DE2050294A1 - Verbesserte Fasergefuge und deren Herstellung - Google Patents

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DR. BERG DIPL.-ING. STAPF

8 MÜNCHEN 2. HILBLESTRASSE 2O

Df. Berg Dipl.-Ing. Stapf. 8 MOnchan 2. HllblestraBa M · Ihr Zeichen Ihr Schreiben Unser Zeichen 20

] 3. OKt 1970

Anwaltsakten-Hr.20 O5O

Monsanto Chemicals Limited London, S.tf.l. / England

"Verbesserte Fasergefüge und deren Herstellung

Die vorliegende Erfindung betrifft Pasergefüge und insbesondere gewisse neue Pasergefüge aus thermoplastischen Harz.en als auch die Herstellung von Pasergefügen.

Das Faaergefüge der vorliegenden Erfindung ist ein solches,

Case No. R-617

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das eine dreidimensionale Struktur einer Vielzahl von miteinander verbundenen, thermoplastischen Faserelemente' umfaßt und ebenso, eine Anzahl von nicht-faserigen, biaxial verstreckten, thermoplastischen Filmelernente enthält.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung umfaßt das biaxiale Verstrecken einer Folie bzw. Grobfolie oder Platte (im folgenden im allgemeinen als Folie bezeichnet) eines geschäumten, thermoplastischen Harzes zur Herstellung eines Materiales, in welchem die Zellwände des geschäumten Harzes orientiert worden sind und das Unterwerfen dieses Materials einer Behandlung derart, daß der Hauptanteil der Zellwände des geschäumten Harzes unter Ausbildung eines Pasergefug.es. gemäß Erfindung zerrissen wird.

Vorzugsweise beträgt das Verhältnis der Festigkeiten des Fasergefüges in den zwei Richtungen, in welchen das geschäumte Harz verstreckt worden ist, von 10:1 bis 1:10, und vorzugsweise besitzt die Folie oder Platte des geschäumten, Harzes eine Dicke von 0,3175 bis 5,08 cm (1/8 inch to- 2 inches) und ein Gewicht pro Flächeneinheit von 67,« 8 bis . . 3390 g/m (2 to 100 ounces per square yard). _{; :} .

Die Faser-Elemente, von denen irgendwelche im Querschnitt verzweigt sein können, entstehen durch das Zerreißen der einzelnen Zellwände, weiche trotz der biaxialen Orientierung des Schaumes als Ganzen im wesentlichen in. einer Richtung

orientiert worden sind oder die einer biaxialen Verstrecken^ unterworfen wurden, die in ausreichendem ilaße unausgeglichen v/ai'j un die Zellwände zu zusammenhängenden Faser-Elementen "zu zerreißen. Dies wird im nachfolgenden Absatz näher auseinandergesetzt.

Das geschäumte Ilarz-Aus^an^si.iaterial umfaßt eine sehr ^ "/uiEaal von Seilen, von denen jede durch eine Anzahl von im vresentliehen "ebenen, zueinander geneigten Wänden derart be- λ „renzt ist, daß statistisch beinahe alle liei riauu durch den Schaum als Ganzem repräsentiert werden. Es wird angenommen, daß das Verhalten einer einzelnen Zellwand unter der. Einfluß von biaxialen Verstreck- und Zerreiß- (oder ^i:Fibriliier-^::)-Arbeitsvorgängen von den betreffenden, zwischen der il'oene der V/and und den Verstreckun_Lsaxen liegenden viinkeln abhänct. "Jo diese beiden "Winkel im wesentlichen Hull sind (d.h. j daß sozusagen beide Verstreck-Axen ir.i wesentlichen in der Ebene der Zellwand liefen), ist die Wand einer ausgeglichenen biaxialen Orientierung ausgesetzt. Anderer- ' seits ist eine .vand, auf welche eine der Axen senkrecht stent und die andere parallel lie_ut, einer uniaxialen Orientierung ausgesetzt. Ebenso vri der fährt, einer Zellwand eine uniaxiale Orientierung» \;elche norr.:al zu der Ebene liegt, in welcher die beiden Verstreck-Axen liefen. Der Hauptanteil der Zellvrände lie_ot in oazviischenbefindlichen Laijen vor und

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diese erleiden eine biaxiale Verstreclcun^, welche unaus- <_e_L,liehen ist, d.h.. sie sind 3ozuu-:i₀eri r,:ehr in der einen .wic;.rcun_;-,. verstreckt als in ocr anderen, .uerizufol^e umfaßt aas verstreckte j ^eschäunite Harz eine ,_rote Anzahl von ZtIl--Wclnden, welche einer unausgeglichenen, uiaxialen Orientierung untervrorfei'i worden sind, ir(.eno'jelcne ZeIIw¹AnOe .j vrelcjie uniaxial orientiert viorden sind und einen kleinen Anteil, der eine ausgeglichene, biaxiale Orientierung aufv;eist. iJei- der i'iorillierun^ zerreißen die uniaxial verstreckten Zellv/Üiide und diejenigen, in Vielehen die biaxiale Orientierun,, in ausreichender, .-laße unaus^e^licnen sind, zu einer¹ Vielzahl von untereinander zusariiuienhän^enaen, tiieriv.oplastischen Faser-jJler.:enten, jedoch tritt ein derartiges Zerreißen, falls überhaupt, nur in ^erin^ei:. jiaße Im !''alle von denjenigen Zellwäriden ein, die einer ir., v/esentlichen aus^e^licnenen, biaxialen Orientierung unterworfen vrorden sind, oo oafdiese letzteren unversehrt in ο er;, fertiggestellten Jr-asei'- £,efüge verbleiben.

Der Anteil der Zellwände, der in derr, fertii^estellten raser-Gefü^e unversehrt verbleibt, ist nicht :_,ro£, gewöhnlich '. nicht höher als 20;i, obv/ohl er höher liefen kann, z.j·. bis zu J>O/Ö. Sehr oft beträft der Anteil 10,j oder weniger, ζ ..:.-■ ■ 1, 3 oder ¹J^, jedoch tragt nichtsdestoweniger die Anwesenheit dieser·¹ intakten Zellwände zur Festigkeit und den charakteri-

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stisciien Eigenschaften des Faseixefüges als Ganzem bei. Sie sind in dem endgültigen Faser^efü^o als nichtfaserige, biaxial verstreckte, thermoplastische FilL-r-j.-lleuente vorhanden .und oft über das .^anze i''asertefüve verteilt, obwohl diese Verteilung nicht einheitlich sein mag; beispielsweise kann eine ^röiiere Anzahl der Film-hleinente näher den Oberflächen des Fasertefü^es als seinem Mittelpunkt zu liefen, oder es kann eine Abstufung ihrer Anzahl durch die Dicke des Faserte fü^es von einer Seite zur anderen Seite vorliegen. Die " Film-Jileii.ente können vorzugsweise eine Dicke von 2,5²ί bis 101,6 μ (O₂OOOl bis 0,004 inch), z.B. zwischen 5,08 bis 7b,2 ]i (0,0002 und 0,003 inch) besitzen. Die Dicke kann einneitlich sein-cder nicht, gewöhnlich tritt ein geringes Dickerwerden in Richtung der Kanten eines Film-Elementes auf. Die Film-Elemente können perforiert oder ^Hfest^;i sein und sie können eine durchschnittliche Oberfläche von beispielsweise 0,645 bis 9,68 mm (0,001 bis 0,015 square inch) und vorzugsv/eise von 1,29 bis 6,45 mm (0,002 bis 0,01 square i inch) aufweisen. Ihre Gestalt ist oftmals vieleckig, beispielsweise 5- oder ö-eckig, obwohl Vielecke mit einer größeren Zahl von Seiten vertreten sein können. Die Seiten der Piliu-LTemente können gerad oder gekrümmt sein und die !•'iliu-^lemente können yekrüiiimt oder eben sein.

•//ie oben bereits erwähnt, kann das Fasergefüge auch eine

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Vielzahl von ir it einander verbundenen;, thermoplastischen !•'aser-bleii.enten enthalten. l^flaser-.₁..lei;-erite v/erden cr\ij.\-inb, vreil ii:i allgemeinen die betreffenden .'-!lei.onte ir. -vreßentliehen in drei Dimensionen' miteinander verbunden sind. Dsi.·- ent.sprechend ist die Anzahl der losen ^:Jnden^; in den Faser·- ^efü£.e normalerweise niedrig und die (ieia,_ e enthalten weni.; ''Fasern" als solche, d.h. , . so_z,usa,.en x^:'asern von denen jede 2 -Laden -mrfweist.

Fäser-üleiüentej welche einen yuerschnitt (ihit rechten "vinkeln zu der _orößeren Axe des Faüer--..]le:.:entes) üufvjeisen, der verzweigt ist, sind normalervjeise in dein L'asei'jefüue zu^e^.en, weil die Faser-Kleraente aus denjenigen Zellw/lnden erhalten vrurden, welche nicht einer ausgeglichenen, biaxialen Orientierung unterworfen wurden. B^;asern mit verzvrei·,ten Querschnitten haben ihren Ursprung in Teilen der Wände mehrerer Zellen, die in dem ursprünglich orientierten, ^eschäumten Material vorhanden waren, und die ■·'Verzweigung;'¹' erfolgt dort, ViO ein Bruchstück der "//and einer Zelle mit Bruchstücken der Wand einer angrenzenden Zelle oder Zellen verbunden ist. Im einfachsten Fall kann ein verzweigter Querschnitt eines Faser-Elementes als "dreilappig^;i bezeichnet v/erden, da er aus drei Lappen oder Armen besteht. Damit in Beziehung stehende, jedoch kompliziertere verzweigte Querschnitte können aus zwei oder mehreren ^dreilappigen¹¹ Querschnitten

«ι ■ -»ρ» ι,,

bestallen,, aie.iuiteina.nder verbunden sind. Jin ^e/jebener ..ueracnnitt kann an eino:.i Punkt eintlair, 5.er ,größeren Axe eines Faser-Ller.entes vorhanaen sein und ein B'aser-^le^nent /-Uij liiert notwendigerweise einen konstanten Querschnitt entlan_u seiner juiln^e aufweisen. Das Faser-nleiient ändert jev/öiinlich seinen querschnitt nicht nur entlang der Länj.e, sondern das Faser-Vilei::ent selost ist nicht _u,erade und parallel SUi.: iJasex\.efü^e als üanzera. Dev-.ont sprechend werden Serien von :uerschnitten quer über das Jase^efü^e, in rechten .J ink ein zur nerstellun^srichtuh^ des ?aser^,efäf;es ^enoini.en, f

den iuerscanitt eines _e.vebenen Faser-.--leii^entes in einer An^anl von verschiedenen I-oriüen zeigen.

In eineii typischen -.-»uerscnnitt eines Faser-je fü^es kann die -IHSi^iI der Querschnitte von Faoer-Zleiuenten, die verzweigt sine, cine Minderheit aarstellen₃ wie yd^. ocer 4O,i oder darunter, jedoch nichtsäe3tc-.ieni._er tri:i.;.t deren Anwesenheit (auch wenn diese nur einen j/rozentsatz von lediglich 5 bis

10.j der Gesaritheit beträft) zu einei;: besonderen, aus^eprä-;;- λ

ton Charakter des Faser^efüces bei. In _oew^rissen Fällen kann der Anteil an verz\rei^ten --Verschnitten hoch sein (wie βΟ',ί odei¹ 7O/i)₃ er wird jedoch in vielen Fällen-, z.3. in Bereich von 5a' bis 50^j insbesonaere von 1Ό'/, bis 40£, vrie etwa 20;i

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Vielen ihrer Bildungsweise sind die Paser-Elemente hauptsächlich im Querschnitt "gedehnt". Sehr oft enthält ein . ■.•Querschnitt eines Faser-Elementes zumindest ein Paar von im wesentlichen parallelen Seiten _s obwohl zumindest in dem Fall, wo die Faser-Elemente einen verzweigten Querschnitt aufweisen, diese parallelen Seiten j^ewöhnlich gekrümmt sein werden. Andere Querschnitte können vieleckig-, z.B. 'l-seiti; sein und sie können rechteckig oder oder im .wesentlichen rechteckig auftreteni es können jedoch auch mehr als 4 leiten vorhanden sein. Wenn man einen Querschnitt eines-Faser-Elementes betrachtet, wird die längere (oder längste) Dimension als breite und die kleinere (oder kleinste) Dimension als Dicke bezeichnet. In allgemeinen Grenzen können die gedehnten Querschnitte ein Verhältnis von Breite zu Dicke von 3'· l.bis 20:1 oder auch höher, wie vielleicht 30:1 besitzen. Ein Anteil (vielleicht bis zu 5OJ5 des Ganzen). der Querschnitte kann verdichtet vorliegen, z.B. im !wesentlichen viereckig, oft ist die Anzahl der verdichteten 2uers chni 11 e ^e rin^.

Eine weitere charakteristische Eirenschaft der Faser~7Jle~ mente der Faser^efü^e der vorliegenden Erfindun£ kann durch die Angabe ihrer Oberflächenbereiche in u /^ Gekennzeichnet v/erden. Dieser Oberflächenbereich kann beispielsweise ir Bereich von 0,0^1 bis 1,5, insbesondere von 0,05 bis I₃O

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liefen. Urauchbare Fasergefüjje können beispielsweise Faser-Llleiiiente enthalten, die Oberflächenbereiche/zwischen 0,1 und ü₃5> wie beispielsweise etwa 0,2 oder 0,3 besitzen. In j.e~ wissen Fällen kann der Oberflächenbereich höher sein, wie

ρ
beispielsweise ois zu etwa 5,0 κι Iu,> z.iJ. von 0,5 bis 2,0.

Die Oberflächenbereiclie können durch die A des Herstellungsverfahrens der Fasergefü£.:e geregelt werden, z.u. ergibt ein höher dichtes, geschäumtes Material normalerweise ein Faserte füge iuit einen niedrigeren Oberflächenbereich. ■

Die jicke 6er Faser-^lenente lie^t oftmals irr. Bereich von 2,b4 bis 1Ο1₃ό oder 127 μ (0,0001 bis 0,004 oder 0,005 inch), z.L·. zwischen 5,03 und 7ö,2 μ (0,0002 und 0,003 inen); sie kann beispielsweise zwischen 10,16 und 50,3 μ (0,0004 und 0,002 inch), wie etwa 15,24 -μ (Ο,ΟΟΟυ inch) oder etwa 25,4 μ (0,001 inch) liefen.

Der durchschnittliche Abstand zwischen in Zusammenhang '

stehenden Funkten, wie oben erwähnt, kann beispielsweise vorn '5~ oder 10- bis zum 750-fachen der durchschnittlichen Dicke des Faser-Elementes oder auch etwas mehr betragen,

ζ·.lj. bis zum 1000-fachen der durchschnittlichen Dicke.

Ls werden z.ü. brauchbare Fasergefüye erhalten, wenn die

aurcascnnittliehen Abstände zwiachen zusammenhängenden

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Punkten der Faser-Elemente in; Bereich vom 20- bis 5OO~fachen der durchschnittlichen Dicke der Faser-Elemente liefen, wie z„3. vom 50- bis zum 300-fachen. Ein Abstand von ungefähr dem 100- oder 200-fachen der durchschnittlichen Dicke des Hauptanteils der.Faser-Elemente ist oft charakteristisch. In absoluten Werten angegeben,.lie^t der Abstand zwischen miteinander verbundenen Punkten oftmaJLs im Bereich von
O₃254 bis 12,7 mm (0,01 bis 0,5 inch), wie etwa von 0,508 bis 7,62 mm (0,02 bis 0,3 inch), beispielsweise von 1,27 bis 2,54 oder 5,08 mm (0,05 bis 0,1 oder 0,2 inch). Sehr . oft liegt der Abstand zwischen-miteinander verbundenen
Punkten am unteren Ende dieser Bereiche. Die.Faser-Elemente sind ebenso mit den biaxial .verstreckten Film-Elementen
verbunden. Oftmals ist eine Anzahl von Faser-Elementen mit einer linearen Seite eines Pilm-Elementes verknüpft.

Die drei-dirnensionalen Fasergefüge umfassen Materialien, welche manchmal als Faservliesware bezeichnet v/erden, und, obwohl sie von unbegrenzter Länge sein können, ist ihre
Breite (die längere Komponente der zwei Dimensionen ihres Querschnittes, wobei die andere die Dicke ist) normalerweise zumindest 1,27 cm (1/2 inch) und oft eher mehr, wie 2,54 cm (1 inch) oder mehr. In diesem Bereich, wie von
2,54 oder 5,P8 cm (1 oder 2 inches) bis z.B. 12,7 oder
15,24 cm (5 oder 6 inches) können die Materialien beispielsweise br&uchbar als Streifen, Bänder und Gurtbänder sein,

^;; ■- ti ■- \ BADGRiQiNAL

IJie Dreite kann ^j°ößer sein, z.B. 3Ο₉*Ι8 oder 45_S72 cn (12 oder 18 inches) je nach der endgültigen Verwendung: es können die in der Te^til-Industrie üblichen Breiten, beispielsweise ,.■ebbreiten von 6G₃6 oder 137 cn (27 oder 54 inches) hergestellt werden. Die Dicke kann von eines.. I^Tinir.alvrert so niedrig uie 127 y (O₄OO5 inch) sein, obwohl sie normalerweise

rößer als dieser v.'ert ist. v;ie z.ü. größer als-254 oder jOu y (O₅Ol oder 0,02 inen). Sehr oft vird die Dicke in einCij" -.ereich von O₃'5OO bis 12.7 ¹^; (0₅02 inch bis 0_s5 inca).

ü?isv.iels'.-;eise von 1.27 bis G,35 '--· (^₃05 bis 0.25 inch) lic or:. *^Tie z.'.".. et'-:r. 2,5'·! ι .r.i (01 inch). ⁿie dickeren Pasar-C;ef^:l. :o haben vielerlei Vcrv:encun^3..!o.:lichkeiten, z.L. in der "Verpaclcuii.. und fär Isolierung zwecke. Das Faser se fü^e- kann, .vie oben bereits erwähnt, kontinuierlich "hergestellt und ss ■ keim in jede:- Fall in irgendeiner passenden L".n^.e für den beabsichtigten 7,i?eck erhr.lten *.:erden.

Da3 thermoplastische harz ist ein solches ./ das fähij. ist, in einen bchaui.: überführt zn vrerden. _,s ist in der Praxis f

. ,e".;ünnlic:i ein synthetisches .-laterisl, und zvrar ein solches, uas rascr-üiloenci ist. Ausgezeichnete „'.r^ebnisse wurden nit eine;: theriüoplastischen, synthetischen "farz-I-Iaterial erhalton. z.J. einej,". Polyi eren oder einer:. Copoly:.:eren, erhalten durch Polyi.ierisation ("..^ras auch, die. Copolyneris&tion einschlicht) oder ein äthylenisch ungesättigter Wasserstoff

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ΜΑΗ Λμ... .

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es kann jedoch beispielsweise auch ein iiitril, wie Acrylnitril oder iWethacrylnitril, ein Vinyl- oder Vinyliden-, enlorid, ein Vinylester, wie Vinylacetat, oder ein Acrylsäureester, wie A'thylacrylat oder Methacrylat, wie /ithyl·- acrylat og.er llethylmethacrylat sein. Andere brauchbare thermoplastische Harze umfassen Polystyrol oder ein -scnla,.;-zänes Polystyrol. Die geeignetesten harze, sind jedoch Polyolefine, die Polymere von aliphatischen Olefinen sind. Vorzugsweise enthält das Olefin nicht mehr als 4 Kohlenstoffatome, wobei Äthylen und Propylen die ,besonders bevorzugten Olefine sind. Die Polymerisation zum Polyolefin wird vor- . zugsweise durch ein ^;iTJiederdruck^t:-Verfahren durchgeführt, wobei beispielsweise,ein Ziegler-Katalysator verwendet wird, wobei beispielsweise.ein hochdichtes Polyäthylen nach diesem Verfahren einem Polyäthylen von .niedriger Dichte nach dem sogenannten ''Hochdruck,"-Verfahren vorgezogen wird. Für. viele Anwendungen ist das am meisten- bevorzugte Polyolefin, ,für eine erfinduncs^eniäße Verv/endung Polypropylen. Ein Copolyjaeres kann im .allgemeinen, beispielsweise ein solches sein,, das zwei oder mehr (wie z.B. drei) irgendwelcher der oben erwähnten Monomeren enthält. Ein. Comonomeres kann beispielsweise ein solches eines Typs sein, das dein Copolymerisat ein gewisses Ausmaß an feuerhemmender V/irkung verleiht, und ein Beispiel einer derartigen Substanz ist ein Vinylhalogenid, wie Vinylchlorid.,, Vinylbromid oder Vinylidenchlorid. Beispiele

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anderer Comonomere sind Vinylpyrrolidon und ein Vinylpyridin, wiejMethylvinylpyridin. Ein Copolymerisat kann beispielsweise ein solches sein, das von zwei Kohlenwasserstoff-Monomeren abstammt., wie ein iithylen-Propylen- oder ein Styrol-Butadien-Copolymerisati oder ein Kohlenwasserstoff und ein verschiedenartiger Honoiueren-Typ j wie ein Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat,, oder ein Copolymerisate, das von verschiedenen Monomeren abstammt ₃ wie z.B. Acrylnitril und ein kleinerer Anteil an Vinylacetat. Das thermoplastische Material kann sich g ebenso aus einer Mischung von zwei oder mehr Polymerisaten oder Copolymerisaten zusammensetzen, es kann beispielsweise eine -Mischung eines Copolymerisates von Acrylnitril mit einer kleineren I-ienge von Vinylacetat (im Bereich von beispielsweise 10 Gew.-p) und Polyvinylchlorid umfassen; oder eine :lisChung, eines Acrylnitril-Vinylacetat-Copolymerisates und eines Copolymerisates von Acrylnitril mit Methy!vinylpyridin. Vorzugs v/eise ist das Polymerisat ein thermoplastisches Harzi-Iaterial, jedoch kann es ein elastomeres Material sein, beispielsweise ein Copolymerisate erhalten aus einer ausreichenden Men^e eines Dien-Monomeren (wie Butadien), um dem Copolymeresat ein gewisses Ausmaß an elastomeren Eigenschaften zu verleihen., ilaturgummij oder ein synthetischer Gummi, wie z.B. Polybutadien-, Ütyrol-Butadien- oder Acrylnitril-Butadien-Gur.mii. Sin thermoplastisches Harz-Material kann nichtkristallin (wie im amorphen Polystyrol) oder

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kristallin (wie im kristallinen Polyäthylen oder Polypropylen) sein. Andere iypen von synthetischen Materialien, welche verwendet werden können, umfassen Polyamide ₃ wie z.iJ. i-Iylon 11 und liylon 66; Polyurethane, Polylactame, wie z.3. PoIycaprolactaEi^ und Polyester, wie z.B. solche vorn ,Polyäthylen-Terephthalat-Typ. V/o das thermoplastische Material ein regeneriertes iiaturfaser-ilaterial oder ein Derivat eines solchen ist, ist es vorzugsweise ein solches auf Cellulose- ^ Basis, z.b. Rayon, Celluloseacetat, Cellulosetriacetat oder Celluloseacetat-Butyrat.

Vorzugsweise ist die geschäumte Harz-Folie bzw. -Platte durch Extrusion hergestellt, obwohl sie ebenso gespritzt oder gegossen, oder aus einem-Block -eines geschäumten Harzes geschnitten sein kann. Verfahren zur Herstellung von Folien bzw. Platten aus geschäumtem, thermoplastischem Harz sind bekannt und sollen hier nicht im Detail beschrieben werden. Jedoch wird ein extrudiertes, geschäumtes Harz in Form einer

Folie bzw. einer Platte verwendet, das oftmals unter Verwendung einer Schlitzdüse hergestellt wird, wie z.B. von Düsen, die in den britischen Patentschriften 1 089 561, . : " 1 089 562 und 1 128 809 und den britischen Patentanmeldungen { ^! 50037/67, 48239/68 und 48918/6$) beschrieben worden sind. Ein Folien- bzw. Platten-Material kann ebenso unter Verwendung einer Ringdüse durch Extrusion eines Rohres von ge-

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sciiäui.ite..i material hergestellt .werden, das entweder lon^ituüinal geschlitzt und zu einer Folie bzw. Platte geöffnet oder unter Ausbildung einer Platte von doppelter Dicke zusaiuuen^e faltet werden kann. In den Fall, ντο die geschäumte Platte durch Extrusion mittels einer Schlitzdüse hergestellt wurde, hat das Produkt Lianchiaal eine äußere ^riI-Iaut" (die eine nöh ere 7Ji cn te als uas Innenmaterial besitzt) die, falls zu diele, den Yerstreckuris^vor'(_;an₀ behindern kann. Lg wird daher vor^eso^en, ein Folieniüaterial zu verwenden, das lediglich eine dünne Außenhaut oder überhaupt keine besitzt. Die im ™

Verfaliren der vorliegenden Erfindung verwandte Folie bzw. Platte hat vorzugsweise eine Dicke von O,,3175 bis 5j°8 cm (l/ö inch bis 2) oder darüber, insbesondere von 0,3175 bis 3jü1 cm (I/o inch bis 1,5 inch) und ein besonders bequemer Dicicen-ijereich ist ein solcher von 0,635 bis 2,54 cm (1/4 inch bis 1 inch). ^s wird eine solche Län^e und Breite ausgewählt, daß Lian nacn deii, 'Verstrecken und Fibrillieren ein ■i'aser,jefü_öe der gewünschten Abmessungen erhält. Im Falle der Extrusion ist die Län^e selbstverständlich unbegrenzt. i Die Folie bzw. Platte hat vorzugsweise ein Gevxicht pro Flächeneinheit von β7 bis 3390 &/λ. (2 bis 100 ounces per square yard) oder darüber, wie z.B. bis zu 16 950 g/m (¹DUO ounces per square yard) und canz besonders bevorzugt von 101,7 bis 347,5 oder 1695 ε/ηι² (3 bis 25 oder 50 ounces per square yard). Ganz besonders bevorzugte Bereiche, liegen

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zwischen 135»6 und 678 m'/m'"" (^l und 20 ounces per square yard) und insbesondere zwischen 169,5 und 508,5 £,/rn ' (5 und 15 ounces per square' yard). In gewissen Fällen kann die me~ schäumte Folie bzw. Platte ein Gewicht pro Flächeneinheit bis herauf zu 16 950 ^/m (500 ounces per square yard),beispielsweise von 339 bis ü'475 k/n; (1° bis 25Ü ounces per square yard) aufweisen. Dementsprechend können die aus. den i_,eschüuiaten Folien bzw. Platten hergestellten Faser^efü^e oftmals ein Gewicat |jro Flächeneinheit im Bereich von 16,95

bis 539O m/m" (0,5 bis 100 ounces per square yard) besitzen.

Das Verstrecken der Folie bzw. Platte aus extrudiertei.i .'Jc'iaum eines thermoplastischen ^arzes ,iird.so durchgeführt, daß eine biaxiale Orientierung des _oeschäui.:ten harzes als Ganzes stattfindet. Dies kann durch Verstrecken in zwei Kichtun... en im rechten Winkel entweder gleichzeitig oder nacheinander bewirkt v;erden. Vorzugsweise wii'd das , ,eschäuinte- Poly P sowohl quer und l'j.n^s der liichtun,. veratreckt .,'"iriywö

aie ^escu-ilui te i olie extrudiert v;ordcn ist. liehr oft ist, eine extrudierte ^.ccchiiur.ite Folie bzw. Platte schon teilweise in ^xtrusionsrichtun,_; orientiert, ~.;uü bedeutet., da£ dac Aus- i..a.il der Verstreckun_o in _ixtru3ionsrichtun₀ nicht 30 hocii viie aas Ausi.iaii eier Verstreckun^ quer zur. ^ctrusionorientun, zu sein brauc.it. In manchen Fällen -,,'ii\.i ein lcsteros Produkt eraalten, wenn die e;:truüierte, _Oo;;c.i.^:.'uiate Polyolefin-Folie

BADORtQiHAL

bs'.i. -Platte zuerst quer und nachfolgend längs der £xtru~ sionsrichtung verstreckt wird. Die genauen Bedingungen, walCiie bei eiern Verstreckungsvorgang zur 'ürreicnung der gewünschten Resultate'notwendig sind., hängen von dem besonderen angewandten harz-ab, jedoch wird im allgemeinen die geschäumte Earz-Folie bzw. -Platte vorzugsweise bis auf etwa das 3"fache quer zur Extrusionsrichtung und insbesondere auf das 2- bis 4-fache, z.B. auf das 3-fache verstreckt, In axtrusionsrichtung wird die Folie bzw. Platte vorzugsweise einer Verstreckuno vom 2-fachen bis zum 4-fachen unter- ^ worfen, und eine Verstreckung vom 3-fachen bis zum 4-fachen ergibt oftmals besonders gute Ergebnisse. Im allgemeinen wird es bevorzugt, die Bedingungen und das Ausmaß des Verstreckens so auszuwählen, daß ein isotropes Produkt oder eines, das nahezu isotrop ist, erhalten wird.

Das Verstrecken des geschäumten Harzes kann auf mehrere Weisen bewirkt werden, z.B. durch Aufblasen einer Blase, entweder einer ^eingeschlossenen Blase¹¹, die aus einer Ring- % düse austritt oder durch Auflegen eines Luftdruckes auf eine Seite einer Platte eines extrudierten geschäumten Harzes, .# das in einem Rahmen gehalten und auf eine geeignete Temperatur erhitzt wird. Es ist ebenso möglich, das geschäumte Harz zu recken, indem man eine Folie aus einem geschäumten Harz verstreck;t, wenn sie aus der Düse extrudiert wird, jedoch

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wird es in diesem Falle vorgezogen, daß eine geeignete Kühlung stattfindet derart, daß das Harz -zumindest teilweise verfestigt ist, wenn der Verstreckvorgang von statten geht. Das geschäumte Harz sollte vorzugsweise während der Verstreclcun^sstufe nicht in geschmolzenem Zustand sein, da dies oftmals das Aufbrechen der Zellwandungen bewirkt, bevor eine Orientierung erreicht ist und dies zu einem Material führt, in welchem die Faser-Elemente mehr unter Ausbildung einer Grob-Struktur, als der gewünschten Struktur von feinen Faser-Elementen verschmolzen, sind. Ein Faktor, der wahrscheinlich zu einer derartigen Grob-Struktur beiträgt, ist die Anwesenheit von Treibmittel^Spuren, welche als Weichmacher fungieren und das Material klebrig und kohäsiv machen. Daher besteht das bevorzugteste Verfahren zum Verstrecken einer geschäumten Harz-Folie darin, mit einer gekühlten, extrudierten Folie des Materials zu beginnen und dieses auf eine geregelte Temperatur zu erwärmen, die ausreichend hoch ist, um eine Orientierung ohne irgendwelche, durch Verschmelzen bewirkte Schwierigkeiten zu erleichtern. Dieses bevorzugte Verfahren kann durch Anwendung eines verstellbaren Rahmens oder einer ähnlichen Vorrichtung durchgeführt werden, welche die Kanten

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der geschäumten Folie spannt und so angeordnet sein .kann, daß sie das Material in zwei Richtungen gleichzeitig oder nacheinander verstreckt. Dieses Verfahren kann so angepaßt sein, daß es das kontinuierliche Verstrecken eines geschäumten Harzes ermöglicht.

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WfW! !!^|!iM^|Mi^!n!ii^Miii!i||TTi|j{iinH|ni!!ii!^l|!;::!^|li:i^:i-n:ⁱi^|!iiii"!^|ii^ll|!:nii||!i!|Tninn!i^|!!iH|t!!iiii:'ii!!'^|iiJ!M mmns, iwfiT«'· !"mim ι ι u.H,_l||in, ,_.,.

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Ii.· allgemeinen tfird das Verstrecken bei einer erhöhten ^r>" peratur durchgeführt ₅ welche von clei. thermoplastischen i-arz abhängt, jedoch Ί\ν. allgemeinen i¹·. Bereich von 100 C bis 15O°C oder 17O⁰C₃ vorzugsweise von 120⁰C bis 15O°C oder IcO C. und beispielsweise ii. VaIIe dar .f nvrenchm_. von Polypropylen insbesondere von 13u°G bis I²JG G lie t,

Unter isothermen iJedin, .un_en h".njt die Verstrc-ck. eschi^indi ,-keit teili^eise von der Dicke der ^esch-urten I'olie bav.·. ™

ric'itte und der Geschwindigkeit des '.J^.iT'eäber.jan/ s. in die ,' aase aus uen Iaterir.l a.b. .Js ist selbstverständlich theoretisch \:eine Grenze _veset2t_s- v.-ie lar.'iai- das "aterial ver-Gereckt v.erden lza.nn_s jgc.qc-i in Oer i'i'c^is ist es erforderliün. j..it einei¹ ;^vkcno:;i3chen V erst reck, eser.cinai keit zu. arbeiten. :ie tatsächliche Yerst;rGc\un^ :;ird ij. !^quersten in ir-Oiitinuierlichcr Arbeitsweise durchgeführt_; jedoch kann sie in Intervallen unterbrochen vrerclen, beispielsweise in einer Aufeinanderfolge von re^eli.:a!'Jii._en !...pulsen. Gewöhn- i

lio-i überschreitet die Ver3treclc_e3chv;i:ic,i I:eit -nicht einen ,.ert von 10 OOO % pro Tinute-, ocvrohl sie in ,.auchen ?".llen ■i'^hei' sein kann, beispielsweise bis hinauf zn 20 000 % oder hoher. Ai.i ?"iuflösten jedoch "jurde eine Yerstreckuii^ bis hinauf au 5000 % pro .linute zufrie anstellend befunden und eine besonders .,-3ei_cnste ^erstreck /.^32 r.;ini-i_tkeit lie;t i .. ;r-iich von 130 bis 2 300 % pro "inüto.

— ,-· i —

109817/2070

ύΐβ orfindun₀3^ei„ü.ßen Faser^efü^e η ab en eine _c,ute Festigkeit in den zwei Ui eintunken der Verstrecicun,v_o die in den Fällen _s ■wo die ursprüngliche ^,eschäuinte ^ ar ζ-fro lie eine intrusionsi'olie war, entlang, una in rechten Winkeln zur hxtrusionsriciitun_o laufen. Das' Verhältnis der Festigkeiten in diesen zwei uichtun_c-en beträft ^ewöhnlich von 1:5 bis 5'-^₃ und sehr oft von .1:2 bis 2.1. liw Idealfall ist die faserige .Struktur isotrop,, so daß das Verhältnis der Festigkeiten etwa 1:1 beträft. Derartige' Fasertefü^e können nach dein erfinßun_os·- i_,ei.iäßen Verfahren durch ^,eeiyiete 'Jaiii der Verstreckun_L;s-Verhältnisse quer und entlang der ^xtrusionsrichtun.ij der Polyolefin-Folie bzvr. -Platte und lie^elun·^ der jjedin^un^.cn, ν;ie eier Teiaperatur, unter denen die Verstreckunt; durchgeführt wird, erhalten vierden. ^s v/urde gefunden, daß die Festigkeit Fianchr.tal i,.i. Hinblick auf die Teiaperatur, bei . vielcher die Verstreckun^ durchgeführt viurde₅ variiert ₅. und daß iiii all^eiiieinen ein Anstie_CJ der Festigkeit bei einer Abnahme der Verstrecl:un^,sten.peratur ersicntlich i,st. ^s

,: '.■■'■ !-.tirsä'2:^{;. ■■■·.- ."

wird vor^ezojenj das Verstrecken bei einer Tei'iperatur unterhalb des, Schmelzpunkte3 des Polymerisates durchzuführen, da oberhalb dieser Temperaturen das verstreckte Mateiiai dazu nei^t, eine schlechtere'Festigkeit zu besitzen.

Eine Anwendun^süiü^lichkeit für dera.rti-.e fasei'i^e Strukturen ist die Verwendung für die Versteifung von Textilien, ins-

' - 21 -109817/2070 " BADORiOlNAU

besondere bei der Herstellung von Teppichen und für diese Verwendung haben siph faserige Strukturen, erhalten aus geschäumtem Polyäthylen pnd geschäumtem Polypropylen sehr erfolgreich einsetzen,'lasseri. , Tufte'dteppiche körnen mittels-Durchziehen von Teppicjig$riX duifeft Qine'-Fcjiii* b'gw, Plätte d&s faseri- .„

gen Materials von geeigneter Dicke*'hergestellt-w

Iiachdem die gesöhäu'mte Harz-Polie bzw. -Platte.verstreckt worden ist, wird sie durchi Pibrillierung zerrissen. Die Pibriliierung kann mittels Verfahren bewirkt werden, wie-, sie beispielsweise " im Detail in der britischen Patentschrift; l.ll/k 151 öd^r der britischen Patentanmeldung 31655/69 beschrieben sind. Diese umfassen ein mechanisches Bearbeiten des Materials' derart, daß eine Scherspannung auf dieses aufgelegt wird, beispielsweise mittels Reiben, Walzen, Verdrehen, Schütteln, Schlagen Oder einem sonstigen unterwerfen des Materials®.-gegenüber Kräften, Vielehe die Tendenz aufweisen, das Gefüge zu öffnen. Wahlweise kann der VerstreckVorgang selbst so weit durchgeführt werden,

daß eine Fibrillierung spontan auftritt, H

Die drei-dimensionale Vernetzung der Faser-Elemente, wie sie durch das Zerreißen des verstreckten Schaumes erhalten wurde, kann zu ein^m größeren oder kleineren Ausmaß aufgelöst werden,

i
um Fasergefijlge oder Garne zu liefern!, welche u.U.. mehr oder ^:

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I
i

ORIGINAL INSPECTED

weniger voluminös sind. Die hergestellten Fasergefü&e oder Garne können, £all| man dies ^wüns.cht, .^aufftersuttf« Sf^Nen, ,

so, bauschigere produkte, vonf!Bifedrige^is^vße,wiclit Alt lie*· ' - λ

litt SO,

du.r_qh nac^f©lg&nde^JO^isföe;ld

Dieses Beispiel beschreibt zwei Fasergefüge geMäJ| Blendung und deren Hersteilung aus extrudiertem, geschäumtem"^ "¹^

äthylen..

.' t

kt'

100 Teilö hoöhdichteil Polyäthylens mit' einer Dichte **pn

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Ö,93_ SZ⁶W., J"¹^ βίζίβί¹! Schmeiß Wurden -j^i, ! ^' ^Ktri

^iS- / - .t ^m*', ⁵CE* ·*;

.-.::ti³u..ic.'i'ri-. rit. _:eine« inneren ?.urch: ^""or von I-,51 er. (1 1/2 inches;).- --ei einer neschvrii.Cd. .„,sit von 110 j/ inuto zugeführt, j1o-q,jutyl^i*. ;:urac in aas. ..::trusioii3---^₀"3lei- rit einer Ge-3c,i;;iiiui_; licit von IS Ge::.··,;, besoden auf den "!urchsats von ^ ol^r.t.M^len, ein^.epur.ipt und cie lisc.iun,, _t.ut bei 16O°C _.e- - isoab una υ is auf 130 bis 13j°C co gekühlt. ~*?.s erhaltene. ü-chaui.r.. .li.^s Polyäthylen vmröe iurcii ein Sclilitsdüsen-^erl:- 1".OU₁. i.it einer opaltoreite von "-',25^ si- ('-V^l inch) unc". ciiiCi- Ja:^;.iv.e von 20,32 en (G inches) ertrudiert unä deu JiX-trudat erlaubt, sich ;;wiseien eine: ίaar ■ von konlcav diver- "

_ i:?renäen Lippen, die auf einer Teiuperatur von 85⁰C gehalten ■.urden, zu expandieren. Die hergestellte, flache 3'ciiaui'istoffplatte v.ⁱar 20,32 bis 2S₃^ cia (G bis Ij inches) breit .

ν ic einer Jicke von 0,635 ck (0,25 inch) und einer.: Gewicht

- ? - _ pro l^rläc.^;ieneinneit von 220.35 L-/^ir·" (^!-₅i; ounces per square

νια¹·!). Sie iar einheitlich in ihrer Struktur.

, nach den: Kühlen, vrurde c.ie ^eschilunte roly- ^:.ltnylenplatte auf 110⁰C erhitzt und l₃o-fach bei einer i

G33chvrinüi_keit von cCO;' pro .-'inute in einer Pachtung in rechten V:inLceln- zur Lxtrusionsrichtun^,., und anschließend 1,7~fach bei einer Geschv.^rindi,_keit von oOO.j pro üinute in ^xtrusionsrichtun-_. verstreckt. Oie üurde dann zur Induzieruriü der Fibrillieruno" gerieben und -,anuell Scherkräften ausgesetzt. .

109Ö17/2070

Bei überprüfung des Produktes wurde gefunden, daß es eine drei-dimensionale Struktur besitzt ₃ welche biaxial orientierte Film-illeiüente und eine Vielzahl von miteinander verbundenen Faser-iilementen besitzt, von denen viele einen verzweigten .'Querschnitt aufwiesen. Die Eigenschaften dos Produktes sind, in der untenstehenden Tabelle wiedergegeben.

^ Das vorstehende Verfahren wurde unter Verwendung einer ;.,a·-·

schäumten Polyäthylen-Folie mit einer nicke von O_} ^lj3k cm

(üj23 inches) und einem Gewicht pro Flächeneinheit von 25^,2.5 g/in" (7,j ounces per square yard) wiederholt. Die ^eschäumte Folie wurde auf das 2_SO--fache bei 1000 % pro .'.inute quer zur ioxtrusionsrichtun;;; und auf das l,5~fache bei 500 % pro :Iinute entlang der ^xtrusionsrichtun^ ver-, streckt und die 'jr^ebnisse sine, wiederum in der untenstehenden Tabelle wiederbeleben. Die Struktur des Faserjefüijes war im wesentlichen dem des vorhergehenden ähnlich, W jedoch -war es jr.ehr isotrop.

Für Ver^leichszwecke wurden zwei ii. viesentlichen ähnliche Proben einer geschäumten Polyäthj'len-J^?olie uniaxial verstreckt und fibrilliert und die Eigenschaften der erhaltenen Materialien in der nachstehenden Tabelle I angeführt.' Hs kann aus den Verhältnissen der Festigkeiten der'biaxial und uniaxial verstreckten Materialien erochen worden, üa£

10ÖÖ17/2070

die biaxial orientierten Materialien der vorliegenden Erfindung um'vieles wehr isotrope Eigenschaften besitzen, Ebenso fehlen die biaxial orientierten Film-Elemente von den Fasergefügen» hergestellt von den uniaxial verstreckten, ^eschäumten Folien,

I , - 26 -

·. 109817/2070

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Lj e ι s ρ ι e 1 2

jiüses „»eispiel· beschreibt *.;eitere Faser,: .efü^e der Krfin- <iun, una deren ii.erotelli!n_>0 ?;obei cics thermoplastische «arz ' i.-Olyi-1'opylen ist.

■ )ie Verstrsokun^R- und ribrillier-Ar-v-eits'-reisen, v.^Tie sie in >ΰΧ3χΧβ1 1 beschrieben sii.dj ν urc.en an _(Jc schäumt en I olypiOpylen-i'olien öurcli.,er*iai't, das c.ie in cer nechotenenuen Tabelle ,_.eseilten Li...cnscaa.ften aufweist. Hie raueHe sei^t ebenso die Versti^ecU-^scin^unjen (die Yerstreck-Ve* i«;eratur 'vrar 15¹J C) -Uiiu dia erhaltenen ^,r-;-.ob-

109 Ö 17/2070

Tabelle

χ I

(0,15)

379,68
(11,2)

57,

β	ο
	co
	oo.
..£:	—»■
	"^*
	ro
	O

D O

ro

3,31
(0,15)

423,75
(12,5)

I^^{1 w}

00

(1,3)

Be de

äer Spalten

Schaumdicxe - un (inches)

ocnaura^ewicht - is/m2 (Ounces per square yard) Verstreckverhältnis quer sur Extrusionsrichtung.; Verstreckverhältnis entlang der ΞxtrusIonsrichtung Veratreck^eschwinca^kelt quer zur ixt rus Ions richtung· Verstreck_t:eschv;indi^keit entlan^ d.Extrusionsrlchtuno -

Faser£;erur:e-CTewicht - ^/η;2 (Ounces per squa.re yard) Faser^efü^e-Festi^keit quer zur Extrusionsrichtun^ Founds per inch per ounce per square yard

Faser^efä^s-Festi^keit entlang der ^xtruslonsrichtun^, Founds per inch per ounce per square yard

pro .'Tinute pro Xinute

-- VerH^lt '

(Festigkeit entlang der Zxtrusionsrichtung) (Festi_:.,keit euer zur Z-xt rus Ions richtung

Alle diese Fasergefüge umfassen eine drei-dimensionale Struktur mit einer Vielzahl von miteinander zusammenhängenden Faser-Elementenj von denen viele einen verzweigten Querschnitt aufweisen, und in welcher eine Anzahl biaxial orientierter, niohtfaseriger Film-Elemente verteilt sind.

Beispiel 3

Dieses Beispiel beschreibt erfindungsgemäße Fasergefüge und deren Herstellung aus extrudierteia, geschäumtem Poly- f

propylen.

100 Teile Polypropylen mit einem Schmelzindex von 1,5 Decigramm pro Minute und einer Dichte von 0,905 gam wurden mit 1 Gew.-Teil Talk als kernbildendem Mittel gemischt und die Mischung dem Einfülltrichter eines Extruders mit einem inneren Durchmesser von 6,35 om (2 1/2 inches) zugeführt. Butan wurde in das ISxtrusions-System mit einer Geschwindigkeit von 18 Gew.-/i, bezogen auf das Polypropylen, einge- | puinpb und die Mischung bei 190°C gemischt und auf 130⁰C abgekühlt, bevor sie durch ein Schlitzdüsenwerkzeug, das auf einer Temperatur von 152 C gehalten wurde, mit einer •opaltbreite von 0,05 cm und einer Länge von 66 cm, extrudiert wurde. Es wurde der Mischung ermöglicht, zwischen eineni Pa&r konkav divergierender Lippen,* gehalten bei 96 C, -

{.■■'■' - 30 -

^; 109017/2070' .

■ und flachen Oberflächen bei einer Temperatur von 9O⁰C₃ zu expandieren. Die hergestellte flache, geschäumte Grob-Folie war etwa 73 era breit, etwa 0,40 cm dick und hatte

2 ein Flächengewicht von annähernd 30Q g/m mit einer Richte

von 0,059 g&ir⁵.

Anschließend nach dem Kühlen wurde das geschäumte Polypropylen in Proben von 22 cm im Quadrat geschnitten'und nach einem,Erhitzen von 10 Minuten Dauer in einem Ofen, ^t der bei 160 C gehalten wurde, verstreckt, wobei die Verstreckgeschwindigkeit 60 cm pro Minute in Extrusionsrichtung des geschäumten Polypropylens (Extrusionsverstreckung) betrug und entsprechend höher für die größere Verstreckung in der Richtung in den rechten Winkeln zur Extrusionsrichtung (Querverstreckung) lag.

Es wurden .vier Versuche durchgeführt, bei welchen das geschäumte Polypropylen den nachfolgenden Verstreckbedinfc ' gungen unterworfen wurde: , " ■

(I) Die Quq-r- und Extrusions verstreckung erfolgten abwechselnd, wobei die Dauer eines jeden Verstreckv'organges in den zwei Richtungen 1 Sekunde war;,

■ , ■ '·

(II) die Q^uerverstreckung ging der Extrusionsversteckung vorarj; .

(III) die Extrusionsverstreckung ging der Querverstreckung. voran.;- und ' >

109017/2070

(IV) die -extrusions- uno >uerverstreel:un_t vmrden

_oleicjiaeiti.: du-rcli„,eführt.
..do ,.i' ebnisse werden in nr-.ch st ehe rider iabelle III

Uli:-.en

T a b eile III

(D

(II)

(IV)

ν er 3 υ re Ci--

( jxb-rus ions-

ve i' s t rack uri_o ) 1₃ ϋ / H

v erβ trοckuni,)

r-esti^keit in
,Ixtrusions-

2^00

2030

1,7/3,7 1360

^ quer

ζην Extrusions- 1740

IcGo

2000

1840

-ad verstrecr.te ^escliäui.ite Pol^'propylen vrurde .^,erieben und i.i-iiuellen ScaerkKiften ausgesetzt, ur.; eine Fibrillieruni.' Liu induzieren.

sei wberpräfunj des Produktes vjurde ^efunken, daß es eine drei-üirr-ensionale Ctruktur besitzt₃ Vielehe biaxial orien-

tierte Fili.r-^leraente enthält und eine Vielzahl von miteinander verbundenen raser-r.le/.;eriten., von denen irgendein einen verzweigten querschnitt aiifx-jeist.

1096 17/20 70

Claims (1)

1. Faser^efil^e j enthaltend eino drci~di? ^ensi onale Ctruktur mit einer Vielzahl von r.iteirumder verbundenen, thermoplastischen Faser-iMenenten, die ferner noch eine Anzahl von nioht'-faserijen, biaxial vorstreckten, thermoplastischen Fil^r-Llcrrienten enthält.

2. Faser^efü.je nnch Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, da'?, die Film-£lor.iente eine Dicke zv.'ischen [J .08 und 75,2 μ (0,ü002 und 0,003 inch) besitzen.

3. Fasertefüj.e nach einer,", der Ansprüche 1 und 2, dadurch

gekennzeichnet j daß die FiIn-EIeKente einen durchschnittlichen Oberflächenbereich von 1,29 bis 6,45 r.un^ (0,002 bit O₃Ol square inch) besitzen.

ί(. Faser'i;,efüi_.e nach einer:¹ der Ansprüche 1 bis 3 ₃ dadurch gekennzeichnet, daii o7. bis 50,'ί der Gesr.r.tzahl der Faserverzweigte querschnitte aufweisen.

3. Fayer^,efü[-;e nach einen der Ansprüche 1 bis Ί, dadurcii L.ekennzeichnet, daß die Dicke der Ffi.sor-jMcr.onte ir: ,Dereich von 5,OC bis 76,2 μ (0,0002 bis 0,003 inen) lie.,_:t.

109017/2070 - '^-~*m

BAD ORI(SlMAl '

C>. Faser.: efiii.e nach Anspruch ^rj_s dadurch _.ekennseichnet , claio die Dicke der Faser-^ler ente i;,: bereich von 10,16 bis SO₁C; μ (O₅UOOH bis O₅V)OP inch) liß_tt.

J. Faserteru-e nach einer, der Ansprüche'! bis 6_S dadurch ^kennzeichnet, daß eier durchschnittliche Abstand sv/ischen o.en Y^rbinduri^spunkten der Lafier-,:lei..ente das 20-fache bis i/jQ·-fache öer durchschnittlichen Dicke dey "Päser-Ulenontes

be tr·;.. _ ,u .

cöi'^'.:." nach einer,, der Ansprüche 1 bis 7₅ dadurch ,..ekennaeicimet ₃ daß der Abstand zwischen can Verbiridun;,s-punkten der Faser-Elemente ii:. Bereich von O_s5Oⁱ°^! bis 7»'^2 ram ('j,J2 bis 0,3 inch) lie_L;t.

9. !''aser^efü-_,e nach einer:.·, der Ansprüche 1 bis O, dadurch -,■,ekehnasichnet, daß die Dicke des Faser^efü^es im Bereich von üji303 bis 12,7 Γχϊπι (0,02 bis 0₃5 inches) liegt.

10. Faaertiefü^e nach einera der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ^eKerxnzeicar.et, daß das Fasergefü^e aus einem Polymerisat .oder Copolyiiierisat eines äthylenisch ungesättigten Kohlen-. Viasserstoffes besteht,

11. Fasertefü^e nach Anspruch Io, dadurch gekennzeichnet,

109817/207 0 _t ^ßAD

daß das Polymerisat Polyäthylen ist.

12. Fasergefüge nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerisat Polypropylen ist. :

13. Fasergefüge nach einer; der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberflächenbereich des

Fasergefüges im Bereich von 0,5 bis 2,0 m /g liegt.

14. Fasergefüge nach Anspruch 1 im wesentlichen wie in einem der Beispiele 1 und 2 beschrieben.

15. Fasergefüge nach Anspruch 1 im wesentlichen wie in Beispiel 3 beschrieben.

16.) Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß es das -bi*- ■ axiale Verstrecken einer Folie bzw. einer Platte aus

»einem geschäumten, thermoplastischen harz zur Herstellung eines Materials umfaßt, in welchem die Zellwandungen.aus dem geschäumten Harz orientiert worden sind und das Unterwerfen dieses Materials einer Behandlung derart, daß die Hauptmenge der Zellwände aus dem geschäumten Harz unte£ Bildung eines Fasergefüges zerrissen werden, das eine dreidimensionale Struktur mit einer Vielzahl von untereinander zusammenhängenden, thermoplastischen Faser-Elementen um-

. -. -i-35 ~

BADOfAtAL

fa-M; und ebenso eine Anzahl von nicht-faserigen, bir.xial ve rot reck ten ₃ thermop last is cnen !''il...- -leuenten - enthält.

J 7· Verfahren nach Anspruch 16, dadurcii .-jekennzeichnet ₃ ue>. die ^esehäunite Kars-lolie bzw. -r.latte durch Lixtrusion wird.

I'"'. Verfahren nach eine:, der Ansprüche 16 und 17, dadurch _oel;ennaeichnet₉ daß die ,..es cn α unto ..^ar^-Folie bzv/. -Platte eine Oiclce von Ο.3175 bis 3,31 er. (1/C inci: bis 1_S5 inches)

1/. Verfahren nach einei.= der Ansprüche 17 und Ic₅ dadurch .,ekennseiciinetj cia;j die ₍_e3chiiui.ite i.arz-rolio bzv:. -Platte cntlar^ und quer zur !',xti'u.vionsrichtun^ verstreckt vjirä.

20. Verfahren nach Anspruch V-), dadurch gekennzeichnet,

J.a·? die ^eschüu.ate Kar^-Folie bzvr. -Platte u;,i das 2-fache bis 5"fache quer zur £xtrusionsrichtu:i,:.. vai'-streckt wird.

21. Verfanren nach einer: der Ansprüche 13 und 2o, dadurch gekennzeichnet5 daß die jeschüui.:t3 .-.arz-Folie bzvj. -Platte u.i das 2-fache bis ^J4-fache entlan, dar· j,xtrusionsricatun^ vorstreckt v.'ii'd.

^;, BAD ORIiSiNAL

109817/2 0 70

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die geschäumte Harz-Polie bzw. -Platte eine gekühlte, extrudierte Folie bzw. Platte des Materials ist, die auf eine geregelte Temperatur angewärmt wird, die •ausreichend hoch ist, um eine Orientierung zu erleichtern, ohne daß Schwierigkeiten durch Verschmelzen auftreten.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, ψ daß das Verfahren mit einem einstellbaren Rahmen oder einer ähnlichen Vorrichtung durchgeführt wird, der die Kanten der geschäumten Folie bzw. Platte spannt und der so angeordnet sein kann, daß er das Material in zwei Richtungen gleichzeitig oder nacheinander verstreckt.

2k. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstreck-Vorgang bei einer Temperatur von 10O⁰C bis l60°C durchgeführt wird.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die 'Verstreck-Geschwindigkeit im Bereich von 100 bis 2000 JS/Minute liegt.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die biaxial verstreckte, geschäumte
Harz-Folie bzw. -Platte einem Zerreißvorgang durch mecha-

1Ö9Ö17/2O7O. .

nische Beanspruchung unterworfen wird.

27. Verfahren nach einem der -Ansprüche 16 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß das erzeugte Faser^efüge die in einem der Ansprüche 2 bis 12 definierten Merkmale umfaßt.

28. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6 bis 26, dadurch gekennzeichnetj daß die Folie bzw. Platte aus geschäumtem, thermoplastischem Harz eine Dicke von 0,3175 bis 5,08 cm (1/8 inch bis 2 inches) und ein Gewicht pro Flächeneinheit

ρ
von 67,8 bis 3390 g/m (2 bis 100 ounces per square yard)

besitzt.

29. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie bzw. Platte au3 geschäumtem, thermoplastischem Harz ein Gewicht pro Flächeneinheit von 339 bis 8475 g/m (10 bis 250 ounces per square yard) besitzt.

30. Verfahren nach Anspruch 17, im wesentlichen wie in /einem der Beispiele 1 und 2 beschrieben.

31. Verfahren nach Anspruch 18 im wesentlichen wie in Beispiel 3 beschrieben.

- 38 -

109817/207Ö

32. Fasergefüge, sofern nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 16 bis 28 hergestellt.

33. Fasergefüge nach Anspruch ,32, in welchem das Verhältnis der Festigkeiten (tenacities) in den zwei Verstreck-' Richtungen im Bereich von 1:5 bis 5:1 liegt.

34. Fasergefüge na'ch Anspruch 33» in welchem das Verhältnis der Festigkeiten in den zwei Verstreck-Richtungen im Bereich von 1:2 bis 2:1 liegt.

35· Fasergefüge, sofern es nach einem Verfahren gemäß Anspruch 29 hergestellt ist.

36. Fasergefüge nach Anspruch 35, in welchem das Verhältnis der Festigkeiten in den zwei Verstreck-Richtungen im Bereich von 1:2 bis 2:1 liegt.

37. Teppich mit einer Textilversteifung, dadurch<gekennzeichnet, daß die Textilversteifung ein Fasergefüge nach einem der Ansprüche 1 bis 12, I¹J und 32 bis 3²J umfaßt.

38. Teppich mit einer Textilversteifung, dadurch, gekennzeichnet, daß die Textilversteifung ein Fasergefüge nach

- 39 1 09817/2010

einem der Ansprüche 13₉ 15 _a 35'und 36 umfaßt.

39· Tuftedteppxch, dadurch gekennzeichnet, daß" er durch Durchziehen eines Teppichgarnes durch eine Folie bzw. Platte eines Fasergefü^es gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, 14 und 32 bis 34 hergestellt ist.

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