DE2127414C3

DE2127414C3 - Luftdurchlässiger, wasserdichter Verbundkörper mit stoffartigem Aussehen und Griff und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE2127414C3
Application number: DE2127414A
Authority: DE
Inventors: Steven Gerald Livingston N.J. Plovan
Original assignee: Celanese Corp
Current assignee: Celanese Corp
Priority date: 1970-06-04
Filing date: 1971-06-03
Publication date: 1981-07-16
Also published as: JPS558625B1; DE2127414B2; GB1303961A; DE2127414A1; US3690977A; CA964423A

Description

keit wie bei einer gewöhnlichen unbehandelten offenzelligen Folie, die nicht diese stoffartigen Eigenschaften hat, hergestellt werden kann, d.h. das spritzgesponsiene Fadenmaterial zeigt eine thermische Selbstverklebung mit der Polymerfoüe in einer solchen Weise, daß ein starker, einsatzfähiger und guter stoffartiger Verbundkörper ohne wesentliche Verschlechterung der Luftdurchlässigkeit gebildet werden kann.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung wer- ι ο den nachstehend beschrieben.

Die erfindungsgemäß eingesetzten, nichtporösen

elastischen Polymerfoljen können, wenn sie einer Standard-Deformierung (Dehnung) von 50% bei 25° C und 65% relativer Feuchtigkeit unterworfen werden, eine elastische Erholung bei der Erholungszeit Null von wenigstens 40%, vorzugsweise von wenigstens 50%, haben, PoiymerfoUen mit einer elastischen Erholung von mindestens 80% sind besonders bevorzugt

Der hier gebrauchte Ausdruck »elastische Erholung« ist ein Maß der Fähigkeit der Folie, nach der ReeKung wieder zur ursprünglichen Größe zurückzukehren, und kann wie folgt berechnet werden:

Elastische Erholung (EE), % =

gereckte Länge — Länge nach Entlastung zusätzliche Länge nacb dem Verstrecken

χ 100.

Die elastische Erholung ist somit ein Maß der Obereinstimmung mit dem Teil einer Spannungs-Dehnungskurve^der dem Hookeschen Gesetz entspricht.

Diese elastischen PoiymerfoUen haben ferner eine Kristallinität von vorzugsweise wenigstens 30%, insbesondere von wenigstens 50%, beispielsweise bis 90% oder mehr. Die prozentuale Kristallinität wird nach der Röntgenmethode bestimmt, die von R. G. Quynn und Mitarbeitern in Journal of Applied Polymer Science, Band 2, Nr. 5, Seiten 166 bis 173 (1959) beschrieben wird; außerdem wird auf »Polymer and Resins« von Golding (D. von Nostrand 1959) verwiesen.

Die bevorzugten Polymerfolien sowie ihre Herstellung sind in der DE-OS 17 04542 beschrieben, weitere elastische Folien, die sich für die Zwecke der Erfindung eignen, in der GB-PS10 52 550.

Die erfindungsgemäß eingesetztei-. Polymerfolien zur Herstellung des luftdurchlässigen, wasserdichten Verbundkörpers gemäß der Erfindung si.id von Folien zu unterscheiden, die aus klassischen Elastomeren, wie Naturkautschuk und Synthesekautschuk, hergestellt werden, da im Gegensatz zu diesen, deren Spannungs-Dehnungsverhalten, insbesondere die Spannungs-Temperatur-Beziehung, durch den Entropie-Mechanismus der Deformierung (Gummielastizität) beherrscht wird, die Elastizität der erfindungsgemäß verwendeten elastischen Polymerfolien von anderer Natur ist, wie qualitative thermodynamische Versuche erkennen lassen. Noch wichtiger ist, daß die als Ausgangsmaterialien verwendeten elastischen Folien ihre Reckeigenschaften bei Temperaturen bewahren, bei denen eine normale Entropie-Elastizität nicht mehr wirksam sein könnte.

Die erfindungsgemäß eingesetzten Polymerfolien bestehen beispielsweise aus Olefinpolymeren, wie Polyäthylen, Polypropylen, Poly«3-methylbuten-l oder Poly-4-methylpenten-l, sowie aus Copolymeren von Propylen, 3-Methylbuten-l, 4'Methylpenten-l oder Äthylen miteinander oder mit geringen Mengen andere? Olefine, beispielsweise aus Copolymeren von Propylen und Äthylen, aus Copolymeren einer größeren Menge 3-Methylbuten-l und einer geringeren Menge eines geradkettigen n-Alkene, wie n-Octen-1, n-Hexadecefi'l, n-Octadecen-1, oder anderen verhältnismäßig langketttgen Alkenen, sowie aus Copolymeren von 3-Methylpenten-l und beliebigen n-Alkenen, die vorstehend im Zusammenhang mit 3-Methylbuten-l genannt wurden. Bevorzugt wird ein isotaktisches Polypropylen mit einer Kristallinität im obengenannten Bereich, einem Molekulargewicht (Gewichtsmittel) von etwa 100 000 bis 750000, vorzugsweise etwa 200 000 bis 500 000, und einem Schmelzindex (ASTM-1958D-1238· 57T, Teil 9, Seite 38) von etwa 0,1 bis 75, vorzugsweise von etwa 0,5 bis 30. Außerdem können mit besonderem Vorteil Polymer-

folien eingesetzt werden, die aus Acetalpolymeren erhalten wurden, beispielsweise aus Oxymethylenpolymeren, vorzugsweise aus »regellosen« Oxymethylencopolymeren, d.h. Copolymeren, die wiederkehrende Oxymethyleneinheiten der Formel -CH₂-O- enthal-

ten, in die Gruppen der Formel. —OR— eingestreut sind, wobei R ein zweiwertiger Rest ist, der wenigstens zwei direkt miteinander verbundene Kohlenstoffatome enthält, die in der Kette zwischen den beiden Valenzen liegen, wobei entwaige Substituenten am Rest R inert

jo sind, d.h. keine störenden funktionellen Gruppen enthalten und keine unerwünschten Reaktionen auslösen, und worin eine größere Menge der Einheiten —OR— als Einzeleinheiten vorliegen, die an jeder Seite an Oxymethylenreste gebunden sind. Beispiele sind in

der US-PS 30 27 352 beschrieben. Diese Polymeren in Folienform haben ebenfalls ein* Kristallinität wie oben angegeben, einen Schmelzpunkt von wenigstens 150" C und ein mittleres Molekulargewicht (Zahlenmittel) von wenigstens 10000. Acetal- und Oxyn;?!thylenpolymere

werden ausführlicher in »Formaldehyde« von Walker, Seite 175 bis 191 (Reinhold 1964), beschrieben.

Geeignet sind ferner Polymerfolien aus Polyalkylensulfiden, wie Polymethylensuifid und Polyäthylensulfid, aus Polyarylenoxiden, wie Polyphenylenoxid, aus

Polyamiden, wie Poiyhexamethylenadipinsäureamid (Nylon 66) und Polycaprolactam (Nylon 6), und aus Polyestern, wie Polyäthylenterephthalat

Der Verbundkörper gemäß der Erfindung kann sowohl durch Spritzspinnen des Fadenmaterials auf

so nichtporöse elastische Polymerfolien mit anschließendem Verstrecken und Heißftxieren unter Bildung einer offenzelligen mikroporösen Struktur im Folienteil des Produkts ab auch durch Spritzspinnen auf offenzellige mikroporöse Polymerfolien, die bereits durch Verstrek-

ken und Heißfixieren der elastischen Folie gebildet worden sind, hergestellt werden.

Vorzugsweise wird die elastische Polymerfolie in zwei Stufen zuerst kalt und dann heiß verstreckt, bis sich die offenzellige Struktur ausgebildet hat. Die zweistufi-

M) ge Kalt'Heiß'Verstreckung ergibt in vorteilhafter Weise eine offenzellige Struktur mit verbesserter Porosität und thermischer Stabilität und wird vorzugsweise nach Verfahren und mit Hilfe von Vorrichtungen durchgeführt, die in der DE-OS 20 55 193 beschrieben

(it sind.

»Kaitreckung« bedeutet, daß eine Folie oder ein Folienteil oder -verbund auf mehr als die ursprüngliche Länge bei einer Temperatur der zu reckenden Folie, die

niedriger ist als die Temperatur beginnenden Schmelzens, gereckt wird. »Heißreckung« bedeutet, daß die Folie bei einer Temperatur gereckt wird, die über der Temperatur beginnenden Schmelzens bei gleichmäßigem Erhitzen der Folie von einer Temperatur von 25° C mit einer Geschwindigkeit von 20°C/Min_n jedoch unter dem normalen Schmelzpunkt des Polymeren, d. h. unter der Temperatur liegt, bei der Schmelzen stattfindet Die Temperatur beginnenden Schmelzens variiert mit der Art des Polymeren, der Molekulargewichtsverteilung des Polymeren und der Kristallmorphologie der Folie. Beispielsweise können elastische Folien aus Polypropylen bei Temperaturen unter etwa 120° C, vorzugsweise zwischen etwa 10° und 70° C, zweckmäßig bei Raumtemperatur von 25° C, kalt gereckt werden.

Beim zweistufigen Recken kann die elastische Polypropylenfolie zuerst bei der obengenannten Temperatur kalt und dann bei einer Temperatur oberhalb von 120° C und unterhalb der Schmelztemperatur, vorzugsweise zwischen etwa 130° und 150° C, heiß gereckt werden. Auch hier wird die Temperatur der zu reckenden Folie selbst als Recktemperatur bezeichnet. Die Reckung in diesen beiden Stufen muß nacheinander in der gleichen Richtung und in dieser Reihenfolge, d. h. kalt und dann heiß, vorgenommen werden. Sie kann jedoch kontinuierlich, halbkontinuierlich oder chargenweise erfolgen, solange man die kalt gereckte Folie vor der Heißreckung nicht wesentlich, z. B. nicht mehr als 5% der Länge im kalt gereckten Zustand, schrumpfen läßt Das Verhältnis des Ausmaßes der Heißreckung zur Gesamtreckung kann über etwa 0,10 :1 bis unter etwa 0^9 :1 liegen und beträgt vorzugsweise etwa 0,50 :1 bis 0,97 :1, wobei ein Verhältnis von etwa 0,60 :1 bis 0,95 :1 besonders bevorzugt wird. Diese Beziehung zwischen »Kaltreckung« und »Heißreckung« wird hier als »Dehnungsverhältnis« (prozentuale »Heißdehnung« zur prozentualen »Gesamtdehnung«) bezeichnet Die Gesamtdehnung bei der vorstehend beschriebenen einstufigen oder zweistufigen Reckung kann im Bereich von etwa 10 bis 300% liegen und beträgt vorzugsweise etwa 50 bis 150%, bezogen auf die ursprüngliche Länge der elastischen Folie.

Nach der Reckung wird die gereckte FoMe heißfixiert. Das Erhitzen der gereckten Folie im gespannten Zustand auf eine unter dem Schmelzpunkt des Polymeren liegende Temperatur hat einen erheblichen Einfluß auf die Maßhaltigkeit oder dimensionelle Stabilität der offenzelligen Folie, deren Dichte gering ist Diese Wärmebehandlung kann für Polypropylen bei einer Temperatur im Bereich von etwa 125° C bis zu einer Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur, vorzugsweise bei etwa 130° bis 150° C, für Acetalpolymere be» einer Temperatur von etwa 80° C bis zu einer Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur, vorzugsweise bei etwa 140° bis 160"C, für Polyäthylen bei einer Temperatur von etwa 75"C bis zu einer Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur, vorzugsweise bei etwa 115" bis 130⁰C, und für die anderen obengenannten Polymeren in ähnlichen Temperaturbereichen vorgenommen werden. Diese Wärmebehandlung muß durchgeführt werden, während die gereckte

Folie unter Spannung gehalten wird, d.h. nicht

ungehindert oder nur bis zu einem geregelten Ausmaß

von nicht mehr als 15%, vorzugsweise 5%, ihrer

gereckten Länge schrumpfen kann.

Die Dauer der Heißfixierung, die vorzugsweise

unmittelbar anschließend an das Recken vorgenommen wird, sollte länger sein als etwa 0,1 Sekunde bei der höheren Temperatur. Sie kann im allgemeinen im Bereich von etwa 5 Sekunden bis 1 Stunde, vorzugsweise etwa 1 bis 30 Minuten, liegen und kann an der Luft oder in anderer Atmosphäre, wie Stickstoff, Helium oder Argon, durchgeführt werden.

Die erhaltenen offenzelligen mikroporösen Polymerfolien haben im spannungsfreien Zustand ein Raumgewicht, das niedriger ist als das Raumgewicht der elastischen Folien, aus denen sie hergestellt werden, und im allgemeinen nicht höher ist als Öj% und vorzugsweise 50 bis 75% des Raumgewichts der a-5 Ausgangsmaterial verwendeten elastischen Folien beträgt

Ihre endgültige Kxistallinität beträgt vorzugsweise

30%, insbesondere wenigstens 40%, besonders vorteilhaft ist eine Kristallinität von 50 bis 100%.

Die offenzelligen mikroporösen Polymerfolien haben eine durchschnittliche Porengröße von 10 bis 500 nm, meist von 15 bis 300 nm. Die Werte werden durch Quecksilberporosimetrie bestimmt (R, G. Quynn in »Textile Research Journal«, Januar 1963, Seiten 21 bis 34). »Offenzellige Struktur« bedeutet, daß der größere Teil des Zellen- oder Porenraums der Folie von den äußeren planaren Oberflächen der Folie zugänglich ist

J5 Offenzellige mikroporöse Folien aus Polypropylen haben im allgemeinen bei 25°C und 65% relativer Feuchtigkeit eine elastische Erholung nach 50% Dehnung von 60 bis 85%, eine Zugfestigkeit von 138 bis 207 N/mm², eine Bruchdehnung von 50 bis 150%, einen

Elastizitätsmodul von 690 bis 2070 N/mm² (sämtliche Werte in Längsrichtung gemessen) und in Abhängigkeit

-,ton der Dicke der Folie eine Trübung von 30% bis

undurchsichtig.

Die vorstehend genannten Werte de* »elastischen

Erholung« sind Elastizitätswerte, die bei 25° C und 65% relativer Feuchtigkeit wie folgt bestimmt werden:

Eine 15 mm breite Probe wurde in eine Instron-Zugprüfmaschine eingespannt, wobei die Einspannklemmen einen Abstand von 5,1 cm hatten. Die Probe wurde mit einer Geschwindigkeit von 5,1 cm/Min, gedehnt bis eine Dehnung von 50% erreicht war. Die Probe wurde 1 Minute bei dieser Dehnung gehalten und dann mit der gleichen Geschwindigkeit, mit der sie gedehnt wurde, entspannt. Sobald die Prüfmaschine vollständige Entla stung anzeigte, wurde die Länge notiert. Die elastische Erholung wird dann wie folgt berechnet:

Elastische Erholung ■■ Gesamtlänge nach Dehnung — endgültiger Abstand zwischen den Klemmen

zusätzliche Länge nach Dehnung

— χ 100% .

Elastizitätsmodul: ASTM D 882, Methode A (Breite der Probe 25,4 min},

Trübung: ASTM D 1003, Methode A. Fi g. 2. ASTM D 882, Methode A (Breite _h-,

der Probe 15 mm), Offenzellige mikroporöse Folien aus Polypropylen

ASTM D 882, Methode A (Breit: haben eine Wasserdampfdurchlässigkeit bis 1600, im 'Jer Probe 15 mm), allgemeinen von 500 bis 1400. Die Einheiten der

Die übrigen Eigenschaften wurden nach den folgenden ASTM-Methoden bestimmt:

Zugfestigkeit: Bruchdehnung:

Durchlässigkeit sind Gramm/24 Stunden-m²-Atm. Die Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit erfolgt gemäß ASTM 96-63T(Methode B).

Im allgemeinen können beliebige schmelzspinnbare Polymere für das Spritzspinnen zur Herstellung des Fadenmaterialteils des luftdurchlässigen, wasserdichten Verbundkörpers gemäß der Erfindung verwendet werden. Von den verschiedenen hochmolekularen faserbildenden kristallinen Polymeren, die geschmolzen und durch eine Düse als Faden ausgepreßt werden können, werden die Polyolefine, insbesondere Polypropylen mit den obengenannten Molekulargewichten. Schmelzindices und Kristallinitäten bevorzugt. Polyäthylen ist ebenfalls geeignet. Celluloseacetat in gewissen Fällen besonders vorteilhaft. Ebenso können Polyamide. Polyacetale, Polyalkylensulfide, Polyarylenoxide und Polyester sowie geeignete Gemische und Copolymere der vorstehend genannten Polymeren im Rahmen der Erfindung verwendet werden.

Bevorzugt wird eine Spritzspinndüse mit einer Öffnung, durch die das faserbildende Material ausgepreßt wird, sowie mit mehreren Gasdurchgängen, die um die Spinnöffnung angeordnet sind. Der aus der Spinnöffnung austretende, im wesentlichen endlose Faden wird durch die mit hoher Geschwindigkeit aus den Gasdurchgängen austretenden Gasströme gedehnt und regellos umherwirbelnd von der Düse hinweggeschleudert. Der Faden hat regellose Durchmesserschwankungen über seine Länge und unterschiedliche Grade der Kristallorientierung, die sich aus den regellosen Änderungen der Dehnwirkung der auf den frisch gesponnenen Faden auftreffenden Gasströme ergeben. Beispielsweise kann der Querschnitt des dicksten Teils des Fadens mehr als das lOfache des Querschnitts des dünnsten Fadenteils betragen, wobei der Mittelwert das etwa 2.5fache des Querschnitts des dünnsten Fadenteils beträgt. Die Oberflächenrauhigkeit des Fadens kann vorteilhaft für den »Griff« und für die Benetzbarkeit sein.

Die nichtporöse elastische Folie oder die offenzellige mikroporöse Folie ist vor einer oder mehreren

gesponnene Fadenmaterial in regelloser Anordnung aufnimmt. Während die Folie bewegt wird, um ihre Oberfläche quer in den Weg des wirbelnden Fadenmaterials zu bringen, wird auf der Folie ein Fasergebilde oder eine Faserbahn gebildet, die das im wesentlichen endlose Fadenmaterial mit einer Vielzahl von Wegen in allen Richtungen durchläuft. Vorzugsweise ist im wesentlichen das gesamte Fadenmaterial allgemein parallel zur Ebene der Folie angeordnet. Falls gewünscht, kann die Polymerfolie durch und zwischen twei oder mehr Spritzspinndüsen so hindurchgeführt werden, daß das Fadenmaterial auf wenigstens einen Teil jeder Seite der Folie abgelegt wird.

Da die Folie das Fadenmaterial aufnimmt, bevor es vollständig gehärtet ist. findet eine erhebliche thermische Selbstverklebung an regellos angeordneten Kreuzungspunkten zwischen sich berührenden Fadenteilen und an regellos angeordneten Berührungspunkten zwischen der Folie und dem Fadenmaterial statt Die willkürliche Verteilung dieser Stellen zusätzlich zu einer gewissen Verwirrung oder Verflechtung des Fadens verleiht dem Fadenmaterial im Verbundkörper einen solchen Zusammenhang, daß stoffartige Eigenschaften erzielt werden.

Nach dem Spritzspinnen des Fadenmaterials auf die nichtporöse elastische Folie muß der Verbundkörper in der oben beschriebenen Weise gereckt und heißfixiert werden, um die offenzellige mikroporöse Struktur in seinem Folienteil auszubilden. Wird die nichtporöse elastische Folie mit dem damit verklebten Fadenmaterial als ganzes gereckt, wird in verschiedener Weise auf die einzelnen Fadenabschnitte zwischen den Verklebungsstellen eingewirkt, wodurch die Kristallorientierung unterschiedlich stark erhöht wird. Auch vor der Dehnung ist das im wesentlichen endlose Fadenmaterial bereits unterschiedlichen Verdünnungs- oder Reckkräften durch die Gasstrahlen der Spinndüse unterworfen worden. Dies hat ebenfalls eine wechselnde Kristallorientierung längs des Fadens zur Folge. Das regellose Recken der Fadenabschnitte bei der Dehnung des spritzgesponnenen Spinnvlieses führt daher zu einer noch stärker wechselnden Kristallorientierung der Fadenabschnitte im Endprodukt. Diese verstärkte Kristallorientierung erwies sich als besonders erwünscht, um ein geeignetes Gleichgewicht zwischen den stoffartigen Eigenschaften des Verbundkörpers und der Bruchfestigkeit der einzelnen Fadenabschnitte zu erzielen.

Das Recken bewirkt auch eine Änderung der Anordnung des Fadenmaterials zu sich selbst und zur Folie, indem eine allgemeine Ausrichtung von Fadenabschnitten in der Reckrichtung stattfindet. Außerdem verlaufen mehrere dieser Fadenabschnitte allgemein parallel zur ebene des Fadenteils des Verbundkörpers, der dadurch glatter und gleichmäßiger wird.

Das Fadenmaterial kann in sich überschneidenden Mustern auf die Oberfische der Folie oder so abgelegt werden, daß das Spritzbild über die Bteite der Folie hin- und herwandert. Die Menge des auf die Folie aufgebrachten Fadenmaterials ist eine Folge der Spinngeschwindigkeit an der Düse oder der Einstellung der Geschwindigkeit, mit der die Folie durch den Spinnweg geführt wird, und kann in Abhängigkeit vom vorgesehenen Verwendungszweck zwischen etwa 3,4 und 1700 g/m² verändert werden.

Feste oder flüssige Zusatzstoffe können mit dem Fadenmaterialteil kombiniert werden, beispielsweise fiammwiHria machende Mittel. Bindemittel oder Weichmacher, doch ist darauf zu achten, daß die Luftdurchlässigkeit des Verbundkörpers nicht wesentlich beeinträchtigt wird.

Der luftdurchlässige, wasserdichte Verbundkörper kann, falls gewünscht, einer weiteren Behandlung unterworfen, beispielsweise kalandriert. d. h. zwischen laufenden Walzen in einem üblichen Kalander gepreßt werden, um die stoffartigen Eigenschaften, z. B. den »Griff« weiter zu verbessern. Vorteilhaft wird Lr, solchen Temperaturen kalandriert. daß keine zusätzliche Selbstverklebung des Fadenmaterials unter der Wärmeeinwirkung stattfindet, beispielsweise bei Temperaturen von etwa 10° bis 100° C, vorzugsweise von 20⁼ bis 50^cC. wobei eine Temperatur von etwa 25° C besonders bevorzugt wird.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert. Alle Mengenangaben beziehen sich hierbei auf das Gewicht, falls nicht anders angegeben.

Beispiel 1

Kristallines Polypropylen mit einem Schmelzindex von 0.7 und einer Dichte von 052 wird als Schmelze bei 230^c C durch eine 20J cm Breitschlitzdöse mit einer 25,4 mm-Strangpresse. die mit einer Dosierschnecke mit geringer Gangtiefe versehen ist stranggepreßt Das Länge/Durchmesser-Verhältnis des Zylinders der

Strangpresse beträgt 24 : I. Das Extrudat wird sehr schnell mit einem Streckverhältnis der Schmelze von 150 abgezogen und mit einer rotierenden Gießtrommel in Berührung gebracht, die bei einer Temperatur von 50°C gehalten und im Abstand von 19.05 mm von der Lippe der Breitschlitzdüse angeordnet ist. Die in dieser Weise hergestellte Folie hat folgende Eigenschaften: Dirke 25.4 um, elastische Erholung nach 50% Dehnung bei IVC 50,3%. Kristallinität 59.6%.

Eine Probe dieser Folie wird im Wärmeschrank an der Luft unter leichter Spannung etwa 30 Minuten bei 140°C getempert, aus dem Wärmeschrank genommen und der Abkühlung überlassen. Die Folie hat nun eine elastische Erholung nach 50% Dehnung bei 25'C von 90,5% und eine Kristallinität von 68,8%.

Die getemperte elastische Folie wird dann gereckt und anschließend unter Spannung, d. h. bei konstanter Länge 10 Minuten an der Luft bei I45'C heißfixiert. Das Recken wird bei 25°C vorgenommen. Die Gesamtrekkung beträgt 100% der ursprünglichen Länge der elastischen Folie. Der Stickstoffdurchgang (bei 65°C) durch die erhaltene offenzellige mikroporöse Folie wird mit 24,0g-Mol/cm²-MinutP ermittelt. Der Stickstoffdurchgang gibt einen Anhaltspunkt für die Luftdurchlässigkeit. Höhere Stickstoffdurchgangswerte sind ein Anzeichen für eine größere Luftdurchlässigkeil. Die hier genannten Werte des Stickstoffdurchgangs werden wie folgt berechnet:

Eine Folie mit einer Standardoberfläche von 6,5 cm² wird in eine Standard-Membranzelle mit einem Standardvolumen von 63 cm^J eingesetzt. Die Zelle wird n.il Stickstoff auf eine Standard-Druckdifferenz (Druckabfall durch die Folie) von 13.7 bar gebracht. Die Stickstoffzufuhr wird dann abgesperrt, worauf die erforderliche Zeit für einen Druckabfall auf eine endgültige Druckdifferenz von 103 bar beim Durchgang des Stickstoffs durch die Folie mit einer Stoppuhr gemessen wird. Der Stickstoffdurchgang Q in g-Mol/ cm²-Minule wird dann aus der folgenden Gleichung berechnet:

6.7 χ 10'

At = verstrichene Zeit (in Sekunden).
T = Temperatur des Stickstoffs (in ' K).

Dies wird von dem Gasgesetz PV = ZnRT abgeleitet. Ein im Handel erhältliches Polypropylen wird bei einer Temperatur tier Schmelze von 350^eC durch eine Düse von 0,406 mm Durchmesser spritzgesponnen, wobei Strahlen von auf 405"C erhitztem Dampf von 1.5 bar verwendet werden, um den Strahl der Schmelze zu > einem Endlosfaden zu verdünnen. Das Fadenmaterial wird auf der offenzelligen mikroporösen Folie aufgenommen, wobei ein durch Wärme selbstverklebter Verbundkörper von 0,51 bis 0,56 mm Dicke gebildet wird, der im wesentlichen den gleichen Stickstoffdurchgang wie die offenzellige Folie vor dem Aufbringen des Fadenmaterials hat. Die Klebverbindung zwischen dem Fadenmaterial und der Folie widersteht erheblichen Zugkräften.

^!"' B e i s ρ i e I 2

Der in Beispiel 1 beschriebene luftdurchlässige.

wasserdichte Verbundkörper wird bei etwa 25⁰C auf einem üblichen Kalander auf eine Dicke von etwa 0.25

:n bis 0,JI mm kalandriert, wobei sein Griff erheblich verbessert wird.

Beispiel 3

r> Der in Beispiel I beschriebene Versuch wird wiederholt mit dem Unterschied, daß die getemperte elastische Folie zuerst bei 25"C kalt und anschließend bei I45°C heill gereckt wird. Die Gesamtreckung beträgt 100%. bezogen auf die ursprüngliche Länge der

in Folie. Das Dehnungsverhältnis beträgt 0.90:1. Die erhaltene offenzellige mikroporöse Folie hat einen Stickstoffdurchgang (bei 65°C) von 127.5 g-Mol/cm²-Minute. Der Verbundkörper mit dem aufgebrachten spritzgesponr.enen Fadenmaterial hat ungefähr den

i> gleichen Stickstoffdurchgang.

Beispiel 4

Der in Beispiel I beschriebene Versuch wird wiederholt mit dem Unterschied, daß das Fadenmaterial durch Spritzspinnen auf die getemperte elastische Fo!^:s aufgebracht und dann unter den in Beispiel 1 genannten ΡΐΑ*4ίησιιησΑη crArp^lrt iinrt hpiRfiviprt wirH wnhpi pin

luftdurchlässiger, wasserdichter Verbundkörper mit α stoffartigem Aussehen und Griff erhalten wird. Die Fadenabschnitte im Fadenteil verlaufen im wesentlichen parallel zueinander und zur Ebene der Folie, wodurch das Produkt verhältnismäßig glatt und gleichmäßig ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Luftdurchlässiger, wasserdichter Verbundkörper mit stoffartigem Aussehen und Griff, bestehend aus einer offenzelligen mikroporösen Polymerfolie, die ein geringeres Raumgewicht als eine entsprechende Polymerfolie ohne offenzellige Struktur, eine Kristallinität über etwa 30% und Porengrößen von weniger als 500 nm hat, und einem spritzgesponnenen, im wesentlichen endlosen, regellos angeordneten, polymeren Fadenmaterial mit unterschiedlicher Kristallinität und unterschiedlichem Durchmesser, das durch Wärme mit sich selbst an regellos angeordneten Fadenkreuzungspunkten und mit der Polymerfolie an regellos angeordneten Berührungspunkten zwischen dem Fadenmaterial und der Polymerfolie verklebt worden isL

2. Verbundkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen das gesamte Fadenmaterial parallel zur Ebene der Polymerfolie angeordnet ist

3. Verbundkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Polymerfolie und Fadenmaterial aus Polyolefinen, Polyacetalen, Polyamiden, Polyestern, Polyalkylensulfiden oder PoIyarylenoxiden bestehen.

4. Verbundkörper nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerfolie eine elastische Erholung von wenigstens 50% nach 50% Dehnung bei 25° C und 65% relativer Feuchtigkeit besitzt

5. Verfahren zur Herstellung des Verbundkörpers nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man eine offenzellige mikroporöse Polymerfolie, die ein geringeres Raumgewicht als eine entsprechende Polymerfolie ohne offenzellige Struktur, eine Kristallinität fiber etwa 30% und Porengrößen von weniger als 500 nm hat, kontinuierlich in einem Winkel so Ober den Spinnweg eines frisch gesponnenen, im wesentlichen endlosen Fadenmaterial führt, daß das regellos angeordnete Fadenmaterial von der Polymerfolie aufgenommen und durch Wärme mit sich selbst an regellos angeordneten Fadenkreuzungspunkten und mit der Polymerfolie an regellos angeordneten Berührungspunkten zwischen dem Fadenmaterial und der Polymerfolie verklebt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn· zeichnet, daß man den Verbundkörper bei einer Temperatur kalandriert, die unter der Temperatur liegt, bei der das Fadenmaterial mit sich selbst und der Polymerfolie durch Wärme verklebt

7. Verfahren nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Polymerfolie ohne offenzellige Struktur mit dem Fadenmaterial zu dem Verbundkörper vereinigt und diesen reckt, bis sich offene Zellen bestimmter Größe in der Polymerfolie gebildet haben, und das erhaltene Produkt anschließend bei im wesentlichen konstanter Länge heißfixiert und dimensioned stabilisiert.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die mit dem Fadenmaterial verklebte Polymerfolie um 50 bis 150% ihrer ursprünglichen Länge reckt.

Polymerfolien, beispielsweise solche aus Polypropylen, wurden bisher nach verschiedenen Verfahren durch Strangpressen oder Gießen der schmelzflüsMgen Polymeren hergestellt und besitzen viele erwünschte Eigenschaften, beispielsweise hohe Festigkeit sowie Beständigkeit gegen Wärme, Licht und die verschiedensten Chemikalien. Außerdem ist es bekannt, für bestimmte Anwendungen, wie Unterlagen oder Träger für Wundverbände oder Pflaster, Folien herzustellen,

ίο die zusätzlich die Fähigkeit haben, Flüssigkeiten, wie Wasser, zurückzuhalten, während sie Luft hindurchlassen. Derartige Folien, die beispielsweise in der US-PS 34 26 754 beschrieben werden, sind zwar vorteilhaft und brauchbar, doch besteht Bedarf an Produkten, die nicht

is nur luftdurchlässig und wasserdicht sind, sondern auch ein stoffartiges Aussehen und stoffartigen Griff haben und beispielsweise für Regenschutzbekleidung und

Innenfutter für Schuhe verwendet werden sollen.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zu-

gründe, luftdurchlässige, wasserdichte Produkte mit stoffartigem Aussehen und Griff verfügbar zu machen und ein Verfahren zur Herstellung dieser luftdurchlässigen und wasserdichten Produkte zu entwickeln. Die Lösung dieser Aufgabe ist ein luftdurchlässiger, wasserdichter Verbundkörper mit stoffartigem Aussehen und Griff, bestehend aus einer offenzelligen mikroporösen Polymerfoliej die ein geringeres Raumgewicht als eine entsprechende Polymerfolie ohne offenzellige Struktur, eine Kristallinität über etwa 30% und Porengrößen von weniger als 500 nm hat, und einem spritzgesponnenen, im wesentlichen endlosen, regellos angeordneten, polymeren Fadenmaterial mit unterschiedlicher Kristallinität und unterschiedlichem Durchmesser, das durch Wärme mit sich selbst an regellos angeordneten Fadenkreuzungspunkten und mit der Polymerfolie an regellos angeordneten Berührungspunkten zwischen dem Fadenmaterial und der Polymerfolie verklebt worden ist In diesem Verbundkörper ist vorzugsweise im wesentlichen das gesamte Fadenmate rial parallel zur Ebene der Polymerfolie angeordnet

Dieser luftdurchlässige, wasserdichte Verbundkörper kann zweckmäßig so hergestellt werden, daß man eine offenzellige mikroporöse Polymerfolie, die ein geringeres Raumgewicht als eine entsprechende Polymerfolie ohne offenzellige Struktur, eine Kristallinität über etwa 30% und Porengrößen von weniger als 500 nm hat, kontinuierlich in einem Winkel so über den Spinnweg eines frisch gesponnenen, im wesentlichen endlosen Fadenmaterials führt, daß das regellos angeordnete Fadenmaterial von der Polymerfolie aufgenommen und durch Wärme mit sich selbst an regellos angeordneten Fadenkreuzungspunkten und mit der Polymerfolie an regellos angeordneten Berührungspunkten zwischen dem Fadenmaterial und der Polymerfolie verklebt wird.

Anschließend wird der Verbundkörper vorzugsweise bei einer Temperatur kalandriert, die unter der Temperatur liegt, bei der das Fadenmaterial mit sich selbst und der Polymerfolie durch Wärme verklebt. Zweckmäßig reckt man im Falle einer nichtporösen Polymerfolie den Verbundkörper, bis sich offene Zellen bestimmter Größe in der PolymerfoÜe gebildet haben, worauf das erhaltene Produkt anschließend bei im wesentlichen konstanter Länge heiß fixiert und dimensioneil stabilisiert wird.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß dieser luftdurchlässige, wasserdichte Verbundkörper mit stoffartigem Aussehen und stoffartigem Griff mit im wesentlichen dem gleichen Grad von Luftdurchlässig-