DE69227199T2

DE69227199T2 - ELASTIC NET OF TWO COMPONENTS

Info

Publication number: DE69227199T2
Application number: DE69227199T
Authority: DE
Inventors: Hans O. Minnetonka Mn 55343 Cedarblad; Jan D. Woodbury Mn 55125 Seppala
Original assignee: Leucadia Inc
Current assignee: Leucadia Inc
Priority date: 1992-02-28
Filing date: 1992-02-28
Publication date: 1999-05-20
Anticipated expiration: 2012-02-29
Also published as: MX9301095A; ATE171671T1; DE69227199D1

Description

Background of the invention 1. Field of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kunststoff-Netzware und dabei speziell auf eine extrudierte, aus zwei Komponenten bestehende elastomere Netzware, die eine unidirektionale Elastizität (Elastizität in einer Richtung) aufweist, die entweder die Maschinenlaufrichtung oder die Querrichtung ist.The invention relates to a plastic mesh and more particularly to an extruded, two-component elastomeric mesh having unidirectional elasticity (elasticity in one direction), which is either the machine direction or the cross direction.

2. Description of the cited prior art

Für den Zweck der Erfindung sind die Ausdrücke "Maschinenlaufquerrichtung" und "Querrichtung" Synonyme und werden manchmal der Einfachheit halber als "TD" bezeichnet, ebenfalls die Begriffe "Längsrichtung" und "Maschinenlaufrichtung" die teilweise der Einfachheit halber auch als "MD" bezeichnet werden. Der Begriff "quer" ist manchmal auch in dem Sinne verwendet, daß er sich auf Stränge bezieht, die sich in einer Richtung erstrecken, die entgegengesetzt zu derjenigen der Stränge ist, auf die jeweils vorstehend Bezug genommen wurde. Die jeweilige Bedeutung ergibt sich in jedem Einzelfall klar aus dem Zusammenhang. Die übliche Produktion von elastomeren rollbaren Produkten, wie beispielsweise Mullware, Flachware, Folien, geschäumte Ware, Netzware, Non-woven-Materialien, Fasern, Fäden usw. sind grundsätzlich isotrop, d. h. diese Produkte weisen im wesentlichen die gleichen Eigenschaften in allen Richtungen ihrer zweidimensionalen Ebene auf. Bei vielen Anwendungen sind aber elastische Eigenschaften nur in einer einzigen Richtung erwünscht, während die elastischen Eigenschaften in der anderen Richtung nicht notwendig oder aber sogar diametral zu der Produktfunktionalität sind. Obwohl zahlreiche Patente existieren, die Netzware, gewebte oder nicht gewebte Stoffe, Maschenware oder kettenartige Netzware aus zwei Komponenten umfassenden Materialien oder mit Elastizität in einer Richtung, oder andere netzartige Artikel beschreiben, bringen diese Patente keine Anregung dazu, den Stand der Technik so zu modifizieren, wie dies in der vorliegenden Erfindung in Bezug auf ein extrudiertes Kunststoff Netz vorgeschlagen wird. Die existierende Technologie schließt ein extrudiertes, zwei Komponenten umfassendes elastomeres Netzmaterial nicht ein, welches eine Elastizität in nur einer Richtung aufweist und preiswerter hergestellt werden kann als die meisten herkömmlichen elastomeren Netzprodukte, die auf dem Markt erhältlich sind.For the purposes of the invention, the terms "cross machine direction" and "transverse direction" are synonymous and are sometimes referred to as "TD" for convenience, as are the terms "longitudinal direction" and "machine direction" which are sometimes referred to as "MD" for convenience. The term "transverse" is also sometimes used to refer to strands extending in a direction opposite to that of the strands referred to above. The meaning of each will be clear from the context in each particular case. The usual production of elastomeric rollable products such as scrims, flats, films, foams, meshes, non-woven materials, fibers, threads, etc. are basically isotropic, that is, these products have substantially the same properties in all directions of their two-dimensional plane. However, in many applications, elastic properties are only desired in one direction, while elastic properties in the other direction are not necessary or even diametrically opposed to the product functionality. Although numerous patents exist describing nets, woven or nonwoven fabrics, knitted or warp-like nets made of bicomponent materials or with elasticity in one direction, or other net-like articles, these patents do not suggest that the state of the art should be so as proposed in the present invention with respect to an extruded plastic mesh. Existing technology does not include an extruded two-component elastomeric mesh material which has elasticity in only one direction and can be manufactured more inexpensively than most conventional elastomeric mesh products available on the market.

Netzware, Gewebe und Non-woven-Verstärkungsprodukte hergestellt aus mehr aus einem Material werden in den US-Patent Nr. 4 636 419 von Madsen, US-Patent Nr. 4 241 124 von Shih und dem US-Patent Nr. 4 460 633 von Kobayashi und weiteren beschrieben. Weiterhin ist in dem US-Patent Nr. 3 791 784 von Arechavaleta eine Versorgung eines Netzwerkzeuges über zwei separate Polymerströme beschrieben.Mesh, woven and nonwoven reinforcement products made from more than one material are described in U.S. Patent No. 4,636,419 to Madsen, U.S. Patent No. 4,241,124 to Shih, and U.S. Patent No. 4,460,633 to Kobayashi et al. Furthermore, U.S. Patent No. 3,791,784 to Arechavaleta describes feeding a mesh tool from two separate polymer streams.

Das US-Patent Nr. 4 636 419, welches für Madsen und weitere am 13. Januar 1997 veröffentlicht wurde, beschreibt ein "Netz sowie Verfahren zur Herstellung desselben", welches (Verfahren) die Kombination von Seite zu Seite - Extrusionsströmen, transversales Prägen und Splitten umfaßt, um eine Netzware zu erzeugen, und zwar versehen mit einer regelmäßigen Anordnung von in Längsrichtung verlaufenden rippenartigen kontinuierlichen Polymerfäden und einer regelmäßigen Anordnung von Quersträhnen aus einem unterschiedlichen Polymermaterial. Es ist beschrieben, daß die Verwendung von zwei unterschiedlichen Polymersubstanzen in den beiden Richtungen zu einer Netzware mit interessanten und unüblichen Eigenschaften führt (Spalte 2, Zeilen 12-25 und 30-31). Im Beispiel 1 ist die Quer zur Maschinenlaufrichtung verlaufende Komponente Nylon 6 und die in Maschinenrichtung verlaufende Komponente Polypropylen (Spalte 11, Zeilen 13-31). Es ist beschrieben, daß eine elastomere Netzware mit dem Verfahren dieses Patentes hergestellt werden kann, und bevorzugte Materialien sowie geeignete Verwendungen für ein solches Netzmaterial sind beschrieben (Spalte 9, Zeilen 67 bis Spalte 10, Zeile 7). Allerdings ist eine Elastizität nur einer Richtung in einem extrudierten Netz weder beschrieben, noch angeregt.U.S. Patent No. 4,636,419, issued to Madsen et al. on January 13, 1997, describes a "net and method of making the same" which (method) comprises combining side-to-side extrusion flow, transverse embossing and splitting to produce a net having a regular array of longitudinal rib-like continuous polymeric filaments and a regular array of transverse strands of a different polymeric material. It is described that the use of two different polymeric substances in the two directions results in a net having interesting and unusual properties (column 2, lines 12-25 and 30-31). In Example 1, the cross-machine direction component is nylon 6 and the machine direction component is polypropylene (column 11, lines 13-31). It is described that an elastomeric mesh can be made using the process of this patent, and preferred materials and suitable uses for such a mesh material are described (column 9, lines 67 to column 10, line 7). However, elasticity in only one direction in an extruded mesh is neither described nor suggested.

Das US-Patent Nr. 4 241 123, welches für Shih am 23. Dezember 1980 veröffentlicht wurde, beschreibt eine Non-woven-Netzware, bei der eine erste Gruppe von schmelzenden Monofasern mit Hilfe eines Werkzeuges extrudiert wird und eine zweite Gruppe von Monofasern oder ein Garn quer dazu angeordnet, angepreßt und angeschweißt wird, um eine geschweißte Kunststoff-Netzware zu bilden (Spalte 3, Zeilen 8-12). Eine Elastizität nur in einer Richtung ist nicht beschrieben.U.S. Patent No. 4,241,123, issued to Shih on December 23, 1980, describes a nonwoven mesh in which a first group of meltable monofilaments is extruded by a die and a second group of monofilaments or yarn is arranged transversely thereto, pressed and welded to form a welded plastic mesh (column 3, lines 8-12). Elasticity in only one direction is not described.

Das US-Patent 4 460 633, welches für Kobayashi und andere am 17. Juli 1984 erteilt wird, beschreibt eine Non-woven-Verstärkung für harzartige Zusammensetzungen, und zwar hergestellt in Form von Bündeln von nicht gedrehten oder nur leicht gedrehten Garnen als Kettfäden und mit Bündeln von nicht gedrehten oder nur leicht gedrehten Garnen als Schußfaden, wobei die Kettfäden und Schußfäden durch ein Klebemittel miteinander verbunden werden, mit welchem die Schußfäden imprägniert sind. Diese frühere Erfindung unterscheidet sich von der vorliegenden Erfindung darin, daß die frühere Erfindung eine Elastizität in nur einer Richtung nicht vorschlägt und darüber hinaus eine Flexibilität aufweist, die sich von derjenigen eines Gewebes nicht unterscheidet.U.S. Patent 4,460,633, issued to Kobayashi et al. on July 17, 1984, describes a nonwoven reinforcement for resinous compositions, made in the form of bundles of non-twisted or only slightly twisted yarns as warp threads and bundles of non-twisted or only slightly twisted yarns as weft threads, the warp threads and weft threads being joined together by an adhesive with which the weft threads are impregnated. This prior invention differs from the present invention in that the prior invention does not suggest elasticity in only one direction and, furthermore, has a flexibility which is indistinguishable from that of a fabric.

Das US-Patent Nr. 4 980 227, welches am 25. Dezember 1990 für Sekiguchi und weitere erteilt wurde, beschreibt ein steifes, netzartiges Flachmaterial aus fünf hitzegebondeten Lagen und drei Lagen aus Polyolefin-Garnen, welches (Flachmaterial) eine Retention seiner flachen Form aufweist, und zwar aufgrund seiner Steifigkeit. Obwohl ein Hitze-Bonden von Polyolefinmaterialien erwähnt ist, ist weder ein extrudiertes Netz, noch die Verwendung von anderem Material zur Herstellung einer nur in einer Richtung wirkenden Elastizität erwähnt oder angesprochen.U.S. Patent No. 4,980,227, issued December 25, 1990 to Sekiguchi et al., describes a rigid, net-like sheet made of five heat-bonded layers and three layers of polyolefin yarns, which sheet has retention of its flat shape due to its rigidity. Although heat bonding of polyolefin materials is mentioned, neither an extruded net nor the use of other material to provide unidirectional elasticity is mentioned or addressed.

Das US-Patent Nr. 3 791 784 von Arechavaleta beschreibt die Speisung eines Extrusionswerkzeuges durch zwei separate Polymerströme. Obwohl Arechavaleta vorschlägt, daß zwei unterschiedliche Materialien extrudiert werden können, wird tatsächlich nicht vorgeschlagen, daß das Werkzeug dazu verwendet werden könnte, um eine resultierende Netzstruktur zu fertigen, welches eine gute Verbindung zwischen den Strängen, einen gleichförmigen Abstand der quer verlaufenden Stränge oder eine hohe Packungsdichte in Querrichtung aufweist, d. h. eine hohe Strang-Anzahl in Querrichtung. Des Weiteren wird auch kein Netz vorgeschlagen, welches in einer Richtung eine Elastizität aufweist. Im Einzelnen wird nicht vorgeschlagen, daß die Stränge der Netzware aus zwei grundsätzlich nicht kompatiblen Kunststoffgruppen, wie Polyolefin und Styrol-Block-Copolymeren eine gute Verbindung mit den anderen erwünschten Möglichkeiten und Eigenschaften schaffen kann. Unterschiede in der Polymerkompatibilität, im Fließverhalten, im Verlauf des Schmelzprozesses, in der Schmelztemperatur usw. lassen vielmehr eine mangelhafte Verbindung zwischen den Strängen erwarten, und zwar im Vergleich zu der Situation, in der für die beiden Schmelzstränge nur eine Polymerkomponente verwendet ist.U.S. Patent No. 3,791,784 to Arechavaleta describes feeding an extrusion die with two separate polymer streams. Although Arechavaleta suggests that two different materials can be extruded, it is not actually suggested that the die could be used to produce a resulting mesh structure that would provide a good bond between the strands, a uniform spacing of the transverse strands or a high packing density in the transverse direction, ie a high number of strands in the transverse direction. Furthermore, no net is proposed which has elasticity in one direction. In particular, it is not proposed that the strands of the net product made of two fundamentally incompatible plastic groups, such as polyolefin and styrene block copolymers, can create a good bond with the other desired possibilities and properties. Rather, differences in polymer compatibility, flow behavior, course of the melting process, melting temperature, etc. lead one to expect a poor bond between the strands, compared to the situation in which only one polymer component is used for the two melt strands.

Gewebe, Maschenwaren, Kettennetze und Trägermaterialien mit elastischen Eigenschaften sind in den US-Patenten Nr. 4 107 371 von Dean, in dem US-Patent 4 673 015 von Andreasson, in dem US-PatentNr. 4 728 565 von Fontana und US-Patent 4 469 739 von Gretzinger und in dem US-Patent Nr. 4 351 872 von Brosseau und weitere beschrieben. Diese Produkte sind in der Herstellung teuer und signifikant unterschiedlich von einem Netzwarenprodukt.Woven fabrics, knits, warp nets and backings having elastic properties are described in U.S. Patent No. 4,107,371 to Dean, U.S. Patent No. 4,673,015 to Andreasson, U.S. Patent No. 4,728,565 to Fontana, U.S. Patent No. 4,469,739 to Gretzinger, U.S. Patent No. 4,351,872 to Brosseau et al. These products are expensive to manufacture and significantly different from a mesh product.

Das US-Patent Nr. 4 107 371, welches für Dean am 15. August 1978 verteilt wurde, beschreibt ein Fasergewebe aus einem kunststoffbeschichtetem Garn und Polymerstränge, welches relativ steif in einer Richtung und relativ flexibel in der anderen Richtung ist. Dies unterscheidet sich von der vorliegenden Erfindung darin, daß diese Druckschrift weder beschreibt, noch lehrt, noch anregt, ein extrudiertes Netz aus zwei unterschiedlichen Polymeren herzustellen.U.S. Patent No. 4,107,371, issued to Dean on August 15, 1978, describes a fibrous web of plastic coated yarn and polymer strands which is relatively stiff in one direction and relatively flexible in the other direction. This differs from the present invention in that this document neither describes, teaches, nor suggests making an extruded web of two different polymers.

Das US-Patent Nr. 4 351 872, welches am 28. September 1982 für Brosseau und weitere erteilt wurde, beschreibt ein unidirektionales Stretch-Maschen-Laminat zur Verwendung in orthopädischen Bandagen. Ein kommerziell erhältliches unidirektionales Stretch-Maschenmaterial von DuPont ist in Spalte 3, Zeilen 12-18 diskutiert, und zwar als eine Komponente dieser älteren Erfindung. Es wurde aber kein Patent gefunden, welches dieses Maschenmaterial beschreibt.U.S. Patent No. 4,351,872, issued September 28, 1982 to Brosseau et al., describes a unidirectional stretch mesh laminate for use in orthopedic bandages. A commercially available unidirectional stretch mesh material from DuPont is discussed in column 3, lines 12-18, as a component of this prior invention. However, no Patent found which describes this mesh material.

Das US-Patent Nr. 4 469 739, welches am 4. September 1984 für Gretzinger erteilt wurde, beschreibt ein orientiertes, gewebtes Möbel-Trägermaterial, welches teilweise aus einem Elastomer-Mono-Faden und teilweise aus synthetischem oder natürlichen Garnen besteht. Im Gegensatz zu dem extrudierten, aus zwei Komponenten bestehenden elastomeren Netzmaterial gemäß der Erfindung ist dieses bekannte Material gewebt und besteht in seiner Zusammensetzung nicht vollständig aus Kunststoff.U.S. Patent No. 4,469,739, issued to Gretzinger on September 4, 1984, describes an oriented woven furniture backing material consisting partly of an elastomeric monofilament and partly of synthetic or natural yarns. Unlike the extruded, bicomponent elastomeric mesh material of the invention, this known material is woven and is not entirely plastic in composition.

Das US-Patent Nr. 4 673 015, welches am 16. Juni 1987 für Andreasson veröffentlicht wurde, beschreibt ein Ketten-Netz, welches Verbindungen aus einem elastisch verformbaren Material enthalten kann. Es wird vorgeschlagen, daß die Ketten- und Schußstränge üblicherweise aus Verbindungen aus ähnlichen elastischen Materialien hergestellt sind, wobei die Schußstränge alternativ auch aus einem anderen Material bestehen können (Spalte 2, Zeile 49-64). Obwohl eine Elastizität in einer Richtung vorgeschlagen wird, beschreibt dieses Patent kein extrudiertes Netz.U.S. Patent No. 4,673,015, issued to Andreasson on June 16, 1987, describes a warp mesh which may include joints of an elastically deformable material. It is suggested that the warp and weft strands are typically made of joints of similar elastic materials, but the weft strands may alternatively be made of a different material (column 2, lines 49-64). Although unidirectional elasticity is suggested, this patent does not describe an extruded mesh.

Das US-Patent Nr. 4 728 565, welches am 1. März 1988 für Fontana veröffentlicht wurde, beschreibt einen elastischen Trägerkörper zum Füllen oder Polstern von Möbelstücken mit einem elastischen Netz oder Gürtel, der aus einem Netz oder wabenartigen Stoff oder einem gewebten Stoff gebildet ist, welches Gummifäden in Quer- und/oder Längsrichtung aufweist. Dieses Patent ist eine Verbesserung des italienischen Patentes Nr. 955 134. Obwohl das Vorhandensein von Gummifäden in wenigstens einer Richtung eine Elastizität in nur einer Richtung einschließt, wird ein extrudiertes Netz gemäß der vorliegenden Erfindung weder beschrieben, noch an ge regt.U.S. Patent No. 4,728,565, issued to Fontana on March 1, 1988, describes an elastic support body for filling or upholstering furniture with an elastic net or belt formed from a mesh or honeycomb fabric or a woven fabric having rubber threads in the transverse and/or longitudinal directions. This patent is an improvement on Italian Patent No. 955,134. Although the presence of rubber threads in at least one direction implies elasticity in only one direction, an extruded net according to the present invention is neither described nor suggested.

Ein weiterer relevanter Stand der Technik findet sich in der DE-A 15 04 629, US-A-4 062 995, EP-A-0 046 402 und US-A-3 723 218. Das letztgenannte Dokument beschreibt ein Verfahren zum Herstellen von Netzen und netzartigen Produkten aus einem geschmolzenen Polymer unter Verwendung einer Vorrichtung, die wenigstens zwei Werkzeugelemente aufweist, und zwar eines für die Extrusion von Strängen aus Polymer und eines zum Aufbringen von Strängen eines geschmolzenen Polymers über die extrudierten Stränge um so das Produkt zu formen.Further relevant prior art can be found in DE-A 15 04 629, US-A-4 062 995, EP-A-0 046 402 and US-A-3 723 218. The latter document describes a method for producing nets and net-like products from a molten polymer using an apparatus having at least two tooling elements, one for extruding strands of polymer and one for applying strands of molten polymer over the extruded strands to form the product.

Der Stand der Technik, auf den in diesem Abschnitt Bezug genommen wird, ist nicht so zu verstehen, daß irgendein Patent, eine Veröffentlichung oder eine andere Information, auf die hierin Bezug genommen wird, einen "Stand der Technik" in Bezug auf diese Erfindung bildet, es sei denn dies wird ausdrücklich so bezeichnet. Weiterhin sollte dieser Abschnitt nicht so betrachtet werden, daß mit ihm gemeint ist, daß eine Recherche durchgeführt wurde oder daß keine andere wichtige Information, wie in 37 C. F. R. §1.56(a) existiert.The prior art referred to in this section should not be construed to mean that any patent, publication, or other information referred to herein constitutes "prior art" with respect to this invention unless expressly so designated. Furthermore, this section should not be construed to mean that a search has been conducted or that no other relevant information, as defined in 37 C. F. R. §1.56(a), exists.

Summary of the invention

Die Erfindung ist ein extrudiertes aus zwei Komponenten bestehendes elastomeres Netzmaterial oder Netzware, wie es bzw. wie sie im Anspruch 1 definiert ist. Es kann preiswert hergestellt werden. Die elastische Netzware aus zwei Komponenten gemäß der vorliegenden Erfindung kann mit einem Extrusionswerkzeug hergestellt werden, welches durch zwei separate Polymerströme gespeist wird. Eine solche Netzware ist ein Non-Woven-Material, welches ein relativ nicht elastisches Strangmaterial in der einen Richtung und ein relativ elastisches quer verlaufenden Strangmaterial in der anderen Richtung verwendet. Die Stränge der beiden Kunststoffströme zeigen eine hohe Bond- oder Bindungs-Festigkeit an den Verbindungen. Die Netzware besteht aus einem nicht elastischen Material, welches im wesentlichen Polyolefin enthält, in Maschinenrichtung und aus einem elastischen Material, welches im wesentlichen ein elastisches Styrol-Block-Copolymer enthält, quer zur Maschinenrichtung. Ein Produkt mit einer umgekehrten Strangverteilung kann ebenfalls produziert werden, wobei das elastische Material in Maschinenrichtung und das nicht elastische Material quer zur Maschinenrichtung orientiert ist. Völlig unerwartet wurde festgestellt, daß die Polyolefine und die Styrol-Block-Copolymere, also zwei grundsätzlich nicht kompatible Polymere, zu einer guten Bondfestigkeit führen. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung verwendet ein elastisches Material aus einem Styrol- Block-Copolymerharz, welches kommerziell erhältlich ist unter den Markennamen Kraton® von der Shell Oil Company, Houston, TX oder unter der Marke Vector, die von Dexco Polymers erhältlich ist, eine Dow/Exxon-Gesellschaft von Plaquemine, LA. Die nicht elastischen Stränge sind vorzugsweise in Maschinenlaufrichtung orientiert. Bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel können ausgerichtet sein. Selbstverständlich kann auch die entgegengesetzte Anordnung der Stränge entsprechend der Erfindung verwendet werden.The invention is an extruded two-component elastomeric mesh material or netting as defined in claim 1. It can be manufactured inexpensively. The two-component elastic mesh material of the present invention can be manufactured with an extrusion die fed by two separate polymer streams. Such a mesh is a nonwoven material which uses a relatively non-elastic strand material in one direction and a relatively elastic transverse strand material in the other direction. The strands of the two plastic streams exhibit high bond strength at the joints. The mesh material consists of a non-elastic material comprising essentially polyolefin in the machine direction and an elastic material comprising essentially an elastic styrene block copolymer in the cross machine direction. A product with a reverse strand distribution can also be produced, with the elastic material oriented in the machine direction and the non-elastic material oriented in the cross machine direction. Completely unexpectedly, it was found that polyolefins and styrene block copolymers, two fundamentally non- compatible polymers, result in good bond strength. A preferred embodiment of the invention uses an elastic material made from a styrene block copolymer resin which is commercially available under the trademark Kraton® from Shell Oil Company, Houston, TX or under the trademark Vector available from Dexco Polymers, a Dow/Exxon company of Plaquemine, LA. The non-elastic strands are preferably oriented in the machine direction. In this preferred embodiment, they may be aligned. Of course, the opposite arrangement of the strands may also be used in accordance with the invention.

Short description of the characters

Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung der Netzware gemäß der vorliegenden Erfindung;Fig. 1 is a perspective view of the netting according to the present invention;

Fig. 2 zeigt die Netzware der Fig. 1, allerdings mit gestreckten elastischen Stegen bzw. Strängen;Fig. 2 shows the mesh of Fig. 1, but with stretched elastic webs or strands;

Fig. 3 ist ein Querschnitt durch die vertikale Extrusionsachse des für die Herstellung der Netzware gemäß der Erfindung verwendeten Formwerkzeugs.Fig. 3 is a cross-section through the vertical extrusion axis of the mold used to manufacture the mesh according to the invention.

Description of the preferred embodiments

Obwohl die Erfindung in verschiedenen Formen realisiert werden kann, sind in den Zeichnungen dargestellt und hier im Detail beschrieben speziell bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.Although the invention may be embodied in various forms, there are shown in the drawings and described in detail herein specifically preferred embodiments of the invention.

Es wird nun Bezug genommen auf die Fig. 1. Die dargestellte elastische Zweikomponenten-Netzware wird extrudiert und kann aus Strängen 10 aus einem relativ nicht elastischen Material in einer Richtung sowie Stränge 12 aus einem relativ elastischen Material aufweisen, wobei sich die Stränge 12 sich in einer kreuzenden oder Querrichtung erstrecken. Die Stränge sind extrudierte langgestreckte Polymerelemente, die sich während der Extrusion kreuzen oder schneiden, um so die netzartige Struktur zu bilden. Ein bevorzugtes Beispiel für ein nicht elastisches Material ist Polypropylen und das elastische Material ist das kommerziell erhältliche Kraton®- Kunststoff der Qualitäts-Klasse D, wie z. B. D-1122 oder D-2104 der Shell Oil Company, Houston, Texas.Referring now to Fig. 1, the illustrated bicomponent elastic netting is extruded and may comprise strands 10 of a relatively non-elastic material in one direction and strands 12 of a relatively elastic material, the strands 12 extending in a crossing or transverse direction. The strands are extruded elongated polymer elements which cross or intersect during extrusion so as to form the A preferred example of a non-elastic material is polypropylene and the elastic material is the commercially available Kraton® plastic of quality class D, such as D-1122 or D-2104 from Shell Oil Company, Houston, Texas.

In einem breiten Zusammenhang besteht das elastische Material im wesentlichen aus einem elastischen Styrol-Block-Copolymer und enthält im wesentlichen ein Polyolefin.In a broad context, the elastic material consists essentially of an elastic styrene block copolymer and essentially contains a polyolefin.

Für das Material der elastischen Stränge werden zusätzlich zu dem vorstehend erwähnten Kraton-Kunststoffen der Güteklasse D von Styrolbutadienestyrol (SBS) die Vector-Misch-Extrusions-Kunststoffe, wie Vector 6240D (SBS), 6101 D Styrolisoprenstyrol (SIS) und 6201 D (SBS) ebenfalls bevorzugt verwendet. In geeigneter Weise ist das Strangmaterial eine Mischung von SBS und SIS Kunststoffen. Bevorzugte Mischungen liegen im Bereich von 50 bis 70 Teilen SIS zu 30 bis 50 Teilen SBS.For the elastic strand material, in addition to the above-mentioned Kraton grade D styrene butadiene styrene (SBS) plastics, the Vector blended extrusion plastics such as Vector 6240D (SBS), 6101 D styrene isoprene styrene (SIS) and 6201 D (SBS) are also preferably used. Suitably, the strand material is a blend of SBS and SIS plastics. Preferred blends are in the range of 50 to 70 parts SIS to 30 to 50 parts SBS.

Weitere Kunststoffe, wie z. B. als Prozeßhilfe dienende Kunststoffe, Gleitmittel usw. können dem elastischen Strangmaterial in kleinen Mengen zugegeben werden, beispielsweise in der Größenordnung von 5 bis 30 Anteilen, um die Verarbeitung zu verbessern und die physikalischen Eigenschaften des elastischen Strangmaterials zu fördern. Eine Verbesserung der Verarbeitbarkeit zeigt sich beispielsweise durch die Möglichkeit die Stränge der Mischung nach unten zu ziehen. Eine Verbesserung der physikalischen Eigenschaften schließt beispielsweise eine Verbesserung der Festigkeit der Schmelze, der elastischen Eigenschaften, wie insbesondere Elastizitätsbereich, Kriech- und Fließverhalten ein. Diese als Prozeßhilfe verwendeten Kunststoffe umfassen isostatische Polypropylen, Polyethylen, amorphes Polypropylen, Polybutylen, Ethylen-Vinylacetat, Copolymerisat, Ethylen-Ethylacrylat-Copolymerisat, Ethylen- Methylacrylat-Copolymerisat, Ethylene-Methylacetate Copolymerisat, Polystyron usw. Bevorzugte Kunststoffe sind Polystyrol, Polyethylen, Polybutylen, Polypropylen, Ethylen Vinylacetat (EVA) und Ethylene-Methylacetat (EMA), wobei der am meisten bevorzugte Kunststoff Polystyrol ist. Das relative Anteilverhältnis kann variieren.Other plastics, such as plastics used as processing aids, lubricants, etc. can be added to the elastic strand material in small quantities, for example in the order of 5 to 30 parts, in order to improve processing and to promote the physical properties of the elastic strand material. An improvement in processability is shown, for example, by the ability to pull the strands of the mixture downwards. An improvement in the physical properties includes, for example, an improvement in the strength of the melt, the elastic properties, such as in particular the elastic range, creep and flow behavior. These plastics used as process aids include isostatic polypropylene, polyethylene, amorphous polypropylene, polybutylene, ethylene-vinyl acetate, copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-methyl acrylate copolymer, ethylene-methyl acetate copolymer, polystyrene, etc. Preferred plastics are polystyrene, polyethylene, polybutylene, polypropylene, ethylene vinyl acetate (EVA) and ethylene-methyl acetate (EMA), with the most preferred plastic being polystyrene. The relative proportion may vary.

Abhängig von der elastomeren Mischung, die verwendet wird, kann ein Gleitmittel ebenfalls beigefügt werden, und zwar in einer wirksamen Menge, um ein Blockieren zu verhindern, welches dann auftritt, wenn die Stränge des Netzes klebrig werden und aneinander oder aber an einer Einrichtung zum Handling des Flachmaterials haften. Beispiele derartiger Gleitmittel sind beispielsweise modifizierte Fettsäure-Ester oder Fettsäureamide.Depending on the elastomeric compound used, a lubricant may also be included in an amount effective to prevent blocking, which occurs when the strands of the mesh become sticky and adhere to each other or to a sheet handling device. Examples of such lubricants include modified fatty acid esters or fatty acid amides.

Das am meisten bevorzugte Material für die elastischen Stränge ist eine Mischung aus SIS/SBS wie nachfolgend angegeben:The most preferred material for the elastic strands is a blend of SIS/SBS as indicated below:

60 Anteile SIS60 shares SIS

40 Anteile SBS40 shares SBS

25 Anteile eines als Prozeßhilfe dienenden Kunststoffes.25 parts of a plastic used as a process aid.

Es wird nun Bezug genommen auf die Fig. 3, in der ein Extrusionswerkzeug 14 dargestellt ist, und zwar zur Herstellung bzw. zum Formen der von den beiden Komponenten gebildeten Netzware. Die in Maschinenrichtung (MD) verlaufenden Stränge 10 sind bei diesem Beispiel nicht elastische Stränge. Bei einer sehr bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind sie aus Polypropylen hergestellt, welches dem Werkzeug unter Druck zugeführt wird und welches kontinuierlich aus dem Hohlraum 16 abgegeben wird, und zwar durch eine Vielzahl von Öffnungen (nicht dargestellt) um die MD-Stränge (Stränge in Maschienenlaufrichtung) zu bilden. Die Öffnungen sind in dem in der Fig. 3 dargestellten Querschnitt nicht zu sehen. Die in Querrichtung verlaufenden Stränge (TD) 12 werden durch ein relativ elastisches Styrolblock-Copolymer gebildet, wie beispielsweise Styrol-Butadien-Polymer. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird eine Mischung aus SIS/SBS verwendet. Das Elastomer wird dem Werkzeug unter Druck zugeführt und intermittierend durch den Schlitz 18 abgegeben, der in der Fig. 3 teilweise offen gezeigt ist und der durch eine hin- und hergehende Bewegung des Kolbens 20 geöffnet und geschlossen wird. Wenn der Kolben 20 zum Öffnen des Schlitzes 18 bewegt werden, fließt Elastomer aus diesem Schlitz, um querverlaufenden (TD) 12 in Form eines geschlossenen Ringes, der sämtliche MD-Stränge schneidet, zu bilden. Die Netzware wird in Form eines Zylinders oder eines Rohres extrudiert, welches dann in Längsrichtung geschnitten und nachgelegt wird, um so ein endloses Flachmaterial zu bilden. Die nicht elastischen Stränge (MD bei diesem Beispiel) können optional in einem zweiten Verfahrensschritt ausgerichtet werden.Referring now to Figure 3, there is shown an extrusion die 14 for forming the mesh formed by the two components. The machine direction (MD) strands 10 in this example are non-elastic strands. In a very preferred embodiment of the invention they are made of polypropylene which is fed to the die under pressure and which is continuously discharged from the cavity 16 through a plurality of orifices (not shown) to form the MD (machine direction) strands. The orifices are not visible in the cross section shown in Figure 3. The transverse direction (TD) strands 12 are formed by a relatively elastic styrenic block copolymer, such as styrene-butadiene polymer. In the preferred embodiment a blend of SIS/SBS is used. The elastomer is supplied to the tool under pressure and is intermittently discharged through the slot 18, which is shown partially open in Fig. 3 and which is opened and closed by a reciprocating movement of the piston 20. When the piston 20 is moved to open the slot 18, elastomer flows from this slot to form a transverse (TD) 12 in the form of a closed ring which cuts all MD strands. The mesh is extruded in the form of a cylinder or tube, which is then cut lengthwise and laid down to form a continuous sheet. The non-elastic strands (MD in this example) can optionally be aligned in a second process step.

Da Polyolefin und Styrol-Block-Copolymer, die in Kombination eine bevorzugte Ausführungsform darstellen, grundsätzlich zwei nicht kompatible Polymergruppen darstellen, war es völlig unerwartet, daß die Verbindungskraft der Netzstränge, die aus diesen beiden Materialien hergestellt werden, zu einer guten Verbindung an den Verbindungsstellen führen könnte. Es wäre keineswegs naheliegend, daß Netzstränge, die aus zwei grundsätzlich nicht kompatiblen Kunststoffgruppen bestehen, wie beispielsweise aus Polyolefinen und Styrolblock-Copolymeren, zu einer guten Verbindung mit den gewünschten Eigenschaften führen könnten. Unterschiede in der Polymerkompatidität, im Fließverhalten, im Prozeßverhalten, im Schmelzverhalten, in den Schmelztemperaturen usw. führen zu der Annahme, daß eine dürftige Verbindung zwischen den Strängen erreicht wird, und zwar im Vergleich zu einer Situation, in der eine einzige Polymerkomponente für die beiden aus der Schmelze erzeugten Stränge verwendet ist.Since polyolefin and styrene block copolymer, which in combination represent a preferred embodiment, are basically two incompatible polymer groups, it was completely unexpected that the bonding force of the mesh strands made from these two materials could result in a good bond at the joints. It would not be obvious that mesh strands made from two basically incompatible plastic groups, such as polyolefins and styrene block copolymers, could result in a good bond with the desired properties. Differences in polymer compatibility, flow behavior, process behavior, melting behavior, melting temperatures, etc. lead to the assumption that a poor bond between the strands is achieved, compared to a situation in which a single polymer component is used for the two melt-produced strands.

Eine hohe Verbindungskraft ist speziell auch dann erforderlich, wenn die extrudierte, aus den beiden Komponenten bestehenden Netzware in einem zweiten Verfahrensschritt orientiert wird. In diesem Verfahrensschritt werden hohe Kräfte über die Netzverbindungspunkte auf die Netzstränge übertragen und in allen Richtungen verteilt. Ohne eine gute Verbindung von Strang zu Strang an dem jeweiligen Verbindungspunkt ist das Produkt mangelhaft. Das sich ergebende Produkt kann dementsprechend mit einem gleichförmigen Abstand für die in Querrichtung verlaufenden Stränge, mit einer hohen Anzahl von in Querrichtung verlaufenden Stränge sowie sowohl axial als auch biaxial orientierbar und dehnbar hergestellt werden. Die Vorteile der von den beiden Komponenten gebildeten Netzware der vorliegenden Erfindung gegenüber vollelastischer Netzware sind umfangreich.A high bonding force is also particularly required when the extruded mesh consisting of the two components is oriented in a second process step. In this process step, high forces are transmitted to the mesh strands via the mesh connection points and distributed in all directions. Without a good connection from strand to strand at the respective connection point, the product is defective. The resulting product can therefore be manufactured with a uniform spacing for the transverse strands, with a high number of transverse strands, and both axially and biaxially orientable and stretchable. The advantages of the mesh formed by the two components of the present invention over fully elastic mesh are extensive.

Beispielsweise kann das Produkt mit einem Satz von Eigenschaften in der einen Richtung und mit einem anderen Satz von Eigenschaften in der entgegengesetzten Richtung hergestellt werden. so wird speziell eine hohe Grenzfestigkeit und Stabilität in den Abmessungen vorgesehen, und zwar durch Verwendung eines nicht elastischen Polymers, beispielsweise Polypropylen in der einen Richtung, während elastische Eigenschaften durch die Verwendung eines Elastomers, beispielsweise Kraton in der anderen Richtung sichergestellt werden. Die Polypropylen/Kraton®-Kombination verbessert auch die Handhabung des Materials und die Verarbeitung eines Elastomer- Produktes für den Netzwarenhersteller, den Konfektionär und Endverbraucher. Darüber hinaus können die Gesamtkosten reduziert werden, und zwar dadurch, daß teure elastomere Kunststoffe lediglich dort eingesetzt werden, wo sie benötigt werden, während ansonsten preiswerte Kunststoffe verwendet werden sowie durch Erhöhung der Produktausbeute bzw. der Produktfläche bezogen auf die Kunststoffmasse mittels der Orientierung der nicht elastischen Polypropylen-Segmente. In ähnlicher Weise kann die Breite des elastomeren Produktes mittels der Orientierung der nicht elastischen Segmente vergrößert werden.For example, the product can be manufactured with one set of properties in one direction and another set of properties in the opposite direction. Specifically, high ultimate strength and dimensional stability are provided by using a non-elastic polymer, such as polypropylene, in one direction, while elastic properties are provided by using an elastomer, such as Kraton, in the other direction. The polypropylene/Kraton® combination also improves material handling and processing of an elastomer product for the netting manufacturer, the fabricator and the end user. In addition, overall costs can be reduced by using expensive elastomeric plastics only where they are needed, while using inexpensive plastics elsewhere, and by increasing product yield or product area relative to plastic mass by orienting the non-elastic polypropylene segments. Similarly, the width of the elastomeric product can be increased by orienting the non-elastic segments.

Hiermit ist die Beschreibung der bevorzugten und alternativen Ausführungsformen der Erfindung abgeschlossen. Fachleuten können andere äquivalente zu dem speziellen Ausführungsbeispiel erkennen, welches hierin beschrieben ist, die (äquivalente) von den beigefügten Ansprüchen erfaßt werden.This concludes the description of the preferred and alternative embodiments of the invention. Those skilled in the art will recognize other equivalents to the specific embodiment described herein which are covered by the appended claims.

Summary:

Die Erfindung ist eine extrudierte, aus zwei Komponenten bestehende elastische Netzware, die eine Elastizität in einer Richtung aufweist. Eine derartige Netzware ist ein nicht gewebtes Produkt, welches ein nicht elastisches Material, wie Polypropylen (10) in den in Maschinenlaufrichtung verlaufenden Strängen und ein elastisches Material wie z. B. ein Styrolblock-Copolymer (12) in den quer zur Machinenlaufrrichtung verlaufenden Strängen aufweist. Die umgekehrte oder vertauschte Anordnung, d. h. ein Produkt mit einer umgekehrten Strangverteilung, ist ebenfalls möglich.The invention is an extruded, two-component elastic mesh having elasticity in one direction. Such mesh is a nonwoven product having a non-elastic material such as polypropylene (10) in the machine direction strands and an elastic material such as a styrene block copolymer (12) in the cross machine direction strands. The reverse or reversed arrangement, i.e. a product with a reversed strand distribution, is also possible.

Claims

1. A two-component elastic extruded mesh, characterized in that said mesh has unidirectional elasticity and comprises extruded strands (10) consisting essentially of a non-elastic polyolefin resin and extending in one direction, and extruded strands (12) consisting essentially of an elastic styrene block copolymer composition and extending in the transverse direction.

2. Netting according to claim 1, characterized in that said strands (10) of the polyolefin resin extend in the machine direction.

3. Netting according to claim 1, characterized in that the extruded strands (12) of the elastic composition extend in the machine direction.

4. Netting according to one of claims 1 to 3, characterized in that the said polyolefin is polypropylene.

5. Mesh product according to one of claims 1 to 4, characterized in that the said elastic composition is a styrene-butadiene-styrene resin.

6. Mesh product according to one of claims 1 to 4, characterized in that said elastic composition is a styrene-isoprene-styrene resin.

7. Mesh according to one of claims 1 to 4, characterized in that said elastic composition is a mixture of resins.

8. Mesh product according to one of claims 1 to 4, characterized in that said elastic composition is a mixture of SBS and SIS.

9. A mesh according to claim 8, characterized in that said elastic composition comprises about 50-70 parts SIS and about 30-50 parts SBS.

10. Mesh according to one of claims 1 to 4, 8 and 9, characterized in that said elastic composition further includes a processing aid resin selected from the group consisting of isotactic polypropylene, polyethylene, amorphous polypropylene, polybutylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-methyl acrylate copolymer, ethylene-methyl acetate copolymer, polystyrene and mixtures thereof.

11. A mesh according to claim 10, characterized in that said elastic composition includes about 5-30 parts of the processing aid resin.

12. Netting according to claim 11, characterized in that the parts are essentially 25.

13. A mesh according to claim 10, characterized in that said elastic composition includes 5 to 30 parts polystyrene.

14. A mesh product according to claim 10, characterized in that said elastic composition includes a proportion of a lubricant.