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DE3877838T2 - Wasserdichte und dampfdurchlaessige mehrschichtige struktur und ihre anwendungen. - Google Patents

Wasserdichte und dampfdurchlaessige mehrschichtige struktur und ihre anwendungen.

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Publication number
DE3877838T2
DE3877838T2 DE8888109677T DE3877838T DE3877838T2 DE 3877838 T2 DE3877838 T2 DE 3877838T2 DE 8888109677 T DE8888109677 T DE 8888109677T DE 3877838 T DE3877838 T DE 3877838T DE 3877838 T2 DE3877838 T2 DE 3877838T2
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DE
Germany
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resin
thermoplastic resin
structure according
layer
waterproof
Prior art date
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DE8888109677T
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English (en)
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Inventor
Takeo Kato
Naoki Miyazaki
Hideki Yamamoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
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Publication date
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Publication of DE3877838T2 publication Critical patent/DE3877838T2/de
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine wasserundurchlässige, wasserdampfdurchlässige Schichtstruktur, die durch Laminieren eines porösen Trägermaterials und einer dünnen Folie aus thermoplastischem Harz erhalten wird, keine feinen Löcher hat, durch die eine Flüssigkeit hindurchgeht, bei der der Griff des porösen Trägermaterials nicht so sehr verschlechtert ist und die als wasserundurchlässiges Material oder als wasserdampfdurchlässiges Material für ein Verpackungsmaterial, einen textilen Stoff bzw. ein Gewebe, einen Stoff bzw. ein Material für medizinische Zwecke, ein hygienisches Verpackungsmaterial u. dgl. verwendet werden kann.
  • Verfahren zum Laminieren eines porösen Trägermaterials wie z. B. eines Gewebes bzw. textilen Stoffs, eines Vliesstoffs oder von Papier und einer Folie aus thermoplastischem Harz werden im allgemeinen in drei Arten eingeteilt. Bei der ersten Art wird im voraus eine Folie aus thermoplastischem Harz durch z. B. ein T-Düsen-Gießverfahren oder ein Aufblasverfahren hergestellt und dann mit einem Klebstoff an einem porösen Trägermaterial angeklebt. Bei diesem Verfahren kann die beste Wasserundurchlässigkeit erzielt werden, weil keine feinen Löcher gebildet werden. Die Anwendungen sind jedoch eingeschränkt, weil die Zahl der Fertigungsschritte erhöht ist, so daß die Fertigungskosten erhöht sind.
  • Das zweite Verfahren ist ein sogenanntes Extrusionslaminierverfahren, bei dem eine Folie aus geschmolzenem thermoplastischem Harz direkt auf ein poröses Trägermaterial extrudiert und dann gleichzeitig laminiert und gekühlt wird, wodurch eine laminierte Struktur bzw. Schichtstruktur erhalten wird. Dieses Verfahren wird in ausgedehntem Maße angewandt, da die Schichtstruktur durch einen Schritt bei niedrigen Kosten erhalten werden kann. Bei diesem Verfahren wird jedoch ein geschmolzenes thermoplastisches Harz mit niedriger Viskosität gepreßt und an ein poröses Trägermaterial angeklebt. Infolgedessen tritt das thermoplastische Harz in das poröse Material ein oder werden in der Folie aus dem geschmolzenen thermoplastischen Harz durch Wellungen oder durch faserige Vorsprünge an der Oberfläche des porösen Trägermaterials feine Risse erzeugt. Als Folge werden gewöhnlich feine Löcher gebildet. Aus diesem Grund wird die Dicke des Harzes erhöht, um feine Löcher zu verhindern und eine gute Wasserundurchlässigkeit zu erzielen. Um beispielsweise bei einer Schichtstruktur aus Vliesstoff/Polyethylen eine gute Wasserundurchlässigkeit zu erzielen, muß die Dicke des Polyethylens 40 um oder mehr und vorzugsweise 60 um oder mehr betragen. Wenn die Dicke des Harzes erhöht wird, wird jedoch natürlich der weiche Griff des porösen Trägermaterials wie z.B. eines textilen Stoffs bzw. Gewebes oder Vliesstoffs verschlechtert. D.h., der Griff der erhaltenen Schichtstruktur ist steif und hart, wodurch der Wert als Produkt vermindert wird.
  • Die GB-A 982 757 beschreibt ein Verfahren zum Bereitstellen einer porösen Bahn mit einem Überzug aus einem thermoplastischen Material. Bei diesem Verfahren ist ein Extruder über der Saugwalze 28 angeordnet und hat eine sich nach unten öffnende Düse 33 zur Herstellung von Folien, aus der eine geschmolzene Folie aus thermoplastischem Material nach unten tangential zu der Saugwalze und in Berührung mit der äußeren Oberfläche der porösen Bahn gezogen wird. Heizstrahler sind angeordnet, um die extrudierte Folie bei der richtigen Temperatur zu halten, während sie aus dem Düsenaustritt nach unten gezogen wird. Die Heizstrahler sind bereitgestellt, um der geschmolzenen Folie Wärme zuzuführen, damit verhindert wird, daß sie sich vorzeitig verfestigt.
  • Bei dem dritten Verfahren wird ein thermoplastisches Harz in einem organischen Lösungsmittel gelöst und durch z.B. Gravurwalzenauftrag bzw. Tiefdruck oder Aufwalzen auf ein poröses Trägermaterial aufgetragen, und dann wird das Lösungsmittel verflüchtigt. Bei diesem Verfahren dringt die Lösung in das poröse Trägermaterial ein, oder es besteht die Neigung, daß hauptsächlich durch Einschluß von Bläschen oder durch Verflüchtigung des Lösungsmittels feine Löcher gebildet werden. Dieses Verfahren ist deshalb für die Anwendung bei der Bildung einer wasserundurchlässigen Schicht äußerst ungeeignet und wird folglich im allgemeinen angewandt, um eine Dichtungswirkung zu erzielen. Ferner sind die porösen Trägermaterialien, die bei diesem Verfahren verwendet werden können, in Anbetracht des Durchschlagens der Lösung eingeschränkt.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, ist noch keine Schichtstruktur aus einem porösen Trägermaterial und einer Folie aus thermoplastischem Harz erhalten worden, die eine gute Wasserundurchlässigkeit hat, ohne daß feine Löcher vorhanden sind, und den Griff des porösen Trägermaterials beibehält. Infolgedessen hat sich eine starke Nachfrage nach solch einer Schichtstruktur ergeben.
  • Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine wasserundurchlässige, wasserdampfdurchlässige Schichtstruktur bereitzustellen, die durch Extrusionslaminieren einer Schicht aus thermoplastischem Harz auf ein poröses Trägermaterial erhalten wird und eine gute Wasserundurchlässigkeit hat, ohne daß feine Löcher vorhanden sind, und den Griff des porösen Trägermaterials hat.
  • Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine wasserundurchlässige, wasserdampfdurchlässige Schichtstruktur bereitzustellen, die für einen inneren Sack einer Bettdecke, einen wasserundurchlässigen textilen Stoff (bzw. ein wasserundurchlässiges Gewebe) für medizinische Zwecke, einen Operationskittelstoff und einen Windjackenstoff geeignet ist.
  • D.h., durch die vorliegenden Erfindung wird eine wasserundurchlässige, wasserdampfdurchlässige Schichtstruktur bereitgestellt, die durch Extrusionslaminieren eines geschmolzenen thermoplastischen Harzes auf ein poröses Trägermaterial erhältlich ist, wobei dieses thermoplastische Harz aus einer Extrusionsöffnung einer T-Düse durch einen Luftzwischenraum hindurch zu einem Preßklebebereich gezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Harzes beim Preßklebebereich um 20 ºC bis 30 ºC niedriger ist als die bei der Extrusionsöffnung der T-Düse, wodurch das thermoplastische Harz eine Schmelzviskosität von 5 10³ Pa s oder mehr hat, wenn es den Preßklebebereich erreicht (Meßbedingungen: Belastung = 98 N, Düsendurchmesser 1 = mm, Düsenlänge = 1 mm; JIS K 7311, 10).
  • Diese Erfindung kann aus der folgenden näheren Beschreibung vollständiger verstanden werden, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gebraucht wird, bei denen:
  • Fig. 1 eine schematische Ansicht ist, die ein Verfahren zur Herstellung einer Schichtstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • Fig. 2 eine schematische Ansicht ist, die ein anderes Verfahren zur Herstellung der Schichtstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und
  • Fig. 3 eine Schnittansicht ist, die einen Zustand zeigt, der erhalten wird, wenn die Schichtstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung als innerer Sack einer Bettdecke verwendet wird.
  • Nachstehend wird ein Verfahren zum Extrusionslaminieren einer Schichtstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines Verfahrens zum Extrusionslaminieren einer Schichtstruktur der vorliegenden Erfindung. In Fig. 1 werden poröses Trägermaterial 1 und thermoplastisches Harz 2 in einem geschmolzenen Zustand laminiert, um eine Schichtstruktur 3 zu erhalten. D.h., das Harz 2 wird durch den Extruder 4 erhitzt und geschmolzen und dann durch einen Schlitz der T-Düse 5 zu einer Folie extrudiert. Das folienartige Harz 2 wird mit dem Trägermaterial 1 in Berührung gebracht und gleichzeitig zwischen Kühlwalze 6 und Preßwalze 7 gepreßt, so daß es kontinuierlich an das Trägermaterial angeklebt wird. Gleichzeitig wird das Harz 2 schnell gekühlt und verfestigt, wodurch die Schichtstruktur 3 erhalten wird.
  • Bei dem normalen Extrusionslaminieren eines thermoplastischen Harzes hat das thermoplastische Harz vorzugsweise unmittelbar, nachdem es aus der T-Düse extrudiert worden ist, eine Schmelzviskosität, die in dem Bereich von 10² bis 10³ Pa s liegt. In dem Fall, daß die Viskosität unter dem vorstehenden Bereich liegt, kann keine stabile geschmolzene Folie gebildet werden, und folglich kann keine Schichtstruktur mit einer gleichmäßigen Harzdicke erhalten werden. Wenn die Viskosität über dem vorstehenden Bereich liegt, kann die geschmolzene Folie nicht stabil aufgenommen werden, und folglich tritt eine Schwankung der Harzdicke auf. Wenn eine Aufnahmegeschwindigkeit erhöht wird, wird die Folie durchtrennt, und infolgedessen kann das Extrusionslaminieren nicht durchgeführt werden. Außerdem wirkt auf einen Extrudermotor eine hohe Belastung ein, wenn das thermoplastische Harz mit einer hohen Viskosität extrudiert wird, was zu einem ungleichmäßigen Extrudieren oder zur Erzeugung von Wärme im Extruder führt. Es ist deshalb schwierig, ein stabiles Extrusionslaminieren durchzuführen. Aus diesem Grund wird eine Extruder-Erhitzungstemperatur zur Durchführung des Extrusionslaminierens mit verschiedenen thermoplastischen Harzen derart eingestellt, daß die Viskosität in dem vorstehenden geeigneten Bereich liegt.
  • Wie in Fig. 1 gezeigt ist, kühlt das geschmolzene Harz 2 im Bereich eines bestimmten Abstandes (der als "Luftzwischenraum" bezeichnet wird und normalerweise 10 bis 15 cm beträgt) zwischen der T-Düse 5 und einem Preßklebebereich durch Selbstkühlung ab. Nachdem das Harz 2 angeklebt worden ist, wird es durch die Kühlwalze zwangsgekühlt. Gemäß einer tatsächlichen Messung ist die Temperatur des Harzes beim Preßklebebereich um 20 bis 30 ºC niedriger als die bei einer Extrusionsöffnung der T-Düse.
  • Bei der vorliegenden Erfindung ist es wichtig, ein thermoplastisches Harz zu verwenden, das unmittelbar, nachdem es aus der T-Düse 5 extrudiert worden ist, eine Schmelzviskosität hat, die in dem vorstehenden geeigneten Viskositätsbereich liegt, und eine Schmelzviskosität von 5 10³ Pa s oder mehr hat, wenn es den Preßklebebereich erreicht, d.h. , wenn die Harztemperatur um 20 bis 30 ºC niedriger ist als die Extrusionstemperatur. D.h., es ist wichtig, ein thermoplastisches Harz zu verwenden, das bei Temperaturen, die unter der Extrusionstemperatur liegen, eine steile Schmelzviskositäts-Zunahmekurve hat. Als ein thermoplastisches Harz verwendet wurde, das bei einer Temperatur, die um 20 ºC niedriger war als die Extrusionstemperatur, eine Schmelzviskosität von 5 10³ Pa s hatte, wurde eine Schichtstruktur ohne feine Löcher erhalten, obwohl die Harzdicke 5 bis 30 um, vorzugsweise 5 bis 20 um, betrug. Als andererseits ein thermoplastisches Harz verwendet wurde, das eine Schmelzviskosität von 5 10³ Pa s oder weniger hatte, nahm die Zahl der feinen Löcher zu, als die Viskosität abnahm. Als ein thermoplastisches Harz mit einer Schmelzviskosität von etwa 1 10³ Pa s verwendet wurde, wurden selbst bei einer Dicke von 50 um örtlich einige Löcher gefunden. D.h., die Wasserundurchlässigkeit der erhaltenen Schichtstruktur war nicht vollkommen, und ihr Griff war schlecht.
  • Die Schmelzviskosität wurde gemäß JIS K 7311, 10 (1987) unter den Bedingungen gemessen, daß Belastung = 98 N, Düsendurchmesser = 1 mm und Düsenlänge = 1 mm.
  • Das thermoplastische Harz 2, das bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist nicht eingeschränkt, solange seine Schmelzviskosität bei einer Temperatur, die um 20 bis 30 ºC niedriger ist als die Extrusionstemperatur, 5 10³ Pa s oder mehr beträgt. Vorzuziehende Beispiele für das Harz, die diese Bedingung erfüllen, sind ein Polyurethanharz, ein Polyamidharz und ein Polyesterharz.
  • Die Urethan-, Polyamid- und Polyesterharze zeigen bei einer Temperaturänderung eine große Änderung der Schmelzviskosität und sind deshalb für die Aufgabe der vorliegenden Erfindung geeignet. In Anbetracht der Verarbeitbarkeit durch Extrudieren haben diese Harze jedoch eine schlechte Stabilität und erfordern deshalb eine Temperatursteuerung mit hoher Genauigkeit. Da bei der vorliegenden Erfindung ein Harz mit hoher Temperaturabhängigkeit der Schmelzviskosität und schlechter Verarbeitbarkeit durch Extrudieren verwendet werden und die Harzdicke minimiert werden muß, kann ferner ein Koextrusions-Beschichtungsverfahren (siehe Fig. 2) angewandt werden, das in der Japanischen Patentpublikation Nr. 60-52950 offenbart ist.
  • Ein Unterschied zwischen diesem Koextrusions-Beschichtungsverfahren und dem in Fig. 1 gezeigten Verfahren ist, daß der Extruder 4 zwei Extruderzylinder 4a und 4b aufweist. Thermoplastisches Harz, das auf ein poröses Trägermaterial aufzutragen ist, wird in den Zylinder 4a fließen gelassen, und ein abschälbares Harz, das Abschälbarkeit von dem thermoplastischen Harz zeigt, wird in den Zylinder 4b fließen gelassen. Diese Harze werden aus der Düse 5 in Form einer Schichtstruktur aus einer Folie 2 aus thermoplastischem Harz 2 und einer Folie 8 aus abschälbarem Harz extrudiert und zwischen Kühlwalze 6 und Gummi-Preßwalze 7 geführt. Die Schichtstruktur wird auf poröses Trägermaterial 1 laminiert, und nur die Folie 8 aus abschälbarem Harz wird davon abgeschält. In Fig. 2 sind dieselben Teile wie in Fig. 1 mit denselben Bezugszahlen bezeichnet, und eine nähere Beschreibung davon wird weggelassen.
  • Im einzelnen werden eine Schicht 2 aus thermoplastischem Harz, die aus einem Urethanharz, einem Polyamidharz oder einem Polyesterharz besteht, und eine Harzschicht 8, die aus Polyethylen oder Polypropylen besteht und von der Schicht 2 abschälbar ist, durch das Koextrusionsverfahren koextrusions-laminiert, so daß die Schicht 2 an das poröse Trägermaterial angeklebt wird, und dann wird die Schicht 8 abgeschält, um eine gewünschte Schichtstruktur zu erhalten. Gemäß diesem Koextrusionsverfahren kann die Harzdicke auf einige Mikrometer verringert werden.
  • Wenn ein gewisser Grad der Wasserdampfdurchlässigkeit erwünscht ist, ist es erwünscht, zu bewirken, daß die Wasserdampfdurchlässigkeit des thermoplastischen Harzes 9259 ug/m² s (800 g/m² 24 h), vorzugsweise 11.574 ug/m² s (1000 g/m² 24 h) oder mehr, beträgt.
  • Man beachte, daß mit einem Polyurethanharz, einem Polyamidharz oder einem Polyesterharz, das das thermoplastische Harz bildet, zur Erhöhung der Wasserdampfdurchlässigkeit 5 bis 30 Masse% eines wasserabsorbierenden Harzes auf Polyethylenoxidbasis vermischt werden können.
  • Beispiele für das wasserabsorbierende Harz auf Polyethylenoxidbasis sind SUMICAGEL R-30F und SUMICAGEL R-30R (Handelsnamen), erhältlich von SUMITOMO CHEMICAL CO., LTD., AQUAPRENE P- C) 810 (Handelsname) von MEISEI KAGAKU K.K. und VITERRA (Handelsname) erhältlich von Nepera CO., Ltd.
  • Wenn der Gehalt des wasserabsorbierenden Harzes 5 Masse% oder weniger beträgt, kann die Wasserdampfdurchlässigkeit nicht in ausreichendem Maße verbessert werden. Andererseits wird der Grad der Zunahme der Wasserdampfdurchlässigkeit vermindert, so daß sich die Festigkeit der Folie in unerwünschter Weise verschlechtert, wenn der Gehalt 30 Masse% überschreitet.
  • Das poröse Trägermaterial 1, das bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist ein poröses Material, das selbst keine Wasserundurchlässigkeit zeigt, wie z.B. Gewebe bzw. textiler Stoff oder Vliesstoff aus Kunstfasern oder Naturfasern, Papier und eine Schaumstoffschicht.
  • Wenn gemaß der vorliegenden Erfindung ein poröses Trägermaterial und eine Folie aus thermoplastischem Harz durch das Extrusionslaminierverfahren laminiert werden, ist die Schmelzviskosität des geschmolzenen thermoplastischen Harzes bei der Laminiertemperatur erhöht. Infolgedessen ist die Festigkeit der geschmolzenen Folie verbessert, so daß das Durchschlagen der Folie in das poröse Trägermaterial unterdrückt wird. Außerdem werden keine feinen Löcher gebildet, weil verhindert wird, daß die geschmolzene Folie durch Wellungen oder faserige Vorsprünge an der Oberfläche des porösen Trägermaterials feine Risse erzeugt. Als Folge kann die Dicke des thermoplastischen Harzes auf einen Wert vermindert werden, der viel kleiner ist als der, der durch herkömmliche Verfahren erhalten wird, und der Griff des porösen Trägermaterials ist nicht so sehr verschlechtert. Infolgedessen kann eine Schichtstruktur ohne feine Löcher erhalten werden.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, ist die Schichtstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung frei von feinen Löchern, zeigt eine gute Wasserundurchlässigkeit und Wasserdampfdurchlässigkeit und einen guten Griff und kann leicht gewaschen werden. Die Schichtstruktur kann deshalb nicht nur als Gewebe bzw. textiler Stoff für die Anwendung im Freien, sondern auch als Gewebe bzw. textiler Stoff für z.B. Bettücher und Operationskittel, die in Krankenhäusern verwendet werden, für Windjacken und für innere Säcke einer Bettdecke, die Baumwolle o.dgl. enthält, verwendet werden.
    • < Beispiel 1>
  • Als porös es Trägermaterial wurde ein Polyamid-Vliesstoff (gemessene flächenbezogene Masse = 24 g/m²) verwendet; als thermoplastisches Harz wurde das Polyurethanharz E580PNAT (Handelsname) , erhältlich von Nippon Elastran K.K., verwendet, und als thermoplastisches Harz, jedoch zum Vergleich, wurde auch das Polyethylenharz MIRASON 16P (Handelsname), erhältlich von Mitsui Petrochemical Industries, Ltd., verwendet, wodurch mit einem Extrusionslaminierverfahren sieben Arten einer Schichtstruktur mit verschiedenen Harzdicken erhalten wurden. Das Polyurethanharz wurde mit dem Polypropylen NOBREN FL25B (Handelsnaine), erhältlich von Mitsubishi Petrochemical Co., Ltd., koextrusions-laminiert, und dann wurde das Polypropylen abgeschält, wodurch eine Schichtstruktur aus Vliesstoff/Polyurethanharz erhalten wurde. Die Extrusionstemperaturbedingung und die Schmelzviskosität sind in den nachstehenden Tabellen 1 und 2 gezeigt. Tabelle 1 Koextrusionsbedingungen von Polyurethanharz Extrusionstemperaturbedingung (ºC) Schmelzviskosität (Pa s) Extruder Harz Zylinder Zwischenstück bzw. Haltevorrichtung T-Düse PU: Polyurethan PP: Polypropylen Tabelle 2 Extrusionsbedingungen von Polyethylenharz Extrusionstemperaturbedingung (ºC) Schmelzviskosität (Pa s) Extruder Harz Zylinder Zwischenstück bzw. Haltevorrichtung T-Düse PE: Polyethylen
  • Die erhaltenen sieben Arten einer Schichtstruktur wurden auf feine Löcher geprüft, und ihr Griff wurde bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengefaßt. Man beachte, daß die Prüfung auf feine Löcher wie folgt durchgeführt wurde. D.h., 20 ml einer Methylenblaulösung (Methylenblau = 0,3 g/Wasser = 100 ml) wurden gleichmäßig in die Oberfläche des Vliesstoffs einer Schichtstruktur (20 cm x 20 cm) absorbiert, und Aluminiumblech/Filterpapier/Polyurethanharz (oder Polyethylenharz)/ Vliesstoff/Aluminiumblech wurden in der genannten Reihenfolge übereinandergeschichtet. Dann wurde auf die erhaltene Struktur fünf Minuten lang eine Belastung von 98 N ausgeübt, und die Zahl der auf das Filterpapier durchgeschlagenen blauen Methylenblauf lecken wurde gezählt. Tabelle 3 Probe Vergl.beisp. Anordnung der Schichtstruktur Bewertung der Eigenschaften vor dem Waschen Bewertung der Eigenschaften nach dem Waschen Vliesstoff Harz Dicke (um) Feine Löcher Griff Elastizität (mN) Durchlässigkeit [ug/m² s (g/m² 24h)] Polyamid derselbe dasselbe PU: Polyurethan PE: Polyethylen ... gut &Delta; ... einigermaßen gut X ... schlecht
  • In Tabelle 3 ist der Griff ein Ergebnis der Bewertung des Eindrucks beim Anfühlen. Bei der Bewertung der Elastizität wurde jede Probe in einem 20 mm breiten Stück ausgeschnitten und daraus eine Schleife gebildet, und die Kraft, die erforderlich war, um die Schleife entlang ihrer radialen Richtung zusammenzudrücken, wurde gemessen, um die Elastizität zu bewerten. Bei einem Waschtest wurden Proben (20 cm x 20 cm) unter Verwendung eines neutralen Waschmittels eine Stunde lang mit einer Haushaltswaschmaschine gewaschen, 15 Minuten lang gespült, mit einer Trockenschleuder getrocknet und dann fünf Minuten lang luftgetrocknet.
  • Gemäß den in Tabelle 3 gezeigten Ergebnissen konnte aus einer Schichtstruktur unter Verwendung von 10 µm oder mehr des Polyurethanharzes, dessen Schmelzviskosität bei einer Temperatur, die um 20 ºC niedriger war als die Extrusionstemperatur, (bei 190 ºC) 8,5 10³ Pa s betrug, ein wasserundurchlässiges Material mit sehr gutem Griff ohne feine Löcher erhalten werden. Die Eigenschaften eines solchen Materials konnten beibehalten werden, nachdem es dem Waschtest unterzogen worden war. Wenn andererseits die Harzdicke einer Schichtstruktur, bei der das Polyethylenharz verwendet wurde, dessen Schmelzviskosität bei einer Temperatur, die um 20 ºC niedriger war als die Extrusionstemperatur, (bei 290 ºC) 1,4 10³ Pa s betrug, unter 60 um lag, wurden feine Löcher gebildet, und der Griff der Schichtstruktur war hart und steif.
    • < Beispiel 2>
  • Als poröses Trägermaterial wurde ein Reyon-Vliesstoff (gemessene flächenbezogene Masse = 85 g/m²) verwendet, und als thermoplastisches Harz wurden zwei Arten von Polyurethanharz mit verschiedenen Schmelzviskositäten, das heißt, das Polyurethan A mit dem Handelsnamen E780P18, erhältlich von Nippon Elastran K.K., und das Polyurethan B mit dem Handelsnamen PARAPRENE P25MRNAT, erhältlich von Nippon Polyurethane K.K., verwendet und mit dem Polypropylen NOBREN FL25B (Handelsname), erhältlich von Mitsubishi Petrochemical Co., Ltd., koextrusions-laminiert. Dann wurde das Polypropylen von dem erhaltenen Material abgeschält, wodurch sechs Arten einer Schichtstruktur mit verschiedenen Polyurethanharzdicken erhalten wurden.
  • In Tabellen 4 und 5 sind die Extrusionstemperaturbedingung und die Schmelzviskosität gezeigt. Die Ergebnisse einer Prüfung auf feine Löcher und der Bewertung des Griffs der erhaltenen sechs Arten einer Schichtstruktur sind in Tabelle 6 gezeigt. Man beachte, daß die Bewertung nach denselben Verfahren wie in Beispiel 1 durchgeführt wurde. Tabelle 4 Koextrusionsbedingungen von Polyurethanharz Extrusionstemperaturbedingung (ºC) Schmelzviskosität (Pa s) Extruder Harz Zylinder Zwischenstück bzw. Haltevorrichtung T-Düse PU: Polyurethan PP: Polypropylen Tabelle 5 Extrusionsbedingungen von Polyurethanharz Extrusionstemperaturbedingung (ºC) Schmelzviskosität (Pa s) Extruder Harz Zylinder Zwischenstück bzw. Haltevorrichtung T-Düse PU: Polyurethan PP: Polypropylen Tabelle 6 Probe Vergl.beisp. Anordnung der Schichtstruktur Bewertung der Eigenschaften vor dem Waschen Bewertung der Eigenschaften nach dem Waschen Vliesstoff Harz Dicke (um) Feine Löcher Griff Elastizität (mN) Durchlässigkeit [ug/m² s (g/m² 24h)] Reyon derselbe dasselbe PU: Polyurethan
  • Gemäß den Bewertungsergebnissen von Tabelle 6 war in dem Fall, daß Polyurethan A verwendet wurde, dessen Schmelzviskosität bei einer Temperatur, die um 20 ºC niedriger war als die Extrusionstemperatur, 4,0 10³ Pa-s betrug, die Zahl der gebildeten feinen Löcher kleiner als die Zahl der feinen Löcher, die in dem in Tabelle 3 von Beispiel 1 gezeigten Polyurethanharz gebildet wurden. Die Harzdicke muß jedoch 40 um oder mehr betragen, damit vollkommene Wasserundurchlässigkeit erzielt wird. Als andererseits Polyurethan B verwendet wurde, das die Bedingungen der vorliegenden Erfindung erfüllte, wurden auch in dem Fall keine feinen Löcher gebildet, daß die Harzdicke 10 um betrug, und der Griff der erhaltenen Schichtstruktur war gut. Diese Schichtstruktur kann infolgedessen als ausgezeichnetes wasserundurchlässiges Material verwendet werden.
    • < Beispiel 3>
  • Als poröses Trägermaterial wurde ein Polyamid-Stoff bzw. -Gewebe (gemessene flächenbezogene Masse = 35 g/m²) verwendet, und als thermoplastisches Harz wurde PEBAX 3533SNOO [Handelsname, Polyamidharz (Elastomer)], erhältlich von ATOCHEM Industries Ltd., verwendet. Unter Verwendung dieser Materialien wurden durch das in Fig. 1 gezeigte Einzelschicht-Extrusionslaminierverfahren fünf Arten einer Schichtstruktur erhalten.
  • Die Extrusionstemperaturbedingung und die Schmelzviskosität sind in Tabelle 7 gezeigt. Die Ergebnisse der Bewertung der erhaltenen fünf Arten einer Schichtstruktur sind in Tabelle 8 zusammengefaßt. Tabelle 7 Extrusionsbedingungen von Polyamidharz Extrusionstemperaturbedingung (ºC) Schmelzviskosität (Pa s) Extruder Harz Zylinder Zwischenstück bzw. Haltevorrichtung T-Düse Polyamid Tabelle 8 Probe Anordnung der Schichtstruktur Bewertung der Eigenschaften beim Knitter-Biege-Versuch Poröses Trägermaterial Harz Dicke (um) Feine Löcher Griff Durchlässigkeit [ug/m² s (g/m² 24 h)] Polyamid-Stoff derselbe dasselbe
    • < Beispiel 4>
  • Auf einen Polyester-Vliesstoff (gemessene flächenbezogene Masse = 34 g/m²) , der als poröses Trägermaterial diente, wurde ein Zweikomponenten-Urethanklebstoff aufgetragen und getrocknet; als thermoplastisches Harz wurde das Polyesterharz (Elastomer) GRILUX E-500 ((Handelsname), erhältlich von DAINIPPON INK & CHEMICALS, Inc., verwendet, und als thermoplastisches Harz zum Vergleich wurde auch das Polyethylenharz MIRASON 16P (Handelsname), erhältlich von Mitsui Petrochemical Industries, verwendet. Diese Materialien wurden durch das in Fig. 1 gezeigte Einzelschicht-Extrusionslaminierverfahren laminiert, wobei sieben Arten einer Schichtstruktur mit verschiedenen Harzdicken erhalten wurden. Die Extrusionstemperaturbedingung und die Schmelzviskosität des Polyesterharzes (Elastomer) sind in Tabelle 10 gezeigt. Die Ergebnisse einer Prüfung auf feine Löcher und der Bewertung des Griffs der erhaltenen sieben Arten einer Schichtstruktur sind in Tabelle 10 zusammengefaßt. Man beachte, daß die Extrusionstemperaturbedingung und die Schmelzviskosität des Polyethylenharzes dieselben waren wie in Beispiel 1 und daß die Schichtstrukturen nach denselben Verfahren wie in Beispiel 1 bewertet wurden. Tabelle 9 Extrusionstemperaturbedingung (ºC) Schmelzviskosität (Pa s) Extruder Harz Zylinder Zwischenstück bzw. Haltevorrichtung T-Düse Polyesterharz Tabelle 10 Probe Vergl.beisp. Anordnung der Schichtstruktur Bewertung der Eigenschaften vor dem Waschen Bewertung der Eigenschaften nach dem Waschen Vliesstoff Thermoplastisches Harz Harzdicke (um) Feine Löcher (Zahl) Griff Elastizität (mN) Durchlässigkeit [ug/m² s (g/m² 24h)] Polyester-Vliesstoff Polyesterharz derselbe dasselbe Polyethylenharz
  • Gemäß den in Tabelle 10 aufgeführten Ergebnissen hatte die erhaltene Schichtstruktur keine feinen Löcher, als 15 um oder mehr des Polyesterharzes verwendet wurden, dessen Schmelzviskosität bei einer Temperatur, die um 20 ºC niedriger war als die Extrusionstemperatur, (bei 190 ºC) 9,2 10³ Pa s betrug. Infolgedessen wurden wasserundurchlässige Materialien erhalten, die einen sehr guten Griff hatten. Die Eigenschaften dieser Materialien konnten beibehalten werden, nachdem sie dem Waschtest unterzogen worden waren. Wenn andererseits das Polyethylenharz verwendet wurde, dessen Schmelzviskosität bei einer Temperatur, die um 20 ºC niedriger war als die Extrusionstemperatur, (bei 290 ºC) 1,4 10³ Pa s betrug, wurden in der erhaltenen Schichtstruktur feine Löcher gebildet, wenn die Harzdicke nicht 60 um oder mehr betrug. Außerdem war der Griff der Schichtstruktur hart und steif.
    • < Beispiel 5>
  • Als das Urethan B von Beispiel 2 polymerisiert wurde, wurden 0 bis 35 Masse% eines wasserabsorbierenden Harzes auf Polyethylenoxidbasis, SUMICAGEL R-30R (Handelsname), erhältlich von SUMITOMO CHEMICAL CO., LTD., eingemischt, wodurch ein Polyurethanharz erhalten wurde.
  • Dieses Polyurethanharz und Polypropylen wurden koextrusionslaminiert, um eine Folie zu bilden, und dann wurde das Polypropylen abgeschält. Als Ergebnis wurden neun Arten einer 20 um dicken Polyurethanfolie ohne feine Löcher erhalten.
  • Zum Vergleich wurden unter Verwendung einer 20 um dicken, wasserdampfdurchlässigen, wasserundurchlässigen Folie aus feinporigem Polyurethan, die durch ein nasses Folienbildungsverfahren erhalten worden war, die Wasserdampfdurchlässigkeit, der Wasserundurchlässigkeitsdruck, die Zugfestigkeit, die Dehnbarkeit und der Griff bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 11 gezeigt. Tabelle 11 Nr. Gegenstände Vergleichsbeispiel Schichtdicke (um) Polyethylenoxidharz-Gehalt (Masse%) Durchlässigkeit [ug/m² s (g/m² 24 h)] Wasserundurchlässigkeit [mbar (mm H&sub2;O)] Zugfestigkeit [MPa (kg/cm²)] Dehnbarkeit (%) Griff oder mehr
  • Gemäß den in Tabelle 11 gezeigten Ergebnissen wurde durch Einmischen des wasserabsorbierenden Harzes auf Polyethylenoxidbasis in das Polyurethanharz die Wasserdampfdurchlässigkeit erhöht. Die Wasserdampfdurchlässigkeit wurde auf das Doppelte der Wasserdampfdurchlässigkeit einer Polyurethanfolie, die das wasserabsorbierende Harz auf Polyethylenoxidbasis nicht enthält, erhöht, als der Gehalt 10 Masse% betrug, und auf das Dreifache erhöht, als der Gehalt 20 Masse% betrug. D.h., die Wasserdampfdurchlässigkeit war höher als die einer herkömmlichen wasserdampfdurchlässigen, wasserundurchlässigen Folie aus feinporigem Polyurethan.
  • Der Wasserundurchlässigkeitsdruck der wasserdampfdurchlässigen, wasserundurchlässigen Folien ohne Löcher gemäß der vorliegenden Erfindung betrug 196,2 mbar (2000 mm H&sub2;O) oder mehr, d.h., sie hatten eine vollkommene Wasserundurchlässigkeit, weil sie frei von feinen Löchern waren. Außerdem behalten die Folien die ursprüngliche hohe mechanische Festigkeit wie z.B. die Zugfestigkeit und die Dehnbarkeit einer Polyurethanfolie bei, weil sie hauptsächlich aus einem Polyurethanharz bestehen und keine Löcher haben. Wie aus den Werten der Zugfestigkeit ersichtlich ist, war insbesondere die Festigkeit der Folien viel höher als die der herkömmlichen wasserdampfdurchlässigen, wasserundurchlässigen Folie aus feinporigem Polyurethan.
  • Ferner waren die Polyurethanfolie, die das wasserabsorbierende Harz auf Polyethylenoxidbasis nicht enthielt, und die wasserdampfdurchlässige, wasserundurchlässige Folie ohne Löcher gemäß der vorliegenden Erfindung weich und hatten eine gute Drapierbarkeit und einen ausgezeichneten Griff. Andererseits war die Weichheit der wasserdampfdurchlässigen, wasserundurchlässigen Folie aus feinporigem Polyurethan schlecht, und ihr Griff war mehr oder weniger steif.
    • < Beispiel 6>
  • Fig. 3 zeigt ein Beispiel, bei dem die wasserundurchlässige, wasserdampfdurchlässige Schichtstruktur der vorliegenden Erfindung als innerer Sack einer Bettdecke verwendet wird. In Fig. 3 umhüllt die wasserundurchlässige, wasserdampfdurchlässige Schichtstruktur 3, die aus einem porösem Trägermaterial 1 und einer Schicht 2 aus thermoplastischem Harz, die auf das Material 1 laminiert ist, besteht, den Inhalt 9, und ein äußerer Sack 10 umhüllt die Schichtstruktur 3. Auch in dem Fall, daß als Inhalt Materialien mit kurzer Faserlänge, z.B. tierische Fasern wie z.B. Federn oder Wollen oder pflanzliche Fasern wie z.B. Baumwolle eingefüllt sind, brechen sie durch den inneren und den äußeren Sack nicht durch und werden nicht daraus verstreut, weil die Schichtstruktur 3 bei dieser Anordnung als innerer Sack verwendet wird. Infolgedessen werden Kleidungsstücke oder Räume nicht verunreinigt, was zu einem sanitären Vorteil führt. Außerdem wird der Luftstrom in dem inneren Sack unterdrückt, weil als Material für den inneren Sack ein Vliesstoff verwendet wird, der mit der vorstehenden Schicht aus thermoplastischem Harz versehen ist, so daß die Wärmespeicherungsfähigkeit der Bettdecke als Ganzen verbessert wird.
  • Wie aus der vorstehenden Beschreibung und den Beispielen ersichtlich ist, kann gemäß der vorliegenden Erfindung beim Extrusionslaminieren des porösen Trägermaterials und des thermoplastischen Harzes auch in dem Fall eine Schichtstruktur ohne feine Löcher erhalten werden, daß die Harzdicke auf einen Wert vermindert wird, der viel kleiner ist als der Wert, der durch das herkömmliche Verfahren erhalten wird. Als Folge kann ein ausgezeichnetes wasserundurchlässiges Material mit einem guten Griff, der bei dem herkömmlichen Material nicht erzielt werden kann, erhalten werden.
  • Ferner kann die Schichtstruktur durch das Extrusionslaminierverfahren oder das Koextrusions-Laminierverfahren, d.h., in einem einzigen Fertigungsschritt, erhalten werden. Als Folge werden Fertigungskosten und Verluste verringert, und es kann ein billiges wasserundurchläsiges Material erhalten werden.
  • Eine wasserundurchlässige, wasserdampfdurchlässige Schichtstruktur (3) wird durch Extrusionslaminieren einer Schicht (2) aus thermoplastischem Harz auf ein poröses Trägermaterial (1) erhalten. Diese Schichtstruktur (3) ist frei von feinen Löchern und hat eine gute Wasserundurchlässigkeit und einen guten Griff des porösen Trägermaterials. Die Schicht (2) aus thermoplastischem Harz, die bei der Schichtstruktur (1) zu verwenden ist, wird derart gewählt, daß sie bei einer Temperatur, die um 20 ºC bis 30 ºC niedriger ist als die Extrusionstemperatur, eine Schmelzviskosität von 5 10³ Pa s oder mehr hat (Meßbedingungen: Belastung = 98 N, Düsendurchmesser = 1 mm, Düsenlänge = 1 mm; JIS K 7311, 10). Die Schichtstruktur (3) ist für die Verwendung als wasserundurchlässiger textiler Stoff bzw. wasserundurchlässiges Gewebe für medizinische Zwekke oder als innerer Sack einer Bettdecke geeignet.

Claims (12)

1. Wasserundurchlässige, wasserdampfdurchlässige Schichtstruktur (3) , die durch Extrusionslaminieren eines geschmolzenen thermoplastischen Harzes (2) auf ein poröses Trägermaterial (1) erhältlich ist, wobei dieses thermoplastische Harz aus einer Extrusionsöffnung einer T-Düse durch einen Luftzwischenraum hindurch zu einem Preßklebebereich gezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Harzes beim Preßklebebereich um 20 ºC bis 30 ºC niedriger ist als die bei der Extrusionsöffnung der T-Düse (5), wodurch das thermoplastische Harz eine Schmelzviskosität von 5 10³ Pa s oder mehr hat, wenn es den Preßklebebereich erreicht (Meßbedingungen: Belastung = 98 N, Düsendurchmesser 1 mm, Düsenlänge = 1 mm; JIS K 7311, 10).
2. Struktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (2) aus thermoplastischem Harz aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Urethanharz, einem Polyamidharz und einem Polyesterharz besteht.
3. Struktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Schicht (2) aus thermoplastischem Harz in einem Bereich von 5 bis 30 um, vorzugsweise von 5 bis 20 um, liegt.
4. Struktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (2) aus thermoplastischem Harz zusammen mit einer Harzschicht (8), die Abschälbarkeit von der Schicht (2) aus thermoplastischem Harz zeigt, koextrusions-laminiert wird.
5. Struktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (2) aus thermoplastischem Harz aus einem Harz besteht, das durch Einmischen von 5 bis 30 Masse% eines wasserabsorbierenden Harzes auf Polyethylenoxidbasis in ein thermoplastisches Harz erhalten wird.
6. Struktur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (2) aus thermoplastischem Harz aus einem Harz besteht, das durch Einmischen von 5 bis 30 Masse% eines wasserabsorbierenden Harzes auf Polyethylenoxidbasis in ein thermoplastisches Harz erhalten wird.
7. Struktur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (2) aus thermoplastischem Harz aus einem Harz besteht, das durch Einmischen von 5 bis 30 Masse% eines wasserabsorbierenden Harzes auf Polyethylenoxidbasis in ein thermoplastisches Harz erhalten wird.
8. Struktur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Harzschicht (8) aus Polyethylen oder Polypropylen besteht.
9. Verwendung der wasserundurchlässigen, wasserdampfdurchlässigen Schichtstruktur nach Anspruch 1 als innerer Sack einer Bettdecke.
10. Verwendung der wasserundurchlässigen, wasserdampfdurchlässigen Schichtstruktur nach Anspruch 1 als Gewebe bzw. textiler Stoff für wasserundurchlässige Bettücher für medizinische Zwecke.
11. Verwendung der wasserundurchlässigen, wasserdampfdurchlässigen Schichtstruktur nach Anspruch 1 als Gewebe bzw. textiler Stoff für Operationskittel.
12. Verwendung der wasserundurchlässigen, wasserdampfdurchlässigen Schichtstruktur nach Anspruch 1 als Gewebe bzw. textiler Stoff für Windjacken bzw. Windblusen.
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