberzugsarbeltsweisen nicht anwendbar, da der Klebstoff, der die Fäden zusammenbindet, bei Temperatμren selbst unterhalb 149⁰C erweicht oder schmilzt. Für spezifische Anwendungsgebiete, beispielsweise Vinylplatten, kann eine selbst-gebundene Bahn gebildet werden und die kalandrierte Vinylfolie kann schichtartig darauf mit Hilfe eines niedrig schmelzenden Klebstoffes aufgebracht werden. Eine Vinylplatte djfeser Art ist in der US Patentschrift Nr. 3 282 771 beschrieben. Außerdem ist ein Vinyl-überzogener ungewebter Stoff zur Verwendung als Polstermaterial in der US Patentschrift 2 875 II5 beschrieben.

Bis Jetzt ist in der Technik hinsichtlich der Beschichtuhg eines Vinylfilms auf eine selbst-gebundene oder autogen gebundene ungewebte Stoffbahn nichts bekannt.

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Der hier verwendete Ausdruck "autogenes" Binden bedeutet ein Binden von sich berührenden Fäden ohne die Verwendung eines äußeren Bindemittels.

Der Vinyl-überzogene Stoff gemäß der Erfindung umfaßt ejbe ungewebte Stoffbahn und eine Vinylfolle oder einen Vinylfilm, der wenigstens teilweise die Bahn imprägniert., um Längen der Polyamidfäden (Nybnfäden) darin mechanisch festzuhalten. Die ungewebte Stoffbahn umfaßt wenigstens 20 Gew.-% von endlosen 'Polyamidfäden (Nylonfäden), die willkürlich über die Bahn angeordnet sind und die· an einer wesentlichen Anzahl von Uberkreuzungsstellen autogen zusammengebunden sind. Obgleich andere Fasern oder Fäden in die Bahn zu "Füllstoff"-Zwecken einverleibt sein können, brauchen lediglich die Polyamidfäden autogen gebunden zu sein und ergeben auf diese Weise die verlangte Dimensionsstabilität. Der Vinylfilm kann auf die ungewebte Bahn nach jeder der nachstehend.beschriebenen zwei Arbeitsweisen schichtartig aufgebracht werden. Gemäß der ersten Arbeitsweise kann der Vinylfilm vorgebildet werden, worauf sowohl der Vinylfilm als auch die ungewebte Stoffbahn auf Temperaturen oberhalb l60°C erhitzt werden und unter Beibehaltung bei dieser Temperatur durch kühle Schichtbildungswalzen oder -rollen geführt werden, die fen Vinylfilm in Teile der ungewebten Bahn so pressen, um wenigstens die Oberfläche der Bahn mit dem Vinylfilm zu imprägnieren. Bei Kühlung werdentiie Oberflächenfäden der ungewebten Bahn in dem Vinylfilm mechanisch festgehalten, wobei ein geschichtetes zusammengesetztes Material gebildet wird. Gemäß der zweiten-Arbeitsweise kann die ungewebte Bahn unter einem Auftragsmesser oder einer Rakel und durch einen Vorrat von Vinylplastisol geführt werden, wobei das Vinylplastisol auf die ungewebte

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Stoffbahn bis zu einer gewünschten Dicke mit Hilfe der Rakel ausgebreitet wird, worauf das Vinylplastisol unddie ungewebte Bahn durch einen Ofen geführt und auf eine Temperatur von oberhalb 177°C erhitzt werden, um das Vinylplastisol auf der ungewebten Bahn zu verfestigen. Das Vinylplastisol imprägnir t teilweise die ungewebte Bahn und hält nach seiner Härtung Längen der Polyamidfäden und anderer Fäden, falls vorhanden, ■ innerhalb des Vinylmaterials mechanisch fest, wobei ein geschichteter überzogener Stoff gebildet wird.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Vinyl-überzogenen Stoffes, der eine selbst-gebundene Bahn aus endlosen Polyamidfäden und einen Vinylfilm aus Polyvinylchlorid umfaßt, wobei der Vinylfilm wenigstens Teile der ungewebten Bahn Imprägniert, um Längen der Polyamidfäden innerhalb des Vinylmaterials mechanisch festzuhalten. Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Bildung eines geformten Schichtmaterials oder eines Schichtaufbaus aus einem Vinylfilm und einem ungewebten Stoff, der eine Mehrzahl von beliebig angeordnetenendlosen Polyamidfäden umfaßt, die bei einer wesentlichen Anzahl ihrer Überkreuzungsstellen autogen zusammengebunden sind. Ferner bezweckt die Erfindung die Schaffung eines Verfahrens zum Verschäumen eines Vinylfllms, während dieser mit einem ungewebten Stoff mit gebundenen Polyamidfäden in Berührung ist. Noch ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Bildung eines Schichtstoffs, bestehend aus einem Vinylfilm und einer ungewebten Stoffbahn mit gebundenen Polyamidfäden, wobei der Stoff und der Film Temperaturen von oberhalb 149°C unterworfen werden und der Stoff und der Film bei dieser erhöhten Temeratur mechanisch zusammengepreßt werden.

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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt anhand eines Fließschemas die Hauptstufen gemäß der Erfindung und

Fig. 2 zeigt eine stark vergrößerte Teilansicht des Schichtstoffs gemäß der Erfindung, worin dargestellt ist, daß der Vinylfilm Längen der Polyamidfäden mechanisch darin festhält.

Ein bevorzugtes Verfahren zur·!Bildung der gebundenen ungewebten Bahn wird auf kontinuierlicher Basis ausgeführt, wie . dies in der deutschen Patentschrift ....... (Patenknmeldung

·' P 17 60 662.1) beschrieben ist. Frisch gesponnene Polyamidfäden, die aus Poly-£,-capronamid (Nylon 6), Polyhexamethylen-, adipamid (Nylon 66), Polyhexamethylensebacamid (Nylon 6IO), .Polymerisat der 11-Aminoundecansäure (Nylon 11), Polymerisationsprodukt von Pyrrolidon (Nylon 4) oder konjugierten oder • zusammengesetzten Fäden mit wenigstens einer Polyamidkompojnente aus den vorstehend angegebenen oder dergleichen bestäien können, werden mittels einer Luftdüse gedehnt und auf ein sich bewegendes, mit kleinen Öffnungen versehenes Band zur Bildung einer ungewebten ungebundenen Bahn abgelegt. Die Bahn wird dann in e.ine Kammer getragen, durch welche ein aktivierendes Gas geleitet wird. Nach Aussetzung an das aktivierende Gas wird die Bahn in eine zweite Kammer geführt, worin das' aktivierende Gas mit Hilfe eines Wasserbades, mittels Wärme o.dgl. desorbiert wird. Wenn die Desorption durch Waschen erreicht wird, wird die Bahn dann in eine Trocknungskammer geleitet. Die aktivierenden Gase, de verwendet werden können, um die gewünschte Zwischenfadenbindungpu

COPY 1 BAD ORIGINAL

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-τ

ι erreichen, umfassen Chlorwasserstoff, Bromwasserstoff, Bortrifluorid, Bortrichlorid, Chlor, Schwefeltrioxyd, Stick- ■- stofftrioxyd, Stickstoffdioxyd und andere Gase, die die .j Faser nicht wesentlich verschlechtern, jedoch in Berührung mit der Faser die Zwischenkettenwasserstoffbindung zwischen benachbarten Amidgruppen unterbrechen. Die Zwischenkettenwasserstof fbindungen sind zwischen den -CO- und -NH-Gruppen · in benachbarten Polymerisatketten gebildet. Die Bindungen bilden eine Art von Vernetzung zwischen den molekularen Kästen unter Verbesserung oder Erhöhung von derartigen Eigenschaften, wie Schnelzpunkt und Zugfestigkeit . Wenn diese Bindungen durch die Einwirkung von Chlorwasserstoffgas o.dgl. aufgebrochen werden, werden die Polymerisatketten innerhalb der Struktur flexibel und biegsam und neigen zu einer Verschiebung unter Freigabe der Beanspruchung, die infolge von Spannung oder Druck auf die Struktur oder das Gebilde hervorgerufen wurde. Wenn das Chlorwasserstoffgas oder ein anderes aktivierendes Gas desorbiert wird, werden die Wasserstoffbindungen erneut gebildet. In der verschobenen Lage der Polymerisatketten werden viele der neuen Bindungen zwischen Ketten in zwei verschiedenen .Fäden oder Strukturen gebildet. Es ist somit ersichtlich, daß die Polyamidfäden an einer wesentlichen Anzahl ifrer Uberkreuzungspunkte autogen gebunden werden und dabei eine gebundene ungewebte Bahn mit hohen Reiß- und Dehnungs- oder Zugeigenschaften'bilden.

Zur fter&ellung des Vjnyl-überzogenen ungewebten Stoffes gemäß der Erfindung wird ein frisch kalahdriertes heifesVinylbahnenmaterial in üblicher Weise hergestellt 'und durch eine Reihe von geschichteten Kalandrierrollen geleitet, wobei es auf etwa l68°C erhitzt wird. Die ungewebte Polyamidbahn wird

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BAD ORIGINAL COPY

ebenfalls durch eine Heizzone geführt, worin die Temperatur derselben auf etwa 168°C erhöht wird. Der helfe Vinylfilm bewegt sich zu einem Paar von Beschichtungsrollen oder -walzen, wo er mit der erhitzten ungewebten Stoffbahn in Berührung gelangt. Die Beschichtungsrollen werdende! etwa 38⁰C gehalten und pressen den heißen Vinylfilm in innige Berührung mit der ungewebten Stoffbahn. Der Grad des Eindringens des Vinylfilms in die ungewebte Stoffbahn kann durch Erhöhen oder Erniedrigen des Druckes auf den Beschichtungsrollen oder -walzen, durch Ernten oder Erniedrigen der Temperatur der Stoffbahn und durch Erhöhen oder Erniedrigen der-Temperatur des Vinylfilmes oder durch die Geschwindigkeit der Beschichtung oder durch die Vinylmaterialansätze variiert werden« Eine gute Haftung oder Verklebung zwischen dem Vinylfilm und der ungewebten Polyamidstoffbahn wird ohne die Anwendung der üblichen Bindungsüberzüge erhalten, da die ungewebten Stoffbahnen gemäß der Erfindung .keine Ausrüstung oder Appretur aufweisen und daher im allgemeinen keinen derartigen Bindungs- oder Verankerungsüberzug erfordern.

Verschiedene Vinylansätze können gemäß der Erfindung zur Anwendung gelangen. Das Harz kann aus Vinylchlorid, d.h. einem Homopolymerisat von Vinylchlorid, bestehen oder es kann aus einem Mischpolymerisat von Vinylchlorid und wenigstens einem anderen damit mischpolymerisietoaren Monomeren bestehen, z.B. Vinylacetat, Acrylnitril, Vinylidenchlorid, Diäthylfumarat, Diäthylmaleat, Butylacrylat, Vinylisobutyläther, !Allylacetat, 2, j5-Di Chlorbutadien o» dgl.. Wenn z.B. die Grundsteifigkeitseigenschaften von Vinylchlorid modifiziert werden sollen, kann Vinylacetat In geeigneten Mengen zugesetzt

^r: s! <;i 4 Q ii \

werden. Weichmacher für das Vinylharz können verwendet werden, z.B. Blisodecylphthalat, Diisooctylphthalat, Isodecyldiphenylphosphat, Di-n-octyl-n-decylphthalat o.dgl.. Hitzestabilisatoren, z.B. epoxydiertes Sojabohnenöl und Bariu.m-Cadmium-Laurat können zur Anwendung gelangen. Außerdem kann das Vinylharz durch den Zusatz von geringen Mengen von Ruß, Titandioxyd o.dgl. pigmentiert werden.

Obgleich der VinylfELm gemäß der Erfindung im allgemeinen lediglich ein Harz umfaßt, das durch Polymerisieren eines monomeren Materials, von dem wenigstens 50 $ aus Vinylchlorid bestehen, wobei der Rest,, falls vorhanden, aus einem mischpolymerisierbaren Monomeren, z.B. Vinylacetat, gebildet wird, erhalten wurde, ist es in Betracht gezogen, daß andere Mate*· rialien dem Harz einverleibt werden können, z.B. Asbest, Calciumcarbonat o.dgl., die als Füllstoffe verwendet werden, und das Vinylraaterial für Abnutzungsbedingungen bei hoher Beanspruchung geeignet machen, z.B. für Bodenbeläge.

Der Vinylstoff gemäß der Erfindung umfaßt auch ein verschäumtes Vinylmaterlal, wobei eine erste verschäumte Beschichtungsunterlage (blow coat base) sandwichartig zwischen ^ die ungewebte gebundene Stoffunterlage und einen Vinyldeck- oder Vinylabnutzungsüberzug angeordnet ist. Die verschäumte Beschichtungsunterläge umfaßt die gebräuchlichen Vinylharze, Weichmacher und Hitzestabilisatoren und ebenfalls das Treibmittel, das aus Azodicarbonamid β.dgl. bestehen kann. Das Verhältnis von Treibmittel zu Vinylharz hängt von der geforderten Enddichte ab. Beispielsweise ergeben zwei Teile Treibmittel eu^ lÖÖ" Teile Harz ein v^rschStuntees Vinylmaterial mit eine* Dicht?« von etwa Ö,3Qk g/ea^ (19

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- ίο -

Das Viny!material mit dem Treibmittel wird in den Stoff kalandriert. Ein Vinylabnutzungsüberzug wird dann auf den das Treibmittel enthaltenden Vinylfilm in der vorstehend geschilderten Weise schichtartig aufgebracht.

Das überzogene zusammengesetzte Material wird dann auf eine Temperatur von etwa 204°C während 1 min erhitzt. Ein Gas, das aus Stickstoff, Kohlenmonoxyd, Kohlendioxid, o.dgl. ,1 oder einer Kombination davon bestehen kann, wird durch die ;j Zersetzung des Treibmittels abgegeben und der verschäumte ■ Überzug bildet ein Netz- oder Gitterwerk aus geschlossenen Schaumzellen oder -poren, die ausgezeichnete Kraft- oder Energieabsorptionseigenschaften oder Polstereigensc.haften aufweisen. Der Verschäumungsvorgang kann in einem Ofen mit 'Brennerdüsen (jet furnace) ausgeführt werden, worin die I heißen Abgase aus dem Ofen gegen den Stoff bei hoher Ge-'sdwindigkeit auftreffen. Der Stoff wird unmittelbar beim Herauskommen aus dem Ofen geprägt, während er noch heiß ist, indem er durch einen Satz-von Prägerollen oder -walzen ge-I leitet wird. Der Vinylabnutzungsüberzug. kann durch das !"Aufbringen eines Vinyl- und Aerylpolymerisätüberzuges abgedichtet (sealed) werden, wobei der Überzug das Aussehen verbessert, die dielektrischen Eigenschaften erhöht und den Reibungskoeffizienten erniedrigt. Der abdichtungsvorgang besteht darin, daß man das zusammengesetzte Material oder das * Verbundmaterial durch einen Satz von Rollen führt, deren Bodenteil in die Lösung der Polymerisate eintaucht« Nachdem ein gleichförmiger Abdichtungsüberzug auf der verschäumten Viny !oberfläche ausgebreitet ist, wird das zusammengesezte Material durch einen Ofen geführt« um das Lösungsmittel durch Trocknen zu entfernen·

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- Ii —

Das ungewebte gebundene Polyamidbahnenmaterial ist auch geeignet, um mit- einem "Vinylplastisol überzogen zu werden. Das Vinylplastisol kann einen in Polyvinylchlorid dispergierbaren Weichmacher, übliche^Weichmacher, wie vorstehend ange-. geben, und gebräuchliche Hitzestabilisatoren, wie vorstehend angegeben, enthalten. Das Plastisol wird auf die ungewebte Bahn aufgebracht und mittels einer Rakel oder eines Abstreifmessers o.dgl. darauf gleichförmig ausgebreitet. Das Vinylplastisol wird gehärtet, indem es einer Temperatur von 177 bis 227°C während 1 min unterworfen wird. Das Vinylplastisol imprägniert wenigstens „teilweise die ungewebte Bahn vor der Härtung, so daß nach dem Härten die Oberflächenfäden in dem Vinylfilm meäanisch festgehälen werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert. In den Beispielen wurden die physikalischen Eigenschaften der Vinyl-überzogenen ungewebten Polyamidbahn anhand der nachstehend angegebenen Größen gemessen: Griffestigkeit (grap tenacity) in kg (pounds), die dem Standard-ASTM-Test Nr. D 1117 entspricht, Parallel- oder Trapezreißfestigkeit in kg (pounds), die dem Standard-ASTM-Test Nr. Il17 entspricht, und Haftvermögen in kg (pounds), * die dem Standard-Body-Fischer-Testverfahren jjl - 1 entspricht, und Strecken und Verfestigen (streich and set) in Prozent Dehnung entsprechend jdera Standard—Body-Fiseher- Testverfahren 31-77.

Beispiel 1

Polyhexamethylenadipamidflocken (Nylon 66) wurden in einem gebräuchlichen Extruder geschmolzen und aus einer 5,08 cm (2 in.) - Spinndüse ausgesponnen, die bei einer Temperatur von etwa 290⁰C gehalten wurde und yj Öffnungen

mit einem Durchmesser von 38I /u (I5 mi!fe) aufwies. Die frisch gesponnenen Fäden mit einem Titer von etwa 2 den wurden durch eine Saugdüseneinrichtung geleitet, die etwa 0,912 m (3 feet) senkrecht unterhalb der Spinndüse ange- . ordnet war. Die Saugdüseneinrichtung (aspirator jet) wurde bei einem Druck von 2,81 atü (40 psig) mit einer Abgabe von 0,17 nr/min (6 CFM) betrieben. Die Fäden wurden gedehnt und wurden willkürlich auf'einem kontinuierlich sich bewegenden, mit kleinen Öffnungen versehenen Förderband durch die Saug- W^ düseneinrichtung abgelegt. Eine ungewebte, ungebundene Bahn wurde hergestellt, indem man die Saugdüseneinrichtung in hin- und hergehender Weise im rechten Winkel zu der Bewegungsrichtung des Förderbandes fährt.

Die ungewebte Bahn wurde durch einen Gasbehälter, der gasförmigen Chlorwasserstoff enthielt, geleitet, worauf die Wasserstoffbindungen zwischen Amidgruppen von benachbarten Polymerisatketten aufgebrochen wurden, wobei das Brechen von Bindungen hauptsächlich auf die Oberflächenbereiche der Fäden beschränkt war. ^Die Fäden wurden an ihren Uberkreuzungs· , stellen durch Desorption des 'Chlorwasserstoffgases mittels Erhitzen der Bahn auf etwa 10O⁰C, um die Wasserstoffbindungen zwischen benachbarten Amidbindungen und sich berührenden Fäden erneut zu binden, verbunden. Die sich ergebende ungewebte gebundene Bahn besaß ein Gewicht von 33,9 g/m (1 oz./yd.²), eine Festigkeit von 48,4 g/cm/g/m² (9,2 lbs./ in./oz./yd. ), eine Dehnung von 55 $ und eine Biegelänge von 3,683 cm (1,45 in.). Die Dicke der erzeugten Bahn betrug 177 /u (7,0 mils) und die Bahn besaß eine Dichte von 0,24· g/ cnr.

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Eine einen Vinylfilm bildende Lösung wurde durch Mischen der nachstehend aufgeführten Bestandteile in Gew.-Teilen in einem Bunbury-Mischer hergestellt.

	Gew.-Teile
Vinylchloridharz	100
Is ode cyldipheny^phosphat	50
Epoxydiertes Öl	5
Barium-Cadmium-Laurat	2

Die Temperatur der Viny^Lmisctiung unmittelbar vor dem Auskippen betrug etwa lj58°C. Die Vinylmischung wurde dann zu einem Film mit einer Dicke von etwa 101 /U (4 mils) kalandriert, wobei die Kalandrierrollen oder -walzen bei etwa l60°C gehalten wurden.

Die ungewebte gebundene Polyamidbahn wurde durch eine Reihe von drehbaren Trommeln geführt, worin die Bahn den Erhitzungsstangen ausgesezt wurde. Die Temperatur der Bahn wurde durch die Stangen auf etwa-l60°C erhöht. Die gebundene ungewebte Polyamidbahn und der heiße Vinylfilm wurden gleichzeitig zu einem Paar von Prägerollen oder -walzen geführt, wo der Vinylfilm gegen die Bahn gepreßt wurde, um teilweise dieselbe zu imprägnieren,und wo der Vinylfilm-die eingravierte Prägung der Prägerollen erhielt. Die Prägerollen umfaßten eine mit Kautschuk überzogene Rolle und eine eingravierte Stahlrolle, wobei die Kautschukrolle einen Druckvon 8,9 kg/cm (50 lbs./linear inch) gegen die Stahlrolle ausübte und die Stahlrolle bei einer Temperatur von 38⁰C gehalten wurde. Die Eigenschaften der Vinyl-überzogenen ungewebten Bahn in der Maschinen- oder Laufrichtung und in der Querrichtung sind nachstehend aufgeführt.

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Griffestigkeit ■, kg (grap tenacity) (lbs.)	Beispiel	23,608 (52)	2
Parallel- oder Trapezreiß festigkeit, kg (lbs.)	5,89 (13)
Haftvermögen, kg (lbs.)	2,27 (5)
Streckung, $	22
Verfestigung (set), % (Verformung; Biegelänge, cm	5 3,302
(inch)	(•1,3)

Maschine Quer

19,068 (42)

5,44 (12)

2,27 (5)

12

fc (Verformung7

P Biegelänge, cm 3,302 2,794

(1,1)

Eine Vinyl-überzogene Stoffbahn wurde gemäß der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise mit der Abänderung hergestellt, daß der Vinylfilm, der in Schichtanordnung auf die gebundene ungewebte Polyamidbahn aufgebracht wurde, eine Dicke von 355 /U (14 mils) besaß. Die physikalischen Eigenschaften der sich ergebenden Vinyl-überzogenen ungewebten Bahn in der Maschinen- und in der Querrichtung sind P nachstehend aufgeführt:

Maschine Quer

Griffestigkeit, kg - 36,28 -34,96

(lbs.) (80) (77)

Parallel- oder Trapezreißfestigkeit, kg -8,172 8,626 (lbs.) (18) (19)

Haftvermögen, kg 3,178 3,178

(lbs.) (7) (7)

Streckung, % 19 36

Verformung (set) °β>

Biegelänge, cm 3,556 3,302

(in.) (1,4) (1,3)

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Beispiel 3

Ein Vinyl-überzogenes Stoffmataial wurde nach dem Verfahren, wie in Beispiel 1 beschrieben, mit der Abänderung hergestellt, daß der Vinylfilm, der schichtartig auf die gebundene ungewebte Polyamidbahn aufgebracht wurde, eine Dicke von 279 /U (11 mils) besaß und die ungewebte Polyamidbahn ein Gewicht von 67,8 g/m (2oz./yd. )- aufwies. Die physikalischen Eigenschaften der nicht überzogenen Bahn an 2,54 cm (1 in.) breiten Streifen mit einer Maßlänge von 12,7 cm (5 in. gauge), in der Kettenrichtung (Maschinenrichtung) waren wie folgt:

Zugfestigkeit, g/cm/g/m 49

(lbs./in./oz./yd.²) (9,3)

Dehnung, % 59

Biegelänge, cm . 5,334

(in.) (2,1)

Die physikalischen Eigenschaften der sich ergebenden Vinyl-überzogenen ungewebten Bahn in der Maschinen- und in der Querrichtung waren wie folgt:

Griffestigkeit, kg

(lbs.)

Parallel- oder Trapezreißfestigkeit, kg

(lbs.)

Haftvermögen, kg

(lbs.)

Streckung,.%

Verformung (set) % Biegelänge, cm

(in.)

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Maschine	Quer
44,492 (98)	43,584 (96)
9,534 (21)	8,172 (18)
3,632 (8)
8	--■19...
1	3
4/064 (1,6)	5,810 (1,5

Beispiel 4

Eine Vinyi-überzogene Stoffbahn wurde nach dem in Bei spiel 1 beschriebenen Verfahren mit der Abänderung hergestellt, daß die ungewebte Polyamidbahn ein Gewicht von 101,7 g/m² (3 oz./yd. ) besaß. Die physikalischen Eigenschaften der nicht überzogenen Bahn an 2,5¹S- cm breiten Streifen mit einer Maßlänge von 12,7 cm. (1 in. Breite, 5 in. Länge) in der Maschinenwichtung waren wie" folgts

ρ

^w Festigkeit, g/cm/g/nT. _{: >} 49

(lbs./in./oz./yd.²) \ (9,3)

Dehnung, $ 40

Modulus, g/cm/g/m² 289

(lbs./in./oz./yd.²) (55)

Das Vinylmaterial wurde auf. die ungewebte Po3äamidbahn₍ in einer Gewicht/von^etwa 200 g/m (5,9 oz./yd.²) aufgebracht. Die physikalischen Eigenschaften der sich ergebenden, Viny!-überzogenen ungewebten Bahn in der Maschinen- und in · der Querrichtung warerjwie folgt?

Maschine Quer

Griffestigkeit, kg 34,958 · 34,050

^r (lbs.) (77) . (75)

Parallel- oder Trapezreiß- · ·

festigkeit, kg ' 8,172 9,988 (lbs.) " (18) (22)

Haftvermögen, kg 3,632 3*632

(lbs.) (8) (8)

Streckung, % 20 20

Verformung (set) tfo ·* 4

Biegelänge, cm 4,572 . 3*810

(in.) ' (1,8) (1,5)

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Beispiel 5 .

Ein Vinsl-überzogenes Stoffmaterial wurde, wie in Beispiel 4 beschrieben, mit der Abänderung hergestellt, daß der Vinylfilm, der.schichtartig auf die gebundene ungewebte Polyamidbahn aufgebracht wurde, eine Dicke von 203 /U (8 mils) besaß und 264 g/m (7,8 oz./yd. ) wog» Die physikalischen Eigenschaften des sich ergebenden Vinyl-überzogenen ungewebten Bahnenmaterials in der Maschinenrichtung und injder Querrichtung waren wie folgt!

	Beispiel 6	Maschine	Quer
Griffestigkeit, kg (lbs.) Parallel- oder TrapezreiB- festigkeit, kg (lbs.)	58,566 (129) 9,988 (22)	56,296 (124) 12,258 (27)
Haftvermögen, kg (lbs.)	3,632 (8)	3,632 (8)
Streckung, % Verformung (set) $.■	6 1	14 3
Biegelänge, cm (in.)	4,-3l8 (1,7)	3,556 (1,4)

Eine gebundene ungewebte Polyamidbahn wurde gemäß der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise hergestellt. Ein Ylnylplastlsol wurde durch Mischen bei Raumtemperatur einer Mischung mit den -nachstehend aufgeführten Komponenten und Gewichtsteilen in einem Hobart-Miseher hergestellt:

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Gew.-Teile

ϊη Weichmacher dispergierbares J^olyyAnylchlorld -—' loo

Isodecyldiphenylphosphat 3ο

Di-Cn-octyl-n-decylJ-phthalat 4o

Epoxydiertes Sojaöl 5

Barium-Cadmium-Laurat ■ 2

Nach gründlichem Mischen der vorstehend angegebenen Bestandteile während einer Dauer von 3o min war das Vinyl» plastisol für das Abscheiden auf der ungewebten Polyamidbahn geeignet. ■ ' ' .

Während die ungewebte Bahn unter einer Rakel oder einer Abstreifklinge vorbei bewegt wurde„ wurde das Vinylplastisol in einer Fläche in unmittelbarer Nähe von der Rakel zugeführt. Die Rakel wurde so festgelegt, um die ungewebte Bahn mit Plastisol zu überziehen, wobei nach Härtung ein Vinylgewicht von 287 g/m (8,2 oz./yd. ) erhaltenwurde. Nach dem Erhalten des Vinylplastisolüberzugs wurde die Bahn durch einen Ofen geführt und einer Temperatur von 2o4°C während 1 min unterworfen.

Die physikalischen Eigenschaftenλ der vinylüberzogenen ungewebten Polyamidbahn in der Maschinen- und in der Querrichtung wären wie folgt;

	Maschine	Quer
Griffestigkeit, kg	3o,418	23,154
(lbs)	(67)	(51)
Parallel- oder Trapez
reißfestigkeit, kg	5,448	5,448
(lbs)	(12)	(12)
Haftvermögen, kg	2,724	2,724
(lbs)	(6)	(6)

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	(set), %. ■	Maschine	Quer	o48
Streckung,	cm	22	4o	,2)
Verformung	(in.)	4	8
Biegelänge,	3,3o2	3,
	(1,3)	(1

- Beispiel 7

Ein vinylüberzogener Stoff wurde gemäß der in Beispiel 6 beschriebenen Arbeitsweise mit der Abänderung hergestellt, daß die ungewebte Bahn ein Gewicht von 1o1,7 g/m (3oz/yd. ) aufwies und daß das Gewicht der auf den ungewebten Stoff abgeschiedenen Viny!masse 396 g/m (11,7 oz./yd.· ) betrug. Die physikalischen Eigenschaften der sich ergebenden Vinyl-überzogenen ungewebten Bahn in der Maschinenrichtung und in der Querrichtung waren wie folgt:

	•Streckung, %	Maschine	Quer
Griffestigkeit, kg	Verformung (set), %	58,112	59,928
• (lbs)	Biegelänge, cm	(128)	(132)
Parallel- oder Trapezreiß	(in.)
festigkeit, kg ·	- 9,988	8,626
(lbs)	(22)	(19)
Haftvermögen, kg	4,o86	4,o86
(lbs)	(9)	(9)
	15
1	3
5,o8o	4,572
(2,o)	(1,8

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- 2ο -

Beispiel 8

Eine gebundene ungewebte Polyamidbahn wurde gemäß der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise mit der änderung hergestellt, daß die Dicke der Stoffbahn 4o6 /U (16,0 mils) und die Dichte o,21 g/cm betrugen.

Eire einen Vinylfilm bildende Lösung, die zum Verschäumen fähig war, wurde durch Mischen der nachstehend angegebenen Komponenten in Gew.-Teilen in einem Mischer hergestellt. .

*	Vinylchloridharz	Gew.-Teile
Isodecyldiphenylphosphat	1oo
epoxydiertes Öl	3o
Barium-Cadmium-Laurat	5
Diazobis-(carbonamid)	2
2

Die Vinylmischung wurde auf eine Temperatur von etwa 149⁰C erhitzt und wurde zu einem Film mit einer Dicke von etwa 355 Ai (14 mils) kalandriert, wobei die Kalander- w rollen oder-walzen bei etwa 135⁰C gfehalten wurden.

Die ungewebte gebundene Polyamidbahn wurde durch eine Reihe von drehbaren Trommeln geleitet, wo die Bahn an Erhitzungsstangen oder -stäbe ausgesetzt wurde. Durch die Stangen oder Stäbe wurde.die Temperatur der Bahn auf etwa 163⁰C erhöht«, Die gebundene ungewebte Polyamidbahn und der heiße Vinylfila wurden gleichseitig zu einem Paar von Pr§ges=oll®ri geleitet ₉ wo der Vinylf ilm. gegen die-Bahn g@p. eSt wurde-- us* dieselbe teilweise zu imprägniert._a Dl@ P^äge^ollan umfaßten

RAD ORIGINAL

eine mit Kautschuk überzogene Walze und eine Stahlwalze, wobei die mit Kautschuk überzogene Walze einen Druck von 5,35 kg/cm (3o lbs/linear inch) gegen die Stahlwalze ausübte und die Stahlwalze bei einer Temperatur von 38⁰G gehalten wurde.

Ein üblicher Vinylabnutzungsüberzug, der aus einem Vinylfilm bestand, der aus den hier beschriebenen Vinyllösungen gebildet worden war und eine Dicke von 2o3/u (8 mils) aufwies, wurde schichtartig auf den das Treibmittel enthaltenden Vinylfilm -nach der vorstehend beschriebenen Arbeitsweise zum Beschichten des Vinylfilms auf die ungewebte Bahn· aufgebracht.

Der Verschäumungsvorgang wurde ausgeführt, indem man den Schichtstoff durch einen Ofen mit Düsenbrennern führte, worin die heißen Abgase des Ofens gegen den Stoff von oben und unten auftraten, um die !Saperatur des zusammengesetzten Materials von Raumtemperatur auf 210⁰C in etwa 1 min zu erhöhen. Das Azodicarbonamid-Treibmittel setzte Stickstoff unter Bildung eines Netz- oder Gitterwerkes von geschlossenen Schaumporen frei.. Der verschäumte Vinylfilm nahm in der Dicke von 355,6 ajl auf 991 /u (14 mils bis 39 mils) zu und erhöhte die Gesamtdicke des zusammengesetzten Stoffes auf I4o /u "(55 mils).

Nachder Verschäumungsstufe wurde der zusammengesetzte Stoff durch ein. Paar von zusammenarbeitenden Abschreckrollen (Zühlrolien) geführt und auf einem Turmaufwickler (turret winder) gesammelt.

Ein Abdichtungsüberzug wurde auf den Abnutzungsüberzug durch Eintauchendes Stoffes mittels einer Rolle oder Walz© in eine Vinyl- und Acrylpolymerisatlösung aufgetragen.

009835/1826

Nach Ausbreiten eines gleichförmigen Abdichtungsüberzuges auf den Vinylabnutzungsüberzug wurde der zusammengesetzte Stoff durch einen auf 121⁰C erhitzten Ofen geführt, um das Lösungsmittel aus der Vinyl- und Acrylpolymerisatlösung zu verdampfen.

Die physikalischen Eigenschaften der Vinyl-überzogenen verschäumten ungewebten Polyamidbahn in der Maschinenrichtung und Querrichtung waren wie folgts

' . Maschine Quer

Griffestigkeit, kg 53,418 48,578

(lbs) (117) (1o7)

Parallel- oder Trapezreißfestigkeit, kg 13,62ο 14,528

(lbs) (3o) (32)

. Haftungsvermögen, kg 1.816 2,27o

(lbs) (4) . (5)

Streckung,% 9 13

Verformung (set),% 2 3 Biegelänge, cm 4,o64 3,81 ο

(in.) (1,6) (1,5)

Beispiel 9 .

Eine gebundene urigewebte Pqlyamidbahn wurde gemäß der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise hergestellt. Ein Vinylorganosol wurde durch Vermischen eher Mischung aus den nachstehend angegebenen Komponenten in den angegebenen Gewichtsteilen in einem Hobart-Mischer bei Raumtemperatur hergestellt.

009835/1826

Gew.-Teile

In Weichmacher dispergierbares
Mischpolymerisat τοη 9o Gew.-%
Vinylchlorid und 1o ^Vinyliden-Chlorid ' . 1oo

Dioctylphthalat 4o

Methyläthylketon 2o

Barium-Cadmium-Laurat«·

Stabilisatör 4

. Nach gründlichem Mischen der vorstehend angegebenen Bestandteile während einer Dauer τοπ etwa 1 Std. war das Vinylorganoso^ür. eine Abscheidung auf die ungewebte Bahn geeignet. . ·

Die ungewebte Bahn wurde unter einer Rakel vorbeigeführt, wobei das Yinylorganosol einer Fläche unmittelbar in Nähe oder unmittelbar angrenzend an die Rakel zugeführt wurde. Nach dem Erhalten des Organosolübersuges wurde die Bahn erhitzt, um das Lösungsmittel zu verdampf en und wurde anschließend . auf 204⁰C erhitzt, um einen zusammenhängenden Film zu geben. Das Yinylgewicht betrug etwa 271 g/m (8,ο oz./yd. ).

Die physikalischen Eigenschaften der Yinyl-überzogenen ungewebten Polyamidbahn waren in einem annehmbaren Bereich und sind nachstehend angegeben.

Griffestigkeit, kg

(lbs)

Parallel- oder Trapesr&ißfestigkeit, kg

(lbs)

Haftungsvermögen, kg

(lbs)

Streckung, % Verformung(set), % Biegeläng©, cm

(in.)

Q09835/1828

Maschine	Quer
30.418 (675	23,154 (5i5
5,448 (12)	5,448 (12)
2,724 (6)	2,724 (β)
22	40
4	8
3,3o2 (1,3)	3,o48 (1,2)

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Beispiel 1o

Eine VinyJrüberzogene Stoffbahn wurde gemäß der in Beispiel 7 beschriebenen Arbeitsweise mit der Abänderung hergestellt, daß der Vinylfilm durch Kalandrieren eines. Mischpolymerisats von 8o Gew,-<& Vinylchlorid und 2o % Diäthylmaleat, wobei die beiden Komponenten in einem Banbury -Mischer mit den folgenden Bestandteilen gemischt worden waren, hergestellt wurde.

Gew.-Teile

Vinylchlorid-Diäthylmaleat» -Mischpolymerisat 1oo

Isodecyldiphenylphosphat 3o ■

epoxydiertes Öl ' 5

Barium-CadmiunwLaurat 2

Der Film,der auf die ungewebte Polyamidbahn heiß gepreßt wurde, war 304,8 /u (12 mils) dick. Die Eigenschaften der Vinji-überzogenen ungewebten Bahn waren sowohl in der Maschinenrichtung als auch in der Querrichtung annehmbar und sind nachstehend aufgeführt.

Griffestigkeit, kg

(lbs)

Dehnung, %

Parallel- oder Trapezreißfestigkeit, kg

(lbs)

Haftungsvermögen, kg

(lbs)

Streckung, % Verformung (set), %

Maschine	Quer
46,762 (103) .	48,124 (1o6)
65	84
8,626 19	7,264 16
(9)8	(9)JV«
5 -	9
1	1

0Q9 8 3.5 /1826

Claims (11)

1. Patentansprüche

   ^yGeformtes Schichtmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß es eine ungewebte Bahn, die willkürlich angeordnete endlose Polyamidfäden aufweist, wobei die Fäden autogen an einer wesentlichen Anzahl von Fadenüberkreuzungsstellen gebunden sind, und einen Film umfaßt, wobei der Film ein Harz, bestehend aus einem Homopolymerisat von Vinylchlorid oder einem Mischpolymerisat aus wenigstens 5o Gew.~$ Vinylchlorid und wenigstens einem anderen damit mischpolymerisierbaren Monomeren umfaßt und der Film wenigstens teilweise die Bahn unter mechanischem Festhalten von Längen der genannten Polyamidfäden ^innerhalb des Films imprägniert.
2. 2) Geformtes Schichtmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden sich unter Bildung einer gleichförmigen Bahn kreuzen oder schneiden,wobei die Fäden durch die Bahn hindurch an einer wesentlichen Anzahl von den genannten Fadenkreuzungsstellen molekular aneinandergebunden sind,: wobei die molekulare Orientierung der Fäden durchwegs mit Ausnahme der Oberflächenschicht der Fäden im wesentlichen unverändert ist.
3. 3) Geformtes Sciehtmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß der genannte Film eine verschäumte Struktur mit einer Dichte von wenigstens o,16 g/cnr (1o lbs/ft. ) und mit einer Dicke von wenigstens 254 /u (1o mils) darstellt« .
4. 4) Geformtes Schichtmaterial nach Ansprudi3, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte verschäumte Film darauf in Schichtanordnung einen abnutzungsbeständigen

   008836/18-28

   Vinylfilm aufweist, wobei das Harz des abnutzungsbeständ.igen Jinylfilms- aus einem Homopolymerisat von Vinylchlorid oder einem Mischpolymerisat von wenigstens 5o Gew.-% Vinylchlorid und wenigstens einem anderen damit mischpplymerisierbaren Monomeren besteht.
5. 5) Verfahren zur Herstellung des geformten Schichtmaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man

   (a) eine ungewebte Bahn aus willkürlich angeordneten endlosen Polyamidfäden bildet, wobei die Fäden an einer wesentlichen Anzahl von Fadenüberkreu&ungsstellen autogen gebunden sind, -und

   (b) die ungewebte Bahn mit einem Film versieht, wobei der Film einHarz, bestehend aus .einem Homopolymerisat von • Vinylchlorid oder einem Mischpolymerisat von wenigstens 5o Gew.-% Vinylchlorid und wenigstens einem anderen damit mischpolymerisierbaren Monomeren umfaßt, und wenigstens teilweise die Bahn imprägniert, um Längen der genannt® Polyamidfäden innerhalb des Films festzuhalten.
6. 6) Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,■ P daß man den genannten Film auf die ungewebte Bahn-schicht-» artig aufbringt, wobei der Film wenigstens teilweise die Bahn imprägniert, um L'ängen der genannten Polyamidfädea . innerhalb des Filmes mechanisch festzuhalten«,
7. 7) Verfahren nach Anspruch 6» dadurch gekennzeichnet, daß man den Film und die ungewebte Bahn unmittelbar vor der Bildung der Schichtanordnung auf ©ine Temperatur oberhalb 149 ⁰C erhitzt.

   009835/1826

   .- 27 -
8. 8) Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Film ein Treib- oder 7erschäumungsmittel enthält, das nach der Bildung der Schichtanordnung durch Erhitzen des beschichteten Films und ungewebten Stoffes auf eine 5&nperatur oberhalb 176⁰C aktiviert wird.
9. 9) Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein abnutzungsbeständiger Tinylfilm schichtartig auf den das Treibmittel enthaltenden Film vor der Aktivierung des Treibmittels aufgebracht wird.
10. 1o) Verfahren nach Anspruch 5,. dadurch gekennzeichnet, daß man eine ungewebte Bahn mit einem Vinylplastisol überzieht, das ein Harz, bestehend aus einem Vinylchlorid oder einem Mischpo^r merisat von wenigstens 5o Gew. -% Vinylchlorid und wenigstens einem anderen damit mischpolymerisierbaren Monomeren umfaßt, das Vinylplastisol auf der ungewebten Bahn unter Bildung einer im wesentlichen gleichförmigen Schicht ausbreitet und das Vinylplastisol zur Bildung eines Vinylfilms härtet, der wenigstens teilweise die ungewebte Bahn imprägniert, um die genannten Polyamidfäden innerhalb des Vinylfilmes mechanisch festzuhalten.
11. 11) Verfahren nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß das Vinylplastisol· durch Erhitzen von dem Vinylplastisol und der ungewebten Bahn auf eine 176⁰C übersteigende Temperatur gehärtet wird.

    , 12) Verfahren nach einem der Ansprüche -5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man die.Polyamidfäden durch Aussetzen an einen gasförmigen Aktivator und durch Anschließendes Desorbieren des gasförmigen Aktivators aus den Polyamidfäden verbindet.

    0 098 35/1826

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