DE69131198T2

DE69131198T2 - Polyolefinformteile und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE69131198T2
Application number: DE69131198T
Authority: DE
Inventors: Randy Emil Meirowitz; Robert John Phelan
Original assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Current assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Priority date: 1990-12-17
Filing date: 1991-12-12
Publication date: 1999-11-25
Anticipated expiration: 2011-12-13
Also published as: SA02230316B1; EP0491293A3; JP3249158B2; KR0184880B1; CA2054041C; AU641827B2; MX9102267A; JPH04314742A; US5200130A; EP0491293A2; DE69131198D1; EP0491293B1; AU8816891A; PH31312A; ES2130129T3; ZA919003B; TW213935B; KR920011527A; SA92130233B1; CA2054041A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft verbesserte Polyolefinartikel und Verfahren zur Herstellung solcher Artikel.
Der Einsatz von verschiedenen Polyolefinzusammensetzungen zur Ausbildung einer Vielzahl von geformten Artikeln ist bekannt. Zum Beispiel sind Polyolefine bekannt nützlich, um Fasern herzustellen, welche in eine verschiedenartige Vielzahl von Gewebe- und Faservliesmaterialien verarbeitet werden können. Solche Polyolefinmaterialien besitzen im allgemeinen eine relativ hydrophobe (nicht netzbare) Oberfläche. Wenn ein Gewebe- oder Faservliesmaterial in einem saugfähigen Produkt, wie einer Windel, Bandage, einem Inkontinenzprodukt für Erwachsene, Windelhöschen, einer Damenbinde oder ähnlichem, eingesetzt werden soll, ist es oft wünschenswert, daß solch ein Material eine im allgemeinen hydrophile (netzbare) Oberfläche aufweist, um Wasser hindurchlaufen zu lassen.
Bisher wurde, wenn der Wunsch bestand, ein Gewebe- oder Faservliespolyolefinmaterial für etwas anderes als das Rückenmaterial in einem Hygieneprodukt einzusetzen, vorgeschlagen, das Polyolefinmaterial netzbar (hydrophil) durch Anwenden einer Oberflächenbehandlung des Polyolefins, wie dies ein Oberflächenbehandlungsmittel darstellt, auszustatten. Unglücklicherweise sind solche Oberflächenbehandlungen im allgemeinen von Natur aus flüchtig. Das bedeutet, daß, obwohl das Material für eine anfängliche Aufbringung von Flüssigkeit netzbar erscheint, die Oberflächenbehandlung dazu neigt, sich, nachdem eine bestimmte Menge an Wasser durch das Polyolefinmaterial hindurch gesickert ist, vom Polyolefinmaterial abzuwaschen. Natürlich ist das Polyolefinmaterial, nachdem die Oberflächenbehandlung abgewaschen worden ist, im allgemeinen nicht mehr in der Lage, eine netzbare (hydrophile) Oberfläche zu zeigen, und zeigt stattdessen seine natürliche hydrophobe Oberfläche.
Wenn Polyolefinmaterialien in Hygieneprodukten wie Windeln eingesetzt werden, ist es wahrscheinlich, daß sie relativ große Mengen von flüssigen Ausscheidungsprodukten durchsickern lassen müssen und daß sie mehrfachen Ausschüttungen von Flüssigausscheidung ausgesetzt sind. Wenn Polyolefinstoffe, welche eine Oberflächenbehandlung mit einem Oberflächenbehandlungsmittel ausweisen, in einer Windel eingesetzt werden, sind sie im allgemeinen in der Lage, zumindest den ersten Zustrom von Urin durchfließen zu lassen, aber sind mit jedem weiteren folgenden Zustrom dazu weniger in der Lage. Da eine Windel im allgemeinen drei oder mehreren solchen Zuströmen von Urin ausgesetzt sein kann, haben sich oberflächenmittelbehandelte Polyolefinmaterialien im allgemeinen als unbefriedigend für den Einsatz in gewissen Anwendungen erwiesen.
Dementsprechend wurden Versuche unternommen, eine Oberflächenbehandlung für Polyolefinmaterialien zu entwickeln, wobei die Oberflächenbehandlung im allgemeinen nicht flüchtig ist, wodurch die Polyolefinfaser dauerhafter netzbar ausgestattet wird. Zum Beispiel betrifft das US-Patent 4,578,414, ausgegeben am 25. März 1986 an Sawyer et al., netzbare Olefinpolymerfasern. Darin beschrieben, finden sich Olefinfasern, welche netzbar ausgestattet sind, indem sie mindestens ein Netzmittel aus der Gruppe, welche (a) ein alkoxyliertes Alkylphenol gemeinsam mit einem Mischmono-, -di- und/oder -triglyzerid oder (b) einen polyoxalkylenen Fettsäureester oder (c) eine Verbindung aus (b) und einem beliebigen Teil von (a) eingearbeitet haben. Die Erfindung soll sich vom Stand der Technik durch das direkte Einarbeiten der oberflächenaktiven Mittel in das Massenpolymerharz anstelle des Zuführens eines Copolymers oder der Anwendung einer Oberflächenbehandlung bei erzeugten Faserstrukturen unterscheiden.
Wenn das oberflächenaktive Mittel direkt in das Massen polymerharz eingearbeitet ist, muß das oberflächenaktive Mittel an die Oberfläche des ausgebildeten Artikels wandern, um die Oberfläche netzbar werden zu lassen. Gewisse Nachteile werden mit solch einem Verfahren verbunden. Zu allererst ist das Einmischen des oberflächenaktiven Mittels in das Polymer vermittels tatsächlichen Rührens ein eigenständiger Vorgang, welcher die Kosten des Endprodukts erhöht. Zusätzlich ist die Wahl des oberflächenaktiven Mittels dadurch beschränkt, da das Mittel dem Mischen bei erhöhten Temperaturen widerstehen muß und das gewünschte Wanderverhalten aufweisen muß, außer es scheidet sich bloß ab.
DE-A-15 69 079 offenbart einen Polyolefinfilm, welcher eine dünne Beschichtung eines Oberflächenbehandlungsmittels trägt. Ein Warmverschmelzverfahren wird nicht erwähnt.
Es ist wünschenswert, einen Polyolefinartikel herzustellen, welcher eine modifizierte Oberfläche, z. B. hydrophil, aufweist, welche in geringerem Maße flüchtig ist als in bekannten Polyolefinartikeln, die solch eine modifizierte Oberfläche aufweisen. Zusätzlich ist es wünschenswert, ein Verfahren zur Modifizierung der Oberfläche eines Polyolefinartikels zu schaffen. Diese Aufgaben werden durch den Polyolefinartikel nach dem unabhängigen Anspruch 1 und durch die Verfahren nach den unabhängigen Ansprüchen 8 und 16 erfüllt. Weitere vorteilhafte Eigenschaften, Aspekte und Einzelheiten der Erfindung zeigen sich klar aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung, den Beispielen und den Zeichnungen.
Die Erfindung schafft einen Polyolefinartikel, welcher eine modifizierte Oberfläche aufweist, und ein Verfahren zur Herstellung des Artikels.
Diese und andere verwandte Ziele werden durch Warmverschweißen eines Anteils eines Copolymermaterials mit einem im allgemeinen hydrophoben Basispolyolefin erreicht.
Das Copolymermaterial umfaßt einen im allgemeinen hydrophoben Anteil und einen modifizierenden Anteil. Der modifizierende Anteil ist in dem Polyolefin im allgemeinen unlöslich. Der im allgemeinen hydrophobe Anteil ist in dem Polyolefin im allgemeinen löslich.
Es hat sich herausgestellt, daß Warmverschweißen des Copolymermaterials mit dem Polyolefin dem Polyolefin eine modifizierte Oberfläche schafft, welche im allgemeinen nicht flüchtig ist.
In einem anderen Aspekt befaßt sich die vorliegende Erfindung mit einem Verfahren zur Schaffung eines im allgemeinen hydrophoben Polyolefins mit einer modifizierten Oberfläche. Das Verfahren umfaßt das Kontaktieren des im allgemeinen hydrophoben Polyolefins mit einem Copolymermaterial, während sich das im allgemeinen hydrophobe Polyolefin über seiner Einfriertemperatur befindet. Das Copolymermaterial umfaßt einen im allgemeinen hydrophoben Anteil und einen modifizierenden Anteil. Der im allgemeinen hydrophobe Anteil ist in dem Polyolefin löslich, und der modifizierende Anteil ist in dem Polyolefin im allgemeinen unlöslich.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Polyolefinfaser mit einer im allgemeinen hydrophilen Oberfläche durch Extrudieren eines im allgemeinen hydrophoben Polyolefins in der Form einer Faser erzeugt. Wenn nun das im allgemeinen hydrophobe Polyolefin die Extrusionsdüse verläßt, tritt das Polyolefin sofort mit dem oben beschriebenen Copolymermaterial in Kontakt. Am Kontaktpunkt wird das extrudierte hydrophobe Polyolefin geschmolzen und unterliegt einem gewissen Grad an Düsenanschwellung. Kontaktieren des Polyolefins mit Copolymermaterial in diesem Stadium hat sich als besonders nützlich für die Herstellung einer Faser, welche eine im allgemeinen nicht flüchtige, hydrophile Oberfläche auf weist, erwiesen.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht der Versuchsvorrichtung, die zur Durchführung der Abflußwerte herangezogen wurde.

GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Artikel, welcher aus einem im allgemeinen hydrophoben Polyolefin gebildet wird, wobei der Artikel eine modifizierte Oberfläche aufweist. Die Erfindung umfaßt des weiteren ein Verfahren, mit welchem solch ein Artikel ausgebildet werden kann.
Polyolefine sind den Fachleuten der Technik bekannt. Jedes Polyolefin, welches zu einem Artikel verarbeitet werden kann, wird als für den Einsatz in der vorliegenden Erfindung geeignet betrachtet. Beispiele von Polyolefinen, die sich für den Einsatz in der vorliegenden Erfindung eignen, sind die Homopolymere und Copolymere, welche Grundmoleküle aufweisen, die von einem oder mehreren alphatischen Kohlenwasserstoffen, umfassend Ethylen, Propylen, Buten, Penten, Hexen, Hepten, Okten, 1,3-Butadien, 2-Methyl-1,3-Butadien und ähnliches, gebildet werden. Die Polyolefine können hoch- oder niederdicht sein und können im allgemeinen lineare oder verzweigte Kettenpolymere sein.
Die Polyolefine, wie jene oben beschriebenen, sind von Natur aus im allgemeinen hydrophob. Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff "hydrophob" auf Materialien, welche einen Berührungswinkel von Wasser in Luft von zumindest 90º aufweisen. Für die Zwecke dieser Anwendung werden Berührungswinkelmessungen festgelegt, wie sie durch Good und Stromberg in "Surface and Colloid Science" Vol. II (Plenum Press, 1979) vorgestellt wurden.
Nach der vorliegenden Erfindung werden Polyolefinartikel, die aus hydrophoben Polyolefinen erzeugt werden, mit einem Copolymermaterial behandelt, um eine modifizierte Oberfläche auf solchen Artikeln herzustellen. Der Hinweis auf eine "modifizierte" Oberfläche betrifft einen Zustand, wobei die Oberfläche der Polyolefine, welche nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung behandelt wurden, eine Eigenschaft aufweisen, die von den unbehandelten Polyolefinen nicht gezeigt wurde. Im besonderen ist in einer bevorzugten Ausführungsform der modifizierende Anteil hydrophil, was das behandelte Polyolefin dazu veranlaßt, eine hydrophile Oberfläche aufzuweisen. Daher kann das behandelte Polyolefin eine hydrophile Oberfläche aufweisen, während ein unbehandeltes Polyolefin im allgemeinen eine hydrophobe Oberfläche aufweisen würde. Obwohl hierin der Hinweis auf den modifizierenden Anteil als einen hydrophilen gemacht werden kann, so gilt klarerweise, daß andere modifizierende Anteile eingesetzt werden können. Zum Beispiel kann der modifizierende Anteil abriebfest, chemisch widerstandsfähig oder wasserabstoßend sein. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff "hydrophil" auf einen Artikel, welcher einen Berührungswinkel von Wasser in Luft von weniger als 90º aufweist, festgelegt wie oben dargestellt in Verbindung mit der Festlegung von "hydrophob". Des weiteren, wie hierin verwendet, soll der Begriff "copolymer" ein Polymermaterial bezeichnen, welches aus zwei oder mehr Monomeren gebildet wird.
Das Copolymermaterial der vorliegenden Erfindung kann ein lineares Polymer oder ein Polymer mit verzweigten Ketten sein. Darüberhinaus kann das Copolymer ein Zufallscopolymer, Blockcopolymer, ein Pfropfcopolymer oder ähnliches sein. Das Copolymermaterial umfaßt zumindest zwei unterscheidbare Anteile. Einer der Anteile ist im allgemeinen hydrophob mit einem zweiten Anteil, der den modifizierenden Anteil darstellt, z. B. hydrophil. Ein besonderer Anteil wird als im allgemeinen hydrophil oder hydrophob betrachtet, wenn ein Homopolymer, welches aus Grundmolekülen des Anteils gebildet ist, eine Polymerverbindung erzeugt, welche entsprechend hydrophile oder hydrophobe Eigenschaften, wie hierin festgelegt, aufweist.
Die allgemein hydrophoben Anteile des Copolymermaterials sind im Polyolefin, welches im Polyolefinartikel vorhanden ist, löslich. Wie hier in dieser Schrift verwendet, wird ein bestimmter hydrophober Anteil als im Polyolefin löslich betrachtet, wenn ein Homopolymer, welches aus Grundmolekülen des Anteils aufgebaut ist, sich im Bereich der Einwirkung des Polyolefins befindet. Für die Zwecke dieser Anwendung ist der Einwirkungsbereich eines Polyolefins durch die Hansen Löslichkeitskennwerte wie beschrieben von B. H. Knox in "Bimodal Character of Polyester-Solvent Interactions. I. Evaluation of the Solubility Parameters of the Aromatic and the Aliphatic Ester Residues of Poly(ethylene Terephthalate)" Journal of Applied Polymer Science, Vol. 21, pp. 225-247 (1977); "Bimodal Character of Polyester-Solvent Interactions. II. Evaluation of the Chemical Structures of the Aromatic and the Aliphatic Ester Residues of Poly(ethylene Terephthalate)" Journal of Applied Polymer Science, Vol. 21, pp. 249-266 (1977); und "Bimodal Character of Polyester-Solvent Interactions. III. The Effects of Morphology on the Nature of the Interaction of Nonaqueous Solvents with the Aromatic and the Aliphatic Ester Residues of Poly(ethylene Terephthalate)" Journal of Applied Polymer Science, Vol. 21, pp. 267-276 (1977); diese Artikel und die darin zitierten Bezüge werden hiermit in ihrer Gesamtheit zum Zwecke der Bezugnahme zitiert. In den oben zitierten Artikeln beschreibt Knox Einwirkungssphären in bezug auf Polyester. Die Lehre mit Bezug auf die Bestimmung der Einwirkungssphären für Polyester kann von Fachleuten auf Polyolefine angewendet werden.
Wenn das Polyolefin zum Beispiel Polypropylen ist, sollte ein im allgemeinen hydrophober Anteil, welcher im Polyolefin löslich ist, Löslichkeitskennwerte (Dispersion, polar und H-Bindung) aufweisen, die sich zur Gänze innerhalb des unten abgesteckten Bereichs bewegen. Der Wertebereich ist unter Verwendung von Hexan als ein Modell für einen aliphatischen Kohlenwasserstoff (Dispersion 7,24, polar = 0, H-Bindung = 0) in Verbindung mit den Radien für den aliphatischen Rückstand von Polyethylenterephthalat, wie in den oben zitierten Artikeln von Knox beschrieben, berechnet. Die Löslichkeitskennwerte legen die Einbindungssphäre fest.
Als eine allgemeine Regel gilt, daß die Löslichkeit des im allgemeinen hydrophoben Anteils sichergestellt werden kann, wenn der Anteil eines der Grundmoleküle, die im Polyolefin, aus dem der Polyolefinartikel gebildet wird, vorhanden sind, umfaßt. Zum Beispiel, wenn der zu behandelnde Artikel Polyethylen mit Grundmolekülen umfaßt, die durch die folgende Formel dargestellt werden:
-(CH&sub2;-CH&sub2;)-
Die Löslichkeit des im allgemeinen hydrophoben Anteils kann sichergestellt werden, wenn der Anteil Grundmoleküle umfaßt, die durch die folgende Formel dargestellt werden:
-(CH&sub2;-CH&sub2;)-
wobei die Grundmoleküle gleich den Grundmolekülen sind, die in Polyethylen vorhanden sind.
Wenn ähnlichenfalls die Grundmoleküle des Polyolefins vom Aufbau her dem hydrophoben Anteil ähnlich sind, tritt mit größerer Wahrscheinlichkeit Löslichkeit auf. Daher ergibt sich, daß hydrophobe Anteile, welche Grundmoleküle folgen der Formel umfassen:
-(CH&sub2;-CH&sub2;)-
im allgemeinen in Polypropylen, dargestellt durch die Formel:
-(CH&sub2;-CH(CH&sub3;))-
löslich sind.
Beispiele von anderen Anteilen, welche für den Einsatz als hydrophobe Anteile geeignet sind, sind gesättigte Kohlenwasserstoffe, einfach oder vielfach ungesättigte Kohlenwasserstoffe, funktionalisierte Kohlenwasserstoffe und ähnliche.
Der modifizierende Anteil sollte im allgemeinen nicht in dem Polyolefin, aus welchem der Polyolefinartikel ausgebildet wird, löslich sein. Wie hierin verwendet, wird der modifizierende Anteil als nicht löslich im Polyolefin betrachtet, wenn ein Homopolymer, aufgebaut aus Grundmolekülen des Anteils, sich nicht in der Einwirkungssphäre für das Polyolefin befindet. Wiederum kann die Einwirkungssphäre für ein bestimmtes Polyolefin, wie bei Knox beschrieben, festgelegt werden.
Zum Beispiel sollte, wenn das Polyolefin Polypropylen ist, ein modifizierender, im allgemeinen hydrophiler Anteil, welcher im Polypropylen unlöslich ist, Löslichkeitskennwerte (Dispersion, polar, und H-Bindung) aufweisen, welche nicht in den oben dargelegten Bereich fallen.
Im besonderen kann, wenn der Polyolefinartikel Polypropylen, das durch die oben vorgestellte Formel beschrieben wird, umfaßt, der modifizierende, im allgemeinen hydrophile Anteil durch die folgende Formel beschrieben werden:
-(CH&sub2;-CH&sub2;-O)-
wenn daher das Polyolefin Polypropylen ist, kann das Copolymermaterial, welches für den Einsatz in der vorliegenden Erfindung geeignet ist, mit der Formel dargestellt werden:
-(CH&sub2;-CH&sub2;) x (CH&sub2;-CH&sub2;-O)-y
In dem obigen Beispiel stellt das Grundmolekül, welches dem X in der Klammer vorangestellt ist, den im allgemeinen hydrophoben Anteil, welcher im Polypropylen löslich ist, dar und der Anteil, welcher dem Y in der Klammer vorangestellt ist, ist ein im allgemeinen hydrophiler Anteil, welcher im allgemeinen im Polypropylen unlöslich ist.
Alternativ dazu kann die Copolymerzusammensetzung durch die folgenden Formeln dargestellt werden:
oder
wobei X und Z ganze Zahlen sind. Wiederum ist der Anteil, welcher dem X in der Klammer vorangestellt ist, der im allgemeinen hydrophobe Anteil, wobei der Anteil, welcher im allgemeinen Z vorangeht, einen im allgemeinen hydrophilen Anteil darstellt.
Beispielhaft für andere Anteile, welche den modifizierenden Anteil des Copolymermaterials bilden können, sind (CF&sub3;)x, (CF&sub2;)x, (SO&sub3;)-X&spplus;, -OSiO-, -COOH, -OH, -NO&sub2;, -CN und ähnliche. Beispielhaft für einen (SO&sub3;)-X&spplus; Anteil ist (SO&sub3;)-Na&spplus; wie jenes auf einem sulfonierten Rizinusöl (in Sodiumsalzform).
Die genaue Auswahl des Copolymermaterials, welches zur Behandlung eines bestimmten Polyolefinmaterials eingesetzt werden kann, ist leicht durch Versuche zu treffen. Die Erfordernisse sind, daß das Copolymermaterial zumindest einen im allgemeinen hydrophoben Anteil, welcher in Polyolefin lösbar ist, und zumindest einen modifizierenden, vorzugsweise im allgemeinen hydrophilen Anteil, welcher in Polyolefin im allgemeinen unlösbar ist, aufweist. Es versteht sich von selbst, daß die Copolymermaterialien zwei oder mehr im allgemeinen hydrophobe Anteile und/oder zwei oder mehr im allgemeinen hydrophile Anteile umfassen können. Es wird bevorzugt, daß das Copolymermaterial ein gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (Mw) von weniger als ungefähr 10.000 aufweist. Aus Gründen der einfachen Anwendung wird besonders bevorzugt, daß das Copolymermaterial bei Raumtemperatur (ungefähr 23ºC) flüssig vorliegt.
Das Copolymermaterial wird mit dem Polyolefin warmverschweißt. Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff "warmverschweißt" einen Zustand, worin das Copolymermaterial die Oberfläche des Polyolefinartikels berührt, wenn das berührte Polyolefin sich auf einer Temperatur über seiner Einfriertemperatur befindet. Der Bezug auf Berühren der Oberfläche des Polyolefinartikels betrifft einen Vorgang, wobei das Copolymermaterial örtlich auf das Polyolefin aufgebracht wird und nicht innig mit dem gesamten Polyolefinmaterial vermischt wird. Die Anmelder haben entdeckt, daß Warmverschweißen des Polyolefins und des Copolymermaterials, wie hierin beschrieben, ein Polyolefin erzeugt, welches eine modifizierte Oberfläche aufweist, welche im allgemeinen weniger flüchtig als eine vergleichbare, modifizierte Oberfläche, die nicht durch Warmverschweißen gebildet wurde, ist.
Ohne die Absicht, durch irgendeine Theorie gebunden zu sein, wird als Hypothese angenommen, daß Warmverschweißen des Copolymermaterials mit dem Polyolefinartikel die löslichen, im allgemeinen hydrophoben Anteile veranlaßt, sich im Polyolefinartikel aufzulösen und in den Polymerketten des Polyolefin eingebaut zu werden. Die unlöslichen, modifizierenden Anteile des Copolymermaterials lösen sich nicht im Polyolefin auf und neigen dazu, an der Oberfläche des Polyolefinartikels zu verharren. Auf diesem Weg schaffen die modifizierenden Anteile eine modifizierende, z. B. hydrophile Eigenschaft für die Oberfläche des Polyolefins.
Warmverschweißen unterscheidet sich von den beschriebenen Vergütungsverfahren; zum Beispiel im oben besprochenen US- Patent 4,578,414. Gemäß den Vergütungsverfahren wird ein Benetzungsmittel in ein geschmolzenes Polyolefinmaterial eingebracht und es wird erwartet, daß es an die Oberfläche der Fasern, die aus der Polyolefin/Benetzungsmittelmischung gebildet werden, "rückwandert". Das Benetzungsmittel muß so ausgewählt werden, daß es diese Vergütungserscheinung zeigt. Nicht alle Benetzungsmittel werden dieses Verhalten zeigen. Wenn zum Beispiel das Benetzungsmittel ein A-B-A Blockcopolymer ist, wobei die A-Blöcke hydrophob sind, kann der hydrophile B-Block aufgrund der starken Anziehung der A-Blöcke zum Polyolefinmaterial nicht in der Lage sein rückzuwandern.
Zusätzlich wird angenommen, daß eine gewisse Menge von fast allen Benetzungsmitteln im allgemeinen im Polyolefin bleibt und nicht an die Oberfläche rückwandert. Dementsprechend müssen höhere Konzentrationen von Benetzungsmitteln eingesetzt werden, um einen gewünschten Grad an Benetzung zu erreichen, als notwendig wären, wenn das gesamte Benetzungsmittel ausgenutzt werden könnte. Durch Warmverschweißen des Copolymermaterials mit dem Polyolefin bedarf die vorliegende Erfindung nicht des Einsatzes von Materialien, welche rückwandern, und es wird der Erfindung zugeschrieben, daß die eingesetzten Copolymermaterialien vollständiger ausgenutzt werden.
Wenn der modifizierende Anteil hydrophil ist, erzeugt das Warmverschweißen der Copolymermaterialien mit dem Polyolefin im allgemeinen eine haltbarere hydrophile Oberfläche als bekannte Verfahren. Jedoch ist es für die hydrophoben Anteile der warmverschweißten Copolymermaterialien möglich, daß sie vom Polyolefin entbunden und ausgewaschen werden. Das tritt mit größerer Wahrscheinlichkeit auf, wenn der im allgemeinen hydrophile Anteil des Copolymermaterials stark hydrophil ist; er eine starke Affinität zu Wasser besitzt. In solch einem Fall, wenn die Polyolefinartikel, die mit diesen Copolymermaterialien behandelt worden sind, in eine wäßrige Umgebung eingebracht werden, kann die Anziehung des hydrophilen Anteils für Wasser stärker sein als die Kräfte, welche den im allgemeinen hydrophoben Anteil im Polyolefin halten; daher werden die hydrophoben Anteile vom Polyolefin freigegeben, was es dem Copolymermaterial erlaubt, in das Wasser überzugehen.
Man nimmt an, daß A-B-A-Blockcopolymere für den Einsatz in der vorliegenden Erfindung bevorzugt werden können. Besonders da beide A-Blöcke im Polyolefin lösbar sind, kann der hydrophile B-Block fester mit dem Polyolefin verankert werden.
Ein Verfahren zur Bestimmung, ob das Copolymermaterial, welches einen hydrophilen Anteil umfaßt, unerwünscht flüchtig ist oder nicht, besteht darin, die Oberflächenspannung einer wäßrigen Phase, in welcher ein behandelter Polyolefinartikel gewaschen wurde, zu messen. Wenn die Copolymermaterialien flüchtig sind und vom Polyolefin weggezogen werden, wird die Oberflächenspannung der wäßrigen Phase vermindert werden. Auf diese Art ist es möglich, die relative Permanenz der verschiedenen Oberflächenbehandlungen zu vergleichen. Dies geht natürlich von der ursprünglichen Anwesenheit einer gegebenen, nicht überschüssigen Menge der Oberflächenbehandlung aus. Wenn eine Überschußmenge an Oberflächenbehandlung vorhanden ist, ist zu erwarten, daß der Überschuß abgewaschen wird. Ein Polyolefinartikel, der nach der vorliegenden Erfindung Copolymermaterial mit sich warmverschweißt aufweist, wird als weniger flüchtig erachtet als ein ähnlicher Polyolefinartikel, der Copolymermaterialien, jedoch nicht warmverschweißt, auf sich aufweist, wenn der Polyolefinartikel nach der vorliegenden Erfindung mehreren wiederholten Wasch/Trocknungszyklen unterworfen werden kann, wobei er netzbar bleibt und die Oberflächenspannung des Waschwassers nicht so stark herabsetzt, wie der Artikel, welcher die nicht warmverschweißten Copolymermaterialien auf sich aufweist. Das besondere Prüfverfahren, welches bei der Durchführung der Wasch/Trocknungszyklen eingesetzt wird, wird im folgenden in Verbindung mit den Beispielen beschrieben.
Als eine allgemeine Regel gilt, daß es wünschenswert ist, daß die Polyolefinartikel nach der vorliegenden Erfindung in der Lage sind, zumindest 3 Wasch/Trocknungszyklen, unten in Verbindung mit den Beispielen beschrieben, auszuhalten, ohne ihre hydrophile Eigenschaft zu verlieren. Alternativ dazu ist es allgemein wünschenswert, daß die Artikel 3 Wasch/Trocknungszyklen unterzogen werden können, ohne die Oberflächenspannung des im dritten Zyklus eingesetzten Waschwassers um mehr als 5·10&supmin;&sup5; N (5 Dyn) pro Zentimeter herabzusetzen; vorzugsweise zumindest 3 Wasch/Trocknungszyklen bestehen, ohne die Oberflächenspannung des im dritten Zyklus eingesetzten Waschwassers um mehr als 3·10&supmin;&sup5; N (3 Dyn) pro Zentimeter herabzusetzen.
Alternativ dazu ist es wünschenswert, daß die Polyolefin artikel nach der vorliegenden Erfindung in der Lage sind, sich zumindest 3 Wasch/Trocknungszyklen, unten in Verbindung mit den Beispielen beschrieben, zu unterziehen, ohne mehr als ungefähr 20 Prozent des Copolymermaterials, ursprünglich warmverschweißt mit der Oberfläche des Polyolefinartikels, zu verlieren.
Verfahren zum Ausbilden der Polyolefine, aus welchen die hierin beschriebenen Polyolefinartikel geschaffen werden, sind den Fachleuten bekannt. Ähnlich verhält es sich mit den Copolymerzusammensetzungen, welche die Oberflächenbehandlungen der vorliegenden Erfindung bilden. Darüberhinaus sind eine Anzahl von Copolymerzusammensetzungen, welche für den Einsatz in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, im Handel erhältlich. Dies wird im folgenden in Verbindung mit den Beispielen genauer behandelt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die Copolymermaterialien der vorliegenden Erfindung im allgemeinen hydrophobe Anteile und im allgemeinen hydrophile modifizierende Anteile in einem Verhältnis von 5 : 1 bis ungefähr 1 : 5, vorzugsweise von ungefähr 2 : 1 bis ungefähr 1 : 2. In dem Fall, wo die Konzentration von im allgemeinen hydrophoben Anteilen relativ gering im Vergleich zu der Anzahl der hydrophilen modifizierenden Anteile ist, wird hypothetisch angenommen, daß die copolymeren Verbindungen flüchtiger sein können aufgrund der stärkeren Anziehungskräfte zwischen den hydrophilen Anteilen und Wasser wegen der relativ großen Anzahl von hydrophilen Anteilen. Umgekehrt wird geschlossen, daß, wenn es eine relativ große Anzahl von im allgemeinen hydrophoben Anteilen im Vergleich zu der Anzahl der hydrophilen Anteile gibt, die copolymerisierbaren Verbindungen im allgemeinen weniger flüchtig sind (auch weil möglicherweise sich die Oberfläche weniger hydrophil darstellt). Dies hängt natürlich vom Löslichkeitsgrad zwischen den im allgemeinen hydrophoben Anteilen und dem Polyolefin als auch vom Grad der Hydrophilität der hydrophilen Anteile ab.
Als allgemeine Regel ist es wünschenswert, daß die im allgemeinen hydrophil modifizierenden Anteile Molekulargewichte von ungefähr 45 bis ungefähr 3000 und vorzugsweise von ungefähr 150 bis ungefähr 2000 besitzen. Es ist allgemein wünschenswert, daß die hydrophoben Anteile Molekulargewichte von ungefähr 75 bis ungefähr 3000 und vorzugsweise von ungefähr 750 bis ungefähr 2000 besitzen. Wenn das Molekulargewicht des, zum Beispiel, hydrophoben Anteils geringer als ungefähr 75 ist, fehlt dem Anteil die notwendige Kettenlänge, um im Polyolefin aufgelöst und verstrickt zu werden. In solch einem Fall kann das Copolymermaterial unerwünscht flüchtig sein. Wenn umgekehrt das Molekulargewicht des hydrophil modifizierenden Anteils größer als ungefähr 3000 ist, kann das Copolymermaterial zu stark hydrophil sein und wiederum unerwünscht flüchtig sein.
Die Copolymermaterialien der vorliegenden Erfindung können auf die Polyolefinartikel in einer Menge aufgebracht werden, die ausreicht, den Polyolefinartikeln den gewünschten Grad an Oberflächenmodifikation zu geben. Die Menge des auf den Polyolefinartikeln aufgebrachten Copolymermaterials hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab, umfassend die relative Wirksamkeit der modifizierenden Anteile, das Verhältnis der hydrophoben Anteile zu den modifizierenden Anteilen in den Copolymermaterialien, die relative Unlöslichkeit des modifizierenden Anteils (je unlöslicher der modifizierende Anteil im Polyolefin ist, desto mehr modifizierende Anteile werden an der Oberfläche des Polyolefinartikels verbleiben) und ähnlichem. Nichtsdestoweniger werden als eine allgemeine Regel die copolymeren Zusammensetzungen auf die Polyolefinartikel so aufgebracht, daß die Konzentration der modifizierenden Anteile, die an der Oberfläche des Polyolefinartikels vorhanden sind, zumindest ungefähr 0,1 Prozent der Gesamtoberfläche, vorzugsweise zumindest ungefähr 2,0 Prozent der Gesamtoberfläche beträgt.
In einem zweiten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Schaffung eines Artikels, welcher aus einem im allgemeinen hydrophoben Polyolefin mit einer modifizierten Oberfläche hergestellt ist. Das Verfahren umfaßt den Schritt des Kontaktierens der Oberfläche eines Artikels, welcher ein im allgemeinen hydrophobes Polyolefin mit einem Copolymermaterial, das einen im allgemeinen hydrophoben Anteil und einen modifizierenden Anteil aufweist, umfaßt. Das im allgemeinen hydrophobe Polyolefin und das Copolymermaterial sind so wie oben beschrieben. Die Oberfläche des Polyolefinartikels wird mit dem Copolymermaterial kontaktiert, wenn das kontaktierte Polyolefin sich auf einer Temperatur über seiner Einfriertemperatur befindet. Jedes Verfahren, in welchem das Polyolefin und das Copolymermaterial in Kontakt kommen, während das Polyolefin sich auf einer Temperatur über seiner Einfriertemperatur befindet, ist zum Einsatz in der vorliegenden Erfindung geeignet.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung werden das Polyolefin und das Copolymermaterial unmittelbar nach dem Extrudieren des Polyolefins in Kontakt gebracht. Wenn zum Beispiel gewünscht wird, eine Polyolefinfaser mit hydrophilen Eigenschaften zu bilden, so haben die Anmelder entdeckt, daß es besonders wünschenswert ist, das Copolymermaterial (welches einen hydrophil modifizierenden Anteil aufweist) zu veranlassen, das Polyolefin unmittelbar, nachdem das Polyolefin extrudiert worden ist, zum Beispiel in der Form einer Faser, zu kontaktieren.
In einer Ausführungsform kann eine wäßrige Lösung des Copolymermaterials auf das Polyolefin zum Zeitpunkt des Austritts aus einer Düsenspitze gesprüht werden. Solch ein Vorgang findet sich bei der Herstellung eines Polyolefins, welches eine besonders nicht flüchtige, hydrophile Oberfläche aufweist. Im besonderen, da das Polyolefin bei Austritt aus der Düse eine Erscheinung durchläuft, welche Fachleute als Düsenanschwellung bezeichnen. "Düsenanschwellung" bezeichnet einen Zustand, bei dem ein unter Druck aus einer Düse extrudiertes Material sich nach der Extrusion ausdehnt. Durch Kontaktieren des Polyolefins mit dem Copolymermaterial, während das Polyolefin die Düsenanschwellung durchläuft, soll es zu einer besseren Verstrickung zwischen dem Polyolefin und den im allgemeinen hydrophoben Anteilen des Copolymermaterials kommen. Nichtsdestoweniger versteht es sich von selbst, daß es nicht notwendig ist, das Polyolefin mit der Copolymerzusammensetzung zu kontaktieren, während das Polyolefin die Düsenanschwellung durchläuft, solange das Polyolefin und die Copolymerzusammensetzung in Kontakt gelangen, während das Polyolefin sich auf einer Temperatur über seiner Einfriertemperatur befindet.
In der Situation, in der das Copolymermaterial auf das Polyolefin aufgebracht wird, während das Polyolefin eine Düse in der Form einer Faser verläßt, wird die Copolymerzusammensetzung geeigneterweise auf das Polyolefin in Form einer wäßrigen Lösung oder Dispersion aufgebracht, welche ungefähr 0,1-10, vorzugsweise ungefähr 0,5-3,0 Gewichtsprozent an Copolymerzusammensetzung enthält, und zwar bezogen auf das Gesamtgewicht der wäßrigen Lösung.
Alternativ kann der Artikel, welcher ein Polyolefin umfaßt, ausgebildet und auf eine Temperatur unter die Einfriertemperatur des Polyolefins gekühlt werden. Das Copolymermaterial kann dann auf die Oberfläche des Artikels aufgebracht und der Artikel auf eine Temperatur über der Einfriertemperatur des Polyolefins erhitzt werden. Als allgemeine Regel gilt, je höher die Temperatur, desto kürzer die auf dieser Temperatur erforderliche Zeit, um einen erwünschten Grad der Verstrickung zwischen dem hydrophoben Anteil und dem Polyolefin zu erzielen.
In einem anderen Aspekt haben die Anmelder entdeckt, daß die Polyolefinfasern, welche mit Copolymermaterialien nach der vorliegenden Erfindung behandelt wurden, eine verbesserte Griffigkeit besitzen. Das bedeutet, daß die Polyolefinartikel der vorliegenden Erfindung, wenn in der Form von Fasern und ausgeformt als Gewebe- oder Vliesbahnen, bei Berührung als weicher als ähnliche Polyolefinfasern, welche nicht mit Copolymermaterialien nach der vorliegenden Erfindung behandelt wurden, empfunden werden. Es besteht die Hypothese, ohne daß die Absicht vorhanden ist, durch solch eine Hypothese beschränkt zu sein, daß diese verbesserte Griffigkeit als Ergebnis eines verminderten Reibungskoeffizienten zwischen den einzelnen Fasern aufgrund der Anwesenheit des Copolymermaterials auftritt. In dem Ausmaß, in dem die verbesserte Griffigkeit sich aus der Anwesenheit des Copolymermaterials ergibt, ist es wiederum wichtig, daß das Copolymermaterial im allgemeinen nicht flüchtig ist, so daß Waschen nicht das Copolymermaterial entfernt, wodurch die anstrebenswerte weiche Griffigkeit entfernt würde.
Polyolefinfasern, welche nach der vorliegenden Erfindung modifiziert wurden, um eine hydrophile Oberfläche aufzuweisen, haben sich als geeignet für den Einsatz in Hygieneprodukten, wie Windeln, Inkontinenzprodukten für Erwachsene, Damenbinden, Bandagen und ähnlichen, herausgestellt. In solch einer Anwendung werden die Polyolefinfasern nach der vorliegenden Erfindung zu Vliesstoffen, wie schmelzgeblasenem Vlies, spinngebundenem Vlies und ähnlichem, verarbeitet. Die Vliesstoffe weisen im allgemeinen eine Dichte von ungefähr 0,005 bis ungefähr 0,3 Gramm pro Kubikzentimeter auf. Solche Faservliesstoffe können in einer Windel als ein Bestandteil ausgenommen der Unterlagsschicht eingesetzt werden, da die Vliesstoffe einen mehrfachen Durchlaß von Urin durch sie hindurch gestatten. Windeln und ähnliche Produkte werden im allgemeinen in den US-Patenten 4,710,187, ausgegeben am 1. Dezember 1987 an Boland et al.; 4,762,521, ausgegeben am 9. August 1988 an Roessler et al.; 4,770,656, ausgegeben an 13. September 1988 an Proxmire et al.; und 4,798,603, ausgegeben am 17. Januar 1989 an Meyer et al., welche hiermit zum Zwecke der Bezugnahme zitiert werden, beschrieben.
Die vorliegende Erfindung kann am besten durch Bezugnahme auf die folgenden Beispiele (wobei auch Vergleichsbeispiele miteinbezogen sind) verstanden werden, wobei nicht beabsichtigt ist, daß die Beispiele in irgendeiner Weise den Umfang der Erfindung wie in den Ansprüchen festgelegt beschränken.

BEISPIELE

In all den folgenden Beispielen werden die folgenden Testverfahren eingesetzt. Alle Prozentsätze beziehen sich auf Gewicht, außer es ist ausdrücklich andersartig festgelegt.

Abflußtest

Fig. 1 veranschaulicht die Vorrichtung, welche für die Durchführung dieser Abflußbestimmungen verwendet wurde. Mit Bezug auf Fig. 1 wird eine geneigte Plattform 10 geschaffen. Plattform 10 umfaßt eine Basis 12 und eine geneigte Oberfläche 14. Die geneigte Oberfläche 14 weist eine Breite von 35,56 cm (14 Inches) und eine Länge entlang ihrer Quermittellinie von 55,88 cm (22 Inches) auf. Die geneigte Oberfläche 14 ist mit einem Winkel von 30º geneigt. An einer unteren Kante 16 der geneigten Fläche 14 befindet sich ein V-förmig angeordnetes Sperrmittel 18. Das V- förmige Sperrmittel 18 dient zum Hinleiten von Flüssigkeit, welche die geneigte Oberfläche 14 hinunterläuft, in ein Loch 20, welches sich in der Mitte des V-förmigen Sperrmittels 18 befindet. Aufgehängt über der geneigten Oberfläche 14 befindet sich ein Zuführtrichter 22. Der Zuführtrichter 22 ist so ausgeführt, daß er 100 Milliliter einer Flüssigkeit aufnehmen kann, welche durch ein Ventil 24 auf die geneigte Oberfläche 14 abgelassen werden kann. Die Abstandshöhe des Ventils 24 zur geneigten Oberfläche 14 ist einstellbar, um einen Abstand von 10 Millimetern zwischen Ventil 24 und einem zu prüfenden Prüfstück zu ermöglichen, wenn sich dieses auf der geneigten Oberfläche 14 in Position befindet.
Ein im allgemeinen rechteckiges Prüfstück, 20,32 cm (8 Inches) breit und 38,1 cm (15 Inches) lang, ist vorhanden. Das Prüfstück wird auf der geneigten Oberfläche 14 mit Klebstreifen an jedem seiner vier Ecken befestigt. Das Prüfstück ist im allgemeinen mittig auf der geneigten Oberfläche 14 ausgelegt, und der Zuführtrichter 22 befindet sich ungefähr 200 Millimeter (7, 8 Inches) von der Unterkante (unterste Kante) des Prüfstücks und in Querrichtung mittig über dem Prüfstück. Das Ventil 24 befindet sich ungefähr 10 Millimeter über der obersten Oberfläche des Prüfstücks. Einhundert Milliliter Wasser werden in den Zuführtrichter 22 eingefüllt. Das Wasser hat eine Temperatur von 35ºC. Ein Auffanggefäß wird unter dem Loch 20 angeordnet. Ventil 24 wird geöffnet, um die 100 Milliliter Wasser, welche sich im Zuführtrichter 22 befinden, über einen Zeitraum von ungefähr 15 Sekunden auslaufen zu lassen. Die Menge Wasser, welche abläuft und im Auffangmittel aufgefangen wird, wird bestimmt und aufgezeichnet.

Wasch/Trocknungszyklus

Ein im allgemeinen rechteckiges Prüfstück, 20,32 cm (8 Inches) breit und 38,1 cm (15 Inches) lang, ist vorhanden. Das Prüfstück wird in einen Liter Wasser mit Raumtemperatur (ungefähr 23ºC) eingelegt. Das Prüfstück bleibt 2 Minuten lang im Wasser, während es mit 15-20 Umdrehungen pro Minute durch ein mechanisches Rührwerk bewegt wird. Das Prüfstück wird dann aus dem Waschwasser herausgenommen, und die über schüssige Flüssigkeit wird in das Waschwasser durch Ausdrücken zurückgeführt. Das Prüfstück kann nun über Nacht lufttrocknen, und der Vorgang wird in gewünschter Zahl wiederholt. Die Oberflächenspannung des Waschwassers wird nach jedem Wasch/Trocknungszyklus bestimmt, wobei für jeden Wasch/Trocknungszyklus frisches Wasser verwendet wird. Die Oberflächenspannung des Wassers wird nach dem ASTM Prüfverfahren D 1590-60 unter Verwendung eines Fischer® Tensiometers bestimmt.

Beispiel 1

Schmelzgeblasene Polyethylen- und Polypropylenbahnen werden auf folgende Art hergestellt. Polyethylentabletten, im Handel von Dow Chemical unter dem Handelsnamen Aspun® erhältlich, und Polypropylentabletten, im Handel von Himont unter dem Handelsnamen PF015 erhältlich, stehen zur Verfügung. Die Tabletten werden in einem Whitlock® Trockner (Exsiccatorluft) mindestens 2 Stunden lang bei 104ºC (220 ºF) getrocknet. Die Tabletten werden dann in einen Johnson Kunststoffextruder eingebracht und in einem Schmelzblasvorgang extrudiert. Die Bahnen werden unter leicht unterschiedlichen Vorgangsbedingungen gebildet, wie sie in Tabelle 1 genauer dargelegt werden. Wenn das Polymer die Düsenspitze verläßt, wird eine wäßrige Lösung von einem oder mehreren der folgenden Materialien ebendort aufgebracht:
Mapeg® CO-8, ein ethoxyliertes Rizinusöl, welches im Handel von Mazer Chemicals unter dem Handelsnamen CO-8 erhältlich ist; und Mapeg® DO-400, ein ethoxyliertes Dioleat, welches im Handel von Mazer Chemicals erhältlich ist.
Die Konzentration der verschiedenen, in der wäßrigen Lösung vorhandenen Materialien ist in Tabelle 1 dargelegt. Die wäßrigen Lösungen werden auf das Polymer aufgesprüht, wenn es die Düsenspitze in einem geschmolzenen Zustand verläßt.
Die wäßrigen Lösungen werden auf das geschmolzene Polymer mittels eines Sprühauslegers gesprüht, wobei die Lösungen zum Sprühausleger mittels einer Master Flex® Pumpe gefördert werden. Der Sprühregen wird derart aufgebracht, daß 1 oz. Polymer ungefähr 2,38 Gramm (ungefähr 1 oz.) von wäßriger Lösung empfängt. Alle schmelzgeblasenen Bahnen weisen die Basisgewichte wie in Tabelle 1 dargelegt auf.
Gegenproben einer schmelzgeblasenen Polyethylen- (Muster 1) und einer schmelzgeblasenen Polypropylenbahn (Muster 2) werden ohne das Hinzufügen einer wäßrigen Lösung bei Austritt des Polymers aus der Düsenspitze hergestellt. Die Verschiedenen Bildungsbedingungen und das eingesetzte Polymer sind in Tabelle 1 dargelegt. TABELLE 1
* Kein Beispiel nach der vorliegenden Erfindung
1 PE = Polyethylen; PP = Polypropylen
Die so hergestellten Muster werden dann dem Abflußtest und dem Wasch/Trocknungszyklustest, wie oben beschrieben, unterzogen. Die Ergebnisse dieser Tests sind in Tabelle 2 dargelegt. TABELLE 2
* Kein Beispiel der vorliegenden Erfindung
1 Aufgezeichnet als Änderung der Oberflächenspannung in Dyn pro Zentimeter
2 Aufgezeichnet als aufgesammelte Milliliter
Wie aus dem Bezug zu Tabelle 2 abgelesen werden kann, setzen die Prüfmuster nach der vorliegenden Erfindung eine gewisse Menge des Copolymermaterials während der Wasch/Trocknungszyklen frei. Nichtsdestoweniger zeigen die Abflußdaten, daß die Muster netzbar bleiben. Nicht netzbare Muster (1 und 2) lassen praktisch das gesamte Wasser über das Prüfmuster ablaufen und aufsammeln. Netzbare Muster nach der vorliegenden Erfindung (3-6) lassen das Wasser eindringen und halten es im Prüfmuster zurück. Dies trifft auch noch nach 3 Wäschen zu.

Beispiel 2

Spinngebundene Musterbahnen aus Polypropylen, welche ein Grundgewicht von 0,7 Ounce per Square Yard (23,7 Gramm pro Quadratmeter) aufweisen, sind nach ihrer Ausformung behandelt, indem die Muster in eine wäßrige Lösung mit 2 Gewichtsprozent von CO-8, basierend auf dem Gesamtgewicht der wäßrigen Lösung, eingetaucht werden. Die Muster werden dann in einen Ofen gelegt und auf eine Temperatur (ungefähr 121 ºC/250ºF) über der Einfriertemperatur von Polypropylen für die Dauer von ungefähr 15 Sekunden gebracht. Gegenmuster der Polypropylenbahnen werden ebenfalls hergestellt. Die Gegenmusterbahnen sind entweder unbehandelt oder werden mit einem nichtionischen Oberflächenbehandlungsmittel, im Handel von Rohm und Haas unter der Handelsbezeichnung TritonR X-102 erhältlich, behandelt. Die mit TritonR behandelten Gegenproben werden ebenfalls in eine wäßrigen Lösung eingetaucht, die 2 Gewichtsprozent TritonR enthält. Mehrere Proben werden keiner Hitzebehandlung über der Einfriertemperatur von Polypropylen unterworfen. Die Proben werden dann dem Abflußtest, wie oben beschrieben, unterzogen. Die Ergebnisse dieser Testreihe sind in Tabelle 3 dargelegt. TABELLE 3 Abflußtest
* Kein Beispiel nach der vorliegenden Erfindung
1. Aufgezeichnet als gesammelte Milliliter
2. Wäsche durchgeführt, wie in dem Wasch/Trocknungszyklustestverfahren dargestellt
3. Näherungswerte
Wie mit Bezug zu Tabelle 3 zu ersehen ist, besitzt nur das Muster nach der vorliegenden Erfindung nach der ersten Wäsche niedrige Abflußwerte. Dies zeigt die haltbare Eigenschaft der Oberflächenbehandlungen der vorliegenden Erfindung. Gegenproben, welche einen niederen Ausgangsabfluß aufweisen, zeigen einen hohen Abfluß nach der ersten Wäsche aufgrund der nicht dauerhaften Eigenschaft der Oberflächenbehandlungen.

Claims

1. Polyolefinartikel mit einem Polyolefin mit einer modifizierten Oberfläche, wobei der Artikel folgendes umfaßt:

einen Basispolyolefinartikel, der aus einem hydrophoben Polyolefin gebildet ist, und

ein Copolymermaterial, das mit der Oberfläche des Basispolyolefinartikels warmverschweißt ist, wobei das Copolymermaterial einen hydrophoben Anteil und einen modifizierenden Anteil umfaßt, wobei der hydrophobe Anteil in dem Polyolefin löslich ist, wobei der modifizierende Anteil in dem Polyolefin unlöslich ist.

2. Polyolefinartikel gemäß Anspruch 1, bei dem der modifizierende Anteil hydrophil ist.

3. Polyolefinartikel gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem der modifizierende Anteil durch folgende Formel dargestellt ist:

-(CH&sub2;-CH&sub2;-O)-

4. Polyolefinartikel gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Copolymermaterial durch folgende Formel dargestellt ist:

wobei x und z ganze Zahlen sind und x einen Wert von 1 oder 2 annehmen kann.

5. Polyolefinartikel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Copolymermaterial durch folgende Formel dargestellt ist:

wobei x und z ganze Zahlen sind und x einen Wert von 1 oder 2 annehmen kann.

6. Polyolefinartikel gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Copolymermaterial, das mit dem Polyolefin warmverschweißt ist, im Vergleich zu dem gleichen Copolymermaterial, welches auf das gleiche Polyolefin angewendet wird, wobei das Copolymermaterial und das Basispolyolefin nicht warmverschweißt sind, weniger flüchtig ist.

7. Polyolefinartikel gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Polyolefin Polypropylen ist.

8. Verfahren zur Bereitstellung eines Artikels mit einem hydrophoben Polyolefin mit einer modifizierten Oberfläche, wobei die Schritte des Verfahrens folgendes umfassen:

Kontaktieren der Oberfläche des hydrophoben Polyolefins mit einem Copolymermaterial, während das hydrophobe Polyolefin im wesentlichen geschmolzen ist, wodurch das Copolymermaterial mit dem hydrophoben Polyolefin warmverschweißt ist, wobei das Copolymermaterial einen hydrophoben Anteil, welcher in dem Polyolefin löslich ist, und einen modifizierenden Anteil, welcher in dem Polyolefin unlöslich ist, umfaßt.

9. Verfahren gemäß Anspruch 8, bei dem bei der Kontaktierung der hydrophobe Anteil innerhalb des Polyolefins gelöst wird und der modifizierende Anteil an der Oberfläche des Polyolefins bleibt.

10. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8 bis 9, mit des weiteren dem Schritt des Extrudierens des hydrophoben Polyolefins vor der Kontaktierung der Oberfläche des Polyolefins mit dem Copolymermaterial.

11. Verfahren gemäß Anspruch 10, bei dem das hydrophobe Polyolefin direkt vor dem Kontaktieren des Polyolefins mit dem Copolymermaterial extrudiert wird, so daß das Polyolefin eine Düsenanschwellung erfährt, während der Kontaktierungsschritt erfolgt.

12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11, bei dem die Copolymerzusammensetzung in Form von einer wäßrigen Lösung während des Kontaktierungsschrittes vorliegt.

13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8 bis 12, bei dem der modifizierende Anteil hydrophil ist.

14. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8 bis 13, bei dem der modifizierende Anteil durch folgende Formel dargestellt ist:

-(CH&sub2;-CH&sub2;-O)-

15. Verfahren zur Bereitstellung eines Artikels mit einem hydrophoben Polyolefin mit einer hydrophilen Oberfläche, insbesondere gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Schritte des Verfahrens folgendes umfassen:

Schmelzen des hydrophoben Polyolefins zur Bildung eines geschmolzenen Polyolefins;

Extrudieren des geschmolzenen Polyolefins unter einem Druck, der ausreicht, um eine Düsenanschwellung des geschmolzenen Polyolefins direkt nach der Extrusion zu bewirken; und

Anwendung eines Copolymermaterials auf das geschmolzene Polyolefin direkt nach der Extrusion, so daß das geschmolzene Polyolefin eine Düsenanschwellung zur Zeit der Anwendung des Copolymermaterials erfährt, wobei das Copolymermaterial einen hydrophoben Anteil, welcher in dem geschmolzenen Polyolefin löslich ist, und einen hydrophilen Anteil, welcher in dem geschmolzenen Polyolefin unlöslich ist, umfaßt.

16. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 15, mit des weiteren dem Schritt des Quenchens des geschmolzenen Polyolefins nach der Anwendung des Copolymermaterials hierauf.