DE69409540T2

DE69409540T2 - Verfahren zur herstellung von biegsamer, dichter folie bestehend aus einem beidseitig mit polypropylen beschichteten textilsupport

Info

Publication number: DE69409540T2
Application number: DE69409540T
Authority: DE
Inventors: Gerard Baccus; Bruno Cledat; Philippe Sanial
Original assignee: Textiles et Plastiques Chomarat SA
Current assignee: Textiles et Plastiques Chomarat SA
Priority date: 1993-10-28
Filing date: 1994-10-13
Publication date: 1998-07-30
Anticipated expiration: 2014-10-14
Also published as: EP0725731A1; ES2115265T3; WO1995011803A1; EP0725731B1; DE69409540D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren, das die Herstellung von biegsamen, dichten Folien ermöglicht, welche die Form eines Verbundstoffes aufweisen, der aus einem beidseitig mit einer Beschichtung versehenen Textilträger besteht, wobei die Oberflächenbeschichtung aus einer Zusammensetzung gebildet ist, welche Polypropylen enthält, und wobei die Verbindung zwischen dem genannten Träger und seiner Beschichtung durch Kalandrieren unmittelbar hinter einer Anordnung, welche die Zusammensetzung in Form eines Films extrudiert, erhalten wird.
Sie bezieht sich insbesondere auf ein verbessertes Verfahren, das die Verwendung von Zusammensetzungen ermöglicht, in denen das Polypropylen in Verbindung mit anderen Bestandteilen auftritt, welche spezifische Eigenschaften verleihen, wie beispielsweise eine sehr gute Feuerfestigkeit, Gasdichtigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen die Wirkung ätzender chemischer Stoffe, und die bis heute im allgemeinen zur Herstellung gußgeformter, extrudierter Gegenstände verwendet werden.
In zahlreichen technischen Bereichen steht man den Problemen gegenüber, vollkommen gasdichte Einrichtungen herstellen zu müssen, welche gegen die Wirkung von chemischen Produkten und/oder Hitze und Flammen widerstandsfähig sind und deren Herstellung die Verwendung von Materialien beinhaltet, welche die Form von biegsamen Folien aufweisen, welche leicht in Form zu bringen sind, beispielsweise in die Form von Leitungen, Schläuchen, Hüllen, Containern, Schutzkleidung (Kombinationen, Taucheranzüge ...), und deren Eigenschaften in Abhängigkeit von ihrem Verwendungszweck angepaßt werden und nicht mit der Zeit nachlassen dürfen.
Es wurde daher seit langem vorgeschlagen, derartige biegsame, dichte Folien durch Beschichtung eines Textilträgers (Gewebe, Wirkwaren, Vliesstoffe) herzustellen, wobei die Beschichtung im allgemeinen auf beiden Seiten des genannten Trägers ausgeführt wird.
Bis heute sind verschiedene Arten der Beschichtungs-Zusammensetzung vorgeschlagen in Abhängigkeit von den Eigenschaften, die dem Produkt verliehen werden sollen.
Gemäß US-A-4 370 187 werden Schichtpreßstoffe durch Warmwalzen eines vorher oxidierten thermoplastischen Harzes erhalten. Gemäß EP-A-0 208 627 wird ein thermoplastischer Film durch Kalandrieren mit der Oberfläche eines Trägers verbunden, wobei ein Textilgitter zwischen dem genannten Träger und dem genannten thermoplastischen Film eingefügt wird.
Für die Herstellung biegsamer, dichter, hitze- und flammenbeständiger Folien wurde seit langem vorgeschlagen, Zusammensetzungen aus feuerfest gemachtem PVC mit einem Polymer mit einem hohen Prozentsatz an Zusatzstoffen wie Antimontrioxid, herzustellen. Mit derartigen Zusammensetzungen ist es möglich, eine sehr gute Feuerfestigkeit zu erzielen, welche gemäß der AFNOR-Einteilung [AFNOR = Französische Normverband, ähnlich DIN] die Einstufüng M1 erreichen kann. Andererseits ist die Standfestigkeit gegenüber Temperaturen zeitlich begrenzt, da die mechanischen Eigenschaften und die Biegsamkeit der Produkte sich schnell verschlechtem, wenn sie für lange Zeit einer Temperatur über 80ºC ausgesetzt sind.
Zudem wurde, um dieses Problem der Feuer- und Temperaturfestigkeit zu lösen, auch seit langem in Betracht gezogen, das PVC durch andere Polymere zu ersetzen, die derartige Eigenschaften aufweisen, beispielsweise natürliche oder synthetische Kautschuke, und die es ebenfalls ermöglichen, in aggressiven (sauren), schädlichen oder verseuchten Medien verwendete Schutzkleidung (Kombinationen, Taucheranzüge) herzustellen, wie insbesondere aus FR-A-2 131 836 hervorgeht.
Derartige beschichtete Strukturen weisen jedoch den Nachteil auf, daß sie nicht wärmegeschweißt werden können und es daher schwierig ist, sie in die Form von Leitungen, Schläuchen, Hüllen oder Schutzkleidung zu bringen, da die Fertigungsverfahren Klebe- oder Nachvulkanisierungsvorgänge erfordern.
Es wurde ebenso seit langem in Betracht gezogen, wie insbesondere aus FR-A-1 245 513 (entspricht US-A-3 058 863) hervorgeht, biegsame, dichte Folien herzustellen, welche die Form eines Verbundstoffes aufweisen, der aus einem Textilträger besteht, welcher beidseitig mit einer Beschichtung versehen sein kann, wobei die Oberflächenbeschichtung aus Polyethylen gebildet ist und wobei die Verbindung zwischen dem genannten Träger und seiner Beschichtung durch Kalandrieren unmittelbar hinter der Anordnung, welche die Zusammensetzung in Form eines Films extrudiert, erhalten wird.
Wie aus dieser Schrift hervorgeht, kann auch ein Verbundstoff erhalten werden, der heißgeklebt wird und seine Biegsamkeit selbst bei niedrigen Temperaturen behält.
Dafür können, und darauf wird deutlich in der Einleitung dieser Schrift hingewiesen, derartige Polyethylenfilme nur mit ebenfalls aus Polyethylen oder aus Polypropylen bestehenden Textilträgern verbunden werden, da die Hafteigenschaften an anderen Trägern relativ schlecht sind.
Seitdem wurden zahlreiche weitere Vorschläge gemacht, um Zusammensetzungen aus Polyolefinen, insbesondere Polypropylen, anzupassen durch Beimischen geeigneter Zusatzstoffe, siehe insbesondere US-A-4 255 323 und US-A-4 211 692. Es geht ebenfalls aus dieser Schrift hervor, daß diese Zusammensetzungen dazu bestimmt sind, auf aus Fasern derselben chemischen Familie, nämlich Polyolefinen, hergestellte Textilträger aufgebracht zu werden.
Bis heute wurde kein zufriedenstellender Vorschlag gemacht, der es ermöglichte, leicht und nach einer üblichen Technologie biegsame, dichte und einfach in die Form von Leitungen, Hüllen, Kleidung zu bringende Folien herzustellen, welche nicht nur eine gute Feuerfestigkeit (Einstufüng, die M1 erreichen kann), sondern ebenfalls eine sehr gute Widerstandsfähigkeit gegen hohe Temperaturen (die 130ºC erreichen können) während einer langen Zeit aufweisen, sowie dichte Materialien herzustellen, die mit einer Beschichtung versehen sind, die es ihnen auch ermöglicht, den Wirkungen ätzender chemischer Stoffe standzuhalten, und die zudem sehr gute mechanische Eigenschaften aufweisen, biegsam sind und wärmegeschweißt werden können.
Nun wurde, und dies stellt den Gegenstand der vorliegenden Erfindung dar, ein verbessertes Verfahren entdeckt, das die Lösung der Gesamtheit dieser Probleme ermöglicht und das vor allem die Verwendung eines Trägers aus von Polyolefinen verschiedenen chemischen Fasern als Textilträger zuläßt, beispielsweise Träger aus Polyester-, Polyamidfasern, wodurch somit die Erzielung noch weiter verbesserter Eigenschaften des Verbundstoffes möglich ist.
Im wesentlichen betrifft die Erfindung also ein Verfahren zur Herstellung einer biegsamen, dichten Folie, welche die Form eines Verbundstoffes aufweist, der aus einem beidseitig mit einer Beschichtung versehenen Textilträger besteht, wobei die Oberflächenbeschichtung aus einer Zusammensetzung gebildet ist, welche Polypropylen (PP) enthält sowie einen Bestandteil und Zusatzstoffe, die ihr spezifische Eigenschaften verleihen, und wobei die Verbindung zwischen dem genannten Träger und seiner Beschichtung durch Kalandrieren unmittelbar hinter einer Anordnung, welche die Zusammensetzung in Form eines Films extrudiert, erhalten wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß:
- der Texilträger aus einer Struktur besteht, deren Fäden derart zueinander angeordnet sind, daß zwischen ihnen Zwischenräume vorhanden sind, welche geeignet sind, das Eindringen der Beschichtungs-Zusammensetzung in das Innere des genannten Trägers zu ermöglichen;
- die Verbindung zwischen Textilträger und Film ausgeführt wird, wenn der letztere noch eine hohe Temperatur aufweist, wobei diese Verbindung mittels eines Kalanders erhalten wird, der eine glatte, einer Oberflächenbehandlung unterzogene Stahlwalze und eine mit Gummi überzogene Gegenwalze umfaßt, wobei die Textilverstärkung mit der Oberfläche der mit Gummi überzogenen Walze und der Film mit der der Stahlwalze in Berührung steht und wobei die Walzen des Kalanders auf die Oberfläche des Films und der Textilverstärkung einen derartigen Druck ausüben, daß dadurch das den Film bildende Material in das Innere der Struktur der genannten Textilverstärkung eindringt;
- nach Ausführung einer ersten Beschichtung auf einer Seite eine zweite Schicht auf ähnliche Weise auf die andere Seite aufgebracht wird, wobei dafür Sorge getragen wird, daß die erste, beschichtete Oberfläche vorgewärmt wird, ohne sie dabei aufzuweichen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht der Textilträger vorzugsweise aus einer gewirkten, vorteilhafterweise jerseyartigen, Struktur, da eine derartige Struktur das Eindringen der Beschichtungs- Zusammensetzung in das Innere erleichtert; für den Fall, daß der Träger aus einem Gewebe oder einem Vliesstoff besteht, muß die Dichte der Kett- und Schußfäden oder der Fasern den Erhalt einer der einer Wirkware gleichwertigen Durchlässigkeit ermöglichen.
Die zur Bildung des Trägers dienenden Fäden oder chemischen Fasern werden bevorzugt unter von Polyolefinen verschiedenen Polymeren ausgewählt, beispielsweise können sie aus Polyester oder Polyamid bestehen, wodurch eine Verbesserung der Eigenschaften des End-Verbundstoffes, zum Beispiel eine Erhöhung seiner Standfestigkeit bei Hitze, ermöglicht wird.
Gemäß zweier Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Oberflächenbeschichtung bestehen:
- zum einen aus einer Zusammensetzung aus Poylpropylen (PP) und einem feuerfest gemachten Terpolymer aus Ethylen und einem Dien (EPDM), die den Erhalt eines besonders zum Bestand gegen Hitze und Flammen geeigneten Verbundstoffes ermöglicht;
- und zum anderen aus einer thermoplastischen Zusammensetzung, bestehend aus einem Gemisch aus Polypropylen und Butylkautschuk, die den Erhalt eines besonders für die Herstellung von gasdichten und gegen die Wirkung ätzender chemischer Stoffe widerstandsfähigen Anordnungen geeigneten Verbundstoffes ermöglicht.
Die Erfindung und die mit ihr verbundenen Vorteile werden jedoch verständlicher aufgrund der zwei im folgenden hinweisend, aber nicht einschränkend aufgeführten Ausführungsbeispiele

Beispiel 1:

Zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Zusammensetzung aus feuerfest gemachtem PP und EPDM in Form eines Films extrudiert, wie beispielsweise das von der Firma MONSANTO unter der Marke "SANTOPRENE" vertriebene Produkt, welches bis heute zur Hestellung gußgeformter, extrudierter Gegenstände mit einer sehr guten Feuerfestigkeit vorgeschlagen wurde.
Unter den verschiedenen von dieser Firma vorgebrachten Empfehlungen ist die Empfehlung "Grad: 253-36" besonders geeignet, wenn die Erzielung einer Einstufung, die M1 erreichen kann, gewünscht wird. Selbstverständlich könnten eventuell weitere Empfehlungen in Abhängigkeit von den Anwendungen des herzustellenden Produktes und der für dieses erforderlichen Einstufung der Feuerfestigkeit verwendet werden. Vorzugsweise ist eine derartige Zusammensetzung gefärbt, beispielsweise schwarz, durch Hinzufügen von Ruß. Selbstverständlich könnte jede andere Art der Färbung in Betracht gezogen werden.
Unmittelbar am Ausgang des Extruders und so nah wie möglich bei diesem ist ein Kalander angeordnet, welcher eine glatte, einer Oberflächenbehandlung (Beschichtung mit Polytetrafluorethylen) unterzogene Metallwalze und eine mit einer Beschichtung aus Gummi überzogene Gegenwalze umfaßt.
Die Geschwindigkeit des Kalanders ist so eingestellt, daß er eine Dehnung des Films zwischen dem Ausgang des Extruders und der Linie, auf der der genannte Film zwischen den Walzen eingeklemmt wird, bewirkt.
Eine aus einer Jersey-Wirkware aus Polyester bestehende Textilverstärkung wird in das Innere des Kalanders geführt, wobei dafür Sorge getragen wird, daß der genannte Träger zu der Oberfläche der mit dem Gummi beschichteten Gegenwalze gelangt.
Unter der Einwirkung des zwischen den beiden Walzen des Kalanders ausgeübten Drucks wird der noch heiße Film in das Innere der Maschen der Wirkware eingepreßt, wobei er eine völlig glatte und gleichmäßige äußere Oberfläche aufweist.
Nachdem so die Beschichtung einer der Seiten der Wirkware ausgeführt wurde, wird auf ähnliche Weise die Beschichtung der zweiten Seite ausgeführt, wobei der einzige Unterschied darin liegt, daß die erste, beschichtete Oberfläche vorgewärmt wird, ohne sie dabei aufzuweichen.
Bei einer derartigen Vorgehensweise wird eine biegsame, dichte Folie erhalten, die sehr gut durch einfaches Wärrneschweißen einer so hergestellten ebenen Struktur in die Form von Leitungen, Hüllen gebracht werden kann.
Als Hinweis sei erwähnt, daß es möglich war, eine erfindungsgemäße biegsame, dichte Folie herzustellen unter Verwendung als Textilverstärkung einer Jersey- Wirkware aus Polyester mit einem Gewicht von 110 g/m², die auf einer Wirkmaschine der Feinheitsnummer 20 aus Fäden von 167 dtex hergestellt war.
Jede Seite der Wirkware wird mit einer Zusammensetzung aus feuerfest gemachtem PP und EPDM (SANTOPRENE Grad 253-36) im Verhältnis 220 g/m² beschichtet. Es sei darauf hingewiesen, daß die Dicke des vorerwähnten Verbundstoffes 0,4 mm nicht übersteigt, was dadurch zu erklären ist, daß das Beschichtungsmaterial in das Innere der die Textilverstärkung bildenden Wirkware eindringt.
Der erhaltene Verbundstoff weist eine sehr gute Feuerfestigkeit auf, welche die Einstufüng M1 erreichen kann, sowie eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Schichtspaltung und sehr gute mechanische Eigenschaften.
Ein derartiges Produkt kann bei zahlreichen Anwendungen verwendet werden, insbesondere zur Herstellung von Leitungen, flexiblen Hüllen, in deren Innerem eine hohe Temperatur aufweisende Gase, insbesondere Luft, strömen.
Es sollte angemerkt werden, daß das erfindungsgemäße Verfahren den Erhalt von Beschichtungen einer geringen Flächenmasse, die unter 200 g/m² liegen kann, ermöglicht.

Beispiel 2:

Es wird das Beispiel 1 wiederholt, nur daß in Form eines Films eine Zusammensetzung aus Polypropylen und Butylkautschuk, wie das von der Firma A E 5 unter der Bezeichnung "TREFSIN" vertriebene Produkt, extrudiert wird. Eine derartige Zusammensetzung, die gefärbt oder mit Zusätzen versehen sein kann, um sie feuerfest zu machen, wird in Form eines Films extrudiert, wobei die Temperatur am Ausgang des Spritzmundstücks ungefähr 200ºC betragen kann.
Wie in dem vorherigen Beispiel wird mit dem Film eine Textilverstärkung verbunden, die in diesem Fall aus einer Jersey-Wirkware aus Polyester besteht, ähnlich wie in Beispiel 1 mit einem Gewicht von 110 g/m², indem sie in das Innere des Kalanders eingeführt wird, wobei dafür Sorge getragen wird, daß der genannte Träger an die Oberfläche der mit Gummi beschichteten Gegenwalze gelangt.
Nach Ausführung einer ersten Beschichtung im Verhältnis von 250 g/m² wird die andere Seite auf ähnliche Weise beschichtet, nur daß die erste, beschichtete Oberfläche vorgewärmt wird, ohne sie dabei aufzuweichen.
Auf diese Weise werden biegsame Folien mit einem Gewicht von 610 g/m² erhalten, deren Dicke 0,4 mm beträgt und welche gasdicht sind und aggressiven Medien (insbesondere sauren Medien) standhalten. Derartige Folien können sehr gut durch einfaches Wärmeschweißen in eine Form gebracht werden, beispielsweise in die Form von Kleidung, Leitungen oder Hüllen.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer biegsamen, dichten Folie, welche die Form eines Verbundstoffes aufweist, der aus einem beidseitig mit einer Beschichtung versehenen Textilträger besteht, wobei die Oberflächenbeschichtung aus einer Zusammensetzung gebildet ist, welche Polypropylen (PP) enthält sowie einen Bestandteil und Zusatzstoffe, die ihr spezifische Eigenschaften verleihen, und wobei die Verbindung zwischen dem genannten Träger und seiner Beschichtung durch Kalandrieren unmittelbar hinter einer Anordnung, welche die Zusammensetzung in Form eines Films extrudiert, erhalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß

- der Texilträger aus einer Struktur besteht, deren Fäden derart zueinander angeordnet sind, daß zwischen ihnen Zwischenräume vorhanden sind, welche geeignet sind, das Eindringen der Beschichtungs-Zusammensetzung in das Innere des genannten Trägers zu errnöglichen;

- die Verbindung zwischen Textilträger und Film ausgeführt wird, wenn der letztere noch eine hohe Temperatur aufweist, wobei diese Verbindung mittels eines Kalanders erhalten wird, der eine glatte, einer Oberflächenbehandlung unterzogene Stahlwalze und eine mit Gummi überzogene Gegenwalze umfaßt, wobei die Textilverstärkung mit der Oberfläche der mit Gummi überzogenen Walze und der Film mit der der Stahlwalze in Berührung steht und wobei die Walzen des Kalanders auf die Oberfläche des Films und der Textilverstärkung einen derartigen Druck ausüben, daß dadurch das den Film bildende Material in das Innere der Struktur der genannten Textilverstärkung eindringt;

- nach Ausführung einer ersten Beschichtung auf einer Seite eine zweite Schicht auf ähnliche Weise auf die andere Seite aufgebracht wird, wobei dafür Sorge getragen wird, daß die erste, beschichtete Oberfläche vorgewärmt wird, ohne sie dabei aufzuweichen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Textilträger aus einer jerseyartigen gewirkten Struktur besteht, wobei die die genannte Wirkware bildenden chemischen Fasern aus einem von Polyolefinen verschiedenen Polymer, wie Polyester oder Polyamid, bestehen.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenbeschichtung aus einer Zusammensetzung aus Polypropylen (PP) und einem feuerfest gemachten Terpolymer aus Ethylen, Propylen und Dien (EPDM) besteht, wodurch eine biegsame, dichte und hitze- und flammenbeständige Folie erhalten wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenbeschichtung aus einer Zusammensetzung aus Polypropylen und Butylkautschuk besteht, wodurch eine biegsame, gasdichte und gegen chemische Erzeugnisse widerstandsfähige Folie erhalten wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenbeschichtung mittels Ruß gefärbt wird.