DE60204401T2

DE60204401T2 - Verfahren zur Herstellung einer Verbundfolie

Info

Publication number: DE60204401T2
Application number: DE2002604401
Authority: DE
Inventors: Hiroki Ichihara-shi Ohwada; Hidenori Ichihara-shi Hagio; Kazuhiko Ichihara-shi Masuda
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 2001-09-07
Filing date: 2002-09-04
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2022-09-05
Also published as: US20030054720A1; CA2401520A1; KR20030022038A; EP1291166B1; EP1291166A1; MXPA02008704A; CN1404988A; AR036431A1; DE60204401D1; BR0203704A; KR100507962B1

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Verbundfolie durch Laminieren eines Faservlies und einer Polyolefinfolie, die eine tuchartige Textur besitzt. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Verbundfolie, welche Luftdurchlässigkeit und Flüssigkeitsundurchlässigkeit zusätzlich zu der tuchartigen Textur besitzt, oder eine tuchartige Folie mit gutem Streckvermögen.
2. Beschreibung des Hintergrunds
Zweischichtige Folien wurden durch Laminieren von thermoplastischer Polymerfolie auf Faservlies hergestellt. Solche zweischichtigen Folien kamen in einer großen Vielzahl an industriellen Bereichen als Verpackungsmaterialien, Produkte zur Körperpflege, wie Windeln, Damenbinden und Konstruktions- und Baumaterialien wie wasserdichte Folien zum Einsatz. Die physikalischen Eigenschaften dieser Folien zogen die Aufmerksamkeit von daran Interessierten auf sich.
Die EP-A-1 022125 beschreibt ein wasserdampfdurchlässiges Faservlies-Verbundmaterial, welches eine Faservliesschicht (A) aus einem Olefinpolymer und eine Elastomerschicht (B) mit Wasserdampfdurchlässigkeit umfasst, die durch eine Schicht von Ethylenpolymer (C), welches eine polare Gruppe enthält, laminiert werden.
Die US-A-5 035 941, EP-A-0 982 431 und JP-A-01 299 017 erläutern alle durch Coextrusionskaschierung hergestellte Verbundmaterialien.
Die WO-A-9 619 346 betrifft eine Mehrschichtfolie, die mit einer Trägerschicht, wie einem Faservliesgewebe, verbunden werden kann.
Die WO-A-9 929 499, WO-A-9 420 298 und JP-A-60 143 933 sind ebenfalls als der allgemeine Stand der Technik für die vorliegende Erfindung von Bedeutung.
Der Grund für die Verwendung der zweischichtigen Folie ist, sich die dem Faservlies bzw. der Polymerfolie eigenen Eigenschaften zunutze zu machen. Die Extrusionskaschierung wird in hohem Maße zur Herstellung der zweischichtigen Folie angewandt aufgrund ihrer Herstellungsstabilität und guten Wirtschaftlichkeit. Allerdings ist das Laminieren von thermoplastischem Harz auf die Oberfläche von Faservlies, welches zahllose Öffnungen besitzt, dazu geeignet, das geschmolzene Harz tief in Zwischenräume zwischen den Fasern eindringen zu lassen. Als Folge davon geht die dem Faservlies eigene tuchartige Textur verloren, und das Strecken von Polymerfolie wird beeinträchtigt, und es bilden sich leicht feine Löcher in der polymeren Folienschicht. Aus besagtem Grund werden die Eigenschaften der betreffenden Schichten nicht wirksam genutzt. Es besteht ein anerkannter Bedarf zur weiteren Verbesserung der physikalischen Eigenschaften einer solchen Folie durch Verbessern des Herstellungsverfahrens.
Zusammenfassung der Erfindung
Folglich ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer Verbundfolie bereitzustellen, welche wasserdampfdurchlässig, flüssigkeitsundurchlässig ist und eine dem Faservlies eigene tuchartige Textur beibehält.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer Verbundfolie mit einer dem Faservlies eigenen tuchartigen Textur bereitzustellen, welches weiterhin das der Polymerfolie eigene Streckvermögen besitzt.
Andere und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden noch deutlicher anhand der folgenden Beschreibung ersichtlich.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Verbundfolie, welches einen ersten Schritt der Bildung eines zweischichtigen Verbundmaterials durch Extrudieren von geschmolzenem Polyolefin durch eine Breitschlitzdüse bei einer Temperatur unterhalb der Düse von 200 bis 280°C auf eine Oberfläche eines Faservlieses und Führen der zwei Schichten durch einen Spalt in einem Walzenpaar, bestehend aus einer Abquetschwalze und einer Auflaufwalze unter einer solchen Bedingung, dass der Abquetschwalzendruck auf 5 bis 20 kg/cm gesteuert wird, um die Faservliesschicht und die Polyolefinschicht mit einer flächenbezogenen Masse von 5 bis 50 g/m² zu einem zweischichtigen Verbundmaterial zusammenzufügen, und einen zweiten Schritt der Bildung eines dreischichtigen Verbundmaterials durch Extrudieren des gleichen oder eines anderen Polyolefins auf die Polyolefinschicht, sodass die Polyolefinschichten eine flächenbezogene Gesamtmasse von 10 bis 60 g/m² aufweisen, umfasst.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Verbundfolie wird das Laminat in mindestens eine Richtung gestreckt und weist einen hydrostatischen Druck von 1000 mm H₂O oder mehr und eine Wasserdampfübertragungsrate (WVTR) von 1000 bis 6000 g/m²/24 h auf.
Es lässt sich eine weitere bevorzugte Ausführungsform der besagten Verbundfolie anführen, wobei das Verbundmaterial eine Reißdehnung von 200 bis 1000% in Querrichtung und eine Zugfestigkeit von 5 bis 30 N/cm in Querrichtung aufweist.
Es ist bevorzugt, dass die Faservliesschicht ein Spinnvlies oder ein laminiertes Faservlies ist, zusammengesetzt aus einem Spinnvlies und einem schmelzgeblasenen Faservlies, ein Flächengewicht (im Folgenden als "flächenbezogene Masse" bezeichnet) von 10 bis 60 g/m² besitzt und jeweils aus Polyolefin hergestellt ist.
Die Polyolefinschichten besitzen eine flächenbezogene Gesamtmasse von 10 bis 60 g/m², während die flächenbezogene Masse der in dem ersten Schritt gebildeten Polyolefinschicht, die in den Polymerfolienschichten eingeschlossen ist, 5 bis 50 g/m² beträgt. Was die Polyolefinschichten angeht, kann mindestens eine ihrer Schichten anorganischen Füllstoff enthalten. In einem solchen Fall ist es bevorzugt, dass der Gehalt an anorganischem Füllstoff im Bereich von 20 bis 70 Gew.-% liegt. Es ist bevorzugt, dass das geschmolzene Polyolefin des ersten Schritts ein Ethylen-α-Olefin-Copolymer umfasst. Es ist bevorzugt, dass die im ersten Schritt gebildete Polyolefinschicht aus ei nem Polyolefin mit einer Dichte von 0,870 bis 0,935 g/cm³, einer Schmelzflussrate (MFR) von 1 bis 90 g/10 min und einer Schmelzspannung (MT) von 0,5 bis 10 g hergestellt wird.
Es ist bevorzugt, dass ein solches Laminat um das 1,1- bis 5-Fache in mindestens einer Richtung gestreckt wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Verbundfolie, welches einen ersten Schritt, in welchem ein zweischichtiges Verbundmaterial gebildet wird durch Extrudieren von geschmolzenem Polyolefin durch eine Breitschlitzdüse bei einer Temperatur unterhalb der Düse von 200 bis 280°C auf eine Oberfläche eines Faservlies und Zusammenfügen darauf der Faservliesschicht und der Polyolefinschicht mit einer flächenbezogenen Masse von 5 bis 50 g/m² zu einem zweischichtigen Verbundmaterial durch Führen der zwei Schichten durch einen Spalt in einem Walzenpaar, bestehend aus einer Abquetschwalze und einer Auflaufwalze unter einer solchen Bedingung, dass der Abquetschwalzendruck auf 5 bis 20 kg/cm gesteuert wird, und einen zweiten Schritt zum Bilden eines dreischichtigen Verbundmaterials durch Extrudieren des gleichen oder eines anderen Typs von Polyolefin auf die Polyolefinschicht, sodass die Polyolefinschichten eine flächenbezogene Gesamtmasse von 10 bis 60 g/m² besitzen, umfasst.
Es ist bevorzugt, dass das Faservlies mit einer Spannung von 0,1 bis 5 kg/m in Maschinenrichtung zugeführt wird. Die Polyolefinschichten können anorganischen Füllstoff in mindestens einer ihrer Schichten enthalten, und es ist bevorzugt, dass der Gehalt an anorganischem Füllstoff im Bereich von 20 bis 70 Gew.-% liegt. Obendrein zu dem vorgenannten Herstellungsverfahren kann weiter ein Streckungsschritt des erhaltenen Verbundmaterials in mindestens einer Richtung umfasst sein, in welchem Fall der Streckungsschritt vorzugsweise durch Zuführen des Verbundmaterials zu einer Getriebestreckvorrichtung durchgeführt wird.
Als Nächstes werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in zwei Teilen wie folgt erläutert.
Die erste Ausführungsform betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Verbundfolie, welches ein durch Zusammenfügen von mindestens zwei Schichten Polyolefin gebildetes Verbundmaterial zu einem Faservlies umfasst, wobei die Polyolefinschichten anorganischen Füllstoff enthalten und ein Teil der Polyolefinschicht, die mit der Faservliesschicht in Berührung steht, in Zwischenräume zwischen den Fasern des Faservlieses eindringt.
Es ist bevorzugt, dass das vorgenannte Verbundmaterial in mindestens einer Richtung gestreckt wird und einen hydrostatischen Druck von 1000 mm H₂O und eine Wasserdampfübertragungsrate (WVTR) von 1000 bis 6000 g/m²/24 h besitzt.
Der bevorzugte Aufbau der Gesamtdicke der Verbundfolie beträgt 10 bis 60 g/m² für die Faservliesschicht und 10 bis 60 g/m² für die Polyolefinschichten, während die Dicke der Polyolefinschicht, die mit der Faservliesschicht in Kontakt steht, die in den Polyolefinschichten eingeschlossen ist, 5 bis 50 g/m² beträgt.
Bevorzugte Typen von Faservlies sind Spinnvlies und laminiertes Faservlies, die durch Laminieren eines schmelzgeblasenen Faservlies über ein Spinnvlies erhalten werden. Es ist bevorzugt, dass das Faservlies aus Polyolefin hergestellt wird. Insbesondere ist für die Polyolefinschicht, die mit der Faservliesschicht in Kontakt steht, ein Polyolefin mit einer Dichte von 0,870 bis 0,935 (g/cm³), einer Schmelzflussrate (MFR) von 1 bis 90 (g/10 min) und einer Schmelzspannung (MT) von 0,5 bis 10 (g) geeignet. Ein Beispiel für ein solches Polyolefin ist ein Ethylen-α-Olefin-Copolymer umfassendes Polyolefin. Es ist bevorzugt, dass die Polyolefinschicht anorganischen Füllstoff von 20 bis 70 Gew.-% enthält.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer Verbundfolie, welches einen ersten Schritt, in welchem ein zweischichtiges Verbundmaterial durch Extrudieren von geschmolzenem Polyolefin, welches einen anorganischen Füllstoff einschließt, durch eine Breitschlitzdüse bei einer Temperatur unterhalb der Düse von 200 bis 280°C auf eine Oberfläche eines Faservlies und Zusammenfügen darauf der Faservliesschicht und der Polyolefinschicht mit einer flächenbezogenen Masse von 5 bis 50 g/m² zu einem zweischichtigen Verbundmaterial durch Führen der zwei Schichten durch einen Spalt in einem Walzenpaar, bestehend aus einer Abquetschwalze und einer Auflaufwalze unter einer solchen Bedingung gebildet wird, dass der Abquetschwalzendruck auf 5 bis 20 kg/cm gesteuert wird, und einen zweiten Schritt der Bildung eines dreischichtigen Verbundmaterials durch Extrudieren eines einen anorganischen Füllstoff enthaltenden Polyolefins auf die Polyolefinschicht, sodass die Polyolefinschichten eine flächenbezogene Gesamtmasse von 10 bis 60 g/m² aufweisen, umfasst. Was den vorgenannten ersten Schritt angeht, ist es bevorzugt, dass das Faservlies mit einer Spannung von 0,1 bis 5 (kg/m) in Maschinenrichtung zugeführt wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass eine Getriebestreckvorrichtung für den Streckschritt gemäß dem Verfahren zur Herstellung von Verbundfolie zum Einsatz kommt, zu welchem ein dritter Schritt, welcher weiter das Strecken des Verbundmaterials in mindestens einer Richtung umfasst, hinzukommt.
Die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Verbundfolie, welches ein durch Anfügen von mindestens zwei Schichten von Polyolefin an ein Faservlies gebildetes Verbundmaterial umfasst, wobei ein Teil seiner Polyolefinschicht, welche mit der Faservliesschicht in Kontakt steht, in Zwischenräume zwischen den Fasern des Faservlies eindringt, und welches eine Reißdehnung von 200 bis 1000% in Querrichtung des Verbundmaterials und eine Zugfestigkeit von 5 bis 30 N/cm in Querrichtung aufweist.
Der bevorzugte Aufbau der Gesamtdicke der Verbundfolie ist 10 bis 60 g/m² für die Faservliesschicht und 30 bis 60 g/m² für die Polyolefinschichten, während die Dicke der Polyolefinschicht, die mit der in den Polyolefinschichten eingeschlossenen Faservliesschicht in Kontakt steht, 5 bis 40 g/m² beträgt.
Bevorzugte Typen von Faservlies sind Spinnvlies oder laminiertes Faservlies, das durch Laminieren eines schmelzgeblasenen Faservlies über ein Spinnvlies erhalten wird. Es ist bevorzugt, dass das Faservlies aus Polyolefin hergestellt wird. Besonders bevorzugt für die Polyolefinschicht, die mit der Faservliesschicht in Kontakt steht, ist ein Harz mit einer Dichte von 0,870 bis 0,935 g/cm³, einer Schmelzflussrate (MFR) von 1 bis 90 g/10 min und einer Schmelzspannung (MT) von 0,1 bis 10 g. Ein Beispiel ist Polyolefin, wel ches ein Ethylen-α-Olefin-Copolymer umfasst. Es ist bevorzugt, dass mindestens eine unter allen Schichten der Polyolefinschichten, ausgenommen die erste Schicht, aus einem Polyolefin, das anorganischen Füllstoff von 20 bis 70 Gew.-% enthält, hergestellt ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer Verbundfolie, deren Reißdehnung 200 bis 1000% in ihrer Querrichtung beträgt und deren Zugfestigkeit 5 bis 30 N/cm in ihrer Querrichtung beträgt, welches einen ersten Schritt, in welchem ein zweischichtiges Verbundmaterial durch Extrudieren von geschmolzenem Polyolefin durch eine Breitschlitzdüse bei einer Temperatur unterhalb der Düse von 200 bis 280°C auf ein Faservlies und Zusammenfügen darauf der Faservliesschicht und der Polyolefinschicht mit einer flächenbezogenen Masse von 5 bis 50 g/m² zu einem zweischichtigen Verbundmaterial durch Führen der vorgenannten zwei Schichten durch einen Spalt in einem Walzenpaar, bestehend aus einer Abquetschwalze und einer Auflaufwalze unter einer solchen Bedingung gebildet wird, dass der |Abquetschdruck| auf 5 bis 20 kg/cm gesteuert wird, und einen zweiten Schritt zum Bilden eines dreischichtigen Verbundmaterials durch Extrudieren einer weiteren Polyolefinschicht auf die vorgenannte Polyolefinschicht, sodass die Polyolefinschichten eine flächenbezogene Gesamtmasse von 10 bis 60 g/m² besitzen, umfasst.
Was den vorgenannten ersten Schritt angeht, ist es bevorzugt, dass das Faservlies mit einer Spannung von 0,1 bis 5 (kg/m) in Maschinenrichtung zugeführt wird. Was den vorgenannten zweiten Schritt angeht, ist es bevorzugt, dass die Extrusionskaschierung unter Verwendung des gleichen Typs von Polyolefin, wie im ersten Schritt verwendet, durchgeführt wird. Es ist außerdem bevorzugt, dass mindestens eine Schicht unter den vorgenannten Polyolefinschichten anorganischen Füllstoff mit 20 bis 70 Gew.-% enthält.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung wird ausführlich in der Abfolge einer Struktur von Verbundmaterial und von Herstellungsschritten wie folgt erläutert.
Verbundfolie
Die durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellte Verbundfolie besitzt die Struktur eines Verbundmaterials, in welchem Faservlies an ein Polyolefin, aufgebaut aus mindestens zwei Schichten, angefügt wird und ein Teil der Polyolefinschicht, welche mit der Faservliesschicht in Kontakt ist, in Zwischenräume zwischen den Fasern des Faservlies eindringt, um die zwei Schichten zu einem einheitlichen Körper zu vereinen.
Die Dicke der jeweiligen Schichten, ausgedrückt als Flächengewicht, d. h. flächenbezogene Masse, ist vorzugsweise 10 bis 60 g/m², und stärker bevorzugt 15 bis 40 g/m² für die Faservliesschicht und 10 bis 60 g/m² und weiter bevorzugt 15 bis 55 g/m² für die Polyolefinschichten als Ganzes. Insoweit als die Dicken der jeweiligen Schichten innerhalb der vorgenannten Bereiche liegen, verleiht jede erhaltene Folie eine ausreichende mechanische Festigkeit, die von einer Folie verlangt wird, um für normale Anwendungen zu dienen, zeigt eine tuchartige Textur in der Form einer dünnen und weichen Folie, verleiht einen guten hydrostatischen Druck und Luftdurchlässigkeit und verleiht einen angenehmen Sitz für einen anderen Zweck.
Inzwischen sind die Polyolefinschichten aus mindestens zwei Schichten aufgebaut, von denen die mit der Faservliesschicht in Kontakt stehende Schicht eine flächenbezogene Masse von 5 bis 50 g/m², und vorzugsweise 5 bis 35 g/m², (und weiter vorzugsweise von 10 bis 25 g/m² und stärker bevorzugt von 5 bis 25 g/m² besitzt. Insoweit die Gesamtdicke der Polyolefinschichten und der Aufbau aller Schichten innerhalb der vorgenannten Bereiche liegen, verleiht die resultierende Folie eine verbesserte Flexibilität und Streckvermögen als eine Verbundfolie und eine verbesserte tuchartige Textur, die dem Faservlies an sich eigen ist, wie ein weicher, flauschiger Griff.
Es ist eine wesentliche Überlegung für die Verbundfolie der vorliegenden Erfindung, dass die erforderliche Dicke der Polyolefinschichten durch getrenntes Bilden von zwei oder mehr Schichten erreicht wird. In diesem Zusammenhang ist es bevorzugt, dass die erste Polyolefinschicht, die mit der Faservliesschicht in Kontakt steht, so dünn wie möglich gemacht wird in dem Maße, dass deren Dicke entweder gleich oder dünner als diejenige der zweiten und jeglicher sich anschließender Polyolefinschichten) ist. Solange die erforderliche Dicke der Polyolefinschicht durch eine einzelne Schicht allein erfüllt ist, ist die erhaltene Verbundfolie steif und kann kaum Flexibilität und eine tuchartige Textur aufweisen.
Als Faservlies verwendbar ist jedwedes aus Kurzfaser, Langfaser oder Endlosfaser hergestellte Faservlies. Verwendbare Typen von Rohmaterial sind Polyolefin, wie Polyethylen und Polypropylen, Polyester, wie Poly(ethylenterephthalat), Polyamid, wie Nylon-6 und Nylon-6,6, und die Wahl der Materialien unterliegt keiner speziellen Beschränkung. Konjugierte Fasern (Bikomponentenfasern) vom Umhüllungs- und Kerntyp oder vom Seite-an-Seite-Typ, die aus Polyethylen oder Polypropylen hergestellt sind, sind ebenfalls verwendbar. Eine Faser-an-Faser-Verbindung kann entweder durch Verbinden unter Erwärmung oder durch Klebstoff erreicht werden.
Verwendbar für den vorgenannten Zweck sind Faservliese, die nach einem Trockenverfahren, einem Nassverfahren, einem Spinnvliesverfahren oder einem Schmelzblasverfahren hergestellt werden. Vor allem sind aus Polypropylen hergestellte Faservliese gemäß dem Spinnvliesverfahren oder laminierte Faservliese, die durch Laminieren des schmelzgeblasenen Faservlies auf das Spinnvlies erhalten werden, für die Herstellung der für Verpackungsmaterialien und Körperpflegeanwendungen verwendeten Verbundfolie aufgrund ihrer Eigenschaften, d. h. hohen Zugfestigkeit und einer hohen Wasserdampfübertragungsrate und ferner ihrer hydrophoben Charakteristik geeignet.
Die Polyolefinschichten werden aus dem thermoplastischen synthetischen Harz Polyolefin hergestellt. Das Polyolefin kann ein Olefinhomopolymer oder ein Copolymer, hergestellt aus Olefin und einem Comonomer, sein. Darüber hinaus kann es eine Mischung der zwei besagten Materialien sein. Die Auswahl der Materialien unterliegt keiner speziellen Beschränkung. Als Beispiele für verwendbare Polyolefine lassen sich Polyethylen, Polypropylen, Ethylen-Vinylacetat-Copolymer und Ethylen-Methacrylsäure-Copolymer anführen. Unter den angeführten Materialien ist ein Polyolefin, das für gute Haftung mit Faservlies anpassungsfähig ist, bevorzugt.
Es ist bevorzugt, dass die Polyolefinschicht, die mit der Faservliesschicht in Kontakt steht, aus einem Polyolefinharz hergerstellt wird, welches die nachstehenden Bereiche für die Dichte, Schmelzflussrate (MFR) bzw. Schmelzspannung (MT) fällt. Der Dichtebereich ist vorzugsweise 0,870 bis 0,935 (g/cm³), oder stärker bevorzugt 0,870 bis 0,920 (g/cm³), oder weiter bevorzugt 0,870 bis 0,910 (g/cm³). Der Bereich der MFR, wie bei einer Temperatur von 190°C und unter einer Belastung von 2,16 kg gemäß ASTM D-1238 gemessen, ist vorzugsweise 1 bis 90 (g/10 min), oder stärker bevorzugt 3 bis 35 (g/10 min). Der MT-Bereich ist vorzugsweise 0,1 bis 10 (g), stärker bevorzugt 0,5 bis 10 (g), oder weiter bevorzugt 0,5 bis 8 (g). Polyolefinharz, das in die besagten Bereiche der physikalischen Eigenschaften fällt, zeigt eine gute Extrusionskaschierungsverarbeitbarkeit durch seine ausreichende Schmelzviskosität und verleiht der erhaltenen Verbundfolie Flexibilität.
Die Schmelzspannung (MT), wie in diesem Zusammenhang erwähnt, entspricht Werten, die unter Verwendung einer Schmelzspannungstestvorrichtung (hergestellt von der Toyo Precision Machine Manufacturing Company) unter Bedingungen eines Düsendurchmessers von 2,09 mm, einer Düsenlänge von 8 mm, einer Harztemperatur von 190°C, einer Extrusionsgeschwindigkeit von 15 m/min und einer Aufnahmegeschwindigkeit von 10 bis 20 m/min ermittelt werden.
Ein Beispiel für ein solches bevorzugtes Polyolefin ist ein Harz, welches die physikalischen Eigenschaften erfüllt, welches ein aus Ethylen und einem α-Olefin mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen hergestelltes Copolymer ist, wobei letzteres mit 0,1 bis 10 Mol-% enthalten ist. Als Beispiele für solches α-Olefin können Propylen, 1-Buten, 4-Methyl-1-penten, 1-Hexen und 1-Octen genannt werden. Das Copolymer kann mit einem Hochdruckverfahren-Polyethylen geringer Dichte oder Elastomeren vermischt werden. Insoweit als Polyolefin verwendet wird, können Verbundfolien mit einer hohen Reißdehnung und hohen Zugfestigkeit leicht hergestellt werden.
Es ist eine notwendige Bedingung für die vorliegende Erfindung, dass die Polyolefinschichten aus mindestens zwei Schichten aufgebaut sind. Eine Art von Polyolefin für den Aufbau der Schichten können vom gleichen oder unterschiedlichen Typ sein. Es ist allerdings bevorzugt, dass eine solche Kombination zur Anwendung kommt, welche eine starke Haftung zwischen diesen bewerkstelligt. Die Polyolefinschicht, die mit der Faservliesschicht in Kontakt steht, ist aus Polyethylen, insbesondere dem Ethylen-α- Olefin-Copolymer im Hinblick auf die Erreichung einer guten Haftung an der Faservliesschicht und die Flexibilität, die eine notwendige Bedingung für die Verbundfolie ist, hergestellt. Es ist bevorzugt, dass die Polyolefinschicht, welche eine zweite Schicht und die sich anschließende(n) Schicht(en) bildet (falls es eine solche Schicht gibt), ebenfalls aus Polyethylen hergestellt ist, da ein solches Polyethylen zu einer guten gegenseitigen Haftung führt.
Das Polyolefin, das die Polyolefinschichten bildet, kann anorganischen Füllstoff enthalten oder nicht. Um Polyolefin mit guter Luftdurchlässigkeit und einem hohen hydrostatischen Druck zu erhalten, ist es erwünscht, dass alle Polyolefinschichten anorganischen Füllstoff enthalten, weil eine hohe Luftdurchlässigkeit zusammen mit dem Streckverfahren, welches später erwähnt wird, erzielt werden kann. In Fällen, wo Polyolefin mit einem guten Streckvermögen erhalten werden sollen, ist anorganischer Füllstoff nicht notwendigerweise enthalten.
Als verwendbarer anorganischer Füllstoff kann eine solche anorganische Substanz, die herkömmlicherweise als Additiv in der Kunststoffindustrie verwendet wird, wie Silica, Calciumcarbonat und Magnesiumhydroxid, verwendet werden. Ein solcher anorganischer Füllstoff kann in dem Polyolefin mit vorzugsweise 20 bis 70 Gew.-%, und stärker bevorzugt mit 50 bis 65 Gew.-% enthalten sein. Solange anorganischer Füllstoff in einer in die genannten Bereiche fallenden Menge enthalten ist, führt die erhaltene Verbundfolie zu einem weichen Griff und das Raschelgeräusch, das beim Hantieren mit der Verbundfolie entsteht, wird beseitigt.
In Fällen, wo eine hohe Luftdurchlässigkeit für die Verbundfolie angestrebt wird, ist es bevorzugt, dass das Verbundmaterial als Ganzes in mindestens einer Richtung und vorzugsweise in Querrichtung gestreckt wird, zusätzlich zu der Art der Schichtzusammensetzung, wie im Vorausgehenden erläutert. Das Streckverhältnis ist vorzugsweise das 1,1- bis 5-Fache, und stärker bevorzugt das 1,1- bis 3-Fache. Mittels einer solchen Streckbehandlung kann die Luftdurchlässigkeit der Verbundfolie erhöht werden und kann Flexibilität erwerben. Das Verbundmaterial als Ganzes kann sowohl in Maschinen- als auch in Querrichtung gestreckt werden. Es ist keine notwendige Bedingung, dass das Strecken gleichmäßig in beiden Richtungen durchgeführt wird. Zum Beispiel kann es stärker in Querrichtung und weniger stark in Maschinenrichtung gezogen werden. Für den Zweck der Bestimmung der Richtung, wie hierin erwähnt, wird die Richtung, in welche das Inprozess-Verbundmaterial entlang dem Fabrikationsfluss vorangeschoben wird, als "Maschinenrichtung" definiert und die Richtung, die einen rechten Winkel zur Maschinenrichtung einnimmt, ist als "Querrichtung" definiert.
Die Polymerphase und die Anorganische-Füllstoff-Phase werden innerhalb der Polyolefinschicht, welche anorganischen Füllstoff enthält, durch dieses Streckverfahren getrennt. Folglich bilden sich zahllose Mikrohohlräume. Daraus schließt man, dass die Verbindung dieser Hohlräume zu Luftdurchlässigkeit der solche Hohlräume enthaltenden Polyolefinschicht führt.
Als eine Ausführungsform dieses Verfahrens zur Herstellung einer Verbundfolie kann eine Folie mit einem hydrostatischen Druck von vorzugsweise 1000 mm H₂O oder mehr und einer Wasserdampfübertragungsrate von 1000 bis 6000 g/m²/24 h, und weiter bevorzugt von 2500 bis 6000 g/m²/24 h angeführt werden. Eine solche Verbundfolie besitzt Flüssigkeitsundurchlässigkeit unter gleichzeitiger Beibehaltung von Luftdurchlässigkeit.
Der hydrostatische Druck, wie hierin angewandt, entspricht dem Wert, der gemäß JIS-L1092 (Verfahren A) ermittelt wird, und die Wasserdampfübertragungsrate (WVTR) entspricht demjenigen von ASTM E-96. Typischerweise verschlechtert sich bei einem Verbundmaterial, das aus Faservlies und einer Schicht aus polymerer Folie aufgebaut ist, dessen hydrostatischer Druck bei Bildung von kleinen Löchern. Trotzdem können bei der vorliegenden Erfindung die Flüssigkeitsundurchlässigkeit und die Luftdurchlässigkeit, die sich gegenseitig widersprechende Eigenschaften der Verbundfolie sind, als eine Folge der Verwendung der Zweischichtstruktur für das Polyolefin verbessert werden.
Die genannte Verbundfolie eignet sich für Anwendungen als Verpackungsmaterialien und Körperpflegeprodukte, weil sie sowohl Flüssigkeitsundurchlässigkeit als auch Luftdurchlässigkeit besitzt und, da sie, weil sie eine relativ dünne Folie ist, auch eine tuchartige Textur und Flexibilität besitzt, wie klar an der genannten Dicke des Verbundmateri als zu sehen ist. Insbesondere ist die durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellte Verbundfolie typischerweise für den äußeren Überzug einer Windel geeignet, die einen hohen hydrostatischen Druck und eine hohe Wasserdampfübertragungsrate erfordert.
Als eine weitere Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung der Verbundfolie kann eine Folie mit einer Reißdehnung von vorzugsweise 200 bis 1000% in Querrichtung, wie durch einen Zugversuch bestimmt, und stärker bevorzugt von 300 bis 900%, und einer Zugfestigkeit von 5 bis 30 N/cm, und stärker bevorzugt 8 bis 25 N/cm in Querrichtung genannt werden.
Der vorgenannte Zugversuch wurde mit 25 mm breiten Testexemplaren mit Hilfe eines Zugtesters, Modell 1201, hergestellt von der INTESCO Company, unter den Bedingungen einer Messlänge von 100 mm und einer Kreuzkopfgeschwindigkeit von 100 mm/min durchgeführt. Für den Zweck der Bestimmung der Richtung wird die Fließrichtung bei der Herstellung der Verbundfolie als "Maschinenrichtung" definiert und die Richtung, die einen rechten Winkel zur Maschinenrichtung einnimmt, ist als "Querrichtung" definiert.
Insoweit als die Reißdehnung und die Zugfestigkeit innerhalb der genannten Bereiche verbleiben, bleibt die tuchartige Textur, die dem Faservlies eigen ist, welches durch solche Begriffe wie weicher Griff, Flauschigkeit, ausgedrückt wird, in der Verbundfolie intakt, und das dem Polyolefin eigene Streckvermögen verbleibt ebenfalls bei der Verbundfolie erhalten. In Fällen, wo eine Polyolefinschicht mit nur einer Schicht gebildet wird, um die gleiche Dicke wie diejenige der Polyolefinschichten der vorliegenden Erfindung zu erreichen, welche mit mindestens zwei Schichten gebildet werden, fällt die Reißdehnung einer solchen Verbundfolie nicht in den besagten Bereich, und folglich kann keine tuchartige Textur erhalten werden.
Weil eine solche Verbundfolie relativ dünn ist, wie anhand der erforderlichen Dickebereiche klar zu sehen ist und eine tuchartige Textur und Flexibilität verleiht, ist sie für Anwendungen als Verpackungsmaterialien und Körperpflegeprodukte geeignet. Sie eignet sich besonders für die Streckmaterialien einer Windel, die eine hohe Reißdehnung und eine hohe Zugfestigkeit erfordern.
Verfahren zur Herstellung von Verbundfolie
Das Verfahren zur Herstellung der Verbundfolie der vorliegenden Erfindung umfasst einen ersten Schritt, in welchem ein Verbundmaterial durch Extrudieren von geschmolzenem Polyolefin auf eine Faservliesschicht und Führen der zwei Schichten durch einen Spalt in einem Walzenpaar, bestehend aus einer Abquetschwalze und einer Auflaufwalze, und einen zweiten Schritt, in welchem eine weitere Polyolefinschicht auf die Polyolefinschicht extrudiert wird, gebildet wird.
Der zur Herstellung des Verbundmaterials eingesetzte Kaschiermaschine ist im Wesentlichen aus mindestens einem Extruder, ausgerüstet mit einer Breitschlitzdüse oder eine T-Düse und einem Walzenpaar, bestehend aus einer Abquetschwalze und einer Auflaufwalze, aufgebaut. Es ist bevorzugt, dass das Faservlies der Kaschiermaschine im Wesentlichen frei von Spannung in Maschinenrichtung zugeführt wird, vorzugsweise unter einer Spannung von 0,1 bis 5 kg/m. Insoweit als das Faservlies der Kaschiermaschine frei von Spannung als solches zugeführt wird, treten keine Knitter in der Faservliesschicht der Verbundfolie auf und die erhaltene Verbundfolie zeigt ein gutes Aussehen.
Die Temperatur des geschmolzenen Polyolefins, das durch die Breitschlitzdüse extrudiert wird, wird auf einen Bereich von 200 bis 280°C, und vorzugsweise 200 bis 250°C gesteuert, wie in dem geschmolzenen Polyolefin unmittelbar außerhalb der Düse gemessen, das heisst, die Temperatur unterhalb der Düse. Die Temperatur ist etwas niedriger als die Harztemperatur einzuregulieren, die sich auf einen typischen Extrusionskaschierungsbetrieb bezieht. Insoweit als die Temperatur unterhalb der Düse innerhalb der genannten Bereiche bleibt, behält die erhaltene Verbundfolie die dem Faservlies eigene tuchartige Textur bei.
Das Faservlies und die Schicht aus geschmolzenen Polyolefin, die auf die Oberfläche der Faservliesschicht extrudiert wird, werden anschließend zu dem Spalt in einem Walzenpaar, bestehend aus einer Abquetschwalze und einer Auflaufwalze, weiterbefördert, und die zwei Schichten werden unter einem Abquetschdruck zu einem einheitlichen Körper zusammengefügt und somit zu einem gekühlten Verbundmaterial geformt. Der Abquetschdruck wird auf ein Level gesteuert, bei welchem das geschmolzene Polyolefin leicht in die Faservliesschicht eindringt. Insbesondere wird der Abquetschdruck auf 5 bis 20 kg/cm, und vorzugsweise auf 7 bis 18 kg/cm gesteuert. Obwohl der Abquetschdruck auf einen solchen niedrigen Druck gesteuert wird, werden die Faservliesschicht und die Polyolefinschicht zu einem einheitlichen Körper ohne kleine Löcher in der Polyolefinschicht zusammengefügt und das resultierende Verbundmaterial behält seine dem Faservlies eigene tuchartige Textur bei.
Im Anschluss geht der Herstellungsbetrieb zu einem zweiten Schritt über, in welchem eine zweite Polyolefinschicht auf die Oberfläche der ersten Polyolefinschicht extrudiert wird, welche auf der Oberfläche der Faservliesschicht im vorhergehenden Schritt gebildet wurde. Die Polyolefinschicht, welche einen zusätzlichen Überzug vorsehen soll, kann eine Folie desselben Typs wie die erste Polyolefinschicht sein oder kann aus einem unterschiedlichen Material bestehen. Dieser zweite Schritt wird gemäß der Extrusionskaschierung in der gleichen Weise wie im vorausgehenden Schritt durchgeführt. Im Falle der Extrusionskaschierung, für welche das gleiche Polyolefin, wie es für die erste Polyolefinschicht verwendet wird, verwendet wird, können Verbundfolien mit guten physikalischen Eigenschaften mit hohen Produktivitätsraten hergestellt werden.
Das so erhaltene Verbundmaterial wird soweit erforderlich zu einem Zieh- oder Streckverfahren weitergeleitet, in welchem das Verbundmaterial in mindestens einer Richtung gezogen wird. Dieses Ziehverfahren verleiht der Verbundfolie Luftdurchlässigkeit.
Die Streckvorrichtung kann der herkömmliche Typ zum Ziehen oder Strecken des Verbundmaterials in Maschinen- und/oder Querrichtung oder eine so genannte "Getriebestreckvorrichtung" sein. Das Ziehverhältnis ist vorzugsweise das 1,1- bis 5-Fache, und stärker bevorzugt das 1,1- bis 3-Fache. Das Ziehen kann aufeinanderfolgend nach jedem Verfahren bei der Verbundmaterialherstellung durchgeführt werden oder kann unabhängig nach Beendigung der Verbundmaterialherstellung durchgeführt werden.
Die Getriebestreckvorrichtung ist aus einem Paar ineinandergreifender Walzen zusammengesetzt, auf deren Oberflächen in gleichmäßigen Abständen große Zahlen an Scheiben angeordnet und fixiert sind. Jede Walze rotiert in entgegengesetzten Richtungen und die Scheiben sind so konstruiert, dass sie auf bestimmte Tiefen eingestellt sind, die ausreichen, um den Kontakt mit den gegenüberliegenden Scheiben während der Bewegung zu verhindern. Wenn das Verbundmaterial in den Spalt in den Walzen zugeführt wird, wird das Verbundmaterial in den Mulden zwischen den Scheiben auf einer Walze und den Scheiben auf der anderen festgehalten, während die Scheiben auf den zwei Walzen in entgegengesetzten Richtungen rotieren. Das Verbundmaterial wird, während es zwischen den Walzen festgehalten wird, in Quer- und/oder Maschinenrichtung gezogen. Wenn diese Getriebestreckvorrichtung in Betrieb ist, wird das Verbundmaterial hauptsächlich in Querrichtung gezogen. Allerdings kann durch Variieren der Bedingungen der Vorrichtung, wie der Konfiguration, der Tiefe etc. des Getriebes und der Betriebsbedingungen, wie der Verbundmaterial-Zuführgeschwindigkeit und der Walzenrotationsgeschwindigkeit etc., das Ziehverhältnis für das Verbundmaterial in den betreffenden Richtungen gesteuert werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die erste Polyolefinschicht unter den vorgenannten Extrusionskaschierungsbedingungen gebildet und die Polyolefinschichten der zweiten und sich anschließenden Schichten) werden über die erste Polyolefinschicht beschichtet. Die Folge der Herstellungsschritte ist, dass die erforderliche Dicke der Polyolefinschicht durch zwei oder mehr Stufen der Folienbildung erreicht wird. Man kommt zu dem Schluss, dass der genannte Herstellungsschritt zur Entwicklung der Flüssigkeitsundurchlässigkeit und der tuchartigen Textur beiträgt. Mikroskopische Auswertungen des Querschnitts der Verbundfolie ergeben, dass das die erste Polyolefinschicht bildende Polyolefin in die Faservliesschicht nur bis zu einer flachen Tiefe eindringt. Aufgrund eines derartigen leichten Eindringens kann die tuchartige Textur der Faservliesschicht in der Verbundfolie beibehalten werden. Darüber hinaus dienen die zweite und die sich anschließenden Polyolefinschichten der Vermeidung der Bildung von kleinen Löchern. Alle diese Wirkungen zusammen genommen, so wird angenommen, verbessern die Flüssigkeitsundurchlässigkeit der Verbundfolie.
Demgegenüber wurde durch mikroskopische Auswertungen nachgewiesen, dass in Fällen, in welchen die Polyolefinschicht mit der gleichen Dicke auf der Oberfläche des Faservlies in einer Ein-Schritt-Extrusionskaschierung gebildet wird, das geschmolzene Polyolefin in das Faservlies tief eindringt. Die so erhaltene Verbundfolie wird steif und behält die tuchartige Textur nicht bei und zeigt auch einen geringen hydrostatischen Druck.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird leichter unter Bezug auf die nachfolgenden Beispiele verstanden; allerdings sollen diese Beispiele die vorliegende Erfindung erläutern und sind nicht als eine Einschränkung des Umfangs der Erfindung auszulegen.
Beispiel 1
Für ein Faservlies wurde ein Spinnvlies mit einer flächenbezogenen Masse von 20 g/m² und einer Breite von 500 mm aus 2 Denier Polypropylen-Endlosfasern, die durch Wärmepunktverbindung fixiert wurden, gebildet.
Damit das Polyolefin die Polyolefinschicht bildet, wurde eine Polyolefinzusammensetzung, bestehend aus 40 Gew.-% Ethylen-4-methylen-1-penten-Copolymer (Dichte: 0,915 g/cm³; MFR: 20 g/10 min; MT: 1,8 g) und 60 Gew.-% Calciumcarbonat hergestellt.
Die Polyolefinzusammensetzung wurde einem Extruder mit einer 800 mm breiten Breitschlitzdüse und einer Schnecke von 65 mm Durchmesser zugeführt und wurde bei einer Temperatur unterhalb der Düse von 250°C extrudiert und das extrudierte Polyolefin wurde über die Oberfläche des kontinuierlich zugeführten Faservlies beschichtet. Während des genannten Betriebs war die auf das Faservlies angewandte Spannung 3 kg/m.
Als Nächstes wurde der zweischichtige Gegenstand in den Spalt in einem Walzenpaar mit einer Breite von 900 mm, bestehend aus einer auf einer Temperatur von 20°C gehaltenen Auflaufwalze und einer Abquetschwalze, zugeführt und verarbeitet mit einer Geschwindigkeit von 50 m/min, und auf diese Weise wurde ein Verbundmaterial herge stellt. Während des Betriebs wurde der Abquetschdruck auf 15 kg/cm eingestellt. Die flächenbezogene Masse der Polyolefinschicht war 15 g/m².
Im Anschluss wurde das Verbundmaterial einer Kaschiermaschine mit den gleichen Spezifikationen wie oben genannt zugeführt, und die gleiche Polyolefinzusammensetzung wurde durch Extrusion auf die Polyolefinschicht laminiert, um eine zweite Polyolefinschicht mit einer auf 15 g/m² gesteuerten flächenbezogenen Masse zu bilden.
Als Nächstes wurde das Verbundmaterial durch eine Getriebestreckvorrichtung geführt, um ein Ziehen um das 1,6-Fache in Querrichtung und das 1,1-Fache in Maschinenrichtung zu bewerkstelligen. Die Getriebestreckvorrichtung hatte eine Scheibendicke von 0,762 mm, einen Scheibenabstand von 0,537 mm, einen Getriebewalzendurchmesser von 152 mm, eine Getriebewalzenbreite von 350 mm und eine Eingriffstiefe von 3 mm.
Die physikalischen Eigenschaften der erhaltenen Verbundfolie sind in Tabelle 1 gezeigt.
Die Zahl der kleinen Löcher, wie in Tabelle 1 angegeben, wurde wie folgt gezählt. Nachdem man nämlich gefärbtes Wasser das Verbundmaterial von der Folienschichtseite unter einem Druck von 50 mm H₂O infiltrieren ließ, wurde die Zahl der dadurch angefärbten Punkte auf der Faservliesseite gezählt.
Vergleichsbeispiel 1
Es wurde die gleiche Verfahrensweise wie in Beispiel 1 befolgt, mit der Ausnahme, dass die Extrusionskaschierung so durchgeführt wurde, um die erste Polyolefinschicht auf eine flächenbezogene Masse von 30 g/m² zu steuern, und es wurde keine zweite Polyolefinschicht wie in Beispiel 1 gebildet. Die physikalischen Eigenschaften der erhaltenen Verbundfolie sind in Tabelle 1 daneben aufgeführt.
Vergleichsbeispiele 2 und 3
Eine Verbundfolie wurde gemäß derselben Verfahrensweise wie in Beispiel 1 gebildet, mit der Ausnahme, dass die Temperatur unterhalb der Düse und der Abquetschdruck, wie in Beispiel 1 angewandt, auf die in Tabelle 1 angegebenen Werte verändert wur den. Die physikalischen Eigenschaften der erhaltenen Verbundfolie sind in Tabelle 1 daneben aufgeführt. Tabelle 1

^* Im Bereich mit kleinen Löchern
^** Im Bereich ohne kleine Löcher
^*** konnte nicht bestimmt werden

Beispiel 2
Für ein Faservlies wurde ein Spinnvlies mit einer flächenbezogenen Masse von 23 g/m² und einer Breite von 500 mm aus 2 Denier Polypropylen-Endlosfasern, die durch Wärmepunktverbindung fixiert wurden, gebildet. Dieses Faservlies wies eine Reißdehnung von 40% in Querrichtung und eine Zugfestigkeit von 3 N/cm im Querrichtung auf.
Damit das Polyolefin die Polyolefinschicht bildet, wurde eine Polyolefinzusammensetzung, bestehend aus Ethylen-1-hexen-Copolymer (Dichte: 0,900 g/cm³; MFR: 9 g/10 min; MT: 2 g) hergestellt. Die Folie, die aus dem Polyolefin gebildet wurde, hatte eine Dicke von 55 μm und ihre Reißdehnung war 700% in Querrichtung.
Diese Polyolefinzusammensetzung wurde zu einem Extruder mit einer 800 mm breiten Breitschlitzdüse und einer Schnecke von 65 mm Durchmesser zugeführt und wurde bei einer Temperatur unterhalb der Düse von 250°C extrudiert, und das extrudierte Polyolefin wurde über die Oberfläche des kontinuierlich zugeführten Faservlies beschichtet. Während des Betriebs war die auf das Faservlies angewandte Spannung 3 kg/m.
Als Nächstes wurde der zweischichtige Gegenstand in den Spalt eines Walzenpaars mit einer Breite von 900 mm, bestehend aus einer auf einer Temperatur von 20°C gehaltenen Auflaufwalze und einer Abquetschwalze, zugeführt und verarbeitet mit einer Geschwindigkeit von 50 m/min, und auf diese Weise wurde ein Verbundmaterial hergestellt. Während des Betriebs wurde der Abquetschdruck auf 15 kg/cm eingestellt. Die flächenbezogene Masse der Polyolefinschicht war 25 g/m².
Im Anschluss wurde das Verbundmaterial einer Kaschiermaschine mit den gleichen Spezifikationen wie oben genannt zugeführt, und die gleiche Polyolefinzusammensetzung wurde durch Extrusion auf die Polyolefinschicht laminiert, um eine zweite Polyolefinschicht mit einer flächenbezogenen Masse von 30 g/m² zu bilden. Die physikalischen Eigenschaften der erhaltenen Verbundfolie sind in Tabelle 1 daneben gezeigt.
Vergleichsbeispiel 4
Eine Verbundfolie wurde gemäß derselben Verfahrensweise wie in Beispiel 1 gebildet, mit der Ausnahme, dass die Extrusionskaschierung durchgeführt wurde, um eine flächenbezogene Masse der ersten Polyolefinschicht von 55 g/m² zu erhalten, und es wurde keine zweite Polyolefinschicht wie in Beispiel 1 gebildet. Die physikalischen Eigenschaften der erhaltenen Verbundfolie sind in Tabelle 1 daneben aufgeführt.
Vergleichsbeispiel 5
Eine Verbundfolie wurde gemäß derselben Verfahrensweise wie in Beispiel 1 gebildet, mit der Ausnahme, dass die Temperatur unterhalb der Düse auf 285°C geändert wurde. Die physikalischen Eigenschaften der erhaltenen Verbundfolie sind in Tabelle 1 daneben aufgeführt.
Tabelle 2
Wirkung der Erfindung
Die durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellte Verbundfolie ist aus einer Faservliesschicht aufgebaut und die Polyolefinschichten behalten eine tuchartige Textur bei. Diese Verbundfolie besitzt weiterhin eine hohe Flüssigkeitsundurchlässigkeit und gleichzeitig Luftdurchlässigkeit. Die Verbundfolie eignet sich für flüssigkeitsundurchlässige Anwendungen, für welche eine tuchartige Textur erforderlich ist, insbesondere für Anwendungen als Verpackungsmaterialien und Körperpflegeprodukte. Darüber hinaus können Verbundfolien mit einem derartigen hohen Streckvermögen, das dem Polyolefin eigen ist, erhalten werden. Aufgrund der genannten Charakteristika können sie als Verpackungsmaterialien oder Körperpflegeprodukte genutzt werden, für welche eine hohe Zugfestigkeit und hohe Dehnung erforderlich sind.
Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Herstellung der Verbundfolie kann die Verbundfolie mit den vorgenannten Eigenschaften mit hohen Produktivitätsraten hergestellt werden.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Verbundfolie, umfassend einen ersten Schritt der Bildung eines zweischichtigen Verbundmaterials durch Extrudieren von geschmolzenem Polyolefin durch eine Breitschlitzdüse bei einer Temperatur unterhalb der Düse von 200 bis 280°C auf eine Oberfläche eines Faservlies und Führen der beiden Schichten durch den Spalt in einem Walzenpaar, bestehend aus einer Abquetschwalze und einer Auflaufwalze, unter einer solchen Bedingung, dass der Abquetschwalzendruck auf 5 bis 20 kg/cm gesteuert wird, um die Faservliesschicht und die Polyolefinschicht mit einer flächenbezogenen Masse von 5 bis 50 g/m² zu einem zweischichtigen Verbundmaterial zusammenzufügen, und einen zweiten Schritt der Bildung eines dreischichtigen Verbundmaterials durch Extrudieren des gleichen oder eines anderen Polyolefins auf die Polyolefinschicht, so dass die Polyolefinschichten eine flächenbezogene Gesamtmasse von 10 bis 60 g/m² aufweisen.
Verfahren gemäß Anspruch 1, worin die Faservliesschicht eine flächenbezogene Masse von 10 bis 60 g/m² besitzt.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, worin es sich bei dem Faservlies um (a) ein Spinnvlies oder (b) ein laminiertes Faservlies, das durch Kombinieren eines Spinnvlies (a) mit einem ausgeschmolzenem Faservlies erhältlich ist, handelt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, worin das Faservlies Polyolefin umfasst.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, worin das Faservlies mit einer Spannung von 0,1 bis 5 kg/m in Maschinenrichtung zugeführt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, worin es sich bei beiden Polyolefinschichten, die in dem ersten Schritt und dem zweiten Schritt gebildet werden, um Polyethylenschichten handelt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, worin die Polyolefinschicht, die in dem ersten Schritt gebildet wird, Polyolefin umfasst, das eine Dichte von 0,870 bis 0,935 g/cm³, eine Schmelzflussrate von 1 bis 90 g/10 min und eine Schmelzspannung von 0,5 bis 10 g besitzt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, worin das geschmolzene Polyolefin aus dem ersten Schritt Ethylen-α-Olefin-Copolymer umfasst.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, worin mindestens eine der Polyolefinschichten einen anorganischen Füllstoff enthält.
Verfahren gemäß Anspruch 9, worin mindestens eine der Polyolefinschichten 20 bis 70 Gew.-% eines anorganischen Füllstoffs enthält.
Verfahren gemäß Anspruch 9 oder Anspruch 10, worin die Polyolefinschicht, die in dem ersten Schritt gebildet wird, eine flächenbezogene Masse von 5 bis 25 g/m² aufweist und die Polyolefinschichten eine flächenbezogene Gesamtmasse von 10 bis 60 g/m² aufweisen.
Verfahren zur Herstellung einer Verbundfolie, umfassend das Strecken eines Verbundmaterials, das nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11 erhältlich ist, um das 1,1- bis 5-fache in mindestens eine Richtung.
Verfahren gemäß Anspruch 12, worin der Streckschritt ausgeführt wird, indem das Verbundmaterial einer Getriebestreckvorrichtung zugeführt wird.