DE3625775A1 - Extrudierbare gemische und damit hergestellte elastomere produkte und verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Extrudierbare gemische und damit hergestellte elastomere produkte und verfahren zu deren herstellung

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Description

Die Erfindung betrifft extrudierbare Gemische nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, damit hergestellte Produkte und Verfahren zur Herstellung dieser Produkte. Ein Beispiel für die Produkte stellen nicht gewebte elastomerische Vliese dar.
Im Stand der Technik sind Schmelzblasverfahren bekannt, mit denen Fasern von sehr kleinem Durchmesser aus thermoplastischen Harzen hergestellt werden können, die manchmal als Mikrofasern oder Schmelzblasfasern bezeichnet werden. Beispielsweise ist die Herstellung von Fasern durch Schmelzblasen in einem Artikel beschrieben, der den Titel trägt "Superfine Thermoplastic Fibres", der in Industrial and Engineering Chemistry, Band 48, Nr. 8, Seiten 1342 bis 1346 erschienen ist. Dieser Artikel beschreibt Arbeiten, die in den Naval Research Laboratories in Washington D.C. durchgeführt wurden. Eine andere Veröffentlichung, die sich mit Schmelzblasen beschäftigt, ist der Bericht 111437 des Naval Research Laboratoriums vom 15. April 1954. Im allgemeinen gehört zu Schmelzblasverfahren das Erhitzen eines thermoplastischen zur Ausbildung der Fasern verwendeten Harzes in einen geschmolzenen Zustand und Extrudieren des geschmolzenen Harzes durch eine Düsenanordnung mit einer Vielzahl von linear angeordneten Kapillaren mit kleinem Durchmesser als geschmolzene Fäden. Die geschmolzenen Fäden treten aus der Düse in einen Gasstrom hoher Geschwindigkeit aus, normalerweise Luft, der bei einer erhöhten Temperatur gehalten wird und zum Verfeinern der Fäden aus geschmolzenem Harz dient, so daß Fasern entstehen, die einen Durchmesser aufweisen, der kleiner ist als der Durchmesser der Kapillaren in der Düsenanordnung.
US-Patent 34 59 830 (erteilt an Legge et al) beschreibt anscheinend Gemische aus Block-Copolymer-Polyethylen. Das Patent gibt an, daß eine Block-Copolymer-Mischung vorgesehen ist, die eine verbesserte Beständigkeit gegen Oxidation, Verwitterung, Ozon und Lösungsmittel aufweist, wenn ein Block-Copolymer, wie beispielsweise ein A-B-A Polystyrol-polybutadien-polystyrol Block-Copolymer mit einem Polyäthylen gemischt wird, dessen Schmelzindex zwischen ungefähr 0,2 und 30 liegt.
US-Patent 34 59 831 (erteilt an Luftglass et al) beschreibt anscheinend Block-Copolymer-Polyäthylenschichten. Das Patent gibt an, daß eine durchsichtige Schicht erhalten wird, wenn ein A-B-A Block-Copolymer, wie beispielsweise Styrol-Butadien-Styrol von hohem Molekulargewicht mit einem Polyäthylen gemischt wird, dessen Schmelzindex zwischen 0,2 und 30 liegt.
Während bei einigen thermoplastischen Harzen ein Abbau vor ihrer Extrusion notwenig sein kann, um ihre Viskosität ausreichend stark herabzusetzen, damit ihre Extrusion und die Herabsetzung ihres Durchmessers durch einen Gasstrom hoher Geschwindigkeit ermöglicht wird, besteht doch eine Grenze für den Grad des Abbaus vor der Extrusions, der einem gegebenen Harz aufgezwungen werden kann, ohne die Eigenschaften des extrudierten Produkts in schädlicher Weise zu beeinflussen. Beispielsweise kann ein übermäßiger Abbau von polymeren Elastomeren Polystyrol/Poly(äthylen-butylen)/- Polystyrol-Block-Copolymer-Harzen zur Bildung eines nichtelastischen Harzes führen. Man nimmt hier an, daß die Nichtelastizität des abgebauten Materials auf den Abbau des Block-Copolymer-Harzes unter Bildung von Di-Block-Copolymer-Harz zurückzuführen ist. Andere Gefahren können mit hohen Abbautemperaturen zusammenhängen. Beispielsweise geben die technischen Bulletins SC: 38-82 und SC: 39-85 der Shell Chemical Company in Houston, Texas bei der Beschreibung von Polystyrol/- Poly(ethylen-butylen)-Polystyrol elastomeren Block- Copolymer-Harzen (die von dieser Firma unter dem Warenzeichen KRATON vertrieben werden) an, daß bezüglich KRATON G 1650 und KRATON G 1652, die beide Block- Copolymer-Harze sind, die Bildungstemperaturen des Harzes nicht über 525°F oder 274°C ansteigen sollen und daß eine Brandwache eingerichtet werden soll, wenn die Temperatur der Harze 475°F oder 246°C erreicht. Bezüglich KRATON GX 1657 Block-Copolymer- Harz gibt das Shell Technische Bulletin SC: 607-84 die Warnung, die Temperatur des Block-Copolymer-Harzes nicht über 450°F oder 232°C zu erhöhen und eine Brandwache einzurichten, wenn diese Temperatur erreicht werden sollte. Das Shell Datenblatt für Materialsicherheit mit der Bezeichnung MSDS Nr. 2136 gibt bezüglich KRATON G 1657 thermoplastischen Gummi an, daß die Verarbeitungstemperatur des Materials nicht über 550°F oder 288°C erhöht werden und daß eine Brandwache eingerichtet werden sollte, wenn diese Temperatur erreicht wird. Ein Shell Datenblatt für Materialsicherheit mit der Bezeichnung MSDS 2031-1 gibt bezüglich KRATON G 1652 thermoplastischen Gummi an, daß die Verarbeitungstemperatur des Materials nicht über 550°F oder 288°C ansteigen sollte und daß eine Brandwache einzurichten ist, wenn diese Temperatur erreicht wird. Die technischen Bulletins der Firma Shell Chemical Company SC: 68-85 "KRATON thermoplastischer Gummi" und SC: 72-85 "Lösungsverhalten von KRATON thermoplastischen Gummi" geben detaillierte Information bezüglich der verschiedenen thermoplastischen Block-Copolymer-Harze, die von Shell unter der Warenbezeichnung KRATON bezogen werden können. Die KRATON thermoplastischen Harze werden von Shell als A-B-A Block-Copolymere angegeben, bei denen die "A"-Endblöcke Polystyrol sind und der "B"-Mittelblock bei KRATON G-Harzen aus Poly- (ethylen-butylen) besteht oder im Fall von KRATON D Harzen entweder aus Polyisopren oder Polybutadien.
Das technische Bulletin der Shell Chemical Company SC: 198-83 gibt auf Seite 19 Beispiele von im Handel erhältlichen Harzen und Weichmachern, die zusammen mit KRATON Gummiharzen verwendbar sind. Das Bulletin unterscheidet zwischen Gummiware, B Mittelblock, zugehörige Materialien und Polystyrolphase, A Endblock, und zugehörigen Materialien. Unter den zur Gummiphase zugehörigen Materialien ist eine Gruppe von Harzen, die als "polymerisiertes gemischtes Olefin" bezeichnet werden und ein Weichmacher, der als "Wingtrack 10" bezeichnet wird und eine chemische Basis aus "gemischtem Olefin" besitzt.
Im Stand der Technik wurden seit geraumer Zeit Versuche unternommen, elastomere Harze in aus Fasern bestehende, nichtgewobene elastomerische Gewebe zu bringen. Tatsächlich zeigt der Stand der Technik, daß Experimente mit Materialien des Typs KRATON G 1650 und KRATON G 1652 durchgeführt wurden. Beispielsweise beschreibt das des Marais erteilte US-Patent 43 23 534, daß man im Stand der Technik zu der Erkenntnis gekommen ist, daß KRATON G Gummiharze zu viskos sind, um allein extrudiert zu werden ohne wesentlichen Schmelzbruch des Produkts. des Marais gibt jedoch ein Verfahren an, bei dem gemischte KRATON G 1650 und KRATON G 1652 Harze zur Bildung von faserförmigen, nichtgewobenen Geweben und Folien verwendet wurden. Um das angegebene Viskositätsproblem zu lösen, wurde das KRATON G 1650 Block- oder KRATON G 1652 Copolymer- Harz vor der Extrusion und dem Schmelzblasen mit ungefähr 20 bis 50 Gew.-% einer fetthaltigen Chemikalie gemischt, beispielsweise Stearinsäure. In Spalte 8, Zeile 64 und ff wird ein Extrusionstemperaturbereich von 204 bis 238°C (400 bis 460°F) angegeben, wobei dieser Temperaturbereich im allgemeinen innerhalb des von den oben erwähnten technischen Bulletins der Shell Chemical Company empfohlenen Bereichs liegt. Unglücklicherweise waren jedoch die physikalischen Eigenschaften des nach diesem Verfahren erhaltenen Produkts, beispielsweise eine nicht gewebte Matte aus schmelzgeblasenen Fasern offensichtlich nicht zufriedenstellend, da nach der Bildung des nicht gewobenen Gewebes im wesentlichen die gesamte fetthaltige Chemikalie aus dem nicht gewobenen Gewebe der extrudierten Mikrofasern ausgelaugt wird, indem das Gewebe in Alkoholen getränkt wird, die eine gute Eigenschaft zum Lösen der verwendeten fetthaltigen Chemikalie aufweisen. Bei einem in Spalte 3, Zeilen 8 und 9 beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das thermoplastische Gummiharz ein A-B-A-Block-Copolymer, wobei B für Poly(ethylen- butylen) steht und A und A′ aus der Gruppe ausgewählt werden, in der Polystyrol und Poly(alpha-methylstyrol) enthalten sind.
US-Patent 42 96 163 (erteilt an Emi) beschreibt anscheinend einen faserförmigen Verbundstoff, der Elastizität aufweist. Der Verbundstoff enthält eine blattähnliche Maschenstruktur, die aus Fasern eines synthetischen elastomeren Polymers zusammengesetzt ist und eine Matte, ein Gewebe oder eine blattähnliche Faserstruktur, die aus langen oder kurzen Fasern besteht. Unter der Zwischenüberschrift "Blattähnliche Maschenstruktur" werden Polyesterelastomere, Polyurethanelastomere und Polyolefinelastomere diskutiert. Beispiele von Polyolefinelastomeren werden als Block- Copolymere von Ethylen und Propylen angegeben und Copolymere, die durch Reaktion des Block-Copolymers mit Dienverbindungen erhalten wurden, beispielsweise Cyclobentadien, Cyclohexadien, Butadien und Isopren. Es wird angegeben, daß ein Copolymer aus Styrol und Isopren ebenfalls verwendet werden kann. Weiter wird angegeben, daß das elastomere Polymer bis zu 20 Gew.-% und vorzugsweise bis zu 15 Gew.-% bezogen auf das gesamte Polymer eines anderen Polymers enthalten kann, das keine Elastizität aufweist, wobei dies in einigen Fällen bevorzugt wird. Beispiele des anderen Polymers, das mit dem elastomeren Polymer gemischt werden kann, sind Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyester, Polyamide und Polycarbonate.
US-Patent 43 05 990 (erteilt an Kelly) beschreibt anscheinend, daß A-B-A Block-Copolymere mit einem Polybutadien oder Polyisopren-Mittelblock und Polystyrolendblöcken als Folien extrudiert werden können, wenn sie mit einer Menge von amorphem Polypropylen gemischt werden, die ausreicht, um die Verarbeitbarkeit der Mischung zu erhöhen. In der Zusammenfassung wird angegeben, daß die Schichten ihre elastomeren Eigenschaften beibehalten und beträchtlich besser verarbeitbar sind, was auf das Vorhandensein des amorphen Polypropylens zurückgeführt wird.
Das an Pieniak erteilte US-Patent 44 13 623 beschreibt anscheinend elastisch gemachte laminierte Strukturen, beispielsweise elastisch gemachte Windeln, mit gekräuselten und nichtgekräuselten Bereichen, wobei der elastische Stoff nur in den Bereichen aufgebracht wird, die gekräuselt werden sollen. Es wird die Verwendung von spezifischen elastomeren Materialien beschrieben und angegeben, daß die elastomeren Komponenten lineare oder radiale A 1-B-A 2 Block-Copolymere sein können oder deren Mischungen mit einfachen A-B Block- Copolymeren, wobei A 1 und A 2 gleich oder verschieden sein kann und einen thermoplastischen Polymerblock darstellt, beispielsweise ein Poly(vinylaren)block und wobei B einen elastomeren Polymerblock darstellt, wie beispielsweise ein konjugiertes Dien oder ein niederes (d. h. C1-C4) Alken. Ein Modifizierstoff, der beispielsweise ein thermoplastisches Polymer mit geringem Molekulargewicht sein kann, z. B. amorphes Polypropylen mit einem mittleren Molekulargewicht von ungefähr 500 bis 7500 in einer Menge von ungefähr 0 bis ungefähr 200 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen der elastomeren Komponenten kann beigefügt werden, um die Verarbeitbarkeit zu erhöhen.
Die in den Ansprüchen beschriebene vorliegende Erfindung überwindet die oben diskutierten Schwierigkeiten, die aufgetreten sind, als im Stand der Technik versucht wurde, elastomere A-B-A Block-Copolymer- Materialien in elastomere Produkte zu formen, indem extrudierbare elastomere Gemische angegeben werden, die nach der Extrusion erstarren und elastomere Produkte bilden, wie beispielsweise aus Fasern bestehende, nicht gewobene elastomere Gewebe bzw. Waren- oder Gespinstbahn.
Beispielsweise müssen keine Materialien aus den aus Phasen bestehenden, nicht gewobenen Geweben oder anderen elastomerischen Produkten ausgelaugt werden, die aus den extrudierbaren Gemischen der vorliegenden Erfindung hergestellt werden. Die extrudierbaren elastomerischen Gemische sind Mischungen aus (1) von mindestens ungefähr 10 Gew.-% eines A-B-A′-Block- Copolymers, wobei "A" und "A′" jeweils einen thermoplastischen Polymerendblock darstellen, der einen Styrolanteil, wie beispielsweise Poly(vinylaren) enthält und wobei "B" ein elastomerischer Poly(ethylenbutylen)- Mittelblock ist, mit (2) von mehr als 0 Gew.-% bis ungefähr 90 Gew.-% eines Polyolefins, das nach der Mischung mit dem A-B-A-Block-Copolymer und bei Anwenden geeigneter erhöhter Temperatur und erhöhter Temperaturbedingungen in gemischter Form mit dem A-B-A′- Block-Copolymer extrudierbar ist. Das A-B-A′-Block- Copolymer dient dazu, den aus den extrudierbaren Gemisch hergestellten Produkten elastomere Eigenschaften zu verleihen und das Vorliegen von Polyolefin in der Mischung dient zur Herabsetzung der Viskosität des Gemischs verglichen mit der Viskosität des bloßen, d. h. reinen A-B-A′-Block-Copolymers und verbessert somit die Extrudierbarkeit des Gemisches.
Vorzugsweise werden die A und A′ Endblöcke des Block- Copolymers, die die thermoplastischen Styrolanteile enthalten, aus der Gruppe ausgewählt, in der Polystyrol und Polystyrolhomologe enthalten sind, beispielsweise Poly(alpha-methylstyrol).
In einigen Ausführungsformen sind die A und A′ Endblöcke, die thermoplastische Styrolanteile enthalten, identisch. Vorzugsweise wird das Polyolefin aus der Gruppe ausgewählt, die mindestens ein Polymer enthält, das aus der Gruppe ausgewählt ist, in der Polyethylen, Polypropylen, Polybuten, Ethylen-Copolymere, Propylen-Copolymere, Buten-Copolymere oder Mischungen aus zweien oder mehreren dieser Materialien enthalten sind.
Die Mischung enthält üblicherweise von mindestens 20 Gew.-% bis ungefähr 95 Gew.-% Block-Copolymer und von mindestens ungefähr 5 Gew.-% bis ungefähr 80 Gew.-% Polyolefin. Beispielsweise kann die Mischung von ungefähr 30 Gew.-% bis ungefähr 90 Gew.-% des Block-Copolymers und von ungefähr 10 Gew.-% bis ungefähr 70 Gew.-% Polyolefin enthalten. Vorzugsweise enthält die Mischung von ungefähr 50 Gew.-% bis ungefähr 90 Gew.-% an Block-Copolymer und von ungefähr 10 Gew.-% bis ungefähr 50 Gew.-% an Polyolefin. Beispielsweise kann die Mischung von ungefähr 50 Gew.-% bis ungefähr 70 Gew.-% an Block-Copolymer enthalten und von ungefähr 30 Gew.-% bis ungefähr 50 Gew.-% an Olefin. Eine Mischung enthält ungefähr 60 Gew.-% an Block-Copolymer und ungefähr 40 Gew.-% an Polyolefin.
Das extrudierbare Gemisch wird extrudiert oder in anderer Weise geformt, beispielsweise durch Gießen oder Spritzgießen, wobei eine geeignete, d. h. wirksame Kombination von erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur angewandt wird. Diese Bedingungen ändern sich in Abhängigkeit des verwendeten Polyolefins. Beispielsweise sollte das extrudierbare Gemisch extrudiert oder in anderer Weise bei einer Temperatur von mindestens ungefähr 125°C geformt werden, wenn Polyethylen als Polyolefin in der Mischung eingesetzt wird oder bei mindestens ungefähr 175°C, wenn Polypropylen in der Mischung verwendet wird; beispielsweise kann die Mischung bei einer Temperatur von mindestens ungefähr 290°C bis ungefähr 345°C oder im Besonderen bei einer Temperatur von mindestens ungefähr 300°C bis ungefähr 335°C in elastomere Produkte verarbeitet werden, beispielsweise elastomere Fasern, die in einem aus Fasern bestehenden nicht gewobenem elastomerischen Gewebe gesammelt werden können.
Vorzugsweise sind die Mischungen innerhalb der oben definierten Temperaturbereiche bei erhöhten Drücken innerhalb der Düsenspitze extrudierbar (beispielsweise innerhalb der Extrusionskapillaren einer Düsenspitze, die (30) Extrusionskapillaren pro 2,54 cm aufweist, wobei jede der Kapillaren einen Durchmesser von 0,368 mm (0,0145 Zoll) und eine Länge von 2,87 mm (0,113 Zoll) aufweist von nicht mehr als ungefähr 2068 kPa (300 pounds per square inch, gage) und beispielsweise von Drücken von ungefähr 137,9 kPa (20 psi) bis ungefähr 1723,7 kPa (250 psi). Im Besonderen sind die Mischungen innerhalb der oben definierten Temperaturbereiche bei Drücken von ungefähr 344,7 kPa (50 psi) bis ungefähr 1723,7 kPa (250 psi) extrudierbar und beispielsweise von ungefähr 861,8 kPa (125 psi) bis ungefähr 1551,3 kPa (225 psi). Höhere Drücke können bei einer anderen Konstruktion der Düsen verwendet werden, die eine geringe Anzahl von Kapillaren pro Längeneinheit der Düse aufweisen, doch ergeben sich im allgemeinen geringere Durchsatzgeschwindigkeiten bei der Herstellung.
An dieser Stelle ist es wichtig darauf hinzuweisen, daß sich die extrudierbaren Gemische der vorliegenden Erfindung, wenn sie gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verarbeitet werden, mit zufriedenstellenden Durchsatzgeschwindigkeiten extrudieren lassen, da das Vorhandensein von Polyolefin in dem extrudierbaren Gemisch die Viskosität des extrudierbaren Gemisches auf zufriedenstellende Werte herabsetzt, verglichen mit der Viskosität des reinen Blockpolymers. Diese reduzierte Viskosität setzt in proportionaler Weise den Druck an der Düsenspitze herab, wenn alle anderen Parameter gleich bleiben. Beispielsweise wird die Viskosität der extrudierbaren Gemische im allgemeinen kleiner sein als ungefähr 50 Pascal · sec (500 poise), wenn sie bei den oben definierten erhöhten Temperatur- und erhöhten Druckbereichen extrudiert werden. Vorzugsweise ist die Viskosität der extrudierbaren Gemische kleiner als ungefähr 30 Pascal·sec (300 poise), wenn sie bei den oben definierten erhöhten Temperatur- und erhöhten Druckbereichen extrudiert werden. Beispielsweise kann die Viskosität des extrudierbaren Gemisches von mindestens ungefähr 10 Pascal·sec (100 poise) bis ungefähr 20 Pascal·sec (200 poise) betragen, wenn das Gemisch bei den oben definierten, erhöhten Temperatur- und erhöhten Druckbereichen extrudiert wird.
Da das Polyolefin die Viskosität der Mischung im Vergleich zur Viskosität des Block-Copolymers herabsetzt, ist das extrudierbare Gemisch innerhalb der oben identifizierten erhöhten Temperatur- und erhöhten Druckbereiche durch eine Düsenspitze extrudierbar, die beispielsweise 30 Kapillaren pro 2,5 cm Düsenspitze aufweist und wobei die Kapillaren einen Durchmesser von ungefähr 0,368 mm (0,0145 Zoll) und eine Länge von ungefähr 0,87 mm (0,113 Zoll) aufweisen und bei einer Geschwindigkeit von mindestens ungefähr 0,02 g pro Kapillare pro Minute bis ungefähr 1,7 oder mehr g pro Kapillare und pro Minute. Beispielsweise kann das extrudierbare Gemisch durch die oben angegebene Düsenspitze extrudiert werden, die Kapillaren mit einem Durchmesser von ungefähr 0,368 mm (0,145 Zoll) und eine Länge von ungefähr 2,87 mm (0,113 Zoll) aufweist und zwar mit einer Geschwindigkeit von mindestens ungefähr 0,1 g pro Kapillare und pro Minute bis ungefähr 1,25 g pro Kapillare und pro Minute. Vorzugsweise wird das extrudierbare Gemisch durch die oben angegebene Düsenspitze extrudiert, wobei die Kapillaren einen Durchmesser von ungefähr 0,368 mm, (0,0145 Zoll) und eine Länge von ungefähr 2,87 mm (0,113 Zoll) bei einer Geschwindigkeit von mindestens ungefähr 0,3 g pro Kapillare und pro Minute bis ungefähr 1,1 g pro Kapillare und pro Minute aufweisen.
Das extrudierbare Gemisch kann in eine Vielzahl von Produkten geformt werden, wie beispielsweise aus Fasern bestehende, nichtgewobene elastomere Gewebe, die vorzugsweise Mikrofasern mit einem mittleren Durchmesser von nicht mehr als ungefähr 100 Mikrometer aufweisen und die vorzugsweise ein mittleres Basisgewicht von nicht mehr als ungefähr 300 g pro m2 aufweisen, beispielsweise ein mittleres Basisgewicht von ungefähr 5 g pro m2 bis ungefähr 100 g m2 oder mehr. Im besonderen kann ein durchschnittliches Basisgewicht von ungefähr 10 g pro m2 bis ungefähr 75 g pro m2 betragen. Beispielsweise kann ein aus Fasern bestehendes nichtgewobenes elastomerisches Gewebe geformt werden, indem das extrudierbare Gemisch mit einer geeigneten, d. h. wirksamen Kombination von erhöhten Temperatur- und erhöhten Druckbedingungen extrudiert wird. Vorzugsweise wird das extrudierbare Gemisch bei einer Temperatur von mindestens ungefähr 125°C extrudiert, wenn das Polyolefin ein Polyethylen ist oder bei mindestens ungefähr 175°C, wenn das Polyolefin Polypropylen ist; beispielsweise kann das Extrudieren bei ungefähr 290°C bis ungefähr 345°C erfolgen und im besonderen von ungefähr 300°C bis ungefähr 335°C. Vorzugsweise wird das extrudierbare Gemisch innerhalb der oben angegebenen Temperaturbereiche bei Drücken innerhalb der Düsenspitze extrudiert, die nicht mehr als ungefähr 2068 kPa (300 psi) betragen, beispielsweise von ungefähr 157,9 kPa (20 psi) bis ungefähr 1723,7 kPa (250 psi); dieser Druck gilt beispielsweise innerhalb der Extrusionskapillaren einer Düsenspitze mit 30 Extrusionskapillaren pro 2,5 cm linearer Länge, wobei jede der Kapillaren einen Durchmesser von 0,368 mm aufweist (0,0145 Zoll) und eine Länge von 2,87 mm (0,113 Zoll). Im besonderen wird das extrudierbare Gemisch bei einem Druck innerhalb der Kapillaren der oben angegebenen Düsenspitze von ungefähr 344,7 kPa (50 psi) bis ungefähr 1723,7 kPa (250 psi) extrudiert und beispielsweise bei ungefähr 861,8 kPa (125 psi) bis ungefähr 1551,3 kPa (225 psi).
Bei der Herstellung von elastomeren nichtgewobenen Geweben wird das extrudierbare Gemisch bei den oben definierten erhöhten Temperatur- und erhöhten Druckbedingungen mit einer Geschwindigkeit von mindestens ungefähr 0,02 g pro Kapillare und pro Minute bis ungefähr 1,7 oder mehr g pro Kapillare und pro Minute extrudiert und beispielsweise von mindestens ungefähr 0,1 g pro Kapillare pro Minute bis ungefähr 1,25 g pro Kapillare und pro Minute oder im besonderen von mindestens ungefähr 0,3 g pro Kapillare und pro Minute bis ungefähr 1,1 g pro Kapillare und pro Minute. Das Extrudieren erfolgt durch eine Düse mit einer Vielzahl von Extrusionskapillaren geringen Durchmessers als geschmolzene Fäden in einem Gasstrom, der den Querschnitt der geschmolzenen Fäden herabsetzt und einen vom Gas getragenen Strom von Mikrofasern erzeugt, die dann bei ihrem Niederschlag auf einer Sammelanordnung zu einem aus Fasern bestehenden nicht gewobenen elastomeren Gewebe geformt werden. Der Gasstrom zur Querschnittsverminderung wird den geschmolzenen Fäden bei einer Temperatur von mindestens ungefähr 100°C bis ungefähr 400°C zugeführt und beispielsweise von ungefähr 200°C bis ungefähr 350°C und mit einem Druck von mindestens ungefähr 3,45 kPa (0,5 psi) bis ungefähr 137,9 kPa (20 psi) und beispielsweise von mindestens ungefähr 6,89 kPa (1 psi) bis ungefähr 68,9 kPa (10 psi). Der Gasstrom zur Querschnittsverringerung der Fäden kann beispielsweise aus einem inerten, nicht oxidierenden Gas bestehen, beispielsweise einem Strom aus Stickstoffgas. In einigen Ausführungsformen wird die Geschwindigkeit und die Temperatur des Gasstroms zur Querschnittsverminderung der Fasern so eingestellt, daß die Fasern als im wesentlichen kontinuierliche Fasern gesammelt werden, die Durchmesser von ungefähr 10 Mikrometer bis ungefähr 60 Mikrometer aufweisen und beispielsweise von mindestens ungefähr 10 Mikrometer bis ungefähr 40 Mikrometer. Gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten die aus Fasern bestehenden, nicht gewobenen elastomeren Gewebe, die auf diese Art hergestellt werden, elastomere Fasern, deren Zusammensetzung von mindestens ungefähr 10 Gew.-% des Block-Copolymers und mehr als 0 Gew.-% und bis zu 90 Gew.-% des Polyolefins besteht. Die Fasern bestehen üblicherweise aus von mindestens ungefähr 20 Gew.-% bis ungefähr 95 Gew.-% aus Block-Copolymer und von mindestens ungefähr 5 Gew.-% bis ungefähr 80 Gew.-% aus Polyolefin. Beispielsweise können die Fasern eine Zusammensetzung aus von mindestens ungefähr 30 Gew.-% bis ungefähr 90 Gew.-% Block-Copolymer und aus mindestens ungefähr 10 Gew.-% bis ungefähr 70 Gew.-% Polyolefin aufweisen. Vorzugsweise bestehen die Fasern aus von ungefähr 50 Gew.-% bis ungefähr 90 Gew.-% Block-Copolymer und aus von mindestens 10 Gew.-% bis ungefähr 50 Gew.-% Polyolefin. Beispielsweise kann die Zusammensetzung der Fasern bestehen aus von mindestens 50 Gew.-% bis ungefähr 70 Gew.-% Block- Copolymer und aus von mindestens 30 Gew.-% bis ungefähr 50 Gew.-% Polyolefin. Charakteristische aus Fasern bestehende nicht gewobene elastomerische Gewebe wurden aus Fasern hergestellt, die aus ungefähr 60 Gew.-% Block-Copolymer und ungefähr 40 Gew.-% Polyolefin bestanden.
Die vorliegende Erfindung richtet sich u. a. auf die Bildung einer elastomeren Schicht aus der oben beschriebenen Mischung von Materialien.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden genauen Beschreibung.
Definitionen
Die Ausdrücke "elastisch" und "elastomer" werden hier austauschbar verwendet und bedeuten irgendein Material, das bei Anlegen einer Vorspannkraft bis zu einer Länge gestreckt werden kann, die mindestens 125%, d. h. 1 1/4 seiner Länge im Ruhezustand beträgt und das nach dem Aufhören der Streckkraft mindestens 40% seiner Längenänderung rückgängig macht. Ein hypothetisches Beispiel, das diese Definition eines elastomeren Materials erfüllt, wäre ein Probenkörper eines Materials mit einer Länge von 2,54 cm (1 Zoll), das auf mindestens 3,175 cm (1,25 Zoll) gestreckt werden kann und das auf eine Länge von nicht mehr als 2,921 cm (1,15 Zoll) zurückgeht, wenn es nach seiner Verlängerung auf 3,175 cm (1,25 Zoll) wieder freigegeben wird. Viele elastische Materialien können um sehr viel mehr als 25% ihrer Länge im Ruhezustand gestreckt werden und viele davon nehmen im wesentlichen wieder ihre originale Länge des Ruhezustands ein, wenn die Streckkraft abgeschaltet ist; Materialien dieser letztgenannten Klasse werden im allgemeinen für die Zwecke der vorliegenden Erfindung bevorzugt.
Der Ausdruck "Wiederherstellen" bezieht sich bei dem hier verwendeten Gebrauch auf die Kontraktion eines gestreckten Materials, wenn die Vorspannkraft wegfällt, die das Material gestreckt hat. Wird beispielsweise ein Material mit einer Länge von 2,54 cm (1 Zoll) im nichtgespannten Ruhezustand um 50% verlängert, indem es auf eine Länge von 3,81 cm (1,5 Zoll), so beträgt, die gestreckte Länge 150% seiner Länge im Ruhezustand. Wenn dieses als Beispiel herangezogene gestreckte Material sich wieder zusammenzieht, d. h. sich wieder auf eine Länge von 2,794 cm (1,1 Zoll) zurückzieht, wenn die Vorspann- oder Streckkraft aufhört, würde das Material 80% (1,016 cm oder 0,4 Zoll) seiner Verlängerung wiederhergestellt haben.
Der Ausdruck "Mikrofasern" wird hier als Bezeichnung von Fasern mit kleinem Durchmesser verwendet, deren mittlerer Durchmesser nicht größer ist als ungefähr 100 Mikrometer, wobei der Durchmesser vorzugsweise im Bereich von ungefähr 0,5 Mikrometer bis ungefähr 50 Mikrometer liegt und im besonderen von ungefähr 4 Mikrometer bis ungefähr 40 Mikrometer beträgt; derartige Fasern können durch Extrudieren eines geschmolzenen thermoplastischen Materials durch eine Vielzahl von mit Düsenkapillaren mit geringem Durchmesser und üblicherweise kreisförmigen Querschnitt als geschmolzene Fäden hergestellt werden, wobei der Querschnitt der geschmolzenen Fäden auf den oben angegebenen Bereich herabgesetzt wird, indem sie einem Gasstrom mit hoher Geschwindigkeit, üblicherweise Luft, ausgesetzt werden.
Der Ausdruck "nicht gewobenes Gewebe" bedeutet hier ein Gewebe eines Materials, das ohne Webverfahren hergestellt wurde, bei denen eine Struktur von einzelnen Fasern oder Fäden erzeugt wird, die miteinander auf eine genau angebbare und wiederholbare Weise verwoben sind. Nichtgewobene Gewebe wurden bisher durch eine Vielzahl von Verfahren hergestellt, beispielsweise durch Schmelzblasverfahren, Spinnverfahren, Schichtaperturverfahren und Kämmverfahren für Stapelfasern.
Der hier verwendete Ausdruck "Styrolanteil" bezieht sich auf die monomere Einheit, die durch folgende Formel dargestellt ist:
Der hier verwendete Ausdruck "Poly-(ethylen-butylen)" bezieht sich auf ein Polymersegment, das durch die Formel dargestellt ist: wobei x, y und n positive ganze Zahlen sind.
Der hier verwendete Ausdruck "Polystyrol" bezieht sich auf ein Polymersegment, das durch die Formel angegeben ist: wobei n eine positive ganze Zahl ist.
Sofern nicht ausdrücklich eine andere Definition angegeben oder sonstige Beschränkungen spezifiziert sind, umfassen die Ausdrücke "Polymer" oder "Polymerharz" beim hier verwendeten Gebrauch Homopolymere, Copolymere, wie beispielsweise Block- und Pfropfencopolymere, statistische und alternierende Copolymere, Terpolymere usw. sowie deren Mischungen und Modifikationen, ohne sich darauf zu beschränken. Außerdem sollen die Ausdrücke "Polymer" oder "Polymerharz" alle nötigen geometrischen Konfigurationen des Materials umfassen, sofern nichts anderes angegeben ist. Diese Konfigurationen enthalten isotaktische, syndiotaktische und statistische Symmetrien, sind aber nicht darauf beschränkt.
Der Ausdruck "Viskosität" bezieht sich auf einen Wert, der unter Verwendung der bekannten Hagen-Poiseuille Gleichung berechnet wurde: wobei bedeuten:
pi = 3,14.......
Delta P = der Druckabfall durch eine Extrusionskapillare
R = der Radius der Extrusionskapillare
Q = die Volumengeschwindigkeit der Extrusion (Durchsatz) durch die Extrusionskapillare
L = die Länge der Extrusionskapillare
D = die Dichte des geschmolzenen Polymers, die in allen hier betrachteten Fällen als 0,8 g pro Kubikzentimeter angenommen wird.
Der Ausdruck "inertes" Gas zur Querschnittsverminderung bedeutet ein nichtoxidierendes Gas, das zu keinem Abbau des Materials führt, das dem Schmelzblasverfahren unterliegt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand von Zeichnungen näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische schematische Ansicht, in der eine Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung eines nichtgewobenen elastomeren Gewebes gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Schmelzblasdüse, die in Fig. 1 dargestellt ist und die lineare Anordnung der Kapillaren der Düse zeigt;
Fig. 3 einen schematischen Querschnitt der Düse aus Fig. 1 längs der Linie 2-2 von Fig. 2 der die vertieft liegende Spitze der Düse zeigt;
Fig. 4 einen schematischen Querschnitt der Düse aus Fig. 1 längs der Linie 2-2 in Fig. 2, der die hervorstehende Spitze der Düse zeigt;
Fig. 5 einen schematischen, teilweise aufgeschnittenen Querschnitt zur Darstellung einer Anordnung, die verwendet werden kann, um diskrete Teilchen, Phasen oder andere Materialien in die extrudierten Fäden aus geschmolzenem Material einzufügen bevor diese in ein nichtgewobenes Gewebe geformt werden;
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zur Ausbildung von elastomerischen Schichten oder Folien gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 eine Aufsicht auf die Düsenanordnung von Fig. 6 längs der Linie 7-7 in Fig. 6.
Die Verfahren und extrudierbaren Gemische der vorliegenden Erfindung finden ein breites Anwendungsfeld bei der Ausbildung von elastomeren Materialien, beispielsweise elastomeren Fasern, die in elastomere Gewebe oder andere Produkte durch geeignete Verfahren geformt werden können, beispielsweise Extrusions- oder Gießverfahren. Ein besonders bevorzugtes Verfahren besteht jedoch darin, Fasern durch Schmelzblasen herzustellen, um ein aus Fasern bestehendes, nichtgewobenes elastomeres Gewebe zu erzeugen.
Zu Schmelzblasverfahren gehört im allgemeinen das Extrudieren eines thermoplastischen Polymerharzes durch eine Vielzahl von Kapillaren geringen Durchmessers einer Schmelzblasdüse als geschmolzene Fäden in einen erhitzten Gasstrom, der im allgemeinen in der gleichen Richtung strömt, wie die extrudierten Fasern, so daß die extrudierten Fasern verfeinert, d. h. gezogen oder verlängert werden, um Durchmesser auf die Größe von Fasern oder vorzugsweise Mikrofasern herabzusetzen. Die so geformten Mikrofasern werden dann von dem Gasstrom aus der Nähe der Düse weggeführt. Der Gasstrom wird auf ein poröses Element gerichtet, beispielsweise ein Siebband oder eine Siebtrommel, die sich über einem Vakuumgehäuse befinden, so daß die von dem Gas getragenen Fasern auftreffen und auf der Oberfläche des porösen Elements gesammelt werden, um ein zusammenhängendes, aus Fasern bestehendes, nichtgewobenes Gewebe zu bilden. Düsenanordnungen für das Schmelzblasen erstrecken sich im allgemeinen über das poröse Sammelelement in eine Richtung, die im wesentlichen transversal zur Bewegungsrichtung der Sammeloberfläche ist. Die Düsenanordnungen enthalten eine Vielzahl von Kapillaren mit geringen Durchmessern, die in linearer Weise längs der transversalen Erstreckung der Düse angeordnet sind, wobei die transversale Erstreckung der Düse ungefähr gleichlang wie die gewünschte Breite des herzustellenden, aus Fasern bestehenden, nicht gewobenen Gewebes gewählt wird. Das bedeutet, daß die transversale Abmessung der Düse die Länge ist, die durch die lineare Anordnung von Düsenkapillaren definiert wird. Typischerweise wird der Durchmesser der Kapillaren in der Größenordnung von ungefähr 0,0254 cm (0,01 Zoll) bis ungefähr 0,05 cm (0,2 Zoll) liegen, und beispielsweise von ungefähr 0,0368 cm (0,0145 Zoll) bis ungefähr 0,0457 cm (0,018 Zoll). Ungefähr 5 bis ungefähr 50 derartiger Kapillaren werden pro einer Länge von 2,54 cm (1 Zoll) auf der Oberfläche der Düse angeordnet. Typischerweise beträgt die Länge der Kapillaren von ungefähr 0,117 cm (0,05 Zoll) bis ungefähr 0,5 cm (0,2 Zoll) und beispielsweise von ungefähr 0,287 cm (0,113 Zoll) bis ungefähr 0,356 cm (0,14 Zoll). Eine Düse zum Schmelzblasen kann eine Länge in transversaler Richtung von ungefähr 76,2 cm (30 Zoll) bis ungefähr 152,4 cm (60 Zoll) oder mehr aufweisen. Als Ergebnis der oben diskutierten linearen Konfiguration von Kapillaren werden Düsen für das Schmelzblasen in der Nähe der Kapillaren nur durch einen dünnen und relativ bruchempfindlichen Metallteil zusammengehalten, der zwischen benachbarten Kapillaren verbleibt. Die genaue Steuerung der Viskosität des geschmolzenen thermoplastischen Polymerharzes bei dessen Extrusion durch die Kapillaren ist daher wichtig, da die Düse bei Anlegen von extremem Druck reißt oder in anderer Weise bricht. Im allgemeinen und zumindest für viele derartiger Düsen wird daher bevorzugt der Extrusionsdruck des geschmolzenen thermoplastischen Polymers so gewählt, daß er in den Kapillaren der Düsenspitze nicht größer wird als ungefähr 2068 kPa (300 psi) oder im einzelnen nicht mehr als ungefähr 1378,9 kPa (200 psi).
In den oben diskutierten Patenten von des Marais und Jones wurde schon festgestellt, daß die Viskosität von A-B-A′-Block-Copolymeren des Typs KRATON G so groß ist, daß die Extrusion dieser Metalle in reiner Form und innerhalb der dort angegebenen typischen Extrusionstemperatur- und Druckbereiche für alle praktischen Zwecke sehr schwierig ist oder gar unmöglich, wenn kein Schmelzbruch des Gemisches auftreten soll. Bei dem Versuch die Schwierigkeiten zu lösen, die bei der Extrusion von reinen Materialien des Typs KRATON G auftreten, scheinen des Marais und Jones entdeckt zu haben, daß die Verwendung einer Mischung einer fetthaltigen Chemikalie und elastomeren A-B-A′ Gummiharzen des Typs, die unter dem Warenzeichen KRATON G von der Shell Chemical Company vertrieben werden, die Extrusion von KRATON G-Materialien erleichtert. Sie geben jedoch auch an, daß wünschenswerte Eigenschaften der Folie oder des Gewebes aus schmelzgeblasenen Fasern, die aus dieser Mischung hergestellt werden, nur erhalten werden können, wenn die fetthaltige Chemikalie aus dem extrudierten Produkt ausgelaugt wird.
Im Gegensatz zu dieser Lehre wurde nun festgestellt, daß eine Mischung aus mehr als 0 Gew.-% bis ungefähr 90 Gew.-% eines oder mehrerer Polyolefine mit mindestens ungefähr 10 Gew.-% gewisser A-B-A′ elastomere Harze extrudiert und schmelzgeblasen werden kann, wenn geeignete, d. h. effektive, erhöhte Temperatur- und erhöhte Druckbedingungen eingehalten werden, um zufriedenstellende elastomere Materialien, wie beispielsweise elastomere Folien und elastomere, aus Fasern bestehende, nichtgewobene Gewebe zu erzeugen. Vorzugsweise wird das Material durch die Düsenkapillaren bei einer Temperatur von mindestens ungefähr 125°C extrudiert, wenn Polyethylen als Polyolefin in der Mischung verwendet wird oder bei mindestens ungefähr 175°C wenn Polypropylen als Polyolefin in der Mischung verwendet wird; beispielsweise erfolgt die Extrusion bei einer Temperatur von mindestens ungefähr 290°C bis ungefähr 345°C oder im Besonderen von einer Temperatur von mindestens ungefähr 300°C bis ungefähr 335°C.
Die A-B-A′ elastomeren Materialien, die verwendet werden können, enthalten im allgemeinen A-B-A′-Block-Copolymere, wobei A und A′ jeweils ein Endblock eines thermoplastischen Polymers sind, der einen Styrolanteil enthält, wie beispielsweise ein Poly(vinylaren), wobei in einigen Ausführungsformen A der gleiche thermoplastische Polymerendblock wie A′ sein kann und wobei B ein elastomerer Mittelblock aus Poly(ethylen-butylen)polymer ist. Vorzugsweise werden die A und A′-Endblöcke aus der Gruppe von Materialien ausgewählt, die Polystyrol oder Polystyrolhomologe enthalten, wie beispielsweise Poly- (alpha-methylstyrol). Materialien dieser allgemeinen Art, d. h. KRATON G 1650 und KRATON G 1652 sind in den US- Patenten 43 23 534 (erteilt an des Marais) und 43 55 425 (erteilt an Jones) beschrieben sowie in den oben erwähnten Shell Broschüren, in denen ebenfalls KRATON G 1657 beschrieben ist. Im Handel erhältliche elastomere A-B-A′-Block-Copolymere mit einem gesättigten oder im wesentlichen gesättigten Poly(ethylen-butylen)- Mittelblock "B" entsprechend der Formel: wobei x, y und n positive ganze Zahlen sind und mit Polystyrolendblöcken "A" und "A′", die jeweils durch die Formel angegeben sind: wobei n eine positive ganze Zahl ist, die gleich oder verschieden sein kann für die A und A′-Endblöcke, die manchmal als S-EB-S Block-Copolymere bezeichnet werden und unter der Handelsbezeichnung KRATON G von der Shell Chemical Company bezogen werden können, beispielsweise als KRATON G 1650, KRATON G 1652 und KRATON GX 1657.
Eine Zusammenstellung der typischen Eigenschaften entsprechend den Veröffentlichungen der Shell Chemical Company der oben angegebenen KRATON G Harze bei 24°C (74°F) ist unten in Tabelle 1 angegeben.
Tabelle 1
Bezugszeichen1 von Tabelle 1: ASTM-Verfahren D412 Zugversuch, Trenngeschwindigkeit der Backen 25,4 cm/min.
Bezugszeichen2: typische Eigenschaften einer Folie, die aus einer Toluollösung gegossen wurde.
Bezugszeichen3: Reine Polymerkonzentration 20 Gew.-%.
Bezugszeichen4: Das Verhältnis der Summe der Molekulargewichte der Endblöcke (A+A′) zum Molekulargewicht des B-Mittelblocks. Beispielsweise bezogen auf KRATON G-1650 beträgt die Summe der Molekulargewichte der beiden Endblöcke (A+A′) 28% des Molekulargewichtes des A-B-A′ Block-Copolymers.
Im allgemeinen muß das Blockharz frei sein von Polymersegmenten, in denen eine Kettenspaltung oder eine Vernetzung bei den Temperaturen auftritt, die im Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden, da derartige Materialien entweder zu einer Verstopfung der Kapillaren mit kleinem Durchmesser führen, durch die das geschmolzene extrudierbare Gemisch extrudiert werden muß, oder diese Materialien zeigen einen übermäßigen Abbau und führen zu nicht zufriedenstellenden Produkten. Man hat nun überraschenderweise festgestellt, daß selbst bei sehr hohen Gehalten an Polyolefin aus Fasern bestehende, nichtgewobene Gewebe mit elastomeren Eigenschaften hergestellt werden können, ohne daß es notwendig ist, eine Nachbehandlung durchzuführen, wie beispielsweise ein Auslaugen, um die Zusätze aus dem fertiggestellten Produkt zu entfernen.
Das zum Mischen des extrudierbaren Gemisches verwendete Polyolefin muß so sein, daß es nach der Mischung mit dem A-B-A′ Block-Copolymer und bei Anlegen einer geeigneten hier definierten Kombination von erhöhten Druck- und erhöhten Temperaturbedingungen in der Mischung mit dem A-B-A′ Block-Copolymer extrudierbar ist. Im einzelnen gehören zu den bevorzugten Polyolefinmaterialien Polyethylen, Polypropylen und Polybuten mit Einschluß von Ethylencopolymeren, Propylencopolymeren und Butencopolymeren. Mischungen von zwei oder mehreren der Polyolefine können auch verwendet werden. Ein besonders bevorzugtes Polyethylen kann von der USI Chemical Company unter der Warenbezeichnung Petrothene Na601 bezogen werden (dieser Stoff wird hier im folgenden auch als PE Na601 bezeichnet). Ein besonders bevorzugtes Polypropylen kann von der Firma The Himont Corporation unter der Warenbezeichnung PC-973 bezogen werden.
Nach Informationen der Firma USI Chemical Company ist Na601 ein Polyethylen mit geringem Molekulargewicht und geringer Dichte, das für Anwendungen in den Gebieten von Heißschmelzklebstoffen und Überzügen geeignet ist. USI hat weiterhin bekanntgegeben, daß Na601 die folgenden Nennwerte aufweist: (1) eine Brookfield Viskosität cP bei 150°C von 8500 und bei 190°C von 3300, wenn die Messung gemäß ASTM D 3236 durchgeführt wird; (2) eine Dichte von 0,903 g/cm3, wenn die Messung gemäß ASTM D 1505 durchgeführt wird; (3) ein äquivalenter Schmelzindex von 2000 g pro 10 Minuten, wenn die Messung gemäß ASTM D 1238 durchgeführt wird; (4) ein Ring- und Kugelerweichungspunkt von 102°C, wenn die Messung gemäß ASTM E 28 durchgeführt wird; (5) eine Zugfestigkeit von 5860,5 KPa (850 psi), wenn die Messung ASTM D 638 durchgeführt wird; (6) eine Elongation von 90%, wenn die Messung gemäß ASTM D 638 durchgeführt wird; (7) ein Festigkeitskoeffizient T F (45 000) von -34°C und (8) eine Eindringhärte (1/10 mm) bei 25°C (77°F) von 3,6. Die Abkürzung ASTM steht hierbei für American Society for Casting and Materials.
Man nimmt an, daß Na601 ein zahlenmäßiges mittleres Molekulargewicht (Mn) von ungefähr 4600 aufweist; ein gewichtsmäßiges mittleres Molekulargewicht (Mw) von ungefähr 22 400 und ein Z mittleres Molekulargewicht (Mz) von ungefähr 83 300. Die Polydispersität (Mw/Mn) von Na601 beträgt ungefähr 4,87.
Mn wird nach der Formel berechnet: Mw wird nach der Formel berechnet: Mz wird nach der Formel berechnet: wobei
MW = die verschiedenen Molekulargewichte der Einzelmoleküle in einer Probe bedeutet und
n = die Anzahl der Moleküle in der gegebenen Probe, die ein gegebenes Molekulargewicht von MW aufweist.
Typische Charakteristiken des Polypropylens Himont PC-973 lauten nach Himont: eine Dichte von ungefähr 0,900 g/cm3 gemäß ASTM D 792 und eine Schmelzflußrate gemäß ASTM D 1238, Bedingung L von ungefähr 35 g/10 min.
Weitere Eigenschaften des PC-973 sind eine Zugfestigkeit von ungefähr 21 647,2 KPa (4300 psi) gemäß ASTM D 638; ein Biegeelastizitätsmodul von ungefähr 1 254 835,4 KPa (182 000 psi) gemäß ASTM D 790,B und eine Rockwell Härte R Skala von ungefähr 93 gemäß ASTM D 785A. Man nimmt an, daß PC-973 ein zahlenmäßiges mittleres Molekulargewicht (Mn) von ungefähr 40 100 aufweist; ein gewichtsmäßiges mittleres Molekulargewicht (Mw) von ungefähr 172 000 und ein mittleres Z Gewicht (Mz) von ungefähr 674 000. Die Polydispersität von PC-973 (Mw/Mn) beträgt ungefähr 4,29.
Die Mischung enthält üblicherweise von mindestens ungefähr 20 Gew.-% bis ungefähr 95 Gew.-% Block-Copolymer und von mindestens ungefähr 5 Gew.-% bis ungefähr 80 Gew.-% Polyolefin. Beispielsweise kann die Mischung von mindestens ungefähr 30 Gew.-% bis ungefähr 90 Gew.-% Block-Copolymer und von mindestens ungefähr 10 Gew.-% bis ungefähr 70 Gew.-% Polyolefin enthalten. Vorzugsweise enthält die Mischung von mindestens ungefähr 50 Gew.-% bis ungefähr 90 Gew.-% Block-Copolymer und von mindestens ungefähr 10 Gew.-% bis ungefähr 50 Gew.-% Polyolefin. Beispielsweise kann die Mischung von ungefähr 50 Gew.-% bis ungefähr 70 Gew.-% Block-Copolymer enthalten und von ungefähr 30 Gew.-% bis ungefähr 50 Gew.-% Polyolefin. Eine bevorzugte Mischung enthält ungefähr 60 Gew.-% Block-Copolymer und ungefähr 40 Gew.-% Polyolefin.
Die bevorzugten erhöhten Temperaturen bei der Extrusion und die Anwesenheit des angegebenen Polyolefins in der Mischung setzt die Viskosität der Mischung im Vergleich zur Viskosität von reinem A-B-A′-Block-Copolymer herab und bildet so ein extrudierbares Gemisch, das beim Schmelzblasen von Fasern und Mikrofasern verwendet werden kann. Jedoch müssen sowohl die Block-Copolymerarten und die Polyolefine die beim Verfahren nach der vorliegenden Erfindung verwendeten Extrusionstemperaturen aushalten, ohne eine übermäßige Kettenspaltung oder einen übermäßigen thermischen oder oxidativen Abbau zu erleiden. In dieser Hinsicht wird angenommen, daß der Grad des oxidativen Abbaus im extrudierbaren Gemisch herabgesetzt werden kann, wenn ein inertes Gas für den Gasstrom verwendet wird, der beim Schmelzblasen zur Querschnittsverringerung der Fasern dient. Es wird außerdem angenommen, daß der Grad des oxidativen Abbaus herabgesetzt werden kann, wenn die Rohtabletten der Harze vor ihrer Verarbeitung in einem Extruder mit einem inerten Gas gespült werden. Die Tatsache, daß der Betrag des oxidativen Abbaus im Block-Copolymer während der Extrusion herabgesetzt werden kann, wenn als Gasstrom zur Querschnittsverringerung ein inertes Gas verwendet wird, ergibt sich allgemein aus thermogravimetrischen Analysen von KRATON GX 1657 Block-Copolymerharz, die in Luft und Stickstoff durchgeführt wurden. Bei diesen Analysen zeigten Probestücke von KRATON GX 1657 Block- Copolymerharz beim Erhitzen in Luft einen Gewichtsverlust, der bei ungefähr 307°C einsetzte, während bei einer Vergleichsprobe, die in Stickstoff erhitzt wurde, der Gewichtsverlust erst bei ungefähr 375°C begann. Es wird angenommen, daß diese Ergebnisse daraufhin deuten, daß die Auswirkungen des oxidativen Abbaus in der lufterhitzten Probe vermieden oder herabgesetzt werden können, wenn ein inerter oder mindestens ein nichtoxidierender Gasstrom für die Querschnittsverringerung verwendet wird, um somit den Abbau des extrudierbaren Gemisches während der Querschnittsverringerung bei hohen Gastemperaturen zu begrenzen und/oder durch die Verwendung eines inerten oder mindestens eines nichtoxidierenden Gases, um die Rohtabletten abzuschirmen.
Im folgenden wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Strukturen oder gleiche Verfahrensschritte angeben; im einzelnen zeigt Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Einrichtung zur Herstellung von elastomeren, nichtgewobenen Geweben gemäß der vorliegenden Erfindung. Eine (nicht dargestellte) Mischung wird beispielsweise in Tablettenform einem Magazin 10 eines Extruders 12 zugeführt; die Mischung besteht aus (a) von mindestens ungefähr 10 Gew.-% eines A-B-A′ Block-Copolymers, wobei A und A′ beide thermoplastische Polymerendblöcke darstellen, die einen Styrolanteil enthalten, wie beispielsweise ein Poly(vinylaren) und wobei B ein elastomerer Poly(ethylen-butylen)- Mittelblock darstellt und (b) von mehr als 0 Gew-% bis ungefähr 90 Gew.-% eines Polyolefins, das nach der Mischung mit dem A-B-A′ Block-Copolymer und unter Einfluß einer Wechselkombination von erhöhten Temperatur- und erhöhten Druckbedingungen in gemischter Form mit dem A-B-A′ Block-Copolymer extrudierbar ist. Die Bestandteile der Mischung können in Tabletten oder in anderer Form zugeführt werden. Die Bestandteile (d. h. die Tabletten) können mit einem inerten oder mindestens einem nicht oxidierenden Gas umhüllt werden, während sie im Magazin 10 sind. Man nimmt an, daß dadurch die Effekte des oxidativen Abbaus in der Mischung herabgesetzt werden und zwar sowohl durch Verringerung des Kontakts der Mischung mit der normalen Atmosphäre während ihres Aufenthalts im Magazin 10 als auch durch Erhöhung der Wahrscheinlichkeit, daß irgendwelches Gas, das in und durch den Extruder 12 gezogen wird, ein inertes Gas ist und nicht die normale Sauerstoff enthaltende Atmosphäre. Die Mischung enthält üblicherweise von mindestens ungefähr 20 Gew.-% bis ungefähr 95 Gew.-% an Block-Copolymer und von ungefähr 5 Gew.-% bis ungefähr 80 Gew.-% an Polyolefin. Beispielsweise kann die Mischung von ungefähr 30 Gew.-% bis ungefähr 90 Gew.-% an Block-Copolymer enthalten und von ungefähr 10 Gew.-% bis ungefähr 70 Gew.-% an Polyolefin. Vorzugsweise enthält die Mischung von ungefähr 50 Gew.-% bis ungefähr 90 Gew.-% an Block-Copolymer und von ungefähr 10 Gew.-% bis ungefähr 50 Gew.-% an Polyolefin. Als Beispiel kann die Mischung von ungefähr 50 Gew.-% bis ungefähr 70 Gew.-% an Block-Copolymer und von ungefähr 30 Gew.-% bis ungefähr 50 Gew.-% an Polyolefin enthalten. Einige der im späteren Verlauf diskutierten Beispiele enthalten ungefähr 60 Gew.-% an Block-Copolymer und ungefähr 40 Gew.-% an Polyolefin.
Die Temperatur der Mischung wird innerhalb des Extruders 12 durch eine (nicht dargestellte) herkömmliche Heizvorrichtung erhöht, um die Mischung zu schmelzen, auf die mit Hilfe einer (nicht dargestellten) Drehschraube, die innerhalb des Extruders angeordnet ist, ein Druck ausgeübt wird, um die Mischung in ein extrudierbares Gemisch umzuformen. Vorzugsweise wird die Mischung bis auf eine Temperatur von mindestens 125°C erhitzt, wenn Polyäthylen als Polyolefin in der Mischung verwendet wird oder auf mindestens 175°C, wenn Polypropylen als Polyolefin in der Mischung verwendet wird; beispielsweise wird die Mischung auf eine Temperatur von mindestens ungefähr 290°C bis ungefähr 345°C erhitzt oder im einzelnen auf eine Temperatur von mindestens ungefähr 300°C bis ungefähr 335°C. Das extrudierbare Gemisch wird dann unter dem Druck, der von der Drehschraube ausgeübt wird, an eine Schmelzblasdüse 14 transportiert. Die erhöhte Temperatur des extrudierbaren Gemisches wird in der Schmelzblasdüse 14 durch eine (nicht dargestellte) herkömmliche Heizvorrichtung aufrechterhalten. Die Düse 14 erstreckt sich im allgemeinen über eine Distanz, die ungefähr gleich ist der Breite 16 des nicht gewobenen Gewebes 18, das durch dieses Verfahren hergestellt werden soll. Die Kombination von erhöhten Temperatur- und erhöhten Druckbedingungen, bei denen die Extrusion des Gemisches durchgeführt wird, kann sich über weite Bereiche erstrecken. Beispielsweise führen bei höheren Arbeitstemperaturen geringere Arbeitsdrücke zu zufriedenstellenden Extrusionsgeschwindigkeiten, und bei höheren Arbeitsdrücken ergeben geringere Arbeitstemperaturen zufriedenstellende Extrusionsgeschwindigkeiten.
Fig. 3 u. 4 zeigen am deutlichsten, daß die Schmelzblasdüse 14 einen Extrusionsschlitz 20 enthält, der das extrudierbare Gemisch vom Extruder 12 empfängt. Das extrudierbare Gemisch wandert dann durch den Extrusionsschlitz 20 und durch eine Vielzahl von Kapillaren 22 mit geringem Durchmesser, die aus der Düse 14 in einer linearen Anordnung austreten, die sich deutlich aus Fig. 2 ersehen läßt und sich über die Spitze 24 der Düse 14 erstreckt, so daß die Mischung aus den Kapillaren 22 als geschmolzene Fäden 26 austritt. Vorzugsweise wird das extrudierbare Gemisch innerhalb der oben definierten Temperaturbereiche durch die Kapillaren mit kleinem Durchmesser, d. h. innerhalb der Düsenspitze bei Drücken extrudiert, die von der Drehschraube des Extruders 12 angelegt werden und die nicht mehr als ungefähr 2068,4 kPa (300 psi) betragen und beispielsweise bei Drücken von ungefähr 137,9 kPa (20 psi) bis ungefähr 1723,6 kPa (250 psi). Im einzelnen können Drucke von ungefähr 344,7 kPa (50 psi) bis ungefähr 1723,6 kPa (250 psi) angelegt werden oder von ungefähr 861,8 kPa (125 psi) bis ungefähr 1551,3 kPa (225 psi). Drücke, die über diesen Werten liegen, können zu Rissen in den Düsen 14 oder zu deren Bruch führen. Im allgemeinen wird das extrudierbare Gemisch durch die Kapillaren 22 der Düse 14 mit einer Geschwindigkeit von mindestens ungefähr 0,02 g pro Kapillare und pro Minute bis ungefähr 1,7 oder mehr g pro Kapillare und pro Minute extrudiert und beispielsweise von mindestens ungefähr 0,1 g pro Kapillare und pro Minute bis ungefähr 1,25 g pro Kapillare und pro Minute. Im einzelnen können diese Werte von mindestens ungefähr 0,3 g pro Kapillare und pro Minute bis ungefähr 1,1 g pro Kapillare und pro Minute liegen.
Die Düse 14 enthält weiter Gaseinlässe 28 und 30 für das zur Querschnittsverengung der Fäden verwendete Gas, die mit einem (nicht dargestellten) erhitzten und unter Druck gesetzten Gas über Gasquellen 32 und 34 beaufschlagt werden. Das erhitzte und unter Druck gesetzte Gas zur Querschnittsverengung tritt in die Düse 14 bei den Einlässen 28 und 30 ein und folgt dem allgemein durch die Pfeile 36 und 38 in Fig. 3 u. 4 angezeigten Pfad durch die beiden Kammern 40 und 42 bis zu engen Durchlässen oder Spalten 44 und 46, so daß es die extrudierten Fäden 26 zusammenzieht, wenn diese aus den Kapillaren 22 der Düse 14 austreten. Die Kammern 40 und 42 sind so konstruiert, daß das erhitzte Gas zur Querschnittsverengung die Kammern 40 und 42 verläßt und durch die Gasdurchlässe 44 und 46 austritt, um einen (nicht dargestellten) Strom von Gas zu bilden, der aus der Düse 14 austritt. Die Temperatur und der Druck des erhitzten Stroms von Gas zur Querschnittsverengung kann in weiten Grenzen variieren. Beispielsweise kann das erhitzte Gas bei einer Temperatur von ungefähr 100°C bis ungefähr 400°C angelegt werden, und genauer von ungefähr 200°C bis ungefähr 350°C. Das erhitzte Gas für die Querschnittsverengung kann mit einem Druck von ungefähr 3,45 kPa (0,5 psi) bis ungefähr 137,9 kPa (20 psi) angelegt werden und im einzelnen von ungefähr 6,9 kPa (1 psi) bis ungefähr 68,9 kPa (10 psi).
Die genaue Lage der Luftplatten 48 und 50, die zusammen mit dem Spitzenteil 52 der Düse 14 die Kammern 40 und 42 und die Durchgänge 44 und 46 definieren, kann bezüglich des Spitzenteils 52 justiert werden, um die Breite 54 der Durchgänge 44 und 46 für das Gas zur Querschnittsverengung zu erweitern oder zu verengen, so daß das Volumen des Gases, das durch die Luftdurchgänge 44 und 46 während einer bestimmten Zeitperiode hindurchtritt, geändert werden kann, ohne daß die Geschwindigkeit des Gases geändert werden müßte. Außerdem können die Luftplatten 48 und 50 nach oben und nach unten justiert werden, um eine Konfiguration der Düsenspitze zu definieren, die entweder "versenkt" ist oder "vorstehen", wie es später noch im einzelnen erläutert wird. Im einzelnen werden Drücke für das Gas zur Querschnittsverringerung von weniger als ungefähr 137,9 KPa (20 psi) gewählt und zwar zusammen mit Breiten der Luftdurchgängen, die üblicherweise gleich sind und nicht größer als ungefähr 0,508 cm (0,2 Zoll). Geringere Geschwindigkeiten für das Gas zur Querschnittsverengung und breitere Luftdurchgänge werden im allgemeinen bevorzugt, wenn im wesentlichen kontinuierliche Mikrofasern hergestellt werden sollen.
Die beiden Ströme des Gases zur Querschnittsverengung laufen zusammen und bilden einen Gasstrom, der die geschmolzenen Fäden 26 mitreißt, wenn sie aus dem in linearer Weise angeordneten Kapillaren 22 austreten und sie zu Fasern verdünnt oder abhängig vom Grad der Querschnittsverengung zu (ebenfalls als 26 bezeichnete) Mikrofasern mit kleinem Durchmesser, wobei der Faserdurchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Kapillaren 22. Im allgemeinen kann das zur Querschnittsverringerung verwendete Gas den geschmolzenen Fäden 26 bei einer Temperatur von mindestens ungefähr 100°C bis ungefähr 400°C zugeführt werden, beispielsweise bei mindestens ungefähr 200°C bis ungefähr 350°C und bei Drücken von mindestens ungefähr 3,45 kPa (0,5 psi) bis ungefähr 137,9 kPa (20 psi) oder von ungefähr 6,9 kPa (1 psi) bis ungefähr 68,9 kPa (10 psi). Die von dem Gas geführten Mikrofasern 26 werden unter der Wirkung des Gases auf eine Sammelvorrichtung geblasen, die bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ein poröses oder mit kleinen Löchern versehenes endloses Band 56 ist, das in herkömmlicher Weise über Rollen 57 angetrieben wird.
Fig. 1 stellt die Ausbildung von im wesentlichen kontinuierlichen Mikrofasern 26 auf der Oberfläche des Bandes 56 dar. Die Mikrofasern 26 können jedoch auch in einer im wesentlichen nicht kontinuierlichen Weise hergestellt werden, die in Fig. 5 dargestellt ist, indem die Geschwindigkeit des zur Querschnittsverringerung verwendeten Gases geändert ist, ebenso wie die Temperatur des Gases und das Volumen des Gases, das durch die Luftdurchgänge in einer gegebenen Zeitperiode hindurchtritt. Andere poröse Anordnungen, wie beispielsweise ein Endlosband können ebenfalls verwendet werden. Zum Band 56 können auch ein oder mehrere (nicht dargestellte) Vakuumgefäße gehören, die unter der Oberfläche des porösen Bands 56 und zwischen den Rollen 57 angeordnet sind. Die Mikrofasern 26 werden in ein aus Faser bestehendes nichtgewobenes elastomeres Gewebe 18 auf der Oberfläche der Trommel 56 gesammelt, die sich in der durch Pfeil 58 in Fig. 1 angezeigten Richtung dreht. Die Vakuumgefäße tragen dazu bei, die Mikrofasern 26 auf der Oberfläche des Bandes 56 festzuhalten. Typischerweise ist die Spitze 24 des Spitzenteils 52 der Schmelzblasdüse 14 in einem Abstand von ungefähr 10,16 cm (4 Zoll) bis ungefähr 60,96 cm (24 Zoll) von der Oberfläche des porösen endlosen Bandes 56 angeordnet, auf dem die Mikrofasern 26 gesammelt werden. Die auf diese Weise gesammelten und miteinander verfilzten Mikrofasern 26 bilden ein zusammenhängendes aus Einzelfasern bestehendes nichtgewobenes elastomeres Gewebe 18, das vom porösen Endlosband 56 durch ein Paar von Druckrollen 60 und 62 abgehoben werden kann, die so konstruiert sind, daß sie die miteinander verfilzten Fasern 26 des Gewebes 18 zusammenpressen, um die Integrität des Gewebes 18 zu erhöhen. Anschließend kann das Gewebe 18 durch eine herkömmliche Anordnung zu einer (nicht dargestellten) Aufwickelrolle zur Lagerung transportiert werden. Als Alternative dazu kann das Gewebe 18 auch direkt durch die Aufwickelrolle vom Band 56 abgenommen werden. Das Gewebe 18 kann mit einem (nicht dargestellten) Ultraschallprägegerät mit Mustern beprägt werden oder mit einem anderen Prägegerät, wie beispielsweise der Druckzone, die zwischen einem erhitzten Walzkalender und einer Gegendruckrolle entsteht; diese Komponenten sind nicht dargestellt.
Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Schmelzblasdüse 14 einen Grundteil 64 und einen Spitzenteil 52 enthält, der im allgemeinen mittig aus dem Grundteil 64 verläuft. Der in der Mitte angeordnete Spitzenteil 52 der Düse verläuft innen konusförmig auf einen Schneiden-Punkt zu, die die Spitze 24 des Spitzenteils 52 der Düse 14 bildet. Um die Extrusionsdrücke zu erhöhen, mit denen die Düse 14 im Betrieb beaufschlagt werden kann, werden der Basisteil 64 und der Spitzenteil 52 vorzugsweise aus einem einzigen Metallblock gearbeitet, der den Extrusionsschlitz 20 und die Extrusionskapillaren 22 umgibt. Die Düse 14 enthält weiterhin zwei Luftplatten 48 und 50, die oben schon erwähnt wurden und die in herkömmlicher Weise an dem Grundteil 64 der Düse 14 befestigt sind. Die Luftplatte 48 definiert zusammen mit dem Spitzenteil 52 der Düse 14 die Kammer 40 und den Luftdurchgang oder die Spalte 44 für das zur Querschnittsverringerung der Fäden verwendet Gas. Die Luftplatte 50 definiert zusammen mit dem Spitzenteil 52 die Kammer 42 und den Luftdurchgang oder die Spalte 46. Die Luftplatte 48 und die Luftplatte 50 enden in einer Luftplattenlippe 66 bzw. einer Luftplattenlippe 68. Bei der in Fig. 3 dargestellten Konfiguration ist der Schneidenpunkt, der die Spitze 24 des Spitzenteils 52 der Düse 14 bildet, nach innen bezüglich der Ebene versenkt, die durch die Lippen 66 und 68 der Luftplatten definiert ist. Bei dieser Konfiguration wird der senkrechte Abstand zwischen der durch die Lippen 66 und 68 definierten Ebene und der Spitze 24 des Spitzenteils 52 manchmal im Stand der Technik als "versenkte" Spitzenkonfiguration bezeichnet oder als "negativ vorstehende" Konfiguration. Ist die Spitze des Spitzenteils 52 der Düse 14 so ausgelegt, daß sie über die durch die Lippe 66 und 68 der Luftplatten 48 und 50 definierte Ebene vorsteht, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, so wird diese Konfiguration im Stand der Technik als "positiv vorstehend" bezüglich der Spitze 24 des Spitzenteils 52 bezeichnet. In den weiter unten diskutierten Beispielen werden für die Abstände, um die die Spitze 52 "vorsteht" negative Zahlen verwendet, wenn die Spitze 24 des Spitzenteils 52 bezüglich der Ebene versenkt ist, die von den Lippen 66 und 68 der Luftplatten 48 und 50 definiert wird. Ist die Spitze 24 des Spitzenteils 52 so ausgelegt, daß sie über die von den Lippen 66 und 68 der Luftplatten 48 und 50 gebildeten Ebene vorsteht, so werden die Abstände, um die die Spitze "vorsteht" in positiven Zahlen ausgedrückt. Sowohl positive als auch negative Werte des "Vorstehens" ergeben sich in den Beispielen, wenn der senkrechte Abstand gemessen wird, der zwischen der Ebene liegt, die von den Lippen 66 und 68 der Luftplatten 48 und 50 gebildet wird und dem Schneiden-Punkt, der die Spitze 24 des Spitzenteils 52 der Düse 14 bildet. Mit anderen Worten handelt es sich dabei um den kürzesten Abstand zwischen dem Punkt 24 und der Ebene, die durch die Lippen 66 und 68 definiert ist, wie sie oben erläutert sind. Es ist auch zu beachten, daß der Ausdruck "Luftspalt oder Breite", wie er hier verwendet wird, immer die senkrechte, d. h. die minimale Breite 54 der Luftdurchgänge 44 bzw. 46 angibt, wenn nichts anderes gesagt wird. Diese Breiten werden normalerweise gleich gewählt.
In einigen Fällen mag es wünschenswert sein, diskrete Teilchen eines oder mehrerer festen Materialien in die extrudierten Fäden 26 einzubauen, bevor diesem in ein nicht gewobenes elastomeres Gewebe 18 gesammelt werden. Beispielsweise kann es gewünscht werden, eine oder mehrere Fasern, wie beispielsweise Baumwollfasern, Zellstoffasern, Polyesterfasern oder andere Faserarten oder Teilchen in die Fäden 26 einzubauen. Mischungen von zwei oder mehreren derartigen Fasern oder Teilchen können ebenfalls eingebaut werden. Dazu kann eine zusätzliche Herstelleinrichtung verwendet werden, wie sie schematisch in Fig. 5 bei Bezugszeichen 70 dargestellt ist. Verschiedene Arten von zusätzlichen Einrichtungen sind im Stand der Technik bekannt, beispielsweise die Einrichtungen, die im US-Patent 41 00 432 (erteilt an Anderson et al) beschrieben ist. Auf den Inhalt dieses Patents wird hier ausdrücklich Bezug genommen. Fig. 5 zeigt, daß nach der Ausbildung der Mikrofasern 26 ein Strom von Sekundärfasern oder Teilchen 72 im allgemeinen gleichförmig in den Strom von Mikrofasern 26 eingespritzt wird. Die im allgemeinen gleichförmige Verteilung der Sekundärfaser 72 im gesamten Strom von Mikrofasern 26 wird vorzugsweise dadurch erreicht, daß ein zweiter (nicht dargestellter) Gasstrom, der die sekundären Fasern 72 enthält, mit dem Strom von Mikrofasern 26 gemischt wird. Die Einrichtung zur Durchführung dieser Mischungen enthält eine herkömmliche Aufnahmerolle 74, die eine Vielzahl von Zähnen 76 aufweist, mit denen eine Matte von Sekundärfasern 78 in die einzelnen Sekundärfasern 72 vereinzelt werden kann. Die Matte von Sekundärfasern 78, die der Aufnahmerolle 74 zugeführt wird, kann ein Bogen aus Zellstoffasern sein (wenn eine Zweikomponentenmischung aus elastomeren Fasern und Zellstoffasern gewünscht wird), eine Matte aus Stapelfasern (wenn eine Zweikomponentenmischung aus elastomeren Fasern und Stapelfasern gewünscht wird) oder sowohl ein Blatt aus Zellstoffasern und eine Matte aus Stapelfasern (wenn eine Dreikomponentenmischung aus elastomeren Fasern, Zellstoffasern und Stapelfasern gewünscht wird). Andere Kombinationen einer oder mehrerer Stapelfasern und/oder einer oder mehreren Zellstoffasern können ebenfalls verwendet werden. Die Bogen oder Matten von Sekundärfasern 72 werden der Aufnahmerolle 74 durch eine Rollenanordnung 80 zugeführt. Nachdem die Zähne 76 der Aufnahmerolle 74 den Bogen oder die Matte 78 in getrennte, sekundäre Fasern 72 vereinzelt haben, werden die einzelnen sekundären Fasern 72 in Richtung auf den Schmelzblasestrom 26 aus elastomeren Fasern durch einen Formierungskanal oder eine Düse 82 geschickt. Ein Gehäuse 84 umgibt die Aufnahmerolle 74 und stellt einen Durchgang oder einen Spalt 86 zwischen dem Gehäuse 84 und der Oberfläche der Aufnahmerolle 74 zur Verfügung. Ein (nicht dargestelltes) Gas, vorzugsweise Luft, wird dem Durchgang oder dem Spalt 86 zwischen der Oberfläche der Aufnahmerolle 74 und dem Gehäuse 84 mit Hilfe eines Gaszuführungskanals 88 zugeführt. Der Gaszuführungskanal 88 tritt vorzugsweise in den Durchgang oder den Spalt 86 im allgemeinen an dem Kreuzungspunkt 90 des Formierungskanals oder der Düse 82 und dem Durchgang 86 ein. Das Gas wird in ausreichender Menge zugeführt, um als Medium für den Transport der sekundären Fasern 72 von den Zähnen 76 der Aufnahmerolle 74 und durch den Formierungskanal oder die Düse 82 mit einer Geschwindigkeit, die derjenigen der Zähne 76 der Aufnahmerolle 74 nahekommt, zu dienen.
Das Ziel eine ausreichende Geschwindigkeit der Sekundärfasern 72 zu erreichen, wird unterstützt, wenn der Formierungskanal oder die Düse 82 so angeordnet ist, daß seine longitudinale Achse im wesentlichen parallel zu einer Ebene liegt, die eine Tangente an die Oberfläche der Aufnahmerolle 74 an dem Kreuzungspunkt 90 der Formierungskanals oder der Düse 82 mit dem Spalt 86 bildet. Als Ergebnis dieser Anordnung ändert sich die Geschwindigkeit der sekundären Fasern 72 nicht wesentlich durch den Kontakt der sekundären Fasern 72 mit den Wänden des Formierungskanals oder der Düse 82. Wenn die sekundären Fasern 72 in Kontakt mit den Zähnen 76 der Aufnahmerolle 74 bleiben, nachdem sie von der Matte oder dem Bogen 78 vereinzelt wurden, kann die Achse des Formierungskanals unter der Düse 82 in geeigneter Weise so justiert werden, daß sie mit der Geschwindigkeitsrichtung der Sekundärfasern 72 an dem Punkt übereinstimmt, an dem sich die Sekundärfasern 72 von den Zähnen 76 der Aufnahmerolle 74 lösen. Wenn gewünscht, kann das Ablösen der Sekundärfasern 72 von den Zähnen 76 der Aufnahmerolle 74 dadurch unterstützt werden, daß ein Druckgas, z. B. Luft, durch den Kanal 92 geleitet wird.
Die Höhe 94 des Formierungskanals oder der Düse 82 bezüglich der Düsenspitze 24 kann geändert werden, um die Eigenschaften des zugefügten Produkts zu ändern. Eine Änderung des Abstands 96 der Spitze 98 der Düse 82 von der Düsenspitze 24 führt ebenfalls zu Änderungen in dem endgültigen zugefügten Produkt. Die Höhe 94 und der Abstand 96 ändern sich außerdem, mit dem Material, welches den Mikrofasern 26 zugeführt wird. Die Breite des Formierungskanals oder der Düse 82 längs der Aufnahmerolle 74 und die Länge 100, über die sich der Formierungskanal oder die Düse 82 von der Aufnahmerolle 74 erstreckt, sind ebenfalls wichtig, um eine optimale Verteilung der Sekundärfasern 72 über den gesamten Strom von schmelzgeblasenen Mikrofasern 26 zu erreichen. Vorzugsweise sollte die Länge 100 des Formierungskanals oder der Düse 82 so kurz sein, wie es die Konstruktion der Einrichtung erlaubt. Die Länge 100 ist gewöhnlich auf eine minimale Länge begrenzt, die im allgemeinen gleich ist dem Radius der Aufnahmerolle 74. Vorzugsweise sollte die Breite des Formierungskanals oder der Düse 82 die Breite der Bogen oder Matten 78 nicht überschreiten, die der Aufnahmerolle 74 zugeführt werden.
Fig. 5 zeigt weiter, daß sich der die Sekundärfasern 72 enthaltende Gasstrom vorzugsweise in einer Richtung bewegt, die im allgemeinen senkrecht zu der Bewegungsrichtung des Stromes von Mikrofasern 26 am Vereinigungspunkt der beiden Gasströme liegt. Andere Winkel beim Zusammentreffen der beiden Ströme können ebenfalls verwendet werden. Die Geschwindigkeit des die Sekundärfasern 72 enthaltenden Gasstroms wird gewöhnlich so eingestellt, daß sie kleiner ist als die Geschwindigkeit des Gasstroms, der zu einer Querschnittsverringerung der Mikrofasern 26 dient. Damit wird es den Gasströmen bei ihrem Zusammentreffen und ihrer Integration ermöglicht, in im wesentlichen der gleichen Richtung zu strömen wie der Strom von Mikrofasern 26. Das Zusammentreffen der beiden Ströme wird dabei tatsächlich vorzugsweise in einer Weise eingerichtet, die ähnlich einem Ansaugeffekt wirkt, wodurch der Strom einer sekundären Faser 72 in den Strom von Mikrofasern 26 gezogen wird. Außerdem wird der Geschwindigkeitsunterschied zwischen den beiden Gasströmen vorzugsweise so eingestellt, daß die Sekundärfasern 72 auf turbulente Weise in die Mikrofasern 26 integriert werden, so daß die Sekundärfasern 72 gründlich mit den Mikrofasern 26 gemischt werden. Im allgemeinen erzeugt eine Erhöhung des Geschwindigkeitsunterschieds zwischen den beiden Strömen eine homogenere Integration der Sekundärfasern 72 in die Mikrofasern 26, während eine Verminderung des Geschwindigkeitsunterschieds zwischen den beiden Gasströmen allgemein dazu führen soll, daß konzentrierte Gebiete an Sekundärfasern 72 innerhalb der Mikrofasern 26 entstehen. Im allgemeinen wird es zur Erzielung höherer Produktionsgeschwindigkeiten vorgezogen, den Gasstrom, der den Strom von Mikrofasern 26 mitreißt und zu deren Querschnittsverengung beiträgt, mit einer hohen Anfangsgeschwindigkeit auszustatten, beispielsweise von ungefähr 67 m (200 Fuß) bis ungefähr 333 m (1000 Fuß) pro Sekunde; für den Gasstrom, der die sekundären Fasern 72 trägt, wird eine geringe Anfangsgeschwindigkeit bevorzugt, beispielsweise von ungefähr 16 m pro Sekunde bis ungefähr 67 m pro Sekunde. Nachdem der Gasstrom, der die extrudierten Fasern 26 mitreißt und sie in elastomere Mikrofasern verfeinert, aus den Luftdurchgängen 44 und 46 der Schmelzblasdüse 14 austritt, expandiert er sofort und verringert seine Geschwindigkeit.
Nachdem der Strom von Sekundärfasern 72 mit dem Strom von Mikrofasern 26 gemischt und integriert wurde, um die Sekundärfasern 72 im allgemeinen gleichförmig in dem Strom von schmelzgeblasenen Fasern 26 zu verteilen, bildet sich ein zusammengesetzter Strom 102 von Mikrofasern 26 und sekundären Fasern 72 aus. Die Mikrofasern 26 können sich immer noch in einem halbgeschmolzenen und klebrigen Zustand befinden, wenn sie mit den Sekundärfasern 72 zusammengeführt werden, in einem derartigen Fall verfilzen die Sekundärfasern 72 nicht nur mechanisch mit den Mikrofasern 26, sondern werden gewöhnlich auch thermisch an die Mikrofasern 26 gebunden. Befinden sich jedoch die Mikrofasern 26 nicht in einem halbgeschmolzenen und klebrigen Zustand, wenn die Sekundärfasern 72 zugeführt werden, erfolgt nur eine mechanische Verfilzung der Sekundärfasern 72 mit den Mikrofasern 26.
Um den zusammengesetzten Strom 102 aus Mikrofasern 26 und sekundären Fasern 72 in ein aus Fasern bestehendes nicht gewobenes elastomeres Gewebe 18 umzuwandeln, bei dem die elastomeren Mikrofasern 26 im allgemeinen eine gleichförmige Verteilung an Sekundärfasern 72 aufweisen und, wenn gewünscht, mit den Mikrofasern 26 des Gewebes 18 verbunden sind, wird in dem Pfad des zusammengesetzten Stromes 102 eine Sammeleinrichtung angeordnet. Die Sammeleinrichtung kann beispielsweise ein rotierendes Band 56 sein, wie es anhand von Fig. 1 beschrieben wurde, auf den der zusammengesetzte Strom 102 auftrifft, um das Gewebe 18 zu bilden. Vorzugsweise ist die äußere Oberfläche der sich drehenden Trommel porös, und diese enthält eine (nicht dargestellte) herkömmliche Vakuumeinrichtung, die dazu hilft, den zusammengesetzten Strom 102 auf der äußeren Oberfläche der Trommel zurückzuhalten. Andere Sammelvorrichtungen sind im Stand der Technik bekannt und können anstelle des rotierenden Bandes 56 verwendet werden, beispielsweise eine poröse Drehtrommel. Danach kann das Gewebe 18 vom Band 56 durch ein Paar von (nicht dargestellten) Druckrollen abgenommen werden und zwar in einer Anordnung, die der in Fig. 1 dargestellten äquivalent ist. Danach kann das Gewebe 18 über eine herkömmliche Anordnung zu einer (nicht dargestellten) Aufwickelrolle transportiert und gelagert werden. Als Alternative dazu kann das Gewebe 18 direkt durch die Aufwickelrolle vom Band 56 abgenommen werden.
Je nach den Eigenschaften, die für das aus Fasern bestehende nicht gewobene elastomerische Gewebe mit Zuschlagstoffen gewünscht werden, kann das Gewebe enthalten: (1) von mindestens ungefähr 20 Gew.-% eines aus Fasern bestehenden, nicht gewobenen elastischen Gewebes aus Mikrofasern, wie sie hier definiert sind, beispielsweise Mikrofasern mit (a) mindestens ungefähr 10 Gew.-% eines A-B-A′ Block-Copolymers, wobei "A" und "A′" jeweils thermoplastische Endblöcke darstellen, die einen Styrolanteil enthalten, und wobei "B" ein elastomerer Poly(ethylenbutylen)-Mittelblock ist mit (b) von mehr als 0 Gew.-% ist, bis zu ungefähr 90 Gew.-% eines Polyolefins, das nach der Mischung mit dem A-B-A′ Block-Copolymer und unter dem Einfluß einer effektiven Kombination von erhöhten Temperatur- und erhöhten Druckbedingungen in gemischter Form mit dem A-B-A′ Block-Copolymer extrudiert werden kann, und (2) von mehr als 0 Gew.-% bis ungefähr 80 Gew.-% mindestens einer sekundären Faser, die im allgemeinen gleichförmig über das gesamte aus Fasern bestehende nichtgewobene elastomere Gewebe verteilt ist. Das aus Fasern bestehende nicht gewobene elastomere Gewebe kann aus einer Mischung aus Block-Copolymer/Polyolefin innerhalb der oben angegebenen Mischbereiche hergestellt werden. Zusätzlich können die Sekundärfasern von ungefähr 30 Gew.-% bis ungefähr 70 Gew.-% des Gewebes mit Zuschlagstoffen ausmachen; im einzelnen können die sekundären Fasern von ungefähr 50 Gew.-% bis ungefähr 70 Gew.-% des Gewebes mit Zuschlagstoffen ausmachen.
Die Aufnahmerolle 74 kann durch ein herkömmliches Einspritzsystem für partikelförmige Stoffe ersetzt werden, um ein aus Fasern bestehendes, nicht gewobenes elastomeres Gewebe 18 herzustellen, das verschiedene partikelförmige Stoffe enthält. Eine Kombination von sowohl Zuschlagfasern als auch partikelförmigen Stoffen könnte den Mikrofasern 26 zugesetzt werden, bevor sie in ein aus Fasern bestehendes nicht gewobenes elastomeres Gewebe 18 geformt werden.
In den verschiedenen hier diskutierten Beispielen wird eine Vielzahl von Schmelzblasdüsenextrudern und -konfigurationen in einer Vielzahl von Kombinationen verwendet, um den breiten Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung darzustellen. Spezifische Einzelheiten der Schmelzblasdüsen und Extruder sind in den Tabellen 2 und 3 zur besseren Übersicht zusammengestellt:
Tabelle II
Tabelle III
Die Schmelzblasdüsen 3 und 4 sind Düsen mit hohem Druck. In der folgenden Beschreibung werden gewisse Kombinationen von Schmelzblasdüsen und Extrudern durch Bezugnahme auf die Tabellen bezeichnet, beispielsweise soll eine Bezeichnung "A 2" ausdrücken, daß Extruder "A" zusammen mit Schmelzblasdüse "2" verwendet wird.
Beispiel I
Ein aus Fasern bestehendes nicht gewobenes elastisches Gewebe wurde hergestellt unter Verwendung der in Fig. 4 dargestellten Verfahren, um Baumwollfasern mit schmelzgeblasenen Mikrofasern zu kombinieren, die aus einer Mischung von 60 Gew.-% eines A-B-A′ Block-Copolymers und 40 Gew.-% eines Polyethylens hergestellt wurden; das Block-Copolymer enthielt Polystyrol "A" und "A′" Endblöcke und einen Poly(ethylen-butylen) "B" Mittelblock und wurde von der Shell Chemical Company unter der Warenbezeichnung KRATON GX 1657 bezogen, während das Polyethylen von der USI Chemical Company unter der Warenbezeichnung PE Na601 bezogen wurde.
Das Schmelzblasen des aus Fasern bestehenden nichtgewobenen elastischen Gewebes wurde durch Extrudieren der Materialmischung durch die hier definierte Extruder/ Düsenanordnung A 1 erreicht. Die Mischung wurde durch die Kapillaren mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 1,36 g pro Kapillare und pro Minute bei einer Temperatur von ungefähr 314,4°C extrudiert. Der Extrusionsdruck, der auf die Mischung in der Düsenspitze ausgeübt wurde, betrug nach Messungen 1378,9 kPa (200 psi) und ergab eine Viskosität für die Mischung von ungefähr 15,3 Pa · s in den Kapillaren der Düse. Die Konfiguration der Düsenspitze war so eingestellt, daß sie ungefähr 2,29 mm (0,09 Zoll) bezüglich der Ebene der externen Oberfläche der Lippen der Luftplatten versenkt war, die die Luftdurchgänge für das zur Querschnittsverminderung verwendete Gas auf beiden Seiten der Kapillarreihe bilden; in der früher erwähnten Bezeichnungsweise stand die Spitze der Düse also -2,29 mm vor. Die Luftplatten waren so justiert, daß die beiden Luftdurchgänge für das zur Querschnittsverringerung verwendete Gas auf jeder Seite der Extrusionskapillaren eine Breite von ungefähr 1,7 mm (0,067 Zoll) aufwiesen. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Konfiguration der Luftdurchgänge, die in diesem Beispiel 1 verwendet wurden, sich geringfügig von der in Fig. 3 dargestellten Konfiguration unterscheidet, da der Winkel der von dem Spitzenteil 52 gebildet wurde, d. h. der Winkel, den die Kapillaren 22 teilen, 90° beträgt und daher die Luftspalte 44 und 46 in der Nähe der Spitze 24 der Düsenspitze 52 breiter sind als in den Gebieten 40 und 42. Mit anderen Worten, die Luftspalte 44 und 46 dieser Konfiguration werden weiter und nicht enger, wenn das zur Querschnittsverringerung verwendete Gas vorwärtsströmt, wie es durch die Pfeile 36 und 38 angezeigt wird. Die Formierluft zum Schmelzblasen der Mischung wurde den Luftdurchgängen mit einer Temperatur von ungefähr 341,1°C und mit einem Druck von ungefähr 27,58 kPa (4 psi) zugeführt. Die so geformten schmelzgeblasenen Fasern wurden zu einem Formierschirm geblasen, der ungefähr 27,94 cm von der Düsenspitze entfernt lag.
In den Strom aus schmelzgeblasenen Mikrofasern wurden vor ihrem Niederschlag auf dem Formierungsschirm unter Verwendung von herkömmlichen Zuschlagtechniken, wie sie in Fig. 5 dargestellt sind, gebleichte Baumwollfasern zugefügt, die von der Firma Cotton Incorporated aus New York State bezogen wurden und eine Länge von ungefähr 3,81 cm aufwiesen. Die Baumwollfasern wurden zuerst mit einem Gerät von Rando Webber zur Herstellung von Matten in eine Matte umgeformt, die ein ungefähres Grundgewicht von ungefähr 75 g/m2 aufwies. Die Matte wurde dann über eine Zuführungsrolle der Aufnahmerolle zugeführt, die ungefähr 0,13 mm (0,005 Zoll) von der Oberfläche der Aufnahmerolle entfernt lag. Die Aufnahmerolle drehte sich mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 300 U/M; dem Aufnahmeroller wurde Luft zum Faserntransport mit einem Druck von ungefähr 27,58 kPa (4 psi) zugeführt. Eine Messung der Lage der Düse des Geräts für die Zuschlagstoffe bezüglich des Stroms von schmelzgeblasenen Mikrofasern wurde nicht durchgeführt. Es wird jedoch angenommen, daß die Düse des Geräts für die Zuschlagstoffe ungefähr 5 cm unter der Düsenspitze der Schmelzblasdüse lag und ungefähr 5 cm zurück von der Düsenspitze der Schmelzblasdüse. Dieses Verfahren lieferte ein aus Fasern bestehendes, nicht gewobenes elastomeres Gewebe mit einer Breite (quer zur Maschine) von ungefähr 50,8 cm, das aus einer Mischung von ungefähr 70 Gew.-% der elastomeren schmelzgeblasenen Mikrofasern und ungefähr 30 Gew.-% Baumwollfasern bestand. Eine Probe des nach dem Verfahren von Beispiel 1 hergest 64967 00070 552 001000280000000200012000285916485600040 0002003625775 00004 64848ellten, aus Fasern bestehenden, nicht gewobenen Gewebes mit einer Breite von 7,62 cm und einer Länge von 12,7 cm wurde auf Streckung sowohl in der Maschinenrichtung als auch senkrecht zur Maschinenrichtung geprüft. Die Prüfungen in Maschinenrichtung wurden an einer Probe durchgeführt, die aus dem Gewebe mit einer Breite von 50,8 cm geschnitten wurde und ergaben Messungen von 7,62 cm in Querrichtung zur Maschine und 12,7 cm in Maschinenrichtung. Die Prüfungen quer zur Maschinenrichtung wurden an einer Probe durchgeführt, die aus dem 50,8 cm breiten Gewebe geschnitten wurde und deren Abmessungen 7,62 cm in Maschinenrichtung betrugen und 12,7 cm quer zur Maschinenrichtung. Jede Probe wurde der Länge nach in einen Prüfapparat vom Typ Instron Model 1122 gelegt, dessen Klemmbacken anfangs in einem Abstand von ungefähr 7,62 cm eingestellt waren und der die Proben mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 25,4 cm pro Minute bis zu einer Länge dehnte, die 150%, d. h. das Eineinhalbfache der Länge der ungedehnten Probe betrug; die Elongation war also 50%. Die in Gramm gemessene Last, die nötig war, um die 150-%ige Länge zu erreichen, wurde gemessen und die Probe während 1 Minute bei der 150%igen Länge (50% Elongation) beibehalten. Am Ende dieser Periode von 1 Minute wurde die Last in Gramm gemessen, die erforderlich war, um die Länge der Probe bei 150% beizubehalten (50% Elongation); anschließend wurde die Länge der Probe von 150 auf 200% der ursprünglichen nicht gedehnten Probenlänge erhöht, d. h. auf das Doppelte der ursprünglichen ungedehnten Probe, so daß eine Elongation von 100% auftrat. Die in Gramm ausgedrückte Last, die erforderlich war, um die 200% Länge zu erreichen, wurde gemessen und die Probe dann während einer Minute bei der Länge von 200% beibehalten. Am Ende der zweiten Periode von 1 Minute wurde die in Gramm ausgedrückte Last gemessen, die notwendig war, um die Länge der Probe bei 200% (100% Elongation) beizubehalten. Anschließend wurde die gesamte Last von der Probe entfernt und gemessen, welcher Prozentsatz an permanenter Deformation der Probe vorhanden war. (Als hypothetische Erläuterung sei erwähnt, daß bei einer Probe mit 7,62 cm (3 Zoll), die auf 8,38 cm zurückgeht (3,3 Zoll), der Prozentsatz der permanenten Deformation 10% beträgt, d. h. 0,3/3,0.) Nach der Messung des Prozentsatzes der permanenten Deformation wurde die Probe bis zum Bruch gedehnt und die in Gramm ausgedrückte Spitzenlast gemessen, die während der Verlängerung der Probe bis zum Bruch aufgetreten war, sowie der Prozentsatz der Elongation der Probe beim Bruch. Der Prozentsatz der Elongation beim Bruch wird als Prozentsatz bezüglich der nicht gestreckten Länge der Probe ausgedrückt. Bricht beispielsweise eine Probe mit einer nicht gedehnten Länge von 7,62 cm (3 Zoll) bei 22,86 cm (9 Zoll), so beträgt seine Elongation beim Bruch 200%.
Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 4 aufgeführt, aus der ersichtlich ist, daß die Lastreduktion nach der 1-minütigen Warteperiode in jedem Fall abnahm und daß die Spitzenlast ungefähr der Anfangslast bei 100% Elongation entsprach. Diese Ergebnisse zeigen die elastomeren Eigenschaften der Proben, da zu einem vernünftigen Verständnis der elastomeren Eigenschaften eines Materials die Kenntnis sowohl des Prozentsatzes der Dehnung erforderlich ist, der die Probe unterworfen wurde, und der Betrag der dauernden Veränderung, die im Material zurückblieb.
Tabelle IV
Beispiel II
Ein aus Fasern bestehendes, nicht gewobenes elastisches Gewebe wurde durch Schmelzblasen einer Mischung aus 90 Gew.-% A-B-A′-Block-Copolymer mit Polystyrol "A" und "A′" Endblöcken und einem Poly(ethylen-butylen)"B"- Mittelblock (bezogen von der Shell Chemical Company unter der Warenbezeichnung KRATON GX 1657) und 10 Gew.-% Polyethylen (bezogen von USI Chemical Company unter der Warenbezeichnung PE Na601) hergestellt.
Schmelzblasen des aus Fasern bestehenden nicht gewobenen elastischen Gewebes erfolgte durch Extrudieren der Materialmischung durch Extruder/Düsenanordnung B 4 entsprechend der obigen Definition. Die Mischung wurde durch die Kapillaren mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 0,36 g pro Kapillare und Minute bei einer Temperatur von ungefähr 322,8°C extrudiert. Der Extrusionsdruck, der auf die Mischung in der Düsenspitze ausgeübt wurde, betrug nach Messungen 3102,6 kPa (450 psi). Die Konfiguration der Düsenspitze wurde so eingestellt, daß sie ungefähr 0,25 mm (0,01 Zoll) über die Ebene der externen Oberfläche der Lippen der Luftplatten vorstand, die die Luftdurchgänge auf beiden Seiten der Kapillaren bilden; (die Düsenspitze stand also 0,25 mm vor). Die Luftplatten waren so eingestellt, daß die beiden formierenden Luftdurchlässe, von denen einer auf jeder Seite der Extrusionskapillaren angeordnet ist, eine Breite von ungefähr 1,5 mm aufwiesen. Formierluft für das Schmelzblasen der Mischung wurde den Luftdurchlässen mit einer Temperatur von ungefähr 335,6 °C und mit einem Druck von ungefähr 10,34 kPa (1,5 psi) zugeführt. Die Viskosität der Mischung wurde in den Kapillaren zu 65,1 Pa · s berechnet. Die so gebildeten schmelzgeblasenen Fasern wurden auf einen Formierschirm geblasen, dessen Abstand von der Düsenspitze zu 30,48 cm angenommen wurde, obwohl er nicht tatsächlich gemessen war.
Beispiel III
Ein aus Fasern bestehendes nicht gewobenes elastisches Gewebe wurde durch Schmelzblasen einer Mischung hergestellt, die aus 80 Gew.-% A-B-A′ Block-Copolymer mit Polystyrol "A" und "A′" Endblöcken und einem Poly(ethylen- butylen) "B" Mittelblock (bezogen von der Shell Chemical Company unter der Warenbezeichnung KRATON GX 1657) und 20 Gew.-% Polyethylen (bezogen von USI Chemical Company unter der Warenbezeichnung Pe Na601) bestand.
Schmelzblasen des aus Fasern bestehenden nicht gewobenen, elastischen Gewebes erfolgte durch Extrudieren der Mischung der Materialien durch Extruder/Düsenanordnung B 4, wie sie oben definiert ist. Die Mischung wurde durch die Kapillaren mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 0,43 g pro Kapillare und pro Minute bei einer Temperatur von ungefähr 322,8°C extrudiert. Der auf die Mischung in der Düsenspitze ausgeübte Extrusionsdruck wurde zu 3254,30 kPa (472 psi) gemessen. Die Konfiguration der Düsenspitze wurde so justiert, daß sie um ungefähr 0,25 mm (0,01 Zoll) über die Ebene der externen Oberfläche der Lippen der Luftplatten vorstand, die die Luftdurchgänge auf jeder Seite der Kapillaren bilden; (die Düsenspitze stand also 0,25 mm vor). Die Luftplatten waren so eingestellt, daß die beiden Luftdurchgänge, von denen einer auf jeder Seite der Extrusionskapillaren liegt, eine Breite von ungefähr 1,52 mm aufwiesen. Formierluft für das Schmelzblasen der Mischung wurde den Luftdurchgängen mit einer Temperatur von ungefähr 325,0°C und einem Druck von ungefähr 13,79 kPa (2,0 psi) zugeführt. Die Viskosität der Mischung in den Kapillaren wurde zu 57,2 Pa · s berechnet. Die so gebildeten schmelzgeblasenen Fasern wurden auf einen Formierschirm geblasen, dessen Abstand von der Düsenspitze wohl ungefähr 30,48 cm betrug, obwohl er nicht tatsächlich gemessen wurde.
Beispiel IV
Ein aus Fasern bestehendes nicht gewobenes elastisches Gewebe wurde durch Schmelzblasen einer Mischung hergestellt, die aus 70 Gew.-% A-B-A′-Block-Copolymer mit Polystyrol "A" und "A′" Endblöcken und einem Poly(ethylen- butylen)"B"-Mittelblock (bezogen von der Shell Chemical Company unter der Warenbezeichnung KRATON GX 1657) und 30 Gew.-% eines Polyethylens (bezogen von USI Chemical Company unter der Warenbezeichnung PE Na601) bestand.
Schmelzblasen des aus Fasern bestehenden nicht gewobenen elastischen Gewebes erfolgte durch Extrudieren der Mischung von Materialien durch Extruder/Düsenanordnung B 4, wie sie oben definiert ist. Die Mischung wurde durch die Kapillaren mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 0,43 g pro Kapillare und pro Minute bei einer Temperatur von ungefähr 322,8°C extrudiert. Der auf die Mischung in der Düsenspitze ausgeübte Extrusionsdruck wurde zu 2585,5 kPa (375 psi) gemessen. Die Konfiguration der Düsenspitze wurde so justiert, daß sie ungefähr 0,25 mm über die Ebene der externen Oberfläche der Lippen der Luftplatten vorstand, die die Luftdurchgänge auf jeder Seite der Kapillaren bilden; (die Düsenspitze stand also 0,25 mm vor). Die Luftplatten waren so eingestellt, daß die beiden Luftdurchgänge, von denen je einer auf jeder Seite der Extrusionskapillaren liegt, eine Breite von ungefähr 1,52 mm aufwiesen. Formierluft für das Schmelzblasen der Mischung wurde den Luftdurchgängen mit einer Temperatur von ungefähr 325,0°C und mit einem Druck von ungefähr 13,79 kPa (2,0 psi) zugeführt. Die Viskosität der Mischung in den Kapillaren wurde zu 45,4 Pa · s berechnet. Die so gebildeten schmelzgeblasenen Fasern wurden auf einen Formierschirm geblasen, dessen Abstand zur Düsenspitze wohl ungefähr 30,48 cm betrug, obwohl der nicht tatsächlich gemessen wurde.
Beispiel V
Ein aus Fasern bestehendes, nicht gewobenes elastisches Gewebe wurde durch Schmelzblasen einer Mischung hergestellt, die aus 70 Gew.-% A-B-A′ Block-Copolymer mit Polystyrol "A" und "A′"-Endblöcken und einem Poly(ethylen- butylen)"B"-Mittelblock, bezogen von der Shell Chemical Company unter der Warenbezeichnung KRATON GX 1657) und 30 Gew.-% Polyethylen (bezogen von USI Chemical Company unter der Warenbezeichnung Pe Na601) bestand.
Schmelzblasen des aus Fasern bestehenden, nicht gewobenen elastischen Gewebes erfolgte durch Extrudieren der Mischung von Materialien durch Extruder/Düsenanordnung B 4, wie sie oben definiert ist. Die Mischung wurde durch die Kapillaren mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 0,64 g pro Kapillare und pro Minute bei einer Temperatur von ungefähr 322,2°C extrudiert. Der auf die Mischung in der Düsenspitze ausgeübte Extrusionsdruck wurde zu 3309,46 kPa (480 psi) gemessen. Die Konfiguration der Düsenspitze wurde so eingestellt, daß sie ungefähr 0,25 mm über die Ebene der externen Oberfläche der Lippen der Luftplatten vorstand, die die Luftdurchgänge auf jeder Seite der Kapillaren bilden. Die Luftplatten waren so eingestellt, daß die beiden Luftdurchgänge, von denen einer auf jeder Seite der Extrusionskapillaren liegt, eine Breite von ungefähr 1,52 mm aufwiesen. Formierluft für das Schmelzblasen der Mischung wurde den Luftdurchgängen mit einer Temperatur von ungefähr 324,4°C und mit einem Druck von ungefähr 31,03 kPa (4,5 psi) zugeführt. Die Viskosität der Mischung in den Kapillaren wurde zu 39,1 Pa · s berechnet. Die so gebildeten schmelzgeblasenen Fasern wurden auf einen Formierschirm geblasen, dessen Abstand von der Düsenspitze wohl ungefähr 30,48 cm betrug, obwohl er nicht tatsächlich gemessen wurde.
Beispiel VI
Ein aus Fasern bestehendes nicht gewobenes elastisches Gewebe wurde durch Schmelzblasen einer Mischung hergestellt, die aus 60 Gew.-% A-B-A′ Block-Copolymer mit Polystyrol "A" und "A′"-Endblöcken und einem Poly(ethylen- butylen) "B"-Mittelblock (bezogen von der Shell Chemical Company unter der Warenbezeichnung KRATON GX 1657) und 40 Gew.-% eines Polyethylens (bezogen von USI Chemical Company unter der Warenbezeichnung PE Na601) bestand.
Schmelzblasen des aus Fasern bestehenden, nicht gewobenen elastischen Gewebes erfolgte durch Extrudieren der Mischung von Materialien durch Extruder/Düsenanordnung B 4, wie sie oben definiert ist. Die Mischung wurde durch die Kapillaren mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 0,36 g pro Kapillare und pro Minute bei einer Temperatur von ungefähr 323,9°C extrudiert. Der auf die Mischung in der Düsenspitze ausgeübte Extrusionsdruck wurde zu 1654,73 kPa (240 psi) gemessen. Die Konfiguration der Düsenspitze war so eingestellt, daß sie ungefähr 0,25 mm über die Ebene der externen Oberfläche der Lippen der Luftplatten vorstand, die die Luftdurchgänge auf jeder Seite der Kapillaren bilden; (die Düsenspitze stand also 0,25 mm vor). Die Luftplatten waren so eingestellt, daß die beiden Luftdurchgänge, von denen jeder auf einer Seite der Extrusionskapillaren liegt, eine Breite von ungefähr 1,52 mm aufwiesen. Formierluft für das Schmelzblasen der Mischung wurde den Luftdurchgängen mit einer Temperatur von ungefähr 334,4°C und einem Druck von ungefähr 10,34 kPa (1,5 psi) zugeführt. Die Viskosität der Mischung in den Kapillaren wurde zu 34,7 Pa · s berechnet. Die so gebildeten schmelzgeblasenen Fasern wurden auf einen Formierschirm geblasen, dessen Abstand von der Düsenspitze wohl ungefähr 30,48 cm betrug, obwohl er nicht tatsächlich gemessen wurde.
Beispiel VII
Ein aus Fasern bestehendes nicht gewobenes elastisches Gewebe wurde durch Schmelzblasen einer Mischung hergestellt, die aus 60 Gew.-% A-B-A′ Block-Copolymer mit Polystyrol "A" und "A′"-Endblöcken und einem Poly(ethylen- butylen) "B"-Mittelblock (bezogen von der Shell Chemical Company unter der Warenbezeichnung KRATON G 1652) und 40 Gew.-% eines Polyethylens (bezogen von USI Chemical Company unter der Warenbezeichnung PE Na601) bestand.
Schmelzblasen des aus Fasern bestehenden nicht gewobenen elastischen Gewebes erfolgte durch Extrudieren in der Mischung von Materialien durch Extruder/Düsenanordnung B 4, wie sie oben definiert ist. Die Mischung wurde durch die Kapillaren mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 0,36 g pro Kapillare und pro Minute bei einer Temperatur von ungefähr 323,9°C extrudiert. Der auf die Mischung in der Düsenspitze ausgeübte Extrusionsdruck wurde zu 1516,83 kPa (220 psi) gemessen. Die Konfiguration der Düsenspitze wurde so eingestellt, daß sie ungefähr 0,25 mm über die Ebene der externen Oberfläche der Lippen der Luftplatten vorstand, die die Luftdurchgänge auf jeder Seite der Kapillaren bilden. Die Luftplatten waren so eingestellt, daß die beiden Luftdurchlässe, von denen eine auf jeder Seite der Extrusionskapillaren liegt, eine Breite von ungefähr 1,52 mm aufwiesen. Formierluft für das Schmelzblasen der Mischung wurde den Luftdurchlässen mit einer Temperatur von ungefähr 335,0°C und einem Druck von ungefähr 10,34 kPa (1,5 psi) zugeführt. Die Viskosität der Mischung in den Kapillaren wurde zu 31,8 Pa · s berechnet. Die so gebildeten schmelzgeblasenen Fasern wurden auf einen Formierschirm geblasen, dessen Abstand von der Düsenspitze wohl ungefähr 30,48 cm betrug, obwohl dieser nicht tatsächlich gemessen wurde.
Beispiel VIII
Ein aus Fasern bestehendes nicht gewobenes elastisches Gewebe wurde durch Schmelzblasen einer Mischung hergestellt, die aus 60 Gew.-% A-B-A′ Block-Copolymer mit Polystyrol "A" und "A′"-Endblöcken und einem Poly(ethyl- butylen) "B"-Mittelblock (bezogen von der Shell Chemical Company unter der Warenbezeichnung KRATON GX 1657) und 40 Gew.-% eines Polypropylens (bezogen von The Himont Company unter der Warenbezeichnung PC-973) bestand.
Schmelzblasen des aus Fasern bestehenden, nicht gewobenen elastischen Gewebes erfolgte durch Extrudieren der Mischung von Materialien durch Extruder/Düsenanordnung B 4, wie sie oben definiert ist. Die Mischung wurde durch die Kapillaren mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 0,32 g pro Kapillare und pro Minute bei einer Temperatur von ungefähr 324,4°C extrudiert. Der auf die Mischung in der Düsenspitze ausgeübte Extrudierdruck wurde zu 2619,99 kPa (380 psi) gemessen. Die Konfiguration der Düsenspitze war so eingestellt, daß sie ungefähr 0,25 mm über die Ebene der externen Oberfläche der Lippen der Luftplatten vorstand, die die Luftdurchgänge auf jeder Seite der Kapillare bilden. Die Luftplatten waren so eingestellt, daß die beiden Luftdurchgänge, von denen jeder auf einer Seite der Extrusionskapillare liegt, eine Breite von ungefähr 1,52 mm aufwiesen. Formierluft für das Schmelzblasen der Mischung wurde den beiden Luftdurchgängen bei einer Temperatur von ungefähr 337,8°C und einem Druck von ungefähr 13,78 kPa (2,0 psi) zugeführt. Die Viskosität der Mischung in den Kapillaren wurde zu 61,9 Pa · s berechnet. Die so gebildeten schmelzgeblasenen Fasern wurden auf einen Formierschirm geblasen, dessen Abstand von der Düsenspitze wohl ungefähr 30,48 cm betrug, obwohl er nicht tatsächlich gemessen wurde.
Vergleichsbeispiel IX
Ein aus Fasern bestehendes nicht gewobenes elastisches Gewebe wurde durch Schmelzblasen eines Gemisches hergestellt, das 100 Gew.-% eines A-B-A′ Block-Copolymers mit Polystyrol "A" und "A′"-Endblöcken und einem Poly(ethylen- butylen) "B"-Mittelblock enthielt (und von der Shell Chemical Company unter der Warenbezeichnung KRATON GX 1657 bezogen wurde).
Schmelzblasen des aus Fasern bestehenden nicht gewobenen elastischen Gewebes erfolgt durch Extrudieren des Gemischs durch Extruder/Düsenanordnung B 4, wie sie oben definiert ist. Das Gemisch wurde durch die Kapillaren mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 0,32 g pro Kapillare und pro Minute bei einer Temperatur von ungefähr 324,4°C extrudiert. Der auf das Gemisch in der Düsenspitze ausgeübte Extrusionsdruck wurde zu größer als 3481,82 kPa bestimmt (505 psi) und lag damit über dem Meßbereich der Drucksonde. Die Konfiguration der Düsenspitze war so eingestellt, daß sie ungefähr 0,25 mm über die Ebene der externen Oberfläche der Lippen der Luftblasen vorstand, die die Luftdurchgänge auf ihrer Seite der Kapillaren bilden. Die Luftplatten waren so eingestellt, daß die beiden Luftdurchgänge, von denen je einer auf jeder Seite der Extrusionskapillaren liegt, eine Breite von ungefähr 1,52 mm aufwiesen. Formierluft für das Schmelzblasen des Gemischs wurde den Luftdurchgängen mit einer Temperatur von ungefähr 337,8°C und einem Druck von ungefähr 13,78 kPa (2,0 psi) zugeführt. Die Viskosität des Gemischs in den Kapillaren wurde zu größer als 82,3 Pa · s berechnet, da der Meßbereich der Druckprobe überschritten war. Die so gebildeten schmelzgeblasenen Fasern wurden auf einen Formierschirm geblasen, dessen Abstand von der Düsenspitze wohl ungefähr 30,48 cm betrug, obwohl er nicht tatsächlich gemessen wurde.
Tabelle V faßt die in den Beispielen II bis IX verwendeten Variablen zusammen.
Für Tabelle V gelten die folgenden Fußnoten:
1= wie hier definiert
2 = A = KRATON GX 1657 (Shell)
  B = Polyethylen PE Na601 (USI)
  C = KRATON G 1652 (Shell)
  D = Polypropylen PC-973 (Himont)
  90A/10B = 90 Gew.-% A, gemischt mit 10 Gew.-% B
3 = in Gramm pro Kapillare pro Minute
4 = in °C
5 = in kPa (psi) in den Kapillaren
6 = negative Werte zeigen versenkte Anordnung der Düsenspitze, in mm (Zoll)
7 = in mm (Zoll)
8 = in °C
9 = in kPa (psi)
10 = in Pa · s
11 = in cm (Zoll); nicht tatsächlich gemessen
Die elastomeren Eigenschaften der in den Beispielen 2, 3 und 6 bis 9 hergestellten aus Fasern bestehenden, nicht gewobenen Gewebe wurden gemessen. Daten wurden außerdem für eine der Mischungen erhalten, die 70% KRATON GX 1657/ 30% Polyethylen enthielten (Beispiele 4 oder 5) aber es ist nicht absolut sicher, zu welchen Beispielen die Daten gehören. Es wird angenommen, daß die Daten zum Beispiel 4 gehören, wie es auch hier dargestellt ist. Sollte diese Annahme falsch sein, so müssen die Daten Beispiel 5 zugeordnet werden. Die Prüfung erfolgte unter Verwendung eines Zugtesters Instron Model 1122, der jede Probe mit einer Geschwindigkeit von 12,7 cm (5 Zoll) pro Minute um 100% verlängerte, d. h. auf 200% der ursprünglichen nicht gedehnten Länge in Maschinenrichtung, und dann der Probe die Rückkehr in einen nicht gespannten Zustand erlaubte. Dieses Verfahren wurde viermal wiederholt und anschließend jede Probe bis zum Bruch oder Riß verlängert. Jede Probe war 5,08 cm breit (quer zur Maschinenrichtung) und 12,7 cm (5 Zoll) lang (in Maschinenrichtung); der anfängliche Abstand zwischen den Klemmbacken des Testers wurde auf 2,54 cm (1 Zoll) eingestellt. Die Proben wurden der Länge nach in den Tester eingelegt. Die erhaltenen Daten sind in Tabelle VI zusammengestellt.
Tabelle VI
Fußnoten für Tabelle VI
1 in Gramm pro Probe mit einer Breite von 5,08 cm und angegeben als Mittelwert von zwei aufeinanderfolgenden Messungen, wobei der Mittelwert dann auf ein Material mit 100 g/m2 gemäß der Formel normiert wurde:
2 in inch-pounds und angegeben als Mittelwert von zwei aufeinanderfolgenden Messungen, wobei der Mittelwert dann auf ein Material mit 100 g/m2 gemäß der Formel normalisiert wurde, die in der Fußnote 1 angegeben ist.
3 als Prozentsatz der nicht gedehnten Länge der Probe und angegeben als Mittelwerte von zwei aufeinanderfolgenden Messungen, sofern nichts anderes angegeben ist.
4 als prozentuale Zunahme der Länge der ursprünglichen nicht gedehnten Probe und angegeben als Mittelwert von zwei aufeinanderfolgenden Messungen. Beispielsweise gibt der Wert 100% an, daß die Länge der ursprünglich nicht gedehnten Probe verdoppelt wurde.
5 nur eine Messung.
Zusätzliche Beispiele wurden durchgeführt, wobei Tabelle VII die Variablen angibt, die in den Beispielen X bis XVI verwendet wurden.
Tabelle VII
Die folgenden Fußnoten beziehen sich auf Tabelle VII:
1 = wie oben definiert
2 = A = KRATON GX 1657 (Shell)
  B = Polyethylen PE Na601 (USI)
  90A/10B = 90 Gew.-% A gemischt mit 10 Gew.-% B
3 = in g pro Kapillare pro Minute
4 = in °C
5 = in kPa (psi) in den Kapillaren
6 = negative Werte zeigen eine versenkte Anordnung der Düsenspitze an, in mm (Zoll)
7 = in mm (Zoll)
8 = in °C
9 = in kPa (psi)
10 = in Pa · s
11 = in cm (Zoll) ungefähre Werte
Der Vergleich der Beispiele 4 bis 6 in Tabelle V mit den Beispielen 10 bis 16 in Tabelle VII zeigt, daß verschiedene Extrusionsdrücke und damit unterschiedliche Polymerviskositäten sich bei Beispielen ergaben, die sonst im allgemeinen vergleichbar waren. Diese Unterschiede in der Viskosität können sich aus der Tatsache ergeben haben, daß in den Beispielen 2 bis 6, 8 und 9 als Ansatz, Ansatz A von KRATON GX 1657 Block-Copolymer verwendet wurde, während in den Beispielen 10 bis 16 ein anderer Ansatz, Ansatz B von KRATON GX 1657 Block- Copolymer Verwendung fand. Im Hinblick auf diese Ergebnisse wurde die Schmelzflußrate (MFR) des Ansatzes A und des Ansatzes B von KRATON GX 1657 Block-Copolymer gemäß ASTM Standard D-1238 bei 320°C und unter Verwendung einer Last von 2160 g geprüft, wobei im allgemeinen höhere Schmelzflußraten zu geringeren Polymerviskositäten gehören. Die Ergebnisse dieser Prüfungen sind in der unten wiedergegebenen Tabelle VIII dargestellt.
Tabelle VIII
Fußnote für Tabelle VIII:
1
= in g pro 10 Minuten.
Die Eigenschaften bezüglich der Elongation in Maschinenrichtung der aus Fasern bestehenden, nicht gewobenen elastomeren Gewebe, die nach den Prozessen der Beispiele 10 bis 16 hergestellt waren, wurden anhand von Proben jedes Materials geprüft, die 5,08 cm Breite (in Querrichtung) und 12,7 cm Länge (in Maschinenrichtung) aufwiesen. Jede Probe wurde der Länge nach in einen Tester des Typs Instrom Modell 1122 gelegt, wobei die anfängliche Entfernung zwischen den Klemmbacken 2,54 cm betrug. Die Probe wurde dann mit einer Geschwindigkeit von 25,4 cm pro Minute in Maschinenrichtung gedehnt, d. h. der Länge nach, um die in Gramm ausgedrückte Last zu ermitteln, die zur Dehnung (Elongation) jeder Probe um 100% in Maschinenrichtung (L100) erforderlich ist. Das heißt, die in Gramm ausgedrückte Last, die erforderlich ist, um jede Probe auf eine in Maschinenrichtung orientierte Länge um das Doppelte der ungedehnten Länge in Maschinenrichtung zu verlängern. Danach wurde jede Probe bis zum Bruch in Maschinenrichtung verlängert und die prozentuale Verlängerung der Probe in Maschinenrichtung beim Bruch (EB) als Prozentsatz der ungedehnten Probenlänge in Maschinenrichtung ausgedrückt. Die in Gramm angegebene Spitzenlast (PL), die bei der Elongation der Probe bis zum Bruch auftrat, wurde ebenfalls gemessen. Die Ergebnisse für L100 und PL, die in der unten angegebenen Tabelle IX aufgeführt sind, wurden auf ein aus Fasern bestehendes nicht gewobenes Gewebe normalisiert, das ein Basisgewicht von 100 g/m2 aufweist, wobei die folgende Gleichung verwendet wurde:
Tabelle IX
Fußnoten für Tabelle IX:
1
= in Gramm für eine Probe mit einer Breite von 5,04 cm und normalisiert auf eine Probe mit 100 g/m2
2
= in Prozent der ungedehnten Länge in Maschinenrichtung
3
= in Gramm für eine Probe mit 5,04 cm Breite und normalisiert auf eine Probe mit 100 g/m2
.
Aus Tabelle V kann man im allgemeinen entnehmen, daß die Viskosität des extrudierbaren Gemisches abnimmt, wenn der Polyolefingehalt des Gemisches zunimmt. Diese Tatsache wird weiter durch die Viskositätsdaten aus Tabelle V unterstrichen, die in Tabelle X noch einmal wiedergegeben sind.
Tabelle X
Die Ergebnisse von Tabelle X und der anderen oben erwähnten Daten zeigen deutlich, daß die Viskosität des extrudierbaren Gemisches schnell mit zunehmenden Polyolefingehalt abnimmt. Außerdem zeigen die Daten in überraschender Weise, daß die elastomeren Eigenschaften der nicht gewobenen Gewebe, die aus dem extrudierbaren Gemisch hergestellt werden, sich im allgemeinen der Elastizität der nicht gewobenen Gewebe annähern, die ausschließlich mit Block-Copolymer hergestellt wurden. Tatsächlich bleibt die Elastizität des nicht gewobenen Materials, das mit dem extrudierbaren Gemisch hergestellt wurde, ziemlich zufriedenstellend, selbst bei hohen Polyolefingehalten.
Beispiel XVII
Ein aus Fasern bestehendes, nicht gewobenes elastisches Gewebe wurde durch Schmelzblasen einer Mischung hergestellt, die aus 50 Gew.-% A-B-A′ Block-Copolymer mit Polystyrol "A" und "A′"-Endblöcken und einem Poly(ethylen- butylen) "B"-Mittelblock (bezogen von der Shell Chemical Company unter der Warenbezeichnung KRATON G 1652) und aus 50 Gew.-% eines Polybutens (bezogen von Amoco unter der Warenbezeichnung Indopol L-14) bestand.
Die von Amoco herausgegebene Literatur gibt an, daß die Amoco-Polybutene eine Reihe von Isobutylen-Buten-Copolymeren darstellen, die hauptsächlich aus Mono-Olefin mit hohem Molekulargewicht, 95% bis 100%) bestehen, wobei der Rest Isoparafine sind. Typische Eigenschaften der L-14-Polybutene entsprechend der Amoco-Literatur sind in Tabelle XI angegeben.
Tabelle XI
Schmelzblasen des aus Fasern bestehenden nicht gewobenen elastischen Gewebes erfolgte durch Extrudieren der Mischung von Materialien durch einen Brabender-Extruder mit einem Durchmesser von 1,90 cm durch eine Schmelzblasdüse mit 20 Extrusionskapillaren pro 2,5 cm Länge der Düsenspitze. Das heißt, die oben definierte Extruder/Düsenanordnung B 3 wurde verwendet. Die Kapillaren hatten jeweils einen Durchmesser von ungefähr 0,37 mm und eine Länge von ungefähr 2,87 mm. Die Mischung wurde durch die Kapillaren mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 0,53 g pro Kapillare und pro Minute bei einer Temperatur von ungefähr 204°C extrudiert. Der auf die Mischung in der Düsenspitze ausgeübte Extrusionsdruck wurde zu weniger als 275,79 kPa (40 psi) gemessen. Die Konfiguration der Düsenspitze wurde so eingestellt, daß sie ungefähr 0,25 mm über die Ebene der externen Oberfläche der Lippen der Luftplatten vorstand, die die Luftdurchgänge auf jeder Seite der Kapillaren bilden. Die Luftplatten waren so eingestellt, daß die beiden Luftdurchgänge, von denen je einer auf jeder Seite der Extrusionskapillaren liegt, eine Breite von ungefähr 1,52 mm aufwiesen. Formierluft für das Schmelzblasen der Mischung wurde den Luftdurchgängen mit einer Temperatur von ungefähr 204°C und mit einen sehr geringen nicht gemessenen Druck von ungefähr 6,89 kPa (1 psi) zugeführt. Die Viskosität der Mischung in den Kapillaren wurde zu ungefähr 39 Poise berechnet.
Während Beispiel XVII wurde eine beträchtliche Menge von Rauch entwickelt und man nimmt an, daß dies auf die Verdampfung von L-14 Material zurückzuführen ist, da die Extrusionstemperatur höher war als der Flammpunkt des Materials, wie er in Tabelle XI angegeben ist. Aufgrund des starken Rauchens wurde kein Material entsprechend den Verfahren in Beispiel XVII gesammelt.
Die Extrusionstemperatur wurde danach auf 160°C reduziert und Beispiel XVIII durchgeführt.
Beispiel XVII
Ein aus Fasern bestehendes nicht gewobenes elastisches Gewebe wurde durch Schmelzblasen einer Mischung hergestellt, die aus 50 Gew.-% A-B-A′ Block-Copolymer mit Polystyrol "A" und "A′"-Endblöcken und einem Poly(ethylen- butylen) "B"-Mittelblock (bezogen von der Shell Chemical Company) unter der Warenbezeichnung KRATON G 1652 und aus 50 Gew.-% eines Polybutens (bezogen von Amoco unter der Warenbezeichnung Indopol L-14) bestand. Schmelzblasen des aus Fasern bestehenden nicht gewobenen elastischen Gewebes erfolgte durch Extrudieren der Mischung aus Materialien durch einen Brabender-Extruder mit einem Durchmesser von 1,9 cm und durch eine Schmelzblasdüse mit 20 Extrusionskapillaren pro 2,5 cm Länge der Düsenspitze. Das heißt, die oben definierte Extruder/Düsenanordnung B 3 wurde verwendet. Die Kapillaren hatten jeweils einen Durchmesser von ungefähr 0,37 mm und eine Länge von ungefähr 2,87 mm. Die Mischung wurde durch die Kapillaren mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 0,53 g pro Kapillare pro Minute bei einer Temperatur von ungefähr 160°C extrudiert. Der auf die Mischung in der Düsenspitze ausgeübte Extrusionsdruck wurde nicht gemessen. Die Konfiguration der Düsenspitze war so eingestellt, daß sie ungefähr 0,25 mm über die Ebene der externen Oberfläche der Lippen der Luftplatten vorstand, die die Luftdurchgänge auf jeder Seite der Kapillaren bilden. Die Luftplatten waren so eingestellt, daß die beiden Luftdurchgänge, von denen je einer auf jeder Seite der Extrusionskapillaren liegt, eine Breite von ungefähr 1,52 mm aufwiesen. Formierluft für das Schmelzblasen der Mischung wurde den Luftdurchgängen mit einer Temperatur von ungefähr 160°C und einen sehr geringen, nicht gemessenen Druck von ungefähr 6,89 kPa (1 psi) zugeführt. Die Viskosität der Mischung konnte nicht berechnet werden, da der Extrusionsdruck nicht gemessen wurde. Die so hergestellten schmelzgeblasenen Fasern wurden auf einen Formierschirm geblasen, dessen Abstand von der Düsenspitze wohl ungefähr 30,48 cm betrug, obwohl er tatsächlich nicht gemessen wurde.
Die Herabsetzung der Extrusionstemperatur von 204°C auf 160°C reduzierte die Menge an Rauch, so daß mit Erfolg ein aus Fasern bestehendes nicht gewobenes elastomeres Gewebe hergestellt wurde.
Eine Probe mit einer Breite von 5,04 cm in Querrichtung und einer Länge von 12,7 cm in Maschinenrichtung wurde der Länge nach in einen Tester des Typs Instron Model 1122 gelegt, dessen Klemmbacken anfangs einen Abstand von 2,54 cm aufwiesen und mit einer Geschwindigkeit von 12,7 cm pro Minute bis zum Bruch verlängert. Die beim Verlängern der Probe aufgetretene Spitzenlast bis zum Bruch wurde mit 328 g gemessen. Die Energie beim Bruch wurde zu 2312,75 g/cm (2,01 inch-pounds) gemessen und die Elongation beim Bruch betrug 406% bezogen auf die nicht gedehnte Probenlänge. Die Ergebnisse für die angegebene Spitzenlast und die Energie beim Bruch wurden auf einen Wert von 100 g/m2 normalisiert, indem die Formel verwendet wurde, die in Fußnote 1 von Tabelle VI angegeben ist.
Eine weitere unterschiedliche Probe mit einer Breite von 5,04 cm in Querrichtung und einer Länge von 12,7 cm in Maschinenrichtung des im Beispiel XVIII erhaltenen Materials wurde dann auf 75% der Elongation gedehnt, bei der die vorherige Probe brach. Die Probe wurde der Länge nach in einen Tester des Typs Instron Model 1122 gelegt, dessen Klemmbacken einen anfänglichen Abstand von 2,54 cm aufwiesen und mit einer Geschwindigkeit von 12,7 cm pro Minute verringert. Das heißt, diese Probe wurde auf 75% der 406%igen Elongation oder um ungefähr 305% gedehnt. Anschließend wurde die Probe in einen nicht gespannten Zustand gebracht und das Verfahren dreimal wiederholt. Danach wurde die Probe bis zum Bruch verlängert. Die Ergebnisse dieses Tests sind in Tabelle XII zusammengestellt.
Tabelle XII
Fußnoten für Tabelle XII:
1
= in Gramm, normalisiert auf eine Probe mit 100 g/m2
2
= in Gramm × cm (inch-pounds) bezogen auf eine Probe mit 100 g/m2
3
= als Prozentsatz der nichtgedehnten Probe.
Beispielsweise bedeutet 100% das Doppelte der ungedehnten Länge der Probe.
Tabelle XII zeigt, daß das aus Fasern bestehende nicht gewobene elastomere Gewebe von Beispiel 18 zufriedenstellende Elongationseigenschaften aufwies, aber im allgemeinen eine geringere Zugfestigkeit besaß, als vergleichbare Materialien, die kein Indopol L-14 Polybuten enthielten.
Als schneller Weg zur Bestimmung eines Hinweises auf die Bereiche innerhalb denen kommerziell realisierbare Durchsatzmengen (Extrusionsgeschwindigkeiten) von KRATON G 1652/L-14-Mischungen schmelzgeblasen werden können, wurden Mischungen verschiedener Mengen von KRATON G 1652 und L-14 dargestellt und die Schmelzflußcharakteristiken jeder dieser Mischungen bestimmt. Der Schmelzflußwert für eine gegebene Mischung ist von Bedeutung, da Werte von mehr als 50 g pro Kapillare und pro 10 Minuten anzuzeigen scheinen, daß die Mischung in kommerziellem Rahmen durch Schmelzblasen hergestellt werden kann; die Schmelzflußwerte werden gemäß ASTM Testverfahren D-1238, Bedingung E (190°C und 2160 g Last) bestimmt. Die Ergebnisse dieses Schmelzflußtests sind im einzelnen in Tabelle XIII zusammengestellt.
Tabelle XIII
Fußnoten für Tabelle XIII:
1
= Gewichtsprozent
2
= Gewichtsprozent
3
= ASTM D-1238, Bedingung E (190°C; 2160 g Last)
4
= Gleich wie bei vorstehender Fußnote 3, außer daß die Temperatur bei 170°C gehalten wurde.
5
= Gleich wie bei der vorstehenden Fußnote 4 mit Ausnahme, daß die Temperatur bei 150°C gehalten wurde.
Die Ergebnisse von Tabelle XIII scheinen anzuzeigen, daß Mischungen aus KRATON G 1652/Indopol L-14 durch Schmelzblasen mit kommerziell realisierbaren Durchsatzraten bei Temperaturen von ungefähr 170°C verarbeitet werden können, wenn die Mischung 50 Gew.-% Indopol L-14 enthält.
Weitere Beispiele XIX bis XXIII wurden anschließend durchgeführt, deren Ergebnisse in Tabelle XIV zusammengefaßt sind.
Tabelle XIV
Fußnoten für Tabelle XIV:
1
= wie oben definiert
2
=
A
= KRATON GX 1657 (Shell)
  
B
= Polyethylen PE Na601 (USI)
  90
A
/10
B
= 90 Gew.-%
A
gemischt mit 10 Gew.-%
B
3
= Gramm pro Kapillare und pro Minute
4
= in °C (Fahrenheit)
5
= in kPa (psi) in den Kapillaren
6
= negative Werte zeigen eine versenkte Anordnung der Düsenspitze an, in mm (Zoll)
7
= in mm (Zoll)
8
= in °C (Fahrenheit)
9
= in kPa (psi)
10
= in Pa · s
11
= in cm (Zoll), nicht gemessene ungefähre Werte.
In den Beispielen 19 bis 23, die alle die Extruder/- Düsenkonfiguration B 3 verwendeten, die oben definiert ist, wurden die Extrusionstemperatur, der Extrusionsdruck, die Lufttemperatur und der Luftdruck so konstant wie praktisch möglich gehalten. Die sich aus Tabelle XV ergebende drastische Abnahme der Viskosität der Mischung in den Kapillaren und die damit einhergehende Zunahme der Extrusions(Durchsatz)geschwindigkeiten in der in Gew.-% ausgedrückte Gehalt des Polyolefinmaterials zunimmt, ist deutlich.
Um die Effekte zunehmenden Polyolefingehalts in den Mischungen auf die daraus hergestellten, aus Fasern bestehenden, nicht gewobenen elastomeren Gewebe weiter zu untersuchen, wurden die Eigenschaften bezüglich Elongation, Spitzenlast und Energie beim Bruch von Proben der aus Fasern bestehenden nicht verwobenen Gewebe gemäß den Beispielen 19 bis 23 an fünf Proben jedes Gewebes gemessen, die quer zur Maschinenrichtung eine Breite von 5,04 cm und in Maschinenrichtung eine Länge von 12,7 cm aufweisen. Jede der fünf Proben wurde der Länge nach in einen Zugtester des Typs Instron Modell TM gelegt, wobei der anfängliche Abstand der Klemmbacken 2,54 cm betrug. Jede Probe wurde dann mit einer Geschwindigkeit von 12,7 cm pro Minute gedehnt, um die in Gramm ausgedrückte Last zu ermitteln, mit der die Probe bis zum Bruch verlängert werden konnte. Diese Ergebnisse sind in der untenstehenden Tabelle XV wiedergegeben.
Tabelle XV
Fußnoten für Tabelle XV:
1
= in Gramm pro Quadratmeter
2
= in Gramm pro Probe mit 5,04 cm
3
= in Zentimeter-Gramm (Zoll-Gramm).
4
= als Prozentsatz der Länge der nichtgedehnten Probe, so daß 100% gleich dem Doppelten der Länge der ursprünglichen Probe sind
5
= Mittelwert
6
= Standardabweichung
7
= Werte normalisiert auf den Wert 85 g/m2
.
Diese Daten zeigen im allgemeinen, daß die Zugfestigkeit des Materials zunimmt, wenn die Menge an Na601 Polyethylen ansteigt. Weiter führen steigende Mengen von Polyethylen zu einer Abnahme der Verlängerung beim Bruch des Materials. Jedoch ergibt sich selbst bei 70 Gew.-% Na601 Polyethylengehalt eine Elongation von 200% beim Bruch.
Eine weitere Gruppe von Proben entsprechend den folgenden Beispielen 24 bis 30 wurden unter Verwendung eines dritten Ansatzes, Ansatz C von KRATON GX 1657 hergestellt, das mit verschiedenen Mengen von Polypropylenmaterialien gemischt wurde.
Noch weitere Beispiele XXIV bis XXX wurden durchgeführt, deren Prozeßbedingungen in Tabelle XVI zusammengestellt sind.
Tabelle XVI
Die folgenden Fußnoten beziehen sich auf Tabelle XVI:
1
= wie oben definiert
2
=
A
= KRATON GX 1657 (Shell), Ansatz C
  
D
= Polypropylen PC-973 (Himont)
  
E
= Polypropylen Epolen N-15 Wachs (Eastman)
  90
A
/10
B
= 90 Gew.-%
A
gemischt mit 10 Gew.-%
B
3
= in Gramm pro Kapillare pro Minute
4
= in °C
5
= in kPa (psi) in den Kapillaren
6
= negative Werte zeigen eine versenkte Anordnung der Spitze, in mm (Zoll)
7
= in mm (Zoll)
8
= in °C
9
= in kPa (psi)
10
= in Pa · s
11
= in cm (Zoll), ungefähre Werte
Es wurden die elastomeren Eigenschaften der aus Fasern bestehenden nicht gewobenen Gewebe gemessen, die in den Beispielen 24, 25, 26, 27 und 29 hergestellt wurden. Die Prüfung erfolgte unter Verwendung eines Zugtesters der Art Instron Model 1122, der jede Probe mit einer Geschwindigkeit von 12,7 cm pro Minute auf 100% dehnte, d. h. auf 200% der ursprünglichen, nicht gedehnten Länge in Maschinenrichtung und dann der Probe erlaubte, wieder in einen nicht gespannten Zustand zurückzukehren. Dieses Verfahren wurde dreimal wiederholt und dann jede Probe bis zum Bruch oder Zerreißen gedehnt. Jede Probe wies eine Breite von 5,04 cm (quer zur Maschinenrichtung) und eine Länge von 12,7 cm (in Maschinenrichtung) auf; der anfängliche Abstand zwischen den Klemmbacken des Testers war auf 2,54 cm eingestellt. Die Proben wurden der Länge nach in den Tester gelegt. Die Daten, die erhalten wurden, sind in Tabelle XVII aufgeführt.
Tabelle XVII
Fußnoten für Tabelle XVII:
1
in Gramm (pounds) für eine Probe mit einer Breite von 5,04 cm (2 Zoll) und angegeben als Mittelwert von 4 wiederholten Messungen, wenn nichts anderes angegeben ist, wobei der Mittelwert anschließend auf ein Material mit 100 g/m2
normalisiert wurde, gemäß der Formel
2 in Gramm-Zentimeter (Zoll-pounds) und angegeben als Mittelwert von vier wiederholten Messungen, wenn nichts anderes angegeben ist, wobei der Mittelwert dann auf ein Material mit 100 g/m2 normalisiert wurde gemäß der Formel der unmittelbar vorstehenden Fußnote 1.
3 als eine prozentuale Zunahme der Länge der ursprünglichen nicht gedehnten Probe und angegeben als Mittelwert von vier wiederholten Messungen, wenn nichts anderes angegeben ist. Beispielsweise entspricht der Wert 100% dem doppelten der Länge der ursprünglichen nicht gedehnten Probe.
4 Mittelwert von fünf wiederholten Proben.
Die Beispiele 28, 29 und 30 belegen die extremen unteren Grenzen, bei der Verwendung von Polypropylenmaterialien, da die hohen Drücke, die aufgetreten sind, und die starke Fluktuation in den Drücken darauf hindeuten, daß das Polypropylenmaterial wahrscheinlich anfing zu erstarren. Deshalb ist eine Verdichtung der Mischung zu erwarten, die die Druckfluktuationen erklären würde. Auf die geringe Viskosität von 32 Poise, die in Beispiel 25 festgestellt wurde, sollte besonders geachtet werden.
Gleichgültig, ob die nicht gewobenen elastomeren Gewebe der vorliegenden Erfindung aus 100% elastomeren Fasern bestehen oder beispielsweise aus zusammengeformten Mischungen von elastomeren und anderen Fasern, finden sie weite Anwendung bei der Herstellung von elastisch gemachten Geweben, die entweder alleine verwendet oder auf andere Materialien aufgebracht werden. Zu den möglichen Verwendungen gehören Wegwerfkleidung und Artikel, d. h. Kleidungsstücke und Artikel, die nach einer oder wenigen Benutzungen weggeworfen und nicht wiederholt gewaschen und erneut verwendet werden.
Die Mischungen von Materialien, aus denen die elastomeren nicht gewobenen Gewebe in den Beispielen 1 bis 30 hergestellt wurden, können auch extrudiert und in Schichten oder Folien geformt werden, wenn geeignete, d. h. effektive erhöhte Temperatur- und erhöhte Druckbedingungen gewählt werden, um zufriedenstellende elastomerische Folien herzustellen. Vorzugsweise wird das Material durch die Foliendüse bei einer Temperatur von mindestens 125°C extrudiert, wenn Polyethylen als das Polyolefin in der Mischung verwendet wird oder bei mindestens 175°C, wenn ein Polypropylen als Polyolefin in der Mischung verwendet wird; beispielsweise kann das Extrudieren bei einer Temperatur von mindestens ungefähr 290°C bis ungefähr 345°C erfolgen oder im einzelnen bei einer Temperatur von mindestens ungefähr 300°C bis ungefähr 335°C.
Die bevorzugten erhöhten Temperaturen der Extrusion und die Anwesenheit des angegebenen Polyolefins in der Mischung setzen die Viskosität der Mischung herab, verglichen mit der Viskosität des reinen A-B-A′ Block- Copolymers und ergeben so eine Mischung für ein extrudierbares Gemisch, das zur Herstellung von elastomeren Folien der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Jedoch müssen sowohl die Block-Copolymerharze und die Polyolefine in der Lage sein, die Extrusionstemperaturen auszuhalten, die bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden, ohne dabei eine übermäßige Kettenspaltung oder einen übermäßigen thermischen oder oxidativen Abbau zu erleiden. In dieser Hinsicht wird angenommen, daß der Grad des oxidativen Abbaus im extrudierbaren Gemisch herabgesetzt werden kann, wenn die Rohtabletten der verwendeten Harze mit einem inerten Gas gespült werden, bevor sie in einem Extruder verarbeitet werden. Die Tatsache, daß der Grad des oxidativen Abbaus, den das Block-Copolymer während der Extrusion erleidet, durch Spülen der Rohtabletten mit einem inerten Gas herabgesetzt werden kann, wird im allgemeinen durch thermogravimetrische Analysen von KRATON GX 1657 Block- Copolymerharz bestätigt, die in Luft und in Stickstoff durchgeführt wurden. Bei diesen Analysen zeigten Proben von KRATON GX 1657 Block-Copolymerharz beim Erhitzen in Luft einen Gewichtsverlust, der bei ungefähr 307°C einsetzte, während bei einer Vergleichsprobe, die in Stickstoff erhitzt wurde, ein Gewichtsverlust erst bei ungefähr 375°C eintrat. Es wird angenommen, daß diese Ergebnisse darauf hindeuten, daß die Auswirkungen des oxidativen Abbaus auf die in Luft erhitzte Probe vermieden oder herabgesetzt werden können, wenn die Rohtabletten mit einem inerten oder einem mindestens nicht oxidierenden Gas gespült werden.
Fig. 6 zeigte in schematischer Weise eine Einrichtung zur Herstellung einer elastomeren Folie gemäß der vorliegenden Erfindung; daraus ist ersichtlich, daß eine (nicht dargestellte) Mischung beispielsweise in Tablettenform einem Magazin 210 eines Extruders 212 zugeführt wird; die Mischung besteht aus (a) von mindestens ungefähr 10 Gew.-% eines A-B-A′ Block-Copolymers, wobei A und A′ beides thermoplastische Polymerendblöcke darstellen, die einen Styrolanteil enthalten, beispielsweise ein Poly(vinylaren) und wobei B ein elastomerer (Poly(ethylen- butylen)Mittelblock ist und aus (b) von mehr als 0 Gew.-% bis ungefähr 90 Gew.-% eines Polyolefins, das nach der Mischung mit dem A-B-A′ Block-Copolymer und unter dem Einfluß einer wirksamen Kombination von erhöhten Temperatur und erhöhten Druckbedingungen in gemischter Form mit dem A-B-A′ Block-Copolymer extrudierbar ist. Die Bestandteile der Mischung können entweder in Tabletten oder in anderer Form zugeführt werden. Die Bestandteile (d. h. die Tabletten) können mit einem inerten oder mindestens einem nicht oxidierenden Gas gespült werden, während sie sich im Magazin 210 befinden. Man nimmt an, daß dadurch die Effekte des oxidativen Abbaus auf die Mischung herabgesetzt wurden, indem sowohl der Kontakt der Mischung mit der normalen Atmosphäre während ihres Aufenthalts im Magazin 210 vermindert wird und ebenso die Wahrscheinlichkeit ansteigt, daß irgendwelches Gas, das in und durch den Extruder 212 gezogen wird, ein inertes Gas ist und keine Sauerstoff enthaltende normale Atmosphäre.
Die Temperatur der Mischung wird innerhalb des Extruders 212 mit (nicht dargestellten) herkömmlichen Heizvorrichtungen erhöht, um die Mischung zu schmelzen; außerdem wird mit einer (nicht dargestellten) Drehschraube, die innerhalb des Extruders angeordnet ist, Druck auf die Mischung ausgeübt, um diese in ein extrudierbares Gemisch zu überführen. Vorzugsweise wird das Gemisch auf eine Temperatur von mindestens 125°C erhitzt, wenn Polyethylen als Polyolefin in der Mischung verwendet wird oder auf mindestens ungefähr 175°C, wenn Polypropylen als Polyolefin in der Mischung verwendet wird; beispielsweise beträgt die Temperatur von mindestens ungefähr 290°C bis ungefähr 345°C und im einzelnen von mindestens ungefähr 300°C bis ungefähr 335°C. Die Kombination von erhöhten Temperatur- und erhöhten Druckbedingungen, mit denen die Extrusion des Gemisches bewirkt wird, kann über weite Bereiche variieren. Beispielsweise ergeben bei höheren Arbeitstemperaturen geringere Arbeitsdrücke zufriedenstellende Extrusionsgeschwindigkeiten und bei höheren Arbeitsdrücken der Extrusion führen geringere Arbeitstemperaturen zu zufriedenstellenden Extrusionsgeschwindigkeiten.
Das extrudierbare Gemisch wird dann durch den von der Drehschraube ausgeübten Druck zu einer Foliendüse 214 transportiert. Die Drehgeschwindigkeit der Drehschraube wird so eingestellt, daß die Mischung mindestens einen Druck von ungefähr 689,47 kPa (100 psi) in der Foliendüse 214 erfährt. Vorzugsweise befindet sich die Mischung unter einem Druck von ungefähr 689,47 kPa (100 psi) bis ungefähr 344735 kPa (500 psi) in der Foliendüse 214. Beispielsweise kann die Mischung unter einem Druck von ungefähr 1378,94 kPa (200 psi) bis ungefähr 2413,14 kPa (350 psi) in der Foliendüse 214 gehalten werden und im einzelnen von ungefähr 1896,04 kPa (275 psi) bis ungefähr 2240,78 kPa (325 psi). Die erhöhte Temperatur des extrudierbaren Gemisches wird in der Foliendüse 214 durch eine (nicht dargestellte) herkömmliche Heizvorrichtung aufrechterhalten. Die Düse 214 weist eine Schlitzöffnung 216 auf, die sich im allgemeinen über eine Distanz 218 erstreckt, die ungefähr gleich ist der Breite der Folie 220, die durch das Verfahren hergestellt werden soll. Der Schlitz 216 der Düse 214 hat eine üblicherweise einstellbare Höhe 222, mit der die Dicke des geschmolzenen Materials 224 gesteuert wird, die aus dem Schlitz 216 der Düse 214 extrudiert wird. Nachdem das geschmolzene Material 224 den Schlitz 216 der Düse 214 verläßt, wird es gekühlt, beispielsweise durch Abschrecken in einem Bad mit Kühlwasser 226. Eine Aufwickelrolle 228, die in Richtung des Pfeils 230 in Fig. 6 rotiert, nimmt das endgültige elastomere Folienprodukt 220 auf, das eine Dicke aufweist, die geringer ist als die Dicke des frisch extrudierten geschmolzenen Materials 224 aufgrund der Tatsache, daß die Umfangsoberflächengeschwindigkeit der Aufnahmerolle 228 so eingestellt wird, daß sie schneller ist als die Extrusionsgeschwindigkeit des geschmolzenen Materials 224 von der Düse 214. Als Ergebnis dieser Tatsache der geringeren Umfangsgeschwindigkeit der Aufnahmerolle 228 wird das geschmolzene Material 224 bei seinem Austritt aus dem Schlitz 216 der Düse 214 gestreckt, d. h. gereckt, wie es im Stand der Technik bekannt ist. Dieses Recken des geschmolzenen Materials 224 erfolgt im allgemeinen nach der Extrusion durch die Düse 214 und vor dem Eintritt des geschmolzenen Materials 224 in das Wasserbad 226, da das Wasserbad 226 das geschmolzene Material 224 bei den gereckten Abmessungen der Folie abkühlt und fixiert. Die Folie 220 wird dann innerhalb des Wasserbades 226 durch eine Vielzahl von Transportrollen 232 geschickt und schließlich auf der Rolle 228 aufgenommen.
Abhängig von der Geschwindigkeit des Reckens kann das extrudierbare Gemisch als geschmolzenes Material 224 extrudiert und dann in die elastomere Folie 220 geformt werden, deren Dicke nicht größer als ungefähr 0,63 mm (25 mils) ist. Vorzugsweise beträgt die Dicke nicht mehr als 0,25 mm (10 mils) und beispielsweise weniger als ungefähr 76,2 Micrometer.
Beispiel XXXI
Eine aus drei Komponenten bestehende Mischung mit (1) 60 Gew.-% eines A-B-A′ Block-Copolymers, das Polystyrol "A" und "A′"-Endblöcke und einen Poly(ethylen- butylen)"B"-Mittelblock enthält (bezogen von der Shell Chemical Company unter der Warenbezeichnung KRATON GX 1657), (2) 30 Gew.-% eines Polyethylens (bezogen von USI Chemical Company unter der Warenbezeichnung PE Na 601) und (3) 10 Gew.-% eines weißen Konzentrats einer Farbmischung von 50 Gew.-% Titandioxid und 50 Gew.-% eines Polypropylens, das von Ampacet unter der Warenbezeichnung "White 41 171" bezogen wurde, wurde bei Temperaturen von ungefähr 140°C bis ungefähr 210°C in einer Baker-Perkins Mischextruderanordnung gemischt, die einen Doppelschraubenmischextruder Nr. 60 009 und einen Einzelschraubenextruder Nr. 60 020 umfaßte. Der Doppelschraubenextruder war so angeordnet, daß er das gemischte Material zum Einzelschraubenextruder transportierte, von dem Stränge des gemischten Materials extrudiert wurden, mit Wasser abgeschreckt und in Segmente zerlegt, um Tabletten des zusammengesetzten Materials herzustellen.
Die Tabletten werden dann einem Brabender-Extruder mit einem Durchmesser von 1,9 cm zur Extrusion zugeführt, der ein Verhältnis Länge/Durchmesser von ungefähr 24:1 und drei Temperaturkontrollzonen aufwies, die bei ungefähr 200°C bzw. ungefähr 215°C und ungefähr 225°C gehalten wurden. Nachdem das zusammengesetzte Material durch diese drei Temperaturkontrollzonen gelaufen war, wurde es zu einer Foliendüse transportiert, die eine einzige Temperaturkontrollzone mit ungefähr 235°C aufwies und einen Düsenschlitz von ungefähr 10,16 cm Breite und eine Höhe, d. h. Öffnung zwischen ungefähr 0,63 mm und 1,27 mm, die jedoch nicht tatsächlich gemessen wurde. Das zusammengesetzte Material wurde durch den Schlitz als ein geschmolzener Bogen extrudiert. Der geschmolzene Bogen wurde dann durch die Aufnahmerolle gereckt, d. h. gestreckt, um seine Dicke herabzusetzen und dann abgeschreckt (gekühlt), indem er durch ein Bad mit Kühlwasser geleitet wurde. Die so geformte Folie wurde dann auf der Aufnahmerolle aufgenommen. Aufgrund des hohen Haftvermögens der Folie neigte sie zum Zusammenkleben. Bei der Aufnahme auf der Aufnahmerolle wurde daher ein Blatt mit Silikon getränktem Trennpapier zwischen benachbarte Folienschichten gelegt.
Beispiel XXXII
Eine aus drei Komponenten bestehende Mischung wurde bei Temperaturen von ungefähr 140°C bis ungefähr 210°C in einer Baker-Perkins Mischextruderanordnung gemischt, die einen Doppelschraubenmischextruder Nr. 60 009 und einen Einzelschraubenextruder Nr. 60 020 umfaßte. Die Mischung enthielt (1) 70 Gew.-% eines A-B-A′ Block-Copolymers mit Polystyrol "A" und "A′"-Endblöcken und einem Poly(ethylen-butylen) "B"-Mittelblock (bezogen von der Shell Chemical Company unter der Warenbezeichnung KRATON GX 1657), (2) 20 Gew.-% eines Polyethylens (bezogen von USI Chemical Company unter der Warenbezeichnung PE Na601) und (3) 10 Gew.-% eines Weißkonzentrats einer Farbmischung aus 50 Gew.-% Titandioxid und 50 Gew.-% eines Polypropylens, das von Ampacet unter der Warenbezeichnung "White 41171" bezogen wurde. Der Doppelschraubenextruder war so angeordnet, daß er das zusammengesetzte Material an den einzuschraubenden Extruder transportierte, aus dem Stränge des zusammengesetzten Materials extrudiert wurden, mit Wasser abgeschreckt und in Segmente geteilt, um Tabletten des zusammengesetzten Materials herzustellen.
Die Tabletten wurden dann einem Brabender-Extruder mit einem Durchmesser von 1,9 cm zur Extrusion zugeführt, der ein Verhältnis Länge/Durchmesser von ungefähr 24:1 und drei Temperaturkontrollzonen aufwies, die bei ungefähr 200°C bzw. ungefähr 215°C und ungefähr 225°C gehalten wurden. Nachdem das zusammengesetzte Material diese drei Temperaturkontrollzonen durchlaufen hatte, wurde es zu einer Foliendüse transportiert, die eine einzige Temperaturkontrollzone mit ungefähr 235°C aufwies und deren Schlitz eine Breite von ungefähr 10,16 cm betrug, während ihre Höhe, d. h. ihre Öffnung zwischen ungefähr 0,63 mm und ungefähr 1,27 mm geschätzt wurde, obwohl keine tatsächliche Messung durchgeführt wurde. Das zusammengesetzte Material wurde durch den Schlitz als geschmolzene Bahn extrudiert. Die geschmolzene Bahn wurde dann durch die Aufnahmerolle gereckt, d. h. gedehnt, um ihre Dicke herabzusetzen und anschließend abgeschreckt (gekühlt), indem sie durch ein Wasserbad geleitet wurde. Die so hergestellte Folie wurde dann auf der Aufnahmerolle aufgenommen. Aufgrund des hohen Haftvermögens der Folie neigte sie zum Zusammenkleben. Deshalb wurde bei der Aufnahme auf der Aufnahmerolle eine Bahn aus Silikon getränktem Trennpapier zwischen benachbarte Folienschichten gelegt.
Unter den in den Beispielen XXXI und XXXII angegebenen Bedingungen konnten Folien mit Erfolg hergestellt werden. Während der anfänglichen Versuchsläufe zeigten die Folien jedoch ein so großes Haftvermögen, daß sie einander klebten und wiesen nicht die sehr wünschenswerte Gleichförmigkeit auf, was auf Verdichtungen des Materials beim Durchgang durch die Düse zurückgeführt wurde. Bei einem ersten Versuch dieses Problem der Verdichtung zu lösen, wurde das Verfahren von Beispiel XXXI herangezogen, wobei jedoch die Temperaturen der Temperaturkontrollzonen jeweils um 10° herabgesetzt wurden. Diese Temperaturerniedrigung hatte keinen erkennbaren Effekt auf das Problem der Verdichtungen. Eine Modifikation, die eine Verbesserung bei der Aufnahme des Films erkennen ließ, bestand darin, die Aufnahmerolle näher bei der Düse anzuordnen, so daß die Länge der Folie, die durch das Wasserabschreckbad verlief, verringert wurde.
Die nach den Verfahren der Beispiele XXXI und XXXII hergestellten Folien zeigten elastomere Eigenschaften. Um diese elastomeren Eigenschaften sowohl in Maschinenrichtung (MD) als auch quer zur Maschinenrichtung (CD oder TD) zu untersuchen, wurden fünf Proben mit einer Breite (TD) von 2,54 cm und einer Länge (MD) von 12,7 cm aus den Folien geschnitten, um die Eigenschaften in Maschinenrichtung zu untersuchen und fünf Proben mit einer Breite (MD) von 2,54 cm und einer Länge (TD) von mehr als 7,62 cm, um die Eigenschaften quer zur Maschinenrichtung zu messen. Proben mit einer Breite von 2,54 cm in Maschinenrichtung (MD) und einer Länge von 12,7 cm quer zur Maschinenrichtung (TD) waren nicht erhältlich, da die Breite des Düsenschlitzes und damit die maximal mögliche Breite der Folie nur 10,16 cm betrug. Deshalb wurden die Proben zur Messung der Eigenschaften quer zur Maschinenrichtung mit einer Länge von mehr als 7,62 cm, aber weniger als 10,16 cm beschafft.
Jede der Proben wurde der Länge nach in einen Zugtester des Typs Instron Modell 1122 gelegt, dessen Klemmbacken anfangs einen Abstand von 7,62 cm aufwiesen und anschließend bis zu 50% Elongation gedehnt, d. h. auf das Eineinhalbfache ihrer nicht gedehnten Länge. Die für diesen Elongationsgrad notwendige Last wurde gemessen und die Probe während 1 Minute bei dieser 50%igen Elongation gehalten, um anschließend die Last zu messen, die notwendig war, um diese 50%ige Elongation der Probe aufrechtzuerhalten. Anschließend wurde die Elongation der Probe auf 100% erhöht, d. h. auf das Doppelte der nicht gedehnten Länge der Probe und die Last gemessen, die notwendig war, um diese 100%ige Elongation zu erreichen. Die 100%ige Elongation der Probe wurde dann während 1 Minute aufrechterhalten und die Last gemessen, die notwendig war, um diese 100%ige Elongation aufrechtzuerhalten. Danach wurde die Last von der Probe während 1 Minute entfernt und der Prozentsatz der permanenten Deformation bestimmt, der in der Probe nach 1 Minute ohne Last vorhanden war. Der Prozentsatz der permanenten Deformation nach Perioden von 3 und 5 Minuten ohne Last wurde ebenfalls gemessen. Danach wurde die Probe bis zum Bruch gestreckt und die Spitzenlast gemessen, die bei der Elongation der Probe bis zum Bruch auftrat, sowie der Prozentsatz der Elongation beim Bruch als Prozentsatz der ungedehnten Länge der Probe. Die dabei erhaltenen Daten sind in Tabelle XVIII zusammengestellt.
Tabelle XVIII
Fußnoten für Tabelle XVIII:
1
= in µm, Durchschnitt von fünf wiederholten Messungen
2
= in Gramm, Durchschnitt von fünf wiederholten Messungen
3
= als Prozentsatz der Länge der vorgestreckten Probe, Mittelwert von fünf wiederholten Messungen. Beispielsweise bedeutet ein Wert von 10% permanenter Deformation, daß sich die Probe nach 1 Minute ohne Last auf eine Länge von 110% ihrer vorgestreckten Länge zusammengezogen hat.
4
= in Gramm, maximale Last, die bei der Elongation der Probe bis zum Bruch aufgetreten war, Mittelwert von fünf wiederholten Messungen
5
= als ein Prozentsatz der nichtgedehnten Länge der Probe, Mittelwert aus fünf wiederholten Messungen. Beispielsweise bedeutet ein Wert von 200%, daß die Probe bei einer Länge brach, die dreimal so groß war wie ihre nicht gedehnte Länge.
Im allgemeinen können die elastomeren Folien der vorliegenden Erfindung neben dem Block-Copolymer und dem Polyolefin auch die bekannten nützlichen Zusätze enthalten, wie beispielweise Pigmente (z. B. "White 41 171"), Weichmacher, Antioxidiermittel und ähnliches, doch werden diese Zusätze üblicherweise nur in geringen Mengen vorhanden sein, im allgemeinen nicht mehr als ungefähr 15 Gew.-% oder weniger, bezogen auf das Gesamtgewicht der Folie. Es ist wichtig, daß die Ausbildung der Folien der Erfindung erzielt wird, ohne daß Materialien verwendet werden, die ausgelaugt oder auf andere Weise aus den Folien entfernt werden müssen.

Claims (35)

1. Ein extrudierbares elastomerisches Gemisch, gekennzeichnet durch seine Bestandteile:
mindestens ungefähr 10 Gew.-% eines A-B-A′ Block- Copolymers, wobei "A" und "A′" jeweils thermoplastische Endblöcke mit einem Styrolanteil sind und wobei "B" ein elastomerer Poly(ethylen-butylen)- Mittelblock ist und mehr als 0 Gew.-% bis zu ungefähr 90 Gew.-% von mindestens einem Polyolefin, das nach der Mischung mit dem A-B-A′ Block-Copolymer und unter dem Einfluß einer wirksamen Kombination von erhöhten Temperatur- und erhöhten Druckbedingungen in der Mischung mit dem A-B-A′ Block-Copolymer extrudiert werden kann.
2. Das extrudierbare Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die "A" und "A′" Endblöcke des Block-Copolymers aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Polystyrol und Homologen von Polystyrol besteht.
3. Das extrudierbare elastomere Gemisch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyolefin mindestens ein Polymer aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Polyethylen, Polypropylen, Polybuten, Ethylencopolymeren, Propylencopolymeren und Butencopolymeren besteht.
4. Das extrudierbare Gemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyolefin Polyethylen ist mit einer Dichte von ungefähr 0,903 g/cm3, einer Brookfield-Viskosität (mPa · s) bei 150°C von ungefähr 8500 und bei 190°C von ungefähr 3300, wenn gemäß ASTM D 3236 gemessen wird, ein zahlenmäßiges mittleres Molekulargewicht (Mn) von ungefähr 4600, ein gewichtsmäßiges mittleres Molekulargewicht (Mw) von ungefähr 22 400, ein Z mittleres Molekulargewicht (Mz) von ungefähr 83 300 und einer Polydispersität (Mw/Mn) von ungefähr 4,87.
5. Das extrudiergare Gemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyolefin Polypropylen ist mit einer Dichte von ungefähr 0,900 g/cm3, einer Schmelzflußrate von ungefähr 35 g/10 min, gemessen gemäß ASTM D 1238, Bedingung L, einem zahlenmäßigen mittleren Molekulargewicht (Mn) von ungefähr 40 100, einem gewichtsmäßigen mittleren Molekulargewicht (Mw) von ungefähr 172 000, einem Z mittleren Molekulargewicht von ungefähr 674 000 und einer Polydispersität (Mw/Mn) von ungefähr 4,29.
6. Das extrudierbare Gemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ungefähr 50 Gew.-% bis ungefähr 70 Gew.-% des A-B-A′ Block-Copolymers vorhanden sind und von mindestens ungefähr 30 Gew.-% bis ungefähr 50 Gew.-% des Polyolefins.
7. Das extrudierbare elastomerische Gemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ungefähr 50 Gew.-% bis ungefähr 90 Gew.-% des A-B-A′ Block-Copolymers vorhanden sind, wobei "A" und "A′" jeweils thermoplastische Polystyrolendblöcke sind und die Summe der Molekulargewichte des A-Endblocks zusammen mit dem Molekulargewicht des A′-Endblocks ungefähr 14% des Molekulargewichts des A-B-A′ Block-Copolymers ausmacht und von mindestens ungefähr 10 Gew.-% bis ungefähr 50 Gew.-% eines Polyethylens und einer Dichte von ungefähr 0,903 g/cm3 und einer Brookfield Viskosität (mPa · s) bei 150°C von ungefähr 8500 und bei 190°C von ungefähr 3300 gemessen gemäß ASTM D 3236.
8. Ein aus Fasern bestehendes nicht gewobenes elastomeres Gewebe, in dem Mikrofasern enthalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrofasern aus einem elastomeren Gemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 7 bestehen.
9. Das elastomere Gewebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ungefähr 20 Gew.-% bis ungefähr 95 Gew.-% des A-B-A′ Block-Copolymers enthalten sind und von mindestens ungefähr 5 Gew.-% bis ungefähr 80 Gew.-% Polyolefin.
10. Das elastomere Gewebe nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ungefähr 30 Gew.-% bis ungefähr 90 Gew.-% des A-B-A′ Block-Copolymers enthalten sind und von mindestens ungefähr 10 Gew.-% bis ungefähr 70 Gew.-% Polyolefin.
11. Das elastomere Gewebe nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ungefähr 50 Gew.-% bis ungefähr 90 Gew.-% des A-B-A′ Block-Copolymers enthalten sind und von mindestens ungefähr 10 Gew.-% bis ungefähr 50 Gew.-% Polyolefin.
12. Das elastomere Gewebe nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ungefähr 50 Gew.-% bis ungefähr 70 Gew.-% des A-B-A′ Block-Copolymers enthalten sind und von mindestens ungefähr 30 Gew.-% bis ungefähr 50 Gew.-% Polyolefin.
13. Das elastomere Gewebe nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ungefähr 60 Gew.-% des A-B-A′ Block-Copolymers enthalten sind und ungefähr 40 Gew.-% Polyolefin.
14. Das elastomere Gewebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ungefähr 10 Gew.-% bis ungefähr 90 Gew.-% eines A-B-A′ Block- Copolymers enthalten sind, wobei "A" und "A′" jeweils ein thermoplastischer Polystryrolendblock ist und wobei "B" ein elastomerer Poly(ethylen-butylen)-Mittelblock ist und wobei die Summe des Molekulargewichts des A- Endblocks zusammen mit dem Molekulargewicht des A′- Endblocks ungefähr 14% des Molekulargewichts des A-B-A′ Block-Copolymers ausmacht und von mindestens ungefähr 10 Gew.-% bis ungefähr 90 Gew.-% eines Polyethylens mit einer Dichte von ungefähr 0,903 g/cm3.
15. Das elastomere Gewebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß enthalten sind:
von mindestens ungefähr 50 Gew.-% des A-B-A′ Block- Copolymers und von mindestens ungefähr 10 Gew.-% bis ungefähr 50 Gew.-% eines Polyethylens mit einer Brookfield Viskosität (mPa · s)bei 150°C von ungefähr 8500 und bei 190°C von ungefähr 3300 gemessen gemäß ASTM D 3236 und einer Dichte von ungefähr 0,903 g/cm3.
16. Ein Verfahren zur Herstellung eines zusammenhängenden, aus Fasern bestehenden, nicht gewobenen elastomeren Gewebes aus einem extrudierbaren Gemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch die Schritte:
Aussetzen des extrudierbaren Gemisches einer Kombination aus erhöhten Temperatur- und erhöhten Druckbedingungen, um die Extrusion des extrudierbaren Gemischs als geschmolzene Fäden aus einer Schmelzblasdüse zu bewirken;
Anlegen eines erhitzten, unter Druck stehenden Gasstroms an die geschmolzenen Fäden, um die geschmolzenen Fäden zu Mikrofasern zu verfeinern;
Sammeln der Mikrofasern als ein zusammenhängendes aus Fasern bestehendes nichtgewobenes elastomeres Gewebe.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das extrudierbare Gemisch einer erhöhten Temperatur von mindestens ungefähr 290°C bis ungefähr 345°C ausgesetzt wird.
18. Das Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß das extrudierbare Gemisch einer erhöhten Temperatur von mindestens ungefähr 300°C bis ungefähr 335°C ausgesetzt wird.
19. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das extrudierbare Gemisch durch die Schmelzblasdüse mit einer Geschwindigkeit von mindestens ungefähr 0,02 g pro Kapillare und pro Minute bis ungefähr 1,7 oder mehr g pro Kapillare und Minute extrudiert wird.
20. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das extrudierbare Gemisch durch die Schmelzblasdüse mit einer Geschwindigkeit von mindestens ungefähr 0,1 g pro Kapillare und pro Minute bis ungefähr 1,25 g pro Kapillare und pro Minute extrudiert wird.
21. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das extrudierbare Gemisch durch die Schmelzblasdüse mit einer Geschwindigkeit von mindestens ungefähr 0,3 g pro Kapillare und pro Minute bis ungefähr 1,1 g pro Kapillare und pro Minute extrudiert wird.
22. Ein zusammengesetztes, aus Fasern bestehendes, nichtgewobenes elastomeres Gewebe, dadurch gekennzeichnet, daß enthalten sind:
mindestens 20 Gew.-% eines aus Fasern bestehenden, nicht gewobenen elastomeren Gewebe nach einem der Ansprüche 8 bis 15; und von mehr als 0 Gew.-% bis ungefähr 80 Gew.-% mindestens einer sekundären Faser, die im allgemeinen gleichförmig innerhalb des aus Fasern bestehenden, nichtgewobenen elastomeren Gewebes verteilt sind.
23. Das zusammengesetzte elastomere Gewebe nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die sekundäre Faser von mindestens ungefähr 30 Gew.-% bis ungefähr 70 Gew.-% ausmacht.
24. Das zusammengesetzte elastomere Gewebe nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß die sekundäre Faser von ungefähr 30 Gew.-% bis ungefähr 50 Gew.-% ausmacht.
25. Verfahren zur Herstellung eines elastomeren Materials gekennzeichnet durch die Schritte:
Herstellung eines extrudierbaren Gemischs nach einem der Ansprüche 1 bis 7
Aussetzen des extrudierbaren Gemischs einer Kombination von erhöhten Temperatur- und erhöhten Druckbedingungen, um das extrudierbare Gemisch in das elastomere Material zu extrudieren.
26. Eine elastomere Folie, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem elastomeren Gemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 7 besteht.
27. Die elastomere Folie nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens von ungefähr 20 Gew.-% bis ungefähr 95 Gew.-% A-B-A′ Block-Copolymer enthält und von mindestens ungefähr 5 Gew.-% bis ungefähr 80 Gew.-% Polyolefin.
28. Die elastomere Folie nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens von ungefähr 30 Gew.-% bis ungefähr 90 Gew.-% A-B-A′ Block-Copolymer enthält und von mindestens ungefähr 10 Gew.-% bis ungefähr 70 Gew.-% Polyolefin.
29. Die elastomere Folie nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß sie von mindestens ungefähr 50 Gew.-% bis ungefähr 90 Gew.-% A-B-A′ Block-Copolymer enthält und von mindestens ungefähr 10 Gew.-% bis ungefähr 50 Gew.-% Polyolefin.
30. Die elastomere Folie nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß sie von mindestens ungefähr 50 Gew.-% bis ungefähr 70 Gew.-% A-B-A′ Block-Copolymer enthält und von mindestens ungefähr 30 Gew.-% bis ungefähr 50 Gew.-% Polyolefin.
31. Die elastomere Folie nach einem der Ansprüche 26 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß sie ungefähr 60 Gew.-% A-B-A′ Block-Copolymer enthält und ungefähr 40 Gew.-% Polyolefin.
32. Verfahren zur Herstellung einer elastomeren Folie nach einem der Ansprüche 26 bis 31, gekennzeichnet durch die Schritte:
Ausüben einer Kombination von erhöhten Temperatur- und erhöhten Druckbedingungen auf das extrudierbare Gemisch, um dessen Extrusion als geschmolzene Folie durch eine Foliendüse zu bewirken;
Recken der geschmolzenen Folie, um deren Dicke herabzusetzen; und
Kühlen der geschmolzenen Folie durch Abschrecken.
33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß das extrudierbare Gemisch einer erhöhten Temperatur von mindestens ungefähr 290°C bis ungefähr 345°C ausgesetzt wird.
34. Verfahren nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, daß das extrudierbare Gemisch einer erhöhten Temperatur von mindestens ungefähr 300°C bis ungefähr 335°C ausgesetzt wird.
35. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie gereckt wird, um ihre Dicke auf weniger als ungefähr 76,2 Mikrometer herabzusetzen.
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