DE4420811A1 - Filamentverstärkte Vliesstoffbahn - Google Patents

Filamentverstärkte Vliesstoffbahn

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Description

Die Erfindung betrifft eine filamentverstärkte Vliesstoff­ bahn, die durch Scharen von in die Vliesstoffbahn inte­ grierten, parallel laufenden Verstärkungsgarnen verstärkt ist.
Eine derartige Vliesstoffbahn ist aus EP-A-0 506 051 bekannt. Sie wird als Einlage für Bitumenbahnen sowie als Dachunterspannbahn eingesetzt. Zur Verfestigung der Vliese und zur Verbindung des Vliesstoffes mit den Verstärkungs­ garnen werden entweder Bindemittel-Lösungen oder -Disper­ sionen oder Schmelzbinder eingesetzt. Im Falle von Schmelz­ binder wird der Schmelzbinder entweder in Form von separaten Bindefilamenten dem Vliesstoff zugegeben oder zumindest ein Teil der Filamente der Verstärkungsgarne besteht aus Bi-Komponenten-Filamenten, wobei die eine Komponente als Schmelzbinder fungiert. Bei den bekannten Vliesstoffbahnen hat es sich gezeigt, daß entweder die Delaminationseigen­ schaften noch nicht ganz flächig voll zufrieden stellen oder daß die Bruchfestigkeit nicht in der Höhe erreicht wird, wie an sich aufgrund der Menge der eingesetzten Verstärkungs­ garne zu erwarten ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vliesstoff­ bahn der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, bei der eine Delamination auch in kleineren Bereichen praktisch nicht mehr festgestellt werden kann, und die bei geringem Flächengewicht eine außergewöhnlich hohe Stabilität aufweist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine filamentverstärkte Vliesstoffbahn, die durch Scharen von in die Vliesstoffbahn integrierten, parallel laufenden Verstärkungsgarnen ver­ stärkt ist, wobei die das Vlies bildenden Filamente A an den Kreuzungsstellen mit Filamenten B der Verstärkungsgarne und zumindest stellenweise die Filamente B untereinander über einen Binder miteinander verbunden sind, welche Vliesstoff­ bahn sich dadurch auszeichnet, daß auch die Filamente A des Vliesstoffes untereinander an ihren Kreuzungsstellen über denselben Binder verbunden sind. Bevorzugt sind die Ver­ stärkungsgarne zumindest überwiegend in Längsrichtung der Vliesstoffbahn angeordnet. Es ist von Vorteil, wenn die erfindungsgemäße Vliesstoffbahn ein Vliesgewicht zwischen 50 und 300 g/m² aufweist.
Eine Vliesstoffbahn bei der der Binder zur Verbindung der Filamente des Vliesstoffes untereinander, der Verbindung der Filamente des Vliesstoffes mit den Filamenten der Ver­ stärkungsgarne und der Verbindung der Filamente der Ver­ stärkungsgarne untereinander dient, ist in der EP-A-0 506 051 nicht beschrieben. Umso überraschender muß es angesehen werden, daß durch diese Maßnahme eine Delamination auch in kleineren Bereichen praktisch nicht mehr beobachtet wird und gleichzeitig noch die Stabilität gesteigert wird.
Die erfindungsgemäße Vliesstoffbahn zeichnet sich insbe­ sondere dadurch aus, daß der Binder ein Schmelzbinder ist, dessen Schmelztemperatur kleiner ist als die Schmelz­ temperatur der Filamente A und B der Vliesstoffbahn.
Besonders günstig ist es, wenn bei der erfindungsgemäßen Vliesstoffbahn die Filamente A des Vliesstoffes und die Filamente B der Verstärkungsgarne aus einem ähnlichen, insbesondere aus demselben Polymer bestehen. Es ist von Vorteil, wenn für die Filamente A des Vliesstoffes und/oder für die Filamente B der Verstärkungsgarne Bi-Komponenten-Filamente verwendet werden.
Die erfindungsgemäß gestellte Aufgabe gelingt vorzüglich, wenn bei der Vliesstoffbahn die Filamente A des Vliesstoffes und die Filamente B der Verstärkungsgarne aus Bi-Kompo­ nenten-Filamenten bestehen, wobei die eine Komponente der Bi-Komponenten-Filamente der Schmelzbinder ist. Besonders günstig hierbei ist es, wenn die Bi-Komponenten-Filamente Kern-Mantel-Filamente sind, wobei der Mantel der Schmelz­ binder ist.
Für die Kernkomponente der Kern-Mantel-Filamente eignen sich praktisch alle schmelzbaren Polymere, wie beispielsweise Polyäthylenterephthalat, Polypropylen, Polyäthylen, Polyamid, Polyurethan oder PVC. Für die Mantelkomponente eignen sich dieselben Polymere, wobei jedoch darauf zu achten ist, daß die Mantelkomponente einen Schmelzpunkt aufweist, welcher um mindestens 10°C tiefer liegt als der Schmelzpunkt der Kernkomponente. Eine besonders günstige Polymerauswahl für die Kern-Mantel-Filamente der erfindungsgemäßen Vliesstoffbahn ergibt sich, wenn Polyester als Kernkomponente und Polyamid, insbesondere Polyamid 6, als Mantelkomponente eingesetzt wird. Hierbei liegt bevorzugt der Mantelanteil in Volumenprozent der Kern-Mantel-Filamente zwischen 15% und 40%, insbesondere zwischen 10% und 35%.
Bei der erfindungsgemäßen Vliesstoffbahn ist die gestellte Aufgabe besonders gut gelöst, wenn der Abstand benachbarter Verstärkungsgarne zwischen 2 und 30 mm, insbesondere zwischen 4 und 15 mm, liegt.
Die erfindungsgemäße Vliesstoffbahn zeichnet sich weiterhin durch eine Reihe von besonders günstigen Eigenschaften aus, die die Eignung dieser Vliesstoffbahn als Einlage für Bitumenbahnen oder als Dachunterspannbahn aber auch als Tuftinggrund für Teppiche deutlich macht.
Der Modul bei 5% Dehnung liegt bei der erfindungsgemäßen Vliesstoffbahn bevorzugt bei mindestens 170 N, insbesondere bei mindestens 190 N pro 5 cm und pro 100 g Vliesgewicht.
Die Bruchdehnung läßt sich bei der erfindungsgemäßen Vlies­ stoffbahn gut einstellen, indem entsprechende Filamente mit einem die Bruchdehnung gewährleistenden Binder kombiniert werden. Die Bruchdehnung kann aber auch durch geeignete Auswahl der Filamente A und/oder der Filamente B ent­ sprechend eingestellt werden. Die Bruchdehnung liegt bevorzugt zwischen 15% und 70%. Für Bitumenbahnen läßt sich die Bruchdehnung leicht auf 15% bis 50% und für Tuftinggrund auf 30% bis 65% einstellen.
Die Bruchfestigkeit liegt bevorzugt zwischen 300 und 600 N, insbesondere zwischen 400 bis 550 N pro 5 cm und pro 100 g, während die Weiterreißfestigkeit Werte von 100 bis 300 N, bevorzugt von 130 bis 250 N pro 100 g aufweist.
Der Modul, die Bruchdehnung und die Bruchfestigkeit werden an einem 5 cm breiten Streifen, bei dem die Verstärkungs­ garne in Längsrichtung verlaufen, bei einer Ziehgeschwindig­ keit von 20 cm/min und einer Temperatur von 21°C bestimmt (DIN 533 857).
Die Weiterreißfestigkeit wird an einem 5 cm breiten Streifen, bei dem die Verstärkungsgarne in Querrichtung verlaufen, bei einer Ziehgeschwindigkeit von 10 cm/min und einer Temperatur von 21°C bestimmt (DIN 53 363).
Die erfindungsgemäße Vliesstoffbahn weist außerdem eine ausgezeichnete mechanische Stabilität bei hoher Temperatur auf. Die mechanische Stabilität bei hoher Temperatur in Längs- und in Querrichtung wird folgendermaßen bestimmt: Auf einen Streifen von 60 cm Länge und 10 cm Breite wird zentriert ein 10 cm langes und 8 cm breites Rechteck aufgezeichnet, wobei die längere Seite in Längsrichtung angeordnet ist. Der Streifen wird zwischen zwei Klemmen derart befestigt, daß die freie Länge zwischen den Klemmen etwa 25 cm beträgt. Nach einer 10-minütigen Behandlung in einem auf 180°C aufgeheizten Ofen unter einer Belastung von 5,7 N werden die Abmessungen des aufgezeichneten Rechtecks gemessen. Die Differenz zur ursprünglichen Länge bzw. Breite des aufgezeichneten Rechtecks wird ins Verhältnis zur ursprünglichen Länge bzw. Breite gesetzt und in % angegeben.
Die erfindungsgemäße Vliesstoffbahn weist bevorzugt eine Stabilität S₁ in Längsrichtung auf, wobei
4,2 - 0,015 * G S₁ < 0 und wobei
G das Gesamtgewicht der Vliesstoffbahn in g/m² ist.
Eine Stabilität in Querrichtung, wobei
- 4,8 + 0,017 * G Sq 0 und wobei
G das Gesamtgewicht der Vliesstoffbahn in g/m² ist, ist ein weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vliesstoffbahn.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beispiele näher erläutert.
Bi-Komponenten-Filamente des Kern-Mantel-Typs, bei denen der Kern aus Polyäthylenterephthalat und der Mantel aus Polyamid 6 besteht, werden in bekannter Weise derart herge­ stellt, daß sie einen Kern-Anteil von 73 Vol.-% und einen Mantelanteil von 27 Vol.-% aufweisen. Die Kern-Mantel-Filamente werden anschließend verstreckt und weisen dann eine Bruchfestigkeit von 36 cN/tex eine Bruchdehnung von 64% und einen Titer von 1 650 dtex auf. Die Kern-Mantel-Filamente werden in bekannter Weise auf einem bewegten Stahlgewebe-Band abgelegt, wobei die Zuführgeschwindigkeit der Kern-Mantel-Filamente 358 m/min (Beispiel 1) bzw. 376 m/min (Beispiel 2) und die Geschwindigkeit des bewegten Stahlgewebe-Bandes 20 m/min (Beispiel 1) bzw. 13 m/min (Beispiel 2) beträgt. Auf die gleichmäßig in Wirrlage abge­ legten Kern-Mantel-Filamente werden pro m 143 Garne mit der­ selben Geschwindigkeit, wie sich das bewegte Stahlgewebe-Band bewegt, aufgelegt, wobei jedes Garn aus 110 Kern- Mantel-Filamenten desselben Typs besteht, mit welchem die erste Wirrlage hergestellt wurde. Auf das nunmehr ent­ standene Gebilde wird eine weitere Lage von Kern-Mantel-Filamenten desselben Typs in derselben Weise wie die erste Lage zugeführt, wodurch sich diese wiederum in Wirrlage auf die erste Wirrlage und die inzwischen parallel aufliegenden Garne anordnen. Nun wird auf das entstandene Gebilde heiße Luft mit einer Temperatur von 224°C durch das Gebilde und das Stahlgewebe-Band hindurchgeblasen. Durch diese ther­ mische Behandlung, der eine Kühlung folgt, wird die nunmehr entstandene filamentverstärkte Vliesstoffbahn verfestigt. Sie weist danach folgende Eigenschaften auf:

Claims (25)

1. Filamentverstärkte Vliesstoffbahn, die durch Scharen von in die Vliesstoffbahn integrierten, parallel laufenden Verstärkungsgarnen verstärkt ist, wobei die das Vlies bildenden Filamente A an den Kreuzungsstellen mit Filamenten B der Verstärkungsgarne und zumindest stellenweise die Filamente B untereinander über einen Binder miteinander verbunden sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auch die Filamente A des Vliesstoffes untereinander an ihren Kreuzungsstellen über denselben Binder verbunden sind.
2. Vliesstoffbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsgarne zumindest überwiegend in Längsrichtung der Vliesstoffbahn angeordnet sind.
3. Vliesstoffbahn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Binder ein Schmelzbinder ist, dessen Schmelztemperatur größer ist als die Schmelztemperatur der Filamente A und B der Vliesstoffbahn.
4. Vliesstoffbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Filamente A des Vliesstoffes und die Filamente B der Verstärkungsgarne aus einem ähnlichen Polymer bestehen.
5. Vliesstoffbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Filamente A des Vliesstoffes und die Filamente B der Verstärkungsgarne aus demselben Polymer bestehen.
6. Vliesstoffbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Filamente A des Vliesstoffes und/oder die Filamente B der Verstärkungs­ garne Bi-Komponenten-Filamente sind.
7. Vliesstoffbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Filamente A des Vliesstoffes und die Filamente B der Verstärkungsgarne Bi-Komponenten-Filamenten sind, wobei die eine Komponente der Bi-Komponenten-Filamente der Schmelz­ binder ist.
8. Vliesstoffbahn nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bi-Komponenten-Filamente Kern-Mantel-Filamente sind, wobei der Mantel der Schmelzbinder ist.
9. Vliesstoffbahn nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernkomponente aus einem Polyester und die Mantelkomponente aus einem Polyamid besteht.
10. Vliesstoffbahn nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mantelkomponente aus Polyamid 6 besteht.
11. Vliesstoffbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantelanteil in Volumenprozent der Kern-Mantel-Filamente zwischen 5% und 40% liegt.
12. Vliesstoffbahn nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantelanteil der Kern-Mantel-Filamente zwischen 10% und 35% liegt.
13. Vliesstoffbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand benach­ barter Verstärkungsgarne zwischen 2 und 30 mm liegt.
14. Vliesstoffbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand benach­ barter Verstärkungsgarne zwischen 4 und 15 mm liegt.
15. Vliesstoffbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Vliesstoffbahn einen Modul bei 5% Dehnung von mindestens 170 N pro 5 cm und pro 100 g Vliesgewicht aufweist.
16. Vliesstoffbahn nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Vliesstoffbahn einen Modul bei 5% Dehnung von mindestens 190 N pro 5 cm und pro 100 g aufweist.
17. Vliesstoffbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Vliesstoffbahn eine Bruchdehnung von 15% bis 70% aufweist.
18. Vliesstoffbahn nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Vliesstoffbahn eine Bruchdehnung von 15% bis 50% aufweist.
19. Vliesstoffbahn nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Vliesstoffbahn eine Bruchdehnung von 20% bis 65% aufweist.
20. Vliesstoffbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Vliesstoffbahn eine Bruchfestigkeit von 300 bis 600 N pro 5 cm und pro 100 g aufweist.
21. Vliesstoffbahn nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Vliesstoffbahn eine Bruchfestigkeit von 400 bis 550 N pro 5 cm und pro 100 g aufweist.
22. Vliesstoffbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Vliesstoffbahn eine Weiterreißfestigkeit von 100 bis 300 N pro 100 g aufweist.
23. Vliesstoffbahn nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Vliesstoffbahn eine Weiterreißfestigkeit von 130 bis 250 N pro 100 g aufweist.
24. Vliesstoffbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Vliesstoffbahn eine Stabilität Si in Längsrichtung aufweist, wobei 4,2 - 0,015 * G S₁ < 0 und wobei G das Gesamtgewicht der Vliesstoffbahn in g/m² ist.
25. Vliesstoffbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Vliesstoffbahn eine Stabilität in Querrichtung aufweist, wobei - 4,8 + 0,017 * G Sq 0 und wobei G das Gesamtgewicht der Vliesstoffbahn in g/m² ist.
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