DE19642251C2 - Process for producing a film from a thermoplastic polyurethane - Google Patents

Process for producing a film from a thermoplastic polyurethane

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer wasserabweisenden und wasserdampfdurchlässigen Folie aus einem Vlies aus Fasern eines thermoplastischen Polyurethans, wobei das Vlies durch Einwirken von Druck und Wärme zu der Folie verdichtet wird.The invention relates to a method for producing a water-repellent and water vapor permeable film from one Nonwoven made of thermoplastic polyurethane fibers, wherein the fleece by applying pressure and heat to the film is compressed.

Die Herstellung von Folien aus geeigneten thermoplastischen Kunststoffen ist vielfältig bekannt. Man unterscheidet hierbei das Herstellen von Flachfolien einer Dicke größer 0,5 mm, die durch Extrusion erhalten werden, das Herstellen von Folien einer Dicke größer 0,2 mm mittels Kalandern und das Herstellen von dünneren Blasfolien einer Dicke kleiner 0,3 mm.The production of films from suitable thermoplastic Plastics are widely known. One differentiates here the production of flat films of a thickness greater than 0.5 mm, the can be obtained by extrusion, making films a thickness greater than 0.2 mm by means of calendering and manufacturing of thinner blown films with a thickness of less than 0.3 mm.

Infolge der spezifischen Eigenschaften von thermoplastischen Polyurethanen ist es bei diesem speziellen Rohstoff bisher nicht möglich, dünne Polyurethanfolien herzustellen, da diese nicht in bekannter Art und Weise als Blasfolie aus einer Ringdüse hergestellt werden können. Es ist bisher lediglich bekannt, dickere Polyurethanfolien aus Breitschlitzdüsen zu extrudieren oder Beschichtungen aus Polyurethan zum Beispiel mittels Aufrakeln auf einem geeigneten Substrat aufzubringen. Due to the specific properties of thermoplastic So far, it has been polyurethanes for this special raw material not possible to produce thin polyurethane foils because of this not in a known manner as blown film from a Ring nozzle can be produced. So far it is only known to thicker polyurethane films from slot die extrude or polyurethane coatings for example applied by knife coating on a suitable substrate.  

Aus der DE 16 29 559 A ist bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, bei der ein Vlies aus Endlosfasern aus thermoplastischen Kunststoffen, z. B. Polyurethan, zwischen einer beheizten Walze und einem Band während einer Einwirkungsdauer von 1-30 sek. der Einwirkung von Druck und Wärme unterworfen wird, wodurch eine folienartige Verdichtung des Vlieses bewirkt wird und ein Produkt mit papierähnlichen Eigenschaften erhalten wird.DE 16 29 559 A already discloses a method and a method Device known in which a nonwoven made of continuous fibers thermoplastics, e.g. B. polyurethane, between a heated roller and a belt during one Exposure time of 1-30 sec. the action of pressure and Is subjected to heat, causing a film-like compression of the fleece and a product with paper-like Properties is obtained.

Aus der DE 21 41 448 A ist ein Verfahren vom Kalandrieren von non-woven-Faserflächengebilden aus endlosen Polyamidfasern bekannt, wobei das Verdichten bei Temperaturen unterhalb des Schmelzpunktes der Polyamidfasern durchgeführt wird.DE 21 41 448 A describes a method of calendering Non-woven fiber sheets made from endless polyamide fibers known, the compression at temperatures below the Melting point of the polyamide fibers is carried out.

Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zum Herstellen einer Folie aus einem Vlies aus Fasern aus thermoplastischem Polyurethan vorzuschlagen, mit dem dünne Polyurethanfolien mit wasserabweisenden und wasserdampfdurchlässigen sowie elastischen und gummiartigen Eigenschaften erhalten werden können. The object of the invention is a method for producing a Foil made from a fleece made of thermoplastic fibers Propose polyurethane with which thin polyurethane films with water repellent and water vapor permeable as well elastic and rubber-like properties can be obtained can.  

Diese Aufgabe wird mit einem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved with a method according to the invention Features of claim 1 solved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind den Unteransprüchen entnehmbar.Advantageous embodiments of the method according to the invention can be found in the subclaims.

Zum Herstellen einer dünnen, elastischen und gummiartigen Folie aus einem thermoplastischen Polyurethan schlägt die Erfindung ein Verfahren vor, welches die folgenden Herstellungsschritte umfaßt:
Einsatz eines Meltblown-Vlieses aus schmelzgeblasenen Mikrofasern aus thermoplastischem Polyurethan mit einem Durchmesser der Mikrofasern überwiegend kleiner als 10 µm und Führen des Meltblown-Vlieses durch einen zwischen zwei umlaufenden Förderbändern gebildeten langgestreckten Spalt und hierbei Aufschmelzen der Mikrofasern bei Temperaturen von 90 bis 180°C und Druck von 5 bis 30 kN/cm2 während mindestens 10 sek. und Verdichten zu einer Folie mit ungleichmäßiger Struktur.In order to produce a thin, elastic and rubber-like film from a thermoplastic polyurethane, the invention proposes a method which comprises the following production steps:
Use of a meltblown fleece made of meltblown microfibers made of thermoplastic polyurethane with a diameter of the microfibers predominantly smaller than 10 µm and guiding the meltblown fleece through an elongated gap formed between two circulating conveyor belts and thereby melting the microfibers at temperatures of 90 to 180 ° C and Pressure of 5 to 30 kN / cm 2 for at least 10 sec. and compacting into a film with an uneven structure.

Die Herstellung von Meltblown-Vliesen aus schmelzgeblasenen Mikrofasern ist allgemein bekannt und beispielsweise in der US 3978 185 beschrieben. Es ist auch bekannt, daß ein derartiges Meltblown-Vlies neben anderen thermoplastischen Kunststoffen auch aus einem thermoplastischen Polyurethan in der eben beschriebenen Weise erhalten werden kann. The production of meltblown nonwovens from meltblown Microfibers are generally known and for example in the US 3,978,185. It is also known that a such meltblown nonwoven alongside other thermoplastic Plastics also made of a thermoplastic polyurethane can be obtained in the manner just described.  

Überraschend wurde nun gefunden, daß aus einem derartigen Polyurethan-Meltblown-Vlies eine dünne, elastische und gummiartige Folie hergestellt werden kann, wenn Wärme von 90 bis 180°C und Druck von 5 bis 30 kN/cm2 auf das Polyurethan- Meltblown-Vlies während mindestens 10 sek. einwirken. Durch dieses Einwirken von Wärme und Druck schmelzen die Mikrofasern des Meltblown-Vlieses auf, d. h. sie werden in den plastischen Zustand versetzt und werden durch den vorherrschenden Druck zu einer Folie verdichtet. Allerdings erhält man erfindungsgemäß eine Folie mit etwas ungleichmäßiger Struktur, die einer verdichteten Vliesstruktur ähnlich ist und weniger kompaktierte Flächenbereiche bis vollständig kompaktierte Flächenbereiche aufweist und die nach wie vor noch porös ist, jedoch in wesentlich geringerem Umfang als das eingesetzte Meltblown-Vlies. Die Anzahl der verbliebenen Restporen der durch Verdichtung hergestellten erfindungsgemäßen Folie beträgt weniger als 10% der ursprünglich im eingesetzten Meltblown-Vlies enthaltenen Poren und die Größe dieser Restporen ist ebenfalls so verringert, daß die Folie wasserabweisend und wasserundurchlässig ist, jedoch infolge der Restporen noch wasserdampfdurchlässig ist. Die erfindungsgemäße Polyurethanfolie unterscheidet sich durch diese Eigenschaft der Wasserdampfdurchlässigkeit von den gleichmäßig kompaktierten, durch Extrusion, Kalandrieren oder Beschichten hergestellten Folien. Insbesondere ist mit der Erfindung möglich, wasserdampfdurchlässige Polyurethanfolie mit einer wesentlich geringeren Dicke als es mit den bisher bekannten Verfahren zur Herstellung von Polyurethanfolien möglich gewesen ist herzustellen. Die Folie ist nicht transparent, sondern weist höchstens partiell in geringem Umfang transluzente Einsprenkelungen auf.Surprisingly, it has now been found that a thin, elastic and rubber-like film can be produced from such a polyurethane meltblown nonwoven when heat of 90 to 180 ° C and pressure of 5 to 30 kN / cm 2 on the polyurethane meltblown nonwoven for at least 10 seconds act. This action of heat and pressure causes the microfibers of the meltblown fleece to melt, ie they are put into the plastic state and are compressed into a film by the prevailing pressure. However, according to the invention, a film with a somewhat uneven structure is obtained, which is similar to a compressed nonwoven structure and has less compacted surface areas to completely compacted surface areas and which is still porous, but to a much lesser extent than the meltblown nonwoven used. The number of remaining pores of the film according to the invention produced by compaction is less than 10% of the pores originally contained in the meltblown nonwoven used and the size of these residual pores is also reduced so that the film is water-repellent and water-impermeable, but is still permeable to water vapor due to the remaining pores , The polyurethane film according to the invention differs in this property of water vapor permeability from the uniformly compacted films produced by extrusion, calendering or coating. In particular, it is possible with the invention to produce water vapor permeable polyurethane film with a substantially smaller thickness than has been possible with the previously known processes for the production of polyurethane films. The film is not transparent, but at most has a small amount of translucent speckles.

Für die Herstellung des Meltblown-Vlieses aus schmelzgeblasenen Mikrofasern, aus dem erfindungsgemäß die Polyurethanfolie hergestellt wird, sind beispielsweise thermoplastische Polyurethane mit einem Schmelzpunktbereich von 90 bis 150°C nach DIN 53460, einem spezifischen Gewicht von 1,13 bis 1,25 g/cm3 und einer Reißfestigkeit von mindestens 15 N/mm2 nach DIN 53504 geeignet. Derartige thermoplastische Polyurethane können durch Abstimmung ihrer weichen und harten Polymersegmente in ihren Eigenschaften optimiert werden. Als weiche Polymersegmente kommen beispielsweise Esterglykole bzw. Etherglykole zum Einsatz, während als harte Polymersegmente Isocyanat-Kettenverlängerer und H-Bindungen dienen können.For the production of the meltblown nonwoven from melt-blown microfibers, from which the polyurethane film is produced according to the invention, for example, thermoplastic polyurethanes with a melting point range from 90 to 150 ° C according to DIN 53460, a specific weight of 1.13 to 1.25 g / cm 3 and a tensile strength of at least 15 N / mm 2 according to DIN 53504. Such properties of thermoplastic polyurethanes can be optimized by coordinating their soft and hard polymer segments. For example, ester glycols or ether glycols are used as soft polymer segments, while isocyanate chain extenders and H bonds can serve as hard polymer segments.

So ist es in einer Ausführungsform der Erfindung möglich, für die Herstellung des Meltblown-Vlieses ein thermoplastisches Polyurethan mit einem relativ hohen Schmelzpunktbereich von 130 bis 150°C nach DIN 53460 und einer Shorehärte A von mindestens 75, vorzugsweise mindestens 80 nach DIN 53504 und einer Reißfestigkeit von mindestens 35 N/mm2 zu verwenden. Ein daraus hergestelltes Meltblown-Vlies weist hohe thermische und mechanische Belastbarkeit auf und kann für Einsatzbedingungen unter hoher thermischer und/oder mechanischer Belastung vorteilhaft eingesetzt werden.Thus, in one embodiment of the invention it is possible to produce a meltblown nonwoven with a thermoplastic polyurethane with a relatively high melting point range from 130 to 150 ° C according to DIN 53460 and a Shore hardness A of at least 75, preferably at least 80 according to DIN 53504 and one Tensile strength of at least 35 N / mm 2 to be used. A meltblown nonwoven made therefrom has high thermal and mechanical strength and can be used advantageously for operating conditions under high thermal and / or mechanical stress.

Auch ist es gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung möglich, als thermoplastisches Polyurethan ein weitgehend lineares Polyesterurethan mit einem Schmelzviskositätsindex MVI (190°C, 10 kg) von 15 bis 23 cm3/10 min. und einem Erweichungsbereich von 60 bis 70°C nach Kofler einzusetzen. Ein daraus hergestelltes Meltblown-Vlies weist leicht klebrige Oberflächen auf, die eine gute Haftung auf einem Untergrund für das Meltblown-Vlies bewirken.Also, it is according to another embodiment of the invention possible, min as a thermoplastic polyurethane, a substantially linear polyester urethane having a melt viscosity index MVI (190 ° C, 10 kg) 15 to 23 cm3 / 10 min. and a softening range of 60 to 70 ° C according to Kofler. A meltblown nonwoven made from this has slightly sticky surfaces, which ensure good adhesion to a substrate for the meltblown nonwoven.

Bevorzugt werden Meltblown-Vliese eingesetzt, deren in Wirrlage zu dem Vlies aufgesammelte und miteinander verhakte und verbundene Mikrofasern keiner weiteren Verfestigung durch Prägen oder Kalandrieren unter Anwendung von Wärme und Druck unterworfen wurden.Meltblown nonwovens are preferably used, whose in Tangled up to the fleece and hooked together and connected microfibers through no further solidification Embossing or calendering using heat and pressure have been subjected.

Um ein gutes Anschmelzen und Verdichten der schmelzgeblasenen Mikrofasern des Polyurethan-Meltblown-Vlieses zu der erfindungsgemäßen Folie zu gewährleisten, wird vorgeschlagen, daß die schmelzgeblasenen Mikrofasern einen Durchmesser von überwiegend kleiner als 10 µm aufweisen.To melt and compact the meltblown Microfibers of the polyurethane meltblown fleece to the To ensure the film according to the invention, it is proposed  that the meltblown microfibers have a diameter of predominantly smaller than 10 µm.

Für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete Meltblown-Vliese aus thermoplastischem Polyurethan können vorteilhaft ein Flächengewicht von 10 bis 200 g/m2, vorzugsweise 25 bis 120 g/m2 aufweisen. Da die erfindungsgemäße Herstellung der Polyurethanfolie keine Reckung oder sonstige nachträgliche Veränderung der erhaltenen Folienbahn notwendig macht, werden Folien mit einem im wesentlichen gleichen Flächengewicht wie es das dafür eingesetzte Meltblown-Vlies aufweist, erhalten, wenn auf derartige Reckvorgänge oder ähnliches verzichtet wird.Meltblown nonwovens made of thermoplastic polyurethane suitable for the process according to the invention can advantageously have a basis weight of 10 to 200 g / m 2 , preferably 25 to 120 g / m 2 . Since the production of the polyurethane film according to the invention does not require stretching or any other subsequent modification of the film web obtained, films having a substantially same basis weight as the meltblown nonwoven used for this purpose are obtained if such stretching processes or the like are dispensed with.

Um ein möglichst gleichmäßiges und schonendes Einwirken der Wärme und des Drucks auf das Meltblown-Vlies zur Herstellung der Folie aus dem thermoplastischen Polyurethan zu ermöglichen, schlägt die Erfindung vor, dieses Einwirken in einem langgestreckten Spalt zwischen umlaufenden Förderbändern zu bewirken. Hierzu kann beispielsweise eine Flachbettkaschiervorrichtung dienen, die mit dem Polyurethan- Meltblown-Vlies aus schmelzgeblasenen Mikrofasern beschickt wird. Beim Durchziehen durch den langgezogenen Spalt zwischen den umlaufenden Förderbändern wird dieses Meltblown-Vlieses mit der gewünschten Temperatur und dem Druck zwecks Aufschmelzen und Verdichten der Mikrofasern zu einer Folie beaufschlagt. Durch entsprechende Wahl der Durchzugsgeschwindigkeit durch den langgezogenen Spalt kann darüber hinaus die Verweildauer und damit die Einwirkungsdauer der Wärme und Temperatur im Inneren der Vorrichtung auf das Meltblown-Vlies auf die gewünschten 10 sek. und länger eingestellt werden.In order to ensure that the Warmth and pressure on the meltblown nonwoven for manufacturing the film made of thermoplastic polyurethane enable, the invention proposes to act in this an elongated gap between circulating conveyor belts to effect. For example, a Flatbed laminating device that are used with the polyurethane Meltblown fleece made from meltblown microfibers becomes. When pulling through the elongated gap between The circulating conveyor belts become this meltblown fleece with the desired temperature and pressure Melt and compact the microfibers into a film applied. By appropriate choice of Pulling speed through the elongated gap can in addition, the length of stay and thus the duration of exposure the heat and temperature inside the device on the Meltblown fleece to the desired 10 sec. and longer can be set.

Bei der Verdichtung des eingesetzten Polyurethan-Meltblown- Vlieses zu der erfindungsgemäßen Folie ist es nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung auch möglich, das Meltblown- Vlies gegebenenfalls vor der Druckbehandlung vorzuwärmen, z. B. mittels IR-Strahlern oder Heißluft zumindest teilweise zu plastifizieren und danach einer kombinierten Wärme- und Druckbehandlung während einer Mindestzeitdauer von beispielsweise 10 sek. zu unterwerfen und unmittelbar hieran anschließend noch die Druckbehandling ohne Wärmezufuhr, gegebenenfalls sogar unter Kühlung während eines Zeitraumes von einigen Sekunden fortzusetzen.When compressing the polyurethane meltblown It is fleece to the film according to the invention after a Another proposal of the invention is also possible to meltblown If necessary, preheat the fleece before the pressure treatment, e.g. B. at least partially by means of IR radiators or hot air  plasticize and then a combined heat and Pressure treatment for a minimum period of for example 10 sec. to submit and immediately to it then the pressure treatment without heat, possibly even with cooling for a period of time to continue from a few seconds.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren durch Verdichtung hergestellte Folie aus einem thermoplastischen Polyurethan weist offene Restporen mit einer gegenüber der Porengröße des eingesetzten Meltblown-Vlieses verringerten Restporengröße auf, so daß Wasserdampfdurchlässigkeit bei Wasserabweisung gegeben ist. Die erfindungsgemäß hergestellte Folie ist somit beispielsweise für die Verwendung als atmungsaktives und wasserabweisendes Zwischenfutter in der Bekleidungs- und Schuhindustrie sowie für viele andere Anwendungsgebiete, bei denen wasserdampfdurchlässige und gleichzeitige wasserabweisende Eigenschaften von Vorteil sind, besonders geeignet.The by the method according to the invention by compression produced from a thermoplastic polyurethane has open residual pores with a compared to the pore size of used meltblown fleece reduced residual pore size on, so that water vapor permeability with water repellency given is. The film produced according to the invention is thus for example for use as breathable and water-repellent lining in clothing and Shoe industry as well as for many other areas of application those permeable to water vapor and simultaneous water-repellent properties are beneficial, especially suitable.

Für das erfindungsgemäße Herstellen einer wasserdampfdurch­ lässigen Polyurethan-Folie können auch verfestigte und/oder mustergeprägte Meltblown-Vliese aus schmelzgeblasenen Mikrofasern aus thermoplastischem Polyurethan eingesetzt werden. Das Musterprägen oder mustermäßige Verfestigen von Vliesen ist beispielsweise in der DE 21 10 344 B2 und der US 3 912 567 beschrieben.For the manufacture of a water vapor through the invention casual polyurethane film can also be solidified and / or Patterned meltblown nonwovens made from meltblown Microfibers made of thermoplastic polyurethane are used become. The pattern embossing or solidification of Fleece is for example in DE 21 10 344 B2 and US 3 912 567 described.

Die erfindungsgemäß einsetzbaren Meltblown-Vliese können auch nach anderen bekannten Methoden verfestigt sein. Des weiteren können sie beispielsweise beim Durchziehen durch einen zwischen zwei Walzen gebildeten Spalt verfestigt sein und gegebenenfalls anschließend noch einer Musterprägung unter weiterer Verfestigung unterzogen werden.The meltblown nonwovens which can be used according to the invention can also be solidified by other known methods. Furthermore you can, for example, when pulling through a be solidified between two rolls formed and if necessary, then a pattern embossing undergo further solidification.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die erfindungsgemäße Folie aus einem thermoplastischen Polyurethan gummiartig glatte und rutschhemmende Oberflächen auf, so daß sie als rutschhemmende Schicht sowohl einzeln als auch in einem Verbund mit einem geeigneten Substrat eingesetzt werden kann. Beispielsweise ist es möglich, ein Polyethylen- Spinnvlies mit einer sehr dünnen erfindungsgemäßen Folie aus thermoplastischen Polyurethan mit einem Flächengewicht von etwa 10 g/m2 bis 20 g/m2 einseitig zu kaschieren, so daß ein Polyethylen-Spinnvlies mit einer rutschhemmenden Auflageseite geschaffen wird.According to a further embodiment of the invention, the film according to the invention made of a thermoplastic polyurethane has rubber-like smooth and anti-slip surfaces, so that it can be used as an anti-slip layer both individually and in combination with a suitable substrate. For example, it is possible to laminate a polyethylene spunbonded fabric on one side with a very thin film of thermoplastic polyurethane according to the invention with a basis weight of about 10 g / m 2 to 20 g / m 2 , so that a polyethylene spunbonded fabric is created with an anti-slip support side ,

In gleicher Weise kann die erfindungsgemäße Folie aus thermoplastischen Polyurethan auch mit anderen geeigneten Substraten kaschiert werden, um vorteilhafte Eigenschaften der einzelnen Schichten miteinander zu kombinieren.The film according to the invention can be made in the same way thermoplastic polyurethane also with other suitable To be laminated to advantageous properties of the substrates to combine individual layers with each other.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on Embodiments explained in more detail in the drawing. It demonstrate:

Fig. 1 in schematisierter Darstellung die Herstellung einer Folie. Fig. 1 shows a schematic representation of the production of a film.

Fig. 2a eine Abbildung eines Polyurethan-Meltblown-Vlieses. Fig. 2a is an illustration of a polyurethane meltblown nonwoven.

Fig. 2b eine Abbildung einer Polyurethan-Folie. Fig. 2b is an illustration of a polyurethane film.

In der Fig. 1 ist die Herstellung einer Folie aus einem Meltblown-Vlies aus thermoplastischem Polyurethan schematisch dargestellt.In Fig. 1, the production of a film from a meltblown nonwoven made of thermoplastic polyurethane is shown schematically.

Dazu wurde in einem ersten hier nicht dargestellten Schritt ein Polyurethan-Meltblown-Vlies aus schmelzgeblasenen Mikrofasern aus einem thermoplastischen Polyurethan nach einem bekannten Verfahren, beispielsweise dem in der US 3978 185 beschriebenen Verfahren, mit einem Flächengewicht von 80 g/m2 hergestellt, wobei jedoch das durch Ablegen der Mikrofasern in Wirrlage hergestellte Vlies anschließend nicht durch Prägen oder Walzen verfestigt wird. Dieses Meltblown-Vlies 2 aus thermoplastischem Polyurethan ist auf einer Vorratsrolle 20 aufgewickelt und wird von diesem gemäß Pfeil P1 einer Flachbettkaschieranlage 1 zugeführt.For this purpose, in a first step, not shown here, a polyurethane meltblown nonwoven made of meltblown microfibers made of a thermoplastic polyurethane was produced by a known method, for example the method described in US Pat. No. 3,978,185, with a basis weight of 80 g / m 2 , but with the fleece produced by laying the microfibers in a tangled position is not subsequently consolidated by embossing or rolling. This meltblown nonwoven 2 made of thermoplastic polyurethane is wound on a supply roll 20 and is fed by the latter to a flatbed laminating machine 1 according to arrow P1.

Eine derartige Flachbettkaschieranlage 1 ist an sich bekannt und wird üblicherweise zum Kaschieren mehrerer gleichzeitig zugeführter Schichten verwendet. Im hier dargestellten Anwendungsfall gemäß der Erfindung wird sie jedoch dazu verwendet, das einzig zugeführte Meltblown-Vlies aus schmelzgeblasenen Mikrofasern an einem thermoplastischen Polyurethan beim Durchzug durch die Flachbettkaschieranlage 1 aufzuschmelzen und zu einer Folie aus dem thermoplastischen Polyurethan zu verdichten.Such a flat bed laminating system 1 is known per se and is usually used for laminating several layers fed at the same time. In the application case according to the invention shown here, however, it is used to melt the only supplied meltblown nonwoven made of meltblown microfibers on a thermoplastic polyurethane when passing through the flatbed laminating system 1 and to compress it into a film made of the thermoplastic polyurethane.

Die Flachbettkaschieranlage 1 weist dazu einen langgestreckten Spalt S auf, der zwischen zwei umlaufenden Förderbändern 10, 11, die von einem nicht näher dargestellten Antrieb in gleicher Richtung bewegt werden, gebildet ist. Diese umlaufenden Förderbänder 10, 11 bewirken den Durchzug des gemäß Pfeil P1 zugeführten Meltblown-Vlieses 2 durch die Flachbettkaschieranlage 1. Im Inneren der Flachbettkaschieranlage 1 sind weiterhin mehrere Heizelemente 12 und gegebenenfalls ein Kühlelement 12a sowie Andruckrollen 13 oberseitig und unterseitig des durch die Flachbettanlage 1 durchgezogenen Meltblown-Vlieses 2 angeordnet. Mittels dieser Heiz- und Kühlaggregate 12, 12a und Andruckwalzen 13 kann während des Durchlaufens des Meltblown-Vlieses 2 durch den Spalt S eine vorgegebene Temperatur und ein vorgegebener Druck auf das Meltblown-Vlies einwirken. Erfindungsgemäß wird das Meltblown-Vlies aus einem thermoplatischen Polyurethan mit einer Temperatur von 145 bis 160°C und einem Druck von 18 kN/cm2 beim Durchziehen durch die Flachbettkaschieranlage 1 beaufschlagt. Bei einer Durchzugsgeschwindigkeit von 5 m/min ergibt sich je nach Bauart der Flachbettkaschieranlage eine Dauer der Druck- und Wärmebeaufschlagung von 10 bis 20 sek., im vorliegenden Ausführungsbeispiel 18 sek.For this purpose, the flat bed laminating system 1 has an elongated gap S which is formed between two circulating conveyor belts 10 , 11 which are moved in the same direction by a drive (not shown). These revolving conveyor belts 10 , 11 cause the meltblown fleece 2 fed according to arrow P1 to pass through the flat bed laminating system 1 . In the interior of the flat bed laminating system 1 , a plurality of heating elements 12 and, if appropriate, a cooling element 12 a and pressure rollers 13 are also arranged on the upper and lower sides of the meltblown fleece 2 drawn through the flat bed system 1 . By means of these heating and cooling units 12 , 12 a and pressure rollers 13 , a predetermined temperature and a predetermined pressure can act on the meltblown nonwoven during the passage of the meltblown nonwoven 2 through the gap S. According to the invention, the meltblown nonwoven made of a thermoplastic polyurethane with a temperature of 145 to 160 ° C. and a pressure of 18 kN / cm 2 is applied when it is pulled through the flatbed laminating system 1 . At a pulling speed of 5 m / min, depending on the design of the flat bed laminating system, the duration of the pressure and heat exposure is from 10 to 20 seconds, in the present exemplary embodiment 18 seconds.

Infolge dieser Einwirkung der Temperatur von 145 bis 160°C und des Drucks von 18 kN/cm2 auf das Polyurethan-Meltblown-Vlies 2 mit einem Flächengewicht von 80 g/m2 werden die im Meltblown- Vlies enthaltenen Mikrofasern aufgeschmolzen und zu einer Folie 2a mit einer Dicke von etwa 67 µm verdichtet, die jedoch mit ungleichmäßiger Struktur, d. h. ungleichmäßig kompaktierten Flächenbereichen bzw. ungleichmäßigen Dichtebereichen entsprechend der "Vliesstruktur" des eingesetzten Meltblown- Vlieses versehen ist. Diese Folie 2a verläßt den langgezogenen Spalt S der Flachbettkaschieranlage 1 gemäß Pfeil P3 und wird auf einer Aufwickelrolle 40 aufgewickelt. Durch entsprechende Regelung der Durchzugsgeschwindigkeit des zugeführten Meltblown-Vlieses 2 durch die Flachbettkaschieranlage 1 kann die Wärme- und Druckeinwirkung im Inneren der Flachbettkaschieranlage 1 entsprechend der Dauer des Durchzuges des Meltblown-Vlieses 2 und dessen Flächengewicht durch die Flachbettkaschieranlage 1 geregelt werden. Angestrebt ist eine Verweildauer von mindestens 10 sek. im Inneren der Flachbettkaschieranlage 1 bei gleichzeitiger Einwirkung der eben erwähnten Temperaturen und des Drucks. Durch diese lange Verweildauer und entsprechende lange Einwirkung der Temperaturen und des Drucks erfolgt das Aufschmelzen und Verdichten der Mikrofasern im Inneren des Meltblown-Vlieses 2 auf materialschonende Weise, so daß durch die Verdichtung eine Folie 2a aus einem thermoplastischen Polyurethan mit guten elastischen und gummiartigen Eigenschaften erhalten wird. Diese erhaltene Folie 2a aus einem thermoplastischen Polyurethan weist dennoch Restporen mit einer gegenüber der ursprünglichen Porengröße im Meltblown-Vlies 2 wesentlich verringerten Restporengröße auf, die der hergestellten Folie 2a die Eigenschaft der Wasserdampfdurchlässigkeit geben, jedoch für den Durchtritt von Wassertropfen infolge der in ihnen innewohnenden Oberflächenspannungen zu eng sind. Eine erfindungsgemäß aus einem thermoplastischen Polyurethan-Meltblown-Vlies 2 gebildete Folie 2a ist somit beispielsweise zur Anwendung als atmungsaktives und wasserabweisendes Zwischenfutter für die Bekleidungs- und Schuhindustrie geeignet. As a result of this action of the temperature of 145 to 160 ° C. and the pressure of 18 kN / cm 2 on the polyurethane meltblown nonwoven 2 with a basis weight of 80 g / m 2 , the microfibers contained in the meltblown nonwoven are melted and become a film 2 a compressed to a thickness of about 67 microns, but which is provided with an uneven structure, ie unevenly compacted surface areas or uneven density areas corresponding to the "fleece structure" of the meltblown fleece used. This film 2 a leaves the elongated gap S of the flat bed laminating system 1 according to arrow P3 and is wound on a take-up roll 40 . By appropriate control of the pulling speed of the supplied melt-blown web 2 through the flat bed 1, the heat and pressure may be in the interior of the flat bed 1 in accordance of the rim of the meltblown nonwoven fabric 2 and the weight per unit area are regulated by the flat bed 1 duration. The aim is to stay for at least 10 seconds. inside the flat bed laminating system 1 with simultaneous exposure to the temperatures and the pressure just mentioned. This long dwell time and correspondingly long exposure to the temperatures and the pressure cause the microfibers to melt and compact inside the meltblown fleece 2 in a manner that is gentle on the material, so that the compression is obtained a film 2a of a thermoplastic polyurethane having good elastic and rubber-like properties. This film 2 a obtained from a thermoplastic polyurethane nevertheless has residual pores with a significantly reduced residual pore size compared to the original pore size in the meltblown fleece 2 , which give the film 2 a the property of water vapor permeability, but for the passage of water drops as a result of them inherent surface tensions are too tight. A film 2 a according to the invention formed from a thermoplastic polyurethane meltblown web 2 is thus suitable for example for use as a breathable and water-repellent interlinings for the clothing and footwear industries.

Darüber hinaus zeigt sich, daß die erhaltenen Folien 2a aus einem thermoplastischen Polyurethan-Meltblown-Vlies gummiartig glatte und rutschhemmende Oberflächen aufweisen können. Somit ist es möglich, diese Folie 2a aus thermoplastischem Polyurethan als rutschhemmende Schicht sowohl einzeln als auch innerhalb eines Verbundes mit weiteren Schichten einzusetzen. Die Herstellung solcher Verbunde mit einer erfindungsgemäßen aus einem Polyurethan-Meltblown-Vlies hergestellten Polyurethanfolie ist beispielsweise durch Kaschieren, Laminieren oder ähnlichen Verfahren möglich.In addition, it can be seen that the films 2 a obtained from a thermoplastic polyurethane meltblown fleece can have rubber-like smooth and non-slip surfaces. It is thus possible to use this film 2 a made of thermoplastic polyurethane as an anti-slip layer both individually and within a composite with other layers. The production of such composites with a polyurethane film according to the invention made from a polyurethane meltblown nonwoven is possible, for example, by lamination, lamination or similar processes.

In der Fig. 2a ist eine Abbildung eines Polyurethan-Meltblown- Vlieses, wie es zur Herstellung der Polyurethan-Folie eingesetzt wird, mit einem Flächengewicht von 80 g/m2 mit einer leichten Rautenmusterprägung dargestellt. FIG. 2a shows an illustration of a polyurethane meltblown nonwoven, as used for the production of the polyurethane film, with a basis weight of 80 g / m 2 with a slight diamond pattern embossing.

Demgegenüber zeigt die Fig. 2b die Abbildung der durch Verdichtung des Meltblown-Vlieses nach Fig. 2a gemäß dem vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiel erhaltenen Folie aus dem thermoplastischen Polyurethan. Die dunklen Punkte in den Abbildungen gemäß Fig. 2a und 2b stellen dabei transluzente Bereiche mit sehr hoher Verdichtung dar.In contrast, FIG. 2b shows the image of the film made of the thermoplastic polyurethane obtained by compaction of the meltblown nonwoven according to FIG. 2a in accordance with the exemplary embodiment described above. The dark points in the figures according to FIGS. 2a and 2b represent translucent areas with a very high density.

Claims (10)

1. Verfahren zum Herstellen einer wasserabweisenden und wasserdampfdurchlässigen Folie aus einem Vlies aus Fasern eines thermoplastischen Polyurethans, wobei das Vlies durch Einwirken von Druck und Wärme zu der Folie verdichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Meltblown-Vlies aus schmelzgeblasenen Mikrofasern mit einem Durchmesser der Mikrofasern überwiegend kleiner als 10 µm eingesetzt wird und das Meltblown-Vlies durch einen zwischen zwei umlaufenden Förderbändern gebildeten langgestreckten Spalt geführt wird und hier bei Temperaturen von 90 bis 180°C und Druck von 5 bis 30 kN/cm2 während mindestens 10 sek. die Mikrofasern aufschmelzen und zu einer Folie mit ungleichmäßiger Struktur verdichtet werden.1. A method for producing a water-repellent and water-vapor-permeable film from a nonwoven made of fibers of a thermoplastic polyurethane, the nonwoven being compressed by the action of pressure and heat to the film, characterized in that a meltblown nonwoven made of melt-blown microfibers with a diameter of the microfibers predominantly smaller than 10 microns is used and the meltblown nonwoven is passed through an elongated gap formed between two rotating conveyor belts and here at temperatures of 90 to 180 ° C and pressure of 5 to 30 kN / cm 2 for at least 10 seconds. melt the microfibers and compress them into a film with an uneven structure. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Meltblown-Vlies aus schmelzgeblasenen Mikrofasern aus einem thermoplastischen Polyurethan mit einem Schmelzpunktbereich von 90 bis 150°C nach DIN 53460, einem spezifischen Gewicht von 1,13 bis 1,25 g/cm3 und einer Reißfestigkeit von mindestens 15 N/mm2 nach DIN 53504 gebildet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the meltblown nonwoven made of melt-blown microfibers made of a thermoplastic polyurethane with a melting point range of 90 to 150 ° C according to DIN 53460, a specific weight of 1.13 to 1.25 g / cm 3 and a tensile strength of at least 15 N / mm 2 according to DIN 53504 is formed. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Polyurethan einen Schmelzpunktbereich von 130 bis 150°C nach DIN 53460 und eine Shorehärte A von mindestens 75, vorzugsweise mindestens 80 nach DIN 53504 und eine Reißfestigkeit von mindestens 35 N/mm2 nach DIN 53504 aufweist. 3. The method according to claim 2, characterized in that the thermoplastic polyurethane has a melting point range of 130 to 150 ° C according to DIN 53460 and a Shore hardness A of at least 75, preferably at least 80 according to DIN 53504 and a tensile strength of at least 35 N / mm 2 DIN 53504. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als thermoplastisches Polyurethan ein weitgehend lineares Polyesterurethan mit einem Schmelzviskositätsindex MVI (190°C, 10 kg) von 15 bis 23 cm3/10 min. und einem Erweichungsbereich von 60 bis 70°C nach Kofler verwendet ist.4. The method according to claim 2, characterized in that min as a thermoplastic polyurethane, a substantially linear polyester urethane having a melt viscosity index MVI (190 ° C, 10 kg) 15 to 23 cm3 / 10 min. and a softening range of 60 to 70 ° C according to Kofler is used. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Meltblown-Vliese mit einem Flächengewicht von 10 bis 200 g/m2, vorzugsweise 25 bis 120 g/m2 eingesetzt werden.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that meltblown nonwovens with a basis weight of 10 to 200 g / m 2 , preferably 25 to 120 g / m 2 are used. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Meltblown-Vlies zu einer Folie mit im wesentlichen dem Flächengewicht des Vlieses entsprechendem Flächengewicht verdichtet wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the meltblown nonwoven into a Film with essentially the basis weight of the fleece corresponding density is compressed. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Meltblown-Vlies nach der Wärme- und Druckbehandlung anschließend während mindestens 5 sek. nur einer Druckbehandlung ohne Wärmezufuhr, gegebenenfalls mit Kühlung unter Wärmeabfuhr ausgesetzt wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the meltblown fleece after the Then heat and pressure treatment for at least 5 sec. only one pressure treatment without heat supply, if necessary exposed to cooling with heat dissipation becomes. 8. Folie aus einem thermoplastischen Polyurethan, hergestellt nach einem Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die aus einem gegebenenfalls verfestigten Meltblown-Vlies hergestellte Folie eine kompaktierte vliesartige Struktur mit offenen Restporen mit einer gegenüber der Porengröße des Meltblown-Vlieses verringerten Restporengröße aufweist, dergestalt, daß sie wasserdampfdurchlässige und wasserabweisende Eigenschaften aufweist.8. Film made from a thermoplastic polyurethane by a method according to claims 1 to 7, characterized characterized in that from a possibly solidified meltblown nonwoven compacted fleece-like structure with open residual pores with a compared to the pore size of the meltblown fleece reduced residual pore size, such that it water vapor permeable and water repellent properties having. 9. Folie nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie gummiartig glatte und rutschhemmende Oberflächen aufweist. 9. Film according to claim 8, characterized in that they are rubbery smooth and has anti-slip surfaces.   10. Folie nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Dicke von 10 bis 200 µm aufweist.10. Film according to one of claims 8 or 9, characterized in that it has a thickness of 10 to 200 µm.
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