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Dokumentenidentifikation DE3687502T2 19.05.1993
EP-Veröffentlichungsnummer 0218995
Titel Verfahren zur Herstellung eines wasserundurchlässigen Stoffes.
Anmelder Kuraray Co., Ltd., Kurashiki, Okayama, JP;
I.S.T. Corp., Ohtsu, Shiga, JP
Erfinder Sakane, Isamu, Ohtsu-shi Shiga-ken, JP;
Kawauchi, Satuski, Yasu-gun Shiga-ken, JP;
Gemba, Tsuneo, Okayama-shi Okayama-ken, JP;
Maekawa, Minoru, Toyonaka-shi Osaka-fu, JP
Vertreter Kraus, W., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Weisert, A., Dipl.-Ing. Dr.-Ing.; Spies, J., Dipl.-Phys., Pat.-Anwälte; Nielsen, F., Dr., Rechtsanw., 8000 München
DE-Aktenzeichen 3687502
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT, NL
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 01.10.1986
EP-Aktenzeichen 861135119
EP-Offenlegungsdatum 22.04.1987
EP date of grant 13.01.1993
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.05.1993
IPC-Hauptklasse D06M 15/256
IPC-Nebenklasse D06M 15/353   D06N 3/04   D06N 7/00   B32B 31/04   B32B 31/20   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines wasserfesten Stoffes.

Nach dem Stand der Technik wird im allgemeinen ein wasserfester Stoff dadurch hergestellt, daß ein textiles Flächengebilde aus Synthesefasern, wie Polyester-, Polyamid- oder Polyvinylalkoholfasern, oder aus Naturfasern, wie Baumwolle, mit einer Paste oder Lösung eines Polymeren, wie eines Vinylchloridpolymeren, von chlorsulfoniertem Polyethylen oder Synthesekautschuk imprägniert oder damit beschichtet wird, oder daß ein Film des Polymeren an das textile Flächengebilde gebunden wird. In den letzten Jahren haben nicht-brennbare oder flammverzögernde, wasserfeste Blätter die Aufmerksamkeit auf sich gezogen, und es sind viele wasserfeste Blätter auf der Basis von nicht-brennbaren oder flammverzögernden Fasern oder Harzen entwickelt worden. Von besonderem Interesse ist ein wasserfester Stoff aus Glasfasern, die mit einem Tetrafluorethylenharz (als PTFE bezeichnet) behandelt worden sind. Diese Entwicklung erfolgte mit dem Ziel, dem Stoff eine Nichtbrennbarkeit und Dauerhaftigkeit zu verleihen. Dieser wasserfeste Stoff wird dadurch hergestellt, daß ein textiles Flächengebilde aus Glasfasern mit einer wäßrigen Dispersion von PTFE, die gegebenenfalls einen Füllstoff enthält, imprägniert wird, das textile Flächengebilde getrocknet wird, bei einer Temperatur oberhalb 327ºC, d. h. dein Schmelzpunkt von PTFE, gesintert wird, und daß der obige Vorgang mehrere Male bis mehrere Zehnmal wiederholt wird, um eine dicke PTFE- Schicht zu erhalten.

Die DE-A-2 255 911 betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Flächengebildes aus Glasfasern, das mit einem Fluorkunststoff beschichtet ist. Bei diesem Verfahren wird ein Glasfasergarn mit einer Dispersion eines Fluorkunststoffs beschichtet (geschlichtet), getrocknet und zu einem Flächengebilde gewebt. Das Flächengebilde wird sodann mit der gleichen Dispersion beschichtet. Das nach dieser Druckschrift erhaltene Produkt hat den Nachteil, daß seine Festigkeit nicht ausreichend ist und daß es Nadellöcher zeigt. Bei dem in dieser Druckschrift beschriebenen Verfahren werden das Beschichten mit einer Dispersion eines Fluorharzes und das Sintern wiederholt, um Nadellöcher zu vermeiden. Dies ist nachteilig, weil die hitzebeständigen Fasern durch die Wiederholung des Sinterungsprozesses beschädigt werden.

Die US-A-3 790 403 beschreibt die Herstellung von Flächengebilden aus beschichtetem Glas. Bei dem dort beschriebenen Verfahren werden die Verfahrensweise der Beschichtung der Glasflächengebilde mit einer wäßrigen Dispersion von Polytetrafluorethylen und die Verfahrensweise des Sinterns der beschichteten Glasflächengebilde mehrfach wiederholt, woran sich ein Beschichten der Flächengebilde mit einer wäßrigen Dispersion eines Tetrafluorethylen/Hexafluorethylen-Copolymeren und ein Sintern der beschichteten Glasflächengebilde anschließt, um die Risse in dem Überzug zu dichten. Diese Beschichtungs- und Sinterungs-Verfahrensweisen werden gleichfalls mehrfach wiederholt.

Diese Druckschrift lehrt die Beschichtung des Flächengebildes mit dem Fluorharz und das Sintern des beschichteten Flächengebildes mehrfach zu wiederholen, was zu dem offensichtlichen Ergebnis führt, daß nicht nur die Festigkeit der Glasfaser sondern auch die Zug- und die Reißfestigkeit des wasserfesten Stoffes vermindert werden. Dazu kommt noch, daß die Flexibilität des Flächengebildes vermindert wird, was zum Teil darauf zurückzuführen ist, daß zwei Arten von Schichten mit unterschiedlicher Härte auf der Oberfläche des Flächengebildes gebildet werden, und zum Teil darauf, daß der Freiheitsgrad des Flächengebildes gering wird, weil die Öffnungen zwischen den Garnen des Grundstoffes mit dem Fluorharz abgedichtet werden. Daher kann nur ein wasserfestes Flächengebilde mit niedriger MIT-Biegedauerhaftigkeit erhalten werden.

Da das Fluorharz eine schlechte filmbildende Fähigkeit besitzt, ist die oben erwähnte zeitaufwendige Stufe erforderlich, um eine von Nadellöchern freie Fluorharzschicht mit gewünschter Dicke integral auf dem Grundstoff aus Glasfaser zu bilden. Weiterhin führt die Notwendigkeit der Wiederholung der obigen Stufe zu einer Ineffizienz und zu sehr hohen Produktionskosten.

Andererseits wurde schon zur Verminderung der Anzahl der Imprägnierungs- und Sinterungsstufen und somit der Produktionskosten ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem die Dicke der durch eine Imprägnierung erhaltenen Fluorharzschicht dadurch erhöht wird, daß eine Fluorharzdispersion verwendet wird, die Glasperlen enthält (JP-A-13496/1974 und die entsprechende DE- A-2 315 259). Bei diesem Verfahren ist es immer noch schwierig, ein Produkt mit zufriedenstellenden Wasserfestigkeitseigenschaften durch eine Behandlung zu erhalten, und die Behandlung sollte mehrfach wiederholt werden.

Der gemeinsame Defekt dieser Methoden besteht darin, daß der behandelte Stoff wiederholt bei einer Temperatur oberhalb 327ºC, dem Schmelzpunkt von PTFE, gesintert werden sollte. Der Glasfasergrundstoff hat eine Hitzebeständigkeits-Temperatur von etwa 640ºC. Bei wiederholter Aussetzung auf hohe Temperaturen von mehr als 327 C erfolgt jedoch ein steigender Abbau, und seine Festigkeit wird auf etwa ein Drittel der ursprünglichen Festigkeit vermindert. Dies beeinträchtigt das erhaltene wasserfeste Stoffprodukt.

Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines wasserfesten Stoffes aus hitzebeständigen Fasern, insbesondere Glasfasern, und einem Fluorharz mit niedrigen Kosten bereitzustellen und die Verminderung der Festigkeit des Grundstoffes des resultierenden wasserfesten Stoffes durch Verringerung der Anzahl von Behandlungsstufen zu unterdrücken.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines wasserfesten Stoffes, der einen Grundstoff, hergestellt aus hitzebeständigen Fasern, die haftend auf ihrer Oberfläche ein Fluorharz aufweisen und einen auf mindestens eine Oberfläche des Grundstoffes aufgebrachten Fluorharzfilm umfaßt, bei dem Garne aus hitzebeständigen Fasern mit einer Dispersion eines Fluorharzes imprägniert werden, die imprägnierten Garne getrocknet werden, aus den Garnen ein Grundstoff gebildet wird und auf den Grundstoff ein Film eines Fluorharzes aufgelegt wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die getrockneten Garne sintert, den Grundstoff aus den resultierenden Garnen webt oder strickt bzw. wirkt, einen vorgebildeten Film aus dem Fluorharz auf eine oder beide Oberflächen des Grundstoffes auf legt, und daß man die Zusammenstellung unter Druck erhitzt, um den Film auf eine oder beide Oberflächen des Grundstoffes aufzuschmelzen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird durch die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines wasserfesten Stoffes bereitgestellt, der aus einem Grundstoff, der aus Garnen, aus mit einem Fluorharz beschichteten Glasfasern gewebt oder gestrickt bzw. gewirkt ist, und einem Film aus einem Fluorharz, der integral auf eine oder beide Oberflächen des Grundstoffes aufgeschmolzen ist, besteht.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Garne (nachstehend manchmal als "beschichtete Garne" bezeichnet) aus hitzebeständigen Fasern mit einem an ihrer Oberfläche haftendem Fluorharz, erhalten durch kontinuierliche Imprägnierung von hitzebeständigen Multifilamentgarnen (Einzelgarnen oder gezwirnten Garnen) mit einer Dispersion des Fluorharzes, Trocknen der imprägnierten Garne und Sintern auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Harzes, als Ausgangsgarne für das Wirken oder Weben des Grundstoffes verwendet. Die hitzebeständigen Fasern können solche Fasern sein, deren Eigenschaften bei den Anwendungsbedingungen beim Sintern des Fluorharzes nicht signifikant verschlechtert werden. Beispiele sind Glasfasern, Keramikfasern, Kohlefasern, Aramidfasern, Arylatfasern und Metallfasern. Im Hinblick auf ihre Nichtbrennbarkeit, ihre Eigenschaften und ihre Kosten, werden Glasfasern am meisten bevorzugt. Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf Glasfasern ist deswegen von großer Signifikans, weil trotz ihrer Verfügbarkeit zu niedrigen Preisen die Glasfasern eine niedrige Haftung an Fluorharzen haben, und weil beim Stehenlassen bei hohen Temperaturen eine allmähliche Verminderung der Festigkeit erfolgt.

Beispiele für das Fluorharz sind Difluorethylenharze (als PVdF abgekürzt), Trifluorethylenharze (als PCTFE abgekürzt), 4,6-Fluorethylenharze (als FEP abgekürzt), Tetrafluorethylen/Perfluoralkylvinylether-Copolymerharze (als PFA abgekürzt) und PTFE. Das Fluorharz wird als Dispersion in Wasser oder einem Lösungsmittel eingesetzt. Die Dispersion des Fluorharzes hat eine Feststoffkonzentration von 20 bis 80 Gew.-%. Wenn die Aufnahme des Fluorharzes auf den Fasern auf 5 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die Fasern, eingestellt wird, dann sind die Fasern nach dem Sintern vollständig mit dem Harz bedeckt. So wird z. B. im Falle eines Multifilaments jedes Einzelfilament mit dem Fluorharz beschichtet oder in dieses eingetaucht. Wenn die Aufnahme weniger als 5 Gew.-% ist, dann kann der oben genannte Faserzustand nicht erzeugt werden, und die Haftung des Films des Fluorharzes an den Fasern ist nicht ausreichend. Als Ergebnis hat der am Schluß erhaltene, wasserfeste Stoff eine schlechte Biegedauerfestigkeit. Wenn die Aufnahme über 40 Gew.-% hinausgeht, dann nehmen die Behandlungskosten zu. Weiterhin wird in diesem Falle wegen der Notwendigkeit, die Imprägnierungsstufe und die Sinterungsstufe zu wiederholen, die Festigkeit des Stoffes vermindert. Daher liegt die Aufnahme des Fluorharzes vorzugsweise innerhalb des oben genannten Bereiches, ungeachtet des Typs der hitzebeständigen Fasern.

Um die Festigkeit der Garne aus den hitzebeständigen Fasern, insbesondere aus Glasfasern, aufrechtzuerhalten, sollten die Bestandteils-Monofilamente vorzugsweise den kleinstmöglichsten Durchmesser, insbesondere einen Durchmesser von nicht mehr als 6 um haben.

Der wasserfeste Stoff kann in der Weise hergestellt werden, daß ein gewebtes oder gewirktes Flächengebilde, wie ein Glattweb-Flächengebilde, ein Köperbindungs-Flächengebilde oder eine Raschelware mit eingesetzten Maschenstäbchen als Grundstoff hergestellt wird, und daß an das Flächengebilde bei hohen Temperaturen ein Film aus einem Fluorharz, wie PVdF, PCTFE, PTFE, FEP oder PFA, gebunden wird. Die Bindung unter Erhitzen kann geeigneterweise dadurch bewirkt werden, daß man eine Zusammenstellung aus dem Flächengebilde und dem darauf aufgelegten Film zwischen zwei auf hoher Temperatur gehaltenen Walzen leitet (Laminierungsverfahren) oder daß man sie durch eine Hochtemperatur-Heißpresse verbindet.

Wenn ein Film aus Tetrafluorethylenharz als geschmolzener Film auf einer Oberfläche des Grundstoffes verwendet wird und wenn ein Film aus einem 4,6-Fluorethylenharz oder einem Tetrafluorethylen/Perfluoralkylvinylether-Copolymerharz als geschmolzener Film auf der anderen Oberfläche des Grundstoffes bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden, dann kann deswegen ein Verfahrensvorteil erhalten werden, weil dann, wenn der wasserfeste Stoff dadurch an sich selbst gebunden wird, daß seine eine Oberfläche auf die andere Oberfläche durch Heißschmelzen gebunden wird, das Heißschmelzen leicht durchgeführt werden kann.

Ein charakteristisches Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß der Fluorharzfilm integral an mindestens eine Oberfläche des Grundstoffes aus hitzebeständigen Fasern mit an der Oberfläche haftendem Fluorharz integral aufgeschmolzen wird. Dieses Merkmal trägt zu einer Verminderung der Aufnahme des Fluorharzes und der Anzahl der zu wiederholenden Sintervorgänge bei. Letzteres führt zu einer Verhinderung einer Verminderung der Festigkeit-des wasserfesten Stoffes. Da die Verfahrensstufen vereinfacht werden, können die Produktionskosten gesenkt werden. Ein weiteres Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß ein gewebtes oder gewirktes Flächengebilde, bestehend aus beschichteten Garnen (d. h. Garnen aus hitzebeständigen Fasern, wie Glasfasern mit an ihren Oberflächen haftendem Fluorharz) als Grundstoff verwendet wird. Dieses Merkmal ermöglicht die Herstellung eines wasserfesten Stoffes, der eine ausgeprägt verbesserte Festigkeit, insbesondere Biegefestigkeit, und eine hohe Haftungsfestigkeit zwischen dem Fluorharzfilm und dem Grundstoff hat, was die Delaminierung erschwert, und bei dem die Fluorharzschicht flexibel ist. Wenn der Fluorharzfilm direkt auf einen Grundstoff aus Glasfasern ohne daran haftendem Fluorharz aufgeschmolzen wird, dann ist die Haftungsfestigkeit zwischen den Glasfasern und dem Fluorharzfilm sehr gering, weil die Affinität zwischen den Glasfasern und dem Fluorharz gering ist. Wenn andererseits Glasfasern (als Multifilamentgarne oder gezwirnte Garne) im voraus erfindungsgemäß mit einer Dispersion des Fluorharzes behandelt werden, dann sind die individuellen Einzelfilamente in dem Fluorharz eingebettet und darin integriert, so daß eine Entlaminierung zwischen den Glasfilamenten und dem aufgeschichteten Harz nicht leicht erfolgen kann. Wenn daher der Fluorharzfilm auf einen Grundstoff aus solchen beschichteten Garnen aufgeschmolzen wird, dann werden das Fluorharz der beschichteten Garne und der Film vollständig integriert, und die Haftungsfestigkeit zwischen dem Grundstoff und dem Film wird erhöht. Weiterhin erleiden, da die einzelnen Glasfasern mit dem Fluorharz beschichtet und verstärkt sind und miteinander keinen direkten Kontakt haben, die Glasfasern keine Beschädigungen, wenn das wasserfeste Tuch gebogen wird, so daß die Biegefestigkeit des wasserfesten Stoffes erhöht wird. Weiterhin kann auch, da die Glasfasern bereits mit dem Fluorharz verstärkt sind und die Haftung zwischen dem Grundstoff und dem Film gut ist, ein vorgebildeter dünner Film des Fluorharzes auch als Schicht zur Erzielung einer Wasserfestigkeit verwendet werden. Bei einem herkömmlichen wasserfesten Stoff, der z. B. nach einem herkömmlichen Verfahren, wie es in der oben genannten JP-A-13496/1974 beschrieben wird, hergestellt worden ist, beträgt der Anteil der Glasfasern 20 bis 30 Gew.-%, wogegen dieser in dem erfindungsgemäßen wasserfesten Stoff auf 40 Gew.-% oder mehr erhöht werden kann. Daher hat der erfindungsgemäße wasserfeste Stoff eine Flexibilität. Dazu kommt noch, daß, weil es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht notwendig ist, die Sinterung des Fluorharzes mehrmals zu wiederholen, wie es beim Stand der Technik der Fall ist, nur eine geringe Wahrscheinlichkeit besteht, daß die Festigkeit des Grundstoffes während der Behandlung vermindert wird. Daher hat der resultierende wasserfeste Stoff eine hohe Festigkeit.

Der wasserfeste Stoff kann, zusätzlich zu der Verwendung als übliches wasserfestes Material, auch für hitzebeständige Bänder, Trennstoffe und Auskleidungen von Kaminen verwendet werden.

Die folgenden Beispiele beschreiben die vorliegende Erfindung spezieller. Diese Beispiele sollen den Umfang der Erfindung nicht begrenzen.

Beispiel 1

Glasfasern (ECD 150-1/2) wurden mit einer wäßrigen Dispersion von PTFE (Feststoffkonzentration 60 Gew.-%) imprägniert, in einem Gefäß mit konstanter Temperatur bei etwa 200ºC getrocknet und 12 Minuten in einem Ofen mit einer konstanten Temperatur von 345ºC stehengelassen. Die obige Verfahrensweise wurde dreimal wiederholt, wodurch Garne von Glasfasern, die mit PTFE beschichtet waren, erhalten wurden. Die beschichteten Garne hatten eine PTFE-Aufnahme von 17%. Ein Glattweb- Flächengebilde wurde unter Verwendung der resultierenden beschichteten Garne als Kette und Schuß jeweils mit einer Dichte von 31/2,54 cm (31/inch) gewebt. Ein FEP-Film mit einer Dicke von 50 um wurde auf das Glattweb-Flächengebilde aufgelegt, und die Zusammenstellung wurde zwischen zwei auf 270ºC erhitzten Druckwalzen hindurchgeleitet, wodurch ein wasserfester Stoff erhalten wurde, bei dem der FEP-Film innig an einer Oberfläche des Flächengebildes haftete. Der resultierende wasserfeste Stoff hatte eine Zugfestigkeit von 4000 kg/m (120 kg/3 cm), eine Reißfestigkeit von 4,1 kg (Einzeltankmethode), eine Film-Grundstoffhaftfestigkeit von 266 kg/m (8 kg/3 cm) und eine MIT-Biegedauerfestigkeit von 10649 Zyklen (Last 1 kg/cm). Er konnte der Verwendung als Filmstruktur vollständig widerstehen. Das Produkt enthielt 56% Glasfasern.

Vergleichsbeispiel 1

Das Beispiel 1 wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß ein Glattweb-Flächengebilde aus Glasfasern, die nicht mit PTFE beschichtet worden waren, als Grundstoff verwendet wurde. Das Produkt hatte eine Film-Grundstoffhaftfestigkelt von nur 10,0 kg/m (0,3 kg/3 cm) und konnte nicht als wasserfester Stoff verwendet werden.

Beispiel 2

Ein PTFE-Film mit einer Dicke von 50 um wurde auf beide Oberflächen des gleichen Grundstoffes wie im Beispiel 1, hergestellt aus Garnen aus PTFE-beschichteten Glasfasern, aufgelegt. Die Zusammenstellung wurde 5 Minuten lang unter einem Druck von 19,6 bar (20 kg/cm²) mit einer Heißplattenpresse bei 350 C verpreßt und sodann 3 Minuten lang in einer Kühlpresse abgekühlt. Das resultierende Produkt hatte eine Film- Grundstoffhaftfestigkeit von 316 kg/m (9,5 kg/3 cm) und eine MIT-Biegedauerfestigkeit von 15250 Zyklen, und es konnte als wasserfester Stoff verwendet werden. Das Produkt enthielt 41,7% Glasfasern.

Beispiel 3

Glasfasern (ECB 150-4/3) wurden mit einer Dispersion von FEP (Feststoffkonzentration 50 Gew.-%) imprägniert, in einem Konstant-Temperatur-Gefäß von 180ºC getrocknet und sodann in einem Konstant-Temperatur-Ofen bei etwa 300ºC erhitzt. Diese Verfahrensweise wurde zweimal wiederholt, wodurch beschichtete Glasgarne mit einer FEP-Aufnahme von 12% erhalten wurden. Ein 2/2-Matten-Flächengebilde als Grundstoff wurde unter Verwendung dieser beschichteten Garne als Kette und Schuß mit einer Dichte von 17/2,54 cm (17/inch) hergestellt. PFA wurde aus einem Extruder mit T-Düse extrudiert und gleichzeitig auf beide Oberflächen des Flächengebildes auf laminiert, so daß ein Produkt erhalten wurde, das aus dem Grundstoff und einem an beiden Oberflächen des Grundstoffes haftendem PFA-Film mit einer Dicke von 0,37 mm erhalten wurde. Das Produkt hatte eine Zugfestigkeit von 6826,5 kg/m (205 kg/3 cm), eine Reißfestigkeit von 9,8 kg, eine Film-Grundstoffhaftfestigkeit von 343,3 kg/m (10,3 kg/3 cm) und eine MIT-Biegedauerfestigkeit von 15827 Zyklen. Es war als wasserfester Stoff ausgezeichnet. Das Produkt enthielt 55% Glasfasern.

Vergleichsbeispiel 2

Ein 2/2-Matten-Flächengebilde wurde als Grundstoff hergestellt, wobei Glasfasern (ECB 150-4/3) als Kette und Schuß verwendet wurden. Das Flächengebilde wurde mit einer wäßrigen PTFE-Dispersion, die, bezogen auf das PTFE, 20 Gew.-% Glasperlen mit einem Durchmesser von weniger als 10 um enthielt (Harzkonzentration 60 Gew.-%), imprägniert, bei etwa 200ºC getrocknet und sodann 15 Minuten bei 345ºC gesintert. Diese Verfahrensweise wurde viermal wiederholt. Das resultierende Produkt war bräunlich und hatte eine leicht aufgerauhte Oberfläche. Es hatte eine Zugfestigkeit von 6166,1 kg/m (185 kg/3 cm), eine Reißfestigkeit von 3,5 kg, eine PTFE-Grundstoffhaftfestigkeit von 106,6 kg/m (3,2 kg/3 cm) und eine MIT-Biegedauerfestigkeit von 2152 Zyklen. Die physikalischen Eigenschaften und die Dauerhaftigkeit des Produkts waren schlechter als diejenigen des erfindungsgemäßen Produkts.

Beispiel 4

Beschichtete Garne mit einer PTFE-Aufnahme von 35% wurden aus Glasfasern (ECD 75-1/5) nach dem gleichen Verfahren wie im Beispiel 1 hergestellt. Unter Verwendung der beschichteten Garne als Köper und Maschenreihen wurde eine gewirkte Raschelware mit eingesetzten Köper/Maschenreihen (Köper 24/2,54 cm, Maschenreihen 20/2,54 cm) hergestellt. Garne aus Glasfasern (ECB 300-1/0) mit einer PTFE-Aufnahme von 5% wurden als Wirkgarne für die Raschelware verwendet. Die Wirkgarne wurden in einem einzigen Denbigh-Stich verwendet. PCTFE wurde auf beide Oberflächen der Raschelware als Grundstoff aufgebracht. Die Zusammenstellung wurde unter Hitze und einem Druck von 9,8 bar (10 kg/cm²) durch eine Heißplattenpresse bei 240ºC konsolidiert. Das Produkt hatte einen leicht harten Griff, war jedoch vollständig integriert. Es hatte eine Filmdicke von 0,85 mm, eine Reißfestigkeit von 60 kg, eine Film-Grundstoffhaftfestigkeit von 266,7 kg/m (8 kg/3 cm) und eine MIT- Biegedauerfestigkeit von 28491 Zyklen. Zur Verwendung als wasserfester Stoff war es etwas zu hart, doch es konnte als Filmstruktur verwendet werden. Das Produkt enthielt 45 Gew.-% Glasfasern.

Beispiel 5

Glasfasern (ECDE 75-1/2) wurden mit einer wäßrigen Dispersion von PVdF imprägniert, bei 170ºC getrocknet und bei 220ºC gesintert, wodurch beschichtete Garne mit einer PVdF-Aufnahme von 3% erhalten wurden. Ein Glattweb-Flächengebilde wurde hergestellt, indem diese beschichteten Garne als Kette und Schuß bei einer Dichte von 30/2,54 cm verwendet wurden. PVdF wurde aus einem Extruder mit T-Düse extrudiert und gleichzeitig auf das resultierende Flächengebilde als Grundstoff laminiert. Auf diese Weise wurde ein Produkt mit einer Filmdicke von 0,45 mm erhalten. Das Produkt hatte eine Zugfestigkeit von 9366 kg/m (281 kg/3 cm), eine Reißfestigkeit von 8,2 kg, eine Film-Grundstoffhaftfestigkeit von 213,1 kg/m (6,4 kg/3 cm) und eine MITBiegedauerfestigkeit von 8655 Zyklen. Das Produkt enthielt 55 Gew.-% Glasfasern.

Beispiel 6

Es wurde der gleiche Grundstoff wie im Beispiel 1 verwendet. Ein PTFE-Film mit einer Dicke von 100 um, hergestellt durch Pulver-Verformen, wurde auf einer Oberfläche des Grundstoffes durch ein Laminierungsverfahren gebunden. Ein Film aus FEP oder PFA mit einer Dicke von 50 um wurde auf die andere Oberfläche das Grundstoffes durch ein Laminierungsverfahren gebunden. Auf diese Weise wurden zwei Produkte hergestellt. Das Produkt, das PTFE/FEP enthielt, hatte eine Film-Grundstoffhaftfestigkeit (Haftbreite 3 cm) von 243 kg/m/290 kg/m (7,3 kg/8,7 kg) und eine MITBiegedauerfestigkeit von 23245 Zyklen. Das Produkt, das PTFE/PFA enthielt, hatte eine Film- Grundstoffhaftfestigkeit (Haftbreite 3 cm) von 250 kg/m/327 kg/m (7,5 kg/9,8 kg) und eine MIT-Biegedauerfestigkeit von 26650 Zyklen. Die Produkte enthielten 48 Gew.-% Glasfasern.

Beide Produkte konnten durch eine Heißsiegelungsmaschine bei 150ºC unter 9,8 bar (10 kg/cm²) gebunden werden. Die Scherfestigkeit des Produkts, das PTFE/FEP enthielt, betrug 3199,7 kg/m (96 kg/3 cm) und diejenige des Produkts, das PTFE/PFE enthielt, betrug 3733 kg/m (112 kg/3 cm). In allen Fällen konnte eine ausgezeichnete Bindungseffizienz erhalten werden.

Vergleichsbeispiel 3

Anstelle, daß der FEP-Film integral an das Glattweb-Flächengebilde, hergestellt aus Garnen aus Glasfasern, die nach dem im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren mit PTFE beschichtet worden waren, geschmolzen wurde, wurde das Glattweb-Flächengebilde mit einer wäßrigen Dispersion von PTFE (Feststoffkonzentration 60 Gew.-%) imprägniert, in einem Konstant-Temperatur-Gefäß bei etwa 200ºC getrocknet und 12 Minuten lang in einem Konstant-Temperatur-Ofen bei 350ºC stehengelassen. Diese Verfahrensweise wurde fünfmal wiederholt. Die Gesamtaufnahme von PTFE betrug 70 Gew.-%, bezogen auf die Glasfasern. Ansonsten wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 ein wasserfester Stoff hergestellt. Seine Zugfestigkeit und Reißfestigkeit betrug nur 60% des Produkts, das im Beispiel 1 erhalten worden war.

Als die oben genannte Verfahrensweise weniger als viermal wiederholt wurde, hatte die Überzugsschicht des Produkts keinen zufriedenstellenden Wasserfestmachungs-Effekt.


Anspruch[de]

1. Verfahren zur Herstellung eines wasserfesten Stoffes, der einen Grundstoff, hergestellt aus hitzebeständigen Fasern, die haftend auf ihrer Oberfläche ein Fluorharz aufweisen und einen auf mindestens eine Oberfläche des Grundstoffes aufgebrachten Fluorharzfilm umfaßt, bei dem Garne aus hitzebeständigen Fasern mit einer Dispersion eines Fluorharzes imprägniert werden, die imprägnierten Garne getrocknet werden, aus den Garnen ein Grundstoff gebildet wird und auf den Grundstoff ein Film eines Fluorharzes aufgelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man die getrockneten Garne sintert, den Grundstoff aus den resultierenden Garnen webt oder strickt bzw. wirkt, einen vorgebildeten Film aus dem Fluorharz auf eine oder beide Oberflächen des Grundstoffes auflegt, und daß man die Zusammenstellung unter Druck erhitzt, um den Film auf eine oder beide Oberflächen des Grundstoffes aufzuschmelzen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hitzebeständigen Fasern Glasfasern sind.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Garne Multifilamentgarne von Glasfasern sind.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluorharz mindestens ein Harz, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Difluorethylenharz, Trifluorethylenharz, Tetrafluorethylenharz, 4,6-Fluorethylenharz und Tetrafluorethylen/Perfluoralkylvinylether-Copolymerharzen ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Film aus Tetrafluorethylenharz auf eine Oberfläche des Grundstoffes, und einen Film aus einem 4,6-Fluorethylenharz oder einem Tetrafluorethylen/Perfluoralkylvinylether-Copolymerharz auf die andere Oberfläche des Grundstoffes aufschmilzt.







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