-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
1. Gebiet der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft einen wasserdampfdurchlässigen,
wasserdichten Stoff. Mehr im Besonderen betrifft die vorliegende
Erfindung einen wasserdampfdurchlässigen, wasserdichten Stoff,
der eine Beschichtungsschicht auf einem Trägerstoff hat und thermoplastische
Polyetherester-Elastomere aufweist und ausgezeichnete Wasserdampfdurchlässigkeit
und hohe Permeationsfestigkeit gegenüber Wasser zeigt.
-
2. Beschreibung des Standes
der Technik
-
Wenn
ein Stoff als Kleidung am menschlichen Körper getragen wird, muss die
Kleidung sowohl hohe Wasserdampfdurchlässigkeit haben, damit der vom
Körper
aufgrund des Schwitzens erzeugte Wasserdampf durch die Kleidung
abgeführt
werden kann, als auch eine hohe Permeationsfestigkeit gegenüber Wasser,
z.B. Regen, damit Wasser nicht in die Kleidung eindringt.
-
Als
Mittel zum Erfüllen
der beiden genannten Anforderungen ist bekannt, dass die Oberfläche einer Seite
eines aus einem Faserstoff bestehenden Trägers mit einer Folie, die ein
Polytetrafluorethylen- oder ein Polyurethan-Elastomer aufweist,
laminiert oder mit einem Polyurethan-Elastomer beschichtet werden
kann.
-
Die
herkömmlichen
wasserdampfdurchlässigen,
wasserdichten Stoffe, die wie oben genannt hergestellt werden, sind
insofern im Hinblick auf die Umwelt unvorteilhaft, als beim Entsorgen
und Verbrennen dieser Stoffe die auflaminierten oder als Beschichtung
aufgebrachten Polymere Gase erzeugen, die für den menschlichen Körper schädlich sind.
-
Folglich
besteht ein Bedarf an Polymermaterialien für die wasserdampfdurchlässigen,
wasserdichten Stoffe, die hohe Wasserdampfdurchlässigkeit und ausgezeichnete
Wasserundurchlässigkeit
und keinen oder einen geringen Einfluss auf die Umwelt haben.
-
Für diesen
Bedarf wird erwartet, dass die oben genannten Polytetrafluorethylen-
und Polyurethan-Elastomere durch Polyetherester-Elastomere (PEE)
ersetzt werden, die ausgezeichnete Wärmebeständigkeit und mechanische Eigenschaften
haben, zur Bildung von Filmen mit mäßiger Elastizität und gutem
Griff befähigt
sind und verbrannt werden können,
ohne dass schädliche
Verbrennungsgase entstehen.
-
Als
wasserdampfdurchlässigen,
wasserdichten Stoff unter Verwendung der oben genannten PEE offenbart
US 4 493 870 einen laminierten
Stoff, der einen aus einem PEE-Harz gebildeten Film aufweist, worin mindestens
70 Gew.-% Polyalkylenglykol (PAG) zur Bildung langkettiger Estersegmente
ein Atomverhältnis von
Kohlenstoffatomen zu Sauerstoffatomen in den Molekülketten
von 2,0 bis 2,4 haben, der auf die Oberfläche eines Trägerstoffes
laminiert ist. Die US-PS sagt aus, dass der feuchtigkeitsdurchlässige, wasserdichte Stoff
ausgezeichnete Feuchtigkeitsdurchlässigkeit und Wasserpermeationsfestigkeit
zeigt und frei von Umweltproblemen ist. Die Erfinder der vorliegenden
Erfindung haben den wasserdampfdurchlässigen, wasserdichten Stoff
des US-Patents untersucht und festgestellt, dass der PEE-Film mit
einem Klebstoff auf dem Trägerstoff
fixiert ist, und wenn ein Polyurethanharz als Klebstoff verwendet
und der resultierende laminierte Stoff weggeworfen und verbrannt
wird, führt
das in dem laminierten Stoff enthaltene Polyurethanharz, selbst
bei einer kleinen Menge, zur Bildung eines giftigen Gases. Die Erfinder
der gegenständlichen
Erfindung haben auch festgestellt, dass bei der Herstellung des
laminierten Stoffes des US-Patents das PEE-Harz vor dem Laminiervorgang
zu einem Film geformt werden muss und dass der Filmbildungsvorgang
dazu führt,
dass die Kosten der Herstellung des laminierten Stoffes hoch sind
in Zusammensetzung mit jenen, die durch das Beschichtungsverfahren
erzeugt werden. Die Nachteile des wasserdampfdurchlässigen,
wasserdichten Stoffes des US-Patents, wie sie oben genannt sind,
sind nämlich
dem nach dem Laminierverfahren hergestellten Stoff inhärent.
-
Es
wurde auch festgestellt, dass es bei der Bildung der PEE-Harzschicht,
wie oben genannt, durch die Beschichtungsschicht aufgrund der Tatsache,
dass 70 Gew.-% oder mehr des PAG, aus dem langkettige Estersegmente
gebildet sind, solche mit einem Atomverhältnis von Kohlenstoffatomen
zu Sauerstoffatomen in den Molekülketten
von 2,0 bis 2,4 sind, schwierig ist, aus dem PEE-Harz eine Beschichtungsschicht
auf der Trägerstoffoberfläche zu bilden,
die über
die gesamte Stoffoberfläche
gleichmäßige Dicke
aufweist, während die
resultierende PEE-Beschichtungsschicht hohe Wasserdampfdurchlässigkeit
zeigt. Die genannte Schwierigkeit ist dem PEE-Harz an sich eigen.
-
Die
Probleme hinsichtlich der Beschichtungsschicht werden nachstehend
im Detail erörtert.
-
Die
Wasserdampfdurchlässigkeit
des PEE-Harzes ist abgeleitet von den PAG-Einheiten, die in den Molekülkettenstrukturen
des PEE enthalten sind und hohe Hydrophilie zeigen. Je höher also
der Gehalt an Einheiten ist, die von Polyethylenglykol abgeleitet
sind, das eine höhere
Hydrophilie hat als andere Polyalkylenglykole in der aufgebrachten
PEE-Schicht, desto höher
ist die Wasserdampfdurchlässigkeit
der aufgebrachten PEE-Schicht. Das PEE-Harz mit einem hohen Gehalt
an Polyethylenglykol-Einheiten
ist jedoch insofern nachteilig, als die PEE enthaltende Beschichtungsflüssigkeit
beim Auftragen auf den Trägerstoff
leicht in das Innere der Trägerstoffes
eindringt. In dem resultierenden beschichteten Stoff hat die resultierende
Oberflächenbeschichtungsschicht
aus dem PEE-Harz eine geringe Dicke im Hinblick auf die Gesamtmenge
des PEE-Harzes, die auf die Oberfläche des Trägerstoffes aufgebracht wird,
und ist insofern nachteilig, als die Dicke der Oberflächenbeschichtungsschicht
als Reaktion auf das ungleichmäßige Eindringen
der Beschichtungsflüssigkeit
in das Innere des Trägerstoffes
ungleichmäßig ist.
Daher war der resultierende beschichtete Stoff signifikant weniger
wasserdicht als der mit PEE-Film laminierte wasserdampfdurchlässige, wasserdichte
Stoff des US-Patents.
-
Wenn
nämlich
die PEE-Schicht des US-Patents auf der Trägerstoffoberfläche nach
dem Beschichtungsverfahren statt nach dem im US-Patent geoffenbarten
Laminierverfahren aufgebracht wird, kann die Beschichtungsflüssigkeit
für die
PEE-Schicht die Trägerstoffoberfläche nicht
gleichmäßig dick
beschichten, und daher ist die resultierende aufgebrachte PEE-Schicht
ungleichmäßig dick
und zeigt somit schlechte Wasserpermeationsfestigkeit, weil Wasser
durch die dünnen
Abschnitte der aufgebrachten PEE-Schicht leicht in den Trägerstoff
eindringen kann.
-
Die
Wasserpermeationsfestigkeit der aufgebrachten PEE-Schicht kann durch
Erhöhen
ihrer mittleren Dicke erhöht
werden. Die Zunahme der mittleren Dicke bewirkt, dass der resultierende
PEE-beschichtete Stoff weniger weich ist und schlechte Wasserdampfdurchlässigkeit
zeigt.
-
Die
Erfinder der vorliegenden Erfindung haben auch festgestellt, dass
der mit PEE-Film
laminierte, wasserdampfdurchlässige,
wasserdichte Stoff des US-Patents nicht zufrieden stellend verschleißfest ist
und dass somit die Verschleißfestigkeit
verbessert werden sollte.
-
Folglich
ist ein PEE-beschichteter Stoff mit einer gleichmäßig dick
aufgebrachten PEE-Schicht und sowohl zufrieden stellender Wasserdampfdurchlässigkeit
als auch ausreichender Permeationsfestigkeit gegenüber Wasser
in der Praxis noch nicht verfügbar.
-
US 5 447 783 offenbart eine
Mehrkomponentenfilmstruktur mit mindestens drei Schichten, wobei
die äußeren Schichten
jeweils eine durchgehende Schicht aus einem hydrophoben Copolyetherester-Elastomer sind
und eine innere Schicht eine durchgehende Schicht aus einem hydrophilen
Copolyetherester-Elastomer ist, wobei diese Filmstruktur gute Beständigkeit
gegen Wasserabsorption zeigt.
-
US 4 725 481 offenbart einen
Zweikomponentenfilm aus einer hydrophoben Schicht und einer hydrophilen
Schicht aus Copolyetherester-Elastomeren, die aneinander gebunden
sind, wovon gesagt wird, dass es differenziellen Übergang
von Wasserdampf ermöglicht,
um Feuchtigkeitsansammlung zu verhindern.
-
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
-
Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen wasserdampfdurchlässigen,
wasserdichten Stoff anzugeben, der eine Polyetherester-Elastomere
enthaltende und auf einem Trägerstoff
gebildete Verbundbeschichtungsschicht aufweist, der zufrieden stellend
weich ist, ausreichende Wasserdampfdurchlässigkeit und ausgezeichneten
Widerstand gegen Wasser-(hydraulischen)Druck hat, sowie ein Verfahren
zu seiner Herstellung anzugeben, wobei das Problem gelöst wird,
dass eine das Polyether ester-Elastomer enthaltende Beschichtungsflüssigkeit
leicht in das Innere des Trägerstoffes
eindringen kann. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht
darin, einen wasserdampfdurchlässigen,
wasserdichten Stoff, der zusätzlich
dazu, dass er zufrieden stellend weich, ausreichend wasserdampfdurchlässig und
ausgezeichnet wasserdruckbeständig
ist, gute Verschleißfestigkeit
zeigt, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung anzugeben.
-
Die
oben genannten Ziele können
mit dem wasserdampfdurchlässigen,
wasserdichten Stoff und dem Verfahren zu seiner Herstellung gemäß der vorliegenden
Erfindung erreicht werden.
-
Der
wasserdampfdurchlässige,
wasserdichte Stoff der vorliegenden Erfindung ist im Anspruch 1
definiert.
-
Das
erfindungsgemäße Verfahren
zur Herstellung eines wasserdampfdurchlässigen, wasserdichten Stoffes
ist im Anspruch 17 definiert.
-
KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
1 zeigt
ein Querschnittsprofil einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen wasserdampfdurchlässigen,
wasserdichten Stoffes in Richtung der Dicke des Stoffes und
-
2 zeigt
ein Querschnittsprofil einer Ausführungsform eines herkömmlichen
dampfdurchlässigen, wasserdichten
Stoffes in Richtung der Dicke des Stoffes.
-
BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Die
Erfinder der vorliegenden Erfindung führten eine umfangreiche Studie
zu dem wasserdampfdurchlässigen,
wasserdichten Stoff durch und fanden, dass eine Verbundbeschichtungsschicht
mit gleichmäßiger Dicke,
zufrieden stellender Wasserdampfdurchlässigkeit und ausreichender
Wasserdruckbeständigkeit
auf einem Trägerstoff
durch direktes Beschichten des Trägerstoffes mit einer unteren
Schicht, die ein Polyetherester-Elastomer mit ausgezeichneter Beschichtungsschicht
bildender Eigenschaft aufweist, und anschließendes Beschichten der unteren
Schicht mit einer oberen Schicht, die ein Polyetherester-Elastomer
enthält,
das von dem der unteren Schicht verschieden ist und hohe Wasserdampfdurchlässigkeit
zeigt, gebildet werden kann. Die erfindungsgemäße Verbundbeschichtungsschicht
zeigt zufrieden stellende Wasserdampfdurchlässigkeit, ausreichenden Widerstand
gegen das Eindringen von Wasser unter Druck und eine verbesserte
Beschichtungsschicht bildende Eigenschaft.
-
Bei
dem erfindungsgemäßen wasserdampfdurchlässigen,
wasserdichten Stoff wird eine Verbundbeschichtungsschicht auf mindestens
einem Abschnitt mindestens einer Oberfläche eines Trägerstoffes,
der ein Fasermaterial aufweist, gebildet. Die Verbundbeschichtungsschicht
wird durch direktes Beschichten des Trägerstoffes mit einer unteren
Schicht (A), die ein Polyetherester-Elastomer (PEEA) mit ausgezeichneter
Beschichtungsschicht bildender Eigenschaft aufweist, und dann Beschichten
der unteren Schicht (A) mit einer oberen Schicht (B), die ein Polyetherester-Elastomer
(PEEB) mit ausgezeichneter Wasserdampfdurchlässigkeit aufweist, gebildet.
In dieser Verbundbeschichtungsschicht wird die untere Schicht (A)
auf der Oberfläche des
Trägerstoffes
gebildet, wobei das Eindringen der das Polyetherester-Elastomer
(PEEA) für
die untere Schicht (A) enthaltenden Beschichtungsflüssigkeit
in das Innere des Trägerstoffes
eingeschränkt
ist, und wenn die das Polyetherester-Elastomer (PEEB) für die obere
Schicht (B) enthaltende Flüssigkeit
auf die resultierende untere Schicht (A) aufgebracht wird, verhindert
oder beschränkt
die untere Schicht (A) das Eindringen der Beschichtungslösung in
das Innere des Trägerstoffes.
Die resultierende Verbundbeschichtungsschicht hat somit ausreichende
und gleichmäßige Dicke.
Diese Dicke ist größer als
die einer Beschichtungsschicht, die auf dem Trägerstoff gebildet wird, während man
erlaubt, dass die Beschichtungsflüssigkeit, die PEE in der gleichen
Menge enthält,
wie die Gesamtmenge der Beschichtungsflüssigkeiten für die untere
und obere Schicht (A) und (B) der vorliegenden Erfindung, in das
Innere des Trägerstoffes
eindringt.
-
In
der erfindungsgemäßen Verbundbeschichtungsschicht
wird gegebenenfalls eine Zwischenschicht (C) zwischen der unteren
Schicht (A) und der oberen Schicht (B) und gegebenenfalls eine äußere Schicht
(D) auf der oberen Schicht (B) gebildet. Die Zwischenschicht (C)
und die äußere Schicht
(D) werden später
detailliert erörtert.
Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Verbundbeschichtungsschicht
nur die untere und obere Schicht (A) und (B) auf, weil das Hinzufügen der
Zwischenschicht (C) und/oder der äußeren Schicht (D) dazu führt, dass
die resultierende Verbundbeschichtungsschicht eine zu große Gesamtdicke
hat.
-
Bei
dem erfindungsgemäßen wasserdampfdurchlässigen,
wasserdichten Stoff ist wichtig, dass das PEEB mit hoher Wasserdampfdurchlässigkeit
nicht direkt auf mindestens eine Oberfläche des Trägerstoffes aufgetragen wird
und dass der Trägerstoff
zuerst mit dem PEEA mit einer guten Beschichtungsschicht bildenden
Eigenschaft zur Bildung einer unteren Schicht (A) und dann diese
untere Schicht (A) mit dem PEEB beschichtet wird. Da die untere
Schicht (A) mit gleichmäßiger Dicke
auf dem Trägerstoff
gebildet wird, kann das PEEB mit relativ niedriger Beschichtungsschicht
bildender Eigenschaft eine obere Schicht (B) mit gleichmäßiger Dicke
bilden.
-
Folglich
liegen ein beschichteter Stoff, der durch Beschichten einer Oberfläche eines
Trägerstoffes
mit PEEB und dann Beschichten der PEEB-Schicht mit PEEA hergestellt
wird, und ein anderer beschichteter Stoff, der durch Beschichten
einer Oberfläche
eines Trägerstoffes
mit einer PEEA und PEEB enthaltenden Zusammensetzung hergestellt
wird, außerhalb
des Umfangs der Erfindung.
-
Der
Ausdruck „ausgezeichnete
Beschichtungsschicht bildende Eigenschaft" bezieht sich auf eine solche Eigenschaft
einer das PEEA für
die untere Schicht (A) enthaltenden Beschichtungsflüssigkeit,
dass im Wesentlichen keine oder nur eine sehr kleine Menge der Beschichtungsflüssigkeit
in das Innere eines Trägerstoffes
eindringen kann und eine auf dem Trägerstoff mit zufrieden stellender
Schälfestigkeit
haftende und im Wesentlichen gleichmäßig dicke Beschichtungsschicht
gebildet wird.
-
Bei
dem erfindungsgemäßen wasserdampfdurchlässigen,
wasserdichten Stoff ist auch wichtig, dass die Verbundbeschichtungsschicht
eine direkt auf die Trägerstoffoberfläche aufgebrachte
untere Schicht (A), die das PEEA mit ausgezeichneter Beschichtungsschicht
bildender Eigenschaft aufweist, und eine auf der unteren Schicht
(A) gebildete obere Schicht (B), die das PEEB mit hoher Wasserdampfdurchlässigkeit
aufweist, umfasst. Allgemein wird angenommen, dass die Dicke der
Verbundbeschichtungsschicht eines wasserdampfdurchlässigen,
wasserdichten Stoffes 5 μm
oder mehr sein muss, damit der resultierende Stoff einen zufrieden stellenden
Widerstand gegen das Eindringen von Wasser unter Druck zeigt, aber
nicht mehr als 50 μm,
damit sichergestellt ist, dass der resultierende Stoff zufrieden
stellenden Griff hat. Unter solchen Bedingungen, dass die Dicke
der Beschichtungsschicht auf einen speziellen Bereich beschränkt ist,
kann, wenn die Beschichtungsschicht nur aus dem Harz gebildet ist,
wie dem PEEA, das eine relativ geringe Wasserdampfdurchlässigkeit
hat, der resultierende beschichtete Stoff keine zufrieden stellende
Wasserdampfdurchlässigkeit
pro Beschichtungsmenge des Harzes zeigen. In der vorliegenden Erfindung
jedoch kann die resultierende Verbundbeschichtungsschicht als Ganzes
eine hohe Wasserdampfdurchlässigkeit
pro Gesamtbeschichtungsmenge der unteren und oberen Schicht (A)
und (B) zeigen, da die PEEA enthaltende untere Schicht (A) in einer
möglichst
kleinen Menge gebildet wird, solange die resultierende untere Schicht
(A) die obere Schicht (B) fest auf dem Trägerstoff binden kann, und die
obere Schicht (B) aus dem PEEB mit relativ hoher Wasserdampfdurchlässigkeit
pro Beschichtungsmenge gebildet ist. Um eine hohe Wasserdampfdurchlässigkeit
pro gesamter Beschichtungsmenge zu erreichen, ist somit die Beschichtungsmenge
der unteren Schicht (A), die PEEA enthält, 40 Gew.-% oder weniger,
bezogen auf das Gesamtgewicht der Verbundbeschichtungsschicht. Die
untere Grenze der Beschichtungsmenge der unteren Schicht (A) ist
variabel, je nach der Art des PEEA, PEEB und des Trägerstoffes. Üblicherweise
ist die Beschichtungsmenge der unteren Schicht (A) vorzugsweise
5 Gew.-% oder mehr, bezogen auf das Gesamtbeschichtungsgewicht der
Verbundbeschichtungsschicht. Bevorzugter ist die untere Schicht
(A) in einer Menge von 5 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht
der Verbundbeschichtungsschicht, gebildet. Der Ausdruck „Dicke
der unteren Schicht (A)" bezieht
sich auf eine Differenz zwischen der mittleren Dicke des mit der
unteren Schicht (A) beschichteten Stoffes und der mittleren Dicke
des Trägerstoffes
und schließt
somit die Dicke eines in das Innere des Trägerstoffes eingedrungenen Anteils
des PEEA nicht ein.
-
Die
Details der Verbundbeschichtungsschicht des wasserdampfdurchlässigen,
wasserdichten Stoffes der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden
erläutert.
-
In
dem wasserdampfdurchlässigen,
wasserdichten Stoff der vorliegenden Erfindung ist ein Trägerstoff zumindest
in einem Abschnitt seiner Oberfläche
mit einer Verbundbeschichtungsschicht beschichtet, welche eine direkt
an den Trägerstoff
gebundene untere Schicht (A) und eine auf der unteren Schicht (A)
gebildete obere Schicht (B) umfasst.
-
Die
untere und obere Schicht (A) bzw. (B) umfasst eines von zwei Polyetherester-Elastomeren (PEE), die
sich in der Beschichtungsschicht bildenden Eigenschaft voneinander
unterscheiden. Jedes der Polyetherester-Elastomere (PEE) umfasst
Polyalkylenglykol(PAG)-Reste, Alkylenglykol(AG)-Reste und Dicarbonsäure(DC)-Reste.
-
Die
untere und obere Schicht (A) und (B) in the Verbundbeschichtungsschicht
erfüllen
die folgenden Anforderungen:
- (a) in dem Polyetherester-Elastomer
(PEEA) für
die untere Schicht (A) enthalten die Polyalkylenglykol(PAG)-Reste
Polytetramethylenglykol-Reste in einem Gehalt von 90 Gew.-% oder
mehr;
- (b) in the Polyetherester-Elastomer (PEEB) für die obere Schicht (B) enthaltenden
die Polyalkylenglykol(PAG)-Reste Polyethylenglykol-Reste in einem
Gehalt von 50 Gew.-% oder mehr;
- (c) die Dicke der Verbundbeschichtungsschicht liegt im Bereich
von 5 bis 50 μm;
und
- (d) die untere Schicht (A) liegt in einer Menge von 5 bis 40
Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Verbundbeschichtungsschicht,
welche die untere und obere Schicht (A) und (B) umfasst, vor.
-
In
Bezug auf das Erfordernis (a): Wenn der Gehalt an Polytetramethylenglykol-Resten
in den Polyalkylenglykol(PAG)-Resten weniger als 90 Gew.-% beträgt, zeigt
die resultierende untere Schicht (A) eine nicht zufrieden stellende
Beschichtungsschicht bildende Eigenschaft, und wenn die PEEA enthaltende
Beschichtungsschicht auf die Trägerstoffoberfläche aufgetragen
wird, dringt die Beschichtungsflüssigkeit
leicht in einer zu großen
Menge in das Innere des Trägerstoffes
ein.
-
Das
PEEA für
die untere Schicht (A) ist in der chemischen Zusammensetzung dem
PEEB für
die obere Schicht (B) nahe, zeigt eine hohe Affinität zum PEEB,
und daher sind die untere Schicht (A) und die obere Schicht (B)
an der dazwischen liegenden Grenzfläche mit hoher Haftfestigkeit
aneinander gebunden. Die das PEEA enthaltende untere Schicht (A)
dient als Bindeschicht zwischen der das PEEB enthaltenden oberen Schicht
(B) und dem Trägerstoff.
Die das PEEA enthaltende untere Schicht (A) zeigt also vorzugsweise
hohe Flexibilität,
so dass im Falle einer Verformung des resultierenden wasserdampfdurchlässigen,
wasserdichten Stoffes die untere Schicht (A) die aufgrund einer
Differenz in der Verformung zwischen dem Trägerstoff und der oberen Schicht
(B) erzeugte Spannung abbauen kann.
-
Zur
Erhöhung
der Flexibilität
des PEEA ist der Gehalt an Tetramethylenglykol-Resten in den Alkylenglykol(AG)-Resten
vorzugsweise möglichst
hoch. Bevorzugter ist der Gehalt an Tetramethylenglykol in den AG-Resten
80 bis 100 Mol-%.
-
Im
Erfordernis (b) müssen
die Polyalkylenglykol(PAG)-Reste in dem PEEB für die obere Schicht (B) Polyethylenglykol-Reste
in einer Menge von 50 Gew.-% oder mehr enthalten. Wenn der Gehalt
an Polyethylenglykol-Resten in den PAG-Resten weniger als 50 Gew.-%
beträgt,
kann das resultierende PEEB die obere Schicht (B) nicht ausreichend
bilden, um die Reduktion bei der Wasserdampfdurchlässigkeit
aufgrund der Anordnung der PEEA enthaltenden unteren Schicht mit
niedriger Wasserdampfdurchlässigkeit
zu kompensieren und zu ermöglichen,
dass der resultierende beschichtete Stoff eine zufrieden stellende
Wasserdampfdurchlässigkeit
zeigt. Vorzugsweise liegen die Polyethylenglykol-Reste in den PAG-Resten
in einer Menge von 80 bis 100 Gew.-% vor. Selbst wenn das PEEB mit
hohem Gehalt an Polyethylenglykol-Resten in den PAG-Resten, da die Oberfläche des
Trägerstoffes,
auf die die PEEB enthaltende obere Schicht (B) aufgebracht wird,
zuerst mit der PEEA enthaltenden unteren Schicht (A) beschichtet
wird, die gleichmäßige Dicke
hat, hat der resultierende wasserdampfdurchlässige, wasserdichte Stoff gleichmäßige Dicke.
-
Wo
die PEEB enthaltende obere Schicht eine äußerste Schicht des wasserdampfdurchlässigen,
wasserdichten Stoffes bildet, ist das PEEB vorzugsweise ausgewählt aus
solchen mit hoher Verschleißfestigkeit. Das
PEEB mit hoher Verschleißfestigkeit
wird vorzugsweise aus jenen ausgewählt, in denen die Alkylenglykol(AG)-Reste
Ethylenglykol-Reste und Tetramethylenglykol-Reste umfassen und der
Gehalt an Ethylenglykol-Resten in den AG-Resten 30 Mol-% oder mehr,
bevorzugter 30 bis 60 Mol-%, beträgt. Die in einem Anteil von
30 Mol-% oder mehr in den AG-Resten enthaltenen Ethylenglykol-Reste
tragen dazu bei, dass der resultierende wasserdampfdurchlässige, wasserdichte
Stoff ausreichende Verschleißfestigkeit
zeigt. Bevorzugter sind in den AG-Resten die Ethylenglykol-Reste
und Tetramethylenglykol-Reste in einem Molverhältnis von 50:50 bis 35:65 vorhanden.
-
Sowohl
in dem PEEA für
die untere Schicht (A) als auch in dem PEEB für die obere Schicht (B) sind die
Dicarbonsäure(DC)-Reste
vorzugsweise abgeleitet von aromatischen Dicarbonsäuren, z.B.
Terephthalsäure,
Isophthalsäure,
Phthalsäure,
Naphthalin-2,6-dicarbonsäure,
Naphthalin-2,7-dicarbonsäure,
Diphenyl-4,4'-dicarbonsäure, Diphenoxyethandicarbonsäure und
Natrium-3-sulfoisophthalat; cycloaliphatischen Dicarbonsäuren, z.B.
1,4-Cyclohexandicarbonsäure;
aliphatischen Dicarbonsäuren,
z.B. Bernsteinsäure,
Oxalsäure,
Adipinsäure,
Dodecandicarbonsäure
und dimeren Säuren;
und Ester bildenden Derivaten der oben genannten Dicarbonsäuren. Vorzugsweise
werden Terephthalsäure,
Isophthalsäure,
Naphthalin-2,6-dicarbonsäure
und Ester bildende Derivate davon als Dicarbonsäure(DC)-Reste verwendet.
-
Ein
Teil der Dicarbonsäure(DC)-Reste,
vorzugsweise 30 Mol-% oder weniger, bezogen auf die gesamte molare
Menge der DC-Reste, kann durch mindestens ein Mitglied, das ausgewählt ist
aus der Gruppe bestehend aus anderen als den oben genannten Dicarbonsäuren und
Hydroxycarbonsäuren,
ersetzt werden.
-
In
PEEA und PEEB können
die Polyalkylenglykol(PAG)-Reste als Anteil davon mindestens ein
Mitglied aus z.B. Polyethylenglykol-Resten, Poly-1,2-polypylenglykol-Resten, Poly-1,3-propylenglykol-Resten,
Polytetramethylenglykol-Resten und Resten von Copolymeren von Ethylenoxid
mit Propylenoxid enthalten, solange PEEA und PEEB die Erfordernisse
(a) und (b) erfüllen.
Die Polyalkylenglykol(PAG)-Reste für PEEA und PEEB haben vorzugsweise
ein Zahlenmittel-Molekulargewicht von 600 bis 8000, bevorzugter
1000 bis 5000. Wenn das Molekulargewicht weniger als 600 beträgt, können die
resultierende PEEA enthaltende untere Schicht (A) und die PEEB enthaltende
obere Schicht (B) nicht zufrieden stellende mechanische Eigenschaften
haben. Wenn das Molekulargewicht mehr als 8000 beträgt, kann
es zu einer unerwünschten
Phasentrennung in den resultierenden Polymeren kommen und das angestrebte
PEEA oder PEEB ist schwierig herzustellen.
-
In
PEEA und PEEB können
die Alkylenglykol(AG)-Reste mindestens ein Mitglied aus z.B. Ethylenglykol-Resten,
Propylenglykol-Resten, Trimethylenglykol-Resten und Tetramethylenglykol-Resten
aufweisen.
-
In
dem PEEA für
die untere Schicht (A) und dem PEEB für die obere Schicht (B) sind
vorzugsweise die Polyalkylenglykol(PAG)-Reste und die Alkylenglykol(AG)-Reste
und die Dicarbonsäure
(DC) in einem Gewichtsverhältnis
(PAG/(AG + DC)) im Bereich von 30:70 bis 70:30, bevorzugter 40:60
bis 60:40, vorhanden. Wenn das Verhältnis (PAG/(AG + DC)) weniger
als 30/70 beträgt,
kann das resultierende PEEA oder PEEB nicht zufrieden stellende
Flexibilität
zeigen, und wenn das Verhältnis
(PAG/(AG + DC)) mehr als 70/30 beträgt, kann das resultierende
PEEA oder PEEB eine zu niedrige Schmelztemperatur haben.
-
Das
PEEA für
die untere Schicht (A) und das PEEB für die obere Schicht (B) haben
vorzugsweise eine Grenzviskosität
[η] im
Bereich von 0,8 bis 1,4, bestimmt in einem Lösungsmittelgemisch von Phenol
mit Tetrachlorethan in einem Gewichtsverhältnis von 6:4 bei einer Temperatur
von 35°C,
um eine zufrieden stellende Beschichtungsschicht bildende Eigenschaft
zu erhalten und eine Beschichtungsschicht mit hoher mechanischer
Festigkeit zu bilden. Das PEEA und das PEEB enthalten gegebenenfalls
ein Additiv, das beispielsweise aus Stabilisierungsmitteln, UV absorbierenden
Mitteln ausgewählt
ist.
-
In
dem wasserdampfdurchlässigen,
wasserdichten Stoff gemäß dieser
Erfindung ist der Trägerstoff nicht
auf spezielle Stoffe eingeschränkt,
solange der Stoff ein Fasermaterial aufweist. Die Fasern für den Trägerstoff
sind vorzugsweise ausgewählt
aus Polyesterfasern, z.B. Polyethylenterephthalatfasern, Polyamidfasern,
z.B. Fasern aus Nylon 6 und Nylon 66, Acrylnitrilpolymer- oder -copolymerfasern,
Vinylpolymer- oder -copolymerfasern, halbsynthetischen Fasern, z.B.
Cellulosetriacetatfasern, und Mischungen der oben genannten Fasern,
z.B. Polyethylenterephthalatfaser-Baumwolle-Mischungen und Nylon-6-Faser-Baumwolle-Mischungen.
Der Trägerstoff
kann in Form eines Gewebes, einer Maschenware oder eines Nonwoven
vorliegen.
-
Der
wasserdampfdurchlässige,
wasserdichte Stoff kann einen Wasserdruckwiderstand von 98066,5 Pa
(1000 mmH2O) oder mehr haben, bestimmt gemäß dem Japanischen
Industrie-Standard L-1092.
-
Der
wasserdampfdurchlässige,
wasserdichte Stoff kann eine Wasserdampfdurchlässigkeit von 5000 g/m2·24
h oder mehr haben, bestimmt gemäß dem Japanischen
Industrie-Standard L-1099.
-
In
dem wasserdampfdurchlässigen,
wasserdichten Stoff der vorliegenden Erfindung enthält die Verbundbeschichtungsschicht
gegebenenfalls ferner mindestens eine Zwischenschicht (C), die zwischen
der unteren Schicht (A) und der oberen Schicht (B) gebildet ist
und ein Polyetherester-Elastomer aufweist, das Polyalkylenglykol-Reste,
Alkylenglykol-Reste und Dicarbonsäure-Reste enthält und von
den Polyetherester-Elastomeren
(PEEA und PEEB) für
die untere und obere Schicht (A) und (B) verschieden ist.
-
Das
in der Zwischenschicht (C) enthaltende Polyetherester-Elastomer
enthält
vorzugsweise als Polyalkylenglykol(PAG)-Reste Polyethylenglykol(PEG)-Reste
und Polytetramethylenglykol-Reste in einem Mischgewichtsverhältnis von
11:89 bis 49:51.
-
Vorzugsweise
ist die Zwischenschicht (C) in einer Menge von 20 Gew.-% oder weniger,
bezogen auf das Gesamtgewicht der Verbundbeschichtungsschicht, vorhanden.
-
In
dem wasserdampfdurchlässigen,
wasserdichten Stoff der vorliegenden Erfindung, umfasst die Verbundbeschichtungsschicht
gegebenenfalls ferner mindestens eine äußere Schicht (D), die auf der
oberen Schicht (B) gebildet ist und ein Polymermaterial aufweist,
das von dem Polyetherester-Elastomer (PEEB) für die obere Schicht (B) verschieden
ist.
-
Das
Polymermaterial für
die äußere Schicht
(D) umfasst vorzugsweise ein Mitglied, das ausgewählt ist aus:
wasserabstoßenden Polymermaterialien,
Siliconpolymermaterialien,
den
Polyetherester-Elastomeren für
die Zwischenschicht (C) und
den Polyetherester-Elastomeren
für die
untere Schicht (A).
-
Die äußere Schicht
(D) ist vorzugsweise in einer Menge von 20 Gew.-% oder weniger,
bezogen auf das Gesamtgewicht der Verbundbeschichtungsschicht, vorhanden.
-
In
dem wasserdampfdurchlässigen,
wasserdichten Stoff der vorliegenden Erfindung umfasst der Trägerstoff
gegebenenfalls ferner ein wasserabweisendes Mittel.
-
Das
wasserabweisende Mittel ist vorzugsweise ausgewählt aus Paraffin enthaltenden
wasserabweisenden Mitteln, Polysiloxan enthaltenden wasserabweisenden
Mitteln und Fluorverbindungen enthaltenden wasserabweisenden Mitteln,
und es ist vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 2,0 Gew.-%, bezogen
auf das Gewicht des Trägerstoffes,
vorhanden.
-
In
dem wasserdampfdurchlässigen,
wasserdichten Stoff der vorliegenden Erfindung enthält die Verbundbeschichtungsschicht
gegebenenfalls in einem Querschnitt der Beschichtungsschicht parallel
zur Oberfläche
der Verbundbeschichtungsschicht eine Vielzahl voneinander unabhängiger feiner
Poren mit einer mittleren Porengröße von 5 bis 50 μm, und die
Gesamtquerschnittsfläche
der Poren entspricht 5 bis 50%, bezogen auf die Gesamtquerschnittsfläche der
Verbundbeschichtungsschicht.
-
Wenn
die mittlere Porengröße der Poren
weniger als 5 μm
beträgt,
kann der resultierende wasserdampfdurchlässige, wasserdichte Stoff eine
nicht zufrieden stellende Wasserdampfdurchlässigkeit zeigen, und wenn die
mittlere Porengröße der Poren
mehr als 50 μm
beträgt,
kann der resultierende wasserdampfdurchlässige, wasserdichte Stoff einen
nicht zufrieden stellenden Widerstand gegen das Eindringen von Wasser
zeigen.
-
Wenn
die Gesamtquerschnittsfläche
der Poren weniger als 5%, bezogen auf die Gesamtquerschnittsfläche der
Verbundbeschichtungsschicht, beträgt, kann der resultierende
wasserdampfdurchlässige,
wasserdichte Stoff unzureichende Wasserdampfdurchlässigkeit
zeigen, und wenn die Gesamtquerschnittsfläche der Poren mehr als 50%
beträgt,
kann der resultierende Stoff unzureichenden Widerstand gegen das
Eindringen von Wasser zeigen.
-
In
dem wasserdampfdurchlässigen,
wasserdichten Stoff der vorliegenden Erfindung ist im Querschnitt des
Stoffes im rechten Winkel zur Oberfläche des Stoffes und im Grenzflächenbereich
zwischen der Verbundbeschichtungsschicht und dem Trägerstoff
ein Teil der individuellen Fasern in dem Trägerstoff mit dem Polyetherester-Elastomer (PEEA)
für die
untere Schicht (A) vollständig
beschichtet, in einer Menge von 20 bis 1000 Fasern pro cm entlang
der Grenzfläche
zwischen dem Trägerstoff
und der unteren Schicht (A), damit sie als Ankerfasern zum Fixieren
zwischen dem Trägerstoff
und der unteren Schicht (A) fungieren, und 20 bis 90% der Ankerfasern haben
periphere Oberflächen,
von denen 90% oder mehr der Fläche
vom Polyetherester-Elastomer (PEEA) der unteren Schicht (A) beabstandet
und vom Polyetherester-Elastomer (PEEA) der unteren Schicht (A)
bewegbar sind.
-
Wenn
die Anzahl der Ankerfasern weniger als 20 Fasern pro cm beträgt, kann
der resultierende wasserdampfdurchlässige, wasserdichte Stoff insofern
nachteilig sein, als die Schälfestigkeit
zwischen dem Trägerstoff
und der unteren Schicht (A) nicht zufrieden stellend ist, und wenn
es mehr als 1000 Fasern pro cm sind, kann der resultierende wasserdampfdurchlässige, wasserdichte
Stoff zu steif sein.
-
Wenn
die Menge der beweglichen Ankerfasern weniger als 20% beträgt, kann
der resultierende wasserdampfdurchlässige, wasserdichte Stoff zu
steif sein, und wenn sie mehr als 90% beträgt, kann der resultierende
wasserdampfdurchlässige,
wasserdichte Stoff eine nicht zufrieden stellende Schälfestigkeit
zwischen dem Trägerstoff
und der unteren Schicht (A) zeigen.
-
Das
erfindungsgemäße Verfahren
zur Herstellung eines wasserdampfdurchlässigen, wasserdichten Stoff
umfasst das Beschichten mindestens eines Abschnittes der Oberflächen eines
Trägerstoffes,
der ein Fasermaterial enthält,
mit einer Beschichtungsschicht, enthaltend (A) eine untere Schicht
und (B) eine obere Schicht,
wobei die untere Schicht (A) auf
zumindest einem Abschnitt der Oberflächen des Trägerstoffes ausgebildet und
direkt an ihn gebunden ist und die obere Schicht (B) auf der unteren
Schicht (A) ausgebildet ist, und
die untere und die obere Schicht
(A) und (B) eines von zwei Polyetheresterelastomeren (PEE) enthalten,
die sich in der Beschichtungsschicht bildenden Eigenschaft unterscheiden,
und jeweils Polyalkylenglykol(PAG)-Reste, Alkylenglykol(AG)-Reste
und Dicarbonsäure(DC)-Reste
enthalten sind und die oben genannten Erfordernisse (a), (b), (c)
und (d) erfüllt
werden.
-
Um
die untere Schicht (A) der Verbundbeschichtungsschicht zu bilden,
wird eine ein Polyetherester-Elastomer (PEEA) für die untere Schicht (A) enthaltende
Beschichtungsflüssigkeit
durch Lösen
des PEEA in einer Menge von 2 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis
25 Gew.-%, in einem organischen Lösungsmittel hergestellt; die
Beschichtungsflüssigkeit
in einer Menge von 0,5 bis 10 g/m2, vorzugsweise
2 bis 7 g/m2, direkt auf mindestens einen
Abschnitt der Oberflächen
des Trägerstoffes
auf gebracht; und das organische Lösungsmittel aus der das PEEA
enthaltenden Beschichtungsflüssigkeitsschicht
auf dem Trägerstoff
entfernt.
-
Dann
wird eine obere Schicht (B) der Verbundbeschichtungsschicht hergestellt,
indem eine ein Polyetherester-Elastomer (PEEB) für die obere Schicht (B) in
einem Gehalt von 2 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 25 Gew.-%,
in einem organischen Lösungsmittel
gelöst
enthaltende Beschichtungsflüssigkeit
hergestellt wird; die PEEB enthaltende Beschichtungsflüssigkeit
in einer Menge von 5 bis 30 g/m2, vorzugsweise
10 bis 20 g/m3, auf die untere Schicht (A)
aufgebracht wird; und das organische Lösungsmittel aus der PEEB enthaltenden
Beschichtungsflüssigkeitsschicht
auf der unteren Schicht (A) entfernt wird.
-
Gegebenenfalls
wird, nachdem die untere Schicht (A) auf den Trägerstoff aufgebracht wurde
und bevor die obere Schicht (B) auf die untere Schicht (A) aufgebracht
wird, eine Zwischenschicht (C) gebildet, indem eine Beschichtungsflüssigkeit
für die
Zwischenschicht (C) durch Lösen
eines Polyetherester-Elastomers (PEEC), das von den Polyetherester-Elastomeren
PEEA und PEEB für
die untere Schicht (A) und die obere Schicht (B) verschieden ist,
in einer Menge von 0,5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 20 Gew.-%,
in einem organischen Lösungsmittel
gelöst
wird; und, bevor die PEEB enthaltende obere Schicht (B) auf die
untere Schicht (A) aufgetragen wird, die PEEC enthaltende Beschichtungsflüssigkeit
in einer Menge von 0,1 bis 10 g/m2, vorzugsweise
2 bis 7 g/m2, auf die untere Schicht (A)
aufgebracht wird; und das organische Lösungsmittel aus der aufgebrachten
PEEC enthaltenden Beschichtungsflüssigkeitsschicht entfernt wird.
Danach wird die obere Schicht (B) auf der Zwischenschicht (C) gebildet.
-
Gegebenenfalls
wird die obere Schicht (B) mit einer äußeren Schicht (D) beschichtet.
Die äußere Schicht
(D) wird gebildet, indem eine Beschichtungsflüssigkeit hergestellt wird,
die ein Polymermaterial enthält, das
von dem Polyetherestermaterial PEEB für die obere Schicht (B) verschieden
ist und vorzugsweise ausgewählt
ist aus wasserabweisenden Polymermaterialien, Siliconpolymermaterialien
und Polyetherester-Elastomeren,
die von den Polyetherester-Elastomeren (PEEB) für die obere Schicht (B) verschieden
sein müssen und
gleich wie das Polyetherester-Elastomer (A) für die untere Schicht (A) und
das Polyetherester-Elastomer (C) für die Zwischenschicht (C) sein
können,
gelöst
in einer Menge von 0,5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-%,
in einem organischen Lösungsmittel;
die Polymermaterial enthaltende Beschichtungsflüssigkeit in einer Menge von
0,1 bis 10 g/m2, vorzugsweise 2 bis 7 g/m2, auf die obere Schicht (B) aufgebracht
wird; und das organische Lösungsmittel
aus der Polymermaterial enthaltenden Beschichtungsflüssigkeitsschicht, die
auf der oberen Schicht (B) gebildet ist, entfernt wird.
-
Das
organische Lösungsmittel
für die
untere, die Zwischen-, die obere oder äußere Schicht (A), (B), (C)
oder (D) umfasst vorzugsweise mindestens eine organische Verbindung,
die ausgewählt
ist aus jenen mit einer relativ niedrigen Siedetemperatur und keiner
oder geringer Toxizität,
z.B. Dimethylformamid, Dioxan, 1,3-Dioxolan, Toluol, Chloroform
und Methylenchlorid. Unter diesen wird 1,3-Dioxolan, das eine niedrige
Siedetemperatur und geringe Toxizität aufweist, vorzugsweise für diesen
Zweck verwendet. Vorzugsweise enthält das organische Lösungsmittel
1,3-Dioxolan in einem Anteil von 80% oder mehr, bezogen auf das
Gesamtgewicht des organischen Lösungsmittels. Üblicherweise
wird jedes der Polyetherester-Elastomere PEEA, PEEB und PEEC und
das Polymermaterial für
die äußere Schicht
(D) vorzugsweise in einem Gehalt von 2 bis 30 Gew.-%, bevorzugter
5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des organischen Lösungsmittels,
bei einer Temperatur von 40 bis 60°C, bevorzugter 45 bis 55°C, gelöst.
-
Bei
der Bildung der unteren, oberen, Zwischen- oder äußeren Schicht erfolgt die Entfernung
des organischen Lösungsmittels
aus der aufgetragenen Beschichtungsflüssigkeitsschicht nach mindestens
einem Verfahren, das aus Trocken- und Nass-Lösungsmittelentfernungsverfahren
ausgewählt
ist.
-
Im
Trockenvorgang wird das organische Lösungsmittel aus der Beschichtungsflüssigkeitsschicht
bei einer Temperatur von z.B. 70 bis 170°C, vorzugsweise 100 bis 150°C, verdampft,
um die Beschichtungsflüssigkeitsschicht
zu verfestigen.
-
Im
Nassvorgang wird die Beschichtungsflüssigkeitsschicht mit einer
Koagulierungsflüssigkeit
in Kontakt gebracht, die das organische Lösungsmittel löst, aber
das Polymermaterial in der Beschichtungsflüssigkeitsschicht nicht löst, und
daher koaguliert das Polymermaterial, um eine feste Beschichtungsschicht
zu bilden. In diesem Nassverfahren umfasst die Koagulierungsflüssigkeit
z.B. heißes
Wasser, das zum Verfestigen von PEEA, PEEB oder PEEC/1,3-Dioxan-Lösung nützlich ist.
-
Das
Beschichtungsverfahren ist nicht auf spezielle Beispiele eingeschränkt. Üblicherweise
kann das Beschichten nach herkömmlichen
Beschichtungsverfahren durchgeführt
werden, z.B. einem Streichverfahren unter Verwendung einer Messerstreichmaschine.
-
In
dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird ein Trägerstoff
direkt mit einer unteren Schicht (A) beschichtet, dann gegebenenfalls
mit einer Zwischenschicht (C), jedenfalls mit einer oberen Schicht
(B) und gegebenenfalls mit einer äußeren Schicht (D), um einen
beschichteten Stoff mit gleichmäßiger Dicke,
zufrieden stellender Wasserdampfdurchlässigkeit und ausreichendem
Widerstand gegen das Eindringen von Wasser unter Druck herzustellen.
-
Vorzugsweise
wird die PEEA enthaltende untere Schicht (A) in einer Menge von
0,5 bis 10 g/m2 und bevorzugter 1 bis 5
g/m2 gebildet. Wenn die Beschichtungsmenge
weniger als 0,5 g/m2 beträgt, kann
es praktisch schwierig sein, eine dünne Beschichtungsschicht mit
gleichmäßiger Dicke
zu bilden. Wenn die Beschichtungsmenge mehr als 10 g/m2 beträgt, kann
der resultierende mit der Verbundbeschichtungsschicht beschichtete
Stoff nicht zufrieden stellende Wasserdampfdurchlässigkeit
zeigen.
-
Die
PEEB enthaltende obere Schicht (B) wird vorzugsweise in einer Menge
von 5 bis 30 g/m2, bevorzugter 10 bis 20
g/m2, gebildet. Wenn die Beschichtungsmenge
weniger als 5 g/m2 beträgt, kann der resultierende
mit der Verbundbeschichtungsschicht beschichtete Stoff nicht zufrieden
stellenden Widerstand gegen das Eindringen von Wasser unter Druck
zeigen. Wenn die Beschichtungsmenge mehr als 30 g/m2 beträgt, kann
der resultierende mit der Verbundbeschichtungsschicht beschichtete
Stoff zu steif sein und unzureichende Wasserdampfdurchlässigkeit
haben.
-
In
dem resultierenden wasserdampfdurchlässigen, wasserdichten Stoff
der vorliegenden Erfindung, der nach dem obigen Verfahren hergestellt
ist, wird die eine PEEA enthaltende untere Schicht (A) und eine PEEB
enthaltende obere Schicht (B) umfassende Verbundbeschichtungsschicht
mit gleichmäßiger Dicke
auf der Oberfläche
des Trägerstoffes
gebildet und zeigt hohen Widerstand gegen das Eindringen von Wasser
unter Druck und eine zufrieden stellende Wasserdampfdurchlässigkeit.
Wenn die äu ßerste Oberfläche aus
einer PEEB enthaltenden äußeren Schicht
(B) gebildet wird, deren Alkylenglykol(AG)-Reste Ethylenglykol-Reste
in einer Menge von 30 Mol-% oder mehr, bevorzugter 30 bis 60 Mol-%,
enthalten, kann der resultierende wasserdampfdurchlässige, wasserdichte
Stoff zusätzlich
zu der zufrieden stellenden Wasserdampfdurchlässigkeit und dem hohen Widerstand
gegen das Eindringen von Wasser unter Druck eine erhöhte Verschleißfestigkeit zeigen.
-
In
dem Verfahren zur Herstellung des wasserdampfdurchlässigen,
wasserdichten Stoffes gemäß der vorliegenden
Erfindung können
die Wasserdruckbeständigkeit,
die Wasserdampfdurchlässigkeit
und die Flexibilität
des resultierenden Stoffes in den folgenden Ausführungsformen des Verfahrens
weiter erhöht
werden.
-
Erstens
ist es zur Erhöhung
des Widerstandes des Stoffes gegen das Eindringen von Wasser unter Druck
bevorzugt, dass der wasserdampfdurchlässige, wasserdichte Stoff der
vorliegenden Erfindung außerdem
mit einem wasserabweisenden Mittel behandelt wird. Das wasserabweisende
Mittel kann aus herkömmlichen
Mitteln ausgewählt
werden, z.B. Paraffin, Polysiloxan und Fluorverbindung enthaltenden
wasserabweisenden Mitteln. Die Behandlung des Stoffes kann nach
einem herkömmlichen
Verfahren erfolgen, z.B. einem Auspolstern oder einem Sprühverfahren.
Die Anwendung des wasserabweisenden Mittels erfolgt vorzugsweise
vor oder nach dem Auftragen der PEEA enthaltenden Beschichtungsflüssigkeit
oder der PEEB enthaltenden Beschichtungsflüssigkeit. Bevorzugter erfolgt
die Behandlung des Trägerstoffes
mit dem wasserabweisenden Mittel vor dem Aufbringen der PEEA enthaltenden
Beschichtungsflüssigkeit.
Wenn der Trägerstoff
vorher mit dem wasserabweisenden Mittel behandelt wird, kann das
Eindringen der PEEA enthaltenden Beschichtungsflüssigkeit in das Innere des
Trägerstoffes
kontrolliert werden.
-
Zweitens
wird zur Verbesserung der Wasserdampfdurchlässigkeit die PEEA enthaltende
untere Schicht zu einer porösen
Struktur geformt, in der eine Vielzahl von Poren verteilt sind.
Die poröse
Struktur enthält
unabhängige
Poren, die voneinander getrennt sind, und verbundene Poren, die
miteinander verbunden sind. Die unabhängige Porenstruktur kann hergestellt
werden durch Herstellen einer Beschichtungsflüssigkeit, die Polymermaterial
in einem organischen Lösungsmittel
gelöst
und eine zusätzliche
Flüssigkeit,
die Wasser oder eine zusätzliche
organische Flüssigkeit,
die von dem organischen Lösungsmittel
für das
Polymermaterial verschieden ist, sein kann und eine geringere Löslichkeit
für die
Polyetherester-Elastomeren (PEE) hat als das organische Lösungsmittel,
eine höhere
Siedetemperatur hat als das organische Lösungsmittel für das Polymermaterial
und in Form feiner Teilchen dispergiert ist, enthält; Aufbringen
der Beschichtungsflüssigkeit;
Entfernen des die niedrigere Siedetemperatur aufweisenden organischen
Lösungsmittels
für das
Polymermaterial nach einem Trocken(Verdampfungs)-Verfahren, damit
das Polymermaterial verfestigt wird; und dann Entfernen der zusätzlichen
Flüssigkeit
mit der höheren
Siedetemperatur nach einem Trocken(Verdampfungs)-Verfahren, um die
Poren in der resultierenden Polymermaterialschicht zu bilden. Insbesondere
wenn das organische Lösungsmittel
für das
Polymermaterial aus 1,3-Dioxolan besteht, enthält die zusätzliche Flüssigkeit vorzugsweise ein Mitglied
ausgewählt
aus Wasser, Toluol und Ethylacetat und wird in einer Menge von 5
bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht von 1,3-Dioxolan, verwendet.
Die nach den obigen Verfahren gebildete Beschichtungsschicht hat
eine Vielzahl unabhängiger
Poren mit einer mittleren Porengröße von 0,1 bis 10 μm.
-
Die
verbundenen Poren können
nach der gleichen Vorgehensweise wie oben hergestellt werden, außer dass
das Entfernen des organischen Lösungsmittels
für das
Polymermaterial nach einem Nassverfahren erfolgt. Wenn ein Querschnitt
der resultierenden Beschichtungsschicht entlang der Richtung ihrer
Dicke betrachtet wird, findet man in diesem Fall eine Vielzahl miteinander
und mit der umgebenden Atmosphäre
verbundener Poren mit einer mittleren Porengröße von 0,1 bis 10 μm.
-
Wenn
der wasserdampfdurchlässige,
wasserdichte Stoff mit unabhängigen
Poren oder verbundenen Poren eine Gesamtquerschnittsfläche der
Poren hat, die 5 bis 50% der Gesamtquerschnittsfläche des
Stoffes entspricht, kann der resultierende Stoff signifikant erhöhte Wasserdampfdurchlässigkeit
haben, ohne dass der Widerstand gegen das Eindringen von Wasser
unter Druck und die mechanische Festigkeit übermäßig vermindert werden.
-
Die
unabhängigen
und/oder verbundenen Poren können
in der PEEA enthaltenden unteren Schicht (A) und/oder der PEEB enthaltenden
oberen Schicht (B) gebildet werden. Wie oben erwähnt, trägt die Bildung der unabhängigen und/oder
verbundenen Poren in der Beschichtungsschicht dazu bei, die Verminderung
des Widerstandes gegen das Eindringen von Wasser oder der mechanischen
Festigkeit der Beschichtungsschicht zu minimieren. Die unabhängigen und/oder
verbundenen Poren werden also vorzugsweise in der PEEA enthaltenden
unteren Schicht (A) gebildet. Vorzugsweise enthält die PEEB enthaltende obere
Schicht keine unabhängigen
und/oder verbundenen Poren. Wenn sie Poren enthält, wird die Gesamtquerschnittsfläche der
Poren in der PEEB enthaltenden oberen Schicht vorzugsweise bis 20%
oder weniger, bezogen auf die Gesamtoberfläche der oberen Schicht, geregelt.
-
Drittens
ist es zur Erhöhung
der Flexibilität
des wasserdampfdurchlässigen,
wasserdichten Stoffes bevorzugt, dass in dem Trägerstoff die Fasern, die sich
im Grenzflächenbereich
des Trägerstoffes
und der PEEA enthaltenden unteren Schicht befinden und mit dem PEEA
beschichtet sind, in frei beweglichem Zustand gehalten werden. Im
Querschnitt des wasserdampfdurchlässigen, wasserdichten Stoffes
im rechten Winkel zur Oberfläche
des Stoffes und im Grenzflächenbereich
zwischen der Verbundbeschichtungsschicht und dem Trägerstoff
sind einige der individuellen Fasern an der peripheren Oberfläche vollständig mit
dem PEEA beschichtet, welche Fasern als Ankerfasern bezeichnet werden,
und bewirken, dass die PEEA enthaltende untere Schicht (A) und die
PEEB enthaltende obere Schicht (B) an dem Trägerstoff durch die Ankerfasern
fixiert werden, werden durch andere Fasern ersetzt, die über mindestens
90% des peripheren Oberflächenbereiches
von PEEA durch Spalte getrennt sind und als bewegliche Ankerfasern
bezeichnet werden. Bevorzugter sind die Ankerfasern in einer Anzahl
von 20 bis 1000 Fasern pro cm entlang der Grenzlinie zwischen dem
Trägerstoff und
der unteren Schicht (A) und sie erscheinen in dem Querschnitt des
wasserdampfdurchlässigen,
wasserdichten Stoffes, und die Anzahl der beweglichen Ankerfasern
entspricht 20 bis 90% der Gesamtzahl der Ankerfasern. Die beweglichen
Ankerfasern werden bereitgestellt, indem der Trägerstoff mit Wasser in einer
Menge von 0,5 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Trägerstoffes,
imprägniert
wird, bevor die Trägerstoffoberfläche mit
der PEEA enthaltenden unteren Schicht (A) beschichtet wird. Das
ist so, weil bei der Bildung der Wasserschicht an der Oberfläche des
Trägerstoffes
der direkte Kontakt der im Oberflächenbereich des Trägerstoffes
befindlichen Fasern mit dem darauf aufgebrachten PEEA eingeschränkt ist.
Die Anzahl der Ankerfasern und die Anzahl der beweglichen Ankerfasern
kann leicht gesteuert werden, indem ein organisches Lösungsmittel,
das zum Lösen
des PEEA befähigt
ist, in das Wasser gemischt wird, mit dem der Trägerstoff imprägniert werden
soll, oder indem die Wassermenge, mit der der Trägerstoff imprägniert wird,
gesteuert wird. Dies ist deshalb so, weil der Grad des Eindringens
der PEEA enthaltenden Beschichtungsflüssigkeit für die untere Schicht (A) oder
der Grad des direkten Kontaktes der Fasern mit der PEEA enthaltenden Beschichtungsflüssigkeit
gesteuert werden kann. In diesem Verfahren können auch, da Wasser zwischen
den Fasern in dem Trägerstoff
verteilt wird, die Flexibilität
und die Luftdurchlässigkeit
des Trägerstoffes
per se erhöht
werden.
-
In 1 die
ein Querschnittsprofil einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen wasserdampfdurchlässigen,
wasserdichten Stoffes zeigt, ist ein Trägerstoff 1 mit einer
unteren PEEA-Schicht (A) 2 und dann mit einer oberen PEEB-Schicht
(B) 3 beschichtet.
-
Im
Grenzbereich zwischen dem Trägerstoff 1 und
der unteren Schicht 2 sind einige der individuellen Fasern 4 vollständig oder
unvollständig
auf den peripheren Oberflächen
mit PEEA beschichtet und dienen als Ankerfasern für das Fixieren
der Verbundbeschichtungsschicht (welche die untere Schicht (A) 2 und
die obere Schicht (B) 3 umfasst) auf dem Trägerstoff 1.
-
Einige
der Ankerfasern 4 sind über
mindestens 90% des peripheren Oberflächen vom PEEA durch Spalte 7 getrennt
und werden als bewegliche Ankerfasern 7 bezeichnet.
-
In 2,
die ein Querschnittsprofil eines herkömmlichen wasserdampfdurchlässigen,
wasserdichten Stoffes zeigt, ist eine einzelne PEE-Beschichtungsschicht 6 auf
einen Trägerstoff 1 aufgebracht,
und einige der individuellen Fasern 4, die sich im Grenzbereich
zwischen dem Trägerstoff 1 und
der PEE-Beschichtungsschicht 6 befinden, dienen als Ankerfasern.
Die einzelne PEE-Beschichtungsschicht 6 hat ungleichmäßige Dicke
und ihre Oberfläche
ist rau.
-
Die
erfindungsgemäßen wasserdampfdurchlässigen,
wasserdichten Stoffe können
allein oder in Kombination miteinander oder mit anderen Artikeln
verwendet werden.
-
BEISPIELE
-
Die
vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiels, die nur
repräsentativ
sind und den Umfang der vorliegenden Erfindung in keiner Weise einschränken, näher erläutert.
-
Die
Tests hinsichtlich der Eigenschaften der in den Beispielen verwendeten
Polymere und der Produkte der Beispiele wurden wie folgt durchgeführt.
-
(1) Grenzviskosität von Polyetherester-Elastomer
(PEE)
-
Die
Grenzviskosität
von PEE wurde in einem Mischlösungsmittel,
das aus Phenol und Tetrachlorethan in einem Mischgewichtsverhältnis von
6:4 bestand, bei einer Temperatur von 35°C bestimmt.
-
(2) Schmelztemperatur
von PEE
-
Die
Schmelztemperatur von PEE wurde mit Hilfe eines Differential-Scanning-Kalorimeters
(Modell: DSC 29290, hergestellt von TA INSTRUMENT) in einem Stickstoffgasstrom
bei einer Temperaturerhöhungsrate
von 10°C/min
bestimmt.
-
(3) Ethylenglykol- oder
Tetramethylenglykolgehalt in PEE
-
Der
Ethylenglykol- oder Tetramethylenglykolgehalt in PEE wurde unter
Verwendung eines FT-NMR-Analysators (Modell: R1900, hergestellt
von HITACHI SEISAKUSHO) bei 90 MHz bestimmt.
-
(4) Wasserdampfdurchlässigkeit
-
Die
Wasserdampfdurchlässigkeit
eines Stoffes wurde gemäß dem JAPANESE
INDUSTRIAL STANDARD (JIS) L 1099, A-1, Calciumchlorid-Verfahren,
bestimmt.
-
(5) Wasserdruckbeständigkeit
-
Der
Wasserpenetrationswiderstand eines Stoffes unter Druck wurde gemäß dem JIS
L 1092, B(a), „Verfahren
bei hohem Wasserdruck, unter hydrostatischem Druck", bestimmt.
-
(6) Verschleißfestigkeit
-
Ein
Endabschnitt eines Verschleißelements
für einen
Verschleißtester,
Modus II, gemäß JIS L
0849, wurde in trockenem Zustand mit einem scheuernden weißen Baumwollstoff
bedeckt, und eine zu prüfende
Probe wurde mit dem mit Baumwollstoff bedeckten Verschleißelement
durch Hin- und Herbewegen des Verschleißelementes auf der Probe für 100 Mal
in einer Strecke von 10 cm bei einer Rate von 30 Hin- und Herbewegungen
pro Minute gescheuert.
-
Die
gescheuerte Probe wurde dem Wasserpenetrationswiderstandstest (5)
unterworfen, und der resultierende Wasserpenetrationswiderstand
wurde mit dem Wasserpenetrationswiderstand der nicht gescheuerten
(ursprünglichen)
Probe verglichen. Die Verschleißfestigkeit
der Probe wurde in Reaktion auf das Verhältnis (in %) des Wasserpenetrationswiderstands
der gescheuerten und der ursprünglichen
Probe wie folgt beurteilt.
| Verschleißfestigkeit | Wasserpenetrationswiderstand-Verhältnis |
| 3 | 90%
oder mehr |
| 2 | 50%
oder mehr, aber weniger als 90% |
| 1 | weniger
als 50% |
-
(7) Anzahl der Ankerfasern
und der beweglichen Ankerfasern
-
Eine
Probe eines beschichteten Stoffes wurde entlang der Richtung der
Dicke des Stoffes quergeschnitten, und der Querschnitt des Stoffes
wurde mit einem Elektronenmikroskop bei einer Vergrößerung von 1500
betrachtet. In dem Querschnitt des Stoffes wurden 100 Querschnitte
von mit Polymermaterial an ihrer peripheren Oberfläche vollständig bedeckten
Fasern entlang der Grenzlinie zwischen dem Trägerstoff und der unteren Schicht
(A) gezählt,
die Anzahl der Ankerfasern wurde durch Dividieren der 100 Fasern
durch die Strecke in cm, in der die 100 Fasern gefunden wurden,
berechnet, und die Anzahl der beweglichen Ankerfasern mit peripheren
Oberflächen,
von denen 90% oder mehr der Fläche
von dem PEEA der unteren Schicht (A) durch Luftspalte getrennt waren,
wurde gezählt.
Der Prozentsatz der Anzahl der beweglichen Ankerfasern, bezogen
auf die Gesamtzahl der Ankerfasern in einem fixierten Bereich, wurde
berechnet.
-
Die
Querschnitte der dem Test unterworfenen Fasern wurden unter einem
Schnittwinkel von 60 bis 12 Grad zu den Faserachsen gebildet. Wenn
die Fasern in einem Gewebe enthalten sind, wurden die Querschnitte
der Fasern unter rechten Winkeln zu den Längsachsen der Kettfäden und
den Längsachsen
der Schussfäden
genommen. Wenn der Querschnitt entlang der Faserachsen genommen
wurde, war es schwierig zu beurteilen, ob periphere Oberflächen der
Fasern mit dem Polymermaterial beschichtet waren.
-
(8) Schälfestigkeit
-
Unter
Bezugnahme auf JIS K 6301 wurde ein Schmelzklebeband auf die Oberfläche einer
Beschichtungsschicht einer Probe (mit einer Breite von 2 cm und
einer Länge
von 9 cm) schmelzgeklebt; freie Enden der Probe bzw. des Schmelzklebebandes
werden durch die Klemmvorrichtungen einer Zugprüfmaschine gehalten, die einander
gegenüber
liegen und eine Griffbreite von 50 mm haben; die Klemmvorrichtungen
wurden mit einer Zugrate von 50 mm/min in entgegengesetzte Richtungen
bewegt, um das Schmelzklebeband von der Probe abzuschälen; eine
mittlere Schälspannung
(abgesehen von der Spannung in der Anfangsphase des Abschälens) wurde
abgelesen; und eine mittlere Spannung pro 25 mm Breite der Probe
wurde berechnet, um die Schälfestigkeit
der Probe zu bestimmen.
-
(9) Beurteilung des Griffs
-
Der
Griff einer Probe wurde mittels eines organoleptischen Berührungstests
durch 5 Versuchsteilnehmer beurteilt. Das relative Griffevaluationsergebnis
wurde in drei Klassen wie folgt dargestellt:
- 3:
- Weicher Griff. Kein
Reibungsgeräusch
der harzbeschichteten Schichten, wenn die Probe gefaltet wird.
- 2:
- Weicher Griff. Es
entsteht ein Reibungsgeräusch
der harzbeschichteten Schichten, wenn die Probe gefaltet wird.
- 1:
- Griff steif wie Papier.
Es entsteht ein Reibungsgeräusch
der harzbeschichteten Schichten, wenn die Probe gefaltet wird.
-
(10) Bestimmung der porösen Struktur
PEE-beschichteter Schichten
-
Eine
untere Schicht (A) einer Probe eines wasserdampfdurchlässigen,
wasserdichten Stoffes wurde im Mittelbereich in Richtung der Dicke
entlang rechter Winkel zur Dickenrichtung der Probe quergeschitten. Auch
eine obere Schicht (B) der Probe wurde in gleicher Art und Weise
geschnitten.
-
Jeder
Querschnitt wurde unter dem Elektronenmikroskop bei einer Vergrößerung von
750 betrachtet. Die Anzahl und Querschnittsflächen der Poren in einem Flächenbereich
von 100 μm × 100 μm in dem
Querschnitt wurden gemessen. Aus den Querschnittsflächen wurde
eine mittlere Querschnittsflächen
der Poren berechnet, und ein Durchmesser eines Kreises mit der gleichen
Fläche
wie die mittlere Querschnitts fläche
wurde berechnet. Die mittlere Porengröße der Poren ist dargestellt
durch den berechneten Durchmesser des Kreises. Ein Anteil in % der
gesamten Querschnittsfläche
der Poren, bezogen auf den Flächenbereich
100 μm × 100 μm = 10000 μm2, wurde berechnet.
-
Polymerherstellungsbeispiele
1 bis 4
-
Herstellung von PEEB und
Vergleichs-PEE
-
Im
Polymerherstellungsbeispiel 1 wurde ein Reaktionsgemisch von 194
Gewichtsteilen Dimethylterephthalat (DMT) mit 43,3 Gewichtsteilen
Ethylenglykol (EG), 72 Gewichtsteilen Tetramethylenglykol (TMG),
124 Gewichtsteilen Polyethylenglykol (PEG) mit einem mittleren Molekulargewicht
von 4000 und 0,341 Teilen eines Katalysators, bestehend aus Tetrabutyltitanat,
in einen mit einer Destillationsapparatur ausgestatteten Reaktor gebracht;
10 Minuten bei einer Temperatur von 220°C einer Umesterungsreaktion
unterworfen, während
ein Nebenprodukt, bestehend aus Methylalkohol, aus dem Reaktor entfernt
wurde. Nachdem die Umesterungsreaktion vollständig war, wurde das resultierende
Reaktionsgemisch in einen mit einem Rührer, Stickstoffgaseinlass,
Druckreduktionsauslass und einer Destillationsapparatur ausgestatteten
Reaktor gebracht und auf eine Temperatur von 240°C erhitzt, mit 0,31 Teilen eines
Wärmestabilisators
(Warenzeichen: SUMILIZER GS, hergestellt von SUMITOMO KAGAKUKOGYO
K. K.) gemischt; die Luft in dem Reaktor durch Stickstoff ersetzt, das
Reaktionsgemisch 10 Minuten einer Polykondensationsreaktion unter
umgebendem Atmosphärendruck bei
der oben genannten Temperatur unterworfen, und etwa 30 Minuten bei
einem Druck von 1995 bis 2660 Pa (15 bis 20 mmHg), und dann wurde
auf eine Temperatur von 255°C
unter einem Druck von 13,3 Pa (0,1 mmHg) erhitzt, um die Polykondensationsreaktion
fortzusetzen. Als die Schmelzviskosität des Reaktionsgemischs ein Zielniveau
erreicht hatte, wurde ein Antioxidans (Warenzeichen: SUMILIZER GA-80,
hergestellt von SUMITOMO KAGAKUKOGYO K. K.) in einer Menge von 0,62
Teilen zu dem Reaktionsgemisch gegeben, um die Polykondensationsreaktion
zu stoppen. Das resultierende Polymer wurde nach einem herkömmlichen
Pelletierverfahren pelletiert. Das resultierende Polyetherester-Elastomer
(PEEB) für
die obere Schicht (B) hatte eine Grenzviskosität von 1,163, eine Schmelztemperatur
von 176°C
und das Inhaltsverhältnis
(EG/TMG) von EG und TMG war 33/67.
-
In
jedem der Polymerherstellungsbeispiele 2 bis 4 wurde die Vorgehensweise
des Polymerherstellungsbeispiels 1 wiederholt, außer dass
der Gewichtsinhalt an PEG und PTMG in dem Reaktionsgemisch, wie in
der Tabelle 1 gezeigt, geändert
wurde.
-
Jedes
der resultierenden Polyetherester-Elastomere (PEEB) für die obere
Schicht (B) wurde vollständig
in einer Menge von 5 Gewichtsteilen in 95 Gewichtsteilen 1,3-Dioxolan,
erhitzt auf eine Temperatur von 60°C, gelöst, um eine Beschichtungsflüssigkeit
für die
obere Schicht (B) bereitzustellen. Die Beschichtungsflüssigkeit
wurde auf einer Glasplatte verteilt und getrocknet und 10 Minuten
bei einer Temperatur von 150°C wärmebehandelt,
um einen PEEB-Film zu erhalten.
-
Die
Eigenschaften der PEEB-Filme der Polymerherstellungsbeispiele 1
bis 4 sind in der Tabelle 1 gezeigt.
-
-
Polymerherstellungsbeispiel
5
-
Herstellung von PEEA
-
Ein
Reaktionsgemisch aus 210 Gewichtsteilen Dimethylterephthalat (DMT)
mit 63,6 Gewichtsteilen Isophthalsäure (IA), 193,3 Gewichtsteilen
Tetramethylenglykol (TMG) und 199 Gewichtsteilen Polytetramethylenglykol
(PTMG) wurde in einen Reaktor gebracht und einer 180 Minuten unter
umgebendem Atmosphärendruck
bei einer Temperatur einer Umesterungsreaktion unterworfen, um ein
Etherester-Monomer bereitzustellen. Dann wurde das Monomer einer
Polykondensationsreaktion unterworfen, während die Reaktionstemperatur
erhöht
und der Reaktionsdruck vermindert wurde, um ein Polyetherester-Elastomer
(PEEA) zu erhalten. In den oben genannten Reaktionen war die Isophthalsäure im Zustand
einer wässrigen
Aufschlämmung,
und das PTMG hatte ein Zahlenmittel-Molekulargewicht von 2000. Das
resultierende PEEA hatte eine Grenzviskosität von 1,0 und eine Schmelztemperatur
von 170°C.
-
Referenzbeispiel 1
-
Ein
Polyesterfaser-Trägerstoff,
mit einem wasserabweisenden Mittel (Warenzeichen: LS-317, hergestellt
von MEISEI KAGAKU K. K., eine Fluorverbindung enthaltendes wasserabweisendes
Mittel mit einem Feststoffgehalt von 1,0 Gew.-%) behandelt und mit
einem Wasserpenetrationswiderstand von 5,88 kPa (600 mmH2O) und einer Wasserdampfdurchlässigkeit
von 9000 g/m2·24 h, wurde mit einer Beschichtungsflüssigkeit für eine untere
Schicht (A), die hergestellt wurde, indem 10 Gewichtsteile des im
Polymerherstellungsbeispiel 5 hergestellten PEEA in 90 Gewichtsteilen
Ethylenformal, erhitzt bei einer Temperatur von 50°C, vollständig gelöst wurden,
unter Verwendung einer Streichmaschine beschichtet. In dem Beschichtungsverfahren
wurde der Abstand zwischen der Trägerstoffoberfläche und
der Kante des Streichbeschichters so eingestellt, dass die Beschichtungsmenge
der Beschichtungsflüssigkeit
auf 5 g/m2 nach Trockengewicht eingestellt
war. Die aufgebrachte Beschichtungsflüssigkeit wurde getrocknet und
1 Minute bei einer Temperatur von 130°C wärmebehandelt.
-
Dann
wurde die Oberfläche
der unteren Schicht mit einer Beschichtungsflüssigkeit für eine oberen Schicht, die
durch vollständiges
Lösung
von 7 Gewichtsteilen des im Polymerherstellungsbeispiel 1 hergestellten
PEEB (PEG/PTMG = 100:0) in 93 Gewichtsteilen Ethylenformal, erhitzt
bei einer Temperatur von 60°C, hergestellt
wurde, beschichtet, um eine PEEB enthaltende Beschichtungsflüssigkeitsschicht
in einer Trockenmenge von 15 g/m2 auf der
unteren Schicht zu bilden, und getrocknet und 3 Minuten bei einer
Temperatur von 150°C
wärmebehandelt.
-
Der
resultierende wasserdampfdurchlässige,
wasserdichte Stoff des Referenzbeispiels 1 zeigte eine hohe Wasserdampfdurchlässigkeit
und einen ausgezeichneten Wasserpenetrationswiderstand unter Druck, wie
in den Tabellen 2 und 3 gezeigt ist.
-
Die
Gesamtdicke der unteren und oberen Schicht war 16 μm.
-
Die
untere Schicht war in einer Menge von 25%, bezogen auf das Gesamtgewicht
der unteren und oberen Schicht, vorhanden.
-
Die
Testergebnisse sind in den Tabellen 2, 3, 5 und 6 gezeigt.
-
Vergleichsbeispiel 1
-
Ein
wasserdampfdurchlässiger,
wasserdichter Stoff wurde nach der gleichen Vorgehensweise wie im Beispiel
1 hergestellt, außer
dass die PEEA enthaltende untere Schicht (A) nicht auf den Trägerstoff
aufgebracht wurde.
-
Die
Testergebnisse sind in der Tabelle 2 gezeigt.
-
Referenzbeispiel 2 und
Vergleichsbeispiel 2
-
Im
Referenzbeispiel 2 und im Vergleichsbeispiel 2 wurde jeweils ein
wasserdampfdurchlässiger,
wasserdichter Stoff nach der gleichen Vorgehensweise wie im Referenzbeispiel
1 hergestellt, außer
dass das Gewichtsverhältnis
von PEG zu PTMG in dem im Polymerherstellungsbeispiel 5 hergestellten
PEEA, wie in der Tabelle 2 gezeigt, geändert wurde.
-
Die
Testergebnisse sind in der Tabelle 2 gezeigt.
-
-
Wie
die Tabelle 2 zeigt, hatte in jedem der Referenzbeispiele 1 und
2 der resultierende wasserdampfdurchlässige, wasserdichte Stoff eine
PEEA enthaltende untere Schicht und eine PEEB enthaltende obere Schicht
gleichmäßig auf
den Trägerstoff
aufgebracht und zeigte einen hohen Wasserpenetrationswiderstand unter
Druck und ausgezeichnete Wasserdampfdurchlässigkeit.
-
Im
Vergleichsbeispiel 1, in dem die PEEA enthaltende untere Schicht
weggelassen wurde, drang die PEEB enthaltende Beschichtungsflüssigkeit
leicht in großer
Menge in das Innere des Trägerstoffes
ein, und die resultierende PEEB enthaltende obere Schicht war ungleichmäßig, und
der resultierende wasserdampfdurchlässige, wasserdichte Stoff zeigte
einen sehr schlechten Wasserpenetrationswiderstand.
-
Im
Vergleichsbeispiel 2, in dem die PEEA enthaltende untere Schicht
eine schlechte Beschichtungsschicht bildende Eigenschaft zeigte,
drang sowohl die PEEA enthaltende Beschichtungsflüssigkeit
als auch die PEEB enthaltende Beschichtungsflüssigkeit leicht in das Innere
des Trägerstoffes
ein, und die resultierende Verbundbeschichtungsschicht war ungleichmäßig und
zeigte einen schlechten Wasserpenetrationswiderstand unter Druck.
-
Referenzbeispiele 3 und
4
-
In
jedem der Referenzbeispiele 3 und 4 wurde ein wasserdampfdurchlässiger,
wasserdichter Stoff nach der gleichen Vorgehensweise wie im Referenzbeispiel
1 hergestellt, außer
dass in den AG-Resten des PEEB das Gewichtsverhältnis von EG zu TMG, wie in
der Tabelle 3 gezeigt, geändert
wurde.
-
Die
Ergebnisse des Verschleißfestigkeitstests
sind in der Tabelle 3 gezeigt.
-
-
Die
Tabelle 3 zeigt, dass im Referenzbeispiel 3, in dem die AG-Reste
des PEEB Ethylenglykol-Reste und Tetramethylenglykol-Rest in einem
Molverhältnis
von 50:50 enthielten, der resultierende wasserdampfdurchlässige, wasserdichte
Stoff zufrieden stellende Verschleißfestigkeit, Wasserpenetrationswiderstand
und Wasserdampfdurchlässigkeit
hatte. Im Referenzbeispiel 4, in dem die AG-Reste des PEEB Ethylenglykol-Reste
und Tetramethylenglykol-Reste in einem Molverhältnis von 28:72 enthielten,
hatte der resultierende wasserdampfdurchlässige, wasserdichte Stoff zufrieden
stellenden Wasserpenetrationswiderstand.
-
Referenzbeispiele 5 bis
7
-
In
jedem der Referenzbeispiele 5 bis 7 wurde ein wasserdampfdurchlässiger,
wasserdichter Stoff nach der gleichen Vorgehensweise wie im Referenzbeispiel
1 hergestellt, außer
dass die PEEA enthaltende untere Schicht (A) und die PEEB enthaltende
obere Schicht (B) in den in der Tabelle 4 gezeigten Mengen gebildet wurden.
-
Die
Testergebnisse sind in der Tabelle 4 gezeigt.
-
-
Beispiel 8
-
Ein
wasserdampfdurchlässiger,
wasserdichter Stoff wurde nach den gleichen Verfahren wie im Referenzbeispiel
1 hergestellt, außer
dass der Trägerstoff
mit einer wässrigen
Lösung,
enthaltend 0,5 Gew.-% nichtionisches Sulfonat-Tensid (Warenzeichen:
TJC043, hergestellt von TAKEMOTO YUSHI K. K.), in einer Menge von
40 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Trägerstoffes, imprägniert wurde,
bevor die PEEA enthaltende Beschichtungsflüssigkeit auf den Trägerstoff
aufgebracht wurde.
-
Die
Testergebnisse sind in der Tabelle 5 gezeigt.
-
Beispiel 9
-
Ein
wasserdampfdurchlässiger,
wasserdichter Stoff wurde nach den gleichen Verfahren wie im Beispiel
8 hergestellt, außer
dass die wässrige
Lösung
des grenzflächenaktiven
Mittels außerdem
20 Gew.-% 1,3-Dioxolan enthielt.
-
Die
Testergebnisse sind in der Tabelle 5 gezeigt.
-
Beispiel 10
-
Ein
wasserdampfdurchlässiger,
wasserdichter Stoff wurde nach den gleichen Verfahren wie im Beispiel
9 hergestellt, außer
dass die wässrige
Lösung
des grenzflächenaktiven
Mittels und 1,3-Dioxolan in einer Menge von 10 Gew.-% in den Trägerstoff
eingebracht wurde.
-
Die
Testergebnisse sind in der Tabelle 5 gezeigt.
-
Beispiel 11
-
Ein
wasserdampfdurchlässiger,
wasserdichter Stoff wurde nach den gleichen Verfahren wie im Beispiel
9 hergestellt, außer
dass die wässrige
Lösung
des grenzflächenaktiven
Mittels und 1,3-Dioxolan in einer Menge von 50 Gew.-% in den Trägerstoff
eingebracht wurden.
-
Die
Testergebnisse sind in der Tabelle 5 gezeigt.
-
Beispiel 12
-
Ein
wasserdampfdurchlässiger,
wasserdichter Stoff wurde nach den gleichen Verfahren wie im Beispiel
8 hergestellt, außer
dass die wässrige
Lösung,
die das grenzflächenaktive
Mittel enthielt, in einer Menge von 0,1 Gew.-% in den Trägerstoff
gebracht wurde.
-
Die
Testergebnisse sind in der Tabelle 5 gezeigt.
-
-
Die
Tabelle 5 zeigt, dass in den Beispielen 8 bis 12 die beweglichen
Ankerfasern in einer Menge von 20% oder mehr vorhanden waren, der
resultierende wasserdampfdurchlässige,
wasserdichte Stoffe eine für die
praktische Verwendung ausreichende Schälfestigkeit, hohe Flexibilität und guten
Griff hatte und dass beim Falten kein unangenehmes Geräusch entstand.
-
Referenzbeispiel 13
-
Ein
wasserdampfdurchlässiger,
wasserdichter Stoff wurde nach den gleichen Verfahren wie im Referenzbeispiel
1 hergestellt, außer
dass nach dem Auftragen der PEEA in 1,3-Dioxolan gelöst enthaltenden
Beschichtungsflüssigkeit
auf den Trägerstoff
das Entfernen von 1,3-Dioxolan aus der resultierenden Beschichtungsflüssigkeitsschicht
durch eine Trocken-Wärmebehandlung
bei einer Temperatur von 130°C
durch eine Nass-Entfernung von 1,3-Dioxolan ersetzt wurde, wobei
die Beschichtungsflüssigkeitsschicht
mit heißem Wasser
bei einer Temperatur von 70°C
in Kontakt gebracht wurde.
-
Die
Testergebnisse sind in der Tabelle 6 gezeigt.
-
-
Wie
oben erläutert,
ist in dem wasserdampfdurchlässigen,
wasserdichten Stoff der vorliegenden Erfindung mindestens ein Abschnitt
der Oberflächen
des Trägerstoffes
mit einer unteren Schicht (A), die ein Polyetherester-Elastomer
(PEEA) mit guter Beschichtungsschicht bildender Eigenschaft aufweist,
gleichmäßig dick
beschichtet, und die PEEA enthaltende untere Schicht A ist mit einer
oberen Schicht (B) beschichtet, die ein Polyetherester-Elastomer
(PEEB) mit hoher Wasserdampfdurchlässigkeit aufweist. Daher kann,
selbst wenn das PEEB für
die obere Schicht (B) eine geringere Beschichtungsschicht bildende
Eigenschaft zeigt als das PEEA für
die untere Schicht (A), die PEEB enthaltende obere Schicht (B) eine
gleichmäßige Beschichtungsschichtoberfläche des
wasserdampfdurchlässigen,
wasserdichten Stoffes bilden. Der resultierende wasserdampfdurchlässige wasserdichte
Stoff zeigt also eine hohe Wasserdampfdurchlässigkeit und einen hohen Wasserpenetrationswiderstand
unter Druck. Wenn ferner der Gehalt an Tetramethylenglykol-Resten
in den Alkylenglykol-Resten
des PEEB für
die obere Schicht (B) auf 30 Mol-% oder mehr geregelt wird, zeigt
die resultierende PEEB enthaltende obere Schicht erhöhte Verschleißfestigkeit.
In dem erfindungsgemäßen wasserdampfdurchlässigen,
wasserdichten Stoff wird die Verbundbeschichtungsschicht aus Polyetherester-Elastomeren
gebildet, die beim Verbrennen keine schädlichen Gase erzeugen. Daher
ist beim Entsorgen des erfindungsgemäßen wasserdampfdurchlässigen,
wasserdichten Stoffes keine spezielle Behandlung für den Stoff erforderlich,
und es gibt kein Problem der Umweltverschmutzung.