DE3445771A1 - Verfahren zur herstellung poroeser filme - Google Patents

Verfahren zur herstellung poroeser filme

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DE3445771A1 DE19843445771 DE3445771A DE3445771A1 DE 3445771 A1 DE3445771 A1 DE 3445771A1 DE 19843445771 DE19843445771 DE 19843445771 DE 3445771 A DE3445771 A DE 3445771A DE 3445771 A1 DE3445771 A1 DE 3445771A1
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Description

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung poröser Filme. Insbesondere betrifft sie ein Verfahren zur Herstellung poröser Filme, bei dem man ein Polyolefinharz mit Bariumsulfat als Füllstoff mischt, die entstandene Harzziosanmensetzung schmilzt und einer Filmbildung unterzieht und dann den Film zumindest einachsig streckt.
Es gibt zahlreiche, gut bekannte Verfahren zur Herstellung poröser Filme, indem man eine Harzzusammensetzung, die ein Polyolefinharz und irgendeinen der verschiedenen unverträglichen Füllstoffe umfaßt, einer Filmbildung unterzieht und dann diesen Film streckt. Beispielsweise offenbaren die JA-OSen 47334/82 und 203520/82 ein Verfahren zur Herstellung poröser Filme, bei dem man eine Harzzusammensetzung schmilzt, die erhalten wurde durch Mischen eines Polyolefinharzes mit einem Füllstoff und flüssigem Kautschuk oder einem hydroxylierten, Polygesättigten- Kohlenwasserstoff, die geschmolzene Harzzusammensetzung einer Folien- oder Filmbildung unterzieht und dann diese Folie oder diesen Film streckt. Überdies offenbart die JA-OS 15538/83 ein Verfahren zur Herstellung poröser Filme, bei dem man eine Harzzusammensetzung schmilzt, die erhalten wurde durch Mischen eines linearen Polyethylenharzes niedriger Dichte mit einem Füllstoff
und einem flüssigen oder wachsartigen Kohlenwasserstoffpolymeren, die geschmolzene Harzzusammensetzung einer Folien- oder Filmbildung unterzieht und danach diese Folie oder diesen Film streckt. Die nach diesen Verfahren gebildeten Filme besitzen jedoch insofern Nachteile, als sie eine Oberflächenklebrigkeit aufweisen, die zurückzuführen ist auf die vorstehende Komponente, die zusätzlich zu dem Polyolefinharz und dem Füllstoff enthalten ist, und insofern, als sie infolge ihrer geringen mechanischen Festigkeit nur in relativ großer Dicke praktisch eingesetzt werden können.
Ferner wird in der JA-OS 149303/83 beschrieben, daß derartige poröse Filme als Dichtungsfolie in ¥egwerfwindeln verwendet werden können. Poröse Filme für die Verwendung als Dichtungsfolie von Wegwerfwindeln werden hergestellt, indem man 100 Gew.Teile Polyolefinharz mit 28 bis 200 Gew.Teilen eines Füllstoffs und 10 bis 70 Gew.Teilen eines flüssigen oder wachsartigen Kohlenwasserstoffpolymeren mischt, die entstandene Harzzusammensetzung einer Filmbildung unterzieht und dann diesen Film zumindest einachsig um einen Faktor von 1,2 oder mehr streckt. Jedoch besitzt dieses Verfahren zur Bildung poröser Filme den Nachteil, daß einige Füllstofftypen eine schlechte Verstreckbarkeit ergeben und daher niGht völlig gleichmäßige Poren ergeben können und daß der entstandene Film dazu neigt, ein unangenehmes Geräusch zu erzeugen. Überdies macht die gleichzeitige Verwendung eines Kohlenwasserstoff polymeren dieses Verfahren unzufriedenstellend, da das Kohlenwasserstoffpolymere dazu neigt, an die Filmoberfläche auszublühen,und ein klebriges Gefühl verursacht .
Derartige poröse Filme sind auch als Dichtungsfolie in Damenbinden verwendbar. Gewöhnlich wurde für diesen Zweck eine Papierfolie verwendet, die mit Hilfe eines synthetischen Harzes, wie Polyethylen, flüssigkeitsundurchlässig gemacht worden ist. Jedoch besitzen die entstandenen Damenbinden den Nachteil, während eines längeren Gebrauchs aufgrund des Fehlens einer Wasserdampfpermeabilität ein unangenehmes Gefühl zu verursachen.
Demzufolge ist es Ziel der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung poröser Filme zu schaffen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung poröser Filme, die eine ausreichend hohe Porosität aufweisen und dadurch eine hohe Feuchtigkeitspermeabilität und Gaspermeabilität zeigen, während sie eine ausgezeichnete Wasserbeständigkeit beibehalten.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung poröser Filme, die von Oberflächenklebrigkeit frei sind, eine ausgezeichnete Weichheit besitzen und eine geringe Verminderung der Festigkeit aufzeigen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Dichtungsfolie für die Verwendung in Wegwerfwindeln.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Dichtungsfolie für die Verwendung in Damenbinden.
Andere Ziele der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor.
3U5771
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung poröser Filme geschaffen, bei dem man eine Harzzusammensetzung, die im wesentlichen aus 100 Gew.Teilen eines PoIyolefinharzes und 50 bis 500 Gew.Teilen Bariumsulfat besteht, schmilzt, die geschmolzene Harzzusammensetzung einer Filmbildung unterzieht und dann den Film zumindest einachsig um einen Faktor von 1,5 bis 7 streckt.
Die Bezeichnung "eine Harzzusammensetzung, die im wesentlichen aus 100 Gew.Teilen eines Polyolefinharzes und 50 bis 500 Gew.Teilen Bariumsulfat besteht", wie sie vorliegend verwendet wird, bedeutet, daß die Harzzusammensetzung weiterhin enthalten kann: (1) zumindest ein Additiv, ausgewählt aus üblichen Stabilisatoren, Antioxidantien, farbgebenden Mitteln, UltraviolettIicht-Absorbentien und Gleitmitteln,und/oder (2) zusätzlich zu dem Bariumsulfat andere anorganische Füllstoffe (wie Calciumcarbonat und dergl.) oder übliche anorganische und organische Modifizierungsmittel in einer Menge, die geringer ist als diejenige des verwendeten Bariumsulfats (z.B. nicht größer als 20%, bezogen auf die Menge des verwendeten Bariumsulfats), jedoch sollte der Zusatz von flüssigem Kautschuk, einem hydroxylierten, poly-gesättigten-Kohlenwasserstoff oder einem Kohlenwasserstoffpolymeren, wie in den vorstehenden JA-OSen 47334/82, 203520/82, 15538/ 83 und 149303/83 beschrieben, bewußt vermieden werden, um einen porösen Film zu erhalten, der von Oberflächenklebrigkeit frei ist.
Erfindungsgemäß können poröse Filme, die von einer Oberflächenklebrigkeit frei sind und ausgezeichnete Eigenschaften besitzen und die im Stand der Technik nicht erhalten werden konnten, ohne Verwendung irgendeines der vorstehend beschriebenen, im Stand der Technik verwende-
ten Additive erhalten werden. Dies wird einfach dadurch erreicht, daß man den Typ des Füllstoffs, dessen verwendete Menge und vorzugsweise dessen durchschnittlichen Teilchendurchmesser spezifiziert; vorzugsweise ein PoIyethylenharz niedriger Dichte mit einem spezifischen Schmelzindex und einer spezifischen Dichte und bevorzugter ein lineares Polyethylenharz niedriger Dichte (insbesondere ein lineares Polyethylenharz niedriger Dichte, das ein Copolymeres von Ethylen und Hexen und/oder Octen umfaßt) verwendet, das am bevorzugtesten einen spezifischen Schmelzindex und eine spezifische Dichte besitzt; und den Film um einen spezifischen Faktor streckt.
Die Polyolefinharze, die bei der Erfindung verwendet werden können, umfassen Homopolymere, wie Polypropylen, Polyethylen niedriger Dichte, Polyethylen hoher Dichte, lineares Polyethylen niedriger Dichte, Polybutylen, etc.; Copolymere, wie Ethylen-Propylen-Copolymere, Ethylen-Butylen-Copolymere, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, etc.; sowie deren Mischungen.
Unter diesen Harzen sind Polyethylenharze niedriger Dichte mit einem Schmelzindex von 0,5 bis 7 (0,5 bis 8,5 bei linearen Polyethylenharzen niedriger Dichte) und einer Dichte von 0,915 bis 0,935 bevorzugt. Obgleich es bevorzugt ist, ein einziges Harz zu verwenden, kann jede Mischung von Polyethylenharzen mit verschiedenen Dichten eingesetzt werden. Bevorzugter liegt der Schmelzindex im Bereich von 1 bis 5. Ist der Schmelzindex geringer als 0,5 oder größer als 7 (8,5 bei linearen Polyethylenharzen niedriger Dichte), besitzt das Harz eine signifikant geringere Formbarkeit in einen Film und die Bildung eines Films mit geringer und gleichbleibender Dicke kann fehlschlagen.
Andererseits wird, wenn die Dichte geringer als 0,915 oder höher als 0,935 ist, das Harz eine verminderte Streckbarkeit und eine erhöhte Steifigkeit besitzen und die Bildung eines weichen Films kann fehlschlagen.
Besonders bevorzugte Polyolefinharze sind lineare PoIyethylenharze niedriger Dichte. Lineare Polyethylenharze niedriger Dichte sind Copolymere von Ethylen und einem oder mehreren a-01efinen und unterscheiden sich von PoIyethylenharzen niedriger Dichte, die nach dem üblichen Hochdruckverfahren hergestellt wurden. Lineare Polyethylenharze niedriger Dichte werden nach einem Niedrigdruckverfahren hergestellt und verwendbare oc-Olefine umfassen Buten, Hexen, Octen, Decen und dergl. Der Unterschied zwischen hochdruck-hergestellten Polyethylenharzen niedriger Dichte und niedrigdruck-hergestellen PoIyethylenharzen niedriger Dichte liegt in der Tatsache, daß, aus der Sicht der chemischen Struktur, die erstgenannten hochverzweigte Polymere sind, während die letztgenannten geradkettige Polymere sind. Unter derartigen linearen Polyethylenharzen niedriger Dichte sind Copolymere von Ethylen und Hexen und/oder Octen besonders bevorzugt .
Bei der praktischen Durchführung der Erfindung ist es bevorzugt, Bariumsulfat mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,1 bis 7 /um und insbesondere 0,5 bis 5/um zu verwenden. Ist der durchschnittliche Teilchendurchmesser geringer als 0,1 /um, können keine gut definierten Poren erhalten werden. Ist er im Gegensatz hierzu größer als 7/um, besitzt der entstandene Film eine schlechte Streckbarkeit und daher können gut definierte Poren wie in dem Fall, bei dem der durchschnittliche Teilchendurchmesser zu gering ist, kaum erhalten werden.
Das Bariumsulfat wird in einer Menge von 50 bis 500 Gew.Teilen und vorzugsweise 100 bis 400 Gew.Teilen/1 OO Gew.Teile Polyolefinharz verwendet. Ist die Menge des verwendeten Bariumsulfats geringer als 50 Gew.-Teile, kann eine ausreichend hohe Porosität nicht erzielt werden, während, wenn sie größer als 500 Gew.Teile ist, der entstandene Film aufgrund seiner erhöhten Steifigkeit nicht vollständig gestreckt werden kann und daher eine verminderte Porosität aufweist.
Es ist bevorzugt, das Bariumsulfat einer Oberflächenbehandlung mit einer Fettsäure oder einem Metallsalz desselben, einem Silicon, einem Silan, einer Harzsäure oder dergl. zu unterziehen, da diese Behandlung dazu beiträgt, seine Dispergierbarkeit in dem Harz zu verbessern und gut definierte Poren zu bilden.
Insoweit, als die Wirkungen der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt werden, können andere anorganische Füllstoffe, wie Calciumcarbonat und dergl., oder übliche anorganische und organische Modifizierungsmittel zusätzlich zu dem Bariumsulfat verwendet werden. Jedoch sollten diese Additive in einer Menge von nicht mehr als 209^, bezogen auf die Menge des eingesetzten Bariumsulfats, verwendet werden.
Im folgenden wird das vorliegende Verfahren zur Herstellung poröser Filme eingehender beschrieben.
Den Erfordernissen entsprechend wird zumindest ein Additiv, ausgewählt unter Stabilisatoren, Antioxidantien, farbgebenden Mitteln, Ultraviolettlicht-Absorbentien und Gleitmitteln, zu einem Polyolefinharz und zu Bariumsulfat zugegeben. Diese Bestandteile werden in einem Hen-
.schelmischer, einem Supermischer oder einem Trommelmischer gemischt. Hiernach wird unter Verwendung eines üblichen Ein-Schnecken- oder' Doppel-Schnecken-Extruders die entstandene Mischung gemischt und pelletisiert. Dann werden unter Verwendung eines Füllextruders oder T-Stück-Extruders diese Pellets (allein oder in Mischung mit Polyolefinharzpellets) bei einer Temperatur, die höher ist als der Schmelzpunkt des Polyolefinharzes (vorzugsweise um 20°C oder mehr) und niedriger ist als die Zersetzungstemperatur desselben, geschmolzen und einer Filmbildung unterzogen. In einigen Fällen kann die vorstehende Mischung anstatt, daß sie pelletisiert wird, direkt mit einem Extruder in einen Film geformt werden. Anschließend wird der Film zumindest einachsig um den Faktor 1,5 bis 7 nach einer herkömmlichen Technik, wie einer Walzenstreckung, einem Spannen oder dergl., gestreckt. Dieses Strecken kann in Stufen und/oder in zwei oder mehreren Richtungen erfolgen. Im Falle einer biaxialen Streckung jedoch ist es bevorzugt, den Film gleichzeitig in zwei Richtungen zu strecken. Um die morphologische Stabilität der Poren zu erhöhen, kann der gestreckte Film durch Erhitzen getempert werden.
Die Porosität wird durch die Menge des eingesetzten Bariumsulfats, den Streckungsfaktor und dergl. bestimmt. Ist der Streckungsfaktor geringer als 1,5, kann keine ausreichend hohe Porosität erzielt werden, während, wenn er größer als 7 ist, ein poröser Film aufgrund seines häufigen Brechens während des Streckungsverfahrens nicht gleichbleibend erzeugt werden kann.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte, poröse Filme sind durch hohe Porosität, ausgezeichnete Weichheit und geringe Verminderung der Festigkeit gekennzeichnet.
Da die gute Affinität zwischen dem Polyolefinharz und dem Bariumsulfat eine gute Streckbarkeit ergibt, kann überdies nicht nur eine gute Verarbeitbarkeit, sondern auch eine ebenmäßige Verteilung der Poren erzielt werden, und daher kann ein poröser Film gleichbleibend erzeugt werden. Insbesondere zeigt, wenn ein lineares Polyethylenharz niedriger Dichte als Basisharz eingesetzt wird, der entstandene Film eine sehr geringe Verminderung in der Festigkeit. Somit ist es möglich, poröse Filme herzustellen, die dünner (z.B. annähernd 10/um in der Dicke) sind als diejenigen, die nach den Verfahren des Standes der Technik hergestellt wurden.
Da die Harzzusammensetzung keinen der flüssigen Kautschuke, der hydroxylierten poly-gesättigten-Kohlenwasserstoffe und Kohlenwasserstoffpolymeren, die in den Verfahren des Standes der Technik verwendet werden, enthält, ist weiterhin der erhaltene,poröse Film von Oberflächenklebrigkeit frei.
Somit besitzen die erfindungsgemäßen, porösen Filme eine ausreichend hohe Porosität und zeigen daher eine gute Feuchtigkeitspermeabilität und Gaspermeabilität auf, während sie die ausgezeichnete Wasserbeständigkeit beibehalten, derart, daß sie im Bereich der Kleidung und bei sanitären Anwendungen eingesetzt werden können. Zusätzlich können sie aufgrund ihrer gleichmäßigen Porenverteilung als Filtermedium verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele näher erläutert. In den Beispielen wurde der Schmelzindex (MI) nach ASTM D-1238 und die Dichte nach ASTM D-1505 bestimmt.
Die Filmeigenschaften wurden in den Beispielen nach den folgenden Verfahren bewertet.
(1) Festigkeit und Dehnung
Unter Verwendung einer Tensilon-Zugfestigkeitstestmaschine wird ein Filmstück mit den Maßen 25 mm (Breite) χ 100 mm (Länge) bei einer Anspannungsrate von 200 mm/min untersucht. Seine Festigkeit und Dehnung beim Bruch werden im Hinblick auf die Maschinenrichtung (MD) und die transversale Richtung (TD) bestimmt.
(2) Feuchtigkeitspermeabilität
Die Feuchtigkeitspermeabilität wird gemäß ASTM E96 (Methode D) bestimmt.
(3) Weichheit
Die Weichheit wird durch Anfühlen bewertet und gemäß den folgenden Kriterien eingeteilt:
A = sehr weich und glatt B = ziemlich weich und glatt C = hart und rauh.
Beispiele 1 bis 19 und Vergleichsbeispiele 1 bis 9
Ein jeder der in Tabelle 1 angegebenen Füllstoffe wurde zu dem entsprechenden Basisharz in der in Tabelle 1 angegebenen Menge zugegeben und hiermit mittels eines Henschel-Mischers vermischt. Hiernach wurde unter Verwendung eines Doppel-Schnecken-Mischers die entstandene Mischung innig gemischt und in Pellets überführt. Anschließend wurden diese Pellets unter Verwendung eines T-Stück-Extruders bei einer um 800C höheren Temperatur als der Schmelzpunkt des Basisharzes geschmolzen und einer Filmbildung unterzogen. Dieser Film wurde einachsig
oder biaxial (Beispiel 3) .um den in Tabelle 1 angegebenen Faktor gestreckt, um einen porösen Film mit der in Tabelle 1 angegebenen Dicke zu erhalten. In Vergleichsbeispiel 1 wurde der Film jedoch nicht gestreckt und in den Vergleichsbeispielen 2 und 9 konnte er nicht in einen porösen Film gestreckt werden. In den Vergleichsbeispielen 5 und 8 konnte der Film lediglich um einen Faktor von bis zu 2 gestreckt werden. In den Vergleichsbeispielen 3 und 7 war infolge des häufigen Brechens während des Streckungsverfahrens keine Probenentnahme möglich.
Die Festigkeit, die Dehnung, die Feuchtigkeitspermeabilität und die Weichheit der so erhaltenen, porösen Filme wurden nach den vorstehenden Verfahren bewertet und die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
Tabelle 1
3U5771
Basisharz
Beisp. Typ ' Handelsbezeichn.
(Hersteller)
Schmelz- Dichte index -* (g/10 min) (g/om3)
! 1 LDPE REXLON F-41 (Nippon
Petrochemicals Co.,
Ltd.)		 5.0 0.923
2 Il Il Il Il
3 ■I Il Il
4 » MIRASON 45 (Mitsui
Polychemicals Co.,
Ltd.)		 1.5 0.920
5 Il Il Il Il
6 Il UBE POLYETHYLENE
F0191 (Ube Kosan
K.K.)		 0.9 0.912
7 It Neo-zex 4330 (Mitsui
Petrochemical Indus
tries, Inc.)/UBE
POLYETHYLENE VF4 30
(Ube Kosan K.K.)=2/1		 3.0 0.940
8 L-LDPE NUCG-5 511 (Nippon
Unicar Co., Ltd.)		 1.0 0.920
9 If Il Il «
10 Il Ultzex 2020L (Mitsui
Petrochemical Indus
tries , Inc.)		 2.1 Il
11 M It Il M
12 It ti tf ft
13 M It (I ti
Tabelle 1 (Fortsetzung)
Füllstoff
Typ durchschn. Menge ^ Teilchendur ehm. (/um) (phr)
Streckungsfaktor
Filmdicke (/um)
BaSO. 0.8 150 4 40
Il Il Il 5 Il
Il It Il 2X2 ir
-· 1.2 130 5 50
Il 5.0 120 Il Il
Il 1.2 Il 33) Il
Il It 100 4 ti
Il Il Il ti 30
Il 11 150 5 15
Il 4.2 50 6.5 40
Il 0.8 150 5 ti
Il 0.5 100 7 10
Il H 300 3 4 0
Tabelle 1 (Fortsetzung)
Festigkeit
(kg/25 mm)
MD
TD
Dehnung {%)
MD
Feuchtigkeits- Weichpermeabiliheit tat „ (g/m2/24 h)
6.0 1.5 80 350 3,500 A
6.5 1.3 60 300 4,200 A
4.9 4.5 200 200 3,900 A
5.5 1.5 120 450 3,000 A
5.0 1.3 100 390 η A
3.9 1.0 55 390 1,100 B
4.5 ti 50 200 2,000 C
3.5 1.2 100 420 3,900 C
2.5 0.8 80 400 5,000 A
7.8 1.4 65 170 2,800 A
6.5 1.8 130 510 ; 7,500 A
2.3
0.7
40
8,500
5.3
1.
7 8
5,500
3U5771
Tabelle 1 (Fortsetzung)
Basisharz
Beisp.
Typ
Handelsbezeichnung Schmelz- Dichte (Hersteller) index ,
(g/10 min) (er/cnr)
14 L-LDPE Ultzex 3010F (Mitsui
Petrochemical Indus
tries, Inc.)		 1.3 0.930
15 M Ultzex 2020L (Mitsui
Petrochemical Indus
tries, Inc.)		 2.1 0.920
16 Il Ultzex 20100J
(Mitsui Petrochemical
Industries, Inc.)		 8.0 0.920
17 HDPE Hi-zex HZ5000S
(Mitsui Petrochemical
Industries, Inc.)		 0.9 0.954
18 PP MITSUI NOBLEN JS-G
(Mitsui Toatsu
Chemicals, Inc.)		 1.5 0.890
19 EPC MITSUI NOBLEN MJS-G
(Mitsui Toätsu
Chemicals, Inc.)		 11 Il
3U5771
Tabelle 1 (Fortsetzung)
Füllstoff
Typ durchschn.Teilchen- Menge2?aktor durchmesser(/um) (phr) '
Streckungs- Filmdicke
(/um)
BaSO4 5.0 150 5 I
50
II 0.5 500 2 40
II 0.8 200 3 If
It Il 150 5 Il
H Il It It Il
It Il It 11 ti
Tabelle 1 (Fortsetzung) Festigkeit (kg/25 mm)
Dehnung {%)
Feuchtigkeits- Weichpermeabilität hext (g/m2/24 h)
MD TD MD TD 6,700 A
5.1 1.4 110 400 5,000 A
5.0 1.0 35 20 4,700 A
5.5 1.4 105 420 4,500 C
8.0 2.2 70 400 4,900 C
10.3 ; 2.5 90 350 I
4,000 '		 C
9.1 2.3 88 520
Tabelle 1 (Fortsetzung)
Vergl. Beisp,
Basisharz
Typ
Handelsbezeichnung Schmelz- Dichte (Hersteller) index ,
(g/10 min) (g/cnr5)
1 L-LDPE Ultzex 2020L (Mitsui
Petrochemical Indus
tries, Inc.)		 2.1 0.920
2 Il Il Il Il
3 Il Il Il Il
4 fl H Il Il
5 Il It Il Il
6 Il NÜCG-5511 (Nippon
Unicar Co., Ltd.)		 1.0 Il
7 " Tt Il
8 11 It It
9 LDPE PETROSEN 207 (Toyo
Soda Manufacturing
Co., Ltd.		 8 0.924
Bemerkungen:
1) LDPE = Polyethylen niedriger Dichte
L-LDPE = lineares Polyethylen niedriger Dichte PP = Polypropylen
EPC = Ethylen-Propylen-Copolymeres
2) Gew.Teile Füllstoff/100 Gew.Teile Basisharz 3), 5) und 7) der maximale Wert, bei dem eine
Streckung gleichbleibend durchgeführt werden kann
4) und 6) es war infolge des häufigen Brechens während des Streckungsverfahrens keine Probenentnahme möglich.
Tabelle 1 (Fortsetzung)
Füllstoff
Streckungs-
Typ durchs chn.Teil- Menge2 ) faktor chendurchm. ( /um) (phr)
Filmdicke /um)
BaSO4 0.8 150 nicht-
ge streck·		 50 :
It M 600 It -
Il II 150 84) -
CaCO3 1.0 Il 4 70
Gla&r
kugeln		 1.2 120 25> 50
BaSO4 '· 30 5 40
Il It 100 86) -
Glas.-
kugeln		 It Il 27) 60
BaSO4 130 nicht-ge-
: streckt
Tabelle 1 (Fortsetzung)
Festigkeit (kg/25 mm)
Dehnung {%)
MD
TD
TD
Feuchtigkeits- Weichpermeabilität heit
(g/m2/24 h)
2.5 2.3 570 480 15 A
- - - - - -
- - - - - -
4.3 0.8 20 100 3,000 C
1.5 0.7 140 290 30 C
4.5 1.0 105 430 15 C
- - - - - -
1.0 0.5 40 100 40 C
- - — - -
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten, porösen Filme besitzen eine hohe Porosität und eine ausgezeichnete Weichheit und zeigen überdies eine geringe Verminderung in der Festigkeit, derart, daß sie für die Verwendung als Dichtungsfolie in Wegwerfwindeln sehr gut geeignet sind. Obgleich eine solche Dichtungsfolie im allgemeinen als äußerste Schicht einer Wegwerfwindel verwendet wird, kann ein Material (wie ein üblicher, gelochter bzw. gestanzter Film oder eine sterisch erhabene bzw. geprägte Folie), das deren Feuchtigkeitspermeabilität nicht beeinträchtigt, auf die Außenseite der Dichtungsfolie aufgelegt werden, um dieser eine tuchartige bzw. stoffartige Erscheinungsform zu verleihen.
Bei derartigen Wegwerfwindeln können sämtliche üblichen Flüssigkeitsabsorbentien einschließlich Flocken bzw. Flaum, bestehend aus Pulpenfasern, wie in absorbierendes bzw. saugfähiges Papier eingehüllte Flocken oder dergl., polymere Absorbentien mit hoher Wasserabsorptionsfähigkeit und dergl. verwendet werden.
Als flüssigkeitspermeable Folie, die sich mit der Haut in direktem Kontakt befindet, kann vorzugsweise ein nichtgewebter Stoff, bestehend aus Polyesterfasern, Nylonfasern, Polyolefinfasern oder dergl., eingesetzt werden.
Zusätzlich können druckempfindliche Bänder zur Befestigung der Windel und elastische Teile (wie Kautschukteile), die entlang der Seitenkanten zur Verhinderung einer Undichtigkeit vorgesehen sind, verwendet werden.
WegwerfwindeIn werden hergestellt, indem man einen Flüssigkeitsabsorber auf die vorstehend genannte Dichtungs-
folie aufbringt und eine flüssigkeitspermeable Folie hierauf auflegt.
In Wegwerfwindeln, die den erfindungsgemäßen, porösen Film
als Dichtungsfolie verwenden, besitzt die äußerste Dichtungsfolie eine Vielzahl an Poren. Da diese Poren den Wasserdampf durchlassen, während sie Wassertröpfchen zurückhalten, wird die Haut des Kindes nicht befeuchtet, sondern in trockenem Zustand gehalten, was eine geringe Neigung zur Entwicklung eines Windelausschlags bewirkt. Überdies besitzen sie auch den Vorteil, aufgrund ihrer Festigkeit kaum zerrissen zu werden und weich genug zu sein, um kein unangenehmes Geräusch zu erzeugen.
Die folgenden Beispiele erläutern die Verwendung der erfindungsgemäßen, porösen Filme als Dichtungsfolie in Wegwerfwindeln.
Beispiele 20 bis 22 und Vergleichsbeispiele 10 bis 14
Bariumsulfat mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 1,5/um oder ein jeder der anderen, in Tabelle 2 angegebenen Füllstoffe wurde zu 100 Gew.Teilen Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) mit einem Schmelzindex (MI) von 3 (Beispiele 20 und- 21) oder linearem Polyethylen niedriger Dichte (L-LDPE) mit einem Schmelzindex (MI) von 5 (Beispiel 22 und Vergleichsbeispiele 10 bis 14) in der in Tabelle 2 angegebenen Menge zugegeben und mittels eines Henschel-Mischers vermischt. Hiernach wurde die entstandene Mischung unter Verwendung eines Doppel-Schnecken-Mischers innig gemischt und in Pellets geformt. Anschließend wurden diese Pellets unter Verwendung eines T-Stück-Extruders bei 1300C geschmolzen und einer Filmbildung unterzogen. Dieser Film wurde einachsig zwischen einer auf 500C aufgeheizten Vorheizwalze
26 3U577
und einer Streckwalze um den in Tabelle 2 angegebenen Paktor gestreckt, um einen porösen Film mit einer Dicke von 50 /um zu erhalten. Die Eigenschaften der so erhaltenen, porösen Filme wurden untersucht und die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt. Es wurden Wegwerfwindeln hergestellt, indem man eine Füllung aus einer flockigen Pulpe und einem nichtgewebten Polyesterstoff auf jeden der in den Beispielen 20 bis 22 und in den Vergleichsbeispielen 10, 13 und 14 erhaltenen, porösen Filme aufbrachte und dann mit druckempfindlichen Bändern und Kautschukteilen versah.
Die Wegwerfwindeln der Beispiele 20 bis 22 besaßen eine überlegene Festigkeit, Feuchtigkeitspermeabilität und Weichheit im Vergleich zu denjenigen der Vergleichsbeispiele 10, 13 und 14, derart, daß sie lediglich ein geringes raschelndes Geräusch während des Gebrauchs verursachten und sich beim Beruhren behaglich anfühlten. Wurden diese Wegwerfwindeln untersucht, indem man sie bei Kindern praktisch verwendete, verursachten diejenigen der Beispiele 20 bis 22 keinen Ausschlag auf der Haut des Benutzers. Im Gegensatz hierzu verursachten die Wegwerfwindeln der Vergleichsbeispiele 10, 13 und 14 einen extensiven Ausschlag oder einen leichten Ausschlag (Vergleichsbeispiel 13).
Beispiel 23
Unter Verwendung einer biaxialen, auf 700C erhitzten Streckmaschine wurde der in Beispiel 20 gebildete, nicht gestreckte Film gleichzeitig sowohl in Maschinenrichtung als auch in transversaler Richtung (um die Faktoren 2x2) gestreckt, um einen porösen Film mit einer Dicke von 50/um zu ergeben. Man ermittelte die Eigenschaften
dieses porösen Films; die Ergebnisse sind in Tabelle angegeben. Wegwerfwindeln unter Verwendung dieses porösen Films als Dichtungsfolie zeigten eine gute Leistungsfähigkeit wie diejenigen des Beispiels 20.
Beispiel 24
Die gleiche Harzzusammensetzung,wie sie in Beispiel verwendet wurde, wurde einer Filmbildung unterzogen. Unter Verwendung einer auf 500C erhitzten Walze wurde dieser Film einachsig um den Faktor 4 verstreckt, um einen porösen Film mit einer Dicke von 15/um zu erhalten. Man bestimmte die Eigenschaften dieses porösen Films; die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Man legte auf die äußere Seite dieses porösen Films einen LDPE-FiIm mit einer Dicke von 70/um und mit Öffnungen
/ ρ
mit einem Durchmesser von 1 mm (20/cm ) über seiner gesamten Oberfläche auf. Unter Verwendung dieses zusammengesetzten Materials als Dichtungsfolie gebildete Wegwerfwindeln zeigten eine ebenso gute Leistungsfähigkeit wie diejenigen der Beispiele 20 bis 23.
Tabelle 2
3U5771
Basisharz
Füllstoff
Typ Menge Typ
(Gew.Teile)		 BaSO. Menge
(Gew.Teile)
Beisp.2o LDPE 100 11 150
21 Il Il Il Il
22 L-LDPE ■ 1 ti 200
23 LDPE M Il 150
" 24 L-LDPE 11 It 200
VgIB. 10 Il SI Il 150
11 Il Il If 600
12 Il Il CaCO3 150
13 It II Glas
kugeln		 Il
14 Il Il 120
Es wurde ein Versuch unternommen, den Film um den Faktor 8 zu strecken; es war jedoch infolge des häufigen Brechens während des Streckungsverfahrens keine Probenentnahme möglich.
Der Film konnte um einen Faktor von mehr als 2 nicht gestreckt werden.
3U5771
Tabelle 2 (Fortsetzung)
Streckungsfaktor
Festigkeit [MD/TD] (kg/25 mm)
Feuchtigkeits- Weichheit permeabilität
(g/m2/24 h)
4 6.0/1.5 3,500 - A
5 6.5/1.3 4,200 - A
3 5.5/1.3 4,600 3,000 A
2X2 4.9/4.5 3,900 30 A
4- 6.7/0.9 4,700 A
nicht --
gestreckt		 2.3/2.2 15 A
tr ' ' - -
8 ; - -
4 4.3/0.8 C
2 ' 1.5/0.7 C
3U5771
Vergleichsbeispiel 15
Man gab 120 Gew.Teile Calciumcarbonat mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 1,2/um und 20 Gew.-Teile eines hydroxylierten poly-gesättigten-Kohlenwasserstoffs (Liquid Polybutadiene GI-2000; Nippon Soda Co., Ltd.) zu 100 Gew.Teilen linearem Polyethylen niedriger Dichte (L-LDPE) mit einem Schmelzindex (MI) von 5 und mischte mit Hilfe eines Henschel-Mischers. Hiernach wurde die entstandene Mischung unter Verwendung eines Doppel-Schnecken-Mischers innig gemischt und in Pellets geformt. Anschließend wurden diese Pellets unter Verwendung eines 40 mm0 Auffüllextruders einer Filmbildung unterzogen. Dieser Film wurde bei 8O0C um einen Faktor von 3jO walzengestreckt, um einen porösen Film mit einer Dicke von 50/um zu ergeben. Dieser poröse Film variierte hinsichtlich der Feuchtigkeitspermeabilität entsprechend der Lage und zeigte einen geringen Grad an Oberflächenklebrigkeit. Unter Verwendung dieses porösen Films als Dichtungsfolie gebildete WegwerfwindeIn verursachten einen leichten Ausschlag auf der Haut der Kinder.
Vergleichsbeispiel 16
Man wiederholte das Verfahren von Vergleichsbeispiel 15, wobei man flüssiges Polybutadien (Nisso PBG; Nippon Soda Co., Ltd.) oder kautschukartiges EPR (Toughmer P0480; Mitsui Petrochemical Industries, Inc.) als hydroxylierten poly-gesättigten-Kohlenwasserstoff verwendete. Man erhielt so Filme mit einer Dicke von 50/um . Diese porösen Filme zeigten eine Oberflächenklebrigkeit und zeigten entsprechend der Lage eine variierende Feuchtigkeitspermeabilität. Unter Verwendung eines jeden dieser porösen Filme als Dichtungsfolie gebildete Wegwerfwindeln verursachten einen Ausschlag auf der Haut der Kinder.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene, poröse Filme besitzen eine hohe Porosität und ausgezeichnete Weichheit und zeigen überdies eine geringe Verminderung in der Festigkeit trotz ihrer geringen Klebrigkeit, derart, daß sie für die Verwendung als Dichtungsfolie in Damenbinden sehr geeignet sind. Herkömmliche Damenbinden sind so konstruiert, daß ein Flüssigkeitsabsorber, wie flockige Pulpe, Baumwolle, absorbierendes Harz oder dergi:., teilweise mit einem Papierfilm bedeckt wird, der durch Behandlung mit einem synthetischen Harz, wie Polyethylen oder dergl., flüssigkeitsundurchdringlich gemacht worden ist, und die entstandene Struktur dann in einen nichtgewebten Stoff eingehüllt wird. Bei Damenbinden, die den erfindungsgemäßen, porösen Film als Dichtungsfolie verwenden, besitzt diese Dichtungsfolie zahlreiche Poren, die Wasserdampf hindurchtreten lassen. Demzufolge können sie die Haut des Verwenders in trockenem Zustand halten und verursachen selbst während eines länger anhaltenden Gebrauchs kein unangenehmes Gefühl.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Verwendung des erfindungsgemäßen, porösen Films als Dichtungsfolie in Damenbinden.
Beispiele 25 bis 27
Man gab Bariumsulfat mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,8/um zu 100 Gew.Teilen eines linearen Polyethylene niedriger Dichte (L-LDPE) mit einem Schmelzindex (MI) von 2,1 in der in Tabelle 3 angegebenen Menge und mischte mit Hilfe eines Henschel-Mischers. Anschließend wurde die entstandene Mischung unter Verwendung eines Doppel-Schnecken-Mischers innig gemischt und in Pellets geformt. Hiernach wurden diese Pellets unter Verwendung eines T-Stück-Extruders bei
23O0C geschmolzen und einer Filmbildung unterzogen. Dieser Film wurde zwischen einer auf 800C erhitzten Vorerhitzungswalze und einer Streckwalze um den in Tabelle 3 angegebenen Faktor gestreckt, um einen porösen Film mit einer Dicke von 20/um zu erhalten. Man bestimmte die Eigenschaften dieses porösen Films und die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben. Es wurden Damenbinden hergestellt, indem man eine Füllung aus einer flockigen Pulpe teilweise mit einem jeden der in den Beispielen 25 bis 27 erhaltenen, porösen Filme bedeckte, die entstandene Struktur in einen nichtgewebten Stoff einhüllte und dann die überlappenden Teile einer Wärmeversiegelung unterzog. Wurden diese Damenbinden und im Handel erhältliche, die einen flüssigkeitsundurchlässigen Film aus einem mit Polyethylen beschichteten Papier enthielten, vergleichend untersucht, indem man sie während einer längeren Zeitdauer praktisch verwendete, verursachten die erfindungsgemäßen Damenbinden kein unangenehmes rauhes Gefühl.
Tabelle 3
Il
■ m
■■ t
«■ :■
Basisharz Füllstoff Strek-
Typ ,Menge Typ Menge SSSor
(Gew-Teile)
Teile)
Festigkeit Feuchtig-[MD/TD] keitspermeabili-
(kg/25 mm)
Weichheit
Beisp.2'5
L-LDPE 100 BaSO4 100 6 3.2/1.0 5,200 A
Il Il Il 150 5 3.0/0.9 4,800 A
Il It Il 400 3 2.5/0.8 4,200 A
-F-

Claims (16)

  1. Patentansprüche
    Λ/ Verfahren zur Herstellung von porösen Filmen, bei dem man eine Harzzusammensetzung, die im wesentlichen aus einem Polyolefinharz und einem mit diesem unverträglichen Füllstoff besteht, schmilzt, die geschmolzene Harzzusammensetzung einer Filmbildung unterzieht und dann den Film zumindest uniaxial streckt, dadurch gekennzeichnet, daß der unverträgliche Füllstoff Bariumsulfat ist, das Bariumsulfat in einer Menge von 50 bis 500 Gew.Teilen/100 Gew.Teile des Polyolefinharzes eingesetzt wird und der Film um einen Faktor von 1,5 bis 7 gestreckt wird.
  2. 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der durchschnittliche Teilchendurchmesser des Bariumsulfats im Bereich von 0,1 bis 7/um liegt.
  3. 3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der durchschnittliche Teilchendurchmesser des Bariumsulfats im Bereich von 0,5 bis 5/um liegt.
  4. 4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bariumsulfat in einer Menge von 100 bis 400 Gew.Teilen/1OO Gew.Teile des Polyolefinharzes verwendet wird.
  5. 5. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bariumsulfat einer Oberflächenbehandlung mit einer Fettsäure oder einem Metallsalz derselben, einem Silicon, einem Silan oder einer Harzsäure unterzogen worden ist.
  6. 6. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyolefinharz ein Polyethylenharz ist.
  7. 7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyethylenharz ein Polyethylenharz niedriger Dichte mit einem Schmelzindex von 0,5 bis 7 und einer Dichte von 0,915 bis 0,935 ist.
  8. 8. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyethylenharz niedriger Dichte ein einzelnes Harz ist.
  9. 9. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyethylenharz niedriger Dichte eine Mischung von Polyethylenharzen mit verschiedenen Dichten ist.
  10. 10. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzindex im Bereich von 1 bis 5 liegt.
  11. 11. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyethylenharz ein lineares Polyethylenharz niedriger Dichte ist.
  12. 12. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das lineare Polyethylenharz niedriger Dichte einen Schmelzindex von 0,5 bis 8,5 und eine Dichte von 0,915 bis 0,935 besitzt.
  13. 13. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das lineare Polyethylenharz niedriger Dichte ein Copolymeres von Ethylen und Hexen und/oder Octen ist.
  14. 14. Poröser Film mit Wasserbeständigkeit, Feuchtigkeitspermeabilität und Gaspermeabilität, hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13·
  15. 15. Verwendung des porösen Films gemäß Anspruch 14 als Dichtungsfolie in Wegwerfwindeln.
  16. 16. Verwendung des porösen Films gemäß Anspruch 14 als Dichtungsfolie in Damenbinden.
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