DE3833705C2 - Verfahren zur Herstellung eines atmungsaktiven wasserdichten einheitlichen Bahnmaterials - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines atmungsaktiven wasserdichten einheitlichen BahnmaterialsInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
eines atmungsaktiven wasserdichten einheitlichen Bahnmaterials
aus einem Polymerisatmaterial und einem Füllstoff, bei dem
eine Bahn aus Polymerisatmaterial vorgesehen wird, die beim
Recken in einer ersten und in einer zweiten Richtung mikroporös
gemacht und mit einem flüssigen Füllstoff beschichtet wird, der
in die Poren des Polymerisatmaterials eindringt und in einen
verhältnismäßig festen Zustand überführt wird. Dieses Verfahren
ist aus der US-PS 46 13 544 bekanntgeworden.
Während der Entwicklung von Regenschutzbekleidung hat man Materialien
wie das sogenannte "Öltuch" (durch Imprägnieren mit
Öl wasserdicht gemachter Stoff), mit einem hydrophoben Polymerisat
wie Polyurethan oder Polyvinylchlorid beschichtete oder
imprägnierte Stoffe sowie Kunststoffolien bspw. aus Polyvinylchlorid
oder Polyethylen verwendet. Diese Materialien lassen
jedoch größtenteils ein Verdunsten von Schweiß nicht zu.
Mit hydrophoben Flüssigkeiten oder Polymerisaten wie Silikon-
oder Fluorkohlenstoff-Ölen oder -Harzen behandelte Stoffe erlauben
zwar bekanntermaßen das Verdunsten von Schweiß, aber
auch den Durchgang von Wasser, wenn sie gerieben, berührt oder
sonstwie kontaktiert oder gefaltet werden.
Die US-PS 41 94 041 (Gore u. a.) steht für eine Anzahl von Patentschriften,
die Beschichtungen oder Laminate beschreiben,
aus denen sich angeblich wasserdichte und bei Berührung wassersperrende
sowie atmungsaktive Artikel herstellen lassen. Die
angegebene Patentschrift beschreibt einen Schichtartikel zur
Verwendung für wasserdichte Bekleidung oder Zelte, der mindestens
zwei Schichten aufweist, nämlich eine innere durchgehende
hydrophile Schicht, die den Wasserdurchgang erlaubt, den
Durchgang von oberflächenaktiven Stoffen und Verunreinigungen,
wie sie im Schweiß auftreten, verhindert und gegenüber einer
durch Druck verursachten Strömung von flüssigem Wasser im wesentlichen
resistent ist, sowie eine hydrophobe Schicht, die
den Durchgang von Wasserdampf zuläßt. Diese hydrophobe Schicht
besteht vorzugsweise aus wasserdichtem Polytetrafluorethylen
(PTFE) oder Polypropylen mit Mikroporen, die den Durchgang von
Wasserdampf erlauben. Dabei durchtritt der Wasserdampf erst die
hydrophile und dann die Poren der porösen hydrophoben Schicht.
Es werden verschiedene Verfahren zum Aneinanderfügen der
Schichten vorgeschlagen, darunter das Anwenden von hydraulischem
Druck, unter dem das hydrophile Polymerisat in die Hohlräume
an der Oberfläche der hydrophoben Schicht eindringen
soll.
Die US-PS 44 43 511 (Waren u. a.) offenbart einen dem der US-PS
41 94 041 ähnlichen Schichtartikel, der jedoch aus einer atmungsaktiven
ersten Schicht aus PTFE, die mechanisch mindestens
etwa 5% über ihre Bruchfestigkeit ("yield point") gereckt worden
ist und eine Oberflächenschicht aus einem elastomeren
hydrophilen Material aufweist, die eingriffsmäßig mit der Oberfläche
der ersten Schicht versperrt ist. Diese Versperrung wird
angeblich durch ein Einfließenlassen des hydrophilen elastomeren
Materials in die Schicht des hydrophoben Materials und
nachfolgendes Verfestigen des ersten hervorgerufen.
Während diese Patentschriften einige der der Fachwelt bekannten
Probleme gelöst haben, erfordern sie ein Laminieren und führen
ihrerseits zu Schwierigkeiten - bspw. das Offenliegen einer empfindlichen
hydrophilen Schicht, die abgerieben werden und sich
ablösen kann, sowie einer porösen hydrophoben Oberfläche, die
anfällig für Verschmutzung ist.
Ein signifikanter Fortschritt dieser Technik, mit dem sich die
vorgenannten Schwierigkeiten überwinden lassen, ist in der bereits genannten US-PS
46 13 544 (Burleigh) offenbart. Diese Patentschrift beschreibt
wasserdichte, für Wasserdampf durchlässige und einheitliche,
d. h. nicht laminierte und in einer durchgehenden
Dicke vorliegende Bahnmaterialien, die für die Herstellung von
Bekleidungsstücken, Zelten und Artikeln wie Rucksäcke hervorragend
geeignet sind; sie vereinen eine außergewöhnliche Dauerhaftigkeit
mit sehr guten Griff- und Falleigenschaften. Diese
Materialien stellt man her, indem man gereckte mikroporöse
Folien mit einem hydrophilen Material oder einem Vorläufer
hierfür beschichtet, das verfestigt und die Poren der mikroporösen
Folie ausfüllt.
Nach dem Verfahren der US-PS 46 13 544 erhält man qualitativ
hochwertige wasserdichte Materialien. Die so hergestellten Materialien
zeigen jedoch bei den typischerweise vorliegenden
Dicken nicht die Stabilität der Abmessungen und die Festigkeit,
die für eine einfache Herstellung bei höheren Temperaturen oder
unter dem Maschinenzug, wie sie beim Folientransport und Härten
des hydrophilen Materials bei der Fertigung auftreten, ausreichen.
Dies liegt teilweise daran, daß mikroporöse Folien im
allgemeinen thermisch leicht instabil sind und daher bei Erwärmung
schrumpfen. Weiterhin reißen mikroporöse Folien sehr
leicht, so daß es schwierig ist, das hydrophile Material aufzubringen
und die Mikroporen der mikroporösen Folie zu füllen,
ohne die Folie zu beschädigen. Daher wird bei der Durchführung
des Verfahrens der US-PS 46 13 544 die mikroporöse Folie oft
gemeinsam mit einer Stütz- oder Trägerfolie bearbeitet, die sie
bei der Bearbeitung stabilisieren und schützen soll. Das hydrophile
Material wird dann auf die abgestützte mikroporöse Folie
entsprechend der US-PS 46 13 544 aufgetragen und ggf. auch eine
Schicht Tuchmaterial oder Stoff aufgebracht; erst danach nimmt
man die Stütz- bzw. Trägerfolie ab.
Wie einzusehen ist, erhöht die Verwendung einer solchen Stütz-
oder Trägerfolie zum Schutz der mikroporösen Folie die Schrittanzahl
und senkt damit den Wirkungsgrad der Verarbeitung. Weiterhin
erfolgen bei der Verwendung einer solchen Stütz- oder
Trägerfolie die Herstellung der mikroporösen Folie und das Zusammenführen
des hydrophilen Materials mit dieser in separaten
Verfahrensschritten unter Verwendung getrennter Anlagenteile,
so daß auch deswegen der Wirkungsgrad des Verfahrens insgesamt
geringer als erwünscht ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes
Verfahren derart zu gestalten, daß sich die mikroporöse Bahn
oder Folie effizienter ausbilden läßt, wobei eine gleichmäßigere
Verteilung des hydrophilen Materials über die mikroporöse
Struktur der Bahn oder Folie insgesamt angestrebt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im
Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausge
staltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen heraus
gestellt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des Bahnmaterials,
bei dem eine Stütz- oder Trägerfolie nicht erforderlich ist, bringt einen
erheblichen Fortschritt der Technik mit sich, indem sich die mikroporöse
Bahn in einer einzigen Fertigungsstraße ausbilden, mit dem hydrophilen
Füllstoff versehen und ggf. auf ein Tuchmaterial auflaminieren und daher
das Verfahren stark vereinfachen läßt.
Bei den zur vorliegenden Erfindung
führenden Arbeiten hat sich ergeben, daß sich eine
erheblich bessere Verfahrensweise erreichen läßt, wenn man das
hydrophile Material nach einer ersten Reckung in
Längsrichtung aufbringt und die Folie erst nach dem Auftragen des hydrophilen
Materials in Querrichtung reckt. Diese neuartige Behandlung erlaubt,
die mikroporöse Folie ohne Anwendung einer Stütz- oder
Trägerfolie mit dem hydrophilen Material zu versehen. Weiterhin
verbessert die Schmierwirkung, die das hydrophile Material vor
dem Querrecken ausübt, die Reckbarkeit der mikroporösen Folie
in Querrichtung, und es wird weniger hydrophiles Material benötigt
als nach dem Stand der Technik. Ein weiterer überraschender
Nutzen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß das
hydrophile Material sich gleichmäßiger über die mikroporöse
Struktur der Folie insgesamt verteilt, so daß man eine durchgehende
glatte Oberfläche erhält, die sich ggf. leichter auf
einen Tuchstoff auflaminieren läßt.
Obgleich die vorliegende Erfindung besonders geeignet ist für
die Herstellung von atmungsaktiven wasserdichten Bahnmaterialien,
läßt sie sich zur Herstellung einer Vielzahl einheitlicher
Bahnmaterialien aus einem Polymerisatmaterial und einem
Füllstoff anwenden, indem man
- (1) eine Bahn aus einem Polymerisatmaterial vorsieht, das beim Recken mikroporös werden kann,
- (2) die Polymerisatbahn in einer ersten Richtung reckt, um sie mindestens teilweise mikroporös zu machen,
- (3) die Polymerisatbahn mit einem flüssigen Füllstoff beschichtet, der in die Mikroporen der Bahn eindringen kann,
- (4) die beschichtete Polymerisatbahn in einer zweiten Richtung reckt, um sie noch stärker mikroporös zu machen, wobei der flüssige Füllstoff in die Mikroporen der Bahn eindringt, und
- (5) den flüssigen Füllstoff aus dem flüssigen in einen verhältnismäßig festen Zustand überführt.
In der im Schritt (1) und sonst ebenfalls vorausgesetzten Bedeutung
soll der Ausdruck "Polymerisatmaterial, das beim Recken
mikroporös werden kann", nicht nur Polymerisatmaterialien umfassen,
die anfänglich im wesentlichen nichtporös sind und beim
Recken eine erhebliche Mikroporosität annehmen, sondern auch
Materialien, die bereits eine gewisse Mikroporosität aufweisen,
die durch Recken zunimmt.
Die erfindungsgemäßen einheitlichen Bahnmaterialien verhindern
daher auch in sehr geringen Dicken (bspw. etwa 7 µm bis etwa 125 µm)
den Durchgang von Wasser und anderen Flüssigkeiten, auch
wenn diese mit erheblicher Kraft (bspw. in einem Regenguß) auf
sie auftreffen. Diese einheitlichen Bahnmaterialen sind wasserdicht,
aber auch für Wasserdampf sehr durchlässig, indem sie
sich mit einem Aufbau erstellen lassen, der den Durchgang und
damit ein Verdunsten von Schweißfeuchtigkeit mit einer so hohen
Geschwindigkeit erlaubt, daß die Haut des Trägers eines dieses
Bahnmaterial enthaltenden Bekleidungsstücks bei normaler Benutzung
trocken bleibt. Verunreinigungen aus dem Schweiß, die ansonsten
Leckstellen im Bahnmaterial erzeugen würden, können die
erfindungsgemäßen Bahnmaterialien nicht verschmutzen. Da sie
einheitlich sind, sind sie auch gegen einen Verlust ihrer Wasserdichtigkeit
und ihrer Durchlässigkeit für Wasserdampf durch
Abrieb und Verschleiß resistent, da ihre Eigenschaften über die
gesamte Dicke gleichmäßig vorliegen; die Materialien sind weder
laminiert oder sonstwie geschichtet aufgebaut, um diese Eigenschaften
zu erreichen.
Die erfindungsgemäßen wasserdichten und für Wasserdampf durchlässigen
einheitlichen Bahnmaterialien weisen eine mikroporöse
Matrix (Grundmaterial) mit Poren auf, die über deren gesamte
Dicke durchgehende und an den gegenüberliegenden Oberflächen
mündende Kanäle bilden. Diese Kanäle sind ausreichend mit einem
für Wasserdampf durchlässigen, aber für flüssiges Wasser undurchdringlichen
hydrophilen Material gefüllt, so daß sie Wasser
und andere Flüssigkeiten sperren, aber Wasserdampf hindurchlassen.
Während die einheitlichen Bahnmaterialien sich
ohne Verlust an Wasserdichtigkeit auf unterschiedliche Durchlässigkeiten
für Wasserdampf auslegen lassen, ist eine Wasserdampfdurchlässigkeit
(MVTR) von mindestens 1000 g/m² pro 24 h
bevorzugt. Der MVTR-Wert läßt sich ohne Schwächung des Bahnmaterials
auf 2000 g/m² und mehr erhöhen. Für die Zwecke der
vorliegenden Erfindung wurden diese und alle anderen hier angegebenen
MVTR-Werte nach dem in der US-PS 46 13 544 erläuterten
MVTR-Test bestimmt (sog. "Inverted Cup"-Test).
Der hier benutzte Ausdruck "wasserdicht" soll Bahnmaterialien
beschreiben, die den Durchgang von flüssigen Wasser durch Kapillarwirkung
und unter unterschiedlichen natürlichen atmosphärischen
Bedingungen (bspw. eine Strömung unter Druck, wie sie
in einem Sturmregen auftreten kann) verhindern können. Mit "für
Wasserdampf (bzw. Feuchtigkeitsdampf) durchlässig" sind Materialien
gemeint, die den Durchgang von Wasserdampf unmittelbar,
nicht aber den Durchgang von flüssigem Wasser erlauben. Der
Ausdruck "hydrophil" soll Stoffe (üblicherweise Polymerisate)
beschreiben, die Wasser in erheblicher Menge (typischerweise
mehr als 10 Vol.-%) absorbieren können.
Die Fig. 1 zeigt schaubildlich eine derzeit bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
Die Fig. 2A ist eine Photographie (Vergrößerung 5000×) des
Oberflächengefüges einer nach Beispiel 3 hergestellten Polyethylenbahn
vor dem Recken in Längsrichtung, vor dem Beschichten mit
dem flüssigen Polyurethan-Vorläufermaterial und
vor dem Recken in Querrichtung.
Fig. 2B ist eine stark vergrößerte Photographie des Oberflächengefüges
der Polyethylenbahn der Fig. 2A als Querschnitt.
Die linke Hälfte der Photographie ist 600× vergrößert, ein Teil
der linken Hälfte (durch die kleine rechteckige Umrahmung gekennzeichnet)
6000× vergrößert als rechte Hälfte des Gefügebildes
dargestellt, um weitere Einzelheiten des Innengefüges der
Polyethylenbahn zu zeigen.
Die Fig. 2C ist ein perspektivisches Mikrogefügebild der Oberfläche
und Kante der Polyethylenbahn der Fig. 2A (Vergrößerung
350×).
Die Fig. 3A ist ein photographisches Mikrogefügebild (Vergrößerung
5000×) der Oberflächenstruktur einer nach Beispiel 3
hergestellten Polyethylenbahn nach dem Recken in Längsrichtung,
aber vor dem Beschichten mit dem flüssigen Polyurethan-Vorläufermaterial
oder dem Recken in Querrichtung. In dieser und in
den Fig. 3B und 3C ist die durch das Recken der Polyethylenbahn
in Längsrichtung erzeugte mikroporöse Struktur deutlich zu
erkennen.
Die Fig. 3B ist ein photographisches Mikrogefügebild der Innenstruktur
der Polyethylenbahn der Fig. 3A als Querschnitt.
Die linke Hälfte ist 1000× vergrößert, ein Teil der linken
Hälfte (durch die kleine rechteckige Umrahmung gekennzeichnet)
10 000× vergrößert in der rechten Hälfte der Figur dargestellt,
um weitere Einzelheiten des Innengefüges der Polyethylenbahn zu
zeigen.
Die Fig. 3C ist ein perspektivisches Mikrogefügebild der Oberfläche
und der Kante der Polyethylenbahn der Fig. 3A (Vergrößerung
750×).
Die Fig. 4A ist ein Mikrogefügebild (Vergrößerung 5000×) der
Oberflächenstruktur einer nach Beispiel 3 hergestellten Polyethylenbahn
nach dem Recken in Längsrichtung und nach dem Beschichten
mit dem flüssigen Polyurethan-Vorläufermaterial, aber
vor dem Recken in Querrichtung. In dieser und in den Fig. 4B
und 4C ist das Eindringen des flüssigen Polyurethan-Vorläufermaterials
deutlich zu erkennen.
Fig. 4B ist ein photographisches Mikrogefügebild der Innenstruktur
der beschichteten Polyethylenbahn der Fig. 4A im Querschnitt.
Die linke Hälfte des Gefügebildes ist 1000× vergrößert,
ein Teil der linken Hälfte (durch die kleine rechteckige
Umrahmung gekennzeichnet) 10 000× vergrößert in der rechten
Hälfte der Figur dargestellt, um weitere Einzelheiten der Innenstruktur
der beschichteten Polyethylenbahn zu zeigen.
Die Fig. 4C ist ein perspektivisches Mikrogefügebild der Oberfläche
und Kante der beschichteten Polyethylenbahn der Fig. 4A
(Vergrößerung 750×).
Die Fig. 5A ist ein Mikrogefügebild (Vergrößerung 5000×) der
Oberflächenstruktur einer nach Beispiel 3 hergestellten beschichteten
Polyethylenbahn nach dem Recken in Längsrichtung
und nach dem Beschichten mit dem flüssigen Polyurethan-Vorläufermaterial,
und nach dem Recken in Querrichtung. Wie in dieser
und in den Fig. 5B und 5C ersichtlich, bewirkt das Recken in
Querrichtung ein vollständiges Eindringen des flüssigen Polyurethan-Vorläufermaterials
in die Poren der Bahn, so daß man
einen praktisch festen Verbundstoff bzw. ein einheitliches
Bahnmaterial erhält.
Fig. 5B zeigt ein photographisches Mikrogefügebild der Innenstruktur
der beschichteten Polyethylenbahn der Fig. 5A als
Querschnitt. Die linke Hälfte des Gefügebildes ist 2000× vergrößert,
ein Teil der linken Hälfte (durch die kleine rechteckige
Umrahmung gekennzeichnet) 10 000× vergrößert in der
rechten Hälfte der Figur dargestellt, um weitere Einzelheiten
der Innenstruktur der beschichteten Polyethylenbahn zu zeigen.
Die Fig. 5C zeigt ein perspektivisches Mikrogefügebild der Oberfläche
und Kante der beschichteten Polyethylenbahn der Fig. 5A
(Vergrößerung 1500×).
Jedes erfindungsgemäß hergestellte wasserdichte und einheitliche
Bahnmaterial weist eine mikroporöse Matrix oder Folie mit
über die gesamte Dicke durchgehenden Poren auf, die mindestens
und vorzugsweise im wesentlichen vollständig mit einem hydrophilen
Material gefüllt sind, das sowohl für Feuchtigkeitsdampf
durchlässig als auch für flüssiges Wasser undurchlässig ist. Es
handelt sich also bei dem einheitlichen Bahnmaterial um ein
zweiphasiges homogenes einheitliches Bahnmaterial aus einer
mikroporösen Matrix als einer und dem hydrophilen Material als
der anderen Phase.
Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß mikroporöse
Folien, in deren Poren ein hydrophiles Material infiltriert
worden ist, sich erheblich recken lassen, ohne ihre Atmungsaktivität
und Wasserdurchlässigkeit zu verlieren. Weiterhin hat
sich überraschenderweise ergeben, daß diese Materialien sich in
Querrichtung leichter recken lassen, wenn sie vor diesem Recken
in Querrichtung das hydrophile Material in sie eingebracht worden
sind.
Für die vorliegende Erfindung nutzbare mikroporöse Folien lassen
sich nach im wesentlichen allen hierfür derzeit bekannten
Verfahren herstellen, wobei man zusätzlich ein Füllmaterial
nach dem Recken in Längsrichtung, aber vor dem Recken in Querrichtung
auf die Folie aufbringt. Beispielsweise lassen sich in Verbindung
mit der vorliegenden Erfindung das Verfahren der US-PS
39 53 566, nach dem mikroporöse Bahnmaterialien nur aus PTFE
hergestellt werden, und insbesondere das der US-PS 45 39 256
(Shipman) anwenden, das die Herstellung mikroporöser Bahnmaterialien
aus anderen thermoplastischen Polymerisaten offenbart.
Der hydrophile Füllstoff wird in die Mikroporen des mikroporösen
Materials eingebracht, um ein einheitliches Bahnmaterial zu
bilden, wie es in der US-PS 46 13 544 (Burleigh) offenbart ist.
Nach der vorliegenden Erfindung wird jedoch der hydrophile
Füllstoff der letztgenannten Patentschrift auf das mikroporöse
Material der US-PS 45 39 256 zwischen dem dort vorgeschriebenen
Recken in Längsrichtung und dem in Querrichtung aufgetragen. Es
soll nun eine schaubildliche Darstellung einer derzeit bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert
werden.
Wie die Fig. 1 zeigt, wird eine Schmelzmischlösung ("melt blend
solution") hergestellt, indem man eine Mischung eines kristallisierbaren
thermoplastischen Polymerisats 12 und ein Mischhilfsmittel
14 in einen Extruder 16 gibt. Der Extruder ist vorzugsweise
eine Doppelschneckenausführung der in der US-PS
45 39 356 offenbarten Art. Beim Durchlaufen des Extruders 16
wird die Mischung aus Polymerisat und Mischhilfsmittel auf eine
Temperatur von mindestens etwa 25°C über dem Schmelzpunkt (aber
unter der Wärmezersetzungstemperatur) des kristallisierbaren
Polymerisats erwärmt. Das Mengenverhältnis, mit dem das
Polymerisat und das Mischhilfsmittel in den Extruder eingeführt
werden, hängt vom jeweiligen Polymerisat und dem jeweiligen
Mischhilfsmittel ab; die US-PS 45 39 256 gibt ausreichende
Richtlinien für die Anteile an. Wird das derzeit bevorzugte
System der vorliegenden Erfindung angesetzt, bei dem es sich um
Polyethylen als Polymerisat und um Mineralöl als Mischhilfsmittel
handelt, machen das Polyethylen etwa 10 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-%
und das Mineralöl entsprechend etwa 50 Gew.-% bis etwa
90 Gew.-% aus; besser setzt man etwa 25 Gew.-% bis etwa 45 Gew.-%
Polyethylen-Polymerisat und entsprechend etwa 55 Gew.-%
bis etwa 74 Gew.-% Mineralöl an. In der derzeit bevorzugten
Ausführungsform verwendet man etwa 35 Gew.-% bis etwa
42 Gew.-% Polyethylen und entsprechend etwa 58 Gew.-% bis etwa
65 Gew.-% Mineralöl.
Bei der Bildung der Schmelzmischlösung wird diese vorzugsweise
in einem Filtrierschritt 18 mit einem Filter von etwa 20 µm bis
etwa 100 µm gefiltert, um Gelteilchen und Verunreinigungen zu
entfernen. Dann wird die Schmelzmischlösung auf das Gießrad 20
extrudiert, wird die Schmelzmischung sofort abgeschreckt, d. h.
ihre Temperatur unter den Kristallisationspunkt des kristallisierbaren
Polymerisats abgesenkt, indem man das Gießrad auf
dieser niedrigeren Temperatur hält. Im Fall von Polyethylen
hält man das Gießrad 20 auf einer Temperatur von etwa 15°C bis
etwa 65°C, vorzugsweise von etwa 30°C bis etwa 55°C. Typischerweise
läßt man das Gießrad mit etwa 1 U/min bis etwa 100 U/min
drehen.
Beim Abkühlen kristallisiert das thermoplastische Polymerisat
in der extrudierten Schicht unter Phasentrennung des Mischhilfsmittels
vom Polymerisat, so daß man eine Folie als Aggregat
einer ersten Phase aus Teilchen des kristallisierten thermoplastischen
Polymerisats und einer zweiten Phase aus dem
Mischhilfsmittel erhält, wobei nebeneinanderliegende Polymerisatteilchen
klar gegeneinander abgegrenzt sind, aber eine
Vielzahl von stetigen Übergängen bzw. Übergangszonen zwischen
ihnen vorliegt. Die extrudierte und phasengetrennte Folie läuft
dann zu einem Lösungsmittelwäscher und Trockner 22, wo erst mit
einem Lösungsmittel das Mischhilfsmittel und dann durch Trocknen
das Lösungsmittel entfernt werden. Handelt es sich bei dem
Mischhilfsmittel um Mineralöl, ist ein geeignetes Lösungsmittel
zum Entfernen desselben 1,1,1-Trichlorethan. Wie einzusehen
ist, hängt die Temperatur im Wäscher und Trockner 22 unmittelbar
vom Siedepunkt des jeweils verwendeten Lösungsmittels ab.
Bei 1,1,1-Trichlorethan ist eine Temperatur von etwa 20°C bis
etwa 60°C im Trockner 22 zum Entfernen desselben geeignet.
Sodann wird die Folie in der Längs- bzw. Maschinenrichtung mit
einer Längsreckvorrichtung 24 gereckt, um sie mikroporös zu
machen. Hierzu wird die Folie bis zu etwa 600%, für die Zwecke
der vorliegenden Erfindung besser von etwa 100% bis etwa 400%
und vorzugsweise von etwa 200% bis etwa 300% der ursprünglichen
Länge gereckt. Das genaue Ausmaß der Reckung in der Längsrichtung
läßt sich genau über die Austrittsgeschwindigkeit aus der
Vorrichtung 24 im Verhältnis zur Geschwindigkeit des Gießrads
20 regeln. Wird bspw. die Austrittsgeschwindigkeit der Vorrichtung
24 auf die dreifache Geschwindigkeit des Gießrades
eingestellt, wird die Folie um 300% in Längsrichtung gereckt.
Zusätzlich sollte die Temperatur in der Vorrichtung 24 auf etwa
20°C bis etwa 80°C, vorzugsweise auf etwa 45°C bis etwa 60°C
gehalten werden.
Beim Austritt aus der Vorrichtung 24 hat die mikroporöse Folie
eine Dicke von etwa 25 µm bis etwa 150 µm, besser von etwa 30 µm
bis etwa 75 µm und vorzugsweise von etwa 33 µm bis etwa 51 µm.
Nach der Reckvorrichtung 24 wird die mikroporöse Folie mit
einem hydrophilen Füllstoff beschichtet. Handelt es sich bei
dem hydrophilen Stoff um ein Polymerisatmaterial, werden die zu
polymerisierenden Monomere zunächst in einem In-line-Mischer 26
unter solchen Bedingungen vermischt, daß die Polymerisation
zwar eingeleitet, aber erst nach dem Querrecken 36 im wesentlichen
abgeschlossen wird, wie unten ausführlicher erläutert. Ist
bspw. das auf die mikroporöse Folie aufzubringende hydrophile
Material ein Polyurethan, mischt man das Polyol und Polyisocyanat
im In-Line-Mischer 26 bei Raumtemperatur zu einem Vorläufermaterial,
das allmählich zu dem hydrophilen Polyurethan
polymerisiert. Um das Auftragen auf die mikroporöse Folie zu
erleichtern, mischt man das Polyurethan-Vorläufermaterial im
In-Line-Mischer 26 mit einem geeigneten Lösungsmittel wie
Methylethylketon. Die Viscosität der resultierenden Polyurethan-Vorläuferlösung
liegt zwischen etwa 1 cP und etwa 500 cP,
besser zwischen etwa 20 cP und etwa 100 cP und vorzugsweise
zwischen etwa 20 cP und etwa 60 cP.
Die Vorläufersubstanz wird dann durch die Schlitzstange 28 auf
die Raster- bzw. Tiefdruckwalze 30 extrudiert. Eine Gummi-Stützwalze
32 arbeitet mit der Walze 30 so zusammen, daß beim
Durchlauf der mikroporösen Folie zwischen ihnen eine geeignete
Menge der Vorläufersubstanz auf sie aufgetragen wird.
Beim Beschichten der Folie mit der Vorläufersubstanz sollte der
Feststoffanteil zwischen etwa 10% und etwa 70%, besser zwischen
etwa 30% und etwa 65% und vorzugsweise zwischen etwa 40% und
etwa 60% gehalten werden. Die Einhaltung des "Feststoffanteils"
betrifft das Aufrechterhalten des relativen Volumens der nichtflüchtigen
Bestandteile der Vorläuferlösung durch Verwendung
bspw. eines geschlossenen Lösungsbehandlungssystems, das ein
verfrühtes Verdampfen des Lösungsmittels vor dem Auftragen der
Vorläuferlösung auf die Folie verhindert, so daß das im In-line-Mischer
26 hergestellte Volumenverhältnis der nichtflüchtigen
Bestandteile zum Lösungsmittel erhalten bleibt.
Die Rasterwalze 30 läßt sich so einstellen, daß die Vorläuferlösung
in geeigneter Menge auf die mikroporöse Folie aufgetragen
wird. Vorzugsweise wird die mikroporöse Folie zwischen der
Rasterwalze 30 und der Gummi-Stützrolle 32 druckbeaufschlagt,
um das Eindringen der Vorläuferlösung in die Poren der Folie zu
unterstützen. Geeignete Drücke zwischen Rasterwalze 30 und
Gummi-Stützrolle 32 betragen etwa 0,7 kg/cm² (10 psi) bis etwa
7 kg/cm² (100 psi), vorzugsweise etwa 1,4 kg/cm² (20 psi) bis
etwa 3,5 kg/cm² (50 psi).
Die Vorläuferlösung bzw. der flüssige Füllstoff wird in einer
solchen Menge auf die mikroporöse Folie aufgebracht, daß der
flüssige Füllstoff (ohne Lösungsmittel) etwa 50 Gew.-% bis etwa
600 Gew.-%, besser 100 Gew.-% bis etwa 500 Gew.-% und vorzugsweise
etwa 300 Gew.-% bis etwa 400 Gew.-% der unbeschichteten
mikroporösen Folie ausmacht. Dieses Beschichtungsgewicht wird
auch als "Zusatz" ("add-on") bezeichnet und ist definiert als
das Gewicht der auf die Folie aufgebrachten Schicht (berechnet
durch Subtraktion des Gewichts der unbeschichteten von dem der
beschichteten Folie), dividiert durch das Gewicht der unbeschichteten
Folie, und nachfolgende Multiplikation dieses Verhältnisses
mit 100, um den Zusatz als Prozentwert zu erhalten.
Die Beschichtung wird also in einer Menge aufgetragen, mit der
sich die Mikroporen der Folie im gewünschten Ausmaß infiltrieren
lassen. Vorzugsweise wird die Beschichtung in einer zum
Ausfüllen der Mikroporen ausreichenden Menge aufgetragen.
Die beschichtete mikroporöse Folie durchläuft dann den Ofen/Trockner
34, in dem das zum Auftragen des Vorläufermaterials
auf sie verwendete Lösungsmittel beseitigt wird. Die im Ofen/Trockner
34 aufrechterhaltene Temperatur und die Verweildauer
der mikroporösen Folie in ihm sollten ausreichen, um das Lösungsmittel
durch Verdampfen auszutreiben, das Vorläufermaterial
aber noch nicht aushärten. Wo es sich bei dem flüssigen
Füllstoff um ein Polyurethan-Vorläufermaterial handelt, sollte
im Ofen/Trockner 34 eine Temperatur von etwa 20°C bis etwa 150°C,
besser von etwa 35°C bis etwa 120°C und bevorzugt von etwa
75°C bis etwa 110°C herrschen; als Verweilzeit der mikroporösen
Folie im Ofen/Trockner 34 sind etwa 10 s bis etwa 60 s geeignet
und etwa 20 s bis etwa 40 s bevorzugt. Es ist jedoch einzusehen,
daß andere Temperatur- und Verweilzeitbereiche für andere Beschichtungen
und Foliensysteme geeigneter sein können.
Nach dem Durchlaufen des Ofen/Trockners 34 läuft die beschichtete
mikroporöse Folie in die Reckvorrichtung 36 ein, wo die
Folie zunächst in Querrichtung gereckt wird, um sie noch mikroporöser
zu machen. Dann wird sie lange genug erwärmt, um das
Vorläufermaterial zu dem verhältnismäßig festen hydrophilen
Material auszuhärten. So wird in der ersten bzw. Reckzone der
Vorrichtung 36 die mikroporöse Folie in Quer- bzw. Breitenrichtung,
d. h. rechtwinklig zur Maschinenrichtung, bis zu etwa
600% ihrer ursprünglichen Breite gereckt. Vorzugsweise reckt
man sie von etwa 100% bis etwa 400%, am besten von etwa 150%
bis etwa 300% ihrer ursprünglichen Breite.
Das Recken des Materials in Querrichtung erfolgt mit einer herkömmlichen
Einrichtung. Indem man den hydrophilen Füllstoff vor
dem Querrecken aufträgt, lassen sich erfindungsgemäß höhere
Reckungsfaktoren erreichen als beim Stand der Technik.
In der Reckzone erfolgt das Recken der mikroporösen Folie bei
einer Temperatur (für Polyethylen) von etwa 35°C bis etwa
95°C, besser von etwa 55°C bis etwa 80°C und vorzugsweise von
etwa 60°C bis etwa 77°C für die Dauer von etwa 10 s bis etwa 60 s
und vorzugsweise von etwa 20 s bis etwa 40 s.
Nach dem Recken in Querrichtung läuft die biaxial gereckte Folie
in die zweite bzw. Härtezone der Reckvorrichtung 36 ein.
Hier wird die biaxial gereckte mikroporöse Folie auf eine zum
Aushärten des hydrophilen Füllstoffs geeignete Temperatur erwärmt.
Bei einem Polyurethan-Füllstoff erwärmt man die Folie
mindestens etwa 20 s und vorzugsweise etwa 40 s bis etwa 5 min
auf eine Temperatur von etwa 35°C bis etwa 150°C, besser von
etwa 95°C bis etwa 125°C und vorzugsweise von etwa 105°C bis
etwa 120°C. Für eine andere Beschichtung und Folienchemie können
andere Zeit- und Temperaturbereiche geeigneter sein.
Falls erwünscht, kann man die aus der Reck- und Härtevorrichtung
36 austretende biaxial gereckte mikroporöse Folie durch
einen Nachhärteofen (nicht gezeigt) führen, wo sie zusätzlich
mit einer der der Härtezone der Reckvorrichtung 36 entsprechenden
Temperatur wärmebehandelt wird, um ein vollständiges
Aushärten des flüssigen Füllstoffs zu dem hydrophilen Material
zu gewährleisten.
Die biaxial gereckte mikroporöse Folie wird dann vom Folienwickler
38 aufgewickelt und kann ggf. einem Tuchlaminierprozeß
40 zugeführt werden, wo die mikroporöse Folie zur Herstellung
eines wasserdichten Bekleidungsmaterials auf ein Tuch bzw.
Gewebe auflaminiert wird.
Die in der Fig. 1 angegebenen Verfahrensschritte sind ersichtlich
nur für eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung beispielhaft. Es ist einzusehen, daß der wichtigste
Schritt der Erfindung im Auftragen des flüssigen Füllstoffs auf
das mikroporöse Material vor dem Recken in der Reckvorrichtung
36 liegt. Daher sind an den anderen Verfahrensschritten zahlreiche
Abwandlungen möglich und liegen im Rahmen des Standes
der Technik.
Weiterhin ist einzusehen, daß der flüssige Füllstoff auf vielfache
Weise auf die Folie aufgebracht werden kann. Beispielsweise kann
man anstelle des Auftragens mit einer Raster- bzw. Tiefdruckwalze,
wie es die Fig. 1 zeigt, ein Tauch-, Extrusion-, Aufwalz-,
Aufsprüh- oder Auftupf-Beschichtungsverfahren verwenden.
Obgleich weiterhin für das erfindungsgemäße Auftragen mit einer
Rasterwalze eine 3-Gang-Wendelgravur mit 10 oder 16 Linien/cm
(25 oder 40 Linien/Inch) geeignet ist, lassen sich auch andere
Vorrichtungen einsetzen, sofern die Rasterwalzen eine ausreichende
Volumenkapazität aufweist, um den Füllstoff in der zum
Füllen der Poren der mikroporösen Folie erforderlichen Menge
aufzubringen.
Die folgende ausführlichere Beschreibung des Wesens der erfindungsgemäßen,
mit hydrophilem Material gefüllten mikroporösen
Folien soll die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform der Erfindung
ergänzen.
Bei der mikroporösen Folie bzw. Matrix kann es sich um praktisch
jedes Material handeln, das über dessen gesamte Dicke
kontinuierliche Mikroporen enthält, die sich mit einem das
hydrophile Material aufweisenden flüssigen Mittel bzw. vorzugsweise
dessen Vorläufer füllen lassen, bevor man die Folie
in Querrichtung reckt, um die gewünschte Porosität einzustellen.
Während bevorzugt die gesamte Fläche des resultierenden
Bahnmaterials mikroporös ist, können in bestimmten Fällen auch
Bahnmaterialien eingesetzt werden, die feste nichtporöse zusätzlich
zu mikroporösen Bereichen haben. Die Poren der mikroporösen
Matrix sollten klein sein, damit sie durch Kapillarwirkung
und das Einsaugen des flüssigen Füllstoffs beim Querrecken
gleichmäßig und ausreichend gefüllt werden können. Die
Durchschnittsgröße der Poren der in Matrix ist derart, daß sie
bei der Vergrößerung eines herkömmlichen optischen Mikroskops
(bspw. 100×) typischerweise nicht unterscheidbar, bei der Vergrößerung
eines Elektronenmikroskops (bspw. 1000×) jedoch
sichtbar sind. Die Porengröße der Matrix ist weit geringer als
die Matrixdichte. Vorzugsweise beträgt die durchschnittliche
Porengröße weniger als etwa 10% der Dicke der Matrix. Die
durchschnittliche Porengröße für eine Matrix von etwa 10 µm bis
etwa 50 µm Dicke liegt daher typischerweise in der Größenordnung
von etwa 1 µm bis 5 µm oder weniger. Demgegenüber liegen die Abmessungen
der Poren oder Öffnungen eines Gewebes im Durchschnitt
in der Größenordnung seiner Dicke. Eine Matrix mit zu
großen Poren läßt sich leicht erkennen, da sie Wasser durchläßt;
das ihnen verfestigte hydrophile Material kann sie nicht
ausreichend gegen den Durchgang von Flüssigkeiten schließen.
Geeignete mikroporöse Matrices haben ein Porenvolumen von etwa
10% bis etwa 85% oder mehr, besser von mindestens etwa 25% und
vorzugsweise von etwa 50% bis etwa 85%.
Die Dicke der mikroporösen Folien der vorliegenden Erfindung
kann variieren, liegt aber sinnvollerweise zwischen 7 µm und
etwa 125 µm, besser zwischen 7 µm und etwa 50 µm und bevorzugt
zwischen 7 µm und etwa 25 µm.
Die mikroporöse Polymerisatmatrix läßt sich nach einem beliebigen
Verfahren aus einem beliebigen Polyme
risatmaterial herstellen,
das für Wasser im wesentlichen undurchdringlich ist, d. h.
unter normalen atmosphärischen Bedingungen nicht mehr als 5 Gew.-%
Wasser aufnimmt, und zur Bildung einer mikroporösen Bahn
fähig ist. Für die Bildung der mikroporösen Matrix geeignete
Polymerisate sind u. a. Polyolefine wie Polyethylen und Polypropylen,
Polyethylen-Polypropylen-Copolymerisate, Polyethylenterephthalat,
Polyamide wie Polycaprolactam, Polyvinylidenfluorid,
Polybutylenterephthalat, Polyester-Copolymerisate und
Polytetrafluorethylen. Eine geeignete Polymerisatmatrix läßt
sich aus einem beliebigen dieser Materialien nach bekannten
Verfahren ausbilden - bspw. dem der US-PS 45 39 256 bei erfindungsgemäßer
Modifikation durch das Auftragen des hydrophilen
Füllstoffs auf die Folie vor dem Recken in Querrichtung. Bevorzugt
nimmt man derzeit Polyolefine wie Polyethylen, da sie zäh
sind, ausgezeichnete Griff- und Falleigenschaften zeigen und
sich mit erfindungsgemäßen hydrophilen Materialien oder deren
Vorläufern leicht benetzen lassen.
Das zur Bildung der mikroporösen Matrix verwendete Polymerisatmaterial
kann natürlich zur Erteilung bestimmter Eigenschaften
oder als Verarbeitungshilfsmittel mit verschiedenen Zusätzen
versehen sein. Beispielsweise kann es sich dabei um UV-Licht-Stabilisatoren,
Antioxidantien, Bacteriostaten, Insekten abstoßende
Mittel, Antistatika, Farbstoffe, Weichmacher handeln.
Weiterhin können in den Polymerisatmaterialien Rückstände aus
der Verarbeitung enthalten sein; diese Mengen sind jedoch üblicherweise
so gering, daß sie das Endprodukt nicht wesentlich
beeinträchtigen.
Die Polymerisatmaterialien können bspw. auch auf die in der US-Patentanmeldung
9 40 731 vom 11. 12. 1986 (Mrozinski) offenbarte
Art ein Keimbildungsmittel enthalten. In diesem Fall gibt man
das Keimbildungsmittel einfach der Schmelzmischung aus dem
Polymerisat und dem Verschnittmittel vor dem Auspressen als
Folie zu, wie es die US-Patentanmeldung 9 40 731 lehrt.
Die für die mikroporösen Matrices eingesetzten Polymerisatmaterialien
sind vorzugsweise hydrophob, können aber auch hydrophil
sein, und sind geeignet, sofern ein das hydrophile Material
führendes Infiltrat die Poren füllen kann und, wenn verfestigt,
den Durchgang von Wasser verhindert, Feuchtigkeitsdampf
jedoch hindurchläßt.
Die Wahl des Polymerisats zur Bildung der mikroporösen Matrix
hängt von der beabsichtigten Anwendung des Produkts ab. Soll
bspw. das erfindungsgemäße wasserdichte Bahnmaterial zur Herstellung
wasserdichter Bekleidung dienen, sind Flexibilität und
ein gutes Fallverhalten wünschenswert. In diesem Fall wird man
daher bevorzugt mikroporöse Polyethylen-Matrices einsetzen.
Bei den für die vorliegende Erfindung geeigneten hydrophilen
Füllstoffen handelt es sich um Polymerisat-Substanzen, die
typischerweise hohlraumfrei sind, aber geschlossene Zellen enthalten
können. Diese Stoffe erlauben nicht den Durchgang von
Gasen oder Flüssigkeiten durch offene Kanäle oder Poren in der
mikroporösen Folie, lassen jedoch durch die Poren Wasserdampf
in erheblichen Mengen durch, indem sie ihn auf einer Seite, wo
er hoch konzentriert ist, absorbieren, und auf der anderen
Seite, wo er schwach konzentriert ist, evaporieren lassen.
Flüssiges Wasser kann weder durch Kapillar- noch durch eine
Dochtwirkung durch den Füllstoff hindurchtreten.
Dünne Schichten der hydrophilen Füllstoffe sind eher schwach
und reißen leicht, besonders wenn sie mit Wasser angeschwollen
sind. Auch wenn man sie auf feste Stützlagen auflaminiert, reiben
sie sich schnell ab und lecken. Indem man den hydrophilen
Füllstoff erfindungsgemäß in eine mikroporöse Matrix einfiltriert,
schützt diese es gegen Abrieb, ohne seine Durchlässigkeit
für Feuchtigkeitsdampf zu beeinträchtigen. Diese Kombination
verstärkt oft die Matrix und ergibt ein flächiges bzw.
Bahnmaterial, das fester ist als seine Komponenten separat in
Bahnform.
Der hydrophile Füllstoff bzw. sein Vorläufermaterial muß anfangs
in einem flüssigen Zustand vorliegen und die Oberfläche
der Polymerisatmatrix benetzen, so daß er (es) in sie einfließen
kann. Weiterhin muß der hydrophile Füllstoff sich aus dem
flüssigen zu einem verhältnismäßig festen Zustand umwandeln
lassen, in dem er sowohl für flüssiges Wasser undurchlässig als
auch für Wasserdampf durchlässig ist und an den Innenflächen
der Poren und Kanäle in der Polymerisatmatrix haftet. Vorzugsweise
wird der hydrophile Füllstoff aus einem Monomeren oder
Vorpolymerisat hergestellt, das selbst oder in einem Lösungsmittel
in die Poren in der mikroporösen Matrix eingebracht und
in situ zum festen hydrophilen Füllstoff ausgehärtet werden
kann. Der hydrophile Füllstoff kann einen geschmolzenen Zustand,
in dem er in die Poren eingebracht werden kann, und
gekühlt einen festen oder halbfesten Zustand haben. Es lassen
sich auch Lösungen von hydrophilen Polymerisaten einbringen und
das Lösungsmittel dann verdampfen. Darüber hinaus lassen sich
diese Verfahren auch kombinieren - bspw. als Einbringen einer
Lösungsmittellösung eines Vorpolymerisats und Härten vor oder
nach dem Entfernen des Lösungsmittels bspw. durch Vernetzen.
Setzt man Lösungsmittel ein, müssen sie sorgfältig so gewählt
sein, daß sie die mikroporöse Matrix nicht beeinträchtigen. Die
gleiche Sorgfalt ist für die Wahl der anderen Verfahrensbedingungen
wie bspw. die Temperaturen erforderlich.
In einer derzeit bevorzugten Ausführungsform wird auf die mikroporöse
Matrix ein hydrophiler Polyurethan-Füllstoff in
einem Lösungsmittel aufgetragen, um das Ausbreiten auf und ein
gründliches Abdecken der Bahn zu erleichtern. Wie bereits erwähnt,
kann das Auftragen nach einer Anzahl herkömmlicher
Verfahrensweisen erfolgen - bspw. Extrusion, Aufwalzen, Tauchen
und das Auftragen mit einer Raster- bzw. Tiefdruckwalze; letzteres
ist bevorzugt. Nach dem Auftragen des hydrophilen Polyurethan-Füllstoffs
auf und dessen Eindringen in die mikroporöse
Matrix entfernt man das Lösungsmittel auf herkömmliche Weise
wie bspw. Flash-Verdampfen, Unterdruckverdampfen oder auch einfaches
Verdampfen. Man verwendet hier herkömmliche Lösungsmittel
wie bspw. Ketone wie Methylethyl- und Methylisobutylketon,
aromatische Kohlenwasserstoffe wie Toluol, Äther wie Tetrahydrofuran
und halogenierte Kohlenwasserstoffe wie Dichlormethan.
Der gehärtete hydrophile Füllstoff schwillt in einem gewissen
Ausmaß an, d. h. sein Volumen nimmt zu. Diese Volumenzunahme
sollte nicht so groß sein, daß sie das wasserdichte Bahnmaterial
aufwirft oder -rollt, wenn das Bahnmaterial an anderen
Lagen in einem Bekleidungsstück oder anderen Endprodukt haftet.
In dieser Hinsicht sollte bevorzugt die Schwellbarkeit (Volumenzunahme)
weniger als etwa 100% des ursprünglichen Volumens
betragen; typischerweise liegt die Schwellbarkeit in der Größenordnung
von etwa 35% bis etwa 75%.
Der derzeit bevorzugte hydrophile Füllstoff ist ein Polyurethan
mit einem Rückgrat aus Polyethylenoxid (auch als Polyoxyethylen
bezeichnet). Polyethylenoxid ist bevorzugt, da es bei Umgebungstemperaturen
weich bzw. flüssig bleibt und unter typischen
Einsatzbedingungen eine geeignete Stabilität gegen Zersetzung
zeigt. Der Polyethylenoxid-Anteil kann (abhängig von der Art
der Synthese) als multifunktionales Derivat eines andere Monomereinheiten
enthaltenden Polymerisats oder als Copolymerisat
mit einem anderen Alkylenoxid wie Propylenoxid vorliegen.
Das Polyethylenoxid ist vorzugsweise ein Alkohol und vorzugsweise
mit einem Polyisocyanat zu einem Polyurethan polymerisiert.
Die Durchlässigkeit von Polyoxyethylenurethanen für
Feuchtigkeitsdämpfe läßt sich über den Polyethylenoxidanteil
einstellen. Der Polyethylenoxidanteil bildet eine separate
Phase in Urethanpolymer, dessen Durchlässigkeit für Feuchtigkeitsdampf
vom Polyethylenoxidgehalt, aber nicht notwendigerweise
linear abhängt. Der Polyethylenoxidanteil im Urethanpolymerisat
ist vorzugsweise höher als etwa 10 Gew.-%, um bevorzugte
Durchlässigkeiten für Feuchtigkeitsdampf von mindestens
etwa 1000 g/m² in 24 h zu erreichen. Ein handelsüblicher
hydrophiler Füllstoff mit den für die vorliegende Erfindung
erforderlichen hydrophilen Eigenschaften erhält man, indem man
ein unter Bezeichnung "Hypol" von der Fa. W. R. Grace & Company
erhältliches Vorpolymerisat härtet; besser geeignet
sind die Hypol 2000, 2002, 3000, 3100 und 4000; bevorzugt verwendet
man Hypol FHP 2000. Die Beizeichnung Hypol steht für ein
reactives Polyurethan-Vorpolymerisat, das mit Wasser, mulitfunktionalen
Aminen und Polyolen zu einem hydrophilen Polymerisat
vernetzt werden kann. Dieses Vorpolymerisat hat ein
Polyoxyethylen-Rückgrat und endständige Toluoldiisocyanateinheiten
mit jeweils einer verfügbaren nicht umgesetzten NCO-Gruppe.
Es ist einzusehen, daß andere Verbindungen und Polymerisate für
den hydrophilen Füllstoff der vorliegenden Erfindung verwendet
werden können. Beispielsweise sind hydrophile Polymerisate auf Siliconbasis
wie mit Carbinol abgeschlossene Polydimethylsiloxane
(bspw. die Ethylenoxid-Dimethylsiloxan-Ethylenoxid-ABA-Blockcopolymerisate
PS 555 und PS 556 der Fa. Petrarch Systems,
Bristol, Pennsylvania, V. St. A.) geeignet.
Die Katalyse der Polymerisation des hydrophilen Füllstoffs erfolgt
typischerweise in Gegenwart eines herkömmlichen Katalysators
wie einer Organozinn-Verbindung, eines tertiären Amins
und dergl. Es ist jedoch einzusehen, daß die Reaktionsfähigkeit
des Katalysators sorgfältig so gewählt werden muß, daß der flüssige
hydrophile Füllstoff nicht vor dem Recken in Querrichtung
vollständig aushärten kann.
Der hydrophile Füllstoff kann verschiedene aktive Zusätze enthalten,
die weder seine Durchlässigkeit für Wasserdampf noch
seine Fähigkeit, Wasser zu sperren, beeinträchtigen. Beispiele
derartiger Zusätze sind UV-Licht-Stabilisatoren, Antioxidantien,
Bakteriostatika, Insekten abstoßende Stoffe, Antistatika
und dergl.
Obgleich es sich bei dem derzeit bevorzugten Füllstoff der vorliegenden
Erfindung um einen hydrophilen Füllstoff handelt,
der, wie hier offenbart, bei Herstellung wasserdichter Bahnmaterialien
eingesetzt werden kann, ist einzusehen, daß die erfindungsgemäßen
Verfahrensweisen auch dazu verwendet werden
können, praktisch jeden Füllstoff in ein mikroporöses Gefüge
einzubringen. Die Art des Füllstoffs hängt natürlich von dem
Anwendungsfall ab, um den es jeweils geht. So lassen sich in den
Füllstoffen für die verschiedenen Anwendungen hydrophobe,
hydrophile oder kombinierte Stoffe in Form von Urethanen, Silikon-
oder Epoxy-Verbindungen verwenden. In dieser Hinsicht können
die Verfahrensweisen der vorliegenden Erfindung zur Herstellung
von Wundverbänden, Filtern für die Ultrafiltration von
Kolloiden, Diffusionssperren, Trennelementen in elektrochemischen
Zellen, Flüssigkeitsfiltern, Filtern für Gasströmungen,
Filtern für die Entnahme von bspw. Mikrobenproben sowie von
Feinstlöchern freien Statikmatten sowie zum Auflaminieren auf
Tuch- oder Verbundstoffe zur Fertigung wasserdichter Bekleidung
eingesetzt werden.
Die Eigenschaften der erfindungsgemäßen wasserdichten Bahnmaterialien
hinsichtlich der Durchlässigkeit für Feuchtigkeitsdampf
werden von der Bahndicke und der Zusammensetzung des
hydrophilen Materials bestimmt. Im allgemeinen hängt die
Durchlässigkeit für Wasserdampf im umgekehrten Verhältnis von
der Dicke der Bahn ab; dickere wasserdichte Bahnen sind weniger
durchlässig für Feuchtigkeitsdampf. Wie bereits erwähnt, haben
die bevorzugten erfindungsgemäßen Bahnmaterialien eine Dicke in
der Größenordnung von etwa 7 µm bis etwa 125 µm, besser von etwa
7 µm bis etwa 50 µm und bevorzugt von etwa 7 µm bis etwa 25 µm.
Ein Dampfdruckunterschied zwischen den beiden Seiten der Bahn
fördert den Durchgang von Feuchtigkeitsdampf durch sie. Verwendet
man also das Bahnmaterial der Erfindung in einer Regenbekleidung,
bleibt infolge der temperaturabhängigen Differenz
des Wasserdampfdrucks zwischen dem Äußeren und dem Inneren der
Bekleidung, d. h. der körpernahen Oberfläche, der Träger unter
nassen bzw. regnerischen Außenbedingungen trocken. Der Oberflächen-Isolationswert
des erfindungsgemäßen Bahnmaterials im
Bekleidungsstück erzeugt einen Temperaturunterschied zwischen
der Innen- und Außenseite des Bekleidungsstücks und dieser
einen Dampfdruckunterschied, der den Durchgang von Feuchtigkeitsdampf
vom Träger zur Außenfläche des Bekleidungsstücks
unterstützt und den Träger trocken hält. Gibt der Träger (bspw.
bei körperlicher Anstrengung) mehr Feuchtigkeit ab, als durch
die Bahn hindurchtreten kann, kann eine Lage aus wasseraufnehmendem
Material auf der dem Träger am nächsten liegenden
Innenfläche des Bekleidungsstücks erwünscht sein. Geeignete
aufnahmefähige Materialien sind bspw. Bahnen aus Polymerisatfasern.
Derartige Bahnen aus Polymerisatfasern können mit einer zusätzlichen
Wärmeisolierung versehen sein. Ein bevorzugtes Isoliermaterial,
das mit dem erfindungsgemäßen Bahnmaterial zusammen
zum Aufbau eines Schichtmaterials verwendet werden kann,
wird von der Fa. Minnesota Mining and Manufacturing Company,
St. Paul, Minnesota, V. St. A., unter der Bezeichnung "Thinsulate"
angeboten.
Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Bahnmaterial als Innenschicht
eines Bekleidungsstücks mit einer vorzugsweise festeren
Außenschicht angewendet. Für die Außenschicht ist es nicht erwünscht,
naß zu werden. Daher handelt es sich bei der Außenschicht
vorzugsweise um einen atmungsaktiven Stoff, der wasserabstoßend
ausgerüstet wird. Für die Verwendung als Außenschicht
geeignete Materialien sind u. a. dicht gewebte Stoffe
aus dünnen hydrophoben Fasern einschl. Polyolefinfasern wie
Polyethylen, Polypropylen und Nylon und Mischun
gen solcher Fasern mit Baumwoll- und anderen Naturfasern, die beliebig wasserabstoßend
ausgerüstet sein können. Bevorzugte Stoffe für die
Außenlage eines Schichtaufbaus sind Nylonstoffe wie Nylontrikot,
die unter den Bezeichnungen "Taslin" und "Ripstop" erhältlichen
Stoffe, Baumwoll/Polyester-Mischstoffe und dergl. Geeignete
Materialien für die wasserabstoßende Ausrüstung des Außenstoffs
sind bspw. unter der Bezeichnung "Scotchgard" (Minnesota
Mining and Manufacturing Company) oder "Zepel" (DuPont de
Nemours and Company, Wilmington, Delaware, V. St. A.) im Handel.
Die erfindungsgemäßen einheitlichen Bahnmaterialien lassen sich
auf zweckmäßige Weise herstellen, indem man vor dem Recken in
Querrichtung auf die Oberfläche der mikroporösen Matrix eine
flüssige härtbare Substanz aus einem Vorläufer des hydrophilen
Stoffs oder diesen selbst aufträgt, wie bereits ausgeführt. Abhängig
von der mikroporösen Matrix kann sie den flüssigen Füllstoff
leicht aufnehmen; ggf. muß sie vor dem Auftragen vorbehandelt
werden. In einigen Fällen muß auch die Viscosität des
flüssigen Füllstoffs eingestellt werden, damit er unter der Kapillarwirkung
gut in die Poren eindringt. Es kann auch erforderlich
sein, die Oberfläche der mikroporösen Matrix vorzubehandeln,
damit sie den flüssigen Füllstoff leichter annimmt.
Beispielsweise kann man eine mikroporöse Polytetrafluorethylen-Matrix
mit Tetrahydrofuran vorbenetzen, damit sie Lösungsmittellösungen
leichter annimmt, die ihre Oberfläche nur schwer benetzen.
Wesentlich ist, daß durch Beschichten der mikroporösen Matrix
mit dem flüssigen Füllstoff vor dem Recken der Folie in Querrichtung
der Füllstoff weitaus leichter in die Poren der Folie
eindringt. Vermutlich wird durch das Recken - gemeinsam mit der
normalen Kapillarwirkung - der flüssige Füllstoff in die Poren
der mikroporösen Matrix hineingezogen und füllt sie im wesentlichen
aus. Weiterhin scheint der flüssige Füllstoff einen
Schmiereffekt für das Querrecken zu bewirken, infolgedessen die
Folie leichter gereckt werden kann als eine unbeschichtete Folie
und daher eine gleichmäßigere Dicke annimmt. Die resultierende
Bahn ist außergewöhnlich glatt und gleichmäßig und ist in
dieser Hinsicht den nach der US-PS 46 13 544 hergestellten Materialien
überlegen.
Vorzugsweise bleibt nach dem Beschichten der hydrophile Füllstoff
nicht in wesentlichen Mengen auf den Außenflächen des
fertigen einheitlichen Bahnmaterials zurück. Während er in
kleinen Mengen nicht schadet, können größere Mengen die Oberflächentextur
(bspw. das "Anfaßgefühl") beeinträchtigen und
auch aus dem einheitlichen Bahn- und anderen Materialien hergestellte
Laminate schwächen, da die kohäsive Integrität des
hydrophilen Stoffs typischerweise geringer als die der mikroporösen
Matrix ist. Indem man die anderen Materialien oder
Tuche unmittelbar auf das einheitliche Bahnmaterial, nicht auf
eine Oberfläche mit hydrophilem Füllstoff aufbringt, erhält man
einen Artikel, der gegen Schichttrennung widerstandsfähiger
ist.
Die Bedingungen, unter denen der hydrophile Füllstoff bzw. sein
Vorläufer sich verfestigt, hängen von dem jeweils eingesetzten
flüssigen Füllstoff ab. Flüssige Füllstoffe aus dem hydrophilen
Material und einem Lösungsmittel erfordern das Entfernen des
letzteren, was mit Hilfe einer milden Wärmebehandlung erfolgen
kann. Aus härtbaren Vorläufern gebildete hydrophile Füllstoffe
werden unter geeigneten, vom jeweiligen Vorläufer abhängigen
Bedingungen gehärtet. Monomere und Vorpolymerisate werden unter
den erforderlichen Bedingungen gehärtet; üblicherweise sind
Wärme oder Licht anzuwenden.
Die resultierenden wasserdichten und für Wasserdampf durchlässigen
Bahnmaterialien sind zur Herstellung einer Vielzahl von
Produkten nützlich. Hierbei handelt es sich u. a. um Regenmäntel,
Skibekleidung, Schneemobil-Anzüge, Handschuhe, Schuhe,
Chemie-Schutzanzüge, Reinstraumbekleidung und dergl. Desgleichen
lassen sich die erfindungsgemäßen Bahnmaterialien für medizinische
Anwendungen wie Wundverbände einsetzen. Gleichermaßen
brauchbar sind sie für die Herstellung von Zelten und Campingausrüstungen
anderer Art.
Für derartige Anwendungen wird das Bahnmaterial typischerweise
zu Stücken zugeschnitten, die zu einem Bekleidungsstück zusammengenäht
werden; undichte Nähte werden auf herkömmliche Weise
verhindert. Wundverbände werden typischerweise vor dem Einsatz
auf herkömmliche Weise sterilisiert und können auf andere Weise
- bspw. durch Saugkissen und Medikamente - modifiziert sein.
In diesem Beispiel wurde im Rahmen der Erfindung ein für Wasserdampf
durchlässiges und für flüssiges Wasser undurchlässiges
Bahnmaterial aus einer mikroporösen Polyethylenfolie hergestellt,
in die ein hydrophiler Polyurethan-Füllstoff eingebracht
wurde.
Zunächst wurde die mikroporöse Folie bzw. Matrix hergestellt,
indem eine Schmelzmischung aus 45 Gew.-% Polyethylen ("Hostalgen
GM 9255" der Fa. American Hoechst Plastics, Leominster,
Massachusetts, V. St. A.) und 55 Gew.-% Mineralöl ("White
Mineral Oil #31-USP" der Fa. Amoco Chemical Corp., Chicago,
Illinois, V. St. A.), die auf etwa 25°C über den Schmelzpunkt
des Polyethylens (d. h. auf etwa 160°C) bis zur Mischbarkeit des
Polyethylens und des Mineralöls erwärmt worden war, durch eine
Breitschlitzdüse mit einer Schlitzbreite von 5 mm extrudiert
und die extrudierte Folie auf ein Abschreckrad abgelegt wurde,
dessen Temperatur bei etwa 50°C gehalten wurde. Dort trennte
die Polyethylen-Phase sich vom Mineralöl zu Polyethylenteilchen
mit zwischenliegendem Mineralöl, wobei jedoch zwischen nebeneinanderliegenden
Teilchen Kontinuitätsstellen verblieben. Es
ergab sich so eine abgeschreckte Folie mit einer durchschnittlichen
Dicke von etwa 81 µm.
Aus der abgeschreckten Folie wurde bei etwa 20°C mit 1,1,1-Trichlorethan
im wesentlichen das gesamte Mineralöl (bis auf weniger
als 2 Gew.-% Mineralöl, relativ zum Foliengewicht) ausgewaschen
und die ölextrahierte Folie bei einer Temperatur von
etwa 80°C um einen Faktor von etwa 3,0 in der Maschinen-, d. h.
Längsrichtung auf eine Dicke von etwa 38 µm gereckt, um die
Polyethylenteilchen an den Kontinuitätsstellen zu schwächen,
Fibrillen zu bilden und der Folie Porosität zu erteilen.
Nach dem Längsrecken wurde die mikroporöse Folie mit einem Vorläufer
eines hydrophilen Polyurethan-Füllstoffs beschichtet,
der durch Mischen der unten (ohne Rücksicht auf die Reihenfolge
der Zugabe) aufgeführten Bestandteile unter Verwendung eines 3-flügeligen-Labormischers
unter Umweltbedingungen nach US-PS
46 31 544 hergestellt worden war.
| Hydrophiles Vorläufermaterial | |
| Gewichtsteile | |
| Bestandteil | |
| Lösung A | |
| 750 | Polyurethan-Prepolymer mit 625 g Äquivalentgewicht pro NCO-Äquivalent, einer Dichte von 1,19 g/ml bei 25°C und einer Viscosität von 10 000 . . . 15 000 cP bei 25°C, nämlich Hypol FHP 2000 der Fa. W. R. Grace Co., Lexington, Massachusetts, V. St. A. |
| 350 | Mit Hydroxylgruppen endständig gekapptes difunktionales Polyoxyethylen mit einem Molekulargewicht von 600 g, nämlich "Carbowax 600" der Fa. Union Carbide Co., Danbury, Connecticut |
| 1100 | Methylethylketon |
| Lösung B | |
| 20 | Dibutylzinndilaureat als 2gew.-%ige Lösung in Toluol |
Die Lösungen A und B wurden unabhängig voneinander zubereitet
und erst unmittelbar vor dem Auftragen dieser Polyurethan-Vorläuferlösung
auf die mikroporöse Folie vermischt. Mit dem
Vermischen begann die zusammengeführte Vorläuferlösung, langsam
zu polymerisieren.
Um ihre Poren mit der Vorläuferlösung zu füllen, wurde die mikroporöse
Folie mit ihr in einer Tiefdruckpresse mit einer
dreigängigen Walze mit 16 Linien/cm beschichtet. Danach war die
Vorläuferlösung in die Poren der Folie tief eingedrungen. Sodann
wurde die beschichtete Folie durch einen Trockenofen (auf
etwa 60°C) geschickt und so das Lösungsmittel, d. h. Methylethylketon,
entfernt, das als Träger für das hydrophile Vorläufermaterial
verwendet worden war, um dessen Einbringen in die
Folie zu erleichtern.
Die beschichtete Folie wurde dann in Querrichtung um einen Faktor
von etwa 4,0 bei einer Temperatur von etwa 65°C zu einer
resultierenden Dicke von etwa 10 µm gereckt. Das Polyurethan-Infiltrat
in der Polyethylenbahn wurde dann in einem Durchlaufofen
etwa 5 min bei etwa 110-150°C bis zum festen Zustand
ausgehärtet. Das Gewicht des von der Polyethylen-Matrix aufgenommenen
Polyurethan-Infiltrats betrug etwa 10,8 g/m², das Zusatzgewicht
also etwa 300%.
In diesem Beispiel wurde ein erfindungsgemäßes einheitliches
Bahnmaterial entsprechend dem Beispiel 1, aber mit einem Polyethylen/Mineralöl-Verhältnis
von 42%/58% und mit den folgenden
weiteren Ausnahmen hergestellt. Nach dem Entfernen des Mineralöls
mit 1,1,1-Trichlorethan wurde die Folie in Längsrichtung um
etwa den Faktor 2,8 zu einer Dicke von etwa 45 µm gereckt. Der
in diesem Beispiel 2 benutzte hydrophile Füllstoff wurde auf
die gleiche Weise wie der des Beispiels 1 hergestellt, jedoch
anstelle der Substanzen Hypol FHP 2000 und Carbowax 600 des
Beispiels 1 die Produkte Hypol 2002 (W. R. Grace Co.) bzw.
Pluracol Pep 550 (BASF Wyandotte, Parissppany, New Jersey, V.
St. A.) verwendet. Weiterhin wurden im Beispiel 2 etwa 920 Gewichtsteile
Hypol 2002 und etwa 180 Gewichtsteile Pluracol Pep
550 verwendet, um das im Beispiel 1 angesetzte stöchiometrische
Verhältnis des Isocyanat- zum Hydroxyl-Äquivalentgewicht zu erreichen.
Schließlich wurde die Folie im Beispiel 2 im Querreckschritt
um etwa den Faktor 2,2 zu einer Dicke von etwa 30 µm
quergereckt und nach dem Querrecken das Infiltrat in der
mikroporösen Bahn durch Erwärmen der beschichteten Bahn auf
etwa 100°C für etwa 5 min im Durchlaufofen vollständig ausgehärtet.
In diesem Beispiel wurde ein erfindungsgemäßes einheitliches
Bahnmaterial wie im Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch das
Polyethylen/Mineralöl-Verhältnis 38%/62% und die Dicke der ausgepreßten
Folie nach dem Abschrecken etwa 61 µm betrugen; weiter
galten folgende Änderungen. Nach dem Entfernen des Mineralöls
wurde die Folie um etwa den Faktor 2,4 zu einer Dicke von etwa
38 µm längsgereckt. Der in diesem Beispiel 3 zum Infiltrieren
der mikroporösen Folie verwendete hydrophile Füllstoff entsprach
dem des Beispiels 1, wobei für das Hypol FHP 2000 und
Carbowax 600 des Beispiels 1 jedoch Desmodur N (Mobay Chemicals,
Pittsburgh, Pennsylvania, V. St. A.) bzw. Pluronic 10R5
(BASF Wyandotte) eingesetzt wurden, und zwar hier mit etwa 180
Gewichtsteilen Desmodur N und etwa 920 Gewichtsteilen Pluronic
10R5, um das stöchiometrische Verhältnis des Isocyanat- zum
Hydroxyl-Äquivalentgewicht des Beispiels 1 beizubehalten. Nach
dem Entfernen des Lösungsmittels (Methylethylketon) wurde die
beschichtete Folie um etwa den Faktor 2,5 zu einer Dicke von
etwa 20 µm quergereckt und durch Erwärmen auf etwa 110°C für
etwa 5 min im Durchlaufofen gehärtet.
In diesem Beispiel wurde ein erfindungsgemäßes einheitliches
Bahnmaterial entsprechend dem Beispiel 3 hergestellt, wobei
jedoch die Folie etwa um den Faktor 2,6 zu einer Dicke von etwa
33 µm längsgereckt wurde.
In diesem Beispiel wurde ein erfindungsgemäßes einheitliches
Bahnmaterial entsprechend dem Beispiel 3 hergestellt, aber mit
einem Gewicht des in die Polyethylen-Matrix eingebrachten
Polyurethan-Infiltrats von etwa 8,3 g/m² und folglich einem Gewichtszusatz
von etwa 230% (gegenüber dem Gewichtszusatz von
300% im Beispiel 3).
Die einheitlichen Bahnmaterialien der Beispiele 1-5 wurden
auf verschiedene physikalische Eigenschaften untersucht; die
Ergebnisse sind in der Tabelle I zusammengefaßt. Die Reckungsfaktoren
sowie die Werte der in der Tabelle I (und in der folgenden
Tabelle II) erfaßten physikalischen Eigenschaften wurden
an allen Proben mit dem Gurley-Porositätstest, dem Feuchtigkeits-Durchlässigkeitstest,
einem Zugfestigkeitstest, einem
Dehnungstest, dem Mullen-Reißtest sowie einem Test auf Flüssigkeitsdichtigkeit
ermittelt, wie sie in der US-PS 46 13 544
erläutert sind.
In diesem Beispiel wurde eine Rolle aus mikroporöser Polyethylenfolie
mit einer durchschnittlichen Dicke von etwa 51 µm nach
dem Beispiel 25 der US-PS 45 39 256 hergestellt, die Folie aber
um etwa den Faktor 2,6 zu einer Dicke von 36 µm und einer Breite
von 510 mm längsgereckt. Vor dem Recken in Querrichtung wurde
die Folie unter Verwendung des im Beispiel 1 der vorliegenden
Anmeldung beschriebenen Extrusionssystems bei einer Bahngeschwindigkeit
von etwa 15 m/min mit dem hydrophilen Füllstoff
aus dem Beispiel 1 der US-PS 46 13 544 beschichtet. Die beschichtete
Folie wurde sodann bei einer Verweildauer von etwa
30 s durch einen Ofen mit einer Temperatur von etwa 104°C geführt,
um das Lösungsmittel zu entfernen, dann bei einer Temperatur
von etwa 50°C um etwa den Faktor 2,4 quergereckt und
schließlich etwa 30 s bei etwa 115°C gehärtet. Das resultierende
einheitliche Bahnmaterial hatte eine Dicke von etwa
18 µm und eine Breite von etwa 1220 mm.
Bestimmte Eigenschaften des im Beispiel 6 hergestellten einheitlichen
Bahnmaterials wurden geprüft und sind in der Tabelle
II zusammengefaßt.
| Dicke des endgültigen einheitlichen Bahnmaterials|18 µm | |
| Mullen-Reißtest | <45 kg |
| Flüssigkeitsdichtigkeit | keine Leckstellen |
| Zugfestigkeit längs | 447 g/cm |
| Zugfestigkeit quer | 357 g/cm |
| Dehnung längs | 300% |
| Dehnung quer | 250% |
| MVTR | <10 000 g/m²/24 h |
| Gurley-Porositätstest (Anzahl der Sekunden zum Durchgang von 50 ml) | ∞ |
| Reckungsfaktor längs | 2,6 : 1 |
| Reckungsfaktor quer | 2,4 : 1 |
Claims (9)
1. Verfahren zur Herstellung eines atmungsaktiven wasser
dichten einheitlichen Bahnmaterials aus einem Poly
merisatmaterial und einem Füllstoff, bei dem eine Bahn
aus Polymerisatmaterial vorgesehen wird, die beim
Recken in einer ersten und in einer zweiten Richtung
mikroporös gemacht und mit einem flüssigen Füllstoff
beschichtet wird, der in die Poren des Polymerisat
materials eindringt und in einen verhältnismäßig
festen Zustand überführt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die mikroporöse Bahn zunächst in der ersten Richtung gereckt wird, um sie wenigstens teilweise mikroporös zu machten, und dann mit dem flüssigen Füllstoff beschichtet wird, wobei dieser in die Mikro poren der Polymerisatbahn bereits eindringt,
daß dann die beschichtete Polymerisatbahn in der zweiten Richtung gereckt wird, wobei eine Intensi vierung des Eindringens des flüssigen Füllstoffs in die dabei verstärkt mikroporös gemachte Polymerisat bahn erfolgt, worauf die Überführung des flüssigen Füllstoffs in den verhältnismäßig festen Zustand geschieht.
daß die mikroporöse Bahn zunächst in der ersten Richtung gereckt wird, um sie wenigstens teilweise mikroporös zu machten, und dann mit dem flüssigen Füllstoff beschichtet wird, wobei dieser in die Mikro poren der Polymerisatbahn bereits eindringt,
daß dann die beschichtete Polymerisatbahn in der zweiten Richtung gereckt wird, wobei eine Intensi vierung des Eindringens des flüssigen Füllstoffs in die dabei verstärkt mikroporös gemachte Polymerisat bahn erfolgt, worauf die Überführung des flüssigen Füllstoffs in den verhältnismäßig festen Zustand geschieht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerisat
material ein Polyolefin aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymeri
satmaterial Polyethylen aufweist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man
eine Schmelzmischung zur Bildung einer Lösung herstellt, die das kristalli sierbare thermoplastische Polymerisatmaterial und eine Verbindung auf weist, mit der das thermoplastische Polymerisatmaterial mischbar ist und in der es sich bei seiner Schmelztemperatur auflöst, die sich aber beim Ab kühlen auf oder unter die Kristallisationstemperatur des thermoplastischen Polymerisats phasensepariert,
aus der Schmelzmischlösung eine Bahn herstellt, und
die Bahn auf eine Temperatur kühlt, bei der das thermoplastische Polymeri satmaterial kristallisiert und die Phasentrennung zwischen der Verbindung und dem Polymerisatmaterial sich vollzieht, wobei eine Polymerisatbahn entsteht, die ein Aggregat aus einer ersten Phase aus Teilchen des kristalli sierten thermoplastischen Polymerisatmaterials in einer zweiten Phase aus der Verbindung darstellt, in der die thermoplastischen Polymerisatteilchen unterscheidbar diskret mit einer Vielzahl von Kontinuitätszonen zwischen ihnen vorliegt.
eine Schmelzmischung zur Bildung einer Lösung herstellt, die das kristalli sierbare thermoplastische Polymerisatmaterial und eine Verbindung auf weist, mit der das thermoplastische Polymerisatmaterial mischbar ist und in der es sich bei seiner Schmelztemperatur auflöst, die sich aber beim Ab kühlen auf oder unter die Kristallisationstemperatur des thermoplastischen Polymerisats phasensepariert,
aus der Schmelzmischlösung eine Bahn herstellt, und
die Bahn auf eine Temperatur kühlt, bei der das thermoplastische Polymeri satmaterial kristallisiert und die Phasentrennung zwischen der Verbindung und dem Polymerisatmaterial sich vollzieht, wobei eine Polymerisatbahn entsteht, die ein Aggregat aus einer ersten Phase aus Teilchen des kristalli sierten thermoplastischen Polymerisatmaterials in einer zweiten Phase aus der Verbindung darstellt, in der die thermoplastischen Polymerisatteilchen unterscheidbar diskret mit einer Vielzahl von Kontinuitätszonen zwischen ihnen vorliegt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisat
bahn nach dem Recken in der ersten Richtung eine Dicke von etwa 25 µm
bis etwa 150 µm aufweist.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Füll
stoff ein Vorläufer eines festen hydrophilen Materials ist, das für wasser
dampfdurchlässig und für Wasser undurchlässig ist.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht des
beim Beschichten aufgebrachten flüssigen Füllstoffs etwa 50% bis etwa
600% des Gewichts der unbeschichteten Polymerisatbahn ausmacht.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Recken in
der zweiten Richtung die beschichtete Polymerisatbahn für die Dauer von
etwa 10 s bis etwa 60 s auf eine Temperatur von etwa 35°C bis etwa 95°C
erwärmt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem
Überführungsschritt die Polymerisatbahn eine Dicke von etwa 7 µm bis
etwa 125 µm aufweist.
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|---|---|---|---|
| US07/106,719 US4833026A (en) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | Breathable, waterproof sheet materials and methods for making the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3833705A1 DE3833705A1 (de) | 1989-04-20 |
| DE3833705C2 true DE3833705C2 (de) | 1998-04-02 |
Family
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|---|---|---|---|
| DE3833705A Expired - Fee Related DE3833705C2 (de) | 1987-10-08 | 1988-10-04 | Verfahren zur Herstellung eines atmungsaktiven wasserdichten einheitlichen Bahnmaterials |
Country Status (5)
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|---|---|
| US (1) | US4833026A (de) |
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| GB (1) | GB2210885B (de) |
Families Citing this family (47)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4961985A (en) * | 1988-07-06 | 1990-10-09 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Fabrics for protective clothing |
| ZW17489A1 (en) * | 1988-12-23 | 1990-08-01 | Ici Plc | Curable polymer compositions and their manufacture and use |
| CA2007160C (en) * | 1989-01-09 | 1997-08-19 | Gunilla E. Gillberg-Laforce | Microporus membrane from cold-rolled precursor films |
| US4935287A (en) * | 1989-08-30 | 1990-06-19 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Stretchable laminate constructions |
| US5173300A (en) * | 1990-06-28 | 1992-12-22 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Hindered phenolic antioxidant containing hydrophilic urethane polymer; dry cleaning solvent resistant, waterproof, moisture-vapor permeable material containing the polymer; and method of making the same |
| US5151320A (en) * | 1992-02-25 | 1992-09-29 | The Dexter Corporation | Hydroentangled spunbonded composite fabric and process |
| US5356497A (en) * | 1993-05-05 | 1994-10-18 | Lee Chi S | Method for forming a sheet material permeable to gas and not permeable to water |
| CA2116081C (en) | 1993-12-17 | 2005-07-26 | Ann Louise Mccormack | Breathable, cloth-like film/nonwoven composite |
| US6309736B1 (en) | 1994-12-20 | 2001-10-30 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Low gauge films and film/nonwoven laminates |
| ZA9510604B (en) | 1994-12-20 | 1996-07-03 | Kimberly Clark Co | Low gauge films and film/nonwoven laminates |
| TW330217B (en) | 1994-12-20 | 1998-04-21 | Kimberly Clark Co | Low gauge films and film/nonwoven laminates |
| US5989698A (en) | 1997-02-10 | 1999-11-23 | 3M Innovative Properties Company | Coated porous materials |
| US6139929A (en) * | 1997-03-07 | 2000-10-31 | Porvair Plc | Socks |
| US6909028B1 (en) | 1997-09-15 | 2005-06-21 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Stable breathable elastic garments |
| US7560399B2 (en) * | 1998-08-28 | 2009-07-14 | Mmi-Ipco, Llc | Multi-layer composite fabric garment |
| EP0982119B1 (de) * | 1998-08-28 | 2012-08-01 | Mmi-Ipco, Llc | Winddichter und wasserundurchlässiger Textilverbundstoff |
| CA2343242C (en) | 1998-09-08 | 2007-05-01 | Brookwood Companies Incorporated | Breathable waterproof laminate and method for making same |
| US6475600B1 (en) | 1998-12-23 | 2002-11-05 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Composite material having stretch and recovery including a layer of an elastic material and a transversely extensible and retractable necked laminate of non-elastic sheet layers |
| US6472045B1 (en) | 1998-12-23 | 2002-10-29 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Liquid transfer material of a transversely extensible and retractable necked laminate of non-elastic sheet layers |
| US6610383B1 (en) | 1998-12-23 | 2003-08-26 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Transversely extensible and retractable necked laminate of no-elastic sheet layers |
| DK2048228T3 (en) * | 1999-01-19 | 2016-05-09 | Univ North Carolina | Human liver progenitors |
| US6872458B1 (en) | 2001-02-16 | 2005-03-29 | Applied Extrusion Technologies, Inc. | Biaxally-oriented polypropylene films containing a non-crystallizable, amorphous polyester layer, and method of making the same |
| EP1247560B1 (de) * | 2001-04-03 | 2004-06-23 | Sympatex Technologies GmbH | Porenfreie atmungsaktive Membran enthaltend Polyamid 4.6 |
| JP2003085910A (ja) * | 2001-09-11 | 2003-03-20 | Sony Corp | ディスクカートリッジ、ディスク記録媒体装置及びディスク記録再生装置 |
| US7930767B2 (en) * | 2001-12-12 | 2011-04-26 | Reynolds Eric M | Body form-fitting rainwear |
| US7162746B2 (en) * | 2001-12-12 | 2007-01-16 | Reynolds Eric M | Body form-fitting rainwear |
| US20030215617A1 (en) * | 2002-05-15 | 2003-11-20 | Hussein Shehata | Waterproof and breathable microporous thermoplastic laminated fabric |
| US6984709B2 (en) * | 2002-12-20 | 2006-01-10 | Noveon Ip Holdings Corp. | Organometallic-free polyurethanes having low extractables |
| EP1433450A1 (de) * | 2002-12-23 | 2004-06-30 | The Procter & Gamble Company | Polymerzusammensetzungen für wasserdampfdurchlässige Strukturen die Strukturstabilität aufzeigen und Strukturen die diese Zusammensetzungen enthalten |
| US6772443B2 (en) * | 2002-12-30 | 2004-08-10 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Breathable elastomeric glove |
| WO2006104165A1 (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-05 | Tonen Chemical Corporation | ポリオレフィン微多孔膜の製造方法及びその微多孔膜 |
| US20060233991A1 (en) * | 2005-04-13 | 2006-10-19 | Trivascular, Inc. | PTFE layers and methods of manufacturing |
| US20060233990A1 (en) | 2005-04-13 | 2006-10-19 | Trivascular, Inc. | PTFE layers and methods of manufacturing |
| US20080091145A1 (en) * | 2006-10-12 | 2008-04-17 | Jamie Glen House | Catheter assemblies with sized sheaths |
| FR2918379B1 (fr) * | 2007-07-05 | 2010-10-15 | Hutchinson | Composition pour la fabrication d'un film elastique imper-respirant |
| JP5449739B2 (ja) | 2008-10-17 | 2014-03-19 | 日本ゴア株式会社 | 通気性複合シートの製造方法 |
| WO2010144771A2 (en) * | 2009-06-12 | 2010-12-16 | Clarcor Air Filtration Products, Inc. | Membrane-free filter and/or integral framing for filter |
| US8506749B1 (en) | 2010-01-27 | 2013-08-13 | Dartex Coatings, Inc. | Method of improving adhesive coverage to maximize waterproofness while maintaining breathability of adhesively laminated webs, and laminates produced thereby |
| KR20130036764A (ko) | 2010-07-22 | 2013-04-12 | 클라르코르 에어 필트레이션 프로덕츠, 인크. | 방습 필터를 포함하는 셀프 서비스 키오스크 |
| EP3408093B1 (de) | 2016-01-28 | 2023-08-02 | Rogers Corporation | Fest umwickelte kabel und drähte auf fluorpolymerverbundstoffbasis |
| LU93135B1 (fr) | 2016-06-30 | 2018-01-09 | Interver Man S A | Système de calorifugeage |
| ES3008997T3 (en) * | 2018-07-31 | 2025-03-25 | Gore & Ass | Polyethylene film |
| PL3830173T3 (pl) * | 2018-07-31 | 2025-05-05 | W.L. Gore & Associates, Inc. | Film polietylenowy |
| TWI668341B (zh) * | 2018-11-30 | 2019-08-11 | 萬核應用材料有限公司 | Adhesive wire drawing process |
| US11292171B2 (en) * | 2019-09-04 | 2022-04-05 | Winn Applied Material Inc. | Thread drawing processes |
| US11311922B2 (en) * | 2020-02-18 | 2022-04-26 | Winn Applied Material Inc. | Wire drawing process of light storage wire |
| CN116903907B (zh) * | 2023-08-17 | 2024-03-22 | 深圳市三实新材料科技有限公司 | 一种防水透气膜的制备方法及其应用 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3953566A (en) * | 1970-05-21 | 1976-04-27 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Process for producing porous products |
| US4194041A (en) * | 1978-06-29 | 1980-03-18 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Waterproof laminate |
| US4443511A (en) * | 1982-11-19 | 1984-04-17 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Elastomeric waterproof laminate |
| US4539256A (en) * | 1982-09-09 | 1985-09-03 | Minnesota Mining And Manufacturing Co. | Microporous sheet material, method of making and articles made therewith |
| US4539356A (en) * | 1984-10-17 | 1985-09-03 | Gaf Corporation | Polyethylene terephthalate molding composition |
| US4613544A (en) * | 1984-12-04 | 1986-09-23 | Minnesota Mining And Manufacturing Co. | Waterproof, moisture-vapor permeable sheet material and method of making the same |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3407253A (en) * | 1965-05-04 | 1968-10-22 | Toyo Boseki | Oriented porous polyolefin-elastomer blend sheets and process of making same |
| US4001367A (en) * | 1974-03-29 | 1977-01-04 | M & T Chemicals Inc. | Method for permanently and uniformly incorporating an additive into an undrawn fiber |
| US4089997A (en) * | 1974-05-14 | 1978-05-16 | Agfa-Gevaert N.V. | Process of applying antistatic coating compositions to polyester films |
| US4061821A (en) * | 1975-12-29 | 1977-12-06 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Semipermeable composite membranes |
| US4115334A (en) * | 1976-08-13 | 1978-09-19 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Antistatic vinylidene chloride coating composition, and film coated therewith |
| US4214035A (en) * | 1979-01-31 | 1980-07-22 | American Hoechst Corporation | Antistatic coated polyester film |
| JPS576767A (en) * | 1980-06-16 | 1982-01-13 | Teijin Ltd | Easily adhesive polyester film |
| US4457254A (en) * | 1981-02-19 | 1984-07-03 | Mobil Oil Corporation | Film coating and biaxial orienting apparatus |
| SU1028703A1 (ru) * | 1982-01-04 | 1983-07-15 | Военная Краснознаменная академия химической защиты им.Маршала Советского Союза С.К.Тимошенко | Способ изготовлени листового кле щего материала |
| US4726989A (en) * | 1986-12-11 | 1988-02-23 | Minnesota Mining And Manufacturing | Microporous materials incorporating a nucleating agent and methods for making same |
-
1987
- 1987-10-08 US US07/106,719 patent/US4833026A/en not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-09-22 GB GB8822271A patent/GB2210885B/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-10-04 DE DE3833705A patent/DE3833705C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-10-07 JP JP63253654A patent/JP2539013B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1988-10-07 KR KR1019880013097A patent/KR960011762B1/ko not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3953566A (en) * | 1970-05-21 | 1976-04-27 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Process for producing porous products |
| US4194041A (en) * | 1978-06-29 | 1980-03-18 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Waterproof laminate |
| US4539256A (en) * | 1982-09-09 | 1985-09-03 | Minnesota Mining And Manufacturing Co. | Microporous sheet material, method of making and articles made therewith |
| US4443511A (en) * | 1982-11-19 | 1984-04-17 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Elastomeric waterproof laminate |
| US4539356A (en) * | 1984-10-17 | 1985-09-03 | Gaf Corporation | Polyethylene terephthalate molding composition |
| US4613544A (en) * | 1984-12-04 | 1986-09-23 | Minnesota Mining And Manufacturing Co. | Waterproof, moisture-vapor permeable sheet material and method of making the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR890006369A (ko) | 1989-06-13 |
| JP2539013B2 (ja) | 1996-10-02 |
| DE3833705A1 (de) | 1989-04-20 |
| JPH01129041A (ja) | 1989-05-22 |
| US4833026A (en) | 1989-05-23 |
| KR960011762B1 (ko) | 1996-08-30 |
| GB2210885B (en) | 1991-06-05 |
| GB2210885A (en) | 1989-06-21 |
| GB8822271D0 (en) | 1988-10-26 |
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|---|---|---|
| DE3833705C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines atmungsaktiven wasserdichten einheitlichen Bahnmaterials | |
| DE69527082T2 (de) | Vakuumunterstützte anwendung einer dünnen dampfdurchlässigen, flüssigkeitsundurchlässigen beschichtung auf durchlochten substraten und daraus hergestellte artikel | |
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