DE69816972T2

DE69816972T2 - Schlingenartiges material für klettenreissverschluss

Info

Publication number: DE69816972T2
Application number: DE69816972T
Authority: DE
Inventors: Chandra Ganesh DEKA; Alan Robert COOL; William David Richards
Original assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Current assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Priority date: 1997-02-28
Filing date: 1998-01-29
Publication date: 2004-06-17
Anticipated expiration: 2018-01-30
Also published as: US5773120A; AU6648998A; EP0963472B1; WO1998038369A1; DE69816972D1; CA2279434A1; EP0963472A1; CA2279434C

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ösenmaterial zur Verwendung in einem Klettverschlusssystem.
Klettverschlusssysteme sind sowohl bei Konsumgütern als auch bei Industriegütern weit verbreitet. Auf der Konsumgüterseite werden solche Systeme bei Schuhen, Jacken, Mänteln und ähnlichem verwendet und sogar bei manchen Wegwerfgütern, wie z. B. Windeln. Klettverschlusssysteme werden auch industriell verwendet, insbesondere für Schleifblätter, wie z. B. jene, die zum Schleifen, d. h. Formen und/oder Glätten einer Oberfläche, verwendet werden. Diese Schleifblätter sind geeignet für eine leichte Befestigung und Entfernung von einem Schleifwerkzeug, wodurch einem Arbeiter ermöglicht wird, rasch von einer Körnungsgröße zu einer anderen zu wechseln und ein Blatt, das von dem Werkzeug entfernt worden ist, wieder zu verwenden. Solche Schleifblätter bestehen typischerweise aus einem Ösenmaterial oder -substrat, an das Schleifkörner (Schleifmittel) geklebt worden sind, typischerweise durch die Verwendung einer Klebstofflage, was auf dem Fachgebiet häufig als Spezialklebstoff als erste Schicht auf der Schleifpapier-Unterlage bezeichnet wird.
Die Herstellung eines Ösenmaterials für ein Schleifblatt kann in zwei Phasen eingeteilt werden. Die erste Phase umfasst die Herstellung eines Ösenmaterials, d. h. des Substrat- oder Basisblattes. Die zweite Phase besteht typischerweise aus der Aufbringung des Spezialklebstoffes als erste Schicht auf der Schleifpapier-Unterlage, der Schleifkörner und eines in einem Spezialklebstoff eingebetteten Schleifmaterials. Es gibt mehrere wichtige Parameter, die für ein Klettbefestigungssystem erforderlich sind, das in der Schleifmittelindustrie verwendet wird. Zum Beispiel sollte die Befestigung des Blattes am Schleifwerkzeug genug Scherfestigkeit aufweisen, so dass sich während der Verwendung das Ösenmaterial nicht abschert. Das ist besonders wichtig für Schleifblätter in Scheibenform, die auf Hochgeschwindigkeits-Drehwerkzeugen verwendet werden. Ähnlich dazu sollte das Klettbefestigungssystem eine angemessene Abziehfestigkeit aufweisen, so dass bei der Anwendung das Ösenmaterial fest zusammenhält, aber mit angemessener Kraft ohne zu reißen abgezogen werden kann. Ein anderer wichtiger Parameter ist, dass das Ösenmaterial, wenn es vom Werkzeug abgelöst oder entfernt wird, nicht erlauben sollte, dass irgendwelche Fussel oder lose Fasern an den Haken hängen oder durch die Luft schweben. Solche losen Fasern oder Fussel können allmählich nachfolgende Verfahren, wie z. B. Malen, verunreinigen. Außerdem ist die Wahrnehmung des Kunden bei einer solchen Verwendung wichtig. Daher ist die Einheit des Ösenmaterials ein wichtiger Parameter.
Aus dem vorhergehenden wird klar, dass das Ösenmaterial oder das Basisblatt eine wichtige Rolle bei der Herstellung von Schleifblättern spielt. Das Ösenmaterial muss Ösen in ausreichender Menge und von ausreichender Größe aufweisen, so dass sie durch die Haken eines Klettbefestigungssystems eingegriffen werden können. Gleichzeitig muss das Ösenmaterial genügend Einheit aufweisen, um zu verhindern, dass es beim Gebrauch oder beim Entfernen vom Schleifwerkzeug zerfällt, reißt oder sich verformt. Web- oder Wirkstoffe können verwendet werden, aber sie sind verhältnismäßig teuer und können einen nachfolgenden Stepp- oder anderen Vorgang erfordern, um Ösen in der richtigen Größe und Menge bereitzustellen. Vliesstoffe können ebenfalls verwendet werden. Obwohl sie deutlich kostengünstiger sind, fehlen solchen Stoffen oft die ausreichende Abziehfestigkeit und Einheit. Dementsprechend besteht ein Bedarf an einem Vlies-Ösenmaterial, das geeignet ist für die Herstellung von Schleifblättern, die die erforderliche Abziehfestigkeit und Einheit aufweisen, um die Belastungen auszuhalten, die im Verlauf von Schleifvorgängen auf sie ausgeübt werden.
WO 95/33390 offenbart eine weibliche Vlieskomponente für eine wieder verschließbare Verschlussvorrichtung, die eine Elastomerunterlage und eine Vielzahl an Faserelementen aufweist, die sich von der Unterlage weg erstrecken. Die weibliche Verschlusskomponente wird gebildet durch Bereitstellen einer ersten dünnen Schicht, die einen Elastomer-Klebstofffilm mit zwei Klebeoberflächen aufweist, Dehnen jener dünnen Schicht und Verbinden einer zweiten dünnen Schicht, die eine Vliesbahn umfasst, mit einer ersten Oberfläche der ersten dünnen Schicht und dann Entspannen der ersten dünnen Schicht, so dass die zweite dünne Schicht gekräuselt wird, um Fangbereiche zu bilden. Im Besonderen ist die Verwendung von Filamenten beschrieben, die Polypropylenfasern mit zwischen etwa 2 und etwa 15 Denier umfassen, die vorzugsweise in einer Vliesbahn mit einem Flächengewicht von zwischen etwa 12 g/m² und etwa 48 g/m² zusammengefasst sind.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung geht einige der oben besprochenen Schwierigkeiten und Probleme durch Bereitstellen eines Ösenmaterials an, das geeignet ist zur Verwendung in einem Klettverschlusssystem. Das Ösenmaterial umfasst eine gebundene kardierte Bahn mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite. Die gebundene kardierte Bahn weist ein Flächengewicht von 15 bis 140 Gramm pro Quadratmeter und eine Dicke von 1 mm bis 15 mm auf. Die gebundene kardierte Bahn kann thermisch mustergebunden sein. Zum Beispiel kann die thermisch mustergebundene Fläche etwa 5 bis etwa 30 Prozent der Gesamtfläche der gebundenen kardierten Bahn umfassen.
Die gebundene kardierte Bahn ist aus Fasern zusammengesetzt, die einen Denier pro Filament von mehr als 2 aufweisen, wobei 100 bis 0 Gewichtsprozent der Fasern thermoplastische Polymerfasern sind und 0 bis 100 Gewichtsprozent der Fasern thermoplastische Zweikomponenten-Polymerfasern sind. Die erste Komponente der Zweikomponentenfasern weist einen Schmelzpunkt auf, der wenigstens etwa 50°C niedriger ist als der Schmelzpunkt der zweiten Komponente. Zum Beispiel kann die gebundene kardierte Bahn aus 50 bis 0 Gewichtsprozent thermoplastischen Polymerfasern und 50 bis 100 Gewichtsprozent thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern zusammengesetzt sein. Als anderes Beispiel können im Wesentlichen alle Fasern in der gebundenen kardierten Bahn thermoplastische Zweikomponenten-Polymerfasern sein. Als noch anderes Beispiel können die thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern Mantel/Kern-Fasern sein, wobei der Mantel aus der ersten Komponente zusammengesetzt ist. Zum Beispiel können die thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern Polyesterfasern sein; das heißt, dass beide Komponenten Polyester sind, die den erforderlichen Unterschied in den Schmelzpunkten aufweisen.
Außerdem weist die gebundene kardierte Bahn mehrere Bindungen zwischen Fasern auf. Wenn die gebundene kardierte Bahn thermoplastische Zweikomponenten-Polymerfasern umfasst, weist die Bahn mehrere Bindungen zwischen Fasern auf, die zwischen der ersten Komponente der thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern und benachbarten Fasern gebildet sind. Die Bahn enthält auch ein Bindemittel in einer Menge von 10 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der gebundenen kardierten Bahn, wobei die Menge an Bindemittel auf der zweiten Seite kleiner ist als die Menge an Bindemittel auf der ersten Seite und die Menge an Bindemittel auf der ersten Seite ausreichend ist, um zu ermöglichen, die erste Seite der gebundenen kardierten Bahn mehrmals an den Haken zu befestigen und davon zu lösen, ohne eine wesentliche Verzerrung der Fasern auf der ersten Seite. Zum Beispiel kann das Bindemittel in der gebundenen kardierten Bahn in einer Menge von 25 bis 45 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der gebundenen kardierten Bahn, vorliegen.
Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zur Herstellung eines Ösenmaterials bereit, das geeignet ist zur Verwendung in einem Klettverschlusssystem. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen einer kardierten Bahn mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite. Die kardierte Bahn weist ein Flächengewicht von 15 bis 140 Gramm pro Quadratmeter und eine Dicke von 1 mm bis 15 mm auf. Die kardierte Bahn ist aus Fasern mit einem Denier pro Filament von mehr als 2 zusammengesetzt, wobei 100 bis 0 Gewichtsprozent der Fasern thermoplastische Polymerfasern sind, und 0 bis 100 Gewichtsprozent der Fasern thermoplastische Zweikomponenten-Polymerfasern sind. Die erste Komponente weist einen Schmelzpunkt auf, der wenigstens 50°C niedriger ist als der Schmelzpunkt der zweiten Komponente.
In bestimmten Ausführungsformen sind im Wesentlichen alle Fasern thermoplastische Zweikomponenten-Polymerfasern. Zum Beispiel können die thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern thermoplastische Mantel/Kern-Polymerfasern sein, wobei der Mantel aus der ersten Komponente zusammengesetzt ist. Als anderes Beispiel können die thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern Polyesterfasern sein.
Die kardierte Bahn wird durchluftgebunden bei einer Temperatur, die ausreichend ist, um mehrere Bindungen zwischen Fasern zwischen der ersten Komponente der thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern und benachbarten Fasern zu bilden. Die benachbarten Fasern können thermoplastische Polymerfasern oder thermoplastische Zweikomponenten-Polymerfasern sein.
Ein Bindemittel wird dann auf die gebundene kardierte Bahn in einer Menge von 10 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der gebundenen kardierten Bahn, aufgebracht unter Bedingungen, die ausreichend sind, um weniger Bindemittel auf der zweiten Seite als auf der ersten Seite und eine Menge an Bindemittel auf der ersten Seite bereitzustellen, die ausreichend ist, um zu ermöglichen, die erste Seite der gebundenen kardierten Bahn mehrmals an den Haken zu befestigen und davon zu lösen, ohne eine wesentliche Verzerrung der Fasern auf der ersten Seite. Zum Beispiel kann das Bindemittel in der gebundenen kardierten Bahn in einer Menge von 25 bis 45 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der gebundenen kardierten Bahn, vorliegen. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann des Weiteren thermisches Musterbinden der gebundenen kardierten Bahn umfassen. Zum Beispiel kann die thermisch mustergebundene Fläche 5 bis 30 Prozent der Gesamtfläche der bindemittelhaltigen gebundenen kardierten Bahn umfassen. Thermisches Musterbinden wird erwünschterweise vor dem Aufbringen des Bindemittels durchgeführt. Allerdings kann das thermische Musterbinden auch durchgeführt werden, nachdem das Bindemittel auf die gebundene kardierte Bahn aufgebracht worden ist.
Die vorliegende Erfindung stellt des Weiteren ein Ösenmaterial bereit, das geeignet ist zur Verwendung in einem Klettverschlusssystem. Das Ösenmaterial umfasst eine erste Lage mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite und eine zweite Lage mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite, wobei die erste Seite der zweiten Lage benachbart zur und angrenzend an die zweite Seite der ersten Lage gebunden wird.
Die erste Lage ist eine gebundene kardierte Bahn, die ein Flächengewicht von 15 bis 140 Gramm pro Quadratmeter und eine Dicke von 1 mm bis 15 mm aufweist. Die gebundene kardierte Bahn ist aus Fasern mit einem Denier pro Filament von mehr als 2 zusammengesetzt, wobei 100 bis 0 Gewichtsprozent der Fasern thermoplastische Polymerfasern sind, und 0 bis 100 Gewichtsprozent der Fasern thermoplastische Zweikomponenten-Polymerfasern sind. Die erste Komponente der thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern weist einen Schmelzpunkt auf, der wenigstens etwa 50°C niedriger ist als der Schmelzpunkt der zweiten Komponente.
Die gebundene kardierte Bahn der ersten Lage weist mehrere Bindungen zwischen Fasern auf und enthält ein Bindemittel in einer Menge von 10 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der gebundenen kardierten Bahn, wobei die Menge an Bindemittel auf der zweiten Seite kleiner ist als die Menge an Bindemittel auf der ersten Seite und die Menge an Bindemittel auf der ersten Seite ausreichend ist, um zu ermöglichen, die erste Seite der ersten Lage mehrmals an den Haken zu befestigen und davon zu lösen, ohne eine wesentliche Verzerrung der Fasern auf der ersten Seite. Zum Beispiel kann das Bindemittel in der ersten Lage in einer Menge von 25 bis 45 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der ersten Lage, vorliegen.
Wenn die erste Lage thermoplastische Zweikomponenten-Polymerfasern umfasst, kann die erste Lage mehrere Bindungen zwischen Fasern zwischen der ersten Komponente der thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern und benachbarten Fasern gebildet aufweisen. Zum Beispiel kann die erste Lage 0 bis 50 Gewichtsprozent thermoplastische Polymerfasern und 50 bis 100 Gewichtsprozent thermoplastische Zweikomponenten-Polymerfasern umfassen. Zum Beispiel können im Wesentlichen alle Fasern der ersten Lage thermoplastische Zweikomponenten-Polymerfasern sein. Als weiteres Beispiel können die thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern der ersten Lage thermoplastische Mantel/Kern-Polymerfasern sein, wobei der Mantel aus der ersten Komponente zusammengesetzt ist. Zum Beispiel können die thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern der ersten Lage Polyesterfasern sein.
Die zweite Lage umfasst eine Vliesbahn, die aus Fasern mit einem Denier pro Filament von nicht mehr als 2 und einem Flächengewicht von wenigstens 15 Gramm pro Quadratmeter zusammengesetzt ist, wobei 100 bis 0 Gewichtsprozent der Fasern thermoplastische Polymerfasern sind, und 0 bis 100 Gewichtsprozent der Fasern thermoplastische Zweikomponenten-Polymerfasern sind. Die erste Komponente der thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern weist einen Schmelzpunkt auf, der wenigstens 50°C niedriger ist als der Schmelzpunkt der zweiten Komponente. Im Allgemeinen kann die Vliesbahn eine schmelzgesponnene Bahn oder eine Vliesbahn sein, die zum Beispiel durch Nassablegen, Luftablegen, Kardieren und ähnliches hergestellt wird.
Erwünschterweise ist die zweite Lage eine gebundene kardierte Bahn, wobei 50 bis 100 Gewichtsprozent der Fasern davon thermoplastische Zweikomponenten-Polymerfasern sind, und 50 bis 0 Prozent der Fasern thermoplastische Polymerfasern sind. Zum Beispiel können die thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern der zweiten Lage thermoplastische Mantel/Kern-Polymerfasern sein, wobei der Mantel aus der ersten Komponente zusammengesetzt ist. Als anderes Beispiel können die thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern Polyesterfasern sein.
In manchen Ausführungsformen kann die gebundene kardierte Bahn thermisch mustergebunden werden. Zum Beispiel kann die thermisch mustergebundene Fläche 5 bis 30 Prozent der Gesamtfläche der gebundenen kardierten Bahn umfassen.
Zusätzlich zur ersten und zweiten Lage, wie oben definiert, kann das Ösenmaterial eine Beschichtung eines thermoplastischen Polymers auf der zweiten Seite der zweiten Lage umfassen, wobei die Beschichtung in einer Menge von 10 bis 70 Gewichtsprozent vorliegt, bezogen auf das Gewicht der ersten und zweiten Lage. Das Ösenmaterial kann des Weiteren eine Beschichtung eines Klebstoffs über der Beschichtung auf der zweiten Seite der zweiten Lage und eine Beschichtung von Schleifkörnern über der und gebunden an die Klebstoffbeschichtung umfassen. Das Ösenmaterial kann auch eine Beschichtung eines Polymers über der Beschichtung von Schleifkörnern umfassen.
Die vorliegende Erfindung stellt noch weiter ein Verfahren zur Herstellung eines Ösenmaterials bereit, das geeignet ist zur Verwendung in einem Klettverschlusssystem. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen einer ersten Lage, die eine kardierte Bahn mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite ist, wobei die kardierte Bahn ein Flächengewicht von 15 bis 140 Gramm pro Quadratmeter, eine Dicke von 1 mm bis 15 mm aufweist und aus Fasern zusammengesetzt ist, wobei 100 bis 0 Gewichtsprozent der Fasern thermoplastische Polymerfasern sind, und 0 bis 100 Gewichtsprozent der Fasern thermoplastische Zweikomponenten-Polymerfasern mit einem Denier pro Filament von mehr als 2 sind, wobei die erste Komponente einen Schmelzpunkt aufweist, der wenigstens 50°C niedriger ist als der Schmelzpunkt der zweiten Komponente.
Eine zweite Lage mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite wird dann bereitgestellt. Die zweite Lage umfasst eine kardierte Bahn, die aus Fasern mit einem Denier pro Filament von nicht mehr als 2 und einem Flächengewicht von wenigstens 15 Gramm pro Quadratmeter zusammengesetzt ist, wobei 50 bis 0 Prozent der Fasern thermoplastische Polymerfasern sind, und 50 bis 100 Gewichtsprozent der Fasern thermoplastische Zweikomponenten-Polymerfasern sind, wobei die erste Komponente einen Schmelzpunkt aufweist, der wenigstens 50°C niedriger ist als der Schmelzpunkt der zweiten Komponente.
Die erste Seite der zweiten Lage wird benachbart zur und angrenzend an die zweite Seite der ersten Lage angeordnet. Die erste und zweite Lage werden durchluftgebunden bei einer Temperatur, die ausreichend ist, um mehrere Bindungen zwischen Fasern zwischen der ersten Komponente der thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern, die in beiden Lagen vorliegen, und benachbarten Fasern in und zwischen beiden Lagen zu bilden.
Ein Bindemittel wird auf die erste Seite der ersten Lage in einer Menge von 10 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der ersten Lage, unter Bedingungen bereitgestellt, die ausreichend sind, um weniger Bindemittel auf der zweiten Seite bereitzustellen als auf der ersten Seite und eine Menge an Bindemittel auf der ersten Seite, die ausreichend ist, um zu ermöglichen, die erste Seite der ersten Lage mehrmals an den Haken zu befestigen und davon zu lösen, ohne eine wesentliche Verzerrung der Fasern auf der ersten Seite. Zum Beispiel kann das Bindemittel in der ersten Lage in einer Menge von 25 bis 45 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der ersten Lage, vorliegen.
In bestimmten Ausführungsformen sind im Wesentlichen alle Fasern der ersten Lage thermoplastische Zweikomponenten-Polymerfasern. Zum Beispiel können die thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern thermoplastische Mantel/Kern-Polymerfasern sein, wobei der Mantel aus der ersten Komponente zusammengesetzt ist. Als anderes Beispiel können die thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern Polyesterfasern sein.
Das Verfahren kann thermisches Musterbinden des Ösenmaterials umfassen. Zum Beispiel kann die thermisch mustergebundene Fläche etwa 5 bis etwa 30 Prozent der Gesamtfläche des Ösenmaterials umfassen. Das Verfahren kann auch das Aufbringen einer Lage eines thermoplastischen Polymers auf die zweite Seite der zweiten Lage umfassen, wobei die Lage in einer Menge von 10 bis 70 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der ersten und zweiten Lage, vorliegt. Das Verfahren kann des Weiteren das Aufbringen einer Lage eines Klebstoffs über der Lage auf der zweiten Seite der zweiten Lage und einer Lage von Schleifkörnern über der Klebstofflage unter Bedingungen umfassen, die ausreichend sind, um die Schleifkörner an die Lage auf der zweiten Seite der zweiten Lage zu binden. Eine Beschichtung eines Polymers kann über der Lage von Schleifkörnern aufgebracht werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Draufsicht auf eine mit einer Vergrößerung von 45 × gemachte rasterelektronenmikroskopische Aufnahme einer gebundenen kardierten Bahn, bevor sie gemäß der vorliegenden Erfindung sprühgebunden wurde.
2 ist eine Draufsicht auf eine mit einer Vergrößerung von 45 × gemachte rasterelektronenmikroskopische Aufnahme einer gebundenen kardierten Bahn, nachdem sie gemäß der vorliegenden Erfindung sprühgebunden wurde.
GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Wie hier verwendet bezieht sich der Ausdruck "Klettverschlusssystem" auf jedes beliebige Verschlusssystem, bei dem eine erste Komponente mehrere Haken (die Hakenkomponente) umfasst, und eine zweite Komponente mehrere Ösen (die Ösenkomponente) umfasst. Die Hakenkomponente umfasst normalerweise mehrere halbstarre, hakenförmige Elemente, die mit einem Basismaterial verankert oder verbunden sind. Die Ösenkomponente umfasst im Allgemeinen ein elastisches Material mit mehreren Ösen, die auf einer Oberfläche davon zum Eingriff durch die hakenförmigen Elemente (Haken) bereitstehen. Die Haken der ersten Komponente sind so ausgeführt, dass sie in die Ösen der zweiten Komponente eingreifen, wodurch mechanische Bindungen zwischen dem Hakenelement und dem Ösenelement der zwei Komponenten gebildet werden. Diese mechanischen Bindungen haben die Aufgabe, die Trennung der jeweiligen Komponenten während der normalen Verwendung zu verhindern. Diese Verschlusssysteme sind so ausgeführt, dass sie eine Trennung der Hakenkomponente und der Ösenkomponente durch Anwendung einer Scherkraft oder Spannung, die in einer Ebene parallel zu oder definiert durch die verbundenen Oberflächen der Haken- und Ösenkomponente, sowie durch bestimmte Abziehkräfte oder Spannungen verhindern. Allerdings kann die Anwendung einer Abziehkraft in eine Richtung, die im Allgemeinen senkrecht oder normal zur Ebene, die durch die verbundenen Oberflächen der Haken- und Ösenkomponente definiert ist, eine Trennung der Hakenelemente von den Ösenelementen verursachen. Trennung wird typischerweise erreicht durch Biegen einer elastischen Komponente, bis die Hakenelemente die Ösenelemente loslassen; eine von beiden oder sowohl die Hakenkomponente als auch die Ösenkomponente können elastisch sein, was von der Anwendung abhängt. Die Hakenelemente können eine große Zahl verschiedener Größen, Formen und Ausrichtungen aufweisen. Bekannte, im Handel erhältliche Beispiele für Klettverschlusssysteme sind jene, die unter Marke Velcro^® erhältlich sind.
Der Ausdruck "schmelzgesponnen", wie er für eine Vliesbahn verwendet wird, ist so gemeint, dass er eine Bahn umfasst, die durch jedes beliebige Schmelzspinnverfahren zum Bilden einer Vliesbahn hergestellt wird, bei dem das Schmelzspinnen zum Bilden der Fasern parallel von der Bahnbildung auf einer mit Löchern versehenen Unterlage gefolgt wird. Der Ausdruck umfasst unter anderem gut bekannte Verfahren wie Schmelzblasen, zusammengesetzte Bildung, Spinnbinden und ähnliches. Nur zum Beispiel sind solche Verfahren durch die folgenden Bezugswerke veranschaulicht:

(a) Bezugswerke für das Schmelzblasen umfassen zum Beispiel US-Patentschrift 3,016,599 an R. W. Perry, Jr., 3,704,198 an J. S. Prentice, 3,755,527 an J. P. Keller et al., 3,849,241 an R. R. Butin et al., 3,978,185 an R. R. Butin et al. und 4,663,220 an T. J. Wisneski et al. Siehe auch V. A. Wente, "Superfine Thermoplastic Fibers", Industrial and Engineering Chemistry, Vol. 48, Nr. 8, S. 1342–1346 (1956); V. A. Wente et al., "Manufacture of Superfine Organic Fibers", Navy Research Laboratory, Washington, D. C., NRL Report 4364 (111437), 25. Mai 1954, United States Department of Commerce, Office of Technical Services; und Robert R. Butin und Dwight T. Lohkamp, "Melt Blowing – A One-Step Web Process for New Nonwoven Products", Journal of the Technical Association of the Pulp and Paper Industry, Vol. 56, Nr. 4 S. 74–77 (1973);
(b) Bezugswerke für zusammengesetzte Bildung umfassen US-Patentschrift 4,100,324 an R. A. Anderson et al. und 4,118,531 an E. R. Hauser; und
(c) Bezugswerke für Spinnbindung umfassen unter anderem US-Patentschrift 3,341,394 an Kinney, 3,655,862 an Dorschner et al., 3,692,618 an Dorschner et al., 3,705,068 an Dobo et al., 3,802,817 an Matsuki et al., 3,853,651 an Porte, 4,064,605 an Akiyama et al., 4,091,140 an Harmon, 4,100,319 an Schwartz, 4,340,563 an Appel und Morman, 4,405,297 an Appel und Morman, 4,434,204 an Hartman et al., 4,627,811 an Greiser und Wagner und 4,644,045 an Fowells.

Der Ausdruck "kardierte Bahn" wird hier so verwendet, dass er eine Vliesbahn bedeutet, die aus Stapelfasern hergestellt wird, die üblicherweise in Ballen gekauft werden. Die Ballen werden in eine Schlagvorrichtung gegeben, die die Fasern trennt. Als nächstes werden die Fasern durch eine Kämm- oder Kardiereinheit geschickt, die die Stapelfasern weiter auseinander bricht und in Maschinenrichtung anordnet, um eine in Maschinenrichtung ausgerichtete Faservliesbahn zu bilden. Sobald die Bahn gebildet worden ist, wird sie durch eines oder mehrere von verschiedenen Bindeverfahren gebunden.
Wie hier verwendet bedeutet der Ausdruck "gebundene kardierte Bahn" eine kardierte Bahn, wie oben beschrieben, bei der die Fasern, aus der die Bahn zusammengesetzt ist, zusammengebunden worden sind, um mehrere Bindungen zwischen Fasern zu bilden.
Der Ausdruck "Durchluftbindung" wird hier so verwendet, dass er ein Verfahren zum Binden einer Zweikomponenten-Vliesfaserbahn bedeutet. Das Verfahren umfasst das wenigstens teilweise Wickeln der Bahn um eine mit Siebgewebe überzogene Trommel, die in einer Haube eingeschlossen ist. Luft, die ausreichend heiß ist, um eines der Polymere zu schmelzen, aus denen die Fasern der Bahn hergestellt sind (z. B. das Mantelpolymer der thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern), wird von der Haube durch die Bahn und in die perforierte Walze gedrückt. Die Luftgeschwindigkeit kann zum Beispiel zwischen 0,5 und 2,5 m/s (100 und 500 Fuß pro Minute) betragen, und die Verweilzeit kann bis zu 6 Sekunden betragen. Das Schmelzen und Wiederverfestigen des Polymers stellen die Bindung bereit.
Der Ausdruck "Durchluftbindung" umfasst auch die Verwendung eines Heißluftmessers, wie in der gemeinsam übertragenen US-Patentanmeldung Nr. 08/362,328, eingereicht am 22. Dezember 1994, beschrieben. Kurz gesprochen ist ein Heißluftmesser ein Gerät, das einen Strom von erhitzter Luft mit einer hohen linearen Fließgeschwindigkeit auf eine kardierte Vliesbahn richtet. Zum Beispiel kann die lineare Fließgeschwindigkeit des Stroms von erhitzter Luft in einem Bereich von 300 bis 3.000 Metern pro Minute liegen, und die Temperatur des Stroms kann in einem Bereich von 90°C bis 290°C liegen. Höhere Temperaturen können verwendet werden in Abhängigkeit vom Schmelzpunkt des Polymers, das als erste oder Mantelkomponente in den thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern eingesetzt wird, die in der Bahn vorliegen. Der Strom von erhitzter Luft wird durch wenigstens einen Schlitz angeordnet und gerichtet, der typischerweise eine Breite von 3 bis 25 mm aufweist und im Wesentlichen in Maschinenquerrichtung im Wesentlichen über die gesamte Breite der Bahn ausgerichtet ist. Mehrere Schlitze können verwendet werden, wenn gewünscht, und sie können nebeneinander oder getrennt voneinander angeordnet werden. Der wenigstens eine Schlitz kann endlos oder unterbrochen sein und kann aus eng beabstandeten Löchern zusammengesetzt sein. Das Heißluftmesser weist einen Luftverteilerkasten auf, um die erhitzte Luft zu verteilen und zu enthalten, bevor sie den Schlitz verlässt. Der Druck der Luft im Luftverteilerkasten beträgt normalerweise 2 bis 22 mm Hg. Das Heißluftmesser ist typischerweise 6 bis. 254 mm über der Oberfläche der kardierten Bahn angeordnet.
Wie hier verwendet bezieht sich der Ausdruck "thermisch mustergebunden" auf das Muster- (oder Punkt-) Binden durch Anwendung von wärme und Druck. Zum Beispiel kann die Anwendung von Wärme und Druck im Bereich von jeweils 80°C bis 180°C und 150 bis 1.000 Pfund pro Linearinch (etwa 59 bis etwa 178 kg pro cm) liegen, wenn ein Muster mit 10 bis 250 Bindungen pro Quadratinch (1 bis 40 Bindungen pro Quadrat-cm) verwendet wird, das 5 bis 30 Prozent der Vliesbahnoberfläche bedeckt. Ein solches Musterbinden wird gemäß bekannten Verfahren durchgeführt. Siehe zum Beispiel US-Designpatentschrift 239,566 an Vogt, US-Designpatentschrift 264,512 an Rogers, US-Patentschrift 3,855,046 an Hansen et al. und US-Patentschrift 4,493,868 an Meitner für Veranschaulichungen von Bindungsmustern und eine Besprechung von Bindungsverfahren.
Der Ausdruck "thermoplastisches Polymer" wird hier so verwendet, dass er ein Polymer bedeutet, das weich wird, wenn es Wärme ausgesetzt wird, und in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehrt, wenn es auf Raumtemperatur abkühlt. Beispiele für thermoplastische Polymere umfassen nur zum Beispiel endständige Polyazetale, wie z. B. Poly(oxymethylen) oder Polyformaldehyd, Poly(trichlorazetaldehyd), Poly(n-valeraldehyd), Poly(azetaldehyd) und Poly(propionaldehyd); Akrylpolymere, wie z. B. Polyakrylamid, Poly(akrylsäure), Poly(methakrylsäure), Poly(ethylakrylat) und Poly(methylmethakrylat); Fluorkohlenstoffpolymere, wie z. B. Poly(tetrafluorethylen), perfluorierte Ethylen-Propylen-Copolymere, Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymere, Poly(chlortrifluorethylen), Ethylen-Chlortrifluorethylen-Copolymere, Poly(vinylidenfluorid) und Poly(vinylfluorid); Polyamide, wie z. B. Poly(6-Aminohexansäure) oder Poly(e-Caprolactam), Poly-(hexamethylenadipamid), Poly(hexamethylensebazamid) und Poly(11-aminoundekanolsäure); Polyaramide, wie z. B. Poly(imino-1,3-Phenyleniminoisophthaloyl) oder Poly(m-phenylenisophthalamid); Parylene, wie z. B. Poly-p-xylylen und Poly(chlor-p-xylylen); Polyarylether, wie z. B. Poly(oxy-2,6-dimethyl-1,4-phenylen) oder Poly(p-phenylenoxid); Polyarylsulfone, wie z. B. Poly(oxy-1,4-phenylensulfonyl-1,4-phenylenoxy-1,4-phenylenisopropyliden-1,4-phenylen) und Poly-(sulfonyl-1,4-phenylenoxy-1,4-phenylensulfonyl-4,4'-biphenylen); Polykarbonate, wie z. B. Poly-(bisphenol A) oder Poly(karbonyldioxy-1,4-phenylenisopropyliden-1,4-phenylen); Polyester, wie z. B. Poly(ethylenterephthalat), Poly(tetramethylenterephthalat) und Poly(cyclohexylen-1,4-dimethylenterephthalat) oder Poly(oxymethylen-1,4-cyclohexylenmethylenoxyterephthaloyl); Polyarylsulfide, wie z. B. Poly(p-phenylensulfid) oder Poly(thio-1,4-phenylen); Polyimide, wie z. B. Poly(pyromellitimid-1,4-phenylen); Polyolefine, wie z. B. Polyethylen, Polypropylen, Poly(1-buten), Poly(2-buten), Poly(1-penten), Poly(2-penten), Poly(3-methyl-1-penten) und Poly(4-methyl-1-penten); Vinylpolymere, wie z. B. Poly(vinylazetat), Poly(vinylidenchlorid) und Poly(vinylchlorid); Dienpolymere, wie z. B. 1,2-poly-1,3-butadien, 1,4-poly-1,3-butadien, Polyisopren und Polychloropren; Polystyrene; Copolymere der vorhergehenden, wie z. B. Akrylnitril-butadien-styren- (ABS) Copolymere; und ähnliches.
Wie hier verwendet bezieht sich der Ausdruck "thermoplastische Zweikomponenten-Polymerfasern" auf Fasern, die aus wenigstens zwei thermoplastischen Polymeren gebildet worden sind, die aus getrennten Extrudern extrudiert, aber zusammengesponnen werden, um eine Faser zu bilden. Die Polymere sind in im Wesentlichen konstant angeordneten einzelnen Zonen über den Querschnitt der Zweikomponentenfasern angeordnet und erstrecken sich endlos entlang der Länge der Zweikomponentenfasern. Die Form einer solchen Zweikomponentenfasern kann zum Beispiel eine Mantel/Kern-Anordnung sein, wobei ein Polymer von einem anderen umgeben wird, oder eine Seite-an-Seite-Anordnung. Zweikomponentenfasern werden in US-Patentschrift 5,108,820 an Kaneko et al., US-Patentschrift 5,336,552 an Strack et al. und der Europäischen Patentschrift 0 586 924 gelehrt. Die Polymerkomponenten können in jedem gewünschten Verhältnis vorliegen.
Der Ausdruck "Denier pro Filament" wird hier so verwendet, dass er den Denier einer einzelnen Stapelfaser bedeutet, als ob sie endlos wäre. Der Ausdruck "Denier" bezieht sich auf das Gewicht in Gramm von 9.000 Metern einer solchen Stapelfaser. Der Ausdruck "tex" ist eine Einheit zum Ausdrücken der linearen Dichte, hauptsächlich in Europa verwendet, und ist gleich dem Gewicht in Gramm von 1 Kilometer der Faser.
Der Ausdruck "Schmelzpunkt" und Variationen davon werden hier nur in einem qualitativen Sinn verwendet und sind nicht so gemeint, dass sie sich auf irgendein bestimmtes Testverfahren beziehen. Eine Bezugnahme auf einen Schmelzpunkt (Temperatur) oder -bereich ist hier so gemeint, dass er nur eine ungefähre Temperatur oder einen ungefähren Bereich angibt, in dem ein Polymer bis zu einem Ausmaß schmilzt, das ausreichend ist, um Bindungen zwischen Fasern zu bilden.
Die veröffentlichen Daten des Herstellers bezüglich des Schmelzverhaltens von Polymeren stimmen mit den hier beschriebenen Schmelzerfordernissen überein. Es sollte allerdings angemerkt werden, dass entweder ein echter Schmelzpunkt oder ein Erweichungspunkt angegeben sein kann in Abhängigkeit von der Natur des Materials. Zum Beispiel schmelzen Materialien, wie z. B. Polyolefine und Wachse, die hauptsächlich aus linearen Polymermolekülen zusammengesetzt sind, im Allgemeinen über einen verhältnismäßig engen Temperaturbereich, da sie unterhalb des Schmelzpunktes etwas kristallin sind. Schmelzpunkte können, wenn sie nicht vom Hersteller bereitgestellt sind, leicht durch bekannte Verfahren bestimmt werden, wie z. B. durch Kalorimetrie durch Differentialabtastung. Viele Polymere und insbesondere Copolymere sind amorph auf Grund von Verzweigung in den Polymerketten oder den Seitenkettenbestandteilen. Diese Materialien beginnen immer mehr sich zu erweichen und zu fließen, wenn die Temperatur erhöht wird. Es wird angenommen, dass der Ring- und Kugel-Erweichungspunkt solcher Materialien, wie durch ASTM Test Method E-28 bestimmt, bei der Vorhersage ihres Verhaltens bei der vorliegenden Erfindung nützlich ist. Darüber hinaus sind die beschriebenen Schmelzpunkte oder Erweichungspunkte bei dieser Erfindung bessere Leistungsindikatoren als die chemische Natur des Polymers.
Der Ausdruck "Bindungen zwischen Fasern" wird hier so verwendet, dass er die Bindung einer Faser an eine andere, benachbarte Faser bedeutet typischerweise an oder in der Nähe von Verbindungspunkten, wo eine Faser eine andere Faser trifft oder überkreuzt. Bindung stammt im Allgemeinen von den Filmbildungseigenschaften eines Klebstoffs oder Bindemittels oder vom Schmelzen eines Klebstoffs oder Bindemittels oder eines Teils von einer oder beiden benachbarten Fasern.
Wie hier verwendet ist der Ausdruck "Bindemittel" so gemeint, dass er jedes beliebige Polymermaterial umfasst, das verwendet werden kann, um die Fasern einer Vliesbahn miteinander zu verbinden. Ein solches Bindemittel kann entweder als Lösung eines Polymers in einem geeigneten Lösemittel oder als Dispersion von sehr kleinen Polymerpartikeln in einer flüssigen Phase, wie z. B. Wasser, aufgebracht werden. Nur zum Beispiel kann das Bindemittel als Latex formuliert werden. Erwünschterweise weist das Polymermaterial im Latex eine Glasübergangstemperatur (T_g) von –40°C bis 40°C auf. Mehr erwünscht ist, dass das Polymermaterial im Latex eine Glasübergangstemperatur (T_g) von 0°C bis 40°C aufweist. Zum Beispiel kann das Polymermaterial ein Akrylharz, ein Styren-Butadien-Gummi, ein Vinyl-Akrylharz oder ein Ethylen-Vinylchloridharz sein.
Wie zuvor erwähnt stellt die vorliegende Erfindung ein Ösenmaterial bereit, das geeignet ist zur Verwendung in einem Klettverschlusssystem. Das Ösenmaterial umfasst eine gebundene kardierte Bahn mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite. Die gebundene kardierte Bahn weist ein Flächengewicht von 15 bis 140 Gramm pro Quadratmeter und eine Dicke von 1 mm bis 15 mm auf. Zum Beispiel kann die Dicke der gebundenen kardierten Bahn in einem Bereich von 2 mm bis 10 mm liegen. Die gebundene kardierte Bahn kann thermisch mustergebunden sein. Zum Beispiel kann die thermisch mustergebundene Fläche 5 bis 30 Prozent der Gesamtfläche der gebundenen kardierten Bahn umfassen.
Die gebundene kardierte Bahn ist aus Fasern mit einem Denier pro Filament von mehr als 2 zusammengesetzt, wobei 100 bis 0 Gewichtsprozent der Fasern thermoplastische Polymerfasern sind, und 0 bis 100 Gewichtsprozent der Fasern thermoplastische Zweikomponenten-Polymerfasern sind. Die erste Komponente der Zweikomponentenfasern weist einen Schmelzpunkt auf, der wenigstens etwa 50°C niedriger ist als der Schmelzpunkt der zweiten Komponente. Zum Beispiel kann die gebundene kardierte Bahn aus 50 bis 0 Gewichtsprozent thermoplastischen Polymerfasern und 50 bis 100 Gewichtsprozent thermoplastischen -Zweikomponenten-Polymerfasern zusammengesetzt sein. Als anderes Beispiel können im Wesentlichen alle Fasern in der gebundenen kardierten Bahn thermoplastische Zweikomponenten-Polymerfasern sein. Als noch anderes Beispiel können die thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern Mantel/Kern-Fasern sein, wobei der Mantel aus der ersten Komponente zusammengesetzt ist. Zum Beispiel können die thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern Polyesterfasern sein; das heißt beide Komponenten sind Polyester, die den erforderlichen Unterschied in den Schmelzpunkten aufweisen.
Es müssen allerdings nicht beide Komponenten der thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern Polyester sein. Das heißt eine oder beide Komponenten können ein anderes thermoplastisches Polymer als ein Polyester sein. Nur zum Beispiel sind in Tabelle A Beispiele für Mantel/Kern-Polymerkombinationen aufgelistet, bei denen die erste oder Mantelkomponente oder das erste oder Mantelpolymer einen Schmelzpunkt aufweist, der wenigstens 50°C niedriger ist als der Schmelzpunkt der zweiten oder Kernkomponente. Die Auswahl von Polymeren in der Tabelle basiert auf Gleichgewichts-Schmelztemperaturen, die von L. Mandelkern und R. G. Alamo, "Thermodynamic Quantities Governing Melting", Kapitel 11 in James E. Mark, "Physical Properties of Polymers Handbook", American Institute of Physics, 1996, S. 119–35, berichtet werden. Dementsprechend ist es möglich, dass das tatsächliche Schmelzverhalten von Polymeren, die in der Tabelle aufgelistet sind, nicht genau mit den berichteten Werten übereinstimmt.
TABELLE A Beispiele für Mantel/Kern-Polymerkombinationen
Außerdem weist die gebundene kardierte Bahn mehrere Bindungen zwischen Fasern auf. Zum Beispiel können die Fasern mittels Pulverbindung gebunden werden, wobei ein pulverförmiger Klebstoff über die Bahn verteilt und dann aktiviert wird üblicherweise durch Erhitzen der Bahn und des Klebstoffs mit Heißluft. Ein anderes Bindungsverfahren ist Musterbindung, wobei erhitzte Kalanderwalzen oder eine Ultraschallbindungsausrüstung verwendet werden, um die Fasern üblicherweise in einem lokalisierten Bindungsmuster miteinander zu verbinden, obwohl die Bahn auch über ihre gesamte Oberfläche gebunden werden kann, wenn dies gewünscht ist. Ein drittes Verfahren (das hier als Durchluftbindung bezeichnet wird) umfasst die Einbindung von Zweikomponenten-Stapelfasern in die Vliesbahn; Bindung wird durch Verwendung einer Durchluft-Bindungsvorrichtung oder eines Heißluftmessers erreicht.
Wenn die gebundene kardierte Bahn thermoplastische Zweikomponenten-Polymerfasern umfasst, weist die Bahn mehrere Bindungen zwischen Fasern auf, die zwischen der ersten Komponente der thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern und benachbarten Fasern gebildet sind. Die benachbarten Fasern können thermoplastische Polymerfasern oder andere thermoplastische Zweikomponenten-Polymerfasern oder beides sein. Wenn der Prozentanteil der Zweikomponentenfasern in der Bahn ansteigt, steigt auch die Anzahl der Bindungen zwischen Fasern zwischen benachbarten Zweikomponentenfasern an.
Die Bahn enthält auch ein Bindemittel in einer Menge von 10 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der gebundenen kardierten Bahn, wobei die Menge an Bindemittel auf der zweiten Seite kleiner ist als die Menge an Bindemittel auf der ersten Seite und die Menge an Bindemittel auf der ersten Seite ausreichend ist, um zu ermöglichen, die erste Seite der gebundenen kardierten Bahn mehrmals an den Haken zu befestigen und davon zu lösen, ohne eine wesentliche Verzerrung der Fasern auf der ersten Seite. Zum Beispiel kann das Bindemittel in der gebundenen kardierten Bahn in einer Menge von 25 bis 45 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der gebundenen kardierten Bahn, vorliegen. Das Bindemittel, insbesondere auf oder in der Nähe der ersten Seite der gebundenen kardierten Bahn, kann nicht nur die Anzahl der Bindungen zwischen Fasern erhöhen, sondern kann auch bestehende Bindungen zwischen Fasern verstärken.
Die vorhergehende Anforderung bezüglich der relativen Mengen an Bindemittel auf der zweiten und ersten Seite ist durch 1 und 2 dargestellt. 1 ist eine Draufsicht auf eine mit einer Vergrößerung von 45 × gemachte rasterelektronenmikroskopische Aufnahme der ersten Seite einer gebundenen kardierten Bahn, bevor sie gemäß der vorliegenden Erfindung sprühgebunden worden ist. 2 ist eine Draufsicht auf eine mit einer Vergrößerung von 45 × gemachte rasterelektronenmikroskopische Aufnahme der ersten Seite einer gebundenen kardierten Bahn, ähnlich der in 1 gezeigten, nachdem sie gemäß der vorliegenden Erfindung sprühgebunden worden ist. In 2 kann angemerkt werden, dass die Menge an Bindemittel auf der ersten Seite der Bahn ausreichend ist, um den Fasern auf oder in der Nähe der Oberfläche der ersten Seite zusätzliche Festigkeit und Einheit zu verleihen, ohne die Porosität der Bahn auf der ersten Seite wesentlich zu verringern.
Im Allgemeinen kann das Bindemittel durch jedes Mittel aufgebracht werden, das Durchschnittsfachleuten auf diesem Gebiet bekannt ist und das zu den oben beschriebenen Anforderungen führt. Zum Beispiel kann das Bindemittel auf die erste Seite der gebundenen kardierten Bahn gesprüht werden.
Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zur Herstellung eines Ösenmaterials bereit, das geeignet ist zur Verwendung in einem Klettverschlusssystem. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen einer kardierten Bahn mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite. Die kardierte Bahn weist ein Flächengewicht von 15 bis 140 Gramm pro Quadratmeter und eine Dicke von 1 mm bis 15 mm auf. Zum Beispiel kann die Dicke der gebundenen kardierten Bahn in einem Bereich von 2 mm bis 10 mm liegen. Die kardierte Bahn ist aus Fasern mit einem Denier pro Filament von mehr als 2 zusammengesetzt, wobei 0 bis 100 Gewichtsprozent der Fasern thermoplastische Polymerfasern sind, und 0 bis 100 Gewichtsprozent der Fasern thermoplastische Zweikomponenten-Polymerfasern sind. Die erste Komponente weist einen Schmelzpunkt auf, der wenigstens 50°C niedriger ist als der Schmelzpunkt der zweiten Komponente.
Die kardierte Bahn wird bei einer Temperatur durchluftgebunden, die ausreichend ist, um mehrere Bindungen zwischen Fasern zwischen der ersten Komponente der thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern und benachbarten Fasern zu bilden. Durchluftbindung kann zum Beispiel bei einer Temperatur von 110°C bis 190°C durchgeführt werden.
Ein Bindemittel wird dann auf die entstehende gebundene kardierte Bahn in einer Menge von 10 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der gebundenen kardierten Bahn unter Bedingungen aufgebracht, die ausreichend sind, um auf der zweiten Seite weniger Bindemittel bereitzustellen als auf der ersten Seite und eine Menge an Bindemittel auf der ersten Seite, die ausreichend ist, um zu ermöglichen, die erste Seite der gebundenen kardierten Bahn mehrmals an den Haken zu befestigen und davon zu lösen, ohne eine wesentliche Verzerrung der Fasern auf der ersten Seite. Zum Beispiel kann das Bindemittel in der gebundenen kardierten Bahn in einer Menge von 25 bis 45 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der gebundenen kardierten Bahn, vorliegen.
Das Bindemittel wird durch Sprühen eines Latexbindemittels auf die erste Seite der gebundenen kardierten Bahn aufgebracht. Zum Beispiel kann ein luftloses System verwendet werden, bei dem das Bindemittel durch eine oder mehrere Sprühdüsen gepumpt wird. Das Bindemittel steht typischerweise unter einem Druck von 250 bis 300 psi (17,2·10⁵ N/m² bis 20,7·10⁵ N/m²), obwohl ein niedrigerer oder höherer Druck verwendet werden kann in Abhängigkeit von der Ausführung der Düsen. Die Düsen können im Allgemeinen 31 bis 51 cm über der Oberfläche der Bahn angeordnet sein. Die Düsen können Öffnungen mit 11 mit bis 43 mil (0,3 bis 1,1 mm) aufweisen. Sprühmuster sind üblicherweise elliptisch, aber es können andere Muster verwendet werden, wenn gewünscht. Das Bindemittel weist typischerweise einen Feststoffgehalt von 15 bis 30 Prozent und eine geringe Viskosität auf, üblicherweise weniger als 100 Centipoise, wie durch ein Brookfield Viskosimeter bestimmt wird.
In bestimmten Ausführungsformen sind im Wesentlichen alle Fasern thermoplastische Zweikomponenten-Polymerfasern. Zum Beispiel können die thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern thermoplastische Mantel/Kern-Polymerfasern sein, wobei der Mantel aus der ersten Komponente zusammengesetzt ist. Als anderes Beispiel können die thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern Polyesterfasern sein.
In manchen Ausführungsformen kann die gebundene kardierte Bahn thermisch mustergebunden sein. Zum Beispiel kann die thermisch mustergebundene Fläche 5 bis 30 Prozent der Gesamtfläche der gebundenen kardierten Bahn umfassen.
Die vorliegende Erfindung stellt des Weiteren ein Ösenmaterial bereit, das geeignet ist zur Verwendung in einem Klettverschlusssystem. Das Ösenmaterial umfasst eine erste Lage mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite und eine zweite Lage mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite. Die erste Lage ist eine gebundene kardierte Bahn, die ein Flächengewicht von 15 bis 140 Gramm pro Quadratmeter und eine Dicke von 1 mm bis 15 mm aufweist. Außerdem ist die gebundene kardierte Bahn aus Fasern zusammengesetzt, wobei 100 bis 0 Gewichtsprozent der Fasern thermoplastische Polymerfasern sind, und 0 bis 100 Gewichtsprozent der Fasern thermoplastische Zweikomponenten-Polymerfasern mit einem Denier pro Filament von mehr als 2 sind. Die erste Komponente der thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern weist einen Schmelzpunkt auf, der wenigstens 50°C niedriger ist als der Schmelzpunkt der zweiten Komponente. Die gebundene kardierte Bahn weist mehrere Bindungen zwischen Fasern auf und enthält ein Bindemittel in einer Menge von 10 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der gebundenen kardierten Bahn, wobei die Menge an Bindemittel auf der zweiten Seite kleiner ist als die Menge an Bindemittel auf der ersten Seite und die Menge an Bindemittel auf der ersten Seite ausreichend ist, um zu ermöglichen, die erste Seite der ersten Lage mehrmals an den Haken zu befestigen und davon zu lösen, ohne eine wesentliche Verzerrung der Fasern auf der ersten Seite. Zum Beispiel kann das Bindemittel in der ersten Lage in einer Menge von 25 bis 45 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der ersten Lage, vorliegen.
Wenn die erste Lage thermoplastische Zweikomponenten-Polymerfasern umfasst, kann die erste Lage mehrere Bindungen zwischen Fasern aufweisen, die zwischen der ersten Komponente der thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern und benachbarten Fasern gebildet sind. Zum Beispiel kann die erste Lage 0 bis 50 Gewichtsprozent thermoplastische Polymerfasern und 50 bis 100 Gewichtsprozent thermoplastische Zweikomponenten-Polymerfasern umfassen. Zum Beispiel können im Wesentlichen alle Fasern der ersten Lage thermoplastische Zweikomponenten-Polymerfasern sein. Als weiteres Beispiel können die thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern der ersten Lage thermoplastische Mantel/Kern-Polymerfasern sein, wobei der Mantel aus der ersten Komponente zusammengesetzt ist. Zum Beispiel können die thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern der ersten Lage Polyesterfasern sein.
Die zweite Lage umfasst eine Vliesbahn, die aus Fasern mit einem Denier pro Filament von nicht mehr als 2 und einem Flächengewicht von wenigstens 15 Gramm pro Quadratmeter zusammengesetzt ist, wobei die erste Seite der zweiten Lage benachbart zur und angrenzend an die zweite Seite der ersten Lage gebunden ist.
In manchen Ausführungsformen kann die zweite Lage eine gebundene kardierte Bahn sein. Zum Beispiel können 50 bis 100 Gewichtsprozent der Fasern der zweiten Lage thermoplastische Zweikomponenten-Polymerfasern sein, wobei die erste Komponente einen Schmelzpunkt aufweist, der wenigstens 50°C niedriger ist als der Schmelzpunkt der zweiten Komponente. Als anderes Beispiel können die thermoplastischen Polymerfasern der zweiten Lage thermoplastische Mantel/Kern-Polymerfasern sein, wobei der Mantel aus der ersten Komponente zusammengesetzt ist. Als noch anderes Beispiel können die thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern Polyesterfasern sein.
In manchen Ausführungsformen kann das Ösenmaterial thermisch mustergebunden sein. Zum Beispiel kann die thermisch mustergebundene Fläche 5 bis 30 Prozent der Gesamtfläche der gebundenen kardierten Bahn umfassen.
Zusätzlich zur ersten und zweiten Lage, wie oben definiert, kann das Ösenmaterial eine Beschichtung eines thermoplastischen Polymers auf der zweiten Seite der zweiten Lage umfassen, wobei die Beschichtung in einer Menge von 10 bis 70 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der ersten und zweiten Lage, vorliegt. Das Ösenmaterial kann des Weiteren eine Beschichtung eines Klebstoffs über der Beschichtung auf der zweiten Seite der zweiten Lage und eine Beschichtung von Schleifkörnern über und gebunden an die Klebstoffbeschichtung umfassen. Das Ösenmaterial kann auch eine Beschichtung eines Polymers über der Beschichtung von Schleifkörnern umfassen.
Die vorliegende Erfindung stellt noch weiter ein Verfahren zur Herstellung eines Ösenmaterials bereit, das geeignet ist zur Verwendung in einem Klettverschlusssystem. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen einer ersten Lage, die eine kardierte Bahn mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite ist, wobei die kardierte Bahn ein Flächengewicht von 15 bis 140 Gramm pro Quadratmeter, eine Dicke von 1 mm bis 15 mm aufweist und aus Fasern mit einem Denier pro Filament von mehr als 2 zusammengesetzt ist, wobei 100 bis 0 Gewichtsprozent der Fasern thermoplastische Polymerfasern sind, und 0 bis 100 Gewichtsprozent der Fasern thermoplastische Zweikomponenten-Polymerfasern sind, wobei die erste Komponente einen Schmelzpunkt aufweist, der wenigstens 50°C niedriger ist als der Schmelzpunkt der zweiten Komponente.
Dann wird eine zweite Lage mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite bereitgestellt. Die zweite Lage umfasst eine kardierte Bahn, die aus Fasern mit einem Denier pro Filament von nicht mehr als 2 und einem Flächengewicht von wenigstens 15 Gramm pro Quadratmeter zusammengesetzt ist, wobei 50 bis 100 Gewichtsprozent der Fasern thermoplastische Zweikomponenten-Polymerfasern sind, wobei die erste Komponente einen Schmelzpunkt aufweist, der wenigstens 50°C niedriger ist als der Schmelzpunkt der zweiten Komponente.
Die erste Seite der zweiten Lage wird benachbart zur und angrenzend an die zweite Seite der ersten Lage angeordnet. Die erste und zweite Lage werden bei einer Temperatur durchluftgebunden, die ausreichend ist, um mehrere Bindungen zwischen Fasern zwischen der ersten Komponente der thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern, die in beiden Lagen vorliegen, und benachbarten Fasern in und zwischen beiden Lagen zu bilden. Ein Bindemittel wird auf die erste Seite der ersten Lage in einer Menge von 10 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der ersten Lage, unter Bedingungen aufgebracht, die ausreichend sind, um weniger Bindemittel auf der zweiten Seite als auf der ersten Seite und eine Menge an Bindemittel auf der ersten Seite bereitzustellen, die ausreichend ist, um zu ermöglichen, die erste Seite der ersten Lage mehrmals an den Haken zu befestigen und davon zu lösen, ohne eine wesentliche Verzerrung der Fasern auf der ersten Seite. Als Beispiel kann das Bindemittel in der ersten Lage in einer Menge von 25 bis 45 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der ersten Lage, vorliegen.
In bestimmten Ausführungsformen sind im wesentlichen alle Fasern der ersten Lage thermoplastische Zweikomponenten-Polymerfasern. Zum Beispiel können die thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern thermoplastische Mantel/Kern-Polymerfasern sein, wobei der Mantel aus der ersten Komponente zusammengesetzt ist. Als anderes Beispiel können die thermoplastischen Polymerfasern Polyesterfasern sein.
Das Verfahren kann thermisches Musterbinden des Ösenmaterials umfassen. Zum Beispiel kann die thermisch mustergebundene Fläche 5 bis 30 Prozent der Gesamtfläche des Ösenmaterials umfassen. Das Verfahren kann auch das Aufbringen einer Lage eines thermoplastischen Polymers auf die zweite Seite der zweiten Lage umfassen, wobei die Lage in einer Menge von 10 bis 70 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der ersten und zweiten Lage, vorliegt. Das Verfahren kann des Weiteren das Aufbringen einer Lage eines Klebstoffs über der Lage auf der zweiten Seite der zweiten Lage und einer Lage von Schleifkörnern über der Klebstofflage unter Bedingungen umfassen, die ausreichend sind, um die Schleifkörner an die Lage auf der zweiten Seite der zweiten Lage zu binden. Eine Beschichtung eines Polymers kann über der Lage von Schleifkörnern aufgebracht werden.
Die vorliegende Erfindung wird des Weiteren durch die folgenden Beispiele beschrieben.
BEISPIEL 1–46
Bei diesen Beispielen wurden bereits vorbereitete Vliesbahnen verwendet, um die Sprühbindungsbedingungen zu bewerten. Das Sprühbinden wurde auf einer Versuchsanlagenausrüstung durchgeführt. Die Ausrüstung bestand aus einer stationären Sprühdüse, die über einer horizontal in Längsrichtung angeordneten Probenhalterung angeordnet war, die durch einen Hydraulikkolben angetrieben wurde. Die Sprühdüse konnte hinauf und hinunter (vertikal) von etwa 12 bis etwa 18 Inch (etwa 30 cm bis etwa 46 cm) von der Probenhalterung bewegt werden. Die Sprühdüse konnte verändert werden, um die Größe der Öffnung zu verändern, und der Sprühdruck konnte ebenfalls eingestellt werden. Die Sprühdüse war so ausgeführt, dass sie einen kegelförmigen Sprühstrahl abgab. Der Winkelabstand in Grad von einem Punkt auf der Oberfläche des Kegels zu einem direkt gegenüber liegenden Punkt auf der Oberfläche des Kegels wurde als Sprühwinkel bezeichnet.
Die Probenhalterung bewegte sich unter der Düse, während ein Sprühstrahl abgegeben wurde, und kehrte zur Startposition zurück, nachdem der Sprühstrahl aufgehört hatte. Die Geschwindigkeit der Probenhalterung war einstellbar durch Verändern des Drucks des Hydraulikkolbens. Es wurde allerdings kein Versuch unternommen, die lineare Geschwindigkeit der Probenhalterung zu messen; Geschwindigkeit wurde einfach als Druckeinstellung für den Kolben aufgezeichnet. Die Einheit war im Wesentlichen ein tiefes Becken mit einem Brett auf jeder Seite. Die Probenhalterung bewegte sich von einem Brett durch das Becken zum anderen Brett und kehrte dann zu ihrer Ausgangsposition zurück. Die Sprühdüse war über dem Becken und auf der Oberseite und den Seiten gegenüber den Brettern bedeckt. Das Sprühen fand über dem Becken statt.
Mehrere verschiedene Bahnen wurden mit zwei verschiedenen Bindemitteln sprühgebunden, wie oben beschrieben. Bahn A, B und C waren durchluftgebunden. Die Bahnen und Bindemittel sind nachfolgend angeführt.
Bahn A
Diese Bahn war eine gebundene kardierte Bahn, die aus 60 Gewichtsprozent thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern mit einem Denier pro Filament von 12 und 40 Gewichtsprozent thermoplastischen Polymerfasern mit einem Denier pro Filament von 6 bestand. Die Zweikomponentenfasern waren Celbond^TM Type 254 Copolyesterfasern mit einem Copolyestermantel und einem Polyesterkern (Hoechst Celanese, Charlotte, North Carolina). Das Mantelpolymer wies einen Schmelzpunkt von 110°C auf. Die thermoplastischen Polymerfasern waren Trevira^® Type 295 Polyesterfasern (Hoechst Celanese). Die Bahn wies ein Flächengewicht von 51 Gramm pro Quadratmeter (g/m²) auf.
Bahn B
Bahn B war ebenfalls eine gebundene kardierte Bahn; sie wies ein Flächengewicht von 20 g/m² auf und bestand aus thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern mit 3,3 Denier pro Filament. Das Mantelpolymer war Polyethylen mit einem Schmelzpunkt von 128°C; das Kernpolymer war ein Polyester.
Bahn C
Bahn C war eine Version von Bahn B mit 10 Denier pro Filament.
Bahn D
Diese Bahn war eine spinngebundene Bahn mit einem Flächengewicht von 51 g/m². Die spinngebundenen Fasern waren Seite-an-Seite-Polyethylen-Polypropylen-Zweikomponentenfasern. Die Bahn war thermisch mustergebunden.
Bindemittel A
Bindemittel A war ein selbstvernetzender Akryllatex (Rhoplex^® TR-407, Rohm & Haas Company, Philadelphia, Pennsylvania). Der Latex wies einen Feststoffgehalt von 46 Gewichtsprozent auf, und das Polymer wies eine T_g von 34°C auf. Der Latex enthielt einen anionischen Stabilisator.
Bindemittel B
Dieses Bindemittel war ebenfalls ein Akryllatex (Rhoplex^® HA-16, Rohm & Haas Company). Es war eine selbstvernetzende Akrylemulsion, die einen nichtionischen Stabilisator enthielt; das Polymer wies eine T_g von 33°C auf.
Die Sprühbindevariablen, die untersucht wurden, waren Düsengröße, Sprühwinkel, Sprühdruck und die Anzahl der Durchläufe einer Bahn durch den Sprühstrahl. Der Abstand der Düsen von der Bahn betrug etwa 25 cm. Die Bahn, das Bindemittel und die Sprühbindevariablen sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
TABELLE 1 Sprühbindungsbedingungen für verschiedene Vliesbahnen
Die Brauchbarkeit der verschiedenen sprühgebundenen Bahnen als Ösenmaterial in einem Klettverschlusssystem wurde qualitativ ausgewertet durch Befestigen und Entfernen jeder Bahn an und von einem standardmäßigen runden Hakenscheibenblatt mit pilzartigen Haken (3 M Automotive Quick Change Disc Pad) mit einem Durchmesser von etwa 5 Inch (etwa 12,4 cm). Die Abziehfestigkeit wurde bewertet durch Befestigen einer besprühten Vliesbahn an der Scheibe und dann durch Ziehen der Bahn von den Haken, wobei an einer Kante begonnen und fortgesetzt wurde, bis die Bahn vollständig vom Blatt entfernt war. Bindemittelzusatz und Testergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefasst.
TABELLE 2 Bindemittelzusatz und Testergebnisse
Wie Tabelle 2 zeigt, wurde herausgefunden, dass Bindemittel A ein gutes Bindungsmittel für die untersuchten Vliesbahnen ist. Bindemittel B ergab allerdings weniger zufrieden stellende Ergebnisse. Während Beispiel 1 und 2 zu besserer Abziehfestigkeit führten als die unbesprühte Bahn, obwohl unbesprühte Bahnen gute Scherfestigkeiten aufwiesen, ergab Beispiel 3 die beste Abziehfestigkeit. Darüber hinaus war Beispiel 18 am nächsten zu Beispiel 3 bei der Verbesserung der Abziehfestigkeit. Dementsprechend wurde festgestellt, dass eine 0,66 mm (26 mil) Düse bei 18,61 10⁵ N/m² (270 psi) Sprühdruck mit 4 Durchgängen für einen Zusatz von 43,5 Prozent die besten Ergebnisse bereitstellt. Eine 1,09 mm (43 mil) Düse bei 10,34.10⁵ N/m² (150 psi) Sprühdruck und 2 Durchgängen für einen Zusatz von 45,2 Prozent war sehr knapper zweiter. Alle Beispiele für Bahn D zeigten einigen Verlust der Abziehfestigkeit, wenn sie sprühgebunden wurden.
BEISPIEL 46–58
Die Verfahren von Beispiel 1–46 wurden mit verschiedenen Ösenmaterialien wiederholt im Bemühen, sowohl Abziehfestigkeit als auch das Faserziehen zu optimieren. Vier verschiedene Arten von Ösenmaterialien wurden untersucht (das Flächengewicht aller Faserlagen wurde vor dem Sprühbinden untersucht):
Typ I
Typ I bestand aus einer ersten Lage und einer zweiten Lage, von denen jede eine erste Seite und eine zweite Seite aufwies. Die erste Lage war eine gebundene kardierte Bahn, die aus thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern mit einem Denier pro Filament von 12 bestand. Die Zweikomponentenfasern waren die Celbond^TM Type 254 Copolyesterfasern, die in Beispiel 1–47 beschrieben sind. Die erste Lage wies ein Flächengewicht von 34 g/m² auf. Die zweite Lage war ebenfalls eine gebundene kardierte Bahn, die aus derselben Art von thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern hergestellt wurde; in diesem Fall allerdings wiesen die Fasern einen Denier pro Filament von 2 auf. Das Flächengewicht der zweiten Lage betrug 34 g/m². Die zweite Lage wurde zum Teil einbezogen, um eine verhältnismäßig glatte und dichtere Oberfläche bereitzustellen, auf die eine Beschichtung für eine nachfolgende Aufbringung eines Spezialklebstoffs als erste Schicht auf der Schleifpapier-Unterlage und eines Schleifmittels aufgebracht werden kann.
Die kardierte erste und zweite Lage wurden zusammengebracht, um ein zweilagiges Ösenmaterial zu bilden; die erste Seite der zweiten Lage war benachbart zur und angrenzend an die zweite Seite der ersten Lage. Dann wurde das Material durchluftgebunden und wahlweise thermisch punktgebunden. Ein Material wurde auch sprühgebunden und ein anderes Material wurde mit einem Polyethylen hoher Dichte auf der zweiten Seite der zweiten Lage extrusionsbeschichtet. Die Dicke der Extrusionsbeschichtung betrug 0,5 mil (etwa 0,013 mm).
Typ II
Dieser Typ war ähnlich wie Typ I mit der Ausnahme, dass die erste Lage eine 34 g/m² Version von Bahn A in Beispiel 1–29 war, und die zweite Lage ein Flächengewicht von 17 g/m² anstatt 34 g/m² aufwies. Zwei Materialien wurden hergestellt, von denen eines nicht thermisch mustergebunden wurde. Beide Materialien wurden sprühgebunden und auf einen Film laminiert, wie bei den Ösenmaterialien von Typ I beschrieben.
Typ III
Typ III Ösenmaterialien bestanden aus Versionen mit 2 Denier pro Filament der ersten Lage der Ösenmaterialien von Typ I. Die Typ III-Materialien wiesen ein Flächengewicht von 68 g/m² auf. Zwei der drei hergestellten Materialien wurden thermisch punktgebunden und/oder sprühgebunden, während nur ein Material auf den Polyethylenfilm laminiert wurde.
Typ IV
Dieser Typ von Ösenmaterialien bestand aus 68 g/m² Versionen der ersten Lage der Ösenmaterialien von Typ I.
Zwei der drei Materialien wurden thermisch punktgebunden, aber alle drei wurden sprühgebunden und auf den Polyethylenfilm laminiert.
Zusammenfassungen der verschiedenen Ösenmaterialien und Testergebnisse sind in Tabelle 3 angeführt.
TABELLE 3 Zusammenfassung von Ösenmaterialien und Testergebnissen
Typ I Ösenmaterialien stellten keine ausreichende Abziehfestigkeit bereit. Eine weitere Behandlung, wie z. B. thermische Bindung, verdichtete das Material und das führte zu einem weiteren Verlust von Abziehfestigkeit. Eine zweite Lage stellte eine glattere und weniger poröse Oberfläche bereit, was für eine Beschichtung bevorzugt ist. Typ II Ösenmaterialien, die Bindungs- und Nicht-Bindungsfasern in der ersten Lage kombiniert aufwiesen, zeigten eine gute Abziehfestigkeit. Allerdings war auf Grund des Vorliegens von nicht bindenden Fasern ein Faserziehen erkennbar, das nicht annehmbar war. Den Typ III Materialien andererseits fehlte eine ausreichende Abziehfestigkeit. Es schien, dass die Anzahl an Fasern pro Flächeneinheit ausreichend groß war, um das Hakeneingreifen in das Ösenmaterial zu behindern. Des Weiteren lassen thermische Bindung und Sprühbindung von Latex das Material zusammenfallen, wodurch die Abziehfestigkeit verringert wurde, vermutlich weil die erhöhte Dichte der zusammengefallenen Struktur das Hakeneingreifen behindert hat. Die Typ IV Ösenmaterialien schließlich zeigten die höchsten Abziehfestigkeiten und mit Durchluftbindung und Sprühbindung wurde das Faserziehen minimiert.
Das Laminieren eines Polyethylenfilms auf ein Ösenmaterial kann die Abziehfestigkeit verbessern in Abhängigkeit vom Material. Es wurde beobachtet, dass Sprühbindung erwünschterweise vor dem Aufbringen des Films durchgeführt wurde. Wenn das Ösenmaterial vor dem Sprühbinden laminiert wurde, neigte das gesprühte Bindemittel dazu, einfach einen Film über Abschnitten der ersten Oberfläche der ersten Lage zu bilden, wodurch die Hakenbefestigung deutlich verringert wurde.
BEISPIEL 59–65
Auf der Basis der Ergebnisse, die in Beispiel 47–58 erzielt wurden, wurden zusätzliche Untersuchungen mit dem Typ IV Ösenmaterial durchgeführt. In jedem Fall betrug der Sprühbindungszusatz 50 Gewichtsprozent von Bindemittel A. Flächengewicht und Durchluftbindungstemperaturen variierten. Die Ösenmaterialien wurden bewertet, wie in den vorhergehenden Beispielen beschrieben, und dann eingestuft, wobei das beste eins und das schlechteste 7 war. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 zusammengefasst.
TABELLE 4 Zusammenfassung der Ergebnisse mit Typ IV Ösenmaterialien
Die Daten in Tabelle 4 lassen vermuten, dass Abziehfestigkeit und Faserziehen mit dem Ansteigen von Flächengewicht und Durchluftbindungstemperatur ansteigen, wobei das letztere die wesentlichere Variable bei Flächengewichten von mehr als 68 g/m² zu sein scheint.
BEISPIEL 66–75
Die Verfahren, die in den vorhergehenden Beispielen beschrieben sind, wurden wiederholt, um eine Zahl von zweilagigen Ösenmaterialien zu bewerten, die in Tabelle 5 zusammengefasst sind. In der Tabelle waren alle Fasern mit 2 und 12 Denier pro Filament die thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern vom Typ 254, die in Beispiel 1–46 beschrieben wurden, und die Fasern mit 0,9 Denier pro Filament waren Trevira^® Type L70 Polyesterfasern (Hoechst Celanese).
TABELLE 5 Zusammenfassung von zweilagigen Ösenmaterialien
Alle Ösenmaterialien, die in Tabelle 5 zusammengefasst sind, wurden mit Bindemittel A besprüht, wie oben beschrieben. Proben der Ösenmaterialien wurden dann mittels eines Nr. 24 Meyer-Stabes auf der zweiten Seite der zweiten Lage entweder mit Beschichtung A oder Beschichtung B beschichtet, von denen beide eine wässrige Dispersion waren, wie jeweils in Tabelle 6 und 7 zusammengefasst. In den Tabellen bedeutet "Teile" Gewichtsteile.
TABELLE 6 Zusammenfassung von Beschichtung A
TABELLE 7 Zusammenfassung von Beschichtung B
Beschichtung A wies eine Viskosität von 70.000 cps und einen pH-Wert von 9,5 auf, und Beschichtung B wies eine Viskosität von 83.000 cps und einen pH-Wert von 8,0 auf. Die Viskositätsmessungen wurden mit einem Brookfield Viskosimeter unter Verwendung einer Nr. 4 Spindel, die mit 6 rpm rotierte, vorgenommen.
Die entstehenden besprühten und beschichteten Ösenmaterialien sind in Tabelle 8 zusammengefasst.
TABELLE 8 Zusammenfassung der besprühten und beschichteten Ösenmaterialien
Jedes der zweilagigen Ösenmaterialien wies zufrieden stellende Scher- und Abziehfestigkeiten auf.
Obwohl die Beschreibung genau mit Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen davon beschrieben worden ist, versteht es sich von selbst, dass Fachleute nach Erwerb eines Verständnisses des vorangegangenen sich leicht Abänderungen, Variationen und Äquivalente zu diesen Ausführungsformen vorstellen können. Dementsprechend sollte der Umfang der vorliegenden Erfindung als jener der beigefügten Ansprüche eingeschätzt werden.

Claims

Ösenmaterial, das geeignet ist zur Verwendung in einem Klettverschlusssystem, wobei das Ösenmaterial eine gebundene kardierte Bahn mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite umfasst; wobei die gebundene kardierte Bahn: ein Flächengewicht von 15 bis 140 Gramm pro Quadratmeter aufweist; aus Fasern mit einem Denier pro Filament von mehr als 2 zusammengesetzt ist; und mehrere Bindungen zwischen Fasern aufweist; dadurch gekennzeichnet, dass die gebundene kardierte Bahn: eine Dicke von 1 mm bis 15 mm aufweist; aus Fasern zusammengesetzt ist, wobei 100 bis 0 Gewichtsprozent der Fasern thermoplastische Polymerfasern sind und 0 bis 100 Gewichtsprozent der Fasern thermoplastische Zweikomponenten-Polymerfasern sind, bei denen die erste Komponente einen Schmelzpunkt aufweist, der wenigstens 50°C niedriger als der Schmelzpunkt der zweiten Komponente ist; und ein Bindemittel in einer Menge von 10 bis 50 Gewichtsprozent enthält, bezogen auf das Gewicht der gebundenen kardierten Bahn, wobei die Menge an Bindemittel auf der zweiten Seite kleiner ist als die Menge an Bindemittel auf der ersten Seite und die Menge an Bindemittel auf der ersten Seite ausreichend ist, um zu ermöglichen die erste Seite der ersten Lage mehrmals an den Haken zu befestigen und davon zu lösen, ohne eine wesentliche Verzerrung der Fasern auf der ersten Seite.
Ösenmaterial gemäß Anspruch 1, wobei die gebundene kardierte Bahn aus Fasern mit 0 bis 50 Gewichtsprozent thermoplastischen Polymerfasern und 50 bis 100 Gewichtsprozent thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern zusammengesetzt ist.
Ösenmaterial gemäß Anspruch 2, wobei die gebundene kardierte Bahn mehrere Bindungen zwischen Fasern zwischen der ersten Komponente der thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern und benachbarten Fasern aufweist.
Ösenmaterial gemäß einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei alle Fasern thermoplastische Zweikomponenten-Polymerfasern sind.
Ösenmaterial gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern thermoplastische Mantel/Kern-Polymerfasern sind, wobei der Mantel aus der ersten Komponente zusammengesetzt ist.
Ösenmaterial gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern Polyesterfasern sind.
Ösenmaterial gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bindemittel in der gebundenen kardierten Bahn in einer Menge von 25 bis 45 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der gebundenen kardierten Bahn, vorliegt.
Ösenmaterial gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die gebundene kardierte Bahn thermisch mustergebunden ist.
Ösenmaterial gemäß Anspruch 8, wobei die thermisch mustergebundene Fläche 5 bis 30 Prozent der Gesamtfläche der gebundenen kardierten Bahn umfasst.
Ösenmaterial gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die gebundene kardierte Bahn eine erste Lage darstellt und welches des Weiteren eine zweite Lage mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite umfasst; wobei: die zweite Lage eine Vliesbahn umfasst, die aus Fasern mit einem Denier pro Filament von nicht mehr als 2 zusammengesetzt ist und ein Flächengewicht von wenigstens 15 Gramm pro Quadratmeter hat, wobei die erste Seite der zweiten Lage benachbart zu und angrenzend an die zweite Seite der ersten Lage gebunden ist.
Ösenmaterial gemäß Anspruch 10, wobei die zweite Lage eine gebundene kardierte Bahn ist.
Ösenmaterial gemäß Anspruch 11, wobei 50 bis 100 Gewichtsprozent der Fasern der zweiten Lage thermoplastische Zweikomponenten-Polymerfasern sind, wobei die erste Komponente einen Schmelzpunkt aufweist, der wenigstens 50°C niedriger ist als der Schmelzpunkt der zweiten Komponente.
Ösenmaterial gemäß Anspruch 12, wobei die thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern der zweiten Lage thermoplastische Mantel/Kern-Polymerfasern sind, wobei der Mantel aus der ersten Komponente zusammengesetzt ist.
Ösenmaterial gemäß einem der Ansprüche 12 oder 13, wobei die thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern Polyesterfasern sind.
Ösenmaterial gemäß einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei das Ösenmaterial thermisch mustergebunden ist.
Ösenmaterial gemäß Anspruch 15, wobei die thermisch mustergebundene Fläche 5 bis 30 Prozent der Gesamtfläche des Ösenmaterials umfasst.
Ösenmaterial gemäß einem der Ansprüche 10 bis 16, welches des Weiteren eine Beschichtung eines thermoplastischen Polymers auf der zweiten Seite der zweiten Lage umfasst, wobei die Beschichtung in einer Menge von 10 bis 70 Gewichtsprozent, bezogen auf dem Gewicht der ersten und zweiten Lage, vorliegt.
Ösenmaterial gemäß Anspruch 17, welches des Weiteren eine Beschichtung eines Klebstoffs über der Beschichtung auf der zweiten Seite der zweiten Lage und eine Beschichtung von Schleifkörnern über der und gebunden an die Klebstoffbeschichtung umfasst.
Ösenmaterial gemäß Anspruch 18, welches des Weiteren eine Beschichtung eines Polymers über der Beschichtung von Schleifkörnern umfasst.
Verfahren zur Herstellung eines Ösenmaterials, das geeignet ist zur Verwendung in einem Klettverschlusssystem, wobei das Verfahren umfasst: a) Bereitstellen einer kardierten Bahn mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite, wobei die kardierte Bahn: ein Flächengewicht von 15 bis 140 Gramm pro Quadratmeter und eine Dicke von 1 mm bis 15 mm aufweist; und aus Fasern mit einem Denier pro Filament von mehr als 2 zusammengesetzt ist, wobei 100 bis 0 Gewichtsprozent der Fasern thermoplastische Polymerfasern sind und 0 bis 100 Gewichtsprozent der Fasern thermoplastische Zweikomponenten-Polymerfasern sind, wobei die erste Komponente einen Schmelzpunkt aufweist, der wenigstens 50°C niedriger ist als der Schmelzpunkt der zweiten Komponente; b) Durchluftbinden der kardierten Bahn bei einer Temperatur, die ausreichend ist, um mehrere Bindungen zwischen Fasern zwischen der ersten Komponente der thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern und benachbarten Fasern zu bilden; und c) Aufbringen eines Bindemittels auf die gebundene kardierte Bahn in einer Menge von 10 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der gebundenen kardierten Bahn, unter Bedingungen, die ausreichend sind, um weniger Bindemittel auf der zweiten Seite als auf der ersten Seite und eine Menge an Bindemittel auf der ersten Seite bereitzustellen, die ausreichend ist, um zu ermöglichen die erste Seite der ersten Lage mehrmals an den Haken zu befestigen und davon zu lösen, ohne eine wesentliche Verzerrung der Fasern auf der ersten Seite.
Verfahren gemäß Anspruch 20, wobei die gebundene kardierte Bahn aus Fasern mit 0 bis 50 Gewichtsprozent thermoplastischen Polymerfasern und 50 bis 100 Gewichtsprozent thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern zusammengesetzt ist.
Verfahren gemäß Anspruch 21, wobei alle Fasern thermoplastische Zweikomponenten-Polymerfasern sind.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 21 oder 22, wobei die thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern thermoplastische Mantel/Kern-Polymerfasern sind, wobei der Mantel aus der ersten Komponente zusammengesetzt ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 21 bis 23, wobei die thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern Polyesterfasern sind.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 20 bis 24, wobei das Bindemittel in der gebundenen kardierten Bahn in einer Menge von 25 bis 45 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der gebundenen kardierten Bahn, vorliegt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 20 bis 25, welches des Weiteren das thermische Musterbinden der gebundenen kardierten Bahn umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 26, wobei die thermisch mustergebundene Fläche 5 bis 30 Prozent der Gesamtfläche der gebundenen kardierten Bahn umfasst.
Verfahren zur Herstellung eines Ösenmaterials gemäß einem der Ansprüche 20 bis 25, wobei die kardierte Bahn eine erste Lage darstellt und Schritt a) des Weiteren umfasst: Bereitstellen einer zweiten Lage mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite, wobei die zweite Lage eine kardierte Bahn umfasst, die aus Fasern mit einem Denier pro Filament von nicht mehr als 2 zusammengesetzt ist und ein Flächengewicht von wenigstens 15 Gramm pro Quadratmeter hat, wobei 50 bis 100 Gewichtsprozent der Fasern thermoplastische Zweikomponenten-Polymerfasern sind, wobei die erste Komponente einen Schmelzpunkt aufweist, der wenigstens 50°C niedriger ist als der Schmelzpunkt der zweiten Komponente; Anordnen der ersten Seite der zweiten Lage benachbart zur und angrenzend an die zweite Seite der ersten Lage; Schritt b) des Weiteren umfasst: Durchluftbinden der zweiten Lage zusammen mit der ersten Lage bei einer Temperatur, die ausreichend ist, um mehrere Bindungen zwischen Fasern zwischen der ersten Komponente der thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern, die in beiden Lagen vorliegen, und benachbarten Fasern in und zwischen beiden Lagen zu bilden; und in Schritt c) das Bindemittel auf die erste Seite der ersten Lage aufgebracht wird.
Verfahren gemäß Anspruch 28, wobei die thermoplastischen Zweikomponenten-Polymerfasern Polyesterfasern sind.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 28 oder 29, wobei das Bindemittel in der ersten Lage in einer Menge von 25 bis 45 Gewichtsprozent vorliegt, bezogen auf das Gewicht der ersten Lage.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 28 bis 32, welches des Weiteren das thermische Musterbinden des Ösenmaterials umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 31, wobei die thermisch mustergebundene Fläche 5 bis 30 Prozent der Gesamtfläche des Ösenmaterials umfasst.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 28 bis 32, welches des Weiteren das Aufbringen einer Lage eines thermoplastischen Polymers auf die zweite Seite der zweiten Lage umfasst, wobei die Lage in einer Menge von 10 bis 70 Gewichtsprozent vorliegt, bezogen auf das Gewicht der ersten und zweiten Lage.
Verfahren gemäß Anspruch 33, welches des Weiteren das Aufbringen einer Lage eines Klebstoffs über der Lage auf der zweiten Seite der zweiten Lage und einer Lage von Schleifkörnern über der Lage von Klebstoff unter Bedingungen umfasst, die ausreichend sind, um die Schleifkörner an die Lage auf der zweiten Seite der zweiten Lage zu binden.
Verfahren gemäß Anspruch 34, welches des Weiteren das Aufbringen einer Beschichtung eines Polymers über der Lage von Schleifkörnern umfasst.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 28 bis 35, wobei das Bindemittel auf die erste Seite der ersten Lage durch Sprühen aufgebracht wird.