DE60012281T3 - Laminate aus blends aus elastomerischen und nichtelastomerischen polyolefinen - Google Patents

Description

• Gebiet der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung basiert auf einer vorläufigen Patentanmeldung mit der Serien-Nr. 60/121,066, eingereicht am 22. Februar 1999, deren Priorität hiermit beansprucht wird.
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Polyolefin-haltige Verbundmischungs-Zusammensetzung mit verbesserten physikalischen Eigenschaften. Diese Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Zusammensetzung, die umfasst und ein Verfahren, in dem verwendet wird eine Polymermischung aus mindestens einem elastomeren Polyolefin und mindestens einem nicht-elastomeren Polyolefin. Die Zusammensetzung kann für verschiedene Anwendungszwecke eingesetzt werden, beispielsweise als Substrate für Vliesstoff (Nonwoven)-Laminate.
• Hintergrund der Erfindung
• Polymermischungen, die mindestens ein elastomeres Polymer und mindestens ein nicht-elastomeres Polymer umfassen, sind aus dem Stand der Technik allgemein bekannt. So ist beispielsweise in dem US-Patent 4,804,577 (Hazelton et al.), auf dessen gesamten Inhalt hier Bezug genommen wird, eine Vliesstoffbahn beschrieben, die hergestellt wird durch Schmelzblasen (Meltblowing) von Fasern aus einer Polymermischung, die umfasst ein hochviskoses Elastomer, zusammen mit einem weniger viskosen thermoplastischen Harz. Die Bahnen können verwendet werden zur Herstellung verschiedener Bekleidungsgegenstände, wie z. B. Schuhen und Schutzkleidung sowie Persenningen und Zelten. Zu den für die Verwendung in diesem Verfahren beschriebenen Elastomeren gehören Polyolefin-Kautschuke wie Polyisobutylen, andere Olefin-Kautschuke und Elastomere, die hergestellt worden sind durch Polymerisieren von Diolefinen mit verschiedenen Alkenyl-aromatischen Kohlenwasserstoffen, wie Butadien- und Styrol-Elastomeren. Das elastomere Polyolefin liegt in der Mischung in einer Menge von etwa 5 bis etwa 75 Gew.-% vor und das thermoplastische Polymer-Harz liegt in der Mischung in einer Menge von etwa 95 bis etwa 25 Gew.-% vor.
• In dem oben genannten Patent von Hazelton et al. ist beschrieben, dass Mischungen, die mehr als etwa 10 Gew.-% des elastomeren Polyolefins umfassen, vor dem Schmelzblasen (Meltblowing) einem Abbau unterliegen. Solche Mischungen weisen in der Regel unter den Schmelzblas-Bedingungen eine Viskosität von über 500 Poise auf. Ein thermischer und/oder oxidativer Abbau wird durchgeführt, um die Einarbeitung und Dispersion des hochviskosen Elastomers in das weniger viskose thermoplastische Harz zu erleichtern.
• In dem US-Patent 5,597,194 (Daugherty et al.) ist ein Kunststoffnetz beschrieben, das aus einer Mischung von Kunststoffen mit unterschiedlichen Dichten und Spitzenschmelzpunkten hergestellt wird. Die Polymermischung umfasst eine Polyethylen-Komponente oder eine durch ein Metallocen katalysierte Polyethylen-Komponente und eine Polyethylen-Plastomer-Komponente. Die Polyethylen-Plastomer-Komponente wird hergestellt unter Anwendung der Metallocen-Katalysator-Technologie und dabei handelt es sich um Homopolymere von Ethylen oder Copolymere von Ethylen und höheren Alpha-Olefinen. Die verwendeten Plastomeren sind im Handel erhältlich von der Firma Dow Plastics unter verschiedenen Bezeichnungen und Warenzeichen, wie z. B. ENGAGE, und von der Firma Exxon Chemical Americas, Polymer-Group, unter dem Warenzeichen EXACT. Die Mischung kann extrudiert werden zur Herstellung eines rutschfesten flexiblen und wärmeständigen Kunststoffnetzes mit hoher Friktion, das als LKW-Ladeflächen-Verkleidung verwendet werden kann.
• In dem US-Patent 5,635,262 (Best et al.) sind Gegenstände beschrieben, die hergestellt sind aus einer Polyethylen-Komponente mit hoher Dichte und hohem Molekulargewicht und einer Elastomer-Komponente, wie z. B. einem Styrol-Copolymer, einem Kautschuk oder einem Metallocen-katalysierten Polyethylen. Das Elastomer liegt in dem fertigen Gegenstand in einer Menge von 1 bis 15 Gew.-% vor. Die Gegenstände umfassen Filme, aus Filmen hergestellte Beutel und extrusions-blasgeformte Gegenstände.
• In dem US-Patent 5,110,685 (Cross et al.) ist ein Polymer-Überzug beschrieben, der besteht aus einer Mischung von Polyethylen mit hoher Dichte und Ethylen/Propylen-Kautschuk-Elastomeren. In dem US-Patent 4,833,194 (Kuan et al.) ist ebenfalls eine Mischung von kristallinen Polymeren wie Polyethylen und Elastomeren, wie Ethylen-Propylen-Copolymer oder Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer, beschrieben.
• Verschiedene Verfahren und Einrichtungen zur Herstellung und Verwendung von Materialien mit elastischen Eigenschaften sind aus dem Stand der Technik bekannt. So ist beispielsweise in dem US-Patent 4,720,415 (Vander Wielen et al.), auf dessen gesamten Inhalt hier Bezug genommen wird, ein Verfahren zur Herstellung eines elastischen Verbundmaterials beschrieben. Das Verfahren umfasst das Verstrecken einer elastischen Bahn, beispielsweise einer Vliesstoffbahn aus elastischen Fasern, und das Verbinden der verstreckten Bahn mit einer oder mehreren Bahnen aus einem kräuselbaren Material unter Bedingungen, bei denen mindestens ein Teil der elastischen Bahn weich gemacht wird unter Ausbildung einer gebundenen Verbundbahn aus einem elastischen Material. Das kräuselbare Material kann bei einer Ausführungsform ein Spunbond-Polyester-Fasermaterial sein. Das Verbundmaterial wird unmittelbar nach dem Binden entspannt, um zu verhindern, dass die elastische Bahn ihre Fähigkeit verliert, sich von den verstreckten Dimensionen, die sie während der Bindungsstufe annimmt, wieder zu kontrahieren.
• Bei einer Ausführungsform werden in dem Vander Wielen et al. -Patent Polystyrol/Poly(ethylen-butylen)/Polystyrol-Blockpolymere verwendet, die unter dem Warenzeichen KRATON von der Firma Shell Chemical Company erhältlich sind. Diese Materialien vom KRATON-Kautschuk-Typ wurden bereits verwendet, um die elastische Komponente für verschiedene Gegenstände, wie z. B. dehnbare Schutzüberzüge und Hüllen, Oberkleidung, Unterkleidung, Menstruations- und Inkontinenz-Kontrollgegenstände und -Kleidungsstücke, wie z. B. wegwerfbare Windeln, zur Verfügung zu stellen. KRATON-Materialien sind insbesondere verwendbar für solche Anwendungszwecke, bei denen eine gute Elastizitäts-Memory-Funktion erforderlich ist, wie z. B. bei Baby-Windeln und Inkontinenz-Kontroll-Kleidungsstücken. Die KRATON-Materialien haben die Fähigkeit, nach dem Verstrecken sich wieder zusammenzuziehen bis auf nahezu ihre ursprüngliche Gestalt.
• Wie oben angegeben, ist es auch bereits bekannt, verschiedenen Gegenständen durch die Metallocen-katalysierten Polyethylene Elastizität zu verleihen. Die Firma Dow Plastics, eine Abteilung der Firma Dow Chemical Company, hat mehrere Familien von elastischen Polyolefinen auf den Markt gebracht, die durch Katalysatoren mit Einzelzentrum oder Katalysatoren mit eingeschränkter Geometrie hergestellt werden. So sind beispielsweise in den US-Patenten 5,472,775 (Obijeski et al.) und 5,278,272 und 5,272,236 (beide Lai et al.), auf deren gesamten Inhalt hier Bezug genommen wird, verschiedene Metallocen-katalysierte Polyolefine beschrieben, die von der Firma Dow Chemical hergestellt werden. Die Materialien weisen sowohl plastische als auch kautschukartige Eigenschaften auf.
• Andere Firmen, wie z. B. Exxon Chemicals, haben ebenfalls verschiedene Verfahren zur Herstellung von elastischen Polyolefinen unter Anwendung der Metallocen-katalysierten Synthese entwickelt. So sind beispielsweise in dem US-Patent 5,324,800 (Welborn, Jr. et al.), auf dessen gesamten Inhalt hier Bezug genommen wird, mehrere Verfahren zur Herstellung solcher Materialien unter Verwendung von Metallocen-Katalysatoren beschrieben.
• Wenn KRATON-Materialien in verschiedenen Extrusions- und Schmelzblas-Verfahren verwendet werden, müssen häufig Fließmodifizierungsmittel eingesetzt werden, um die Höhe der Drucke an der Düsenspitze herabzusetzen, die häufig auftreten, wenn nur KRATON-Basiskautschuk verwendet wird. Es ist beispielsweise bekannt, Polyethylen mit einem hohen Schmelzflussindex in Kombination mit dem KRATON-Basiskautschuk zu verwenden, um ein fließfähiges Polymer zu erhalten, das mit konventionellen Technologien schmelzgeblasen werden kann.
• Außerdem treten Probleme auf bei dem Stand der Technik, bei dem Mischungen von Polyethylen mit niedriger Dichte und Polyethylen mit hoher Dichte und hohem Molekulargewicht verwendet werden. Die Unterschiede in Bezug auf die Schmelzviskosität zwischen den beiden Polymeren sind so, dass eine Inhomogenität in der Schmelze und in dem resultierenden Film auftritt, was zu Bereichen mit guten Eigenschaften und zu Bereichen mit schlechten Eigenschaften in den resultierenden Vliesstoffbahnen führt. Versuche, diese Mischungen zu homogenisieren, um die Dispersions- und physikalischen Gesamteigenschaften zu verbessern, waren jedoch im Allgemeinen erfolglos.
• Man hat auch bereits versucht, 100% Metallocen-katalysiertes Polyethylen zu verwenden zur Herstellung von akzeptablen Vliesstoffbahnen durch Anwendung konventioneller Schmelzblas-Verfahren. Praktische Einschränkungen haben jedoch manchmal eine akzeptable kommerzielle Verwendung von Bahnen, die aus solchen Polymeren hergestellt worden sind, verhindert. Wegen des niedrigeren Schmelzpunktes des Metallocenkatalysierten Polyethylens (etwa 60°C bzw. 140°F) und möglicherweise wegen des niedrigeren kristallinen Anteils ist das Abschrecken schwieriger. Bekanntlich basieren typische Schmelzblas-Verfahren darauf, dass Umgebungsluft in den Meltblowing-Strahl gesaugt wird, um diesen abzuschrecken und auf diese Weise die Meltblown-Fasern zu verfestigen. Da der Schmelzpunkt der Metallocen-katalysierten Polymeren niedriger ist, sind eine längere Abschreckungszeit oder größere Volumina von Sekundärluft oder Abschreckwasser erforderlich, wodurch das gesamte Schmelzblas-Verfahren schwieriger und kostspieliger wird. Wenn keine ausreichende Abschreckung oder Verfestigung der Fasern erzielt wird, ist es dann möglich, dass die Bahnen sich von dem Drahtgitter, auf dem sie gebildet werden, nicht gut ablösen.
• Außerdem führt die Verwendung von 100% Metallocen-katalysierten Polymeren in dem Schmelzblasverfahren häufig zu einer schlechten Bahnbildung. Teilweise wegen der hohen Viskosität und der Abschreckungsprobleme, wie sie weiter oben diskutiert worden sind, können Vliesstoffbahnen, die nur aus elastomeren Olefinen, wie z. B. Metallocen-katalysiertem Polyethylen, hergestellt worden sind, offen oder fleckig sein. Außerdem gilt, dass, je höher die Viskosität des Polymers ist, umso schwieriger die Herstellung von Mikrofasern mit kleinem Durchmesser ist, die für die Erzielung einer guten Bahnbildung und Abdeckung erforderlich sind.
• Es tritt noch ein weiteres Problem im Zusammenhang mit der Viskosität auf, wenn die viskoseren Metallocen-katalysierten Harze verwendet werden. Je viskoser ein Polymer ist, umso höher ist der Druck an der Düsenspitze beim Schmelzblasen. Durch diesen hohen Druck an der Düsenspitze wird die Geschwindigkeit, mit der die Fasern erfolgreich hergestellt werden können, eingeschränkt.
• Obgleich durch die Verwendung der vorstehend beschriebenen KRATON-Elastomeren einige der Probleme vermieden werden, die auftreten, wenn 100% Metallocen-katalysierte Polymere verwendet werden, sind diese Kautschuk-Materialien extrem teuer. In der Regel sind KRATON-Kautschuk-Materialien bis zu dreimal teurer als vergleichbare Metallocen-katalysierte Polyolefine. Obgleich die Verwendung von KRATON-Materialien zu Bahnen mit ausgezeichneten elastischen Eigenschaften sowie zu Gegenständen mit geeigneten ”gesteppten” Strukturen führen, verhindern die Kosten für dieses KRATON-Material im Allgemeinen ihre Verwendung in billigeren Endprodukten, wie z. B. Wischern. Mit Ausnahme der Verwendung in teuren Endprodukten, wie z. B. Windeln, ist die Verwendung der KRATON-Materialien häufig nicht möglich wegen der damit verbundenen Kosten für das Ausgangsmaterial.
• Es besteht daher ein Bedarf für eine Polyethylen-Zusammensetzung, die eine verbesserte Zugfestigkeit und eine geringere Viskosität aufweist, sodass die Herstellung vom wirtschaftlichen Standpunkt aus betrachtet und bei Durchführung entsprechender geringer Verstreckungen kommerziell praktikabel bleibt. Da die Metallocen-katalysierten Polyolefine viel weniger kostspielig sind als die KRATON-Materialien, wäre es wünschenswert, die Metallocen-katalysierten Polyolefine in solchen Materialien zu verwenden.
• Obgleich sowohl Polymermischungen aus Polyethylen und typischen Elastomeren vom Kautschuk-Typ und Polymermischungen von verschiedenen Polymeren und Metallocen-katalysiertem Polyethylen aus dem Stand der Technik bekannt sind, sind die Vorteile, die erzielt werden durch die neuartige Kombination gemäß der vorliegenden Erfindung bei der speziellen Anwendung als elastische Lage(n) (Folie(n)) in verschiedenen Vliesstoff-Laminaten, wie z. B. Stretch-Bonded- und Neck-Bonded-Laminaten, wie sie hier beschrieben werden, bisher nicht erkannt worden.
• Zusammenfassung der Erfindung
• Mit der vorliegenden Erfindung werden die oben genannten Nachteile und andere Nachteile der Konstruktionen und Verfahren des Standes der Technik erkannt und überwunden.
• Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Polymerzusammensetzung bereitzustellen, die elastomere Eigenschaften, wie z. B. Flexibilität und Dehnbarkeit, aufweist.
• Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Polymerzusammensetzung anzugeben, die mindestens ein elastomeres Polyolefin und mindestens ein nicht-elastomeres Polyolefin umfasst.
• Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Polymerzusammensetzung bereitzustellen, die zur Herstellung einer elastischen Vliesstoff(Nonwoven)-Bahn verwendet werden kann, die geeignet ist für die Verwendung für solche Zwecke, bei denen eine erhöhte Zugfestigkeit, eine verminderte Viskosität und eine verbesserte Bahnbildung erforderlich sind.
• Noch ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Polymerzusammensetzung anzugeben, die ein Polyethylen, das unter Verwendung von elastomeren Polyolefinen mit einer engen Molekulargewichtsverteilung hergestellt worden ist, als eine erste Komponente und ein nicht-elastomeres Polyolefin-Harz als eine zweite Komponente umfasst.
• Noch ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Polymerzusammensetzung anzugeben, die zur Herstellung einer Vliesstoffe(Nonwoven)-Bahn verwendet werden kann, die geeignet ist für die Verwendung als elastische Bahn (Lage) für verschiedene Vliesstoff-Laminat-Anwendungen, wie z. B. Stretch- und Neck-Bonded-Laminate.
• Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, unter geringen Kosten eine Polymerzusammensetzung bereitzustellen, die zur Herstellung der elastischen Teile verschiedener Vliesstoff-Materialien, wie z. B. Wischern, verwendet werden kann.
• Erfindungsgemäß werden die oben genannten und weitere Ziele und Vorteile erreicht durch Herstellung einer elastischen Vliesstoff(Nonwoven)-Bahn aus einer Polymerfaser-Mischung, die mindestens ein elastomeres Polyethylen oder Polypropylen und mindestens ein nicht-elastomeres Polyolefin umfasst.
• Die Polymermischung umfasst ein nicht-elastomeres Olefinharz in einer Menge in dem Bereich von 10 bis 50 Gew.-% und ein elastomeres Harz in einer Menge in dem Bereich von 90 bis 50 Gew.-%. Die Dichte des elastomeren Polyethylens oder Polypropylens beträgt weniger als 0,885 g/cm³ und die Dichte des nicht-elastomeren Polyolefins beträgt mindestens 0,890 g/cm³. Bei einer speziellen Ausführungsform kann die Polymermischung 50 bis 90 Gew.-% eines Metallocen-katalysierten Polyethylens und 50 bis 10 Gew.-% eines nicht-elastomeren Polyolefins, wie z. B. eines linearen Polyethylens mit niedriger Dichte, umfassen.
• Die Vliesstoff-Bahn kann hergestellt werden unter Anwendung der aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren, wie z. B. unter Anwendung konventioneller Schmelzblas-Verfahren. Die Verwendung eines geeigneten elastomeren Harzes mit niedrigerer Dichte im Gemisch mit einem nicht-elastomeren Polyolefinharz mit niedrigerer Viskosität führt zu einem Substrat, aus dem durch Schmelzblasen auf vorteilhafte Weise eine Vliesstoff(Nonwoven)-Bahn hergestellt werden kann. Das bei der erfindungsgemäßen Zusammensetzung angewendete Schmelzblas-Verfahren erlaubt eine verbesserte Bahnbildung und verringert die Abschreckungs- und Druckprobleme an der Düsenspitze, die mit der Verwendung von nur höherviskosen Elastomeren mit einer höheren Dichte verbunden sind.
• Die aus der erfindungsgemäßen Mischungszusammensetzung hergestellte elastische Vliesstoffbahn kann als elastische Lage(n) (Folie(n)) in verschiedenen Vliesstoff-Laminat-Konstruktionen, beispielsweise in Stretch-Bonded- und Neck-Bonded-Laminaten verwendet werden. Die elastische Vliesstoffbahn selbst kann nach verschiedenen Verfahren hergestellt werden, beispielsweise durch Anwendung von Schmelzblas-Verfahren oder von Verfahren, bei denen endlose Filamente entstehen, wie z. B. Spunbond-Bahnen, oder bei denen eine Anordnung (Gruppe) von im Wesentlichen parallelen endlosen Fasern oder Strängen entsteht. Die erfindungsgemäßen elastischen Vliesstoffbahnen können auf eine oder mehrere Außenschichtbahnen auflaminiert werden. Diese Außenschichtbahnen können Meltblown-, Spunbonded- oder Coformed-Bahnen sein. Außerdem können diese Bahnen aus endlosen Filamenten hergestellt werden. Bei einer speziellen Ausführungsform sind die aus der erfindungsgemäßen elastomeren/nicht-elastomeren Polyolefin-Mischung hergestellten Meltblown-Bahnen sandwichartig zwischen zwei äußeren Schichten aus Coformed-Bahnen, die aus Cellulose- und Meltblown-Polypropylen-Fasern hergestellt sind, angeordnet.
• Diese und weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Patentansprüche noch deutlicher hervor.
• Kurze Beschreibung der Zeichnung
• Eine vollständige und für den Fachmann auf diesem Gebiet nacharbeitbare Beschreibung der vorliegenden Erfindung einschließlich ihrer besten bekannten Ausführungsform ist in der nachfolgenden Beschreibung unter Hinweis auf die beiliegende Zeichnung enthalten, die eine schematische Aufrissansicht darstellt, die eine Art der Herstellung eines erfindungsgemäßen Stretch-Bonded-Laminats erläutert.
• Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
• Nachstehend werden die Ausführungsformen der Erfindung anhand eines oder mehrerer Beispiele, die weiter unten beschrieben sind, im Detail erläutert. Jedes Beispiel dient der beispielhaften Erläuterung der Erfindung, wobei die Erfindung darauf nicht beschränkt ist. Für den Fachmann auf diesem Gebiet ist es nämlich klar, dass verschiedene Modifikationen und Abänderungen der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden können, ohne dass dadurch der Schutzbereich oder Geist der Erfindung verlassen wird. Beispielsweise können Merkmale, die als Teil einer nachstehend beschriebenen Ausführungsform erläutert worden sind, auch bei einer anderen Ausführungsform verwendet werden zur Erzielung einer noch weiteren Ausführungsform. Die vorliegende Erfindung umfasst alle diese Modifikationen und Abänderungen, die innerhalb des Schutzbereiches der nachfolgenden Patentansprüche und ihrer Äquivalente liegen. Weitere Ziele, Merkmale und Aspekte der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der oder sind naheliegend aufgrund der nachfolgenden detaillierten Beschreibung. Es ist für den Fachmann auf diesem Gebiet klar, dass die nachfolgende Diskussion der Erfindung nur eine Beschreibung beispielhafter Ausführungen ist und keineswegs breitere Aspekte der vorliegenden Erfindung einschränken soll.
• Allgemein bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Vliesstoff(Nonwoven)Laminate, in denen die elastischen Materialien eine Polymerzusammensetzung umfassen, die aus einer Mischung aus mindestens einem elastomeren Polyethylen oder Polypropylen und mindestens einem nicht-elastomereren Polyolefin in einem durch die gewünschten Eigenschaften und Verwendungszwecke bestimmten Verhältnis hergestellt worden ist. Beispielsweise wurde gefunden, dass bei einem Meltblown-Substrat für eine Coformed-Stretch-Bonded-Laminatbasislage ein 1:1-Verhältnis jeder Komponente ein Produkt mit einer verbesserten Zugfestigkeit bei einer Dehnung um 200% (nach dem Verstrecken auf 250% seiner ursprünglichen Länge) ergibt, verglichen mit einem Produkt, das nur ein elastomeres Polyolefin umfasst. Andere in verschiedenen anderen Laminaten erwünschte Eigenschaften können andere Zugabe-Verhältnisse zwischen den beiden Komponenten erforderlich machen. So kann beispielsweise eine Zusammensetzung mit einem Verhältnis von elastomerem Polyolefin zu nicht-elastomerem Polyolefin von 4:1 bessere Bindungseigenschaften ergeben als eine Zusammensetzung mit einem Verhältnis 1:1 bei der Verarbeitung zu einer Vliesstoffbahn.
• Im Allgemeinen können die hier beschriebenen Elastomeren mit einem kompatiblen Polyolefin-Harz gemischt und zur Herstellung des erfindungsgemäßen elastischen Vliesstoff-Substrats verwendet werden. Früher wurden verschiedene Definitionen zum Definieren von Elastomeren angewendet. Im Allgemeinen ist ein Elastomer definiert als eine Substanz, welche die Eigenschaften eines Kautschuks hat, sodass sie unter Spannung gedehnt (verstreckt) werden kann, im Allgemeinen eine hohe Zugfestigkeit hat, sich schnell wieder kontrahiert (zusammenzieht) und im Allgemeinen seine ursprünglichen Dimensionen nach dem Entspannen wieder annimmt. Ein Elastomer hat im Allgemeinen in der Regel Eigenschaften vom plastischen Typ bei der Verarbeitung und Eigenschaften vom Kautschuk-Typ in Bezug auf die Funktionalität.
• Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist unter einem ”Elastomer” oder einem ”elastomeren Polyolefin” ein Polyethylen oder Polypropylen zu verstehen, das eine Dichte von weniger als 0,885 g/cm³ aufweist. Diese Polyolefine sind, wenn sie zu verschiedenen Substraten geformt werden, dehnbar oder verstreckbar in mindestens einer Richtung, wenn eine Zugkraft darauf ausgeübt wird, und sie kehren bis zu einem gewissen Ausmaß zu ihren ursprünglichen Dimensionen wieder zurück, nachdem die Zugkraft entfernt worden ist. Beispielsweise haben elastomere Zusammensetzungen, wenn sie zu einer Meltblown-Bahn geformt werden, im Allgemeinen, jedoch nicht immer, die Fähigkeit, bis zu einer Dehnung von mindestens etwa 25% ihrer ursprünglichen Länge im entspannten Zustand verstreckt zu werden, d. h. sie können bis auf mindestens das etwa 1,25-fache ihrer Länge im entspannten Zustand verstreckt werden, und nach Wegnahme der Verstreckungskraft erholen sie sich wieder um mindestens etwa 30% der Dehnung, d. h. im Falle einer Dehnung von 25% kontrahieren sie sich wieder bis zu einer Dehnung von nicht mehr als etwa 17,5%. Beispielsweise wird ein Material mit einer Länge von 100 cm als elastomer angesehen, wenn es bis auf eine Länge von mindestens etwa 125 cm verstreckt werden kann und wenn es sich nach der Wegnahme der Verstreckungskraft wieder zusammenzieht auf eine Länge von nicht mehr als etwa 117,5 cm im Falle der vorherigen Verstreckung auf 125 cm.
• Ein ”Nicht-Elastomer” oder ein ”nicht-elastomeres Polyolefin” ist für die Zwecke der vorliegenden Erfindung definiert als ein Polyolefin, das eine Dichte von mindestens 0,890 g/cm³ aufweist. Im Allgemeinen erfüllen diese nicht-elastomeren Polyolefine, wenn sie zu einer Meltblown-Bahn verarbeitet werden, jedoch nicht immer, nicht die Verstreckungs-Eigenschaften für eine wie oben definierte elastomere Bahn.
• Unter dem hier verwendeten Ausdruck ”Vliesstoff(Nonwoven)”-Gewebe, -Bahn oder -Material ist ein Material zu verstehen, das aus einzelnen Fasern oder Fäden aufgebaut ist, die übereinander liegen, jedoch nicht auf eine identifizierbare Weise wie bei einem gewirkten bzw. gestrickten Gewebe. Vliesstoff(Nonwoven)-Gewebe oder -Bahnen können nach vielen Verfahren hergestellt werden, beispielsweise durch Schmelzblas-Verfahren, Spunbonding-Verfahren, Hydroverfilzungs-, Airlaid- und Bonded-Carded-Bahnverfahren.
• Außerdem ist für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ein ”Vliesstoff(Nonwoven)-Laminat” definiert als ein Produkt, das zwei oder mehr Vliesstoff(Nonwoven)-Bahnen umfasst, die aneinander gebunden sind unter Bildung eines Laminats. Im Hinblick auf die vorliegende Erfindung wird eine elastische Folie (Bahn), die aus den vorstehend beschriebenen elastomeren Polyolefinen hergestellt worden ist, an mindestens eine Schicht eines Vliesstoff(Nonwoven)Materials gebunden. Zu Beispielen für Vliesstoff(Nonwoven)-Laminate gehören, ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist, Stretch-Bonded-Laminate und Neck-Bonded-Laminate.
• Der Ausdruck ”Stretch-Bonded” bezieht sich auf ein elastisches Element oder eine elastische Schicht, das (die) an ein anderes Element oder eine andere Schicht gebunden ist, während das elastische Element um mindestens etwa 25% seiner Länge im entspannten Zustand gedehnt (verstreckt) ist. Ein ”Stretch-Bonded-Laminat” bezieht sich auf ein Verbundmaterial, das mindestens zwei Schichten aufweist, von denen eine Schicht eine kräuselbare (zusammenziehbare) Schicht ist und die andere Schicht eine elastische Schicht ist. Die Schichten werden miteinander verbunden, wenn die elastische Schicht im gedehnten (verstreckten) Zustand vorliegt, sodass beim Entspannen der Schichten die kräuselbare (zusammenziehbare) Schicht gekräuselt (zusammengezogen) wird. Ein solches elastisches Mehrschichten-Verbundmaterial kann bis zu einem solchen Grade gedehnt (verstreckt) werden, dass das nicht-elastische Material sich zwischen den Bindungsstellen zusammenzieht (kräuselt), zwischen denen das elastische Material gedehnt werden kann. Ein Typ eines solchen Strech-Bonded-Laminats ist beispielsweise in dem US-Patent 4,720,415 (Vander Wielen et al.), beschrieben, auf dessen Inhalt weiter oben bereits Bezug genommen worden ist. Andere elastische Verbundmaterialien sind beschrieben und geoffenbart in den US-Patenten 4,789,699 (Klaffer et al.), 4,781,966 (Taylor), 4,657,802 (Morman) und 4,655,760 (Morman et al.), auf deren Inhalte hier Bezug genommen wird.
• Der Ausdruck ”Neck-Bonded” bezieht sich auf ein elastisches Element, das an ein nicht-elastisches Element gebunden wird, während das nicht-elastische Element im gedehnten oder gespannten Zustand vorliegt. Ein ”Neck-Bonded Laminat” bezieht sich auf ein Verbundmaterial, das mindestens zwei Schichten aufweist, von denen eine Schicht eine gedehnte (gespannte), nicht-elastische Schicht und die andere Schicht eine elastische Schicht ist. Die Schichten werden miteinander verbunden, wenn die nicht-elastische Schicht in einem gedehnten (gespannten) Zustand vorliegt. Beispiele für Neck-Bonded Laminate sind solche, wie sie in den US-Patenten 5,226,992 , 4,981,747 , 4,965,122 und 5,336,545 (alle von Morman) beschrieben sind, auf deren Inhalte hier Bezug genommen wird.
• Der Ausdruck ”Polyolefin mit enger Molekulargewichtsverteilung” bezieht sich auf ein Polyolefin, das eine Molekulargewichtsverteilung von weniger als etwa 3,5 aufweist. Wie allgemein bekannt, ist die Molekulargewichtsverteilung eines Polymers das Verhältnis zwischen dem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht des Polymers und dem zahlendurchschnittlichen Molekulargewicht des Polymers. Verfahren zur Bestimmung der Molekulargewichtsverteilung sind in ”Encyclopedia of Polymer Science and Engineering”, Band 3, Seiten 299–300 (1985), beschrieben. Zu Beispielen für Polyolefine mit enger Molekulargewichtsverteilung gehören die Metallocen-katalysierten Polyolefine, die Einzelstellen-katalysierten Polyolefine und die durch sterische Hinderung katalysierten Polyolefine, wie vorstehend beschrieben. Es ist auf dem Fachgebiet bekannt, dass die Metallocen-katalysierten Polyolefine und die durch sterische Hinderung katalytisierten Polyolefine gelegentlich auch als Einzelstellen-katalytisierte Polyolefine bezeichnet werden.
• In der Regel haben Elastomere, die für die erfindungsgemäße Verwendung geeignet sind, die Fähigkeit, auf mindestens das Dreifache ihrer ursprünglichen Länge verstreckt (gedehnt) zu werden. Wenn sie auf mindestens das Dreifache ihrer ursprünglichen Länge verstreckt (gedehnt) worden sind, ziehen sich diese elastomeren Bahnen in der Regel wieder zusammen auf nicht mehr als das Zweieinhalbfache ihrer ursprünglichen Länge. Wenn beispielsweise eine 10,5 cm lange Bahn auf das Dreifache ihrer ursprünglichen Länge bis auf etwa 31,5 cm verstreckt worden ist, zieht sie sich in der Regel wieder zusammen auf nicht mehr als 25 cm und sie kann sich in der Regel bis auf etwa 18 cm zusammenziehen.
• Als erste Komponente der erfindungsgemäßen Zusammensetzung wird ein elastomeres Polyethylen oder Polypropylen mit einer Dichte von weniger als 0,885 g/cm³ verwendet. Obgleich jedes beliebige elastomere Polyethylen oder Polypropylen verwendet werden kann, kann bei bestimmten Ausführungsformen ein Polyolefin mit einer engen Molekulargewichtsverteilung, wie z. B. ein Metallocen-katalysiertes Polyethylen oder ein Metallocen-katalysiertes Polypropylen bevorzugt werden. Zweckmäßig weisen diese elastomeren Polyolefine eine Dichte zwischen etwa 0,860 g/cm³ und etwa 0,880 g/cm³ auf und sie können noch zweckmäßiger eine Dichte zwischen etwa 0,863 g/cm³ und etwa 0,870 g/cm³ aufweisen.
• Diese elastischen Polyethylene oder Polypropylene oder Plastomere können beispielsweise verwendet werden in der Metallocen-Katalysator-Technologie, die eine genaue Kontrolle des Comonomers erlaubt, das dem Polyethylen-Polymer einverleibt wird, und eine genaue Kontrolle der Molekulargewichtsverteilung erlaubt. Ein Metallocen-Katalysator ist ein Metall-Derivat von Cyclopentadien und die Katalyse des Polymers kann beschrieben werden als eine homogene Einzelstellen- oder geometrisch beschränkte Katalyse. Ein Metallocen ist ein neutraler, mit einem Hilfsliganden stabilisierter Übergangsmetallkomplex und er kann die folgende allgemeine Formel haben:

  

  worin bedeuten:
• – L₁ einen Cyclopentadienyl- oder substituierten Cyclopentadienyl-Rest, der über eine η-5-Bindung an das Metall gebunden ist,
• – L₂ einen organischen Rest, der an einen Cyclopentadienyl-Rest gebunden sein kann oder nicht gebunden sein kann, der fest an das Metall gebunden ist, der während der Polymerisation an das Metall gebunden bleibt,
• – B eine optionale brückenbildende Gruppe, welche die Bewegung von L₁ und L₂ einschränkt und den Winkel zwischen L₁ und L₂ modifiziert,
• – M ein Metall, wie z. B. Titan oder Zirkonium,
• – X und Y Halogenide oder andere organische Reste, wie z. B. Methylgruppen.
• Der Metallocen-Komplex kann wie folgt dargestellt werden:

  
• Ein Metallocen-Komplex fungiert als Katalysator, der die Polymerisation eines Monomers initiiert zur Bildung eines Polymers. So wird beispielsweise zur Bildung eines Metallocen-katalysierten Polymers ein flüssiges Monomer, beispielsweise Ethylen, mit Metallocen unter konstantem Rühren und Erwärmen kombiniert. Dann werden kontrollierte Mengen an Wasserstoffgas der Mischung zugeführt, um die Polymerisation zu stoppen. Im Allgemeinen bestimmt die dem Reaktor zugeführte Wasserstoffgas-Menge den Schmelzindex des resultierenden Polymers.
• Der hier verwendete Ausdruck ”Schmelzindex” oder ”MI” bezieht sich auf ein Maß für die Viskosität des Polymers unter gegebenen Bedingungen. Angewendet auf die hier beschriebenen Materialien gibt der MI das Gewicht (oder die Masse) des Materials an, die aus einer Kapillare mit bekannten Dimensionen bei einer spezifischen Belastung oder Scherrate innerhalb einer gemessenen Zeitspanne ausfließt, und er wird gemessen in g/10 min bei 190°C und einer Belastung von 2160 g beispielsweise nach dem ASTM-Test 1238.
• Die Plastomere, die in bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind in der Regel Homopolymere von Ethylen oder Copolymere von Ethylen und höheren α-Olefinen, die 3 bis etwa 10 Kohlenstoffatome aufweisen, wie z. B. 1-Buten, 1-Hexen und 1-Octen. Diese Plastomere sind im Handel erhältlich von der Firma Dow Plastics, Dow USA, Midland, Michigan, unter verschiedenen Produkt-Bezeichnungen sowie unter dem Warenzeichen AFFINITY oder unter dem Warenzeichen ENGAGE (die der Firma Dupont Dow Elastomers, LLC, gehören). Ein solches geeignetes Elastomer, das im Handel erhältlich ist, ist ein Metallocen-katalysiertes Polyethylen, das von der Firma Dow unter der Produkt-Bezeichnung DOW XU58200.02 vertrieben wird. Dieses spezielle Elastomer weist eine Dichte von etwa 0,870 Gramm pro Kubikzentimeter (g/cm³), einen Schmelzindex von etwa 30 g/10 min und einen Spitzen-Schmelzpunkt von etwa 60°C (140°F) auf. Ein anderes elastomeres Plastomer wird von der Firma Dupont Dow Elastomers, LLC, unter den Warenzeichen ENGAGE 8100 und ENGAGE 8200 vertrieben, bei dem es sich nach den Angaben des Herstellers handelt um ein Ethylen/1-Octen-Copolymer. Einige der ENGAGE-Plastomere können Dichtebereiche von etwa 0,865 bis etwa 0,899 g/cm³, einen Schmelzindex von etwa 0,5 g/10 min bis etwa 30 g/10 min und einen Spitzen-Schmelzpunktsbereich von etwa 49 bis etwa 85°C (etwa 120 bis etwa 185°F) aufweisen.
• Weitere geeignete Plastomere sind erhältlich von der Firma Exxon Chemical Americas, Polymer-Group, unter dem Warenzeichen EXACT. Die EXACT-Plastomeren von Exxon weisen Dichte- und Spitzen-Schmelzpunktsbereiche auf, die denjenigen der ENGAGE- und AFFTNITY-Plastomeren ähneln.
• Als zweite Komponente der erfindungsgemäß verwendeten Polymermischung wird ein besser kristallines Polyolefin mit einer höheren Dichte verwendet. Diese nicht-elastomeren Olefin-Polymeren weisen Dichten von mindestens 0,890 g/cm³ auf. Zweckmäßig weisen die nicht-elastomeren Polyolefine eine Dichte zwischen etwa 0,900 und etwa 0,920 g/cm³ und besonders zweckmäßig eine Dichte zwischen etwa 0,900 und etwa 0,917 g/cm³ auf und sie können ganz besonders bevorzugt eine Dichte zwischen etwa 0,900 und etwa 0,910 g/cm³ haben. Es können Polymere, wie z. B. Polyethylen, Polybutylen, Polypropylen oder andere Polyolefine, verwendet werden. Im Allgemeinen wird das jeweilige nicht-elastomere Polyolefin auf der Basis seiner Kompatibilität mit dem elastomeren Polyolefin und insbesondere auf der Basis der Kompatibilität mit einem Metallocen-katalysierten Polymer ausgewählt, wenn solche Metallocen-katalysierten Polymeren verwendet werden. Das nicht-elastomere Polyolefin kann beispielsweise bei einigen speziellen Ausführungsformen ein lineares Polyethylen mit niedriger Dichte, oder ein Polyethylen mit hoher Dichte oder mit niedriger Dichte (einschließlich eines verzweigten) sein. Lineare Polyethylene mit niedriger Dichte weisen beispielsweise Dichten in dem Bereich von etwa 0,915 bis etwa 0,930 g/cm³ auf.
• Es sei darauf hingewiesen, dass diese zweite Komponente in vielfältiger Weise ausgewählt werden kann aus der Gruppe, die besteht aus Polyolefin-Harzen, wie z. B. Polymeren von verzweigten und geradkettigen Olefinen, wie z. B. Polyethylen, Polypropylen, Polybutylen, Polypenten, Polymethylpenten und dgl. Die nicht-elastomeren Polyolefine können nach verschiedenen Verfahren hergestellt werden und sie können sogar nach Verfahren hergestellt werden, die ähnlich den vorstehend beschriebenen Verfahren sind, beispielsweise durch Metallocen-Katalyse. Solche Polyolefine mit höherer Dichte können auch hergestellt werden unter Verwendung traditionellerer Katalysator-Systeme, wie z. B. Ziegler-Natta-Katalysatoren, wie sie beispielsweise in ”Encyclopedia of Polymer Science and Engineering”, Band 8, Seiten 162–179 (1987), beschrieben sind. Es ist eine Vielzahl von Polyolefinen mit höherer Dichte, z. B. lineare Polyethylene mit niedriger Dichte und Polyethylene mit hoher Dichte, im Handel erhältlich, beispielsweise solche unter den Warenzeichen AFFINITY, ELITE oder ASPUN, die alle von der Firma Dow Chemical erhältlich sind, und solche unter der Handelsbezeichnung EXCEED, die von der Firma Exxon Chemical erhältlich sind.
• Ein spezielles derartiges nicht-elastomeres Polyolefin-Harz, das für die Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung geeignet ist, ist ein lineares Polyethylen mit niedriger Dichte, das von der Firma Dow Chemical unter der Produktbezeichnung DOW ASPUN 6831 erhältlich ist.
• Das nicht-elastomere Polyolefin, insbesondere dann, wenn es sich dabei um ein Polyethylen handelt, weist in der Regel einen Schmelzindex von mindestens 30 auf, wobei ein Schmelzindex von mindestens 150 in der erfindungsgemäßen Mischung ebenfalls verwendbar ist. Außerdem weist das nicht-elastomere Polyolefin, wiederum insbesondere dann, wenn es sich dabei um ein Polyethylen handelt, eine Schmelztemperatur von mindestens etwa 100°C (212°F), vorzugsweise von mindestens etwa 120°C (248°F) auf.
• Vorzugsweise umfasst die Polymermischung 10 bis 20 Gew.-% des nicht-elastomeren Harzes. Das elastomere Harz liegt in der Zusammensetzung in einer Menge von 90 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise von 90 bis 80 Gew.-%, vor.
• Es ist selbstverständlich, dass auch verschiedene andere Komponenten erfindungsgemäß verwendet werden können, vorausgesetzt, dass die oben genannten elastomeren und nicht-elastomeren Polyolefine in der Zusammensetzung vorhanden sind. Zu anderen Komponenten, die vorhanden sein können, gehören beispielsweise andere (weitere) Polyolefin-Harze, Tenside, Pigmente, Stabilisatoren, Füllstoffe, anorganische Substanzen, Cellulose und dgl. Die Zugabe dieser anderen Komponenten zu der polymeren Mischungszusammensetzung sollte die Eigenschaften, die in den daraus hergestellten Vliesstoffbahnen erzielt werden, nicht beeinflussen.
• Im Allgemeinen können beliebige Verfahren, wie sie aus dem Stand der Technik zum Mischen von polymeren Materialien bekannt sind, angewendet werden, um die elastomeren Harze mit den nicht-elastomeren Polyolefin-Harzen, die erfindungsgemäß verwendbar sind, zu vermischen. Beispielsweise können Pellets jedes der Materialien, die miteinander vorgemischt werden sollen, physikalisch zugemischt werden unter Verwendung einer geeigneten Feststoffmischvorrichtung und die Feststoffmischung kann dann in den Extruder-Abschnitt einer Schmelzblas-Vorrichtung eingeführt werden. Solche Trocken-Mischverfahren sind aus dem Stand der Technik allgemein bekannt.
• Die Harze können zuerst physikalisch miteinander gemischt werden in Form von Feststoffen im Rahmen eines Trocken-Mischverfahrens. Sie können dann in einen Schmelzblas-Extruder eingeführt werden. Bei diesem zweistufigen Mischverfahren kann jede geeignete Trockenmischvorrichtung zum Vermischen verwendet werden, woran sich die Verwendung einer geeigneten Schmelzmischvorrichtung anschließt, um die beiden Komponenten zu erhitzen und gemeinsam zum Schmelzen zu bringen. Das Schmelzmischen erleichtert auch die Einführung der Mischung in die Schmelzblas-Vorrichtung.
• In den nachstehend angegebenen speziellen Beispielen wurden die Polymer-Komponenten zuerst trocken miteinander gemischt und dann ohne Schmelzmischen einem Schmelzblas-Extruder zugeführt. Ein eventuell erforderliches Schmelzmischen wurde innerhalb des Schmelzblas-Extruders selbst durchgeführt.
• Verfahren und Vorrichtungen, die zur Herstellung von Meltblown-Fasern angewendet werden, und die daraus resultierenden Vliesstoffbahnen sind allgemein bekannt. Meltblown-Fasern sind Fasern, die hergestellt werden durch Extrudieren eines geschmolzenen polymeren Materials durch eine Vielzahl von feinen, in der Regel kreisförmigen Düsenkapillaren in Form von geschmolzenen Fäden oder Filamenten in konvergierende Gas(beispielsweise Luft)-Ströme, die in der Regel heiß sind und eine hohe Geschwindigkeit haben, um die Filamente aus geschmolzenem Material dünner zu machen und Fasern zu bilden. Während des Schmelzblas-Verfahrens werden die Durchmesser der geschmolzenen Filamente durch die Zugluft verringert bis auf die gewünschte Größe. Danach werden die Meltblown-Fasern von dem Hochgeschwindigkeits-Gasstrom mitgenommen und auf einer Sammeloberfläche abgelagert unter Ausbildung einer Bahn aus willkürlich angeordneten Meltblown-Fasern. Ein solches Verfahren ist beispielsweise in den US-Patenten 3,849,241 (Buntin et al.), 4,526,733 (Lau) und 5,160,746 (Dodge, II et al.), auf deren Inhalte hier Bezug genommen wird, beschrieben. Meltblown-Fasern können kontinuierlich (endlos) oder diskontinuierlich sein und sie haben im Allgemeinen einen durchschnittlichen Durchmesser von weniger als 10 Mikrometern.
• In einem konventionellen Schmelzblas-Verfahren wird ein geschmolzenes Polymer einer Düse zugeführt, die zwischen einem Paar von Luftplatten angeordnet ist, die eine Primärluft-Düse bilden. Das Standard-Schmelzblas-Verfahren umfasst eine Düsenspitze mit einer einzigen Reihe von Kapillaren entlang einer Messerklinge. Typische Düsenspitzen weisen etwa 30 Kapillar-Austrittslöcher pro linearem Inch Düsenbreite auf. Die Düsenspitze ist in der Regel ein keilförmiger 60°-Block, der zu der Messerklinge hin konvergiert, entlang der die Kapillaren geführt werden. Die Luftplatten in vielen bekannten Schmelzblasdüsen sind in einer vertieften (ausgenommenen) Konfiguration angeordnet, sodass die Spitze der Düse gegenüber der Primärluft-Düse nach hinten versetzt ist. Die Luftplatten in einigen Düsen sind jedoch in einer bündigen Konfiguration angeordnet, in der die Luftplattenenden in der gleichen horizontalen Ebene liegen wie die Düsenspitze; in anderen Düsen liegt die Düsenspitze in einer vorstehenden oder ”herausragenden” Konfiguration vor, sodass die Spitze der Düse sich über die Enden der Luftplatten hinaus erstreckt. Darüber hinaus kann, wie in dem US-Patent Nr. 5,160,746 (Dodge II et al.) beschrieben, auch mehr als ein Luftstrom für die Verwendung in der Düse vorgesehen sein.
• Bei den meisten bekannten Konfigurationen der Schmelzblasdüsen wird heiße Luft durch die Primärluft-Düse gepresst, die auf jeder Seite der Düsenspitze ausgebildet ist. Die heiße Luft erhitzt die Düse und verhindert auf diese Weise, dass die Düse einfriert, wenn das geschmolzene Polymer austritt und sich abkühlt. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Düse mit verfestigtem Polymer verstopft wird. Die heiße Luft zieht außerdem die Schmelze zu Fasern aus oder verdünnt diese, bevor sie aus der Düse austreten.
• Die heißen Primärluft-Strömungsraten liegen in der Regel in dem Bereich von etwa 15 bis etwa 24 Standard-Kubikfuß pro Minute pro Inch der Düsenbreite (scfm/in). Der Primärluft-Druck liegt in der Regel in dem Bereich von etwa 1 bis etwa 10 Pounds pro Quadratinch Gauge (psig). Die Temperatur der Primärluft liegt in der Regel in dem Bereich von etwa 400° bis etwa 600° Fahrenheit (°F). Die jeweilige Temperatur des heißen Primärluftstroms hängt von dem jeweiligen Polymer, das ausgezogen werden soll, sowie auch von anderen Eigenschaften ab, die für die Meltblownbahn erwünscht sind.
• Ausgedrückt durch die Menge des Polymermaterials, das pro Inch der Düse pro Zeiteinheit fließt, beträgt der Polymerdurchsatz in der Regel 0,5 bis 1,25 Gramm pro Loch pro Minute (ghm). So kann für eine Düse mit 30 Löchern pro Inch der Polymerdurchsatz bis zu etwa 10 lbs/inch/Stunde (pih) betragen.
• Darüber hinaus sind zur Herstellung von Meltblown-Fasern aus einer Beschickung von etwa 5 Pounds pro Inch pro Stunde Polymerschmelze etwa 50 bis etwa 100 Pounds pro Inch pro Stunde Heißluft erforderlich, um die Schmelze zu diskreten Fasern auszuziehen oder dünner zu machen. Diese Auszieh-Luft muss auf eine Temperatur in der Größenordnung von 400 bis 600°F erhitzt werden, um der Düsenspitze genügend Wärme zu erhalten.
• Da derart hohe Temperaturen angewendet werden müssen, muss eine beträchtliche Wärmemenge aus den Fasern abgeführt werden, um die Fasern, welche die Düsen-Öffnung verlassen, abzuschrecken (oder zu verfestigen). Zur Beschleunigung der Abkühlung und der Verfestigung der Meltblown-Fasern wurden kalte Gase, wie z. B. Luft, oder Flüssigkeiten, wie Wasser, verwendet. Insbesondere wird in den US-Patenten 5,075,068 (Milligan et al.) und 5,080,569 (Gubernick et al.), auf deren Inhalt hier Bezug genommen wird, ein Sekundärluftstrom, der durch einen senkrechten Querschnitt oder unter einem Winkel von 90° in einer Richtung relativ zur Richtung der Faserdehnung bzw. -streckung fließt, dazu verwendet, Meltblown-Fasern abzuschrecken und Fasern mit einem geringeren Durchmesser herzustellen. Außerdem wird in dem US-Patent 5,607,701 (Allen et al.), auf dessen Inhalt hier Bezug genommen wird, eine kühlere, unter Druck stehende Abschreckungsluft verwendet, welche die Kammer 71 füllt und zu einer schnelleren Abkühlung und Verfestigung der Fasern führt. In dem US-Patent 4,112,159 (Pall) auf dessen Inhalt hier Bezug genommen wird, wird ein kalter Luftstrom verwendet, um die Fasern dünner zu machen, wenn es erwünscht ist, die Schwächung der Fasern zu verringern.
• Durch Steuerung der Luft- und Düsenspitzen-Temperatur, des Luftdruckes und der Polymerbeschickungsrate kann der Durchmesser der während des Meltblown-Verfahrens gebildeten Faser eingestellt werden. Typische Meltblown-Polypropylen-Fasern haben beispielsweise einen Durchmesser von 3 bis 4 μm. Schwankungen, insbesondere Zunahmen, des Druckes an der Düsenspitze können bewirken, dass die Faser-Durchmesser schwanken. Je viskoser das fließende Polymer ist, umso höher ist der Druck an der Düsenspitze und umso mehr Probleme entstehen im Zusammenhang mit der Herstellung von geeigneten Fasern für Vliesstoffbahnen.
• Nach dem Abkühlen werden die Fasern gesammelt und gebunden unter Bildung einer integrierten Vliesstoffbahn. Insbesondere werden die Fasern mit Hilfe einer Ansaugbox auf einer Formgebungsbahn gesammelt, die ein sich bewegendes Maschengitter oder Band umfasst, das unterhalb der Düsenspitze angeordnet ist. Um einen genügenden Zwischenraum unterhalb der Düsenspitze für die Faserbildung, für die Faserausziehung und die Faserabkühlung bereitzustellen, sind Formgebungsabstände von mindestens etwa 6 bis 12 Inches zwischen der Polymer-Düsenspitze und der Oberseite des Maschengitters bei einem typischen Schmelzblas-Verfahren erforderlich, obgleich auch verschiedene andere Formgebungsabstände angewendet werden können, je nach den jeweils gewünschten Bahneigenschaften. So sind beispielsweise Formgebungsabstände von bis zu etwa 18 Inches akzeptabel. Die Bahn weist eine Integrität auf aufgrund der Verfilzung der einzelnen Fasern in der Bahn sowie aufgrund eines gewissen Grades einer thermischen oder Selbstbindung zwischen den Fasern, insbesondere wenn das Sammeln nur in einem kurzen Abstand nach der Extrusion durchgeführt wird. In einigen der nachstehend angegeben Beispiele betrugen typische Formgebungsabstände etwa 7 Inches und in anderen Beispielen betrugen die Formgebungsabstände etwa 9 Inches, obgleich auch Abstände zwischen etwa 6 und etwa 14 Inches angewendet werden können, wobei Abstände von etwa 6 bis etwa 12 Inches bevorzugt sind.
• Die auf dem perforierten Band gebildete Bahn kann verdichtet oder anderweitig mittels einer oder mehreren Walzen gebunden werden. Dann kann die Vliesstoffbahn von dem Band abgenommen und auf Kerne aufgewickelt werden für die spätere Verwendung oder sie kann in einem kontinuierlichen Verfahren einer anderen Station zugeführt werden für eine weitere Bahnbehandlung und Verwendung.
• Obgleich eine konventionelle Schmelzblasvorrichtung als geeignet für die Herstellung der erfindungsgemäßen Bahnen bezeichnet worden ist, ist klar, dass auch verschiedene andere Vorrichtungen und Verfahren angewendet werden können. So kann beispielsweise auch die Schmelzblasvorrichtung, wie sie in dem US-Patent 5,350,624 (Georger et al.) dargestellt und beschrieben ist, verwendet werden. Wie in dem Georger et al.-Patent angegeben, auf dessen Inhalt hier Bezug genommen wird, können zwei Schmelzblasdüsen 16 und 18 (wie in den Zeichnungen der Druckschrift dargestellt) so angeordnet werden, dass Polymerfilamente dem Formgebungsband zugeführt werden. Es kann eine beliebige Anzahl von Mehrfachdüsen-Bänken von Schmelzblasdüsen verwendet werden zur Herstellung der Bahnen. Außerdem können, wie in dem Georger et al.-Patent dargestellt, zusätzliche sekundäre Fasern den Polymerströmen zugesetzt werden, die aus den beiden einander gegenüberliegenden Schmelzblasdüsen austreten.
• Wenn Bahnen, die im Wesentlichen kontinuierliche (endlose) Filamente aufweisen, erwünscht sind, können auch andere modifizierte Schmelzblas-Verfahren angewendet werden. So kann beispielsweise dann, wenn eine kontinuierliche (endlose) Filamentbahn erwünscht ist, das Verfahren zur Herstellung von im Wesentlichen kontinuierlichen (endlosen) Polymer-Filamenten, wie es in dem US-Patent 5,385,775 (Wright) beschrieben ist, angewendet werden. Wie in dem Wright-Patent erläutert, auf dessen Inhalt hier Bezug genommen wird, wird eine Schmelzblas-Vorrichtung verwendet, in der die Wärme des primären Luftstroms, der an der Schmelzblas-Düsenspitze vorbeiströmt, entweder stark vermindert ist oder vollständig fehlt. Die kontinuierlichen (endlosen) Filamente werden dann mit einem aufgesprühten = konventionellen Meltblown-Bahnmaterial abgedeckt. Die resultierende Faserbahn weist im Wesentlichen kontinuierliche (endlose) Filamente anstelle der hauptsächlich willkürlich verteilten Filamente auf, die typisch sind für die meisten Meltblown-Bahnen. Dieses Verfahren kann angewendet werden zur Herstellung entweder der elastischen Faserbahnen, in denen die erfindungsgemäße Polymermischung verwendet wird, oder zur Herstellung von Bahnen, auf welche die erfindungsgemäßen elastischen Vliesstoffbahnen auflaminiert werden.
• Bei einem Beispiel der vorliegenden Erfindung kann eine Meltblown-Bahn, welche die Verstreckbarkeitseigenschaften der erfindungsgemäßen Zusammensetzung aufweist, zu einer Stretch-Bonded-Laminatbasislage geformt werden, wie sie in dem Vander Wielen et al.-Patent beschrieben ist, auf dessen Inhalt hier Bezug genommen wird. Anstatt die Basislage aus Materialien vom KRATON-Typ herzustellen, wie in dem Vander Wielen et al.-Patent beschrieben, wird die erfindungsgemäße Basislage bzw. -folie aus der vorstehend beschriebenen elastomeren/nicht-elastomeren Polyolefin-Mischung hergestellt. Die vorliegende Polymermischung kann auch zu einer elastischen Vliesstoffbahn geformt werden für die Verwendung in einem Neck-Bonded-Laminatmaterial, wie weiter oben erläutert.
• Außerdem können die aus der vorliegenden Zusammensetzung hergestellten Vliesstoffbahnen auch als innere Schicht(en) für verschiedene Wischerprodukte verwendet werden, bei denen die äußeren Schichten dieser Produkte Coform-Schichten aus Cellulose und Polypropylen sind. Zu weiteren Anwendungen der vorliegenden Erfindung gehören verschiedene Typen von Laminaten, wie z. B. Vliesstoff/verstreckbare Bahn/Vliesstoff-Laminate, verstreckbare Bahn/Vliesstoff/verstreckbare Bahn-Laminate und Vliesstoff/verstreckbare Bahn-Laminate, bei denen die Vliesstoff-Anteile der Laminate in der Regel thermoplastische Vliesstoff-Spunbond- oder -Meltblown-Bahnen sind und die verstreckbaren Bahn-Anteile aus dem vorliegenden Polymermischungsmaterial hergestellt sind.
• Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen speziellen Wischerprodukte wird die Polymermischung aus elastomeren und nicht-elastomeren Materialien zu einer elastischen Meltblown-Vliesstoffbahn geformt. Diese Bahn wird dann auf mindestens einer andere thermoplastische Vliesstoffbahn oder eine Coformbahn aus etwa 65% Zellstoff und etwa 35% Polymer wie Polypropylen durch Wärmebindung aufgebracht. Bei einer anderen Ausführungsform wird die elastische Vliesstoffbahn sandwichartig zwischen mindestens zwei äußeren Meltblown-Vliesstoff-Coform-Bahnen angeordnet. Coform-Bahnen bestehen, wenn sie verwendet werden, in der Regel aus Cellulosefasern und Fasern, die aus einem Polyolefin, wie z. B. Polypropylen oder Polyethylen, hergestellt sind. Die innere elastische Vliesstoffbahn wird während der Bindung der äußeren Schichten an diese innerhalb ihres elastischen Bereiches im verstreckten Zustand gehalten, sodass die äußeren Schichten sich beim Zusammenziehen oder Erholen nach der Entspannung sich kräuseln oder Falten bilden. Das resultierende Laminat weist die Struktur und den Griff eines gekräuselten (zusammengezogenen) Materials vom gesteppten Typ auf.
• Die äußeren Schichten können Bahnen sein, die durch Schmelzblasen oder durch Spunbonding hergestellt worden sind, und sie können ihrerseits elastische Eigenschaften aufweisen. Das Verfahren zur Herstellung von Vliesstoffbahnen durch Spunbonding ist in dem US-Patent 4,340,563 (Appel et al.) beschrieben, auf dessen gesamten Inhalt hier Bezug genommen wird. Spunbonding-Verfahren ergeben Fasern mit geringem Durchmesser durch Extrudieren eines geschmolzenen thermoplastischen Materials in Form von Filamenten aus einer Vielzahl von feinen, in der Regel kreisförmigen Kapillaren einer Spinndüse, wobei der Durchmesser der extrudierten Filamente dann schnell verkleinert wird. Weitere Beispiele für Spunbond-Fasern sind in den US-Patenten 3,692,618 (Dorschner et al.), 3,802,817 (Matsuki et al.), 3,338,992 (Kinney), 3,341,394 (Kinney), 3,502,763 (Hartman) und 3,542,615 (Dobo et al.), angegeben. Spunbond-Fasern sind im Allgemeinen kontinuierlich (endlos) und weisen durchschnittliche Durchmesser (aus einer Probe von mindestens 10) von mehr als 7 Mikrometern, besonders bevorzugt zwischen etwa 10 und 40 Mikrometern, auf. Die Fasern können auch solche Gestalten haben, wie sie in den US-Patenten 5,277,976 (Hogle et al.), 5,466,410 (Hills), 5,069,970 (Largman et al.) und 5,057,368 (Largman et al.), beschrieben sind, in denen Fasern mit unkonventionellen Gestalten beschrieben sind.
• Wenn äußere Coform-Bahnschichten verwendet werden, können Coforming-Verfahren, wie sie in dem US-Patent 4,100,324 (Anderson et al.), beschrieben sind, auf dessen gesamten Inhalt hier Bezug genommen wird, angewendet werden. Insbesondere wird eine Coform-Vliesstoffbahn hergestellt durch Kombinieren einer Mischung von thermoplastischen Meltblown- und Cellulose-Fasern, wie z. B. Zellstoff- oder Stapelfasern, in einem Gasstrom. Bei dem darin beschriebenen Verfahren werden die thermoplastischen und Cellulose-Faser miteinander kombiniert, bevor die kombinierten Fasern auf einem Formgebungssieb gesammelt werden zur Bildung einer kohärenten Bahn aus willkürlich dispergierten Fasern. Eine typische Coform-Vliesstoffbahn kann etwa 65 Gew.-% Cellulosefasern und etwa 35 Gew.-% thermoplastische Fasern umfassen, wobei dieses Verhältnis variiert werden kann, um verschiedene erwünschte Eigenschaften in solchen Coform-Bahnen zu erzielen. Wenn das erfindungsgemäße resultierende Laminat hergestellt wird, kann das Laminat etwa 50 Gew.-% Synthesefasern und etwa 50 Gew.-% Cellulosefasern umfassen, wobei auch andere Verhältnisse geeignet sind.
• Eine geeignete Vorrichtung zur Herstellung solcher Coform-Bahnen ist die in dem Georger et al.-Patent dargestellte Vorrichtung, das weiter oben diskutiert worden ist und auf dessen Inhalt hier Bezug genommen wird.
• In der Zeichnung ist ein Herstellungsverfahren zum Wärmebinden von kräuselbaren (zusammemziehbaren) äußeren Schichten mit jeder der beiden einander gegenüberliegenden Seiten einer verstreckten elastischen Bahn erläutert. Es sei darauf hingewiesen, dass sowohl Inline- als auch Offline-Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Materialien angewendet werden können. Die Umwandlung eines Inline-Verfahrens in ein Offline-Verfahren und umgekehrt ist für den Fachmann auf diesem Gebiet ohne weiteres ersichtlich.
• Eine elastische innere Bahn 4, die aus der hier beschriebenen erfindungsgemäßen elastomeren/nicht-elastomeren Polyolefin-Mischung hergestellt sein kann, wird von einer Zuführungsrolle 2 für dieses elastische Material abgewickelt. Die elastische innere Bahn 4 wird dann in der durch die Pfeile angegebenen Richtung transportiert und passiert den Spalt der S-Walzenanordnung 5, der besteht aus übereinanderliegenden Walzen 6 und 8 entlang des Weges in der Form eines umgekehrten S, wie durch die Rotationsrichtungs-Pfeile angezeigt, die an den übereinander angeordneten Walzen 6 und 8, vorgesehen sind. Ab der S-Walzenanordnung 5 wird die Bahn 4 in den Druckspalt zwischen einer Bindewalzen-Anordnung 9 eingeführt, die eine mit einem Muster versehenen Kalanderwalze 10 und eine glatte Amboß-Walze 12 aufweist.
• Eine erste kräuselbare (zusammenziehbare) Bahn 16 wird von einer Zuführungswalze 14 abgewickelt und eine zweite kräuselbare (zusammenziehbare) Bahn 20 wird von einer Zuführungswalze 18 abgewickelt. Die erste Bahn 16 und die zweite Bahn 20 werden in der durch die Pfeile angezeigten Richtung transportiert, die an den Zuführungswalzen 14 und 18 angegeben sind, die in der durch die jeweiligen Pfeile angezeigten Richtung rotieren. Die elastische Bahn 4 wird bis zu dem gewünschten Prozentsatz der Dehnung verstreckt zwischen der S-Walzen-Anordnung 5 und dem Druckwalzenspalt der Bindungswalzen-Anordnung 9. Aufgrund des Umstands, dass die lineare Umfangsgeschwindigkeit der Walzen der S-Walzenanordnung 5 so eingestellt wird, dass sie geringer ist als die lineare Umfangsgeschwindigkeit der Walzen der Bindungswalzenanordnung 9, wird die elastische Bahn 4 bis zu dem ausgewählten Prozentsatz der Dehnung verstreckt und in diesem gedehnten Zustand während der Wärmebindung der Bahnen 16 und 20 an die elastische Bahn 4 in der Bindungswalzenanordnung 9 gehalten.
• Die mit einem Muster versehene Kalanderwalze 10 und/oder die glatte Amboßwalze 12 kann (können) erhitzt sein und der Druck zwischen diesen beiden Walzen kann auf allgemein bekannte Weise eingestellt werden, sodass die gewünschte Temperatur und der gewünschte Bindungsdruck entstehen zum Verbinden der Bahnen 16 und 20 mit der elastischen Bahn 4 zur Herstellung des Verbund-Laminatmaterials 22.
• Nach dem Austritt aus dem Walzenspalt der Bindungswalzenanordnung 9 kann das Verbund-Laminatmaterials 22 in eine optionale Rückhaltebox 24 eingeführt werden, in der es in einem entspannten, unverstreckten Zustand für eine Zeitspanne gehalten wird, die ausreicht, um eine Abkühlung der elastischen Bahn 4 zu erzielen. Das Abkühlen im verstreckten Zustand sollte im Wesentlichen vermieden werden, sodass die elastische Bahn ihre Fähigkeit behält, sich gegenüber den verstreckten Dimensionen, die sie während des Bindungsvorganges hatte, zusammenzuziehen. Wenn sie für lange Zeiträume bei ihrer Schmelztemperatur oder oberhalb ihrer Schmelztemperatur unter Spannung gehalten würden, würden die Bahnen ihre Fähigkeit verlieren, sich zusammenzuziehen oder zu ihren ursprünglichen unverstreckten Dimensionen zurückzukehren. Eine kurze Erholungsphase in einem entspannten nicht-gedehnten Zustand unmittelbar nach der Bindung ermöglicht es den elastischen Bahnen mit niedrigerem Flächengewicht die äußeren kräuselbaren (zusammenziehbaren) Bahnen zu kontrahieren und zu kräuseln, sodass die gebundene Bahn einen Teil ihrer Elastizität beibehält. Nach einer kurzen Erholungsperiode im nicht-gedehnten Zustand von beispielsweise etwa 3 bis etwa 30 s in der Rückhaltebox 24 wird das Verbundlaminatmaterial 22 abgezogen für das Aufwickeln auf eine Lagerwalze (nicht dargestellt). Die Rückhaltebox 24 oder eine andere äquivalente Einrichtung erlaubt es dem entspannten wärmegebundenen Verbundlaminat, sich zu stabilisieren oder abzukühlen, während es in einem nicht-gedehnten Zustand vorliegt, sodass sich die elastische Bahn 4 zusammenziehen und die äußeren kräuselbaren (zusammenziehbaren) Bahnen 16 und 20 kräuseln kann unmittelbar nachdem alle Bahnen miteinander verbunden worden sind.
• In der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung können konventionelle Antriebseinrichtungen verwendet werden. Solche Einrichtungen sind allgemein bekannt und sind aus Gründen der Klarheit der schematischen Darstellung nicht angegeben. Außerdem können verschiedene Bindungsmuster (Prägemuster) auf der Kalanderwalze verwendet werden. Diese Bindungsverfahren sind aus dem Stand der Technik allgemein bekannt.
• Die mit der erfindungsgemäßen elastomeren/nicht-elastomeren Polyolefin-Mischung hergestellten Vliesstoff-Laminate stellen eine wirtschaftliche Alternative zu den Laminaten dar, wie sie in dem Vander Wielen et al.-Patent und in anderen Verfahren verwendet werden, in denen allgemein die teureren Materialien vom KRATON-Typ eingesetzt werden. Gegenstände bzw. Artikel, beispielsweise Wischer und Kleidungsstücke, bei denen ein elastischer Memorie-Effekt nicht so wichtig ist wie eine wirtschaftliche Herstellung, können die erfindungsgemäße Technologie in vorteilhafter Weise ausnützen. Das erfindungsgemäße Verfahren stellt eine Möglichkeit zur Herstellung dieser billigeren Laminate mit niedrigerem Leistungsvermögen dar, während das gewünschte Volumen, die gewünschte Struktur und das gewünschte Aussehen beibehalten werden. Die Verwendung der Mischung bietet auch mehrere Verarbeitungsvorteile gegenüber der Verwendung von 100% Metallocen-katalysierten elastomeren Plyolefinen, wie z. B. eine bessere Ablösung von dem Drahtgitter und die Erzielung einer besseren Faserabdeckung in der gebildeten Bahn.
• Die folgenden Beispiele stellen lediglich erläuternde Angaben dar, welche das Verständnis der vorliegenden Erfindung fördern. Die Erfindung ist keineswegs darauf beschränkt.
• Beispiele 1 bis 43
• In den in den nachstehenden Tabellen 1 bis 4 zusammengefassten Beispielen ist die Überlegenheit einer Mischung von elastomerem und nicht-elastomerem Polyethylen als elastisches Meltblown-Substrat für verschiedene Produkte, beispielsweise eine Coform-Verstreckungs-Laminatbasislage (-folie) dargestellt. Die Verwendung der Polyethylen-Mischung führt zu einem Produkt mit einer dramatisch verbesserten Zugfestigkeit und einer verminderten Viskosität. Dies führte zu einer Abnahme des Druckes an der Düsenspitze und der Schmelztemperatur während des Schmelzblasverfahrens im Vergleich zu dem Kontrollprodukt, das nur aus einem elastomeren Polyolefin besteht.
• Alle Zahlen der Beispiele 1 bis 43 stellen elastische Meltblown-Vliesstoffbahnen dar, die mit einem Flächengewicht von 30 Gramm pro Quadratmeter (GSM) gesponnen wurden. Alle Bahnen der Beispiele 1 bis 43 wurden hergestellt durch Extrusion einer trockenen Mischung, bei der in geeigneter Weise eine Polymerfließrate von 1,0 lbs/inch/Stunde (pih) angewendet wurden.
• In der Tabelle 1 sind verschiedene Eigenschaften der Bahnen der Beispiele 1 bis 13, die nur aus einem Metallocen-katalysierten elastomeren Polyolefin (DOW XU58200.02) bestanden und als Kontrolle dienten, miteinander verglichen.
• In der Tabelle 2 sind die Beispiele 14 bis 25 zusammengefasst, in denen die Bahn eine 50/50-Mischung aus einem elastomeren Polyolefin (DOW XU58200.02) und einem nicht-elastomeren Polyolefin-Harz (DOW ASPUN 6831) enthielt.
• In der Tabelle 3 sind die Beispiele 26 bis 34 zusammengefasst, die aus 75 Gew.-% eines elastomeren Harzes (DOW XU58200.02) und 25 Gew.-% eines linearen Polyethylen-Harzes mit niedriger Dichte (DOW ASPUN 6831) gemischt wurden. In der Tabelle 4 sind die Beispiele 35 bis 43 zusammengefasst, welche eine Polymermischung aus 90 Gew.-% eines elastomeren Harzes (DOW XU58200.02) und 10 Gew.-% eines linearen Polyethylen-Harzes mit niedriger Dichte (DOW ASPUN 6831) enthielten.
• Für jedes der Beispiele sind die Schmelztemperatur in Grad Fahrenheit (°F), die Temperatur der Primärluft (in °F), der Primärluftstrom (in ft³/M) und die 2,5-fache und 2,0-fache Belastung im Detail angegeben. Die Belastung bei 2,5-fach wurde bestimmt durch quantitative Ermittlung der Belastung, die erforderlich war, um die polymere Bahn auf das 2,5-fache ihrer ursprünglichen Länge zu verstrecken. Eine Aufhängungsskala vom Feder-Typ wurde angewendet, um das Gewicht quantitativ zu bestimmen. Die Belastung bei 2,0-fach wurde bestimmt durch Entspannen der Polymerbahn, die bereits auf das 2,5-fache ihrer ursprünglichen Länge verstreckt worden war, bis auf das 2-fache ihrer ursprünglichen Länge.
• Die in den Tabellen 2, 3 und 4 zusammengefassten Ergebnisse zeigen, dass die Polymermischungen einer signifikanten Zunahme der Zugbelastung bei 2,5-fach standhalten, verglichen mit den Kontroll-Meltblown-Bahnen, wie sie in der Tabelle 1 angegeben sind.
• Die Tabelle 5 zeigt den Unterschied in Bezug auf den Spinnpumpendruck und den Schmelzdruck am Düseneinlass zwischen den Meltblown-Substraten, bestehend aus 100% Metallocen-katalysierten Elastomeren (DOW XU58200.02), und solchen aus elastomerem Polyolefin und nicht-elastomerem Polyolefin-Harz (DOW XU58200.02/DOW ASPUN 6831) in einem 50/50-Verhältnis. Außerdem ist in der Tabelle 5 angegeben, dass die duale Schmelzblas-Düsenanordnung, wie sie in dem Georger et al.-Patent beschrieben ist, angewendet wurde. Die Spalte mit der Überschrift ”Düse #” gibt die jeweilige Düse der beiden Düsen an, mit der die darunter angegebenen Daten erzielt wurden. Wie in der Tabelle angegeben, wurde in jedem genannten Beispiel bei beiden Düsen die gleiche Polymer-Formulierung verwendet.
• Die Ergebnisse in der Tabelle 5 zeigen, dass der Schmelzdruck am Düseneinlass, der erforderlich war, um das 100% Metallocen-katalysierte Elastomer (DOW XU58200.02) zu extrudieren, signifikant höher war als der Druck, der erforderlich war für die Extrusion der 50/50-Mischung (DOW XU58200.02/DOW ASPUN 6831). Der niedrigere Druck an der Düsenspitze, der erforderlich war für die 50/50-Mischung, stellt einen kommerziellen Vorteil gegenüber dem höheren Druck an der Düsenspitze dar, der erforderlich war für das 100% Metallocen-katalysierte Polyethylenelastomer. Tabelle 1

  Beispiel	Schmelztemp. (°F)	Primärlufttemp. (°F)	Pimärluftstrom (cfm)	Belastung @ 2,5X (lbs)	Belastung @ 2,0X (lbs)
  1	420	450	280	4,2	0,8
  2	420	480	330	12,0	3,5
  3	420	510	380	8,5	2,8
  4	450	510	280	14,0	4,0
  5	450	480	380	**	**
  6	450	450	330	10,8	3,2
  7	480	450	380	8,0	2,0
  8	480	480	280	14,3	4,3
  9	480	510	330	12,5	3,5
  10	480	480	246	14,2	4,0
  11	480	480	289	14,5	4,2
  12	480	480	318	13,8	4,0
  13	480	480	344	11,0	2,0

  ** Diese Bahn löste sich nicht ab von dem Formgebungsdrahtgitter Tabelle 2

  Beispiel	Schmelztemp. (°F)	Primärlufttemp. (°F)	Pimärluftstrom (cfm)	Belastung @ 2,5X (lbs)	Belastung @ 2,0X (lbs)
  14	420	450	280	18,0	2,3
  15	420	480	380	23,0	4,4
  16	420	510	380	22,5	4,5
  17	450	510	280	24,5	4,8
  18	450	480	380	26,4	5,0
  19	450	450	330	23,5	4,7
  20	480	450	380	25,3	4,4
  21	480	480	280	23,3	4,5
  22	480	510	330	26,8	4,7
  23	450	480	380	***	***
  24	450	480	380	***	***
  25	450	480	380	***	***

  *** fehlende Daten Tabelle 3

  Beispiel	Schmelztemp. (°F)	Primärlufttemp. (°F)	Pimärluftstrom (cfm)	Belastung @ 2,5X (lbs)	Belastung @ 2,0X (lbs)
  26	420	450	280	29,0	8,0
  27	420	480	330	24,7	6,7
  28	420	510	380	21,2	6,7
  29	450	510	280	24,8	6,2
  30	450	480	380	20,5	5,5
  31	450	450	330	22,0	6,0
  32	480	450	380	22,2	6,0
  33	480	480	280	26,8	6,2
  34	480	510	330	24,0	5,8

  Tabelle 4

  Beispiel	Schmelztemp. (°F)	Primärlufttemp. (°F)	Primärluftstrom (cfm)	Belastung@ 2,5X (lbs)	Belastung@ 2,0X (lbs)
  35	420	450	280	21,7	6,4
  36	420	480	330	16,7	5,0
  37	420	510	380	13,7	4,5
  38	450	510	280	19,5	6,2
  39	450	480	380	16,3	5,0
  40	450	450	330	16,5	5,3
  41	480	450	380	15,3	5,0
  42	480	480	280	21,7	6,2
  43	480	510	330	19,3	5,3

  Tabelle 5

  Beispiel	Düse #	Polymer-Typ	Schlauchtemp. (°F)	Spinnpumpentemp. (°F)	Adapter-temp. (°F)	Spinnpumpen-Druck (psi)	Schmelzdruck (Düseneinlass) (psi)
  	1	100% 58200,02	420	420	420	1124	600
  	2	100% 58200,02	420	420	420	1290	600
  4	1	100% 58200,02	450	450	450	880	490
  	2	100% 58200,02	450	450	450	1014	461
  7	1	100% 58200,02	480	480	480	801	484
  	2	100% 58200,02	480	480	480	888	443
  14	1	(50/50) 58200,02/6831	420	420	420	555	358
  	2	(50/50) 58200,02/6831	420	420	420	727	364
  18	1	(50/50) 58200,02/6831	450	450	450	468	310
  	2	(50/50) 58200,02/6831	450	450	450	569	293
  21	1	(50/50) 58200,02/6831	480	480	480	440	311
  	2	(50/50) 58200,02/6831	480	480	480	536	300

• In der folgenden Tabelle 6 sind weitere elastomere Polyethyleninicht-elastomere Polyethylen-Mischungen angegeben, die zur Herstellung von elastischen Meltblown-Lagen bzw. -Bahnen für die Verwendung in verschiedenen Vliesstoff-Laminaten eingesetzt wurden. Die speziellen elastomeren Polyethylene waren die weiter oben genannten Elastomeren der Marke DOW. Die Dichte, die Schmelzindices und die Gewichtsmengen der beiden Komponenten sind darin angegeben. In der Tabelle 7 sind verschiedene Verarbeitungsbedingungen angegeben, bei denen die Meltblown-Lagen(-Folien) hergestellt wurden und es sind die relevanten Verarbeitungsbedingungen angegeben, bei denen die Meltblown-Lagen(-Folien) an ein Polypropylen-Verkleidungsmaterial gebunden wurden zur Bildung von Laminaten. In der Tabelle 8 sind die Ergebnisse in Bezug auf die Spitzenbelastung in %, die bleibende Verformung in % und die Hysterese in % (während der ersten und der fünften Verstreckungs-Zyklen) von Meltblown-Bahnen angegeben, die aus den verschiedenen, in der Tabelle 6 angegebenen Mischungen hergestellt wurden. Schließlich sind in der Tabelle 9 die Ergebnisse in Bezug auf die Schmelztemperatur, den Prozentsatz der Verstreckung bis zum Abstoppen, den Prozentsatz der bleibenden Verformung und den Prozentsatz der Hysterese (während der ersten und der fünften Verstreckungs-Zyklen) angegeben, wenn die in der Tabelle 6 angegebenen elastischen Bahnen zur Herstellung eines wie vorstehend beschriebenen Stretch-Bonded-Polypropylen-Laminats verwendet wurden.
• Der Gleichgewichts-Hysterese-Test wurde durchgeführt durch zyklische Behandlung einer Probenbahn zwischen Null und einer vorgegebenen Zyklus-Dehnung für eine vorgegebene Anzahl von Zyklen. Dieser Zyklus-Test wurde angewendet zur Bestimmung des Prozentsatzes der Verstreckung, des Prozentsatzes der bleibenden Verformung und des Prozentsatzes der Hysterese für die verschiedenen Proben bei einer Testgeschwindigkeit von 20 Inches pro min.
• Für die Zwecke dieser Beispiele ist die ”Verstreckung” ein Maß für die Differenz zwischen einem gedehnten (verstreckten) elastischen Material und einem nicht-gedehnten (nicht-verstreckten) Material in Bezug auf eine spezielle Dimension. Die ”Verstreckung in %” wird bestimmt durch Ermittlung der Differenz und durch anschließendes Dividieren durch die unverstreckte Länge des elastischen Materials in der gleichen Dimension (und durch anschließendes Multiplizieren mit 100% zur Erzielung des Prozentsatzes).
• Die ”bleibende Verformung” ist ein Maß für die Verstreckung des Materials gegenüber seiner ursprünglichen Länge nach der zyklischen Behandlung. Die bleibende Dehnung nach der Entfernung der angelegten Spannung (Kraft) wird als ”bleibende Verformung” gemessen. Der Prozentsatz der bleibenden Verformung ist der Wert, bei dem die Zusammenziehungskurve eines Zyklus die Dehnungsachse schneidet. Der Wert für die bleibende Dehnung stellt ein Maß für die Irreversibilität der Verformung dar.
• Die ”Hysterese” ist ein Maß für die Höhe des Energieverlustes innerhalb eines spezifischen Zyklus. Die Belastungsenergie und die Entlastungsenergie werden errechnet durch Integrieren der Fläche unter den jeweiligen Kurven unter Anwendung der Trapezoidregel. Der Prozentsatz der Hysterese eines Zyklus ist wie folgt definiert: % Hysterese = Belastungsenergie – Entlastungsenergie / Belastungsenergie × 100
• Die ”Schmelztemperatur” der Meltblown-Bahnen ist als Bereich von Schmelztemperaturen angegeben, bei denen die jeweiligen Proben hergestellt wurden.
• Dort wo in den Tabellen Daten fehlen, wurden keine Daten bei diesem speziellen Test aufgezeichnet. Tabelle 6

  Beispiel	Elastomer-MI	Elastomer-Dichte (g/cm3)	Elastomer-Menge (Gew.-%)	Nicht-Elastomer-MI	Nicht-Elastomer-Dichte (g/cm3)	Nicht-Elastomer-Menge (Gew.-%)
  44–48	30	0,870	90%	30	0,902	10%
  49–52*	30	0,870	95%	30	0,902	5%
  53–55	14	0,863	90%	30	0,902	10%
  56–59	14	0,863	80%	30	0,902	20%
  60–63*	14	0,863	80%	30	0,886	20%

  * Diese Beispiele sind nicht erfindungsgemäß Tabelle 7

  Beispiel	Flächengewicht auf Dem Drahtsieb (osy)	Formgebungsab stand (inch)	Schmelzblastemperatur (°F)	Schmelzblas-Primärluftstrom (psi)	Eindungs-Temperatur (°F) Amboß/Muster-Walzen	Polymer Schmelztemperatur (°F)	Verhältnis zwischen Formgebungsdrahtgittergeschwindigkeit und Bindungsgeschwindigkeit
  44	2,1	9	410	2,2	153/156	392	0,30
  45	2,0	9	413	1,7	150/150	364	0,38
  46	2,0	9	413	1,7	150/150	420	0,39
  47	2,0	9	413	1,7	150/150	420	0,26
  48	2,1	9	413	1,7	149/151	433	0,45
  49*	2,0	9	451	1,4	148/150	417	0,24
  50*	etwa 1,0	9	453	1,4	147/150	414	0,33
  51*	2,0	9	450	1,8	149/151	396	0,28
  52*	2,0	9	450	1,8	147/151	375	0,34
  53	2,0	9	494	2,4	148/152	425	0,38
  54	2,0	9		2,4	148/152		0,22
  55	2,0	9	500	2,5	148/151	445	0,21
  56	2,0	9	499	1,8	151/151	438	0,22
  57	2,0	9	500	1,7	149/149	414	0,21
  58	2,0	9	500	1,7	151/151	399	0,22
  59	2,0	9	504	1,6	150/149	448	0,26
  60*	2,0	9	504	1,7	150/149	454	0,28
  61*	2,0	9	503	1,7	151/151	436	0,28
  62*	2,0	9	502	1,7	150/148	412	0,26
  63*	2,0	9	501	1,7	151/151	386	0,28

  * Diese Beispiele sind nicht erfindungsgemäß Tabelle 8

  Beispiel (Meltblown-Lage)	Spitzendehnung %	% bleibende Verformung	% Hysterese (Zyklus 1)	% Hysterese (Zyklus 5)
  44	274	53,06	63,0	46,4
  45	258	55,73	64,7	47,2
  46	312	55,36	64,1	47,0
  47
  48	204	55,58	64,8	47,5
  49*	229	52,06	63,1	46,2
  50*	276	54,20	62,6	46,7
  51*	324	50,72	62,5	46,2
  52*	325	49,88	62,1	45,8
  53	344	42,81	56,5	42,4
  54
  55	328	42,40	57,4	42,7
  56	389	50,70	61,7	44,3
  57	390	49,58	60,8	44,2
  58	412	50,67	62,1	44,8
  59	345	53,40	63,6	45,6
  60*	343	47,05	58,9	44,5
  61*	337	46,53	59,2	44,6
  62*	408	45,78	58,8	44,3
  63*	444	44,99	57,8	44,1

  * Diese Beispiele sind nicht erfindungsgemäß Tabelle 9

  Beispiel (Stretch-Bonded Laminat)	% Verstreckung	% bleibende Verformung	% Hysterese (Zyklus 1)	% Hysterese (Zyklus 5)
  44	107,7	13,89	45,9	42,4
  45	82,71	10,34	38,4	38,6
  46	86,56	9,94	39,5	39,7
  47	101,90	14,17	45,8	43,1
  48	74,80	9,15	36,3	37,9
  49*	102,85	14,56	46,9	44,7
  50*	81,99	11,12	41,0	41,6
  51*	116,53	15,35	46,5	44,0
  52*
  53	105,18	13,80	38,5	39,1
  54	136,35	19,58	47,8	42,9
  55	130,88	16,99	45,9	42,2
  56	115,56	16,00	46,9	42,1
  57	120,24	18,10	48,8	43,3
  58	118,31	18,29	49,3	43,4
  59	119,23	18,97	49,2	43,6
  60*	119,99	15,02	44,5	41,6
  61*	117,24	14,84	44,5	41,6
  62*	110,99	13,53	42,3	39,8
  63*	108,84	13,95	41,7	40,2

  * Diese Beispiele sind nicht erfindungsgemäß
• Die in den obigen Beispielen zusammengefassten elastischen Bahnen konnten als verstreckbare Materialschicht in verschiedenen bekannten Produkten, z. B. den vorstehend angegebenen, verwendet werden. Ein derartiges Beispiel wäre das vorstehend beschriebene Stretch-Bonded-Laminatmaterial. Ein anderes Beispiel wären Neck-Bonded-Laminate. Weitere Beispiele wären die Verwendung der erfindungsgemäßen Polymermischung in verschiedenen Endlosfilament-Anwendungen zur Herstellung von elastischen Faserlagen, die in verschiedenen Laminaten und Produkten verwendet werden könnten.
• Ein weiterer Vorteil der Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ist der, dass die Ablösung der Vliesstoffbahn von dem Drahtgitter kein Problem ist. Wegen der höheren Schmelztemperatur der Mischung gegenüber der 100% Metallocen-katalysierten Polyethylen-Bahn lösen sich die aus den Mischungen hergestellten Vliesstoffbahnen leichter von den Formgebungsdrahtgittern und neigen weniger dazu, daran zu haften.
• Die erfindungsgemäßen Bahnen können für verschiedene Anwendungszwecke verwendet werden, bei denen üblicherweise Laminate verwendet werden können. Beispielsweise waren Laminate, die in Materialien zur Erzielung eines guten Anpassungsvermögens an den Körper eingesetzt werden (d. h. die eine ”Nachgiebigkeit” ohne Zerreißen ermöglichen) geeignete Produkte für die Herstellung aus den erfindungsgemäßen Bahnen. Zu Beispielen für solche Produkte gehören absorptionsfähige Körperpflegeprodukte, wie z. B. Trainingshosen, Windeln und andere Inkontinenz-Produkte sowie Schutzkleidung, beispielsweise Arbeits-Overalls und chirurgische Umhänge. Zu anderen Produkten gehören verschiedene Kleidungsstücke, wie z. B. Unterkleidung, Schlüpfer, Hemden, Jacken, Handschuhe, Socken und dgl. Diese Produkte und Verfahren zur ihrer Herstellung sind in der Industrie allgemein bekannt.
• Obgleich vorstehend bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf spezifische Ausdrücke, Vorrichtungen und Verfahren beschrieben worden sind, dient diese Beschreibung lediglich der Erläuterung der Erfindung. Die verwendeten Wörter sind beschreibende Wörter, keine beschränkende Wörter. Es ist klar, dass Änderungen und Variationen vom Fachmann auf diesem Gebiet durchgeführt werden können, ohne dass dadurch der Geist und Schutzbereich der vorliegenden Erfindung, wie er in den nachfolgenden Patentansprüchen festgelegt ist, verlassen wird. Außerdem ist klar, dass Aspekte der verschiedenen Ausführungsformen insgesamt oder teilweise gegeneinander vertauscht werden können. Während beispielsweise ein Meltblown-Substrat für eine Coform-Stretch-Laminat-Basislage beispielhaft angegeben worden ist, sind auch andere Verwendungen in Betracht zu ziehen. Der Geist und der Schutzbereich der nachfolgenden Patentansprüche sind daher nicht beschränkt durch die Beschreibung der darin angegebenen bevorzugten Ausführungsformen.

Claims (30)

1. Vliesstoff-Laminatmaterial, das umfasst: (a) eine elastische Vliesstoff-Basisfolie, die eine Oberseite und eine Unterseite aufweist und eine Zusammensetzung mit einer Mischung aus zwei Komponenten umfasst, wobei eine der beiden Komponenten ein elastomeres Polyolefin mit einer Dichte von weniger als 0,885 g/cm³ umfasst und die andere der beiden Komponenten ein nicht-elastomeres Polyolefin mit einer Dichte von mindestens 0,890 g/cm³ umfasst, wobei die elastomere Polyolefin-Komponente ein Polyethylen oder ein Polypropylen ist und in der Zusammensetzung in einer Menge von 90% bis 50% vorliegt und die nicht-elastomere Polyolefin-Komponente in der Zusammensetzung in einer Menge von 10% bis 50% vorliegt; und (b) ein Vliesstoff-Material, das entweder an die Oberseite oder an die Unterseite der elastischen Basisfolie gebunden ist.
2. Vliesstoff-Laminatmaterial nach Anspruch 1, in dem das elastomere Polyolefin ein Polyethylen ist.
3. Vliesstoff-Laminatmaterial nach Anspruch 1, in dem das elastomere Polyolefin ein Polypropylen ist.
4. Vliesstoff-Laminatmaterial nach Anspruch 1, in dem das elastomere Polyolefin in der Zusammensetzung in einer Menge von etwa 80% bis etwa 90% vorliegt und das nicht-elastomere Polyolefin in der Zusammensetzung in einer Menge von etwa 10% bis etwa 20% vorliegt.
5. Vliesstoff-Laminatmaterial nach Anspruch 1, in dem das elastomere Polyolefin in der Zusammensetzung in einer Menge von etwa 50% vorliegt und das nicht-elastomere Polyolefin in der Zusammensetzung in einer Menge von etwa 50% vorliegt.
6. Vliesstoff-Laminatmaterial nach Anspruch 1, in dem das elastomere Polyolefin in der Zusammensetzung in einer Menge von etwa 80% vorliegt und das nicht-elastomere Polyolefin in der Zusammensetzung in einer Menge von etwa 20% vorliegt.
7. Wischer-Produkt, welches das Vliesstoff-Laminat nach Anspruch 1 umfasst.
8. Vliesstoff-Laminatmaterial nach Anspruch 1, in dem das Vliesstoff-Material ein raffbares Material und das Laminat ein Stretch-bonded-Laminat ist.
9. Vliesstoff-Laminatmaterial nach Anspruch 1, in dem das Vliesstoff-Material ein nicht-elastisches Material und das Laminat ein Neck-bonded-Laminat ist.
10. Vliesstoff-Laminatmaterial nach Anspruch 8, das außerdem eine zweite Vliesstoffbahn aus einem raffbaren Material umfasst, die an die andere der Ober- oder Unterseite der elastischen Basisfolie gebunden ist.
11. Vliesstoff-Laminatmaterial nach Anspruch 8, in dem das raffbare Vliesstoff-Material eine Meltblown-Bahn aus Polyolefin-Fasern umfasst.
12. Vliesstoff-Laminatmaterial nach Anspruch 8, in dem das raffbare Vliesstoff-Material eine Spunbond-Bahn aus Polyolefin-Fasern umfasst.
13. Vliesstoff-Laminatmaterial nach Anspruch 8, in dem das raffbare Vliesstoff-Material eine Coform-Bahn umfasst, die Polyolefin-Fasern und Cellulose-Fasern umfasst.
14. Vliesstoff-Laminatmaterial nach Anspruch 10, in dem beide raffbaren Vliesstoff-Materialien Coform-Bahnen umfassen, die Polyolefin-Fasern und Cellulose-Fasern umfassen.
15. Vliesstoff-Laminatmaterial nach Anspruch 1, in dem die elastische Basisfolie eine Vliesstoff-Meltblown-Bahn ist.
16. Vliesstoff-Laminatmaterial nach Anspruch 1, in dem die elastische Basisfolie eine Bahn aus im Wesentlichen kontinuierlichen Filamenten umfasst.
17. Vliesstoff-Laminatmaterial nach Anspruch 16, in dem die im Wesentlichen kontinuierlichen Filamente eine Gruppe von im Wesentlichen endlosen Filamenten umfassen.
18. Vliesstoff-Laminatmaterial nach Anspruch 16, in dem die im Wesentlichen kontinuierlichen Filamente Spunbond-Fasern umfassen.
19. Vliesstoff-Laminatmaterial nach Anspruch 1, in dem das elastomere Polyolefin eine Dichte zwischen etwa 0,860 g/cm³ und etwa 0,880 g/cm³ aufweist und das nicht-elastomere Polyolefin eine Dichte zwischen etwa 0,900 g/cm³ und etwa 0,920 g/cm³ aufweist.
20. Vliesstoff-Laminatmaterial nach Anspruch 1, in dem das elastomere Polyolefin eine Dichte zwischen etwa 0,863 g/cm³ und etwa 0,870 g/cm³ aufweist und das nicht-elastomere Polyolfin eine Dichte zwischen etwa 0,900 g/cm³ und etwa 0,917 g/cm³ aufweist.
21. Vliesstoff-Laminatmaterial nach Anspruch 1, in dem das nicht-elastomere Polyolefin einen Schmelzindex von mindestens 30 aufweist.
22. Vliesstoff-Laminatmaterial nach Anspruch 1, in dem das elastomere Polyolefin eine Dichte zwischen etwa 0,863 g/cm³ und etwa 0,870 g/cm³ aufweist und das nicht-elastomere Polyolfin eine Dichte zwischen etwa 0,900 g/cm³ und etwa 0,910 g/cm³ aufweist.
23. Produkt, das sich an den Körper anpasst, welches das Vliesstoff-Laminatmaterial nach Anspruch 1 umfasst.
24. Produkt, das sich an den Körper anpasst, nach Anspruch 23, worin das Produkt ein Kleidungsstück ist.
25. Produkt, das sich an den Körper anpasst, nach Anspruch 23, worin das Produkt ein absorptionsfähiges Körperpflegeprodukt ist.
26. Produkt, das sich an den Körper anpasst, nach Anspruch 23, worin das Kleidungsstück eine Arbeitsschutzkleidung ist.
27. Elastische Vliesstoff-Bahn, die eine Zusammensetzung mit einer Mischung aus zwei Komponenten umfasst, in der eine der beiden Komponenten ein elastomeres Polyolefin mit einer Dichte von weniger als 0,885 g/cm³ umfasst und die andere der beiden Komponenten ein nicht-elastomeres Polyolefin mit einer Dichte von mindestens 0,890 g/cm³ umfasst, wobei die elastomere Polyolefin-Komponente ein Metallocen-katalysiertes Polyethylen oder ein Metallocen-katalysiertes Polypropylen ist und in der Zusammensetzung in einer Menge von 90% bis 50% vorliegt und die nicht-elastomere Polyolefin-Komponente in der Zusammensetzung in einer Menge von 10% bis 50% vorliegt.
28. Vliesstoff-Bahn nach Anspruch 27, in der das elastomere Polyolefin eine Dichte zwischen etwa 0,860 g/cm³ und etwa 0,880 g/cm³ aufweist und das nicht-elastomere Polyolefin eine Dichte zwischen etwa 0,900 g/cm³ und etwa 0,920 g/cm³ aufweist.
29. Vliesstoff-Bahn nach Anspruch 27, in der das elastomere Polyolefin eine Dichte zwischen etwa 0,863 g/cm³ und etwa 0,870 g/cm³ aufweist und das nicht-elastomere Polyolefin eine Dichte zwischen etwa 0,900 g/cm³ und etwa 0,917 g/cm³ aufweist.
30. Vliesstoff-Bahn nach Anspruch 27, in der das elastomere Polyolefin eine Dichte zwischen etwa 0,863 g/cm³ und etwa 0,870 g/cm³ aufweist und das nicht-elastomere Polyolefin eine Dichte zwischen etwa 0,900 g/cm³ und etwa 0,910 g/cm³ aufweist.

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