DE69126021T2

DE69126021T2 - Elastomerische bänder mit mikrotexturierten aussenkantschichten

Info

Publication number: DE69126021T2
Application number: DE69126021T
Authority: DE
Inventors: Karen M. Saint Paul Mn 55133-3427 Capik; Joaquin Saint Paul Mn 55133-3427 Delgado; Dennis L. Saint Paul Mn 55133-3427 Krueger
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1990-03-30
Filing date: 1991-01-28
Publication date: 1997-10-09
Anticipated expiration: 2011-01-29
Also published as: JP3007414B2; CA2076031A1; EP0521875B1; AU7318491A; MX173715B; KR960000740B1; CA2076031C; EP0521875A1; DE69126021D1; JPH05505569A; WO1991015365A1; ES2100946T3; AU637678B2; ATE152670T1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft elastomere Bänder und insbesondere Laminatbänder. Diese Laminatbänder eignen sich besonders zum Anbringen an Kleidungsstücken.

HINTERGRUND

Elastomere Bänder sind bekannt und werden zu einer Vielzahl von Zwecken verwendet. Der häufigste Anwendungszweck von elastomeren Bändern ist ein dehnbarer Träger für einen Verband. Dies wird z.B. erläutert in dem US-Patent Nr: 3,618,754 (Hoey), in dem eine Verbundkonstruktion beschrieben wird, die eine Gewebeschicht aufweist, bei der elastomere Kettgarne mit flexiblen Kettgarnen durchsetzt sind, und die Schuß- oder Füllgarne beispielsweise Baumwollgarne sind. Die elastomeren Garne bestehen vorzugsweise aus einem Kern aus elastomerem Spandex -Garn mit einem gesponnenen äußeren Umhüllungsgarn aus Reyon. Dieses Band ist kompliziert und schwierig herzustellen. Andere Konstruktionen für Verbandbänder sind ebenfalls kompliziert, wobei viele so konstruiert sind, daß sie für ein geregeltes Modulverhalten sorgen. Es wird nämlich ein Band bevorzugt, das nur ein begrenztes Maß an Dehnbarkeit und dann einen hohen Modulwert aufweist.
Elastomere Bänder wurden auch vorgeschlagen zur Verwendung als elektrische Isolierbänder, die auf den elektrischen Eigenschaften von Kautschuk sowie auf ihrem Vermögen beruhen, mit einer Fläche zusammenzugreifen, d.h. mittels ihrer Erholungskräfte nach dem Aufbringen unter Spannung. Diese Arten von elastischen Bändern sind zum Beispiel beschrieben in den US-Patenten Nr. 3,379,562, Nr. 2,559,909 und Nr. 3,253,073, wo sie alle als Isolierbänder beschrieben werden.
In dem US-Patent Nr. 4,880,682 (Hazelton et al.) wird eine mehrschichtige Folie mit einer elastomeren Kernschicht und zwei thermoplastischen Außenhautschichten in der Folie beschrieben, die in intermittierendem Kontakt mit der Kernschicht stehen. Dieser intermittierende Kontakt ist besonders ausgeprägt, so daß die elastomere Schicht und die Hautschichten so gewählt werden müssen, daß sich diese Kontaktform ergibt (Spalte 3, Zeilen 23 - 32). Die Folie wird um das 1- bis 3-fache gestreckt, um den intermittierenden Kontakt und damit die Wellenformen entstehen zu lassen. Bei allen beispielhaft genannten Folien sind zumindest Ethylen-Propylen-Monoolefin(EPM)- und Butylkautschuk in der elastomeren Kernschicht vorhanden. Die Hautschichten bestehen alle überwiegend aus Ethylenvinylacetat(EVA).
In dem US-Patent Nr. 2,559,990 wird ein elastisches Trägerband aus einem elastische Folien bildenden Polymer mit einer Klebstoffschicht aus Kautschukharz beschrieben. Das Elastomer wird beschrieben als weichgemachtes Vinylchlorid mit einer Mischung von Weichmachern in dauerhaftem Gleichgewicht mit einem Klebstoff aus Kautschukharz. Wenn dieses Band zu einer Rollenform gewickelt wird, wird eine Deckschicht verwendet. Diese Deckschicht muß abgenommen werden, wenn das Band verwendet wird, damit es an sich selbst kleben kann.
Das Weglassen dieser abnehmbaren Deckschicht ist vorgesehen in dem US-Patent Nr. 3,379,562, bei dem eine Sperrschicht auf die Rückseite des Bandes aufgebracht wird, die auseinanderbricht, wenn sie gestreckt wird. Dadurch wird angeblich der Kautschuk freigelegt und kann das Band an sich selbst kleben, wenn das Band gestreckt wird. Bruchstücke der Sperrschicht können jedoch immer noch das Anhaften des Bandes an sich selbst beeinträchtigen.
In dem US-Patent Nr. 3,253,073 wird ein Band beschrieben, das angeblich für den Gebrauch bei hohen Temperaturen ausgelegt ist. Das Substrat des Bandes ist ein Laminat aus zwei Isolierschichten aus Kautschuk, zwischen die eine Faserschicht eingelegt ist. Die Fasern sind brüchig, und wenn das Band stark genug gestreckt wird, brechen die Fasern und machen dadurch das Band in der Streckrichtung elastisch. Diese Fasern dienen dazu, die Gebrauchsfähigkeit bei hohen Temperaturen zu verbessern.
Ein rein elastomeres Band ist auch offenbart in dem US-Patent Nr. 4,024,312, obwohl keine speziellen Verwendungszwecke vorgeschlagen werden. Das Band besteht aus einem Substrat aus Kautschuk auf der Basis eines A-B-A-Blockcopolymers, wobei sich auf der einen Seite ein Klebstoff aus Kautschukharz befindet und auf der anderen Seite eine Trennschicht. Auf Grund der hohen Dehnbarkeit läßt sich das Band angeblich leicht abnehmen, wenn es im wesentlichen mit 0º abgezogen wird. Das wird als wünschenswerte Eigenschaft für nichtschmerzende Verbände dargestellt.
Elastische Bänder oder Bänder mit elastisch gemachten Abschnitten sind auch vorgesehen als Verschlüsse für Windeln und dergleichen in den US-Patenten mit den Nummern 4,389,212; 3,800,796; 4,643,729; 4,778,701 und 4,834,820. In dem US- Patent Nr. 4,834,820 wird eine elastische Zuglasche entweder mit einem abnehmbaren mittigen Abschnitt oder mit einer unelastischen Deckschicht vorgesehen, die nur an den Enden des elastischen Bandes kleben. Wird der abnehmbare Abschnitt entfernt, verliert das elastische Band seinen Halt und kann sich frei strecken. An einem nicht befestigten mittigen Abschnitt einer Deckschicht weist der mittige Abschnitt eine Schwächelinie auf, die beim Zerbrechen den mittigen elastischen Abschnitt freigibt. In dem US-Patent Nr. 4,778,701 ist auch ein elastisch gemachter mittiger Abschnitt in einem Verbundstoffband vorgesehen. An zwei nichtelastomeren Ankerstreifenbändern, die dazu dienen, beide Seiten der Windel zu befestigen, ist ein elastischer Streifen angeklebt. In den US-Patenten Nr. 4,643,729 und 4,389,212 sind komplizierte Konstruktionen beschrieben, die Merkmale der beiden obigen Patente aufweisen. In dem US-Patent Nr. 3,800,796 werden Bänder mit elastisch gemachten mittigen Abschnitten und mit starren Enden mit Klebstoffschichten beschrieben. Alle diese Bänder sind komplizierte Mehrkomponentenverbundstoffe, die dazu bestimmt sind, nur beschränkt elastische mittige Bandabschnitte zu schaffen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft nichtklebrige, mikrotexturierte, mehrschichtige elastomere Laminatbänder. Die Laminatbandträger gemäß der vorliegenden Erfindung bestehen sowohl aus (einer) elastomeren polymeren Kernschicht(en), die dem Laminat elastomere Eigenschaften verleiht (verleihen), als auch aus einer oder mehreren polymeren Hautschichten, die sich mikrotexturieren lassen. Diese Mikrotexturierung verleiht dem Band die natürlichen Eigenschaften einer wenig klebenden Rückenappretur, erhöht die Druckfarbenaufnahmefähigkeit, wirkt als Grundierung für den Klebstoff und vermindert den Reibungskoeffizienten und den Modul des Laminats. Bei bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Hautschicht des weiteren so fungieren, daß sie eine kontrollierte Ablösung oder Erholung des gestreckten Elastomers ermöglicht, den Elastizitätsmodul des elastomeren Bandes modifiziert und/oder die Form des elastomeren Bandes stabilisiert (d.h. durch Kontrolle der weiteren Einschnürung). Die Laminatbandträger können durch Koextrudieren der ausgewählten Polymere oder durch Aufbringen von einer oder mehreren elastomeren Schichten auf eine oder mehrere bereits ausgebildete Hautschicht(en) oder umgekehrt hergestellt werden. Bevorzugt wird das Koextrudieren. Haftkleber (im folgenden "Klebstoffe") lassen sich mit jedem herkömmlichen Verfahren einschließlich des Koextrudierens aufbringen. Das neue mikrotexturierte Laminatband und/oder der Bandträger werden hergestellt, indem das Laminat über die Elastizitätsgrenze der Hautschichten hinaus gestreckt wird. Dann erholt sich das Laminat, was augenblicklich erfolgen kann, über einen längeren Zeitraum, was sich durch die Hautschicht kontrollieren läßt, oder durch Aufbringen von Wärme, was sich ebenfalls durch die Hautschicht kontrollieren läßt.
Das Laminatband oder der Träger kann monoaxial, nacheinander biaxial oder gleichzeitig biaxial gestreckt werden. Es wurde festgestellt, daß durch das Verfahren und den Grad der Strekkung eine wirksame Kontrolle der entstehenden mikrotexturierten Fläche möglich ist und neue Oberflächen und Klebeeigenschaften ausgebildet werden können. Auf diese Weise werden mit der Erfindung des weiteren verschiedene neue Oberflächen und auch ein Verfahren zur kontrollierten Herstellung dieser Oberflächen geschaffen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Querschnittssegment eines extrudierten Laminatbandträgers 1 vor dem Mikrostrukturieren.
Fig. 2 ist ein Querschnittssegment des Laminatbandträgers von Fig. 1, bei dem das Mikrostrukturieren durch monoaxiales Strecken bewirkt wurde.
Fig. 3 ist eine (200-fach vergrößerte) rasterelektronenmikroskopische Aufnahme eines mikrostrukturierten Laminatbandträgers, der monoaxial gestreckt wurde.
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung eines Verfahrens und einer Vorrichtung, die zum Koextrudieren von Laminatbändern und/oder -trägern dienen.
Fig. 5 ist ein Diagramm, das die Spannungs-Dehnungs- Eigenschaften eines Laminatträgers und seiner Komponentenschichten zeigt.
Fig. 6 zeigt eine (1000-fach vergrößerte) elektronenmikroskopische Aufnahme eines Probebandes gemäß der Erfindung mit einer Hautschicht aus Polyethylen, die gleichzeitig biaxial gestreckt wurde.
Fig. 7 ist eine Aufnahme eines ungestreckten Laminatbandträgers, der mit Druckfarbe markiert wurde.
Fig. 8 ist eine Aufnahme des gestreckten und rückgebildeten Laminats von Fig. 7, das mit der gleichen Druckfarbe markiert wurde.
Fig. 9 (T - N) sind Spannungs-Dehnungs-Kurven für eine Reihe von Laminatfolien.
Fig. 10 ist eine (100-fach vergrößerte) rasterelektronenmikroskopische Aufnahme der Oberfläche eines Laminatbandträgers, der nacheinander biaxial gestreckt wurde.
Fig. 11 ist eine (100-fach vergrößerte) rasterelektronenmikroskopische Aufnahme eines erfindungsgemäßen, gleichzeitig biaxial gestreckten Laminats, das eine Hautschicht aus Polypropylen (PP) aufweist.
Fig. 12 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Schrumpfmechanismus und dem Kernschicht-Hautschicht- Verhältnis und dem Streckverhältnis bei einer zweiten monoaxial gestreckten Folie zeigt.
Fig. 13 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Kernschicht-Hautschicht-Verhältnis, dem Prozentsatz der Gesamterholung und der Aktivierungstemperatur zeigt.
Fig. 14 ist ein Diagramm eines Bandes nach dem Strecken und dem Aktivieren, bei dem der Klebstoff ein dünner Überzug ist.
Fig. 15 ist ein Diagramm gemäß Fig. 14 mit einem dickeren Überzug aus Klebstoff.
Fig. 16 ist eine (200-fach vergrößerte) rasterelektronenmikroskopische Aufnahme eines Bandes mit einer dünnen Klebstoffschicht, die eine wellige Oberfläche bildet.
Fig. 17 ist eine (200-fach vergrößerte) rasterelektronenmikroskopische Aufnahme eines Bandes mit einer dicken Klebstoffschicht, die eine relativ glatte Oberfläche bildet.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN DER RFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft im weiten Sinne ein neues Band mit einem nichtklebrigen mehrschichtigen elastomeren Laminatträger, der aus wenigstens einer elastomeren Kernschicht und wenigstens einer relativ nichtelastomeren Hautschicht besteht. Die Hautschich wird über ihre Elastizitätsgrenze hinaus gestreckt und so mit der Kernschicht entspannt, daß sich eine mikrostrukturierte Oberfläche bildet. "Mikrostruktur" bedeutet, daß die Oberfläche berg- und talbildende Unebenheiten oder Falten enthält, die so groß sind, daß sie mit dem bloßen Auge wahrgenommen werden können als eine Opazität bewirkend, die größer ist als die Opazität des Laminats vor dem Mikrostrukturieren, und wobei diese Unebenheiten so klein sind, daß sie auf der menschlichen Haut als glatt und weich empfunden werden. Um die Einzelheiten der mikrostrukturierten Textur betrachten zu können, müssen die Unebenheiten vergrößert werden.
Das Elastomer kann im weiten Sinne jedes Material umfassen, das sich zu einer dünnen Folienschicht formen läßt und elastomere Eigenschaften bei Umgebungsbedingungen aufweist. "Elastomer" bedeutet, daß das Material, wenn es gestreckt wurde, im wesentlichen seine ursprüngliche Form wieder annimmt. Des weiteren unterliegt das Elastomer nach dem Verformen und dem Entspannen vorzugsweise nur einer geringen dauerhaften Verformung, wobei diese Verformung vorzugsweise weniger als 20 Prozent und vorzugsweise weniger als 10 Prozent der ursprünglichen Länge bei mäßiger Dehnung beträgt, d.h. von etwa 400 - 500 %. Im allgemeinen ist jedes Elastomer verwendbar, das sich in einem Maße strecken läßt, durch das eine relativ beständige dauerhafte Verformung in einer relativ unelastischen Hautschicht bewirkt wird. Bei dieser kann es sich um eine Dehnung von höchstens 50 % handeln. Das Elastomer kann vorzugsweise eine Dehnung von 300 bis 1200 % bei Zimmertemperatur und am meisten bevorzugt eine Dehnung von 600 bis 800 % bei Zimmertemperatur erfahren. Bei dem Elastomer kann es sich sowohl um reine Elastomere als auch um Mischungen mit einer elastomeren Phase oder einem elastomeren Anteil handeln, die (der) immer noch sehr starke elastomere Eigenschaften bei Zimmertemperatur aufweist.
Durch Wärme schrumpfbare elastische Bänder erfreuen sich sehr großer Beachtung, da es dadurch möglich wird, das elastische Band an einem Gegenstand zu befestigen, zum Beispiel an einer Windel, wobei das instabile gestreckte Elastomer bei Umgebungsbedingungen eingesetzt wird und dann später Wärme aufgebracht wird, um das Band elastisch zu raffen. Obwohl diese Elastomere zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung vorgesehen werden, können auch andere, nicht durch Wärme schrumpfbare Elastomere verwendet werden, wobei die Vorteile der Schrumpfbarkeit durch Wärme erhalten bleiben und das zusätzliche Vermögen besteht, den Wärmeschrumpfungsvorgang im wesentlichen steuern zu können. "Nicht durch Wärme schrumpfbar" bedeutet, daß sich das Elastomer im wesentlichen erholt, nachdem es gestreckt wurde, und nur eine geringe bleibende Verformung erfährt, wie oben erläutert. Deshalb läßt sich die elastomere Schicht aus nicht durch Wärme schrumpfbaren Polymeren ausbilden, zum Beispiel aus Blockcopolymeren, die elastomer sind, zum Beispiel aus denen, die dem Fachmann als A- B- oder als A-B-A-Blockcopolymere bekannt sind. Solche Copolymere sind zum Beispiel beschrieben in den US-Patenten Nr. 3,265,765; Nr. 3,562,356; Nr. 3,700,633; Nr. 4,116,917 und Nr. 4,156,673. Besonders geeignet sind Blockcopolymere von Styrol-Isopren, Styrol-Butadien oder Styrol-Ethylen-/Styrol- Butylen-Styrol (SIS, SBS oder SEBS). Weitere geeignete elastomere Zusammensetzungen können elastomere Polyurethane, Ethylen-Copolymere, wie zum Beispiel Ethylenvinylacetate, Elastomere aus Copolymeren von Ethylen- und Propylenmonomeren oder Elastomere aus Terpolymeren von Ethylen-Propylen-Dien sein. Mischungen dieser Elastomere miteinander oder mit modifizierenden Nichtelastomeren sind ebenfalls ins Auge gefaßt. Zum Beispiel können bis zu 50 Gew.-%, jedoch vorzugsweise weniger als 30 Gew.-% Polymere als Versteifungshilfen zugesetzt werden, wie zum Beispiel Polyvinylstyrole, Polystyrole wie Poly(alpha-methyl)styrol, Polyester, Epoxidharze, Polyolefine, z.B. Polyethylen oder bestimmte Ethylenvinylacetate, vorzugsweise diejenigen mit einem höheren Molekulargewicht, oder Cumaron-Indenharz. Auf Grund der Möglichkeit, diese Arten von Elastomeren und Mischungen einzusetzen, wird das erfindungsgemäße Laminat mit einer sehr großen Flexibilität versehen.
In die Elastomere können auch viskositätsvermindernde Polymere und Weichmacher eingemischt werden, wie zum Beispiel Polymere und Copolymere von Polyethylen und Polypropylen mit niedrigem Molekulargewicht, oder klebrigmachende Harze wie Wingtack , und Klebrigmacher aus aliphatischen Kohlenwasserstoffen, zu beziehen von der Goodyear Chemical Company. Klebrigmacher können auch dazu dienen, die Klebefähigkeit einer elastomeren Schicht an einer Hautschicht zu verbessern. Beispiele für Klebrigmacher sind aliphatische oder oder aromatische flüssige Klebrigmacher, Klebrigmacher aus Polyterpenharz und hydrierte klebrigmachende Harze. Es werden Harze aus aliphatischen Kohlenwasserstoffen bevorzugt.
In der (den) elastomeren Kernschicht(en) können auch Zusatzstoffe eingesetzt werden wie zum Beispiel Farbstoffe, Pigmente, Antioxidationsmittel; Antistatikmittel, Bindungshilfen, Antihaftmittel, Gleitmittel, Wärmestabilisatoren, Photostabilisatoren, Schaumbildner, Glasperlen, Stärke und Metallsalze zur Abbaubarkeit, oder Mikrofasern. Geeignete Antistatikhilfen sind ethoxylierte Amine oder quaternäre Amine, zum Beispiel diejenigen, die beispielsweise beschrieben sind in dem US-Patent Nr. 4,386,125 (Shiraki), wo auch geeignete Antihaftmittel, Gleitmittel und Schmiermittel beschrieben sind. Weichmacher, Klebrigmacher oder Schmiermittel sind zum Beispiel beschrieben in dem US-Patent Nr. 4,813,947 (Korpman) und umfassen Cumaron- Indenharze, Terpenharze, Kohlenwasserstoffharze und dergleichen. Diese Mittel können auch als viskositätsvermindernde Hilfsmittel fungieren. Zu herkömmlichen Wärmestabilisatoren gehören organische Phosphate, Trihydroxybutyrophenon oder Zinksalze von Alkyldithiocarbonat. Geeignete Antioxidationsmittel sind behinderte Phenolverbindungen und Amine, möglichst mit Thiodipropionsäure oder aromatischen Phosphaten oder tertiärem Butylcresol; zu geeigneten Zusatzstoffen und Prozentsätzen siehe auch das US-Patent Nr. 4,476,180 (Wnuk).
Zum Verstärken der elastomeren Schicht für bestimmte Anwendungszwecke können kurze Fasern oder Mikrofasern verwendet werden. Diese Fasern sind wohlbekannt und umfassen Polymerfasern, Mineralwolle, Glasfasern, Kohlefasern, Silicatfasern und dergleichen. Des weiteren können bestimmte Teilchen verwendet werden, z.B. Kohlenstoff- und Pigmentteilchen.
Glasperlen oder Schaumbildner dienen dazu, die Dichte der elastomeren Schicht zu vermindern, und können verwendet werden, um durch Verminderung des erforderlichen Gehalts an Elastomer die Kosten zu reduzieren. Diese Mittel können auch verwendet werden, um das Volumen des Elastomers zu vergrößern. Geeignete Glasperlen sind beschrieben in den US- Patenten Nr. 4,767,726 und Nr. 3,365,315. Zu den zum Erzeugen von Perlen in dem Elastomer verwendeten Schaumbildnern gehören Azodicarbonamide. Um die Kosten zu reduzieren, können auch in einem bestimmten Maße Füllstoffe eingesetzt werden. Zu Füllstoffen, die auch als Antihaftmittel fungieren können, zählen Titandioxid und Calciumcarbonat.
Die Hautschicht kann aus jedem halbkristallinen oder amorphen Polymer ausgebildet werden, das weniger elastisch ist als die elastomere(n) Kernschicht(en), und eine bleibende Verformung bei der prozentualen Dehnung des elastomeren Laminats erfährt. Deshalb können etwas elastische Verbindungen, wie zum Beispiel manche olefinische Elastomere, Ethylen-Propylen- Elastomere und Elastomere aus einem Terpolymer von Ethylen- Propylen-Dien, oder Copolymere von Ethylen, z.B. Ethylenvinylacetat, entweder allein oder in Mischungen als Hautschichten verwendet werden. Die Hautschicht besteht jedoch im allgemeinen aus einem Polyolefin, z.B. einem Polyethylen, Polypropylen, Polybutylen, oder aus einem Copolymer von Polyethylen und Polypropylen, kann jedoch auch ganz oder teilweise ein Polyamid wie Nylon, ein Polyester wie Polyethylenterephthalat, ein Polyvinylidenfluorid, ein Polyacrylat wie Poly(methylmethacrylat) (nur in Mischungen) und dergleichen oder eine Mischung derselben sein. Das Hautschichtmaterial kann von der Art des gewählten Elastomers beeinflußt werden. Wenn die elastomere Schicht in direktem Kontakt mit der Hautschicht steht, sollte die Hautschicht soviel Haftfestigkeit an der elastomeren Kernschicht aufweisen, daß sie nicht so leicht delaminiert wird. Wie festgestellt wurde, findet ein akzeptabler Kontakt zwischen Hautschicht und Kernschicht in drei Arten statt: erstens als vollständiger Kontakt zwischen Kernschicht und mikrotexturierter Hautschicht, zweitens als Kohäsionsbruch der Kernschicht unter den Falten der Mikrostruktur und drittens als Adhäsionsbruch zwischen Hautschicht und Kernschicht unter den Falten der Mikrostruktur mit intermittierendem Kontakt zwischen Hautschicht und Kernschicht an den Talpunkten der Falten. Jedoch kann dort, wo eine hochmodulige elastomere Schicht mit einer weicheren polymeren Hautschicht eingesetzt wird, die Befestigung hinreichend sein, eine mikrotexturierte Oberfläche kann dennoch nicht entstehen.
Die Hautschicht wird in Verbindung mit einer elastomeren Schicht eingesetzt und kann entweder eine Außenschicht oder eine Innenschicht sein (die z.B. zwischen zwei elastomeren Schichten eingefügt ist). Die Hautschicht, ob als Außenschicht oder als Innenschicht verwendet, modifiziert die elastischen Eigenschaften des elastomeren Laminats.
Zusatzstoffe, die sich für die Hautschicht eignen, sind (wenn auch nicht auf diese beschränkt) Mineralölstreckmittel, Antistatikmittel, Pigmente, Farbstoffe, Antihaftmittel mit einem Anteil von weniger als etwa 15 %, Stärke und Metallsalze zur Abbaubarkeit, und Stabilisatoren, wie zum Beispiel die für die elastomere Kernschicht beschriebenen.
Zwischen der elastomeren Kernschicht und den Hautschichten können weitere Schichten eingefügt werden, wie zum Beispiel Verbindungsschichten, um die Bindung der Schichten aneinander zu verbessern. Verbindungsschichten können bestehen aus oder kombiniert werden mit typischen Verbindungen für diesen Zweck, wie zum Beispiel mit Maleinsäureanhydrid modifizierte Elastomere, Ethylvinylacetate und Olefine, Polyacrylimide, Butylacrylate, Peroxide wie Peroxypolymere, z.B. Peroxyolefine, Silane wie Epoxysilane, reaktionsfähige Polystyrole, chloriertes Polyethylen, mit Acrylsäure modifizierte Polyolefine und Ethylvinylacetate mit funktionellen Acetat- und Anhydridgruppen und dergleichen, die auch gemischt oder als Kompatibelmacher in einer oder mehreren der Haut- oder der Kernschichten eingesetzt werden können. Verbindungsschichten sind besonders nützlich, wenn die Bindekraft zwischen zwischen den Hautschichten und der (den) elastomeren Kernschicht(en) gering ist. Das ist oft der Fall bei einer Hautschicht aus Polyethylen, da deren niedrige Oberflächenspannung der Adhäsion entgegenwirkt.
Jedoch dürfen etwaige eingefügte Schichten die Mikrostrukturierung der Hautschichten nicht wesentlich beeinträchtigen. Die Verbindungsschichten können jedoch selbst dann entfallen, wenn die Bindung zwischen Hautschicht und Kernschicht schwach ist. Bei Manipulationen anzeigenden Bändern kann zum Beispiel die Delamination bei geringer Adhäsion in vorteilhafter Weise genutzt werden.
Ein einzigartiges Merkmal der Erfindung ist das Vermögen, den Schrumpferholungsmechanismus des Bandes je nach den Bedingungen bei der Ausbildung der Laminatfolie, der Beschaffenheit der elastomeren Schicht, der Beschaffenheit der Hautschicht, der Art und Weise der Streckung des Laminatfolienträgers und den relativen Dicken der elastomeren Schicht(en) und der Hautschicht(en) zu steuern. Werden diese Variablen gemäß den Erläuterungen in dieser Erfindung gesteuert, können das Laminatband oder der Träger so konstruiert werden, daß sie sich augenblicklich erholen, mit der Zeit erholen oder nach der Aktivierung durch Wärme erholen.
Ein Laminat, das augenblicklich schrumpfen kann, ist eines, bei dem sich das gestreckte elastomere Laminat innerhalb von 1 Sekunde um mehr als 15 % zurückbildet. Ein Laminat, das mit der Zeit schrumpfen kann, ist eines, bei dem die Zeit bis zur Rückbildung um 15 % länger als 1 Sekunde, vorzugsweise länger als 5 Sekunden, am meisten bevorzugt länger als 20 Sekunden nach dem Strecken dauert, und ein Laminat, das durch Wärme schrumpfen kann, ist eines, bei dem weniger als 15% Schrumpferholung in den ersten 20 Sekunden nach dem Strecken an dem Laminat eintritt. Die prozentuale Erholung ist der Prozentsatz, den das Maß der Schrumpfung an der gestreckten Länge ausmacht, minus der ursprünglichen Länge. Für das Schrumpfen durch Wärme gibt es eine Aktivierungstemperatur, die eine sehr starke, durch Wärme aktivierte Erholung initiiert. Die bei dem Schrumpfen durch Wärme angewandte Aktivierungstemperatur ist im allgemeinen die Temperatur, die 50 % der gesamten möglichen Erholung erbringt (Ta - 50), und diese Temperatur ist vorzugsweise definiert als die Temperatur die 90 % (Ta - 90) der gesamten möglichen Erholung erbringt. In der gesamten möglichen Erholung ist das Ausmaß des Schrumpfens vor der Aktivierung enthalten.
Im allgemeinen neigt das Laminat dort, wo die Hautschicht des Laminatbandträgers relativ dünn ist, zu einer sofortigen Kontraktion oder Erholung. Wird die Dicke der Hautschicht ausreichend vergrößert, kann das Laminat durch Wärme schrumpfbar werden. Dieses Phänomen kann sogar dann auftreten, wenn die elastomere Schicht aus einem nicht durch Wärme schrumpfbaren Material ausgebildet ist. Des weiteren kann durch sorgsame Wahl der Dicken der elastomeren Schicht und der Hautschicht(en) die Temperatur, bei der sich das Laminat um einen festgelegten Wert erholt, innerhalb eines festgelegten Bereiches gesteuert werden. Dieser wird "durch die Hautschicht gesteuerte Erholung" genannt, bei der man im allgemeinen durch Änderung der Dicke oder der Zusammensetzung der Hautschicht die Aktivierungstemperatur einer elastomeren Kernschicht um einen sehr hohen Grad, im allgemeinen um mehr als mindestens 10 ºF (5,6 ºC) und vorzugsweise um 15 ºF (8,3 ºC) und mehr anheben kann. Es kann jede wirksame Hautschichtdicke eingesetzt werden, jedoch bewirkt eine zu dicke Hautschicht, daß das Laminat, nachdem es gestreckt wurde, dauerverformt bleibt. Im allgemeinen tritt das nicht dort ein, wo eine einzelne Hautschicht weniger als 30 % des Laminats ausmacht. Bei den meisten durch Wärme oder mit der Zeit schrumpfbaren Materialien muß das gestreckte Laminat abgekühlt werden, so daß die beim Strecken freigesetzte Energie keine sofortige durch Wärme aktivierte Erholung bewirkt. Die Feinabstimmung des Schrumpferholungsvorgangs kann durch das Ausmaß des Streckens erfolgen. Diese gesamte Kontrolle über den Schrumpferholungsvorgang kann ein äußerst wichtiger Vorteil sein, zum Beispiel dann, wenn das nichtaktivierte Band in einem Herstellungsprozeß eingesetzt wird. Durch diese Kontrolle kann der Erholungsvorgang an dem elastomeren Laminatband auf die Erfordernisse eines Herstellungsprozesses eingestellt werden, anstatt daß ein Herstellungsverfahren auf den Schrumpferholungsvorgang des Elastomers selbst eingestellt werden muß.
Man kann eine durch die Hautschicht gesteuerte Erholung auch dazu nutzen, den langsamen oder mit der Zeit erfolgenden Schrumpferholungsvorgang zu steuern, zum Beispiel durch den Schrumpfvorgang durch Wärme. Dieser Schrumpferholungsvorgang tritt als eine Zwischenform zwischen augenblicklicher Schrumpferholung und Schrumpferholung durch Wärme auf. Die Steuerung der Erholung der Hautschicht und die des Streckverhältnisses ist möglich wie bei dem Schrumpfvorgang durch Wärme, wobei es zusätzlich möglich wird, den Schrumpfvorgang in beiden Richtungen zu verändern, d.h. zu einem durch Wärme oder zu einem augenblicklich schrumpfenden elastomeren Laminatband.
Ein sich mit der Zeit von der Schrumpfung erholendes Laminatband weist auch einige Eigenschaften wie bei der Schrumpfung durch Wärme auf, und umgekehrt. Ein sich mit der Zeit von der Schrumpfung erholendes Laminatband kann zum Beispiel vorzeitig rückgebildet werden durch Einwirkenlassen von Wärme, z.B. zu einem Zeitpunkt von weniger als 20 Sekunden nach dem Strecken.
Bei den meisten sich mit der Zeit von der Schrumpfung erholenden und bei manchen sich von der Schrumpfung durch Wärme erholenden Laminaten mit niedriger Aktivierungstemperatur kann die Erholung auch durch mechanische Verformung oder Aktivierung initiiert werden. In diesem Falle wird das Laminatband gefalzt, gefaltet, geknittert oder dergleichen, um örtlich begrenzte Spannungsbrüche zu bewirken, die örtlich begrenzte vorzeitige Faltungen der Hautschicht bewirken und die Entstehung des rückgebildeten mikrotexturierten Laminats beschleunigen. Die mechanische Aktivierung kann mit jedem geeigneten Verfahren erfolgen, zum Beispiel mit Hilfe einer texturierten Walze, einer Rillscheibe, durch mechanische Verformung oder dergleichen.
Ebenso wurde bemerkt, daß bei den meisten elastomeren Laminaten das Laminat innerhalb eines Kernschicht-Hautschicht- Verhältnisses von etwa 3 bis etwas über 7 eine relativ konstante Breite beibehielt, nachdem es erneut gestreckt worden war. Insbesondere bleibt dann, wenn die Breite der gestreckten und rückgebildeten Folie gemessen wird und die Folie erneut gestreckt und gemessen wird oder sich wieder erholen kann und gemessen wird, die Breite innerhalb von mindestens 20 % ihrer ersten gemessenen Streckbreite, vorzugsweise innerhalb von mindestens 10 %. Diese Eigenschaft, sich nicht einzuschnüren, trägt dazu bei, zu verhindern, daß das Laminatband in die Haut ihres Trägers einschneidet, wenn es dazu dient, ein Kleidungsstück elastisch zu machen, oder daß es seine Maßstabilität einbüßt, wenn es als elektrisches Umwikkelungsband oder abnehmbares Band benutzt wird, was zum Abplatzen oder Rutschen des Bandes oder dergleichen führen kann. Im allgemeinen schränkt die Hautschicht die elastische Kraft der Kernschicht durch eine entgegenwirkende Widerstandskraft ein. Die Hautschicht streckt sich nicht mit dem Elastomer, wenn das Laminat aktiviert ist, die Hautschicht faltet sich einfach zu einer starren Folie auseinander. Dadurch wird die Kernschicht fester und behindert oder verhindert die Kontraktion des elastomeren Kerns sowie seine Neigung zum Einschnüren.
Fig. 12 zeigt ein Diagramm des Schrumpfvorgangs für Laminate aus Polypropylen/Styrol-Isopren-Styrol (SIS)/Polypolypropylen (PP), die gemäß dem Beispiel 29 hergestellt sind. In diesem Diagramm wird das Vermögen demonstriert, den Schrumpferholungsvorgang durch das Kernschicht-Hautschicht-Verhältnis und das Streckverhältnis zu steuern.
Fig. 12 veranschaulicht zwar eine spezielle Gruppe von Ausgangsmaterialien und Dicken, stellt jedoch die generelle Beziehung zwischen den Schichtverhältnissen und dem Streckverhältnis zum Schrumpfvorgang an dem Laminat dar. Die obige Beziehung wird auch von anderen Variablen beeinflußt, zum Beispiel von der Gesamtdicke des Laminats, dem Vorhandensein von Verbindungsschichten und der Dicke und der Art der Klebstoffschicht. Es besteht jedoch immer noch die generelle Beziehung zwischen dem Kernschicht-Hautschicht-Verhältnis und dem Streckverhältnis zu dem Entspannungsverfahren.
Mit den oben erläuterten Zusatzstoffen zu der Kernschicht läßt sich der Schrumpferholungsmechanismus sehr stark beeinflussen. Zum Beispiel können Versteifungsmittel, zum Beispiel Polystyrol, ein ansonsten durch Wärme schrumpfbares Laminat zu einem mit der Zeit oder augenblicklich schrumpfbaren Laminat umwandeln. Jedoch führte das Zusetzen von Polypropylen oder linearem Polyethylen mit niedriger Dichte (weniger als 15 %) zu einem Blockcopolymer von Styrol-Isopren-Styrol zu genau der entgegengesetzten Wirkung, nämlich der Umwandlung von mit der Zeit oder augenblicklich schrumpfbaren Laminaten in durch Wärme schrumpfbare oder nicht schrumpfbare Laminate. Die Möglichkeit, Polyolefin in der elastomeren Kernschicht einzusetzen, ist vom Gesichtspunkt der Verarbeitung her sehr wichtig, da Fehlpartien beschränkt zurückgeführt werden können und dadurch das Drehmoment des Extruders verringert werden kann.
Ein weiteres einzigartiges Merkmal der vorliegenden Erfindung liegt in dem Vermögen, den Reibungskoeffizienten (C.O.F.) des elastomeren Laminats sehr stark zu reduzieren. Der Hauptfaktor, der zu dieser Verminderung des Reibungskoeffizienten beiträgt, ist die Mikrotexturierung, die gemäß der obigen Erläuterung nicht nur durch die Art und Weise steuerbar ist, in der das Laminat gestreckt wird, sondern auch durch den Grad des Streckens, die Gesamtdicke des Laminats, die Zusammensetzung der Laminatschichten und das Kernschicht-Hautschicht- Verhältnis. Die Abhängigkeit des Reibungskoeffizienten von dem Kernschicht-Hautschicht-Verhältnis ist dargestellt in Tabelle II, denn das Verhältnis wird größer, wenn der Reibungskoeffizient kleiner wird. Somit ergibt eine feine Textur niedrigere Werte des Reibungskoeffizienten. Der Reibungskoeffizient wird vorzugsweise um einen Faktor von 0,5 und am meisten bevorzugt um mindestens einen Faktor von 0,1 des mikrostrukturierten Laminats zu sich selbst in der Streckrichtung, wenn eine mikrostrukturierte Oberfläche gemäß der Erfindung ausgebildet wird, im Vergleich zu dem Laminat in gegossenem Zustand vermindert. Dieses Vermögen, den Reibungskoeffizienten zu vermindern, ist äußerst vorteilhaft, denn es trägt zu einer weicheren Textur und einem weicheren Griff des Laminats bei, was bei Verwendung im Bereich der Medizin und der Bekleidung zu wünschen ist.
Das Band wird auch besser beschriftbar durch nichtklebende beschichtete mikrostrukturierte Oberflächen, die entstehen, wenn sich das gestreckte Band erholt.
Druckfarben auf der Basis entweder von organischem Lösungsmittel oder von Wasser neigen dazu, in die Kanäle in der mikrostrukturierten Oberfläche einzusickern und dort zu trocknen. Fig. 7 zeigt die Oberfläche eines ungestreckten, untexturierten Laminats, auf der die Druckfarbe eindeutig Perlen bildet. Fig. 8 demonstriert die Verbesserung der Beschriftbarkeit bei dem Laminat von Fig. 7 nach dem Strecken und der Erholung zur Herstellung einer mikrotexturierten Oberfläche (siehe Beispiel 26). Je viskoser die Druckfarbe ist, desto weniger neigt sie dazu, in die Mikrokanäle der Oberfläche einzusickern und daher zu verlaufen. In ähnlicher Weise werden die Beschriftbarkeitseigenschaften der mikrostrukturierten Oberfläche um so besser, je größer die Oberflächenanziehung zwischen der Hautschicht und der Druckfarbe ist. Die Beschriftbarkeitseigenschaften der Oberfläche der Folie lassen sich auch mit herkömmlichem Zusatzstoff oder mit Oberflächenbehandlungsverfahren soweit verändern, daß sie die Mikrotexturierung nicht beeinträchtigen.
Die Laminatbandträger gemäß der vorliegenden Erfindung können durch jedes passende Schichtbildungsverfahren ausgebildet werden, zum Beispiel durch das Zusammenpressen von Schichten, das Koextrudieren von Schichten oder durch stufenweise Extrusion von Schichten, wobei das Koextrudieren jedoch das gegenwärtig bevorzugte Verfahren ist. Das Koextrudieren an sich ist bekannt und zum Beispiel beschrieben in den US-Patenten Nr. 3,557,265 von Chisholm et al. und Nr. 3,479,425 von Leferre et al. Das Extrudieren von Schläuchen oder das Extrudieren von Doppelfolien ist ebenfalls möglich. Die Schichten werden typischerweise durch eine spezielle Düse und/oder einen Düsenblock hindurch extrudiert, die (der) die verschiedenen Materialien in Kontakt bringt, während sich das Laminat bildet.
Fig. 1 zeigt die Konstruktion eines Laminatbandträgers aus drei Schichten im Querschnitt, wobei 3 die elastomere Schicht ist und 2 und 4 die Hautschichten sind, die aus dem gleichen Polymer oder aus verschiedenen Polymeren bestehen können. Diese Anordnung der Schichten entsteht vorzugsweise durch einen Koextrusionsprozeß.
Ein besonders vorteilhafter Koextrusionsprozeß wird möglich durch besondere mehrere Schichten kombinierende Einsatzstükke, z.B. ein Einsatzstück für drei Schichten, die hergestellt werden von der Cloeren Co., Orange, Texas. Diese Einsatzstükke sind beschrieben in dem US-Patent Nr. 4,152,387 (Cloeren). Es werden Ströme von thermoplastischem Material, die mit verschiedenen Viskositäten aus Extrudern fließen, getrennt in das Einsatzstück eingeleitet, das Rückstaudruckhohlräume und Durchflußbegrenzungskanäle aufweist, und die verschiedenen aus den Durchflußbegrenzungskanälen austretenden Schichten laufen zu einer Laminatschmelze zusammen. Das kombinierende Einsatzstück wird verwendet in Verbindung mit Extrudern, die die zu laminierenden thermoplastischen Materialien zuführen. Eine solche Anordnung zur Herstellung der vorliegenden Erfindung ist schematisch in Figur 4 für ein Einsatzstück für drei Schichten dargestellt. AA, BB und CC sind Extruder. AA', BB' und CC' sind Ströme von thermoplastischen Materialien, die in den Speiseblock oder in die Verteilerdüse fließen. D ist der Zuführungsblock für die drei oder mehr Schichten (z.B. für 5 Schichten). E ist die Düse, F ist eine aufgeheizte Gießwalze, und G und H sind Walzen, die das Abziehen und das Aufwickeln des Laminats erleichtern.
Die Düse und der Zuführungsblock, die verwendet werden, werden typischerweise aufgeheizt, um den Strom der Polymere und die Verklebung der Schichten zu erleichtern. Die Temperatur der Düse richtet sich nach den verwendeten Polymeren und den nachfolgenden Bearbeitungsschritten, wenn vorhanden. Im allgemeinen ist die Temperatur der Düse nicht entscheidend, jedoch liegen die Temperaturen bei den als Beispiel genannten Polymeren im allgemeinen im Bereich von 350 bis 550 ºF (176,7 bis 287,8 ºC).
Ganz gleich, ob der Laminatträger durch Auftragen, Laminieren, aufeinanderfolgende Extrusion, Koextrusion oder durch eine Kombination derselben hergestellt wird, das ausgebildete Laminat und dessen Schichten weisen vorzugsweise im wesentlichen einheitliche Dicken in dem gesamten Laminatträger auf.
Vorzugsweise verlaufen die Schichten deckungsgleich über die Breite und Länge des Laminats. Bei einer solchen Konstruktion erfolgt das Mikrotexturieren im wesentlichen gleichmäßig über die Oberfläche des elastomeren Laminats. Die auf diese Weise hergestellten Laminate besitzen im allgemeinen einheitliche elastomere Eigenschaften bei einem Minimum an Randstörungen, wie zum Beispiel Kräuselungen, Veränderungen des Moduls, Ausfransungen und dergleichen. Des weiteren werden beim Aufwikkeln, zum Beispiel zu einer Bandrolle, die Entstehung von harten Stücken, Wickelprobleme, teleskopartig gewickelte Rollen oder dergleichen minimiert.
Der Laminatträger gemäß der Erfindung weist einen unbeschränkten Bereich potentieller Breiten auf, wobei die Breite allein von den Breitenbeschränkungen an den Fertigungsmaschinen beschränkt wird. Dadurch können mikrotexturierte elastomere Bänder für eine große Vielzahl von möglichen Verwendungszwecken hergestellt werden.
Wenn der Laminatbandträger ausgebildet ist, kann er über die Elastizitätsgrenze der Hautschicht hinaus gestreckt werden, die sich verformt. Dann bildet sich der Laminatbandträger augenblicklich, mit der Zeit oder durch Aufbringen von Wärme zurück, wie oben erläutert wurde. Bei der Erholung durch Wärme richtet sich die Aktivierungstemperatur nach den Materialien, die zur Ausbildung des Laminats in dem ersten Fall eingesetzt werden. Bei einem speziellen Laminat kann die Aktivierungstemperatur Ta - 50 oder Ta - 90 durch Veränderung des Hautschicht-Kernschicht-Verhältnisses in dem Laminat eingeregelt werden, wodurch die prozentuale Streckung oder die Gesamtdicke des Laminats reguliert werden. Die bei einem durch Wärme schrumpfbaren Laminat angewandte Aktivierungstemperatur beträgt im allgemeinen mindestens 80 ºF (26,7 ºC), vorzugsweise mindestens 90 ºF (32,2 ºC) und am meisten bevorzugt mehr als 100 ºF (37,8 ºC). Nach der Aktivierung durch Wärme werden die gestreckten Laminate auf einer Kühlwalze abgekühlt, wodurch verhindert wird, daß die durch die Dehnung erzeugte Wärme die Rückbildung des Laminats aktiviert. Die Kühlwalze ist kühler als die Aktivierungstemperatur.
Figur 2 ist eine schematische Darstellung der üblichen Abmessungen, die bei monoaxial gestreckten und rückgebildeten Laminatbandträgern variabel sind. Die Grundtextur bildet eine Reihe von sich regelmäßig wiederholenden Falten. Diese Variablen sind die Gesamthöhe A-A', der Spitzenabstand B-B' und der Berg-Tal-Abstand C-C'. Diese Variablen wurden gemessen bei einer Reihe von Laminaten aus Polyolefin/Styrol-Isopren- Styrol/Polyolefin. Es wurden allgemeine Bereiche für A-A', B- B' und C-C' vermerkt. Für die Gesamthöhe (A-A') betrug der gemessene Bereich 0,79 bis 32 mil (0,02 bis 0,81 mm). Für den Spitzenabstand (B-B') oder die Faltperiode betrug der gemessene Bereich 0,79 bis 11,8 mil (0,02 bis 0,30 mm). Für den Berg-Tal-Abstand (C-C') betrug der gemessene Bereich 0,04 bis 19,7 mil (0,001 bis 0,5 mm). Diese Bereiche sind nur beispielhaft für die Oberflächenmerkmale, die durch die Praxis der vorliegenden Erfindung erzielt werden können. Laminatbandträger mit anderen Zusammensetzungen weisen andere Mikrostukturen und Mikrostrukturabmessungen auf. Ebenso ist es möglich, durch eine geeignete Wahl der Kernschicht- Hautschicht-Verhältnisse, der Dicken, der Streckverhältnisse und der Zusammensetzungen der Schichten Abmessungen außerhalb der obigen Bereiche zu erzielen.
In Fig. 2 ist ein weiteres einzigartiges Merkmal des erfindungsgemäßen Laminatbandträgers dargestellt. Das heißt, daß sich im allgemeinen regelmäßige, periodische Falten bilden, wenn das Material monoaxial gestreckt und rückgebildet wird. Das heißt, daß bei einem vorgegebenen Querschnitt der Abstand zwischen benachbarten Bergen oder benachbarten Tälern relativ konstant ist.
Fig. 3 zeigt eine rasterelektronenmikroskopische Aufnahme der Oberfläche eines Laminatträgers aus Polybutylen/Styrol- Isopren-Styrol (SIS)/Polybutylen von Beispiel 6, der über die Elastizitätsgrenze der Außenhautschichten hinaus in Längsrichtung gestreckt wurde und sich erholen konnte, so daß eine mikrostrukturierte Oberfläche entstand. Die mikrostrukturierte Oberfläche entspricht der schematisch in Fig. 2 dargestellten.
Die mikrostrukturierte Oberfläche besteht aus relativ systematischen Unebenheiten, ob monoaxial gestreckt, wie bei dem Laminatbandträger von Fig. 3, oder biaxial. Diese Unebenheiten erhöhen die Opazität der Oberflächenschichten des Laminats, führen jedoch im allgemeinen nicht zu Rissen oder Öffnungen in der Oberflächenschicht, wenn die Schicht unter einem Rasterelektronenmikroskop untersucht wird.
Durch das Mikrotexturieren werden auch die Eigenschaften des ausgebildeten Bandes beeinflußt. Durch monoaxiales Strecken wird das Band so aktiviert, daß es elastisch in der Streckrichtung wird. Durch biaxiales Strecken werden spezielle Oberflächen geschaffen, wobei ein Laminatband entsteht, das sich in einer Vielzahl von Richtungen strecken läßt und seinen weichen Griff beibehält, wenn eine mikrostrukturierte Rückseite der Hautschicht vorhanden ist.
Ebenso wurde festgestellt, daß die Faltperiode der mikrostrukturierten Oberfläche von dem Kernschicht-Hautschicht- Verhältnis abhängt, wie in Beispiel 3 nachgewiesen wird. Der periodische Charakter wird auch veranschaulicht in der Textur der Oberflächen in Tabelle II. Diese wiederum ist eine weitere Anzeige der Kontrolle, die möglich wird durch sorgsame Wahl der Parameter der vorliegenden Erfindung.
Ebenso wurde festgestellt, daß die Art und Weise, in der das Laminatband oder der Träger gestreckt wird, zu einem deutlichen Unterschied in der Textur der mikrostrukturierten Oberfläche führt. Das extrudierte mehrschichtige Laminatband oder der Träger kann zum Beispiel monoaxial, nacheinander biaxial oder gleichzeitig biaxial gestreckt werden, wobei jedes Verfahren eine einzigartige Oberflächentextur und ausgeprägte elastomere Eigenschaften ergibt. Wird die Folie monoaxial getreckt, sind die Falten mikroskopisch feine Riefen gemäß Fig. 3, wobei die Riefen quer zu der Streckrichtung orientiert sind.
Wird der Laminatbandträger zuerst in einer Richtung und dann in Querrichtung dazu gestreckt, verwandeln sich die beim ersten Streckvorgang entstandenen Falten in ausgeknickte Falten und können ihrer Art nach schneckenförmig erscheinen und mit Querfalten durchsetzt sein wie in Fig. 10. Fig. 10 ist ein Laminat aus PP-SIS-PP mit einem Kernschicht-Hautschicht- Verhältnis von 18 (Beispiel 24). Andere Texturen sind ebenfalls möglich, um verschiedene gefaltete oder knitterförmige Variationen der regelmäßigen Grundfalte herzustellen. Wird die Folie gleichzeitig in beiden Richtungen gestreckt, erscheint die Textur als Falten mit Längenrichtungen, die zufällig sind, wie in Fig. 6 zu sehen ist (einem gemäß dem Beispiel 19A hergestellten Laminat mit Hautschicht-Kernschicht- Hautschicht-Dicken von 5 bzw. 115 bzw. 5 µm) oder in Fig. 11 (Beispiel 24). Wird eines der obigen Streckverfahren angewandt, hängt die Oberflächenstruktur, wie oben erläutert, auch von den verwendeten Materialien, der Dicke der Schichten und dem Verhältnis zwischen den Schichtdicken und dem Streckverhältnis ab.
Die einzigartigen durchgehenden mikrostrukturierten Oberflächen gemäß der Erfindung lassen sich verändern und regulieren durch die richtige Wahl der Materialien und der Verarbeitungsparameter. Unterschiede in den Materialeigenschaften der Schichten können die fertige mikrostrukturierte Hautschicht verändern, es wurde jedoch festgestellt, daß durch sorgsame Wahl der Schichtverhältnisse, der Gesamtdicke der Laminatfolie, der Anzahl der Schichten, des Streckungsgrades und der Streckrichtung(en) eine sehr starke Kontrolle über die Mikrostruktur der Hautschicht des Laminats ausgeübt werden kann.
Der Grad der Mikrotexturierung von gemäß der Erfindung hergestellten elastomeren Laminatträgern läßt sich auch beschreiben als Vergrößerung der Oberfläche der Hautschicht. Dort, wo das Laminat starke Texturen aufweist, wird die Oberfläche sehr viel größer. Das wird demonstriert für Laminate aus LLDPE-SIS-LLDPE (linearem Polyethylen niedriger Dichte) in Tabelle VIII, Beispiel 16. Bei diesem Beispiel wird dann, wenn das Streckverhältnis größer wird, auch die prozentuale Zunahme der Oberfläche von dem ungestreckten zu dem gestreckten und rückgebildeten Laminat größer; von 280 bei einem Streckverhältnis von 5 auf 530 bei einem Streckverhältnis von 12. Im allgemeinen vergrößert sich die Oberfläche durch das Mikrotexturieren um mindestens 50 %, vorzugsweise um mindestens 100 % und am meisten bevorzugt um mindestens 250 %. Die Vergrößerung der Oberfläche trägt direkt zu der Gesamttextur und dem Gesamtgriff der Oberfläche des Laminats bei.
Eine größere Opazität der Hautschicht und daher des Laminatträgers entsteht ebenfalls durch das Mikrotexturieren. Im allgemeinen steigt der Opazitätswert einer durchsichtigen Folie durch das Mikrotexturieren auf mindestens 20 % an, vorzugsweise auf mindestens 30 %. Diese Zunahme der Opazität hängt ab von der Texturierung des Laminats, wobei grobe Texturen die Opazität weniger zunehmen lassen als feine Texturen. Die Zunahme der Opazität ist auch soweit reversibel, daß das Laminat beim erneuten Strecken wieder durchsichtig wird.
Ebenso ist es möglich, daß mehr als nur ein elastomeres Kernelement mit geeigneten Hautschichten und/oder (einer) Verbindungsschicht(en) dazwischen vorhanden ist. Solche mehrschichtige Ausführungsformen können dazu dienen, die elastomeren und die Oberflächenmerkmale des Laminats zu verändern.
Auf den Laminatträger kann mit jedem herkömmlichen Verfahren ein Klebstoff aufgetragen werden, zum Beispiel durch Aufbringen aus einer Lösung, durch Verfahren wie dem Umkehrwalzenbeschichten, dem Messerwalzen-, dem Rasterwalzen, dem Spiralrakel-, dem Lufrakelwalzen- oder dem Luftbürstenbeschichten; dem Schmelzbeschichten, zum Beispiel mit Hilfe von Düsenauftragsvorrichtungen, Walzenauftragsvorrichtungen oder Extrusionsauftragsvorrichtungen, und dem direkten Koextrudieren während der Ausbildung des Laminats. Der Klebstoff wird auf den Laminatträger in gegossenem Zustand oder dann aufgetragen, wenn das Laminat vor seiner Erholung gestreckt wird, was zu einem durchgehenden Kontakt zwischen dem Klebstoff und der mikrotexturierten Oberfläche führt. Klebstoffe werden vorzugsweise auf das gegossene oder mit dem gegossenen Laminat aufgebracht, wenn es sich nicht um einen Klebstoff handelt, der sich nicht so sehr streckt, daß sich das Laminat strecken würde. Bei einem auf eine mikrotexturierte Oberfläche aufgebrachten Klebstoff ist nicht zu wünschen, daß er eine gleichmäßige Klebstoffschicht bildet, sich leicht aufbringen läßt oder eine Verklebung mit dem Laminat eingeht, denn der Klebstoff steht nicht in durchgehendem Kontakt mit der mikrotexturierten Oberfläche. Bei den meisten Anwendungszwecken wird der Klebstoff durchgehend auf den Laminatträger aufgetragen. Dadurch wird das Aufbringen und das Ansammeln erleichtert, z.B. als Rolle, und wird die Anwendung leichter. Der Klebstoff kann auch auf beide Seiten des Laminatträgers aufgebracht werden.
Ein einzigartiger Vorteil einer mikrotexturierten Oberfläche, die entsteht, wenn der Klebstoff aufgebracht ist, ist das Vermögen, die Verklebung der Klebstoffschicht mit dem Bandträger zu verbessern. Es wurde festgestellt, daß scheinbar dann, wenn die Klebstoffschicht in vollem Kontakt mit einer mikrostrukturierten Oberfläche steht, eine mechanische Grundierung entsteht, die die Übertragung von Klebstoff oder Kohäsionsbrüche in der Klebstoffschicht vermindert. Dieses sehr vorteilhafte Merkmal wird sogar festgestellt bei Ablösekräften, die sehr viel höher sind als die Kräfte, die diese Probleme an entsprechenden Bändern ohne mikrostrukturierte Oberflächen und mit den gleichen Klebstoffen bewirken.
Wie festgestellt wurde, verändert sich der Kontakt zwischen Hautschicht und Kernschicht in der gestreckten und aktivierten Folie je nach den Zusammensetzungen der Hautschicht und der Kernschicht verändern. Bei bestimmten bevorzugten Konstruktionen bleiben Kernschicht und Hautschicht in vollem Kontakt mit dem Kernschichtmaterial und füllen die Falten aus, die sich in den Hautschichten gebildet haben, wie in Fig. 2 zu sehen ist. Diese Konstruktion ist äußerst dauerhaft und nicht so anfällig für eine Delamination, insbesondere dann, wenn sie nach dem Aktivieren entspannt wird. Eine Variation dieser Konstruktion mit durchgehendem Kontakt ist auch dort möglich, wo das Elastomer die Hautschichtfalten ausfüllt, jedoch unter den Falten, wie festgestellt wurde, Kohäsionsbrüche erleidet. Es wird angenommen, daß das bei dickeren und/oder starreren Hautschichten auftritt, bei denen das darunterliegende Elastomer konzentrierteren Spannungen bei der Entspannung ausgesetzt wird. Eine ganz anderes Verklebungsverfahren für Hautschichten und Kernschichten ist ebenfalls möglich. Insbesondere kann sich die Kernschicht in manchen Fällen unter den Falten vollständig von der Hautschicht ablösen, jedoch fest genug daran bleiben, so daß sich die Hautschicht nicht delaminiert (siehe Beispiel 38, Adhäsionsbruch). Diese Konstruktion ist im allgemeinen nicht zu wünschen, da sie im Gebrauch leichter der Delaminierung unterliegt und die elastische Kernschicht auch der Luft aussetzt, wodurch sich der Abbau des Elastomers beschleunigen kann.
Das mikrostrukturierte Laminatband ist auch sehr stark anformbar. Das ist ein wichtiges Merkmal, denn dadurch kann das Band auf eine Vielzahl von Oberflächen aufgebracht werden, insbesondere auf unebene Flächen oder sich bewegende Flächen, und trotzdem eine hinreichende Verklebung zwischen Klebstoff und Substrat ergeben.
Eine weitere einzigartige Eigenschaft des erfindungsgemäßen mikrostrukturierten Bandes ist dessen Vermögen, eine große Variationsbreite der Klebefähigkeit an sich selbst aufzuweisen. Das Merkmal ist besonders dort ausgeprägt, wo sowohl die Klebstoffschicht als auch die Rückseite des Bandes mikrostrukturiert sind. Insbesondere lassen sich bei höheren Aufwalzdrücken bedeutend höhere Grade der Klebeverbindung erzielen als bei niedrigeren Aufwalzdrücken. Die Unterschiede bei den Verklebungsgraden bei unterschiedlichen Aufwalzdrücken ist ausgeprägter, wenn ein dünnerer Klebstoff verwendet wird, wie in Fig. 14 (wo 5 die Klebstoffschicht ist) und in Fig. 16 zu sehen ist, im Vergleich zu einem dickeren Klebstoff, wie in Fig. 15 und Fig. 17 zu sehen ist. Bei einem dünneren Klebstoff ist es wahrscheinlicher, daß der Klebstoff mikrotexturiert wird.
Es wird angenommen, daß dieses Phänomen des variablen Selbstverklebens in erster Linie mit der relativen Größe der Kontaktfläche zwischen Klebstoffschicht und Bandträger zu tun hat, die potentiell dort viel größer ist, wo sowohl die Klebstoffschicht als auch die Rückseite des Bandes mikrostrukturierte Oberflächen besitzen. Bei niedrigen Aufwalzdrücken neigt der Klebstoff dazu, nur in Kontakt mit den Spitzen der Mikrostruktur auf dem Träger zu kommen. Diese kontaktschwache Fläche wird viel zu groß, wenn die Klebstoffschicht selbst eine Berg-und-Tal-Konfiguration besitzt. Bei höheren Aufwalzdrücken weist der Klebstoff, ob nun mikrotexturiert oder nicht, eine Neigung auf, in die Täler der Mikrostruktur auf der Rückseite eingepreßt zu werden. Dadurch nimmt oft der Oberflächenkontakt zwischen Klebstoff und Rückseite wesentlich zu, und oft wird auch unter manchen Umständen (z.B. dort, wo der Klebstoff fließfähig ist) eine mechanische Klebstoffgrundierung auf der Rückseite möglich, wodurch sich die Verklebung ebenfalls verstärkt. Bei weicheren, fließfähigeren Klebstoffen ist der Grad des Drucks, der zur Erhöhung der Klebstoffgrade notwendig ist, im allgemeinen niedriger. Der Grad und die Art der Mikrostrukturierung sind ebenfalls ein wichtiger Faktor, um die Veränderlichkeit des Aufwalzdrucks in Selbstverklebungswerten zu bestimmen (d.h. das Ausmaß, in dem die Mikrostrukturen ineinandergreifen können). Multiaxial gestreckte Laminate bilden mehr Zufallsstrukturen, die besser ineinandergreifen können als monoaxial gestreckte Laminate. Die Orientierung des Klebstoffs beim Aufbringen auf die Rückseite des Bandes spielt ebenfalls eine wichtige Rolle bei den festgestellten Selbstverklebungsgraden. Die Veränderung der Selbstverklebungsgrade, die sich auf Grund der entstandenen mikrostrukturierten Oberfläche entweder auf der Rückseite oder der Klebstoffseite einstellen können, sind sehr umfangreich auf Grund der großen Veränderlichkeit der Oberflächenstrukturen, die man in den Hautschichten des Laminats gemäß den obigen Erläuterungen herstellen kann.
Die Dicke des Klebstoffs spielt ebenfalls eine sehr große Rolle bei der festgestellten Veränderlichkeit beim Selbstverkleben. Dickere Klebstoffe führen zu weniger oder keiner Veränderlichkeit beim Selbstverkleben auf Grund irgendeiner Oberflächenstruktur auf der Klebeschichtseite. Jedoch neigen dickere Klebstoffschichten dazu, mehr in die Mikrostrukrur einer Rückseite einzusickern, und das ist eine Funktion der Viskosität des Klebstoffs.
Die Dicken von dünneren Klebstoffschichten, die eine Mikrostruktur auf Oberflächen ausbilden können, richten sich nach der speziellen ausgebildeten Mikrostruktur. Zum Beispiel können Strukturen, zum Beispiel die von Fig. 2, mit Falten mit größeren Abständen zwischen Bergen und Tälern und/oder größeren Spitzenabständen klebende Oberflächenstrukturen mit dickeren Klebstoffschichten bilden. Des weiteren sind die relativen Modulwerte für den speziellen Klebstoff ein Faktor. Im allgemeinen sollte eine Klebstoffschicht, die weniger als 30 µm und vorzugsweise weniger als 20 µm dick ist, zur Ausbildung einer festgelegten Oberflächenstruktur ausreichen. Mikrostrukturierte Klebstoffschichten weisen bei mäßigen Aufbringdrücken niedrigere Haftfestigkeitswerte an einem Substrat auf als entsprechende ebene Klebstoffschichten. Dies ist wiederum auf den geringeren Kontakt zwischen dem Klebstoff und dem Substrat zurückzuführen. Das kann zu Ablösungswerten innerhalb des Bereiches führen, der für die Formulierung eines umlagerungsfähigen Klebstoffs akzeptabel ist, zum Beispiel zu denjenigen, die offenbart sind in dem US-Patent Nr. 3,691,140 (Silver) und erläutert sind in dem US-Patent Nr. 4,684,685 (Shuman et al.). Im allgemeinen ist eine 180º- Ablösefestigkeit an Glas von weniger als 8 N/25 mm, vorzugsweise von weniger als 6 N/25 mm, charakteristisch für eine gute Formulierung eines umlagerungsfähigen Klebstoffs, die bei den meisten Substraten anwendbar ist. Bei abziehbaren Etiketten wird eine 180º-Ablösefestigkeit an Glas von 2,5 - 6,0 N/25 mm am meisten bevorzugt. Bei Bändern, die sich sauber von empfindlicheren Substraten ablösen lassen, zum Beispiel von Zeitungspapier, wird eine 180º-Ablösefestigkeit an Glas von 0,5 - 2,5 N/25 mm am meisten bevorzugt. Mit den erfindungsgemäßen Klebebändern lassen sich Ablösungswerte innerhalb dieser Bereiche erzielen, wenn die Dicke der Klebstoffschicht und die Mikrostruktur der Hautschicht(en) variiert werden. Werden diese Faktoren variiert, kann man den Umfang des Spitzenbereiches der Klebstoffschicht variieren, der zum Kontakt mit einem Substrat zur Verfügung steht. Dadurch wird die Umlagerungsfähigkeit so beeinflußt, wie dies in dem US-Patent Nr. 3,857,731 (Merrill et al.) erläutert ist. Da sich die Ablösungswerte nach dieser verfügbaren Klebstoffkontaktfläche richten, beeinflussen auch weitere Faktoren, die sich auf den Kontaktbereich auswirken können, die Umlagerungsfähigkeit des mikrostrukturierten Klebstoffs. Zum Beispiel wirkt sich die Verformbarkeit der Hautschichten auf den Umfang des Spitzenbereichs der Klebstofffläche aus, der in Kontakt mit einem Substrat kommen kann, da verformbarere Faltenstrukturen (z.B. ein weicheres Hautschichtmaterial) dazu neigen, sich leichter abzuflachen, wenn sie höheren Aufbringdrücken unterworfen werden.
Bei manchen Bändern können eine mikrostrukturierte Klebstoffschicht und/oder eine nichtklebende aufgebrachte mikrostrukturierte Rückseite als mechanische, wenig klebende Rückenappretur fungieren. Bei einigen Bändern, die zu einer Rolle gewickelt werden, würde dieses Merkmal von der Aufwickelspannung abhängen. Auf diese Weise könnte ein Band vom Benutzer unter einer geringen Wickelspannung aufgewickelt und ohne weiteres abgezogen werden, ohne daß eine chemische Rückenappretur notwendig ist. Das gleiche Band könnte dann vom Benutzer unter einem höheren Druck aufgebracht werden und bedeutend höhere Selbstverklebungswerte aufweisen. Das ist ein Vorteil gegenüber herkömmlichen Rückenappreturen, die keine so weitgehende Variabilität des Klebegrades zulassen würden. Herkömmliche Bänder mit Rückenappretur weisen unabhängig von dem Aufwalzdruck eine relativ niedrige Selbstverklebung auf. Eine hohe Selbstverklebung ist ein wesentlicher Vorteil bei Bändern, die bei Gebrauch auf sich selbst gewickelt werden, wie zum Beispiel Isolierband, medizinisches Band oder dergleichen, wie in dem US-Patent Nr. 3,379,562 erläutert wird. Eine hohe Selbstverklebung verträgt sich jedoch nicht mit der Ausbildung des Bandes zu einer Rolle, die sich abwickeln läßt.
Selbst aktivierte Bänder mit hohen Haftfestigkeitsgraden (z.B. bei Ablösungswinkeln von null) an einem speziellen Substrat können abgezogen werden. Durch den hohen Dehnbarkeitsgrad, der bei den meisten erfindungsgemäßen Bandkonstruktionen vorhanden und wahlweise gekoppelt ist mit der durch das Mikrostrukturieren hervorgerufenen Veränderlichkeit der Klebefähigkeit, lassen sich Bänder mit ansonsten beständigen Ablösungsgraden des Klebstoffs abziehen. Sind die Bänder gestreckt, lösen sie sich oft inkrementell an der Vorderkante des Bandkontakts ab, wo das Band inkrementell gestreckt wird. Diese Ablösungszone an der Vorderkante wandert inkrementell an dem Band nach unten, bis sich dieses von seinem Substrat ablöst.
Viele Konstruktionen des erfindungsgemäßen Klebebandes können auch als Manipulationen anzeigende Versiegelungsbänder verwendet werden, die Manipulationen auf Grund des Vermögens des Bandes zur Formänderung anzeigen. Zum Beispiel kann ein nichtaktiviertes Laminatband in gegossenem Zustand eine Manipulation durch mindestens drei Mechanismen anzeigen. Als erstes kann es sich strecken und Manipulationen z.B. durch eine Änderung der Opazität anzeigen. Als zweites bewirkt das Strecken bei Bändern, die eine niedrige Haftfestigkeit zwischen den Haut- und den Kernschichten aufweisen, daß sich die Schichten delaminieren, was wiederum eine Manipulation anzeigt. Als drittes können gegossene Laminate hergestellt werden, die relativ dicke und/oder starre Hautschichten besitzen, die bewirken, daß das Laminat reißt oder dessen Hautschicht bricht. Dünnere Bandträger strecken sich oft leichter und zeigen eine Manipulation mit dem ersten Mechanismus an. Die tatsächliche Dicke, die für einen speziellen, Manipulationen anzeigenden Einsatzzweck erforderlich ist, richtet sich nach der Kraft, die notwendig ist, um das Band an einer speziellen Packung zu entfernen oder zu manipulieren. Im allgemeinen ist ein Laminatband durch einen der obigen drei Mechanismen um so empfindlicher gegen Manipulation, je geringer seine Gesamtdicke ist. Selbst das aktivierte Band kann in manchen Fällen Manipulationen anzeigen, denn wenn es gestreckt wird, verändert sich sein Opazitätswert. Diese Veränderung der optischen Eigenschaften läßt sich ausnutzen, indem die Schichten mit verschiedenen Farben eingefärbt werden. Die Veränderung der Morphologie der Hautschicht und möglicherweise des Kontaktmechanismus zwischen Hautschicht und Kernschicht kann den zusätzlichen Effekt der mehrfarbigen Schichten verändern (d.h. eine farbliche Veränderung in dem gesamten Laminat bewirken). Des weiteren kann die geringe Haftfestigkeit zwischen der Haut- und der Kernschicht bei bestimmten aktivierten Bändern dazu genutzt werden, eine Manipulation durch Delaminierung anzuzeigen. Zum Beispiel bewirkt bei manchen Bandkonstruktionen die Ablösungskraft beim Abziehen des Bandes, daß sich die Hautschicht delaminiert.
Bei bestimmten Konstruktionen können sich die mikrotexturierten Hautschichten leicht delaminieren, und/oder das darunter befindliche Elastomer kann sich mit der Zeit leicht abbauen. Diese Tendenz ist besonders problematisch bei A-B-A- Blockcopolymeren. Die Restspannung, die beim Streck- und beim Rückbildungsvorgang zur Aktivierung des Materials zu seiner elastomeren Form entsteht, kann diesen Prozeß sehr stark beschleunigen. Bei den für diesen Abbau oder diese Delamination anfälligen Konstruktionen kann eine kurze Entspannungs- oder Spannungsbeseitigungsbehandlung nach der Aktivierung zu wünschen sein. Das Entspannen würde im allgemeinen über der Temperatur des Glasübergangspunktes (Tg) des Elastomers, über der Glasübergangstemperatur des Blocks B bei A-B-A- Blockcopolymeren, jedoch unter dem Schmelzpunkt des Hautschichtpolymers erfolgen. Im allgemeinen reicht eine niedrigere Entspannungstemperatur aus. Das Entspannen dauert im allgemeinen länger als 0,1 Sekunden und ist abhängig von der Entspannungstemperatur. Bei handelsüblichen A-B-A- Blockcopolymeren (z.B. Kraton 1107) reicht eine Spannungsfreimachungs- oder Entspannungstemperatur von etwa 75 ºC aus.
Das gemäß der obigen Beschreibung der Erfindung ausgebildete Laminatband wird auf Grund der sehr wünschenswerten erzielbaren Eigenschaften zahlreiche Anwendungszwecke finden. Zum Beispiel verleiht die Mikrotextur dem elastomeren Laminatbandträger einen weichen und seidenartigen Griff. Des weiteren kann sich das Band nicht einschnüren. Dadurch wird das elastomere Laminatband besonders gut geeignet für eine Vielzahl von industriell wichtigen Zwecken als elastisch machendes Element, besonders im Bekleidungssektor, wo elastische Bahnen in Bereichen eingesetzt werden, wo sie allein oder als Teil eines Kleidungsstücks mit einem Teil des Körpers zusammenwirken oder diesen umschließen. Beispiele für solche Kleidungsstücke sind Wegwerfwindeln, Inkontinenz-Kleidungsstücke für Erwachsene, Regenkappen, Operationskittel, -hauben und - schuhe, Wegwerfschlafanzüge, Sportlerumhänge, Reinraumbekleidung, Stirnbänder für Uniformmützen oder Mützenschirme oder dergleichen, Knöchelbänder (z.B. Stoßborten an Hosenumschlägen), Hemdmanschetten und dergleichen.
Durch die abnehnbare Beschaffenheit des Bandes eignet sich dieses als provisorisches Band, abnehmbares Bandmaterial, provisorische Notizblöcke oder dergleichen. Für Etiketten empfiehlt es sich oft, einen nichtklebenden beschichteten Streifen zu verwenden, damit das Etikett zwecks Beseitigung ergriffen werden kann. Verbesserungen der Beschriftbarkeit auf Grund der Mikrotexturierung machen das aktivierte Laminatband auch gut geeignet als Etikettenmaterial und dergleichen.
Das Laminatband kann zum Beispiel umfassend eingesetzt werden an Wegwerfwindeln, zum Beispiel als Bundstreifen, der entweder an der Vorderseite oder an den Seitenbereichen der Windel auf der Höhe der Taille angeordnet ist, als elastisches Beinband, als weiche äußere Deckfolie oder in verstellbaren Überziehwindeln, wo das elastomere Laminat als Seitenteile oder in diesen um die Hüfte herum, die ein eng anliegendes Kleidungsstück schaffen, oder als Verschlußleiste eingesetzt werden könnte. Die Laminatbänder können mit herkömmlichen Verfahren als durchgehende oder unterbrochene Streifen aufgebracht werden. Ist das Laminatband aufgebracht, ist ein spezieller Vorteil desselben, daß dünne Elastomere mit hohen Streckverhältnissen verwendet werden können. Dadurch entsteht ein großes Maß an Faltenbildung oder elastischer Raffung, wenn sie in gestrecktem Zustand auf das Kleidungsstück aufgebracht werden, wodurch dem elastisch gerafften Bereich ein kissenartiger Griff verliehen wird.
Durch die gesteuerte Entspannung, die sich durch Regulieren der Schichtverhältnisse, des Streckverhältnisses und der Streckrichtung sowie der Schichtenzusammensetzung zustandebringen läßt, wird das elastomere Band gemäß der Erfindung gut geeignet für sich sehr rasch vollziehende Produktionsprozesse, bei denen die durch Wärme aktivierte Erholung leicht mittels heißer Fluide gesteuert werden kann, zum Beispiel durch Heißluft, Mikrowellen, UV-Strahlung, Gammastrahlen, durch Reibung erzeugte Wärme und durch Infrarotstrahlung. Bei Mikrowellen können Zusatzstoffe wie Nickelpulver, Aluminiumflocken und Eisenhaarkristalle notwendig sein, um das Erweichen der Hautschicht zwecks hautschichtgesteuerter Erholung zu gewährleisten.
Durch den wechselseitigen Ausgleich des Elastizitätsmoduls der elastomeren Schicht und die Verformungsfestigkeit der Hautschicht wird auch das Spannungs-Dehnungs-Verhalten des Laminatbandes modifiziert. Dieses kann auch so modifiziert werden, daß ein größerer Tragekomfort entsteht, wenn das Laminatband in einem Kleidungsstück eingesetzt wird. Zum Beispiel kann eine relativ konstante Spannungs-Dehnungs-Kurve erzielt werden. Diese relativ konstante Spannungs-Dehnungs- Kurve kann auch so eingerichtet werden, daß sich ein starker Anstieg des Moduls bei einer vorbestimmten prozentualen Streckung einstellt, d.h. der Punkt, an dem sich die Hautschicht nach der Aktivierung bleibend verformt hatte, wie in Linie Y in Fig. 5 dargestellt ist. Bevor das Laminat aktiviert wird, ist es relativ starr (Linie Z in Fig. 5), d.h. es weist einen hohen, auf Grund der Hautschicht auferlegten Modul auf. Das nichtaktivierte oder ungestreckte Laminat ist leichter zu handhaben und viel besser für sich sehr rasch vollziehende Produktionsprozesse geeignet als ein herkömmliches elastisches Band. Damit diese Vorteile zustandekommen, kann die Hautschicht entweder eine Innenschicht, eine Außenschicht oder beides sein. In Fig. 5 stellt die Linie ZZ die Hautschicht allein dar, und die Linie X stellt die elastomere Schicht allein dar.
Das elastomere Laminatband ist gut geeignet zur Verwendung als umlagerungsfähiges Band, Umwickelungsband oder Isolierband, als Etikettenmaterial oder als Allzweckband. Durch die Wärmeschrumpfungseigenschaften des Bandes kann dieses auch geeignet gemacht werden für Wärmeschrumpfzwecke, insbesondere angesichts der anformbaren Beschaffenheit des Bandes. Das Band hat den Vorteil, daß es eine natürliche schwach klebende Rückenappretur, eine Druckfarbenaufnahmefähigkeit, eine mechanische Klebstoffgrundierung und variable Klebegrade ausbilden kann.
Das elastomere Laminatband läßt sich auch leicht elektrostatisch aufladen, wenn man es reibt. Durch dieses Vermögen in Verbindung mit den eingeschlossenen Räumen werden Folien aus den mikrostrukturierten Laminatbändern geeignet als Staubwischtücher oder als Staubmatten (z.B. in einem Reinraum). Des weiteren zieht die polymere Hautschicht oft Öle an und speichert sie. Die Bänder könnten zu einer Vielzahl von gestapelten Folien ausgebildet werden und könnten, da sie ablösbar sind, entfernt werden, wenn sie dazu dienen, eine darunterliegende saubere Folie freizulegen.
Die folgenden Beispiele dienen der Veranschaulichung gegenwärtig vorgesehener bevorzugter Ausführungsformen und der besten Art und Weise der praktischen Umsetzung der Erfindung, sollen dieselbe jedoch nicht einschränken.
Die Beispiele 1 - 32, 39 und 40 sind Darstellungen von Laminaten, die geeignet sind zur Verwendung als Träger für die erfindungsgemäßen Klebebänder.

BEISPIEL 1

Es wurde ein fünfschichtiges Laminat hergestellt aus zwei Außenschichten aus Polystyrol von 5,08 cm x 5,08 cm mit einem Molekulargewicht von 2000 und zwei Schichten aus einer 2 mil (0,0508 mm) dicken Folie aus linearem Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE) von 5,08 cm x 5,08 cm (Dow 61800, Dow Chemical Corp., Midland, MI) und einer Kernschicht aus einer 125 mil (3,175 mm) dicken Folie aus Styrol-Isopren-Styrol (SIS) von 5,08 cm x 5,08 cm (Kraton 1107, zu beziehen von der Shell Chemical Company, Beaupre, OH) durch Erhitzen auf 160 ºC unter 2000 psi (140 kg pro cm²) in einer Flachpresse. Die fertige Laminatfolie war etwa 5 mil (0,127 mm) dick. Die Polystyrolschichten dienten als Verarbeitungshilfe, die zur Ausbildung einer Folie mit einheitlichen Schichten beitrug. Die dünnen, brüchigen Polystyrolschichten in dem Laminat wurden abgezogen, und es blieb eine durchsichtige Folie zurück. Nachdem die durchsichtige Folie von Hand auf 500 % gestreckt worden war und sich zurückbilden konnte, war mit dem bloßen Auge eine glatte und angenehm aussehende Oberfläche zu erkennen, und die Untersuchung unter einem Mikroskop offenbarte überaschenderweise eine durchgehende tief texturierte, mikrostrukturierte Oberfläche. Da diese Probe monoaxial gestreckt worden war, waren feine Riefen festzustellen, die quer zur Streckrichtung orientiert waren, wobei die Riefen ein Höhe-Breite-Verhältnis von etwa 2 : 1 aufwiesen.

BEISPIEL 2

Es erfolgte eine kontinuierliche Koextrusion zur Herstellung eines dreischichtigen Laminats mit zwei Außenhautschichten aus linearem Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE) und einer Kernschicht aus Styrol-Isopren-Styrol (SIS), wobei die in Beispiel 1 beschriebenen Polymere verwendet wurden. Es wurden drei Laminate mit Dicken von 8,5; 4,7 und 3 mil (215, 120 und 78 µm) hergestellt mit Hilfe eines Rheotec -Extruders (Rheotec Extruder Co., Verona, NJ), um die SIS-Schicht aus einem T-Spritzelement in die Mitte eines Querspritzelementes einzuspeisen, und ein Berlyn - Extruder (Berlyn Corp., Worchester, Mass.) diente dazu, die beiden LLDPE-Schichten in die beiden einander gegenüberliegenden Seiten des Querspritzelementes einzuspeisen, und dann wurden die drei laminierten Folienschichten in Breiten von 18 Zoll (45,7 cm) aus der Düse von 425 ºF (218 ºC) extrudiert.
Die Laminate wiesen Hautschicht-Kernschicht-Hautschicht- Dicken von 20-175-20 µm bzw. 16-90-14 µm bzw: 10-60-8 µm auf, ermittelt unter einem Lichtmikroskop. Nachdem die Folie über die Elastizitätsgrenze der Außenhautschichten hinaus gestreckt worden war, verformte sie sich und wies nach dem Rückbilden eine mikrostrukturierte Oberfläche auf. Wurden diese Laminate anfänglich monoaxial auf etwa 500 % gestreckt, schnürten sie sich in Breitenrichtung auf etwa 40 % ihrer ungestreckten Breite ein. Nach dem anschließenden erneuten Strecken auf etwa 500 % schnürten sich die Folien überraschenderweise nur sehr wenig ein, wie aus Tabelle I hervorgeht. TABELLE I
Dadurch blieben die Folien nach dem anfänglichen Strecken in ihrer Breite im wesentlichen konstant. Nicht alle gestreckten Folien weisen diese Nichteinschnürungseigenschaft auf. Die Nichteinschnürung ist eine Eigenschaft des speziellen Auseinanderfaltens der gestreckten Oberflächenschichten gemäß der vorliegenden Erfindung und ist eine Funktion der Dicke und des Moduls der Hautschicht, d.h. der Festigkeit. Diese Festigkeit muß so hoch sein, daß sich die Kernschicht nach dem erneuten Strecken nicht in ihrer Breite zusammenzieht. Das heißt, sie ist ein Gleichgewicht von Hautschicht- und Kernschichtkräften. Sehr weiche oder sehr dünnhäutige Materialien müssen deshalb für das Laminat dicker sein, damit sie diese Eigenschaft aufweisen.

BEISPIEL 3

Es erfolgte eine kontinuierliche Extrusion zür Herstellung von dreischichtigen Laminaten mit zwei Außenschichten aus linearem Polypropylen und einer elastomeren Kernschicht aus einem Blockcopolymer von Styrol-Isopren-Styrol. Ein Berlyn - Extruder mit einem Schneckendurchmesser von 2 Zoll (5,1 cm) diente dazu, das Elastomer (Kraton 1107, Shell Chemical Company, Beaupre, OH) einzuspeisen, und ein Brabender - Extruder mit einem Schneckendurchmesser von 1,25 Zoll (3,18 cm) (zu beziehen von C. W. Brabender Instruments, Inc., NJ) diente dazu, die beiden Polypropylenschichten (Escorene 3085, zu beziehen von der Exxon Corporation, Houston TX) in den Cloeren -Beschickungsblock (Cloeren Co., Orange, TX) einzuspeisen, und diese wurden durch eine 18 Zoll (46 cm) breite Folienduse mit einem einzigen Verteiler extrudiert. Die Folie wurde mit 14,7 ft/min (509 cm/min) auf eine Gießwalze von 60 ºF (16 ºC) mit unterschiedlicher Gesamtdicke aufgegossen, wie in Tabelle II beschrieben ist. Es wurden Folien mit unterschiedlicher Außenschichtdicke hergestellt.
Die Folien wurden auf Entspannung getestet, indem zu Anfang jede Probe von Hand monoaxial bis kurz vor ihren Reißpunkt gestreckt wurde, der im allgemeinen bei etwa 650 % lag, die Probe losgelassen wurde und eine etwaige Erholung festgestellt wurde. Dann wurde die Erholung nach dem anfänglichen Strecken eingestuft als augenblickliche Erholung (I), langsame Erholung mit der Zeit (T), als die zur Erholung erforderliche Wärme (H) und als bleibende Verformung (P), d.h. als keine sehr starke Erholung. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle dargestellt. TABELLE II
Die Textur des Laminats wurde sowohl visuell als auch durch Berühren nach der Erholung bewertet und klassifiziert als fein (F), mittelfein (M), grob (C) oder glatt (keine Textur zu erkennen). Die Textur wurde auch objektiv bei den Proben B, C tind E anhand der Periodizität (dem Abstand zwischen den Falten) der Proben gemessen. Es wurde festgestellt, daß dann, wenn die regelmäßigen Falten gröber werden, und diese auch größer und anfälliger für zufälligere Spitzenabstände erscheinen, diese immer noch ziemlich regelmäßige Abstände aufweisen.
Die Proben wurden auch auf Einschnürungseigenschaften getestet, ausgedrückt als prozentuale Änderung der Breite nach dem erneuten Strecken der Probe. Obwohl die Einschnürung bei keiner dieser Proben sehr groß war, wurde dennoch im allgemeinen die Einschnürung größer, wenn die Dicke der Hautschicht abnahm und das Kernschicht- Hautschicht- Dickenverhältnis zunahm.
Auch sind die Periodizität und der Reibungskoeffizient für die Proben B, C und D angegeben, die beide in einem umgekehrten Verhältnis zu dem Kernschicht-Hautschicht- Dickenverhältnis stehen. Der ursprüngliche Reibungskoeffizient für die Proben betrug mehr als 3,8, und dadurch führte das Mikrotexturieren zu einer sehr starken Gesamtverminderung des Reibungskoeffizienten.

BEISPIEL 4

Es wurde ein mehrschichtiges Laminat durch Kaschieren von gegossenen Laminatschichten aus Polypropylen-Kraton 1107- Polypropylen hergestellt, die wie in dem vorhergehenden Beispiel hergestellt worden waren. Die Gesamtdicke jedes gegossenen Laminats betrug 2,8 mil (0,062 mm). Das Kernschicht- Hautschicht-Verhältnis betrug 12 : 1. Das kaschierte Laminat wurde fünf Minuten lang in einer Heißpresse bei 200 ºC unter einem Druck von 140 kg pro cm² aus 6 gegossenen Laminatschichten ausgebildet. Dann wurde die ausgebildete Folie in einem Wasserbad von 21 ºC abgekühlt. Das fertige Laminat war 6 mil (0,15 mm) dick und erschien wie die gegossene Folie, nur dicker. Nachdem die Folie ungefähr 300 % gestreckt war und sich augenblicklich erholte, wies sie eine grobe mikrotexturierte Hautschicht und mikrotexturierte Innnenhautschichten auf.

BEISPIEL 5

Es erfolgte eine kontinuierliche Extrusion zur Herstellung von dreischichtigen Laminaten mit zwei Außenschichten aus einer Mischung von Poly(vinylidenfluorid) (Solef 1012, Solvay Co., Frankreich) und Poly(methylmethacrylat) (VO44, Rohm and Haas Corp., Bristol, PA) im Verhältnis von 70:30 Gew.-% und einer Kernschicht aus Kraton 1107. Ein Berlyn - Extruder mit einem Schneckendurchmesser von 2 Zoll (5;1 cm) und einer Schneckendrehzahl von 10 U/min diente dazu, das Kernschichtpolymer zuzuführen, und ein Rheotec -Extruder von 2 Zoll (5,1 cm) Durchmesser und einer Drehzahl von 25 U/min diente dazu, die Polymermischungen für die Hautschichten in einen Cloeren -Beschicküngsblock einzuführen, und die Laminatschmelze wurde durch eine einzige, 18 Zoll (46 cm) breite Verteilerdüse (Extrusion Dies, Inc., Chippawa Falls, WI) bei 420 bis 450 ºF (215 bis 232 ºC) auf eine Gießwalze von 78 ºF (26 ºC) mit 17,0 bzw. 15,3 Umdrehungen pro Minute (U/min) aufgegossen. Die erzielten Laminatdicken der Folie betrugen 5,5 bzw. 6,0 mil (0,14 bzw. 0,15 mm) bei Kernschicht- Hautschicht-Verhältnissen von 6 : 1 bzw. 7,5 : 1.
Beide Laminate wurden 400 % gestreckt und konnten sich sofort erholen. In jedem Falle wurde ein Laminat mit einer glänzenden, fein texturierten Oberfläche erzielt.

BEISPIEL 6

Es erfolgte eine kontinuierliche Extrusion zur Herstellung von zwei verschiedenen dreischichtigen Laminaten mit zwei Außenschichten aus einer Mischung von zwei Polybutylenharzen Shell 0200 und Shell 0400 im Verhältnis von 50:50 Gew.-% und einer elastomeren Kernschicht aus Kraton 1107. Ein Berlyn -Extruder mit einem Schneckendurchmesser von 2 Zoll (5,1 cm) diente dazu, das Kraton 1107 mit einer Schneckendrehzahl von 10 U/min zuzuführen. Ein Brabender -Extruder mit einem Schneckendurchmesser von 1,25 Zoll (3,18 cm) diente dazu, die beiden Schichten aus der Polybutylenmischung mit Schneckendrehzahlen von 10 bzw. 12 U/min in einen Cloeren - Beschickungsblock einzuspeisen. Die Laminate wurden durch eine 18 Zoll (46 cm) breite Foliendüse mit einem einzigen Verteiler bei 430 ºF (22q ºC) auf eine Gießwalze von 60 ºF (16 ºC) entweder mit 8,8 oder mit 7,6 ft/min (2,7 oder 2,3 m/min) extrudiert, wobei an beiden Proben eine Gesamtdicke von 0,003 Zoll (0,076 mm) aufrechterhalten wurde. Dadurch entstanden zwei Folien mit unterschiedlichen Außenhautdicken mit der gleichen Gesamtdicke des Laminats. Die Kernschicht- Hautschicht-Verhältnisse betrugen 13 : 1 bzw. 5 : 1.
Auch wurde die gleiche Anlage mit einer Brabender - Extruderdrehzahl von 35 U/min und einer Gießwalzengeschwindigkeit von 8,6 ft/min (2,6 m/min) gefahren, wobei alle anderen Bedingungen die gleichen waren wie oben, so daß ein 0,005 Zoll (0,127 cm) dickes Laminat (Vergleichslaminat) mit dicken Gesamthautschichten und einem Kernschicht-Hautschicht- Verhältnis von 2,6 : 1 entstand.
Es wurde die Textur an jeder Probe betrachtet, nachdem jedes Laminat von Hand bis kurz vor seinen Reißpunkt gestreckt wurde, etwa im Verhältnis von 4 : 1, und sich sofort erholen konnte, bei den ersten beiden Läufen augenblicklich und bei dem dritten Lauf (Vergleichslauf) mit Wärme. Die Texturen wurden als sehr fein, fein und null klassifiziert. Diese Werte sind im folgenden in Tabelle III dargestellt. TABELLE III

BEISPIEL 7

Es erfolgte eine kontinuierliche Koextrusion zur Herstellung von fünfschichtigen Laminaten mit zwei Außenschichten aus linearem Polyethylen niedriger Dichte, Verbindungsschichten aus Ethylenvinylacetat Elvax 260 (EVA) (zu beziehen von der Du- Pont Corporation, Wilmington, DE) und einer elastomeren Kernschicht aus einem Blockcopolymer von Styrol-Isopren-Styrol. Ein Berlyn - Schneckenextruder mit einem Verhältnis von 4D und einem Schneckendurchmesser von 2 Zoll (5,1 cm) diente dazu, die elastomere Schicht (Kraton 1107) zuzuführen. Ein Rheotec -Extruder mit einem Schneckendurchmesser von 2 Zoll (3,18 cm) diente dazu, die beiden Polyethylenschichten zuzuführen, und ein von 3M hergestellter Extruder mit einem Schneckendurchmesser von 1 Zoll (2,54 cm) diente dazu, die beiden Elvax -Schichten in einen Cloeren - Beschickungsblock einzuführen.
Die Laminate wurden durch eine 18 Zoll (46 cm) breite Folienduse mit einem einzigen Verteiler bei 375 ºF (190 ºC) auf eine Gießwalze von 60 ºF (16 ºC) mit einer unterschiedlichen Gesamtdicke oder Stärke extrudiert, wie in Tabelle IV beschrieben ist. Auf diese Weise wurden Folien mit unterschiedlicher Schichtdicke hergestelt. Mit diesem Beispiel wird auch demonstriert, wie sich die Geschwindigkeit der Gießwalze auf die Foliendicke auswirkt.
Die Verbindungsschichten aus EVA sorgen für eine Verklebungsfestigkeit zwischen den Außenschichten aus LLDPE und der Kernschicht aus SIS, was zu einem haltbareren Laminat führt als bei einer solchen Folie ohne das EVA, jedoch wird nicht die Art und Weise beeinträchtigt, in der sich das Laminat in bezug auf die Oberflächentextur verhält. Diese Verbindungsschicht ist natürlich sehr dünn im Vergleich zu den anderen Schichten. TABELLE IV VERARBEITUNGSBEDINGUNGEN FÜR PROBEN
+ Temperatur des Berlyn -Extruders bei allen Proben gleich: Zone 1 = 149ºC; Z2 = 177ºC; Z3 = 193ºC; Z4 = 204ºC; Z5 = 204ºC; Z6 = 204ºC
++ Temperatur des Rheotec -Extruders bei allen Proben gleich: Zone 1 = 110ºC; Z2 = 149ºC; Z3 = 149ºC; Z4 = 160ºC
' Temperatur des Extruders von 1" (2,54 cm) bei allen Läufen gleich: Zone 1 = 143ºC; Z2 = 191ºC; Z3 = 191ºC
* F = Mikrotextur fein, MF = mittelfein, VF = sehr fein, SF = superfein, C = grob
Da die Extrusionsbedingungen bei allen obigen Läufen nahezu konstant waren, ist das Verhältnis der Kernschichtdicke zu der Hautschichtdicke bei allen obigen Läufen gleich, ungefähr 13 1, so wie das Verhältnis der Kernschicht zu der Verbindungsschicht 30 : 1 ist. Somit ist zu bemerken, daß die Spalte in Tabelle IV für die Gesamtfoliendicke genau mit der Spalte für die Oberflächentextur korreliert. Der Bereich der Werte erstreckt sich von einer Gesamtfoliendicke von 1,0 mil (25 µm) und einer superfeinen Textur bis zu 20,0 mil (508 µm) und einer groben Textur, alle nach einer Dehnung von 5 : 1 und einer augenblicklichen Erholung. Auf diese Weise wird ersichtlich, daß die dickeren Materialien gröbere Texturen ergeben, und daß die Textur durch Regulierung der physikalischen Parameter gesteuert werden kann.

BEISPIEL 8

Es wurde eine dreischichtige Folie aus LLDPE-SIS-LLDPE hergestellt wie in den vorhergehenden Beispielen, wobei ein Berlyn - Extruder mit einer Schneckendrehzahl von 20 U/min dazu diente, das Kraton 1107 zuzuführen, und ein Brabender - Extruder mit einer Schneckendrehzahl von 17 U/min dazu diente, das lineare Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE) 61800 von Dow Chemical in einen Cloeren -Beschickungsblock einzuführen. Das Laminat wurde durch eine 18 Zoll (46 cm) breite Foliendüse mit einem einzigen Verteiler bei 85 ºF (29 ºC) auf eine Gießwalze von 60 ºF (16 ºC) und einer Geschwindigkeit von 13,7 ft/min (4,18 m/min) extrudiert, so daß ein Laminat mit einem Kernschicht-Hautschicht-Verhältnis von 15,6 : 1 und einer Gesamtdicke von 125 µm entstand. Die Folie wurde monoaxial im Verhältnis von 4 : 1 gestreckt und erholte sich augenblicklich, es wurde der Reibungskoeffizient der Folie an der gestreckten und rückgebildeten Folie gemessen und mit dem der ungestreckten Folie verglichen. Die Werte sind in Tabelle V angegeben. LR bezeichnet die Laufrichtung und QR bezeichnet die Querrichtung. TABELLE V
Diese Werte sind kennzeichnend für die starke Abnahme des Reibungskoeffizienten der gestreckten Folie im Vergleich zu deren ungestrecktem Vorläufer, und sie deuten auch auf die spezielle mikrotexturierte Oberfläche von Laminaten gemäß der vorliegenden Erfindung hin.

BEISPIEL 9

Es wurde ein dreischichtiges Laminat gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt, wobei die Anordnung von Beispiel 8 eingesetzt wurde. Der Berlyn - Extruder, der mit einer Schneckendrehzahl von 10 U/min lief, diente dazu, ein Kernmaterial aus Polyurethan (Pellethane 2102-75A von Dow Chemical) zuzuführen. Der Brabender -Extruder, der mit einer Schneckendrehzahl von 7 U/min lief, diente dazu, eine Mischung aus Polyethylen hoher Dichte (HDPE) Amoco 3150B (Amoco Oil Co., Chicago, IL) und aus Kraton 1107 in einem Verhältnis von 95 : 5 als Hautschichtmaterial in den Cloeren -Beschickungsblock einzuführen. Die geringe Menge Kraton 1107 wurde der Hautschicht zugesetzt, um die Haftfestigkeit der Hautschicht an der Kernschicht zu verbessern. Das Laminat wurde durch eine 18 Zoll (46 cm) breite Foliendüse mit einem einzigen Verteiler bei einer Temperatur von 70 ºF (21 ºC) und einer Geschwindigkeit von 21 ft/min (6,4 m/min) auf eine Gießwalze extrudiert, so daß ein 69 µm dickes Laminat mit einem Kernschicht-Hautschicht-Verhältnis von 13,7 : 1 entstand. Das Laminat wies nach dem Strecken von 600 % und nach augenblicklicher Rückbildung eine mikrostrukturierte Oberfläche auf.

BEISPIEL 10

Es wurde ein dreischichtiges Laminat gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt, wobei die Anordnung von Beispiel 8 eingesetzt wurde. Der Berlyn - Extruder, der mit einer Schneckendrehzahl von 60 U/min lief, diente dazu, ein aus drei Blöcken bestehendes elastomeres Copolymer aus Styrol- Butadien-Styrol (SBS) (Kraton 1107) als Kernmaterial zuzuführen, und ein Killion -Extruder (Killion Extruder Co., Cedar Grove, NJ) diente dazu, ein LLDPE-Material DOW 3010 in eine Cloeren -Dreischichtdüse einzuführen. Das Extrudat wurde bei einer Temperatur von 85 ºF (29 ºC) und einer Geschwindigkeit von 41 ft/min (12,5 m/min) auf eine Gießwalze gegossen. Die resultierende 5 mil (0,127 mm) dicke Folie mit einem Kernschicht-Hautschicht-Verhältnis von 8,9 : 1 ließ sich leicht im Verhältnis von 7,5 : 1 strecken, und nach augenblicklicher Rückbildung entstand ein fein texturiertes Laminat.

BEISPIEL 11

Es wurde ein dreischichtiges Laminat gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt, wobei die Anordnung von Beispiel 4 eingesetzt wurde, wobei der Berlyn - Extruder ein Blockcopolymer aus Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol (SEBS) Kraton G 2703 mit einer Schneckendrehzahl von 20 U/min zuführte und der Brabender -Extruder ein Polypropylen PP-3014 Exxon mit einer Schneckendrehzahl von 5 U/min in einen Cloeren - Beschickungsblock einführte. Dann wurde dieses Material bei einer Temperatur von 34 ºF (1,1 ºC) durch eine 18 Zoll (46 cm) breite Foliendüse auf eine Gießwalze extrudiert. Die hergestellte Folie ließ sich leicht auf 600 % strecken und bildete eine fein texturierte Oberfläche aus, nachdem sie sich augenblicklich erholen konnte. Die unter einem Lichtmikroskop ermittelten Schichtdicken betrugen 15/162/ 12 µm für die Hautschicht/Kernschicht/Hautschicht.

BEISPIEL 12

Mit diesem Beispiel wird der Nutzen des Veränderns der Hautschicht- und der Kernschichtmaterialien demonstriert. Die Anlagenbedingungen waren bei allen Läufen identisch, wobei ein Cloeren -Beschickungsblock von 400 ºF (204 ºC) verwendet wurde. Der Extruder für die Kernschicht war der oben beschriebene Brabender -Extruder mit Temperaturen von 178 ºC, 210 ºC, 210 ºC, 216 ºC in den Zonen 1 - 4. Die Temperatur der Düse betrug 400 ºF (204 ºC), und die der Gießtrommel betrug 51 ºF (11 ºC). TABELLE VI
Mit 12A in Tabelle VI wird demonstriert, daß Elastomere für die Hautschicht verwendet werden können, wenn eine elastischere Kernschicht benutzt wird und eine geeignete Streckung für eine 115 µm dicke Folie erfolgt. Mit 12B wird der Einsatz einer Hautschicht aus Polyester in einer 120 µm dicken Folie demonstriert. Das mit 12B bezeichnete Laminat wies trotz des relativ großen Kernschicht-Hautschicht-Verhältnisses eine relativ feine Textur und augenblickliche Schrumpferholung auf. Das ist in erster Linie auf den niedrigen Modul des Polyesters (vgl. mit Beispiel 3) zurückzuführen. FA-300 ist zu beziehen von der Eastman Chemicals Co., Kingsport, TN.

BEISPIEL 13

Als Hautschicht wurde gemäß dem in Beispiel 8 erläuterten Verfahren Nylon 66 (Vydyne 21 von der Monsanto Co., St. Louis, MO), das Kondensationsprodukt von Adipinsäure und Hexamethylendiamin, verwendet. Die Kernschicht bestand aus einem SIS-Blockcopolymer (Kraton 1107). Das Nylon und das Kraton wurden bei 525 ºF (274 ºC) bzw. bei 450 ºF (232 ºC) in eine Düse von 500 ºF (260 ºC) extrudiert. Es entstand eine 4 mil (0,1 mm) dicke Folie mit einem Kernschicht-Hautschicht- Verhältnis von 18 : 1. Nach einem Streckvorgang von 4 : 1 und der augenblicklichen Erholung entstand eine mikrotexturierte Oberfläche.

BEISPIEL 14

Um die Klebrigkeit der Kernschicht zu erhöhen und den Modul der Kernschicht zu verringern und deren Viskosität herabzusetzen, wurde ein festes klebrigmachendes Harz Wingtack (Goodyear) in Verhältnissen von 10 : 90; 20 : 80 und 30 : 70 mit Kraton 1107 in Folien von 91 µm, 114 µm, 165 µm gemischt, wobei die Anordnung aus dem vorhergehenden Beispiel verwendet wurde. Die Düsentemperatur betrug 380 ºF (193 ºC), wobei die Mischung mit Kraton in einer Menge von 18,5 lbs./h (0,14 kg/min) zugeführt wurde und die Hautschicht aus Polyethylen für die Hautschichten (LLDPE; Dowlex 2500, Dow Chemical Co., Rolling Meadows, ILL) in einer Menge von 6 lbs./h (2,72 kg/min) zugeführt wurde. Die Kernschicht- Hautschicht-Verhältnisse betrugen 6,2 : 1. Bei allen drei Mischungen mit Kraton wurde eine feine mikrotexturierte Oberfläche auf dem Laminat erzielt, wenn ein Streckverhältnis von 6 : 1 angewandt wurde, das eine augenblickliche Schrumpferholung bewirkte.

BEISPIEL 15

Es wurde die Beziehung zwischen der Dicke der Hautschicht und der prozentualen Streckung zu der Oberflächentextur (gemessen anhand der Periodizität) untersucht, wobei eine Kernschicht aus SEBS (Kraton G 1657) und eine Hautschicht aus Polypropylen (Exxon 3085) verwendet wurden. Der Berlyn - Extruder wurde für die Kernschicht verwendet, und der Rheotec - Extruder wude für die Hautschicht verwendet, die in einen Cloeren -Beschickungsblock eingeführt wurden. Es wurde eine Einschicht-Falldüse mit 420 ºF (216 ºC) verwendet, und die Gießwalze wurde mit 38,9 ft/min (11,9 m/min) und 50 ºF (10 ºC) betrieben. Die Ergebnisse sind unten in Tabelle VII angegeben. TABELLE VII
Wenn die prozentuale Streckung an jeder Probe zunahm, nahm die Periodizität ab, die die erzielte feinere Mikrotexturierung bezeichnet. Das zeigt, daß die prozentuale Streckung herangezogen werden kann, um die Oberflächenstruktur des Laminats zu verändern.
Des weiteren nahm die Periodizität zu, wenn die Dicke der Hautschicht zunahm. Bei allen Proben betrug die Dicke der Kernschicht ungefähr konstant 85 µm. Auf diese Weise läßt sich die Dicke der Hautschicht auf einer konstanten Kernschicht in direkte Beziehung zu der erzielbaren Oberflächentextur setzen. Wie oben aus Tabelle IV für die relativ konstante prozentuale Streckung ersichtlich wird, nahm die Periodizität zu, wenn die Dicke der Hautschicht zunahm. Auf diese Weise entstanden an den dickhäutigen Proben gröbere Texturen. Damit können natürlich die Hautschicht und somit die Eigenschaften des Laminats manipuliert werden.

BEISPIEL 16

Die zu testende Probe war die in Beispiel 8 hergestellte, nur wurde das Streckverhältnis von 2 : 1 auf 13 : 1 verändert. TABELLE VIII
Wie aus Tabelle VIII ersichtlich ist, bleibt die in Beispiel 15 demonstrierte Beziehung zwischen dem Streckverhältnis und der Periodizität bei diesem Laminat aus LLDPE-SIS-LLDPE bestehen. Wenn das Streckverhältnis größer wird, wird die Periodizität zuerst rasch und dann langsam im wesentlichen exponentiell kleiner. Des weiteren wird die Flächenzunahme mit einer Zunahme des Streckverhältnisses größer.

BEISPIEL 17

Es wurde die Beziehung zwischen Streckung, Kernschicht- Hautschicht-Verhältnis und Schrumpfvorgang demonstriert, wobei die Verfahrensweise von Beispiel 4 und Beispiel 15 für Laminate aus Polypropylen-Kraton 1657 (SEBS)-Polypropylen angewandt wurde. Das Material wurde mit einer Geschwindigkeit von 5 cm/s gestreckt und 15 Sekunden gestreckt gehalten. Die Folie konnte 20 Sekunden schrumpfen und dann 5 Sekunden bei 160 ºF (71,1 ºC) in einem Wasserbad durch Wärme schrumpfen.
Dann wurde die Länge der Folie nach dem Schrumpfen mit der Länge der Folie nach der 20 Sekunden dauernden Haltezeit und mit der Länge nach dem Strecken verglichen, um den Schrumpfvorgang in Aktion zu bestimmen. Die Ergebnisse dieses Vergleichs sind unten in Tabelle IX angegeben. TABELLE IX
N = null; H = Wärme; S = Langsamer Verlauf; T = Zeit; F = Schneller Verlauf; I = Augenblicklich
"Schnell" bedeutet, daß innerhalb von 5 Sekunden eine Erholung von mehr als 15 % eintrat. "Mittlere Dauer" bedeutet, daß innerhalb von 20 Sekunden eine Erholung von mehr als 15 % eintrat. "Langsam" bedeutet, daß erst innerhalb von 60 Sekunden nach dem Strecken eine Erholung von mehr als 15 % festgestellt wurde.

BEISPIEL 18

Einem Elastomer Kraton 1107 (SIS) wurde Polypropylen (Exxon 3145) als Modifizierungsmittel für das Kernschichtmaterial zugesetzt. Die verwendete Hautschicht bestand aus Polypropylen (PP) Exxon 3014. Die hergestellten Kernschichten enthielten 5 bzw. 10 Gew.-% Polypropylen Exxon 3145. Es wurde die Beziehung zwischen Streckung, Schrumpfvorgang und Textur getestet. Die Ergebnisse finden sich in der folgenden Tabelle. TABELLE X
Wie zu ersehen ist, wird durch Zusetzen von PP zu der Kernschicht die Schrumpffähigkeit des Laminats geringer. Das Polypropylen scheint die Elastizität der Kernschicht zu vermindern, wodurch die drosselnden Kräfte der Hautschicht leichter über die elastische Dehnung dominieren können, die durch die verformte elastische Kernschicht auferlegt wurde.

BEISPIEL 19

Es wurden die Auswirkungen des Zusetzens von Polystyrol als Versteifungshilfe zu einem elastischen Kernschichtmaterial getestet. Die Hautschicht bestand aus einem linearen Polyethylen niedriger Dichte (Dowlex 6806). Die Kernschicht bestand aus einer Mischung von SIS (Kraton 1107) und Polystyrol (500 PI oder 685W, beide von der Dow Chemical Co.). Alle Proben wiesen eine dreischichtige Konstruktion (Hautschicht- Kernschicht-Hautschicht) mit einer Gesamtdicke von 4,5 mil (0,11 mm) und einem Kernschicht-Hautschicht-Verhältnis von 8 : 1 auf. Dann wurden alle Proben 400 % gestreckt und erholten sich augenblicklich. Dann wurden Zugkurven erstellt, die demonstrierten, daß die Laminate mit größer werdendem Gehalt an Polystyrol steifer wurden (wie in Fig. 9 (T-N) zu sehen ist), was auch in der folgenden Tabelle XI dargestellt ist. TABELLE XI

BEISPIEL 20

Bei diesen Beispielen wurde die Auswirkung der Zugabe des Klebrigmachers Wingtack zu dem Elastomer der Kernschicht untersucht. Es wurde das Laminatmaterial von Beispiel 14 verglichen mit einem dreischichtigen Laminat (20), das aus LLDPE/Kraton 1107/LLDPE bestand. Beide Proben hatten eine Gesamtdicke von 4 mil (0,10 mm) mit Kernschicht-Hautschicht- Verhältnissen von ungefähr 8 : 1. Diese Materialien waren von der augenblicklich schrumpfenden Art, wenn sie von 4 : 1 auf 13 : 1 gestreckt wurden. TABELLE XII
Wie aus Tabelle XII ersichtlich wird, wirkt sich die Anwendung eines viskositätsvermindernden Mittels/Klebrigmachers umgekehrt aus wie die Zugabe einer Versteifungshilfe aus Polyethylen.

BEISPIEL 21

Es wurde ein zweischichtiges Laminat aus einer Kernschicht und einer Hautschicht hergestellt aus Kraton 1107 (SIS) und Polypropylen Exxon 3014. Für das Polypropylen wurde ein Berlyn -Extruder mit einer Drehzahl von 6 U/min verwendet, und für das Kraton wurde ein Killion -Extruder mit einer Drehzahl von 125 U/min verwendet. Die Polymere wurden in eine 18 Zoll (45,7 cm) messende Cloeren -Düse von 440 ºF (227 ºC) eingeführt, bei der ein Verteiler abgeschaltet war. Die entstehende Folie wurde auf eine Walze von 60 ºC gegossen, die mit 35,2 U/min umlief. Das fertige Laminat war 2 mil (0,051 mm) dick, wies ein Kernschicht-Hautschicht-Verhältnis von 2,5 : 1 auf und besaß eine grobe Mikrotextur, nachdem es auf 5 : 1 gestreckt wurde und sich augenblicklich erholen konnte. Die Einschnürung nach dem anschließenden erneuten Strecken betrug nur 2,5 %.

BEISPIEL 22

Es wurde ein Laminat mit Hautschichten unterschiedlicher Zusammensetzung hergestellt. Die elastische Kernschicht bestand aus Kraton 1107, und es waren eine Hautschicht aus Polyethylen (Dow LLDPE 61800) und eine aus Polypropylen (Exxon 3085) vorhanden. Die Kernschicht wurde mit einem Berlyn -Extruder extrudiert, wohingegen die Hautschichten mit einem Rheotec - bzw. einem Brabender -Extruder extrudiert wurden. Die Cloeren -Düse hatte eine Temperatur von 350 ºF (177 ºC), und die Gießwalze hatte eine Temperatur von 60 ºF (16 ºC). Es wurden zwei Folien hergestellt. Bei der ersten liefen die Extruder mit 20 bzw. 8 bzw. 26 U/min, während die Gießwalze mit 17,3 U/min lief, um Laminate mit Kernschicht-Hautschicht-Verhältnissen von 18 : 1 herzustellen. Die hergestellte Probe wurde nach einer Streckung von 5 : 1 augenblicklich geschrumpft und hatte eine feine Mikrostruktur. Bei der zweiten Folie liefen die Extruder und die Gießwalze mit 10, 16, 26 und 14,2 U/min, um ein Laminat mit einem Kernschicht-Hautschicht-Verhältnis von 18 : 1 herzustellen. Das zweite Laminat wurde ebenfalls nach einer Streckung von 5 : 1 augenblicklich geschrumpft, wies dennoch eine grobe Oberflächenstruktur auf. Beide Laminate waren 4,0 mil (0,1 mm) dick.

BEISPIEL 23

Der Laminatbandträger von Beispiel 16 wurde in einer ersten Richtung um 8 : 1 und anschließend in einer Querrichtung um 4 : 1 gestreckt. Dieses Laminat war von der augenblicklich schrumpfenden Art.

BEISPIEL 24

Das Laminat von Beispiel 3A wurde in einer ersten Richtung um 4 : 1 und anschließend in einer Querrichtung um 4 : 1 gestreckt. Dieses Laminat war von der augenblicklich schrumpfenden Art. Die ausgebildete Textur ist in Fig. 10 zu sehen.

BEISPIEL 25

Das Laminat von Beispiel 3A wurde gleichzeitig biaxial um 4 : 1 mal 4: 1 gestreckt. Das Laminat erholte sich augenblicklich. Die Dicke der Hautschichten und der Kernschicht des ungestreckten Laminats betrug 90 µm bzw. 5 µm.

BEISPIEL 26

Es wurde ein dreischichtiges Laminat aus Polypropylen-SEBS (Kraton 1657)-Polypropylen, das in Beispiel 17 verwendet worden war, auf Beschriftbarkeit getestet. Das Kernschicht- Hautschicht-Verhältnis betrug 5 : 1 bei einer Gesamtdicke des Laminats von 5 mil (0,13 mm). Die Folie wurde auf 5 : 1 gestreckt und konnte sich dann erholen. Die Beschriftbarkeit vor und nach dem Strecken ist in Fig. 7 bzw. in Fig. 8 dargestellt.

BEISPIEL 27

Es wurde eine Reihe von Laminaten aus LLDPE-SIS-LLDPE hinsichtlich ihrer Nichteinschnürungsmerkmale verglichen, wie unten in Tabelle XIII dargestellt ist. TABELLE XIII
Die ersten drei Beispiele stammen aus Beispiel 2, und das SIS wurde auch zu Vergleichszwecken getestet. Wenn das K/H- Verhältnis (Kernschicht-Hautschicht-Verhältnis) und die Streckverhältnise größer wurden, nahmen die Einschnürungsprobleme zu.

BEISPIEL 28

Es wurde der Einsatz von Kernschichten aus Klebstoff demonstriert. Zuerst wurde ein Copolymer von Isooctylacrylat (IOA) und Acrylsäure (AA) mit Monomer-Verhältnissen von (90 : 10) als Kernschicht verwendet, wobei bei den beiden ersten Beispielen Polypropylen (Exxon 3014) und PET (Staudinger-Index 0,62) als Hautschichten verwendet wurden. Das Copolymer von IOA und AA wurde gemäß dem US-Patent Nr. 4,181,752 hergestellt. Die Hautschicht-Kernschicht-Verhältnisse und die Gesamtdicken betrugen 20 bzw. 10 und 22 mil (0,56 mm) sowie 6 mil (0,15 mm) vor dem Laminieren bei den Beispielen mit PP bzw. mit PET. Die Laminate wurden 5 Minuten gehärtet, wobei eine UV-Lampe von 15 Watt zum Aushärten der Kernschichten verwendet wurde. Die Ausführungsform mit der PP-Hautschicht schrumpfte augenblicklich nach dem Strecken von 500 %, wohingegen die Ausführungsform mit der PET-Hautschicht ein durch Wärme schrumpfbares Laminat bei einer Streckung auf 400 % war.
PET wurde auch als Hautschicht für eine Kernschicht aus Kraton 1107 (56 Teile), Wingtack Plus (35 Teile) und Wingtack 10 (9 Teile) verwendet, wobei das Kernschicht- Hautschicht-Verhältnis 83 : 1 und die Gesamtdicke 25,6 mil (0,65 mm) vor dem Laminieren betrugen. Das Laminat war von der augenblicklich schrumpfenden Art bei einer Streckung auf 400 %.

BEISPIEL 29

Mit diesem Beispiel werden die von der Hautschicht gesteuerte Entspannung im Wärmeschrumpfbereich und die Steuerung des Schrumpfvorgangs durch Wärme durch die prozentuale Dehnung und das Kernschicht-Hautschicht-Verhältnis demonstriert. Es wurde eine Reihe von 5 mil (0,12 mm) dicken Laminaten hergestellt mit einer Kernschicht aus Kraton 1107 (89 Teile), Poly(alpha-methyl)styrol (10 Teile) und Irganox (Ciba- Geigy Corp., Hawthorne, NY) (1 Teil Antioxidationsmittel). Die Hautschichten bestanden aus Polypropylen (Exxon 3085). Für die Kernschicht wurde ein Berlyn -Extruder verwendet, und für die Hautschichten wurden Rheotec -Extruder verwendet, wobei ein Cloeren -Dreischichtbeschickungsblock und eine Foliendüse von 18 Zoll (45,7 cm) zur Anwendung kamen. Die Temperatur der Gießtrommel betrug 80ºF (27 ºC), wobei die Drehzahl durch das Kernschicht-Hautschicht-Verhältnis (K/H) und durch die Geschwindigkeit des Hautschicht-Extruders bestimmt wurde. In Fig. 12 ist der Schrumpfvorgang als Funktion des K/H-Verhältnisses und der prozentualen Streckung dargestellt. Als schnell gilt, wenn innerhalb von 5 Sekunden eine Erholung von mehr als 15 % eintritt. Als mittellange Zeit gilt, wenn innerhalb von 20 Sekunden eine Erholung von mehr als 15 % eintritt. Als langsam gilt, wenn innerhalb von 60 Sekunden nach dem Strecken keine Erholung von mehr als 15 % festgestellt wird.
Die Steuerung der Aktivierungstemperatur an dem durch Wärme schrumpfbaren Material durch die Hautschicht wird in Fig. 13 demonstriert. Die Aktivierungstemperatur wird definiert als die Temperatur, die erforderlich ist, um 50 % bzw. 90 % der erzielbaren Erholung zustandezubringen. Die Linien V und W stellen Proben mit Kernschicht-Hautschicht-Verhältnissen von 4,71 bzw. 4,11 dar. Wie ersichtlich ist, stieg die Aktivierungstemperatur an (sowohl Ta - 90 als auch T a - 50 ), wenn das Kernschicht-Hautschicht-Verhältnis absank, was auf eine durch die Hautschicht gesteuerte Entspannung hindeutet. In dieser Figur ist der Wert von 100 % definiert als die prozentuale Schrumpfung bei 160 ºF (71 ºC), die für äußerst praktische Zwecke die Obergrenze der vorhandenen Erholung war. Die Punkte unter 80 ºF (27 ºC) sind die Werte der Voraktivierungsschrumpfung bei jedem Beispiel.
Es wurden auch drei Proben getestet, um die Zunahme der Opazität gegenüber der ungestreckten, durchsichtigen Folie zu messen, wie unten in Tabelle XIV zu sehen ist. TABELLE XIV
* Die Kernschicht enthielt 1/2 % blaues Pigment.

BEISPIEL 30

Es wurde eine dreischichtige Folie mit aufgeschäumter Kernschicht hergestellt. Die Hautschichten bestanden aus LLDPE Dow 6806, und die Kernschicht bestand aus 99,5 % Kraton 1107 mit 0,5 % Treibmittel AZNP 130 (Uniroyal Chemical Co., Naugatuck, Conn.). Die Gesamtdicke der Folie betrug 20 mil (0,5 mm). Die Hautschichten waren jeweils 2,0 mil (0,05 mm) dick. Die relative Dichte der aufgeschäumten Kernschicht betrug 0,65 im Vergleich zu der relativen Dichte von 0,92 bei der nicht aufgeschäumten Schicht aus Kraton . Es wurde eine Dreischichten-Koextrusionsdüse verwendet. Es handelte sich um eine augenblicklich schrumpfende Folie, die eine grobe Textur nach dem Strecken auf etwa 300 % aufwies.

BEISPIEL 31

Es wurde die Folie aus Beispiel 2 mit einem Kernschicht- Hautschicht-Verhältnis von 6 : 1 hinsichtlich ihres Modulwertes im ungestreckten und im gestreckten Zustand gekennzeichnet, und die Ergebnisse sind in Fig. 5 dargestellt, wobei X das Elastomer Kraton 1107 allein ist, ZZ die Hautschicht aus Polyethylen allein ist, Z das Laminat in gegossenem Zustand ist und Y das Laminat nach dem Strecken auf 500 % und der Erholung ist.

BEISPIEL 32

Es wurden die Laminatfolien von bestimmten Beispielen untersucht, um den Kontaktmechanismus zwischen Hautschicht und Kernschicht festzustellen. Die gestreckten und aktivierten Proben wurden mit einer Rasierklinge auf einer harten Fläche zerschnitten. Dann wurden die Proben an den Schnittkanten mittels eines Rasterelektronenmikroskops untersucht. Dann wurde der Kontakt zwischen Kernschicht und Hautschicht visuell bestimmt, und die Ergebnisse sind unten in Tabelle XV zusammengestellt. TABELLE XV
Die neue Probe A entspricht dem Beispiel 29. Die Probe A hatte ungefähr die Dicke der Proben von Beispiel 29 mit einem Kernschicht-Hautschicht-Verhältnis von 5,1 und war ein durch Wärme schrumpfbares Laminat.

VERGLEICHSBEISPIEL 1

Es wurde eine dreischichtige Folie aus LLDPE Dow 2517 (Polyethylen)/Pebax 3533 (Atomchem Co., Frankreich)/LLDPE 2417 hergestellt. Die Folie wurde hergestellt, indem drei Folienvorläufer 5 Minuten bei 400 ºF (204 ºC) und einem Druck von etwa 2000 lbs. (140 kg/cm²) zusammengepreßt wurden. Die hergestellte Folie hatte eine Dicke von 5 mil (0,13 mm) bei einem Kernschicht-Hautschicht-Verhältnis von 12.7. Das Laminat wurde um 400 % gestreckt (von 1 auf 5 cm). Dann zog sich das gestreckte Laminat bei Zimmertemperatur auf 3,2 cm (36 % der gestreckten Länge) zusammen. Das entspannte Laminat wurde dann mit Luft von 180 ºF (82 ºC) durch Wärme geschrumpft, und es zog sich auf 1,5 cm (53 % der entspannten Länge) zusammen. Dann wurde ein Rand der Probe abgeschnitten und auf Mikrotexturierung untersucht. Bei 1000-facher Vergrößerung waren keine Falten festzustellen. Es wurden mikroskopisch kleine Unebenheiten, die wahrscheinlich durch erneutes Zusammendrücken der Deckschicht entstanden waren, und eine Delaminierung der Hautschicht festgestellt. Der Reibungskoeffizient und die Opazität des gegossenen Laminats betrugen 0,901 bzw. 2,77 %, wohingegen diejenigen des entspannten, aktivierten Laminats 0,831 bzw. 12,4 % betrugen.

BEISPIEL 33

Es wurden die in Tabelle XVI beschriebenen Bandkonstruktionen hergestellt, wobei der Laminatträger gemäß den oben beschriebenen Koextrusionsverfahren hergestellt wurde und die Klebstoffschicht in der offenbarten Weise aufgebracht wurde. Der Klebstoff wurde auf die Polypropylen-Seite des Laminats aufgebracht. Dann wurden diese Bänder auf Eigenschaften wie Ablösung von Glas, Ablösung von einem mikrotexturierten Bandträger (z.B. von sich selbst), Beschriftbarkeit und Anformbarkeit getestet.
Der Anformbarkeitstest ist ein Test auf die Kraft, die notwendig ist, damit sich ein Substrat mit Hilfe eines dazu passenden Stabes zu einer gekrümmten Fläche verformt. Die Anformbarkeit wurde getestet mit einem Handle-O-Meter (Modell 210), zu beziehen von der Thwing-Albert Instrument Company, Philadelphia, Pennsylvania. Der Test wurde so ausgeführt, daß die Folie parallel zu dem Schlitz in der Laufrichtung (LR) der Folie und in der Querrichtung der Folie lag. Die Breite der Folie betrug in beiden Fällen 4 Zoll (10,26 cm), und die Breite des Schlitzes war auf 1/4 Zoll (0,635 cm) eingestellt. Der Test wurde mit ungestrecktem Laminat, mit in der Laufrichtung monoxial gestrecktem und rückgebildetem und mit in der Laufrichtung und der Querrichtung biaxial gestrecktem und rückgebildetem Laminat ausgeführt.
Wie in Tabelle XVIII zusammengefaßt ist, ist die Anformbarkeit die Kraft, die notwendig ist, um das Laminat mit einem entsprechenden Stab vollständig in den Schlitz zu drücken. Bei monoaxial (in der Laufrichtung) gestreckten Folien wurde das Laminat durch das Entstehen der Mikröstruktur im allgemeinen anpassungsfähiger an die Verformung in der Laufrichtung, jedoch wurde das Laminat fester gegen eine Verformung in der Querrichtung (QR) d.h. sie wurde starrer. Es entsteht ein Laminat mit stark asymmetrischer Anformbarkeit. Das ist günstig bei einem Band, das auf einer Oberfläche mit einer zweidimensionalen Krümmung befestigt werden soll (z.B. auf einem Rohr), wo die Anformbarkeit in der ebenen Richtung unnötig oder unerwünscht ist.
Bei einem multiaxial gestreckten Laminat wird die Anformbarkeit sowohl in der Laufrichtung als auch in der Querrichtung größer.
Die Tests auf Ablösung von Glas und von der Rückenappretur des Bandes wurden beide gemäß dem ASTM-Test D 3330-87 für die 180º- Ablösung ausgeführt, wie in Tabelle XVII dargestellt ist. Es wurden einmal für jede Anzeige wegwerfbare Objektträger aus Glas benutzt, die mit Ethylacetetat gereinigt waren. Die Bänder für den Test der Rückenappretur wurden Laufrichtung zu Laufrichtung angeordnet. Um die Bänder anzukleben, wurde eine 5 lbs (2,3kg) schwere Walze verwendet, die mit 90 Zoll/min (2,3 m/min) und einer Standzeit von 1 min einmal über diese hin und her lief. Dann wurde das Band an der Backe einer Haftfestigkeitsprüfmaschine befestigt, wo die Geschwindigkeit der unteren Platte 2,3 m/min (90 Zoll/min) betrug. Es wurden zwei zweite durchschnittliche Anzeigewerte verzeichnet. Die Zahlen in Klammern in Tabelle XVII stehen für erneute Haftfestigkeitstests, wobei die ursprünglich auf Haftfestigkeit getestete Probe wieder angeklebt und erneut auf Haftfestigkeit getestet wird.
Die Beschriftbarkeit wurde visuell auf einer Skala von schlecht (P), befriedigend (F), gut (G), sehr gut (VG) und ausgezeichnet (E) ermittelt. Bei der Druckfarbe handelte es sich um eine Zusammensetzung auf Wasserbasis aus einem Stift mit breiter Spitze, die mit normalem Handdruck aufgebracht wurde. Eine schlechte Beschriftbarkeit (P) zeigt an, daß die Druckfarbe sofort Perlen bildete und sich leicht von der Oberfläche abwischen ließ. Eine befriedigende Beschriftbarkeit (F) zeigt an, daß die Druckfarbe mit der Zeit Perlen bildete und sich zum Teil abwischen ließ. Eine gute Beschriftbarkeit (G) zeigt an, daß sich die Druckfarbe nicht abwischen ließ, die gezogenen Linien jedoch etwas verschmiert waren. Eine sehr gute Beschriftbarkeit (VG) zeigt an, daß sich die Druckfarbe nicht abwischen ließ und nur ein geringes Maß an Verschmierung auftrat. Eine ausgezeichnete Beschriftbarkeit (E) zeigt an, daß sich die Druckfarbe nicht abwischen ließ und keine wahrnehmbare Verschmierung auftrat.
Es schien, daß die Beschriftbarkeit mit dem monoaxialen Strecken besser wurde und mit dem biaxialen Strecken noch besser wurde.
Ablösungstests nach dem erneuten Ankleben sind zweite Ablösungstests, die an der gleichen Probe des Bandes ausgeführt werden, die bei dem entsprechenden ersten Test benutzt wurde. Diese sind ein Maß für die Umlagerungsfähigkeit des Bandes.
Der Schrumpfvorgang, die Umlagerungsfähigkeit und der Manipulationen anzeigende Mechanismus an jeder Bandprobe sind in Tabelle XIX offenbart. TABELLE XVI TABELLE XVI (FORTSETZUNG)
PAMS 18-210: Polyalphamethylstyrol 18-210 von Amoco, Chicago, Il.
Polyethylen 3520 und 3150B: zu beziehen von Amoco, Chicago, IL.
EVA 260 und 40W: Ethylenvinylacetat von E. I. du Pont de Memours Co., Wilmington, DE.
P.S. 685-26W: Polystyrol 685-26W, zu beziehen von der Dow Chemical Co., Midland, MI.
P.E. 3010: 61800: 6806 und 2517: Polyethylen von de Dow Chemical Co., Midland, MI.
PP (Polypropylen) 65F53 und 65F54: zu beziehen von Hilmont USA, Inc., Wilmington, DE.
Polypropylen 15486: zu beziehen von Charles B. Edwards, Minneapolis, MN. TABELLE XVI (Schluß)
PB 0200 und 0400: Polybutylen, zu beziehen von der Shell Chemical Co.
Solvay 1008: Polyvinylidenfluorid, zu beziehen von der Solten Polymer Corp., Houston, TX.
PMMA: Polymethylmethacrylat VM100, zu beziehen von Rohm & Haas, Philadelphia, PA.
Polyester FA 300: zu beziehen von Eastman Chemical Products, Inc., Kingsford, TN.
PU 2352-70A: Polyurethan, zu beizhen von Du Pont.
PP 3085 und 4092: zu beziehen von der Exxon Chemical Co.
PU 2102-75A: Polyurethan, zu beziehen von Dow Chemical.
X :40% Isooctylacrylat-Acrylsäure (IOA-AA) 95,5/4,5 und 60% Floral 85, Hercules, Wilmington, Del.
Y :3M 9671SL, zu beziehen von der 3M Corp., St. Paul, MN.
Z :50% Kraton 1107 und 50 % Wingtack Extra mit Antioxidationsmitteln
W :IOA-AA (94,5/5,5)
V :96% IOA-AA (90/10) und 4 % Irgacure 651, Ciba Geigy Corp., Hawthorne, NJ.
I :Lösungsmittelbeschichtung aus einer Lösung von 2 Teilen Heptan zu 1 Teil Isopropylalkohol auf die gegossene Folie
II :auf gestreckte Folie laminiert
III :auf gegossene Folie laminiert
IV :heißgeschmolzen auftragen bei 350 ºF (177 ºC)
V :Koextrusion
XI :Auf mikrotexturierte Folie laminiert
XII :Auf gegossene Folie aufgetragen und 5 min bei 15 Watt mit UV-Licht gehärtet
XIII :Lösungsmittelbeschichtete mikrotexturierte folie aus 2 Teilen Heptan zu 1 Teil IPA
In Tabelle XVI der lösungsmittelbeschichteten Proben wurde die Probe I eine Minute in einem Ofen bei 90 ºF getrocknet. Alle weiteren lösungsmittelbeschichteten Proben (A - D, F, L, O und T) wurden 24 Stunden bei Zimmertemperatur getrocknet. TABELLE XVII TABELLE XVII (Fortsetzung)
D : Delaminiert
AT : Klebstoffübertragung
B : Brüche TABELLE XVIII TABELLE XIX

BEISPIEL 34

Die Probe I von Beispiel 33 wurde des weiteren auf Haftfestigkeit bei 90º und 0º getestet, wie in Tabelle XX dargestellt ist. Als das Band von Glas abgenommen wurde, streckte es sich teilweise bei einem Ablösungswinkel von 90º und streckte es sich vollständig (d.h. zu seinem natürlichen Streckzustand) bei einem Ablösungswinkel von 0º. Im allgemeinen war die Ablösungskraft bei 90º geringer als die entsprechende Ablösungskraft bei 180º, nur war sie bei der biaxialen Ablösung von Glas sehr viel höher und bei dem Ablösungstest von der Rückseite etwas höher. Es wird angenommen, daß die geringe Haftfestigkeit bei 180º bei einer biaxial gestreckten Folie in erster Linie zurückzuführen ist auf die feine Textur und die große Oberfläche, die bei der Probe entsteht. Das führt bei mäßigen Aufwalzdrücken zu einer geringen Kontaktfläche auf Glas. Dagegen neigt die mikrostrukturierte Rückseite dazu, mit der mikrotexturierten Klebstoffschicht zusammenzugreifen, und erbringt dementsprechend einen höhern Wert der Ablösung von sich selbst. Es wird angenommen, daß dieses Zusammengreifen von Mikrostrukturen auch verantwortlich ist für die vergleichsweise hohen Werte der Haftfestigkeit von der Rückseite sowohl bei 90º als auch insbesondere bei 0º. TABELLE XX
¹ Alle Ablösungswerte sind in Newton/25 mm angegeben.
² Das Band streckte sich etwas, als es zum ersten Mal abgenommen wurde.
³Das Band streckte sich vollständig, als es zum ersten Mal abgenommenen wurde.
&sup4; Das Band brach.

BEISPIEL 35

Die Proben I und W wurden des weiteren auf Ablösung bei 0º, 90º und 180º getestet, wobei die Aufwalzkraft verändert wurde, die zum Verkleben des Bandes mit dem Substrat aufgebracht wurde, von dem es abgelöst worden war. Es wurde der gleiche ASTM-Test angewandt, der in Beispiel 33 beschrieben ist, wobei ein Gerät IMASS 3M90 benutzt wurde (zu beziehen von IMASS Inc., Hingham, MASS). Jedoch wurde das Band als erstes aufgebracht und getestet mit einer 5 lbs (2,3 kg) schweren Walze bei 90 Zoll/min (2,3 m/min) mit nur einem Hin- und Herlauf und als zweites mit einer Aufwalzkraft von 10 lbs. (4,5 kg). Die Ergebnisse in Newton/25 mm sind in Tabelle XX angegeben.
Die Bänder der Proben A, B, C und D wurden mit Hilfe der Laminatträger der Proben I und W von Beispiel 32 für (A und B) bzw. für (B und C) hergestellt. Das aufgebrachte Klebstoffsystem war X von Beispiel 32, das durch Auftragen mittels Lösungsmittelbeschichtung aus einer Lösung von zwei Teilen Heptan und einem Teil Isopropylalkohol aufgebracht wurde. Die Proben A und C hatten eine Klebstoffschichtdicke von 22,2 µm, wohingegen diese bei den Proben B und D 29,6 µm betrug.
Wiederum wurde eine Variationsbreite der Klebewerte bei der Laminierung des gestreckten und aktivierten Bandes erzielt. Die Variationen sind zurückzuführen auf die entstandene Mikrostruktur und die Enddicke der Klebstoffschicht. Alle Proben wurden mit Lösungsmittel aufgetragen und bei Zimmertemperatur 24 Stunden getrocknet. Jedoch besteht eine allgemein festgestellte Tendenz dahingehend, daß die relative Zunahme der Haftfestigkeit bei aktiviertem Band viel größer war als diejenige bei gegossenen Bändern, wenn der Aufwalzdruck erhöht wurde (mit Ausnahme der Fälle, in denen eine Klebstoffübertragung (AT) oder eine Delaminierung (D) erfolgte). TABELLE XXI TABELLE XXI (Forts.)

BEISPIEL 36

Es wurden Laminatbandträger mit Polystyrol gemäß den in den obigen Beispielen erläuterten Verfahren hergestellt. Die Hautschichten bestanden aus Polypropylen (Exxon 3014), wobei bei einer Dreischichtkonstruktion eine Kernschicht auf der Basis von Kraton 1107 vorhanden war. Die Probe A wies kein Polystyrol in der Kernschicht auf, wohingegen die Proben B, C und D jeweils 20 %, 35 % und 50 % Polystyrol enthielten (Dow Chemical Co., 685W). Alle hatten Kernschicht- Hautschicht-Verhältnisse von ungefähr 7: 1. Die Laminatbänder wurden mit einem 1 mil dicken Acrylklebstofflaminiert (RD- 975, zu beziehen von der 3M Co.). Die Proben wurden auf 0º- Ablösung von Glas getestet, wobei die oben erläuterten Verfahren angewandt wurden. Das Aufwalzen erfolgte jedoch nur einmal mit einer Walze von 5 lbs(2,27 kg), und die Tests wurden an einem Haftfestigkeitsprüfgerät IMASS 3M90 vorgenommen. Die Haftfestigkeit wurde mit dem Laminatband in gegossenem Zustand und dann nach Wiederaufkleben des gleichen Bandes ein zweites und ein drittes Mal getestet. Jede Messung ist ein Mittelwert von drei Testläufen. Die Läufe 2 und 3 mit wieder aufgeklebtem Band weisen, wie in Tabelle XXII angegeben ist, sehr viel niedrigere Haftfestigkeitswerte auf, insbesondere bei niedrigem Gehalt an Polystyrol. Dadurch wird der Grad der in dem früheren 90º-Ablösungstest inituerten Streckaktivierung angezeigt. TABELLE XXII
Die prozentuale Streckung, hier die prozentuale Zunahme der Länge gegenüber der der ursprünglichen Probe, und die prozentuale Erholung von der gestreckten Länge bei jedem Ablösungsvorgang sind in Tabelle XXIII dargestellt. TABELLE XXIII

BEISPIEL 37

Es wurde das Band von Beispiel 33, Probe E, bis zu seinem Streckgrenzenverhältnis gestreckt. Das Band konnte sich sofort erholen. Dann wurde das Band am Rand eingeschnitten und ist in Fig. 17 dargestellt.

BEISPIEL 38

Es wurde ein Band mit einer Kernschicht aus Kraton 1107 und Hautschichten aus Polypropylen (PP3085) mit einem Acrylklebstoff 3M 9458 laminiert, zu beziehen von der 3M Corporation, St.Paul, MN. Der ursprüngliche Klebstoff war 1 mil(25,4 µm) dick. Das Band wurde bis zu seinem Streckgrenzenverhältnis gestreckt, und die Ergebnisse sind in Fig. 16 dargestellt.

BEISPIEL 39

Es wurde eine Probe mit der Schichtenzusammensetzung von Beispiel 27 (mit 1 % blauem Pigment in der Kernschicht) mit einer Gesamtdicke von 3,0 mil (0,076 mm) und einem Kernschicht- Hautschicht-Verhältnis von 5,1 : 1 hergestellt. Die Folie wurde auf eine Gießtrommel aus Chrom mit einer Quetschwalze aus Gummi aufgegossen. Mittels ASTM D 2457-70 wurde der Glanzwert bei 60º gemessen, wobei als 60º-Glanzprüfgerät ein Gardner-Instrument (Bethesda, LR) eingesetzt wurde. Die Ergebnisse sind unten in Tabelle XXIV für die Folien in gegossenem Zustand und für drei mikrotexturierte Folien (mit verschiedenen Streckgraden) zusammengefaßt. TABELLE XXIV

BEISPIEL 40

Es wurden Laminate von Beispiel 32 auf Schichtverklebung getestet, wobei eine Variation des 180º-Ablösungstests gemäß ASTM D 3330-87 angewandt wurde. Es wurde ein Laminat (0,75 Zoll; 1,9cm) zwischen zwei Stücke Abdeckband (3M-2503, zu beziehen von der 3M Co., St. Paul, MN) von gleicher Breite eingelegt. Es wurden Streifen eines Bandstücks auf die Platte des Haftfestigkeitsprüfgerätes mit zusätzlichen Stücken Abdeckband aufgeklebt. Die drei Schichten wurden mit vier Hin- und Herläufen einer 5 lbs. (2,3 kg) schweren Walze zusammengepreßt und konnten 10 Minuten lang fest werden. Die Vorderkante des oberen Stücks Abdeckband wurde in den Backen eines Haftfestigkeitsprüfgerätes befestigt, wobei ein Kontakt von 0,5 Zoll (1,27 cm) zwischen Abdeckband und Abdeckband an der Vorderkante verblieb. Das Haftfestigkeitsprüfgerät wurde mit 90 Zoll (228,6 cm)/min betrieben. Die Ergebnisse sind unten in Tabelle XXV dargestellt. TABELLE XXV

Claims

1. Rolle mit Laminatband, umfassend einen Laminatträger, der aus wenigstens einer elastisch dehnbaren elastomeren Kernschicht und wenigstens einer Außenhautschicht besteht, die in der Lage ist, eine mikrotexturierte Oberfläche zu bilden, wobei das Laminat dann, wenn es über die elastische Verformungsgrenze der wenigstens einen Hautschicht gestreckt wird, bei seiner Rückbildung auf der wenigstens einen Hautschicht eine mikrotexturierte Oberfläche bilden wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Band auf der wenigstens einen Hautschicht des Laminatträgers wenigstens eine im wesentlichen durchgehende Haftkleberschicht aufweist, wobei sich das Laminatband im Falle seiner erneuten Streckung bis zu dem Punkt der ersten Verformung elastomer zurückbilden wird.

2. Elastomeres Laminatband, umfassend einen elastomeren Laminatträger, der aus wenigstens einer elastomeren Schicht und wenigstens einer Außenhautschicht besteht, wobei die Hautschicht eine mikrotexturierte Oberfläche besitzt, die durch inelastische Verformung der Hautschicht in mehr als eine Richtung entsteht, und wenigstens eine im wesentlichen durchgehende Haftkleberschicht auf wenigstens einer Seite des Laminats, das die Hautschicht mit einer mikrotexturierten Oberfläche aufweist.

3. Laminatband nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mikrotexturierte Oberfläche Falten aufweist.

4. Laminatband nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebstoffschicht an wenigstens eine Außenhautschicht des Laminats angrenzt.

5. Laminatband nach Anspruch 1 oder 2, des weiteren gekennzeichnet durch wenigstens zwei Hautschichten als Außenschichten, die eine mikrotexturierte Oberfläche bilden können.

6. Laminatband nach einem der Ansprüche 1 oder 2, des weiteren dadurch gekennzeichnet, daß die Klebstoffschicht eine Dicke von weniger als 30 µm besitzt und angrenzend an eine mikrotexturierte Außenhautschicht vorgesehen ist, so daß eine mikrotexturierte Oberfläche der Klebstoffschicht entsteht.

7. Laminatband nach einem der Ansprüche 1 oder 2, des weiteren dadurch gekennzeichnet, daß der elastomere Kern ein Styrol-Isopren-Styrol-, Styrol-Butadien-Styrol- oder Styrol- Ethylen/Butylen-Styrol-Blockcopolymer umfaßt:

8. Laminatband nach einem der Ansprüche 1 oder 2, umfassend ein unerlaubte Manipulationen anzeigendes Band.

9. Laminatband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Band delaminiert oder reißt, wenn es gestreckt wird.

10. Laminatband nach Anspruch 1 oder 2, umfassend ein ablösbares Etikett mit einer nicht mit Klebstoff beschichteten Außenhautschicht.

11. Laminatband nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Laminat ein Film ist, der aus im wesentlichen koextensiven Schichten mit einer relativ konstanten durchschnittlichen Dicke über die Breite des Laminats besteht.

12. Laminatband nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kern- und Hautschichten im wesentlichen durchgehend miteinander in Kontakt bleiben, nachdem sie gestreckt wurden und sich wieder zurückgebildet haben.

13. Laminatband nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kern- und Hautschichten im wesentlichen intermittierend miteinander in Kontakt bleiben, nachdem sie gestreckt wurden und sich wieder zurückgebildet haben.