Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verstärkungsmaterial für Textilien, das aus einem Trägervlies aus schmelzgesponnenen Polymerfasern und einer darauf aufgebrachten Heißklebemasse besteht, sowie dessen Verwendung.

Textilien in ihren verschiedenen Formen gehören zu den ältesten Artefakten, die seit der Frühzeit der Menschheit hergestellt werden und auch heute noch in allen Lebensbereichen Anwendung finden, wobei das Einsatzgebiet der Bekleidung das am weitaus bekanntesten ist. Um den vielfältigen und stetig steigenden Anforderungen gerecht zu werden, die an Textilien in Bezug auf Funktionalität und Haltbarkeit gestellt werden, können diese mit einer Reihe von Hilfs- und Verstärkungsmaterialien kombiniert werden.

So beschreibt beispielsweise WO 2004/090061 ein thermoplastisches Versteifungsmaterial in Form eines Heißschmelzkleber/Füllstoff Compounds, das aus einem oder mehreren Heißschmelzklebern in einer Menge von 50 bis 95 Gew.- %, der MVR-Wert Werte von 2 bis 300 aufweist, und aus einem oder mehreren Füllstoffen in Mengen von 50 bis 5 Gew.-% besteht, die sich im Heißschmelzkleber nicht auflösen.

WO 2005/110719 beschreibt ein Verfahren zum Bilden von Vlies-Laminaten aus elastischen Schichten, wobei das Verfahren umfasst: Extrudieren einer thermoplastischen Polymermischung, die elastisches Polymer umfasst; Blasen der extrudierten Polymermischung, um eine Blasfolienblase zu bilden; Zuführen der Blase zu einem ersten Walzenspalt, der zwischen einem Paar Walzen gebildet wird, um die Blase in eine entstehende Schichtfolie zusammenzulegen; Bereitstellen mindestens einer ersten fibrösen Vliesbahn; und Zuführen der mindestens ersten fibrösen Vliesbahn zu dem Walzenspalt, um eine Seite der entstehenden Schichtfolie zu berühren, um ein Laminat zu bilden, das die Schichtfolie und die mindestens erste fibröse Vliesbahn umfasst.

DE 10 2005 057 221 betrifft ein fixierbares textiles Flächengebilde, welches insbesondere als Einlagestoff in der Textilindustrie verwendbar ist und einen Träger auf Basis eines Vliesstoffs, Gewebes, Gestricks, Gewirks oder dergleichen, welcher mindestens auf einer Seite mit einer Haftmassenbeschichtung versehen ist, aufweist. Auf der Haftmassenbeschichtung ist wenigstens eine zusätzliche Lage aus Fasern, welche eine vorgegebene Funktionalität aufweisen, aufgebracht. WO 2010/127781 offenbart ein Versteifungsmaterial in Form eines Heißschmelzkleber/Kunststoffcompounds, das einen Anteil an Pflanzenfaserfüllstoff mit einer Länge von 1 bis 30 mm und in einer Menge bis zu 65 Gew.-% aufweist, wobei das Compound eine Biegesteifigkeit gemessen nach DIN 53121 von 1000 bis 2500 N aufweist, die beiden Komponenten des Compounds, nämlich die Pflanzenfaserfüllstoffe und die thermoplastischen Heißschmelzkleber vor dem Extrudieren agglomeriert werden und als Voragglomerat in den Extruder eingebracht und dort extrudiert werden.

DE 10 2019 106 995 beschreibt ein thermisch fixierbares textiles Flächengebilde, insbesondere verwendbar als fixierbare Einlage-, Futter- und/oder Oberstoff in der Textilindustrie, umfassend ein Trägermaterial auf Basis eines Schmelzblasfaser- Vliesstoffs, wobei das Trägermaterial auf einer Seite Flockfasern und auf der von den Flockfasern abgewandten Seite einen Schmelzklebstoff aufweist. Das beanspruchte textile Flächengebilde soll sich durch eine angenehme Haptik bei gleichzeitig geringer Dicke und hoher Elastizität auszeichnen.

EP 2 846 653 betrifft thermisch fixierbare Flächengebilde mit einer Trägerlage aus einem textilen Material, auf welche eine Polyurethan- Schmelzklebstoffzusammensetzung als zweilagige Haftmassenstruktur aufgebracht ist. Durch die gewählte Haftmassenstruktur soll auch auf schwer fixierbaren Oberstoffen, wie beispielsweise Fluorcarbon oder Polyurethanen beschichteten Oberstoffen, eine ausreichende Haftung erreicht werden.

Textile Flächengebilde, bei denen eine mittels Faden gebildete Schleife in eine andere Schleife hineingeschlungen ist, werden als Maschenware bezeichnet und zeichnen sich gegenüber Geweben, bei denen die Fläche durch Verkreuzen von zwei Fadensystemen hergestellt wird, durch eine höhere Dehnbarkeit und Elastizität aus. Um solchen Maschenwaren eine für bestimmte Anwendung benötigte Festigkeit zu verleihen, beispielsweise bei der Verwendung als Obermaterial für Schuhe, können die Maschenwaren mit einem Verstärkungsmaterial kombiniert werden.

Die im Stand der Technik vorgeschlagenen Lösungen für die Versteifung von Textilien weisen meist den Nachteil auf, dass sie in der Regel nicht unter Erhalt der vorteilhaften Elastizität und Atmungsaktivität für die Verstärkung von elastischen und/oder flexiblen Textilien verwendet werden können und oft einen aufwendigen Aufbau erfordern. Insbesondere die Kombination von Festigkeit und Elastizität für eine ausreichende Verstärkung bei gleichzeitigem Erhalt der Elastizität der Maschenware ist weiterhin wünschenswert.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Material zur Verfügung zu stellen, das insbesondere für die Verstärkung von flexiblen Textilien, wie beispielsweise Maschenware und Textilien mit Anteilen von Elastan oder Lycra verwendet werden kann, ohne die vorteilhaften Eigenschaften dieser Materialien zu beeinträchtigen.

Es wurde überraschend gefunden, dass diese Aufgabe durch eine Kombination aus einem Trägervlies aus schmelzgesponnenen Polymerfasern und einer auf diesem Trägervlies aufgebrachten Heißklebemasse gelöst wird.

Entsprechend ist ein erster Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Verstärkungsmaterial für Textilien, wobei das Verstärkungsmaterial aus einem Trägervlies aus schmelzgesponnenen Polymerfasern und einer auf dem Trägervlies aufgebrachten Heißklebemasse besteht, wobei sich das Verstärkungsmaterial durch eine Dehnung bei 100 N in wenigstens einer Richtung, von mindestens 120% und maximal 350% auszeichnet, jeweils bestimmt gemäß ISO 9073-3.

Es hat sich überraschend gezeigt, dass auf diese Weise das zu verstärkende Material formstabil unterstützt werden kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Verstärkungsmaterial in wenigstens einer Richtung eine Dehnung bei 100 N, bestimmt gemäß ISO 9073-3, von mindestens 140% auf.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden unter Textil textile und nichttextile Rohstoffe verstanden, die durch verschiedene Verfahren zu linien-, flächenförmigen und räumlichen Gebilden verarbeitet werden können. Unter textilen Rohstoffen werden synthetische Fasern und Naturfasern verstanden, während mit dem Begriff der nichttextilen Rohstoffe insbesondere Leder erfasst wird.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung hat sich überraschend gezeigt, dass die erfindungsgemäße Kombination aus dem speziellen Trägervlies und der Heißklebemasse ein Material liefert, das neben hervorragenden mechanischen Eigenschaften, insbesondere seiner Elastizität und Flexibilität, einen hohen Tragekomfort bei geringem Gewicht und eine guten Atmungsaktivität bietet und so hervorragend als Verstärkungsmaterial für Textilien, insbesondere elastischen Textilien wie Maschenware und Textilien mit Anteilen von Elastan und Lycra, geeignet ist, ohne jedoch die vorteilhaften Eigenschaften dieser Textilien zu beeinträchtigen.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Verstärkungsmaterial eine Dehnung bei 100 N von 120 bis 300%, vorzugsweise 140 bis 250% auf, jeweils bestimmt gemäß ISO 9073-3. Auf diese Weise konnten auch in Kombination mit dem erfindungsgemäßen Verstärkungsmaterial die ursprüngliche Elastizität und Flexibilität des zu verstärkenden Materials bei gleichzeitig formstabiler Unterstützung beibehalten werden.

Neben seinen elastischen Eigenschaften weist das erfindungsgemäße Verstärkungsmaterial weitere vorteilhafte mechanische Eigenschaften auf. So ist das erfindungsgemäße Verstärkungsmaterial in einer bevorzugten Ausführungsform durch eine Höchstzugkraft, gemessen nach ISO 9073-3, in wenigstens einer Richtung von wenigstens 100 N gekennzeichnet.

Unter der Höchstzugkraft wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung die maximale Kraft verstanden, die während des Zugversuchs gemessen wird. Diese dient als Maß für die Reißfestigkeit des Verstärkungsmaterials.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Verstärkungsmaterial in wenigstens einer Richtung eine Höchstzugkraft von mindestens 120 N, vorzugsweise mindestens 140 N auf, jeweils bestimmt gemäß ISO 9073-3.

Das erfindungsgemäße Verstärkungsmaterial zeichnet sich weiterhin durch seine Isotropie aus, wodurch es vielfältig einsetzbar ist. So weist das erfindungsgemäße Verstärkungsmaterial nur geringe Unterschiede der Dehnung und Höchstzugkraft in verschiedene Richtungen auf. Entsprechend ist eine Ausführungsform bevorzugt, in der die Dehnung des erfindungsgemäßen Verstärkungsmaterials bei 100 N in eine erste Richtung sich von der Dehnung bei 100 N in eine zweite Richtung um nicht mehr als 30%, vorzugsweise nicht mehr als 20% unterscheidet, wobei die Dehnung gemäß ISO 9073-3 bestimmt wird und sich die zweite Richtung vorzugsweise senkrecht zur ersten Richtung verhält.

Bezüglich der Höchstzugkraft ist eine Ausführungsform bevorzugt, in der sich die Höchstzugkraft des erfindungsgemäßen Verstärkungsmaterials in eine erste Richtung von der Höchstzugkraft in eine zweite Richtung um nicht mehr als 30%, vorzugsweise nicht mehr als 20% unterscheidet, wobei die Höchstzugkraft gemäß ISO 9073-3 bestimmt wird und sich die zweite Richtung vorzugsweise senkrecht zur ersten Richtung verhält.

Das erfindungsgemäße Verstärkungsmaterial kann besonders zur Verstärkung von mechanisch stark beanspruchten Materialien wie sie beispielsweise für Schuhe verwendet werden, eingesetzt werden, ohne dass deren ursprünglichen Eigenschaften beeinträchtigt werden. So zeichnet sich das erfindungsgemäße Verstärkungsmaterial durch eine entsprechende Reißdehnung aus, die die prozentuale Längenänderung des Verstärkungsmaterials nach dem Riss im Verhältnis zur Anfangslänge angibt. In einer bevorzugten Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Verstärkungsmaterial eine Reißdehnung von 200 bis 700%, vorzugsweise 300 bis 600% auf, bestimmt gemäß ISO 9073-3.

Ohne an eine bestimmte Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass die vorteilhaften Eigenschaften des erfindungsgemäßen Verstärkungsmaterials insbesondere durch die Kombination aus dem Trägervlies und der Heißklebemasse erreicht werden. In dieser Beziehung sind Trägervliese aus schmelzgesponnenen Polymerfasern bevorzugt, die ein Flächengewicht von 150 bis 500 g/m ² , vorzugsweise 250 bis 400 g/m ² aufweisen.

Das eingesetzte Trägervlies ist mit einer Heißklebemasse versehen, von der angenommen wird, dass sie zu den vorteilhaften Eigenschaften des erfindungsgemäßen Verstärkungsmaterials beiträgt. Hierbei sind Ausführungsformen bevorzugt, in denen die Heißklebemasseschicht ein Flächengewicht von 30 bis 120 g/m ² , vorzugsweise 50 bis 80 g/m ² aufweist.

Durch Wahl geeigneter Polymere für das Trägervlies können die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Verstärkungsmaterials vorteilhaft angepasst werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Polymer des Trägervlies ausgewählt aus der Gruppe der polyester-basierten Polymere, der polyamid-basierten Polymere, der polyolefin-basierten Polymere, der polyurethan-basierten Polymere, der ethylvinylacetat-basierten Polymere, der polyether-basierten Polymere, der elastomer-basierten Polymere, Copolymeren aus diesen und Blends aus diesen, wobei insbesondere polyurethan-basierte Polymere bevorzugt sind. Aus der Gruppe der polyurethan-basierten Polymere sind thermoplastische Polyurethane besonders bevorzugt. Das Trägervlies kann je nach Anforderungsprofil des Verstärkungsmaterials mit einer geeigneten Heißklebemasse kombiniert werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erfindungsgemäß eingesetzte Heißklebemasse ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus linearen Polyestern, linearen Polyethern, Ethylen- Vinylacetat-Copolymeren, Polyethylen, high density Polyethylen (HDPE), thermoplastischen Polyurethanen, Polypropylenen, Polyamiden, thermoplastischen Elastomeren, Polyolefinen und Mischungen und Blends hiervon. Insbesondere im Hinblick auf die elastischen Vorteile des erfindungsgemäßen Verstärkungsmaterials sind besonders Heißklebemassen auf Basis von thermoplastischen Polyurethanen bevorzugt.

Eine weitere Möglichkeit die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Verstärkungsmaterials anzupassen, bietet die Art und Weise wie die Heißklebemasse auf dem Trägervlies ausgebracht wird. In einer Ausführungsform ist die Heißklebemasse vorzugsweise kontinuierlich über die gesamte Oberfläche des Trägervlies erstreckt. Durch den kontinuierlichen Auftrag der Heißklebemasse wird eine flächendeckende Beschichtung des Trägervlies mit der Heißklebemasse, beispielsweise in Form einer Folie, erreicht. Auf diese Weise können insbesondere die mechanischen Eigenschaften des Verstärkungsmaterials unterstützt werden.

In einer alternativ bevorzugten Ausführungsform ist die Heißklebemasse vorzugsweise diskontinuierlich auf dem Trägervlies aufgebracht. Auf diese Weise lassen sich insbesondere die elastischen Eigenschaften sowie die Atmungsaktivität des Verstärkungsmaterials vorteilhaft einstellen. Die Heißklebemasse kann beispielsweise punktförmig, rasterförmig, streifenförmig oder in Netzform auf das Trägervlies aufgebracht werden. Die Verteilung der Heißklebemasse kann hierbei sowohl regelmäßig als auch unregelmäßig erfolgen. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Heißklebemasse vorzugsweise faserförmig in Form eines Netzes aufgebracht, wobei die Heißklebemasse-Fasern auf das Trägervlies aufgesponnen, aufgesprüht oder auflaminiert werden können. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform liegt die Heißklebemasse ebenfalls in Form eines klebrigen Vlieses vor und/oder enthält selbst Polymerfasern.

Neben vorteilhaften mechanischen Eigenschaften weist das erfindungsgemäße Verstärkungsmaterial auch eine vorteilhafte Luftdurchlässigkeit auf, die insbesondere bei der Verwendung zur Verstärkung von Schuhen oder funktionalen Textilien gewünscht ist und zu einem verbesserten Tragekomfort unter dem Stichwort atmungsaktiv führt. Vorzugsweise weist das erfindungsgemäße Verstärkungsmaterial eine Luftdurchlässigkeit, bestimmt gemäß DIN EN ISO 9237 bei 100 kPa von mindestens 25 l/m ² /s, vorzugsweise von mindestens 30 l/m ² /s auf und/oder eine Luftdurchlässigkeit bei 200 kPa von mindestens 50 l/m ² /s, vorzugsweise von mindestens 55 l/m ² /s auf.

Weiterhin bevorzugt weist das erfindungsgemäße Verstärkungsmaterial eine Luftdurchlässigkeit bei 100 kPa von nicht mehr als 1000 l/m ² /s, vorzugsweise nicht mehr als 750 l/m ² /s auf. Auf diese Weise kann ein Material zur Verfügung gestellt werden, das insbesondere für die Verwendung in Schuhen vorteilhaft wasserabweisend ist.

Das erfindungsgemäße Verstärkungsmaterial zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die vorteilhaften Eigenschaften durch Kombination von nur zwei Materialien erreicht werden, während herkömmliche Verstärkungsmaterialien in der Regel deutlich mehr Lagen aufweisen. Daher ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verstärkungsmaterial bevorzugt, in der das Verstärkungsmaterial keine weiteren Schichten umfasst.

Für das erfindungsgemäße Verstärkungsmaterial bietet sich eine Vielzahl von Anwendungen. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher die Verwendung des Verstärkungsmaterials in der Herstellung von Schuhen, Bekleidung und Accessoires, wie beispielsweise Taschen, Gürtel und Armbänder, im Bereich Life-Style und in der Orthopädie. Aufgrund seiner vorteilhaften elastischen Eigenschaften ist die Verwendung des erfindungsgemäßen Verstärkungsmaterials zur Verstärkung von flexiblen Materialien wie Maschenware und/oder Textilien mit Anteilen von Elastan und Lycra besonders bevorzugt.

Das erfindungsgemäße Verstärkungsmaterial kann im Rahmen der üblichen Verfahren mit dem zu verstärkenden Textil zusammengebracht werden, beispielsweise mittels Heißpressen.

Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert, die jedoch keinesfalls als Einschränkung des Erfindungsgedanken zu verstehen sind.

Beispiele:

Ein erfindungsgemäßes Verstärkungsmaterial wurde aus einem TPU meltblown- Vlies mit einer TPU Heißklebemasse hergestellt, wobei die Heißklebemasse mit einem Flächengewicht von 60 g/m ² netzartig auf das Trägervlies aufgebracht wurde. Die mechanischen Eigenschaften und die Luftdurchlässigkeit des erhaltenen Verstärkungsmaterials sind in Tabelle 1 und 2 zusammengefasst.

Für Beispiel 1 wurde ein Trägervlies mit einem Flächengewicht von 390 g/m ² und für Beispiel 2 eines mit einem Flächengewicht von 310 g/m ² verwendet.

Tabelle 1 : mechanische Eigenschaften

1) bestimmt gemäß ISO 9073-3

2) bestimmt gemäß ISO 9073-3

3) bestimmt gemäß ISO 9073-3 cmd: cross machine direction md: machine direction

Tabelle 2: Luftdurchlässigkeit

4) bestimmt gemäß DIN EN ISO 9237

Wie sich den zur Verfügung gestellten Daten entnehmen lässt, verbindet das erfindungsgemäße Verstärkungsmaterial vorteilhafte mechanische Eigenschaften mit einer Luftdurchlässigkeit, die einen hohen Tragekomfort erlaubt.