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Dokumentenidentifikation DE69020903T2 28.03.1996
EP-Veröffentlichungsnummer 0500590
Titel ELASTOMERE VERBUNDSTOFFE MIT MIKROTEXTURIERTEN OBERFLÄCHENSCHICHTEN.
Anmelder Minnesota Mining and Mfg. Co., Saint Paul, Minn., US
Erfinder KRUEGER, Dennis, L., Saint Paul, MN 55133-3427, US;
BARTUSIAK, Joseph, T., Saint Paul, MN 55133-3427, US;
HANSCHEN, Thomas, P., Saint Paul, MN 55133-3427, US;
CAPIK, Karen, M., Saint Paul, MN 55133-3427, US
Vertreter derzeit kein Vertreter bestellt
DE-Aktenzeichen 69020903
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, IT, LI, NL, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 10.10.1990
EP-Aktenzeichen 909159162
WO-Anmeldetag 10.10.1990
PCT-Aktenzeichen US9005783
WO-Veröffentlichungsnummer 9107277
WO-Veröffentlichungsdatum 30.05.1991
EP-Offenlegungsdatum 02.09.1992
EP date of grant 12.07.1995
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.03.1996
IPC-Hauptklasse B32B 5/04
IPC-Nebenklasse B32B 25/08   B29C 55/02   A61F 13/15   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft elastomere Folien und insbesondere Schichtstoffe. Diese Schichtstoffe sind besonders verwendbar für den Einsatz bei Bekleidungsstücken.

Die US-P-4 880 682 beschreibt ein dreilagiges Verbundstoffmaterial, bei dem die mittlere Kernschicht elastisch und die Hautschichten nicht elastisch sind. Die Folie wird durch Coextrusion, Verstrecken der resultierenden Folie und Entspannen der verstreckten Folie hergestellt. Die Kontraktion des elastomeren Kerns bewirkt ein Separieren der Außenhäute von dem Kern unter Erzeugung einer geriffelten Oberfläche auf den Außenhäuten. Die Folie erreicht, wie beschrieben wird, nach dem Verstrecken ihren vollständig entspannten Zustand innerhalb von etwa 10 . . . 15 Minuten.

Elastomere Folien wurden für einige Zeit im Zusammenhang mit ihren Anwendungen in Wegwerfprodukten, wie beispielsweise Babywindel und Inkontinenzmittel für Erwachsene, verwendet und in der Literatur diskutiert. Diese elastomeren Bahnen oder Folien wurden hauptsächlich in den körperumfassenden Teilen von Bekleidungsstücken verwendet. In Windeln werden typischerweise z. B. elastomere Bänder in den Bundabschnitten verwendet, wie sie beispielsweise in der US-P-4 681 580 von Reising et al und US-P-4 710 189 von Lash diskutiert wurden. In diesen beiden Patentschriften wird Anwendung von elastomeren Materialien beschrieben, die eine wärmestabile und eine nichtwärmestabile Form aufweisen. Die nichtwärmestabile Form wird durch Verstrecken des Materials erzeugt, wenn es im Bereich seiner kristallinen oder zweiten Phasenübergangstemperatur erhitzt wird, gefolgt von einem raschen Abschrecken zum Einfrieren der nichtwärmestabilen verstreckten Form. Die nichtwärmestabile elastomere Folie kann z. B. auf eine Windel aufgebracht und sodann zu ihrer wärmestabilen elastomeren Form erhitzt werden. Dieses führt dann zu einem angestrebten Kräuseln oder Zusammenziehen des Bundes der Windel. Eine Problem bei diesen Materialien ist außer den Kosten die Tatsache, daß die Temperatur, bei der das Material zum Freigeben der nichtwärmestabilen Form erhitzt werden muß, eine inhärente und im wesentlichen nicht veränderliche Eigenschaft des zu verwendenden Materials ist. Diese extreme Inflexibilität kann zu Problemen führen. Zunächst ist es schwieriger, die anderen Materialien im Zusammenhang mit dem Bund so zu verarbeiten, daß sie mit der Temperatur kompatibel sind, auf die der elastomere Teil erhitzt werden muß, um die nichtwärmestabile Form freizusetzen. Häufig ist diese Temperatur sehr hoch und kann potentiell zu erheblichen Problemen mit dem zum Aufbringen des elastomeren Bundes oder z. B. der rückseitigen Schutzschicht oder Deckschicht der Windel verwendeten Klebstoff führen. Ferner kann bei ausgewähltem Elastomer die Wahl den Herstellungsprozeß einschränken und ihn in bezug auf Variationen der Fertigungspartie, der Marktverfügbarkeit und der Kosten von Rohstoffen (insbesondere Elastomer(en)), Abnehmernachfrage, usw. inflexibel machen.

Die in den vorgenannten zwei Patentschriften diskutierten und zur Verwendung bei Windeln geeigneten Elastomere umfassen solche, die detaillierter beschrieben wurden von Massengale et al, US-P-3 819 401, Koch et al, US-P-3 912 565, Cook, US-P-RE-28 688, sowie handelsübliche Materialien, von denen angenommen wird, daß sie solchen entsprechen, wie sie von Hodgson et al in der US-P-4 820 590 von Exxon Chemical Patents Inc., beschrieben wurden. Weitere Materialien und Verfahren wurden beispielsweise vorgeschlagen van Berger, US-P-3 694 815, der ein Verfahren zum Anbringen eines verstreckten, entspannten elastischen Bandes an ein Bekleidungsstück durch Verstrecken von konventionellen Elastikbändern und sofortiges Einfrieren des elastomeren Materials bei relativ extrem niedrigen Temperaturen (z. B. weit unterhalb der Außentemperatur) vorschlägt. Dieses Verfahren würde offensichtlich die Verarbeitungsbedingungen und Materialien stark einschränken, die beim Aufbringen des elastomeren Faserbündels auf sein Trägermaterial verwendet werden. Die GB-A- 2190406 A schlägt vor, daß ein konventionelles Elastomer in einem verstreckten Zustand gehalten wird, während es auf dem zu kräuselnden Teil (z. B. eine Windel) mit Hilfe eines starr machenden Teiles aufgebracht wird, das dann nach der Prozedur der Aufbringung entfernt oder zerstört wird. Nach der Beschreibung werden die Elastomere zunächst verstreckt und danach in ihrer verstreckten Form auf das starr machende Teil aufgebracht. Schließlich wird van Matray et al, GB-P-2 160 473, ein Elastomer vorgeschlagen, das bei einer erhöhten Temperatur (z. B. bei oder oberhalb van 79,4ºC (175ºF)) schrumpft. Das wohl neuartige Merkmal dieses Materials besteht im Vergleich zu den bereits ausgeführten wärmeschrumpfbaren Materialien darin, daß es während der Verstreckung keine Vorerwärmung benötigt, sondern schon bei Außentemperaturen mit Hilfe eines Prozesses mit Differentialbeschleunigungswalzen oder durch "Kaltwalzen" verstreckt werden kann. Das vorgeschlagene Polymer war ein Copolymer mit alternierenden Segmenten von Polyamidpolyether-Blockpolymeren, kommerziell verfügbar unter dem Handelsnamen Pebax, speziell "Pebax Extrusicn" 2533 und 3533. Als eine Alternative wird in dieser Patentschrift vorgeschlagen, (eine) dünne EVA (Ethylen/Vinylacetat)-Schicht(en) über dem Elastomer z. B. mit Hilfe von Coextrusion, zu legen. Die Haut wurde zum Vermeiden von Blockieren gewählt oder um mit einem später auf gebrachten Klebstoff kompatibel zu sein. Es wird angegeben, daß diese Schicht auch einen angenehmen "Griff" erzeugen kann, jedoch nicht die Warmschrumpfbarkeit stört.

Probleme mit diesen elastomeren Folien umfassen die beim Aufbringen eines verstreckten elastischen Teils auf ein flexibles Substrat, wie beispielsweise eine Wegwerfwindel, inhärenten Schwierigkeiten. Obgleich einige der vorgeschlagenen Elastomere den Vorteil haben, daß sie bei Außenbedingungen in einer warmverstreckten, nichtstabilen Form ausgebracht werden können, wird danach oftmals eine extreme Erwärmung erforderlich, um die nichtwärmestabile Form zu einer kontrahierten wärmestabilen Form freizugeben. Die Temperatur dieser Wärmefreigabe ist in der Regel nicht veränderlich, da sie auf der Molekularebene des Elastomers bestimmt wird. Als solche müssen die übrigen, auf das Elastomer auf gebrachten Materialien und die Prozeßbedingungen, bei denen das Elastomer verwendet wird, sorgfältig ausgewählt werden, um mit diesem Erwärmungsschritt kompatibel zu sein.

Elastomere zeigen auch relativ unveränderliche Spannungs/Dehnungseigenschaften, die nicht unabhängig von der Aktivierungstemperatur gewählt werden können. Materialien mit einem hohen Elastizitätsmodul sind für den Träger ((Benutzer)) unbequem. Probleme mit einem relativ steifen Material oder Material mit einem hohen Elastizitätsmodul können durch den Reibungskoeffizient und durch Einschnürung des Elastomers stark vergrößert werden, was dazu führen kann, daß das Material den Träger stört oder kratzt.

Zusammenfassung

Die vorliegende Erfindung betrifft klebfreie, mikrotexturierte, mehrlagige, elastomere Schichtstoffe, wie in den Ansprüchen festgelegt. Die Schichtstoffe der vorliegenden Erfindung umfassen sowohl elastomere polymere Kernschicht(en), die dem Schichtstoff elastomere Eigenschaften verleiht (verleihen), sowie eine oder mehrere polymere Häute, die mikrotexturiert werden können. Diese Mikrotexturierung erhöht das Komfortmaß des elastomeren Materials, was durch die spürbare Herabsetzung des Reibungskoeffizienten und Elastizitätsmoduls des Schichtstoffes ergänzt wird. In bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Haut ferner dazu dienen, eine kontrollierte Ablösung oder Erholung des verstreckten Elastomers zu ermöglichen und den Elastizitätsmodul des elastomeren Schichtstoffes zu modifizieren und/oder die Form des elastomeren Schichtstoffes zu stabilisieren (d. h. durch Kontrollieren einer weiteren Einschnürung). Die Schichtstoffe können durch Coextrusion der ausgewählten Polymere oder durch Aufbringen von einer oder mehreren Elastomerlagen auf eine oder mehrere bereits geformte Außenhäute ((nachfolgend bezeichnet als "Häute")) hergestellt werden. Die Coextrusion wird bevorzugt. Der neuartige klebfreie, mikrotexturierte Schichtstoff wird durch Verstrecken des Schichtstoffes über die Elastizitätsgrenze der Häute hinaus hergestellt. Der Schichtstoff bildet sich sodann zurück, was sofort oder über eine längere Zeitdauer erfolgen kann und was Haut-kontrollierbar ist, oder durch Anwendung von Wärme, was ebenfalls Haut-kontrollierbar ist.

Das Verstrecken des Schichtstoffes kann uniaxial aufeinanderfolgend biaxial oder simultan biaxial sein. Es wurde festgestellt, daß Methode und Ausmaß des Verstreckens eine entscheidende Kontrolle über die mikrotexturierte Oberfläche bieten und die Erzeugung neuartiger Oberflächen ermöglichen. Die Erfindung gewährt damit ferner verschiedene neuartige Oberflächen und ebenfalls ein Verfahren zur kontrollierten Erzeugung dieser Oberflächen.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Es zeigen:

Fig. 1 ein Querschnittsegment eines extrudierten Schichtstoffes 1 der Erfindung vor der Mikrostrukturierung;

Fig. 2 ein Querschnittsegment nach Fig. 1 des Schichtstoffes, bei dem die Mikrostrukturierung durch uniaxiales Verstrecken einer erfindungsgemäßen Folie bewirkt wurde;

Fig. 3 eine Rasterelektronenmikrographie (200-fach) eines mikrostrukturierten Schichtstoffes der Erfindung, der uniaxial verstreckt wurde;

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Verfahrens und einer Apparatur, die zum Coextrudieren des erfindungsgemäßen Schichtstoffes verwendet wurde;

Fig. 5 ein Diagramm, das die Spannungs/Dehnungseigenschaften eines Schichtstoffes und seiner Einzelschichten;

Fig. 6 eine Elektronenmikrographie (1000-fach) einer erfindungsgemäßen Probe, die nacheinander biaxial verstreckt wurde;

Fig. 7 eine Elektronenmikrographie (1000-fach) einer erfindungsgemäßen Probe mit einer Polyethylen-Haut, die simultan biaxial verstreckt wurde;

Fig. 8 eine Photographie eines nichtverstreckten Schichtstoffes der Erfindung, der mit Druckfarbe markiert wurde;

Fig. 9 eine Photographie des verstreckten Schichtstoffes nach Fig. 8, der mit der gleichen Druckfarbe markiert wurde;

Fig 10 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Schrumpfmechanismus und dem Kern/Haut-Verhältnis und Streckverhältnis für eine uniaxial verstreckte Folie zeigt;

Fig. 11 (T . . . N) spannungs/Dehnungskurven für eine Reihe von Schichtstoffolien;

Fig. 12, 13 und 14 Rasterelektronenmikrographien (100-fach) von feinen, mittleren und groben Texturen für eine Reihe erfindungsgemäßer Schichtstoffe mit den gleichen Zusammensetzungen von Kern und Haut;

Fig. 15 und 16 Rasterelektronenmikrographien (100- fach) der Oberfläche von Schichtstoffen, die nacheinander biaxial verstreckt wurde;

Fig. 17 eine Rasterelektronenmikrographie (100-fach) eines erfindungsgemäßen 13-lagigen Schichtstoffes;

Fig. 18 eine Rasterelektronenmikrographie (100-fach) eines simultan biaxial verstreckten erfindungsgemäßen Schichtstoffes, der eine Polypropylen-Haut aufweist;

Fig. 19 eine Rasterelektronenmikrographie (100-fach) eines nichttexturierten Schichtstoffes, hergestellt nach einem bekannten Verfahren;

Fig. 20 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Schrumpfmechanismus und dem Kern/Haut-Verhältnis und Streckverhältnis für eine zweite uniaxial verstreckte Folie zeigt;

Fig. 21 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Kern/Haut-Verhältnis, der prozentualen Gesamtrückbildung und der Aktivierungstemperatur zeigt;

Fig. 22 eine Rasterelektronenmikrographie (400-fach) eines uniaxial verstreckten Schichtstoffes mit durchgehendem Außen/Kern-Kontakt und ohne Klebbruch;

Fig. 23 eine Rasterelektronenmikrographie (1000-fach) eines uniaxial verstreckten Schichtstoffes mit Klebbruch des Elastomers unterhalb der Faltungen;

Fig. 24 eine Rasterelektronenmikrographie (400-fach) eines uniaxial verstreckten Schichtstoffes mit intermittierendem Haut/Kern-Kontakt.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein neuartige, klebfreie, mehrlagige, elastomere Schichtstoffe, umfassend mindestens eine elastomere Schicht und mindestens eine relativ nichtelastomere Hautschicht. Die Hautschicht wird über ihre Elastizitätsgrenze hinaus verstreckt und mit dem Kern so entspannt, daß eine mikrostrukturierte Oberfläche gebildet wird. Mikrostruktur bedeutet, daß die Oberfläche Unregelmäßigkeiten oder Faltungen mit Spitzen und Tälern enthält, die ausreichend groß sind, um für das bloße menschliche Auge wahrnehmbar gegenüber der Opazität des Schichtstoffes vor dem Mikrostrukturieren erhöhte Opazität zu bewirken, und welche Unregelmäßigkeiten ausreichend klein sind, um so glatt oder weich wie menschliche Haut wahrgenommen zu werden. Um die Einzelheiten der mikrostrukturierten Textur zu sehen, ist eine Vergrößerung der Unregelmäßigkeiten erforderlich.

Allgemein kann das Elastomer jedes Material umfassen, daß sich zu einer dünnen Filmschicht ausbilden läßt und bei Außenbedingungen elastomere Eigenschaften zeigt. Elastomer bedeutet, daß das Material im wesentlichen seine ursprüngliche Form nach Verstrecken (Dehnen um einen vorgegebenen Prozentsatz aus einem stabilen, entspannten Zustand) wieder annimmt. Ferner hält das Elastomer vorzugsweise lediglich eine permanente Restverformung nach der Verformung und Entspannung, wobei die Restverformung vorzugsweise weniger als 20% und mehr bevorzugt weniger als 10% der ursprünglichen Länge bei mäßiger Dehnung von z. B. etwa 400 . . . 500% beträgt. Allgemein ist jedes Elastomer akzeptabel, das in der Lage ist, bis zu einem Maß verstreckt zu werden, eine relativ gleichmäßig dauerhafte Verformung in einer relativ unelastischen Hautschicht zu bewirken. Dieses kann bis herab zu 50% Dehnung betragen. Vorzugsweise kann das Elastomer bei Raumtemperatur einer Dehnung zwischen 300 und 1000% unterliegen und am meisten bevorzugt einer Dehnung bei Raumtemperatur von 600 bis 800%. Das Elastomer können sowohl reine Elastomere sein als auch Blends mit einer elastomeren Phase oder einem Gehalt, der noch weitgehend elastomere Eigenschaften bei Raumtemperatur zeigt.

Warmschrumpfbare Elastomere sind zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung vorgesehen, jedoch können andere nichtwarmschrumpfbare Elastomere verwendet werden, während die Vorteile der Warmschrumpfbarkeit mit der zusätzlichen Dimension der Möglichkeit eines weitgehenden Kontrollierens des Warmschrumpfungsprozesses erhalten bleiben. Nichtwarmschrumpfbar bedeutet, daß das Elastomer, wenn es verstreckt ist, sich unter Bewahrung von lediglich einer geringen permanenten Restverformung entsprechend der vorstehenden Ausführung weitgehend rückbildet. Die elastomere Schicht kann daher aus nichtwarmschrumpfbaren Polymeren gebildet werden, wie beispielsweise Blockcopolymere, die elastomer sind und als solche dem Fachmann als A-B- oder A-B-A- Blockcopolymere bekannt sind. Derartige Copolymere wurden beispielsweise beschrieben in den US-P-3 265 765; 3 562 356; 3 700 633; 4 116 917 und 4 156 673. Besonders verwendbar sind die Blockcopolymere Styrol/Isopren, Butadien oder Ethylen- Butylen/Styrol (SIS, SBS oder SEBS). Weitere verwendbare elastomere Zusammensetzungen können elastomere Polyurethane umfassen, Ethylencopolymere, wie beispielsweise Ethylenvinylacetate, Ethylen/Propylen-Copolymerelastceere oder Ethylen/Propylen/Dien-Terpolymerelastomere. Blends dieser Elastomere untereinander oder mit modifizierenden Nichtelastomeren sind ebenfalls einbezogen. Beispielsweise können bis zu 50 Gewichtsprozent, vorzugsweise jedoch weniger als 30 Gewichtsprozent, der Polymere als Versteifungsmittel zugesetzt werden, wie beispielsweise Polyvinylstyrole, Polystyrole, wie beispielsweise Poly(alpha-methyl)styrol, Polyester, Epoxidharze, Polyolefine, z. B. Polyethylen oder bestimmte Ethylen/Vinylacetate, vorzugsweise solche mit höherer Molmasse, oder Cumaron-Indenharz. Die Möglichkeit der Verwendung dieser Arten von Elastomeren und Blends gewährt dem erfindungsgemäßen Schichtstoff ausgeprägte Flexibilität.

Mit den Elastomeren können auch die Viskosität herabsetzende Polymere und Weichmacher compoundiert werden, wie beispielsweise niedermolekulare Polyethylen- und Polypropylenpolymere und -copolymere oder klebrigmachende Harze, wie beispielsweise WingtackTM, aliphatische Kohlenwasserstoff- Klebrigmacher (("Tackifier")), die bei Goodyear Chemical Company verfügbar sind. Klebrigmacher können auch zur Erhöhung der Klebrigkeit einer elastomeren Schicht an einer Haut verwendet werden. Beispiele für Klebrigmacher umfassen aliphatische oder aromatische flüssige Klebrigmacher, Polyterpenharz-Klebrigmacher und hydrierte Klebharze. Bevorzugt werden aliphatische Kohlenwasserstoffharze.

Additive, wie beispielsweise Farbstoffe, Pigmente, Antioxidantien, antistatische Mittel, Haftmittel, Antiblockiermittel, Gleitmittel, Wärmestabilisiermittel, photostabilisierendes Mittel, Schaumbildner, Glashohlkügelchen, Stärke und Metallsalze für die Abbaufähigkeit oder Mikrofasern, die in der (den) elastomeren Kernschicht(en) ebenfalls verwendet werden können.

Bei bestimmten Anwendungen können kurze Fasern oder Mikrofasern zur Verstärkung der elastomeren Schicht verwendet werden. Diese Fasern sind gut bekannt und umfassen polymere Fasern, Mineralwolle, Glasfasern, Kohlefasern, Silicatfasern u. dgl. Ferner können bestimmte Partikel verwendet werden, einschließen Kohlenstoff und Pigmente.

Glashohlkügelchen oder Schaumbildner werden zur Herabsetzung der Dichte der elastomeren Schicht verwendet und können zur Senkung der Kosten durch Verminderung des erforderlichen Elastomergehalts verwendet werden. Diese Mittel können ebenfalls zur Volumenerhöhung des Elastomers verwendet werden. Geeignete Glashohlkügelchen wurden in den US-P-4 767 726 und 3 365 315 beschrieben. Zur Erzeugung von Bläschen in dem Elastomer verwendete Schaumbildner umfassen Azodicarbonamide. In gewissem Maße können zur Senkung der Kosten auch Füllstoffe verwendet werden. Füllstoffe, die auch als Antiblockiermittel fungieren können, umfassen Titandioxid und Calciumcarbonat.

Die Hautschicht kann aus jedem beliebigen halbkristallinen oder amorphen Polymer gebildet werden, das weniger elastisch ist als die Kernschicht(en) und bei der relativen Verstreckung, der der elastomere Schichtstoff unterzogen wird, einer bleibenden Verformung unterliegen. Daher können als Hautschichten entweder allein oder in Blends geringfügig elastische Verbindungen verwendet werden, wie beispielsweise einige olefinische Elastomere, z. B. Ethylen-Propylen-Elastomere oder Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer-Elastomere, oder ethylenische Copolymere, z. B. Ethylen-Vinylacetat. Die Hautschicht ist normalerweise ein Polyolefin, wie beispielsweise Polyethylen, Polypropylen, Polybutylen, oder ein Polyethylen/Polypropylen-Copolymer, kann jedoch auch ganz oder teilweise ein Polyamid sein, wie beispielsweise Nylon, Polyester, wie beispielsweise Polyethylenterephthalat, Polyvinylidenfluorid, Polyacrylat wie beispielsweise Poly(methylmethacrylat) (lediglich in Blends) u. dgl., sowie Blends davon. Das Material der Hautschicht kann durch den Typ des gewählten Elastomers beeinflußt werden. Wenn sich die elastomere Schicht im direkten Kontakt mit Hautschicht befindet, sollte die Haut über eine ausreichende Adhäsion an der elastomeren Kernschicht verfügen, so daß sie nicht ohne weiteres delaminiert. Es wurde festgestellt, daß der Kontakt Haut/Kern drei Verhaltensweisen folgt: Erstens, vollständiger Kontakt zwischen dem Kern und der mikrotexturierten Haut (Fig. 22); zweitens, Kohäsionsbruch des Kerns unter den Mikrotexturfaltungen (Fig. 23); und drittens, Grenzschichtbruch der Haut an dem Kern unter den Mikrotexturfaltungen mit intermittierendem Haut/Kern-Kontakt an dem Faltentälern (Fig. 24). Wo jedoch eine elastomere Schicht mit hohem Elastizitätsmodul mit einem weicheren polymer verwendet wird, kann eine Hautbefestigung akzeptabel sein, obgleich eine mikrotexturierte Fläche noch nicht gebildet werden kann.

Die Haut wird in Verbindung mit einer elastomeren Schicht verwendet und kann entweder eine äußere Schicht sein oder eine innere Schicht sein (z. B. sandwichartig zwischen zwei elastomeren Schichten). In ihrer Verwendung entweder als eine äußere oder innere Schicht wird die Hautschicht die elastischen Eigenschaften des elastomeren Schichtstoffes modifizieren.

In der Haut verwendbare Additive umfassen Mineralöl- Extender, antistatische Mittel, Pigmente, Farbstoffe, Antiblockiermittel, vorgesehen in Mengen weniger als etwa 15%, Stärke und Metallsalze für die Abbaufähigkeit sowie Stabilisatoren, wie sie beispielsweise für die elastomere Kernschicht beschrieben wurden, ohne auf diese beschränkt zu sein.

Zwischen der Kernschicht und den äußeren Schichten können weitere Schichten hinzugefügt werden, wie beispielsweise Bindeschichten zur Verbesserung der Bindung der Schichten. Bindeschichten können aus Verbindungen, die für diese Verwendung typisch sind, gebildet werden oder mit ihnen compoundiert werden. Allerdings darf jede der hinzugefügten Schichten die Mikrostrukturierung der Hautschichten nicht wesentlich beeinträchtigen.

Fig. 10 zeigt für einen Schichtstoff aus Polypropylen/Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol (SEBS)/Polypropylen die mögliche Kontrolle des Mechanismus der Schrumpfungsrückbildung für einen uniaxial verstreckten Schichtstoff. Die Zahlen auf der X-Achse sind die Dickenverhältnisse von Kern zu Haut, so daß die linke Seite dicke Hautkonstruktionen und die rechte Seite dünne Hautkonstruktionen repräsentieren. Die Y-Achse zeigt das eingesetzte Streckverhältnis.

Bei sehr dicken Häuten wird zumeist bei keinem Streckverhältnis eine Oberflächenmikrostruktur erzeugt, selbst nicht bei Anwendung von Wärme; in Fig. 10 kein Schrumpfungsbereich J. Bei einem Verhältnis von Kern/Einzelhaut von etwa 3 bis 5 und einer Verstreckung von 500% erfordert der Schichtstoff die Anwendung von Wärme, um sich vollständig rückzubilden, nachdem er verstreckt worden ist; Wärmeschrumpfungsbereich K. Bei einem Verhältnis von etwa 6 bis 7 bildet sich die Struktur bei Außenbedingungen langsam zurück, wobei die Außenbedingungen auch durch Wärme kontrolliert werden können; Zeit-Schrumpfungsbereich L. Von einem Verhältnis von etwa 6 an aufwärts bildet sich der Schichtstoff im wesentlichen sofort zurück; er schnappt zurück; Sofortschrumpfungsbereich M. Bei anderen elastomeren Schichtstoff-Zusammensetzungen bleibt diese Beziehung gültig, es ändern sich jedoch die Verhältnisse, die den Übergang von einer Relaxationszone zur anderen festlegen.

Das Diagramm 10 zeigt ebenfalls den Einfluß des Streckverhältnisses auf den Schrumpfmechanismus. Normalerweise wird durch Erhöhen des Streckverhältnisses ein Schichtstoff Schrumpfmechanismus von "keine Schrumpfung" zu "Wärmeschrumpfung" zu "Zeit- Schrumpfung" zu "Sofortschrumpfung" verändert.

Es wurde jedoch festgestellt, daß bei den meisten elastomeren Schichtstoffen über ein Kern/Haut-Verhältnis von etwa 3 bis zu etwas oberhalb von 7 der Schichtstoff, nachdem er erneut verstreckt worden ist, eine relativ konstante Breite bewahrte. Speziell blieb die Breite innerhalb von mindestens 20% ihrer erstmals gemessenen Verstreckungsbreite, vorzugsweise innerhalb von mindestens 10%, wenn die Breite des verstreckten und rückgebildeten Materials gemessen wurde und die Folie erneut verstreckt und gemessen wurde oder sich rückbilden konnte und wiederum gemessen wurde. Dieses Merkmal der "Nichteinschnürung" hilft zu vermeiden, daß der Schichtstoff bei Verwendung in einem Bekleidungsstück in die Haut eines Trägers kratzt. Allgemein hemmt die Hautschicht die elastische Kraft der Kernschicht mit einer entgegenwirkenden Widerstandskraft. Die Haut streckt sich nicht mit dem Elastomer, nachdem der Schichtstoff aktiviert worden ist, die Haut faltet sich einfach zu einem starren Flächengebilde auseinander. Dieses verstärkt den Kern, widersteht oder hemmt die Kontraktion des Elastomerkern, einschließlich seiner Neigung zur Einschnürung.

Fig. 20 zeigt ein Diagramm eines zweiten Schrumpfungsmechanismus für nach Beispiel 29 hergestellte Schichtstoffe aus Polypropylen/Styrol-Isopren-Styrol (SIS)/Polypropylen. Wie ersichtlich, beeinflußt die Änderung der Hautschicht die Schrumpfungsmechanismen, obgleich die allgemeine Beziehung zwischen dem Kern/Hautverhältnis und dem Streckverhältnis zu dem Schrumpfungsmechanismus die gleiche bleibt. Es beeinflussen die vorgenannte Beziehung andere Variable, wie beispielsweise Schichtstoff -Gesamtdicke und Vorhandensein von Bindeschichten. Die allgemeine Beziehung zwischen dem Kern/Haut-Verhältnis und dem Streckverhältnis zu der Relaxationsmethode bleibt jedoch bestehen.

Ein weiteres einzigartiges Merkmal der vorliegenden Erfindung liegt in der Möglichkeit, den Reibungskoeffizienten (COF) des elastomeren Schichtstoffes wesentlich herabzusetzen. Die Mikrostrukturierung ist der Hauptfaktor, der zu dieser COF-Herabsetzung führen, die, wie bereits diskutiert, nicht nur durch die Art und Weise kontrollierbar ist, in der der Schichtstoff verstreckt wird, sondern auch durch den Verstreckungsgrad, der Schichtstoff -Gesamtdicke, der Schichtzusammensetzung des Schichtstoffes und dem Verhältnis von Kern zu Haut. Die Abhängigkeit des COF vom Kern/Haut-Verhältnis ist in Tabelle II dargestellt. Mit zunehmendem Verhältnis nimmt der COF-Wert ab. Somit führt eine feine Textur zu niedrigeren COF-Werten. Vorzugsweise wird der COF-Wert des Schichtstoffes in bezug auf sich selbst um einen Faktor von 0,5 und am meisten bevorzugt um einen Faktor von mindestens 0,1 des mikrotexturierten Schichtstoffes zu sich selbst in Richtung der Streckung herabgesetzt, wenn im Vergleich zu einem vergossenen Schichtstoff gemäß der Erfindung eine mikrostrukturierte Oberfläche gebildet wird. Die Möglichkeit zur Herabsetzung des COF-Wertes ist äußerst vorteilhaft, da sie zu einer weicheren Textur und "Griff" des Schichtstoffes beiträgt, was zur Verwendung auf den Gebieten der Medizin und Bekleidung wünschenswert ist.

Die Beschriftungsfähigkeit der Folie wird ebenfalls durch die mikrostrukturierte Oberfläche verbessert, die sich ergibt, wenn sich die verstreckte Folie rückbildet. Druckfarben entweder auf Basis organischer Lösemittel oder wäßrige Druckfarben fließen in die mikrostrukturierten Oberflächenkanäle und trocknen dort. Fig. 8 zeigt die Oberfläche eines nichtverstreckten, nichttexturierten Schichtstoffes, wo die Druckfarbe deutlich aufperlt. Fig. 9 demonstriert die Verbesserung hinsichtlich der Beschriftungsfähigkeit für den Schichtstoff von Fig. 8 nach Verstrecken und Rückbilden unter Erzeugung einer mikrotexturierten Oberfläche (siehe Beispiel 26).

Die erfindungsgemäßen Schichtstoffe können mit einem beliebigen, gut geeigneten Prozeß zum Übereinanderpressen erzeugt werden, wie beispielsweise Schichtenverpressen, Coextrudieren der Schichten oder stufenweise Extrusion von Schichten, wobei Coextrusion der gegenwärtig bevorzugte Prozeß ist. Coextrusion an sich ist bekannt und wurde beispielsweise beschrieben in der US-P-3 557 265 van Chisbolm et al sie 3 479 425 van Leferre et al.

Fig. 1 zeigt den Aufbau eines dreilagigen Schichtstoffes im Querschnitt, worin 3 die elastomere Schicht und 2 und 4 die Hautschichten sind, die aus gleichen oder verschiedenen Polymeren sein können. Diese dreilagige Anordnung wird vorzugsweise mit Hilfe eines Coextrusionsprozesses erzeugt.

Ein besonders vorteilhafter Coextrusionsprozeß ist mit speziellen Mehrfachschichten möglich, zum Beispiel einer Dreifachschicht, indem van Cloern Co., Orrage, Texas, gefertigte Adapter kombiniert werden. Ein solches Schema zum Ausführen der vorliegenden Erfindung ist schematisch in Fig. 4 für einen Dreischichtadapter dargestellt. AA, BB und CC sind Extruder. AA', BB' und CC' sind Ströme von thermoplastischen Materialien, die in den Speiseblock oder das Vielfachspritzgießwerkzeug fließen. D ist der Dreischichten- oder Mehrschichten- (z. B. Fünfschichten)-Speiseblock. E ist der Düsenkörper, F eine beheizte Auftragswalze und G und H sind Walzen zur Erleichterung der Abnahme und des Aufrollens des Schichtstoffes.

Die verwendeten Düsenkörper und Speiseblock werden normalerweise beheizt, um den Polymerfluß und die Schichthaftung zu erleichtern. Normalerweise ist die Temperatur des Düsenkörpers nicht entscheidend, jedoch werden im allgemeinen Temperaturen im Bereich von 176,7ºC . . . 287,8ºC (350ºF . . . 550ºF) mit den Polymeren exemplifiziert.

Ob der Schichtstoff durch Beschichten, Kaschieren, nacheinanderfolgendes Extrudieren, Coextrusion oder eine Kombination davon hergestellt wird, der gebildete Schichtstoff und seine Schichten werden vorzugsweise weitgehend gleichmäßige dicke Dicken über dem Schichtstoff aufweisen. Vorzugsweise sind die Schichten quer zur Breite und Länge des Schichtstoffes koextensiv. Bei einer derartigen Konstruktion ist das Mikrotexturieren über der elastomeren Schichtstoffoberfläche weitgehend gleichförmig. Auf diese Weise hergestellte Schichtstoffe haben im allgemeinen gleichmäßige elastomere Eigenschaften mit einem Minimum an Randeffekten, wie beispielsweise Kräuselung, Elastizitätsmoduländerung, Ausfasern u. dgl.

Fig 2 ist eine schematische Darstellung der Hauptabmessungen, die bei uniaxial verstreckten und rückgebildeten Schichtstoffen variabel sind. Die allgemeine Textur ist eine Reihe von sich regelmäßig wiederholenden Faltungen. Diese Variablen sind die Gesamthöhe A-A', die Entfernung Spitzezu-Spitze B-B' und die Entfernung Spitze-zu-Tal C-C'. Diese Variablen wurden für eine Reihe von Schichtstoffen aus Polyolefin/styrol-Isopren-Styrol/Polyolefin gemessen. Für die Gesamthöhe (A-A') betrug der gemessene Bereich 0,02 . . . 0,81 mm (0,79 . . . 32 mil). Für die Entfernung Spitze-zu- Spitze (B-B') oder die Faltungsperiode betrug der gemessene Bereich 0,02 . . . 0,30 mm (0,79 . . . 11,8 mil) . Für die Entfernung Spitze-zu-Tal (C-C') betrug der gemessene Bereich 0,001 . . . 0,5 mm (0,04 . . . 19,7 mil). Diese Bereiche sind lediglich beispielhaft für die Oberflächeneigenschaften, die in der Praxis der vorliegenden Erfindung erhalten werden können. Schichtstoffe mit anderen Zusammensetzungen werden andere Mikrostrukturen und Abmessungen der Mikrostruktur zeigen. Es ist ebenfalls möglich, Abmessungen außerhalb der vorgenannten Bereiche durch geeignete Auswahl von Kern/Haut- Verhältnissen, Dicken, Streckverhältnissen und Schichtzusammensetzungen zu erhalten.

Fig. 3 zeigt eine Rasterelektronenmikrographie der Oberfläche eines Schichtstoffs aus Polybutylen/Styrol- Isopren-Styrol (SIS)/Polybutylen nach Beispiel 6, der über die Elastizitätsgrenze der Hautschichten hinaus in Längsrichtung verstreckt worden ist und sich unter Bildung einer mikrostrukturierten Oberfläche rückbilden konnte. Die mikrostrukturierte Oberfläche entspricht der in Fig. 2 schematisch dargestellten.

Die mikrostrukturierte Oberfläche besteht aus relativ systematischen Unregelmäßigkeiten, entweder uniaxial verstreckt wie der Schichtstoff von Fig. 3 oder biaxial verstreckt. Diese Unregelmäßigkeiten erhöhen die Opazität und verringern den Glanz der Oberflächenschichten des Schichtstoffes, führen jedoch im allgemeinen nicht bei Untersuchung der Schicht unter einem Rasterelektronenmikroskop zu Rissen oder Öffnungen in der Oberflächenschicht. Biaxiales Verstrecken erzeugt einen Schichtstoff, der in einer Vielzahl von Richtungen gestreckt wird und seinen weichen "Griff" bewahrt und den so verstreckten Schichtstoff für die Verwendung in Bekleidungen besonders gut geeignet macht.

Ebenfalls wurde festgestellt, daß, wie in Beispiel 3 gezeigt, die Faltungsperiode der mikrostrukturierten Oberfläche von dem Kern/Haut-Verhältnis abhängig ist. Auch ist die Periodizität kennzeichnend für die Textur der Oberfläche entsprechend Tabelle II und den Fig. 12 . . . 14, die feine, mittlere bzw. grobe Texturen zeigen. Dieses wiederum ist ein weiterer Hinweis für die mögliche Kontrolle durch sorgfältige Wahl der Parameter der vorliegenden Erfindung.

Ebenfalls wurde festgestellt, daß die Art und Weise, in der die Folie verstreckt wird, einen ausgeprägten Unterschied in der Textur der mikrostrukturierten Oberfläche bewirkt. Wenn der Schichtstoff zunächst in der einen Richtung verstreckt wird und sodann in einer Querrichtung dazu, werden die bei der ersten Streckung gebildeten Faltungen zu verworfenen Faltungen und können entsprechend der Darstellung in Fig. 6 mit eingestreuten Querfaltungen wie in Fig. 15 oder 16 vom Charakter herschlagen ähnlich erscheinen. Fig. 6 ist der Schichtstoff von Beispiel 6, Fig. 15 ein Schichtstoff aus LLDPE/SIS/LLDPE (Polyethylen niedriger Dichte mit linearer Struktur) mit einem Kern/Haut- Verhältnis von 15,3 und Fig. 16 ein Schichtstoff aus PP/SIS/PP mit einem Kern/Haut-Verhältnis von 18 (Beispiel 24). Andere Texturen sind ebenfalls möglich, um verschiedene gefaltete oder gekräuselte Variationen der zugrunde legenden regulären Faltung zu schaffen. Wenn die Folie in beiden Richtungen gleichzeitig verstreckt wird, erscheint die Textur in Form von Faltungen mit wahllosen Längsrichtungen entsprechend der Darstellung in Fig. 7 (ein entsprechend Beispiel 19A mit einer Haut/Kern/Haut-Dicke von 5/115/5 um hergestellter Schichtstoff) oder Fig. 18 (Beispiel 24). Bei Verwendung eines der vorgenannten Verfahren zum Verstrecken ist die Oberflächenstruktur auch von dem verwendeten Material, der Dicke der Schichten, dem Verhältnis der Schichtdicken und dem Streckverhältnis abhängig.

Der Grad der Mikrotexturierung elastomerer Schichtstoffe, die gemäß der Erfindung hergestellt werden, können auch in bezug auf die Zunahme des Oberflächeninhaltes der Haut beschrieben werden. Wo der Schichtstoff starke Texturen zeigt, wird der Oberflächeninhalt signifikant zunehmen. Dieses wird bei Schichtstoffen aus linearem Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE/SIS/LLDPE) nach Tabelle VIII, Beispiel 16, demonstriert. In diesem Beispiel nimmt mit dem Streckverhältnis auch der prozentuale Oberflächeninhalt zu, und zwar von dem nichtverstreckten zu dem verstreckten und rückgebildeten Schichtstoff mit 280 bei einem Streckverhältnis von 5 zu 530 bei einem Streckverhältnis von 12. Normalerweise erhöht das Mikrotexturieren den Oberflächeninhalt mindestens um 50%, vorzugsweise mindestens um 100% und am meisten bevorzugt um mindestens 250%. Die Zunahme des Oberflächeninhalts trägt unmittelbar zu der gesamten Textur und dem "Griff" der Schichtstoff-Oberfläche bei.

Aus der Mikrotexturierung resultiert auch eine erhöhte Opazität der Haut und damit des Schichtstoffes. Normalerweise wird das Mikrotexturieren den Opazitätswert einer klaren Folie um mindestens 20%, vorzugsweise mindestens 30%, erhöhen. Diese Erhöhung der Opazität hängt von dem Texturieren des Schichtstoffes ab, wobei grobe Texturen die Opazität weniger erhöhen als feine Texturen. Die Opazitätszunahme ist auch umkehrbar bis zu dem Maß, daß die Folie beim erneuten Verstrecken wiederum klar ist.

Ebenfalls ist das Vorhandensein von mehr als einem elastomeren Kernteil mit geeigneten Häuten und/oder Bindeschicht(en) dazwischen möglich.

Bei bestimmten Konstruktionen können mikrotexturierte Hautschichten zum Delaminieren neigen und/oder das darunterliegende Elastomer kann im Verlaufe der Zeit zu einem Abbau neigen. Diese Tendenz kann besonders bei ABA-Blockcopolymeren auftreten. Während der Schritte des Verstreckens und der Rückbildung von aktiviertem Material zu seiner elastomeren Form erzeugte Restspannungen können diesen Prozeß erheblich beschleunigen. Bei solchen Konstruktionen, die für einen derartigen Abbau oder Delaminierung anfällig sind, kann eine kurze Relaxation oder Wärmebehandlung ((Spannungsfreimachen)) nach der Aktivierung wünschenswert sein. Die Wärmebehandlung wird normalerweise oberhalb der Glasübergangstemperatur (Tg) des Elastomers, oberhalb der B- Block-Tg für ABA-Blockcopolymere, erfolgen, jedoch unterhalb des Schmelzpunkts des Hautpolymers. In der Regel ist eine niedrige Wärmebehandlungstemperatur ausreichend. Abhängig von der Wärmebehandlungstemperatur wird die Wärmebehandlung normalerweise länger als 0,1 Sekunden erfolgen. Bei kommerziellen ABA-Blockcopolymeren (z. B. KratonTM 1107) hat sich eine Wärmebehandlungstemperatur oder Relaxationstemperatur von etwa 75ºC als ausreichend erwiesen.

Es wurde festgestellt, daß der Kontakt von Hautschicht zu Kernschicht in der verstreckten und aktivierten Folie in Abhängigkeit von den Zusammensetzungen von Haut und Kern variiert. Bei bestimmten bevorzugten Konstruktionen bleiben der Kern und die Haut mit dem Kernmaterial in einem vollständigen Kontakt und füllen die von den Hautschichten gebildeten Falten, wie in Fig. 2 gezeigt wird. Diese Konstruktion ist außerordentlich dauerhaft und für Delaminierung nicht anfällig, insbesondere bei Wärmebehandlung nach der Aktivierung. Eine Variation dieser Konstruktion mit durchgehendem Kontakt ist auch dort möglich, wo das Elastomer die Hautfaltungen füllt, wobei jedoch unter den Faltungen ein kohäsives Abreißen beobachtet wurde. Es wird angenommen, daß dies bei dickeren und/oder steiferen Häuten auftritt, die das darunterliegende Elastomer konzentrierteren Spannungen während der Relaxation aussetzen. Ebenfalls ist eine ganz andere Art der Haut/Kern- Adhäsion möglich. Der Kern kann sich nämlich in einigen Fällen von der Haut unter den Faltungen vollständig zurückziehen, jedoch so ausreichend befestigt bleiben, daß die Haut nicht delaminiert (siehe Beispiel 32, Grenzschichtbruch). Diese Konstruktion ist im allgemeinen nicht wünschenswert, da sie während des Gebrauchs eher der Delaminierung ausgesetzt ist und auch den Kern der Luft aussetzt, die den Abbau des Elastomers beschleunigen kann.

Der gemäß der vorstehenden Beschreibung der Erfindung erzeugte Schichtstoff findet aufgrund der besonders wünschenswerten Eigenschaften, die erhalten werden können, zahlreiche Anwendungen. Beispielsweise gibt die Mikrostruktur dem elastomeren Schichtstoff einen weichen und seidenartigen "Griff". Der Schichtstoff kann darüber hinaus "nichteinschnürend" sein. Dieses macht den elastomeren Schichtstoff besonders für eine Vielzahl kommerziell wichtiger Anwendungen geeignet, insbesondere auf dem Gebiet der Bekleidung, wo elastische Bahnen zum Eingriff oder Umfassen eines Körperteils allein oder als Bestandteil eines Bekleidungsstückes verwendet werden. Beispiele für derartige Bekleidungen umfassen Wegwerfwindeln, Inkontinenzbekleidungen für Erwachsene, Badekappen, Operationskittel, Kopfbedeckungen und Schutzkappen, Wegwerfpyjamas, Sportverkleidungen, Reinraumbekleidungen, Kopfbänder für Kappen oder Sonnenblenden o. dgl., Fußgelenkbandagen, Handgelenkbandagen, Elastikhosen, Schwimmanzüge u. dgl.

Bei Verwendung als Gummihosen oder möglicherweise als Operationskittel kann der Schichtstoff im wesentlichen das gesamte Kleidungsstück ausmachen, in welchem Fall das Bekleidungsstück selbst als ein Ganzes den Körper umgibt.

Der Schichtstoff kann umfassend bei Wegwerfwindeln verwendet werden, beispielsweise als Bund, und ist in Hüfthöhe entweder an den vorderen Teilen oder den Seitenteilen der Windel angebracht, als Beingummi, als eine weiche äußere Abdecklage oder bei anpaßbaren Überziehwindeln, wo der elastomere Schichtstoff als Seitenteile oder in Seitenteilen um die Hüften verwendet werden kann, die ein festsitzendes Bekleidungsstück erzeugen. Die Schichtstoffe können als durchgehende oder unterbrochene Längen nach konventionellen Methoden appliziert werden. Bei Applikation besteht ein besonderer Vorteil des Schichtstoffes in der Möglichkeit, dünne Elastomere mit hohen Streckverhältnissen zu verwenden. Dieses erzeugt ein hohes Maß im Zusammenziehen oder Kräuseln bei Applikation auf ein Bekleidungsstück im verstreckten Zustand, wodurch der gekräuselte Abschnitt trotz der Dünnheit des Elastomers ein polsterähnliches Gefühl vermittelt.

Bekleidungstücke werden oftmals gekräuselt, um einen engen Sitz zu ergeben. Das Kräuseln kann leicht durch Aufbringen des Schichtstoffes in einem nicht stabilen, verstreckten Zustand erhalten werden, wonach die Kräuselung durch Anwendung von Wärme herbeigeführt wird. Der elastomere Schichtstoff kann durch Ultraschallschweißen, Heißsiegeln und Klebstoffe mit Hilfe konventioneller Methoden adhäriert werden.

Die kontrollierte Relaxation, die erhalten wird durch Regulieren der Schichtanteile, des Streckverhältnisses und der Streckrichtung sowie der Schichtzusammensetzung, macht den erfindungsgemäßen elastomeren Schichtstoff gut geeignet für Hochgeschwindigkeits-Fertigungsprozesse, wo wärmeaktivierte Rückbildung leicht durch heiße Fluids kontrolliert werden kann, wie beispielsweise Heißluft, Mikrowellen, UV- Strahlung, Gammastrahlen, reibungserzeugte Wärme und Infrarot-Strahlung. Bei Mikrowellen können Additive erforderlich sein, wie beispielsweise Eisen-Whisker, Nickelpulver und Aluminiumflocken, um ein Erreichen der Haut zu gewährleisten und eine kontrollierte Rückbildung der Haut zu bewirken.

Das Ausbalancieren des Elastizitätsmoduls der elastomeren Schicht und des Verformungswiderstands der Hautschicht modifiziert ebenfalls die Spannungs/Dehnungscharakteristiken des Schichtstoffes. Der Elastizitätsmodul kann daher modifiziert werden, um besseren Tragekomfort zu gewähren, wenn der Schichtstoff in einem Bekleidungsstück verwendet wird. Beispielsweise kann eine relativ konstante Spannungs/Dehnungskurve erzielt werden. Diese relativ konstante Spannungs/Dehnungskurve kann auch bemessen werden, um eine scharfe Zunahme des Elastizitätsmoduls bei einer vorbestimmten relativen Verstreckung zu zeigen, d. h. entsprechend der Darstellung in Fig. 5, Linie Y, derjenige Punkt, an dem die Haut bei Aktivierung bleibend verformt wurde. Vor der Aktivierung ist der Schichtstoff relativ starr (Linie Z von Fig. 5), d. h. er hat einen hohen Elastizitätsmodul, der ihm durch die Hautschicht verliehen wird. In Fig. 5 gelten Linie ZZ für die Haut allein und Linie X für die elastomere Schicht allein.

Das Mikrotexturieren mit der resultierenden Möglichkeit zur Bildung eingeschlossener oder teilweise eingeschlossener Räume auf der Haut und der Möglichkeit der Bildung von Flächengebilden stark variierender Längen und Breiten macht den mikrotexturierten Schichtstoff auch in seiner flächigen Form als ein Wischtuch verwendbar. Außerdem wird der polymere Schichtstoff beim Reiben leicht elektrostatisch aufgeladen. Diese Fähigkeit macht die flächigen Schichtstoffe, gekoppelt mit den eingeschlossenen Hohlräumen, als Staubtücher oder als Staubmatten (z. B. in-einem Reinraum) verwendbar. Außerdem werden von der Polymerhaut oft Öle angezogen und gehalten.

Ein weiterer signifikanter Vorteil des mikrotexturierten Schichtstoffes ist die Möglichkeit zur Bildung von Schichtstoffolien oder Bändern mit besonders ästhetischem Aussehen. Es ist besonders wünschenswert, Bänder oder Folien mit gedämpften oder optisch dichten Farben zu schaffen. Es wurde festgestellt, daß durch Färben der inneren Kernschicht das/die verstreckte und rückgebildete Band oder Folie einen neuartigen visuellen Reiz hat. Die mikrotexturierte Haut erzeugt eine optisch dichtgefärbte Folie, die samtartig erscheint. Es wird angenommen, daß die Opazität hauptsächlich auf die Lichtstreuung in der mikrotexturierten Hautschicht zurückzuführen ist. Samtartig bedeutet, daß es Farbschwankungen in Abhängigkeit vom Winkel gibt, in dem man den Schichtstoff mit einem insgesamt weichen Aussehen von der Mikrotexturierung betrachtet. Es wird angenommen, daß dieser visuelle Effekt bei leichtem Färben der Hautschichten mit der Möglichkeit zusätzlicher Farbdimensionen erhalten bleibt.

Die nachfolgenden Beispiele werden gewährt, um gegenwärtig als bevorzugt eingeschätzte Ausführungsformen und die beste Ausführungsart der Erfindung zu veranschaulichen, die jedoch nicht vorgesehen ist, diese zu beschränken.

Beispiel 1

Es wurde aus zwei äußeren Schichten von 5,08 cm · 5,08 cm aus Polystyrol mit einer relativen Molekülmasse von 2.000 und zwei Schichten von 5.08 cm · 5,08 cm einer Dicke von 0,0508 mm (2 mil) einer Folie aus linearem Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE) (DowTM 61800, Dow Chemical Corp., Midland, MI) und einer Kernschicht von 5,08 cm · 5,08 cm einer Dicke von 3,175 mm (125 mil) einer Folie aus Styrol- Isopren-Styrol (SIS) (KratonTM 1107, verfügbar bei Shell Chemical Company, Beaupre, OH) ein fünflagiger Schichtstoff hergestellt, indem bei 160ºC unter 95 800 Pascal (2000 pounds per square inch) eine Flachpresse erhitzt wurde. Der resultierende Folienschichtstoff war etwa 0,127 mm (5 mil) dick. Die Polystyrolschichten waren eine Verarbeitungshilfe, um die Bildung einer gleichförmig ausgelegten Folie zu unterstützen. Die dünnen spröden Polystyrolschichten des Schichtstoffes wurden abgezogen, und es verblieb eine klare Folie. Nach dem Verstrecken der klaren Folie von Hand um 500% und dem Rückbildenlassen wurde mit bloßem Auge eine glatte und angenehme Oberfläche wahrgenommen und bei Untersuchung unter einem Mikroskop überraschend eine durchgehende, tieftexturierte, mikrostrukturierte Oberfläche offenbart. Da diese Probe uniaxial verstreckt wurde, wurden feine Rippen beobachtet, die quer zur Streckrichtung orientiert waren und ein Verhältnis von Höhe zu Breite von etwa 2 : 1 hatten.

Beispiel 2

Es wurde zur Herstellung eines dreilagigen Schichtstoffes mit zwei äußeren Hautschichten aus LLDPE und einer Kernschicht aus SIS unter Verwendung der in Beispiel 1 beschriebenen Polymere eine kontinuierliche Coextrusion ausgeführt. Es wurden drei Schichtstoffe einer Dicke von 215, 120 und 78 um (8,5; 4,7 und 3 mil) hergestellt, indem ein RheotecTM (Rheotec Extruder Co., NJ)-Extruder zur Zuführung der SIS-Schicht von einer T-Verbindung in die Mitte einer Kreuzverbindung verwendet wurde sowie ein BerlynTM (Berlyn Corp., Worchester, Mass.)-Extruder, der zum Zuführen der zwei LLDPE-Schichten in die zwei gegenüberliegenden Seiten der Verbindung verwendet wurde, wonach die drei aufkaschierten Schichten der Folie in Breiten von 45,7 cm (18 inch) aus dem 218ºC (425ºF)- Düsenkörper gezogen wurden. Die Schichtstoffe hatten Haut/Kern/Haut-Dicken von 20/175/20, 16/90/14 bzw. 10/60/8 um, die unter einem Lichtmikroskop bestimmt wurden. Nachdem die Folie über die Elastizitätsgrenze der äußeren Hautschichten hinaus verstreckt wurde, wurde sie verformt und zeigte bei Rückbildung eine mikrostrukturierte Oberfläche. Nachdem sie erstmals uniaxial auf etwa 500% verstreckt wurden, hatten diese Schichtstoffe in bezug auf die Breite eine Einschnürung von etwa 40% zu ihrer unverstreckten Breite. Bei dem nachfolgenden erneuten Verstrecken auf etwa 500%, hatten die Folien, wie Tabelle I zeigt, überraschenderweise sehr geringe Einschnürungen.

Tabelle I

Probe % Reduktion in Breitendicke bei erneutem Verstrecken

78 um 5,2

120 um 3,2

215 um 2,8

Die Folien blieben somit nach dem erstmaligen Verstrecken in bezug auf die Breite weitgehend konstant. Nicht alle verstreckten Folien zeigen diese nichteinschnürende Eigenschaft. Das Nichteinschnüren ist eine Eigenschaft der eindeutigen Ausfaltung der verstreckten Oberflächenschichten der vorliegenden Erfindung und ist eine Funktion der Hautdicke und des Elastizitätsmoduls, d. h. der Festigkeit. Diese Festigkeit muß ausreichend groß sein, um die Breitenkontraktion der Kernschicht beim erneuten Verstrecken zu vermeiden. Das bedeutet, sie ist ein Gleichgewicht von Haut- und Kernkräften. Es müssen daher sehr weiche oder sehr dünne als Haut ausgebildete Materialien für den Schichtstoff dicker sein, um diese Eigenschaft zu besitzen.

Beispiel 3

Zur Herstellung von dreilagigen Schichtstoffen mit zwei äußeren Schichten aus Polypropylen und einer elastomeren Schicht als Kern aus einem Styrol-Isopren-Styrol Blockcopolymer wurde eine kontinuierliche Coextrusion ausgeführt. Es wurde ein BerlynTM-Extruder mit einem Schneckendurchmesser von 5,1 cm (2 inch) zur Zuführung der Elastomerschicht (KratonTM 1107, Shell Chemical Company, Beaupre, Ohio) und ein BrabenderTM-Schneckenextruder mit einem Schneckendurchmesser von 3,18 cm (1,25 inch) (verfügbar bei C. W. Brabender Instruments, Inc., NJ) zur Zuführung der zwei Propylen-Schichten (EscoreneTM 3085, verfügbar bei Exxon Corporation, Houston, TX) in den CloerenTM-Speiseblock verwendet, und es wurde durch eine Coextrusionsdüse mit Black Box für eine Folienbreite von 46 cm (18 inch) extrudiert. Die Folie wurde auf eine 16ºC (60ºF)- Auftragswalze mit 509 cm/min (14,7 ft/min) bei variierender Gesamtdicke, wie in Tabelle II angegeben gegossen. Es wurden Folien mit variierender Dicke der äußeren Schicht hergestellt.

Die Folien wurden auf Relaxation getestet durch erstmalige uniaxiales Verstrecken jeder Probe von Hand bis kurz vor ihrer Zerreißgrenze, die allgemein bei etwa 650% lag, Freigeben der Probe und Beobachtung jeder Rückbildung. Die Rückbildung nach dem erstmaligen Recken wurde sodann kategorisiert als momentane Rückbildung (1), langsame Rückbildung mit der Zeit (T), wärme benötigende Rückbildung (H) und bleibende Verformung (P), d. h. keine signifikante Rückbildung. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt.

Tabelle II
Probe Nr. Gesamtdicke der Haut (um) Kerndicke Kerndicke durch Hautdicke Rückbildung Textur des Schichtstoffes glatt
Probe Nr. prozentuale Änderung bei erneutem Verstrecken d. Probe COF Periodizität keine Rückbildung

Die Textur des Schichtstoffes wurde sowohl visuell als auch nach "Griff" nach Rückbildung bewertet und klassifiziert als fein (F), mittel (M), grob (C) oder glatt (keine wahrnehmbare Textur). Außerdem wurde die Textur in den Proben B, C und E anhand der Periodizität (Entfernung zwischen Faltungen) der Proben objektiv gemessen. Fig. 12, 13 und 14 zeigen Rasterelektronenmikrographien (100-fach) der Proben B, C bzw. E. Es wurde festgestellt, daß, wenn die regulären Faltungen grober wurden, sie auch als größer und weiter beabstandet erschienen. Obgleich die großen Faltungen stärker dafür anfällig sind, mehr regellose Spitze-zu- Spitze-Abstände zu haben, sind sie noch ziemlich regelmäßig beabstandet.

Außerdem wurden die Proben auf Einschnürungsmerkmale getestet, die sich als prozentuale Änderung der Breite bei erneutem Verstrecken der Probe darstellen. Obgleich bei keiner dieser Proben Einschnürung signifikant war, nahm allgemein die Einschnürung zu, wenn die Hautdicke abnahm und das Dickenverhältnis von Kern zu Haut zunahm.

Ebenfalls sind Periodizität und COF für die Proben B, C und D dargestellt, die beide umkehrt proportional zum Dickenverhältnis von Kern/Haut sind. Der ursprüngliche COF- Wert für die Proben lag oberhalb van 3,8, so daß das Mikrotexturieren eine merkliche gesamte Herabsetzung des COF-Wertes erzeugte.

Beispiel 4

Es wurde ein mehrlagiger Schichtstoff hergestellt, indem die in dem vorangegangenen Beispiel hergestellten Gieß- Schichtstoffe aus Polypropylen-KratonTM 1107/Polypropylen laminiert wurden. Die Gesamtdicke jeder der Gieß-Schichtstoffe betrug 0,062 mm (2,8 mil). Das Kern/Haut-Verhältnis betrug 12 : 1. Der laminierte Schichtstoff wurde aus 6 Gieß-Schichtstoffen in einer Heißpresse bei 200ºC bei einem Druck von 95 800 für 5 Minuten erzeugt. Die erzeugte Folie wurde sodann in einem 21ºC-Wasserbad gekühlt. Der resultierende Schichtstoff war 0,15 mm (6 mil) dick und sah wie Gießfolie ((Flachfolie)) aus, nur dicker. Nach dem Verstrecken auf näherungsweise 300% und momentaner Rückbildung zeigte die Folie eine grobe mikrotexturierte Haut und mikrotexturierte innere Hautschichten entsprechend der Darstellung in Fig. 17.

Beispiel 5

Es wurde eine kontinuierliche Coextrusion ausgeführt, um dreilagige Schichtstoffe mit zwei äußeren Schichten eines Blends von 70/30 Gewichtsprozent Poly(vinylidenfluorid) (SolefTM 1012, Sovay Co., Frankreich) und Poly(methylmethacrylat) (VO44, Rohm and Haas Corp., Bristol, PA) und einer Kernschicht aus KratonTM 1107 herzustellen. Es wurde ein BerlynTM- Schneckenexctruder mit einem Durchmesser von 5, 1 cm (2 inch) und einer Schneckendrehzahl von 10 U/min verwendet, um das Kernschicht-Polymer zuzuführen, sowie ein RheotecTM-Schnekkenextruder mit einem Durchmesser von 5,1 cm (2 inch) und 25 U/min, um die Blends des Hautschicht-Polymers in eine CloerenTM-Speiseblock zuzuführen, und es wurde der schmelzflüssige Schichtstoff durch eine Feed-Block-Coextrusionsdüse einer Breite von 46 cm (18 inch) (Extrusion Dies, Inc., Chippawa Falls, WI) bei 215ºC . . . 332ºC (420ºF . . . 450ºF) auf einer 26ºC (78ºF)-Auftragswalze mit 17,0 bzw. 15,3 Umdrehungen pro Minute (U/min) extrudiert. Die erhaltene Dicke des Folienschichtstoffes betrug 0,14 bzw. 0,15 mm (5,5 bzw. 6,0 mil) mit einem Kern/Haut-Verhältnis von 6 : 1 bzw. 7,5 : 1.

Beide Schichtstoffe wurden auf 400% verstreckt und konnten sich sofort rückbilden. In jedem Fall wurde ein Schichtstoff mit einer feinen, glänzenden, mikrotexturierten Oberfläche erhalten.

Beispiel 6

Es wurde eine kontinuierliche Coextrusion ausgeführt, um zwei verschiedene dreilagige Schichtstoffe mit zwei äußeren Schichten eines 50/50-Blends von zwei Polybutylenharzen, ShellTM 0200 und ShellTM 0400, und einer elastomeren Kernschicht aus KratonTM 1107 herzustellen. Es wurde ein BerlynTM-Extruder mit einem Schneckendurchmesser van 95,2 cm (2 inch) verwendet, um das KratonTM 1107 bei einer Schneckendrehzahl von 10 U/min zuzuführen. Es wurde ein BrabenderTM Schneckenextruder mit einem Durchmesser von 3,18 cm (1,25 inch) verwendet, um zwei Polybutylen-Blends-Schichten bei Schneckendrehzahlen von 10 bzw. 12 U/min in einen CloerenTM- Speiseblock zuzuführen. Die Schichtstoffe wurden durch eine Feed-Block-Coextrusionsdüse für eine Folienbreite von 46 cm (18 inch) bei 221ºC (430ºF) auf eine 16ºC (60ºF)-Auftragswalze entweder mit 2,7 m/min (8,8 ft/min) oder 2,3 m/min (7,6 ft/min) extrudiert, die bei beiden Proben bei einer Gesamtdicke von 0,07 mm (0,003 inch) gehalten wurde. Dieses erzeugte zwei Folien mit variierenden Dicken der äußeren Haut und der gleichen Gesamtdicke des Schichtstoffes. Die Kern/Haut- Verhältnisse betrugen 13 : 1 bzw. 5 : 1.

Die gleiche Anlage wurde bei einer Drehzahl des BrabenderTM-Extruders von 35 U/min und einer Geschwindigkeit der Auftragswalze van 2,6 m/min (8,6 ft/min) betrieben, wobei sämtliche Bedingungen die gleichen wie vorstehend ausgeführt waren, um einen 0,127 am (0,005 inch) dicken Schichtstoff (Vergleich) mit dicken Gesamthautschichten und einem Kern/Haut- Verhältnis von 2,6 : 1 zu erhalten.

Die Textur jeder Probe wurde aufgezeichnet, nachdem jeder Schichtstoff von Hand bis kurz vor seiner Zerreißgrenze etwa 4 : 1 verstreckt wurde und sich wieder rückbilden konnte, die ersten zwei Proben sofort und die dritte (Vergleichsprobe) mit Wärme. Die Texturen wurden eingeteilt in sehr fein, fein und keine. Diese Daten sind in der nachfolgenden Tabelle III zusammengestellt.

Tabelle III
BrabenderTM Drehzahl (U/min) Geschwindigkeit der Auftragswalze (cm/min) Gesamtdicke der Folie (cm) sehr fein fein keine

Beispiel 7

Es wurde eine kontinuierliche Extrusion ausgeführt, um fünflagige Schichtstoffe mit zwei äußeren Schichten aus linearem Polyethylen niedriger Dichte, Bindeschichten aus ElvaxTM 260 (EVA-Ethylenvinylacetat) (verfügbar bei Dupont Corporaticn, Wilmington, DE) und einer elastomeren Kernschicht aus Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopolymer herzustellen. Es wurde ein BerlynTM-Extruder mit einem Verhältnis von 4D und einem Schneckendurchmesser von 5,1 cm (2 inch) verwendet, um die Elastomerschicht (KratonTM 1107) zuzuführen. Es wurde ein RheotecTM-Schneckenextruder mit einem Durchmesser von 3,18 cm (2 inch) verwendet, um die zwei Polyethylenschichten zuzuführen, und es wurde ein von 3M hergestellter Extruder mit einem Schneckendurchmesser von 2, 54 cm (1 inch) verwendet, um die zwei ElvaxTM-Schichten in den CloerenTM-Speiseblock zuzuführen.

Die Schichtstoffe wurden durch eine Feed-Block-Coextrusionsdüse bei 190ºC (375ºF) für eine Folienbreite van 46 cm (18 inch) auf eine 16ºC (60ºF)-Auftragswalze mit variierender Gesamtdicke oder der in Tabelle IV beschriebenen Dicke extrudiert. Auf diese Weise wurden Folien variierender Schichtdicke hergestellt. Dieses Beispiel demonstriert ebenfalls, in welcher Weise die Geschwindigkeit der Auftragswalze die Folie beeinflußt.

Die EVA-Bindeschichten tragen zur Haftfestigkeit zwischen den äußeren Schichten aus LLDPE und der SIS-Kernschicht bei und führen zu einem dauerhafteren Schichtstoff als eine solche Folie ohne die EVA (-Schichten) und stören dennoch nicht die Verhaltensweise des Schichtstoffes in bezug auf die Oberflächentextur. Diese Bindeschicht ist selbstverständlich im Vergleich zu den anderen Schichten sehr dünn.

Tabelle IV Verarbeitungsbedingungen der Proben
Nr. Berlyn+ (U/min) Rheotec++ Auftrgsw. Drehzahl Zugwalze Foliendicke (um) Oberflächentextur Extr.

+ . . . BerlynTM-Extruder-Temperatur bei allen Proben gleich Zone 1 : 149ºC, Z2 : 177ºC, Z3 : 193ºC, Z4 : 204ºC, Z5 : 204ºC, Z6 : 204ºC

++ . . . RheotecTM-Extruder-Temperatur bei allen Proben gleich Zone 1 : 110ºC, Z2 : 149ºC, Z3 : 149ºC, Z4 : 160ºC

l . . . 1'' (2,54 cm)-Extrudertemperatur bei allen Durchläufen gleich Zone 1 : 143ºC, Z2 : 191ºC, Z3 : 191ºC

* . . . F = feine Mikrostruktur, MF = mittelfein, VF = sehr fein, SF = superfein, C = grob.

Da die Extruderbedingungen bei allen vorgenannten Durchläufen nahezu konstant waren, ist das Dickenverhältnis Kern/Haut bei allen vorgenannten Durchläufen das gleiche mit näherungsweise 13 : 1 wie auch das Verhältnis von Kern/Bindeschicht mit 30 : 1. Damit ist festzustellen, daß in Tabelle IV die Spalten für die Gesamtdicke der Folie und die Oberflächentextur exakt korrelieren. Der Wertebereich geht von einer Gesamtdicke der Folie von 25 um (1,0 mil) und einer superfeinen Textur bis zu 508 um (20,0 mil) und einer groben Textur bei einer Verstreckung in allen Fällen von 5 : 1 und einer sofortigen ((momentanen)) Rückbildung aus. Damit wird ersichtlich, daß dickere Materialien grobere Texturen ergeben und daß durch Kontrollieren der mechanischen Parameter die Textur kontrolliert werden kann.

Beispiel 8

Wie in den vorangegangenen Beispielen wurde unter Verwendung eines BerlynTM-Extruders mit einer Schneckendrehzahl von 20 U/min zur Zuführung des KratonTM 1107 und eines BrabenderTM-Extruders mit einer Schneckendrehzahl von 17 U/min zur Zuführung des Dow Chemical 61800-linearen Polyethylens niedriger Dichte zum CloerenTM-Speiseblock ein dreilagiger LLDPE/SIS/LLDPE-Schichtstoff hergestellt. Der Schichtstoff wurde durch eine Feed-Block-Coextrusionsdüse für eine 46 cm (18 inch) breite Folie auf eine Auftragswalze bei 29ºC (85ºF) und einer Geschwindigkeit von 4,18 m/min (13,7 ft/min) extrudiert, um einen Schichtstoff mit einem Kern/Haut- Verhältnis von 15,6 : 1 und einer Gesamtdicke von 125 um zu ergeben. Die Folie wurde uniaxial mit 4 : 1 und momentaner Rückbildung verstreckt und der Reibungskoeffizient der Folie in bezug auf sich selbst für die verstreckte und rückgebildete Folie gemessen und mit der nichtverstreckten Folie verglichen. Die Daten sind in Tabelle V zusammengestellt. MD bezeichnet die Verarbeitungsrichtung und TD die Querrichtung.

Tabelle V
Probe statischer COF dynamischer COF unverstrecktes MD verstrecktes MD

Diese Daten sind kennzeichnend für den großen Abfall des Reibungskoeffizienten bei der verstreckten Folie im Vergleich zu ihrem nichtverstreckten Vorläufer und ebenfalls kennzeichnend für die einzigartig mikrotexturierte Oberfläche der erfindungsgemäßen Schichtstoffe.

Beispiel 9

Unter Verwendung der Einrichtung von Beispiel 8 wurde ein erfindungsgemäßer dreilagiger Schichtstoff hergestellt. Der bei einer Schneckendrehzahl von 10 U/min betriebene BerlynTM-Extruder wurde zur Zuführung eines Kernmaterials aus Polyurethan (PellethaneTM 2102-75A von Dow Chemical) verwendet. Der bei einer Drehzahl von 7 U/min betriebene Brabender TM-Extruder wurde zur Zuführung eines Blends von (Amoco Oil Co., Chicago, IL) aus 3150B hochdichtem Polyethylen (HDPE) und KratonTM 1107 in einem Verhältnis von 95 : 5 als das Hautmaterial zum CloerenTM-Speiseblock verwendet. Die geringe Menge KratonTM 1107 wurde der Hautschicht zugesetzt, um die Haftung der Hautschicht an der Kernschicht zu erhöhen. Der Schichtstoff wurde durch eine Feed-Block- Coextrusionsdüse für eine 46 cm (18 inch) breite Folie auf eine Auftragswalze bei einer Temperatur von 21ºC (70ºF) und einer Geschwindigkeit von 6,4 m/min (21 ft/min) extrudiert, um einen 69 pm-Schichtstoff mit einem Kern/Haut- Verhältnis von 13,7 : 1 zu ergeben. Der Schichtstoff zeigte eine mikrotexturierte Oberfläche nach Verstrecken auf 600% und sofortiger Rückbildung.

Beispiel 10

Unter Verwendung der Einrichtung von Beispiel 8 wurde ein erfindungsgemäßer dreilagiger Schichtstoff hergestellt. Der bei einer Schneckendrehzahl von 60 U/min betriebene BerlynTM-Extruder wurde zur Zuführung eines Triblock-Copolymer-Elastomers aus Styrol-Butadien-Styrol (SBS) (KratonTM 1101) als ein Kernmaterial und ein KillionTM (Killion Extruder Co., Cedar Grove, NJ)-Extruder zum Zuführen eines DowTM 3010- LDPE-Materials zu einer CloerenTM-Dreischichtdüse verwendet. Das Extrudat wurde auf einer Auftragswalze bei einer Temperatur von 29ºC (85ºF) und einer Geschwindigkeit von 12,5 m/min (41 ft/min) vergossen. Die resultierende 0,127 mm (5 mil) dicke Folie mit einem Kern/Haut-Verhältnis von 8,9 : 1 wurde auf 7,5 : 1 leicht verstreckt und bildete bei sofortiger Rückbildung einen feintexturierten Schichtstoff.

Beispiel 11

Unter Verwendung der Einrichtung von Beispiel 4 wurde ein erfindungsgemäßer dreilagiger Schichtstoff hergestellt, wobei der BerlynTM-Extruder ein KratonTM G 2703-Styrol-Ethylen- Butylen-Styrol (SEBS)-Blockcopolymer bei einer Drehzahl von 20 U/min zuführte und der BrabenderTM-Extruder ein ExxonTM- PP-3014-Polypropylen bei einer Schneckendrehzahl von 5 U/min zu einem CloerenTM-Speiseblock zuführte. Dieses Material wurde sodann durch eine Feed-Block-Coextrusionsdüse für eine Folienbreite von 46 cm (18 inch) auf eine Auftragswalze bei einer Temperatur von 1,1ºC (34ºF) extrudiert. Die erzeugte Folie wurde leicht auf 600% verstreckt und bildete eine feintexturierte Oberfläche, nachdem man sie sich sofort rückbilden ließ. Die unter einem Lichtmikroskop bestimmten Schichtdicken betrugen 15/162/12 um für Haut/Kern/Haut.

Beispiel 12

Dieses Beispiel demonstriert die Verwendung von unterschiedlichem Haut- und Kernmaterialien. Bei allen Durchläufen waren die Bedingungen der Anlage unter Verwendung eines CloerenTM-Speiseblocks bei 204ºC (400ºF) identisch. Der Kernextruder war der vorstehend diskutierte BrabenderTM bei Temperaturen in den Zonen 1 . . . 4 von 178ºC, 210ºC, 210ºC bzw. 216ºC. Der Düsenkörper war bei 204ºC (400ºF) und die Auftragswalze bei 11ºC (51ºF).

Tabelle VI
Kern Haut Kern/Haut-Verhältnis Streckung Schrumpfung Textur Kraton Elvax (Polyester)

12A in Tabelle VI zeigt, daß Elastomere für die Haut verwendet werden können, wenn ein elastischerer Kern verwendet wird und für eine 115 um-Folie geeignet verstreckt wird. 12B zeigt die Verwendung einer Polyester-Haut in einer 120 um-Folie. Der mit 12B bezeichnete Schichtstoff hatte trotz des relativ großen Kern/Haut-Verhältnisses eine relativ feine Textur und eine sofortige Schrumpfungsrückbildung. Dieses ist hauptsächlich auf den niedrigen Elastizitätsmodul des Polyesters (vergleiche mit Beispiel 3) zurückzuführen. FA-300 ist verfügbar bei Eastman Chem. Co., Kingsport, TN.

Beispiel 13

Entsprechend der in Beispiel 8 ausgeführten Prozedur wurde als die Haut ein Nylon 66 (VydyneTM 21 von Monsanto Co., St. Louis, MO), das Kondensationsprodukt von Adipinsäure und Hexamethylendiamin, verwendet. Der Kern war ein 515 (KratonTM 1107)-Blockcopolymer. Nylon und KratonTM wurden bei 274ºC (525ºF) bzw. 232ºC (450ºF) in einen 260ºC (500ºF)-Düsenkörper extrudiert. Es wurde eine 0,1 mm (4 mil) dicke Folie mit einem Kern/Haut-Verhältnis von 18 : 1 gebildet. Es bildete sich eine mikrotexturierte Oberfläche nach einer Verstreckung von 4 : 1 und sofortiger Rückbildung.

Beispiel 14

Zur Erhöhung der Klebrigkeit des Kerns und des unteren Kernschicht-Moduls sowie zur Herabsetzung ihrer Viskosität wurde ein festes Klebharz WingtackTM (Goodyear) mit KratonTM 1107 in Anteilen von 10/90, 20/80 bzw. 30/70 unter Anwendung der Anordnung des vorangegangenen Beispiels in Folien von 91, 114 bzw. 165 um compoundiert. Die Düsenkörpertemperatur betrug 193ºC (380ºF), wobei das KratonTM-Blend mit einer Geschwindigkeit von 0,14 kg/min (18,5 pounds/h) und die Polyethylen-Haut (LLDPE; DowlexTM 2500, Dow Chemical) mit einer Geschwindigkeit von 2,72 kg/h (6 pounds/h) zugeführt wurden. Die Kern/Haut-Verhältnisse betrugen 6,2 : 1. Bei allen drei KratonTM-Blends wurde eine fein mikrotexturierte Oberfläche erhalten, wenn eine Verstreckung 6 : 1 eingesetzt wurde und eine sofortige Schrumpfungsrückbildung erhalten wurde.

Beispiel 15

Die Beziehung zwischen Hautdicke und prozentualer Streckung zur Oberflächentextur (gemessen mit Hilfe der Periodizität) wurde unter Verwendung eines SEBS-Kern (KratonTM G1657) und einer Polypropylen-Haut (ExxonTM 3085) untersucht. Der BerlynTM- Extruder wurde für den Kern und der RheotecTM-Extruder wurde für die Haut verwendet, die in einen CloerenTM-Speiseblock führten. Es wurde eine Einschicht-Falldüse bei 116ºC (420ºF) verwendet und die Auftragswalze mit 11,9 m/min (38,9 ft/min) und 10ºC (50ºF) verwendet. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle VII dargestellt.

Tabelle VII
mittlere Dicke der Haut (um) Kern/Haut-Verhältnis Streckung % Periodizität (um) Schrumpfungsmechanismus

Mit für jede Probe zunehmender relativer Streckung nahm die Periodizität ab, was kennzeichnend für die erhaltende feinere Mikrotexturierung ist. Dieses zeigt, daß die relative Streckung zur Veränderung der Oberflächenstruktur des Schichtstoffes verwendet werden kann.

Außerdem nahm bei zunehmender Hautdicke auch die Periodizität zu. Die Kerndicke war bei allen Proben näherungsweise konstant bei 85 um. Die Hautdicke auf einem konstanten Kern läßt sich damit in einen direkten Zusammenhang mit der Oberflächentextur bringen, die erhalten werden kann. Wie in der vorstehenden Tabelle IV ersichtlich, nimmt die Periodizität mit zunehmender Hautdicke bei einer relativ konstanten relativen Streckung zu. Die mit dicker Haut versehenen Proben erzeugen somit grobere Texturen. Dieses kann selbstverständlich zur Beeinflussung der Haut und damit der Charakteristik des Schichtstoffes verwendet werden.

Beispiel 16

Es wurde die in Beispiel 8 hergestellte Probe getestet. Das Streckverhältnis wurde von 2 : 1 bis 13 : 1 variiert.

Tabelle VIII
Streckverhältnis Periodizität (um) prozent. Flächenzunahme (regellose Kräuselungen)

Wie aus Tabelle VIII ersichtlich gilt die in Beispiel 15 gezeigte Beziehung zwischen Streckverhältnis und Periodizität auch für diesen Schichtstoff aus LLDPE/SIS/LLDPE. Mit zunehmendem Streckverhältnis nimmt die Periodizität zunächst rasch und sodann langsam in überwiegend exponentieller Form ab. Darüber hinaus nimmt der Flächenzuwachs mit einer Erhöhung des Streckverhältnisses zu.

Beispiel 17

ES wurde unter Anwendung der Prozedur von Beispiel 4 und Beispiel 15 mit Polypropylen/KratonTM 1657 (SEBS)/Polypropylen-Schichtstoffen die Beziehung zwischen Streckung, Kern/Haut-Verhältnis und Schrumpfungsmechanismus demonstriert. Das Material wurde mit einer Geschwindigkeit von 5 cm/s verstreckt und für 15 Sekunden gehalten. Die Folie ließ man für 20 Sekunden schrumpfen und unterzog sie sodann einer Wärmeschrumpfung in einem Wasserbad bei 71,1ºC (160ºF) für 5 Sekunden.

Sodann wurde die Länge der Folie nach der Schrumpfung mit der Länge des Folie nach dem Halten für 20 Sekunden und der Länge nach dem Verstrecken verglichen, um den Schrumpfungsmechanismus im Ablauf zu bestimmen. Die Ergebnisse dieses Vergleichs sind in Fig. 10 sowie in der nachfolgenden Tabelle IX dargestellt.

Tabelle IX
Kern/Haut-Verhältnis Steckverhältnis(se) Schrumpfungsmechanismus

N: kein; H: Wärme; S: dauert lange; T: dauert; F: schnell; I: momentan (sofort).

Schnell bedeutet, wenn nach 5 Sekunden mehr als 15% Rückbildung erfolgte. Mittlere Dauer bedeutet, wenn nach 20 Sekunden mehr als 15% Rückbildung erfolgte. Langsam bedeutet, wenn bis zu 60 Sekunden nach dem Verstrecken nicht mehr als 15% Rückbildung festgestellt wurden.

Beispiel 18

Als Modifiziermittel zum Kernmaterial wurde Polypropylen (ExxonTM 3145) zu einem KratonTM 1107 (SIS)- Elastomer zugesetzt. Als Haut wurde ein ExxonTM 3014-Polypropylen (PP) verwendet. Die hergestellten Kerne enthielten 5 bzw. 10 Gewichtsprozent ExxonTM 3145-Polypropylen. Die Beziehung zwischen Verstreckung, Schrumpfmechanismus und Textur wurde getestet. Die Ergebnisse zeigt die nachfolgende Tabelle.

Tabelle X
Kern/Haut-Verhältnis Dicke im Kern % Streckung Schrumpfungsmech. kein Wärme Textur grob
Kern/Haut-Verhältnis im Kern % Streckung Schrumpfungsmechan. kein Wärme Textur grob mittel fein

Wie ersichtlich senkt der Zusatz von PP zum Kern die Schrumpfbarkeit des Schichtstoffes. Es hat den Anschein, daß Polypropylen die Elastizität des Kern herabsetzt und dadurch ermöglicht, daß die Entspannungskräfte der Haut leichter die elastische Spannung dominieren, die durch den verformten elastischen Kern hervorgerufen wird.

Beispiel 19

Es wurde der Einfluß des Zusatzes eines Verstrammungshilfsmittels, Polystyrol, zu einem elastomeren Kernmaterial getestet. Die Haut bestand aus einem linearen Polyethylen niedriger Dichte (DowlexTM 6806). Der Kern war ein Blend von SIS (KratonTM 1107) und Polystyrol (500PI oder 685W, beide von Dow Chemical Co.). Bei allen Proben handelte es sich um eine dreilagige Konstruktion (Haut/Kern/Haut mit einer Gesamtdicke von 0,11 mm (4,5 mil) und einem Kern/Haut- Verhältnis von 8 : 1. Sodann wurden alle Proben auf 400% verstreckt und momentan rückgebildet. Sodann wurden Dehnungskurven erzeugt, die zeigten, daß die Schichtstoffe mit zunehmendem Polystyrolgehalt steifer geworden sind (gezeigt in Fig. 11 (T . . . N), ebenfalls gezeigt in Tabelle XI.

Tabelle XI
Probe (Typ) Youngscher E-Modul

Beispiel 20

In diesem Beispiel wurde der Einfluß des Zusatzes WingtackTM-Klebrigmacher auf das Kernelastomer untersucht. Das Schichtstoff-Material von Beispiel 14 wurde mit einem dreilagigen Schichtstoff (20) verglichen, umfassend LLDPE/KratonTM 1107/LLDPE. Beide Proben hatten eine Gesamtdicke von 0,10 mm (4 mil) mit Kern/Haut-Verhältnissen von näherungsweise 8 : 1. Diese Materialien waren vom Typ der sofortigen Schrumpfung beim Strecken von 4 : 1 bis 13 : 1. Tabelle XII

Beispiel 5%-Youngscher E-Modul

20 (Vergleich) 10,69 · 10&sup6; Pa

14 4,70 · 10&sup6; Pa.

Wie aus Tabelle XII ersichtlich, hat die Verwendung eines die Viskosität herabsetzenden Hilfsmittels/Klebrigmachers die entgegengesetzte Wirkung des Zusatzes eines Polystyrol-Verstrammungshilfsmittels.

Beispiel 21

Es wurde ein zweilagiger Schichtstoff einer Kern- und einer Hautschicht aus KratonTM 1107 (SIS)/ExxonTM-Polypropylen 3014 erzeugt. Es wurde für das Polypropylen ein BerlynTM-Extruder mit einem Betrieb bei 6 U/min und für das KratonTM ein KillionTM-Extruder mit einem Betrieb bei 125 U/min verwendet. Die Polymere wurden einer 45,7 cm (18 inch) ((breiten)) 227ºC (440ºF) CleorenTM-Düsen zugeführt, bei der die eine Abzweigung abgesperrt war. Die resultierende Folie wurde auf eine Walze bei 60ºC und einer Drehzahl von 35,2 U/min vergossen. Der erzeugte Schichtstoff hatte eine Dicke von 0,051 mm (2 mil) mit einem Kern/Haut-Verhältnis von 2,5 : 1 und zeigte eine grobe Mikrotextur beim Verstrecken auf 5 : 1 und sofortigem Rückbildenlassen. Einschnürung bei nachfolgendem Verstrecken betrug lediglich 2,5%.

Beispiel 22

Es wurde ein Schichtstoff erzeugt, der Häute unterschiedlicher Zusammensetzungen aufwies. Der elastische Kern war aus KratonTM 1107 mit einem Polyethylen (DowTM LLDPE 61800) und einer Polypropylen-Haut (ExxanTM 3085). Der Kern wurde mit einem BerlynTM-Extruder extrudiert, während die Häute mit RheotecTM- und BrabenderTM-Extrudern extrudiert wurden. Die CloerenTM-Düse hatte 177ºC (350ºF) und die Auftragswalze 16ºC (60ºF). Es wurden zwei Folien erzeugt. Bei der ersten wurden die Extruder mit 20, 8 bzw. 26 U/min betrieben, während die Auftragswalze bei 17,3 U/min zur Bildung der Schichtstoffe mit Kern/Haut-Verhältnissen von 18 : 1 betrieben wurden. Die erzeugte Probe war sofortschrumpfend bei einem Streckverhältnis von 5 : 1 mit einer feinen Mikrostruktur. Bei dem zweiten Film wurden die Extruder und die Auftragswalze bei 10, 16, 26 bzw. 14,2 U/min zur Erzeugung eines Schichtstoffes mit einem Kern/Haut-Verhältnis von 18 : 1 betrieben. Der zweite Schichtstoff war ebenfalls sofortschrumpfend bei einem Verstrecken von 5 : 1, zeigte dennoch grobe Oberflächentextur. Beide Schichtstoffe hatten eine Dicke von 0,1 mm (4,0 mil).

Beispiel 23

Der Schichtstoff von Beispiel 16 wurde in einer ersten Richtung mit 8 : 1 und danach in einer Querrichtung mit 4 : 1 verstreckt. Dieser Schichtstoff war vom sofortschrumpfenden Typ. Die gebildete Textur ist in Fig. 15 gezeigt.

Beispiel 24

Es wurde der Schichtstoff von Beispiel 3A in einer ersten Richtung mit 4 : 1 und danach in einer Querrichtung mit 4 : 1 verstreckt. Dieser Schichtstoff war vom sofortschrumpfenden Typ. Die gebildete Textur ist in Fig. 16 gezeigt.

Beispiel 25

Es wurde der Schichtstoff von 3A gleichzeitig biaxial mit 4 : 1 und 4 : 1 verstreckt. Der Schichtstoff bildete sich sofort zurück. Die Kern/Haut-Dicke des nichtverstreckten Schichtstoffes betrug 90/5 um.

Beispiel 26

ES wurde ein in Beispiel 17 verwendet er dreilagiger Schichtstoff aus Polypropylen/SEBS (KratonTM 1657)/Polypropylen auf Beschriftungsfähigkeit getestet. Das Kern/Haut- Verhältnis betrug 5 : 1 bei einer Gesamtdicke des Schichtstoffes von 0,13 Mn (5 mil). Die Folie wurde auf 5 : 1 verstreckt und Rückbilden gelassen. Die Beschriftungsfähigkeit vor und nach dem Verstrecken ist in Fig. 8 bzw. 9 dargestellt.

Beispiel 27

Es wurde eine Reihe von LLDPE/SIS/LLDPE-Schichtstoffen in bezug auf ihre Einschnürungsmerkmale verglichen und in der nachfolgenden Tabelle XIII dargestellt.

Tabelle XIII
C/S-Verhältnis ((Kern/Haut-Verh.)) Streckverhältnis Dicke (um) prozentuale Breitenänderung reines SIS

Die ersten 3 Proben sind aus Beispiel 2, und SIS wurde ebenfalls für Vergleichszwecke getestet. Mit zunehmendem Kern/Haut-Verhältnis und Streckverhältnis vermehrten sich die Probleme mit der Einschnürung.

Beispiel 28

ES wird die Verwendung adhäsiver Kerne demonstriert. Zunächst wurde ein Copolymer aus Isooctylacrylat (IOA) und Acrylsäure (AA) in Monomeranteilen von 90/10 als ein Kern mit Polypropylen (ExxanTM 3014) und PET (Staudinger-Index 0,62) ((auch genannt "Grenzviskosität")) als die Häute in den ersten zwei Beispielen verwendet. Das IOA/AA-Copolymer wurde gemäß US-P-4 181 752 hergestellt. Die Kern/Haut-Verhältnisse und die gesamten Dicken betrugen 20 bzw. 10 und 0,56 mm (22 mil) bzw. 0,15 mm (6 mil) vor der Laminierung für die PP- und PET-Beispiele. Die Schichtstoffe wurden für 5 Minuten unter Verwendung einer 15 VA-UV-Lampe zum Härten der Kerne gehärtet. Die Ausführung der PP-Haut war ein Schichtstoff mit sofortiger Schrumpfung bei 500% Verstreckung, während die Ausführung der PET-Haut ein warmschrumpfender Schichtstoff bei 400% Verstreckung war.

PET wurde auch als eine Hautschicht für einen Kern aus KratonTM 1107 (56 Teile)-Wingtack PlusTM (35 Teile) und WingtackTM 10 (9 Teile) mit einem Kern/Haut-Verhältnis von 83 : 1 und einer Gesamtdicke von 0,65 mm (25,6 mil) vor der Laminierung verwendet. Dieser Schichtstoff war vom sofortschrumpfenden Typ bei 400% Verstreckung.

Beispiel 29

Dieses Beispiel demonstrierter eine hautkontrollierte Relaxation im Wärmeschrumpfungsbereich und die Kontrolle des Wärmeschrumpfungsmechanismus durch prozentuale Dehnung und Kern/Haut-Verhältnis. Es wurde eine Reihe von 0,12 mm (5 mil)-Schichtstoffen mit einem Kern aus KratonTM 1107 (89 Teile), Poly(alpha-methyl)styrol (10 Teile) und IrganoxTM (Ciba-Geigy Corp., Hawthorne, NY) (1 Teil Antioxidans) hergestellt. Die Häute waren aus Polypropylen (ExxonTM 3085). Für den Kern wurde ein BerlynTM-Extruder und für die Haut RheotecTM-Extruder unter Verwendung eines CloerenTM- Dreischichten-Speiseblocks und einer 45,7 cm (18 inch)- Foliendüse verwendet. Die Temperatur der Auftragswalze betrug 27ºC (80ºF), wobei die Drehzahl vom Kern/Haut- Verhältnis (C/S)-Verhältnis und der Haut-Extrudergeschwindigkeit bestimmt wurde. Der Schrumpfungsmechanismus als Funktion des C/S-Verhältnisses und der prozentualen Streckung ist in Fig. 20 dargestellt. Schnell bedeutet, wenn nach 5 Sekunden mehr als 15% Rückbildung aufgetreten sind. Mittlere Dauer bedeutet, wenn nach 20 Sekunden mehr als 15% Rückbildung aufgetreten sind. Langsam bedeutet, wenn bis zu 60 Sekunden nach dem Verstrecken nicht mehr als 15% Rückbildung festgestellt wurden.

Die Hautkontrolle durch die Aktivierungstemperatur des Wärmeschrumpfungsmaterials wird in Fig. 21 demonstriert. Die Temperatur der Aktivierung ist als die Temperatur festgelegt, die zum Erzielen von 50% oder 90% der erreichbaren Rückbildung benötigt wird. Die Linien V und W repräsentieren Proben mit Kern/Haut-Verhältnissen von 4,71 bzw. 4,11. Wie ersichtlich geht das Kern/Haut-Verhältnis abwärts, ((wenn)) die Aktivierungstemperatur (sowohl Ta-90 als auch Ta-50) aufwärts geht, was auf einer hautkontrollierte Relaxation hinweist. In dieser Figur wird der 100%-Wert als die prozentuale Schrumpfung bei 71ºC (160ºF) festgelegt, der für die meisten praktischen Aufgaben die Obergrenze der verfügbaren Rückbildung war. Die Punkte unterhalb van 27ºC (80ºF) sind die Schrumpfungsbeträge vor der Aktivierung jeder Probe.

Es wurden ebenfalls drei Proben der nichtverstreckten klaren Folie auf die Zunahme der Opazität getestet. Siehe die nachfolgende Tabelle XIV.

Tabelle XIV
Kern*/Haut-Verhältnis prozent. Streckung Textur Schrumpfungsmechanismus Opazität im verg. Zustand Opazität im aktiv. Zust.

* . . . Der Kern erhielt 1/2% blaues Pigment.

Beispiel 30

Es wurde ein dreilagiger Schichtstoff mit verschäumtem Kern hergestellt. Die Häute waren DowTM-LLDPE 6806 und der Kern 99,5% KratonTM 1107 mit 0,5% AZNP 130-Blähmittel (Uniroyal Chemical Co., Naugatuck, Conn.). Die Gesamtdicke des Schichtstoffes betrug 0,5 mm (20 mil). Die Häute hatten eine Dicke von jeweils 0,05 mm (2,0 mil). Der verschäumte Kern hatte eine relative Dichte von 0,65 im Vergleich zu einer relativen Dichte von 0,92 von unverschäumtem KratonTM. Es wurde eine Dreischicht-Coextrusionsdüse verwendet. Dieses war ein Flächengebilde mit sofortiger Schrumpfung, das eine grobe Textur bei einer Streckung von etwa 300% zeigte.

Beispiel 31

Die Folie ((Schichtstoff)) von Beispiel 1 mit einem Kern/Haut-Verhältnis von 6 : 1 wurde in bezug auf ihren Elastizitätswert im nichtverstreckten und verstreckten Zustand untersucht, wobei die Ergebnisse in Fig. 5 dargestellt sind; X ist das KratonTM 1107-Elastomer allein, ZZ ist die Polyethylen-Haut allein, Z ist der Schichtstoff im vergossenen Zustand und Y ist der Schichtstoff nach Verstrecken auf 500% und Rückbildung.

Beispiel 32

Es wurde der Folienschichtstoff bestimmter Beispiele untersucht, um den Kontaktmechanismus zwischen den Haut- und Kernschichten zu bestimmen. Die verstreckten und aktivierten Proben wurden mit einer Rasierklinge auf einer harten Oberfläche zugeschnitten. Die Proben wurden sodann an den Schnittkanten mit einem Rasterelektronenmikroskop untersucht. Der Kern/Haut-Kontakt wurde sodann visuell mit den in der nachfolgenden Tabelle XV zusammengefaßten Ergebnissen untersucht.

Tabelle XV
Beisp. Zusammensetzung Streckverhältnis Bemerkung elastischer Kohäsionsbruch Grenzschichtbruch einige Hohlräume ausgefüllt

Die neue Probe A entsprach dem Beispiel 29. Probe A hatte näherungsweise eine Dicke der Proben von Beispiel 29 mit einem Kern/Haut-Verhältnis von 5,1 und war ein Schichtstoff vom wärmeschrumpfenden Typ. Beispiel 12C entsprach den im Fig. 24 angegebenen Rasterelektronenmikrographien. Beispiel 32A ist in Fig. 22 dargestellt. Beispiel 6 entspricht Fig. 23. Beispiele 7, 12A und 12C sind Vergleichsbeispiele.

Beispiel 33

Es wurde eine Probe mit der Schichtzusammensetzung von Beispiel 29 (mit 1% blauem Pigment im Kern) mit einer Gesamtdicke von 0,076 mm (3,0 mil) und einem Kern/Haut-Verhältnis von 5,14 erzeugt. Die Folie wurde auf einer Auftragswalze aus Chrom mit einem Gummieinzug vergossen. Es wurde der 60º-Glanzwinkel unter Anwendung von ASTM D2457-70 unter Verwendung eines 60º-Glanzwinkelprüfgerätes nach Gardner Instruments (Bethesda, MD) gemessen. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle XVI für die Folien im gegossenen Zustand und die drei mikrotexturierten Folien (mit unterschiedlichen Streckverhältnissen) zusammengefaßt.

Tabelle XVI
60º-Glanzwinkel im vergossenen Zustand Chromseite

Vergleichsbeispiel 1

Es wurde ein dreilagiger Schichtstoff aus DowTM LLDPE 2517 (Polyethylen)/PebaxTM (Autochem, Frankreich) 3533/LLDPE 2417 hergestellt. PEBAXTM 3533 war ein Polyamidpolyether-Blockcopolymer. Die Folie wurde erzeugt, indem drei Präkursorfolien bei 204ºC (400ºF) und etwa 95 800 Pa (2000 pounds) Druck für 5 Minuten verpreßt wurden. Die erzeugte Folie hatte eine Dicke von 0,13 mm (5 mil) mit einem Kern/Haut-Verhältnis von 12,7. Der Schichtstoff wurde auf 400% (von 1 bis 5 cm) verstreckt. Der verstreckte Schichtstoff wurde sodann auf 3,2 cm (36% der verstreckten Länge) bei Raumtemperatur kontrahiert. Der relaxierte Schichtstoff wurde sodann mit Hilfe von 82ºC-Luft (180ºF) wärmegeschrumpft und auf 1,5 cm (53% der relaxierten Länge) kontrahiert. Sodann wurde eine Kante der Probe abgetrennt und auf Miktrotexturierung untersucht. Bei 1000-facher Vergrößerung wurden keine Faltungen beobachtet. Mikroskopische Vorsprünge, die wahrscheinlich durch Rekompression der Deckschicht gebildet wurden, und die Hautdelaminierung wurden beobachtet; siehe Fig. 19. Der COF-Wert und die Opazität für den vergossenen Schichtstoff betrugen 0,901 bzw. 2,77%, während der für den relaxierten und aktivierten Schichtstoff 0,31 bzw. 12,4% betrug.


Anspruch[de]

1. Elastomerer Schichtstoff, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtstoff mindestens eine mikrotexturierte elastomere Schicht und mindestens eine mikrotexturierte Außenhaut in durchgehendem Kontakt mit der mikrotexturierten elastomeren Schicht über im wesentlichen den gesamten Schichtstoff aufweist, wobei die Mikrotextur gebildet wird durch Verstrecken des nichttexturierten Schichtstoffes über die Elastizitätsgrenze der Außenhaut hinaus und Rückbildenlassen des so verstreckten Schichtstoffes.

2. Elastomerer Schichtstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeaktivierte Rückbilden bei einer Aktivierungstemperatur von mindestens 26,7ºC erfolgt und der Schichtstoff sich mindestens um 50 Prozent des 20 Sekunden nach dem Verstrecken erreichbaren gesamten Rückbildungsvermögens rückbildet.

3. Elastomerer Schichtstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verstreckte Schichtstoff sich nach mindestens 20 Sekunden um 15 Prozent rückbildet.

4. Farbiges Elastomerband, gebildet aus dem elastomeren Schichtstoff nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Außenhaut eine mikrotexturierte Außenschicht ist und mindestens eine andere Schicht als die Außenhaut farbig ist.

5. Farbiges Elastomerband nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die farbige Schicht eine elastomere Kernschicht ist.

6. Flächiger Schichtstoff, gebildet aus dem elastomeren Schichtstoff nach Anspruch 1, umfassend ein Flächengebilde mit umschlossenen oder teilweise umschlossenen Hohlräumen zum Einschließen von Staub oder Öl.

7. Flächiger Schichtstoff nach Anspruch 6, umfassend ein Wischtuch.

8. Flächiger Schichtstoff nach Anspruch 6, umfassend eine Staubmatte.

9. Elastomerer Schichtstoff nach Anspruch 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtstoff multiaxial verstreckt ist.

10. Elastomerer Schichtstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtstoffbreite um weniger als 20 Prozent abnimmt, wenn bis zum Maß der bleibenden Verformung von mindestens einer zuvor verformten Außenhaut erneut verstreckt wird.

11. Elastomerer Schichtstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Oberfläche der mikrotexturierten Außenhaut um mindestens 50 Prozent größer ist als eine nichttexturierte Oberfläche.

12. Elastomerer Schichtstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elastomere Kern ein A-B-A- Blockcopolymer umfaßt.







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