DE19983597B3

DE19983597B3 - Verfahren zur Herstellung eines elastischen Laminats, Flüssigkeit absorbierende Schutzkleidung und elastisches Laminat

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Publication number: DE19983597B3
Application number: DE19983597.7T
Authority: DE
Inventors: William B. Haffner
Original assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Current assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Priority date: 1998-09-30
Filing date: 1999-09-23
Publication date: 2016-04-28
Anticipated expiration: 2019-09-24
Also published as: KR100634955B1; WO2000018994A2; WO2000018994A3; AU6261099A; KR20010075454A; US6207237B1; GB0106970D0; GB2357993A; BR9914075A; DE19983597T1; BR9914075B1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines elastischen Laminats, das die Stufen umfasst: Extrudieren eines elastomeren Polymers zu einer elastischen Schicht, Vernetzen des elastomeren Polymers in einem ausreichenden Umfang, um die Spannungsrelaxations-Eigenschaften der elastischen Schicht zu verbessern, und Befestigen der elastischen Schicht an einer dehnbaren (streckbaren), nichtelastischen Schicht in einer Weise, dass die elastische Schicht gedehnt (gestreckt) und kontrahiert werden kann, wobei die nicht-elastische Schicht eine Faserstoffbahn umfasst und die elastische Schicht nach dem Vernetzen des elastomeren Polymers an der nicht-elastischen Schicht befestigt wird.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines elastischen Laminats, Flüssigkeit absorbierende Schutzkleidung und ein elastisches Laminat.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Verfahren zum Vernetzen von thermoplastischen Polymeren, die zur Herstellung von Fasern und Filmen verwendet werden, um ihre Temperaturbeständigkeit zu verbessern und die Spannungsrelaxation der Fasern und Filme, die während ihrer Verwendung auftreten kann, zu verringern. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Vernetzung von durch Metallocen katalysierten elastomeren Polymeren, die in Fasern und Filmen verwendet werden, die in elastischen stretch-bonded und neck-bonded Laminaten verwendet werden.
Hintergrund der Erfindung
Faserstoffe, Filme und Laminate, die aus elastomeren Fasern und Filmen mit einer niedrigen Dichte und einem hohen Comonomer-Gehalt hergestellt sind, werden für die verschiedensten Verwendungszwecke eingesetzt, in denen eine Dehnbarkeit (Verstreckbarkeit) erforderlich ist. So werden beispielsweise in Hosen- bzw. Rockbünden, Strumpfbändern, Frauen-Hygieneprodukten, Erwachsenen-Pflegeprodukten und Windeln elastische Komponenten verwendet, 30 um diese Artikel mit elastischen Eigenschaften und einem besseren Passvermögen auszugestalten.
Es sind bereits verschiedene Verfahren zur Herstellung solcher elastischer Produkte in der Vergangenheit vorgeschlagen worden. So ist beispielsweise in der US 4 663 220 A , auf dessen gesamten Inhalt hier ausdrücklich Bezug genommen wird, die Synthese von elastomeren Produkten aus Polyolefin enthaltenden extrudierbaren Materialien beschrieben. Nach dieser Patentschrift werden extrudierbare elastomere Zusammensetzungen hergestellt durch Mischen eines A-B-A'-Blockcopolymers (worin ”All und ”A'” jeweils für einen thermoplastischen Endblock einschließlich Styrol steht und ”B” für einen elastomeren Mittelblock steht) mit einem Polyolefin. Die obengenannte Polymer-Mischung ist extrudierbar, wenn sie erhöhten Druck und Temperaturbedingungen ausgesetzt wird. Das A-B-A'-Blockcopolymer verleiht den aus der Zusammensetzung hergestellten Produkten elastische Eigenschaften.
Aus der WO 98/16677 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines dehnbaren Verbundstoffs durch Aufbringen eines elastomeren Precursors auf ein einschnürbares Material, Dehnen des einschnürbaren Materials, und danach Behandeln des elastomeren Precursors um ein elastisches Material zu bilden, dass an das eingeschnürte Material bindet, bekannt. Gemäß dieser Druckschrift erfolgt also eine Behandlung eines elastomeren Precursors nach dem Aufbringen des Precursors auf ein einschnürbares Material, um den Precursor elastisch zu machen.
Diese Zusammensetzungen werden extrudiert durch Formen bei einer geeigneten Kombination von erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur. Der Druck und die Temperatur variieren in Abhängigkeit von dem verwendeten Polyolefin. Diese extrudierbaren Zusammensetzungen können zu einer Vielzahl von Produkten, beispielsweise elastomeren Faserstoff-Bahnen mit variierenden Basisgewichten verarbeitet werden. Die hier verwendeten Ausdrücke ”elastisch” und ”Elastomer” beziehen sich auf Materialien, die durch Anwendung einer Kraft dehnbar (verstreckbar) sind bis auf eine gedehnte (verstreckte) Länge von etwa 125% der ursprünglichen entspannten Länge.
Wenn jedoch diese elastomeren Materialien aus einer gedehnten (verstreckten) Position losgelassen werden, kehren die Fasern in der Regel nicht in ihre ursprüngliche entspannte Länge zurück, sondern weisen eine bleibende Verlängerung auf. Wenn beispielsweise ein elastisches Laminat über eine Oberfläche gespannt wird und in dieser gespannten Situation für eine Zeitspanne gehalten wird, nehmen die Widerstandskräfte, welche die elastomeren Fasern in dem Laminat auf die Oberfläche ausüben, ab. Wenn nun das Laminat von der Oberfläche heruntergenommen und aus seiner gedehnten (verstreckten) Position entspannt wird, haben sich die Fasern innerhalb des Laminats bleibend verlängert, wenn sie entspannt worden sind, wodurch die Dehnungs- bzw. Verstreckungs-Eigenschaften des Gewebes vermindert werden. Dieser Verlängerungsprozess wird als Spannungsrelaxation bezeichnet.
Wenn diese Spannungsrelaxation innerhalb der elastomeren Fasern auftritt, werden dadurch die Eigenschaften dieser Fasern negativ beeinflusst. Fasern, bei denen eine signifikante Spannungsrelaxation aufgetreten ist, ergeben keine Laminate mit den erforderlichen Passeigenschaften und dem erforderlichen Zusammenhaltungsvermögen.
Es gibt daher derzeit einen Bedarf für ein Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von elastomeren Fasern, so daß sie einer signifikant geringeren Spannungsrelaxation unterliegen.
Zusammenfassung der Erfindung
Mit der vorliegenden Erfindung werden die obengenannten Probleme und andere Erfahrungen des Standes der Technik erkannt und verbessert.
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren zum Vernetzen von elastomeren Polymeren, beispielsweise von mit Metallocen katalysierten Polymeren, die innerhalb elastischer Faserstoffbahnen, -laminaten, -filmen, schäumen und dgl. enthalten sind. So können beispielsweise mit Metallocen katalysierte elastische Fasern und Filme in der Regel Elastomere enthalten, die durch Metallocen-Katalyse hergestellt werden aus Ethylen und einem Comonomer, wie Buten, Hexen, Gcten und dgl. Die Polymeren weisen eine niedrige Dichte auf wegen ihrer kurzen Kettenverzweigung (im Gegensatz zu den typischen Polymeren mit hoher Dichte, die normalerweise keine signifikante Menge an Kettenverzweigung aufweisen). Die innerhalb der elastomeren Polymeren enthaltenen Polymerketten sind normalerweise nicht chemisch miteinander verbunden. Durch ein Vernetzungsverfahren wird jedoch eine Verbindung zwischen den Ketten hergestellt und die aus dem Polymer hergestellten Fasern und Filme werden dadurch fester (stärker), temperaturbeständiger und es tritt eine geringere Neigung zum Auftreten einer signifikanten Spannungsrelaxation auf.
Erfindungsgemäß gibt es mehrere Verfahren, um die innerhalb der Fasern und Filme enthaltenen Elastomeren miteinander zu vernetzen. So können die Elastomeren beispielsweise vernetzt werden, indem man die Faser oder den Film einer Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl unterwirft.
Bei einer alternativen Ausführungsform kann ein Vernetzungsmittel mit den Elastomeren kombiniert werden, das eine Vernetzung initiiert, nachdem die Fasern und Filme hergestellt worden sind. So kann beispielsweise bei einer Ausführungsform das Vernetzungsmittel ein Peroxid sein, das bewirkt, dass die Elastomeren, wenn sie Wärme ausgesetzt werden, vernetzen.
Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform kann ein Silan als Vernetzungsmittel verwendet werden. Silan bewirkt, dass die Elastomeren vernetzen, wenn sie Feuchtigkeit und einem Katalysator, beispielsweise einem Zinn-Katalysator, ausgesetzt werden.
Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform kann das Vernetzungsmittel ein Fotoinitiator sein, der die Vernetzung der Elastomeren initiiert, wenn diese einer elektromagnetischen Strahlung, beispielsweise ultravioletter Strahlung, ausgesetzt werden.
Weitere Ziele, Merkmale und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden nachstehend näher erläutert.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Es ist für den Fachmann auf diesem Gebiet klar, dass diese Diskussion nur eine Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen ist und damit keineswegs die breiteren Aspekte der vorliegenden Erfindung eingeschränkt werden sollen, die den beispielhaften Aufbau verkörpern.
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren zum Vernetzen von elastomeren Polymeren und insbesondere von durch Metallocen katalysierten Elastomeren. Fasern, Filme und Schäume, die aus diesen Elastomeren hergestellt sind, umfassen in der Regel ein lineares Polyethylen mit niedriger Dichte, das einen hohen Comonomer-Gehalt aufweist. Aufgrund ihrer Dehnungs- bzw. Verstreckungs-Eigenschaften werden diese Typen von Gegenständen (Artikeln) üblicherweise in elastischen Laminaten und anderen Produkten vom elastischen Typ verwendet. Bei dem Comonomer kann es sich handeln um Buten, Hexen, Octen oder dgl. Bei einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung ist das Comonomer Octen.
Die Vernetzung von elastischen Polymeren, die zur Herstellung von Faserstoffen, -filmen und -schäumen gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, bietet viele Vorteile, insbesondere für solche Anwendungszwecke, bei denen die Dehnungs- bzw. Verstreckungs-Eigenschaften des Polymers ausgenutzt werden. So wurde beispielsweise gefunden, dass die Vernetzung des Polymers die Temperatur-Beständigkeit des Polymers verbessert, so daß das Polymer für Hochtemperatur-Anwendungen besser geeignet ist. Durch die Vernetzung von elastomeren Polymeren gemäß der vorliegenden Erfindung wird auch die Spannungsrelaxation des Polymers vermindert. Als Folge davon behalten die erfindungsgemäß vernetzten elastomeren Polymeren, wenn sie für elastische Anwendungszwecke verwendet werden, ihre elastischen Eigenschaften für einen längeren Zeitraum bei und weisen eine geringere Neigung auf, aufgrund einer Überstreckung irreversibel geschädigt zu werden.
Erfindungsgemäß ist ein elastisches Laminat ein Produkt, das zwei oder mehr Schichten, beispielsweise Schäume, Filme und/oder Faserstoffe (Vliese) aufweist, die zu einem Laminat miteinander verbunden sind, wobei mindestens eine der Schichten die Eigenschaften eines elastischen Polymers hat. Zu Beispielen für elastische Laminate gehören, ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist, stretch-bonded Laminate und neck-bonded-Laminate.
Der Ausdruck ”stretch-bonded” bezieht sich auf ein elastisches Element, das mit einem anderen Element verbunden wird, während das elastische Element um mindestens etwa 25% gegenüber seiner entspannten Länge verlängert (gedehnt) ist. Unter einem ”stretch-bonded Laminat” ist ein Verbundmaterial zu 10 verstehen, das mindestens zwei Schichten aufweist, wobei eine Schicht eine sich zusammenziehende Schicht und die andere Schicht eine elastische Schicht ist. Die Schichten werden miteinander verbunden, wenn die elastische Schicht in einem gedehnten (gestreckten) Zustand vorliegt, so daß sich nach der Relaxation der Schichten die zusammmenziehbare Schicht zusammenzieht. Ein solches elastisches Mehrschichten-Verbundmaterial kann gedehnt (verstreckt) werden, bis die nicht-elastische Schicht vollständig gestreckt (ausgedehnt) ist. Ein Typ eines stretch-bonded Laminats ist beispielsweise in der US 4 720 415 A beschrieben, auf dessen Inhalt hier ausdrücklich Bezug genommen wird. Weitere elastische Verbundmaterialien sind beschrieben und geoffenbart in US 4 789 699 A , US 4 781 966 A , US 4 657 802 A und US 4 655 760 A , auf deren Inhalt hier ausdrücklich Bezug genommen wird.
Der Ausdruck „neck-bonded” bezieht sich auf ein elastisches Element, das mit einem nicht-elastischen Element verbunden wird, während das nicht-elastische Element gestreckt (gedehnt) oder eingeschnürt ist. Der Ausdruck ”neck-bonded Laminat bezieht sich auf ein Verbundmaterial, das mindestens zwei Schichten aufweist, wobei eine Schicht eine eingeschnürte, nicht-elastische Schicht und die andere Schicht eine elastische Schicht ist. Beispiele für neck-bonded Laminate sind solche, wie sie in US 5 226 992 A , US 4 981 747 A , US 4 965 122 A und US 5 336 545 A beschrieben sind, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird.
Das in stretch-bonded Laminaten, neck-bonded Laminaten und in anderen ähnlichen Laminaten verwendete elastische Element kann ein Film, beispielsweise ein mikroporöser Film, ein Faserstoff (Faservlies), beispielsweise ein Gewebe aus schmelzgeblasenen Fasern, oder ein Schaum sein. Der Film kann hergestellt werden durch Extrudieren eines gefüllten elastomeren Polymers und anschließendes Verstrecken desselben, um es mikroporös zu machen.
Elastische Faserstoffbahnen können auch aus einem extrudierten Polymer hergestellt werden. So kann beispielsweise, wie oben angegeben, bei einer Ausführungsform die Faserstoffbahn schmelzgeblasene Fasern enthalten. Die Fasern können Endlosfasern oder diskontinuierlichen Fasern (Stapelfasern) sein. Schmelzgeblasene Gewebe wurden bisher hergestellt durch Extrudieren eines thermoplastischen polymeren Materials durch eine Düse zur Bildung von Fasern. Wenn die geschmolzenen Polymerfasern aus der Düse austreten, werden die geschmolzenen Polymerfilamente durch ein Hochdruck-Fluid, beispielsweise Heißluft oder Wasserdampf, ausgezogen zur Bildung von feinen Fasern. Eine umgebende kühle Luft bewirkt, dass in dem heißen Luftstrom die Fasern abgekühlt und verfestigt werden. Die Fasern werden dann auf einer porösen Oberfläche willkürlich abgeschieden unter Bildung eines Vliesstoffes. Der Vliesstoff weist eine Integrität auf, er kann jedoch gewünschtenfalls zusätzlich gebunden werden.
Es ist jedoch klar, dass neben den schmelzgeblasenen Vliesstoffen auch andere Vliesstoffe erfindungsgemäß hergestellt werden können. So wird beispielsweise bei einer alternativen Ausführungsform angenommen, dass auch elastische Spunbond-Vliesstoffe hergestellt werden können. Spunbond-Vliesstoffe werden in der Regel hergestellt, indem man ein thermoplastisches Polymerharz mindestens bis zu seinem Erweichungspunkt erhitzt, es dann durch eine Spinndüse extrudiert unter Bildung von Endlosfasern, die anschließend durch eine Faserauszieh-Einheit hindurchgeführt werden. Am Ende der Faserauszieh-Einheit werden die Fasern auf einer porösen Oberfläche verteilt, auf der sie zu einem Vliesstoff geformt und dann gebunden werden, beispielsweise auf chemischem, thermischem oder Ultraschallwege.
Wie vorstehend beschrieben, betrifft die vorliegende Erfindung insbesondere die Vernetzung von elastomeren Polymeren, um ihre Dehnungs- bzw. Verstreckungs-Eigenschaften zu verbessern. Im allgemeinen wird das elastomere Polymer vorzugsweise vernetzt, nachdem der elastische Film oder der Vliesstoff gebildet worden ist. Die Art, in der das elastische Polymer erfindungsgemäß vernetzt wird, kann variieren in Abhängigkeit von den Umständen und den gewünschten Ergebnissen. So können beispielsweise bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung elastische Faserstoffbahnen oder -filme einer Elektronenstrahl-Bestrahlung ausgesetzt werden, die bewirkt, dass das innerhalb der Fasern und Filme enthaltene elastomere Polymer vernetzt wird. Durch die Elektronenstrahl-Bestrahlung werden die Polymerketten, beispielsweise die Polyethylenketten, mit Hochenergie-Strahlung bombardiert, wodurch Wasserstoffatome von den Ketten abgespalten werden können, wodurch reaktive radikalische Zentren entstehen, die eine Vernetzung des Polymers bewirken.
Die Verwendung einer Elektronenstrahl-Bestrahlung zum Vernetzen des elastomeren Polymers bietet verschiedene Vorteile im Hinblick auf die vorliegende Erfindung. Insbesondere sind Elektronenstrahlen in der Lage, durch die gesamte Dicke vieler Filme und Faserstoffbahnen hindurch einzudringen. Außerdem wird angenommen, dass ein Elektronenstrahl selbst zum Vernetzen eines elastomeren Polymers verwendet werden kann, das innerhalb eines Laminatprodukts enthalten ist. Erfindungsgemäß können somit elastomere Laminatprodukte hergestellt und anschließend einem Elektronenstrahl ausgesetzt werden, um das innerhalb des Laminats enthaltene elastomere Polymer zu vernetzen. Ferner bewirkt eine Elektronenstrahl-Bestrahlung eine sehr schnelle Vernetzung und sie kann in einem kontinuierlichen Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet werden.
Bei einer alternativen Ausführungsform kann aber auch ein Vernetzungsmittel dem elastomeren Polymer vor der Herstellung einer Faserstoffbahn oder eines Faserstofffilms zugesetzt werden. Beispielsweise wird bei einer Ausführungsform ein Peroxid einem elastomeren Polymer wie Polyethylen zugesetzt. Die Peroxid-Zugabe kann eine Vernetzung des Polyethylens während der Schmelz-, Extrusions- und Spinnverfahren bewirken. So kann beispielsweise die Wärme in einem Extruder dazu ausgenutzt werden, über das Peroxid freie Radikalquellen zu erzeugen. Die freien Radikale werden auf das Polyethylen übertragen, wodurch die Vernetzungsreaktion initiiert wird. Der Grad der Vernetzung wird gesteuert durch die Peroxid-Menge, die dem Polymer zugesetzt wird.
Bei einer alternativen Ausführungsform kann Silan in Kombination mit einem Peroxid Polyethylen zugesetzt werden, um eine Vernetzung zu bewirken. Die Zugabe eines Silans führt zu einem Pfropf-Verfahren, bei dem freie Radikale reaktionsfähige Stellen an der Polymerkette, beispielsweise einer Polyethylenkette, erzeugen. Die Silan-Moleküle kühlen jedoch die Radikalstellen ab und bewirken dadurch, dass nicht eine sofortige Vernetzung auftritt. Um das Auftreten der Vernetzung zu bewirken, kann das Polymer mit Wasser und einem Katalysator, beispielsweise einem Zinn-Katalysator, in Kontakt gebracht werden, bei dem es sich bei einer Ausführungsform um Dibutylzinndilaurat handeln kann. Das Wasser und der Katalysator müssen eine Pfropf-Struktur ergeben. Ein spezieller Vorteil besteht darin, dass die Vernetzung unter Verwendung eines Silans hinausgezögert und kontrolliert (gesteuert) werden kann, bis zur Zugabe von Wasser.
Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Vernetzung in dem Polymer, insbesondere in Polyethylen, bewirkt durch Zugabe eines Fotoinitiators zu dem Polymer. Wenn einmal ein Fotoinitiator dem Polymer zugesetzt worden ist, tritt eine Vernetzung des Polymers auf, wenn das Polymer elektromagnetischer Strahlung und insbesondere ultravioletter Strahlung ausgesetzt wird. Ultraviolette Strahlung bricht die Bindungen in dem Additiv auf, wodurch freie Radikale entstehen, die dann eine Vernetzungsreaktion verlängern. Ähnlich wie bei der Reaktion, an der ein Silan beteiligt ist, kann bei dieser Ausführungsform eine Vernetzung an jedem beliebigen Punkt in dem Verfahren zur Herstellung der Faser, in dem Verfahren zur Herstellung eines die Faser enthaltenden Faserstoffbahn oder in dem Verfahren zur Herstellung eines Films bewirkt werden.
Es können verschiedene Fotoinitiatoren nach dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden. Vorzugsweise wird ein Fotoinitiator gewählt, der den Extrusions-Temperaturen standhalten kann, ohne abgebaut zu werden oder ohne zu reagieren. Zu Beispielen für Fotoinitiatoren, die in dem Verfahren verwendet werden können, gehören IRGACURE 369 oder IRGACURE 907, die beide von der Firma Ciba Speciality Chemieals Corporation, Terrytown, New York, erhältlich sind.
Die elastomeren Polymeren, die gemäß der vorliegenden Erfindung vernetzt und für elastische Anwendungszwecke verwendet werden können, können variieren. Im allgemeinen ist das elastomere Polymer vorzugsweise ein Copolymer eines Polyolefins, z. B. ein Copolymer von Polyethylen oder möglicherweise von Polypropylen. Das Polyolefin kann mit verschiedenen Monomeren copolymerisiert werden, wozu beispielsweise gehören Gcten, Buten, Hexen und Mischungen davon.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein durch ein Metallocen katalysiertes elastomeres Copolymer verwendet.
Unter dem hier verwendeten Ausdruck ”Metallocen-Katalysator” ist ein MetallDerivat von Cyclopentadien zu verstehen und er kann beschrieben werden als ein Katalysator mit einem homogenen einzigen Zentrum oder als ein solcher, der geometrisch eingeschränkt ist. Ein Metallocen ist ein neutraler, mit einem Zusatzliganden stabilisierter Übergangsmetall-Komplex, der die folgende allgemeine Formel haben kann:
worin bedeuten:
L₁ einen Cyclopentadienyl- oder substituierten Cyclopentadienyl-Rest, der über eine η-5-Bindung an das Metall gebunden ist,
L₂ einen organischen Rest, der ein Cyclopentadienyl-Rest oder ein anderer Rest sein kann, der fest an das Metall gebunden ist und während der Polymerisation an das Metall gebunden bleibt,
B eine gegebenenfalls vorhandene Brückenbildungsgruppe, welche die Beweglichkeit von L₁ und L₂ einschränkt und den Winkel zwischen L₁ und L₂ modifiziert,
M ein Metall: wie Titan oder Zirkonium und
X und Y Halogenide oder andere organische Reste, z. B. Methylgruppen.
Bei einer Ausführungsform kann beispielsweise ein Metallocen das folgende sein:
Das durch Metallocen katalysierte elastomere Polymer kann ein Copolymer von Ethylen und einem weiteren Monomer wie Octen, Buten, Hexen oder Mischungen davon sein. Das Monomer kann in dem Copolymer in einer Menge von bis zu etwa 30 Gew.-%, insbesondere von etwa 7 bis etwa 25 Gew.-% und vorzugsweise von etwa 14 bis etwa 25 Gew.-%, vorliegen. Vorzugsweise ist das mit Ethylen copolymerisierte weitere Monomer Oeten. Das elastomere Polymer kann eine niedrige Dichte in dem Bereich von etwa 0,85 g/cm3 bis etwa 0,92 g/cm3 und insbesondere von etwa 0,86 g/cm3 bis etwa 0,90 g/cm3 haben.
Zu im Handel erhältlichen, mit einem Metallocen katalysierten elastomeren Polymeren, die erfindungsgemäß verwendet werden können, gehören die Dow Plastics AFFINITY-Polymeren mit den Produktnummern EG 8100, EG 8200 oder EG 8150, die alle etwa 23 bis etwa 25% Octen enthalten. Bei einer alternativen Ausführungsform wird das Dow Plastics AFFINITY-Polymer PT 1450 verwendet, das etwa 13,8 Gew.-% Octen enthält und eine Dichte von etwa 0,902 g/cm3 aufweist. Es wurde gefunden, dass diese Polymeren nicht nur gute elastische Eigenschaften haben, sondern auch erfindungsgemäß vernetzt werden können.
Insbesondere wird angenommen, dass eine Vernetzung der vorstehend beschriebenen Elastomeren Elastomere mit einer festgelegten Molekular-Struktur ergibt. Die festgelegte Molekular-Struktur bewirkt, dass Faserstoffbahnen und filme, die aus den Polymeren hergestellt worden sind, eine verbesserte Temperatur-Beständigkeit und verbesserte Spannungsrelaxations-Eigenschaften aufweisen.
Elastische Faserstoffbahnen und -filme, die erfindungsgemäß hergestellt worden sind, können einer großen Vielzahl von Produkten einverleibt werden, in denen Verstreckungs-Eigenschafien erwünscht sind. Die elastischen Faserstoffbahnen und -filme können beispielsweise allein verwendet werden oder sie können einem Laminat, beispielsweise einem stretch-bonded Laminat oder einem neck-bonded Laminat, wie vorstehend beschrieben, einverleibt werden.
Bei der Einarbeitung in ein Laminat wird die erfindungsgemäß hergestellte elastische Schicht in der Regel mit mindestens einer anderen nicht-elastischen Schicht, beispielsweise einer Faservlies-Spunbond-Bahn verbunden. Bei einer Ausführungsform kann eine erfindungsgemäß hergestellte elastische Schicht zwischen einer ersten äußeren Spunbond-Schicht und einer zweiten äußeren Spunbond-Schicht angeordnet sein. Die elastische Schicht kann mit den Spunbond-Schichten thermisch verbunden werden oder sie kann nach einem anderen geeigneten Verfahren daran befestigt werden. Die nicht-elastischen Schichten werden im allgemeinen in der Weise mit der elastischen Schicht, kombiniert, dass sich die elastische Schicht dehnen (strecken) und kontrahieren kann.
Wenn sie einmal hergestellt worden sind, können die erfindungsgemäßen Laminate in vielen verschiedenen und vielseitigen Produkten verwendet werden. Beispielsweise können die Laminate in flüssigen absorptionsfähigen Produkten, in Gegenständen der persönlichen Hygiene, in Kleidern und in verschiedenen anderen Produkten verwendet werden. So kann beispielsweise bei einer Ausführungsform ein erfindungsgemäß hergestelltes elastisches Laminat als elastisches Element verwendet werden, das einer Windel oder einem anderen ähnlichen Produkt einverleibt wird. Das elastische Laminat kann dazu verwendet werden, auf komfortable Weise die Windel oder ein anderes ähnliches Kleidungsstück an dem Träger zu befestigen.
Diese und andere Modifikationen und Abänderungen der vorliegenden Erfindung können vom Fachmann auf diesem Gebiet ohne weiteres durchgeführt werden, ohne dass dadurch der Geist und der Bereich der vorliegenden Erfindung verlassen wird, der sich insbesondere aus den nachstehend angegebenen Patentansprüchen ergibt. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass die Aspekte der verschiedenen Ausführungsformen ganz oder teilweise ausgetauscht werden können.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines elastischen Laminats, das die Stufen umfasst: Extrudieren eines elastomeren Polymers zu einer elastischen Schicht, Vernetzen des elastomeren Polymers in einem ausreichenden Umfang, um die Spannungsrelaxations-Eigenschaften der elastischen Schicht zu verbessern, und Befestigen der elastischen Schicht an einer dehnbaren (streckbaren), nichtelastischen Schicht in einer Weise, dass die elastische Schicht gedehnt (gestreckt) und kontrahiert werden kann, wobei die nicht-elastische Schicht eine Faserstoffbahn umfasst und die elastische Schicht nach dem Vernetzen des elastomeren Polymers an der nicht-elastischen Schicht befestigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das elastomere Polymer ein Copolymer eines Polyolefins umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, worin das Copolymer umfasst ein durch ein Metallocen katalysiertes Copolymer aus Ethylen und einem Comonomer, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus Buten, Octen, Hexen und Mischungen davon, wobei das Comonomer innerhalb des Copolymers in einer Menge von bis zu etwa 30 Gew.-% vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 3, worin das Comonomer Octen umfasst, das in dem Copolymer in einer Menge von etwa 7 bis etwa 25 Gew.-% vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 1, worin die elastische Schicht eine Faserstoffbahn umfasst.
Verfahren nach Anspruch 5, worin die Faserstoffbahn eine schmelzgeblasene Bahn umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, worin die elastische Schicht einen Film umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das elastomere Polymer vernetzt wird, indem man die elastische Schicht einer Elektronenstrahl-Bestrahlung aussetzt.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das elastomere Polymer einen Fotoinitiator enthält und vernetzt wird, indem man die elastische Schicht ultravioletter Strahlung aussetzt, wobei die ultraviolette Strahlung den Fotoinitiator aktiviert, so daß er die Vernetzung des Polymers bewirkt.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das elastomere Polymer ein Vernetzungsmittel enthält, um die Vernetzung des Polymers zu initiieren.
Verfahren nach Anspruch 10, worin das Vernetzungsmittel ein Peroxid umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, worin das Vernetzungsmittel ein Silan umfasst.
Flüssigkeit absorbierende Schutzkleidung, die umfasst ein Flüssigkeit absorbierendes Element und ein elastisches Laminat, wobei das elastische Laminat umfasst eine elastische Schicht, die aus einem extrudierten und vernetzten elastomeren Polymer hergestellt ist, und eine dehnbare (streckbare), nicht-elastische Schicht, die an der elastischen Schicht in der Weise befestigt ist, dass die elastische Schicht gedehnt (gestreckt) und kontrahiert werden kann, um der Kleidung Formpass-Eigenschaften zu verleihen, wobei die nicht-elastische Schicht eine Faserstoffbahn umfasst und die elastische Schicht nach dem Vernetzen des elastomeren Polymers an der nicht-elastischen Schicht befestigt worden ist.
Schutzkleidung nach Anspruch 13, worin das vernetzte elastomere Polymer ein Copolymer eines Polyethylens umfasst.
Schutzkleidung nach Anspruch 14, worin das Copolymer umfasst ein Copolymer aus Ethylen und einem Comonomer, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus Buten, Octen, Hexen und Mischungen davon, wobei das Comonomer innerhalb des Copolymers in einer Menge von bis zu etwa 30 Gew.-% vorliegt.
Schutzkleidung nach Anspruch 13, worin die elastische Schicht eine Faserstoffbahn umfasst.
Schutzkleidung nach Anspruch 13, worin die elastische Schicht einen Film umfasst.
Schutzkleidung nach Anspruch 13, worin das elastomere Polymer durch Einwirkenlassen einer Elektronenstrahl-Bestrahlung vernetzt worden ist.
Schutzkleidung nach Anspruch 13, worin die Kleidung eine Windel umfasst.
Schutzkleidung nach Anspruch 13, worin das elastomere Polymer ein Vernetzungsmittel enthält, um die Vernetzung des Polymers zu initiieren.
Schutzkleidung nach Anspruch 13, worin das Vernetzungsmittel ein Peroxid umfasst.
Schutzkleidung nach Anspruch 13, worin das Vernetzungsmittel ein Silan umfasst.
Elastisches Laminat, das umfasst eine elastische Schicht, hergestellt aus einem extrudierten elastomeren Polymer, das ein Copolymer aus Ethylen und einem Comonomer umfasst, wobei das Comonomer ausgewählt wird aus der Gruppe, die besteht aus Octen, Buten, Hexen und Mischungen davon, wobei das Comonomer in dem Copolymer in einer Menge von bis zu etwa 30 Gew.-% vorliegt und das elastomere Polymer in einem ausreichenden Umfang vernetzt ist, um die Spannungsrelaxations-Eigenschaften der elastischen Schicht zu verbessern; und eine dehnbare nicht-elastische Schicht, die an der elastischen Schicht so befestigt ist, dass die elastische Schicht gedehnt (gestreckt) und kontrahiert werden kann, wobei die nicht-elastische Schicht eine Faserstoffbahn umfasst und die elastische Schicht nach dem Vernetzen des elastomeren Polymers an der nicht-elastischen Schicht befestigt worden ist.
Elastisches Laminat nach Anspruch 23, worin das elastomere Polymer ein durch ein Metallocen katalysiertes Polymer umfasst.
Elastisches Laminat nach Anspruch 23, worin das Comonomer Octen umfasst, das in dem Copolymer in einer Menge von etwa 7 bis etwa 15 Gew.-% vorliegt.
Elastisches Laminat nach Anspruch 23, worin das elastomere Polymer durch Einwirkenlassen einer Elektronenstrahl-Bestrahlung auf das Polymer vernetzt worden ist.
Elastisches Laminat nach Anspruch 23, worin das elastonere Polymer einen Fotoinitiator enthält und das elastomere Polymer durch Einwirkenlassen von ultravioletter Strahlung auf das Polymer vernetzt worden ist.
Elastisches Laminat nach Anspruch 23, worin die elastische Schicht eine Faserstoffbahn umfasst.
Elastisches Laminat nach Anspruch 23, worin die elastische Schicht einen Film umfasst.
Elastisches Laminat nach Anspruch 23, das außerdem eine zweite verstreckbare (dehnbare) Schicht umfasst, wobei die elastische Schicht zwischen der ersten dehnbaren Schicht und der zweiten dehnbaren Schicht angeordnet ist.