DE19715938A1 - Mehrschichtiges Koextrudat mit einer klebrigen Kernlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein mehrschichtiges Koextrudat, bestehend aus wenigstens drei Schichten, von denen die mittlere, die Kernlage, eine elastische klebrige Tragfolie ist, die auf wenigstens einer ihrer Seiten mit einer dünnen Deckfolie verbunden ist.

Mehrlagige Kunststoff-Folienkoextrudate, die eine Traghaut mit Klebschicht aufweisen, die von einer Kunststoff-Deck­ schicht überzogen sind, sind bekannt (DE 37 13 976). Ein derartiges bekanntes Kunststoff-Folienkoextrudat trägt auf seiner Traghaut eine spröde Kunststoff-Deckschicht, die mit Hilfe eines die Deckschicht aufbrechenden Werkzeuges auf wenigstens einem Teil ihrer Fläche aufsprengbar ist, damit die unterhalb der Deckschicht liegende Klebschicht frei­ gelegt wird und der Klebstoff austreten kann. Die Tragschicht kann mit den beiden weiteren Seiten koextrudiert sein.

Bei der Produktion und Verwendung derartiger bekannter Kunststoff-Folien zeigte sich, daß zum einen die Herstellung sehr schwierig war und zum anderen die Anwendung sich durch die Reste der spröden Deckschicht schlecht realisieren ließ.

Es stellt sich damit die Aufgabe, ein mehrschichtiges Koextrudat anzugeben, das insbesondere eine Verbindung mit Vlies-Lagen oder non-wovens ermöglicht, wobei eine großflächige, ohne Hitzeeinwirkung sich ergebene Verklebung zwischen Vlies und Koextrudat möglich sein soll.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein mehrschichtiges Koextrudat der eingangs genannten Art, bei der eine dünne Deckfolie aus einer heterogenen oder homogenen Mischung aus einer thermoplastischen, nach der Verarbeitung spröde aushärtenden Kunststoff-Grundsubstanz und darin verteilten Zusatzstoff-Teilchen besteht, die mit der Grundsubstanz misch- und extrudierbar, jedoch darin homogen oder heterogen eingebunden sind.

Das Prinzip der heterogenen Einbindung von Zusatzstoff-Teilchen ist an sich bekannt (vergleiche DE 195 26 044). Es zeigt sich, daß als Grundmaterial einer solchen Deckfolie ein Polymer aus der Gruppe der Gruppe Polyolefine, Polyamide, Polycarbonate, Polystyrole, Polyester oder ihrer Copolymerisate sein kann. Die Zusatzstoffe sollten so ausge­ wählt werden, daß sie nicht adhäsiv zu dieser Grundsubstanz zu verarbeiten sind. Dazu eignen sich als Zusatzstoffe beispielsweise solche aus der Gruppe der anorganischen Füllstoffe, wie Titandioxid, Kaolin, Kieselsäure, Kreide, Lithopone oder dergleichen, wobei insbesondere auch auf eine physiologische Unbedenklichkeit geachtet werden sollte.

Vorgezogen werden Polymer-Paarungen zur Herstellung der Deckfolie, wobei beide Substanzen aus der Gruppe der organischen Stoffe ausgewählt werden, beispielsweise Polystyrol oder Polyamid bei einer Grundsubstanz aus Polyolefinen, insbesondere Polyethylen oder Polypropylen. Auch andere adhäsiv nicht zu verarbeitende Polymer-Paarungen können gewählt werden.

Wesentlich ist, daß die Trägerfolie aus einem Elastomer, zum Beispiel einem thermoplastischen Kautschuk oder einem Styrol-Butylamin-Styrol-Copolymer, einem Styrol-Butylamin-Rubber (SBR)-Elastomer oder aus EPDM (Ethylen-Propylen-Kautschuk) besteht. Diese Trägerfolie wird in ihrer Grundsubstanz vorzugsweise durch Zumischung von Tackifiern klebrig gemacht. Tackifier sind Substanzen, die als Additive zu Elastomeren deren "Tack" erhöhen. Unter "Tack" wird die Eigenschaft verstanden, nach kurzem leichten Andruck fest auf Oberflächen zu haften. Um das zu erreichen müssen Tackifier eine relativ niedrige Molmasse (ca. 200-2000 g/mol) bei breiter Molmassenverteilung aufweisen. Sie weisen überdies eine Glasübergangstemperatur auf, die oberhalb der der Elastomere liegt, und haben außerdem eine ausreichende Verträglichkeit mit diesen. Derartige Tackifier sind unter anderem Harze, Terpen-Oligomere, Cumaron/Inden-Harze, aliphatische petrochemische Harze und modifizierte Phenolharze.

Es sei aber nicht ausgeschlossen, daß die Grundsubstanz durch Beschichtung mit einer haften Selbstklebermasse selbstklebend gemacht ist.

Vorzugsweise hat die Deckfolie eine Dicke von 5 bis 20 µm.

Trägerfolie und Deckfolie(n) können koextrudiert werden.

Die Erfindung erstreckt sich ferner auf ein Verfahren zum Verbinden einer Vlieslage mit einer Koextrudat und ist dadurch gekennzeichnet, daß als Koextrudat eine solche gemäß den vorgenannten Merkmalen gewählt ist, daß nach Auflegen der Vlieslage auf die Koextrudat mittels eines Werkzeuges, vorzugsweise eines Walzenpaars, ausschließlich unter Druckausübung auf die Vlieslage mit der Koextrudat, das heißt auf die Fügepartner, die Deckfolie über der Tragfolie aufgebrochen und die Vlieslage mit der Tragfolie klebend verbunden wird.

Insbesondere ist vorteilhaft, daß eine Vlieslage auf beiden Seiten aufgebracht werden kann.

Die Deckfolie ist entweder hochgefüllt oder besteht aus heterogenen, miteinander unverträglichen Kunststoffen. Die Deckfolie hat darüberhinaus eine sehr niedrige bzw. gar keine Dehnfähigkeit und splittert beim Dehnen und Drücken auf oder zerfasert. Damit ist eine gute Möglichkeit gegeben, daß die Tragfolie sich mit einer aufliegenden Vlieslage gut verbindet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Die Figuren zeigen im einzelnen:

Fig. 1 eine Koextrudat, bestehend aus drei Schichten;

Fig. 2 eine Koextrudat, die auf einer Seite mit einer Vlieslage belegt ist;

Fig. 3 eine Koextrudat gemäß Fig. 2 mit einem eingedrückten Walzenstachel.

Fig. 1 zeigt eine koextrudierte, mehrschichtige Koextrudat 100, die aus drei Schichten besteht, von denen die innere eine elastische Tragfolie 1 ist. Die Tragfolie besteht aus einem thermoplastischen Elastomer, im vorliegenden Falle aus einem mit Metallocen-Katalysatoren hergestellten elastischen Polypropylen, das durch Zumischung von Terpenharzen als Tackifier klebrig gemacht worden ist. Derartige Terpenharze haben eine relativ niedrige Molmasse bei breiter Molmassenverteilung und eine Glasübergangstemperatur, die oberhalb der des Polypropylens liegt, und besitzen eine ausreichende Verträglichkeit. Entsprechende Rezepturen sind angegeben bei Lee; Fundamentals of Adhesion, Verlag Plenum Press, New York, 1991.

Die klebrigen Seiten der Tragfolie sind mit zwei Deckfolien 2 bzw. 2' abgedeckt, wobei hier eine Mischung aus einem Polyolefin mit einem Polyamid oder Polystyrol gewählt ist, wobei die Grundsubstanz - das Polyolefin - mit dem Zusatzstoff nicht-adhäsiv zu verarbeiten ist.

Damit ergibt sich eine Schicht mit einer sehr niedrigen bzw. praktisch nicht mehr vorhandenen Dehnfähigkeit, die beim Dehnen aufsplittert, wobei schon bei leichterem Druck eine definierte Öffnung sich durch Hochstellen und Aufstellen der Zusatzstoffe ergibt, die die darunterliegende klebrige Schicht der Tragfolie 1 freilegen.

Insbesondere ist die Koextrudat dazu geeignet, daß mit ihr non-wovens, Zellstoff-Aggregate, wie Papier, oder andere auf eine Trägerfolie aufzubringende Stoffe verbunden werden können.

In Fig. 2 ist eine Koextrudat dargestellt, die eine Deckfolie 2 der vorbeschriebenen, leicht zerstörbaren Art trägt, die jedoch auf der Rückseite von einer elastischen, dünnen Polyamidschicht 7 abgedeckt ist, die weitgehend druckunempfindlich ist. Auf diese Koextrudat ist im Bereich der Deckfolie 2 eine Vlieslage 5 zunächst lose aufgelegt, beispielsweise direkt aus einem Vliesfaser-Schneidwerk kommend. Die Vlieslage 5 wird sodann unter ein geeignetes Druckwerk mit streifen- oder punktförmigen Druckbereichen gelegt, wie es vorzugsweise mit Hilfe eines Walzenpaares gegeben ist. Im vorliegenden Fall sind zwei Walzenstachel 8 dargestellt, die die auf einer Unterlage liegenden Fügepartner 100 und 5 miteinander verbinden sollen. Ausschließlich durch Druckausübung, ohne Erwärmung, wird die Deckfolie 2 in den Bereichen der Walzenstachel 8 aufgebrochen (bei 10, 10'). Dort wird die klebrige Oberseite der Tragfolie 1 freigelegt, so daß sie sich dort mit der Vlieslage 5 klebend verbindet. Nach Auffahren des Walzenstachels 8 geht die Vlieslage aufgrund ihrer Elastizität wieder in den ursprünglichen Zustand zurück, bleibt aber mit der Tragfolie 1 verbunden.

Es ist möglich, auch die Schutzschicht 7 durch eine zu zerstörende Deckfolie zu ersetzen. In diesem Fall kann auf beiden Seiten der Tragfolie 1 je eine Schicht aufgebracht werden, wobei insbesondere daran gedacht ist, verschiedenartige faserige Stoffe, wie Papier und Vliese über die zu vermittelnde Koextrudat zu verbinden.

Derartige Druckwalzen sind in verschiedenen Ausführungen anwendbar, je nach Verteilung der Druckflächen. Beispielsweise kann die Druckwalze mit Stahl-Stacheln versehen sein, welche gegen eine Gummiwalze läuft, die jeweils mit Stacheln ausgerüstet sind, die mit den Stahl-Stacheln 8, 8' coincidieren.

Auch eine Kombination von Stahlwalze gegen Stahlwalze ist denkbar. Die Walzen müssen nicht erwärmt werden, sondern stellen lediglich unter Druckausübung eine Verbindung zwischen der Folie und einem faserigen Stoff, wie es eine Vlieslage darstellt, her.

Die Deckschicht kann vorzugsweise als Grundsubstanz Polyolefine aufweisen, es ist aber auch möglich, Polyamide, Polycarbonate, Polystyrole, Polyester und andere Thermoplasten oder ihre Copolymerisate zu wählen. Der Anteil an Zusatzstoff-Teilchen richtet sich nach der Konsistenz dieser Teilchen, der erwünschten Bruchneigung und der Dicke der Deckfolie. So können die Anteile von Zusatzstoff-Teilchen ohne weiteres zwischen 5 und 80 Gew.-% schwanken bzw. gewählt werden. Als Zusatzstoffe eignen sich in erster Linie Titandioxid, Kaolin, Kreide, Kieselsäure, Lithopone, wenn die Zusatzstoffe unter den anorganischen Stoffen auszuwählen sind.

Die Dicke der Deckschicht liegt bei etwa 5 bis 10 µm. Die Dicke der Tragschicht 1 ist etwa 5 bis 10 mal so groß wie die Dicke der Deckschicht, ohne daß hier Begrenzungen von der Technologie her gegeben sind. Hier ist vielmehr das Anwendungsgebiet, die Kosten und die Elastizität maßgebend.

Es soll auch nicht ausgeschlossen werden, daß die Tragfolie aus mehreren Schichten besteht, wobei beispielsweise nur die Außenseiten klebrig sind, beispielsweise aus koextrudierbaren haftenden Selbstklebemassen bestehen oder durch entsprechende Tackifier klebrig gemacht worden sind.

Damit ergibt sich die Möglichkeit, auch andere Trag­ folien-Konstruktionen mit einer Deckfolie der vorgenannten Art zu verbinden.

Claims (13)

1. Mehrschichtiges Koextrudat (100), bestehend aus wenigstens drei Schichten, von denen die mittlere eine klebrige elastische Tragfolie (1) ist, die auf wenigstens einer ihrer Seiten (3) mit einer dünnen Deckfolie (2; 2') verbunden ist, die aus einer homogenen oder heterogenen Mischung aus einer thermoplastischen, nach der Verarbeitung spröde aushärtenden Kunststoff-Grundsubstanz und darin verteilten Zusatzstoff-Teilchen (4) besteht, die mit der Grundsubstanz misch- und extrudierbar, jedoch darin derart eingebunden sind, daß die Sprödigkeit des ausgehärteten Materials unterstützt wird.

2. Koextrudat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragfolie (1) auf beiden Seiten klebrig ist und auf ihren beiden Seiten mit einer Deckfolie (2, 2') verbunden ist.

3. Koextrudat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundsubstanz der Tragfolie aus einem thermoplastischen Elastomer, z. B. aus einem thermoplastischem Kautschuk, wie EPDM, SBR, SEBR oder aus mit Metallocen- Katalysatoren hergestellten elastischen Polyolefinen besteht.

4. Koextrudat nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundsubstanz durch Zumischung von Tackifiern, wie Terpenharzen, Kolophonium, und dergl. klebrig gemacht ist.

5. Koextrudat nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundsubstanz durch Beschichtung mit einer haftenden Selbstklebemasse klebrig gemacht ist.

6. Koextrudat nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckfolie (2; 2') eine Dicke von 5 bis 20 µm hat.

7. Koextrudat nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragfolie und die Deckfolie(n) coextrudiert sind.

8. Koextrudat nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Deckfolie aus der Gruppe der Polyolefine, Polyamide, Polycarbonate, Polystyrole, Polyester oder ihrer Copolymerisate gewählt ist.

9. Koextrudat nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Zusatzstoff-Teilchen in der Deckfolie zwischen 5 und 80 Gew.-% liegt.

10. Koextrudat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zusatzstoff aus der Gruppe der anorganischen Füllstoffe, wie beispielsweise Titandioxid, Kaolin, Kreide, Kieselsäure oder Lithopone gewählt wird.

11. Koextrudat nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzstoffe aus der Gruppe der organischen Stoffe, wie Polyamid oder Polystyrol, bei einer Grundsubstanz aus Polyolefinen, oder anderen adhäsiv nicht zu verarbeitenden Polymeren, besteht.

12. Verfahren zum Verbinden einer Vlieslage (non-woven 5)) mit einer Koextrudat, dadurch gekennzeichnet, daß als Koextrudat eine solche gemäß wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11 gewählt ist, daß nach Auflegen der Vlieslage auf die Koextrudat mittels eines Werkzeugs, vorzugsweise eines Walzenpaars, ausschließlich unter Druckausübung auf die Vlieslage mit der Koextrudat (Fügepartner) die Deckfolie über der Tragfolie aufgebrochen und die Vlieslage mit der Tragfolie klebend verbunden wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Seiten der Koextrudat eine Vlieslage verklebt wird.