DE19840050C2 - Hitze- und dimensionsstabiler thermisch verfestigter Vliesstoff - Google Patents

Abstract

Vorgeschlagen wird ein hitze- und dimensionsstabiler Vliesstoff, bestehend aus einer Bindefaserkomponente (A) und einer weiteren Faserkomponente (B), wobei Bindefaserkomponente (A) eine Bikomponentenfaser des Mantel-Kern-Typs ist, bestehend aus einem Kern aus Polyethylenglykolterephthalat oder aus Polybutylenglykolterephthalat und einem Mantel aus kristallinem Co-Polyester. Ein derartiger Vliesstoff kann im unverformten oder im verformten Zustand als akustisch wirksames Dämmmaterial und/oder als Trägerkomponente eines Verkleidungsteiles beim Bau von Landfahrzeugen, wie Automobilen oder Schienenfahrzeugen, beim Bau von Flugzeugen oder beim Bau von Booten oder Schiffen eingesetzt werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen thermisch verfestigten Vliesstoff gemäß Patentanspruch 1.

Die Verwendungsmöglichkeiten eines derartigen Vliesstoffes sind vielfältig, insbesondere kann ein derartiger Vliesstoff im unverformten oder im verformten Zustand als akustisch wirksames Dämmmaterial und/oder als Trägerkomponente eines Verkleidungsteiles beim Bau von Landfahrzeugen, wie Automobilen oder Schienenfahrzeugen, beim Bau von Flugzeugen oder beim Bau von Booten oder Schiffen eingesetzt werden.

Aus der EP 469 309 A2 ist eine Faserstruktur mit einer Fasermischung bekannt, welche aus einer Mischung aus Schmelzklebefasern und Matrixfasern besteht. Während die Matrixfasern aus Polyester-, Polyamid- oder Polyolefinfasern bestehen, handelt es sich bei den Schmelzklebefasern um mehrkomponentige Fasern, welche im Hinblick auf die zu erstellende Fasermischung polymereinheitlich zur Matrixfaser sein sollen. Aus der Beschreibung geht hervor, welche Fasertypen für die mehrkomponentigen Fasern in Frage kommen. Als Beispiel sind genannt die Trevira Type 252, offensichtlich stellvertretend für die in der thermischen Vliesverfestigung mittlerweile sehr gebräuchlichen Bikomponenten-Fasern des Mantel-Kern- Typs bestehend aus einem Kern aus Polyethylenglykolterephthalat und einem amorphen Mantel aus einem Co-Polymerisat aus Terephthalsäure, Isophthalsäure und Glykol. Bindefasern dieses Types zeigen eine gute Bindefähigkeit gegenüber alle möglichen Matrixfasern, haben allerdings einen gravierenden Nachteil: Die, dem Mantelpolymer zueigene amorphe Stuktur mit einer ersten Glasübergangstemperatur (Tg) (siehe Hemminger, Cammenga, Methoden der thermischen Analyse, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, London, Paris, Tokyo, Seiten 29, 32, 34, 312) von ca. 70°C (siehe Fig. 1) erweicht bereits ab dieser Temperatur und mindert daher die Wärmestabilität beträchtlich. Die Wärmestabilität verringert sich zusätzlich erheblich bei weiter steigender Temperatur.

Ein weiterer Nachteil von Bindefasern mit hohen amorphen Anteilen wie in DE-GM 90 13 113 beschrieben ist ein erhöhtes Schrumpfverhalten. So werden bei Bindefasern des genannten Typs bei Temperaturen von 120°C ca. 40% Schrumpf, und bei 150°C ca. 53% Schrumpf gemessen. Derartige Schrumpfwerte bewirken natürlich auch einen Schrumpf des aus Matrixfasern und Bindefasern bestehenden Vliesstoffes oder Formteiles und machen eine derartige Faserstruktur für den dauerhaften Einsatz bei höheren Temperaturen ungeeignet. Ein Formteil mit hohem Hitzeschrumpf würde binnen kurzer Zeit der Hitzeeinwirkung im Fahrzeug an Paßgenauigkeit verlieren, was die Bildung von z. B. Schall- und Kältebrücken bzw. nicht mehr passende Verkleidungsteile zur Folge hätte.

Weiterhin wird bei Einsatz von Fasertypen aus DE-GM 90 13 113 zur Verfestigung und Aktivierung neben Hitze auch noch Druck benötigt, was von der gestalterischen Seite der Formenbauer nicht immer erwünscht ist.

Die in der EP 469 309 A2 weiterhin beispielhaft genannten Fasern aus HDPE, LDPE und PP kommen für den Einsatz bei höheren Temperaturen ohnehin nicht in Frage, da der Schmelzpunkt der Polyethylenkomponenten welche offensichtlich den Fasermantel ausmachen, maximal 135°C beträgt, ebenso scheiden die erwähnten Polyamidfasern aus, da Polyamid ein zu schlechtes Alterungsverhalten zeigt.

Die Schrift WO 97/45581 A1 befaßt sich mit einer thermisch stabilen akustischen Isolation, ausgehend von einem thermisch stabilisierten Polypropylen Meltblown-Vlies, für welches nach Zusatz von Stabilisatoren ein Widerstand gegen den thermischen Abbau von mindestens 10 Tagen bei einer Temperatur von 135°C beansprucht wird. Im Folgenden wird erläutert, daß eine thermische Stabilität bei einer Temperatur von 135°C noch immer nicht genügend ist.

Die Anforderungen der Fahrzeugindustrie an die Temperaturstabilität beispielsweise von akustisch wirksamen Bauteilen wie z. B. Motorhaubendämmung oder von Verkleidungsteilen werden ständig erhöht. So werden heute von manchen Fahrzeugherstellern Temperaturstabilitäten von 180°C kurzeitig und 150°C bei Dauerbelastung gefordert.

Aus EP 372572 A2 sind nun Bindefasern mit höherer thermischer Beständigkeit bekannt. Nachteil ist hier jedoch, daß diese Fasern als Bindefasern vorliegen, d. h. durch und durch aus einem Polyester (in diesem Fall Polyethylenterephthalat) mit einem Schmelzpunkt kleiner 220°C bestehen. Dies macht einen erhöhten Einsatz an diesen Faser notwendig. Darüberhinaus wird die Faserstruktur der Bindekomponente bei dem Verfestigungsvorgang zerstört, was zu einer geringeren mechanischen Belastbarkeit führt.

Auch die EP 607 946 A2 befaßt sich mit einem akustischen Isolationsmaterial bestehend aus einem Vliesstoff, welcher aus Matrixfasern besteht, welche über Bindefasern verfestigt sein können. Auch bei diesem Material ist eine ausreichende Temperaturstabilität nicht gegeben, da beispielsweise auf Seite 9 Z12 bis Z32 lediglich die Faser K54 erwähnt wird, eine Faser wie oben erwähnt, nämlich Bikomponenten-Fasern des Mantel-Kern-Typs bestehend aus einem Kern aus Polyethylenglykolterephthalat und einem Mantel aus einem Co-Polymerisat aus Terephthalsäure, Isophthalsäure und Glykol mit einer Glasübergangstemperatur des amorphen Fasermantels von ca. 70°C.

Aufgabe der Erfindung ist es nun einen hitze- und dimensionsstabilen thermisch verfestigten Vliesstoff zur Verfügung zu stellen, welcher die erwähnten Nachteile nicht zeigt und die neuesten Forderungen der Fahrzeughersteller erfüllt.

Die Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen beschrieben.

Erläuterung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt ein DSC-Diagramm einer typischen herkömmlichen Schmelzklebefaser des Mantel-Kern-Typs bestehend aus einem Kern aus Polyethylenglykolterephthalat und einem Mantel aus einem Co-Polymerisat aus Terephthalsäure, Isophthalsäure und Glykol mit amorphen Mantel.

Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäß eingesetzte Schmelzklebefaser des Mantel-Kern-Typs bestehend aus einem Kern aus Polyethylenglykol­ terephthalat und aus einem kristallinem Mantel und einem Schmelzpunkt des Mantels von ca. 160°C.

Fig. 3 zeigt schematisch einen Schichtenaufau, welcher den erfindungsgemäßen Vliesstoff enthält.

Thermisch verfestigte Vliesstoffe werden im Allgemeinen als umweltfreundlicher angesehen als bindemittelverfestigte Vliesstoffe, da die Bindemittelverfestigung aufgrund des meist in wäßriger Verdünnung aufgebrachten Bindemittels abwasserintensiv und wegen des notwendigen Trocknungsvorganges auch energieintensiv ist.

Die thermische Verfestigung von Vliesstoffen geschieht entweder durch das Autogenverschweißen der Vliesstofffasern z. B. mittels eines Kalanders, oder aber durch eine Heißluftverfestigung, wobei hier der Vliesstoff neben den eigentlichen Vliesstofffasern Schmelzklebefasern enthalten muß. (Lünenschloß "Vliesstoffe" Georg Thieme Verlag Stuttgart S 199 ff.). Bei den Schmelzklebefasern handelt es sich häufig um Bikomponentenfasern bestehend aus zwei Polymeren mit unterschiedlichen Schmelztemperaturen. Die Polymere können bilateral, in der sog. side-by-side-Anordnung vorliegen, oder aber auch konzentrisch angeordnet sein, in der sog. Mantel- Kern-Struktur, wobei üblicherweise das höherschmelzende Polymer im Kern und das niedrigerschmelzende Polymer im Mantel angeordnet ist. Ein weiterer Vorteil der thermischen Verfestigung ist die Möglichkeit, die Bindefaser und die Matrixfaser polymereinheitlich zu gestalten, so daß ein späteres Recycling des Materiales erleichtert wird.

Der erfindungsgemäße Vliesstoff enthält eine Bindefaserkomponente (A) und einer weiteren Faserkomponente (B). Als Faserkomponente (B) können alle Fasern eingesetzt werden, die den geforderten Eigenschaften des Vliesstoffes, wie z. B. Bausch, Alterungsbeständigkeit, Hyrophobie, Hydrophilie, Schwerentflammbarkeit, Steife, Weichheit etc. zuträglich sind. In Frage kommen daher Fasern aus der Gruppe der Polyesterfasern, Polyacrylnitrilfasern, Modacrylfasern, Aramidfasern, Kohlenstofffasern oder aus pflanzlichen oder tierischen Naturfasern wie z. B. Flachs, Hanf, Sisal, Baumwolle, Jute oder Schafwolle besteht oder aus einer Mischung der genannten Fasern untereinander. Die Faserlänge ist für die Anwendung unerheblich, die Grenzen werden allerdings durch das bevorzugte Vliesstoff- Fertigungsverfahren vorgegeben. Auch Fasern aus wiederaufbereiteten textilen Abfällen, sog. Recyclingfasern oder Reißspinnstoffe, sind geeignet.

Das bevorzugte Vliesstoff-Fertigungsverfahren ist das sog. Trockenvliesverfahren, wie es im Buch "Vliesstoffe" des Autors "Lünenschloß" Georg Thieme Verlag Stuttgart, auf S 67 ff. beschrieben wird. Derartige Vliesverfahren benötigen i. A. gekräuselte Fasern von einer Stapellänge von 20 bis 200 mm, bevorzugt 30 bis 120 mm.

Der Fasertiter der Fasern ist abhängig vom jeweiligen Anwendungsbereich des Vliesstoffes und bewegt sich bei akustisch wirksamen Vliesstoffen im feineren Bereich von etwa 0,3 bis 6,7 dtex, bei formstabilen Verkleidungsteilen von 3,3 dtex bis 28 dtex. Selbstverständlich können formstabile Verkleidungsteile auch akustisch wirksam sein, so daß sich die genannten Titerbereiche auch überlappen können.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Faserkomponente (B) zusätzlich eine Beimischung einer herkömmlichen Bindefaser von Typ der eingangs erwähnten herkömmlichen Schmelzklebefaser des Mantel-Kern- Typs bestehend aus einem Kern aus Polyethylenglykolterephthalat mit einem Schmelzpunkt von ca. 250°C und einem Mantel aus einem Co- Polymerisat aus Terephthalsäure, Isophthalsäure und Glykol mit amophen Mantel enthalten, was den Vorteil bringt, daß der erfindungsgemäße Vliesstoff bei dessen Fertigung bei niedriger Temperatur vorläufig stabilisiert werden kann und ggf. zwischengelagert werden kann oder ohne große Vorsichtsmaßnahme zum Verformungsprozeß transportiert werden kann. Die Verfestigungstemperatur dieser Schmelzklebefaser sollte dann wesentlich unterhalb des Schmelzpunktes der kristallinen Bindefaser liegen, um den Temperatureinfluß während der Vorverfestigung so gering wie möglich zu halten. Vorteilhafterweise sollte die Verfestigungstemperatur dieser Schmelzklebefaser um mindestens 10°C niedriger sein, als der Schmelzpunkt des Mantels der kristallinen Bindefaser.

Der Zumischanteil dieser herkömmlichen Schmelzklebefaser soll möglichst gering sein, da sich die relativ hohe Schrumpfneigung dieser Faser negativ auf die Formstabilität des Vliesstoffes oder der daraus hergestellten Teile auswirkt. Der Anteil darf 0-50% betragen, wobei ein Anteil von 0-15% bevorzugt wird.

Der Bindefaserkomponente (A) ist im erfindungsgmäßen Vliesstoff verantwortlich für die Stabilität der Bindepunkte im Vliesstoff bei erhöhter Temperatureinwirkung und für die Formstabilität des Vliesstoffes oder der daraus hergestellten Teile. Im Gegensatz zu den im Stand der Technik eingesetzen Bikomponenten-Fasern des Mantel-Kern-Typs bestehend aus einem Kern aus Polyethylenglykolterephthalat und einem amorphen Mantel aus einem Co-Polymerisat aus Terephthalsäure, Isophthalsäure und Glykol, welche ab der im DSC-Diagramm (Fig. 1) sichtbaren Glasübergangstemperatur (Tg) von ca. 70°C (1) erweichen und aufgrund der mit der Temperaturerhöhung sinkenden Schmelzviskosität des Mantelpolymers an Bindekraft verlieren, zeigt die erfindungsgemäß eingesetzte Bindefaserkomponente (A) dieses Verhalten nicht. Stattdessen bleibt sie ohne nennenswerten Verlust der Bindepunktfestigkeit bis zu der im DSC-Diagramm (Fig. 2) sichtbaren Temperatur des Schmelzbeginnes bei beispielsweise 160°C (3) unterhalb des Schmelzpunktes fest, was die gute Stabilität der Bindepunkte bis zur Schmelztemperatur zur Folge hat. Im übrigen weist der sehr gut ausgeprägte Peak bei 160°C dieses Diagrammes auf eine hohe Kristallinität des Schmelzmantels hin. Bei 250°C (2) ist der Schmelzpeak des Faserkernes zu erkennen.

Die DSC-Analyse der im Stand der Technik eingesetzen Bikomponenten- Fasern (Fig. 1) zeigt dagegen keinen nennenswerten Peak im Bereich bis zum Schmelzpunkt der Kernkomponente bei ca. 250°C, was weiterhin ein Hinweis auf die amorphe Struktur des Fasermantels ist.

Das Schrumpfverhalten der im erfindungsgemäßen Vliesstoff eingesetzten Bindefaserkomponente (A) liegt ebenfalls günstiger als das der herkömmlichen Bindefasern nach dem Stand der Technik. So werden bei herkömmlichen Bindefasern bei Temperaturen von 120°C ca. 40% Schrumpf, und bei 150°C ca. 53% Schrumpf gemessen. Derartige Schrumpfwerte bewirken natürlich einen Schrumpf des aus Matrixfasern und Bindefasern bestehenden Vliesstoffes oder Formteiles und machen eine derartige Faserstruktur für den dauerhaften Einsatz bei höheren Temperaturen ungeeignet.

Im Gegensatz dazu zeigt die im erfindungsgemäßen Vliesstoff eingesetzte Bindefaserkomponente (A) bei Temperaturen von 120°C ca. 15% Schrumpf, und bei 150°C ca. 22% Schrumpf gemessen. Die Formstabilität des erfindungsgemäßen Vliesstoffes wird dadurch erheblich verbessert.

Aufgrund der hohen Anforderung der Industrie an die Temperaturstabilität werden als Bindefaserkomponente (A) Fasern bevorzugt, bei welchen der Schmelzpunkt der Mantelkomponente im Bereich von 145°C bis 205°C liegt. Die Bestimmung des Schmelzpunktes erfolgt durch die sog. DSC- Analyse bei einer Heizrate von 10 K/min (siehe Hemminger, Cammenga, Methoden der thermischen Analyse, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, London, Paris, Tokyo).

Je nach Anforderung kann der Anteil der Bindefaserkomponente (A) 5-95%, bevorzugt 15 bis 70% betragen, wobei die fehlende Menge durch die weitere Faserkomponente B auf 100% ergänzt wird. Der Fasertiter Bindefaserkomponente (A) ist abhängig vom jeweiligen Anwendungsbereich des Vliesstoffes und bewegt sich i. A. von 1,7 bis 17 dtex. Die Fasern sind bevorzugt gekräuselt, eine Stapellänge von 20 bis 200 mm, bevorzugt 30 bis 120 mm ist für die Fertigung nach dem bevorzugten Trockenylies­ verfahren geeignet.

Die Kernkomponente der Bindefaserkomponente (A) besteht aus einem Polyester mit wesentlich höherem Schmelzpunkt als der der Mantelkomponente, also beispielweise aus Polybutylenglykol-terphthalat (Schmelzpunkt 225°C), bevorzugt aber aus Polyethylenglykolterephthalat (Schmelzpunkt 250°C).

Derartige Fasern werden beispielsweise von der Unitika Ltd. Osaka unter der Handelsbezeichnung Melty® 7080 vertrieben.

Der erfindungsgemäße Vliesstoff wird, wie bereits erwähnt, bevorzugt nach dem Trockenyliesverfahren hergestellt. Das Trockenyliesverfahren beinhaltet die Arbeitsgänge: Mischen der Fasern, krempeln, kreuzlegen des Faserflores, Vliesverfestigen in einem Heißluftofen, wickeln. Durch dieses Verfahren wird ein sehr offener Vliesstoff mit niedrigem Raumgewicht erhalten. Dieser wird beispielsweise bevorzugt, wenn in einem der nachfolgenden Arbeitsgänge ein Formteil mit einem unterschiedlichen Dickenprofil hergestellt werden soll. Hierbei muß der Vliesstoff mindestens diejenige Dicke aufweisen, die die dickste Stelle des Formteiles ausmacht. Bei Bedarf kann der Vliesstoff auch vorverdichtet werden, z. B. wenn auf ein niedriges Transportvolumen wertgelegt wird und gleichzeitig kein sehr dicker Vliesstoff zur Endanwendung gelangen soll. Die Vorverdichtung kann beispielsweise durch mehr oder weniger intensives Nadeln oder aber durch eine Kalibrierung durch Kalibrierbänder oder Kalibrierwalzen geschehen.

Zur Anwendung gelangen Vliesstoffe einer Dicke von 5 bis 100 mm, gemessen nach DIN 53855 T1 resp. T2, bei einer Dichte von 0,005 bis 0,25 g/cm³ ebenfalls bestimmt nach DIN 53855 T1 resp. T2.

Der erfindungsgemäße Vliesstoff kann entweder per se, oder in einer veredelten Form zur Weiterverarbeitung gelangen. Falls nötig kann beispielsweise eine Flammschutzausrüstung oder eine Hyrophobausrüstung aufgebracht sein. In einer bevorzugten Ausführung ist der erfindungsgemäße Vliesstoff (6) ein- oder beiseitig mit Abdeckmaterialien (5) (7) kaschiert. Diese Abdeckmaterialien können Dekormaterialien, Stabilisierungsmaterialien, wie Vliesstoffe oder Gewebe oder funktionelle Materialien, wie stark hydrophobierte Vliesstoffe oder Folien sein. Auch mehrere unterschiedliche Lagen von Abdeckmaterialien, beispielsweise eine Kombination von Stabilisierungsvlies mit Dekormaterial auf einer Seite sind möglich.

Der Vliesstoff bzw. das vorher beschriebene Schichtenmaterial (4) können per se oder in einer weiteren bevorzugten Ausführung in verformtem Zustand eingesetzt werden. Die Formteilfertigung geschieht in einfacher Weise, indem der thermisch verfestigte Vliesstoff entweder durch eine außerhalb der Form befindliche Hitzequelle, wie z. B. eine IR-Heizung vorgeheizt wird, und anschließend über kalte Werkzeuge verformt wird. Auch das Beschicken des kalten Vliesstoffes in eine kalte Form und anschließendes Beheizen der Form während des Preßvorganges ist möglich. Hierbei können die Formhälften beheizt werden. Bevorzugt wird aber die Durchströmung der Form mittels Heißluft, wobei die Formhälften zumindest mit Ein- bzw. Ausströmöffnungen, besser allerdings siebartig ausgestattet sein müssen. Nach der Verformung kann das unter Schmelzpunkt der kristallinen Bindefaserkomponente (A) abgekühlte Formteil aus der Form entnommen werden. Hierbei ergibt sich ein weiterer Vorteil gegenüber Vliesstoffen bzw. Formteilen, welche herkömmliche Bikomponenten-Fasern des Mantel-Kern-Typs bestehend aus einem Kern aus Polyethylenglykolterephthalat und einem amorphen Mantel aus einem Co-Polymerisat aus Terephthalsäure, Isophthalsäure und Glykol enthalten. Während derartige Formteile erst nach Abkühlung unterhalb der Tg, also unterhalb ca. 70°C ohne Gefahr des Verziehens der Form entnommen werden können, können Formteile, welche aus dem erfindungsgemäßen Vliesstoff bestehen bereits unterhalb der Kristallisationstemperatur von ca. 140°C ohne Gefahr des Verziehens der Form entnommen werden, was eine Verkürzung der Taktzeit zur Folge hat.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die weitere Faserkomponente (B) einen geringen Anteil herkömmlicher Bindefaser. Dies ermöglicht den Vliesstoff bei Temperaturen unterhalb der Schmelztemperatur des Mantels der kristallinen Bindefaserkomponente (A) zu verfestigen. Erfahrungsgemäß kann nämlich die Dichte eines voluminösen Vliesstoffes umso niedriger gestaltet werden, je niedriger die angewandte Verfestigungstemperatur ist.

Dadurch kann der Vliesstoff bauschiger gestaltet werden, was bei der nachfolgenden Verformung die Möglichkeit die Herstellung von Vliesstoffen mit unterschiedlichem Dickenprofil und sehr niedriger Dichte an Stellen höchster Dicke ermöglicht.

Erst bei der nachfolgenden Verformung wird die kristalline Bindefaserkomponente (A) durch die Hitze angeschmolzen und dadurch die stabilen Bindepunkte erzeugt.

Der erfindungsgemäße Vliesstoff kann per se, als Schichtenmaterial oder als Formteil als akustisch wirksames Dämmmaterial und/oder als Trägerkomponente eines Verkleidungsteiles beim Bau von Landfahrzeugen, wie Automobilen oder Schienenfahrzeugen, beim Bau von Flugzeugen oder beim Bau von Booten oder Schiffen eingesetzt werden, bespielsweise im Dachhimmelbereich, als Hutablage, als Seitenverkleidung, als Schalldämmmaterial in Fahrzeugtüren, im Bodenbereich, in anderen Bereichen des Fahrzeuginnenraumes oder als Schalldämmung für die Motorhaube.

Beispiele Beispiel 1

Es wird eine Fasermischung, bestehend aus 30% einer kristallinen Bindefaserkomponente (A) und 70% einer weiteren Faserkomponente (B) hergestellt. Die kristalline Bindefaserkomponente (A) besteht aus der Faser Melty® 7080 der Unitika Ltd. Osaka 4,4 dtex/50 mm, die weitere Faserkomponente (B) besteht zu 35% aus Polyester 0,7 dtex/32 mm und zu 35% aus Polyester 1,7 dtex/38 mm.

Die Fasern werden gemischt und zu einem Krempelflor gekrempelt und durch einen Kreuzleger zu einem Vliesgewicht von 400 g/m² auf einem Sammeltisch abgelegt. Die Vliesverfestigung erfolgt über einen Heißluftofen bei 180°C. Anschließend wird der Vliesstoff aufgewickelt. Der erhaltene Vliesstoff von 400 g/m² hat eine Dicke von 30 mm und dementsprechend eine Dichte von 0,013 kg/m³.

Der Thermoschrumpf in Längs- und Querrichtung, gemessen bei 400 Std. und 150°C liegt bei 1%.

Das Material ist aufgrund der Feinfasern für den Einsatz als akustisches Dämmmaterial gut geeignet.

Vergleichsbeispiel 1a

Es wird eine Fasermischung, bestehend aus 30% einer herkömmlichen Bikomponenten-Fasern des Mantel-Kern-Typs bestehend aus einem Kern aus Polyethylenglykolterephthalat und einem amorphen Mantel aus einem Co-Polymerisat aus Terephthalsäure, Isophthalsäure und Glykol (hier Melty ® 4080, 4 den/50 mm der Unitika Ltd. Osaka, Tg ca. 70°C, Verfestigungstemperatur ab 110°C) und 70% einer weiteren Faserkomponente (B) hergestellt. Die weitere Faserkomponente (B) besteht zu 35% aus Polyester 0,7 dtex/32 mm und zu 35% aus Polyester 1,7 dtex/38 mm.

Die Fasern werden gemischt, und zu einem Krempelflor gekrempelt und durch einen Kreuzleger zu einem Vliesgewicht von 400 g/m² auf einem Sammeltisch abgelegt. Die Vliesverfestigung erfolgt über einen Heißluftofen bei 150°C. Anschließend wird der Vliesstoff aufgewickelt. Der erhaltene Vliesstoff von 400 g/m² hat eine Dicke von 45 mm und dementsprechend eine Dichte von 0,009 kg/m³.

Der Thermoschrumpf in Längs- und Querrichtung, gemessen bei 4 Std. und 150°C liegt bei 8%.

Das Material entspricht aufgrund des hohen Thermoschrumpfes nicht den Forderungen nach erhöhter Temperaturbeständigkeit.

Beispiel 2

Es wird ein Vliesstoff nach Beispiel 1 mit einem Flächengewicht von 600 g/m² und einer Dicke von 45 mm gefertigt. Die Dicke wurde nach der Heißluftverfestigung mittels Kalibrierwalzen eingestellt. Der Vliesstoff wurde mittels einem Polyurethan-Hotmeltverfahren auf der einen Seite mit einem Polyester-Spinnvlies von 50 g/m² zum Zwecke der Stabilisierung und auf der anderen Seite mit einem hyrophob/oleophob ausgerüsteten Nadelvlies von 100 g/m² kaschiert. Anschließend wurde der Verbund in einer Presse, bestehend aus beheizbaren ober- und Unterwerkzeugen bei 170°C während 2 min verformt. Nach Abkühlen auf 130°C wurde der Formling entnommen. Erhalten wurde ein Schalldämmaterial für Motorhauben.

Der Thermoschrumpf des Formteils beträgt 0,5% in Längs- und Querrichtung gemessen über 400 h bei 150°C.

Beispiel 3

Es wird eine Fasermischung, bestehend aus 30% einer kristallinen Bindefaserkomponente (A) und 70% einer weiteren Faserkomponente (B) hergestellt. Die kristalline Bindefaserkomponente (A) besteht aus der Faser Melty® 7080 der Unitika Ltd. Osaka 4,4 dtex/50 mm, die weitere Faserkomponente (B) besteht zu 30% aus Polyester 0,7 dtex/32 mm und zu 30% aus Polyester 1,7 dtex/38 mm und zu 10% einer herkömmlichen Schmelzfaser Melty® 4080, 4 den/50 mm der Unitika Ltd. Osaka, Tg ca. 70 °C, Verfestigungstemperatur ab 110°C.

Die Fasern werden gemischt, und zu einem Krempelflor gekrempelt und durch einen Kreuzleger zu einem Vliesgewicht von 600 g/m² auf einem Sammeltisch abgelegt. Die Vliesverfestigung erfolgt über einen Heißluftofen bei 150°C. Anschließend wird der Vliesstoff aufgewickelt. Der erhaltene Vliesstoff von 600 g/m² hat eine Dicke von 60 mm und dementsprechend eine Dichte von 0,01 kg/m³.

Anschließend wurde der Vliesstoff in einer Presse, bestehend aus beheizbaren ober- und Unterwerkzeugen bei 170°C während 2 min verformt. Nach Abkühlen auf 130°C wurde der Formling entnommen. Erhalten wurde ein Schalldämmaterial für Fahrzeugtüren. Der Thermoschrumpf des Formteils beträgt 0,7% in Längs- und Querrichtung gemessen über 400 h bei 150°C.

Claims (10)

1. Thermisch verfestigter Vliesstoff aus der Fasermischung einer Bindefaserkomponen­ te (A) und einer weiteren Faserkomponente (B), wobei die Bindefaserkomponente (A) eine Bikomponentenfaser des Mantel-Kern-Typs ist, bestehend aus einem Kern aus Polyethylenglykolterephthalat oder aus Polybutylenglykolterephthalat und einem Mantel aus kristallinem Co-Polyester, und wobei in der weiteren Faserkomponente (B) ein Anteil von bis zu 50% einer Bikomponentenfaser des Mantel-Kern-Typs ent­ halten ist, deren Kernkomponente einen um mindestens 20°C höheren Schmelz­ punkt als deren Mantelkomponente besitzt, wobei deren Mantelkomponente amor­ phen Charakter hat und einen Schmelzpunkt aufweist, welcher um mindestens 10°C niedriger liegt als der Schmelzpunkt des Mantels der Bindefaserkomponente (A).

2. Thermisch verfestigter Vliesstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzpunkt des Mantels der Bikomponentenfaser, bestimmt nach dem Verfahren der Differential Scanning Calorimetrie (DSC), im Bereich von 145°C und 205°C liegt.

3. Thermisch verfestigter Vliesstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasermischung aus 5-95% der Bindefaserkomponente (A) und aus 95-5% der weiteren Faserkomponente (B) besteht.

4. Thermisch verfestigter Vliesstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Dicke 5 bis 100 mm beträgt.

5. Thermisch verfestigter Vliesstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Dichte 0,005 bis 0,25 g/cm³ beträgt.

6. Thermisch verfestigter Vliesstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindefaserkomponente (A) eine Faserstärke von 1,7 bis 17 dtex aufweist.

7. Schichtenmaterial bestehend aus einem Basismaterial und ein- oder beidseitig ein- oder mehrschichtig aufgebrachten Abdeckschichten, dadurch gekennzeichnet, daß das Basismaterial aus einem thermisch verfestigten Vliesstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche besteht.

8. Schichtenmaterial nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckschichten Dekormaterialien, Stabilisierungsmaterialien oder funktionelle Materialien umfassen.

9. Formteil welches einen thermisch verfestigten Vliesstoff enthält, dadurch gekennzeichnet, da der thermisch verfestigter Vliesstoff ein Material nach den Ansprüchen 1-6 oder ein Schichtenmaterial nach Anspruchs 7 ist.

10. Verwendung des thermisch verfestigten Vliesstoffes nach den Ansprüchen 1-6 oder des Schichtenmaterials nach Anspruch 7 oder des Formteiles nach Anspruch 9 als akustisches Dämmmaterial und/oder als formstabiles Verkleidungsteil für Land- Luft oder Wasserfahrzeuge, für den Maschinenbau oder den Baubereich.