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Dokumentenidentifikation DE60103858T2 30.06.2005
EP-Veröffentlichungsnummer 0001261479
Titel DURCH EXTRUSION VERBUNDENES LAMINAT VON ELASTISCHEM MATERIAL UND VLIES
Anmelder 3M Innovative Properties Co., Saint Paul, Minn., US
Erfinder NYGARD, C., James, Saint Paul, US;
EATON, W., Bradley, Saint Paul, US;
MITCHELL, N., Sharon, Saint Paul, US;
NORQUIST, G., Scott, Saint Paul, US;
WANG, G., Shou-Lu, Saint Paul, US
Vertreter derzeit kein Vertreter bestellt
DE-Aktenzeichen 60103858
Vertragsstaaten AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE, TR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 10.01.2001
EP-Aktenzeichen 019468149
WO-Anmeldetag 10.01.2001
PCT-Aktenzeichen PCT/US01/00778
WO-Veröffentlichungsnummer 0001054900
WO-Veröffentlichungsdatum 02.08.2001
EP-Offenlegungsdatum 04.12.2002
EP date of grant 16.06.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 30.06.2005
IPC-Hauptklasse B32B 25/10
IPC-Nebenklasse B32B 7/02   D04H 13/00   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft Laminate von elastischem Film und Vlies mit kontrollierten elastischen Eigenschaften und ein Verfahren zur Herstellung solcher Laminate.

Zur Verbesserung des Komforts oder der ästhetischen Erscheinung oder zur Bereitstellung anderer Eigenschaften einer elastischen Bahn laminiert man bekanntlich eine elastische Bahn an ein anderes Bahnmaterial. Zum Beispiel beschreibt U.S.-Patent Nr. 4,525,407, dass es zur Bereitstellung eines Elastomerverbundmaterials möglich ist, ein elastisches Element mit Unterbrechungen an ein Substrat zu binden, dass weniger leicht dehnbar ist als das elastische Element und das weniger elastisches Erholungsvermögen besitzt als das elastische Element. Das elastische Element kann ein Film oder ein netzartiges Elastikmaterial sein und ist mit Unterbrechungen an das gewöhnlich unelastische Substrat gebunden, das als Film, Web- oder Vliesmaterial beschrieben ist. Das Laminat wird dann gedehnt, was zu elastischer Verformung des relativ unelastischen Materials führt, das sich dann bei Erholung des elastischen Materials kräuselt. Das Patent warnt ferner, dass einige der Bindungen während des Dehnens zerrissen werden können, wenn die Bindung zwischen dem elastischen Element und dem relativ unelastischen Element nicht zur Dehnung in der Lage ist. Dies ergibt sich wahrscheinlich daraus, dass das relativ unelastische Material einer Verformung unterliegt und an den Bindestellen von dem elastischen Material weggezogen wird. Eine ähnliche Punktbindung unter Verwendung von Klebstoffen wird in den U.S.-Patenten Nr. 5,683,787 und 5,939,178 gelehrt. In dem Patent '787 wird die unterbrochene Bindung durch thermischen oder Klebstoff-Punktkontakt, gefolgt von Verlängerung und bleibender Verformung des relativ unelastischen Vliesmaterials zwischen den Bindungspunkten erzeugt. Das Patent '178 ist ähnlich, es erfordert jedoch ferner die Verwendung eines Debonding-Materials zwischen den Punktbindungsstellen, um zu gewährleisten, dass die Elastomer-Filmschicht der gebundenen Vliesschicht an keiner anderen Stelle außer den voneinander beabstandeten Bindungsstellen gebunden ist. Zusätzlich kann/können die Elastomer-Schicht und/oder das relativ undehnbare Vlies vor dem Punktbinden des Elastikmaterials an ein Vlies mithilfe von Vernadeln vorgezogen werden, wie im U.S.-Patent Nr. 4,446,189 beschrieben, wobei das Laminat anschließend wie vorstehend erläutert gedehnt wird. Klebstoffbindung einer elastischen Bahn an eine unelastische Bahn ist ebenfalls beschrieben, zum Beispiel in den U.S.-Patenten Nr. 4,935,287; 5,143,679 und 5,921,973, die auf die Verwendung von Klebstoffmaterialien zur Herstellung der Laminierung beschränkt sind. Die Patente '287 und '973 beschreiben in einem Muster oder punktförmig aufgebrachte Klebstoffe, wobei die Materialien anschließend gedehnt werden, um Aktivierung und Sammeln zwischen den Punkten der Klebstoffbindung zu ermöglichen. Das Patent '679 beschreibt eine Klebstoffaufbringung, die entweder unterbrochen oder im Wesentlichen kontinuierlich sein kann, was angeblich von den gewünschten Eigenschaften abhängt.

Vordehnen eines einengbaren Vliesmaterials, gefolgt von Bindung an ein elastisches Material ist in einer Reihe von Patenten ausgiebig erläutert: den U.S.-Patenten Nr. 4,981,747; 5,116,662; 5,226,992; 5,514,470; 5,804,021; 5,883,028; 6,001,460 und PCT/US98/29241. Das zuerst genannte Patent '747 beschreibt das Binden eines elastischen Bahnmaterials an ein reversibel eingeengtes Material an mindestens zwei Stellen. Das reversibel eingeengte Material ist gewöhnlich ein Spinnvlies, das derart gedehnt worden ist, dass sich das Material in der Querrichtung zur Dehnung zusammengezogen hat, gefolgt von Wärmehärtung. Die beispielhaft genannten Laminate waren unter Wärme und Druck in einem Muster gebunden, obwohl andere im Stand der Technik bekannte Bindungsverfahren als geeignet beschrieben werden. Alternativ ist auch eine gewöhnlich 100%ige Wärmebindung beschrieben, wobei die Bindung zwischen glatten Platten bei 100°F (38°C) und 15000 psi (103 kPa) mit einem Polypropylen-Spinnmaterial erfolgt, das an eine Schicht aus schmelzblasgeformten KRATON-G-Elastomerfasern gebunden wird. Die erhaltenen Laminate sind angeblich bis auf etwa 140 Prozent (verglichen mit mehr als 500 Prozent für die elastische Bahn) in Querrichtung, aber nicht in Maschinenrichtung dehnbar. Das Patent '662 beschreibt eine Punktbindung in einem nichtlinearen Muster, wobei eine elastische Bahn an ein eingeengtes Vliesmaterial punktgebunden wird. U.S.-Patent Nr. 6,001,460 beschreibt eine Punktbindung unter ausreichendem Druck, so dass das elastomere Polymer-Schichtmaterial schmilzt und in eine Vliesstoffschicht fließt, wobei es die Vliesstofffasern einkapselt. Das Vlies ist wiederum ein eingeengtes Material. Dieses Verfahren richtet sich auf die Probleme in Verbindung mit Versuchen, zwei unterschiedliche Materialien zu verbinden, die keine natürliche Haftung aneinander aufweisen (wobei die beispielhaft genannten Kombinationen von Polypropylen-Spinnvlies und KRATON-G-Elastomeren, die in den früheren Patenten beschrieben sind, leicht wärmegebunden werden können). Das Patent '028 beschreibt ein spezifisches Laminat, wobei das Elastikmaterial ein einen atmungsaktiven Film bildendes Polymer ist, das an das eingeengte Vliesmaterial gebunden wird. Wiederum wird das Bindungsverfahren als jedes geeignete Mittel beschrieben, einschließlich thermischer oder Ultraschall- oder Klebstoffpunktbindung. U.S.-Patent Nr. 5,914,084 ist ein weiteres Patent, welches das Binden eines eingeengten Vlieses an eine elastische Bahn beschreibt, wobei kein spezifisches Bindungsverfahren beschrieben ist. U.S.-Patent Nr. 5,514,470 beschreibt die Möglichkeit, ein elastisches Vlies oder einen elastischen Film auf ein eingeengtes Vliesmaterial zwischen zwei Druckwalzen mittels Extrusion zu laminieren, wobei der Spalt zwischen den Druckwalzen eingestellt wird. Das Vlies ist ein eingeengtes Material, wie vorstehend beschrieben. Allgemein weist das Patent darauf hin, dass das Öffnen des Spaltes die Kraft, die zur Verlängerung des Verbundmaterials um 25% oder mehr erforderlich ist, verglichen mit einem Druckwalzenspalt verringert. Die Beispiele zeigen, dass die Haftung zwischen dem eingeengten Material und dem elastischen Film von 7,3 bis 9,7 kg/Inch2 (11 bis 15 N/cm2, Beispiele 15–20) reicht. Der elastische Film war eine Mischung aus KRATON G mit Polyethylen und RegalrezTM 1126. Die beispielhaft genannten Vliese waren auf Polypropylenfasern hergestellte eingeengte Spinnbahnen. Allgemein ist bei all diesen Patenten die Verlängerbarkeit des Laminats für die beispielhaften Laminate auf etwa den Grad der Einengung beschränkt, der durch das reversibel eingeengte Vlies bereitgestellt wird.

U.S.-Patent Nr. 5,804,021 beschreibt eine spezifische Vliesbahn, die eine Mehrzahl Scnitte aufweist, wodurch die Bahn durch Öffnung der Schnitte in Dehnrichtung leicht gedehnt werden kann. Die Schnitte müssen sich quer zur Dehnrichtung erstrecken. Die Schnitte können entweder kontinuierlich oder Schnitte mit Unterbrechungen sein. Das geschnittene Vlies wird an eine elastische Bahn gebunden, was durch "geeignete Mittel" erfolgt, welches als Ultraschallbindung, Infrarotbindung, Radiofrequenzbindung, Pulverklebstoffbindung, Wasserstrahlverfestigung, mechanische Verfestigung oder Extrusionslaminierung beschrieben ist. Extrusionslaminierung in einer Tropfendüse zwischen einer Chromwalze und einer Gummiwalze ist veranschaulicht, wobei das angegebene Material angeblich nur in Querrichtung, in einer Richtung mit den Schnitten, elastische Eigenschaften besitzt. Das Material dehnt sich durch Dehnung der Schnitte.

Die Verwendung von Extrusionslaminierung zum Binden eines nichtelastischen thermoplastischen Films an ein Faservliesmaterial ist im europäischen Patent Nr. 187,725 und U.S.-Patent Nr. 4,753,840 allgemein beschrieben. Das Problem, das in diesen Patenten vermieden werden soll, ist ein vollständiges Eindringen des thermoplastischen Films in das Vlies oder einen anderen Stoff, der mittels Extrusion an den Film laminiert wird, was zu einer verringerten Weichheit des Laminats führt. In der Regel sind die beschriebenen Bedingungen das Extrudieren des thermoplastischen Films in einen Walzenspalt, der zwischen eine gekühlten Glättwalze und einer Gummi-Stützwalze bei einem Walzenspaltdruck von etwa 60 bis 120 psi (etwa 410 bis 820 kPa) gebildet wird. Dies führt angeblich zu verringertem Eindringen des thermoplastischen Materials in das Fasermaterial mit einer Tiefe von weniger als der Hälfte der Dicke des Fasermaterials, um eine angemessene Bindung zwischen den Schichten bereitzustellen. Walzenspaltdrücke unter 60 psi (410 kPa) werden nicht empfohlen, angeblich aufgrund der relativ schlechten Haftung zwischen dem thermoplastischen Film und der Faserbahn. Der beschriebene thermoplastische Film ist kein Elastomer, und es wurde nicht beabsichtigt, das erhaltene Laminat anschließend zu dehnen. U.S.-Patent Nr. 5,908,412 beschreibt das Herstellen eines Laminats von unelastischem Film und Vlies mit verbesserter Weichheit unter Verwendung eines Polyethylenfilms als Sperrschicht. Die Laminierung an das Vlies erfolgt unter Bedingungen, unter denen ein Spalt zwischen einer Chromwalze und einer Gummiwalze eingestellt wird. Der Polyethylenfilm ist "beschichtet", um ein Laminat bereitzustellen, das ein Haftvermögen von weniger als 98·10–3 kN/m besitzt.

Die Extrusionslaminierung eines thermoplastischen Films an ein Vlies, wobei das Laminat anschließend in "Ringwalzverfahren" gedehnt wird, wie in den U.S.-Patenten Nr. 5,422,172 und 5,382,461 beschrieben, welche die Laminierung eines thermoplastischen Elastomer-Films bzw. eines thermoplastischen Kunststofffilms beschreiben. Das Extrusionslaminierungsverfahren ist ähnlich dem im vorstehenden Patent '840 beschriebenen, jedoch liegen die im Patent '172 beschriebenen Walzenspaltdrücke zwischen 10 und 80 psi (69 bis 552 kPa), wobei diese Drücke als ausreichend zur Erzielung einer zufriedenstellenden Bindung für Faserbahnen mit Flächengewichten von etwa 10 bis 60 Gramm pro Quadrat-Yard (etwa 12 bis 72 g/m2) beschrieben werden. Die Beispiele des Patents '172 zeigen, dass dieses Bindungsausmaß zu einer vollständigen Bindung zwischen dem elastischen Film und dem Vliesmaterial führte, was bedeutet, dass das Elastikmaterial und das Vlies nicht getrennt werden können. Die Laminate wurden in den Beispielen um 100 Prozent oder weniger gedehnt. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Laminats von elastischem Film und Vlies, das eine verbesserte Kombination von Weichheit, hoher Dehnbarkeit, guter Elastizität aufweist, so dass das Laminat bei relativ großer Dehnung ohne Delamination oder Reißen des Laminats durch Spannung aktiviert werden kann und direkt und einfach mittels Extrusionslaminierung hergestellt werden kann.

Die Erfindung betrifft ein durch Extrusion verbundenes Laminat von elastischem Film und Vlies, umfassend einen Elastomer-Film mit einer Dicke von 300 &mgr;m oder weniger, der direkt an mindestens eine Vliesbahnschicht gebunden ist. Das Bindungsausmaß ist im Wesentlichen kontinuierlich über mindestens einen Abschnitt des Laminats unter Bildung eines dehnbaren Abschnitts. Der dehnbare Abschnitt ist in mindestens eine Richtung dehnbar und hat eine Reißdehnung von mindestens 250 Prozent, eine Spannung bei 100 Prozent Dehnung von mehr als 300 N/cm2. Die äußere Oberfläche des Elastomer-Films ist an die Fasern der Vliesbahn ohne dazwischenliegende Klebstoffschicht direkt gebunden. Das Laminat hat einen nutzbaren Verlängerungsbereich von mehr als 100 Prozent, wodurch das Laminat bis zu mindestens diesem Ausmaß unter Bildung eines elastischen Laminats ohne Delaminierung oder Reißen der Vliesbahn gedehnt werden und sich erholen kann. Außerdem ist die Vliesbahn keine Vliesbahn mit Einengung oder vorgeschnittenes Vlies.

1 ist eine schematische Ansicht eines Verfahrens zur Herstellung des erfindungsgemäßen Laminats.

2 ist eine schematische Ansicht eines alternativen Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Laminats.

3 ist ein Graph der Spannungs-Dehnungs-Eigenschaften der erfindungsgemäßen Laminate.

Siehe 1 und 2 der Zeichnungen: Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Verbundlaminatmaterials von elastischem Film und Vlies sind veranschaulicht. In den 1 und 2 ist ein Walzenspalt 10 zwischen gewöhnlich einer Kalanderglättwalze 11 oder 16 und einer Gummiglättwalze 12 oder 15 gebildet. Eine oder beide der Kalanderwalzen (11, 16) kann/können heizbar sein, wobei der Spalt 10 zwischen den beiden Walzen kann durch bekannte Maßnahmen eingestellt werden kann. Obwohl nicht notwendig und gewöhnlich nicht bevorzugt, kann/können eine oder beide Walzen mit einer harten Oberfläche bereitgestellt werden. Die Auswahl der Walzenoberfläche hat jedoch wenig oder keine Auswirkung auf. das Endprodukt, weil die Walzenanordnung gewöhnlich ohne irgendeinen signifikanten Druck im Walzenspalt oder Spalt 10 zwischen den Walzen (11, 12, 15, 16) bereitgestellt wird.

Gewöhnlich wird die Spalt- oder Walzenspalteinstellung 10 zwischen den Walzen von 0 bis 15000 &mgr;m, vorzugsweise 300 &mgr;m bis 7500 &mgr;m eingestellt, wobei dieser Walzenspalt von 50% bis zu einem Niveau über der nominellen Dicke der Schichten vor der Laminierung reicht. Alternativ kann das thermoplastische Elastomer auf einer einzelnen Walze oder auf das Vliesmaterial extrudiert werden, wobei das Vliesmaterial unter Spannung von 5 bis 100 g/cm Breite, vorzugsweise zwischen einer Abwickelwalze und einer Aufnahmewalze, gehalten und um 1 bis 75% der Oberfläche der Kalanderwalze gewickelt wird. Diese Bahnspannung erzeugt ausreichenden Druck auf die Vliesbahn, dass eine angemessene Bindung an den extrudierten thermoplastischen Elastomer-Film gewährleistet ist. Gewöhnlich werden die Kalanderwalzen bei einer Temperatur von 5°C bis 50°C gehalten. Der thermoplastische Elastomer-Film wird aus einer Düse 5 in den Walzenspalt 10 als Schmelzstrom 9 extrudiert. Die Polymere, die den Film bilden, werden für einen einschichtigen Film aus einem einzelnen Extruder 8 oder für einen mehrschichtigen Elastomer-Film, wie in 1 gezeigt, aus zwei oder mehreren Extrudern (2, 3) zugeführt, wobei die Schichten, wie im Stand der Technik bekannt, in einem Feedblock 4 gebildet werden können. Eine Spannung wird an den Vliesbahnen 17 oder 18, die von den Aufwickelwalzen 6 und 7 zugeführt werden, durch eine Aufnahmewalze 14 bereitgestellt, wie in 1 und 2 gezeigt. Das hergestellte Laminat kann sich, wie in 1 gezeigt, unter Verwendung einer Transportwalze 73 um eine der Kalanderwalzen wickeln oder direkt der Aufnahmewalze 14 zugeführt werden. Das Wickeln des gerade gebildeten Laminats um eine Kalanderwalze kann zur Erzeugung einer kleineren Menge Druck zur Verstärkung des Bindungsausmaßes, wenn nötig, verwendet werden.

Die dehnbare Vliesschicht kann jedes dehnbare Vlies sein, wie ein Spinnvlies, eine schmelzblasgeformte Vlies, ein wasserstrahlverfestigtes Vlies, ein kardiertes verfestigtes Vlies, ein Rando-Vlies, ein harzgebundenes Vlies oder dergleichen, am stärksten bevorzugt ist die Bahn ein kardiertes verfestigtes Vlies oder andere, ähnliche mittels Klebstoff oder thermisch punktgebundene Vliese. Bei punktgebundenen Vliesen ist die Bahn vorzugsweise über weniger als 30 Prozent ihrer Oberfläche, vorzugsweise weniger als 10 Prozent, punktgebunden. Gewöhnlich ist das Vliesmaterial eines, das in mindestens eine Richtung bis zu mindestens 75%, vorzugsweise 300% dehnbar ist, vorzugsweise ist dies die Querrichtung der Bahn. Die Vliesbahn ist keine Vliesbahn mit Einengung oder vorgeschnittenes Vlies. Bahnen mit Einengung und dergleichen können zwar gute elastische Laminate bereitstellten, erfordern aber zusätzliche Verfahrensschritte vor der Extrusionslaminierung und sind während der Extrusionslaminierung aufgrund ihrer schlechten Zugfestigkeit in Querrichtung schwierig zu handhaben. Vliese mit Einengung und vorgeschnittene Vliese sind in der Regel in der eingeengten oder vorgeschnittenen Richtung aufgrund ihrer kleinen Dehnungskräfte instabil. Ebenso sind wasserstrahlverfestigte Bahnen weniger bevorzugt, weil sie durch mechanische Verfestigung nur schwach gebunden sind und bei der Extrusionslaminierung aufgrund ihrer relativ kleinen Festigkeit schwierig zu handhaben sind.

Das dehnbare Vliesmaterial wird mindestens teilweise aus thermoplastischen Polymeren hergestellt. Geeignete thermoplastische Polymere umfassen Polyolefine, Polyamide oder Polyester, vorzugsweise Polyolefine, und am stärksten bevorzugt mindestens teilweise ein Polypropylenpolymer oder eine -mischung. Alternativ kann das dehnbare Vlies ein Verbundmaterial sein, das aus einer Mischung von zwei oder mehreren verschiedenen Fasern hergestellt ist, wie Fasermasse, Stapelfasern oder teilchenförmige Materialien enthaltenden. Die einzelnen Fasern können aus einem einzigen Polymer oder einer Mischung hergestellt sein oder alternativ mehrschichtige Fasern sein, die durch ein Schmelzverfahren hergestellt werden, wie in der PCT-Veröffentlichung WO 99/028402 (U.S.-Patentanmeldung mit der laufenden Nr. 08/980,924; US-Patent Nr. 6,107,222) von Joseph et al. beschrieben.

Die thermoplastischen Fasern der dehnbaren Vliesschicht können durch eine Mehrzahl von Schmelzverfahren hergestellt werden, einschließlich Faserspinnen, ein Spinnverfahren oder ein Schmelzblasformverfahren. Bei einem Spinnverfahren werden Fasern aus einem Polymerschmelzfluss durch mehrere Reihen von Spinndüsen auf ein sich schnell bewegendes poröses Band, zum Beispiel unter Bildung einer ungebundenen Bahn, extrudiert. Diese ungebundene Bahn wird dann durch einen Binder, üblicherweise einen thermischen Binder, geleitet, der einige der Fasern mit benachbarten Fasern punktverbindet und so der Bahn Vollständigkeit verleiht. Zur Bereitstellung einer dehnbaren Bahn werden weniger Bindungen bereitgestellt. Bei einem Schmelzblasformverfahren werden die Fasern aus einem Polymerschmelzfluss durch feine Öffnungen unter Verwendung von Hochgeschwindigkeitsluftverzögerung auf eine rotierende Trommel, zum Beispiel unter Bildung einer autogen gebundenen Bahn, extrudiert. Im Gegensatz zu einem Spinnverfahren ist keine weitere Verarbeitung erforderlich.

Um die Eigenschaften der Vliesbahn maßzuschneidern, kann/können ein oder mehrere Polymere zur Herstellung konjugierter Fasern verwendet werden. Diese verschiedenen Polymere können die Form von Polymergemischen (vorzugsweise kompatiblen Polymermischungen), zweier oder mehrerer geschichteter Fasern, Hülle-Kern-Faseranordnungen oder Faserstrukturen des "Inseln-im-Meer"-Typs haben. Gewöhnlich stellt eine Faserkomponente mit guten Bindungseigenschaften an den elastischen Film mindestens einen Teil der freiliegenden äußeren Oberfläche einer konjugierten Mehrkomponentenfaser bereit. Bei mehrschichtigen konjugierten Fasern sind die einzelnen Komponenten vorzugsweise im Wesentlichen kontinuierlich entlang der Faserlänge in getrennten Zonen vorhanden, wobei die Zonen sich vorzugsweise entlang der gesamten Faserlänge erstrecken.

In Polymergemischen (z. B. Polymermischungen) können die verschiedenen Polymere miteinander kompatibel sein oder nicht, solange das Gesamtgemisch einer faserbildende Zusammensetzung ist. Beispiele für geeignete schmelzverarbeitbare Polymere oder Copolymere umfassen, sind aber nicht beschränkt auf, Acrylate; Polyolefine, wie Polyethylen, Polypropylen, Polybutylen, Polyhexen, Polyocten; Polystyrole; Polyurethane; Polyester, wie Polyethylenterephthalat; Polyamide, wie Nylon; natürliche oder synthetische Kautschukharze, wie Styrol-Blockcopolymere des Typs, der unter der Handelsbezeichnung KRATON erhältlich ist (z. B. Styrol/Isopren/Styrol, Styrol/Butadien/Styrol); Epoxyharze; Vinylacetate, wie Ethylenvinylacetat; Polydiorganosiloxan-Polyharnstoff-Copolymere; Copolymere davon und Gemische davon.

Die Fasern können eine die Haftung oder Bindung fördernde Komponente in der Zusammensetzung umfassen, die Polymere oder Copolymere umfasst, die aus der Gruppe der Acrylate; Polyolefine; der klebrig gemachten natürlichen oder synthetischen Kautschukharze; Vinylacetate; Polydiorganosiloxan-Polyharnstoff-Copolymere und der Gemische davon ausgewählt sind. Geeignete schmelzverarbeitbare Bindungsmittel sind im U.S.-Patent Nr. 5,855,499 beschrieben. Beispiele für Bindungsmittel umfassen klebrigmachende Mittel, wie hydrierte Kohlenwasserstoffharze, synthetische klebrigmachende Harze oder Terpenkohlenwasserstoffe. Andere Bindungsmittel umfassen Polyamide, Ethylencopolymere, wie Ethylen-Vinylacetat (EVA), Ethylen-Ethylacrylat (EEA), Ethylen-Acrylsäure (EAA), Ethylen-Methylacrylat (EMA) und Ethylen-normal-Butylacrylat (ENBA), Holzkolophonium und seine Derivate, Kohlenwasserstoffharze, Polyterpenharze, ataktisches Polypropylen und amorphes Polypropylen. Ebenfalls umfasst sind hauptsächlich amorphe Ethylen-Propylen-Copolymere, die allgemein als Ethylen-Propylen-Gummi (EPR) und zähes Polypropylen (TPP) bekannt sind.

Auch andere Polymere oder Copolymere können mit diesen Polymeren oder Copolymeren gemischt werden, einschließlich denjenigen, die aus der Gruppe der Polystyrole, Polyurethane, Polyester, Polyamide, Epoxyharze, Copolymere davon und Gemische davon ausgewählt sind.

Geeignete Vliese besitzen gewöhnlich eine Dicke von 100 &mgr;m bis 300 &mgr;m und ein Flächengewicht von 10 bis 60 g/m2, vorzugsweise 15 bis 50 g/m2. Bevorzugt sind Bahnen aus Fasern mit unterbrochener oder getrennter Länge, wie kardiertes verfestigtes Vlies oder harzgebundenes Vlies, die vorzugsweise mindestens zum Teil aus Polypropylenfasern oder Fasern hergestellt sind, die Polypropylen in einer Schicht oder Mischung aufweisen.

Der Elastomer-Film wird aus jedem geeigneten thermoplastischen Elastomer hergestellt, das in Filmform extrudiert werden kann, wie ABA-Blockcopolymeren, Polyurethanen, Polyolefin-Elastomeren, Polyurethan-Elastomeren, EPDM-Elastomeren, Polyamid-Elastomeren, Polyester-Elastomeren oder dergleichen. Vorzugsweise ist das Elastomer ein ABA-Blockcopolymer-Elastomer, wobei die A-Blöcke Polyvinylaren, vorzugsweise Polystyrol, sind und die B-Blöcke konjugierte Diene, insbesondere Niederalkylendien, sind. Der A-Block wird hauptsächlich aus Monoalkylenarenen, vorzugsweise Styroleinheiten und am stärksten bevorzugt Styrol, mit einer Block-Molekülmassenverteilung zwischen 4000 und 50000 hergestellt. Der (die) B-(Block/Blöcke) wird/werden hauptsächlich aus konjugierten Dienen hergestellt und besitzt/besitzen eine durchschnittliche Molekülmasse zwischen etwa 5000 bis 500000, wobei die Monomer des B-Blocks (der B-Blöcke) weiter hydriert oder funktionalisiert sein können. Die A- und B-Blöcke sind üblicherweise u. a. in gerader, radialer oder sternförmiger Bauweise angeordnet, wobei das Blockcopolymer mindestens einen A-Block und eine B-Block, aber vorzugsweise mehrere A- und/oder B-Blöcke enthält, wobei die Blöcke gleich oder verschieden sein können. Ein bevorzugtes Blockcopolymer dieses Typs ist ein gerades ABA-Blockcopolymer, wobei die A-Blöcke gleich oder verschieden sein können. Ebenfalls bevorzugt sind andere Mehrblock-Copolymere (Blockcopolymere mit mehr als drei Blöcken), die hauptsächlich endständige A-Blöcke besitzen. Diese bevorzugten Mehrblock-Copolymere können auch einen bestimmten Anteil an AB-Diblockcopolymer enthalten. AB-Diblockcopolymer neigt zur Bildung eines klebrigeren Elastomer-Films. Gewöhnlich beträgt die Mengen an Diblock weniger als 70 Prozent, vorzugsweise weniger als 50 Prozent, des Elastomer-Anteils des elastischen Films. Andere Elastomere können mit dem/den Blockcopolymer-Elastomer(en) gemischt werden, mit der Maßgabe, dass sie die Elastomer-Eigenschaften des elastischen Filmmaterials nicht nachteilig beeinflussen. A-Blöcke können auch aus &agr;-Methylstyrol, tert.-Butylstyrol und anderen hauptsächlich alkylierten Styrolen sowie Gemischen und Copolymeren davon hergestellt werden. Der B-Block kann allgemein aus Isopren, 1,3-Butadien oder Ethylen-Butylen-Monomeren hergestellt werden, aber Isopren oder 1,3-Butadien ist jedoch bevorzugt. Bindungsmittel, wie für die Vliesfasern beschrieben, können ebenfalls in den Elastomer-Film eingemischt werden.

Die Gesamtdicke des hergestellten Elastomer-Films beträgt gewöhnlich von 20 bis 300 &mgr;m, vorzugsweise 25 bis 100 &mgr;m. Wenn die Dicke des elastischen Filmmaterials größer als 300 &mgr;m ist, ist das Material zu schwierig zu dehnen, was es für die Verwendung in Kleidungsstücken mit beschränkter Verwendbarkeit und dergleichen ungeeignet macht, für die das erfindungsgemäße elastische Laminatmaterial bestimmt ist. Wenn die Filmdicke weniger als 20 &mgr;m beträgt, ist die bereitgestellte elastische Kraft gewöhnlich unzureichend. Die zum Dehnen des elastischen Films auf 100 Prozent benötigte Spannung ist kleiner als 300 N/cm2, vorzugsweise kleiner als 250 N/cm2. Andere übliche Additive, wie Farbstoffe, Pigmente, Antioxidantien, antistatische Mittel, Bindungshilfsmittel, Wärmestabilisatoren, Lichtstabilisatoren, Schäummittel, Glashohlkugeln und dergleichen, können wie benötigt in einem beliebigen Anteil des Elastomer-Films verwendet werden.

Der Elastomer-Film kann auch eine mehrschichtige elastische Filmanordnung sein, wie in den U.S.-Patenten Nr. 5,501,675; 5,462,708; 5,354,597 und 5,344,691 offenbart. Diese Bezugsstellen lehren verschiedene Formen mehrschichtiger oder coextrudierter Elastomer-Laminate mit mindestens einer elastischen Kernschicht und entweder einer oder zwei relativ unelastischen Hautschichten.

Die Hautschichten werden vorzugsweise aus einem semikristallinen oder amorphen Polymer oder Mischungen hergestellt, welche diese Typen von Materialien umfassen, die weniger elastomer als die elastische Kernschicht sind und die bei dem Prozentsatz, um den das coextrudierte elastische Laminat gedehnt wird, relativ mehr bleibender Verformung unterliegen als die Kernschicht. Leicht elastomere Materialien, wie Olefin-Elastomere, z. B. Ethylen-Propylen-Elastomere, Ethylen-Propylen-Dien-Polymer-Elastomere, Metallocen-Polyolefin-Elastomere oder Ethylen-Vinylacetat-Elastomere, können ebenfalls verwendet werden. Vorzugsweise weisen die Hautschichten eine verstärkte Haftung an die Vliesbahn auf und sind polyolefinisch, wobei sie hauptsächlich aus Polymeren, wie Polyethylen, Polypropylen, Polybutylen, Polyethylen-Polypropylen-Copolymer hergestellt sind, diese Hautschichten können jedoch auch vollständig oder teilweise Polyamid sein, wie Nylon, Polyester, wie Polyethylenterephthalat oder dergleichen und geeignete Mischungen davon.

Gewöhnlich beträgt das Dickeverhältnis von elastischer Schicht zu Hautschicht mindestens 3, vorzugsweise mindestens 5, aber weniger als 1000. Eine extrem dünne Hautschicht kann eingesetzt werden, so dass das mehrschichtige Elastomer-Material bei der anfänglichen Dehnung im Wesentlichen vollständige elastische Eigenschaften aufweist. Wenn Hautschichten verwendet werden, kann die elastische Filmschicht zusätzliche Materialien im Elastomer-Anteil enthalten, welche die Klebrigkeit der elastischen Schicht erhöhen. Diese Additive umfassen Diblockcopolymere, wie vorstehend erläutert, andere die Klebrigkeit modifizierende Elastomere, wie Polyisoprene, klebrigmachende Mittel, Öle, Flüssigkeit oder niedermolekulare Harze und dergleichen. Diese die Klebrigkeit modifizierenden Materialien können zur Haftung der Hautschicht an der Kernschicht beitragen oder zur Modifikation von Elastomer-Eigenschaften, Extrusionseigenschaften verwendet werden oder als Streckmittel verwendet werden. Wenn das Material direkt mittels Extrusion auf ein Vliesmaterial geschichtet worden ist, wird das Vlies gewöhnlich in weniger als 2 Sekunden nach dem Extrudieren des Films von der Düsenspitze eingebracht, so dass er mit dem Vlies in Kontakt kommt, während er sich noch im Wesentlichen im durch Wärme weichgemachten Zustand befindet.

Das Elastomer-Filmmaterial kann auch eine elastische polymere Kernregion umfassen, welche dem Elastomer-Filmmaterial die Elastomer-Eigenschaften innerhalb einer polymeren Matrix bereitstellt, wie im U.S.-Patent Nr. 5,429,856 beschrieben. Dieses Elastomer-Filmmaterial wird vorzugsweise durch Coextrusion der ausgewählten Matrix- und Elastomer-Polymere hergestellt. Das Matrix-Polymer umgibt gewöhnlich eine oder mehrere aus dem Elastomer gebildete Regionen und wird aus den gleichen Materialien hergestellt, wie zur Herstellung der Hautschichten der vorstehenden mehrschichtigen elastischen Filmlaminate beschrieben.

Dünne Haftschichten können ebenfalls auf dem Elastomer-Film oder zwischen einer Elastomer-Schicht und einer Haut- oder Matrixschicht hergestellt werden. Diese Haftschichten können aus Verbindungen hergestellt werden oder damit gemischt werden, die für diese Verwendung üblich sind, einschließlich Maleinsäureanhydrid-modifizierten Elastomeren, Ethylenvinylacetaten und Olefinen, Polyacrylimiden, Butylacrylaten, Peroxiden, wie Peroxypolymeren, z. B. Peroxyolefinen, Silanen, z. B. Epoxysilanen, reaktiven Polystyrolen, chloriertem Polyethylen, Acrylsäure-modifizierten Polyolefinen und Ethylvinylacetaten mit funktionellen Acetat- und Anhydridgruppen und dergleichen, die auch in Mischungen oder als verträglichmachende Mittel oder bindungsfördernde Additive verwendet werden können.

Der Elastomer-Film kann durch geeignetes Einbringen klebrigmachender Harze in die Schicht des elastischen Materials auch Haftklebstoff-Eigenschaften besitzen, mit der Maßgabe, dass die Elastomer-Eigenschaften nicht verloren gehen. Gewöhnlich umfassen geeignete klebrigmachende Mittel hydrierte Kohlenwasserstoffharze und klebrigmachende Öle. Diese klebrigmachenden Mittel können auch bindungsfördernde Additive, wie vorstehend erläutert, sein.

Eine Vliesschicht kann an eine oder beide Seiten der Elastomer-Filmschicht gebunden werden. Die Grenzschicht zwischen dem Elastomer-Film und dem Vlies wird gewöhnlich derart bereitgestellt, dass die zwei Schichten sich in im Wesentlichen kontinuierlichem und direktem Kontakt über den gesamten dehnbaren Abschnitt des Laminats befinden. Bei alternativen Ausführungsformen können beträchtliche Abschnitte des Laminats auch mit anderen Bindungseigenschaften bereitgestellt werden, die andere Bindungs- und elastische Eigenschaften, wie im Stand der Technik bekannt, bereitstellen. Der dehnbare Abschnitt des Laminats, das erfindungsgemäß durch Extrusion verbunden wird, ist bis zu mindestens 250, vorzugsweise 300%, dehnbar. Dies ermöglicht leichtes Dehnen des Laminats durch Verformung der Vliesschicht(en) und anschließendes Erholen durch die Elastomer-Eigenschaften des Elastomer-Films. Gewöhnlich beträgt das Ausmaß an bleibender Verformung des dehnbaren Abschnitts weniger als 20%, vorzugsweise weniger als 10%, bei einer Dehnung von 150%. Das Laminatmaterial sollte gewöhnlich eine innere Kohäsion von 2 bis 30 N/cm2, vorzugsweise 4 bis 25 N/cm2, wie in den Beispielen definiert, aufweisen. Das Laminatmaterial sollte nach Aktivierung auf mindestens 100% bis zu dem Punkt der beginnenden Verformung bei einer erheblich verringerten Zugspannung leicht dehnbar sein.

Es wurde gefunden, dass die innere Kohäsion des elastischen Films an das Vlies vor der anfänglichen Dehnung weniger als 30 N/cm2, aber vorzugsweise mehr als 2 N/cm2 und vorzugsweise weniger als 25 N/cm2 betragen sollte, damit die Laminate angemessen gebunden sind. Bei einem Bindungsausmaß von mehr als 30 N/cm2 neigt das Laminat dazu, bei relativ kleinen Dehnungen von weniger als 250 bis 150 Prozent zu reißen, und/oder besitzt eine größere Steifheit. Gewöhnlich ist bevorzugt, dass die Steifheit des Laminats weniger als 700 N/cm, vorzugsweise weniger als 600 N/cm, am stärksten bevorzugt weniger als 500 N/cm beträgt. Bei einem Bindungsausmaß unterhalb des vorstehenden Bereichs neigt das Laminat nach dem Dehnen auf 150% oder mehr zur leichten Delaminierung, insbesondere nach wiederholten Zyklen (Dehnen und Erholen). Das Bindungsausmaß der Vliesbahn an den Elastomer-Film und die Elastizität können auch durch die Spannungs-Dehnungs-Eigenschaften des Laminats und seines Elastomer-Films charakterisiert werden. Der Elastomer-Film ist gewöhnlich durch eine relativ niedrige Spannung gekennzeichnet, wobei die Spannung bei 100 Prozent Dehnung (S1°) gewöhnlich weniger als 300 N/cm2, vorzugsweise weniger als 250 N/cm2, beträgt, und die Spannung bei 250 Prozent Dehnung (S2°) gewöhnlich weniger als 500 N/cm2, vorzugsweise weniger als 400 N/cm2, beträgt. Die Spannung des elastischen Laminats bei 100 Prozent Dehnung (S1) ist vorzugsweise im Wesentlichen größer als diejenige des Elastomer-Films, gewöhnlich um 150 Prozent, vorzugsweise mehr als 200 Prozent, und ist vorzugsweise größer als 300 N/cm2. Bei S1-Werten von weniger als 300 N/cm2 ist das Laminat in der Regel an ein Vlies gebunden, das für das Laminat keine ausreichende Festigkeit bereitstellt und schwierig zu handhaben ist, oder der elastische Film ist zu schwach, um geeignet zu sein. S1 ist jedoch vorzugsweise kleiner als 1200 N/cm2. Ebenso ist S2 im Wesentlichen größer als S2°, vorzugsweise um 150 Prozent, am stärksten bevorzugt um 200 Prozent. S2 ist vorzugsweise gleich oder größer als S1 (vorzugsweise mindestens 10 Prozent größer, stärker bevorzugt mindestens 20 Prozent größer) und beträgt vorzugsweise 400 N/cm2, vorzugsweise 450 N/cm2 oder mehr. Die zunehmende(n) Dehnungsspannung(en) nimmt/nehmen vorzugsweise von 100 Prozent bis zur endgültigen Aktivierungsverlängerung kontinuierlich zu. Die endgültige Aktivierungsverlängerung ist gewöhnlich größer als 100 Prozent, vorzugsweise 150 Prozent oder mehr und am stärksten bevorzugt 200 Prozent oder mehr. Eine Abnahme der zunehmenden Dehnungsspannung des Laminats ist gewöhnlich charakteristisch für mindestens einen nominellen Bruch oder Riss der Vliesbahn. Ein erheblicherer Riss oder eine Delaminierung ist durch eine größere Abnahme der zunehmenden Spannung gekennzeichnet. Um eine Bahn bereitzustellen, die einen nutzbaren Aktivierungsverlängerungsbereich von mehr als 100 Prozent besitzt, wobei der nutzbare Verlängerungsbereich der Anteil der Verlängerung des Laminats ist, bei dem wenig oder kein Reißen der Vliesbahn erfolgt, sollte das S2/S1-Verhältnis (wie in den Beispielen des ungedehnten Laminats definiert) gewöhnlich auch größer als 0,5, vorzugsweise größer als 1,0 sein. Der nutzbare Aktivierungsbereich ist gewöhnlich der Anteil des Verlängerungsbereichs, in dem die zunehmende Dehnungsspannung sich bis zu dem Punkt der Zerreißens oder einer signifikanten Abnahme der zunehmenden Spannung kontinuierlich erhöht. Der nutzbare Verlängerungsbereich muss größer als die endgültige Aktivierungsverlängerung sein und ist ebenso vorzugsweise größer als 150 Prozent, am stärksten bevorzugt größer als 200 Prozent. Ferner ist die Fähigkeit des Laminats, sich über seine endgültige Aktivierungsverlängerung oder seinen nutzbaren Verlängerungsbereich hinaus zu verlängern, wünschenswert zur Bereitstellung einer Bahn, die für ein kontinuierliches Herstellungsverfahren geeignet ist, bei dem ein hohes Maß an Toleranz gewünscht ist. Wenn das Laminat bei relativen kleinen Verlängerungen risse, könnte dies schwerwiegende negative Auswirkungen auf eine kontinuierliche Herstellungsumgebung haben. Die elastische Laminatbahn als solche hat eine Reißdehnung von mehr als 250, vorzugsweise mehr als 300% und am stärksten bevorzugt mehr als 350 Prozent. Die bevorzugten Ausführungsformen haben nutzbare Verlängerungsbereiche innerhalb dieses hohen Reißdehnungsbereichs und vorzugsweise einen nutzbaren Verlängerungsbereich bis zur Reißdehnung. Beim Gebrauch wird das Laminat nur bis zu 80 Prozent oder weniger des gesamten nutzbaren Verlängerungsbereichs, vorzugsweise 70 Prozent oder weniger, verlängert.

Beim Herstellungsverfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Laminats wird eine Vliesbahn nahe bei oder benachbart zu der Extrusionsdüse, die den Elastomer-Film bildet, bereitgestellt. Der Elastomer-Film wird mit der Vliesbahn in Kontakt gebracht, während er noch durch Wärme weichgemacht ist. Der durch Wärme weichgemachte Elastomer-Film wird mit dem Vlies im Wesentlichen ohne extern angewendeten Druck in Kontakt gebracht, so dass das elastische Filmmaterial in den Faserzwischenraum zwischen den Fasern der Vliesbahn im Wesentlichen nicht eindringt, wodurch vor und nach der elastischen Aktivierung ein insgesamt weiches Laminatmaterial bereitgestellt wird. Ein kleiner Druck (z. B. bis zu 10 psi = 69 kPa) kann jedoch ausgeübt und immer noch je nach dem gewählten Vlies ein geeignetes Laminat erzeugt werden. Bei den bevorzugten Vliesen wird bei dem Laminierungsverfahren kein Druck ausgeübt. Die Materialien, welche die Vliesbahn und den Elastomer-Film bilden, sind derart ausgewählt, dass die vorstehenden Gesamt-Laminateigenschaften bei den Extrusionslaminierungsbedingungen bereitgestellt werden. Zum Beispiel kann die Verwendung von Bindungsmitteln oder kompatiblem Polymer dazu verwendet werden, die innere Kohäsion des elastischen Films und der Vliesbahn zu erhöhen, und, wenn nötig, können Debonding- oder Trennmittel, wenn benötigt, dazu verwendet werden, die innere Kohäsion der Vliesbahn und des elastischen Films zu verringern, damit sie in einem gewünschten Bereich liegt. Die Vliesbahn ist gewöhnlich nicht vorgedehnt, so dass sie verformt werden sollte, um den dehnbaren Laminatabschnitt mit elastischen Eigenschaften bereitzustellen. Die elastische Aktivierung bis zur endgültigen Aktivierungsverlängerung erfolgt durch eine bekannte Maßnahme des Dehnens des Laminats entweder manuell oder mechanisch, wie zwischen auseinander weichenden Scheiben, zwischen ineinander greifenden Walzen, oder andere bekannte Mittel, wie im U.S.-Patent Nr. 5,424,025 von Hanschen et al. beschrieben.

Obwohl das Laminat über seine gesamte Länge dehnbar sein kann, muss vorzugsweise nur ein Abschnitt des Laminats mit den Dehnbarkeitseigenschaften des erfindungsgemäßen Laminats (d. h. dem dehnbaren Abschnitt) ausgestattet sein. Der Walzenspalt kann mit verschiedenen Zonen ausgestattet sein, um Regionen mit höherem Druck bereitzustellen, die eine innigere Bindung zwischen der Vliesbahn und dem Elastomer-Film oder in einem Muster gebundene Eigenschaften, wie im Stand der Technik bekannt, bereitstellen. Gewöhnlich wird der dehnbare Abschnitt des erfindungsgemäßen Laminats mindestens 5 mm, vorzugsweise mindestens 10 mm, über eine gegebene Länge eines Laminats gedehnt. Es kann/können auf einem gegebenen Laminat ein oder mehrere dehnbare Abschnitte mit dazwischen liegenden Abschnitten mit unterschiedlichen Bindungseigenschaften geben.

Testverfahren Test der inneren Kohäsion

Die Haftung zwischen der/den Vliesschicht(en) und dem elastischen Film wurde unter Verwendung eines Tests der inneren Kohäsion bestimmt. Eine 51 mm mal 102 mm große Probe des zu testenden Laminats wurde mit doppelseitigem Klebeband ScotchTM 409 an eine 51 mm mal 102 mm mal 6,4 mm dicke Aluminiumtestplatte gebunden. Das Laminat wurde mit der Hand fest nach unten auf das doppelseitige Band gepresst. Eine zweite, 25 mm mal 25 mm große Platte wurde durch Kleben eines 25 mm mal 25 mm großen Stücks von doppelseitigem Band an die flache Bodenfläche hergestellt. Die zweite Platte wurde dann auf das Laminat auf der ersten Platte mittig aufgebracht und dann für 60 Sekunden bei 120 psi (830 kPa) Druck fest gegen die erste Platte gepresst. Die erste Platte (mit gebundenem Laminat und gebundener zweiter Platte) wird dann in den unteren Backen einer Zugtestmaschine (InstronTM Modell 55R1122) befestigt. Die zweite Platte wird dann an den oberen Backen der Zugtestmaschine mithilfe eines starren Hakens befestigt, der an eine flexible Schlaufe aus Nylonseil gebunden ist, die durch ein in einen vertikalen Flansch, der von der flachen unteren Basis der zweiten Platte aufragt, gebohrtes Loch gefädelt ist. Die Anordnung aus flexibler Schlaufe und starrem Haken stellt eine gleichmäßigere Verteilung der Kraft auf die flache Bodenseite der zweiten Platte bereit, während sich die obere Backe aufwärts bewegt. Eine Kopfplattengeschwindigkeit von 51 cm/min wurde verwendet. Während sich die obere Backe aufwärts bewegt, trennt sich die Vliesschicht von der elastischen Schicht. Die Maximalbelastung in Kilogramm, die zur vollständigen Trennung der Vliesschicht von der elastischen Schicht benötigt wird, wird gemessen und ist in Tabelle 2 als kg/cm2 (und N/cm2) angegeben. Die Laminate wurden vor und nach Aktivierung getestet. Es wurden drei Parallelproben getestet und gemittelt.

Steifheit

Ein Kompressionstest wurde zur Messung der Steifheit der erfindungsgemäßen Laminate verwendet. Aus dem Laminat wurde eine 30 mm breite mal 150 mm lange Probe geschnitten, wobei die lange Richtung die Querrichtung des Laminats war. Aus dieser Probe wurde ein Zylinder geformt, indem die zwei Enden zusammengebracht und um etwa 4 mm überlappt wurden, wobei 3 Stücke von 3 M-ScotchTM-MagicTM-Band 810 (19 mm lang mal 3 mm breit), je eines nahe jedem Rand und eines in der Mitte, an der Überlappung befestigt wurden. Die zylindrische Probe wurde auf eine Platte gelegt, die an der unteren Backe einer InstronTM-Modell-5500R-Zugtestmaschine mit konstanter Verlängerungsrate befestigt war. Ein Kunststoffring mit einem Außendurchmesser von 45 mm, einem Innendurchmesser von 40 mm und einer Dicke von 5 mm wurde dann in das Innere der zylindrischen Probe eingebracht, so dass er auf der Platte lag. Der Ring dient als Mittel zur Beibehaltung der Form, während der Probenzylinder komprimiert wird. Die obere Backe der Zugmaschine war mit einer flachen Kompressionsplatte ausgestattet. Diese Platte wurde mit einer Rate von 10 mm/min abgesenkt. Die Belastung zur Kompression der Probe wurde kontinuierlich aufgezeichnet. Die aufgezeichnete maximale Belastung, welche die zum Einknicken der Seiten des Probenzylinders erforderliche Kraft darstellt, geteilt durch die Dicke des Laminatfilms, ist in der nachstehenden Tabelle 2 als Kompressionssteifheit in kg/cm (und N/cm) angegeben. Drei Parallelproben wurden getestet und Bemittelt. Parallele Testproben, die mehrere Maxima aufwiesen, wurden verworfen.

Spannungs-Dehnungs-Eigenschaften

Zur Bewertung der Spannungs-Dehnungs-Eigenschaften der erfindungsgemäßen Laminate wurde ein Zugtest unter Verwendung einer modifizierten Version von ASTM D882 mit einer InstronTM-Modell-5500R-Zugtestmaschine mit konstanter Verlängerungsrate durchgeführt. Aus dem Laminat wurde eine Probe von 25 mm Breite mal 76 mm Länge geschnitten, wobei die lange Richtung sich in Querrichtung des Laminats befand. Das Laminat wurde in Querrichtung getestet. Die Probe wurde in den Backen der Testmaschine bei einem anfänglichen Backenabstand von 76 mm befestigt. Die Backen wurden dann bei einer Rate von 51 cm/min auseinander bewegt, bis der Bruchpunkt der Probe erreicht war. Die Belastungen bei 100% Dehnung und 250% Dehnung wurden aufgezeichnet. Nach Erreichen der 100%-Belastung kann die Probe eine Streckgrenze (einen Punkt, bei dem die momentane Streckung mit der Dehnung abnimmt) aufweisen, die gewöhnlich auftritt, wenn die Vliesschicht(en) in einem örtlich begrenzten Bereich reißen. Bei Proben, die eine Streckgrenze aufweisen, erreicht die Abnahme der Belastung ein Minimum, wonach die Belastung wieder ansteigt, während die Proben bis zu höheren Dehnungen gezogen wird. Die Probe reißt schließlich bei einer Reißdehnung (E1). Eine idealisierte Darstellung möglicher Spannungs-Dehnungs-Kurven ist in 3 gezeigt.

Bei Proben, die eine Streckgrenze aufweisen, tritt die Streckgrenze bei Dehnungen über 100% auf. Ein Laminat mit einer höheren Streckdehnung ergibt ein Material, das ohne signifikantes, örtlich begrenztes Reißen des Vlieses bis zu einem höheren Grad aktiviert werden kann. Einige Laminate zeigen aufgrund der Art des verwendeten Vlieses und des Ausmaßes der Bindung zwischen der/den Vliesschicht(en) und dem elastischen Film eine Streckgrenze bei Dehnungen unter 100%. Für die Vergleichsbeispiele und die erfindungsgemäßen Beispiele wurde notiert, ob eine Streckgrenze, gefolgt von einer Belastungs-/Spannungsabnahme, auftrat, sowie die Dehnung, bei der die Streckgrenze auftrat. Aufgrund der Tatsache, dass das Vlies auf einer Seite des Laminats leicht andere Zugeigenschaften aufweisen kann als das Vlies auf der gegenüberliegenden Seite und/oder, weil die Bindung zwischen dem Film und dem Vlies auf einer Seite leicht anders ist als die Bindung zwischen dem Film und dem Vlies auf der gegenüberliegenden Seite, kann in den dreischichtigen Laminaten mehr als eine Streckgrenze beobachtet werden.

Für Laminate, die eine schlechte Bindung zwischen der/den Vliesschicht(en) und dem elastischen Film besitzen, trennt/trennen sich die Vliesschicht(en) von dem elastischen Film bei oder nahe bei der Streckgrenze des Vlieses. Die Vliesschicht(en) versagt/versagen nach der Streckgrenze recht drastisch mit einer entsprechenden scharfen Abnahme der Belastung (siehe 3, Kurven E, F und G). Dieses Versagen kann an einer relativen scharfen Linie über die Probe auftreten. Nach dem Versagen des Vlieses verbleibt nur der elastische Film zur Aufnahme der Belastung. Bei weiterer Verlängerung der Probe trennt/trennen sich die gerissene(n) Vliesschicht(en) weiter von dem elastischen Film, während das relativ unelastische Vlies einer Verformung unterliegt, und löst/lösen sich an den Bindungsstellen zwischen den Fasern und dem Film vom elastischen Film ab. Obwohl diese Laminattypen bis zu hohen Dehnungen aktiviert und verlängert werden können, sind sie aufgrund der Trennung des Vlieses vom elastischen Film während des Aktivierungsschrittes nicht wünschenswert.

Einige Ausführungsformen dieser Erfindung zeigen keine gut definierte Streckgrenze. Die Bindung zwischen der/den Vliesschicht(en) und dem elastischen Film kann stark genug sein, so dass die angewendete Belastung über die und entlang der gesamten Eichlänge der Probe verteilt wird. Diese Ausführungsformen können ein "Knie" in der Sapnnungs-Dehnungs-Kurve anstelle einer üblichen Streckgrenze aufweisen, die gewöhnlich als der Punkt definiert ist, an dem die Steigung der Sapnnungs-Dehnungs-Kurve einen Wert von Null erreicht. Die in diesen Proben induzierte Spannung steigt allmählich, bis sie die Reißdehnung (E1) erreichen (siehe 3, Kurven B, C und D). Diese Laminattypen können ohne drastische Trennung der Vliesschicht(en) vom elastischen Film bis auf hohe Dehnungen aktiviert werden. Einige Fasern delaminieren während des Aktivierungsschrittes, was ein Material mit mehr Bauschkraft und Weichheit, das sich stoffartiger anfühlt, ergibt.

Bei Laminaten, die eine zu starke Bindung zwischen der/den Vliesschicht(en) und dem elastischen Film aufweisen, versagt das Laminat bei hoher Belastung und kleiner Reißdehnung. Die Wechselwirkung zwischen der/den Vliesschicht(en) und dem elastischen Film ist zu hoch, wodurch die Fähigkeit des Laminats, bis auf hohe Dehnungen gestreckt zu werden, gehemmt wird (siehe 3, Kurve A). Diese Laminattypen besitzen sehr beschränkte Anwendbarkeit, weil sie nicht bei hohen Dehnungen aktiviert werden können.

Bei Laminaten, bei denen die Vliesschicht(en) von dem gebundenen elastischen Film abgeschält oder getrennt werden konnte(n), wurde der elastische Film nach Abtrennung auf seine Zugeigenschaften getestet. Die Belastung bei 250% Dehnung wurde aufgezeichnet. Die aus dem Zugtest für die Laminate erhaltenen Kraftwerte wurden proportional an elastischen Film mit nominell 90 &mgr;m Dicke angepasst (normalisiert), was einer Querschnittsfläche von 0,023 cm2 bei einer 2,54 cm breiten Probe entspricht. Die Kraftwerte wurden durch die Querschnittsfläche geteilt, um die Spannungswerte zu erhalten. S1 und S2 sind die Spannungen bei 100% bzw. 250%. S2° stellt die Spannung bei 250 für den elastischen Film des Laminats nach Trennung der Schichten dar (siehe 3, Kurve H). Das Verhältnis von S2, geteilt durch S2°, ausgedrückt in %, stellt die Zunahme der Spannung über der Grundlinie des elastischen Films S2° dar, der das Laminat während des Ziehens widerstehen kann. Drei Parallelproben wurden getestet, gemittelt und in Newton/cm2 notiert.

Aktivierung

Die erfindungsgemäßen Laminate wurden unter Verwendung des nachstehenden Verfahrens aktiviert. Ein 76 mm × 76 mm großes Stück Film, das in Querrichtung geschnitten war, wurde in einer Zugtestmaschine (InstronTM Modell 55R1122, von Instron Corp. erhältlich) befestigt, wobei die obere und die untere Backe einen Abstand von 76 mm aufwiesen. Es wurden Linienkontaktbacken verwendet, um Verrutschen und Reißen in den Backen zu minimieren. Die Backen wurden dann mit einer Rate von 51 cm/min um 229 mm für 300% Dehnung und 114 mm für 150% Dehnung auseinander bewegt. Die Backen wurden dann 10 Sekunden stationär gehalten und anschließend zur Position Null Dehnung zurück bewegt.

% bleibende Verformung

% bleibende Verformung wird dazu verwendet, die elastischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Laminate vor und nach Aktivierung der Laminate zu definieren. Ein 25 mm × 102 mm großes Stück Laminat, das in Querrichtung geschnitten ist, wurde in einer Zugtestmaschine (InstronTM Modell 55R1122, von Instron Corp. erhältlich) befestigt, wobei die obere und die untere Backe einen Abstand von 51 mm besaßen. Es wurden Linienkontaktbacken verwendet, um Verrutschen und Reißen in den Backen zu minimieren. Die Backen werden dann mit einer Rate von 51 cm/min 51 mm (100% Dehnung) auseinander bewegt. Die Backen werden dann 60 Sekunden stationär gehalten und anschließend zur Position Null Dehnung zurück bewegt. Die Backen werden erneut für 60 Sekunden stationär gehalten, wonach die Probe erneut auf 50% ihrer ursprünglichen Länge von 51 mm gedehnt wurde. Das Ausmaß an bleibender Verformung in der Probe ist der Abstand, um den sich die obere Backe beim zweiten Zug bewegt, bevor eine Belastung von der Belastungszelle aufgezeichnet wird. Dieser Abstand, geteilt durch die ursprüngliche Eichlänge von 51 mm und multipliziert mit 100, ist die bleibende Verformung und ist in den Tabellen 3 & 5 in Prozent angegeben. Drei Parallelproben wurden getestet und gemittelt. Die bleibende Verformung wurde auch an 150% aktiviertem Material gemessen. Eine bleibende Verformung unter 10% ist ein Anzeichne für gute Elastizität/Erholung bei 150% Dehnung.

Film- & Schichtdicke

Die einzelnen Schichten der erfindungsgemäßen Filme sind üblicherweise sehr dünn (gewöhnlich < 30 &mgr;m), und somit kann es schwierig sein, ihre Dicke durch herkömmliche Photomikroskopietechniken zu messen. Die Dicken der Filme wurden über Gewichts- und Dichteberechnungen bestimmt. Ein 25 mm × 152 mm großer Filmstreifen wurde bis auf 4 Dezimalstellen auf einer Sartorius-Analysewaage Modell #A120S (Brinkman Insturments, Inc., Westbury, NY) gewogen und dann 24 Stunden in Toluol gelöst. Die Elastomer-Komponenten und Polystyrolkomponenten des Blockcopolymers sind in Toluol löslich, wohingegen die Polyolefinkomponenten unlöslich sind. Die Toluollösung wurde durch einen BüchnerTM-Trichter filtriert, um die unlösliche Fraktion auf Filterpapier aufzufangen. Das Filterpapier wurde 1 Stunde bei 70°C getrocknet, man ließ es für 1 Stunde auf Raumtemperatur äquilibrieren, und dann wurde es bis auf 4 Dezimalstellen auf der vorstehend genannten Sartorius-Analysewaage gewogen. Unter Verwendung des Gewichts (vor und nach Lösen), der Fläche und der Dichte wurden die Schichtdicken berechnet. Die Ergebnisse sind in &mgr;m in der nachstehenden Tabelle 1 angegeben.

Laminatbeispiele Vergleichsbeispiel C1

Ein fünfschichtiges Laminat, das aus einem dreischichtigen elastischen Film und zwei Vliesschichten bestand, wurde an einer Coextrusions-Gießfolien-Laminierungsstrecke hergestellt, die in 1 schematisch dargestellt ist, wobei 2 Extruder zur Beschickung eines CloerenTM- (Cloeren Co., Orange, TX) ABA-Feedblocks verwendet wurden. Die A-Schichten (Hautschichten) wurden mit einem Einschneckenextruder mit 25 mm Durchmesser (24 : 1 L/D) extrudiert, der von Killion Extruders (Davis-Standard Corp., Cedar Grove, NJ) hergestellt wird. Elvax-250-Ethylen-Vinylacetat-Copolymer wurde für die A-Schichten verwendet und bei einer Schmelztemperatur von 232°C und einer Schneckengeschwindigkeit von 52 U/min extrudiert. Die B-Schicht (der Elastomer-Kern) wurde mit einem Einschneckenextruder mit 6,35 cm Durchmesser (32 : 1 L/D) extrudiert, der von Davis-Standard (Pawcatuck, Connecticut) hergestellt wird. Eine Mischung von Shell-KRATONTM-4150-SBS-Kautschuk mit KRATONTM 1102 und Huntsman-207-Polystyrol in einem Verhältnis von 89,9 : 3,4 : 6,7 wurde für die B-Schicht verwendet und bei einer Schmelztemperatur von 199°C und einer Schneckengeschwindigkeit von 30 U/min extrudiert. Der 3-schichtige Film wurde in einen offenen Walzenspalt extrudiert, der aus einer oberen Mattmetallwalze (8°C) und einer unteren Chromwalze (8°C) gebildet wurde. Ein Spalt von etwa 250 Mil (6,35 mm) wurde verwendet. zwei getrennte Schichten von FPN-336-Vlies wurden jeweils auf einer Seite des extrudierten Films in den Walzspalt geleitet, so dass ein Laminat gebildet wurde. Das Laminat wurde etwa 180° um die obere Mattmetallwalze gewickelt. Eine sehr kleine Streckenspannung (35 g/cm (0,34 N/cm)) wurde verwendet, um eine kleine, aber ausreichende Menge Druck zum Binden der Vliesschichten an die Filmschicht bereitzustellen. Als Ergebnis des sehr kleinen Laminierungsdrucks und der schlechten Haftung zwischen den Vliesschichten und der Filmschicht ergab sich eine sehr kleine Bindungsstärke zwischen den Vliesschichten und der Filmschicht, wie aus der nachstehenden Tabelle 2 ersichtlich ist.

Vergleichsbeispiel C2

Ein fünfschichtiges Laminat wurde wie im Vergleichsbeispiel C1 hergestellt, ausgenommen dass EngageTM-8200-Polyethylen für die A-Schichten verwendet wurde, und KRATONTM 4150 SBS für die B-Schicht verwendet wurde. Die A-Schichten wurden bei einer Schmelztemperatur von 232°C und einer Schneckengeschwindigkeit von 56 U/min extrudiert. Die B-Schicht wurde bei einer Schmelztemperatur von 199°C und einer Schneckengeschwindigkeit von 30 U/min extrudiert. Der Walzenspalt wurde mit einem Spalt von 250 Mil (6,35 mm) betrieben, so dass kein Druck zum Binden der Schichten aneinander ausgeübt wurde. Eine sehr kleine Bindungsstärke zwischen den Vliesschichten und der Filmschicht ergab sich, wie aus der nachstehenden Tabelle 2 ersichtlich ist.

Vergleichsbeispiel C3

Ein fünfschichtiges Laminat wurde wie im Vergleichsbeispiel C1 hergestellt, ausgenommen dass Elvax-450-Ethylen-Vinylacetat-Copolymer für die A-Schichten verwendet wurde und KRATONTM 4150 SBS für die B-Schicht verwendet wurde. Die A-Schichten wurden bei einer Schmelztemperatur von 232°C und einer Schneckengeschwindigkeit von 56 U/min extrudiert. Die B-Schicht wurde bei einer Schmelztemperatur von 199°C und einer Schneckengeschwindigkeit von 30 U/min extrudiert. Der Walzenspalt wurde mit einem Spalt von 250 Mil (6,35 mm) betrieben, so dass kein Druck zum Binden der Schichten aneinander ausgeübt wurde. Eine sehr kleine Bindungsstärke zwischen den Vliesschichten und der Filmschicht ergab sich, wie aus der nachstehenden Tabelle 2 ersichtlich ist.

Vergleichsbeispiel C4

Ein fünfschichtiges Laminat wurde wie im Vergleichsbeispiel C1 hergestellt, ausgenommen dass Fina-3925-Polypropylen für die A-Schichten verwendet wurde und eine Mischung von KRATONTM 4433 SIS (20%), Vector 4211 SIS (65%), Huntsman-207-Polystrol (13%) und 70907 Clariant-white-Konzentrat (2%) für die B-Schicht verwendet wurde. Die A-Schichten wurden bei einer Schmelztemperatur von 232°C und einer Schneckengeschwindigkeit von 35 U/min extrudiert. Die B-Schicht wurde bei einer Schmelztemperatur von 221°C und einer Schneckengeschwindigkeit von 51 U/min extrudiert. Der Walzenspalt wurde in geschlossener Position mit einem Druck von etwa 104 Newton pro laufendem Zentimeter betrieben, um die Schichten fest aneinander zu binden. Eine sehr hohe Bindungsstärke zwischen den Vliesschichten und der Filmschicht ergab sich, wie aus der nachstehenden Tabelle 2 ersichtlich ist. Die einzelnen Schichten des Laminats konnten nicht voneinander abgeschält werden. Das Laminat war sehr steif und zeigte eine niedrige Reißdehnung.

Vergleichsbeispiel C5

Ein fünfschichtiges Laminat wurde wie im Vergleichsbeispiel C4 hergestellt. Der Walzenspalt wurde in geschlossener Position mit einem Druck von etwa 66 Newton pro laufendem Zentimeter betrieben, um die Schichten fest aneinander zu binden. Eine sehr hohe Bindungsstärke zwischen den Vliesschichten und der Filmschicht ergab sich, wie aus der nachstehenden Tabelle 2 ersichtlich ist. Die einzelnen Schichten des Laminats konnten nicht voneinander abgeschält werden. Das Laminat war sehr steif und zeigte eine niedrige Reißdehnung, wie in den nachstehenden Tabellen 2 und 3 dargestellt.

Vergleichsbeispiel C6

Um den extremen Fall zu demonstrieren, bei dem eine Bindungsstärke von Null zwischen den Vliesschichten und der Filmschicht besteht, wurde ein fünfschichtiges Sandwich hergestellt, indem der extrudierte Film des Vergleichsbeispiels C5 verwendet und per Hand zwischen zwei Schichten von FPN-336-Vlies eingebracht wurde. Die Eigenschaften dieses Sandwichs sind in den Tabellen 2 und 3 dargestellt.

Vergleichsbeispiel C7

Ein dreischichtiges Laminat wurde unter Verwendung des schematisch in 2 dargestellten Verfahrens hergestellt. Eine Mischung von KRATONTM G1657 SEBS (80%) und Petrothene GA 601 LLDPE (20%) wurde für die elastische Schicht verwendet, und ein Spinnvlies mit 8,5 g/cm2 wurde für die zwei Vliesschichten verwendet. Der elastische Film wurde bei einer Schmelztemperatur von etwa 215°C extrudiert. Ein Einschneckenextruder mit 19 mm Durchmesser (24 : 1 L/D), der von Haake erhältlich ist, wurde verwendet. Der einschichtige Film wurde in einen offenen Walzenspalt extrudiert, der aus einer oberen Gummiwalze (10°C) und einer unteren Chromwalze (10°C) gebildet wurde. Der Walzenspalt wurde mit einem Spalt von 40 Mil (1 mm) betrieben. Die Verwendung eines Spinnvlieses ergibt ein Laminat mit niedriger Reißdehnung, wie aus der nachstehenden Tabelle 3 ersichtlich ist.

Vergleichsbeispiel C8

Ein dreischichtiges Laminat wurde wie im Beispiel 4 hergestellt, ausgenommen dass eine Mischung von KRATONTM G1657 SEBS (80%) und Petrothene GA 601 LLDPE (20%) für die elastische Schicht verwendet wurde und ein orientiertes kardiertes Polypropylen-Vlies mit 31 g/cm2 für die zwei Vliesschichten verwendet wurde. Vor der Laminierung wurden die Vliesbahnen in Maschinenrichtung unter Verwendung von Wärme und Zugspannung orientiert, um das Vlies von einer ursprünglichen Breite von etwa 43 cm bis zu einer Breite von 25 cm einzuengen. Der Walzenspalt wurde mit einem Spalt von 40 Mil (1 mm) betrieben. Die Verwendung eines Vlieses mit Einengung ergibt ein Laminat mit hoher Reißdehnung und gutem S2/S1-Verhältnis, es hat jedoch eine S1 von weniger als 300 N/cm. Dieses Material ist schwieriger herzustellen, weil es einen komplizierten zusätzlichen Schritt der Orientierung der Vliesschicht(en) erfordert.

Beispiel 1

Ein fünfschichtiges Laminat, das aus einem dreischichtigen elastischen Film und zwei Vliesschichten bestand, wurde an einer Coextrusions-Gießfolien-Laminierungsstrecke hergestellt, die in 1 schematisch dargestellt ist, wobei 2 Extruder zur Beschickung eines CloerenTM- (Cloeren Co., Orange, TX) ABA-Feedblocks verwendet wurden. Die A-Schichten (Hautschichten) wurden mit einem Einschneckenextruder mit 38 mm Durchmesser (24 : 1 L/D) extrudiert, der von Davis-Standard Corp. (Pawcatuck, Connecticut) hergestellt wird. Eine Mischung von 7C12N-PP/EPR-Copolymer (65%) und Vector-4211-SIS-Kautschuk (35%) wurde für die A-Schichten verwendet und bei einer Schmelztemperatur von 216°C und einer Schneckengeschwindigkeit von 7 U/min extrudiert. Die B-Schicht (der Elastomer-Kern) wurde mit einem Einschneckenextruder mit 63 mm Durchmesser (34 : 1 L/D) extrudiert, der von Davis-Standard Corp. (Pawcatuck, Connecticut) hergestellt wird. Eine Mischung von Vector-4211-SIS-Kautschuk (85%), Huntsman-207-Polystyol (13%) und 70907-Clariant-white-Konzentrat (2%) wurde für die B-Schicht verwendet und bei einer Schmelztemperatur von 216°C und einer Schneckengeschwindigkeit von 48 U/min extrudiert. Der 3-schichtige Film wurde in einen offenen Walzenspalt extrudiert, der aus einer oberen Gummiwalze (10°C) und einer unteren Chromwalze (24°C) gebildet wurde. Ein Spalt von etwa 250 Mil (6,35 mm) wurde verwendet. Zwei getrennte Schichten von FPN-336-Vlies wurden jeweils auf einer Seite des extrudierten Films in den Walzenspalt geleitet, so dass ein Laminat gebildet wurde. Das Laminat wurde etwa 180° um die Chromwalze gewickelt. Eine sehr kleine Streckenspannung (13 g/m) wurde verwendet, um eine kleine, aber ausreichende Menge Druck zum Binden der Vliesschichten an die Filmschicht bereitzustellen. Eine mäßige Bindungsstärke zwischen den Vliesschichten und der Filmschicht ergab sich, wie aus der nachstehenden Tabelle 2 ersichtlich ist.

Beispiel 2

Ein fünfschichtiges Laminat wurde wie im Vergleichsbeispiel C1 hergestellt, ausgenommen dass Fina-3925-Polypropylen für die A-Schichten verwendet wurde und eine Mischung von KRATONTM 4433 SIS (20%), Vector 4211 SIS (65%), Huntsman-207-Polystrol (13%) und 70907 Clariant-white-Konzentrat (2%) für die B-Schicht verwendet wurde. Die A-Schichten wurden bei einer Schmelztemperatur von 232°C und einer Schneckengeschwindigkeit von 35 U/min extrudiert. Die B-Schicht wurde bei einer Schmelztemperatur von 221°C und einer Schneckengeschwindigkeit von 51 U/min extrudiert. Der Walzenspalt wurde mit einem Spalt von etwa 250 Mil (6,35 mm) betrieben. Die Verwendung einer Hautschicht aus Polypropylen in dem elastischen Film verbesserte die Haftung des Films an den Polypropylen-Vliesen sogar in Abwesenheit eines wahrnehmbaren Walzenspaltdrucks. Eine mäßige Bindungsstärke zwischen den Vliesschichten und der Filmschicht ergab sich, wie aus der nachstehenden Tabelle 2 ersichtlich ist.

Beispiel 3

Ein fünfschichtiges Laminat wurde wie im Beispiel 2 hergestellt, ausgenommen dass eine Mischung von 55% SRD7-587-Polypropylen und 45% Engage 8200 ULDPE für die A-Schichten verwendet wurde. Der Walzenspalt wurde mit einem Spalt von etwa 250 Mil (6,35 mm) betrieben. Eine mäßige Bindungsstärke zwischen den Vliesschichten und der Filmschicht ergab sich, wie aus der nachstehenden Tabelle 2 ersichtlich ist.

Beispiel 4

Ein dreischichtiges Laminat wurde wie im Vergleichsbeispiel C7 hergestellt, ausgenommen dass Regalrez 1126 weggelassen wurde, was zu einer Formulierung aus 80% KRATONTM G1657 und 20% Petrothene GA 601 führte. Der Walzenspalt wurde mit einem Spalt von 40 Mil (1 mm) betrieben. Die Kombination keines Walzenspaltdrucks mit einer mäßigen Haftung des Vlieses am Film ergab eine mäßige Bindungsstärke zwischen den Vliesschichten und der Filmschicht, wie aus der nachstehenden Tabelle 2 ersichtlich ist.

Beispiel 5

Ein dreischichtiges Laminat wurde wie im Vergleichsbeispiel C7 hergestellt, ausgenommen dass eine Mischung aus KRATONTM G1657 SEBS (80%) und Petrothene GA 601 LLDPE (20%) für die elastische Schicht verwendet wurde und ein wasserstrahlverfestigtes Polyester-Vlies mit 31 g/m2 für die zwei Vliesschichten verwendet wurde. Der Walzenspalt wurde bei einem Druck von 5 psi (34 kPa) betrieben. Die Verwendung eines wasserstrahlverfestigten Vlieses ergibt ein Laminat mit hoher Reißdehnung und gutem S2/S1-Verhältnis, wie aus der nachstehenden Tabelle 3 ersichtlich ist.

Beispiel 6

Ein dreischichtiges Laminat wurde wie im Beispiel 8 hergestellt, ausgenommen dass eine Mischung aus KRATONTM G1657 SEBS (80%) und Petrothene GA 601 LLDPE (20%) für die elastische Schicht verwendet wurde und ein Spinnvlies mit 42,5 g/m2 für die zwei Vliesschichten verwendet wurde. Der Walzenspalt wurde mit einem Spalt von 40 Mil (1 mm) betrieben.

Beispiel 7

Ein dreischichtiges Laminat wurde wie im Vergleichbeispiel C7 hergestellt, wobei das in 2 schematisch gezeigte Verfahren verwendet wurde. Eine Mischung aus KRATONTM G1657 SEBS (63%), Petrothene GA 601 LLDPE (20%) und Regalrez 1126 (17%) wurde für die elastische Schicht verwendet. Der Walzenspalt wurde mit einem Spalt von 40 Mil (1 mm) betrieben.

TABELLE 1
TABELLE 1

(Fortsetzg.)
TABELLE 2
TABELLE 1

SPANNUNGS-DEHNUNGS-EIGENSCHAFTEN
Proben rissen vor Erreichen von 250% Dehnung
TABELLE 4 Signifikante Delaminierung trat bei Aktivierung auf
TABELLE 5

(300% aktivierte Laminate)
vollständige Delaminierung der Proben während der Aktivierung
Materialien

Fina-3925-Homopolymer-Polypropylen 60 MFI, 0,900 Dichte, erhältlich von Fina Oil & Chemical Co., Dallas, Texas.

Shell-KRATONTM-4433-Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopolymer-Kautschuk, 25 MFI, 0,92 Dichte, 23% Ölgehalt, erhältlich von Shell Chemical Co., Houston, Texas.

Shell-KRATONTM-G1657-Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol-Blockcopolymer-Kautschuk, 8,0 MFI, 0,90 Dichte, erhältlich von Shell Chemical Co., Houston, Texas.

Shell-KRATONTM-4150-Styrol-Butadien-Styrol-Blockcopolymer-Kautschuk, 19 MFI, 0,92 Dichte, 33% Ölgehalt, erhältlich von Shell Chemical Co., Houston, Texas.

DuPont-ElvaxTM-450-Polyethylen-Co-Vinylacetat 8,0 MI, 18% VA, 0,941 Dichte, erhältlich von E. I. DuPont, Wilmington, Delaware.

DuPont-ElvaxTM-250-Polyethylen-Co-Vinylacetat 25 MI, 28% VA, 0,951 Dichte, erhältlich von E. I. DuPont, Willmington, Delaware.

Dexco-VectorTM-4111-Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopolymer-Kautschuk, 12 MFI, 0,930 Dichte, erhältlich von Dexco Polymers, Houston, Texas.

7C12N PP/EPR schlagfestes Copolymer 20 MFI, 0,900 Dichte, erhältlich von Union Carbide Corp., Danbury, Connecticut.

7C50 PP/EPR schlagfestes Copolymer 8 MFI, 0,900 Dichte, erhältlich von Union Carbide Corp., Danbury, Connecticut.

SRD7-587 PP/EPR schlagfestes Copolymer 30 MFI, 0,900 Dichte, erhältlich von Union Carbide Corp., Danbury, Connecticut.

Dexco-VectorTM-4211-Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopolymer-Kautschuk, 13 MFI, 0,940 Dichte, erhältlich von Dexco Polymers, Houston, Texas.

DuPont-Dow-EngageTM-8200-ULDPE-Ethylen-Octen-Copolymer, 7,1 MI, 0,870 Dichte, erhältlich von DuPont-Dow Elastomers, Wilmington, Delaware.

PetrotheneTM GA 601 gerades Polyethylen niedriger Dichte, 0,918 Dichte, 1,0 MI, erhältlich von Equistar Chemicals, Houston, Texas.

RegalrezTM 1126 hydriertes klebrigmachendes Kohlenwasserstoffharz, erhältlich von Hercules Inc., Wilmington, Delaware.

Clariant 00070907 Polystyrol/TiO2 (75 : 25) weißes Farbkonzentrat, erhältlich von Clariant Co., Minneapolis, Minnesota.

Huntsman-207-Allzweck-Polystyrol, 15,5 MFI, 1,04 Dichte, erhältlich von Huntsman Chemical Corp., Chesapeake, Virginia.

FPN-336 kardiertes Polypropylenvlies, 31 g/m2, erhältlich von BBA Nonwovens, Simpsonville, South Carolina.

RFX-Polypropylen-Spinnvlies mit 42,5 g/m2, erhältlich von Amoco Nonwovens.

HEF 140-070 wasserstrahlverfestigtes Polyester mit 31 g/m2, erhältlich von Veratec.

Polypropylen-Spinnvlies mit 17 g/m2, erhältlich von Veratec.


Anspruch[de]
  1. Durch Extrusion verbundenes Laminat von elastischem Film und Vlies, umfassend einen Elastomer-Film mit einer Dicke von 300 &mgr;m oder weniger, der im Wesentlichen kontinuierlich über mindestens einen Abschnitt des Laminats unter Bildung eines dehnbaren Abschnitts direkt an mindestens eine Vliesbahnschicht gebunden ist, wobei der dehnbare Abschnitt in mindestens eine Richtung dehnbar ist, wobei der elastomere Film eine Reißdehnung von mindestens 250 Prozent, eine Spannung (S1) bei 100 Prozent Dehnung von mehr als 300 N/cm2 und einen nutzbaren Verlängerungsbereich von mehr als 100 Prozent Dehnung aufweist, wobei die Vliesbahn keine Vliesbahn mit Einengung oder vorgeschnittenes Vlies ist.
  2. Durch Extrusion verbundenes Laminat von elastischem Film und Vlies, nach Anspruch 1, wobei der elastomere Film ein mehrschichtiger Film ist, der mindestens eine elastische Schicht aufweist.
  3. Durch Extrusion verbundenes Laminat von elastischem Film und Vlies, nach Anspruch 1, wobei der Elastomer-Film eine Spannung bei 250 Prozent Dehnung von weniger als 500 N/cm2 (S2°) aufweist und das Verhältnis von S2 zu S2° größer als 1,5 ist, wobei S° die Spannung für das Laminat bei 250 Prozent Dehnung ist.
  4. Durch Extrusion verbundenes Laminat von elastischem Film und Vlies, nach Anspruch 3, wobei das Laminat des elastischen Films eine Spannung bei 250 Prozent Dehnung von mehr als 400 N/cm2 (S2) aufweist.
  5. Durch Extrusion verbundenes Laminat von elastischem Film und Vlies, nach Anspruch 3, wobei das Laminat einen nutzbaren Verlängerungsbereich von mehr als 150 Prozent Dehnung und eine Reißdehnung von mehr als 300 Prozent Dehnung aufweist.
  6. Durch Extrusion verbundenes Laminat von elastischem Film und Vlies, nach Anspruch 4, wobei das Verhältnis von S2 zu S2° größer als 2,0 ist.
  7. Durch Extrusion verbundenes Laminat von elastischem Film und Vlies, nach Anspruch 5, wobei der elastomere Film eine Dicke von 20 bis 300 &mgr;m aufweist.
  8. Durch Extrusion verbundenes Laminat von elastischem Film und Vlies, nach Anspruch 1, wobei das Laminat eine äußere Hautschicht umfasst und wobei die äußere Hautschicht ein semikristallines oder amorphes Polymer ist, das bei der Bildung der Vliesbahn an eine Faser gebunden werden kann.
  9. Durch Extrusion verbundenes Laminat von elastischem Film und Vlies, nach Anspruch 1, wobei S1 kleiner als 1200 N/cm2 ist.
  10. Durch Extrusion verbundenes Laminat von elastischem Film und Vlies, nach Anspruch 4, wobei das S2/S1-Verhältnis größer als 1,0 ist.
  11. Durch Extrusion verbundenes Laminat von elastischem Film und Vlies, nach Anspruch 1, wobei die innere Haftfestigkeit der Vliesbahn an dem elastischen Film von 2 bis 30 N/cm2 beträgt.
  12. Durch Extrusion verbundenes Laminat von elastischem Film und Vlies, nach Anspruch 1, wobei das elastomere Filmmaterial im Wesentlichen nicht in den Faserzwischenraum des Vlieses eindringt.
  13. Durch Extrusion verbundenes Laminat von elastischem Film und Vlies, nach Anspruch 1, wobei das Laminat eine Reißdehnung von mehr als 350% hat.
  14. Verfahren zur Herstellung eines durch Extrusion verbundenen Laminats vom elastischem Film und Vlies, umfassend Bereitstellen mindestens einer Vliesbahn, Extrudieren eines elastomeren Films mit einer Dicke von 300 &mgr;m oder weniger auf die mindestens eine Vliesbahn bei einem Druck von weniger als 10 psi (69 kPa), während der elastomere Film noch in einem durch Wärme weichgemachten Zustand ist, so dass der Film im Wesentlichen kontinuierlich über mindestens einen Abschnitt des Laminats unter Bildung eines dehnbaren Abschnitts direkt an eine Vliesbahnschicht gebunden wird, wobei der dehnbare Abschnitt eine Reißdehnung von mindestens 250 Prozent und eine Spannung bei 100 Prozent Dehnung von mehr als 300 N/cm2 und einen nutzbaren Verlängerungsbereich von mehr als 100 Prozent Dehnung aufweist, wobei die Vliesbahn keine Vliesbahn mit Einengung oder vorgeschnittenes Vlies ist.
  15. Verfahren zur Herstellung eines durch Extrusion verbundenen Laminats vom elastischem Film und Vlies, nach Anspruch 14, wobei der elastomere Film mindestens eine Schicht aufweist, die vorwiegend aus einem ABA-Blockcopolymer-Elastomer hergestellt ist, wobei die A-Blöcke vorwiegend Monoalkylenarene sind und die B-Blöcke vorwiegend konjugierte Diene sind.
  16. Verfahren zur Herstellung eines durch Extrusion verbundenen Laminats vom elastischem Film und Vlies, nach Anspruch 15, wobei das Laminat eine äußere Hautschicht umfasst und wobei die äußere Hautschicht ein semikristallines oder amorphes Polymer ist, das unter Bildung der Vliesbahn an eine Faser gebunden werden kann.
  17. Verfahren zur Herstellung eines durch Extrusion verbundenen Laminats vom elastischem Film und Vlies, nach Anspruch 14, wobei die Vliesbahn ein Flächengewicht von 10 bis 60 g/m2 aufweist.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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