DE60014651T2

DE60014651T2 - Polymerbeschichtetes gewebe mit guter wasserdampfdurchlässigkeit

Info

Publication number: DE60014651T2
Application number: DE60014651T
Authority: DE
Inventors: Lorentz Bernth NYBERG; Johan Bengt PERSSON
Original assignee: Ahlstrom Windsor Locks LLC
Current assignee: Ahlstrom Windsor Locks LLC
Priority date: 1999-07-21
Filing date: 2000-07-21
Publication date: 2005-10-13
Anticipated expiration: 2020-07-22
Also published as: EP1198347B1; DE60014651D1; JP2003504248A; EP1500495A1; AU6007400A; ATE278546T1; EP1198347A1; WO2001005588A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbundwerkstoff, insbesondere einen Laminatwerkstoff bzw. ein Laminatmaterial, der bzw. das eine Substratschicht und eine Beschichtungsschicht umfasst, die ein Kunststoffmaterial umfasst. Die Erfindung betrifft insbesondere einen Verbundwerkstoff, der gegenüber Wasserdampf durchlässig ist und als Wandabdeckung oder in einer Wandabdeckung verwendet werden kann.
Für wasserdampfdurchlässige Verbundwerkstoffe, die einen Wasserbeständigkeitsgrad aufweisen, gibt es viele Anwendungen. Typische Anwendungen umfassen Windelabdecklagen, "atmungsaktive" Bekleidung, Umhüllungen für vorgefertigte Gebäudekomponenten, Wandabdeckungen und medizinische Abdecktücher und Kittel. Es wurden viele Aufbauarten solcher Verbundwerkstoffe vorgeschlagen, die gewöhnlich ein Papier, ein Vliessubstrat oder ein Textilsubstrat umfassen, das mit einem Polymerfilm beschichtet ist, der so verarbeitet worden ist, dass der Film für Wasserdampf durchlässig ist. Ein Verfahren besteht darin, den Film zu bilden, ihn dann zu perforieren und an die Substratbahn zu laminieren, wobei es sich um ein komplexes Verfahren handelt, das mehrere Schritte umfasst. Die US 5,089,075 (Sonada) beschreibt jedoch ein Extrusionslaminierverfahren, bei dem die Kühlwalze eine modifizierte Oberfläche aufweist, die den Film perforiert.
Andere Verfahren nutzen Mittel zur Bereitstellung von Diskontinuitäten in dem Polymerfilm, so dass Poren erzeugt werden, wenn der Film gestreckt wird. Typischerweise werden die Diskontinuitäten durch Einbringen von Mineralfüllstoffen in die Polymerzusammensetzung erzeugt, bevor der Film gebildet wird. Ein Verfahren zur Bildung solcher Filme ist in der EP-A-0 605 831 (Yamamoto et al., Anmelder Mitsubishi Petrochemical Co. Ltd.) beschrieben. Auch die WO 97/29909 (Wu et al., Anmelder Clopay Plastic Products Co., Inc.) beschreibt ein Verfahren, bei dem ein thermoplastischer Film, der porenbildende Füllstoffe enthält, mittels Extrusion auf ein Vliesmaterial aufgebracht und dann gestreckt wird. Alle diese Verfahren erfordern, dass der Film oder der Verbundwerkstoff nach dem Beschichten gestreckt wird (im Stand der Technik finden sich verschiedene andere Verfahren zur Durchführung des Streckens), wodurch in dem Verfahren eine weitere Stufe erzeugt wird.
Die US 5,262,444 (Rusincovitch et al.) beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Wandabdeckung, bei dem ein Zusatz mit einem niedrigen Siedepunkt (z.B. Wasser) einem Plastisol zugesetzt wird, das einen härtbaren Kunststoff und einen Weichmacher umfasst, bevor das Plastisol auf ein Substrat wie z.B. ein Papier extrudiert wird. Die resultierende Beschichtung wird dann unter Bedingungen gehärtet, die derart sind, dass der Zusatz mit niedrigem Siedepunkt verdampft und in dem Film Hohlräume erzeugt.
In der GB-A-2,271,519 (Kano, Anmelder Toyokasei Co. Ltd.) ist ein Mittel zur Erzeugung einer durchlässigen Schicht in einem Verbundprodukt beschrieben. In diesem Fall werden teilchenförmige Materialien in ein Polymerharz eingebracht, das unter Verwendung einer automatischen Spritzpistole oder eines Lackierroboters auf ein Vliesmaterial aufgebracht wird. Dieses Verfahren erfordert eine relativ dicke Beschichtung, ist relativ langsam und die Anwendung von Spritzaufbringverfahren wird häufig zu einer ungleichmäßigen Beschichtung führen.
Die EP-B-734 321 (Kimberly-Clark Worldwide Inc.) beschreibt ein Laminat, das einen Film umfasst, der aus einem Gemisch gebildet ist, das auf einer Trockengewichtsbasis bezogen auf das Gesamtgewicht des Films 10 bis 68 % eines vorwiegend linearen Polyolefinpolymers, wie z.B. eines linearen Polyethylens mit niedriger Dichte, 30 bis 80 % eines Füllstoffs, wie z.B. Calciumcarbonat, das im Allgemeinen eine durchschnittliche Teilchengröße von 0,1 bis 7 μm aufweist, und 2 bis 20 % eines Bindemittels oder klebrigmachenden Mittels, das z.B. aus verschiedenen hydrierten Kohlenwasserstoffharzen, Erdölkohlenwasserstoffharzen, Polyterpenharzen, Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPR) und olefinischen thermoplastischen Polymeren ausgewählt ist, in denen EPR in Polypropylen oder einem Polypropylen/Polyethylen-Gemisch dispergiert ist, enthält. Sobald der Film gebildet worden ist, wird er gestreckt, um ihn porös und atmungsaktiv zu machen. Insbesondere sollte der Film eine Wasserdampfdurchlassrate von mindestens 100 g/m²/24 Stunden aufweisen. Der gestreckte Film wird dann an eine Vliesbahn aus faserförmigem Polyolefin, insbesondere an eine Polypropylen-Spinnvliesbahn gebunden. Das Binden des Films an die Bahn kann durch thermisches Binden, insbesondere unter Verwendung von Wärme und Druck unter Erwärmen, unter Verwendung von mit einem Muster versehenen Bindewalzen oder unter Verwendung einer Ultraschallbindeeinrichtung bewirkt werden. Es wird vorgeschlagen, dass das Bindemittel alternativ der faserförmigen Vliesbahn zugesetzt wird. Das Laminat kann als Ersatz für Kunststofffolien verwendet werden, die als Rückseitenlagen in absorbierenden Produkten wie z.B. Windeln eingesetzt werden.
Die WO 98/02609 (Kimberly-Clark Worldwide Inc.) beschreibt einen verstärkten Film, der eine Filmschicht umfasst, die in einer Streckrichtung orientiert ist und eine effektive Dicke von 0,6 mil (15,24 μm) oder weniger aufweist. Die Filmschicht wird aus einem Gemisch gebildet, das auf einer Gewichtsbasis bezogen auf das Gesamtgewicht der Filmschicht 30 bis 70 eines Polyolefinpolymers, 70 bis 30 % eines Füllstoffs und gegebenenfalls bis zu 20 % eines zweiten Polyolefinpolymers umfasst, wobei die Filmschicht eine Wasserdampfdurchlassrate von mindestens 300 g/m²/24 Stunden aufweist. Auf eine Oberfläche der Filmschicht wird ein Muster aus Haftmittelbereichen aufgebracht, wobei diese Haftmittelbereiche in einer Menge von 0,1 bis 20 g/m² aufgebracht werden, eine prozentuale gebundene Fläche von 5 % bis 50 % pro Einheitsfläche dieser Oberfläche und einen maximalen Abstand zwischen Haftmittelbereichen in einer Richtung im Allgemeinen parallel zu der Streckrichtung von 1 Zoll (25,4 mm) oder weniger aufweisen. Ein geeignetes Polyolefinpolymer ist ein lineares Polyethylen mit niedriger Dichte. Ein geeigneter Füllstoff ist Calciumcarbonat, das mit Stearinsäure beschichtet sein kann. Bei dem Haftmittel kann es sich z.B. um ein herkömmliches Heißschmelzhaftmittel, ein druckempfindliches Haftmittel oder ein reaktives Haftmittel; um Bauhaftmittel des Blockcopolymer-Typs, Haftmittel auf Ethylen-Vinylacetat-Basis und Haftmittel auf der Basis eines amorphen alpha-Olefin-Copolymers und -Terpolymers handeln. Obwohl die Primärfunktion des Musters der Haftmittelbereiche darin besteht, die Filmschicht zu verstärken, kann das Haftmittel so ausgewählt werden, dass es für einen Zeitraum klebrig bleibt, der ausreichend ist, dass es die Oberfläche der Filmschicht an eine Oberfläche einer angrenzenden Schicht binden kann, wie z.B. an eine Vliesbahn oder einen Vliesstoff. Der Film kann als Außenabdeckung in absorbierenden Körperpflegegegenständen wie z.B. Windeln verwendet werden.
Ein gebräuchlich verwendeter Wandabdeckungstyp ist die sogenannte "Vinyl"-Tapete, bei der es sich normalerweise um ein mit Polyvinylchlorid-Plastisol-beschichtetes (PVC-Plastisol-beschichtetes) Papier handelt. Obwohl dieses Material für einen breiten Bereich von Wandabdeckungsanwendungen verwendet werden kann, wird es insbesondere in Bereichen verwendet, bei denen sowohl bei Anwendungen im Wohnbereich als auch bei kommerziellen Anwendungen eine gute Dauerbeständigkeit und Abwaschbarkeit erforderlich sind. Die Verwendung von PVC führt jedoch zu einigen Problemen: Bei der Beschichtung und dem anschließenden Druckverfahren ist es erforderlich, dass Emissionskontrollgeräte eingesetzt werden, und die Wandabdeckung selbst wirkt nicht flammverzögernd und erzeugt beim Aussetzen gegenüber einer Flamme Chlorwasserstoffsäure und dichten Rauch. Wenn die Wandabdeckung auf Papier basiert, ist die Wandabdeckung weder sonderlich abmessungsstabil, noch kann sie abgelöst werden, wenn eine Neudekoration durchgeführt wird.
Im Markt für Wandabdeckungen wurden auch Bedenken hinsichtlich des Einflusses der Verwendung von PVC auf die Umwelt und die Gesundheit geäußert, was die Suche nach alternativen Materialien motiviert.
Es könnte daran gedacht werden, dass andere Polymerbeschichtungen diese Probleme beseitigen könnten, jedoch weisen solche Beschichtungen selbst einen Hauptnachteil auf: Sie weisen eine sehr geringe Wasserdampfdurchlässigkeit (WVP) auf, die als Wasserdampfdurchlassrate (WVTR) gemessen werden kann. Wenn die Wandabdeckung unter Verwendung von Haftmitteln auf Wasserbasis angebracht wird, wobei es sich um das gebräuchliche Verfahren handelt, trocknet die Wandabdeckung folglich nur sehr langsam und neigt anschließend zum Schimmelbewuchs.
Die vorliegende Erfindung stellt in einem ihrer Aspekte einen Verbundwerkstoff bereit, der eine Substratschicht und eine Beschichtungsschicht umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsschicht ein Kunststoffmaterial umfasst, wobei das Kunststoffmaterial aus Olefinpolymeren, Olefincopolymeren, Gemischen von Olefin(co)polymeren und Gemischen von zwei oder mehr davon ausgewählt ist, wobei in diesen Kunststoffmaterialien Füllstoffteilchen enthalten sind. Im Allgemeinen ist der Verbundwerkstoff gegenüber Wasserdampf durchlässig. Im Allgemeinen sind die Substratschicht und die Beschichtungsschicht jeweils gegenüber Wasserdampf durchlässig. In bestimmten Ausführungsformen liegt keine weitere Schicht vor, jedoch wird in anderen Ausführungsformen jegliche zusätzliche Schicht ebenfalls gegenüber Wasserdampf durchlässig sein.
Die vorliegende Erfindung stellt in einem anderen Aspekt auch ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoffs bereit, wobei das Verfahren das Anwenden einer Beschichtungsformulierung als eine Beschichtungsschicht auf einer Substratschicht umfasst, wobei die Beschichtungsschicht und die Substratschicht gegenüber Wasserdampf durchlässig sind, wobei die Beschichtungsformulierung ein Kunststoffmaterial umfasst, das aus Olefinpolymeren, Olefincopolymeren, Gemischen von Olefin(co)polymeren und Gemischen von zwei oder mehr davon ausgewählt ist und Füllstoffteilchen darin aufweist.
Die vorliegende Erfindung stellt in einem anderen Aspekt auch eine Beschichtungsformulierung bereit, die ein Kunststoffmaterial umfasst, das aus Olefinpolymeren, Olefincopolymeren, Gemischen von Olefin(co)polymeren und Gemischen von zwei oder mehr davon ausgewählt ist und Füllstoffteilchen darin aufweist. Die Beschichtungsformulierung kann selbstverständlich eine oder mehrere andere Komponente(n) enthalten. In bestimmten bevorzugten Ausführungsformen besteht sie jedoch im Wesentlichen nur aus dem Kunststoffmaterial und dem Füllstoff. Der Füllstoff kann ein einzelnes Material oder ein Gemisch verschiedener Materialien sein.
In weiteren Aspekten stellt die vorliegende Erfindung auch die Verwendung des Verbundwerkstoffs als Wandabdeckung bereit. Folglich stellt die Erfindung den Verbundwerkstoff zur Verwendung als Wandabdeckungsmaterial und auch ein Verfahren zur Abdeckung einer Wandoberfläche bereit, welches das Anwenden eines erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffs auf die Wandoberfläche umfasst.
Wenn das Substrat des Verbundwerkstoffs ein Vliesmaterial ist, ist es vorzugsweise ein mit dem Nassverfahren hergestelltes Vliesmaterial. Als Substrate verwendete Vliesmaterialien umfassen im Allgemeinen Naturfasern, insbesondere Cellulosefasern und/oder synthetische Fasern, wobei der letztgenannte Begriff Fasern aus organischen Polymeren oder Copolymeren wie z.B. Polyester umfasst. Folglich kann das Vliesmaterial Zellstofffasern umfassen, vorzugsweise sowohl Weichzellstoff- als auch Hartzellstofffasern, und kurz geschnittene Polyesterfasern. Zusätzlich wird in die Vliesbahn vorzugsweise ein Füllstoff, insbesondere Calciumcarbonat, einbezogen, um eine hohe Opazität bereitzustellen. Das Vliesmaterial kann mit einer Harzbindemittelformulierung, insbesondere mit einer Acryl- oder Vinylacetat-Harzformulierung gebunden werden. Die Faserlänge und die lineare Dichte der Polyesterfasern sollte so ausgewählt werden, dass eine gute Einheitlichkeit der Bahn resultiert und diese liegt typischerweise im Bereich von 5 bis 20 mm bzw. 1,0 bis 6,0 Denier (0,11 bis 0,67 tex). Die Zellstoffe sollten so ausgewählt werden, dass eine gute Kombination aus Festigkeit, Opazität und Beschichtungsvermögen bereitgestellt wird, wobei deren Auswahl vorzugsweise auch gegenwärtige Umweltbelange berücksichtigen sollte.
Typische Formulierungen für die Vliesmaterialien sind 20 bis 40 % Zellstoff (vorzugsweise 10 bis 20 % Weichzellstoff, 10 bis 20 % Hartzellstoff), 10 bis 20 % synthetische Fasern (vorzugsweise Polyesterfasern), 25 bis 35 % Calciumcarbonat, wobei sich die Prozentangaben auf das Gewicht des Vliesmaterials auf einer Trockengewichtbasis beziehen, und wobei der Rest vorzugsweise ein Bindemittel umfasst. Das Bindemittel sollte vorzugsweise durch eine Spritzaufbringung oder ein Zweiwalzenauftragswerk und vorzugsweise in einer Menge aufgebracht werden, so dass in dem fertiggestellten Substrat 15 bis 20 % Feststoffe erhalten werden. Das Flächengewicht (Basisgewicht) des Substrats liegt vorzugsweise im Bereich von 30 bis 200 g/m². Das Substrat wird in bestimmten bevorzugten Ausführungsformen eine Dicke von 40 bis 500 μm und mehr bevorzugt von mindestens 80 μm, beispielsweise bis zu 300 μm aufweisen.
Andere Substrate umfassen Papiere, z.B. Papiere, die herkömmlich als Wandabdeckungssubstrate verwendet werden, sowie Spinnvliese, SMS-Vliese und wasserstrahlverfestigte Vliese. ("SMS" ist ein gebräuchliches Akronym für einen Vliesverbund, der Schichten aus Spinnvliesbahnen (S), Melt-Blown-Vliesbahnen (M) und Spinnvliesbahnen (S) umfasst.) Beispiele für Papiersubstrate sind "Cresta Print M" und "Cresta Print F1" von Metsä-Serla Paperboard. ("Cresta" ist eine eingetragene Marke.)
Das Kunststoffmaterial (wobei dieser Begriff hier synthetische Harze und synthetische Polymermaterialien umfasst) ist vorzugsweise ein Polymer oder Copolymer aus einem C₂-C₄-Olefin, insbesondere von Ethylen oder Propylen, oder ein Gemisch, das ein solches Polymer oder Copolymer umfasst. Geeignete Comonomere sind C₁-C₄-Alkylacrylate oder C₁-C₄-Alkylmethacrylate. Ein besonders bevorzugtes Kunststoffmaterial ist ein Copolymer aus Ethylen und n-Butylacrylat. Solche Copolymere sind in L.K. Johnson, "Ethylene n-Butyl Acrylate Copolymers for Extrusion Coating and Lamination Applications", Polymers, Lamination and Coatings, eine TAPPIPRESS-Anthologie veröffentlichter Artikel, 1986–1991, Seiten 248-252 beschrieben.
Vorzugsweise weist das Kunststoffmaterial eine Wasserdampfdurchlassrate von mindestens 14 g/m² pro 24 Stunden bei 25°C/75 % RH (relative Feuchtigkeit) auf, die mit dem ungefüllten Kunststoffmaterial bei einer Masse pro Einheitsfläche von 45 g/m² gemessen worden ist. Der Verbund, der die Substratschicht und die Beschichtung aus dem gefüllten Kunststoffmaterial umfasst, weist vorzugsweise eine Wasserdampfdurchlassrate von mindestens 30 g/m² pro 24 Stunden bei 25°C/75 % RH auf.
Der in dem Kunststoffmaterial verteilte oder dispergierte (vorzugsweise einheitlich verteilte oder dispergierte) teilchenförmige Füllstoff ist vorzugsweise ein Mineralfüllstoff oder anorganischer Füllstoff, insbesondere Calciumcarbonat und/oder Titandioxid. Andere Mineralfüllstoffe können in Betracht gezogen werden, wie z.B. Talk, Kaolinit, Aluminiumoxidtrihydrat, Feldspat oder Siliciumdioxid. Typische Teilchengrößen der Füllstoffe liegen im Bereich von 0,1 bis 10 μm, z.B. bei 0,5 bis 7 μm.
Im Allgemeinen beträgt die Menge des teilchenförmigen Füllstoffs 40 % oder weniger, bezogen auf das Gewicht des gefüllten Kunststoffmaterials. Vorzugsweise beträgt die Menge des Füllstoffs 35 % oder weniger, mehr bevorzugt 30 % oder weniger. Im Allgemeinen wird der Mineralfüllstoff in einer Menge verwendet, die dahingehend effektiv ist, dass eine gute Wasserdampfdurchlässigkeit erhalten wird. Gewöhnlich beträgt die Menge des Mineralfüllstoffs in dem gefüllten Kunststoffmaterial 2 Gew.-% oder mehr, vorzugsweise mindestens 5 Gew.-%, mehr bevorzugt 10 Gew.-% oder mehr und insbesondere mindestens 20 Gew.-%.
Typische Formulierungen für das Kunststoffmaterial sind Gemische oder Legierungen eines Ethylen-Butylacrylat-Copolymers (EBA), die 60 bis 70 % EBA, 20 bis 30 % Calciumcarbonat und 5 bis 10 % Titandioxid umfassen, wobei sich die Prozentangaben auf das Gewicht des Gemischs oder der Legierung beziehen. Typischerweise liegt das Basisgewicht (Flächengewicht) der Polymerschicht bei 5 bis 50 g/m², vorzugsweise bei 10 bis 50 g/m².
Das Kunststoffmaterial kann auf das Substrat mit einem beliebigen geeigneten Beschichtungsverfahren aufgebracht werden. Eine Extrusion ist das bevorzugte Verfahren, beispielsweise eine herkömmliche Flachdüsenextrusion. Extrusionsbeschichtungstechniken sind bekannt, vgl. z.B. Modern Plastics Encyclopedia 1980–1981, McGraw-Hill Inc., Seiten 253–256. Darüber hinaus können auch andere Verfahren wie z.B. Rakelbeschichten, Walzenbeschichten oder Transferbeschichten in Betracht gezogen werden.
In bestimmten bevorzugten Ausführungsformen weist die Beschichtungsschicht eine Dicke von 10 bis 50 μm, beispielsweise von 25 bis 50 μm auf.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung umfasst eine mit dem Nassverfahren hergestellte Vliesbahn, die aus Zellstofffasern und Polyesterfasern gebildet ist, in die mit Harz gebundenes Calciumcarbonat eingebracht worden ist. Diese Vliesbahn wird dann mit einer Polymerschicht extrusionsbeschichtet, die aus Ethylenbutylacrylat, Calciumcarbonat und Titandioxid besteht.
In einer speziellen Anwendung der Erfindung wird ein Verbundvlies als Grundlage für eine Wandabdeckung verwendet, die geprägt und/oder bedruckt werden kann, um die gewünschten Dekoreffekte zu erhalten. Eine Vliesbahn, die erfindungsgemäß mit einem Polymer, Copolymer oder einer Polymerlegierung beschichtet ist, weist gegenüber dem Stand der Technik viele Vorteile auf und löst ein Hauptproblem vieler anderer extrusionsbeschichteter Materialien, und zwar dahingehend, dass das erfindungsgemäße Material gegenüber Feuchtigkeitsdampf durchlässig ist, so dass das Trocknen der angebrachten Wandabdeckung nicht beeinträchtigt wird.
Die Vorteile des Verbundvlieses im Vergleich zum Stand der Technik, insbesondere zu Polyvinylchlorid-beschichteten Papieren, bestehen darin, dass
das Verbundvlies schnell trocknet und, da es atmungsaktiv ist, ein Schimmelwachstum ausgeschlossen ist;
kein Bedarf für Emissionskontrollgeräte besteht, die bei dem Extrusionsbeschichtungsverfahren oder in den anschließenden Druckverfahren installiert werden müssten, da der Verbund PVC-frei und beim Gebrauch auch geruchlos ist;
der Verbund eine glatte Oberfläche aufweist, so dass er ein gutes Rotationstiefdruckvermögen aufweist, und dass er auch heiß- oder kaltprägbar ist;
die Beschichtungsschicht in einer Dicke aufgebracht werden kann, die herkömmlich auf dem Gebiet der Wandabdeckung gebräuchlich ist, d.h., übermäßig dicke Schichten sind nicht erforderlich;
eine angemessene Durchlässigkeit ohne Zusatz spezieller Zusätze mit niedrigem Siedepunkt, wie z.B. von Wasser oder Treibmitteln, erreicht werden kann;
der Verbund flammverzögernd ist und beim Verbrennen kein Rauch freigesetzt wird;
der Verbund abmessungsstabil ist, so dass keine Nahttrennung auftritt, und Komplexe auf Papierbasis abmessungsstabiler sind als diejenigen des Standes der Technik;
das Anbringen der Wandabdeckung durch die guten Flachliegeeigenschaften, das einfache Schneiden und die einfache Ablösbarkeit erleichtert wird;
nach dem Extrusionsschritt und gegebenenfalls nach einem Härtungsschritt kein Bedarf für einen zusätzlichen Verarbeitungsschritt besteht, wobei insbesondere kein Bedarf für einen speziellen Streckschritt besteht, um die erforderliche Durchlässigkeit für Wasserdampf zu erreichen. In bestimmten bevorzugten Ausführungsformen wird der Verbundwerkstoff während seiner Herstellung weder in der Maschinenrichtung (MD) noch in der Querrichtung (CD) einem wesentlichen Strecken unterworfen. Folglich wird der Verbundwerkstoff in jeder dieser Richtungen normalerweise nicht um mehr als 3 %, vorzugsweise nicht um mehr als 2 %, mehr bevorzugt nicht um mehr als 1 % gestreckt und insbesondere liegt im Wesentlichen keine Streckung vor. Demgemäß werden die Herstellungsvorrichtungen im Allgemeinen bei einer MD-Streckung von Null und ohne CD-Streckung betrieben. Es ist nicht ausgeschlossen, dass in bestimmten Ausführungsformen in mindestens einer Richtung eine gewisse Schrumpfung auftritt.
Die erfindungsgemäßen Verbund- oder Laminatwerkstoffe können auch für andere Anwendungen eingesetzt werden, z.B. als medizinische Abdecktuch- und Kittelmaterialien.
Testverfahren

Flächengewicht: ISO 536
Aussehen: Eine visuelle Bewertung gegen Standardproben: 1 = inakzeptabel 2 = akzeptiert mit größeren Beanstandungen 3 = akzeptiert mit kleineren Beanstandungen 4 = vollständig akzeptabel
Kräuselung: Gemessen in mm, Abweichung von einer flachen Oberfläche nach der Durchführung eines X-Schnitts, wobei die Arme des X eine Länge von 160 mm aufweisen und 45° zur Maschinenrichtung angeordnet sind.
Kleine Löcher: Die Bendtsen-Porosität wurde gemäß ISO 8971-4 gemessen, nachdem die Probe 1 min bei 150°C behandelt worden ist. Wenn eine Porosität von Null vorliegt, wird dies mit "OK" bewertet.
Wasserdampfdurchlassrate (WVTR): Gemessen gemäß DIN 53122, angegeben als g/m² pro 24 Stunden bei 25°C und 75 % RH.
Opazität: Elrepho %, gemessen gemäß SCAN P-3:75. Feuerbewertung und Rauchintensität: SIS 02 48 23.
Nikotinfärbung: Der Grad der Gelbfärbung, wenn der Verbundwerkstoff Tabakrauch ausgesetzt wurde, als prozentuale Zunahme des b-Werts der L a b-Farbmessungen angegeben. Abmessungsstabilität: Die prozentuale Zunahme der Länge in der Querrichtung 10 min nachdem eine quadratische 100 mm-Probe auf einer Gipsplattenoberfläche angebracht worden ist.
Ablösbarkeit: Der Prozentsatz der Proben, die auf einem Gipsplattensubstrat nach einem Versuch verblieben sind, die Proben 14 Tage nach dem Anbringen auf dem Substrat abzuziehen.

Beispiele
Die Erfindung wird mit den folgenden Beispielen veranschaulicht, in denen auf die vorstehend genannten Testverfahren Bezug genommen wird.
Beispiel 1
Ein 70 g/m² Vliessubstrat, das ein Fasergemisch aus 40 % präzisionsgeschnittenen Polyesterfasern mit 1,7 Denier (0,19 tex), 15 mm, und 60 % Zellstoff, der mit einem Vinylacetat-Harzbindemittel gebunden ist, umfasste, so dass der Gesamtfasergehalt 80 % und der Bindemittelgehalt 20 % betrug, wurde mit 40 g/m² einer Polymerlegierung extrusionsbeschichtet, die 70 % Ethylen-n-Butylacylat-Copolymer (EBA) (Borealis Qualität 6417), 25 % Calciumcarbonat (Teilchengröße 2 bis 5 μm) und 5 % Titandioxid (Teilchengröße 2 bis 5 μm) umfasste. Zur Extrusion lag die Schmelztemperatur im Bereich von 280 bis 300°C und das Verhältnis Länge:Durchmesser der Schnecke war größer als 26. Die Testdaten sind in der Tabelle 1 gezeigt.
Beispiel 2
Dieses Beispiel ist mit dem Beispiel 1 identisch, jedoch wurde die Extrusionsbeschichtung mit 30 g/m² durchgeführt. Die Testdaten sind in der Tabelle 1 gezeigt.
Beispiel 3
Das gleiche Substrat wie im Beispiel 1 wurde mit 40 g/m² einer Polymerlegierung extrusionsbeschichtet, das 60 % EBA, 30 % Calciumcarbonat und 10 % Titandioxid umfasste. Diese spezielle Polymerlegierung ergab ein sehr schlechtes Extrusionsvermögen, möglicherweise aufgrund eines zu hohen Füllstoffgehalts. Testmessungen wurden nicht durchgeführt.
Tabelle 1
Die Testdaten zeigen, dass Materialien, die mit den Verfahren der Beispiele 1 und 2 hergestellt worden sind, eine gute WVTR bereitstellen und ohne Schwierigkeiten mit herkömmlichen Extrusionsbeschichtungsverfahren hergestellt werden können. Die Opazitätsergebnisse waren schlechter, als es gewöhnlich für Wandabdeckungsanwendungen erforderlich ist, so dass für diese Endanwendung gewöhnlich ein Füllstoff-enthaltendes Substrat erforderlich ist. Ein Beispiel mit einem solchen Substrat ist im Beispiel 5 angegeben.
Beispiel 4
Da die Polymerzusammensetzungen in den Beispielen 1 und 2 auf der Basis von EBA so gute Ergebnisse lieferten, wurden Bewertungen anderer Polymere durchgeführt. In diesen Fällen enthielt das Polymergemisch keine Füllstoffe und es wurde ein Vliessubstrat mit 145 g/m² verwendet. (Obwohl das Flächengewicht des Substrats viel höher war als in den vorhergehenden Beispielen, war das Substrat sehr porös und hätte die WVTR-Ergebnisse nicht signifikant beeinflusst.)
Das Beschichtungsgewicht bei der Extrusionsbeschichtung betrug 45 g/m² und die getesteten Polymere waren:
Beispiel 4a EBA (Standard)
Beispiel 4b Ethylen-Methylacrylat (EMA)
Beispiel 4c Polyethylen mit niedriger Dichte (LDPE)
Die Testdaten sind in der Tabelle 2 angegeben.
Tabelle 2
Diese Reihe von Vergleichstests mit verschiedenen Polymeren zeigt, dass EBA für eine hohe WVP bevorzugt ist. Ein Vergleich des Beispiels 4a mit den Beispielen 1 und 2 zeigt den sy nergistischen Effekt von Füllstoffen auf die WVTR. Die Ergebnisse legen auch nahe, dass das Polymer selbst eine WVTR von 14 g/m² pro 24 Stunden bei einer Masse pro Einheitsfläche von 45 g/m² aufweisen sollte, um eine minimale WVTR von 30 g/m² pro 24 Stunden mit einer gefüllten Zusammensetzung zu erreichen.
Beispiel 5
Ein Polyester/Zellstoff-Vliesmaterial mit 115 g/m² (Dexter Qualität 11877) wurde wie im Beispiel 2 extrusionsbeschichtet. Die Testdaten sind in der Tabelle 3 angegeben und werden mit einem typischen Vinyl-beschichteten Produkt des Standes der Technik verglichen.
Tabelle 3
Die überlegene Gesamtleistung des erfindungsgemäßen Beispiels als Wandabdeckung im Vergleich zu der Wandabdeckung des Standes der Technik ist in der Tabelle deutlich veranschaulicht.
Es ist selbstverständlich klar, dass die vorliegende Erfindung lediglich beispielhaft beschrieben worden ist und Modifizierungen von Einzelheiten innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung vorgenommen werden können.

Claims

Verbundwerkstoff für die Verwendung als Grundlage in einer Wandabdeckung, wobei der Verbundwerkstoff eine Substratschicht, die gegenüber Wasserdampf durchlässig ist, und eine Beschichtungsschicht, die gegenüber Wasserdampf durchlässig ist, umfaßt, so daß der Verbundwerkstoff eine Wasserdampfdurchlaßrate von mindestens 30 g/m² 24h bei 25°C/75% RH aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungsschicht ein Kunststoffmaterialumfaßt, wobei das Kunststoffmaterial im wesentlichen aus einem Copolymer aus einem Olefin und einem Alkylacrylat oder Methacrylat oder einem Gemisch von zwei oder mehreren derartiger Copolymere besteht, wobei das Kunststoffmaterial darin verteilte Füllstoffteilchen aufweist, und daß die Substratschicht ein Vliesmaterial umfaßt, das Cellulosefasern umfaßt.
Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, wobei das Vliesmaterial Zellstofffasern umfaßt.
Verbundwerkstoff nach Anspruch 2, wobei die Cellulosefasern von Hartzellstoff und Weichzellstoff abgeleitet sind.
Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das Vliesmaterial auch synthetische Fasern umfaßt.
Verbundwerkstoff nach Anspruch 4, wobei die synthetischen Fasern Polyesterfasern sind.
Verbundwerkstoff nach Anspruch 4 oder 5, wobei die synthetischen Fasern eine Faserlänge von 5 bis 20 mm und eine längenbezogene Masse von 1 bis 6 Denier (0,11 bis 0,67 tex) aufweisen.
Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Vliesmaterial mit einem Harzbindemittel gebunden ist.
Verbundwerkstoff nach Anspruch 7, wobei das Harzbindemittel ein Acryl- oder Vinylacetatharz ist.
Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Vliesmaterial einen opazitätssteigernden Füllstoff umfaßt.
Verbundwerkstoff nach Anspruch 9, wobei der opazitätssteigernde Füllstoff Calciumcarbonat ist.
Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Substratschicht ein Flächengewicht von 30 bis 200 g/m² und die Beschichtungsschicht ein Flächengewicht von 10 bis 50 g/m² aufweisen.
Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Kunststoffmaterial eine Wasserdampfdurchlaßrate von mindestens 14 g/m² 24h bei 25°C/75% RH, gemessen an einem ungefüllten Kunststoffmaterial bei einer Masse pro Flächeneinheit von 45 g/m², aufweist.
Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Kunststoffmaterial ein Copolymer eines C₂-C₄-Olefins und eines C₁-C₄-Alkylacrylats oder eines C₁-C₄-Alkylmethacrylats umfaßt.
Verbundwerkstoff nach Anspruch 13, wobei das Kunststoffmaterial ein Copolymer von Ethylen und Butylacrylat umfaßt.
Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der Füllstoff in der Beschichtungsschicht in einer Menge von bis zu 40 Gew.-% des gefüllten Kunststoffmaterials in der Beschichtungsschicht vorhanden ist.
Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei der Füllstoff in dem Kunststoffmaterial ein mineralischer Füllstoff, beispielsweise Calciumcarbonat oder ein Gemisch von Calciumcarbonat und Titandioxid, ist.
Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei die Beschichtungsschicht eine Dicke in einem Bereich von 10 bis 50 μm aufweist und die Substratschicht eine Dicke in einem Bereich von 80 bis 500 μm aufweist.
Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die Beschichtungsschicht geprägt und/oder bedruckt ist, um einen dekorativen Effekt bereitzustellen.
Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoffs, der eine Wasserdampfdurchlaßrate von mindestens 30 g/m² 24h bei 25°C/75% RH aufweist und für die Verwendung als Grundlage in einer Wandabdeckung geeignet ist, wobei das Verfahren das Anwenden einer Beschichtungsformulierung als eine Beschichtungsschicht auf einer Substratschicht umfaßt, wobei die Beschichtungsschicht und die Substratschicht gegenüber Wasserdampf durchlässig sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungsformulierung ein Kunststoffmaterial umfaßt, das im wesentlichen aus einem Copolymer aus einem Olefin und einem Alkylacrylat oder Methacrylat oder einem Gemisch von zwei oder mehreren derartiger Copolymere besteht, und das darin Füllstoffteilchen aufweist, und daß die Substratschicht ein Vliesmaterial umfaßt, das Cellulosefasern umfaßt, und daß der Verbundwerkstoff nicht um mehr als 3% in der Maschinenrichtung und nicht um mehr als 3% in der Querrichtung gestreckt wird.
Verfahren nach Anspruch 19 zur Herstellung eines Verbundwerkstoffs nach einem der Ansprüche 2 bis 17.
Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, wobei die Beschichtung durch Extrusionsbeschichtung bewirkt wird.
Verfahren nach Anspruch 19, 20 oder 21, wobei der Verbundwerkstoff nicht um mehr als 2% in der Maschinenrichtung und nicht um mehr als 2% in der Querrichtung gestreckt wird.
Verfahren nach Anspruch 19, 20 oder 21, wobei der Verbundwerkstoff nicht um mehr als 1 % in der Maschinenrichtung und nicht um mehr als 1 % in der Querrichtung gestreckt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 23, wobei die Beschichtungsschicht in dem Verbundwerkstoff geprägt und/oder bedruckt wird, um einen dekorativen Effekt bereitzustellen.
Verwendung eines Verbundwerkstoffs nach einem der Ansprüche 1 bis 18 oder eines Verbundwerkstoffs, hergestellt durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 24, als Wandabdeckung.
Verfahren zum Abdecken eines Bereichs einer Wandoberfläche, umfassend das Anwenden eines Verbundwerkstoffs nach einem der Ansprüche 1 bis 18 oder eines Verbundwerkstoffs, hergestellt durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 24, auf diesen Bereich der Wandoberfläche.