DE69207422T2

DE69207422T2 - Mehrschichtige, geblasene Mikrofasern und daraus hergestellte Filmmaterialien

Info

Publication number: DE69207422T2
Application number: DE69207422T
Authority: DE
Inventors: Eugene G. Saint Paul Mn 55133-3427 Joseph; James A. Saint Paul Mn 55133-3427 Rustad
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1991-09-30
Filing date: 1992-08-11
Publication date: 1996-05-15
Anticipated expiration: 2012-08-12
Also published as: CA2114147C; DE69207422D1; KR100220280B1; WO1993007319A1; US5190812A; CA2114147A1; JP3345418B2; JPH06511037A; EP0606237A1; EP0606237B1

Description

Die Erfindung betrifft die Veränderung eines bestimmten Films, besonders eines Films, der bei der Verformung undurchsichtig wird. Der neue Film wird aus Vliesstoffen, einschließlich schmelzgeblasenen Mikrofasern, erzeugt, wobei die Fasern in Längsrichtung verschiedene polymere Schichten aus mindestens einem elastomeren Material oder einem Material mit niederem Modul und einem zweiten Material mit höherem Modul oder nichtelastomeren Material umfassen.

Stand der Technik

Im U.S. Patent Nr.3,841,953 wurde vorgeschlagen, Vliesstoffe aus schmeizgeblasenen Fasern unter Verwendung von Polymermischungen zu erzeugen, um Stoffe mit neuen Eigenschaften zu erhalten. Ein Problem bei diesen Stoffen besteht jedoch darin, daß die Polymergrenzflächen Mängel bei den einzelnen Fasern verursachen, die starke Faserbrüche und Schwachstellen verursachen. Die Zugeigenschaften des Stoffes, die in dem Patent angegeben werden, sind im allgemeinen schlechter, als die von Stoffen, die aus entsprechenden Polymerfasern eines einzigen Polymers hergestellt wurden. Die Stoffschwäche wird wahrscheinlich durch Schwachstellen im Stoff durch nicht kompatible Polymermischungen und die äußerst kurzen Fasern in dem Stoff verursacht.
Ein Verfahren zur Herstellung von Zweikomponentenfasern in einem Schmelzblasverfahren ist im U.S. Patent Nr. 4,729,371 offenbart. Die Polymermaterialien werden aus zwei Rohrleitungen eingebracht, die in einem Winkel von 180 Grad zusammentreffen. Die Polymerfließströme laufen dann zusatanen und treten über eine dritte Rohrleitung, in einem Winkel von 90 Grad zu den beiden Zuflihrungsleitungen, aus. Die beiden Zuführungsströme erzeugen in der dritten Rohrleitung einen geschichteten Fließstrom, und dieser zweischichtige Fließstrom wird zu einer Reihe von nebeneinander angeordneten Öffnungen in eine Schmelzblasdüse eingebracht. Die zweischichtigen Polymerschmelzströme, die aus den Öffnungen extrudiert wurden, werden dann durch heiße Luft hoher Geschwindigkeit unter Verfeinerung oder durch ein "Schmelzblas"-Verfahren zu Mikrofasern geformt. Das geformte Produkt wird besonders dazu verwendet, einen zum Formen zu Filtermaterial verwendbaren Stoff zu erzeugen. Das offenbarte Verfahren betrifft die Erzeugung von zweischichtigen Mikrofasern. Das Verfahren ist auch nicht geeignet, Stoffe zu erzeugen, wobei die Stoffeigenschaften durch genaues Steuern der Faserschichtungsanordnungen und/oder der Anzahl der Schichten eingestellt werden. Ein reckbarer Stoff und vorzugsweise ein Stoff mit hoher Festigkeit ist auch nicht offenbart.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft Filme, die aus Vliesstoffen mit in Längsrichtung geschichteten schmelzgeblasenen Mikrofasern erzeugt sind, umfassend Schichten aus einem Material mit niederem Modul oder aus elastomeren Materialien und angrenzenden Schichten aus Materialien mit einem höheren Modul oder nicht-elastomeren Materialien. Die Mikrofasern können nach einem Verfahren hergestellt werden, umfassend zuerst das Einbringen getrennter Polymerschmelzströme zu einer Sammelleitungsvorrichtung, gegebenenfalls Trennen mindestens eines der Polymerschmelzströme in mindestens zwei verschiedene Ströme und Vereinigen aller Schmelzströme, einschließlich der getrennten Ströme, zu einem einzigen Polymerschmelzstrom mit in Längsrichtung verschiedenen Schichten, vorzugsweise aus mindestens zwei verschiedenen polymeren Materialien, die in abwechselnder Weise angeordnet sind. Der vereinigte Schmelzstrom wird dann durch dünne Öffnungen extrudiert und zu einem sehr gleichförmigen und reckbaren Stoff aus schmelzgeblasenen Mikrofasern geformt. Die Fasern werden dann durch Wärme und Druck verfestigt, wobei ein im wesentlichen durchsichtiger Film erzeugt wird. Der Film wird beim Recken undurchsichtig.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht einer für die Praxis des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendbaren Vorrichtung.
Fig. 2 und 3 sind graphische Darstellungen der Veränderung zur Undurchsichtigkeit als Funktion des Reckens für zwei erfindungsgemäße Filme.
Fig. 4 ist eine Darstellung von DSC-Exothermen für die Beispiele 16-19.
Fig. 5 ist eine Darstellung der Röntgenweitwinkelstreuung für die Beispiele 17 und 19.
Die Figuren 6 und 7 sind rasterelektronenmikroskopische Aufhahmen der Schußfadenschnitte für die Beispiele 20 beziehungsweise 21.
Die Figuren 8 und 9 sind rasterelektronenmikroskopische Aufhahmen der Filmoberflächen für das Beispiel 6.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Die erzeugten Mikrofasem werden zum Teil unter Verwendung einer Vorrichtung, die zum Beispiel in Van A. Wente "Superfine Thermoplastic Fibers", Industrial Engineering Chemistry, Band 48, S.1342-1346 und in Van A. Wente et al., "Manufacture of Superfine Organic Fibers", Bericht Nr.4364 der Naval Research Laboratories, veröffentlicht am 25. Mai 1954, und in den U.S. Patenten Nrs. 3,849,241 (Butin et al.), 3,825,379 (Lohkamp et al.), 4,818,463 (Buehning), 4,986,743 (Buehning), 4,295,809 (Mikami et al.) oder 4,375,718 (Wadsworth et al.) erörtert wurden, hergestellt. Diese Vorrichtungen und Verfahren sind in dem Verfahren der Erfindung in dem Teil verwendbar, der als Düse 10 in Fig. 1 gezeigt wird, die jede der üblichen Ausführungsformen besitzen kann.
Die Mikrofasern können unter Verwendung einer Rohrleitungsanordnung, wie sie im U.S. Patent Nr.4,729,371 beschrieben ist, oder wie sie in der gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung "Novel Material and Material Properties from Multi-Layer blown Microfiber Webs" (Erfinder: E.G. Joseph und D.E. Meyers) erörtert wird, die gleichzeitig mit der vorliegenden Anmeldung angemeldet wurde, erzeugt werden.
Die polymeren Bestandteile werden in den Düsenhohlraum 12 der Düse 10 aus einem gesonderten Teiler, Teilerbereich oder einer kombinierten Sammelleitung 20 und z.B. in die Teiler von Extrudern, wie 22 und 23, eingebracht. Zur genauen Steuerung der Polymerfließgeschwindigkeit können auch Zahnradpumpen und/oder Reinigungsblöcke verwendet werden. Die Fließströme der getrennten polymeren Bestandteile werden in dem Teiler oder der kombinierten Sammelleitung 20 zu einem einschichtigen Fließstrom geformt. Die getrennten Fließströme werden jedoch vorzugsweise für einen möglichst langen Zeitraum vor dem Erreichen der Düse 10 nicht direkt in Verbindung gebracht. Die getrennten polymeren Fließströme aus dem (den) Extruder(n) können auch in dem Teiler 20 geteilt werden. Die geteilten oder getrennten Fließströme werden erst unmittelbar vor dem Erreichen der Düse zusammengefaßt. Das führt die Möglichkeit von Fließschwankungen, die in den getrennten Fließströmen nach dem Vereinigen zu einem einzigen geschichteten Fließstrom erzeugt werden, und die in Längsrichtung uneinheitliche und diskontinuierliche Schichten in den mehrschichtigen Mikrofasern ergeben können, auf ein Mindestmaß zuruck. Die Fließschwankungen können auch nachteilige Wirkungen auf die Vliesstoffeigenschaften, wie den Modul, die Temperaturbeständigkeit oder andere erwünschte Eigenschaften, die mit dem erfindungsgemaßen Verfahren erhalten werden, haben.
Die getrennten Fließströme werden vorzugsweise auch als laminare Fließströme in engen parallelen Fließwegen geführt. Die Fließströme werden dann vorzugsweise so kombiniert, daß die einzelnen Ströme beim Punkt der Vereinigung laminar sind und die Fließwege im wesentlichen parallel zueinander und zu dem Fließweg des erhaltenen vereinigten geschichteten Fließstroms verlaufen. Das wiederum vermindert bei und nach dem Verfahren der Vereinigung das Durchmischen und die seitlichen Fließschwankungen der getrennten Fließströme.
Es wurde gefunden, daß ein geeigneter Teiler 20 für den vorstehend beschriebenen Schritt des Kombinierens der getrennten Fließströme, ein Teiler ist, wie er zum Beispiel im U.S. Patent Nr.3,557,265 offenbart wird, das eine Sammelleitung beschreibt, die zwei oder drei polymere Bestandteile zu einem mehrschichtigen geradlinigen Schmelzfluß formt. Die polymeren Fließströme aus gesonderten Extrudern werden dann in Sammelräume zu einer der drei verfügbaren Reihen von Austrittsöffnungen oder Mündungen eingebracht. Jede Reihe von Austrittsöffiiungen steht in flüssiger Verbindung mit einem der Sammekäume. Jeder Strom ist so durch eine der Reihen von Austrittsöffnungen in eine Vielzahl von getrennten Fließströmen geteilt, wobei jeder ein Verhältnis von Höhe zu Breite von etwa 0,01 bis 1 besitzt. Die getrennten Fließströme aus jedem der drei Sammelräume werden dann gleichzeitig durch die drei Reihen von Bauteilen in einer verflochtenen (verschachtelten) Weise zu einem einzigen Profil coextrudiert, wobei ein mehrschichtiger Fließstrom bereitgestellt wird Der vereinigte, mehrschichtige Fließstrom in dem Profil wird dann umgeformt (z.B. in einem Kleiderbügelübergangsstück), so daß jede Schicht, die aus den Sammelleitungsöffnungen extrudiert wurde, ein wesentlich kleineres Verhältnis von Höhe zu Breite besitzt, wobei an den Düsenöffnungen ein geschichteter, vereinigter Fließstrom mit einer gesamten Höhe von etwa 50 Mil oder geringer, vorzugsweise 15-30 Mil oder geringer, bereitgestellt wird. Die Breite des Fließstroms kann abhängig von der Breite der Düse verändert werden. Weitere geeignete Vorrichtungen zum Bereitstellen eines mehrschichtigen Fließstroms sind in den U.S. Patenten Nrs. 3,924,990 (Schrenk); 3,687,589 (Schrenk); 3,759,647 (Schrenk et al.) oder 4,197,069 (Cloeren) offenbart, wobei alle, außer Cloeren, Sammelleitungen zum Zusammenbringen verschiedener polymerer Fließströme zu einem einzigen, mehrschichtigen Fließstrom offenbaren, der gewöhnlich durch ein Kleiderbügelübergangsstück oder einen Ausgußbereich vor der Düsenaustrittsstelle des Films geleitet wird. Die Cloeren-Anordnung besitzt in dem Düsenhohlraum getrennte Fließprofile. Jedes Fließprofil ist mit einem Staudruckhohlraum und einem Fließbegrenzungshohlraum, in aufeinanderfolgender Reihe, jeder vorzugsweise durch einen einstellbaren Drehschieber begrenzt, ausgestattet. Die Anordnung mit dem einstellbaren Drehschieber erlaubt in dem kombinierten mehrschichtigen Fließstrom sehr genaue Einstellungen der relativen Schichtdicken. Der mehrschichtige Polymerfließstrom dieser Anordnung braucht nicht unbedingt zum geeigneten Länge/Breite-Verhältnis umgeformt zu werden, da das durch die Drehschieber erfolgen kann, und der kombinierte Fließstrom kann direkt in den Düsenhohlraum 12 eingebracht werden.
Der mehrschichtige Polymerfließstrom wird aus dem Düsenhohlraum 12 durch eine Anordnung von nebeneinander gelegenen Öffiiungen 11 extrudiert. Wie vorstehend erörtert, kann die Beschickung, vor dem Extrudieren, in dem Hohlraum 12 zu dem geeigneten Profil, geeigneterweise unter Verwendung eines üblichen Kleiderbügelübergangsstücks, geformt werden. Auf jeder Seite der Reihe der Öffnungen 11 werden Luftschlitze 18 oder dergleichen angeordnet, um zu den extrudierten, geschichteten Schmelzströmen gleichmäßig erwärmte Luft mit hoher Geschwindigkeit zu leiten. Die Lufttemperatur ist im allgemeinen etwa gleich der des Schmelzstroms, obwohl sie vorzugsweise 20-30ºC höher als die Polymerschmelztemperatur ist. Diese heiße Luft hoher Geschwindigkeit reckt das extrudierte polymere Material und verfeinert es, wobei das Material im allgemeinen nach dem Wandern in einer relativ kurzen Entfernung von der Düse 10 fest wird. Die erstarrten oder teilweise fest gewordenen Fasern werden dann nach bekannten Verfahren zu einem Stoff geformt und vereinigt (nicht gezeigt). Die sammelnde Oberfläche kann eine feste oder perforierte Oberfläche in Form einer flachen Oberfläche oder eine Trommel, ein sich bewegendes Band oder dergleichen sein. Wenn eine perforierte Oberfläche verwendet wird, kann die Rückseite der sammelnden Oberfläche einem Vakuum oder einem Bereich niederen Drucks ausgesetzt werden, wobei, wie im US. Patent Nr.4,103,058 (Humlicek) offenbart wird, das Ablegen der Fasern unterstützt wird. Der Bereich niederen Drucks ermöglicht es, Stoffe mit kissenförmigen Bereichen niederer Dichte zu erzeugen. Die Entfernung des Sammlers kann im allgemeinen 3 bis etwa 30 inch von der Stimseite der Düse betragen. Bei einer näheren Stellung des Sammlers werden die Fasern zusammengefaßt, wenn sie eine höhere Geschwindigkeit besitzen, und es ist wahrscheinlicher, daß sie durch unvollständiges Kühlen eine restliche Klebrigkeit besitzen. Das trifft besonders für an sich schon klebrigere thermoplastische Stoffe, wie thermoplastische elastomere Stoffe, zu. Das nähere Heranbringen des Sammlers zu der Düsenstirnseite, z.B. vorzugsweise 3 bis 12 inch, wird eine stärkere Bindung zwischen den Fasern und einen weniger voluminösen Stoff ergeben. Das Zurückschieben des Sammlers kann im allgemeinen einen voluminöseren und weniger zusammenhängenden Stoff liefern.
Die Temperatur der Polymere in dem Teilerbereich liegt im allgemeinen etwa bei der Temperatur des höher schmelzenden Bestandteils beim Austritt aus dem Extruder. Der Teilerbereich oder die Sammelleitung bildet typischerweise mit der Düse ein vollständiges System und wird auf der gleichen Temperatur gehalten. Die Temperatur der getrennten polymeren Fließströme kann auch gesteuert werden, wobei die Polymere genauer auf eine geeignetere relative Viskosität gebracht werden. Wenn die getrennten polymeren Fließströme zusammenlaufen, sollten sie im allgemeinen eine scheinbare Viskosität von 150 bis 800 Poise (gemessen durch ein Kapillarrheometer) besitzen. Die relativen Viskositäten der getrennten polymeren Fließströme, die zusammengebracht werden sollen, sollten im allgemeinen sehr gut angeglichen sein. Das kann empirisch durch Veränderung der Temperatur der Schmelze und Beobachten der Schußfadeneigenschaften des vereinigten Stoffes bestimmt werden. Je einheitlicher die Schußfadeneigenschaften sind, um so leichter ist das Angleichen der Viskosität. Die Gesamtviskosität des (der) geschichteten kombinierten polymeren Fließstroms (Fließströme) an der Düsenstirnseite sollte 150 bis 800 Poise, vorzugsweise 200 bis 400 Poise, betragen. Die Unterschiede in den relativen Viskositäten sind vorzugsweise im allgemeinen die gleichen, wie die, wenn die getrennten polymeren Fließströme zuerst vereinigt werden. Die scheinbaren Viskositäten des (der) polymeren Fließstroms (Fließströme) können an dieser Stelle durch Veränderung der Temperaturen, wie im U.S. Patent Nr.3,849,241 (Butin et al.) beschrieben, eingestellt werden.
Die Größe der erzeugten polymeren Fasern hängt zu einem großen Teil von der Geschwindigkeit und der Temperatur des abgeschwächten Luftstroms, dem Öffnungsdurchmesser, der Temperatur des Schmelzstroms und der gesamten Fließgeschwindigkeit durch die Öffnung ab. Bei hohen Lultvolumengeschwindigkeiten besitzen die erzeugten Fasern einen durchschnittlichen Faserdurchmesser von kleiner als etwa 10 Mikrometer, es gibt jedoch größere Schwierigkeiten, Stoffe mit einheitlichen Eigenschaften zu erhalten, wenn die Luftstromgeschwindigkeit zunimmt. Bei niedrigeren Luftstromgeschwindigkeiten besitzen die Polymere größere durchschnittliche Durchmesser, jedoch mit einer wachsenden Tendenz, daß die Fasern in Anordnungen, "Seile" genannt, verflechten. Das ist naturlich von den Polymerfließgeschwindigkeiten abhängig, wobei Polymerfließgeschwindigkeiten im Bereich von 0,05 bis 0,5 g/Minute/Öffnung im allgemeinen geeignet sind. Gröbere Fasern, z.B. bis zu 25 Mikrometer oder größer, können in bestimmten Fällen, wie für großporige oder grobe Filterstoffe, verwendet werden.
Die mehrschichtigen Mikrofasern der Erfindung können mit anderen Fasern oder Teilchen vor dem Ansammeln gemischt werden. Sorptionsmittelteilchen oder Fasern können, zum Beispiel, in den zusammenhängenden Stoff aus geblasenen mehrschichtigen Fasern, wie in den U.S. Patenten Nrs. 3,971,373 oder 4,429,001 erörtert, eingebracht werden. In diesen Patenten werden zwei getrennte Ströme von schmelzgeblasenen Fasern mit den sich kreuzenden Strömen vor dem Vereinigen der Fasern hergestellt. Die Teilchen oder Fasern werden in einen Luftstrom gebracht und der mit Teilchen beladene Luftstrom wird dann an den Schnittpunkt der beiden Mikrofaserströme geleitet. Weitere Verfahren zum Einbringen von Teilchen oder Fasern, wie Stapelfasern, bauschigen Fasern oder bindenden Fasern, wie sie, zum Beispiel, in den U.S. Patenten Nrs. 4,118,531, 4,429,001 oder 4,755,178 offenbart wurden, können mit den erfindungsgemäßen schmelzgeblasenen Mikrofaserstoffen verwendet werden, wobei die Teilchen oder Fasern in einem einzigen Strom von schmelzgeblasenen Fasern geliefert werden.
Weitere Stoffe, wie Tenside oder Bindemittel, können in den Stoff, während oder nach dem Vereinigen, z.B. unter Verwendung einer Spröhdüse, eingebracht werden. Das Material wird, wenn es vor dem Sammeln angewendet wird, mit oder ohne zugefügte Fasern oder Teilchen, die zur Sammeloberfläche wandern, auf den Mikrofaserstrom gesprüht.
Nach der Erzeugung des Stoffes wird der Stoff durch Wärme und Druck einer Verfestigungsbehandlung unterworfen, wobei ein Film erzeugt wird, der vorzugsweise im wesentlichen durchsichtig ist. Der Film wird bei einer Temperatur und einem Druck zusammengepreßt, die genügen, um den elastomeren Bestandteil zu erweichen, jedoch vorzugsweise nicht unter solchen Bedingungen, unter denen der nicht-elastomere Bestandteil erweichen würde. Der Film wird über einen Zeitraum zusammengepreßt, der genügt, um die Fasern zu einem durchsichtigen Film zu verfestigen.
Die Mikrofasern werden aus einem Material mit niederem Modul erzeugt, wobei eine Schicht oder Schichten erzeugt werden, und einem relativ unelastischen Material, wobei die andere Schicht oder Schichten erzeugt werden.
Das Material mit niederem Modul bezieht sich auf jedes Material, das wesentlich, z.B. vorzugsweise stärker als etwa 100 Prozent, ohne Bruch bei niederen Spannungswerten, gedehnt werden kann. Der Young'sche Modul liegt im allgemeinen im Bereich von etwa 10&sup4; bis 10&sup7; N/m² und vorzugsweise niedriger als 106 N/m². Das sind typische Elastomere, wobei es sich im allgemeinen um ein Material handelt, das im wesentlichen seine Form nach dem Recken wieder annehmen wird. Diese Elastomere werden vorzugsweise eine bleibende Verformung von etwa 20 Prozent oder weniger, vorzugsweise 10 Prozent oder weniger, aufweisen, wenn sie auf mittlere Dehnungen, vorzugsweise 300-500 Prozent, gereckt werden. Elastomere schließen Materialien oder Mischungen ein, die bei Raumtemperaturen um vorzugsweise bis zu 700-800% und mehr gereckt werden können.
Das relativ unelastische Material ist im allgemeinen ein steiferes Material oder ein Material mit höherem Modul, das mit dem elastomeren Material mit niederem Modul coextrudiert werden kann. Außerdem muß das relativ unelastische Material eine bleibende Verformung oder ein kaltes Recken auf einen Prozentsatz des Reckens eingehen, daß das elastomere Material mit niederem Modul ohne wesentliche elastische Erholung eingehen wird. Der Young'sche Modul dieses Materials sollte im allgemeinen größer als 10&sup6; N/m² und vorzugsweise größer als 10&sup7; N/m² sein. Stoffe und Filme, die aus den mehrschichtigen Mikrofasern erzeugt werden, weisen eine bemerkenswerte Dehnbarkeit ohne Bruch des Stoffes auf. Es wird angenommen, daß das einer einzigartigen günstigen Kombination der Eigenschaften der einzelnen Schichten in den mehrschichtigen Fasern und aus den Beziehungen zwischen den Fasern in dem Stoff als Ganzem zuzuschreiben ist. Die Eigenschaften werden in den verfestigten Filmen im wesentlichen beibehalten.
Die verfestigten Filme werden im allgemeinen mit einer kontinuierlichen elastomeren Phase bereitgestellt, wobei die Mikrofasern des nicht-elastomeren Materials eingeschlossen sind. Diese Mikrofasern besitzen im wesentlichen die gleichen Querschnittsgrößen, wie die nicht-elastomeren Schichten in den Fasern des Stoffes, die durch die verfestigte elastomere Phase zusammengehalten werden. Die nicht-elastomeren Mikrofasern besitzen eine durchschnittliche Dicke von kleiner als 10 Mikrometer, die Dicke kann kleiner als 1 Mikrometer sein, wobei eine Dicke von weniger als 0,1 Mikrometer erhältlich ist. Die Dicke der Fasern ist die kleinste Größe des Faserquerschnitts. Die Fasern werden ein verknüpfendes Netz von verwickelten Fasern erzeugen. Zum Vergleich werden verfestigte Stoffe aus dem Material mit relativ hohem Modul im wesentlichen undurchsichtig, pappeartig sein, wenn der Stoff nicht geschmolzen ist, wobei der Stoff in dem Fall einen steifen Film erzeugen wird. Annlich wird das Material mit relativ niederem Modul einen Film ohne ein Geflecht von verwickelten Fasern oder einen undurchsichtigen Stoff erzeugen.
Der Film kann, wenn er als Bandunterlage verwendet wird, mit jedem üblichen Schmelzklebstoff, dem Beschichten unter Anwendung eines Lösungsmittels oder einem Klebstoff, der zur Anwendung für Vliesstoffe geeignet ist, beschichtet werden. Die Klebstoffe können durch übliche Verfahren, wie Beschichten unter Anwendung eines Lösungsmittels; durch Umkehrwalzenbeschichter; der Walzenrakel, der Spiralrakel, dem Luftrakelstreichverfahren oder dem Luftpinselverfahren, dem Schmelzmassebeschichten, wie durch Schlitzdüsenbeschichter, Walzenbeschichter oder Extrusionsbeschichter, mit geeigneten Beschichtungsgewichten aufgetragen werden. Die dehnbare Beschaffenheit des Stoffes kann beträchtliche Wirkungen auf eine vorher angewendete Klebeschicht besitzen. Auf diese Weise wird die Menge der Klebeoberfläche, die zum Kontakt auf ein Substrat verfügbar ist, wahrscheinlich wesentlich verringert. Das Band könnte so für Zwecke der Einmalanwendung verwendet werden und fünktionslos werden, wenn es entfernt wird (da die Stoffbandunterlage so gestaltet werden könnte, daß sie nachgibt, wenn sie entfernt wird), wenn die Haftfähigkeit auf ein geeignetes Maß vermindert wird. Das würde das Band sowohl für bestimmte, einen Mißbrauch anzeigende, Verwendungen als auch für Produkte, die nur für Einmalanwendungen gestaltet sind, gut geeignet machen. Klebstoffe können auch aufgetragen werden, nachdem der Stoff gedehnt oder gereckt wurde. Druckempfindliche Klebstoffe würden für die meisten Anwendungen bevorzugt sem.
Das elastomere Material kann jedes Material sein, das zum Verarbeiten für Schmelzblasverfahren geeignet ist. Das würde Polymere, wie Polyurethane (z.B. "Morthane ", erhältlich von Morton Thiokol Corp.); A-B-Blockcopolymere, wobei A aus Poly(vinylaren)-Einheiten, wie Polystyrol, erzeugt wird, und B ein elastomerer Mittelblock, wie ein konjugiertes Dien oder ein niederes Alken in Form eines linearen Di- oder Triblockcopolymers, ein Stern-, radiales oder verzweigtes Copolymer, wie Elastomere, die als "KRATON " verkauft werden (Shell Chemical Co.); Polyetherester (wie "Arnitel ", von Akzo Plastics Co. erhältlich); oder Polyamide (wie "Pebax ", erhältlich von Autochem Co.) einschließen. Copolymere und Mischungen können auch verwendet werden. Weitere mögliche Materialien schließen Ethylencopolymere, wie Ethylenvinylacetate, Ethylen/Propylen-Copolymerelastomere oder Ethylen-Propylen-Dienterpolymer-Elastomere ein. Mischungen von allen vorstehenden Materialien werden auch ins Auge gefaßt, vorausgesetzt, daß das erhaltene Material einen Young'schen Modul von etwa 10&sup7; N/m² oder kleiner, vorzugsweise 106 N/m² oder kleiner, besitzt.
Für Elastomere mit einem äußerst niederen Modul kann es erwünscht sein, eine größere Steifheit und Festigkeit bereitzustellen. Es können, zum Beispiel, bis zu 50 Gew.- Prozent, aber vorzugsweise weniger als 30 Gew.-Prozent, der Polymermischung Versteifüngshilfsstoffe, wie Polyvinylstyrole, Polystyrole, wie Poly(α-methyl)styrol, Polyester, Epoxide, Polyolefine, z.B. Polyethylen oder bestimmte Ethylen/Vinylacetate, vorzugsweise die mit höherem Molekulargewicht, oder ein Cumaron-Inden-Harz sein.
Materialien, die die Viskosität herabsetzen und Weichmacher können auch mit den Elastomeren und mit dehnbaren Materialien mit niederem Modul gemischt werden, wie mit Polyethylen mit niederem Molekulargewicht und Polypropylenpolymeren und Copolymeren oder klebrigmachenden Harzen, wie Wingtack , den aliphatischen Kohlenwasserstoffklebrigmachern von Goodyear Chemical Company. Klebrigmacher können auch verwendet werden, wobei die Haftfestigkeit einer elastomeren Schicht mit niederem Modul auf eine relativ unelastische Schicht erhöht wird. Beispiele für Klebrigmacher schließen aliphatische oder aromatische flüssige Klebrigmacher, Polyterpenharzklebrigmacher und hydrierte klebrigmachende Harze ein. Aliphatische Kohlenwasserstoffharze werden bevorzugt.
Das relativ unelastische Schichtmaterial ist ein Material, das gedehnt werden kann und eine bleibende Verformung, wie vorstehend erwähnt, erfahren kann, mit dem Fasern erzeugt werden können. Verwendbare Materialien schließen Polyester, wie Polyethylenterephthalat; Polyalkylene, wie Polyethylen oder Polypropylen; Polyamide, wie Nylon 6; Polystyrole; oder Polyarylsulfone ein. Ebenso sind bestimmte wenig elastomere Materialien, wie einige olefinische elastomere Materialien, wie einige Ethylen/Propylen oder elastomere Ethylen/Propylen/Dien Copolyrnere oder weitere ethylenische Copolymere, wie einige Ethylenvinylacetate verwendbar.
In jedem Material oder in jeder Polymermischung können übliche Additive verwendet werden.
Theoretisch kann in den Stoffen, die aus den vorstehend beschriebenen zwei Schichttypen erzeugt werden, jede Schicht vorteilhafterweise 1 bis 99 Volumenprozent des gesamten Faservolumens umfassen, jedoch wird das elastomere Material vorzugsweise mindestens etwa 40% des Faservolumens umfassen. Unterhalb dieser Menge würde das elastomere Material nicht in Mengen vorliegen, die genügen, um einen festen Film zu erzeugen.
Die Anzahl der Schichten, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlich sind, ist theoretisch unbegrenzt. Praktisch würde die Herstellung einer Sammeileitung oder dergleichen, die mehrfache Polymerströme in eine sehr stark geschichtete Anordnung teilen und/oder vereinigen kann, untragbar kompliziert und teuer sein. Außerdem kann das Erzeugen und dann Erhalten der Schichtung durch ein geeignetes Übergangsstück, um einen Fließstrom mit geeigneten Ausmaßen zum Beschicken der Düsenöffnungen zu erhalten, schwierig werden. Eine praktische Begrenzung auf 1000 Schichten wird erwogen, an diesem Punkt würden wahrscheinlich die Verarbeitungsprobleme irgendwelche möglichen zusätzlichen Vorteile bei den Eigenschaften aufwiegen.
Die erzeugten Stoffe können für die gewünschte beabsichtigte Verwendung jede geeignete Dicke besitzen. Im allgemeinen jedoch wird eine Dicke von 0,01 bis 5 Zentimeter für die meisten Anwendungen geeignet sein. Dünnere Stoffe stellen dünnere Filme bereit, die für Mißbrauch anzeigende Zwecke bevorzugt sind, da diese Filme leichter verformt werden können. Wenn die Filme verformt sind, werden sie fast sofort undurchsichtig und behalten eine bleibende Verformung. Der Film wird jedoch, nachdem er gereckt und verformt wurde, ein gewisses elastisches Verhalten, mindestens auf den Grad der vorhergehenden Dehnung, aufweisen. Die Veränderung zur Undurchsichtigkeit bei der Ausdehnung ist im allgemeinen nach einer etwa 5%igen Veränderung der Länge wahrnehmbar.
Der Film zeigt auch, wenn er etwa 20% oder stärker verformt oder gereckt wurde, eine drastische Erhöhung der Wasserdampfdurchlässigkeit. Diese Erhöhung kann 1000% odr mehr, vorzugsweise 2000% oder mehr, betragen, wobei ein guter Wasser- oder Flüssigkeitswiderstand beibehalten wird. Das ist für zahlreiche Anwendungen vorteilhaft.
Eine weitere denkbare Verwendung für den Film besteht als Bandunterlage, die fest auf ein Substrat gebunden werden kann und durch Recken in einem Winkel von kleiner als etwa 35º davon entfernt werden kann. Die Bänder sind als befestigende und verbindende Bänder oder für entfernbare Etiketten oder dergleichen verwendbar. Die reckbare Unterlage verformt sich entlang der Ausbreitungsseite [(sie besitzt einen Young'schen Modul von kleiner als 3,5 x 108 N/m² (50000 PSI) und vorzugsweise zwischen 3,5 x 10&sup7; N/m² und 2 x 10&sup8; N/m² (5000 und 30000 PSI)] und erzeugt eine Spannungskonzentration an der Ausbreitungsseite. Die Spannungskonzentration ergibt bei relativ geringen Kräften einen Ausfall beim Kleben bei der Verformung der Ausbreitungsseite. Das Band kann deshalb mit einer geringen Kraft ohne Schaden für das Substrat sauber entfernt werden, und stellt außerdem eine starke Bindung bei der Verwendung bereit. Der Klebstoff für die Anwendung sollte im allgemeinen dehnbar sein, er kann im übrigen außerdem aus üblichen Formulierungen, wie druckempfindlichen natürlichen klebrigmachenden oder synthetischen Kautschukklebstoffen oder Klebstoffen auf Acrylbasis bestehen. Wenn das Band angewendet wird, sollte es nicht gereckt oder schwach gereckt sein (z.B. um die Anpassung zu ver bessern), so daß die Unterlage noch stark dehnbar ist (z.B. größer als 50% und vorzugsweise größer als 150%).
Die nachstehenden Beispiele werden zur Erläuterung gegenwärtig erwogener, bevorzugter Ausführungsformen und der besten praktischen Durchführung der Erfindung bereitgestellt, aber es ist nicht beabsichtigt, die Erfindung darauf einzuschränken.

Elastizitätsmodul

Die Elastizitätsmodul-Meßwerte für die mehrschichtigen schmelzgeblasenen (BMF)-Stoffe wurden unter Verwendung eines Instron-Zugtesters (Modell 1122) mit einem Klemmbackenabstand von 10,48 cm (2 inch) und einer Kreuzkopfgeschwindigkeit von 25,4 cm/min (10 inch/Minute) erhalten. Die Stoffproben besaßen eine Breite von 2,54 cm (1 inch). Das elastische Erholungsverhalten der Stoffe wurde durch Recken der Probe auf eine vorher bestimmte Dehnung und Messen der Länge der Probe nach dem Aufheben der Dehnungskraft und nach 1 Minute langer Entspannung der Probe bestimmt. Der Elastizitätsmodul bei höheren Temperaturen wurde an einem Rheometric RSMI nach der Dehnung-Krümmung-Methode gemessen.

Röntgenweitwinkelstreuungstest

Die Röntgenbeugungswerte wurden unter Verwendung eines Philips APD-3600 Beugungsmessers (der mit einem Paur Iflx Temperaturregler und einem Heiztisch ausgerüstet war) gesammelt. Es wurde eine Kupfer Kα-Strahlung mit einer Röhrenanlage mit 45 kV und 4 mA Leistung angewendet und die Intensität wurde durch einen Szintillationssahler gemessen. Die Abtastungen wurden für jede Probe innerhalb des 2-50 Grad (2 θ) Streubereiches bei 25ºC und einer stufenweisen Erhöhung von 0,02 Grad und 2 Sekunden Zählzeit durchgeführt.

Thermische Eigenschaften

Das Schmelz- und Kristallisationsverhalten der polymeren Bestandteile in den mehrschichtigen BMF-Stoffen wurde unter Verwendung eines Perkin-Elmer Modell DSC-7 Differentialscanningcalorimeters, das mit einem System 4 Auswerter ausgerüstet war, untersucht. Die Heizläufe wurden bei 10 oder 20ºC pro Minute, mit einer Haltezeit von 3 Minuten, über der Schmelztemperatur und anschließender Kühlung mit einer Geschwindigkeit von 10ºC pro Minute durchgeführt. Bereiche unter der Schmelzendotherme und der Kristallisationsexotherme stellten einen Anhaltspunkt für den Umfang der Kristallinität in den polymeren Bestandteilen der mehrschichtigen BMF-Stoffe dar.

Beispiel 1

Ein mehrschichtiger Polypropylenpolyurethan-BMF-Stoff der vorliegenden Erfindung wurde unter Verwendung eines zum Beispiel dem bei A. Van Wente, "Superfine Thermoplastic Fibers", in Industrial Engineering Chemistry Band 48, Seiten 1342 und folgende (1956) oder im Bericht Nr.4364 der Naval Research Laboratories, veröffentlicht am 25. Mai 1954 unter dem Titel "Manufacture of Superfine Organic Fibers" durch A. Van Wente; Boone C.D.; und Fluharty, E.L., beschriebenen Schmelzblasverfahren ähnlichen Verfahren hergestellt, außer daß die BMF-Vorrichtung zwei Extruder verwendete, wobei jeder mit einer Zahnradpumpe ausgerüstet war, um den Polymerschmelzfluß zu regeln, und jede Pumpe einen fünfschichtigen Zuführungsstutzen (Teilungs)-Aufbau, ähnlich dem, der in den U.S. Patenten Nrs. 3,480,502 (Chisholm et al.) und 3,487,505 (Schrenk) beschrieben ist, füllte, der mit einer Schmelzblasdüse mit kreisförmigen Öffnungen (10/cm) mit glatter Oberfläche mit einem Verhältnis Länge zu Durchmesser von 5:1 verbunden war. Der erste Extruder (260ºC) lieferte einen Polypropylenharz(PP)-Schmelzstrom (Escorene PP3495G, erhältlich von Exxon Chemical Corp.) mit einem Schrnelzindex (MFR) von 800 zu der Anordnung des Zuführungsstutzens, die auf etwa 260ºC erhitzt wurde. Der zweite Extruder, der auf etwa 220ºC gehalten wurde, lieferte zu dem Zuführungsstutzen einen Schmelzstrom eines Poly(esterurethan)-Harzes (PU) ("Morthane P5455-200, erhältlich von Morton Thiokol Corp.). Der Zuführungsstutzen teilte die beiden Schmelzströme. Die Polymerschmelzströme wurden beim Austritt aus dem Zuführungsstutzen in einer abwechselnden Weise in einen fünfschichtigen Schmelzstrom verschmolzen, wobei die äußeren Schichten aus dem PP-Harz bestanden. Die Zännradpumpen wurden so eingestellt, daß ein Einspritzverhältnis von 25:75 der PP:PU-Polymerschmelze zu der Anordnung des Zuführungsstutzens geliefert wurde und eine Polymerdurchsatzgeschwindigkeit von 0,14 kg/Std./cm (0,8 lb/Std./inch) durch die Düsenweite an der BMF-Düse (260ºC) aufrechterhalten wurde. Die Frischlufttemperatur wurde auf etwa 220ºC und auf einem geeigneten Druck gehalten, um einen einheitlichen Stoff mit 0,076 cm Hohlraumweite herzustellen. Die Stoffe wurden in einer Entfernung des Sammlers zur BMF-Düse von 30,5 cm (12 inch) gesammelt. Der erhaltene BMF-Stoff, der fünfschichtige Mikrofasern mit einem durchschnittlichen Durchmesser von kleiner als etwa 10 Mikrometer umfaßte, besaß ein Flächengewicht von 50 g/m².

Beispiel 2

Nach dem Verfahren des Beispiels 1 wurde ein BMF-Stoff mit einem Flächengewicht von 100 g/m² und mit 27-schichtigen Mikrofasern mit einem Durchmesser von kleiner als etwa 10 Mikrometer hergestellt, außer daß die PP- und PU-Schmelzströme zu einem 27-Schichten-Zuführungsstutzen in einem Verhältnis von 25:75 geliefert wurden.
Durch etwa 60 Sekunden langes Zusammenpressen des erhaltenen BMF-Stoffes bei 120ºC und 178000 N wurde ein transparenter Film hergestellt. Eine Mikrophotographie der durch Brechen des Films bei Temperaturen des flüssigen Stickstoffs erhaltenen Bruchoberfläche, zeigte deutlich die Anwesenheit der mehrschichtigen Mikrofasern, auch nach dem Zusammenpressen bei höheren Temperaturen, wobei ein durchsichtiger Film erzeugt wurde. Die Undurchsichtigkeit der Probe wurde unter Verwendung eines Bausch & Lomb Opazitätsprüfers mit einer Skala von 0 bis 10, wobei 10 eine vollständig undurchsichtige Probe darstellt, bei verschiedenen Dehnungen gemessen. Die Undurchsichtigkeit der Probe betrug 1,0.

Beispiel 3

Durch etwa 60 Sekungen langes Zusammenpressen zweier Schichten des BMF- Stoffes des Beispiels 2 bei 120ºC und 178000 N, wurde ein transparenter Film hergestellt. Die gemessene Undurchsichtigkeit betrug 1,5.

Beispiel 4

Nach dem Verfahren des Beispiels 1 wurde ein BMF-Stoff mit einem Flächengewicht von 100 g/m² und mit 27-schichtigen Mikrofasern mit einem durchschnittlichen Durchmesser von kleiner als etwa 10 Mikrometer hergestellt, außer daß die PP- und PU- Schmelzströme in einem Verhältnis von 50:50 zu dem 27-Schichten-Zuführungsstutzen geliefert wurden. Durch etwa 60 Sekunden langes Zusammenpressen des erhaltenen BMF- Stoffes bei 120ºC und 178000 N wurde ein transparenter Film hergestellt. Die Undurchsichtigkeit betrug 1,3.

Beispiel 5

Durch etwa 60 Sekunden langes Zusammenpressen zweier Schichten des BMF- Stoffes des Beispiels 4 bei 120ºC und 178000 N wurde ein transparenter Film hergestellt. Die Undurchsichtigkeit betrug 1,5.

Beispiel 6

Durch etwa 60 Sekunden langes Zusammenpressen einer Schicht des BMF-Stoffes des Beispiels 1 bei 120ºC und 178000 N wurde ein transparenter Film hergestellt. Die Undurchsichtigkeit betrug 1,1.
Eine rasterelektronenmikroskopische Aufhahme des Films wurde nach Standardverfahren durchgeführt, sie ist in Fig. 8 gezeigt, die eine Ansicht der Oberfläche des durchsichtigen Films bei einem Winkel von 45 Grad und 250-facher Vergrößerung gibt.
Der Film wurde dann um 300% gereckt, wobei er im wesentlichen undurchsichtig wurde. Eine zweite rasterelektronenmikroskopische Aufnahme wurde erhalten, sie ist in Fig. 9 gezeigt, die eine Ansicht der Oberfläche des undurchsichtigen Films bei einem Winkel von 45 Grad und 250-facher Vergrößerung darstellt. Der gereckte Film gibt eine Ansicht des Films und der Faserstrukturen.
Das Erholungsverhalten des Films wurde auch beim Recken auf Dehnungen von 100 und 300% untersucht. Der Film wurde entlastet und eine Minute entspannt gelassen. Die elastische Erholung wurde unter Verwendung der Formel berechnet:
% Elastische Erholung = L gereckt - L erholt/L gereckt - L Anfangsstadium x 100
Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 1 zusammengefaßt. Jede Probe wurde vier Mal geprüft. Die Proben zeigten, daß die Filme eine gewisse elastische Erholung aufwiesen. Tabelle 1 Anfangslänge (cm) Länge nach dem Recken (cm) Länge nach der Erholung (cm) Prozent Erholung
Beim folgenden Recken auf das Ausmaß der früheren Länge zeigte der Film eine starke elastische Erholung.

Beispiel 7

Durch etwa 60 Sekunden langes Zusammenpressen zweier Schichten des BMF- Stoffes des Beispiels 1 bei 125ºC und 178000 N wurde ein transparenter Film hergestellt. Die Undurchsichtigkeit betrug 1,0.

Beispiel 8

Nach dem Verfahren des Beispiels 1 wurde ein mehrschichtiger BMF-Stoff mit einem Flächengewicht von 100 g/m² und einem durchschnittlichen Durchmesser von kleiner als etwa 10 Mikrometer hergestellt, außer daß ein Polyethylenharz (PE) (ASPUN 6806, Schmelzindex 105, erhältlich von Dow Chemical Corporation) an Stelle des Polypropylens eingesetzt wurde, der erste und der zweite Extruder bei etwa 210ºC gehalten, der Zuführungsstutzen und die Düse auf etwa 210ºC erhitzt und die Schmelzströme zu einem 27-Schichten-Zuführungsstutzen geliefert wurden.
Durch etwa 60 Sekunden langes Zusammenpressen einer Schicht des BMF-Stoffes bei 125ºC und 178000 N wurde ein transparenter Film hergestellt. Die Undurchsichtigkeit betrug 1,0.

Beispiel 9

Durch etwa 60 Sekunden langes Zusammenpressen zweier Schichten des BMF- Stoffes des Beispiels 8 wurde ein transparenter Film hergestellt.

Beispiel 10

Nach dem Verfahren des Beispiels 8 wurde ein mehrschichtiger Stoff mit einem durchschnittlichen Durchmesser von kleiner als etwa 10 Mikrometer hergestellt, außer daß die PE- und PU-Schmelzströme in einem Verhältnis von 50:50 zu dem 27-Schichten-Zuführungsstutzen geliefert wurden.
Durch etwa 60 Sekunden langes Zusammenpressen einer Schicht des BMF-Stoffes bei 125ºC und 178000 N wurde ein transparenter Film hergestellt.

Beispiel 11

Durch etwa 60 Sekunden langes Zusammenpressen zweier Schichten des BMF- Stoffes des Beispiels 10 bei 125ºC und 178000 N wurde ein transparenter Film hergestellt.

Beispiel 12

Nach dem Verfahren des Beispiels 8 wurde ein mehrschichtiger Stoff mit einem Flächengewicht von 100 g/m² und mit einem durchschnittlichen Durchmesser von kleiner als etwa 10 Mikrometer hergestellt, außer daß die PE- und PU.-Schmelzströme in einem Verhältnis von 75:25 zu dem 27-Schichten-Zuführungsstutzen geliefert wurden.
Durch etwa 60 Sekunden langes Zusammenpressen einer Schicht des BMF-Stoffes bei 125ºC und 178000 N wurde ein relativ transparenter Film hergestellt.

Beispiel 13

Durch etwa 60 Sekunden langes Zusammenpressen zweier Schichten des BMF- Stoffes des Beispiels 12 bei 125º und 178000 N wurde ein relativ transparenter Film hergestellt.
An den transparenten Filmen der Beispiele 2-13 wurden unter Verwendung von Proben in Form von Hundeknochen (1,73 cm x 0,47 cm) und einer Kreuzkopfgeschwindigkeit von 2,54 cm/min an einem Instron Zugtester (Modell 1122) Messungen des Elastizitätsmoduls durchgeführt, die Werte sind in Tabelle I angegeben. Tabelle 1 Werte des Elastizitätsmoduls für transparente Filme Beispiel Elastizitätsmodul (kPa)

Beispiel 14

Nach dem Verfahren des Beispiels 1 wurde ein BMF-Stoff mit einem Flächengewicht von 100 g/m² und mit 27-schichtigen Mikrofasern hergestellt, außer daß die Schmelze aus zwei Extrudern, die auf 250ºC beziehungsweise 210ºC gehalten wurden, zu einem Zuführungsstutzen geliefert wurde, der auf 250ºC gehalten wurde und eine glatte Sammlertrommel 13,2 cm von der BMF-Düse aufgestellt wurde. Die PE- und PU-Schmelzströme wurden in einem Verhältnis von 25/75 zu dem Zuführungsstutzen geliefert.
Durch etwa 60 Sekunden langes Zusarnrnenpressen des BMF-Stoffes bei 125ºC und 6810 kg (68,8 kN) wurde ein transparenter Film hergestellt.
Die Ergebnisse für zwei Proben sind in Fig. 2 angegeben, wobei die horizontale Achse der gemessene Prozentsatz des Reckens und die vertikale Achse die Undurchsichtigkeit angibt. Eine Veränderung der Undurchsichtigkeit, die zuerst bei 50% Dehnung gemessen wurde, wurde fast sofort beim Beginn der Dehnung beobachtet. Die Probe wurde, wenn sie auf kleine Dehnungen gereckt wurde, sogleich undurchsichtig.

Beispiel 15

Nach dem Verfahren des Beispiels 14 wurde ein BMF-Stoff mit einem Flächengewicht von 100 g/m² und mit 27-schichtigen Mikrofasern mit einem durchschnittlichen Durchmesser von kleiner als etwa 10 Mikrometer hergestellt, außer daß ein lineares Polyethylen (PE) niederer Dichte (ASPUN 6806, Schmelzindex 105, erhältlich von Dow Chemical Corporation) für das PP eingesetzt wurde und die PE- und PU-Schmelzströme zu dem 27-Schichten-Zuführungsstutzen, der auf 210ºC gehalten wurde, von den beiden Extrudern, die auf 210ºC gehalten wurden, in einem Verhältnis von 25:75 geliefert wurden.
Durch Zusammenpressen des Stoffes bei 125ºC und 6810 kg (66,8 kN) wurde ein transparenter Film hergestellt. Zwei Proben wurden auf Veränderungen der Undurchsichtigkeit bei der Dehnung gepruft, die Ergebnisse sind in Fig. 3 angegeben.

Beispiel 16

Nach dem Verfahren des Beispiels 1 wurde ein BMF-Stoff mit einem Flächengewicht von 100 g/m² mit zweischichtigen Mikrofasern mit einem durchschnittlichen Durchmesser von kleiner als etwa 10 Mikrometer hergestellt, außer daß die PP- und PU- Schmelzströme zu einem Zweischichtenzuführungsstutzen geliefert wurden und die Düsenund Lufttemperaturen auf etwa 230ºC gehalten wurden.

Beispiel 17

Nach dem Verfahren des Beispiels 1 wurde ein BMF-Stoff mit einem Flächengewicht von 100 g/m² mit dreischichtigen Mikrofasern mit einem durchschnittlichen Durchmesser von kleiner als 10 Mikrometer hergestellt, außer daß die PP- und PU-Schmelzströme zu einem Dreischichtenzuführungsstutzen geliefert wurden.

Beispiel 18

Nach dem Verfahren des Beispiels 1 wurde ein BMF-Stoff mit einem Flächengewicht von 100 g/m² mit fünfschichtigen Mikrofasern mit einem durchschnittlichen Durchmesser von kleiner als etwa 10 Mikrometer hergestellt, außer daß die PP- und PU- Schmelzströme zu einem Fünfschichtenzuführungsstutzen geliefert wurden.

Beispiel 19

Nach dem Verfahren des Beispiels 1 wurde ein BMF-Stoff mit einem Flächengewicht von 100 g/m² mit 27-schichtigen Mikrofasern mit einem durchschnittlichen Durchmesser von kleiner als etwa 10 Mikrometer hergestellt, außer daß die PP- und PU- Schmelzströme zu einem 27-Schichten-Zuführungsstutzen geliefert wurden.

Beispiel 20

Nach dem Verfahren des Beispiels 15 wurde ein BMF-Stoff mit einem Flächengewicht von 100 g/m² mit 27-schichtigen Mikrofasern mit einem durchschnittlichen Durchmesser von kleiner als etwa 10 Mikrometer hergestellt, außer daß die PE- und PU Schmelzströme in einem Verhältnis von 75:25 zu dem Zuführungsstutzen geliefert wurden. Nachdem das Polyurethan mit Tetrahydrofuran ausgewaschen wurde, wurde eine rasterelektronenmikroskopische Aufnahme (Fig. 6-2000X) eines Querschnitts der Probe hergestellt. Die Probe wurde dann zurechtgeschnitten, befestigt und zur Prüfung nach Standardverfahren vorbereitet.

Beispiel 21

Nach dem Verfahren des Beispiels 20 wurde ein BMF-Stoff mit einem Flächengewicht von 100 g/m² hergestellt, außer daß bei den PE- und PU-Schmelzströmen das Poly(esterurethan)-Harz (PU) ("Morthane " PS 440-200, erhältlich von Morton Thiokol Corp.) für das "Morthane " PS 455-200 eingesetzt wurde, die Extrudertemperaturen bei 230ºC beziehungsweise 230ºC gehalten wurden, die Schmelzströme zu emem Dreischichtenzuführungsstutzen, der auf 230ºC gehalten wurde, mit einem Verhältnis von 75:25 geliefert wurden, die BMF-Düsen und die Frischluftversorgungstemperaturen bei 225ºC beziehungsweise 215ºC gehalten wurden und die Sammlerentfernung 30,5 cm betrug. Die Proben wurden, wie im Beispiel 20, zur rasterelektronenmikroskopischen Analyse vorbereitet, außer daß das PU nicht entfernt wurde; Fig. 7 (1000X).
Die Tabelle 2 faßt die Modulwerte für eine Reihe von BMF-Stoffen mit einer Zusammensetzung von 25:75 PP:PU, aber einer verschiedenen Anzahl von Schichten in den Mikrofasern, zusammen. Tabelle 2 Stoffmodul als eine Funktion von Schichten in der Mikrofaser Zusammensetzung PP/PU 25:75 Flächengewicht 100 g/m² Beispiel Anzahl der Schichten MD Elastizitätsmodul (kPa)
Die Wirkung, die die Anzahl der Schichten in dem Mikrofaserquerschnitt auf das Kristallisationsverhalten der PP/PU-BMFStoffe hatte, wurde unter Verwendung der Differentialscanningcalorimetrie untersucht, die Ergebnisse sind in Fig. 4 graphisch dargestellt. Eine Untersuchung der Kristallisationsexothermen der BMF-Stoffe der Beispiele 16, 17, 18 und 19 (a, k, c beziehungsweise d), die den geblasenen Mikrofasern mit 2, 3, 5 beziehungsweise 27 Schichten entsprechen, zeigt, daß der Peak der Kristallisationsexotherme für den Stoff des Beispiels 19 etwa 6ºC höher liegt, als die entsprechenden Peaks für Stoffe, die geblasene Mikrofasern mit weniger Schichten umfassen. Dieses Ergebnis weist darauf hin, daß der Kristallisationsprozeß bei den Mikrofasern mit 27 Schichten verstärkt ist, und das wird außerdem bei der Untersuchung der Röntgenweitwinkelstreuungswerte erhärtet, die in Figur 5 veranschaulicht sind, und die eine höhere Kristallinität in dem PP der 27-Schichten- Mikrofaserstoffproben bestätigen (e entspricht Beispiel 19 nach dem Auswaschen des PU mit Tetrahydrofüran und fentspricht Beispiel 17).

Claims

1. Transparenter Film mit einer im wesentlichen kontinuierlichen Phase aus einem thermoplastischen Material mit niederem Modul mit einem Young'schen Modul von kleiner als etwa 10&sup7; N/m² und einer diskontinuierlichen Anordnung von verwickelten schmelzgeblasenen Mikrofasern eines dehnbaren nicht-elastomeren Materials oder Materials mit höherem Modul, wobei der Film aus einem verfestigten schmelzgeblasenen Vliesstoff mit in Längsrichtung geschichteten schmelzgeblasenen Mikrofasern erzeugt ist, umfassend Schichten des Materials mit niederem Modul oder elastomeren Materials und angrenzende Schichten von Materialien mit höherem Modul oder nicht- elastomeren Materialien.

2. Transparenter Film nach Anspruch 1, wobei die elastomere Phase mindestens 2,0 Volumenprozent des Films umfaßt und der Film mindestens eine 30%ige Veränderung in der Undurchsichtigkeit aulweisen wird, wenn er um 5 bis 50% gedehnt wird.

3. Transparenter Film nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Mikrofasern eine durchschnittliche Dicke von kleiner als 10 um besitzen.

4. Transparenter Film nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Mikrofasern eine durchschnittliche Dicke von kleiner als 1 um besitzen.

5, Transparenter Film nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Mikrofasern eine durchschnittliche Dicke von kleiner als 0,1 um besitzen.

6. Transparenter Film nach einem der Ansprüche 1 bis 5, der außerdem eine druckempfindliche Klebstoffschicht umfaßt.

7. Transparenter Film nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Phase mit niederem Modul ein Polyurethan umfaßt und die thermoplastischen Mikrofasern ein Polyolefin umfassen.

8. Transparenter Film nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Material mit niederem Modul einen Young'schen Modul von kleiner als 10&sup6; N/m² besitzt.

9. Transparenter Film nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Material mit niederem Modul ein Elastomer ist.

10. Transparenter Film nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Mikrofasern aus einem nicht-elastomeren Material mit einem Young'schen Modul von größer als 10&sup6; N/m² erzeugt sind.

11. Transparenter Film nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Mikrofasern aus einem nicht-elastomeren Material mit einem Young'schen Modul von größer als 10&sup7; N/m² erzeugt sind.

12. Transparenter Film nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei sich die Wasserdampfdurchlässigkeit des Films erhöht, wenn der Film um 20% oder mehr gereckt ist.

13. Transparenter Film nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei sich die Wasserdampfdurchlässigkeit des Films erhöht, wenn der Film um mindestens 2000% oder mehr gereckt ist.

14. Transparenter Film nach einem der Ansprüche 6 bis 13, wobei der Film einen Young'schen Modul von kleiner als 3,5 x 10&sup8; N/m² (50000 PSI) besitzt.

15. Transparenter Film nach einem der Ansprüche 6 bis 13, wobei der Film einen Young'schen Modul von 3,5 x 10&sup7; N/m² bis 2 x 10&sup8; N/m² (5000 bis 30000 PSI) besitzt.

16. Verfahren zur Herstellung eines transparenten Films umfassend:

Erzeugen von zwei oder mehr Schmelzströmen, wobei mindestens einer davon ein thermoplastisches Material mit niederem Modul oder elastomeres Material mit einem Young'schen Modul von kleiner als 10&sup7; N/m² umfaßt und mindestens einer davon ein thermoplastisches Material mit höherem Modul oder nicht-elastomeres Material umfaßt,

Vereinigen des Schmelzstroms in einen mehrschichtigen Schmelzstrom,

Extrudieren des geschichteten Schmelzstroms durch eine Düsenöffnung, wobei durch einen verfeinernden Luftstrom mehrschichtige Mikrofasern erzeugt werden,

Sammeln der erzeugten Mikrofasern als Vliesstoff und

Verfestigen des Stoffes durch Wärme und Druck, die ausreichen, den thermoplastischen elastomeren Bestandteil für einen Zeitraum zu erweichen, der ausreicht, einen transparenten Film zu erzeugen.

17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Fasern aus einem thermoplastischen Material in dem verfestigten Stoff eine durchschnittliche Dicke von kleiner als 10 um besitzen.

18. Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Fasern aus einem thermoplastischen Material in dem verfestigten Stoff eine durchschnittliche Dicke von kleiner als 1 um besitzen.

19. Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Fasern aus einem thermoplastischen Material in dem verfestigten Stoff eine durchschnittliche Dicke von kleiner als 0,1 um besitzen.

20. Verfahren nach Anspruch 16, wobei die elastomere Phase ein Polyurethan umfaßt und die thermoplastische Mikrofaser ein Polyolefin umfaßt.