DE3686883T2

DE3686883T2 - Formbare, nicht gewobene bahn.

Info

Publication number: DE3686883T2
Application number: DE8686114660T
Authority: DE
Inventors: Iwasaki Hirofumi
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1986-05-28
Filing date: 1986-10-22
Publication date: 1993-04-15
Anticipated expiration: 2006-10-23
Also published as: KR890001246B1; JPH08291457A; KR870011308A; JP2610408B2; EP0247232A3; JPH0819614B2; US4701365A; DE3686883D1; EP0247232A2; EP0247232B1; JPS63120154A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

(1) Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Vlies-Bahnmaterial, das aus Filamenten der Polyester-Gruppe aufgebaut ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser Bahnen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein formbares Vlies- Bahnmaterial mit einem guten Formbarkeits-Verhalten und guten Nutzungseigenschaften.

(2) Beschreibung des Standes der Technik

Vliesstoffe finden an Stelle gewirkter Textilmaterialien oder gewebter Tuche weit verbreitete Anwendung. In den meisten Fällen wird jedoch das Vlies-Bahnmaterial als Bahnmaterial an sich verwendet. Die Vlies-Bahn, insbesondere die durch ein Spinnvlies-System hergestellte Vlies-Bahn, besitzt Luftdurchlässigkeit, Wasserdurchlässigkeit und Federungsund Dämpfungs-Eigenschaften. Aus diesem Grunde können, wenn es möglich ist, dieses Vlies-Bahnmaterial als formbares Material einzusetzen, neue Anwendungsmöglichkeiten erschlossen werden, die sich mit einem herkömmlichen formbaren Material nicht erreichen lassen.
Sofern das Vlies-Bahnmaterial als formbares Material eingesetzt wird, sollte das Vlies-Bahnmaterial überlegene Verarbeitbarkeits-Eigenschaften bei der Formgebung und überlegenes Formhaltevermögen besitzen. Die überlegene Verarbeitbarkeit beim Formen ermöglicht die Herstellung eines geformten Teils oder geformter Stücke mit hohen konvexen Teilen und tiefen konkaven Teilen und/oder einer komplizierten Form innerhalb eines breiten Bereichs von Verformungs- Temperaturen. Wegen des überlegenen Formhaltevermögens wird das geformte Teil durch eine äußere Kraft nicht leicht verformt, und die Gestalt des Formteils erleidet durch Hitze keine Schrumpfung oder Verformung. In der nachfolgenden Beschreibung wird die Kombination aus der Verarbeitbarkeit bei der Formgebung und dem Formhaltevermögen als Formungseigenschaft bezeichnet.
Ein aus dem Vlies-Bahnmaterial hergestelltes Formteil sollte ein gutes Gebrauchsverhalten besitzen. Dieses gute Gebrauchsverhalten wird in physikalische Eigenschaften und Gebrauchseigenschaften eingeteilt. Was die physikalischen Eigenschaften angeht, so soll der Abriebwiderstand einer Oberfläche der Vlies-Bahn ausgezeichnet sein, so daß nur wenig Faserflaum auftritt, und die Vlies-Bahn sollte eine angemessene Luft-Durchlässigkeit und Wasser-Durchlässigkeit haben. Bei allen Anwendungen sollte das formbare Vlies-Bahnmaterial diese guten physikalischen Eigenschaften haben. Was die Eigenschaften während der Verwendung betrifft, so hängen die Werte der Gebrauchseigenschaften von den Anwendungsformen ab, bei denen das formbare Vlies-Bahnmaterial zum Einsatz kommt. Wenn beispielsweise das formbare Vlies-Bahnmaterial als Packmaterial eingesetzt wird und Buchstaben und/oder Zeichen auf eine Oberfläche des aus dem formbaren Vlies-Bahnmaterial hergestellten Formteils gedruckt werden, muß das formbare Vlies-Bahnmaterial eine glatte Oberfläche und eine gute Bedruckbarkeit haben, so daß kleine Buchstaben oder Zeichen deutlich auf seine Oberfläche gedruckt werden können. Wenn das Formteil aus dem formbaren Vlies-Bahnmaterial als Kern-Material eingesetzt wird, beispielsweise als Teil, das die Form eines Schuhs hält und zwischen dem Oberflächen-Leder und dem inneren Futter angebracht ist, muß das formbare Vlies-Bahnmaterial eine gute Biegerückstellfähigkeit haben, d. h. die Eigenschaft, daß das Formteil, nachdem es durch eine äußere Kraft gebogen worden ist, beim Entfernen der äußeren Kraft rasch wieder seine ursprüngliche Gestalt anzunehmen vermag. Gegenwärtig ist ein formbares Vlies-Bahnmaterial mit den oben genannten Eigenschaften auf dem Markt nicht erhältlich.
Die Japanische Offenlegungsschrift (Kokai) Nr. 51-40475 offenbart ein Verfahren zur Verbesserung der Formungseigenschaften durch ein teilweises Zerschneiden von Filamenten mittels eines Arbeitsganges des Vernadelns. Wenn jedoch das Tiefziehformen durchgeführt wird oder ein Formteil mit einer komplizierten Gestalt unter Einsatz dieser Vlies-Bahn hergestellt wird, tritt ein irregulärer Schlupf zwischen den Filamenten auf, und Unregelmäßigkeiten in der Dicke, die durch den irregulären Schlupf der Filamente verursacht werden, können in der Vlies-Bahn auftreten. Weiterhin kann das unter Verwendung dieser Vlies-Bahn gebildete Formteil verformt werden, so daß das Formhaltevermögen schlecht wird.
Das US-Patent 3 523 149 und das US-Patent 3 847 729 offenbaren, daß eine aus unverstreckten Filamenten hergestellte Vlies-Bahn als formbares Material auf der Grundlage eingesetzt wurde, daß ein bekanntes unverstrecktes Filament eine hohe Reißdehnung und ein hohes Schrumpfvermögen besitzt. Diese Vlies-Bahn kann jedoch nur auf speziellen Gebieten verwendet werden, etwa als Vakuum-Formmaterial, das unter Verwendung eines Massevolumens eines Klebstoffs und durch Laminieren mit einer Polymer-Folie gebildet ist, und kann nicht als allgemeines formbares vlies-Bahnmaterial eingesetzt werden. Weiterhin wird dieses Vlies-Bahnmaterial leicht durch Hitzeeinwirkung verschlechtert, und dementsprechend muß die in einem Formgebungs-Verfahren angewandte Temperatur auf einem niedrigen Wert gehalten werden. Infolgedessen hat ein unter Verwendung dieses Vlies-Bahnenmaterials hergestelltes Formteil eine schlechtes Warmhärtungsvermögen und wird durch Wärme leicht verformt.
Dieselben Anmelder wie diejenigen der vorliegenden Erfindung haben ein Verfahren des Streck-Aushärtens eines Vlies-Bahnmaterials unter Bedingungen des trockenen Erhitzens vorgeschlagen, wobei ein aus unverstreckten Filamenten aufgebautes Vlies-Bahnmaterial als formbares Material eingesetzt wird (siehe die Japanische Offenlegungsschrift (Kokai) Nr. 60-199961 und das entsprechend US-Patent 4 578 307). Dieses Vlies-Bahnmaterial hat eine ausgezeichnete Verarbeitbarkeit bei der Formgebung, da es bei hoher Temperatur leicht gedehnt und verformt werden kann. Da jedoch die dieses Vlies- Bahnmaterial bildenden Filamente nur in einem Teil des partiellen Heißpreßverklebens der Vlies-Bahn miteinander verschlungen sind und die Bindung der Filamente in einem dem Teil des partiellen Heißpreßverklebens benachbarten Bereich schwach ist und Filamente in diesem Bereich nicht fixiert sind, ist das Formhaltevermögen eines aus diesem Vlies-Bahnmaterial hergestellten Formteil schlecht, und die physikalischen Eigenschaften dieses Vlies-Bahnmaterials sind nicht gut. Da weiterhin diese Vlies-Bahn eine Anzahl der Teile des partiellen Heißpreßverklebens aufweist, ist die Oberfläche dieser Vlies-Bahn nicht glatt, und die Bedruckbarkeit dieser Vlies-Bahn ist nicht gut.
Dieselben Anmelder wie diejenigen der vorliegenden Erfindung haben weiterhin, in der Japanischen Offenlegungsschrift (Kokai) Nr. 60-194159, eine Vlies-Bahn vorgeschlagen, die in dem Verfahren der Formung durch Warmhärten einer aus unverstreckten Filamenten aufgebauten Vlies-Bahn in einem voreingestellten Schrumpfungs-Verhältnis unter Bedingungen des trockenen Erhitzens eingesetzt werden kann. Obwohl die Verarbeitbarkeit dieses Vlies-Bahnmaterials bei der Formgebung gut ist, hat diese Vlies-Bahn ein schlechtes Formhaltevermögen für ein aus dieser Vlies-Bahn hergestelltes Formteil und schlechte physikalische Eigenschaften und eine geringe Biegerückstellfähigkeit beim Gebrauch und kann nicht als ein Kernmaterial verwendet werden.
Vor dem oben aufgezeigten Hintergrund haben wir Forschungsarbeiten im Hinblick darauf durchgeführt, die beim Einsatz der bekannten Vlies-Bahnmaterialien als formbares Material auftretenden Probleme zu lösen; als Ergebnis dieser Arbeiten haben wir gefunden, daß ein formbares Vlies-Bahnmaterial mit Überlegenem Formbarkeits-Verhalten und gutem Gebrauchsverhalten durch Wärmebehandlung einer aus unverstreckten Filamenten der Polyester-Gruppe aufgebauten Vlies-Bahn unter spezifischen Bedingungen erhalten werden kann.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist ein primäres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein formbares Vlies-Bahnmaterial mit überlegenen Formungs- Eigenschaften und gutem Gebrauchsverhalten bereitzustellen.
Ein zweites Ziel der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren zur Herstellung eines formbaren Vlies-Bahnmaterials mit überlegenen Formungs-Eigenschaften, guten physikalischen Eigenschaften, einer glatten Oberfläche und einer überlegenen Bedruckbarkeit bereitzustellen.
Ein drittes Ziel der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren zur Herstellung eines formbaren Vlies-Bahnmaterials mit überlegenen Formungs-Eigenschaften, guten physikalischen Eigenschaften und einer guten Biegerückstellfähigkeit bereitzustellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das erste Ziel erreicht werden durch ein formbares Vlies-Bahnmaterial, aufgebaut aus Filamenten der Polyester-Gruppe und mit einer scheinbaren Dichte zwischen 0,25 g/cm³ und 0,80 g/cm³ und einer Reißdehnung von 100% oder mehr bei 150ºC, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Beziehung zwischen dem Wert des Einhak-Widerstandes Y und dem Wert des Nadel-Durchstich-Widerstandes X des formbaren Vlies-Bahnmaterials durch die nachstehenden Gleichungen (1) oder (2) definiert ist:
Y/X ≥ 5,0 ...(1),
worin 0 < x ≤ 1,2
Y - 4,5/X > 1,25 ...(2),
worin X > 1,2.
Das zweite Ziel der vorliegenden Erfindung kann erreicht werden durch ein Verfahren zur Herstellung eines formbaren Vlies-Bahnmaterials, worin eine aus Filamenten der Polyester-Gruppe aufgebaute Vlies-Bahn einer Reißdehnung von 100% oder mehr und einem Doppelbrechungs-Index zwischen 10·10&supmin;³ und 70·10&supmin;³ auf einem Transportnetz durch Strecken einer Gruppe von Filamenten gebildet wird, die aus Spinndüsen mittels eines Hochgeschwindigkeits-Luftstroms extrudiert werden, wobei die Vlies-Bahn mittels einer erhitzten Prägewalze mit einer Mehrzahl konvexer Teilbereiche teilweise heißpreßverklebt ist, deren Oberflächen-Temperatur zwischen der (Temperatur der Phasenumwandlung zweiter Ordnung -30ºC) und der (Temperatur der Phasenumwandlung zweiter Ordnung +30ºC) gehalten wird, um ein Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukt herzustellen, und dieses Vlies- Bahnmaterial-Zwischenprodukt wärmebehandelt wird, wobei die durch die Wärme verursachte Flächen-Schrumpfung des Vlies- Bahnmaterial-Zwischenprodukts dadurch gesteuert wird, daß das Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukt von beiden Seiten gehalten wird.
Das dritte Ziel der vorliegenden Erfindung kann erreicht werden durch ein Verfahren zur Herstellung eines formbaren Vlies-Bahnmaterials, worin eine aus Filamenten der Polyester-Gruppe aufgebaute Vlies-Bahn einer Reißdehnung von 100% oder mehr bei 24ºC und einem Doppelbrechungs-Index zwischen 10·10&supmin;³ und 70·10&supmin;³ auf einem Transportnetz durch Strecken einer Gruppe von Filamenten gebildet wird, die aus Spinndüsen mittels eines Hochgeschwindigkeits- Luftstroms extrudiert werden, wobei die Vlies-Bahn mittels einer erhitzten Prägewalze mit einer Mehrzahl konvexer Teilbereiche teilweise heißpreßverklebt ist, deren Oberflächen-Temperatur zwischen der (Temperatur der Phasenumwandlung zweiter Ordnung) und der (Temperatur der Phasenumwandlung zweiter Ordnung +50ºC) gehalten wird, um ein Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukt herzustellen, und dieses Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukt wärmebehandelt wird, wobei man das Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukt durch die Einwirkung der Hitze von Wasserdampf oder siedendem Wasser schrumpfen läßt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Beziehung zwischen dem Wert des Nadel-Durchstich-Widerstandes und dem Wert des Einhak-Widerstandes, die eine spezielle kennzeichnende Eigenschaft eines formbaren Vlies- Bahnmaterials gemäß der vorliegenden Erfindung ausdrückt.
Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht eines Beispiels für eine Apparatur zur Herstellung eines formbaren Vlies-Bahnmaterials gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei das Vlies- Bahnmaterial eine glatte Oberfläche hat.
Fig. 3 zeigt eine Vorderansicht eines Beispiels für eine Apparatur zur Herstellung eines formbaren Vlies-Bahnmaterials gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei das Vlies- Bahnmaterial eine überlegene Biegerückstellfähigkeit hat.
Fig. 4 zeigt eine Querschnittansicht eines Beispiels für das formbare Vlies-Bahnmaterial mit glatter Oberfläche gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei Fig. 4A einen Querschnitt eines Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukts zeigt und Fig. 4B einen Querschnitt eines Vlies-Bahnmaterials zeigt, nachdem dieses der Wärmebehandlung unterzogen wurde.
Fig. 5 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Methode zur Messung des Wertes des Einhak-Widerstandes.
Fig. 6 zeigt eine Draufsicht einer Filznadel, die zur Messung des Wertes des Nadel-Durchstichwiderstandes benutzt wurde.
Fig. 7 zeigt eine Vorderansicht einer Modell-Vorrichtung zum Verformen, wobei Fig. 7A die Vorrichtung vor dem Einsetzen eines zu erhitzenden Körpers zeigt und Fig. 7B die Vorrichtung nach dem Einsetzen eines zu erhitzenden Körpers zeigt.
Fig. 8 zeigt eine Querschnittansicht eines geformten Teils, das aufgrund der Benutzung der in Fig. 7 erläuterten Vorrichtung zum Verformen erhalten wurde.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Ein zur Herstellung eines formbaren Vlies-Bahnmaterials gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetztes Filament der Polyester-Gruppe kann durch Spinnen eines Polyesters erhalten werden, der einen geradkettigen Polyester enthält, von dem 85 Mol-% sich von einer mehrbasigen Säure und einem mehrwertigen Alkohol ableiten (Anmerkung: Ein aromatischer Polyester, z. B. Polyethylenterephthalat, und ein Copolymer desselben sind als Polyester zu bevorzugen).
Übliche Additive, beispielsweise Färbemittel, Pigmente, Mattierungsmittel, antistatische Mittel, Flammverzögerer, teilchenförmige Verstärkungsmittel oder dergleichen können in dem Polyester enthalten sein. Der Polymerisationsgrad ist nicht auf einen besonderen Wert begrenzt, so lange der Grad der Polymerisation innerhalb des Bereichs des Bereichs der üblichen Polymerisationsgrade für die Erzeugung von Filamenten liegt. Des weiteren kann ein Copolymer, das eine kleine Menge einer anderen Komponente enthält, oder ein Polyester, der mit einer kleinen Menge eines anderen Polymers, z. B. eines Polyamids, gemischt ist, eingesetzt werden, so lange die oben genannten Ziele der vorliegenden Erfindung erreicht werden. Ein Verbundstoff-Filament, z. B. ein Filament mit einem Aufbau aus einem Kern und einer Hülle oder ein gefachtes Filament, das durch Verbundspinnen hergestellt ist, kann eingesetzt werden. Das Verstreckungs-Verhältnis kann verändert werden, so lange die oben genannten Ziele der vorliegenden Erfindung erreicht werden. Die Filamente können durch Fachen oder Mischspinnen mehrerer Polyester-Filamente mit unterschiedlichen Titern hergestellt werden.
Das formbare Vlies-Bahnmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung läßt sich, auf der Grundlage der Bedingungen der Wärmebehandlung während der Herstellung der Vlies-Bahn, einteilen in ein Vlies-Bahnmaterial mit einer glatten Oberfläche (im folgenden als Vlies-Bahnmaterial vom YP-Typ bezeichnet) und ein Vlies-Bahnmaterial mit einer guten Biegerückstellfähigkeit (im folgenden als Vlies-Bahnmaterial vom YR-Typ bezeichnet).
Beide Typen des formbaren Vlies-Bahnmaterials gemäß der vorliegenden Erfindung haben eine überlegene Formungseigenschaft, und diese Formungseigenschaft umfaßt die Verarbeitbarkeit bei der Formgebung und das Formhaltevermögen.
Eine unerläßliche Bedingung zur Erzielung einer guten Verarbeitbarkeit bei der Formgebung ist die, daß bei einem Verfahren der Formgebung die Dehnung des Filaments in einem bestimmten Temperaturbereich groß ist (vorzugsweise von 120ºC bis 200ºC). Aus diesem Grunde muß die Höchstzugkraft-Dehnung (Reißdehnung) des Filaments bei der Heiztemperatur in dem Formgebungs-Verfahren, bei dem eine Temperatur von 150ºC als typische Temperatur angewandt wird, 100% oder mehr, vorzugsweise zwischen 120% und 300%, betragen. Wenn die Reißdehnung hoch ist, kann das Vlies-Bahnmaterial selbst dann, wenn tiefe konkave Teile oder eine komplizierte Gestalt ausgebildet werden, ohne Bruch geformt werden. Um weiterhin eine gute Anpassung an die Form und eine leichte Entformung des Vlies-Bahnmaterials zu erhalten, hat das Vlies-Bahnmaterial vorzugsweise eine niedrige Schrumpfung bei der Heiztemperatur, und die Spannung unter einer Dehnung von 30% bei einer Temperatur von 150ºC beträgt 50 kg/cm² oder weniger.
Zur Erzielung eines guten Formhaltevermögens des Formteils müssen eine Verformung und/oder Änderungen in den Abmessungen des Formteils bei der Verwendungstemperatur minimiert werden, die Filamente in der Vlies-Bahn müssen dicht miteinander vereinigt sein, und das Verhältnis der fixierten Teile zwischen den Filamenten zu allen Teilen der Berührung zwischen den Filamenten muß hoch sein. Vor dem oben dargelegten Hintergrund haben wir Untersuchungen hinsichtlich einer Methode zur Messung des Verhältnisses der fixierten Teile angestellt und als Ergebnis gefunden, daß das Verhältnis der fixierten Teile definiert werden kann als eine Beziehung zwischen einem Wert des Nadel-Durchstich-Widerstandes und einem Wert des Einhak-Widerstandes.
Wir wollen nunmehr die beiden obigen Methoden erläutern, wie folgt.

Wert des Nadel-Durchstich-Widerstandes

Dieser Wert wird definiert auf der Grundlage der Messung der Druckkraft auf das Vlies-Bahnmaterial mit Hilfe eines AUTO GRAPH DSS-200 Universal Tensile Tester (Shimazu Seisakusho K.K.) unter den Bedingungen 24ºC und 55% relativer Luftfeuchtigkeit (RH). Eine Filznadel FPG-7, Nr. 20, geliefert von Organon Needle K.K. (diese Stahlnadel ist durch chemische Behandlung in schwarz nachbehandelt und hat eine Form, wie sie in Fig. 6 anschaulich dargestellt ist) wird mit Hilfe einer Schraube an einer Lastzelle des Testers befestigt. Ein Probestück von 3 cm·5 cm wird in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung der Nadel im gestreckten Zustand eingespannt. Die Nadel wird in das Vlies-Bahnmaterial des Probestücks bis zu einer von 60 mm von der Spitze der Nadel mit einer Geschwindigkeit von 10 cm/min eingeführt, und der Maximalwert der an der Lastzelle anliegenden Spannung wird gemessen. Die Messung der Spannung wird dreimal wiederholt, und der Wert des Nadel-Durchstich- Widerstandes wird als Mittelwert aus den drei Meßwerten berechnet.
Der Wert des Nadel-Durchstich-Widerstandes ist hoch, wenn die Filamente in dem Vlies-Bahnmaterial schwer beweglich sind, und dieser Wert drückt einen Zustand der Fixierung der Filamente auf einer relativ kleinen Fläche des Vlies-Bahnmaterials aus.

Wert des Einhak-Widerstandes

Dieser Wert wird mit Hilfe desselben Testers, der bei der Messung des Nadel-Durchstich-Widerstandes eingesetzt wurde, unter den Bedingungen 24ºC und 55% RH gemessen. Wie in Fig. 5 anschaulich dargestellt ist, wird ein Probestück von 3 cm·10 cm in einer oberen Spannklemme 6 eingeklammert. Ein Spalt 4 mit einer Länge von 2 cm in Längsrichtung des Probestücks 3 wird im Mittelteil in Richtung der Breite des Probestücks 3 in einem Abstand von 5 cm bis 7 cm vom unteren Ende des Probestücks angeordnet. Ein Einhak-Werkzeug 5 mit einem Durchmesser von 2 mm und einer Länge von 10 cm, das 2 cm von seinem einen Ende rechtwinklig abgebogen ist, wird in der unteren Spannklemme 7 des Testgeräts eingeklammert. In diesem Fall wird der abgewinkelte Teil des Einhak-Werkzeugs 5 in den Spalt 4 des Probestücks 3 eingesetzt. Das Testgerät wird mit einer Geschwindigkeit von 10 cm/min betrieben, und die maximale Spannung, die auftritt, wenn die Spannklemmen 6 und 7 von einem Punkt der Anfangs-Last 10 mm entfernt sind, wird gemessen. Die Messung der Spannung wird dreimal wiederholt, und der Wert des Einhak-Widerstandes wird als Mittelwert aus den drei Meßwerten berechnet. Dieser Wert des Einhak-Widerstandes drückt einen Zustand der Fixierung der Filamente auf einer relativ kleinen Fläche des Vlies-Bahnmaterials aus.
Das formbare Vlies-Bahnmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Beziehung zwischen dem Wert des Nadel-Durchstich-Widerstandes X und dem Wert des Einhak-Widerstandes Y des formbaren Vlies-Bahnmaterials durch die nachstehenden Gleichungen (1 oder (2) erfüllt wird:
Y/X ≥ 5,0 ...(1),
worin 0 < x ≤ 1,2
Y - 4,5/X > 1,25 ...(2),
worin X > 1,2.
Die oben genannte Beziehung ist in Fig. 1 erläutert, wo der Wert des Nadel-Durchstich-Widerstandes auf der Abszisse dargestellt ist und der Wert des Einhak-Widerstandes auf der Ordinate dargestellt ist. In Fig. 1 kennzeichnet der Bereich (A) einen Bereich, der als zu bevorzugender Bereich gemäß der vorliegenden Erfindung definiert ist, in dem die notwendige Fixierung zwischen den Filamenten erhalten wird und ein gutes Formhaltevermögen verwirklicht wird. In dem Bereich (B) ist die Fixierung zwischen den Filamenten nicht ausreichend.
Zur Bildung eines Formteilen mit einem tiefen konkaven Teil muß die scheinbare Dichte des Vlies-Bahnmaterials zwischen 0,25 g/cm³ und 0,80 g/cm³, vorzugsweise zwischen 0,28 g/cm 3 und 0,60 g/cm³, liegen. Wenn die scheinbare Dichte unter 0,25 g/cm³ liegt, kann das Vlies-Bahnmaterial leicht geformt werden, da das Verhältnis der Fixierung zwischen den Filamenten in dem Vlies-Bahnmaterial klein ist, jedoch erfüllt das Formhaltevermögen des unter Verwendung dieses Vlies- Bahnmaterials hergestellten Formteils nicht die in den oben erwähnten Gleichungen definierten Bedingungen. Wenn die scheinbare Dichte über 0,80 g/cm³ liegt, wird in dem Arbeitsgang der Formgebung eine starke Kraft für eine Verformung des Vlies-Bahnmaterials erforderlich, da die Filamente in dem Vlies-Bahnmaterial überfixiert sind, und eine Anpassung des Vlies-Bahnmaterials an die Preßform wird schwierig.
Die Feinheit der in dem Vlies-Bahnmaterial verwendeten Filamente beträgt vorzugsweise zwischen 0,022 tex (0,2 Denier) und 2,22 tex (20 Denier). Wenn der Titer unter 0,022 tex (0,2 Denier) liegt, sind die mechanischen Eigenschaften des Vlies-Bahnmaterials schwach, und wenn der Titer über 2,22 tex (20 Denier) liegt, ist der Abstand zwischen den Filamenten in dem Vlies-Bahnmaterial zu groß.
Das Gewicht pro Flächeneinheit des Vlies-Bahnmaterials beträgt vorzugsweise zwischen 15 g/m² und 600 g/m². Wenn dieser Wert unter 15 g/m² liegt, ist es unmöglich, ein Formteil mit einem tiefen konkaven Teil auszubilden, da das Filament-Bahnmaterial zu schwach ist. Wenn der Wert höher als 600 g/m² ist, ist praktisch schwierig, ein Formteil mit einem tiefen konkaven Teil auszubilden, da eine starke Kraft zum Verformen des Vlies-Bahnmaterials aufgewandt werden muß.
Ein zweites Kennzeichen des Vlies-Bahnmaterials gemäß der vorliegenden Erfindung ist, daß dies Bahnmaterial ein gutes Gebrauchsverhalten besitzt.
Der mittlere Grad der Rauhigkeit wenigstens einer Oberfläche des formbaren Vlies-Bahnmaterials vom YP-Typ beträgt 100 um oder weniger, vorzugsweise 25 bis 70 um. Aus diesem Grunde hat dieses Vlies-Bahnmaterial eine glatte Oberfläche und eine gute Bedruckbarkeit, und dementsprechend ist es möglich, außerordentlich kleine Buchstaben oder Zeichen auf die Oberfläche des Vlies-Bahnmaterials zu drucken. Es sei angemerkt, daß der kleine Wert des mittleren Grades der Rauhigkeit angibt, daß das entsprechende Vlies-Bahnmaterial eine glatte Oberfläche hat. Wenn dieser Wert unter 25 um liegt, wird die Oberfläche des Vlies-Bahnmaterials filmartig, und da der Abstand zwischen den Filamenten klein wird, vermag dieses Vlies-Bahnmaterial eine angemessene Luft-Durchlässigkeit und Wasser-Durchlässigkeit nicht aufrechtzuerhalten. Wenn dieser Wert über 100 um liegt, sind die Bedruckbarkeit und das Aussehen des Vlies-Bahnmaterials nicht zufriedenstellend, da auf der Oberfläche des Vlies- Bahnmaterials deutliche konkave oder konvexe Teile vorliegen.
Der Abriebwiderstand des Vlies-Bahnmaterials vom YP-Typ ist gut, und auf der Oberfläche tritt nur wenig Faserflaum auf.
Der mehr bevorzugte Bereich der scheinbaren Dichte des Vlies-Bahnmaterials vom YP-Typ liegt zwischen 0,25 g/cm³ und 0,60 g/cm³.
Das Vlies-Bahnmaterial vom YR-Typ hat eine Mehrzahl kleiner konkave Teile über der gesamten Oberfläche des Vlies-Bahnmaterials. Die konkaven Teile, jeweils mit einer Fläche zwischen 0,01 mm² und 5,00 mm² auf einen konkaven Anteil, sind im wesentlichen gleichmäßig auf der Oberfläche verteilt, und das Areal-Verhältnis der Gesamt-Fläche der konkaven Anteile zu der entsprechenden Gesamt-Fläche der Oberfläche beträgt zwischen 5% und 50%. Wenn die Fläche eines konkaven Teils unter 0,01 mm² liegt und das Flächen- Verhältnis unter 5% liegt, ist es wahrscheinlich, daß bei wiederholtem Biegen ein Ablösen zwischen den Schichten in dem Vlies-Bahnmaterial stattfindet. Wenn die Fläche eines konkaven Teils über 5,00 mm² liegt und das Flächen-Verhältnis über 50% beträgt, übt der partiell heißpreßverklebte Teil einen großen Einfluß dahingehend aus, daß das Vlies- Bahnmaterial sich nicht leicht biegen läßt und damit die Biegerückstellfähigkeit unbefriedigend ist.
Der Abriebwiderstand des Vlies-Bahnmaterials vom YR-Typ ist ebenfalls gut, und auf der Oberfläche tritt nur wenig Faserflaum auf.
Der mehr bevorzugte Bereich der scheinbaren Dichte des Vlies-Bahnmaterials vom YR-Typ liegt zwischen 0,3 g/cm³ und 0,7 g/cm³.
Nunmehr wollen wir ein Verfahren zur Herstellung des formbaren Vlies-Bahnmaterials der vorliegenden Erfindung beschreiben. Die Beschreibung des Verfahrens erfolgt in zwei Teilen, d. h. der Beschreibung des Verfahrens zur Herstellung des Vlies-Bahnmaterials vom YP-Typ und der Beschreibung des Verfahrens zur Herstellung des Vlies-Bahnmaterials vom YR-Typ.
Die Herstellung des Vlies-Bahnmaterials vom YP-Typ wird unter Einsatz einer Anlage durchgeführt, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist.
Eine Gruppe von Filamenten 17, die aus einer auf einem Spinnblock 11 angeordneten Spinndüse 12 extrudiert wird, wird mittels Kühlluft gekühlt, die aus einer Kühlluft-Kammer 13 geblasen wird, die 40 cm direkt unterhalb der Spinndüse 12 angeordnet ist. Die aus einem Kühlluft-Auslaß 16 herausgeblasene Kühlluft mit einer Temperatur von weniger als 20ºC wird durch eine Mehrzahl von Strom-Glättungsplatten 15 hindurch unter Einstellung eines Hebels 14 zur Änderung des Blasluft-Winkels zum Ende der Filament-Gruppe 17 geblasen. Die extrudierte Filament-Gruppe 17 wird mittels eines Hochgeschwindigkeits-Luftstroms, der aus einer Druckkammer 18 einer Luftsaugvorrichtung 19 ausgestoßen wird, verstreckt und auf einem mit einem Luftsaugkasten 22 ausgerüsteten, sich bewegenden Transportnetz 21 angesammelt, um eine Bahn 20 herzustellen. In diesem wird die aus Polyester-Filamenten mit einem Doppelbrechungs-Index zwischen 10·10&supmin;³ und 70·10&supmin;³ und einer Reißdehnung bei 24ºC von 100% oder mehr bestehende Bahn dadurch erzeugt, daß die Menge des aus der Spinndüse extrudierten Polymers und die durch die Luftsaugvorrichtung erzeugte Spinngeschwindigkeit eingestellt wird.
Die Bahn wird mit Hilfe eines Paars beheizter Prägewalzen 23 teilweise heißpreßverklebt, wobei die Oberfläche wenigstens einer dieser Walzen 23 mit einer Mehrzahl konvexer Teile versehen ist. Die Temperatur der Oberfläche des Paars der Prägewalzen wird im Bereich zwischen der (Temperatur der Phasenumwandlung zweiter Ordnung der Filamente -30ºC) und der (Temperatur der Phasenumwandlung zweiter Ordnung der Filamente +30ºC) gehalten, und der Druck auf dem Paar beheizter Prägewalzen beträgt zwischen 5 kg/cm² und 50 kg/cm². Auf diese Weise wird ein Vlies-Bahnmaterial- Zwischenprodukt mit einem Flächenverhältnis des teilweisen Heißpreßverklebens von 5% bis 50% hergestellt.
Als nächstes wird das Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukt mit Wasser im Bereich zwischen 1 Gew.-% und 30 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des entsprechenden Vlies-Bahnmaterial- Zwischenprodukts, aus einer Sprühvorrichtung 28 besprüht und einer Wärmebehandlung unterworfen, wobei die durch Wärme bewirkte Flächenschrumpfung des Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukts dadurch gesteuert wird, daß das Vlies-Bahnmaterial- Zwischenprodukt zwischen einem Filz 26 und einer Trommel 24 gehalten wird, deren Temperatur im Bereich zwischen der (Temperatur der Phasenumwandlung zweiter Ordnung der Filamente) und der (Schmelzpunkts-Temperatur der Filamente -60ºC) gehalten wird. Das erzeugte Vlies-Bahnmaterial wird mit Hilfe einer Wickelmaschine 27 aufgewickelt.
Wir wollen nunmehr unter Bezugnahme auf Fig. 4, die einen Querschnitt des Vlies-Bahnmaterials zeigt, erläutern, wie die Oberfläche des Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukts unter Anwendung des im vorstehenden beschriebenen Herstellungsverfahrens geglättet wird. Fig. 4A zeigt einen Querschnitt der mit Hilfe des Paars der beheizten Prägewalzen partiell heißpreßverklebten Vliesbahn. Das Bezugszeichen a zeigt einen anti-heißpreßverklebten Teil an, und das Bezugszeichen b zeigt einen heißpreßverklebten Teil an, in dem die Filamente miteinander vereinigt sind. Aus diesem Grund hat das in der Fig. 4A dargestellte Vlies-Bahnmaterial eine unregelmäßige Oberfläche. Da die Filamente in dem anti-heißpreßverklebten Teil a unter einem leichten Druck gehalten werden, ist, wenn die oben erwähnte Wärmebehandlung auf das Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukt zur Einwirkung gebracht wird und die Bahn zwischen dem Filz und der Trommel liegt, die Bewegung der Filamente gegeneinander, genau genommen des Teils jedes Filaments in diesem Teil a, infolge der Wärmeeinwirkung eingeschränkt, und da die Filamente in dem heißpreßverklebten Teil b nicht zwischen dem Filz und der Trommel gehalten werden, bewegen sich die Filamente, genau genommen der jeweilige Teil jedes Filaments, in verschiedenen Richtungen. Diese Bewegung der Teile der Filamente wird durch die Schrumpfung des Filaments in der Wärme verursacht. Da die die Filamente in dem Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukt zusammenklebende Kraft nicht stark ist, wird die Verklebung zwischen den Filamenten in dem heißpreßverklebten Teil b durch die Bewegung der Teile der Filamente gelöst, so daß der anti-heißpreßverklebte Teil a und der heißpreßverklebte Teil b zu Teilen mit nahezu gleicher Dicke werden, wie in Fig. 4B dargestellt ist.
Bevor das Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukt durch den Filzkalander hindurchgeführt wird, muß Wasser auf die Bahn aufgebracht werden, um das Ziel der vorliegenden Erfindung zu erreichen. Nötigenfalls ist es zu bevorzugen, ein grenzflächenaktives Mittel einzusetzen, um zu ermöglichen, daß das Wasser schnell in das Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukt eindringt. Wenn kein Wasser aufgebracht wird, findet eine unregelmäßige thermische Behandlung statt. Wenn mehr als 30 Gew.-% Wasser eingesetzt werden, treten Walkerscheinungen und Unregelmäßigkeiten der Wärmebehandlung in der Vliesbahn auf, und dies verursacht teilweise Fehler in der Vliesbahn. Bei der Wärmebehandlung wird die Spannung des Filzes so eingestellt, um das Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukt einzuschränken, und die Dicke der Vlies-Bahn kann mit Hilfe einer Preßwalze 25 eingestellt werden.
Vorzugsweise liegt die Zeit der Wärmebehandlung zwischen 3 s und 120 s. Wenn sie kleiner als 3 s ist, tritt Restschrumpfung (Restkrumpfung) der Vlies-Bahn oder dergleichen ein, da die Wärmebehandlung unzureichend ist. Es ist jedoch im Hinblick auf die Produktivität oder dergleichen nicht empfehlenswert, eine über 120 s hinausgehende Wärmebehandlung anzuwenden.
Außer dem Filzkalander kann auch ein Gummituch-Kalander, ein Stahlband-Kalander oder dergleichen als Apparat für die Wärmebehandlung eingesetzt werden.
Da die unter Einsatz des oben beschriebenen Verfahrens hergestellte Vlies-Bahn vom YP-Typ die Eigenschaft der hohen Dehnbarkeit des unverstreckten Filaments selbst behält, ist die Verarbeitbarkeit dieses Vlies-Bahnmaterials beim Formen hervorragend. Da weiterhin das Vlies-Bahnmaterial, während es zwischen dem Filz und der Trommel gehalten wurde, wärmebehandelt wurde, ist eine respektable Anzahl Filamente in der Vlies-Bahn fixiert, und ein gutes Formhaltevermögen kann erreicht werden. Die Vlies-Bahn des YP-Typs mit der oben beschriebenen überlegenen Formungseigenschaft kann für verschiedenartige Formmaterialien breite Anwendung finden. Da weiterhin dieses Vlies-Bahnmaterial eine glatte Oberfläche hat, ist es möglich, die Güte des Aussehens desselben durch Bedrucken und/oder Prägen noch zu steigern, und dieses Vlies-Bahnmaterial kann im Inneren eines Fahrzeugs, als Wandverkleidung, als Verpackungsbehältnis oder dergleichen verwendet werden.
Die Herstellung des Vlies-Bahnmaterials vom YR-Typ wird unter Einsatz einer Anlage durchgeführt, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist. Die in der Fig. 3 dargestellten Teile von einer Spinndüse 112 bis zu einem Transportnetz 121 sind die gleichen wie diejenigen der in der Fig. 2 dargestellten Anlage. Aus diesem Grunde sind in der Fig. 3 die gleichen Elemente jeweils durch eine um die vorangesetzte Zahl 100 erhöhte Bezugszahl der betreffenden Teile in der Apparatur der Fig. 2 bezeichnet, und auf die ausführliche Beschreibung dieser Teile wird verzichtet.
Nachdem die Bahn auf dem sich bewegenden Transportnetz 121 gesammelt wurde, wird die Bahn mit Hilfe eines Paars beheizter Prägewalzen 123 teilweise heißpreßverklebt, wobei die Oberfläche wenigstens einer dieser Walzen mit einer Mehrzahl konvexer Teile versehen ist. Die Temperatur der Oberfläche des Paars der Prägewalzen 123 wird zwischen der (Temperatur der Phasenumwandlung zweiter Ordnung der Filamente) und der (Temperatur der Phasenumwandlung zweiter Ordnung der Filamente +50ºC) gehalten, und der auf das Paar beheizter Prägewalzen ausgeübte Druck beträgt zwischen 5 kg/cm² und 50 kg/cm². Auf diese Weise wird ein Vlies-Bahnmaterial- Zwischenprodukt mit einem Flächenverhältnis des teilweisen Heißpreßverklebens von 5% bis 50% hergestellt.
Als nächstes wird das Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukt durch Wärmebehandlung mit heißem Wasser mit einer Temperatur zwischen der (Temperatur der Phasenumwandlung zweiter Ordnung) oder darüber zum Schrumpfen gebracht und mit Hilfe eines Paars Gummiwalzen 125 entwässert. Dann wird das Vlies- Bahnmaterial-Zwischenprodukt getrocknet, während es zwischen einem Filz 128 und einer Trommel 126 gehalten wird, deren Oberflächen-Temperatur zwischen (der Temperatur der Phasenumwandlung zweiter Ordnung der Filamente) und dem (Schmelzpunkt des Filaments -60ºC) gehalten wird. Das erzeugte Vlies-Bahnenmaterial wird mit Hilfe einer Wickelmaschine 129 aufgewickelt. Bei dem Verfahren des Trocknens kann die Dicke der Vlies-Bahn dadurch eingestellt werden, daß die Spannung des Filzes 128 und der Druck der Preßwalze 127 eingestellt wird. Es ist anzumerken, daß dieses Trockenverfahren nur dazu dient, das Wasser aus dem Vlies-Bahnmaterial zu entfernen, und der Filzkalander kann beispielsweise durch einen Zylindertrockner oder dergleichen ersetzt werden.
Bei dem Verfahren zur Herstellung des Vlies-Bahnmaterials vom YR-Typ wird die Wärmebehandlung unter Bedingungen durchgeführt, bei denen das Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukt durch Anwendung einer Verfahrensweise, bei der heißes Wasser über das Vlies-Bahnmaterial gegossen wird, das Vlies-Bahnmaterial in ein heißes Bad eingetaucht wird, Dampf auf das Vlies-Bahnmaterial gesprüht wird und das Vlies-Bahnmaterial durch den Dampf hindurchgeführt wird, oder dergleichen zum Schrumpfen gebracht wird.
Da die Filamente in dem Vlies-Bahnmaterial verklebt werden können, während sie sich in dem Wasser befinden, um das Vlies-Bahnmaterial vom YR-Typ zu erhalten, muß die Vlies- Bahn mittels einer Wärmebehandlung in Wasser zum Schrumpfen gebracht werden. Aus diesem Grunde hat das Vlies-Bahnmaterial vom YR-Typ einen hohen Wert des Nadel-Durchstich- Widerstandes und einen hohen Wert des Einhak-Widerstandes, und das Verhältnis der Fixierung der Filamente in der Vlies- Bahn wird hoch. Weiterhin verbessert die Wärmebehandlung in Wasser den Wirkungsgrad der Wärmeleitung des Vlies-Bahnmaterials, so daß Unregelmäßigkeiten bei der Wärme-Schrumpfung vermindert werden können. Wenn andererseits das Verfahren des Schrumpfens in einer Atmosphäre trockener Hitze durchgeführt wird, treten Probleme auf, wie etwa eine schlechte Wärmeleitung der Vlies-Bahnmaterials, eine unregelmäßige Wärme-Schrumpfung, ein niedriger Wert des Nadel- Durchstich-Widerstandes, ein niedriger Wert des Einhak- Widerstandes, eine ungenügende Verklebung zwischen den Filamenten und ein niedriges Verhältnis der Fixierung zwischen den Filamenten oder dergleichen.
Bei der Wärmebehandlung mit Wärme-Schrumpfung kann der Grad der Schrumpfung in geeigneter Weise durch Einstellen der Spannung während des Zuführens des Vlies-Bahnmaterial- Zwischenprodukts in ein Mittel zur Wärme-Schrumpfung oder durch Einstellen der Zeit der Wärmebehandlung verändert werden.
Vorzugsweise werden die Bedingungen der Wärmebehandlung so eingestellt, daß das Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukt zu einem geschrumpften Vlies-Bahnmaterial mit einer Fläche zwischen 10 und 60% des Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukts werden kann. Wenn dieser Wert unter 10% liegt, sind die mechanischen Eigenschaften des Vlies-Bahnmaterials nicht gut, da die Filamente fest verklebt sind und das Verhältnis der Fixierung groß ist. Wenn dieser Wert über 60% liegt, sind der Abriebwiderstand des Vlies-Bahnmaterials und das Formhaltevermögen des Formteils unbefriedigend, da das Verhältnis der Fixierung klein ist.
Die Zeit der Wärmebehandlung liegt vorzugsweise zwischen 1 s und 60 s. Wenn die Zeit kleiner als 1 s ist, ist die Wärmebehandlung unzureichend. Wenn die Zeit mehr als 60 s beträgt, treten Probleme z. B. niedriger Produktivität oder dergleichen auf.
Die Filamente in dem nach dem vorerwähnten Verfahren hergestellten Vlies-Bahnmaterial vom YR-Typ verhalten sich wie unverstreckte Filamente. Das heißt, daß diese Filamente bei der Temperatur des Formens eine extrem hohe Reißdehnung haben. Aus diesem Grunde hat dieses Vlies-Bahnmaterial vom YR-Typ eine extrem hohe Reißdehnung im Vergleich zu derjenigen, die mit bekannten Vlies-Bahnmaterialien bei der Temperatur des Formens erreicht wird. Dementsprechend kann das Vlies-Bahnmaterial als zu formendes Material für verschiedene Zwecke eingesetzt werden, das sich auch zu Formteilen mit einem tiefen konkaven Teil und/oder einer komplizierten Gestalt formen läßt. Da weiterhin dieses Vlies-Bahnmaterial eine Vielzahl kleiner konkaver und konvexer Teile aufweist, tritt selbst bei einer auf diese Vlies-Bahn einwirkenden wiederholten Biegebewegung kein Abplatzen zwischen den Schichten der Vlies-Bahn auf. Aus diesem Grunde ist dieses Vlies-Bahnmaterial als Kernteil für Schuhe geeignet.
Da dieses Vlies-Bahnmaterial auch angemessene Abstände zwischen den Filamenten in der Bahn aufweist, kann dieses Vlies-Bahnmaterial auch in breiter Weise als geformtes Filter eingesetzt werden.
Bei dem formbaren Vlies-Bahnmaterial der vorliegenden Erfindung, darunter sowohl dem vom YP-Typ als auch dem vom YR-Typ, können nötigenfalls eine Wasserdurchschlagsmittel Nachbehandlung, eine Hydrophobiermittel-Nachbehandlung, eine antistatische Behandlung, eine Nachbehandlung mit einem Flammverzögerer oder dergleichen darauf angewandt werden. Wenn weiterhin auf die Vlies-Bahn eine Bedruckung, Prägung oder Färbung aufgebracht wird, ist es möglich, die Gute des Aussehens des Vlies-Bahnmaterials zu steigern.

BEISPIELE

Die vorliegende Erfindung wird anhand bevorzugter Beispiele beschrieben, darunter Beispiele für Vlies-Bahnmaterialien des YP-Typs, d. h. die Beispiel-Gruppen A bis C, und Beispiele für Vlies-Bahnmaterialien des YR-Typs, d. h. die Beispiel-Gruppen D und E.
Da die vorliegende Erfindung neue Vlies-Bahnmaterialien mit speziellen Kennwerten betrifft, die mit Hilfe spezieller Messungen bestimmt werden, kann es an dieser Stelle hilfreich sein, verschiedene Kennwerte und Messungen zu definieren, die im Zuge der gesamten Beschreibung verwendet werden, ausgenommen die Kennwerte des "Einhak-Widerstandes" und des "Nadel-Durchstich-Widerstandes", die bereits im vorstehenden beschrieben und definiert wurden.

Scheinbare Dichte (auf der Grundlage von JIS-L-1096):

Ein Probestück von 20 cm·20 cm wird gewogen, das Gewicht pro Flächeneinheit wird berechnet, und die Dicke wird mit Hilfe einer Meßuhr mit einem Meßelement gemessen, das einen Durchmesser von 10 mm und ein Gewicht von 80 g hat. Das Gewicht pro Volumeneinheit wird aus dem oben genannten Gewicht und der Dicke errechnet, und der erhaltene Wert ist der Ausdruck für die scheinbare Dichte.

Doppelbrechungs-Index:

Der Doppelbrechungs-Index wird mit Hilfe eines Interferenz- Mikroskops (Berek-Kompensator) unter weißem Licht gemessen.

Festigkeit und Dehnung (auf der Grundlage von JIS-L-1096):

Die Festigkeit und die Dehnung werden mit einer Klemmenlänge von 10 cm und einer Zuggeschwindigkeit von 20 m/min unter Einsatz eines Universal-Prüfgeräts für Zug-Eigenschaften (Auto-Graph Model DSS-2000, geliefert von Shimazu Seisakusho) gemessen.

Spannung bei 30% Dehnung:

Die Spannung bei einer Dehnung von 30% wird ausgedrückt durch den Wert, der dadurch erhalten wird, daß man den Wert der Festigkeit bei einer Dehnung von 30% durch die Querschnittsfläche des Probestücks dividiert. Wenn die Spannung bei einer Dehnung von 30% des Fadens gemessen wird, wird eine Anfangs-Last von 0,089 cN/dtex (0,1 g/den) angewandt.

Luft-Durchlässigkeit (auf der Grundlage von JIS-L-1096):

Die Luft-Durchlässigkeit wird mit Hilfe eines Frazier- Permeometers gemessen.

Abrieb-Widerstand (auf der Grundlage von JIS-L-0823):

Ein Probestück von 20 cm (Länge)·3 cm (Breite) wird 100mal unter Hin- und Herbewegung unter einer Last von 500 g mit Hilfe eines Reibtestgeräts Model 11 (Typ Gakushin) abgerieben, und die Änderung des Aussehens wird anhand der nachstehenden Skala geprüft und als Abriebwiderstand bewertet:
Klasse A: Kein Faserflaum
Klasse B: Etwas Faserflaum, jedoch nicht auffällig
Klasse C: Auffälliger Faserflaum

Mittlerer Grad der Rauhigkeit:

Der Unterschied zwischen den jeweiligen Mittelwerten der aus Diagrammen der Oberflächen-Rauhigkeit gewonnenen Peak-Werte der Maxima und der Peak-Werte der Minima; die Diagramme wurden durch Messung der Oberflächen-Rauhigkeit von Probestücken unter Einsatz eines SURFCOM 200B (Tokyo Seimitsu K.K.), eines in JIS B 0651-76 speziell beschriebenen Meßinstruments, erhalten.

Biegerückstell-Verhältnis:

Ein Probestück von 2,5 cm·15 cm wird mit einem Ausschlag von 8 cm mittels eines von Kamishima Seisakusho gelieferten Kompressionsbiege-Prüfgeräts hin- und hergebogen; der Abstand zwischen einem oberen Klemmenelement und einem unteren Klemmenelement beträgt 10 cm. Das Biegerückstell-Verhältnis wird aus der folgenden Gleichung berechnet.
Biegerückstell-Verhältnis = TB/TA·100,
worin TA die Zugfestigkeit des unbehandelten Probestücks ist und TB die Zugfestigkeit des durch den Arbeitsgang des Biegens behandelten Probestücks ist.

Wertminderung durch Wärme:

Probestücke werden 300 h bei 105ºC in einem Heißluft- Trockner behandelt. Die Reißdehnung der mit der Heißluft behandelten Probestücke wird mit der Reißdehnung der unbehandelten Probestücke verglichen, und die Wertminderung durch Wärme wird aus der folgenden Gleichung berechnet.
Wertminderung durch Wärme = L&sub1;/L&sub0;·100
worin L&sub0; die Reißdehnung des unbehandelten Probestücks und L&sub1; die Reißdehnung des mit der Heißluft behandelten Probestücks ist.

Flächen-Vergrößerungs-Verhältnis der Vlies-Bahn:

Dieser Kennwert gibt den Grad der Vergrößerung der entsprechenden Fläche der Vlies-Bahn an, wenn diese Vlies-Bahn einem Arbeitsgang des Formens unterzogen wird, und wird aus der folgenden Gleichung berechnet.
Flächen-Vergrößerungs-Verhältnis = S&sub1;/S&sub0;
worin S&sub0; eine Fläche der Vlies-Bahn ist, die der Formgebung unterzogen werden soll, und S&sub1; eine vergrößerte Fläche der Vlies-Bahn nach dem Arbeitsgang der Formgebung ist, die entspricht.
Differenz des Gewichts pro Flächeneinheit zwischen einem Seiten-Teil und einem Boden-Teil des Formteils:
Probestücke werden jeweils aus dem Seiten-Teil und dem Boden-Teil der das Formteil bildenden Vlies-Bahn geschnitten, und das jeweilige Gewicht pro Flächeneinheit wird bestimmt. Der betreffende Kennwert wird aus folgender Gleichung berechnet:
Differenz des Gewichts pro Flächeneinheit zwischen Seite und Boden =
a·100/a + b - b·100/a +b,
worin a das Gewicht pro Flächeneinheit in dem Seiten-Teil und b das Gewicht pro Flächeneinheit in dem Boden-Teil ist.

Wärmebeständigkeit des Formteils:

Ein zu prüfendes Formteil wird 5 min in siedendes Wasser getaucht, und der Unterschied in den Abmessungen zwischen einem unbehandelten Formteil und einem in siedendes Wasser eingetauchten Formteil wird gemessen, und die Wärmebeständigkeit des Formteils wird durch den erhaltenen Wert ausgedrückt.

Formhaltevermögen des Formteils bei Einwirkung einer äußeren Kraft:

Ein Formteil mit einer in Fig. 8 dargestellten Form wird aus dem Vlies-Bahnmaterial mit Hilfe einer in Fig. 7 veranschaulichten Vorrichtung zur Formgebung hergestellt. Das Formhaltevermögen des Formteils wird anhand der folgenden Skala bewertet.
: nicht verformt.
o: leicht verformt, jedoch nimmt das Formteil nach dem Entfernen der Last seine ursprüngliche Form wieder an.
Δ: stark verformt, und das Formteil nimmt auch nach dem Entfernen der Last seine ursprüngliche Form nicht wieder an.
x: gestaucht. Nach dem Entfernen der Last bleibt die Form gestaucht.

Verfahren zur Herstellung des Formteils aus der Vlies-Bahn:

Wie in Fig. 7A dargestellt ist, paßt ein säulenförmiger Heizkörper (e), dessen oberes Ende abgerundet ist und der aufwärts und abwärts beweglich ist, in einen Zylinder (f) und einen Zylinder (g). Die Vlies-Bahn (d) gemäß der vorliegenden Erfindung wird zwischen dem Zylinder (f) und dem Zylinder (g) befestigt und unter Verwendung des auf 90ºC bis 200ºC erhitzten Heizkörpers (e) geformt, wie in Fig. 7B dargestellt ist. Da die Vlies-Bahn gemäß der vorliegenden Erfindung sich beim Erhitzen leicht auszubreiten vermag, kann dann, wenn die Vlies-Bahn (d) durch den angehobenen und mit der zu verformenden Vlies-Bahn (d) in Berührung kommenden Heizkörper (e) erhitzt wird, der Heizkörper (e) leicht mit der Vlies-Bahn (d) in den Zylinder (f) eingeführt werden. Auf diese Weise wird die Vlies-Bahn (d) zu einem Formteil geformt, wie es in Fig. 7B dargestellt ist. Die die Vlies-Bahn der vorliegenden Erfindung bildenden Fasern werden bei der Herstellung des Formteils infolge des Erhitzens gleichmäßig gedehnt. Folglich ist die Differenz der Mittelwerte des Gewichts pro Flächeneinheit der Vlies-Bahn in einem Seiten-Teil (h) und dem Boden-Teil (j) des Form- Teils, wie sie in Fig. 8 dargestellt sind, sehr gering. Es ist möglich, die oben erwähnte Differenz der Mittelwerte des Gewichts pro Flächeneinheit auf unter 50% zu senken. Wenn die Bedingungen des Formgebungs-Verfahrens passend ausgewählt werden, ist es möglich, die oben erwähnte Differenz unter 30% zu senken.

Beispiel-Gruppe A

Ein Polyethylenterephthalat mit einer Grenzviskosität von 0,75, das 0,5% TiO&sub2; enthält, wird bei einer Temperatur von 295ºC und einer Extrusions-Rate von 1000 g/min mit Hilfe einer rechteckigen Spinndüse mit 1000 Löchern mit einem Durchmesser von 0,25 mm extrudiert. Eine aus der Spinndüse extrudierte Gruppe von Filamenten wird durch einen Hochgeschwindigkeits-Luftstrom verstreckt, der von einer Luftsaugvorrichtung ausgestoßen wird, die 850 mm direkt unterhalb der Spinndüse angeordnet ist, und auf einem Transportnetz gesammelt, um eine Vlies-Bahn mit einem Gewicht pro Flächeneinheit von 150 g/m² herzustellen. In diesem Falle werden durch Veränderung der Spinngeschwindigkeit verschiedenartige Filamente erzeugt. Zwei Typen von Bahnen werden hergestellt: Der eine Bahn-Typ wird unter Einsatz von Kühlluft mit einer Temperatur von 10ºC hergestellt, die aus einer Kühlkammer herausgeblasen wird, die beiderseits der Filament-Gruppe angeordnet ist, wie in Fig. 2 dargestellt ist; der andere Bahn-Typ wird ohne Kühlluft erzeugt. In dieser Beispiel-Gruppe beträgt die Länge L der Kühlluft- Ausblaszone 70 mm, der Blaswinkel R ist 35º, und die Geschwindigkeit der Kühlluft beträgt 0,8 m/s.
Die Bahn wird mit Hilfe einer Heißprägeeinheit heißpreßverklebt, die stromabwärts des Transportnetzes angeordnet ist und aus einer oberen Walze mit einem konvex-konkaven Muster auf ihrer Oberfläche und einer unteren Walze mit einer glatten Oberfläche besteht, wodurch ein Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukt gebildet wird. Die Flächeneinheit des konvexen Teils der oberen Prägewalze beträgt 2 mm², das Flächenverhältnis des partiellen Heißklebens beträgt 24%, die Oberflächen-Temperatur der oberen Prägewalze und der unteren glatten Walze beträgt 80ºC, und der Linien-Druck zwischen der oberen Prägewalze und der unteren glatten Walze beträgt 20 kg/cm. Das vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukt wird gleichmäßig mit 3 Gew.-% Wasser besprüht und unter Einsatz eines Filzkalanders mit einer auf 130ºC erhitzten Trommel mit einem Durchmesser von 1800 mm einer Wärmebehandlung mit einer Geschwindigkeit von 15 m/min unterzogen. Die Eigenschaften der Beispiele für das nach dem oben erwähnten Verfahren hergestellte Vlies-Bahnmaterial und die Eigenschaften der Bezugsbeispiele sind in Tabelle I aufgeführt.
Das Vlies-Bahnmaterial von Bezugsbeispiel 5 ist ein Vlies- Bahnmaterial, das mit einer Temperatur der oberen Prägewalze 235ºC heißpreßverklebt wurde, da dieses Vlies-Bahnmaterial nicht bei 80ºC heißpreßverklebt werden kann. Das Vlies- Bahnmaterial von Bezugsbeispiel 6 wird unter Verwendung des gleichen Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukts wie in Beispiel 3 und durch Einwirkung einer Wärmebehandlung von 30 s im gestreckten Zustand auf einer Nadelrahmenspannmaschine mit einer Temperatur von 180ºC hergestellt.
Wie in Tabelle 1 dargestellt ist, hat das Vlies-Bahnmaterial vom YP-Typ der Beispiele 1 bis 3 gemäß der vorliegenden Erfindung eine gute Verarbeitbarkeit bei der Formgebung infolge der großen Reißdehnung bei 150ºC und ein überlegenes Formhaltevermögen infolge des Quotienten aus dem Wert des Einhak-Widerstandes Y dividiert durch den Wert des Nadel- Durchstich-Widerstandes X (im folgenden als Verhältnis Y/X bezeichnet) von 5,0 oder mehr im Bereich des Nadel-Durchstich-Widerstandes von 1,2 kg und der Tatsache, daß das Verhältnis der aneinander fixierten Filamente in dem Vlies- Bahnmaterial groß wird. Weiterhin haben diese Vlies-Bahnen gute Eigenschaften hinsichtlich der Glattheit der Oberfläche, des Abriebwiderstandes und der Wertminderung durch Wärme sowie eine angemessene Luft-Durchlässigkeit. Diese Vlies-Bahnen können gleichmäßig zu einem Formteil geformt werden, das einen vergrößerten Teil bis zum etwa Vierfachen des ursprünglichen Teils hat, und das erhaltene Formteil hat eine gute Wärmebeständigkeit und ein gutes Formhaltevermögen.
Das Vlies-Bahnmaterial des Bezugsbeispiels 4 erleidet leicht eine Wertminderung durch Wärme, und aus diesem Grunde muß die Temperatur bei der Formgebung auf einen engen Bereich begrenzt werden.
Das Vlies-Bahnmaterial des Bezugsbeispiels 5 hat eine kleine Reißdehnung bei 150ºC, ein Verhältnis Y/X kleiner als 5,0, einen schlechten mittleren Grad der Rauhigkeit von 100 um oder mehr und einen schlechten Abrieb-Widerstand.
Das Vlies-Bahnmaterial des Bezugsbeispiels 6 hat infolge einer hohen Reißdehnung bei 150ºC eine gute Verarbeitbarkeit bei der Formgebung, so daß die Vlies-Bahnen gleichmäßig zu einem Formteil geformt werden können, das einen vergrößerten Teil bis zum etwa Dreifachen des ursprünglichen Teils hat. Da jedoch das Verhältnis Y/X bei einem Nadel- Durchstich-Widerstand von 1,2 kg kleiner als 5,0 ist, wird das Formhaltevermögen schlecht. Weiterhin sind der Abrieb- Widerstand und die Glattheit der Oberfläche dieser Vlies- Bahn unbefriedigend.
Aus der Tabelle 1 geht hervor, daß die Vlies-Bahnen vom YP-Typ der Beispiele 1 bis 3 gemäß der vorliegenden Erfindung formbare Vlies-Bahnmaterialien mit der Formungseigenschaft und dem Gebrauchswert sind, die die Zielsetzung der vorliegenden Erfindung erfüllen, daß jedoch die Vlies- Bahnen der Beispiele 4 bis 6 eine schlechte Formungseigenschaft bzw. einen minderen Gebrauchswert haben. Tabelle 1 Beispiel Bedingungen für die Herstellung der Vliesbahn Spinngeschwindigkeit Kühlluft ohne mit Faser-Eigenschaften in der auf dem Transportnetz angeordneten Vlies-Bahn Doppelbrechungs-Index Reißfestigkeit Reißdehnung Feinheit (Denier) Eigenschaften des Vlies-Bahnmaterials Scheinbare Dichte Reißdehnung bei 150ºC Spannung unter 30% Dehnung bei 150ºC Nadel-Durchstich-Widerstand [X] Einhak-Widerstand [Y] Mittlerer Grad der Rauhigkeit Luft-Durchlässigkeit Abriebwiderstand Wertminderung in der Wärme % Eigenschaften des Formteils Flächen-Vergrößerungs-Verhältnis Differenz des Gewichts pro Fläche zwischen Seite und Boden Wärmebeständigkeit Formhaltevermögen Anmerkung: A/B in der Tabelle bedeutet, daß A ein Wert in der Längsrichtung der Vlies-Bahn und B der entsprechende Wert in der Querrichtung ist. Tabelle 1 - Fortsetzung Bezugsbeispiel Bedingungen für die Herstellung der Vliesbahn Spinngeschwindigkeit Kühlluft ohne mit Faser-Eigenschaften in der auf dem Transportnetz angeordneten Vlies-Bahn Doppelbrechungs-Index Reißfestigkeit Reißdehnung Feinheit (Denier) Eigenschaften des Vlies-Bahnmaterials Scheinbare Dichte Reißdehnung bei 150ºC Spannung unter 30% Dehnung bei 150ºC Nadel-Durchstich-Widerstand [X] Einhak-Widerstand [Y] Mittlerer Grad der Rauhigkeit Luft-Durchlässigkeit Abriebwiderstand Wertminderung in der Wärme % Eigenschaften des Formteils Flächen-Vergrößerungs-Verhältnis Differenz des Gewichts pro Fläche zwischen Seite und Boden Wärmebeständigkeit Formhaltevermögen Anmerkung: A/B in der Tabelle bedeutet, daß A ein Wert in der Längsrichtung der Vlies-Bahn und B der entsprechende Wert in der Querrichtung ist.

Beispiel-Gruppe B

In dieser Beispiel-Gruppe B wird das Vlies-Bahnmaterial- Zwischenprodukt aus dem oben beschriebenen Beispiel 3 der Beispiel-Gruppe A als Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukt der verschiedenen Beispiele eingesetzt, und verschiedene Vlies- Bahnmaterialien des YP-Typs werden unter Änderung der Bedingungen der Wärme-Behandlung hergestellt, z. B. des Wasser- Gehalts, der Temperatur, des Linien-Drucks der Druckwalze oder dergleichen.
Die Eigenschaften der Beispiele des zu dieser Beispiel- Gruppe B gehörenden Vlies-Bahnmaterials des YP-Typs und die zur Herstellung dieser Vlies-Bahnmaterialien notwendigen Bedingungen sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Wie in Tabelle 2 dargestellt ist, hat das Vlies-Bahnmaterial vom YP-Typ der Beispiele 7 bis 12 gemäß der vorliegenden Erfindung eine gute Verarbeitbarkeit bei der Formgebung infolge der großen Reißdehnung bei 150ºC, so daß sich diese Vlies-Bahnen gleichmäßig zu einem Formteil mit einem bis auf das Vierfache des entsprechenden ursprünglichen Teils vergrößerten Teil formen lassen. Das Verhältnis Y/X wird gemäß einer Erhöhung des Wasser-Gehalts von 3 auf 25% groß, und das Verhältnis der aneinander fixierten Filamente wird erhöht, so daß der mittlere Grad der Rauhigkeit klein wird und die Oberfläche der Vlies-Bahn glatter wird. Aus diesen Gründen sind die Vlies-Bahnmaterialien der Beispiele 7 bis 12 formbare Vlies-Bahnmaterialien mit einer Formungseigenschaft und einem Gebrauchswert, der die Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung hinreichend zu erfüllen vermag.
Das Vlies-Bahnmaterial des Bezugsbeispiels 13 wird unter Verwendung eines außerordentlich stark erhöhten Wasser- Gehalts hergestellt. In diesem Fall kann eine gleichmäßige Wärmebehandlung der Vlies-Bahn wegen des Siedens des Wassers im Einlaß der Trommel nicht durchgeführt werden, so daß eine durch unregelmäßige Wärmeschrumpfung der Filamente verursachte schlechte Dispersion der Filamente stattfindet. Aus diesem Grunde wird das Aussehen dieser Vlies-Bahn schlecht.
Auf der Grundlage dieses Ergebnisses der Beispiel-Gruppe B ist ersichtlich, daß zur Erzielung einer glatten Oberfläche, einer guten Formungseigenschaft und eines hervorragenden Gebrauchsverhaltens der Vlies-Bahn eine angemessene Menge auf das Vlies-Bahnmaterial zur Einwirkung gebracht werden muß. Tabelle 2 Beispiel Bedingungen der Wärmebehandlung im Filzkalander Anzahl der Wärmebehandlungen Wasser-Gehalt in dem Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukt Temperatur der Filztrommel Druck der Druckwalze (einseitig) Eigenschaften des Vlies-Bahnmaterials Scheinbare Dichte Reißdehnung bei 150ºC Spannung unter 30% Dehnung bei 150ºC Nadel-Durchstich-Widerstand [X] Einhak-Widerstand [Y] Mittlerer Grad der Rauhigkeit Luft-Durchlässigkeit Abriebwiderstand Wertminderung in der Wärme % Eigenschaften des Formteils Flächen-Vergrößerungs-Verhältnis Differenz des Gewichts pro Fläche zwischen Seite und Boden Wärmebeständigkeit Formhaltevermögen Anmerkung: A/B in der Tabelle bedeutet, daß A ein Wert in der Längsrichtung der Vlies-Bahn und B der entsprechende Wert in der Querrichtung ist. Tabelle 2 - Fortsetzung Beispiel Bezugsbeispiel 13 Bedingungen der Wärmebehandlung im Filzkalander Anzahl der Wärmebehandlungen Wasser-Gehalt in dem Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukt Temperatur der Filztrommel Druck der Druckwalze einseitig Eigenschaften des Vlies-Bahnmaterials Scheinbare Dichte Reißdehnung bei 150ºC Spannung unter 30% Dehnung bei 150ºC Nadel-Durchstich-Widerstand [X] Einhak-Widerstand [Y] Mittlerer Grad der Rauhigkeit Luft-Durchlässigkeit Abriebwiderstand Wertminderung in der Wärme % Eigenschaften des Formteils Flächen-Vergrößerungs-Verhältnis Differenz des Gewichts pro Fläche zwischen Seite und Boden Wärmebeständigkeit Formhaltevermögen Anmerkung: A/B in der Tabelle bedeutet, daß A ein Wert in der Längsrichtung der Vlies-Bahn und B der entsprechende Wert in der Querrichtung ist.

Beispiel-Gruppe C

Die zu dieser Beispiel-Gruppe C gehörenden Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukte werden nach einer Verfahrensweise ähnlich derjenigen hergestellt, die bei der Herstellung der zu der Beispiel-Gruppe A gehörenden Vlies-Bahnmaterialien angewandt wurde. In dieser Beispiel-Gruppe C werden zwei Beispiele für Vlies-Bahnmaterialien des YP-Typs und ein Bezugsbeispiel mit einem Gewicht pro Flächeneinheit von 250 g/m² hergestellt (in den Beispiel-Gruppen A und B werden Vlies-Bahnen mit einem Gewicht pro Flächeneinheit von 150 g/m² eingesetzt) unter Anwendung von Bedingungen des partiellen Heißpreßverklebens, z. B. der Temperatur der Prägewalze, die von denjenigen der Beispiel-Gruppen A und B verschieden waren.
Das heißt, ein Polyethylenterephthalat mit einer Grenzviskosität von 0,75, das 0,5% TiO&sub2; enthält, wird bei einer Temperatur von 295ºC und einer Extrusions-Rate von 1000 g/min mit Hilfe einer rechteckigen Spinndüse mit 1000 Löchern mit einem Durchmesser von 0,25 mm extrudiert. Eine aus der Spinndüse extrudierte Gruppe von Filamenten wird durch einen Hochgeschwindigkeits-Luftstrom verstreckt, der von einer Luftsaugvorrichtung ausgestoßen wird, die 800 mm direkt unterhalb der Spinndüse angeordnet ist, und auf einem Transportnetz gesammelt, um eine Vlies-Bahn mit einem Gewicht pro Flächeneinheit von 250 g/m² herzustellen.
Die Bahn wird mit Hilfe einer Heißprägeeinheit partiell heißpreßverklebt, die stromabwärts des Transportnetzes angeordnet ist und im wesentlichen die gleiche Konstruktion wie die in den Beispiel-Gruppen A und B verwendete Prägeeinheit hat, wodurch das vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukt hergestellt wird. Die Bedingungen in der Beispiel-Gruppe C, die sich von den Bedingungen in den Beispiel-Gruppen A und B unterscheiden, sind folgende:
Das Flächen-Verhältnis des Heißpreßverklebens beträgt 33%.
Die Oberflächen-Temperatur der oberen Prägewalze und der unteren Prägewalze beträgt 65ºC.
Der Linien-Druck zwischen der oberen Prägewalze und der unteren Prägewalze beträgt 35 kg/cm.
Die zum Sprühen verwendete Wasser-Menge beträgt 5 Gew.-%.
Die Geschwindigkeit der Verarbeitung der Vlies-Bahn beträgt 13 m/min.
Die Eigenschaften der zu dieser Beispiel-Gruppe C gehörenden Beispiele der Vlies-Bahnmaterialien des YP-Typs und die zur Herstellung dieser Vlies-Bahnmaterialien notwendigen Bedingungen sind in Tabelle 3 aufgeführt.
Wie aus Tabelle 3 hervorgeht, haben die Vlies-Bahnmaterialien des YP-Typs der Beispiele 14 und 15 infolge der hohen Reißdehnung bei 150ºC eine gute Verarbeitbarkelt beim Verformen, so daß die Vlies-Bahn gleichmäßig zu einem Formteil mit einem vergrößerten Teil verformt werden kann, das bis zu etwa viermal so groß ist wie das entsprechende ursprüngliche Teil. Der Wert der Gleichung Y - 4,5/X im Bereich des Nadel-Durchstich-Widerstandes über 1,2 kg beträgt 1,25 oder mehr, und das Verhältnis der aneinander befestigten Filamente in der Vlies-Bahn wird groß, so daß sich ein überlegenes Formhaltevermögen des Formteils erzielen läßt. Weiterhin haben diese Vlies-Bahnen gute Eigenschaften in bezug auf die Glätte der Oberfläche und den Abriebwiderstand und eine angemessene Luft-Durchlässigkeit.
Die Vlies-Bahn des Bezugsbeispiels 16 erleidet leicht Wertminderung durch Wärme, wie schon das Bezugsbeispiel 4 der Beispiel-Gruppe A, und aus diesem Grunde muß die Temperatur der Formgebung auf einen engen Bereich beschränkt werden.
Die Vlies-Bahnen der Beispiele 14 und 15 sind formbare Vlies-Bahnmaterialien mit der Formungseigenschaft und dem Gebrauchswert sind, die die Zielsetzung der vorliegenden Erfindung erfüllen. Tabelle 3 Beispiel Bezugsbsp. 16 Bedingungen für die Herstellung der Vliesbahn Spinngeschwindigkeit Kühlluft ohne Faser-Eigenschaften in der auf dem Transportnetz angeordneten Vliesbahn Doppelbrechungs-Index Reißfestigkeit Reißdehnung Feinheit (Denier) Eigenschaften des Vlies-Bahnmaterials Scheinbare Dichte Reißdehnung bei 150ºC Spannung unter 30% Dehnung bei 150ºC Nadel-Durchstich-Widerstand [X] Einhak-Widerstand [Y] Mittlerer Grad der Rauhigkeit Luft-Durchlässigkeit Abriebwiderstand Wertminderung in der Wärme % Eigenschaften des Formteils Flächen-Vergrößerungs-Verhältnis Differenz des Gewichts pro Fläche zwischen Seite und Boden Wärmebeständigkeit Formhaltevermögen Anmerkung: A/B in der Tabelle bedeutet, daß A ein Wert in der Längsrichtung der Vlies-Bahn und B der entsprechende Wert in der Querrichtung ist.

Beispiel-Gruppe D

In dieser Beispiel-Gruppe D werden 5 Beispiele des Vlies- Bahnmaterials vom YR-Typ gemäß der vorliegenden Erfindung und drei Bezugsbeispiele für dasselbe beschrieben.
Ein Polyethylenterephthalat mit einer Grenzviskosität von 0,75, das 0,5% TiO&sub2; enthält, wird bei einer Temperatur von 295ºC und einer Extrusions-Rate von 1000 g/min mit Hilfe einer rechteckigen Spinndüse mit 1000 Löchern mit einem Durchmesser von 0,25 mm extrudiert. Eine aus der Spinndüse extrudierte Gruppe von Filamenten wird durch einen Hochgeschwindigkeits-Luftstrom verstreckt, der von einer Luftsaugvorrichtung ausgestoßen wird, die 800 mm direkt unterhalb der Spinndüse angeordnet ist, und auf einem Transportnetz gesammelt, um eine Vlies-Bahn mit einem Gewicht pro Flächeneinheit von 150 g/m² herzustellen. In diesem Falle werden durch Veränderung der Spinngeschwindigkeit verschiedenartige Filamente erzeugt. Zwei Typen von Bahnen werden hergestellt: Der eine Bahn-Typ wird unter Einsatz von Kühlluft mit einer Temperatur von 10ºC hergestellt, die aus einer Kühlkammer herausgeblasen wird, die beiderseits der Filament-Gruppe angeordnet ist, wie in Fig. 3 dargestellt ist; der andere Bahn-Typ wird ohne Kühlluft erzeugt. In dieser Beispiel-Gruppe beträgt die Länge L der Kühlluft- Ausblaszone 70 mm, der Blaswinkel R ist 35º, und die Geschwindigkeit der Kühlluft beträgt 0,8 m/s.
Die Bahn wird mit Hilfe einer Heißprägeeinheit partiell heißpreßverklebt, die stromabwärts des Transportnetzes angeordnet ist und aus einer oberen Walze mit einem konvexkonkaven Muster auf ihrer Oberfläche und einer unteren Walze mit einer glatten Oberfläche besteht, wodurch ein Vlies- Bahnmaterial-Zwischenprodukt gebildet wird. Die Flächeneinheit des konvexen Teils der oberen Prägewalze beträgt 2 mm², das Flächenverhältnis des partiellen Heißklebens beträgt 14%, die Oberflächen-Temperatur der oberen Prägewalze und der unteren glatten Walze beträgt 90ºC, und der Linien-Druck zwischen der oberen Prägewalze und der unteren glatten Walze beträgt 30 kg/cm.
Als nächstes wird das Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukt in ein Bad mit heißem Wasser mit einer Temperatur von 85ºC getaucht, während eine Voreilung des Vlies-Bahnmaterial- Zwischenprodukts von 35% durch Einstellen der Spannung des Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukts und der Geschwindigkeit der Einspeisung des Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukts in das Bad mit heißem Wasser aufrechterhalten wird. Das in dem Bad mit heißem Wasser geschrumpfte Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukt wird mit einem Paar Gummi-Walzen abgequetscht, um das Wasser zu entfernen, und mit einer Geschwindigkeit von 5 m/min unter Einsatz eines Filzkalanders mit einer auf 130ºC erhitzten Trommel mit einem Durchmesser von 1800 mm getrocknet.
Das Vlies-Bahnmaterial von Bezugsbeispiel 23 ist ein Vlies- Bahnmaterial, das mit einer Temperatur der oberen Prägewalze 235ºC partiell heißpreßverklebt wurde, da dieses Vlies- Bahnmaterial nicht bei 90ºC heißpreßverklebt werden kann. Das Vlies-Bahnmaterial von Bezugsbeispiel 24 wird unter Verwendung des gleichen Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukts wie in Beispiel 18 und durch Einwirkung einer Behandlung mit trockener Wärme von 30 s auf einer Nadelrahmenspannmaschine unter Schrumpfung von 30% in der Längsrichtung und 35% in der Querrichtung hergestellt.
Die Eigenschaften der Beispiele der nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellten Vlies-Bahnmaterialien und die Eigenschaften der Bezugsbeispiele sind in der Tabelle 4 aufgeführt.
Wie in Tabelle 4 dargestellt ist, hat das Vlies-Bahnmaterial vom YR-Typ der Beispiele 17 bis 21 gemäß der vorliegenden Erfindung eine gute Verarbeitbarkeit bei der Formgebung infolge einer extrem hohen Reißdehnung bei 150ºC, so daß das Vlies-Bahnmaterial gleichmäßig zu einem Formteil geformt werden kann, das einen vergrößerten Teil bis zum etwa Fünfoder Sechsfachen des ursprünglichen Teils hat. Da der Wert der Gleichung Y - 4,5/X im Bereich des Nadel-Durchstich- Widerstandes über 1,2 kg 1,25 oder mehr beträgt, ist das Formhaltevermögen des Formteils extrem überragend. Weiterhin haben, unter dem Gesichtspunkt des Gebrauchsverhaltens der Vlies-Bahn, diese Vlies-Bahnen einen guten Abriebwiderstand, eine Biegerückstellfähigkeit, die sie befähigt, wiederholte Biegevorgänge auszuhalten, sowie eine angemessene Luft- Durchlässigkeit.
Das Vlies-Bahnmaterial des Bezugsbeispiels 22 erleidet leicht eine Wertminderung durch Wärme, und aus diesem Grunde muß die Temperatur bei der Formgebung auf einen engen Bereich begrenzt werden.
Das Vlies-Bahnmaterial des Bezugsbeispiels 23 läßt sich nicht durch Wärmeeinwirkung schrumpfen, und eine durch Wärme verursachte Änderung der Kennwerte findet nicht statt. Aus diesem Grunde ist die Reißdehnung dieses Vlies-Bahnmaterials bei 150ºC klein, und die Verarbeitbarkeit bei der Formgebung ist schlecht. Da weiterhin der Wert der Gleichung Y - 4,5/X im Bereich des Nadel-Durchstich-Widerstandes über 1,2 kg klein ist, ist das Formhaltevermögen unbefriedigend.
Da das Vlies-Bahnmaterial des Bezugsbeispiels 24 eine hohe Reißdehnung bei 150ºC hat, kann dieses Vlies-Bahnmaterial zu einem Formteil geformt werden können, das einen vergrößerten Teil bis zum etwa Dreifachen des entsprechenden
ursprünglichen Teils hat. Da jedoch der Wert der Gleichung Y - 4,5/X im Bereich des Nadel-Durchstich-Widerstandes über 1,2 kg kleiner als 1,25 ist, ist das Formhaltevermögen dieses dieses Vlies-Bahnmaterials schlecht, und der Abrieb- Widerstand ist unbefriedigend.
Aus der Tabelle 4 geht hervor, daß die Vlies-Bahnen vom YR-Typ der Beispiele 17 bis 21 gemäß der vorliegenden Erfindung formbare Vlies-Bahnmaterialien mit der Formungseigenschaft und dem Gebrauchswert sind, die die Zielsetzung der vorliegenden Erfindung erfüllen, daß jedoch die Vlies- Bahnen der Bezugsbeispiele 22 bis 24 eine schlechte Formungseigenschaft bzw. einen minderen Gebrauchswert haben. Tabelle 4 Beispiel Bedingungen für die Herstellung der Vliesbahn Spinngeschwindigkeit Kühlluft ohne mit Faser-Eigenschaften in der auf dem Transportnetz angeordneten Vliesbahn Doppelbrechungs-Index Reißfestigkeit Reißdehnung Feinheit (Denier) Eigenschaften des Vlies-Bahnmaterials Gewicht pro Fläche Scheinbare Dichte Reißdehnung bei 150ºC Spannung unter 30% Dehnung bei 150ºC Nadel-Durchstich-Widerstand [X] Einhak-Widerstand [Y] Biegerückstell-Verhältnis Luft-Durchlässigkeit Abriebwiderstand Grad Wertminderung in der Wärme % Eigenschaften des Formteils Flächen-Vergrößerungs-Verhältnis Differenz des Gewichts pro Fläche zwischen Seite und Boden Wärmebeständigkeit Formhaltevermögen Anmerkung: A/B in der Tabelle bedeutet, daß A ein Wert in der Längsrichtung der Vlies-Bahn und B der entsprechende Wert in der Querrichtung ist. Tabelle 4 - Fortsetzung Beispiel Bezugsbeispiel Bedingungen für die Herstellung der Vliesbahn Spinngeschwindigkeit Kühlluft mit ohne ihne Faser-Eigenschaften in der auf dem Transportnetz angeordneten Vliesbahn Doppelbrechungs-Index Reißfestigkeit Reißdehnung Feinheit (Denier) Eigenschaften des Vlies-Bahnmaterials Gewicht pro Fläche Scheinbare Dichte Reißdehnung bei 150ºC Spannung unter 30% Dehnung bei 150ºC Nadel-Durchstich-Widerstand [X] Einhak-Widerstand [Y] Biegerückstell-Verhältnis Luft-Durchlässigkeit Abriebwiderstand Grad Wertminderung in der Wärme % Eigenschaften des Formteils Flächen-Vergrößerungs-Verhältnis Differenz des Gewichts pro Fläche zwischen Seite und Boden Wärmebeständigkeit Formhaltevermögen Anmerkung: A/B in der Tabelle bedeutet, daß A ein Wert in der Längsrichtung der Vlies-Bahn und B der entsprechende Wert in der Querrichtung ist.

Beispiel-Gruppe E

In dieser Beispiel-Gruppe E werden die gleichen Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukte wie in der Beispiel-Gruppe D verwendet, und verschiedene Vlies-Bahnmaterialien des YR-Typs werden durch Änderung des Gewichts pro Flächeneinheit und drei Bedingungen der Wärmebehandlung hergestellt.
Ein Polyethylenterephthalat mit einer Grenzviskosität von 0,75, das 0,5% TiO&sub2; enthält, wird bei einer Temperatur von 295ºC und einer Extrusions-Rate von 1000 g/min mit Hilfe einer rechteckigen Spinndüse mit 1000 Löchern mit einem Durchmesser von 0,25 mm extrudiert. Eine aus der Spinndüse extrudierte Gruppe von Filamenten wird durch einen Hochgeschwindigkeits-Luftstrom verstreckt, der von einer Luftsaugvorrichtung ausgestoßen wird, die 800 mm direkt unterhalb der Spinndüse angeordnet ist, und auf einem Transportnetz gesammelt, um eine Vlies-Bahn mit einem Gewicht pro Flächeneinheit von 250 g/m² herzustellen.
Die Bahn wird mit Hilfe einer Heißprägeeinheit partiell heißpreßverklebt, die stromabwärts des Transportnetzes angeordnet ist und aus einer oberen Walze mit einem konvexkonkaven Muster auf ihrer Oberfläche und einer unteren Walze mit einer glatten Oberfläche besteht, wodurch ein Vlies- Bahnmaterial-Zwischenprodukt gebildet wird. Die Flächeneinheit des konvexen Teils der oberen Prägewalze beträgt 2 mm², das Flächenverhältnis des partiellen Heißklebens beträgt 14%, die Oberflächen-Temperatur der oberen Prägewalze und der unteren glatten Walze beträgt 95ºC, und der Linien-Druck zwischen der oberen Prägewalze und der unteren glatten Walze betragt 30 kg/cm.
Als nächstes wird das Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukt in ein Bad mit heißem Wasser getaucht, während eine Spannung des Vlies-Bahnmaterials so eingestellt wurde, daß sie ein wie folgt definiertes voreingestelltes Flächenverhältnis bewirkt:
Voreingestelltes Flächenverhältnis = Fläche der Vlies-Bahn nach der Wärmebehandlung/Fläche der Vlies-Bahn nach der Wärmebehandlung · 100
Die Eigenschaften der zu dieser Beispiel-Gruppe E gehörenden Beispiele der Vlies-Bahnmaterialien des YR-Typs und die zur Herstellung dieser Vlies-Bahnmaterialien notwendigen Bedingungen sind in Tabelle 5 aufgeführt.
Wie aus Tabelle 5 hervorgeht, haben die Vlies-Bahnmaterialien des YR-Typs der Beispiele 25 bis 27 infolge einer extrem hohen Reißdehnung bei 150ºC eine gute Verarbeitbarkeit bei der Formgebung, so daß die Vlies-Bahn gleichmäßig zu einem Formteil mit einem vergrößerten Teil verformt werden kann, das bis zu etwa fünfmal so groß ist wie das
entsprechende ursprüngliche Teil. Da der Wert der Gleichung Y - 4,5/X im Bereich des Nadel-Durchstich-Widerstandes über 1,2 kg 1,25 oder mehr beträgt, ist das Formhaltevermögen des Formteils ein überlegenes. Wenn der Wert des voreingestellten Flächenverhältnisses kleiner gemacht wird, so daß die Schrumpfung der Vlies-Bahn in der Wärme groß wird, werden die Verarbeitbarkeit bei der Formgebung und das Formhaltevermögen sehr gut.
Da das Vlies-Bahnmaterial des Bezugsbeispiels 28 mit einem hohen Wert des voreingestellten Flächenverhältnisses hergestellt wird, was eine niedrige Schrumpfung in der Wärme verursacht, wird der Wert der Gleichung Y - 4,5/X im Bereich des Nadel-Durchstich-Widerstandes über 1,2 kg kleiner als 1,25, und damit wird das Formhaltevermögen schlecht. Weiterhin sind der Abriebwiderstand und die Biegerückstellfähigkeit dieses Vlies-Bahnmaterials unbefriedigend.
Wie oben beschrieben wurde, läßt sich das formbare Vlies- Bahnmaterial mit Überlegenen Formgebungs-Eigenschaften und überlegenem Gebrauchsverhalten durch Anwendung der Wärme- Behandlung zum Schrumpfen der Vlies-Bahnmaterialien des YR-Typs dann erhalten, wenn das voreingestellte Flächenverhältnis zwischen 10% und 60% liegt. Tabelle 5 Beispiel Bezugsbsp. 28 Bedingungen der Wärme-Behandlung Temperatur Verarbeitungsgeschwindigkeit Voreingestelltes Flächenverhältnis Eigenschaften des Vlies-Bahnmaterials Gewicht pro Fläche Scheinbare Dichte Reißdehnung bei 150ºC Spannung unter 30% Dehnung bei 150ºC Nadel-Durchstich-Widerstand [X] Einhak-Widerstand [Y] Biegerückstell-Verhältnis Luft-Durchlässigkeit Abriebwiderstand Grad Wertminderung in der Wärme % Eigenschaften des Formteils Flächen-Vergrößerungs-Verhältnis Differenz des Gewichts pro Fläche zwischen Seite und Boden Wärmebeständigkeit Formhaltevermögen Anmerkung: A/B in der Tabelle bedeutet, daß A ein Wert in der Längsrichtung der Vlies-Bahn und B der entsprechende Wert in der Querrichtung ist.

Claims

1. Formbares Vlies-Bahnmaterial, aufgebaut aus Filamenten der Polyester-Gruppe und mit einer scheinbaren Dichte zwischen 0,25 g/cm³ und 0,80 g/cm³ und einer Reißdehnung von 100% oder mehr bei 150ºC, dadurch gekennzeichnet, daß die Beziehung zwischen dem Wert des Einhak-Widerstandes Y und dem Wert des Nadel-Durchstichwiderstandes X des formbaren Vlies-Bahnmaterial die nachstehenden Gleichungen (1) oder (2) erfüllt:

Y/X ≥ 5,0 ...(1),

worin 0 < X ≤ 1,2

Y - 4,5/X > 1,25 ...(2),

worin X > 1,2.

2. Formbares Vlies-Bahnmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung bei einer Dehnung des Vlies-Bahnmaterials von 30% bei 150ºC 50 kg/cm² oder weniger beträgt.

3. Formbares Vlies-Bahnmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feinheit des Polyester-Filaments zwischen 0,022 tex (0,2 den) und 2,22 tex (20.0 den) beträgt.

4. Formbares Vlies-Bahnmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht pro Flächeneinheit des Vlies-Bahnmaterials zwischen 15 g/m² und 600 g/m² liegt.

5. Formbares Vlies-Bahnmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Grad der Rauhigkeit wenigstens einer Oberfläche des Vlies-Bahnmaterials 100 um oder weniger beträgt.

6. Formbares Vlies-Bahnmaterial nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Grad der Rauhigkeit wenigstens einer Oberfläche des Vlies-Bahnmaterials zwischen 25 um und 70 um liegt.

7. Formbares Vlies-Bahnmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies-Bahnmaterial eine Mehrzahl kleiner konkaver Teilbereiche auf wenigstens einer seiner Oberflächen umfaßt und das Flächen-Verhältnis der Gesamt-Fläche der konkaven Teilbereiche zu der entsprechenden gesamten Fläche der Oberfläche zwischen 5% und 50% liegt.

8. Formbares Vlies-Bahnmaterial nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies-Bahnmaterial eine Mehrzahl kleiner konkaver Teilbereiche auf wenigstens einer seiner Oberflächen umfaßt und die Fläche eines konkaven Teilbereichs 0,01 mm² bis 5,00 mm² beträgt und die Tiefe der konkaven Teilbereiche von der Oberfläche des Vlies- Bahnmaterials wenigstens 20% der Dicke des Vlies-Bahnmaterials beträgt.

9. Verfahren zur Herstellung eines formbaren Vlies-Bahnmaterials, worin eine aus Filamenten der Polyester- Gruppe aufgebaute Vlies-Bahn einer Reißdehnung von 100% oder mehr bei 24ºC und einem Doppelbrechungs-Index zwischen 10·10&supmin;³ und 70·10&supmin;³ auf einem Transportnetz durch Strecken einer Gruppe von Filamenten gebildet wird, die aus Spinndüsen mittels eines Hochgeschwindigkeits-Luftstroms extrudiert werden, wobei die Vlies-Bahn mittels einer erhitzten Prägewalze mit einer Mehrzahl konvexer Teilbereiche teilweise heißpreßverklebt ist, deren Oberflächen-Temperatur zwischen der (Temperatur der Phasenumwandlung zweiter Ordnung -30ºC) und der (Temperatur der Phasenumwandlung zweiter Ordnung +30ºC) gehalten wird, um ein Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukt herzustellen, und Wasser auf dieses Vlies-Bahnmaterial- Zwischenprodukt zur Einwirkung gebracht wird und dann dieses Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukt bei einer Temperatur zwischen der (Temperatur der Phasenumwandlung zweiter Ordnung) und dem (Schmelzpunkt -60ºC) wärmebehandelt wird, wobei die durch die Wärme verursachte Flächen-Schrumpfung des Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukts dadurch gesteuert wird, daß das Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukt von beiden Seiten gehalten wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, worin die Menge des auf das Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukt zur Einwirkung zu bringenden Wassers zwischen 1 Gew.-% und 30 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Vlies-Bahnmaterials beträgt.

11. Verfahren nach Anspruch 9, worin das Vlies-Bahnmaterial- Zwischenprodukt mittels eines Filzkalanders wärmebehandelt wird.

12. Verfahren zur Herstellung eines formbaren Vlies-Bahnmaterials, worin eine aus Filamenten der Polyester- Gruppe aufgebaute Vlies-Bahn einer Reißdehnung von 100% oder mehr bei 24ºC und einem Doppelbrechungs-Index zwischen 10·10&supmin;³ und 70·10&supmin;³ auf einem Transportnetz durch Strecken einer Gruppe von Filamenten gebildet wird, die aus Spinndüsen mittels eines Hochgeschwindigkeits-Luftstroms extrudiert werden, wobei die Vlies-Bahn mittels einer erhitzten Prägewalze mit einer Mehrzahl konvexer Teilbereiche teilweise heißpreßverklebt ist, deren Oberflächen-Temperatur zwischen der (Temperatur der Phasenumwandlung zweiter Ordnung) und der (Temperatur der Phasenumwandlung zweiter Ordnung +50ºC) gehalten wird, um ein Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukt herzustellen, und dieses Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukt bei einer Temperatur zwischen der (Temperatur der Phasenumwandlung zweiter Ordnung) und dem (Schmelzpunkt -60ºC) wärmebehandelt wird, wobei man das Vlies- Bahnmaterial-Zwischenprodukt durch die Einwirkung der Hitze von Wasserdampf oder siedendem Wasser schrumpfen läßt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, worin das Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukt in solcher Weise wärmebehandelt wird, daß das Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukt zu einem geschrumpften Vlies-Bahnmaterial mit einer Fläche zwischen 10% und 60% des Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukts schrumpft.

14. Verfahren nach Anspruch 12, worin das Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukt in siedendem Wasser wärmebehandelt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 12, worin das Vlies-Bahnmaterial-Zwischenprodukt durch Dampf wärmebehandelt wird.