DE3010061C2 - Wasserundurchlässiges Flächengebilde - Google Patents

Wasserundurchlässiges Flächengebilde

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DE3010061C2
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impermeable
weight
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DE3010061A
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Yoshiji Musashino Tokyo Hiraoka
Tsutomu Tokyo Obayashi
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Hiraoka and Co Ltd
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Hiraoka and Co Ltd
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Priority claimed from JP9641779A external-priority patent/JPS5620679A/ja
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Description

,;, Die Erfindung betrifft ein wasserundurchlässiges Flä- «ichengebllde mit einer wasserundurchlässigen Schicht, die ;als Hauptbestandteil ein hydrophobes polymeres Material tund ferner die Bildung von Wassertropfen verhindernde, fmlt einem Teil Ihrer Oberfläche der Umgebungsatmosphäre ausgesetzte Partikel mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,035 bis 0,60 mm aus einer hydrophilen, aber wasserunlöslichen Substanz enthält.
Aus der DE-GM 19 27 404 Ist ein Flächengebllde der beschriebenen Art bekannt. Es weist eine Kunststoffbahn mit hydrophiler Oberfläche auf. Die hydrophilen Substanzen werden dabei entweder In die Oberfläche der ■Kunststoffbahn eingeiagert oder auf die Oberfläche der kunststoffbahn aufgebracht. Bei einer derartigen bekannten Kunststoffbahn mit hydrophiler Oberfläche wird bis zu einem gewissen Grad die Tropfwasserbildung auf der mit der hydrophilen Substanz belegten Seite der Kunststoffbahn verhindert.
Aus der DE-OS 29 08 461 Ist ein Unterdeckentuch bekannt, das mindestens eine wasserdichte Folie aufweist, die mit feuchtigkeltsabsorblerendem Stoff, wie Zellstoff, beschichtet Ist.
Aus der DE-AS 22 08 126 Ist ein umhülltes Saugkissen für hygienische Zwecke bekannt, dessen Saugschicht wenigstens ein?: Schicht aus dichtgepackten Quellstcfftellchen In Granulatform auf einem Träger, wie Faservlies, aufweist. Das Faservlies soll hautfreundliches textllähniiches Verhalten garantleren. Die unterhalb der Oberfläche des Kissens aufgebrachte Quellstoffschicht soll In das Kissen eingedrungene Feuchtigkeit bei Druckelnwlrkung im Kissen zurückhalten und am Wiederaustritt hindern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein wasserundurchlässiges Flächengebllde der Im Gattungsbegriff des Anspruchs I beschriebenen Art zu schaffen, bei dem eine wasserundurchlässige Schicht mit Poren zum Einsatz kommen kann oder Risse der Schicht zugelassen werden können und trotzdem sichergestellt Ist, daß sie wasserundurchlässig bleibt. Das zu schadende Flächengebllde soll also zwar für Wasser undurchlässig, für Luft Jedoch durchlässig sein, wobei ein schnelles Trocknen des Flächengeblldes garantiert sein soll, so daß im trockenen Zustand die Luftdurchlässigkeit wieder gegeben ist.
Diese Aufgabe ist In den vorstehend zum Stand der Technik genannten Druckschriften nicht angesprochen worden. Auch In der DE-AS 22 22 780 geht es wie bei der DE-AS 22 08 126 um ein dauerhaftes Absorbieren von Flüssigkeit, wie Schweiß oder Urin, die von der menschlichen Haut ferngehalten werden soll.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem wasserundurchlässigen Flächengebllde der eingangs genannten Art vorgeschlagen, daß die Partikel In der Schicht so dlsperglert sind, daß nur ein TeIi der Partikel an der freien Oberfläche der Schicht der Umgebungsatmosphäre ausgesetzt Ist und ein weiterer Teil der Partikel zu durchgehenden Poren oder Rissen fider Schicht frelllegt.
Der zur Umgebungsatmosphäre freiliegende Teil der Partikel verhindert das unerwünschte Entstehen von ■ Wassertropfe.n, wie es z. B. für Zeltbahnen von Bedeutung Ist, während die zu Poren oder Rissen in der wasserundurchlässigen Schicht freiliegenden hydrophilen Partikel bei Kontakt mit Wasser quellen und die Poren und Risse abdichten, so daß kein Wasser durch das Flächengebllde durchwandern kann. Da sowohl die an der Oberfläche des wasserundurchlässigen Flächengebildes befindlichen Partikel als auch die Poren oder Rissen zugewandten Partikel direkt bzw. indirekt der Umgebungsatmosphäre zugewandt sind, kann die in das wasserundurchlässige Flächengebllde eingedrungene Flüssigkeit schnell wieder entweichen, was ein Vorteil Ist, wenn das Flächengebllde nach Abtrocknen der eingedrungenen Flüssigkeit schnell wieder luftdurchlässig werden soll. Dies geschieht, wenn die Flüssigkeit aus dem Flächengebilde entweicht und die gequollenen hydrophilen Partikel wieder schrumpfen und die Porendurchgänge für Luft frei werden.
In der Zeichnung Ist ein Ausführungsbeispiel des erflndungsgp-mäßen wasserundurchlässigen Flächengebildes dargestellt.
Das mit ί bezeichnete Flächengebllde besteht aus der Faserfolie 2, die mit einer wasserundurchlässigen Schicht 3 belegt Ist, In der die hydrophilen Partikel 4 zum Teil dispergiert sind und zum Teil mit einem Teil ihrer Oberfläche der Umgebungsatmosphäre zugewandt in der Oberfläche der Schicht 3 verankert sind.
Das hydrophobe Polymermaterial für die wasserundurchlässige Schicht 3 kann aus der Gruppe stammen, zu der Naturgummi, Synthetikgummi und hydrophobe synthetische Polymere gehören. Der Synthetikgummi kann aus der Gruppe stammen, zu der chlorsulfonlertes Polyäthylen, Silikongummi, Polybutadien, Butadienstyrolgummi, Acrylnätrllbutadlenstyrolgumml, Polychloropren, Polyisopren und Acrylgummi gehören.
Außerdem kann das hydrophobe synthetische Polymer aus der Gruppe stammen, die aus Polyvinylchlorid, Äthylenvlnylacetat-Copolymeren, Polyurethanen, Acrylesterpolymeren, Polyamiden, Polyestern, Petroleumharzen, Alkydharzen, Polyolefinen und Melaminharzen besteht.
Die Faserfolie 2 kann die Form eines gewebten Tuchs, eines gewirkten Tuchs, eines nicht gewebten Tuchs oder
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eines Verbundtuchs haben, das aus zwei oder mehr der vorstehend genannten Tuche besteht. Außerdem kann die Faser folie 2 aus mindestens einer Komponente bestehen, die aus der Gruppe stammt, zu der Naturfasern und Kunstfasern gehören. Gewöhnlich stammt die Naturfaser, die sich für das Faserfollensubstrat eignet, aus der Gruppe, zu der Baumwolle, Leinen, Suie, Ramie und Asbest gehören. Außerdem kann die Kunstfaser für die Faserfolie 2 aus der Gruppe stammen, zu der Polyesterfasern, beispielsweise Polyäthylenterephthalatfasern, Polyamidfasern, beispielsweise Nylon 6, Nylon 66 und Aramldfasern. In Wasser unlöslich gemachte Polyvinylalkoholfasern, Polyarrylfasern und Glasfasern gehören. Am besten besteht die Faserfolle Z aus einem gewebten Tuch aus In Wasser unlöslich gemachten Polyvinylalkoholsern. Die vorstehend genannten Fasern können In jeder geeigneten Form endloser Mehrfachfäden, endloser Einfachfäden, Stapelfasern, Splltgarn und Bandgarn vorgesehen sein.
Die Faserfolie kann mit einem wasserdichten Mittel Imprägniert sein, beispielsweise Parafln, Wachs, metallischem Salz wie Aluminiumacetat, metallischer SJfe, beispielsweise Aluminiumseife, Rosinselfe, Zirkoniumverbindungen, beispielsweise Zirkoniumsalze von Fettsäuren, Siliziumverbindungen, beispielsweise Iäthylhydrogenpolyslloxan, Chromkomplexen, beispielsweise Stearychromchlorld, Octadecycloxymethylpyrldinchlorid, Stearamldmethylpyrld inchlorld, Octadecyläthylenharnstoff, Alkylketendlmeren, Methylolstearamld, und Perfluorcarbonverbindungen.
Vorzugswelse hat die Faserfolle eine Zugfestigkeit von 10 kg/3 cm oder mehr, vorzugsweise aber 30 kg/3 cm oder mehr, und eine Endlängung von 80% oder weniger, vorzugsweise 50% oder weniger.
Die wasserundurchlässige Schicht 3 kann auf einer Oberfläche der Faserfolie 2 dadurch gebildet werden, daß das hydrophobe polymere Material auf diese aufgetragen wird. Die Applikation kann nach irgendeinem der herkömmlichen Methoden erfolgen. Beispielsweise wird ein
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35 methalchellcrle Polymere gehören, die jeweils aus einer wasserlöslichen Hauptkette und mindestens einer Seltenkette bestehen, die mit einem Metalktom chelierl lsi, damit das Polymermolekül als Ganzes In Wasser unlöslich wird. [Jp-AS 48 46 389 (Koka!)]. Die in Wasser unlöslichen Cellulosesubstanzen sind unter anderem Liniers von Baumwolle, Kunstseide, Cupra und Pulpe. Die Stärke, die Polyacrylsäure und deren Alkallmetallsalze, Polyacrylnitril, Poiyäthylenoxld, Polyvlnylpyrolldon, sulfonlertes Polystyrol können Intra- oder Inter-molekula;· mit einem bekannten Querverkettungsmltte) querverkettet sein. Die verselften Copolymere eines Vlnylesters mit einer äthylenlsch ungesättigten Carbonylsäure können ganz oder partiell verseifte Copolymere von Vinylester mit Acrylsäure oder deren Salzen oder Estern oder Methacrylsäure oder deren Salze oder Ester sein.
Vorzugswelse sind die hydrophilen und In Wasser unlöslichen Substanzen für die Partikel des das Entstehen von Wassertropfen verhindernden Mittels die querverketteten Acrylalkalimetallsalzpolymere, die verselften Copolymere von Vinylester und äthylenlsch ungesättigter Carbonylsäure, deren Salze und Ester, die metallche- -jiierten Polymere und die Copolymere von Vinylalkohol "mit Acrylsäuresalzen. Außerdem können Polyacrylnltrilfasern oder -pulver, die Intramolekular mit Formaldehyd In Gegenwart von Hydroxylamin, Hyrazin oder einem basischen Katalysator als das das Entstehen von Wassertropfen verhindernde Mittel benutzt werden.
Die das Entstehen von Wassertropfen verhindernden 'Partikel 4 haben durchschnittliche Größe von 0,035 bis 0,60 mm. Außerdem haben die Partikel vorzugsweise die Fähigkeit, In sich Wasser in einer Menge von mindestens ,idem Zehnfachen, besser mindestens dem Hundertfachen %es Gewichts der Partikel zu absorbieren.
Nach der Zeichnung besteht das wasserundurchlässige Flächengebilde 1 aus einer Faserfolie 2 und einer wasserundurchlässigen Schicht 3, - der zahlreiche Partikel 4 ■'aus dem das Entstehen von Wassertropfen verhindernden Mittel In einem Träger aus einem hydrophoben poly
Film des hydrophoben polymeren Materials mit der 40 meren Material dispergiert sind. Ein Teil der Partikel ist
Oberfläche der Faserfolle unter Verwendung eines HeIzkalanders oder einer Laminlermaschlne verschmolzen. Ansonsten wird eine Flüssigkeit (Lösung, Paste oder Latex), die das hydrophobe polymere Material enthält, auf die Faserfolle 2 aufgetragen oder die Faserfolle wird mit der Flüssigkeit imprägniert. Die Flüssigkeit läßt man erstarren oder aushärten, um eine wasserundurchlässige polymere Lage entstehen zu lassen. Die wasserundurchlässige Lage kann jedes bekannte Additiv enthalten, beispielsweise Pigmente, Antioxidans, Stabiblsierungsmittel, Weichmacher und Andstatlkmittel.
Das das Entstehen von Wassertropfen verhindernde Mittel hat die Form feiner fester Partikel 4, die hydrophil und in Wasser unlöslich sind. Die Partikel des das Entstehen von Wassertropfen verhindernden Mittels Können aus mindestens einer Komponente bestehen, die aus der Gruppe stammt, zu der in Wasser unlösliche Cellulosesubstanzen, Intra- oder intermolekular querverkette Stärke. Polyacrylsäure und deren Alki.!!metallsalze [JP-OS Nr. 53-46 389 (1978) (Kokai), Polyacrylnitril, Polyäthylenoxld, Polyvinylpyrolidon und sulfonlertes PoIyetyren. verseifte Copolymere eines Vlnylesters mil einer äthylenisch ungesättigten Carboxylsäure oder deren Salze oder Ester [JP-OS Nr. 53-50 290 (Kokai), Vinylalkoholacrylsäuresalz-Copolymere, Cellulosesubstanz mit pfropfcopolymerisiertem Acrylnitril, in Wasser unlösliche Salze von äthylenisch ungesättigten Carboxylsäurepolymeren mit Alkalimetallen und mehrwertigen Metallen und an der Oberfläche der Schicht 3 direkt der Umgebungsatmosphäre ausgesetzt, ein weiterer Teil Ist in der Schicht 3 eingebunden und dort, zu Poren oder Rissen hingewandt, indirekt der Umgebungsatmosphäre ausgesetzt.
Die Partikel im Inneren der wasserundurchlässigen Schicht 3 wirken so, daß das Durchwandern von Wasser durch Risse verhindert wird, die in der wasserundurchlässigen Lage vorhanden sind. Das liegt daran, daß dann, wenn Wasser mit den Partikeln des das Entstehen von Wassertropfen verhindernden Mittels In Kontakt kommt, die Partikel mit dem Wasser anschwellen, so daß die Risse mit den geschwollenen Partikeln ausgefüllt werden. Deshalb kann das Wasser nicht in das innere der Folie durch die Risse eindringen.
Die wasserundurchlässige Schicht 3 läßt sich z. B. nach folgenden Methoden herstellen:
Ehe die wasserundurchlässige Schicht 3 getrocknet oder ausgehärtet ist, werden Partikel 4 des das Entstehen von Wassertropfen verhindernden Mittels auf eine Seite der wasserundurchlässigen Schicht 3 aufgesprüht, und die wasserundurchlässige Schicht 3 wird getrocknet oder erhärtet. Bei einem weiteren Verfahren wird die Oberfläche der wasserundurchlässigen Schicht 3 so erhitzt, daß die Oberfläche welch wird. Die Partikel 4 des das Entstehen von Wassertropfen verhindernden Mittels werden auf die erweichte Oberfläche aufgesprüht, und die erweichte Oberfläche wird mit Kalandarwalzen gepreßt, während ein Abkühlen erfolgt.
Die Partikel des das Entstehen von Wassertropfen verhindernden Mittels sind bevorzugt in einer Menge von 0,005 bis 5,0 g/m2 der Oberfläche der wasserundurchlässigen Schicht vorhanden.
Die Poren in der wasserundurchlässigen Schicht 3 oder der zusätzlichen Überflächenlage können nach Irgendeinem bekannten porenbildenden Verfahren hergestellt sein. Die Poren können also dadurch entstehen, daß ein Schäumungsmittel benutzt wird, daß eine Komponente In der Schicht aufgelöst oder zersetzt wird, daß durch Strecken Hohlräume entstehen, oder daß Poren durch .elektrische Entladung gebildet werden.
- Die Poren der wasserundurchlässigen Schicht verringern die Wärmeleitfähigkeit der Folie. Dieses Merkmal dient auch dazu, das Kondensieren von Feuchtigkeit Im ■Raum zu verhindern, der von der Folie umschlossen Ist.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden BeI-• spiele erläutert.
Beispiel 1
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Eine Faserfolie aus gewebtem Tuch aus für Wasser unlöslich gemachten Polyvinylalkoholstapeifasern mit einem Gewicht von 360 g/m2 wurde In heißem Wasser gewaschen und dann getrocknet.
Die getrocknete Faserfolie wurde in eine Beschichtungsflüssigkeit eingetaucht, die die folgende Zusammensetzung hatte:
Chlorsulfonlertes Polyäthylen 100
(Hyparan 20)Drelbasisches Blelmaleat40
Gewichtstelle
Gewichtstelle
Gewichtstell
Gewichtsteile
Gewichtstelle
Gewichtstelle
Gewichtsteile
Gewichtstell
Gewichtstelle
30
35
Dlpentamethylenturamtetrasulfld 1
Hojzharz 3
Ton 20
Pigment (Cyanln-Grün) 18
Toluol 500
Schäumungsmittel (Azodicarbonamld) 1
Wasserabsorbierendes Mittel, 3
das als Hauptbestandteil ein
Copolymer enthält, das aus Vinylalkohol und Acrylsäuresalz besteht
(Hydrogel-S) mit durchschnittlicher
Größe von 0,04 mr»
Die Beschichtungsflüssigkeit hatte eine Viskosität von 40 Centlpoise. Das eingetauchte Substrat wurde mit Hilfe zweier Preßwa'zen so stark gepreßt, daß die Menge an Beschlchtungsflüssigkeit, die im Substrat verblieb, 1009b des Gewichts des Substrats ausmachte, und dann wurde
40 eine Trocknung bei einer Temperatur von 140° C für die Dauer von 2 Minuten vorgenommen.
Das entstandene wasserundurchlässige Flächengebilde hatte eine poröse zusätzliche Oberflächenlage, die die Hydrogel-S-Partlkel enthielt, und sie hatte eine Widerstandsfähigkeit gegen das Eindringen von Wasser von 1500 mm oder mehr, bezogen aus den hydrostatischen Druck.
Beispiel 2
Die gleichs Faserfolie wie im Beispiel 1 wurde in eine Beschichtungsflüssigkeit eingetaucht, die die folgende Zusammensetzung hatte:
Polyvinylchlorid
Buiylbenzylphthalat
Epoxidlsiertes Sojabohnenöl
Calciumcarbonat
Cadmium-Barium-Stabilisierungsmittel
Pigment (Cyanin-Grün)
Toluol
Partikel aus Stärke, die mit Acrylonthil
pfropfcopolymerisiert ist
80 Gewichtstelle 68 Gewichtsteile
7 Gewichtstelle 20 Gewichtstelle
3 Gewichtsteile
8 Gewichtsteile 130 Gewichtsteile
10 Gewichtstelle
g wurde aus der Beschich-
tungsflüssigkeit herausgenommen und mit Hilfe zweier Preßwalzen gepreßt, und zwar so stark, daß die Menge an In der Faserfolle verbleibender Beschichtungsflüssigkeit 120% des Gewichts der Folie entsprach, bei einer Temperatur von 90° C eine Minute lang getrocknet, dann bei einer Temperatur von 160° C eine Minute lang wärmebehandelt.
In das wasserundurchlässige Flächengebilde wurde ein Schlitz mit einer Länge von 5 cm, der sich von einer Seite zur gegenüberliegenden Seite der Folie erstreckte, mittels einer scharfen Klinge geschnitten. Eine bestimmte Menge Wasser (100 ml) wurde in einem Bereich einer Seite der Folie gebracht, in der sich der Schlitz befand, und man ließ das Ganze 24 Stunden stehen, damit das Wasser In den Schlitz eindringen konnte. Als Ergebnis wurde festgestellt, daß eine kleine menge Wasser in den Schlitz eingedrungen war. Das Wasser wurde jedoch von den Partikeln aus der Stärke (Sunwet ifvi-300) absorbiert, und deshalb konnte es nicht durch die Folie dringen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Wasserundurchlässiges Flachengebilde mit einer wasserundurchlässigen Schicht, die als Hauptbestandteil ein hydrophobes polymeres Material und ferner die Bildung von Wassertropfen verhindernde, mit einem Teil Ihrer Oberfläche der Umgebungsatmosphüre ausgesetzte Partikel mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,035 bis 0,60 mm aus einer hydrophilen, aber wasserunlöslichen Substanz enthält, f0 dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel (4) In der Schicht (3) so dlsperglert sind, daß nur ein Teil der Partikel (4) an der freien Oberfläche der Schicht (3) der Umgebungsatmosphäre ausgesetzt ist und ein weiterer Teil der Partikel M) zu durchgehenden Poren |5 oder Rissen der Schicht (3) frelllegt.
2. Flächengebllde nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel (4) die Fähigkeit zum Absorbieren von Wasser lii sich In einer Menge von mindestens dem Zehnfachen, vorzugsweise mindcsters dem Hundertfachen des Gewichts der Partikel haben.
3. Flächengebllde nach Anspruch 1 oder 2, dadurch "' gekennzeichnet, daß die Partikel (4) in einer Menge
7 von 0,005 bis 5 g/m2 der Oberfläche der wasserunf * durchlässigen Schicht vorhanden sind.
4. Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die wasserundurchlässige Schicht (3) auf einer Natur- oder Kunstfaserfolie gebildet Ist.
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