газопроницаемые материалы, содержащие малорастягивающиеся ткани, и способ их получения

Формула изобретения

1. Газопроницаемый материал, содержащий слой малорастягивающейся ткани, удлинение которого составляет менее 30% при измерении согласно ASTM D5034 в, по меньшей мере, одном направлении, и микропористое покрытие на нем, при этом микропористое покрытие содержит композицию кристаллического полимера и наполнитель.

2. Газопроницаемый материал по п.1, в котором слой малорастягивающейся ткани представляет собой слой малорастягивающегося нетканого материала.

3. Газопроницаемый материал по п.2, в котором слой малорастягивающегося нетканого материала содержит полиолефиновую из перекрещивающихся слоев сетку с открытыми ячейками.

4. Газопроницаемый материал по п.3, в котором слой малорастягивающегося нетканого материала содержит полиэтиленовую из перекрещивающихся слоев сетку с открытыми ячейками, масса единицы площади которой превышает приблизительно 24 г/м².

5. Газопроницаемый материал по п.2, в котором слой малорастягивающегося нетканого материала включает полипропилен, эжектированный высокоскоростным потоком воздуха - нетканый полипропилен из расплава.

6. Газопроницаемый материал по п.5, в котором полипропилен, эжектированный высокоскоростным потоком воздуха, имеет массу единицы площади, превышающую приблизительно 24 г/м².

7. Газопроницаемый материал по п.5, в котором полипропилен, эжектированный высокоскоростным потоком воздуха, имеет массу единицы площади, равной либо превышающей приблизительно 34 г/м ².

8. Газопроницаемый материал по п.1, в котором композиция кристаллического полимера содержит, по меньшей мере, 50 мас.% полиэтилена высокой плотности.

9. Газопроницаемый материал по п.1, в котором наполнитель содержит карбонат кальция.

10. Газопроницаемый материал по п.1, в котором микропористое покрытие содержит один слой.

11. Газопроницаемый материал по п.1, в котором микропористое покрытие содержит два или более слоев.

12. Газопроницаемый материал по п.1, дополнительно содержащий слой второй ткани, причем покрытие расположено в промежутке между слоем малорастягивающейся ткани и слоем второй ткани.

13. Газопроницаемый материал по п.1, имеющий скорость прохождения водяного пара, превышающую приблизительно 150 г/м ² за 24 ч.

14. Газопроницаемый материал по п.13, имеющий скорость прохождения водяного пара, меньшую приблизительно 2000 г/м² за 24 ч.

15. Газопроницаемый материал по п.1, в котором слой малорастягивающегося материала представляет собой слой малорастягивающегося тканого материала.

16. Способ по п.15, при котором слой малорастягивающегося тканого материала выполнен из полиэтилена, полипропилена или их комбинации.

17. Газопроницаемый материал для покрытия зданий, содержащий слой малорастягивающейся ткани, удлинение которого составляет менее 30% при измерении согласно ASTM D5034 в, по меньшей мере, одном направлении, и микропористое покрытие на нем, содержащее полиэтилен высокой плотности и наполнитель.

18. Газопроницаемый материал для покрытия зданий по п.17, в котором слой малорастягивающейся ткани включает слой полиолефинового нетканого материала.

19. Газопроницаемый материал для покрытия зданий по п.18, в котором слой малорастягивающегося полиолефинового нетканого материала включает полиэтиленовую с перекрестными слоями сетку с открытыми ячейками, масса единицы площади которой превышает приблизительно 24 г/м².

20. Газопроницаемый материал для покрытия зданий по п.16, в котором слой малорастягивающегося полиолефинового нетканого материала включает полипропилен, эжектированный высокоскоростным потоком воздуха, масса единицы площади которого превышает приблизительно 24 г/м².

21. Способ получения газопроницаемого материала, при котором экструдируют на слой малорастягивающейся ткани, удлинение которого составляет менее 30% при измерении согласно ASTM D5034, покрытие из композиции, содержащей композицию кристаллического полимера и наполнитель для образования покрытия на слое малорастягивающейся ткани и ступенчато растягивают слой малорастягивающейся ткани с нанесенным покрытием для придания покрытию микропористости.

22. Способ по п.21, при котором слой малорастягивающейся ткани представляет собой слой малорастягивающегося нетканого материала, и при котором покрытие формируют на слое нетканого материала.

23. Способ по п.22, при котором слой нетканого материала с нанесенным покрытием ступенчато растягивают в направлении подачи.

24. Способ по п.22, при котором слой нетканого материала с нанесенным покрытием с увеличением растягивают до удлинения, меньшего приблизительно 2%.

25. Способ по п.22, при котором слой малорастягивающегося нетканого материала содержит полиэтиленовую с перекрестными слоями сетку с открытыми ячейками, масса единицы площади которой превышает приблизительно 24 г/м ².

26. Способ по п.22, при котором слой малорастягивающегося нетканого материала содержит полипропилен, эжектированный высокоскоростным потоком воздуха, масса единицы площади которого превышает приблизительно 24 г/м².

27. Способ по п.21, при котором композиция кристаллического полимера содержит полиэтилен высокой плотности.

28. Способ по п.21, при котором слой малорастягивающегося нетканого материала представляет собой слой малорастягивающегося тканого материала.

29. Способ по п.28, при котором слой малорастягивающегося тканого материала выполнен из полиэтилена, полипропилена или их комбинации.

Описание изобретения к патенту

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к газопроницаемым материалам, содержащим малорастягивающиеся тканевые материалы, подходящим для использования, например, в качестве материалов для строительства, таких как материалы для покрытий зданий, и к способам получения таких газопроницаемых материалов.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Материалы для покрытия зданий обычно крепятся либо фиксируются на наружной поверхности каркаса либо опалубки в стенах зданий, в особенности в холодном климате. Материалы для покрытия зданий должны быть проницаемыми для водяного пара для того чтобы, дать возможность водяному пару улетучиться из стены, к которой прикрепляется пленка, для того, чтобы предотвратить, например, нанесение ущерба стенам, причиняемого водой, и/или развитие плесеней и тому подобное. С другой стороны, материалы для покрытия зданий должны быть достаточно непроницаемыми для воздуха и жидкостей для того, чтобы изолировать стену от ветра и дождя либо других осадков. Кроме того, материалы для покрытия зданий должны обладать соответствующими механическими свойствами при растяжении и физическими свойствами, такими как предел прочности при растяжении, относительное удлинение, предел прочности при раздирании, усадка и предел прочности на прокол, для того, чтобы избежать возникновения повреждений при установке и обеспечить долговечность.

Для того, чтобы получить материалы для покрытия зданий и другие газопроницаемые материалы с достаточными прочностью и жесткостью, подходящие для использования в строительстве и эксплуатации в подобных тяжелых условиях, зачастую желательно использование прочных и/или жестких нетканых и/или тканых материалов. Обычно такие нетканые и тканые материалы имеют относительно небольшое предельное растяжение, то есть относительное растяжение меньше приблизительно 30%, что может ограничить технологии, используемые для формования из них композитных материалов.

Патент США № 4929303 раскрывает композитные газопроницаемые материалы для покрытия зданий, которые содержат газопроницаемую пленку, полученную из линейного полиэтилена низкой плотности, и нетканого материала, полученного из крестообразно уложенных слоев. Газопроницаемую пленку получают, осуществляя отливку пленки по способу эструдирования через щелевую головку на валок пленки-предшественника, растяжение пленки-предшественника для придания проницаемости, нагревание нетканого материала и напрессовывание нагретой ткани на пленку для достижения сцепления между тканью и газопроницаемой пленкой. Вследствие осуществления этих последовательных технологических стадий изготовление описанных материалов для покрытия зданий может оказаться обременительным и дорогостоящим.

В соответствии с этим существует потребность в улучшенных газопроницаемых материалах, в том числе тех, в которых можно использовать относительно прочные либо жесткие слои нетканых материалов, и в способах облегчения изготовления таких материалов.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Поэтому целью изобретения является создание новых газопроницаемых материалов, которые позволили бы устранить различные недостатки известных материалов, и которые в особенности подходили бы для применений, требующих наличия высокой прочности, таких как применение для строительства. Дополнительной целью является создание новых способов получения таких газопроницаемых материалов.

В соответствии с настоящим изобретением достигаются данные и дополнительные цели. В одном варианте воплощения изобретение относится к газопроницаемым материалам. Газопроницаемые материалы содержат слой малорастягивающейся ткани и на нем микропористое покрытие. Микропористое покрытие содержит композицию кристаллического полимера и наполнитель.

В другом варианте реализации изобретение относится к газопроницаемым материалам для покрытия зданий. Газопроницаемые материалы для покрытия зданий содержат слой малорастягивающегося полиолефинового нетканого материала и на нем микропористое покрытие, содержащее полиэтилен высокой плотности и наполнитель.

В еще одном варианте воплощения изобретение относится к способам получения газопроницаемого материала. Способы включают нанесение посредством эструдирования на слой малорастягивающейся ткани покрытия из композиции, содержащей композицию кристаллического полимера и наполнитель, с получением покрытия на слое малорастягивающейся ткани, и ступенчатое растяжение слоя с покрытием для придания покрытию микропористости.

Газопроницаемые материалы, соответствующие изобретению, имеют то преимущество, что они обладают заданной комбинацией прочности, газопроницаемости и проницаемости для жидкости, и что их легко можно изготовить способом согласно изобретению. Данные и дополнительные цели и преимущества, достижение которых обеспечивают газопроницаемые материалы, материалы для покрытия зданий и способы согласно изобретению, станут более понятны из следующего подробного описания.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к газопроницаемым материалам, используемым для различных применений. В одном варианте воплощения газопроницаемые материалы являются пригодными для использования в качестве материалов для строительства, в том числе следующего, не ограничиваясь только им: материалов для покрытия зданий, гидроизоляции, подкровельного слоя, для использования, например, под кровельной дранкой, черепицей и тому подобным, в качестве заменителя рубероида, и/или в других применениях для строительства. Однако специалист в соответствующей области после прочтения настоящего описания выявит и другие конкретные применения и варианты использования газопроницаемых материалов, которые не выходят за объем изобретения.

Газопроницаемые материалы, соответствующие изобретению, содержат слой малорастягивающейся ткани и на нем микропористое покрытие. В объеме изобретения термин «малорастягивающийся» в общем случае относится к материалу, который обладает менее чем приблизительно 30% относительным растяжением, например, при измерении в соответствии с ASTM D5034. Малорастягивающийся слой должен обладать структурой, которая по существу не допускает блокирования микропор в покрытии. В одном варианте воплощения малорастягивающийся слой в общем случае имеет открытопористую структуру, такую как у сетки либо холста. Зачастую желательно, чтобы малорастягивающийся слой был выполнен из материала либо материалов, которые также являются относительно прочными и жесткими. Например, в избранных вариантах воплощения малорастягивающийся слой может демонстрировать предел прочности при растяжении, по меньшей мере, приблизительно равный 20 фунт/дюйм в соответствии с измерениями согласно ASTM D-882.

Малорастягивающийся слой может быть либо тканым либо нетканым материалом, или же при желании он может быть комбинацией тканого материала и нетканого материала. В дополнение к этому слой малорастягивающейся ткани может быть сформован из любого заданного материала. В одном варианте воплощения малорастягивающийся слой представляет собой нетканый либо тканый материал, сформованный из одного либо нескольких полиолефинов, например, полиэтилена, полипропилена либо их комбинаций. В конкретном варианте воплощения малорастягивающийся слой представляет собой слой нетканого материала, включающий полиолефиновую из перекрещивающихся слоев сетку с открытыми ячейками. В более конкретном варианте реализации малорастягивающийся слой представляет собой слой нетканого материала, включающий полиэтиленовую из перекрещивающихся слоев сетку с открытыми ячейками. Такие материалы коммерчески доступны в компании Atlanta Nisseki CLAF, Inc. под торговым наименованием CLAF®. Материалы CLAF® можно приобрести в виде нескольких марок, характеризующихся различными комбинациями физических свойств, которые являются пригодными для использования в изобретении. В одном варианте воплощения изобретения малорастягивающийся слой представляет собой слой нетканого материала, включающий полиэтиленовую из перекрещивающихся слоев сетку с открытыми ячейками, характеризующуюся массой единицы площади, превышающей приблизительно 0,7 унция/ярд ².

В другом варианте воплощения слой малорастягивающейся ткани представляет собой слой нетканого материала, включающий материал, эжектированный высокоскоростным потоком воздуха, например, эжектированный высокоскоростным потоком воздуха полиолефин, такой как полиэтилен, полипропилен или их комбинация. Подходящие нетканые материалы, эжектированные высокоскоростным потоком воздуха, могут характеризоваться массой единицы площади, превышающей приблизительно 0,7 унция/ярд². В более конкретном варианте воплощения малорастягивающийся слой представляет собой слой нетканого материала, включающий эжектированный высокоскоростным потоком воздуха полипропилен, имеющий массу единицы площади, равную или превышающую приблизительно 1 унция/ярд² , а более конкретно эжектированный высокоскоростным потоком воздуха полипропилен, имеющий массу единицы площади, превышающую приблизительно 1,5 унция/ярд². Эжектированные высокоскоростным потоком воздуха нетканые материалы, подходящие для использования в газопроницаемых материалах, могут иметь массовый номер волокна в диапазоне от приблизительно 2 до приблизительно 15, а более конкретно, от приблизительно 10 до приблизительно 12, при этом для таких применений как материалы для покрытия зданий, предпочтительны эжектированные высокоскоростным потоком воздуха материалы, массовый номер волокна которых находится в области края данного диапазона с более высокими значениями. Такие эжектированные высокоскоростным потоком воздуха нетканые материалы на современном уровне техники известны и коммерчески доступны, например, в компании Reemay, Inc. под торговым наименованием TYPAR®.

В другом варианте воплощения малорастягивающийся слой представляет собой слой нетканого материала, включающий нетканый материал, полученный мгновенным испарением растворителя на выходе из фильеры, такой как нетканый материал из полиэтилена высокой плотности, полученный мгновенным испарением растворителя на выходе из фильеры, коммерчески доступный в компании DuPont под торговым наименованием TYVEC®. Нетканые материалы, полученные мгновенным испарением растворителя на выходе из фильеры, можно приобрести с определенным диапазоном масс единицы площади, и они являются пригодными для использования в газопроницаемых материалах согласно изобретению. В определенных вариантах воплощения нетканые материалы, полученные мгновенным испарением растворителя на выходе из фильеры, будут иметь массу единицы площади в диапазоне от приблизительно 0,7 до приблизительно 4 унция/ярд ².

В качестве слоя малорастягивающейся ткани газопроницаемых материалов согласно изобретению возможно использование и других тканых и/или нетканых материалов, известных на современном уровне техники.

Микропористое покрытие, которое формируют на малорастягивающейся ткани в газопроницаемых материалах изобретения, содержит композицию кристаллического полимера и наполнитель. В объеме настоящего изобретения термин «композиция кристаллического полимера» относится к полимерной композиции, содержащей более 50% полимерных компонентов в кристаллической форме. Автор настоящего изобретения понимает, что композиции кристаллического полимера в комбинации с наполнителем будут приобретать микропористость в результате проведения растяжения в относительно небольшой степени, которая будет допустима для слоя малорастягивающейся ткани. В покрытии возможно использование различных кристаллических полимеров - индивидуально либо в комбинации. В конкретном варианте воплощения кристаллический полимер включает полиэтилен высокой плотности (ПЭВП), который, как это известно на современном уровне техники, обозначает полиэтилен, характеризующийся измеримым уровнем содержания кристаллической фазы и плотностью, по меньшей мере, приблизительно равной 0,94 г/куб. см. В другом варианте воплощения композиции кристаллического полимера характеризуется плотностью, превышающей приблизительно 0,945 г/куб. см.

Наполнители, подходящие для использования в соответствующем слое пленки, включают следующие, но не ограничиваются только различными органическими и/или неорганическими материалами. В конкретном варианте воплощения наполнитель может содержать один либо несколько неорганических материалов, таких как оксиды металлов, гидроксиды металлов, карбонаты металлов и тому подобное. Предпочтительные наполнители включают следующие, но не ограничиваются только карбонат кальция, диатомовую землю, диоксид титана и их смеси. Размер частиц наполнителя можно выбирать так, чтобы оказывать влияние на размер микропор в покрытии и, следовательно, на газопроницаемость получаемого из материала продукта. Обычно подходящим является наполнитель, имеющий средний размер частиц в диапазоне от приблизительно 0,5 до приблизительно 5 микронов, хотя также возможно использование и наполнителей с меньшим либо большим размерами. Наполнитель необязательно может включать покрытие, нанесенное на его поверхность для того, чтобы облегчить диспергирование наполнителя в композиции кристаллического полимера, увеличить способность наполнителя отталкивать воду и/или увеличить несовместимость наполнителя с композицией кристаллического полимера и стимулировать формирование микропор в окрестности наполнителя.

Наполнитель включают в слой микропористого покрытия в количестве, подходящем для обеспечения заданной газопроницаемости. В общем случае наполнитель можно использовать в количестве в диапазоне от приблизительно 25 до приблизительно 75 мас.% в расчете на массу слоя микропористого покрытия.

Покрытие на слое ткани может быть сформировано в виде одного слоя или в виде нескольких слоев. В одном варианте воплощения покрытие включает однослойную пленку, которая, как это показано далее более подробно, может быть сформирована на слое ткани в результате нанесения покрытия экструдированием. В другом варианте воплощения покрытие включает сформированную многослойную пленку (два или более слоев), например, полученную в результате ламинирования экструдированием двух или более слоев пленки. В данном варианте воплощения, по меньшей мере, один из слоев пленки содержит композицию кристаллического полимера и наполнитель, но не требуется, хотя и допускается, чтобы все слои пленки содержали композицию кристаллического полимера и наполнитель. В конкретном варианте воплощения покрытие включает пленку в виде трехслойного ламината, сформированную посредством ламинирования экструдированием на серединный слой, содержащий композицию кристаллического полимера и наполнитель, двух наружных слоев из полимерной композиции, содержащей 50 мас.% или менее полимерных компонентов в кристаллической форме, например, полиэтилена средней плотности, полиэтилена низкой плотности, линейного полиэтилена низкой плотности, полипропилена и тому подобного, и наполнитель.

При желании газопроницаемые материалы, согласно изобретению, дополнительно могут содержать слой второго тканого либо нетканого материала, при этом слой микропористого покрытия будет располагаться в промежутке между слоем малорастягивающейся ткани и слоем второй ткани. Слой второго нетканого материала может иметь форму и состав, аналогичные слою малорастягивающейся ткани, или слой второй ткани может иметь отличающиеся форму и/или состав. В одном варианте воплощения слой второй ткани содержит слой нетканого материала, эжектированный высокоскоростным потоком воздуха, например, эжектированный высокоскоростным потоком воздуха полипропилен.

Газопроницаемость материалов, согласно изобретению, можно регулировать заданным образом с учетом предлагаемого применения материалов. В случае использования в качестве материалов для покрытия зданий материалы в соответствующем варианте характеризуются скоростью прохождения водяного пара, превышающей приблизительно 150 г/м²*24 часа, более конкретно, превышающей приблизительно 300 г/м ²*24 часа, а еще более конкретно, превышающей приблизительно 500 г/м²*24 часа, в соответствии с измерениями согласно ASTM E-96E. Обычно для таких материалов не требуются высокие скорости прохождения водяного пара, и зачастую они будут иметь скорость прохождения водяного пара, меньшую приблизительно 2000 г/м²*24 часа. Однако необходимо понимать, что материалы, имеющие более высокие скорости прохождения водяного пара, точно так же попадают в объем изобретения.

В одном варианте воплощения изобретения газопроницаемый материал изготавливают экструдированием на слой малорастягивающейся ткани покрытия из композиции, содержащей композицию кристаллического полимера и наполнитель, с получением покрытия на малорастягивающемся слое и ступенчатого растяжения малорастягивающегося слоя с нанесенным покрытием для придания покрытию микропористости. Как уже отмечалось выше, композиции кристаллического полимера в комбинации с наполнителем будет придаваться микропористость в результате проведения растяжения в относительно небольшой степени, которая будет допустима для слоя малорастягивающегося нетканого материала. В одном варианте воплощения малорастягивающийся слой с нанесенным покрытием подвергают увеличивающемуся растяжению до достижения остаточного удлинения, меньшего приблизительно 5%. В дополнительном варианте воплощения малорастягивающийся слой с нанесенным покрытием подвергают увеличивающемуся растяжению до достижения остаточного относительного удлинения, меньшего приблизительно 2%, а более конкретно меньшего приблизительно 1%. В других дополнительных вариантах воплощения малорастягивающийся слой с нанесенным покрытием подвергают увеличивающемуся растяжению без какого-либо остаточного относительного удлинения материала.

Например, при использовании методик, хорошо известных на современном уровне техники, покрытие в виде пленки можно экструдировать из экструдера через фильеру и пропустить через воздушный шабер либо другое устройство охлаждения в зазор, образованный между валками. Экструдирование проводят при температуре, равной либо большей температуры плавления композиции кристаллического полимера материала покрытия, обычно порядка приблизительно 400-500°F. Обычно зазор между валками представляет собой зазор между металлическим валком и резиновым валком. Слой малорастягивающейся ткани можно подавать в виде полотна, например, поступающего с валка, и пленку покрытия и полотно малорастягивающейся ткани пропускать через зазор между валками, обеспечивая адгезию покрытия к поверхности полотна малорастягивающейся ткани. Получающуюся в результате малорастягивающуюся ткань с нанесенным покрытием после этого подвергают увеличивающемуся растяжению.

Говоря более конкретно, увеличивающееся растяжение можно проводить в поперечном направлении, что здесь называется растяжением СД между ячейками, в продольном направлении, что здесь называется растяжением MD между ячейками, или как в поперечном направлении, так и в продольном направлении.

Устройство для растяжения CD между ячейками обычно включает пару шестернеобразных элементов на параллельных валах. Валы располагают между двумя боковыми пластинами устройства, при этом нижний вал располагается в неподвижных подшипниках, а верхний вал располагается в подшипниках в элементах, подвижных в вертикальном направлении. Положение подвижных элементов в вертикальном направлении можно регулировать при помощи клинообразных элементов, приводимых в действие при помощи регулировочных винтов. Подача клиньев наружу или внутрь при вращении винта будет приводить к перемещению подвижного в вертикальном направлении элемента, соответственно, вниз либо вверх до последующего зацепления либо расцепления шестернеобразных зубьев верхнего зацепляющего валка и нижнего зацепляющего валка. Микрометры, установленные на боковых рамах, в рабочем состоянии показывают глубину зацепления зубьев зацепляющего валка. Для надежного удерживания подвижных элементов в их нижнем положении зацепления по отношению к регулировочным клиньям обычно используют пневматические цилиндры, что позволяет противодействовать направленной вверх силе, возникающей в подвергаемом растяжению материале. Данные цилиндры также можно втянуть для отцепления друг от друга верхнего и нижнего зацепляющих валков для заправки материала в зацепляющее устройство или в связи с действием контура обеспечения безопасности, который будет раскрывать все точки захвата в устройстве при своем активировании. Привод устройства для растяжения CD должен оказывать воздействие как на верхний, так и на нижний зацепляющие валки, за исключением случая растяжения для материалов, которые имеют относительно высокий коэффициент трения.

Элементы растяжения CD обычно изготавливаются из твердого материала, но лучше всего их можно было бы описать как стопку с чередованием дисков с двумя различными диаметрами. В одном варианте воплощения зацепляющие диски имеют диаметр, приблизительно равный 6'', толщину, приблизительно равную 0,031'', и имеют полностью скругленную кромку. Проставочные диски, разделяющие зацепляющие диски, имеют диаметр, приблизительно равный 5,5'', и толщину, приблизительно равную 0,069''. Два валка с данной конфигурацией могут быть зацеплены вплоть до 0,231'', оставляя по всем сторонам просвет для материала 0,019''. Данная конфигурация элемента для зацепления CD будет характеризоваться шагом 0,100''.

Оборудование для растяжения MD обычно идентично оборудованию для растяжения CD, за исключением конструкции зацепляющих валков. Зацепляющие валки MD ясно похожи на прямозубые цилиндрические шестерни с малым шагом. В одном варианте воплощения валки имеют диаметр 5,933'', шаг 0,100'', диаметральный пит 30, угол давления 14 1/2° и в основном представляют собой шестерню с большой высотой головок зубьев со срезанными верхними частями. Для получения суженного зуба с более значительным просветом можно проделать второй проход по данным валкам при смещении зуборезной червячной фрезы на 0,010''. При зацеплении, приблизительно соответствующем 0,090'', данная конфигурация по бокам будет иметь просвет для толщины материала, приблизительно равный 0,010''.

Зацепление элементов зацепляющих валков можно отрегулировать так, чтобы сформировать в покрытии микропоры. В одном варианте воплощения зацепление элементов зацепляющих валков, по меньшей мере, равно приблизительно 0,012 дюйма, более конкретно, находится в диапазоне от приблизительно 0,012 дюйма до приблизительно 0,020 дюйма, 0,030 дюйма или более. Поскольку зацепляющие элементы обычно могут обеспечить большие глубины зацепления, важно, чтобы оборудование включало средства, заставляющие валы двух зацепляющих валков, оставаться параллельными тогда, когда верхний вал будет подниматься или опускаться. Это необходимо для обеспечения того, чтобы зубья зацепляющих валков всегда попадали бы в промежуток между зубьями другого зацепляющего валка, и чтобы удавалось предотвратить потенциально приводящий к поломке физический контакт между зацепляющими зубьями. Данное параллельное перемещение можно обеспечить при наличии модуля привода с реечной передачей, в котором к каждой боковой раме прикрепляют неподвижную зубчатую рейку в непосредственной близости от элементов, подвижных в вертикальном направлении. Вал проходит по боковым рамам и воздействует на подшипник в каждом из элементов, подвижных в вертикальном направлении. Шестерня располагается на каждом из концов данного вала, и она функционирует в зацеплении с рейками, создавая желательное параллельное перемещение.

В одном варианте воплощения газопроницаемый материал подвергают увеличивающемуся растяжению только в продольном направлении. В результате газопроницаемый материал можно легко применять в качестве материала для покрытия зданий с рулона с рифлениями, получающимися в результате зацепления в продольном направлении, ориентированными в вертикальном положении.

В основном газопроницаемым материалам согласно изобретению можно придавать газопроницаемость при низкой степени растяжения, и в сравнении с обычно используемыми газопроницаемыми материалами их можно получать при использовании методик для пониженной степени растяжения. Переработка с пониженными степенями растяжения делает возможным использование меньших глубин зацепления на зацепляющих валках при проведении процесса растяжения. Получение заданных уровней микропористости при пониженных уровнях растяжения делает возможным растяжение материалов в меньшей степени по сравнению с обычно используемыми газопроницаемыми материалами и поэтому приводит к уменьшению и/или по существу устранению повреждений материала, которые могут возникать при более жестких условиях растяжения, обычно требуемых для получения газопроницаемых материалов, содержащих полученные согласно способу экструдирования покрытия, содержащие полимерные композиции с пониженной плотностью.

Таким образом, в одном варианте воплощения малорастягивающуюся ткань с нанесенным покрытием, например, при необходимости можно пропустить через предварительно нагретый валок в секцию увеличивающегося растяжения, где малорастягивающуюся ткань с нанесенным покрытием пропускают через валки устройства для увеличивающегося растяжения в продольном направлении (MD) с получением газопроницаемого материала, подвергнутого увеличивающемуся растяжению. При необходимости материал можно пропустить через секцию дополнительного растяжения, где его подвергают дополнительному растяжению. Например, при необходимости материал можно пропустить через предварительно нагретый валок и через валки устройства для увеличивающегося растяжения в поперечном направлении (CD).

Пример 1

В данном примере получали газопроницаемый материал, соответствующий изобретению. Более конкретно, на одну поверхность слоя нетканого материала, включающего полиэтиленовую с перекрестными слоями сетку с открытыми ячейками, экструдированием ламинировали слой покрытия, содержащий полиэтилен высокой плотности, плотность которого превышала приблизительно 0,945 г/куб. см. Слой нетканого материала можно приобрести под торговым наименованием CLAF®, и масса единицы его площади равна приблизительно 0,91 унция/ярд ². Нетканый материал CLAF® характеризуется величиной относительного удлинения, равной приблизительно 20% как в продольном направлении, так и в поперечном направлении. На слой покрытия на его другой поверхности экструдированием ламинировали полипропиленовый нетканый материал, эжектированный высокоскоростным потоком воздуха, имеющий массу единицы площади, приблизительно равную 1 унция/ярд ², и массовый номер волокна, приблизительно соответствующий 2. Слой покрытия имел массу единицы площади, равную 30 г/м ². Получающийся в результате материал подвергали растяжению CD при использовании глубины зацепления, приблизительно равной 15 милам, и растяжению MD при использовании глубины зацепления, приблизительно равной 30 милам, для придания полученному экструдированием слою покрытия из полиэтилена высокой плотности микропористости и для получения газопроницаемого материала. Газопроницаемый материал был непроницаемым для жидкости и характеризовался скоростью прохождения водяного пара, превышающей приблизительно 150 г/м ²*24 часа. Проницаемость по воздуху у материала измеряли по методике, в соответствии с которой измеряют объемный расход воздуха, проходящего через образец при подаче воздуха на одну сторону образца для испытаний при 90 фунт/дюйм ². Измеренная проницаемость по воздуху составляла 83 мл/мин/см ².

Для сравнения получали подобный материал, в котором наносимое экструдированием покрытие, содержащее полиэтилен высокой плотности, заменяли на наносимое экструдированием покрытие из линейного полиэтилена низкой плотности с аналогичной массой единицы площади. Проводили растяжение CD при глубине зацепления, равной 20 милам, и проводили растяжение MD при глубине зацепления, равной 30 милам. Материал сравнения был непроницаемым для жидкости и газопроницаемым, и при использовании описанного выше испытания для определения проницаемости по воздуху поток воздуха через него определили равным приблизительно 78 мл/мин/см ².

Таким образом, газопроницаемый материал согласно изобретению имеет эквивалентную или лучшую газопроницаемость при меньшей степени растяжения, о чем свидетельствует меньшая глубина зацепления CD, которую использовали при переработке газопроницаемого материала изобретения, в сравнении с соответствующей величиной для материала сравнения. Оказалось удивительным и неожиданным то, что газопроницаемый материал согласно изобретению имел хорошую микропористость при меньшей степени растяжения. Кроме того, стало преимуществом то, что газопроницаемый материал, соответствующий настоящему изобретению, имел хорошую газопроницаемость при меньшей степени растяжения, так что может быть уменьшено и/или по существу предотвращено повреждение ткани, зачастую возникающее во время проведения операций сильного растяжения.

Пример 2

Данный пример демонстрирует газопроницаемый материал, согласно изобретению, содержащий многослойное микропористое покрытие. Трехслойное покрытие «АВА», имеющее величину 36 г/м ², экструдированием ламинировали на слой малорастягивающегося нетканого материала из полипропилена, эжектированного высокоскоростным потоком воздуха (SBPP), имеющего величину 2,3 унция/ярд ². Каждый слой «А» содержал имеющий величину 9 г/м ² слой, полученный из композиции, содержащей 45% полипропилена, 50% карбоната кальция и 5% полиэтилена низкой плотности (ПЭНП). Серединный слой «В» представлял собой слой, имеющий величину 18 г/м², и он содержал 53% карбоната кальция, 41% полиэтилена высокой плотности, 4% диоксида титана, 1% содержащей СаО маточной смеси и 1% технологической добавки. Зацепление ламината производили непосредственно после пропускания через ненагретый металлический валок при 200 фут/мин. Зацепление в случае зацепления MD составляло 40 милов. Зацепления CD для образца не проводили. Проницаемость по воздуху измеряли так, как это описывается в примере 1, и получили величину 41 куб. см/мин/см ².

Для сравнения получали сравнительный газопроницаемый материал, содержащий многослойное микропористое покрытие, проводя по способу экструдирования ламинирование характеризующегося величиной 36 г/м² трехслойного покрытия «АВА» на характеризующийся величиной 2,3 унция/ярд² слой нетканого материала SBPP. Каждый слой «А» содержал имеющий величину 9 г/м² слой, образованный из композиции, содержащей 45% полипропилена, 50% карбоната кальция и 5% ПЭНП. Серединный слой «В» представлял собой слой, имеющий величину 18 г/м², и он содержал 53% карбоната кальция, 41% полиэтилена средней плотности, 4% диоксида титана, 1% содержащей СаО маточной смеси и 1% технологической добавки. Зацепление ламината производили непосредственно после пропускания через ненагретый металлический валок при 200 фут/мин. Зацепление в случае зацепления MD составляло 40 милов. Зацепления CD для образца не проводили. Измеренная проницаемость по воздуху составляла 21 куб. см/мин/см ².

Конкретные иллюстрации и варианты реализации, описанные в настоящем описании, по своей природе являются исключительно иллюстративными и они не подразумевают ограничения объема изобретения, определенного в формуле изобретения. С учетом данного описания специалисту в соответствующей области станут понятны и другие варианты воплощения и примеры, которые также лежат в объеме заявленного изобретения.