EP2758580B1 - Vliesstoff mit einer elementarfilamente enthaltenden matrix - Google Patents

Vliesstoff mit einer elementarfilamente enthaltenden matrix Download PDF

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EP2758580B1
EP2758580B1 EP12765995.1A EP12765995A EP2758580B1 EP 2758580 B1 EP2758580 B1 EP 2758580B1 EP 12765995 A EP12765995 A EP 12765995A EP 2758580 B1 EP2758580 B1 EP 2758580B1
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EP
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woven fabric
polymer
fabric according
nonwoven fabric
filaments
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Peter Rutsch
Matthias Goettel
Martin Buechsel
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Carl Freudenberg KG
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Carl Freudenberg KG
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Publication date
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    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/08—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating
    • D04H3/14—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between thermoplastic yarns or filaments produced by welding
    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
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    • D04H3/153—Mixed yarns or filaments

Definitions

  • the present invention relates to the field of textile products and their applications.
  • the invention relates to a process for producing a nonwoven fabric containing at least one first polymer component which is distributed in the form of elementary segments in a matrix of at least one second polymer component.
  • the invention further relates to a nonwoven fabric produced by the method according to the invention, as well as the use of this nonwoven fabric for producing a composite material.
  • nonwovens with the present invention, in particular, the conventional field of application of nonwovens is to be extended by imparting physical, in particular mechanical, properties and properties which are similar to those of paper or films, the advantageous characteristics and properties of nonwovens stay out of endless segments.
  • nonwovens with a low porosity and air permeability should be provided.
  • Nonwovens are textile fabrics made of individual fibers and can be obtained by a wide variety of manufacturing processes, such as carding (dry laid), meltblowing (spunbonding) or aerodynamic nonwoven laying (air laying).
  • melt spinning a polymeric substance is heated in an extruder and forced through a spinneret by spinning pumps.
  • the polymer emerges from the nozzle plate as a filament (continuous filament) in molten form, is cooled by an air flow and stretched from the melt.
  • the air stream conveys the endless filaments onto a conveyor belt, which is designed as a sieve.
  • the threads can be fixed to form a fiber fabric.
  • the solidification of the fiber fabric can be done by heated rollers (calender), by a vapor stream or by mechanical or chemical bonding. When solidified by calender, one of the two rolls may be engraved, which may consist of dots, short rectangles or diamond-like surfaces.
  • Nonwovens are used for a variety of purposes. Nonwoven fabrics with high strength can be used alone or as a reinforcing layer in fiber composites. In the packaging field, single-layer constructions are usually made using meltblown or meltblown-like material structures, i. Fiber structures from only one domain used (see Tyvek®).
  • a method for producing a nonwoven fabric in which bicomponent fibers having an outer and an inner Fiber component, produced by a spinning process.
  • the outer fiber component wraps around the inner fiber component and has a higher elongation at break and a lower melting temperature than the inner fiber component.
  • the bicomponent fibers are positioned on a conveyor belt and solidified to a nonwoven fabric under the action of heat.
  • the nonwovens are used to make tents, awnings, parachutes and packaging materials.
  • a multicomponent nonwoven fabric comprising a fully bonded nonwoven web having at least 50% by weight of spunbonded multicomponent fibers selected from the group consisting of multicomponent staple fibers, multicomponent filaments and combinations thereof, said multicomponent fibers having a cross section and a length and a first polymer component and a second polymer component, wherein the first and second polymer components are disposed in substantially constantly positioned, separated zones across the cross section of the multicomponent fibers and extend substantially continuously in the length direction of the multicomponent fibers, the second polymer component having a melting point that is about at least 10 ° C lower than the melting point of the first polymer component, and wherein at least a part of the outer peripheral surface of the multi-component fibers comprises the second polymer component.
  • Core-sheath fibers or side-by-side fibers are used as multicomponent fibers.
  • the described nonwoven fabric has a comparatively large porosity and is therefore unsuitable for applications in which
  • a thin nonwoven laminate comprising a batt of entangled synthetic polymer filaments interposed between webs of staple thermoplastic fibers is known.
  • this laminate substantially all of the filaments are bonded to the thermoplastic fibers of the web.
  • Binder fibers are preferably used polyester filaments.
  • the nonwoven fabric is only partially solidified and therefore has a comparatively large porosity.
  • thermocompression of thermoplastic endless elements a nonwoven fabric for a bag filter manufactured by thermocompression of thermoplastic endless elements.
  • a core-sheath fiber is used as the thermoplastic polyester. The thermocompression only leads to a partial bonding of the thermoplastic fibers, since otherwise the necessary for the use of the nonwoven fabric air permeability can not be achieved
  • US 2005/039836 A1 describes a multicomponent fiber from different segments. These segments are made of different polymer materials of different melting temperatures and can be separated from each other. The described materials are preferably used as filter materials and solidified by a water jet method.
  • the invention was based on the object, a method for producing a nonwoven fabric with paper or foil-like features, in particular with a high flexural rigidity and low static friction.
  • the nonwoven fabric should also have a dense structure, low porosity and air permeability.
  • the process according to the invention is characterized in that special multicomponent fibers are joined together by application of pressure and temperature, so that elementary segments of the first polymer component (first polymer) are distributed in a matrix of the second polymer component (second polymer).
  • first polymer first polymer
  • second polymer second polymer
  • the surface of the nonwoven fabric can be bonded over the entire surface.
  • full-surface bonding means that the surface of the nonwoven fabric is bonded to at least 90%, preferably at least 95% and in particular to almost 100%, the term “bonded” meaning that the surface in the essential pores is free.
  • the term "separable” is understood according to the invention that the elementary segments can be separated under the influence of pressure and temperature in spatially separated elementary segments.
  • a nonwoven fabric having a high flexural rigidity, a low stiction and a dense structure at low porosity can be obtained.
  • the use of the special multicomponent fibers having a first zone comprising the first polymer component in the form of at least two separable elementary segments enables formation of the dense structure.
  • the elementary segments can be separated under the influence of pressure and temperature into spatially separated elementary segments and compressed into a compacted packing with low porosity and low air passage.
  • Low porosity is advantageous in view of various applications of the nonwoven fabric, in particular as packaging and / or insulating material.
  • it also facilitates further processing such as laminating, laminating, printing etc.
  • the nonwoven fabric of the present invention can have high strength and waterproofness with low weight. This allows easy processing and handling.
  • the nonwoven fabric produced by the process according to the invention is characterized in that it comprises a polymer matrix.
  • the nonwoven fabric may have a film-like character over the fused domains, but without the weaknesses of a film or paper. So it is easily possible to design the surface of the nonwoven fabric smooth and wet-strength.
  • Such a nonwoven fabric may be considered a "fiber reinforced film”.
  • the method according to the invention makes it possible to use energy-intensive mechanical solidification technologies, e.g. Hydroentanglement, to dispense.
  • the nonwoven fabrics produced by the process according to the invention are characterized by isotropic mechanical properties, such as an isotropic ratio of maximum tensile force or tensile force in machine direction to transverse direction. Isotropy in the sense of the invention denotes the independence of a property from the direction. Isotropic strength properties are advantageous in particular for the use of the nonwoven fabric as a reinforcing layer, since in this way a particularly uniform stabilization is achieved.
  • machine direction / transverse direction ratio of the maximum tensile force and / or tear propagation force in the context of the invention, it is understood that the machine direction / transverse direction ratio of the maximum tensile force and / or tearing force in the range of 0.7 to 1.6, preferably from 0.8 to 1.5, in particular from 0.9 to 1.1.
  • Maximum tensile force is the force that must be used to rupture a fiber layer.
  • tear propagation force is meant the force that is necessary to tear down an already cracked fiber layer or further tear. The higher these values are, the more stable a situation is.
  • the maximum tensile force is measured in the machine direction or transversely to the machine direction.
  • the machine direction is understood to mean the direction under which the fibers are deposited longitudinally on a conveyor belt moving in the longitudinal direction.
  • the direction transverse thereto or orthogonal thereto is the transverse direction.
  • the nonwoven fabric according to the invention is outstandingly suitable for the production of fiber composite materials, since its surface structure is e.g. can be easily adapted to the other composite components on the choice of polymers and by plasma or corona treatment of the surface. This allows a versatile use of composite components (film, foil, extrudate, etc.).
  • the multicomponent fibers can be prepared in a manner known to those skilled in the art. Suitable processes are, in particular, melt-blown and spunbonding. Particularly preferred according to the invention is the melt spinning technology.
  • a polymeric substance can be heated under pressure in an extruder and pressed through a die to form endless filaments.
  • the continuous filaments After exiting the extrusion die, the continuous filaments may be drawn and positioned by means of dynamic laydown methods on a conveyor belt, deflecting them transversely to form a fiber layer.
  • An advantage of a transversely deflected positioning of the continuous filaments is that this increases the isotropy of the mechanical properties of the nonwoven fabric.
  • the temperature at which the solidification of the multicomponent fibers takes place can vary within wide ranges and is expediently adapted to the particular polymer components used in the multicomponent fiber. It is essential here that at the selected temperature and pressure, a substantially complete melting of the first polymer but not of the second polymer takes place.
  • the surface bonding of the multicomponent fibers is carried out by applying a temperature of 100 to 300 ° C, preferably from 100 to 250 ° C, more preferably from 110 to 200 ° C, in particular from 120 to 180 ° C.
  • rollers in particular calenders
  • rollers are expediently used.
  • the calendering is preferably carried out with a pair of rolls, wherein at least one of the rolls has a roughness, measured according to DIN 4768 05.90 of 20 to 100 .mu.m, preferably from 20 to 70 .mu.m and in particular from 30 to 50 microns.
  • a pair of rolls in which one of the rolls has a surface roughness measured to DIN 4768 05.90 of from 20 to 100 ⁇ m, preferably from 20 to 70 ⁇ m and in particular from 30 to 50 ⁇ m, and the other roll has a smooth roll Roughness, measured according to DIN 4768 05.90 of less than 20 ⁇ m.
  • the surface bonding of the multicomponent fibers is carried out by a single-stage consolidation process.
  • the first polymer component is arranged in a first zone and the second polymer component is arranged in a second zone over the cross section of the multicomponent fibers.
  • Both polymer components extend in the length direction of the multicomponent fibers and the first zone comprises the first polymer component in the form of at least two separable elementary segments.
  • the first polymer is in the form of 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9 or 16 separable elemental segments in the multicomponent fibers.
  • 4, 6, 8, 10, 14, 16, 18 or 32 elemental segments, which alternately comprise the first and second polymer components, are present in the multicomponent fibers, wherein the provision of 16 elemental segments is particularly preferred according to the invention.
  • PIE fibers which comprise 4, 6, 8, 10, 14, 16, 18 or 32 elementary segments are used as multicomponent fibers.
  • fibers a wide variety of fiber types including multi-component staple fibers, multi-component filaments can be used.
  • Fibers are used among PIE fibers from Elementarsegementen, which are arranged cake-shaped or circular segment in cross section.
  • the higher melting polymer component is preferably disposed in the core and the lower melting polymer component is at least partially located at the fiber surface. This facilitates the melting of the lower melting polymer component.
  • the fibers may be formed as staple fibers. Preferably, however, they are formed as continuous filaments.
  • the effect of reflowing the above-mentioned fibers, such as the PIE fiber, is the incorporation of stable, for example pie-shaped, segments which function as reinforcing filaments in the polymer matrix.
  • a stabilization is achieved in the manner of a reinforced concrete.
  • PIE filaments in particular, a marked change in the geometry of the original filament structure is noticeable.
  • the PIE fibers are particularly advantageous in the use of the above-mentioned fibers, for example, the PIE fibers.
  • the example cake-shaped segments have a very small diameter in cross-section and therefore the matrix can prevail particularly numerous.
  • the alternating arrangement of the individual core segments in the fibers causes a particularly homogeneous distribution of the various polymers. This leads to an extremely uniform melting with formation of the matrix.
  • the shells are made of the lower melting polymer.
  • the cores are in the form of stable, for example, circular segments embedded in the matrix of the sheath polymer.
  • Advantageous in the use of multilobal fibers, or islands-in-sea fibers is that forms a particularly dense structure, analogous to a spherical packing, due to the circular cross-section of the core segments.
  • the multicomponent fibers may comprise two or more polymers, provided that at least one polymer has a higher melting point than at least one further polymer. Practical experiments have shown that even with the use of two polymers (bicomponent fibers, especially bicomponent filaments) nonwovens with a stable matrix structure can be obtained.
  • the basis weight of the nonwoven fabric according to the invention can vary within wide limits.
  • the choice of basis weight is made according to the requirements of the fiber composite.
  • the basis weight is usually from 30 g / m 2 to 400 g / m 2 , preferably from 35 g / m 2 to 200 g / m 2 , more preferably from 40 g / lm 2 to 150 g / m 2 , especially from 40 g / m 2 to 120 g / m 2 .
  • the nonwoven fabric according to the invention it is expedient to increase the surface energy of the nonwoven fabric by corona and / or plasma treatment.
  • the plasma or corona treatment is preferably carried out in such a way that the surface is given a surface energy according to ISO 9000 of more than 38 dyn, preferably 38 to 70 dyn, in particular 40 to 60 dyn. It is advantageous that the surface can be made hydrophilic or hydrophobic, without adding chemicals. This is particularly advantageous in kübernah used products, such as clothing, advantage.
  • Conceivable is the antistatic finish of the surface, as well as its inspiration with care substances. Also conceivable is the subsequent finishing of the nonwoven fabric with hydrophilic, hydrophobic or antistatic spin finishes, as well as their Schau with care substances. It is also conceivable additives for surface modification already in the continuous film production in an extruder to enter. Also in a dyeing no subsequent coloration is necessary because pigments can be introduced already in the continuous film production in an extruder.
  • the nonwoven fabric may be subjected to a chemical-type bonding or finishing such as an anti-pilling treatment, a hydrophilization, an antistatic treatment, a refractory-improving treatment and / or a tactile property-changing property, a treatment Mechanical type such as roughening, sanforizing, sanding or a treatment in the tumbler and / or a treatment to change the appearance such as dyeing or printing.
  • a chemical-type bonding or finishing such as an anti-pilling treatment, a hydrophilization, an antistatic treatment, a refractory-improving treatment and / or a tactile property-changing property, a treatment Mechanical type such as roughening, sanforizing, sanding or a treatment in the tumbler and / or a treatment to change the appearance such as dyeing or printing.
  • Another object of the invention is a nonwoven fabric formed as a base material for coating with films, which is produced by a method according to the invention.
  • the coating with films preferably takes place by lamination and / or lamination of the base material, optionally with the use of a binder and / or pressure and / or temperature.
  • a binder and / or pressure and / or temperature are also conceivable.
  • Another object of the invention is a nonwoven fabric formed as a base material for impregnation with binders, which is produced by a process according to the invention and the impregnated nonwoven itself.
  • Suitable binders are in particular acrylates and aminoplasts (phenolic resins, melamine resins), styrene-butadiene copolymers, NBR binder systems and / or polyurethanes.
  • the nonwoven fabric according to the invention is characterized by a high flexural rigidity with low static friction.
  • the nonwoven fabric of the invention is further distinguished by excellent strength properties.
  • the tear propagation force in machine and / or transverse direction 10 N to 60 N, preferably 20 N to 50 N, in particular 30 N to 40 N.
  • the maximum tensile force in the machine and / or transverse direction can be 70 to 400 N / 50 mm, preferably 100 to 350 N / 50 mm, in particular 150 to 300 N / 50 mm.
  • the flexural strength according to DIN 53350 and the coefficient of static friction according to ASTM D-4918-97 (2002) are to be used in particular. Practical tests have shown that the nonwoven fabric according to the invention shows a high flexural rigidity with simultaneously high surface smoothness, ie low coefficient of friction.
  • the nonwoven fabric according to the invention may have a bending stiffness of 0.5 N / mm 2 to 10 N / mm 2 , measured according to DIN 53350 at a bending angle of 10%.
  • the nonwoven fabric according to the invention has a bending stiffness of 0.5 N / mm 2 to 8 N / mm 2 at a bending angle of 10%, more preferably from 1 N / mm 2 to 6 N / mm 2 , in particular 1 N / mm 2 up to 4 N / mm 2 .
  • the flexural stiffness information refers to a measurement in the longitudinal or transverse direction.
  • the nonwoven fabric according to the invention may have a bending stiffness of 1 N / mm 2 to 20 N / mm 2 , measured according to DIN 53350 at a bending angle of 40%.
  • the nonwoven fabric according to the invention has a bending stiffness of 3 N / mm 2 to 12 N / mm 2 at a bending angle of 40%, more preferably from 4 N / mm 2 to 12 N / mm 2 , in particular from 5 N / mm 2 to 10 N / mm 2 on.
  • the flexural stiffness information refers to a measurement in the longitudinal or transverse direction.
  • the nonwoven fabric of the present invention may have a coefficient of static friction, as measured by ASTM D-4918-97 (2002), tan ⁇ of 0.05 to 0.50, preferably 0.10 to 0.40, more preferably 0.10 to 0.30 ,
  • tan ⁇ of 0.05 to 0.50, preferably 0.10 to 0.40, more preferably 0.10 to 0.30 .
  • the nonwoven fabric according to the invention is characterized in that it comprises at least two polymers, wherein the melting point of at least one first polymer component is above the melting point of at least one second polymer component wherein the first polymer component is in the form of elementary segments, which distributes in a matrix of the second polymer component are.
  • the difference between the melting point of the first and second polymers can vary widely. Conveniently, the difference is at least 15 ° C, in particular at least 20 ° C. Preferably, polymers having a temperature difference of from 15 ° C to 450 ° C, more preferably from 15 ° C to 200 ° C, even more preferably from 20 ° C to 150 ° C, especially from 70 ° C to 150 ° C are used.
  • the melting point of the first polymer component is between 230-290 ° C, preferably between 250-280 ° C.
  • the melting point of the second polymer component is preferably between 200-260 ° C and more preferably between 220-240 ° C.
  • thermoplastic polymers in particular selected from the group consisting of nylon 6, nylon 6.6, nylon 6.10, nylon 6.11, nylon 6.12, polypropylene or polyethylene.
  • polymers are selected from the group consisting of polyester, polyamide, thermoplastic copolyetherester elastomers, polyolefins, polyacrylates and thermoplastic liquid crystals. Also conceivable is the use of copolyetherester elastomers of long-chain and short-chain ester monomers.
  • elemental segments of polyethylene terephthalate are used, they can preferably be produced from recyclable polyethylene terephthalate.
  • thermoplastic polymers polyamides, polyvinyl acetates, saponified polyvinyl acetates, saponified ethylene vinyl acetates and other hydrophilic polymers.
  • elastic polymers can also be used. These polymers are preferably selected from the group consisting of: styrene / butadiene copolymers, elastic polypropylene, polyethylene, metallocene-catalyzed ⁇ -olefin homopolymers, as well as copolymers having a density of less than 0.89 g / cm 3 .
  • styrene / butadiene copolymers preferably selected from the group consisting of: styrene / butadiene copolymers, elastic polypropylene, polyethylene, metallocene-catalyzed ⁇ -olefin homopolymers, as well as copolymers having a density of less than 0.89 g / cm 3 .
  • amorphous polyalphaolefins having a density of less than 0.89 g / cm 3 ethylene vinyl acetate, and ethylene-propylene rubber and propylene-1-butene copolymer and ter
  • the multicomponent fibers comprise polypropylene, polyethylene, polyamide, syndiotaticians polystyrene, polyester, and / or mixtures of these polymers, preferably polyethylene terephthalate.
  • the first polymer component is selected from the group consisting of: polyester, preferably polyethylene terephthalate, and / or the second polymer component selected from the group consisting of: polypropylene, polyethylene, polyamide and / or polyester, preferably polyethylene terephthalate.
  • the sea is preferably formed from the second, matrix-producing polymer.
  • Preferred polymers are polyethylene, linear low pressure polyethylene having an alpha olefin monomer content greater than 10% by weight of ethylene copolymer with at least one vinyl monomer or ethylene copolymer with unsaturated aliphatic carboxylic acids.
  • the nonwoven fabric produced by the process according to the invention is characterized in that a film-like molten polymer matrix is present in the nonwoven fabric.
  • This contains unmelted elementary segments, which may be circular-segment-shaped or cake-piece-shaped, multilobal or circular in cross-section.
  • the fiber titres of the multicomponent fibers preferably have, independently of one another, values of from 1 dtex to 4 dtex, preferably from 1.5 to 3 dtex, more preferably from 2 dtex to 3 dtex.
  • the weight ratio of the first polymer to the second polymer in the nonwoven fabric can vary within a wide range, provided that it is ensured that the first polymer component is present in the nonwoven fabric in the form of elementary filaments which are distributed in a matrix of the second polymer component.
  • the weight ratio of first polymer to second polymer in the nonwoven fabric is 50%: 50%, preferably 70% to 30%, more preferably 60% to 40%.
  • the proportion of the matrix in the nonwoven fabric from 1 wt .-% to 60 wt .-%, preferably from 5 wt .-% to 50 wt .-%, in particular from 10 wt .-% to 40 wt .-%.
  • a nonwoven fabric having a particularly good flexural strength can be obtained.
  • the nonwoven fabric preferably comprises at least 50% by weight, more preferably 60-100% by weight of multicomponent fibers, more preferably 70-100% by weight of multicomponent fibers, wherein the multicomponent fibers are in particular melt spun multicomponent fibers.
  • the nonwoven fabric according to the invention is outstandingly suitable for the production of packaging materials, bags, bags, envelopes, in particular envelopes, tapes, banners, reinforcing layers, separating layers and / or insulating layers.
  • the nonwoven fabric is used for the production of desiccant bags to meet with desiccants such as SiO 2 , CaCl 2 , bentonite. Due to the low air permeability of the nonwoven fabric, a high retention capacity for the desiccant can be achieved here.
  • nonwoven fabric according to the invention as a base material for the treatment with impregnating agents, in particular binders, resins and / or polymer dispersions.
  • Another object of the invention is a composite material comprising at least a first layer containing a nonwoven fabric according to the invention, and at least one second layer, preferably formed as a film.
  • the second layer is formed as a film having a thickness of 0.01 mm to 1 mm, preferably from 0.05 mm to 0.5 mm, in particular from 0.1 mm to 0.2 mm.
  • the respective layers of the nonwoven fabric according to the invention can be bonded together in various ways depending on the materials used. Practical experiments have shown that particularly strong composites are obtained when the first and second layers are cohesively and / or bonded together by means of a binder.
  • composition of the film used according to the invention can vary within wide ranges, depending on the particular intended use of the composite material.
  • the film contains plastics, preferably polyolefins, in particular polyethylene and / or polypropylene and / or their copolymers or metals. It is also conceivable to use a metallized film.
  • the thickness of the first layer may vary.
  • the first layer has a thickness of from 0.01 mm to 1 mm, more preferably from 0.05 mm to 0.5 mm, in particular from 0.1 mm to 0.2 mm.
  • polyethylene terephthalate and polyethylene are coextruded in a known manner with an average throughput of 0.65 g / L min and aerodynamically stretched.
  • the endless filaments are then dynamically deposited on a conveyor belt.
  • Dynamic deposition is understood to mean that the orientation of the filaments to be deposited in the transverse direction can be influenced in a targeted manner.
  • This is followed by solidification of the continuous filaments by a rough steel roller under pressure and heat.
  • the steel roller has temperatures between 125 ° C and 132 ° C.
  • a spunbonded fabric having a basis weight of 80 g / m 2 is obtained.
  • the spunbonded fabric has a dense structure and a low porosity with characteristic mechanical values (maximum tensile strength (HZK), tear propagation force (WRK), machine direction (MD): transverse direction (CD) ratio).
  • HZK maximum tensile strength
  • WRK tear propagation force
  • MD machine direction
  • CD transverse direction
  • Table 1 Embodiment 1, 80 g / m ⁇ sup> 2 ⁇ / sup> PET / PE nonwoven fabric, core / sheath filaments, mech.
  • FIG. 1 is the film-like structure of the surface or the material structure of spun core-sheath filaments to recognize.
  • polyethylene domains partially reinforced by continuous polyethylene terephthalate filaments are present.
  • the air passage can be controlled in the range of 135 to 285 l / m 2 sec.
  • the round cross-section of the polyester core structure is essentially retained.
  • polyethylene domains which are reinforced with the core segments before. This is particularly visible in the spunbonded nonwovens with a polyethylene content of 36% by weight in the jacket.
  • the specific fiber orientation leads to typical isotropic machine direction / transverse direction ratios, as shown in Table 2.
  • Table 2 Embodiment 1, 80 g / m ⁇ sup> 2 ⁇ / sup> PET / PE nonwoven fabric, core / sheath filaments, mech.
  • FIG. 2 The cross section of commercially available flash spun polyethylene (Du Pont Tyvek®) can be seen. This shows only fibers of a single polymer in a different size and shape. To compare the surface energies, a commercially available packaging nonwoven made of flash spun polyethylene (Du Pont Tyvek®) was used.
  • polyethylene terephthalate and polyethylene are coextruded in a known manner with an average throughput of 0.65 g / L min and aerodynamically stretched to form core / sheath filaments.
  • the polyethylene content in the extrudate is 36 to 40 wt .-%.
  • the endless filaments are then dynamically deposited on a conveyor belt. Dynamic deposition is understood to mean that the orientation of the filaments to be deposited in the transverse direction can be influenced in a targeted manner. This is followed by solidification of the continuous filaments by a rough steel roller under pressure and heat.
  • the steel roller has temperatures between 128 ° C and 132 ° C at a line pressure of 80 N / mm (roughness of 40 microns) on.
  • the polyethylene terephthalate is distributed in the form of elementary filaments in a matrix of polyethylene.
  • This spunbonded nonwovens are obtained with a basis weight of 40, 60 and 80 g / m 2 .
  • HZK, WRK, MD: CD ratio characteristic mechanical values
  • the core / sheath filaments are polyethylene terephthalate and a low melting co-polyester in a known manner with a per-throughput of 0.74 and 0.8 g / L min coextruded and aerodynamically stretched to form core / sheath filaments.
  • the proportion of co-polyethylene terephthalate is 20 wt .-%.
  • the endless filaments are then dynamically deposited on a conveyor belt. Dynamic deposition is understood to mean that the orientation of the filaments to be deposited in the transverse direction can be influenced in a targeted manner. This is followed by solidification of the continuous filaments by a rough steel roller under pressure and heat.
  • the steel roller has a temperature of 130 ° C at a line pressure of 80 N / mm (roughness of 40 microns) on.
  • the polyethylene terephthalate is distributed in the form of elementary filaments in a matrix of co-polyethylene terephthalate.
  • a post-treatment in a hot air oven at a temperature of 160 ° C.
  • a spunbonded fabric having a basis weight of 100 g / m 2 is obtained. This results in a nonwoven fabric with dense structure and low porosity at characteristic mechanical values (HZK, WRK, MD: CD ratio).
  • HZK, WRK, MD CD ratio
  • polyethylene terephthalate and polyamide are coextruded in a known manner with a perforation throughput of 0.76 g / L min and aerodynamically stretched to form 16 PIE filaments.
  • the proportion of polyamide is between 30 and 50 wt .-%.
  • the endless filaments are then dynamically deposited on a conveyor belt. Dynamic deposition is understood to mean that the orientation of the filaments to be deposited in the transverse direction can be influenced in a targeted manner. This is followed by solidification of the continuous filaments by a rough steel roller under pressure and heat.
  • the steel roller has temperatures between 130 ° C and 180 ° C with a line pressure between 50 N / mm and 80 N / mm (roughness of 40 microns) on.
  • the polyamide is fused and the polyethylene terephthalate is distributed in the form of elementary filaments in the form of cross-sectionally circular or cake-like elementary filaments in a matrix of the polyamide.
  • a spunbonded fabric having a basis weight of 105 g / m 2 is obtained.
  • the result is a spunbonded fabric with dense structure and low porosity at characteristic mechanical values (HZK, WRK, MD: CD ratio).
  • the parameters of the experiment are shown in Table 7 and Table 8.
  • FIG. 3 in particular in FIG. 3 is shown the composite filaments in cross-section on a circular segment-shaped configuration of the cross sections of the various elementary segments performing areas. It can be seen a film-like structure in cross-section of the material structure of the nonwoven fabric according to the invention. There are polyamide domains reinforced by polyethylene terephthalate filaments. The original round fiber cross-section is largely deformed by the influence of heat and pressure and no longer found.
  • the surface energy of the produced spunbonded nonwovens is changed by a corona or plasma treatment.
  • Table 9 this is described in Example 8 (132 ° C / 80 daN / 36% PE) of Embodiment 1.
  • the page marked with * is the side of the process facing the charge side.
  • the corona charging takes place under standard conditions (room temperature, 7500 V) and different speeds.
  • the plasmatization takes place in a low-pressure atmospheric plasma system of Freudenberg Anlagensdienste KG at room temperature.
  • the surface energies are measured according to ISO 9000 with Sherman test inks from Schnick D-42579 Heiligenhaus. To compare the surface energies, a commercially available packaging nonwoven made of flash spun polyethylene was used.
  • Example 1 Example 8, 80 g / m ⁇ sup> 2 ⁇ / sup> PET / PE nonwoven, core / sheath filaments, surface energies untreated and after corona or plasma treatment.
  • the nonwoven fabric according to the invention is outstandingly suitable for treatment with plasma and / or corona treatment. Surprisingly, even very thin nonwoven layers can be treated such that they have a surface energy of 40 to 42 dyn. without destruction of the nonwoven fabric takes place.
  • polyethylene terephthalate and polyamide, polyethylene or polypropylene as the binding component are coextruded in a known manner with a perforation throughput of 0.76 g / L min and aerodynamically stretched to form 16 PIE filaments.
  • the proportion of binding component is between 30 and 50 wt .-%.
  • the endless filaments are then dynamically deposited on a conveyor belt. Dynamic deposition is understood to mean that the orientation of the filaments to be deposited in the transverse direction can be influenced in a targeted manner. This is followed by solidification of the continuous filaments by a rough steel roller under pressure and heat.
  • the steel roller has temperatures between 130 ° C and 180 ° C with a line pressure between 50 N / mm and 80 N / mm (roughness of 30 - 40 microns) on.
  • the binding polymer By subjecting the endless filaments to pressure and temperature, the binding polymer is melted and the polyethylene terephthalate is distributed in the form of elementary filaments in the form of cross-sectionally segmented or cake-like elementary filaments in a matrix of the polyamide.
  • This spunbonded nonwovens can be obtained with different basis weights, which are characterized by high mechanical strength. It also spun webs with dense structure and low porosity level, which can be designed by the choice of bonding component and solidification. Corresponding parameters are shown in Tables 13 and 14. ⁇ b> Table 13: Embodiment 7, PET / PA, PP and PE nonwoven fabrics, PIE filaments, mech.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Textilerzeugnisse und deren Anwendungen.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Vliesstoffs enthaltend mindestens eine erste Polymerkomponente, die in Form von Elementarsegmenten in einer Matrix aus mindestens einer zweiten Polymerkomponente verteilt ist. Die Erfindung betrifft ferner einen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Vliesstoff, sowie die Verwendung dieses Vliesstoffs zur Herstellung eines Verbundwerkstoffs.
  • Mit der vorliegenden Erfindung soll insbesondere das herkömmliche Anwendungsgebiet von Vliesstoffen ausgeweitet werden, indem diesen physikalische, insbesondere mechanische Merkmale und Eigenschaften verliehen werden, welche denen von Papier bzw. Folien ähneln, wobei die vorteilhaften Merkmale und Eigenschaften von Vliesen aus Endlossegmenten aufrechterhalten bleiben. Insbesondere sollen Vliesstoffe mit einer geringen Porosität und Luftdurchlässigkeit bereitgestellt werden.
    • Stand der Technik
  • Vliesstoffe sind textile Flächengebilde aus einzelnen Fasern und können mit den verschiedensten Herstellungsverfahren, wie Kardieren (dry laid), Schmelzspinnen / Meltblown (spunbonding) oder auch aerodynamischem Vlieslegen (air laying) gewonnen werden.
  • Beim Schmelzspinnen wird eine polymere Substanz in einem Extruder erhitzt und mittels Spinnpumpen durch eine Spinndüse gepresst. Das Polymer tritt aus der Düsenplatte als Faden (Endlosfilament) in geschmolzener Form aus, wird durch einen Luftstrom abgekühlt und aus der Schmelze gestreckt. Der Luftstrom befördert die Endlosfilamente auf ein Förderband, das als Sieb ausgebildet ist. Durch eine Absaugung unter dem Siebband können die Fäden unter Bildung eines Fasergeleges fixiert werden. Die Verfestigung des Fasergeleges kann durch beheizte Walzen (Kalander), durch einen Dampfstrom oder durch mechanische bzw. chemische Bindung erfolgen. Bei der Verfestigung durch Kalander kann eine der beiden Walzen mit einer Gravur versehen sein, die aus Punkten, kurzen Rechtecken oder diamantähnlichen Flächen bestehen kann.
  • Vliesstoffe werden zu den verschiedensten Zwecken eingesetzt. Vliesstoffe mit hoher Festigkeit können alleine bzw. auch als Verstärkungslage in Faserverbundwerkstoffen verwendet werden. Im Verpackungsbereich werden üblicherweise einlagige Aufbauten unter Verwendung von Meltblown oder meltblownartigen Materialstrukturen, d.h. Faserstrukturen aus nur einer Domäne verwendet (vgl. Tyvek®).
  • Aus der WO 2006/107695 A2 ist ein Verfahren zum Herstellen eines Vliesstoffs bekannt, in dem Bikomponentenfasern, die eine äußere und eine innere Faserkomponente umfassen, mittels eines Spinnverfahrens hergestellt werden. Die äußere Faserkomponente umhüllt die innere Faserkomponente und weist eine höhere Bruchdehnung sowie eine niedrigere Schmelztemperatur als die innere Faserkomponente auf. Die Bikomponentenfasern werden auf einem Förderband positioniert und unter Einwirkung von Hitze zu einem Vliesstoff verfestigt. Die Vliesstoffe werden zur Herstellung von Zelten, Markisen, Fallschirmen und Verpackungsmaterialien verwendet.
  • Aus der WO 2005/059219A1 ist ein Mehrkomponenten-Vliesstoff bekannt, der einen vollflächig verbundenen Vliesstoff aufweist mit mindestens 50 Gew.-% schmelzgesponnenen Mehrkomponentenfasern, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Mehrkomponentenstapelfasern, Mehrkomponentenfilamenten und Kombinationen davon besteht, wobei die Mehrkomponentenfasern einen Querschnitt und eine Länge aufweisen und eine erste Polymerkomponente und eine zweite Polymerkomponente aufweisen, wobei die erste und zweite Polymerkomponente in praktisch konstant positionierten, getrennten Zonen quer über den Querschnitt der Mehrkomponentenfasern angeordnet sind und sich praktisch kontinuierlich in Längenrichtung der Mehrkomponentenfasern erstrecken, wobei die zweite Polymerkomponente einen Schmelzpunkt aufweist, der um mindestens 10°C niedriger ist als der Schmelzpunkt der ersten Polymerkomponente, und wobei zumindest ein Teil der äußeren Umfangsfläche der Mehrkomponentenfasern die zweite Polymerkomponente aufweist. Als Mehrkomponentenfasern werden Kern-Mantelfasern oder Side by Side-Fasern eingesetzt. Der beschriebene Vliesstoff weist eine vergleichsweise große Porosität auf und ist deshalb für Anwendungen, in denen eine dichte Struktur gefordert ist, ungeeignet.
  • Aus der US 4039711 ist ein dünnes Vliesstofflaminat bekannt, das einen Faserflor aus verwickelten synthetischen Polymerfilamenten umfasst, welcher zwischen Vliesen aus thermoplastischen Stapelfasern angeordnet ist. In diesem Laminat sind im wesentlichen alle Filamente mit den thermoplastischen Fasern des Vlieses verbunden. Als Bindefasern werden vorzugsweise Polyesterfilamente eingesetzt. Der Vliesstoff ist lediglich teilflächig verfestigt und weist deshalb eine vergleichsweise große Porosität auf.
  • Die WO 03/021024 beschreibt ein Verfahren zur Bindung einer Vliesstoffbahn, umfassend folgende Schritte:
    • Formen einer Vliesstoffbahn aus thermoplastischen Fasern oder Filamenten, die ein Polymer aufweisen, welches unterhalb von 140° Celsius schmilzt;
    • in Kontakt bringen der Vliesstoffbahn mit einer profilierten Prägewalze, wobei die strukturierte Prägewalze eine äußere Oberfläche mit einer Vielzahl an erhobenen Kalanderflächen aufweist, die jeweils durch zwischenangeordnete Senken getrennt sind, wobei die erhobenen Kalanderflächen mit einem Fluorpolymer beschichtet sind und
    • Übertragen von Energie auf die Vliesstoffbahn so dass die Fasern oder Filamente schmelzen und Punktbindungen bilden, wo die Bahn mit den erhobenen Kalanderflächen in Kontakt kommt. Aufgrund der Profilierung der Prägewalze findet in dem beschriebenen Verfahren nur eine teilflächige Verfestigung statt und die Vliesstoffbahn weist eine vergleichsweise große Porosität auf.
  • Aus der EP 2151270 A1 ist ein Vliesstoff für einen Beutelfilter bekannt, der durch Thermokompression thermoplastischer Endloselemente hergestellt wird. Bevorzugterweise wird als thermoplastischer Polyester eine Kern-Mantel-Faser eingesetzt. Die Thermokompression führt lediglich zu einer teilweisen Bindung der thermoplastischen Fasern, da ansonsten die für den Einsatz des Vliesstoffs notwendige Luftdurchlässigkeit nicht erreicht werden kann
  • US 2005/039836 A1 beschreibt eine Multikomponentenfaser aus verschiedenen Segmenten. Diese Segmente sind aus verschiedenen Polymermaterialien unterschiedlicher Schmelztemperaturen hergestellt und voneinander splittbar. Die beschriebenen Materialien werden bevorzugt als Filtermaterialien eingesetzt und mit einem Wasserstrahlverfahren verfestigt.
    • Darstellung der Erfindung
  • Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Vliesstoffs mit papier- bzw. folienähnlichen Merkmalen, insbesondere mit einer hohen Biegesteifigkeit sowie niedriger Haftreibung bereitzustellen. Der Vliesstoff soll ferner eine dichte Struktur, geringe Porosität und Luftdurchlässigkeit aufweisen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einem Verfahren zur Herstellung eines Vliesstoffs enthaltend mindestens zwei Polymere, wobei der Schmelzpunkt mindestens eines ersten Polymers über dem Schmelzpunkt mindestens eines zweiten Polymers liegt, umfassend die folgenden Verfahrensschritte:
    • Bereitstellen von Mehrkomponentenfasern, ausgewählt aus PIE-Fasern, Hollow-PIE-Fasern, multilobalen Fasern oder Side by Side-Fasern welche mindestens zwei Polymere mit unterschiedlichen Schmelzpunkten enthalten,
    • flächiges Verbinden der Mehrkomponentenfasern durch Beaufschlagen mit einer Temperatur von 100 °C bis 300 °C sowie einem Druck von 40 N/mm bis 150 N/mm derart, dass mindestens ein erstes Polymer in Form von Elementarsegmenten in einer Matrix aus mindestens einem zweiten Polymer verteilt wird, wobei die erste Polymerkomponente ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus: Polyester, vorzugsweise Polyethylenterephthalat und/oder die zweite Polymerkomponente aus der Gruppe bestehend aus: Polypropylen, Polyethylen, Polyamid und/oder Polyester, vorzugsweise Polyethylenterephthalat
    wobei das Verfahren keine Wasserstrahlverfestigung umfasst.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass spezielle Mehrkomponentenfasern durch Beaufschlagen mit Druck und Temperatur flächig miteinander verbunden werden, so dass Elementarsegmente aus der ersten Polymerkomponente (erstes Polymer) in einer Matrix aus der zweiten Polymerkomponente (zweites Polymer) verteilt werden. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann die Oberfläche des Vliesstoffs vollflächig gebunden werden. Unter einer "vollflächigen Bindung" ist erfindungsgemäß zu verstehen, dass die Oberfläche des Vliesstoffs zu mindestens 90 %, vorzugsweise zu mindestens 95 % und insbesondere zu nahezu 100 % gebunden vorliegt, wobei unter dem Begriff "gebunden" zu verstehen ist, dass die Oberfläche im wesentlichen Poren frei ist. Unter dem Begriff "trennbar" wird erfindungsgemäß verstanden, dass die Elementarsegmente unter dem Einfluss von Druck und Temperatur in räumlich separierte Elementarsegmente getrennt werden können.
  • Erfindungsgemäß kann ein Vliesstoff mit einer hohen Biegesteifigkeit, einer geringen Haftreibung sowie einer dichten Struktur bei geringer Porosität erhalten werden. So kann die Luftdurchlässigkeit des Vliesstoffs gemäß DIN EN ISO 9273 bei 5 cm2/100Pa weniger als 120 l/m2 sec, vorzugsweise weniger als 110 l/m2 sec, noch bevorzugter weniger als 100 l/m2 sec, noch bevorzugter weniger als 90 l/m2 sec und insbesondere weniger als 80 l/m2 sec betragen.
  • Ohne sich auf einen Mechanismus festzulegen wird vermutet, dass die Verwendung der speziellen Mehrkomponentenfasern mit einer ersten Zone, die die erste Polymerkomponente in Form von mindestens zwei trennbaren Elementarsegmenten umfasst, die Ausbildung der dichten Struktur ermöglicht. So können die Elementarsegmente unter dem Einfluss von Druck und Temperatur in räumlich separierte Elementarsegmente getrennt und zu einer verdichteten Packung mit geringer Porosität und niedrigem Luftdurchlass komprimiert werden. Eine geringe Porosität ist im Hinblick auf verschiedene Anwendungen des Vliesstoffs wie insbesondere als Verpackungs- und/oder Isolationsmaterial von Vorteil. Darüber hinaus erleichtert sie auch die weiteren Verarbeitungsprozesse wie Kaschieren, Laminieren, Bedrucken etc.
  • Der erfindungsgemäße Vliesstoff kann darüber hinaus bei geringem Gewicht eine hohe Festigkeit und Wasserundurchlässigkeit aufweisen. Dies ermöglicht eine leichte Verarbeitung und Handhabung.
  • Praktische Versuche haben ergeben, dass Vliesstoffe mit einer besonders geringen Drapierbarkeit erhalten werden, wenn der Druck auf Werte von 40 N/mm bis 150 N/mm, vorzugsweise 45 bis 140 N/mm, noch bevorzugter 50 bis 100 N/mm, noch bevorzugter 55 bis 90 N/mm, noch bevorzugter 60 bis 90 N/mm, insbesondere 70 bis 90 N/mm eingestellt wird.
  • Der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Vliesstoff zeichnet sich dadurch aus, dass er eine Polymermatrix umfasst. Diese enthält ungeschmolzene Elementarsegmente, vorzugsweise Elementarendlosfilamente, die im Querschnitt kreissegmentförmig bzw. kuchenstückförmig, kreisförmig oder multilobal aufgebaut sein können.
  • Der Vliesstoff kann über die verschmolzenen Domänen einen folien- bzw. papierartigen Charakter aufweisen, dies jedoch ohne die Schwächen einer Folie oder eines Papieres. So ist es auf einfache Weise möglich die Oberfläche des Vliesstoffs glatt und nassfest auszugestalten. Ein derartiger Vliesstoff kann als "faserverstärkte Folie" angesehen werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es auf energieintensive mechanische Verfestigungstechnologien, wie z.B. Wasserstrahlverfestigung, zu verzichten. Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Vliesstoffe zeichnen sich durch isotrope mechanische Eigenschaften, wie beispielsweise ein isotropes Verhältnis von Höchstzugkraft oder Weitereißkraft in Maschinen- zu Querrichtung, aus. Isotropie im Sinne der Erfindung bezeichnet die Unabhängigkeit einer Eigenschaft von der Richtung. Isotrope Festigkeitseigenschaften sind insbesondere für den Einsatz des Vliesstoffs als Verstärkungslage vorteilhaft, da hierdurch eine besonders gleichmäßige Stabilisierung erzielt wird.
  • Unter isotropem Maschinenrichtung/Querrichtungs-Verhältnis der Höchstzugkraft und/oder Weiterreißkraft im Sinne der Erfindung wird verstanden, dass das Maschinenrichtung/Querrichtungs-Verhältnis der Höchstzugkraft und/oder Weiterreißkraft im Bereich von 0,7 bis 1,6, vorzugsweise von 0,8 bis 1,5, insbesondere von 0,9 bis 1,1 liegt.
  • Unter Höchstzugkraft wird die Kraft verstanden, die aufgewendet werden muss, um eine Faserlage zu zerreissen. Unter Weiterreißkraft wird die Kraft verstanden, die notwendig ist um eine bereits eingerissene Faserlage weiter einzureißen oder weiter zu zerreißen. Je höher diese Werte sind, desto stabiler ist eine Lage. Die Höchstzugkraft wird gemessen in Maschinenrichtung oder quer zur Maschinenrichtung. Unter Maschinenrichtung wird die Richtung verstanden, unter der die Fasern in Längsrichtung auf einem sich in Längsrichtung bewegenden Förderband abgelegt werden. Die Richtung quer hierzu bzw. orthogonal hierzu ist die Querrichtung.
  • Der erfindungsgemäße Vliesstoff eignet sich hervorragend für die Herstellung von Faserverbundwerkstoffen, da seine Oberflächenstruktur z.B. über die Wahl der Polymere sowie durch Plasma- bzw. Coronabehandlung der Oberfläche auf einfache Weise auf die weiteren Verbundkomponenten abgestimmt werden kann. Dies ermöglicht einen vielfältigen Einsatz von Verbundkomponenten (Film, Folie, Extrudat, etc.).
  • Die Mehrkomponentenfasern können auf dem Fachmann bekannte Art und Weise hergestellt werden. Geeignete Verfahren sind insbesondere Melt-blown und Schmelzspinnen (spunbonding). Erfindungsgemäß besonders bevorzugt ist die Schmelzspinntechnologie.
  • Zur Herstellung der Mehrkomponentenfasern kann eine polymere Substanz unter Druck in einem Extruder erhitzt und durch eine Düse gepresst werden, wobei Endlosfilamente entstehen. Nach Austritt aus der Extrusionsdüse können die Endlosfilamente verstreckt und mittels dynamischer Legeverfahren auf einem Förderband unter Bildung einer Faserlage in Querrichtung abgelenkt positioniert werden. Vorteilhaft an einer in Querrichtung abgelenkten Positionierung der Endlosfilamente ist, dass sich hierdurch die Isotropie der mechanischen Eigenschaften des Vliesstoffs erhöht.
  • Die Temperatur, mit der die Verfestigung der Mehrkomponentenfasern erfolgt, kann in weiten Bereichen variieren und wird zweckmäßigerweise an die jeweils verwendeten Polymerkomponenten in der Mehrkomponentenfaser angepasst. Wesentlich hierbei ist, dass bei gewählter Temperatur und Druck ein im Wesentlichen vollständiges Aufschmelzen des ersten Polymers nicht jedoch des zweiten Polymers erfolgt.
  • Zweckmäßigerweise erfolgt das flächige Verbinden der Mehrkomponentenfasern durch Beaufschlagen mit einer Temperatur von 100 bis 300 °C, vorzugsweise von 100 bis 250 °C, noch bevorzugter von 110 bis 200 °C, insbesondere von 120 bis 180 °C.
  • Das Beaufschlagen mit Druck und Temperatur kann auf die dem Fachmann bekannte Art und Weise erfolgen. Zweckmäßigerweise werden hierzu Walzen, insbesondere Kalander, eingesetzt. Besonders bevorzugt sind Walzen mit glatter oder lediglich leicht aufgerauhter Oberfläche. So wird die Kalandrierung vorzugsweise mit einer Walzenpaarung durchgeführt, wobei mindestens eine der Walzen einer Rautiefe, gemessen nach DIN 4768 05.90 von 20 bis 100 µm, vorzugsweise von 20 bis 70 µm und insbesondere von 30 bis 50 µm aufweist. Erfindungsgemäß besonders bevorzugt wird eine Walzenpaarung eingesetzt, bei der eine der Walzen eine Rautiefe, gemessen nach DIN 4768 05.90 von 20 bis 100 µm, vorzugsweise von 20 bis 70 µm und insbesondere von 30 bis 50 µm aufweist und die andere Walze eine glatte Walze mit einer Rautiefe, gemessen nach DIN 4768 05.90 von weniger als 20 µm ist. Besonders zweckmäßigerweise wird das flächige Verbinden der Mehrkomponentenfasern durch ein einstufiges Verfestigungsverfahren durchgeführt.
  • Erfindungsgemäß ist die erste Polymerkomponente in einer ersten Zone und die zweite Polymerkomponente in einer zweiten Zone über den Querschnitt der Mehrkomponentenfasern angeordnet. Beide Polymerkomponenten erstrecken sich in Längenrichtung der Mehrkomponentenfasern und die erste Zone umfasst die erste Polymerkomponente in Form von mindestens zwei trennbaren Elementarsegmenten. Vorzugsweise liegt das erste Polymer in Form von 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9 oder 16 trennbaren Elementarsegmenten in den Mehrkomponentenfasern vor. Insgesamt liegen somit vorzugsweise 4, 6, 8, 10, 14, 16, 18 oder 32 Elementarsegmente, die alternierend die erste und zweite Polymerkomponente umfassen, in den Mehrkomponentenfasern vor, wobei das Vorsehen von 16 Elementarsegmenten erfindungsgemäß besonders bevorzugt wird. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden als Mehrkomponentenfasern PIE-Fasern eingesetzt, die 4, 6, 8, 10, 14, 16, 18 oder 32 Elementarsegmente umfassen.
  • Als Fasern können die verschiedensten Fasertypen einschließlich Mehrkomponentenstapelfasern, Mehrkomponentenfilamente eingesetzt werden.
  • Praktische Versuche haben gezeigt, dass Vliesstoffe mit besonders guten Festigkeitseigenschaften und geringen Porositäten gewonnen werden, wenn als Mehrkomponentenfasern PIE-Fasern, Hollow-PIE-Fasern, multilobale Fasern, oder Islands-in-Sea-Fasern eingesetzt werden.Unter PIE-Fasern werden Fasern aus Elementarsegementen verstanden, weiche im Querschnitt kuchenstückförmig bzw. kreissegmentförmig angeordnet sind. Bei multilobalen Fasern oder Islands-in-Sea-Fasern ist die höher schmelzende Polymerkomponente vorzugsweise im Kern angeordnet und die niedriger schmelzende Polymerkomponente liegt zumindest teilweise an der Faseroberfläche. Dies erleichtert das Aufschmelzen der niedriger schmelzenden Polymerkomponente. Die Fasern können als Stapelfasern ausgebildet sein. Vorzugsweise sind sie jedoch als Endlosfilamente ausgebildet.
  • Der Effekt beim Aufschmelzen der oben genannten Fasern, beispielsweise der PIE-Faser bzw. kuchenstückartigen Faser ist die Einbindung stabiler, beispielsweise kuchenstückförmiger Segmente, die als Verstärkungsfäden in der Polymermatrix fungieren. Hierdurch wird eine Stabilisierung nach Art eines Stahlbetons erreicht. Dabei fällt vor allem bei PIE-Endlosfilamenten eine deutliche Geometrieveränderung der ursprünglichen Filamentstruktur auf.
  • Besonders vorteilhaft bei der Verwendung der oben genannten Fasern, beispielsweise der PIE-Fasern ist, dass die beispielsweise kuchenstückförmigen Segmente im Querschnitt einen sehr geringen Durchmesser aufweisen und die Matrix daher besonders zahlreich durchsetzen können. Darüber hinaus wird durch die alternierende Anordnung der einzelnen Kernsegmente in den Fasern eine besonders homogene Verteilung der verschiedenen Polymere bewirkt. Dies führt dazu, dass ein äußerst gleichmäßiges Aufschmelzen unter Ausbildung der Matrix erfolgt.
  • Bei der Verwendung von multilobalen Fasern, oder Islands-in-Sea-Fasern ist es bevorzugt, wenn die Mäntel aus dem niedriger schmelzenden Polymer bestehen. Auf diese Weise werden die Kerne in Form stabiler beispielsweise kreisförmiger Segmente in die Matrix aus dem Mantelpolymer eingebettet. Vorteilhaft beim Einsatz der multilobalen Fasern, oder Islands-in-Sea-Fasern ist, dass sich aufgrund des kreisförmigen Querschnitts der Kernsegmente eine besonders dichte Struktur, analog einer Kugelpackung, ausbildet.
  • Die Mehrkomponentenfasern können zwei oder mehrere Polymere umfassen, sofern mindestens ein Polymer einen höheren Schmelzpunkt als mindestens ein weiteres Polymer aufweist. Praktische Versuche haben ergeben, dass bereits bei der Verwendung von zwei Polymeren (Bikomponentenfasern, insbesondere Bikomponentenfilamenten) Vliesstoffe mit einer stabilen Matrixstruktur erhalten werden können.
  • Das Flächengewicht des erfindungsgemäßen Vliesstoffs kann in weiten Bereichen schwanken. Die Wahl des Flächengewichts erfolgt gemäß den Anforderungen an den Faserverbund. Üblicherweise beträgt das Flächengewicht 30 g/m2 bis 400 g/m2, vorzugsweise von 35 g/m2 bis 200 g/m2, noch bevorzugter von 40 g/lm2 bis 150 g/m2, insbesondere von 40 g/m2 bis 120 g/m2.
  • Für manche Anwendungen des erfindungsgemäßen Vliesstoffs ist es zweckmäßig die Oberflächenenergie des Vliesstoffes durch Corona- und/oder Plasmabehandlung zu erhöhen. Dabei erfolgt die Plasma- oder Coronabehandlung vorzugsweise derart, dass der Oberfläche eine Oberflächenenergie gemäß ISO 9000 von mehr als 38 dyn, vorzugsweise 38 bis 70 dyn, insbesondere 40 bis 60 dyn verliehen wird. Hierbei ist vorteilhaft, dass die Oberfläche hydrophil bzw. hydrophob gestaltet werden kann, ohne Chemikalien beizumengen. Dies ist insbesondere bei köpernah eingesetzten Produkten, wie beispielsweise Bekleidung, von Vorteil.
  • Denkbar ist die antistatische Ausrüstung der Oberfläche, sowie ihre Versehung mit Pflegesubstanzen. Ebenfalls denkbar ist die nachträgliche Ausrüstung des Vliesstoffs mit hydrophilen, hydrophoben oder antistatischen Spinnpräparationen, sowie ihre Versehung mit Pflegesubstanzen. Es ist auch denkbar Additive zur Oberflächenmodifikation bereits bei der Endlosfilamenterzeugung in einen Extruder einzugeben. Auch bei einer Färbung ist keine nachträgliche Färbung nötig, da Pigmente bereits bei der Endlosfilamenterzeugung in einen Extruder eingebracht werden können.
  • Des Weiteren kann der Vliesstoff einer Bindung oder Veredelung chemischer Art unterzogen werden, wie beispielsweise einer Anti-Pilling-Behandlung, einer Hydrophilierung, einer antistatischen Behandlung, einer Behandlung zur Verbesserung der Feuerfestigkeit und/oder zur Veränderung der taktilen Eigenschaften oder des Glanzes, einer Behandlung mechanischer Art wie Aufrauhen, Sanforisieren, Schmirgeln oder einer Behandlung im Tumbler und/oder einer Behandlung zur Veränderung des Aussehens wie Färben oder Bedrucken.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Vliesstoff ausgebildet als Basismaterial zur Beschichtung mit Folien, der mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wird. Erfindungsgemäß bevorzugt erfolgt das Beschichten mit Folien durch Laminieren und/oder Kaschieren des Basismaterials, ggf. unter Verwendung eines Bindemittels und/oder Druck und/oder Temperatur. Ebenfalls denkbar ist das Aufextrudieren einer folienbildenden polymeren Schmelze oder das Aufbringen eines thermoplastischen Materials in Pulverform mit anschließender thermischer Fixierung.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Vliesstoff ausgebildet als Basismaterial zur Imprägnierung mit Bindemitteln, der mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wird und der imprägnierte Vliesstoff selbst. Geeignete Bindemittel sind insbesondere Acrylate und Aminoplaste (Phenolharze, Melaminharze), Styrol-Butadien Copolymere, NBR Bindersysteme und/oder Polyurethane.
  • Der erfindungsgemäße Vliesstoff zeichnet sich durch eine hohe Biegesteifigkeit bei niedriger Haftreibung aus. Der erfindungsgemäße Vliesstoff zeichnet sich ferner durch hervorragende Festigkeitseigenschaften aus. So kann die Weiterreißkraft in Maschinen- und/oder Querrichtung 10 N bis 60 N, vorzugsweise 20 N bis 50 N, insbesondere 30 N bis 40 N betragen. Die Höchstzugkraft in Maschinen- und/oder Querrichtung kann 70 bis 400 N /50 mm, vorzugsweise 100 bis 350 N /50 mm, insbesondere 150 bis 300 N /50 mm betragen.
  • Zur Charakterisierung besonderer, von allgemeiner Vliesstoffcharakteristik abweichender Eigenschaften, sind besonders die Biegesteifigkeit nach DIN 53350, sowie der Haftreibungskoeffizient nach ASTM D-4918-97 (2002) heranzuziehen. Praktische Versuche haben ergeben, dass der erfindungsgemäße Vliesstoff eine hohe Biegesteifigkeit bei gleichzeitig hoher Oberflächenglätte, d.h. niedrigem Reibungskoeffizient zeigt. So kann der erfindungsgemäße Vliesstoff eine Biegesteifigkeit von 0,5 N/mm2 bis 10 N/mm2, gemessen nach DIN 53350 bei einem Biegewinkel von 10 % aufweisen. Vorzugsweise weist der erfindungsgemäße Vliesstoff eine Biegesteifigkeit von 0,5 N/mm2 bis 8 N/mm2 bei einem Biegewinkel von 10 %, noch bevorzugter von 1 N/mm2 bis 6 N/mm2, insbesondere von 1 N/mm2 bis 4 N/mm2 auf. Die Biegesteifigkeitsangaben beziehen sich auf eine Messung in Längs- oder Querrichtung. Ferner kann der erfindungsgemäße Vliesstoff eine Biegesteifigkeit von 1 N/mm2 bis 20 N/mm2, gemessen nach DIN 53350 bei einem Biegewinkel von 40 % aufweisen. Vorzugsweise weist der erfindungsgemäße Vliesstoff eine Biegesteifigkeit von 3 N/mm2 bis 12 N/mm2 bei einem Biegewinkel von 40 %, noch bevorzugter von 4 N/mm2 bis 12 N/mm2, insbesondere von 5 N/mm2 bis 10 N/mm2 auf. Die Biegesteifigkeitsangaben beziehen sich auf eine Messung in Längs- oder Querrichtung.
  • Der erfindungsgemäße Vliesstoff kann einen Haftreibungskoeffizienten, gemessen nach ASTM D-4918-97 (2002), tan α von 0,05 bis 0,50, vorzugsweise von 0,10 bis 0,40, insbesondere von 0,10 bis 0,30 aufweisen. Durch die Verwendung einer Walzenpaarung, bei denen die Walzen eine unterschiedliche Rautiefe aufweisen, kann der Vliesstoff so ausgestaltet werden, dass eine Seite einen anderen Haftreibungskoeffizienten als die andere Seite aufweist. Diese Ausgestaltung ist vorteilhaft, da sie die Aufrollbarkeit des Vliesstoffs verbessert. Ein besonders vorteilhafter Haftreibungskoeffizient kann erzielt werden, wenn zur Ausbildung der Polymermatrix Polyethylen und/oder Polyamid verwendet wird.
  • Strukturell zeichnet sich der erfindungsgemäße Vliesstoff dadurch aus, dass er mindestens zwei Polymere umfasst, wobei der Schmelzpunkt mindestens einer ersten Polymerkomponente über dem Schmelzpunkt mindestens einer zweiten Polymerkomponente liegt wobei die erste Polymerkomponente in Form von Elementarsegmenten vorliegt, welche in einer Matrix aus der zweiten Polymerkomponente verteilt sind.
  • Die Differenz zwischen dem Schmelzpunkt des ersten und zweiten Polymers kann in weiten Bereichen variieren. Zweckmäßigerweise beträgt die Differenz mindestens 15 °C, insbesondere mindestens 20 °C. Vorzugsweise werden Polymere mit einer Temperaturdifferenz von 15 °C bis 450 °C, noch bevorzugter von 15 °C bis 200 °C, noch bevorzugter von 20 °C bis 150 °C, insbesondere von 70 °C bis 150 °C eingesetzt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt der Schmelzpunkt der ersten Polymerkomponente zwischen 230-290 °C, vorzugsweise zwischen 250-280 °C. Der Schmelzpunkt der zweiten Polymerkomponente liegt vorzugsweise zwischen 200-260 °C und noch bevorzugter zwischen 220-240 °C.
  • Als Polymere können die verschiedensten Materialien eingesetzt werden. Bevorzugte Kombinationen für Mehrkomponentenfasern umfassen vor allem thermoplastische Polymere, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Nylon 6, Nylon 6.6, Nylon 6.10, Nylon 6.11, Nylon 6.12, Polypropylen oder Polyethylen. Weitere mögliche Polymere sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyester, Polyamid, thermoplastischen Copolyetheresterelastomeren, Polyolefinen, Polyacrylaten und thermoplastischen Flüssigkristallen. Auch denkbar ist der Einsatz von Copolyetheresterelastomeren aus langkettigen und kurzkettigen Estermonomeren.
  • Werden Elementarsegmente aus Polyethylenterephthalat eingesetzt, so können diese bevorzugt aus recyclebaren Polyethylenterphthalat hergestellt werden.
  • Durch Wahl der verwendeten Polymere kann das Benetzungsverhalten des Vliesstoffs beeinflusst werden. Zu diesem Zweck werden insbesondere folgende thermoplastische Polymere eingesetzt: Polyamide, Polyvinylacetate, verseifte Polyvinylacetate, verseifte Ethylenvinylacetate und weitere hydrophile Polymere.
  • Alternativ können auch elastische Polymere eingesetzt werden. Diese Polymere werden vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Styrol/Butadien Copolymeren, elastischem Polypropylen, Polyethylen, Metallocen-katalysierten α-Olefin-Homopolymeren, sowie Copolymeren mit einer Dichte von weniger als 0,89 g/cm3. Darüber hinaus ist die Verwendung von amorphen Polyalphaolefinen mit einer Dichte von weniger als 0,89 g/cm3, Ethylenvinylacetat, sowie Ethylen-Propylenkautschuk und Propylen-1-Buten- Copolymer und Terpolymere denkbar.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthalten die Mehrkomponentenfasern Polypropylen, Polyethylen, Polyamid, syndiotatkisches Polystyrol, Polyester, und/oder Mischungen aus diesen Polymeren, vorzugsweise Polyethylenterephthalat.
  • Erfindungsgemäß wird die erste Polymerkomponente aus der Gruppe bestehend aus: Polyester, vorzugsweise Polyethylenterephthalat ausgewählt und/oder die zweite Polymerkomponente aus der Gruppe bestehend aus: Polypropylen, Polyethylen, Polyamid und/oder Polyester, vorzugsweise Polyethylenterephthalat.
  • Werden als Mehrkomponentenfasern Islands-in-Sea-Fasern eingesetzt, so wird die Sea vorzugsweise aus dem zweiten, matrixerzeugenden Polymer gebildet. Bevorzugte Polymere sind Polyethylen, lineares Niederdruck-Polyethylen mit einem α-Olefinmonomeranteil größer als 10 Gew.-%, Ethylencopolymer mit mindestens einem Vinylmonomer oder Ethylencopolymer mit ungesättigten aliphatischen Carboxylsäuren.
  • Der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Vliesstoff zeichnet sich dadurch aus, dass im Vliesstoff eine filmähnlich aufgeschmolzene Polymermatrix vorliegt. Diese enthält ungeschmolzene Elementarsegmente, die im Querschnitt kreissegmentförmig bzw. kuchenstückförmig, multilobal oder kreisförmig aufgebaut sein können.
  • Elementarsegmente eines kreissegmentförmigen Querschnitts zeigen eine etwa 1,75-mal größere Oberfläche als ein Elementarsegment mit einem runden Querschnitt. Aufgrund der größeren Oberfläche wird eine größere Adhäsionsfläche ausgebildet.
  • Wie oben bereits erläutert ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, Vliesstoffe mit einer dichten Struktur und geringen Porosität herzustellen, die bei geringem Gewicht eine hohe Festigkeit und Wasserundurchlässigkeit aufweisen. Vorzugsweise weisen die Fasertiter der Mehrkomponentenfasern unabhängig voneinander Werte von 1 dtex bis 4 dtex, vorzugsweise von 1,5 bis 3 dtex, noch bevorzugter von 2 dtex bis 3 dtex auf.
  • Das Gewichtsverhältnis von erstem Polymer zu zweitem Polymer im Vliesstoff kann in weiten Bereichen schwanken, sofern gewährleistet ist, dass im Vliesstoff die erste Polymerkomponente in Form von Elementarfilamenten vorliegt, welche in einer Matrix aus der zweiten Polymerkomponente verteilt sind. Vorzugsweise beträgt das Gewichtsverhältnis von erstem Polymer zu zweitem Polymer im Vliesstoff 50 % : 50 %, vorzugsweise 70% bis 30%, noch bevorzugter 60% zu 40%.
  • Bevorzugterweise beträgt der Anteil der Matrix im Vliesstoff von 1 Gew.-% bis 60 Gew.-%, vorzugsweise von 5 Gew.-% bis 50 Gew.-%, insbesondere von 10 Gew.-% bis 40 Gew.-%. Bei diesen Matrixanteilen kann ein Vliesstoff mit einer besonders guten Biegesteifigkeit erhalten werden. Weiterhin umfasst der Vliesstoff vorzugsweise mindestens 50 Gew.-%, noch bevorzugter 60-100 Gew.-% Mehrkomponentenfasern, noch bevorzugter 70-100 Gew.-% Mehrkomponentenfasern, wobei die Mehrkomponentenfasern insbesondere schmelzgesponnene Mehrkomponentenfasern sind.
  • Der erfindungsgemäße Vliesstoff eignet sich aufgrund seines geringen Gewichts, seiner hohen Festigkeit und Wasserbeständigkeit hervorragend zur Herstellung von Verpackungsmaterialien, Beuteln, Taschen, Umschlägen, insbesondere Briefumschlägen, Bändern, Bannern, Verstärkungslagen, Trennlagen und/oder Isolationslagen. Besonders vorteilhaft wird der Vliesstoff zur Herstellung von Trockenmittelbeuteln zur Erfüllung mit Trockenmitteln wie SiO2, CaCl2, Bentonit eingesetzt. Aufgrund der geringen Luftdurchlässigkeit des Vliesstoffs kann hier ein hohes Rückhaltsvermögen für die Trockenmittel erzielt werden.
  • Ebenfalls hervorragend geeignet ist der erfindungsgemäße Vliesstoff als Basismaterial zur Behandlung mit Imprägnierungsmitteln, insbesondere Bindemitteln, Harzen und/oder Polymerdispersionen.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verbundwerkstoff umfassend mindestens eine erste Lage, die einen erfindungsgemäßen Vliesstoff enthält, sowie mindestens eine zweite Lage, vorzugsweis ausgebildet als Folie.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die zweite Lage als Folie mit einer Dicke von 0,01 mm bis 1 mm, vorzugsweise von 0,05 mm bis 0,5 mm, insbesondere von 0,1 mm bis 0,2 mm ausgebildet. Die jeweiligen Lagen des erfindungsgemäßen Vliesstoffs können in Abhängigkeit von den verwendeten Materialien auf verschiedene Arten und Weisen miteinander verbunden werden. Praktische Versuche haben ergeben, dass besonders feste Verbunde erhalten werden, wenn die erste und zweite Lage stoffschlüssig und/oder mittels eines Bindemittels miteinander verbunden vorliegen.
  • Die Zusammensetzung der erfindungsgemäß eingesetzten Folie kann in Abhängigkeit von dem jeweiligen Einsatzzweck des Verbundwerkstoffs in weiten Bereichen variieren. Vorzugsweise enthält die Folie Kunststoffe, vorzugsweise Polyolefine, insbesondere Polyethylen und/oder Polypropylen und/oder deren Copolymere oder Metalle. Denkbar ist auch die Verwendung einer metallisierten Folie.
  • In Abhängigkeit von der erwünschten Verstärkungsintensität kann die Dicke der ersten Lage variieren. Vorzugsweise weist die erste Lage eine Dicke von 0,01 mm bis 1 mm, noch bevorzugter von 0,05 mm bis 0,5 mm, insbesondere von 0,1 mm bis 0,2 mm auf.
  • Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung auf vorteilhafte Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung sowie der Tabellen zu verweisen.
    • Kurzbeschreibung der Zeichnung
  • In der Zeichnung zeigen
    • Fig. 1
    eine Rasterelektronenmikroskopische(REM)-Aufnahme des Faserquerschnitts des im Ausführungsbeispiel 1, Beispiel 8 hergestellten Vliesstoffs (Kern/Mantel-Filamente / PET/PE) bei 500-facher Vergrößerung,
    Fig. 2
    eine Rasterelektronenmikroskopische(REM)-Aufnahme eines Faserquerschnitts eines handelsüblichen Vliesstoffs (PE) bei 500-facher Vergrößerung, und
    Fig. 3
    eine Rasterelektronenmikroskopische(REM)-Aufnahme des Faserquerschnitts eines im Ausführungsbeispiel 4 hergestellten Vliesstoffs (PIE-Filamente / PET/PA) bei 1000-facher Vergrößerung.
    Ausführung der Erfindung
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand der folgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert.
    • Ausführungsbeispiel 1: Herstellung eines Spinnvlieses aus Kern/Mantel-Filamenten (PET/PE)
  • Zur Herstellung der Kern/Mantel-Filamente werden Polyethylenterephthalat und Polyethylen in bekannter Weise mit einem pro Lochdurchsatz von 0,65 g/L min coextrudiert und aerodynamisch verstreckt. Die Endlosfilamente werden darauf auf einem Förderband dynamisch abgelegt. Unter dynamischem Ablegen wird verstanden, dass sich die Orientierung der abzulegenden Filamente in Querrichtung gezielt beeinflussen lässt. Darauf erfolgt eine Verfestigung der Endlosfilamente durch eine raue Stahlwalze unter Druck und Wärme. Die Stahlwalze weist Temperaturen zwischen 125 °C und 132 °C auf. Durch das Beaufschlagen der Endlosfilamente mit Druck und Temperatur wird das Polyethylen aufgeschmolzen und das Polyethylenterephthalat in Form von Elementarfilamenten in einer Matrix aus Polyethylen verteilt. Hierbei wird ein Spinnvlies mit einem Flächengewicht von 80 g/m2 erhalten. Das Spinnvlies weist eine dichte Struktur sowie eine geringe Porosität bei charakteristischen mechanischen Werten (Höchstzugkraft (HZK), Weiterreißkraft (WRK), Maschinenrichtung (MD):Querrichtung (CD) Verhältnis) auf. Die Parameter des Ausführungsbeispiels sind in Tabelle 1 dargestellt. Tabelle 1: Ausführungsbeispiel 1, 80 g/m2 PET/PE Vliesstoff, Kern/Mantel-Filamente, mech. Eigenschaften.
    Kalandertemp. Kalanderdruck PE-Anteil Dicke LD 5cm2/1 00 Pa HZK MD HZD MD HZK CD HZD CD WRK MD WRK CD
    DIN EN ISO 9073-2 DIN EN ISO 9273 EN 29073 T3 EN 29073 T3 EN 29073 T3 EN 29073 T3 internal internal
    °C N/mm % mm l/m2sec N/50mm % N/50mm % N N
    125 50 14 0,17 247 89,4 42,9 87,4 41,6 36,4 35,1
    132 50 14 0,2 285 172,5 71,4 159,1 71,9 34,5 55,6
    125 80 14 0,14 148 113,6 51 105,9 52,9 52,7 49,6
    132 80 14 0,17 187 208 80,1 188,7 78,3 44 55,6
    125 50 36 0,17 181 74,8 33,7 78 38,1 36,7 35,7
    132 50 36 0,17 236 157,2 63,4 144,9 68,5 43,1 41,9
  • In Figur 1 ist der filmartige Aufbau der Oberfläche bzw. der Materialstruktur von gesponnenen Kern-Mantel-Filamenten zu erkennen. Bei diesem liegen teilweise Polyethylen-Domänen vor, die durch Polyethylenterephthalat-Endlosfilamente verstärkt sind.
  • Der Luftdurchlass kann dabei im Bereich von 135 bis 285 l/m2sec gesteuert werden. Bei der Verfestigung bleibt der runde Querschnitt der Kernstruktur aus Polyester im Wesentlichen erhalten. Im Spinnvlies liegen Polyethylen-Domänen, die mit den Kernsegmenten armiert sind, vor. Besonders gut sichtbar ist dies bei den Spinnvliesen mit einem Polyethylenanteil von 36 Gew.-% im Mantel. Durch die spezifische Faserorientierung kommt es dabei zu typisch isotropen Maschinenrichtung/Querrichtungs-Verhältnissen, wie in Tabelle 2 dargestellt. Tabelle 2: Ausführungsbeispiel 1, 80 g/m2 PET/PE Vliesstoff, Kern/Mantel-Filamente, mech. Eigenschaften.
    Kalandertemp. Kalander druck PE-Anteil MD:CD-Verhältnis MD:CD-Verhältnis
    HZK WRK
    °C N/mm %
    125 50 14 1,0 1,0
    132 50 14 1,1 0,6
    125 80 14 1,1 1,1
    132 80 14 1,1 0.8
    125 50 36 1,0 1,0
    132 50 36 1,1 1,0
    125 80 36 1,2 1,1
  • In Figur 2 ist der Querschnitt von handelsüblichen flash- spun Polyethylen zu erkennen (Du Pont Tyvek ®). Dieser zeigt ausschließlich Fasern eines einzigen Polymers in abweichender Größe und Gestalt. Zum Vergleich der Oberflächenenergien wurde ein handelsüblicher Verpackungsvliesstoff aus flash- spun Polyethylen genutzt (Du Pont Tyvek ®).
    • Ausführungsbeispiel 2: Herstellung eines erfindungsgemäßen Vliesstoffes aus Kern Mantel Endlosfilamenten (PET/PE)
  • Zur Herstellung der Kern/Mantel-Filamente werden Polyethylenterephthalat und Polyethylen in bekannter Weise mit einem pro Lochdurchsatz von 0,65 g/L min coextrudiert und aerodynamisch verstreckt wobei Kern/Mantel-Filamente entstehen. Der Polyethylenanteil im Extrudat beträgt 36 bis 40 Gew.-%. Die Endlosfilamente werden darauf auf einem Förderband dynamisch abgelegt. Unter dynamischem Ablegen wird verstanden, dass sich die Orientierung der abzulegenden Filamente in Querrichtung gezielt beeinflussen lässt. Darauf erfolgt eine Verfestigung der Endlosfilamente durch eine raue Stahlwalze unter Druck und Wärme. Die Stahlwalze weist Temperaturen zwischen 128 °C und 132 °C bei einem Liniendruck von 80 N/mm (Rauhtiefe von 40 µm) auf. Durch das Beaufschlagen der Endlosfilamente mit Druck und Temperatur wird das Polyethylenterephthalat in Form von Elementarfilamenten in einer Matrix aus Polyethylen verteilt. Hierbei werden Spinnvliese mit einem Flächengewicht von 40, 60 und 80 g/m2 erhalten. Es entstehen Vliesstoffe mit dichter Struktur und geringer Porosität bei charakteristischen mechanischen Werten (HZK, WRK, MD:CD Verhältnis). Die Parameter des Versuchs sind in Tabelle 3 und 4 dargestellt. Tabelle 3: Ausführungsbeispiel 2, 40, 60 und 80 g/m2 PET/PE Vliesstoffe, Kern/Mantel-Filamente, mech. Eigenschaften.
    Kalandertemp Kalanderdruck PE-Anteil Gewicht Dicke LD Scm2/100 Pa HZK MD HZD MD HZK CD HZD CD WRK MD WRK CD
    EN 29073 ang. DIN EN ISO 9073-2 DIN EN ISO 9273 EN 29073 T3 EN 29073 T3 EN 29073 T3 EN 29073 T3 Internal internal
    °C N/mm % g/m2 mm l/m2sec N/50m m % N/50m m % N N
    132 80 36 80 0,13 140 161,8 68,2 174,3 72,2 40,5 40
    128 80 40 60 0,13 171 126,8 53,8 109,8 59,2 35,5 33,5
    128 76 40 40 0,09 474 104,1 61,7 89,8 65,9 22,6 22,9
    Tabelle 4: Ausführungsbeispiel 2, 40, 60 und 80 g/m2 PET/PE Vliesstoffe, Kern/Mantel-Filamente, mech. Eigenschaften.
    Kalandertemp. Kalander druck PE-Anteil MD:CD-Verhältnis MD:CD-Verhältnis
    HZK WRK
    °C N/mm %
    132 80 36 0.9 1,0
    128 80 40 1,2 1,1
    128 76 40 1,2 1,0
    • Ausführungsbeispiel 3: Herstellung eines Spinnvlieses aus Kern/Mantel-Filamenten (PET/Co-PET)
  • Zur Herstellung der Kern/Mantel-Filamente werden Polyethylenterephthalat und ein niedrig schmelzender Co-Polyester in bekannter Weise mit einem pro Lochdurchsatz von 0,74 und 0,8 g/L min coextrudiert und aerodynamisch verstreckt, wobei Kern/Mantel-Filamente entstehen. Der Anteil an Co-Polyethylenterephthalat beträgt 20 Gew.-%. Die Endlosfilamente werden darauf auf einem Förderband dynamisch abgelegt. Unter dynamischem Ablegen wird verstanden, dass sich die Orientierung der abzulegenden Filamente in Querrichtung gezielt beeinflussen lässt. Darauf erfolgt eine Verfestigung der Endlosfilamente durch eine raue Stahlwalze unter Druck und Wärme. Die Stahlwalze weist eine Temperatur von 130 °C bei einem Liniendruck von 80 N/mm (Rauhtiefe von 40 µm) auf. Durch das Beaufschlagen der Endlosfilamente mit Druck und Temperatur wird das Polyethylenterephthalat in Form von Elementarfilamenten in einer Matrix aus Co-Polyethylenterephtalat verteilt. Anschließend erfolgt eine Nachbehandlung im Heißluftofen bei einer Temperatur von 160 °C. Hierbei wird ein Spinnvlies mit einem Flächengewicht von 100 g/m2 erhalten. Hierdurch entsteht ein Vliesstoff mit dichter Struktur und geringer Porosität bei charakteristischen mechanischen Werten (HZK, WRK, MD:CD Verhältnis). Die Parameter des Ausführungsbeispiels sind in Tabelle 5 und Tabelle 6 dargestellt. Tabelle 5: Ausführungsbeispiel 4, 100 g/m2 PET/CoPET Vliesstoff, Kern/Mantel-Filamente, mech. Eigenschaften.
    Kalandertemp. PLD Kalan der druck Co-PET-Anteil Gewicht Dicke LD 5c m2 l 100 Pa HZK MD HZD MD HZK CD HZD CD WRK MD WRK CD
    EN 29073 ang. DIN EN ISO 9073-2 DIN EN ISO 927 3 EN 2907 3T3 EN 290 73 T3 EN 290 73 T3 EN 290 73 T3 internal internal
    °C g/L min N/mm % g/m2 mm l/m2 sec N/50 mm % N/50 mm % N N
    130 0,74 80 20 100 0,18 120 329 43 304 53 13 12
    130 0,8 80 20 100 0,2 151 268 32 220 41 16 16
    Tabelle 6: Ausführungsbeispiel 4, 100 g/m2 PET/CoPET Vliesstoff, Kern/Mantel-Filamente, mech. Eigenschaften.
    Kalandertemp. PLD Kalanderdruck Co-PET-Anteil MD:CD-Verhältnis MD:CD-Verhältnis
    HZK WRK
    °C g/Lmin daN %
    130 0,74 80 20 1,1 1,1
    130 0,8 80 20 1,2 1,0
    • Ausführungsbeispiel 4: Herstellung eines Spinnvlieses aus PIE-Filamenten (PET/PA)
  • Zur Herstellung der PIE-Filamente werden Polyethylenterephthalat und Polyamid in bekannter Weise mit einem pro Lochdurchsatz von 0,76 g/L min coextrudiert und aerodynamisch verstreckt, wobei 16 PIE-Filamente entstehen. Der Anteil an Polyamid liegt zwischen 30 und 50 Gew.-%. Die Endlosfilamente werden darauf auf einem Förderband dynamisch abgelegt. Unter dynamischem Ablegen wird verstanden, dass sich die Orientierung der abzulegenden Filamente in Querrichtung gezielt beeinflussen lässt. Darauf erfolgt eine Verfestigung der Endlosfilamente durch eine raue Stahlwalze unter Druck und Wärme. Die Stahlwalze weist Temperaturen zwischen 130 °C und 180 °C bei einem Liniendruck zwischen 50 N/mm und 80 N/mm (Rauhtiefe von 40 µm) auf. Durch das Beaufschlagen der Endlosfilamente mit Druck und Temperatur wird das Polyamid verschmolzen und das Polyethylenterephthalat in Form von im Querschnitt kreissegmentförmigen bzw. kuchenstückartigen Elementarfilamenten in einer Matrix aus dem Polyamid verteilt. Hierbei wird ein Spinnvlies mit einem Flächengewicht von 105 g/m2 erhalten. Es entsteht ein Spinnvlies mit dichter Struktur und geringer Porosität bei charakteristischen mechanischen Werten (HZK, WRK, MD:CD Verhältnis). Die Parameter des Versuchs sind in Tabelle 7 und Tabelle 8 dargestellt. Tabelle 7: Ausführungsbeispiel 4, 105 g/m2 PET/PA Vliesstoff, PIE-Filamente, mech. Eigenschaften.
    Kalandertemp. Kalanderdruck PA-Anteil Gewicht Dicke LD 20cm 2/50 Pa Grab Tensile MD Dehnung MD Grab Tensile CD Dehnung CD Trap Tear MD Trap Tear CD
    EN 2907 3 angel DIN EN ISO 9073-2 DIN EN ISO 9237 EN 2907 3T3 EN 29073 T3 EN 2907 3T3 EN 29073 T3 AST MD 573 3 ASTM D 5733
    °C N/mm % g/m2 mm l/m2s ec N/50 mm % N/50 mm % N N
    130 50 30 103,9 0,2 89 224,9 43,7 174, 2 41,3 185 163,9
    130 80 30 104,7 0,22 81 252,5 47,8 205 50,1 185, 4 170,3
    180* 80 30 106,6 0,14 27 319,2 46,4 272, 2 48,5 90,7 90,6
    180* 50 30 106,7 0,15 31 321,8 46,1 260, 3 52,3 86,7 84,7
    180* 50 50 104,4 0,15 31 273,8 41,6 226, 5 44,7 69,2 68,7
    180* 80 50 106,3 0,15 25 295,9 40,9 221, 1 40,4 54,2 55,6
    130 80 50 105,7 0,17 46 244,6 43,6 180 39,9 174, 9 155,7
    130 50 50 106 0,2 65 233,2 44,3 179, 1 42,6 87 90
    Tabelle 8: Ausführungsbeispiel 4, 105 g/m2 PET/PA Vliesstoff, PIE-Filamente, mech. Eigenschaften.
    Kalandertemperatur Kalanderdruck PA-Anteil MD:CD Verhältnis MD:CD Verhältnis
    Grab Tensile Trap Tear
    °C N/mm %
    130 50 30 1,3 1,1
    130 80 30 1,2 1,1
    180* 80 30 1,2 1,0
    180* 50 30 1,2 1,0
    180* 50 50 1,2 1,0
    180* 80 50 1,3 1,0
    130 80 50 1,4 1,1
    130 50 50 1,3 1,0
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, die insbesondere in Figur 3 dargestellt ist, weisen die Verbundfilamente im Querschnitt eine kreissegmentförmige Ausgestaltung der die Querschnitte der verschiedenen Elementarsegmente darstellenden Bereiche auf. Es ist ein filmartiger Aufbau im Querschnitt der Materialstruktur des erfindungsgemäßen Vliesstoffs zu erkennen. Es liegen Polyamid-Domänen vor, die durch Polyethylenterephthalat-Filamente verstärkt sind. Der ursprüngliche runde Faserquerschnitt ist dabei großteils durch Hitze- und Druckeinfluss deformiert bzw. nicht mehr festzustellen.
    • Ausführungsbeispiel 5: Corona- und Plasmabehandlung eines Spinnvlieses
  • Die Oberflächenenergie der hergestellten Spinnvliese wird durch eine Corona- oder Plasmabehandlung verändert. In Tabelle 9 ist dies am Beispiel 8 (132°C / 80 daN / 36 % PE) des Ausführungsbeispiels 1 beschrieben. Die mit * markierte Seite ist die der Aufladung zugewandten Seite im Prozess. Die Coronaaufladung erfolgt bei Standardbedingungen (Raumtemperatur, 7500 V) und verschiedenen Geschwindigkeiten. Die Plasmatisierung erfolgt in einer Niederdruck-Atmosphärenplasmaanlage der Firma Freudenberg Forschungsdienste KG bei Raumtemperatur. Die Messung der Oberflächenenergien erfolgt gemäß ISO 9000 mit Sherman Testtinten der Firma Schnick D-42579 Heiligenhaus. Zum Vergleich der Oberflächenenergien wurde ein handelsüblicher Verpackungsvliesstoff aus flash- spun Polyethylen genutzt. Tabelle 9: Ausführungsbeispiel 1, Beispiel 8, 80 g/m2 PET/PE Vliesstoff, Kern/Mantel-Filamente, Oberflächenenergien unbehandelt und nach Corona- bzw. Plasmabehandlung.
    Oberflächenenergie / [dyn] Oberflächenenergie / [dyn]
    Seite 1 Seite 2* Seite 1* Seite 2 Seite 1 Seite 2* Seite 1* Seite 2
    Referenz PE 40-42 40-42 # # 40-42 40-42 # #
    Versuch 8 unbeh. 38 - 40 38-40 # # 38-40 38-40 # #
    Versuch 8 Corona Plasma Corona Plasma
    5 m/min # # > 50 > 50 # # >50 >50
    10 m/min # # > 50 > 50 # # > 50 > 50
    25 m/min 40-42 dyn 44-46 dyn > 50 > 50 40-42 dyn 42-44 dyn > 50 > 50
    35 m/min 38-40 dyn 44-46 dyn > 50 > 50 38-40 dyn 42-44 dyn > 50 > 50
    45 m/min Messung 1 Messung 1, 10 Tage Lagerzeit bei Raumtemperatur
  • Wie aus den Werten von Tabelle 9 ersichtlich, eignet sich der erfindungsgemäße Vliesstoff hervorragend zur Behandlung mit Plasma- und/oder Coronabehandlung. Überraschenderweise können auch sehr dünne Vlieslagen derart behandelt werden, dass diese eine Oberflächenenergie von 40 bis 42 dyn. aufweisen, ohne dass eine Zerstörung des Vliesstoffes stattfindet.
    • Ausführungsbeispiel 6: Biegesteifigkeit und Haftreibungskoeffizient verschiedener Materialien
  • Zur Charakterisierung besonderer, von allgemeiner Vliesstoffcharakteristik abweichender, Eigenschaften, sind besonders die Biegesteifigkeit nach DIN 53350, sowie der Haftreibungskoeffizient nach ASTM D-4918-97 (2002) heranzuziehen. Aus einem Vergleich der Messwerte ausgewählter Ausführungsbeispiele zeigt sich eine hohe Biegesteifigkeit bei gleichzeitig hoher Oberflächenglätte, d.h. niedrigem Reibungskoeffizient. Es ist ersichtlich, dass ein besonders vorteilhafter Reibungskoeffizient dann erzielt werden kann, wenn zur Ausbildung der Polymermatrix Polyethylen oder Polyamid verwendet wird. Tabelle 10: Verschiedene Ausführungsbeispiele, Biegesteifigkeit längs gem. DIN 53350.
    Längs
    Biegesteifigkeit nach DIN 53350 [N/mm2]
    Biegewinkel [Neigung in %] 10% 20% 30% 40%
    100gsm, PIE 16, PET/PA, 30% PA 1,8 3,5 5 5,3
    100gsm, PIE 16, PET/PP, 38% PP 3,6 6,8 8,6 10
    80gsm, SC, PET/PE, 40% PE 1,2 2,2 2,8 3,3
    100gsm,SC, PET/CoPET, 20% CoPET 3.4 7,7 10 13
    100gsm, PIE 16, PET/PA, 30 % PA 1,8 3,7 4,4 5,6
    Tabelle 11: Verschiedene Ausführungsbeispiele, Biegesteifigkeit quer gem. DIN 53350.
    Quer
    Biegesteifigkeit nach DIN 53350 [N/mm2]
    Biegewinkel [Neigung in %] 10% 20% 30% 40%
    100gsm, PIE 16, PET/PA, 30% PA 1,7 3,3 5,1 5,7
    100gsm, PIE 16, PET/PP, 38% PP 2,9 5,7 7,3 8,1
    80gsm, SC, PET/PE, 40% PE 1,3 2,1 2,5 3
    100gsm,SC, PET/CoPET, 20% CoPET 2,3 4,5 6,8 8,3
    100gsm, PIE 16, PET/PA, 30 % PA 1,9 4,3 6,9 6,9
    Tabelle 12: Verschiedene Ausführungsbeispiele, Haftreibungskoeffizient tan α gem. ASTM D-4918-97, Seitenzuordnung A = glatte Walze, B = Rauhwalze.
    Haftreibungskoeffizient nach ASTM D-4918-97
    [°] tan α
    A B A B
    100gsm, PIE 16, PET/PP, 38% PP 18 16 0,29 0,32
    80gsm, SC, PET/PE, 40% PE 10 11 0,18 0,19
    100gsm,SC, PET/CoPET, 20% CoPET 14 16 0,25 0,29
    100gsm, PIE 16, PET/PA, 30 % PA 13 13 0,23 0,23
    • Ausführungsbeispiel 7: Herstellung von Spinnvliesen aus PIE-Filamenten (PET/PA, PE und PP)
  • Zur Herstellung der PIE-Filamente werden Polyethylenterephthalat und Polyamid, Polyethylen oder Polypropylen als Bindekomponente in bekannter Weise mit einem pro Lochdurchsatz von 0,76 g/L min coextrudiert und aerodynamisch verstreckt, wobei 16 PIE-Filamente entstehen. Der Anteil an Bindekomponente liegt zwischen 30 und 50 Gew.-%. Die Endlosfilamente werden darauf auf einem Förderband dynamisch abgelegt. Unter dynamischem Ablegen wird verstanden, dass sich die Orientierung der abzulegenden Filamente in Querrichtung gezielt beeinflussen lässt. Darauf erfolgt eine Verfestigung der Endlosfilamente durch eine raue Stahlwalze unter Druck und Wärme. Die Stahlwalze weist Temperaturen zwischen 130 °C und 180 °C bei einem Liniendruck zwischen 50 N/mm und 80 N/mm (Rauhtiefe von 30 - 40 µm) auf.
  • Durch das Beaufschlagen der Endlosfilamente mit Druck und Temperatur wird das Bindepolymer verschmolzen und das Polyethylenterephthalat in Form von im Querschnitt kreissegmentförmigen bzw. kuchenstückartigen Elementarfilamenten in einer Matrix aus dem Polyamid verteilt. Hierbei können Spinnvliese mit verschiedenen Flächengewichten erhalten werden, die sich durch hohe mechanische Festigkeiten auszeichnen. Es entstehen ferner Spinnvliese mit dichter Struktur und geringem Porositätsniveau, das durch die Wahl von Bindekomponente und Verfestigung gestaltet werden kann. Entsprechende Parameter sind in Tabelle 13 und 14 dargestellt. Tabelle 13: Ausführungsbeispiel 7, PET/PA , PP und PE Vliesstoffe, PIE-Filamente, mech. Eigenschaften
    Ausführungsbeispiel 7-1 7-2 7-3
    binder polymer PA PP PE
    binder polymer share 50 30 40
    Weight (g/sqm) EN 29073 angel. 105 104 100
    Thickness (mm) DIN EN ISO 9073-2 0,15 0,17 0,19
    Airpermeability 20cm2/50Pa (l/sqm/sec) DIN EN ISO 9273 31 46 69
    Tensile strength/md (N) ASTM D 5034 274 324 299
    Tensile strength /cd (N) ASTM D 5034 226 375 280
    Elongation /md (%) ASTM D 5034 41 57 69
    Elongation /cd (%) ASTM D 5034 45 55 72
    3%M/md (N) ASTM D 5034 92 36 87
    3%M/cd (N) ASTM D 5034 94 50 70
    Tear strength /md (N) intern, 75 mm / 300 mm/min 69 101 152
    Tear strength /cd (N) intern, 75 mm / 300 mm/min 68 91 148
    Figure imgb0001
  • (Tabelle 15: Porengrößenverteilung der Ausführungsbeispiele 7-1 bis 7-3 nach ASTM 1294.) → siehe Figur 4

Claims (13)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Vliesstoffs enthaltend mindestens zwei Polymere, wobei der Schmelzpunkt mindestens eines ersten Polymers über dem Schmelzpunkt mindestens eines zweiten Polymers liegt, umfassend die folgenden Verfahrensschritte:
    a. Bereitstellen von Mehrkomponentenfasern, ausgewählt aus PIE-Fasern, Hollow-PIE-Fasern, multilobalen Fasern oder Side by Side-Fasern welche mindestens zwei Polymere mit unterschiedlichen Schmelzpunkten enthalten,
    b. flächiges Verbinden der Mehrkomponentenfasern durch Beaufschlagen mit einer Temperatur von 100 °C bis 300 °C sowie einem Druck von 40 N/mm bis 150 N/mm derart, dass mindestens ein erstes Polymer in Form von Elementarsegmenten in einer Matrix aus mindestens einem zweiten Polymer verteilt wird, wobei die erste Polymerkomponente ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus: Polyester, vorzugsweise Polyethylenterephthalat und/oder die zweite Polymerkomponente aus der Gruppe bestehend aus: Polypropylen, Polyethylen, Polyamid und/oder Polyester, vorzugsweise Polyethylenterephthalat
    dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren keine Wasserstrahlverfestigung umfasst.
  2. Verfahren zur Herstellung eines Vliesstoffs nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Polymer in Form von 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9 oder 16 trennbaren Elementarsegmenten in den Mehrkomponentenfasern vorliegt.
  3. Verfahren zur Herstellung eines Vliesstoffs nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzpunkt der ersten Polymerkomponente mindestens 15°C oberhalb des Schmelzpunkts der zweiten Polymerkomponente liegt.
  4. Verfahren zur Herstellung eines Vliesstoffs nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Verbinden der Mehrkomponentenfasern durch Beaufschlagen mit einer Temperatur von 100 °C bis 300 °C sowie einem Druck von 40 N/mm bis 150 N/mm durchgeführt wird.
  5. Verfahren zur Herstellung eines Vliesstoffs nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Verbinden der Mehrkomponentenfasern durch ein vorzugsweise einstufiges Verfestigen mit einer Walzenpaarung durchgeführt wird, wobei mindestens eine der Walzen einer Rautiefe, gemessen nach DIN 4768 05.00 von 20-100 µm, vorzugsweise 20-70 µm und insbesondere von 30-50 µm aufweist.
  6. Vliesstoff, insbesondere ausgebildet als Basismaterial zur Beschichtung mit Folien und/oder zur Imprägnierung mit Bindemitteln, hergestellt mit einem Verfahren gemäß nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Biegesteifigkeit von 0,5 N/mm2 bis 10 N/mm2, gemessen nach DIN 53350 bei einem Biegewinkel von 10 % und/oder eine Biegesteifigkeit von 2 N/mm2 bis 13 N/mm2, bei einem Biegewinkel von 40 %.
  7. Vliesstoff nach Anspruch 6 gekennzeichnet durch eine Luftdurchlässigkeit gemäß den DIN EN ISO 9273 bei 5 cm2/100Pa bei einem Flächengewicht von 100 g/m2 von weniger als 120 l/m2 sec, vorzugsweise weniger als 110 l/m2 sec, noch bevorzugter weniger als 100 l/m2 sec, noch bevorzugter weniger als 90 l/m2 sec und insbesondere weniger als 80 l/m2 sec
  8. Vliesstoff nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch ein Maschinenrichtung/Querrichtungs-Verhältnis der Höchstzugkraft gemäß EN 29073 T3 von 0,7 bis 1,6, vorzugsweise von 0,8 bis 1,5, insbesondere von 0,9 bis 1,1.
  9. Vliesstoff nach einem oder mehreren Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der Matrix im Vliesstoff im Bereich von 1 Gew.-% bis 60 Gew.-%, vorzugsweise von 5 Gew.-% bis 50 Gew.-%, insbesondere von 10 Gew.-% bis 40 Gew.-% beträgt.
  10. Vliesstoff nach einem oder mehreren Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Vliesstoff Elementarsegmente aus einem ersten Polymer vorliegen, die im Querschnitt kreissegmentförmig bzw. kuchenstückförmig, kreisförmig oder multilobal aufgebaut sind, welche in einer Matrix aus der zweiten Polymerkomponente verteilt sind.
  11. Verwendung eines Vliesstoffes nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 10 zur Herstellung eines Verbundwerkstoffs.
  12. Verbundwerkstoff umfassend mindestens eine erste Lage, die einen Vliesstoff nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 10 enthält, sowie mindestens eine zweite Lage, vorzugsweise ausgebildet als Folie.
  13. Verbundwerkstoff nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Lage als Folie mit einer Dicke von 0,01 mm bis 1 mm, vorzugsweise von 0,05 mm bis 0,5 mm, insbesondere von 0,1 mm bis 0,2 mm ausgebildet ist.
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