DE112014002261T5

DE112014002261T5 - Absorptionsmittel, die Stretch-Laminate enthalten

Info

Publication number: DE112014002261T5
Application number: DE112014002261.6T
Authority: DE
Inventors: Miguel Alberto Herrera; Erica Lynne Locke; Marcus Schönbeck; Henner Sollmann; Georg Baldauf; Urmish Popatlal Dalal
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 2013-05-03
Filing date: 2014-04-30
Publication date: 2016-02-18
Also published as: US9561299B2; JP2019141625A; US20140330237A1; WO2014179429A1; GB2527713B; JP2018029993A; JP7178442B2; CN105188627B; JP6911072B2; GB2527713A; CN105188627A; JP2021106885A; JP2016521179A; GB201518982D0

Abstract

Ein Absorptionsartikel umfasst einen Rahmen mit einer Oberschicht, einer Unterschicht und einem Absorptionskern zwischen der Oberschicht und der Unterschicht und mindestens ein elastisch verlängerbares Feld, das am Rahmen angebracht ist. Das elastisch verlängerbare Feld umfasst ein Stretch-Laminat, das mindestens eine Deckschicht besitzt und in dem eine elastomere Folie an der Deckschicht angebracht ist, wobei die elastomere Folie zwei Oberflächen und eine Haut auf mindestens einer der Oberflächen besitzt. Das Stretch-Laminat besitzt mindestens eine Verankerungszone und mindestens eine Dehnungszone, und die Haut, die sich in der Zone befindet, besitzt eine Vielzahl von Aktivierungsstreifen.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die gegenwärtige Offenbarung bezieht sich auf Stretch-Laminate und Absorptionsmittel wie Windeln, Höschen oder ähnliche Gegenstände, die mithilfe derartiger Stretch-Laminate hergestellt werden.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Einweg-Absorptionsartikel wie Windeln sind darauf ausgelegt, Körperausscheidungen aufzunehmen und eine Verschmutzung der Kleidung des Trägers und/oder anderer Artikel (z. B. eines Betts, eines Stuhls, einer Decke usw.) zu vermeiden. Der Sitz des Gegenstands am Körper des Trägers ist wichtig, da somit sichergestellt wird, dass diese Körperausscheidungen aufgenommen werden. Solche Artikel sind auch darauf ausgelegt, kosteneffizient zu sein, und daher stimmen die Hersteller die Artikel allgemein auf die Verwendung durch Personen ab, die einen sehr unterschiedlichen Körperbau aufweisen. Daher sind neue und verbesserte Einweg-Absorptionsartikel, die sich an eine Vielzahl von Körpertypen anpassen und sich eng an den Benutzer anschmiegen, Körperausscheidungen aufnehmen und Undichtigkeiten reduzieren, auch weiterhin von Interesse.
Eine Möglichkeit, mit der Hersteller versuchen, die gegensätzlichen Interessen eines einwandfreien Sitzes und von Variationen im Körpertyp auszugleichen, besteht in der Verwendung ausdehnbarer Materialien. Eine Gruppe dieser Materialien ist als Stretch-Laminat bekannt. Wie es der Name schon nahelegt, sind diese Materialien Verbundstoffe einzelner Komponenten, die zusammenlaminiert wurden, beispielsweise mithilfe eines Klebstoffs. In einem typischen Stretch-Laminat wird versucht, ein oder mehrere Schichten Abdeckungsmaterial mit einem oder mehreren Schichten oder Faserbündeln eines elastomeren Materials zu kombinieren.
Komplikationen entstehen dahingehend, dass Stretch-Laminate immer komplex und teuer in der Herstellung sind. Es wurden erhebliche Anstrengungen unternommen, um neue Stretch-Laminate und neue Verfahren zur Herstellung von Stretch-Laminaten vorzuschlagen. Insbesondere werden in einer beträchtlichen Anzahl von Patenten die Schwierigkeiten bei der Herstellung dieser Laminate besprochen und die signifikanten und umfassenden Schritte, die unternommen werden müssen, um diese Laminate vorzubereiten. Somit besteht ein kontinuierlicher Bedarf, neue Stretch-Laminate bereitzustellen, neue Verfahren zur Herstellung von Stretch-Laminaten mit besserer und/oder höherer Leistung sowie neue Absorptionsmittel, die solche Stretch-Laminate enthalten.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In einem Aspekt umfasst ein Absorptionsartikel i) einen Rahmen mit einer Oberschicht, einer Unterschicht und einem Absorptionskern zwischen der Oberschicht und der Unterschicht und ii) mindestens ein elastisch verlängerbares Feld, das am Rahmen angebracht ist. Das elastisch verlängerbare Feld umfasst ein Stretch-Laminat, das mindestens eine Oberschicht und eine elastomere Folie besitzt, die an der Oberschicht angebracht ist. Die elastomere Folie weist zwei Oberflächen und eine Haut auf mindestens einer der Oberflächen auf. Das Stretch-Laminat besitzt mindestens eine Verankerungszone und mindestens eine Dehnungszone, und die Haut, die sich in der Verankerungszone befindet, besitzt eine Vielzahl von Aktivierungsstreifen.
In einem Aspekt umfasst ein Absorptionsartikel i) einen Rahmen mit einer Oberschicht, einer Unterschicht und einem Absorptionskern zwischen der Oberschicht und der Unterschicht und ii) mindestens ein elastisch verlängerbares Feld, das am Rahmen angebracht ist. Das elastisch verlängerbare Feld umfasst ein Stretch-Laminat mit einer ersten Oberschicht, einer zweiten Oberschicht und einer elastomeren Folie zwischen der ersten Oberschicht und der zweiten Oberschicht. Die elastomere Folie weist eine erste Hautoberfläche auf einer ersten Oberfläche am nächsten zur ersten Oberschicht und eine zweite Hautoberfläche auf einer zweiten Oberfläche am nächsten zur zweiten Oberschicht auf. Das Stretch-Laminat besitzt mindestens eine Verankerungszone und mindestens eine Dehnungszone, und die erste Haut und die zweite Haut, die sich in der Verankerungszone befinden, besitzen eine Vielzahl von Aktivierungsstreifen.
Zusätzliche Aspekte der Offenbarung werden in den Ansprüchen dieses Patents definiert.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Während diese Patentbeschreibung mit den Ansprüchen abgeschlossen wird, in denen auf den Gegenstand ausdrücklich hingewiesen und der Gegenstand, der als vorliegende Erfindung betrachtet wird, deutlich beansprucht wird, wird davon ausgegangen, dass die Erfindung auf Basis der folgenden Erfindung in Verbindung mit den Begleitzeichnungen besser verstanden wird. Einige der Abbildungen wurden unter Umständen durch die Auslassung ausgewählter Elemente vereinfacht, um andere Elemente deutlicher darzustellen. Derartige Auslassungen von Elementen in einigen Abbildungen sind nicht unbedingt ein Hinweis auf die Anwesenheit oder Abwesenheit bestimmter Elemente in den exemplarischen Ausführungsformen, mit Ausnahme der Elemente, die unter Umständen explizit in der entsprechenden schriftlichen Beschreibung dargestellt sind. Keine der Zeichnungen ist notwendigerweise maßstabsgetreu.
1A ist eine Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform eines Stretch-Laminats gemäß der derzeitigen Offenbarung;
1B ist eine Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform eines Stretch-Laminats gemäß der derzeitigen Offenbarung;
2 zeigt ein SEM-Mikrofoto mit einer Querschnittsansicht eines Abschnitts einer elastomeren Folie, die nicht vorab aktiviert wurde.
3 ist eine vergrößerte Version des SEM-Mikrofotos von 2;
4 zeigt ein SEM-Mikrofoto mit einer Querschnittsansicht eines Abschnitts einer vorab aktivierten elastomeren Folie;
5 ist eine vergrößerte Version des SEM-Mikrofotos von 4;
6 ist ein übermitteltes Lichtmikrofoto des Grundrisses eines Abschnitts einer elastomeren Folie, die nicht vorab aktiviert wurde;
7 ist ein übermitteltes Lichtmikrofoto mit einem Grundriss eines Abschnitts einer vorab aktivierten elastomeren Folie;
8 ist ein SEM-Mikrofoto mit einer Querschnittsansicht eines Abschnitts eines Stretch-Laminats, das eine elastomere Folie enthält, die nicht vorab aktiviert wurde.
9 ist eine vergrößerte Version des SEM-Mikrofotos von 8;
10 ist ein SEM-Mikrofoto mit einer Querschnittsansicht eines Abschnitts eines Stretch-Laminats, das eine elastomere Folie enthält, die nicht vorab aktiviert wurde.
11 ist eine vergrößerte Version des SEM-Mikrofotos von 10;
12 ist ein Grundriss eines exemplarischen Absorptionsartikels, einschließlich Abschnitten aus Stretch-Laminat gemäß der gegenwärtigen Offenbarung, wobei ein Abschnitt einer Oberschicht entfernt wurde, um einen darunter liegenden Absorptionskern freizulegen;
13 ist eine perspektivische Ansicht des Absorptionsartikels von 12 in kontrahiertem Zustand, d. h., die Kontraktion wurde durch die Gummibänder ausgelöst;
14 ist ein Grundriss einer exemplarischen Lappenbahn, die aus einem Stretch-Laminat in Übereinstimmung mit der aktuellen Offenbarung hergestellt wurde; und
15 ist eine schematische Darstellung eines kontinuierlichen Verfahrens zur Herstellung eines Stretch-Laminats gemäß der derzeitigen Offenbarung;
16 ist eine schematische Darstellung eines Grundrisses einer T-Schälprobe.
17 ist eine schematische Darstellung einer Querschnittsansicht der T-Schälprobe in 16, die an der Linie 17-17 vorgenommen wurde.
18 ist ein exemplarisches Diagramm, in dem die T-Schälkurven dargestellt sind, die mithilfe des T-Schälprobenverfahrens generiert wurden. Im exemplarischen Diagramm werden T-Schäldaten für Beispiel 2 dargestellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Definitionen
Wie hier verwendet, haben die folgenden Ausdrücke die folgenden Bedeutungen:
Der Begriff „Absorptionsartikel” bezieht sich auf ein Gerät, das Flüssigkeit absorbiert und enthält und bezieht sich spezifischer auf ein Gerät, das gegen oder in der Nähe des Körpers des Trägers platziert wird, um die unterschiedlichen Ausscheidungen/Ausdünstungen des Körpers zu absorbieren und aufzubewahren.
Die Begriffe „aktiviert” und „vorab aktiviert” beziehen sich auf das Verfahren der mechanischen Verformung eines Materials, um die Dehnbarkeit von wenigstens einem Teil des Materials zu erhöhen. Ein Material kann aktiviert oder vorab aktiviert werden, indem beispielsweise das Material schrittweise in mindestens eine Richtung gedehnt wird.
Die Begriffe „haftend gebunden” oder „haftend laminiert” beziehen sich auf ein Laminat, in dem ein Klebstoff verwendet wird, um ein elastomeres Material an mindestens eine Deckschicht zu binden.
Der Begriff „angebracht” bezieht sich auf Elemente, die durch Befestigen, Haften, Verbinden oder ein anderes Verfahren verbunden oder vereint werden, die sich zum Verbinden der Elemente und ihrer Bestandteile verwendet werden. Es sind zahlreiche geeignete Verfahren zum Befestigen der Elemente untereinander bekannt, einschließlich der Adhäsionsverbindung, dem thermischen Kleben, der mechanischen Befestigung usw. Derartige Befestigungsverfahren können verwendet werden, um Elemente untereinander und über einem bestimmten Bereich entweder kontinuierlich oder zwischenzeitlich zu verbinden.
Der Begriff „Windel” bezieht sich auf einen Absorptionsartikel, der allgemein von Kleinkindern und inkontinenten Personen auf dem Unterleib getragen wird und die allgemeine Form einer Folie hat, wovon unterschiedliche Abschnitte miteinander verbunden sind, um die Hüfte und die Beine des Trägers zu umgeben.
Der Begriff „Einweg-” wird hierin verwendet, um Absorptionsartikel zu beschreiben, die generell nicht dazu gedacht sind, gewaschen oder anderweitig als Absorptionsartikel wiederhergestellt oder wiederverwendet zu werden (d. h., sie sind zum Wegwerfen nach einmaliger Verwendung gedacht und können auch so konfiguriert sein, dass sie recycelt, kompostiert oder anderweitig auf umweltverträgliche Weise entsorgt werden).
Der Begriff „angeordnet” wird verwendet, um anzugeben, dass (ein) Element(e) an einem bestimmten Ort oder an einer Position als eine einstückige Struktur mit anderen Elementen gebildet werden oder als ein separates Element, das mit einem anderen Element verbunden wird.
Der Begriff „dehnbar” bezieht sich auf die Eigenschaft eines Materials, wobei Folgendes gilt: Wenn auf das Material eine Vorspannkraft angewendet wird, kann das Material auf eine gedehnte Länge von mindestens 110% seiner ursprünglichen entspannten Länge erweitert werden (d. h., kann um 10% gedehnt werden), ohne dass ein Riss oder Bruch auftritt, durch den das Material für den ursprünglichen Verwendungszweck ungeeignet wird. Ein Material, das diese Definition nicht erfüllt, gilt als undehnbar. In einigen Ausführungsformen kann ein dehnbares Material in der Lage sein, auf eine langgestreckte Länge von 125% oder mehr der ursprünglich entspannten Länge zu kommen, ohne dass ein Riss oder Bruch auftritt, der das Material für den bestimmungsmäßigen Gebrauch ungeeignet macht. Ein dehnbares Material weist nach der Anwendung einer Vorspannkraft eine Rückformung auf oder auch nicht.
In der gesamten gegenwärtigen Offenbarung gilt ein dehnbares Material als „elastisch dehnbar”, wenn, falls eine Vorspannkraft am Material angewendet wird, das Material auf eine gedehnte Länge von mindestens 110% der ursprünglichen entspannten Länge erweitert wird (d. h., um 10% verlängert werden kann), ohne dass Risse oder Brüche auftreten, die das Material für seinen beabsichtigten Zweck unbrauchbar machen, und wenn die Kraft vom Material entfernt wird, stellt das Material mindestens 40% seiner Dehnung wieder her.
In zahlreichen Beispielen gilt, dass, wenn die Widerstandskraft aus einem elastisch dehnbaren Material entfernt wird, das Material mindestens 60% oder mindestens 80% seiner Dehnung rückformen kann.
Die Begriffe „innen” und „außen” beziehen sich jeweils auf die Position eines Elements, bei dem beabsichtigt ist, dass es gegen den oder hin zum Körper eines Trägers platziert werden soll, wenn ein Absorptionsartikel getragen wird, und die Position eines Elements, das gegen die oder hin zur Kleidung über dem Absorptionsartikel getragen wird. Synonyme für „innen” und „außen” umfassen jeweils „Innen-” und „Außen-” wie auch „innere” und „äußere”. Wenn der Absorptionsartikel so ausgerichtet ist, dass seine Innenseite nach oben weist, z. B. wenn er so angelegt ist, dass der Träger auf ihn draufgesetzt wird, werden auch die Synonyme „oben” und „unten” und „höher” und „tiefer” verwendet.
Der Begriff „angefügt” bezieht sich auf Konfigurationen, in denen ein Element direkt an einem anderen Element befestigt wird, indem das Element direkt am anderen Element angebracht wird, und auf Konfigurationen, in denen ein Element indirekt an einem anderen Element befestigt wird, indem das Element an dazwischenliegenden Bauteilen angebracht wird, die wiederum am anderen Element befestigt sind.
Der Begriff „quer” oder „querverlaufend” bezieht sich auf eine Richtung, die in einem Winkel von 90 Grad in Längsrichtung verläuft und Richtungen innerhalb eines Winkels von ±45° der Querrichtung umfasst.
Der Begriff „längs” bezieht sich auf eine Richtung, die parallel zur maximalen linearen Abmessung des Artikels verläuft, und umfasst Richtungen innerhalb eines Winkels von ±45° der Längsrichtung.
Der Begriff „Höschen” im Singular oder Plural bezieht sich auf einen Absorptionsartikel, der allgemein von Kleinkindern und inkontinenten Personen auf dem Unterleib getragen wird und die allgemeine Form einer kurzen Hose hat, die der Träger anziehen oder ausziehen kann, ohne sie loszubinden. Ein Höschen kann am Träger in Position platziert werden, indem die Beine des Trägers in die Beinöffnungen eingeführt werden und das Höschen über dem Unterleib des Trägers in die richtige Position gebracht werden. Im vorliegenden Text wird zwar der Begriff „Höschen” verwendet, jedoch werden Höschen häufig auch als „geschlossene Windeln”, „vorab geschlossene Windel”, „Anziehwindeln”, „Übungshose” und „Windelhöschen” bezeichnet.
Der Begriff „Rückformung” bezieht sich auf die Fähigkeit von Material, nach dem Dehnen in die ursprüngliche Größe zurückzukehren.
Der Begriff „erneut befestigbar” bezieht sich auf die Eigenschaft von zwei Elementen, zu lösbarer Befestigung, Trennung und anschließender lösbarer erneuter Anbringung in der Lage zu sein, ohne dass es zu wesentlicher dauerhafter Deformation oder Rissen kommt.
Die Begriffe „lösbar befestigt” und „lösbar eingesetzt” und ihre Variationen beziehen sich auf zwei Elemente, die verbunden oder so verbindbar sind, dass die Elemente dazu neigen, in Abwesenheit einer Trennkraft verbunden zu bleiben, die an einem oder beiden Elemente angewendet wird, und die Elemente zur Trennung in der Lage sind, ohne dass es zu substanzieller Verformung oder Rissen kommt. Die erforderliche Trennkraft liegt normalerweise über der Kraft, die auftritt, wenn das Absorptionskleidungsstück getragen wird.
Die „Beanspruchung” oder „Prozentbeanspruchung” eines Materials wird berechnet, indem die ursprüngliche Länge von der gedehnten Länge subtrahiert und das Ergebnis anschließend durch die ursprüngliche Länge dividiert und mit 100 multipliziert wird. Die Prozentsatzbeanspruchung wird in der Gleichung unten beschrieben: Prozentbeanspruchung = % Beanspruchung = Beanspruchung = 100·[(Ls – L₀)/L₀] wobei L₀ die ursprüngliche Länge des Stretch-Laminats (oder elastomeren Folie) zu Anfang des Dehnungsschritts ist und Ls die Länge des gedehnten Laminats (oder der elastomeren Folie) am Ende des Dehnungsschritts ist. Eine Probe, die von ursprünglichen Länge von 10 mm bis zu einer Länge von 30 mm gedehnt wurde, ergibt eine Dehnung von 200%. Die Dehnung kann in einer Längenrichtung, einer Breitenrichtung oder einer beliebigen Richtung dazwischen berechnet werden.
Der „Verformungswert” oder der „Prozentwert” eines Materials wird berechnet, indem die ursprüngliche Länge von der endgültigen Länge subtrahiert und das Ergebnis anschließend durch die ursprüngliche Länge dividiert und mit 100 multipliziert wird. Der Prozentwert wird in der Gleichung unten beschrieben: Prozentwert = % Verformungswert = Verformungswert = 100·[(L_f – L₀)/L₀] wobei L₀ eine ursprüngliche Länge des Stretch-Laminats (oder elastomeren Folie) zu Anfang des Dehnungsschritts ist und Ls die Länge des entspannten Stretch-Laminats (oder elastomeren Folie) nach dem Entspannen nachdem Dehnungsschritt ist. Eine Probe wird von einer ursprünglichen Länge von 10 mm auf eine Länge von 30 mm gedehnt. Beim Entspannen (Wegfall der Beanspruchung) kehrt die Probe auf eine Länge von 15 mm zurück. Dies ergibt einen Verformungswert von 50%. Der Verformungswert kann in einer Längenrichtung, einer Breitenrichtung oder einer beliebigen Richtung dazwischen berechnet werden.
Der Begriff „Knitter” bezieht sich auf eine kleine Falte, einen Kamm oder einen Falz.
Stretch-Laminat
1 zeigt eine Ausführungsform eines Stretch-Laminats 20 gemäß der gegenwärtigen Offenbarung. Gemäß dieser Ausführungsform kann Laminat drei Schichten umfassen: eine elastomere Folie 22, eine erste Deckschicht 24 und eine zweite Deckschicht 26. Gemäß anderen Ausführungsformen (wie in 1B dargestellt) kann ein Laminat 20' jedoch nur zwei Schichten umfassen: eine elastomere Folie 22' und eine Deckschicht 24'. Die folgende Beschreibung bezieht sich zwar auf die spezifischen Referenznummern in 1A, die Primversionen dieser Zahlen, die sich auf die Ausführung in zwei Schichten von 1B beziehen, müssen jedoch ebenfalls vom Leser berücksichtigt werden. Wenn sich die Beschreibung beispielsweise auf „elastomere Folie 22 und die erste Deckschicht 24 von Stretch-Laminat 20” bezieht, wird beabsichtigt, dass der Leser auch die gleiche Beschreibung für „elastomere Folie 22' und Oberschicht 24' von Stretch-Laminat 20' berücksichtigt.
Die elastomere Folie 22 und die Deckschichten 24, 26 können aneinander gebunden werden. Beispielsweise kann ein Klebstoff 30, 32 zwischen den Schichten 22, 24, 26 angebracht werden. Wie zu erkennen ist, wird der Klebstoff 30 zuerst entweder auf einer ersten Oberfläche 40 der elastomeren Folie 22 oder einer Oberfläche 42 von Deckschicht 24 angebracht, und der Klebstoff 32 kann gleichermaßen zunächst entweder auf einer zweiten Oberfläche 44 der elastomeren Folie 22 oder einer Oberfläche 46 von Deckschicht 26 angebracht werden. Nach der Montage befestigt Klebstoff 30 die Oberfläche 40 (und somit die elastomere Folie) an Oberfläche 42 (und somit Deckschicht 24), und Klebstoff 32 befestigt die Oberfläche 44 (und somit die elastomere Folie 22) an Oberfläche 46 (und somit an Deckschicht 26).
Während die Schichten 22, 24, 26 vollständig aufeinander zu liegen scheinen, muss dies nicht unbedingt in allen Ausführungsformen der Fall sein. Beispielsweise können sich die Deckschichten 24, 26 über die elastomere Folie 22 hinaus erstrecken und können aneinander angebracht werden, wobei sich die Schichten 24, 26 unter Umständen nicht bis an die Grenzen der elastomeren Folie 22 erstrecken. Während die Klebstoffe 30, 32 in den und als kontinuierliche Schicht erscheinen, kann der Klebstoff als eine kontinuierliche Schicht oder als ein unterbrochenes Muster aufgetragen werden (als Muster mit Linien, Spiralen oder Punkten). Entsprechend kann die Verbindung die vollständige Breite des Stretch-Laminats 20 oder eine teilweise Breite des Laminats umfassen (z. B. dazwischenliegende Verbindung oder Zonen-Verbindung). Darüber hinaus können alternative Befestigungsmechanismen ein Heißkleben umfassen, eine Druckverbindung, Ultraschallverbindung, dynamische mechanische Verbindung oder andere geeignete Bindungsmechanismen oder eine Kombination dieser Bindungsmechanismen.
Die elastomere Folie 22 des Stretch-Laminats 20 umfasst ein Einzelschicht- oder Mehrschichtenmaterial, das elastisch dehnbar ist. Das elastisch dehnbare Material kann in seiner Stärke zwischen ca. 10 μm und ca. 100 μm betragen oder zwischen ca. 20 μm und ca. 60 μm oder zwischen ca. 30 μm und ca. 50 μm oder in einigen Ausführungsformen ca. 40 μm. Das elastisch dehnbare Material kann ein dehnbares Polyolefin enthalten und in einigen Ausführungsformen eine Polyolefin-Blasfolie (PEO). Nicht einschränkende Beispiele für nützliche, elastisch dehnbare Materialien umfassen propylenbasierte Homopolymere oder Co-Polymere oder ethylenbasierte Homopolymere oder Co-Polymere, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: einem elastischen zufälligen Poly(propylen/olefin)-Copolymer, einem isotaktischen Polypropylen, das Stereofehler enthält, einem isotaktischen/ataktischen Propylen-Block-Copolymer, einem isotaktischen Polypropylen/Zufalls-Block-Copolymer, einem Stereoblock aus elastomerem Polypropylen, einem syndiotaktischem Polypropylen-Tri-Blockcopolymer aus syndiotaktischen Polypropylen-Block-Poly(ethylen-Co-propylen)-Block, einem isotaktischem Polypropylen-Tri-Blockcopolymer aus isotaktischem Polypropylen-Block und regioirregulärem Polypropylen-Block, einem Polyethylen-Zufalls-(Ethylen/Olefin)-Copolymer-Block-Copolymer, einem Reaktormischungs-Polypropylen, einem Polypropylen mit sehr geringer Dichte, einem Metallocen-Polypropylen, Metallocen-Polyethylen und Kombinationen davon. Zusätzliche einschränkungsfreie Beispiele nützlicher elastisch dehnbarer Materialien umfassen Styrol-Isopren-Styrol-Block-Copolymere, Styrol-Butadien-Styrol-Block-Copolymere, Styreol-Ethylen-Butylen-Styrol-Block-Copolymere, Polyurethane, Ethylen-Copolymere, Polyetherblock-Amide und Kombinationen davon.
Das elastisch dehnbare Material kann Modifizierungsharze enthalten. Derartige Modifizierungsharze, die hier enthalten sind, umfassen, sind aber nicht beschränkt auf, unhydrogenierte C5-Hydrocarbonharze oder C9-Hydrocarbonharze, teilweise und vollständig hydrogenierte C5-Hydrocarbonharze oder C9-Hydrocarbonharze; cycloalipathische Harze; Terpenharze; natürliche und modifizierte Harze und Harzderivative; Cumaron-Inden; Polycyclopentadine und Oligomere davon; Polymethylstyrol oder Oligomere davon; phenolische Harze; Indenpolymere, Oligomere und Copolymere; Acrylat- und Methacrylat-Oligomere, -Polymere oder -Copolymere; Derivate davon und Kombinationen davon. Modifizierungsharze können auch alicyclische Terpene, Hydrocarbonharze, cycloalipathische Harze, Poly-Beta-Pinen, Terpenphenolharze und Kombinationen davon enthalten. Nützliche C5-Hydrocarbonharze und C9-Hydrocarbonharze werden in US-Patent Nr. 6,310,154 offenbart.
Das elastisch dehnbare Material kann eine Vielzahl von Zusatzstoffen enthalten. Geeignete Zusatzstoffe umfassen, sind aber nicht eingeschränkt auf, Stabilisierungsmittel, Antioxidationsmittel, und Bakteriostaten können verwendet werden, um den thermischen, oxidativen und biochemischen Abbau des elastisch dehnbaren Materials zu verhindern. Zusatzstoffe sind für ca. 0,01% bis ca. 60% des Gesamtgewichts des elastisch dehnbaren Materials verantwortlich. In anderen Ausführungsformen umfasst die Zusammensetzung zwischen ca. 0,01% bis ca. 25%. In anderen geeigneten Ausführungsformen umfasst das elastisch dehnbare Material zu ca. 0,01 Gew.-% bis ca. 10 Gew.-% Zusatzstoffe.
Das elastisch dehnbare Material kann zahlreiche Stabilisierungsmittel und Antioxidationsmittel enthalten, die dem Stand der Technik entsprechen, und hochmolekulare gewichtsgehinderte Phenole umfassen (d. h., Phenolharzverbindungen mit sterischen raumfüllenden Radikalen in Nähe zur Hydroxylgruppe), Mehrzweckphenole (d. h., Phenolharzverbindungen mit schwefel- und phosphorhaltigen Gruppen), Phosphate wie Tris-(p-nonylphenyl)-Phosphit, gehinderte Amine, und Kombinationen aus diesen. Firmeneigene gewerbliche Stabilisierungsmittel und/oder Antioxidationsmittel sind unter einer Reihe von Handelsnamen erhältlich, einschließlich einer Vielzahl von Wingstay^®-, Tinuvin^®- und Irganox^®-Produkten.
Das elastisch dehnbare Material kann unterschiedliche Bakteriostaten umfassen, die dem Stand der Technik entsprechen. Beispiele für geeignete Bakteriostaten umfassen Benzoate, Phenole, Aldehyde, halogenhaltige Verbindungen, Nitrogenverbindungen und metallhaltige Verbindungen wie quecksilberhaltige Verbindungen, Zinkverbindungen und Zinnverbindungen. Ein typisches Beispiel ist unter der Handelsbezeichnung Irgasan Pa. von Ciba Specialty Chemical Corporation in Tarrytown, N.Y. erhältlich.
Das elastisch dehnbare Material kann Viskositätsmodifikationsmittel enthalten, Verarbeitungshilfsmittel, Rutschmittel oder Antiblockiermittel. Verarbeitungshilfsmittel umfassen Prozessöle, die dem Stand der Technik entsprechen, und umfassen synthetische und natürliche Öle, naphthenische Öle, Paraffinöle, Olefin-Olegomere und Polymere mit niedermolekularen Gewicht, Pflanzenöle, tierische Öle und Derivative davon, einschließlich hydrogenierter Versionen. Prozessöle können auch Kombinationen solcher Öle enthalten. Mineralöl kann als ein Prozessöl verwendet werden. Viskositätsmodifikationsmittel entsprechen ebenfalls dem Stand der Technik. Beispielsweise können aus Erdöl gewonnene Wachse verwendet werden, um die Viskosität des sich langsam rückverformenden Elastomers in der thermischen Verarbeitung zu reduzieren. Geeignete Wachse enthalten Polyethylen mit niedrigem durchschnittlichen Molekulargewicht (z. B. 0,6–6,0 Kilo Dalton); Petroleumwachse wie Paraffinwachs und mikrokristallines Wachs; ataktisches Polypropylen; aus Polymerisierung von Kohlenmonoxid und Wasserstoff hergestellte synthetische Wachse wie Fischer-Tropsch-Wachs; und Polyolefin-Wachse.
Die elastomere Folie 22 umfasst auch mindestens eine Haut, die auf dem elastisch dehnbaren Material angebracht wird, wobei die Haut mindestens eine der Oberflächen 40, 44 der Folie bildet. Solche Haut ist ein dehnbares Material und bietet eine äußere Oberfläche für die elastomere Folie 22, die weniger Klebrigkeit aufweist als das darunter liegende elastisch dehnbare Material. In einigen Ausführungsformen kann die Haut auch ein elastisch dehnbares Material sein, ist aber weniger elastisch als das darunter liegende elastisch dehnbare Material. Beim Vergleich mit einem elastisch dehnbaren Material weist die Haut daher eine geringere Rückformung ausgehend von der gleichen Menge an Verlängerungen auf. In anderen Worten: Im Vergleich zu elastisch dehnbarem Material weist die Haut einen höheren Prozentwert an Verformung auf Basis der gleichen Prozentbeanspruchung auf. Die Haut kann bei der Verarbeitbarkeit in elastomerer Folie 22 Unterstützung bieten und beträgt zwischen 1 μm und ca. 10 μm oder zwischen ca. 3 μm und ca. 7 μm oder in einigen Ausführungsformen ca. 5 μm in Stärke. In einigen Ausführungsformen ist die Haut, die das elastisch dehnbare Material in elastomerer Folie 22 überlagert, ein Polyolefin. Nicht einschränkende Beispiele für nützliche Hautmaterialien umfassen Metallocen-Polyethylen, Polyethylen mit geringer Dichte, Polyethylen hoher Dichte, lineares Polyethylen niedriger Dichte, Polyethylen mit sehr geringer Dichte, ein Polypropylen-Homopolymer, ein Kunststoff-Zufalls-Poly(Propylen/Olefin)-Copolymer, syndiotaktisches Polypropylen, Metallocen-Polypropylen, Polybuten, ein schlagfestes Copolymer, ein Poyolefin-Wachs und Kombinationen davon.
Exemplarische elastomere Folien, die in den hier dargestellten Stretch-Laminaten nützlich sind (d. h., ein elastisch dehnbares Material, in dem mindestens eine Haut auf der Oberfläche des elastisch dehnbaren Materials angebracht ist), enthalten M18-1117 und M18-1361, elastomere Folien, die im Handel von Clopay Corporation aus Cincinnati, Ohio erhältlich sind; elastomere Folien K11-815 und CEX-826, die im Handel erhältlich sind von Tredegar Film Products in Richmond, Virginia; und elastomere Folien, die im Handel erhältlich sind von Mondi Gronau GmbH in Gronau, Deutschland. Diese exemplarischen elastomeren Folien umfassen eine einzelne Schicht elastisch dehnbaren Materials, auf dem eine Haut auf beiden Oberflächen des Materials angebracht ist. In Bezug auf 1A hätten derartige exemplarische elastomere Folien eine Haut, die eine erste Oberfläche 40 und eine zweite Haut mit einer zweiten Oberfläche 44 aufweist. Andere elastomere Folien, die auf hier dargestellten Stretch-Laminate angebracht werden, müssen jedoch nur eine Haut besitzen, die eine erste Oberfläche 40 oder eine zweite Oberfläche 44 besitzt.
Die Deckschichten 24, 26 können ein Vliesmaterial enthalten, einschließlich, jedoch ohne Einschränkung, reinen spun- oder heißluftgezogenen Spun-Kombinationen, wie SM (Spur-Verbindung heißluftgezogen), SMS (Spun-Verbindung heißluftgezogene Spun-Verbindung), SMMS-(Spun-Verbindung heißluftgezogen heißluftgezogene Spun-Verbindung)Vliese, SSMMS (Spur-Verbindung heißluftgezogen heißluftgezogene Spun-Verbindung), wasserstrahlverfestigte Vliesstoffe und Soft-Verbindungs-Vliesstoffe. Die Vliesmaterialien können auch kardierte Vliesstoffe enthalten, wie die Materialien, die speziell entworfen und hergestellt werden, um kompatibel mit einem Aktivierungsprozess (z. B. Ringwalzen) zu sein. Ein exemplarisches Vliesmaterial ist ein kardierter Vliesstoff, der aus einem Polypropylen-Homopolymer gefertigt ist. Die Spunbondings können auch speziell ausgebildet und/oder hergestellt werden, um mit einem Aktivierungsprozess kompatibel zu sein. Es wird jedoch angenommen, dass durch die Verwendung der elastomeren Folie gemäß der derzeitigen Offenbarung eine größere Flexibilität in den Ausführungsoptionen erzielt werden kann. Beispielsweise können Spunbondings für Anwendungen eingesetzt werden, wo in der Vergangenheit nur kardierte Vliesstoffe verwendet wurde, oder dünnere elastomere Folien können mit den kardierten Vliesstoffen verwendet werden. Andere Verbesserungen in der Designflexibilität werden ebenfalls vom geübten Fachmann erkannt. Beispielsweise kann die Deckschicht in einigen Ausführungsformen auf Vliesstoffe gedehnt werden und muss einen bzw. keinen Aktivierungsprozess durchlaufen, um dem Stretch-Laminat eine Dehnbarkeit zu verleihen.
Das Basisgewicht des Vliesmaterials kann weniger als ca. 30 gsm betragen. Entsprechend einigen Ausführungsformen kann das Basisgewicht weniger als 27 gsm betragen. In anderen Ausführungsformen kann das Basisgewicht weniger als 25 gsm betragen. In anderen Ausführungsformen kann das Vliesmaterial ein Basisgewicht von weniger als ca. 24 gsm haben. Die Vliesmaterialien können auch Zusatzstoffe enthalten, beispielsweise CaCO₃. Gewebte Stoffe oder Maschenstoffe können auch als Deckschichten 24, 26 in Ausführungsformen der hier ausgeführten Stretch-Laminate verwendet werden.
Der Klebstoff 30, 32 kann aus jeden beliebigen Klebstoffen ausgewählt werden, von denen bekannt ist, dass sie eine geeignete Bindung zwischen der elastomeren Folie 22 und den Deckschichten 24 26 bieten. In anderen Ausführungsformen kann der Klebstoff ein Heißschmelzkleber mit einem Basisgewicht von weniger als ca. 15 gsm sein. Gemäß einer Ausführungsform kann der Klebstoff H2031 sein, ein Klebstoff, der im Handel von Bostik Inc. in Middleton, Massachusetts erhältlich ist. Eines der Merkmale dieses Klebstoffes ist, dass er bei 23°C einen signifikanten druckempfindlichen Charakter besitzt, der sich eignet, um ein Stretch-Laminat mit der Hand herzustellen. Dieser Klebstoff eignet sich auch für die Verwendung bei der Herstellung von Stretch-Laminaten aus den elastomeren Folien und Deckschichten, die oben aufgeführt sind, wobei herkömmliche Stretch-Laminat-Herstellungsausrüstung verwendet wird, die dem Stand der Technik entspricht.
Die elastomere Folie 22 wird vor der Bindung an mindestens einer Deckschicht 24, 26 mechanisch voraktiviert. Wie im STRETCH-LAMINAT-HERSTELLUNGSVERFAHREN unten weiter ausgeführt wird, kann die elastomere Folie 22 voraktiviert werden, indem sie um mehr als 50% (d. h., Belastung > 50%) quer zu ihrer Netzrichtung gedehnt wird. In einigen Ausführungsformen tritt eine Erweiterung um ca. 100% bis ca. 500% in Bezug auf die Anfangsbreite der elastomeren Folie 22 auf. In alternativen Ausführungsformen kann die elastomere Folie 22 in die Netzrichtung gedehnt werden, in eine andere Richtung als die Netzrichtung gedehnt oder quer zur Netzrichtung oder in einer Kombination von Richtungen gedehnt werden. Der Begriff „dehnen” weist auf den Umstand hin, dass die Erweiterung der elastomeren Folie 22 nicht vollständig reversibel ist und eine nicht elastische Fraktion dazu führt, dass die Folie im Anschluss an die Voraktivierung eine größere Breite aufweist (d. h., die elastomere Folie weist keine 100%ige Rückformung auf und besitzt daher einen Prozentwert an Verformung. Nach der Erweiterung zieht sich die elastomere Folie 22 wieder zusammen und besitzt eine Breite, die in Bezug auf die Anfangsbreite der Folie um ca. 10% bis ca. 30% größer sein kann. In anderen Worten kann nach dem Voraktivierungserweitern und dem Zusammenziehen, die unten dargestellt sind, eine elastomere Folie 22 einen Verformungswert von ca. 10% bis ca. 30% aufweisen.
Da die elastomere Folie 22 darüber hinaus sowohl ein elastisch dehnbares Material als auch mindestens eine Haut umfasst, die auf dem elastisch dehnbaren Material angebracht ist, und da diese Materialien unterschiedliche Elastizitäts- und Rückformungseigenschaften besitzen, ändern sich diese Materialien durch den Voraktivierungsprozess unterschiedlich. Während der Voraktivierung werden die Haut und das elastisch dehnbare Material ähnlich gedehnt (d. h., ähnlicher Belastung ausgesetzt). Nach dem Dehnen ziehen sich die Haut und das elastisch dehnbare Material jedoch zusammen und formen sich auf unterschiedliche Weise wieder zurück (d. h., sie haben unterschiedliche Prozentwerte). Im Vergleich zum elastisch dehnbaren Material ist die Haut weniger elastisch und weist daher nach dem Dehnen weniger Rückformung auf, auch bezeichnet als höherer Prozentwert an Verformung. Die Haut ist auch viel dünner als das elastisch dehnbare Material. Wenn sich das dickere elastisch dehnbare Material zusammenzieht und nach dem Voraktivierungs-Dehnen wieder rückformt, zwingt es die daran befestigte Haut, sich mit ihm zusammenzuziehen. Da sich die Haut nicht so weit wie das elastisch dehnbare Material rückformen kann, knickt die Haut und wirft Falten. Daher werden das Querschnittsprofil und die Oberansicht der elastomeren Folie 22 nach einem Voraktivierungsprozess modifiziert.
2–5 sind SEM-Mikrofotos von vergrößerten Mikrofotos elastomerer Folien. Diese SEM-Mikrofotos wie auch die anderen SEM-Mikrofotos, die hier enthalten sind, wurden mit einem Rasterelektronenmikroskop aufgenommen (Hitachi-Modell 3500). Die Informationen zum Berechnen spezifischer Vergrößerungen und Abstände sind in jedem einzelnen SEM-Mikrofoto unten im Rahmen enthalten. 2 zeigt ein SEM-Mikrofoto, das mit einer geschätzten Vergrößerung von 900X aufgenommen wurde, und eine Querschnittsansicht eines Abschnitts einer elastomeren Folie, der nicht vorab aktiviert wurde. Die Häute sind die dünnen Streifen des kontrastierenden Materials oben und unten im Querschnitt, wobei sich das dickere elastisch dehnbare Material zwischen den Häuten befindet. Die Haut oben auf dem Querschnitt kann einfacher erkannt werden, da der Querschnitt in diesem Bereich sauberer geschnitten wird. Ohne Voraktivierung sind die Häute und somit die Außenoberflächen der elastomeren Folie in einer Querschnittsansicht bedeutend glatter. 3 ist eine Abbildung mit stärkerer Vergrößerung (ca. 3500X Vergrößerung) der Haut oben im Querschnitt, der im SEM-Mikrofoto von 2 dargestellt wird.
4 zeigt ein SEM-Mikrofoto, das mit einer geschätzten Vergrößerung von 900X aufgenommen wurde, mit einer Querschnittsansicht eines Abschnitts einer elastomeren Folie, der vorab aktiviert wurde. Die Häute sind die dünnen Streifen des kontrastierenden Materials oben und unten im Querschnitt, wobei sich das dickere elastisch dehnbare Material zwischen den Häuten befindet. Ohne Voraktivierung sind die Häute und somit die Außenoberflächen der elastomeren Folie in einer Querschnittsansicht faltig. 5 ist eine Abbildung mit stärkerer Vergrößerung (ca. 3500X Vergrößerung) der Haut oben im Querschnitt, die im SEM-Mikrofoto von 4 dargestellt wird.
4 und 5 zeigen, dass nach der Voraktivierung die Haut der elastomeren Folie 22 eine Vielfalt von Falten umfasst, die Hügel und Furchen haben. Wie im nicht einschränkenden Beispiel dargestellt, das in 5 fotografiert wurde, gibt es ca. sechs Hügel und sechs Furchen unterschiedlicher Größe in den dargestellten ca. 35 μm Länge im Querschnittsprofil der voraktivierten elastomeren Folie. Dies findet im Vergleich zu 3 statt, in der keine Hügel und keine Furchen innerhalb der abgebildeten geschätzten 35 μm Länge im Querschnittsprofil einer elastomeren Folie, die nicht voraktiviert war, dargestellt sind. Wie in der Oberseite der elastomeren Folie in 3 jedoch sichtbar ist, können ein oder mehrere zufällige Hügel und/oder Furchen innerhalb einer bestimmten Länge des Querschnittsprofils einer elastomeren Folie, die nicht voraktiviert war, sichtbar sein. Die zufälligen Hügel und/oder Furchen gehen auf Unregelmäßigkeiten in der Oberfläche der elastomeren Folie zurück. Derartige zufällige Hügel und/oder Furchen dürfen nicht mit den Hügeln und Furchen der Vielzahl der Knitter verwechselt werden, die absichtlich in einer elastomeren Folie durch einen mechanischen Voraktivierungsprozess gebildet werden.
6 und 7 sind übertragene Licht-Mikrofotos einer vergrößerten Oberansicht elastomerer Folien. Die übermittelten Licht-Mikrofotos wurden in Farbe mithilfe eines Nikon SMZ 1500 Stereo-Lichtmikroskops aufgenommen, das mit einer Evolution Mp5C-Digitalkamera ausgestattet war, wobei weißes Licht unter den Mustern der elastomeren Folie schien. Die blauen Skalamarkierungen unten in 6 und 7 sind in Millimetern angegeben. Diese Skala kann verwendet werden, um spezifische Vergrößerungen und Abstände in den übermittelten Licht-Mikrofotos zu berechnen. 6 ist ein übermitteltes Lichtmikrofoto des Grundrisses eines Abschnitts einer elastomeren Folie, die nicht vorab aktiviert wurde; Ohne Voraktivierung weist die sichtbare Außenoberfläche der elastomeren Folie (d. h., die Draufsicht der Haut) keine unterscheidbaren Streifen auf und besitzt ein einheitliches Erscheinungsbild. 7 ist ein übermitteltes Lichtmikrofoto der Draufsicht eines Abschnitts einer elastomeren Folie, die vorab aktiviert wurde. Durch die Voraktivierung weist die Draufsicht der Haut eine Vielzahl von Streifen in unterschiedlichen Stärken auf, die sich auf die Größe und den Grad der ineinandergreifenden Scheiben der mechanischen Voraktivierungsmittel beziehen (wie weiter ausgeführt im STRETCH-LAMINAT-HERSTELLUNGSVERFAHREN unten). Die Streifen, die hier als Aktivierungsstreifen bezeichnet werden, geben Zonen in der voraktivierten elastomeren Folie an, in der während des Voraktivierungsprozesses eine bestimmte Dehnbreite aufgetreten ist. Beispiel: Wie in einem nicht einschränkenden Muster dargestellt, das in 7 fotografiert wurde, gibt es dunkelblaue Streifen mittlerer Stärke, die einen Hinweis auf intensivere Knitterbildung geben, hellblaue Streifen größerer Stärke, die auf Hautknitterbildung mittlerer Intensität hinweisen, und dünne weiße Streifen, die auf Hautknitterbildung mit niedrigerer Intensität hinweisen.
Darüber hinaus kann nach der Voraktivierung, jedoch vor der Nutzung der elastomeren Folie 22 in der Herstellung von Stretch-Laminat 20, die Folie optional mit einer Abbildung oder einem Motiv bedruckt werden, das durch die Deckschichten des Stretch-Laminats hindurch sichtbar ist. Die Tinte oder ein anderes Pigment, das beim Drucken verwendet wird, wird auf den Hügeln und in den Furchen der Knitter der voraktivierten elastomeren Folie angebracht. Tinte, die auf der texturierten Oberfläche einer voraktivierten elastomeren Folie angelagert wird, erlaubt eine größere Kontaktfläche zwischen der elastomeren Folie und der Tinte. Wenn auf einer voraktivierten elastomeren Folie gedruckt wird, liegt entsprechend eine Abbildung vor, die im Vergleich zu einer Abbildung, die auf der glatteren Oberfläche einer elastomeren Folie, die nicht voraktiviert wurde, gedruckt wurde, deutlicher auf der Folie wiedergegeben ist.
Wenn Stretch-Laminat 20 darüber hinaus eine voraktivierte (und anschließend bedruckte) elastomere Folie umfasst, die mechanisch aktiviert wurde (wie eingehender im STRETCH-LAMINAT-HERSTELLUNGSVERFAHREN unten dargestellt wird), wird ein nicht verzerrtes gedrucktes Bild auf der Folie gleichmäßig und reversibel gemeinsam mit ihr gedehnt. Der Grund hierfür: Bevor die Abbildung auf der voraktivierten elastomeren Folie gedruckt wird, wurde ein erheblicher Abschnitt, oder die gesamte, nichtelastische Fraktion einer elastomeren Folie 22, bereits im Voraktivierungsprozess entfernt. In anderen Worten: Der Verformungswert wurde vor dem Drucken aus der elastomeren Folie 22 entfernt. Daher wird das gedruckte Bild durch die spätere Aktivierung von Stretch-Laminat 20 oder durch ein zusätzliches Dehnen des Laminats durch einen Benutzer nicht wesentlich weiter verzerrt. Wenn hingegen eine Abbildung oder ein Motiv auf einer elastomeren Folie gedruckt würde, die nicht voraktiviert war, und diese gedruckte Folie wurde anschließend bei der Herstellung eines Stretch-Laminats verwendet und anschließend wurde das Stretch-Laminat mechanisch aktiviert, würde die gewünschte Abbildung im endgültig aktivierten Stretch-Laminat verzerrt. Der Grund hierfür: Der Verformungswert der elastomeren Folie wurde vor dem Druckprozess nicht entfernt und ein derartiger Verformungswert würde in der mechanischen Aktivierung des hergestellten Stretch-Laminats aus der elastomeren Folie entfernt und würde damit die ursprünglich gedruckte Abbildung verzerren. Entsprechend gilt: Wenn eine elastomere Folie gedruckt und anschließend voraktiviert wird, wird der Verformungswert der elastomeren Folie nicht vor dem Druckprozess entfernt und ein derartiger Verformungswert würde im Voraktivierungsprozess aus der elastomeren Folie entfernt. Damit würde die ursprünglich gedruckte Abbildung verzerrt.
Und in einer anderen Ausführungsform kann eine voraktivierte elastomere Folie während des Druckens der Folie erneut gedehnt werden. Die gedruckte Folie wird anschließend entspannt und in der Herstellung und Aktivierung des Stretch-Laminats verwendet. Das entstandene aktivierte Stretch-Laminat weist eine Abbildung oder ein Motiv auf, das ästhetisch ansprechend ist, wenn sich das Stretch-Laminat während der Nutzung in gedehntem Zustand befindet (z. B., wenn ein Benutzer das Stretch-Laminat in der Anwendung oder Beseitigung eines Absorptionsartikels dehnt).
Bei der Herstellung von Stretch-Laminat 20 werden die Deckschichten 24, 26 mithilfe der Klebstoffe 30, 32 an der elastomeren Folie 22 angebracht. Wenn eine elastomere Folie verwendet wird, die nicht voraktiviert wurde, weist der Klebstoff eine relativ glatte Oberfläche auf, an der die Haftung erfolgt. 8 zeigt ein SEM-Mikrofoto, das mit einer geschätzten Vergrößerung von 900X aufgenommen wurde und eine Querschnittsansicht eines Abschnitts eines Stretch-Laminats mit einer elastomeren Folie zeigt, diernicht vorab aktiviert wurde. Die Haut ist der dünne kontrastierende Materialstreifen, der ungefähr in der Mitte durch das Mikrofoto verläuft, wobei das dickere elastisch dehnbare Material unter der Haut liegt. Oben auf der Haut ist ein Klebstoff angebracht, der auch auf der Deckschicht angebracht ist. In dieser exemplarischen Ausführungsform sind die Fasern der Deckschicht große zylindrische Objekte im Oberteil des SEM-Mikrofotos. Ohne Voraktivierung sind die Häute und somit die Außenoberflächen der elastomeren Folie in einer Querschnittsansicht bedeutend glatter. 9 ist eine Abbildung mit stärkerer Vergrößerung (ca. 3500X Vergrößerung) der Interaktion zwischen der Haut und dem Klebstoff, wie im SEM-Mikrofoto von 8 dargestellt.
10 zeigt ein SEM-Mikrofoto, das mit einer geschätzten Vergrößerung von 900X aufgenommen wurde und eine Querschnittsansicht eines Abschnitts eines Stretch-Laminats einer elastomeren Folie zeigt, die vorab aktiviert wurde. Die Häute sind die kontrastierenden Materialstreifen, die durch die Mitte des Mikrofotos verlaufen, wobei das dickere elastisch dehnbare Material zwischen den Häuten liegt. Ohne Voraktivierung sind die Häute und somit die Außenoberflächen der elastomeren Folie in einer Querschnittsansicht faltig. Angebracht auf den Außenoberflächen der Haut (d. h., die Oberflächen berühren das elastisch dehnbare Material nicht) befindet sich Klebstoff, der auch auf der Deckschicht angebracht ist. In dieser exemplarischen Ausführungsform sind die Fasern der Deckschicht große zylindrische Objekte im Oberteil und Unterteil des SEM-Mikrofotos. Die voraktivierten elastomeren Folien umfassen eine texturierte Haut mit Knittern in einer Querschnittsansicht. 5 ist eine Abbildung mit stärkerer Vergrößerung (ca. 3500X Vergrößerung) der Haut oben in der elastomeren Folie, die im SEM-Mikrofoto von 10 dargestellt wird.
Wie zuvor in 4 und 5 gezeigt, veranschaulichen die 10 und 11, dass nach der Voraktivierung die Haut der elastomeren Folie 22 texturiert ist und eine Vielfalt von Falten umfasst, die Hügel und Furchen haben. Die Klebstoffe 30, 32, welche die elastomere Folie 22 an den Deckschichten 24, 26 anbringen, können über die Hügel und in die Furchen der voraktivierten elastomeren Folie fließen. Entsprechend wird der Klebstoff 30, 32 in den Furchen der Haut der elastomeren Folie 22 angebracht. Dies erfolgt im Vergleich zu 8 und 9, in denen keine Furchen in der elastomeren Folie vorliegen, in die der Klebstoff fließen kann. Klebstoff, der in die Furchen einer voraktivierten elastomeren Folie fließt, erlaubt eine größere Kontaktfläche zwischen der Folie und dem Klebstoff, was eine stärkere Verbindung zwischen der Deckschicht und der Folie herstellt. Wenn entsprechend die gleiche Menge Klebstoff verwendet wird, besteht eine stärkere Verbindung (d. h., bessere Kriechresistenz) zwischen einer voraktivierten elastomeren Folie und einer Deckschicht im Vergleich zur Verbindung zwischen einer elastomeren Folie, die nicht voraktiviert wurde, und einer Deckschicht. Wenn darüber hinaus eine voraktivierte elastomere Folie verwendet wird, können vorherige Bindungsstärken zwischen elastomeren Folien, die nicht voraktiviert waren, und einer Deckschicht durch die Verwendung von weniger Klebstoff erreichbar werden.
In Ausführungsformen von Stretch-Laminaten, die eine elastomere Folie enthalten, die voraktiviert wurde und anschließend bedruckt wird, werden die Tinte oder ein anderes Pigment, die beim Drucken verwendet werden, auf den Hügeln und in den Furchen der Knitter der Folie angelagert. Wie oben angegeben, wird Tinte, die auf der texturierten Oberfläche einer voraktivierten elastomeren Folie angelagert wird, aufgrund der zusätzlichen Kontaktfläche zwischen der elastomeren Folie und den Tinten stärker auf der Folie angebracht (im Vergleich zur Tinte, die auf einer elastomeren Folie angelagert wurde, die nicht voraktiviert war). Die Klebstoffe 30, 32, welche die elastomere Folie 22 an den Deckschichten 24, 26 anbringen, können über die Hügel und in die Furchen der voraktivierten elastomeren Folie fließen. Entsprechend wird Klebstoff 30, 32 über die Tinte und/oder in den Furchen der Haut der elastomeren Folie 22 angebracht. Und da die Tinte auf der voraktivierten elastomeren Folie stärker haftet, wenn die gleiche Menge Klebstoff verwendet wird, besteht eine stärkere Bindung (z. B. stärkere Kriechresistenz) zwischen eine voraktivierten elastomeren Folie und einer Deckschicht im Vergleich zur Verbindung zwischen einer elastomeren Folie, die nicht voraktiviert wurde, und einer Deckschicht. Wenn darüber hinaus eine voraktivierte (und anschließend bedruckte) elastomere Folie verwendet wird, können vorherige Bindungsstärken zwischen bedruckten elastomeren Folien, die nicht voraktiviert waren, und einer Deckschicht durch die Verwendung von weniger Klebstoff erreichbar werden.
Darüber hinaus wird durch Voraktivieren einer elastomeren Folie auch die Kraft verringert, die zum Dehnen der Folie benötigt wird (gegenüber einer nicht aktivierten Folie). Dies bietet Hilfe bei der späteren mechanischen Aktivierung des Stretch-Laminats (wie weiter ausgeführt im STRETCH-LAMINAT-HERSTELLUNGSVERFAHREN unten), da die Last, die zum Aktivieren eines Stretch-Laminats, das mit voraktivierter Folie hergestellt wird, niedriger sein wird (im Vergleich zu einer nicht aktivierten Folie).
Exemplarische Lappenbahn und Absorptionsartikel
Nach der obenstehenden Beschreibung des Stretch-Laminats wird jetzt die Verwendung des Stretch-Laminats in einem Seitenfeld eines Absorptionsartikels ausgeführt. Insbesondere wird in der exemplarischen Ausführungsform ein Lappenbahnabschnitt eines Seitenfelds ausgeführt, der mithilfe eines hier ausgeführten Stretch-Laminats hergestellt wird. In Ergänzung zur Verwendung in Seitenfeldern, wie unten dargestellt, können die hier beschriebenen Stretch-Laminate auch in anderen Abschnitten der Seitenfelder von Höschenwindeln und herkömmlichen Windeln verwendet werden. Während darüber hinaus die Verwendung des Stretch-Laminats hinsichtlich bestimmter Bereiche des Absorptionsartikels vorgeschlagen wird, ist offensichtlich, dass das Stretch-Laminat auch in anderen Bereichen verwendet werden kann.
12 ist eine Draufsicht eines exemplarischen Einweg-Absorptionsartikels 120 in seinem flachen, nicht kontrahierten Zustand (d. h., ohne gummibandinduzierte Kontraktion). Abschnitte des Einweg-Absorptionsartikels 120 wurde weggeschnitten, um die zugrunde liegende Struktur des Artikels deutlicher zu zeigen. Wie dargestellt, weist der Abschnitt des Einweg-Absorptionsartikels 120, der den Träger berührt, hin zum Betrachter (d. h., zeigt das Innere oder die Innenseite des Artikels). Der Einweg-Absorptionsartikel 120 weist eine Längsachse 130 und eine Querachse 132 auf.
Ein Endabschnitt des Einweg-Absorptionsartikels 120 ist als erster Mittelteil 140 des Artikels konfiguriert. Der entgegengesetzte Abschnitt ist als zweiter Mittelteil 142 des Einweg-Absorptionsartikels 120 konfiguriert. Die Mittelteile 140 und 142 umfassen im Allgemeinen diese Abschnitte des Einweg-Absorptionsartikels 120, die beim Tragen die Taille des Trägers umgeben. Die Mittelteile 140 und 142 können elastische Elemente enthalten, so dass sie an der Taille des Trägers gerafft sind, um verbesserten Sitz und verbesserte Einbehaltung zu bieten. Eine Zwischenverbindung des Einweg-Absorptionsartikels 120 ist als ein Schrittbereich 144 konfiguriert, der sich in Längsrichtung zwischen den ersten und zweiten Mittelteilen 140, 142 erstreckt. Der Schrittbereich 144 ist der Abschnitt des Einweg-Absorptionsartikels 120, der beim Tragen des Artikels im Allgemeinen zwischen den Beinen des Trägers positioniert ist.
Der Einweg-Absorptionsartikel 120 weist einen seitlich verlaufenden ersten Taillenrand 150 im ersten Mittelteil 140 und einen in Längsrichtung gegenüberliegenden und seitlich verlaufenden zweiten Taillenrand im zweiten Mittelteil 142 auf. Der Einweg-Absorptionsartikel 120 weist einen ersten Seitenrand 154 und einen seitlich gegenüberliegenden zweiten Seitenrand 156 auf, wobei beide Seitenränder in Längsrichtung zwischen dem ersten Taillenrand 150 und dem zweiten Taillenrand 152 verlaufen. Der Abschnitt des ersten Seitenrands 154 im ersten Mittelteil 140 wird als 154a bezeichnet, der Abschnitt im Schrittbereich 144 wird als 154b bezeichnet und der Abschnitt im zweiten Mittelteil 142 wird als 154c bezeichnet. Die entsprechenden Abschnitte des zweiten Seitenrands 156 werden jeweils als 156a, 156b und 156c bezeichnet.
Der Einweg-Absorptionsartikel 120 enthält vorzugsweise eine wasserdurchlässige Oberschicht 160, eine wasserundurchlässige Unterschicht 162 und eine Absorptionseinheit oder einen Absorptionskern 164, die bzw. der zwischen der Oberschicht und der Unterschicht angebracht wird, wobei die Oberschicht an der Unterschicht angebracht wird. Die Oberschicht 160 kann vollständig oder teilweise elastifiziert werden oder kann verkürzt sein. Exemplarische Strukturen einschließlich elastifizierter oder verkürzter Oberschichten werden detaillierter beschrieben in US-Patent Nr. 4,892,536 ; 4,990,147 ; 5,037,416 ; und 5,269,775 u. a.
Der Einweg-Absorptionsartikel 120 kann mindestens einen elastischen Taillenbestandteil 170 enthalten, der dabei hilft, einen besseren Sitz und bessere Einbehaltung zu erzielen. Der elastische Taillenbestandteil 170 kann darauf ausgelegt sein, sich elastisch auszudehnen und zusammenzuziehen, um sich dynamisch an die Taille des Trägers anzupassen. Der elastische Taillenbestandteil 170 kann sich mindestens in Längsrichtung nach außen von mindestens einem Taillenrand (z. B. Rand 150) des Absorptionsartikels 150 erstrecken und bildet im Allgemeinen mindestens einen Abschnitt des Mittelteils (z. B. Region 140) von Absorptionsartikel 120. Windeln sind häufig so aufgebaut, dass sie über zwei elastische Taillenbestandteile 170, 172 verfügen, wovon eines (170) im ersten Mittelteil 140 positioniert ist und eines (172) im zweiten Mittelteil 142 positioniert ist. Darüber hinaus wird der elastische Taillenbestandteil 170, 172 aus Stretch-Laminat 20 hergestellt, das an der Unterschicht 162 angebracht oder angefügt ist. Alternativ kann ein elastischer Taillenbestandteil 170, 172 als eine Verlängerung anderer Elemente des Absorptionsartikels konstruiert werden, z. B. als Oberschicht 160, Unterschicht 162, oder sowohl als die Oberschicht als auch die Unterschicht (z. B. Oberschicht 160 oder Unterschicht 162 definiert eine der Deckschichten 24, 26 von Stretch-Laminat 20). Andere elastische Taillenbestandteil-Konstruktionen werden in US-Patent Nr. 4,515,595 ; 4,710,189 ; 5,151,092 und 5,221,274 beschrieben.
Einweg-Absorptionsartikel 120 können Seitenfelder 180, 182 enthalten, die an der Unterschicht 162 angebracht sind. In einigen Ausführungsformen können die Seitenfelder 180, 182 die Lappenbahnen 184 enthalten. Wie oben angegeben, können eine oder mehrere der Seitenfelder 180, 182, oder bestimmte Abschnitte solcher Seitenfelder wie die Lappenbahnen 184, elastisch verlängerbare Felder sein, die aus Stretch-Laminat 20 gefertigt werden. Diese Konstruktion kann einen komfortableren und profilierteren Sitz bieten, indem zunächst der Einweg-Absorptionsartikel 120 für einen konformen Sitz der Träger angepasst wird und dieser Sitz während der Tragezeit beibehalten wird, noch lange nachdem der Artikel mit Exkrementen gefüllt wurde, sofern die elastifizierten Seitenfelder 180, 182 es dem Artikel erlauben, sich zu erweitern und zusammenzuziehen. Die Seitenfelder 180, 182 können auch eine wirksamere Anwendung der Einweg-Absorptionsartikel 120 bieten, da, auch wenn der Pfleger während der Anwendung ein elastifiziertes Seitenfeld 180 weiter als das andere (182) zieht, sich der Absorptionsartikel 120 während des Tragens „selbständig” anpassen wird. Während beim Binweg-Absorptionsartikel 120 vorzugsweise die Seitenfelder 180, 182 im zweiten Mittelteil 142 angeordnet sind, kann der Artikel auch Seitenfelder aufweisen, die im ersten Mittelteil 140 oder in sowohl im vorderen Mittelteil 140 als auch im zweiten Mittelteil 142 angeordnet sind.
Die Einweg-Absorptionsartikel 120 können Verschlüsse 190 auf Lappenbahnen 184 enthalten. Die Verschlüsse 190 können auch direkt auf der Innenseite des Artikels im zweiten Mittelteil 142 angrenzend an Abschnitt 154c des ersten Seitenfelds 154 und angrenzend an Abschnitt 156c des zweiten Seitenfelds 156 angeordnet werden. Die Verschlüsse 190 können aus einem beliebigen Material und in jeder Form gebildet werden, die sich lösbar an der Fügefläche des gegenüberliegenden Mittelteils anlagern, wenn sie dagegen gedrückt werden. Beispielsweise kann die primäre Verschlusskomponente ein mechanischer Verschluss sein, der sich lösbar mit der Fügefläche verbindet, beispielsweise mittels einer Vielzahl von Haken, die durch Fasern in einer Vliesfolie gebildet werden. Alternativ kann die primäre Verschlusskomponente ein Klebstoff sein, der lösbar an der Fügefläche befestigt wird. Die Verschlüsse können tatsächlich Klettverschlüsse, Haken- und Ösen-Befestigungskomponenten, Verbundverschlüsse wie Laschen und Schlitze, Schnallen, Druckknöpfe, Schnappverschlüsse und/oder hermaphroditische Befestigungsmittel enthalten. Exemplarische Oberflächenbefestigungssysteme werden in US-Patent Nr. 3,848,594 ; 4,662,875 ; 4,846,815 ; 4,894,060 ; 4,946,527 ; 5,151,092 und 5,221,274 offenbart, während ein exemplarisches Verbundverschluss-System in US-Patent Nr. 6,432,098 offenbart wird. Das Befestigungssystem kann auch primäre und sekundäre Befestigungssysteme enthalten, wie in US-Patentschrift Nr. 4,699,622 offenbart. Darüber hinaus werden die exemplarischen Verschlüsse und Verschlussanordnungen, die Verschlusskomponenten, welche diese Verschlüsse bilden, sowie die Materialien, die sich zum Bilden von Verschlüssen eignen, in den veröffentlichten US-Anmeldungen 2003/0060794 und 2005/0222546 und im US-Patent Nr. 6,428,526 beschrieben.
Darüber hinaus sind weitere Variationen ebenfalls möglich. Beispielsweise können Verschlüsse 190 auf der Innenseite des Einweg-Absorptionsartikels 120 im ersten Mittelteil 140 angebracht werden, so dass der erste Mittelteil 140 den zweiten Mittelteil 142 überlappt, wenn sie miteinander verbunden werden. In einem weiteren Beispiel können die Verschlüsse 190 auf der Außenseite des Einweg-Absorptionsartikels 120 statt auf der Innenseite angebracht werden. In einem weiteren Beispiel können die Verschlüsse 190 mit einer spezifischen Fügeverschlussoberfläche verwendet werden, die sich speziell zum Zusammenspiel mit den Verschlüssen eignet (z. B. eine Ösenschicht, die mit einem Hakenverschluss funktioniert, oder eine Schicht, die besonders behandelt wird, um eine geeignete Kontaktfläche für einen spezifischen Klebstoff zu bieten).
In 13 ist ein Einweg-Absorptionsartikel 120 dargestellt, der so konfiguriert ist, wie er es während der Nutzung wäre. Der Abschnitt 154c des Seitenfelds 154 wird in einem offenen Zustand dargestellt, z. B. vor dem Schließen und Verschließen oder nach dem erneuten Öffnen. Der Abschnitt 156c des entgegengesetzten Seitenfelds 156 wird im verschlossenen Zustand angezeigt. Der sekundäre Mittelteil 142 überschneidet sich mit dem ersten Mittelteil 140, wenn sie miteinander befestigt sind. Alternativ kann der Einweg-Absorptionsartikel 120 auch permanente oder wiederbefestigbare Seitennähte enthalten, die verwendet werden können, um die Mittelteile miteinander zu verbinden. Gemäß einer exemplarischen Ausführungsform können die Seitennähte Verschlüsse umfassen (oder eine andere Befestigungsform), die verwendet werden können, um den Artikel wie ein Paar überziehbarer Übungshosen oder Einweg-Hosen zu konfigurieren.
In 14 wird eine Draufsicht einer exemplarischen Ausführungsform von Seitenfeld 184 gezeigt, das aus Stretch-Laminat 20 hergestellt ist, das mechanisch aktiviert wurde. Das Seitenfeld 184 weist einen ersten Längs-Außenseitenrand 50, einen zweiten Außenseitenrand in Längsrichtung 51, ein inneres Ende 51 und ein äußeres Ende 53 auf. Ein Dehnungsbereich 66 von Stretch-Laminat 20 wird mechanisch aktiviert und ist in einer Dehnungsrichtung 67 elastisch dehnbar. Der Dehnungsbereich 66 kann zwischen dem inneren Dehnungsbereichsfeld 86 und dem äußeren Dehnungsbereichsfeld 87 verlaufen. Die Dehnungsbereichsfelder 86, 87 können entlang den inneren und äußeren Linien verlaufen, von denen ein Bereich mechanischer Aktivierung eingegrenzt wird. An den Dehnungsbereich 66 grenzen die Verankerungszonen 68, 69 an. Die Verankerungszone 68 kann zwischen dem inneren Dehnungsbereichsfeld 86 und dem inneren Verankerungsbereichsfeld 88 verlaufen. Der Verankerungsbereich 69 kann zwischen dem äußeren Dehnungsbereichsfeld 87 und dem äußeren Verankerungsbereichsfeld 89 verlaufen. Die Verankerungszonen 68, 69 von Stretch-Laminat 20 sind nicht mechanisch aktiviert.
Der Verschluss 190 kann integral mit Seitenfeld 184 geformt oder aus einem separaten Material geformt werden. In Ausführungsformen, in denen der Verschluss 190 aus einem separaten Material geformt wird, kann der Verschluss am Seitenfeld 184 in einer Verschluss-Befestigungszone 71 befestigt werden, die durch das äußere Ende 53 und das äußere Dehnungsbereichsfeld 87 eingegrenzt wird. Der Verschluss kann auf jede beliebige geeignete Weise an Seitenfeld 184 angebracht werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, kontinuierlicher oder intermittierender Klebebindung, Kompressionsbindung, Heißkleben, Ultraschallverbindung und Kombinationen davon usw. Das Seitenfeld 184 kann integral mit einem Seitenfeld oder aus einem separaten Material geformt werden. In Ausführungsformen, in denen das Seitenfeld 184 aus einem separaten Material geformt wird, kann das Seitenfeld am Seitenfeld an einer Seitenfeld-Befestigungszone 70 befestigt werden, die durch das innere Ende 52 und das innere Dehnungsbereichsfeld 86 begrenzt wird. Das Seitenfeld 184 kann am Seitenfeld auf jede beliebige geeignete Weise angebracht werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, kontinuierlicher oder intermittierender Adhäsionsverbindung, Kompressionsverbindung, Wärmebindung, Ultraschallverbindung und Kombinationen davon usw.
Wie eingehender im STRETCH-LAMINAT-HERSTELLUNGSVERFAHREN unten dargestellt, wird das Stretch-Laminat 20 mechanisch aktiviert, indem das Laminat querverlaufend in Bezug zur Richtung des Gewebes gedehnt wird. Das Verfahren zum Formen eines derartigen Stretch-Laminats wird allgemein als „Nulldehnungs”-Stretchlaminatbildung bezeichnet. Beispiele für Nulldehnungs-Stretchlaminatbildungen und die daraus entstehenden Stretch-Laminate werden in den US-Patenten Nr. 4,116,892 ; 4,834,741 ; 5,143,679 ; 5,156,793 ; 5,167,897 ; 5,422,172 ; und 5,518,801 beschrieben. In der speziellen Null-Dehnungsbereich-Stretchlaminatformierung, die hier dargestellt ist, kann Stretch-Laminat 20 durch einen Walzenspalt zwischen zwei Profilwalzen geführt werden, wobei jede Walze mindestens zwei Scheibenpakete enthält, die eine Vielzahl ineinandergreifender Scheiben enthalten, die sich auf einer Achse befinden. Dieses Verfahrenwird allgemein als „Ringwalzen”-Verfahren bezeichnet. Das Stretch-Laminat 20 wird durch die ineinandergreifenden Scheibenpakete querverlaufend an bestimmten Stellen gedehnt. Der Bereich, in dem das Stretch-Laminat 20 durch die ineinandergreifenden Scheibenpakete gedehnt wird, wird als Dehnungsbereich 66 bezeichnet. In den Walzenabschnitten zwischen und/oder außerhalb der Scheibenpakete bilden die Profilwalzen eine Lücke, durch die das Stretch-Laminat 20 geführt wird, im Wesentlichen ohne ein querverlaufendes Dehnen. Die Bereiche, in denen das Stretch-Laminat 20 nicht durch die ineinandergreifenden Scheibenpakete gedehnt wird, werden als Verankerungsbereiche 68, 69 bezeichnet.
In der Dehnungszone 66 werden die Fasern der Deckschichten 24, 26 modifiziert und aufgrund von Faserrissen und Neuanordnungen irreversibel gedehnt. Da das Stretch-Laminat 20 jedoch die elastomere Folie 22 umfasst, die voraktiviert wurde, wird die elastomere Folie zwischen den Deckschichten während des mechanischen Aktivierungsprozesses nicht wesentlich weiter gedehnt (d. h., während der Aktivierung des Stretch-Laminats wird keine wesentliche Menge des Verformungswertes zur Folie hinzugefügt). Anders ausgedrückt: Die elastomere Folie 22 weist vor und nach der mechanischen Aktivierung des Stretch-Laminats 20 im Wesentlichen die gleiche Querbreite auf. Der Grund hierfür: Ein signifikanter Abschnitt (oder der gesamte Abschnitt) einer nichtelastischen Fraktion der elastomeren Folie 22 (d. h., der Prozentwert an Verformung) wurden bereits im Voraktivierungsprozess entfernt. Entsprechend wird die Erweiterungseigenschaft des hergestellten Stretch-Laminats 20 in den Dehnungszonen 66 in der Querrichtung (d. h., quer in Bezug auf die Längsrichtung des Gewebes) aufgrund der mechanischen Aktivierung verbessert. Wenn im Anschluss an die Aktivierung minimale Kraft angewendet wird, kann das Stretch-Laminat 20 problemlos in Querrichtung gedehnt werden.
Somit wird im mechanisch aktivierten Stretch-Laminat 20 (wie verwendet, um Lappenbahn 184 und andere Absorptionsartikel-Teile herzustellen) die elastomere Folie 22 sowohl im Dehnungsbereich 66 als auch in den Verankerungsbereichen 68, 69 aktiviert. In bisherigen Stretch-Laminaten, die keine voraktivierte elastomere Folie enthielten, enthielt das mechanisch aktivierte Stretch-Laminat eine elastomere Folie, die im Dehnungsbereich 66, jedoch nicht in den Verankerungszonen 68, 69 aktiviert wurde. Entsprechend enthielt der Abschnitt der elastomeren Folie, die sich in den Verankerungszonen befand, keine Vielzahl von Knittern. Von oben betrachtet, wies der Abschnitt der elastomeren Folie, die sich in den Verankerungszonen befand, außerdem keine Vielzahl von Aktivierungsstreifen auf. Darüber hinaus bestand in bisherigen Stretch-Laminaten, die keine voraktivierten elastomere Folie enthielen, Kontakt zwischen dem Klebstoff, der die elastomere Folie mit den Deckschichten verband, und einer nicht geknitterten Oberfläche auf der Oberfläche der Folie, die sich während der Herstellung sowohl im Dehnungsbereich 66 und den Verankerungszonen 68, 69 befand. Im hier beschriebenen Stretch-Laminat 20 steht der Klebstoff 30, 32, der die elastomere Folie 22 mit den Deckschichten 24, 26 verbindet, in Kontakt mit einer texturierten Oberfläche, die eine Vielzahl von Knittern auf der Oberfläche der Folie aufweist, die sich während der Herstellung sowohl im Dehnungsbereich 66 als auch in den Verankerungszonen 68, 69 befindet, um eine erhöhte Verbindungsstärke zwischen der Folie und den Deckschichten zu bieten.
Herstellungsverfahren für Stretch-Laminat
Die schematische Darstellung in 15 zeigt eine exemplarische Ausführungsform eines Verfahrenszum Herstellen der Stretch-Laminate, die hier ausgeführt werden. Das Verfahren umfasst die Bereitstellung und Voraktivierung einer elastomeren Folie 1 (wie im Abschnitt STRETCH-LAMINAT oben dargestellt). Die elastomere Folie 1 wird mechanisch voraktiviert, indem die Folie um mehr als 50% quer zur Geweberichtung gedehnt wird. In einigen Ausführungsformen tritt eine Erweiterung um ca. 100% bis ca. 500% in Beziehung auf die Anfangsbreite der elastomeren Folie 1 auf. Der Begriff „dehnen” weist auf den Umstand hin, dass die Erweiterung der elastomeren Folie 1 nicht vollständig reversibel ist und eine nicht elastische Fraktion dazu führt, dass die Folie im Anschluss an die Voraktivierung eine größere Breite aufweist (d. h., umgekehrte Dehnung). Nach der Erweiterung formt sich die elastomere Folie 1 zurück und besitzt eine Breite B2, die im Vergleich zur Anfangsbreite B1 der Folie um ca. 10% bis ca. 30% größer sein kann. Entsprechend weist die elastomere Folie 1 einen Verformungswert von ca. 10% bis ca. 30% auf, der sich aus dem Voraktivierungsprozess ergibt.
Für den Voraktivierungsprozess kann die elastomere Folie 1 durch ein System ineinandergreifender Profilwalzen geführt werden, wobei jede Walze Scheibenpakete enthält, die eine Vielzahl ineinandergreifender Scheiben besitzen, die sich auf einer Achse befinden (d. h., ein Ringwalzverfahren). Die elastomere Folie 1 wird quer durch die ineinandergreifenden Scheibenpaketen gedehnt. Die Dehnung kann einheitlich sein oder über die Breite der Folie hinweg variieren. Der Voraktivierungsprozess kann bei variierenden Abständen und/oder variierenden Eingreiftiefen ausgeführt werden. Der Voraktivierungsprozess kann auch in Maschinenrichtung oder in eine beliebige andere Richtung ausgeführt werden. Die Voraktivierung der elastomeren Folie 1 hat eine positive Wirkung auf das Dehnungskraftprofil und erlaubt eine problemlose Dehnung des hergestellten Stretch-Laminats über einen größeren Dehnungsbereich hinweg. Darüber hinaus kann die Rückformung des Stretch-Laminats auch durch Voraktivieren der elastomeren Folie 1 verbessert werden. Die Rückformung ist die Fähigkeit des Stretch-Laminats, in die ursprüngliche Größe zurückzukehren, nachdem es bis zum Dehnungslimit gedehnt wurde. Die erhöhte Rückformung der elastomeren Folie 1 nach dem Voraktivierungsprozess beruht auf dem Wegfall einer Menge an Verformungswert von der Folie.
Nach der Voraktivierung, jedoch vor dem Schneiden der elastomeren Folie 1 in Folienstreifen 2, kann die Folie wahlweise in einer Druckstation 11 mit einer Abbildung oder einem Motiv bedruckt werden, das durch die Deckschichten des Stretch-Laminats hindurch sichtbar sein kann. Jede beliebigen bekannten ununterbrochenen Druckverfahren können zum Drucken der elastomeren Folie 1 verwendet werden. Nicht einschränkende exemplarische Druckverfahren umfassen digitales Drucken, Tintenstrahldrucken und Rotationsdruck, insbesondere Flexodruck. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann die gedruckte Abbildung oder das Motiv ein Streifenmotiv sein, das aus parallelen farbigen Streifen besteht, die sich in der Längsrichtung der elastomeren Folie 1 des Gewebes erstrecken.
Die voraktivierte und wahlweise gedruckte Folie wird anschließend in Folienstreifen 2 geschnitten. Die Folienstreifen 2 werden über Umlenkmittel 3 geführt und an die Laminiermittel 4 als parallele Streifen geleitet. Die Folienstreifen 2 werden anschließend in den Laminiermitteln 4 zwischen den Deckschichten 5, 6 laminiert (wie im Abschnitt STRETCH-LAMINAT oben angegeben), die über und unter den Folienstreifen angebracht werden. Die Folienstreifen 2 und die Deckschichten 5, 6 können zusammengeklebt oder miteinander thermisch verbunden werden, um Verbundmaterial 7 (d. h., eine Ausführungsform der hier aufgeführten Stretch-Laminatmaterialien) zu bilden. Wie in 15 dargestellt, werden die Folienstreifen 2 in einem Abstandzueinander zwischen den Deckschichten 5, 6 laminiert. Die Deckschichten 5, 6 werden daher direkt miteinander in den Bereichen zwischen den Folienstreifen 2 verbunden. Entsprechend werden die elastischen Bereiche 8 und die nichtelastischen Bereiche 9 im Verbundwerkstoff 7 erstellt. Der Abstand zwischen den Folienstreifen 2 kann angepasst werden, indem die Umleitungsmittel positioniert werden. Es wird auch erwogen, dass Verstärkungsstreifen zwischen die Folienstreifen 2 laminiert werden, um die nichtelastischen Bereiche 9 zwischen den Folienstreifen zu verstärken.
Der Verbundwerkstoff 7 wird anschließend an ein Aktivierungsmittel 10 geliefert, in dem der Verbundwerkstoff in Abschnitten der elastischen Bereiche 8 quer in Bezug zur Geweberichtung gedehnt wird. Für den Dehnvorgang kann der Verbundwerkstoff 8 durch einen Walzenspalt zwischen zwei Profilwalzen geführt werden, wobei jede Walze mindestens zwei Scheibenpakete aufweist, die eine Vielzahl ineinandergreifender Scheiben enthalten, die sich auf einer Achse befinden. Der Verbundwerkstoff 7 wird durch die ineinandergreifenden Scheibenpakete querverlaufend an bestimmten Stellen gedehnt. Die Bereiche, in denen das Stretch-Laminat 7 durch ineinandergreifende Scheibenpakete gedehnt wird, werden als Dehnungsbereiche bezeichnet. In den Walzenabschnitten zwischen und/oder außerhalb der Scheibenpakete bilden die Profilwalzen eine Lücke, durch die der Verbundstoff 7 geführt wird, im Wesentlichen ohne querverlaufendes Dehnen. Die Bereiche, in denen der Verbundstoff 7 durch ineinandergreifende Scheibenpakete gedehnt wird, werden als Verankerungszonen bezeichnet. In den Dehnungsbereichen werden die Fasern der Deckschichten 5, 6 modifiziert und aufgrund von Faserrissen und Neuanordnungen irreversibel gedehnt. Entsprechend wird die Erweiterungseigenschaft des hergestellten Verbundstoffs 7 in den Dehnungsbereichen in der Querrichtung aufgrund der mechanischen Aktivierung verbessert (d. h., quer in Beziehung zur Längsrichtung des Gewebes). Wenn nach der Aktivierung eine Mindestkraft angewendet wird, ist der Verbundwerkstoff 8 problemlos in Querrichtung bis zu einem Dehnungslimit, der durch Dehnung der Aktivierungsmittel 10 voreingestellt ist, erweiterbar.
Wenn herkömmliche Vliese als Deckschichten verwendet werden, kann eine Voraktivierung der elastomeren Folie 1 die mechanische Aktivierung des Verbundwerkstoffs 7 nicht ersetzen, sondern nur ergänzen. Wenn die elastomere Folie 1 entsprechend voraktiviert wird, ist es für den Verbundwerkstoff 7 daher weiterhin erforderlich, querverlaufend in Bezug zur Richtung des Gewebes in den Bereichen gedehnt zu werden, die über laminierte elastomere Folienstreifen (d. h. Dehnungsbereiche) elastisch gemacht werden. Jedoch kann es einige Ausführungsformen des Verbundwerkstoffs 7 geben, die dehnbare Vliese als Deckschichten verwenden, und daher ist es unter Umständen nicht erforderlich, den Verbundwerkstoff zu aktivieren.
Bei der Herstellung der gedruckten Stretch-Laminat-Ausführungsformen, die hier offenbart werden, wird die elastomere Folie 1 mit einer Abbildung oder einem Motiv bedruckt, die bzw. das durch mindestens eine der Deckschichten 5, 6 des Verbundwerkstoff 7 hindurch sichtbar ist. Aufgrund der Tatsache, dass die elastomere Folie 1 mit den Aufdruck versehen wird, ist die sachgemäße Ausrichtung des gedruckten Motivs relativ zum elastischen Bereich des Verbundwerkstoffs 7 immer sichergestellt. Darüber hinaus wird, wenn der Verbundwerkstoff 7 gedehnt wird, die gedruckte Abbildung und gleichmäßig und reversibel mit ihm gedehnt. Darüber hinaus kann das gedruckte Motiv durch die Vorderseite wie auch auf der Rückseite des Verbundwerkstoffs 7 sichtbar sein, so dass der Verbundwerkstoff an der Vorderseite optisch gleichermaßen attraktiv wie auf der Rückseite ist.
Prüfverfahren
T-Schälprobe
Für jede der unten beschriebenen Mustervorbereitungen müssen der Klebstoff und die Klebefläche umsichtig behandelt werden, um Kontakt mit Händen, Haut oder anderen Kontaminationsflächen zu vermeiden. Saubere Lagen unbehandelten Papiers können verwendet werden, um die Oberflächen des Klebstoffs und der Klebefläche während der Mustervorbereitung zu schützen. Dieses Verfahrenwird verwendet, um die T-Schälfestigkeit der Verbindung zwischen einem Klebstoff und einer Klebefläche mit Haftmittel dazwischen zu ermitteln.
Mustervorbereitung – Die Mustervorbereitung für die T-Schälprobe variiert basierend auf der Frage, ob das Material als ein separates Gewebe verfügbar ist oder in ein Produkt integriert wird.
Für Materialien als ein separates Gewebe: Die 16 und 17 zeigen ein gebundenes Muster, das gemäß den unten bereitgestellten Anweisungen hergestellt wird. 17 ist eine Querschnittsansicht, die an der Bereichslinie 17-17 von 16 vorgenommen wird.
Für ein Empfangsmuster 812 mit einem proximalen Rand 840 wird die Größe einer Klebefläche 814 (d. h., die Folie ist entweder voraktiviert oder unaktiviert) mithilfe von Stanzformen neu bemessen, um rechteckige Empfangsmuster mit den Abmessungen 7,62 cm Breite in Querrichtung des Materials (senkrecht zur Maschinenrichtung) und 20 cm Länge in Maschinenlaufrichtung zu erhalten. Das Material, das die Klebefläche 814 bildet, muss frei von Fältelungen (d. h., Bereichen, in denen die Klebefläche 814 sich faltet oder auf sich selbst knautscht) sein. Die Klebefläche 814 ist elastomer, daher wird das Empfangsmuster mit einem ähnlich bemessenen Stück Poly(ethylen-Terephthalat)-Folie gestützt (PET-Folie, 200 Messgerät, X-Clear) 810, wozu ein doppelseitiges Klebeband verwendet wird (z. B. FT 239, das von Avery Denninson Corp., Painesville, OH oder 9589 bei 3M, St. Paul, MN erhältlich ist). Das gebundene Muster wird mit einer 2 kg-HR-100 ASTM 80-Shore-gummibeschichteten Walze (5 cm Breite) einmal über den gesamten gebundenen Bereich gewalzt. Das gebundene Muster muss frei von Fältelungen sein (d. h., Bereichen, in denen die gebundenen Musterfalten oder Knittern auf sich selbst knautschen).
Haftmittel H2861, das von Fuller erhältlich ist, wird in Spiralmustern mit 7 gsm Basisgewicht auf Abziehpapier gesprüht (z. B. ein doppelseitiges silikonbeschichtetes Papier, das unter dem Lieferantencode HV100-473/473 von Fox River Associates, LLC., Geneva IL erhältlichist). Spiralen werden mit einem Durchmesser von ~12 mm in einer Häufigkeit von 3 Spiralen pro mm in Maschinenrichtungslänge aufgesprüht und liegen nebeneinander, mit einer minimalen Überschneidung (< 1 mm). Eine Schicht von mit derartigem Klebstoff besprühtem Schutzpapier in der Abmessung von 7,62 cm in Maschinenrichtung und 20 cm in Querrichtung wird geschnitten. Das ausgeschnittene Muster, bei dem die Klebeseite dem Klebstoff 814 gegenüberliegt, wird oben auf den Klebstoff 814, der von der PET-Folie 810 gestützt wird, aufgebracht. Das gebundene Muster wird mit einer 2 kg-HR-100 ASTM 80-Shore-gummibeschichteten Walze (4,45 cm Breite) einmal über die Breite des Musters gewalzt. Das Schutzpapier des gebundenen Musters wird anschließend abgezogen, wodurch die Klebstoffschicht 816 auf Klebstoff 814 zurückbleibt. Ein derart erstelltes Empfangsmuster 812 wird für die Verbindung mit dem Einfügemuster 822 verwendet, das unten beschrieben wird. Es ist zu beachten, dass das Empfangsmuster 812 mit größer dimensionierten Materialien erstellt werden kann und die Größe dann auf 7,62 cm × 20 cm zugeschnitten wird.
Für das Einfügemuster 822 wird ein Stück mit 7,62 cm Breite × 20 cm Länge eines Klebstoffs 828, der Poly-(Ethylenterephthalat)-Folie ist, verwendet. Der Klebstoff 828 muss frei von Fältelungen sein (d. h., Bereichen, in denen der Klebstoff 828 auf sich selbst faltet oder knautscht).
Das Einfügemuster 822 ist mit dem Empfangsmuster 812 verbunden, wobei sich der Klebstoff auf der Verbindungsoberfläche befindet. Die Verbindung erfolgt auf einer flachen, sauberen, steifen Oberfläche wie einer Arbeitsplatte. Das Einfügemuster 822 wird an der Klebstoffschicht 816 auf dem Empfangsmuster angebracht, um Fältelungen im Muster zu vermeiden. Die Klebstoffschicht 816 ist auf dem Klebstoff 828 zentriert, wobei die Längsränder des Klebstoffs 828 im Wesentlichen parallel zu den Längsrändern des Klebstoffs 814 und der Klebstoffschicht 816 verlaufen. Der proximale Rand 840 des Empfangsmusters 812 wird am proximalen Rand 842 des Einfügemusters 822 ausgerichtet. Das Empfangsmuster 812 und das Einfügemuster 822 muss um jeweils mindestens 25 Millimeter über den gebundenen Abschnitt der Muster hinausreichen, so dass der proximale Rand 840 des Empfangsmusters und der proximale Rand 842 des Einfügemusters 822 problemlos in den Griffen des Testinstruments platziert werden kann. Ein kleines Stück Schutzpapier 830 (wie doppelseitiges silikonbeschichtetes Papier, das unter dem Lieferantencode HV100-473/473 von Fox River Associates, LLC., Geneva, IL erhältlich ist), wird zwischen der Klebstoffschicht 816 (nahe dem proximalen Rand 840) und dem Klebstoff 828 platziert (nahe dem proximalen Rand 842). Das Schutzpapier 830 wird einige Millimeter zwischen den Schichten 816 und 828 (d. h., nicht mehr als 10% der gesamten Verbindungslänge) eingefügt. Das gebundene Muster wird mit einer stahlbeschichteten Walze mit 5,0 kg Gewicht gewalzt, die 5,72 cm breit ist (4983 GR, RDL-0960-1, J-2004). Zwei vollständige Umdrehungen (d. h., vor und zurück) werden an einem Muster mit einer Geschwindigkeit von ca. 10 mm/s vollzogen. Die Bewegungen werden an der verbleibenden Breite des Musters wiederholt, da die Breite des Gummis (5,72 cm) geringer ist als die Breite des Musters (8 cm). Der gebundene Bereich muss ca. 7,62 cm breit mal 20 cm lang sein (d. h., der gleiche Bereich wie das Einfügemuster).
Für die T-Schälprobe wird ein 2,54 breites mal 20 cm langes Muster mithilfe von Stanzen aus dem gebundenen Muster geschnitten. Dieses Muster wird dann mithilfe des unten beschriebenen Verfahrens geschält.
Ein Fachmann wird erkennen, dass auch gebundene Proben anderer Abmessungen in den T-Schälverfahren verwendet werden können. Die Abmessungen des Empfangs- und Eingreifelements können von den unten aufgeführten abweichen; der wirksame Verbindungsbereich muss jedoch verwendet werden, um die sich ergebende T-Schälkraft pro Zoll der gebundenen Breite zu normalisieren (d. h., die gebundene Breite ist die Breite des gebundenen Bereichs, der im Wesentlichen parallel zur Griffbreite gemessen wird, wenn das Muster im Zugspannungstester angebracht wird).
Materialien, die in einem Produkt enthalten sind: Materialien, die in einem Produkt vorab gebunden sind, werden als ein vorbereitetes Muster verwendet. Um die T-Schälprobe auszuführen, wird das gebundene Material möglichst aus dem Produkt geschnitten. Wenn die Klebefläche (geknitterte Folie in diesem Fall) und/oder der Klebstoff jedoch an andere Materialien in einer direkten Konfiguration angefügt wird, sollte die direkte Konfiguration zwischen der Klebefläche und dem anderen Material oder Klebstoff und dem anderen Material beibehalten werden. Das Entfernen von Materialien aus dem Produkt sollte erfolgen, um die Integrität der Materialien beizubehalten (z. B. sollten Klebefläche und Klebstoff nicht dauerhaft verformt sein oder sollten nicht voneinander gelöst werden). Vor dem Laden der Muster für die T-Schälprobe müssen die Empfangs- und Einfügemuster um ca. 1–5 mm voneinander getrennt werden, um das Schälen auszulösen. Der Abschnitt des Musters, in dem die Klebefläche eingeschlossen ist, ist das Empfangsmuster 812, und der Abschnitt des Musters, in dem der Klebstoff eingeschlossen ist, ist das Eingreifmuster 822. Das Empfangsmuster 812 und das Einfügemuster 822 sollten um jeweils mindestens 25 Millimeter über den gebundenen Abschnitt der Muster hinausreichen, so dass der proximale Rand 840 des Empfangsmusters und der proximale Rand 842 des Einfügemusters 822 problemlos in den Griffen des Testinstruments platziert werden kann. Die T-Schälprobe sollte an den gebundenen Materialien wie im unten beschriebenen Verfahren ausgeführt werden. Ein Fachmann wird erkennen, dass der Schälwinkel die Schälkraft beeinträchtigen kann. Während des Schälens sollte der Schälwinkel von ca. 180 Grad beibehalten werden (d. h., Klebstoff und Klebefläche werden direkt voneinander weggezogen). Wenn darüber hinaus der Klebstoff und die Klebefläche elastomer sind, müssen der Klebstoff oder die Klebefläche mit einer Folie in ähnlicher Größe von 2 mil (0,05 mm) PET-Folie gestützt werden, um ein Dehnen des geprüften Substrats zu verhindern.
Prüfbedingungen – Das T-Schältprüfverfahren wird in einem kontrollierten Raum bei 22°C +/–2°C und RH 50% +/–10% ausgeführt. Geeignete Instrumente für diese Prüfung umfassen Reißfestigkeitsmesser, die im Handel erhältlich sind von Instron Engineering Corp., Canton, Mass. (z. B. Instron 5564) oder von MTS Systems Corp., Eden Prairie, Minn. (z. B. Alliance RT/1 oder Sintech 1/S). Im folgenden Verfahren wird die Messung unter Verwendung von Instron 5564 veranschaulicht. Das Instrument ist mit einem Computer verbunden, auf dem die Instron^® Merlin^TM-Materialprüfsoftware geladen ist, welche die Prüfparameter steuert, die Datenerfassung und Berechnung ausführt und Diagramme und Datenberichte bereitstellt. Das Instrument ist mit einer Datenerfassungsgeschwindigkeit von 50 Hz konfiguriert. Erstellte Diagramme werden mit der Einstellung für den Durchschnittswert (integral) des Instruments geplottet. Eine Lastzelle wird so ausgewählt, dass die Widerstandskräfte, die gemessen werden sollen, zwischen 10% und 90% der Kapazität der Lastzelle oder des verwendeten Lastbereichs betragen (z. B. normalerweise eine 10 N bis 100 N-Lastzelle). Das Instrument ist mit einer Genauigkeit von mindestens 0,1% gemäß den Anweisungen des Herstellers kalibriert. Das Instrument weist zwei Greifer auf: Einen stationären Greifer und einen beweglichen Greifer. Die verwendeten Greifer sind breiter als das Muster: Üblicherweise werden 5,08 cm breite Greifer verwendet. Die Greifer sind luftbetätigte Greifer und darauf ausgelegt, um die gesamte Greifkraft an einer Ebene zu konzentrieren, die senkrecht zur Richtung der Testbeanspruchung steht. Der Abstand zwischen den Linien der Greifkraft (d. h. Messlänge) ist auf 2,54 cm eingestellt. Der Lastmesswert auf dem Instrument ist auf Null gestellt, um die Masse der Haltevorrichtung und Greifer zu berücksichtigen. Das gebundene Muster wird so montiert, dass die proximale Kante 840 des Empfangsmusters 812 im beweglichen Greifer liegt und die proximale Kante 842 des Einfügemusters 822 im stationären Greifer liegt. Das gebundene Muster wird so angebracht, dass ein minimales Durchhängen im Empfangsmuster 812 oder Einfügemuster 822 zwischen den Greifern vorhanden ist. Die Probe wird in den Greifern auf eine Weise angebracht, so dass kein Durchhängen vorliegt und die gemessene Last zwischen 0,00 Newton und 0,02 liegt.
Das Empfangsmuster 812 wird vom Einfügemuster 822 mithilfe einer Kreuzkopfgeschwindigkeit von 305 mm/min getrennt. Eine durchschnittliche Last wird als eine durchschnittliche Last mit einer Verschiebung von 25 mm bis ca. 160 mm berechnet. Für Beispiele, die nicht den Abmessungen entsprechen, die in der Mustervorbereitung angegeben sind, wird die durchschnittliche Last auf Basis der Lasten, die über die Kreuzkopferweiterung abgeleitet werden, als zwischen ca. 25% bis ca. 87,5% der Musterlänge berechnet. Wenn das Muster beispielsweise 10 cm lang ist, wird die durchschnittliche Last als zwischen ca. 2,54 cm bis 8,9 cm der Länge des Musters berechnet. Die durchschnittliche Last wird wie folgt normalisiert: Normalisierte Last (N/cm) = durchschnittliche Last χ erste Bindungsbreite in Zentimetern. Für ein 2,54 breites Muster wird die durchschnittliche Last durch 2,54 cm dividiert, um eine normalisierte Last zu erhalten. N = mindestens drei ausgewertete Muster, um eine einwandfreie durchschnittliche Schälung zu erreichen.
Hysterese-Prüfung (% Verformungswert):
Dieses Verfahren wird verwendet, um die Eigenschaften von Elastomeren zu ermitteln, einschließlich der Form flacher Folien, die mit dem Wachstum in Produktabmessungen korrelieren können, die während der Verarbeitung des Produkts auftreten können, welche die elastomere Zusammensetzung enthalten. Das Hysterese-Prüfverfahren wird bei Raumtemperatur ausgeführt (22–25°C). Das zu prüfende Material wird in eine im Wesentlichen geradlinige Form in Querrichtung des Materials geschnitten. Die Musterabmessungen müssen so ausgewählt werden, dass die erforderliche Beanspruchung mit Kräften erreicht wird können, die dem Instrument angemessen sind. Die geeigneten Musterabmessungen betragen ca. 25,4 mm Breite (in der Richtung, die senkrecht zum Dehnen steht, Maschinenlaufrichtung) mal 76,2 mm Länge (in Richtung der Dehnung, Querrichtung). Geeignete Instrumente für diesen Test umfassen Reißfestigkeitsmesser von MTS Systems Corp., Eden Prairie, Minn. (z. B. Alliance RT/1 oder Sintech 1/S) oder von Instron Engineering Corp., Canton, Mass. Für Alliance RT/1 oder Sintech 1/S werden die Instrumente oben aufgeführt.
Im folgenden Verfahren wird die Messungunter Verwendung der oben genannten Musterabmessungen und entweder eines Alliance RT/1 oder Sintech 1/S dargestellt. Das Instrument ist mit einem Computer verbunden. Die TestWorks 4^®-Software steuert die Prüfparameter, wodurch die Datenerfassung und Berechnungen ausgeführt werden und Diagramme und Datenberichte bereitgestellt werden.
Die Greifer, die für den Test verwendet werden, sind breiter als das Muster. Es können 5,08 cm breite Greifer verwendet werden. Die Greifer sind luftbetätigte Greifer, die darauf ausgelegt sind, die gesamte Greifkraft an einer einzelnen Linie senkrecht zur Richtung der Testlast zu konzentrieren. Sie besitzen eine flache Oberfläche und eine gegenüber liegende Fläche, von der eine halbe Rundung hervorragt (Radius = 6 mm) (Teilenummer: 56-163-827 von MTS Systems Corp.), um ein Rutschen des Musters zu minimieren.
Die Lastzelle wird so ausgewählt, dass die Kräfte, die gemessen werden sollen, zwischen 10% und 90% der Kapazität der Lastzelle oder des verwendeten Lastbereichs betragen. Es kann eine 25-Newton-Lastzelle verwendet werden. Die Haltevorrichtungen und Greifer sind installiert. Das Instrument wird gemäß den Anweisungen des Herstellers kalibriert. Der Abstand zwischen den Linien der Greifkraft (Messlänge) beträgt 2,54 mm und wird mit einem Stahllineal gemessen, das neben den Greifern gehalten wird, wenn nicht anders angegeben. Der Lastmesswert auf dem Instrument ist auf Null gestellt, um die Masse der Haltevorrichtung und Greifer zu berücksichtigen. Die Masse, Stärke und das Basisgewicht der Probe werden vor dem Testen gemessen. Die Probe wird in den Greifern auf eine Weise angebracht, so dass kein Durchhängen vorliegt und die gemessene Last zwischen 0,00 Newton und 0,02 Newton liegt. Das Instrument befindet sich in einem temperaturkontrollierten Raum für Messungen, die bei 22°C ausgeführt werden.
Das Hysterese-Prüfverfahren für Folienmuster umfasst die folgenden Schritte (alle Belastungen sind nominelle Belastungen):

(1) Das Muster bis zu 500% Belastung bei einer konstanten Kreuzkopf-Geschwindigkeit von 25,4 cm pro Minute belasten, ohne anzuhalten.
(2) Die Belastung auf 0% Belastung reduzieren (d. h., die Greifer auf die ursprüngliche Messlänge von 2,54 Zentimetern bei einer konstanten Kreuzkopfgeschwindigkeit von 25,4 cm pro Minute zurückbringen, ohne anzuhalten.
(3) Das Muster 1 Minute lang bei 0% Belastung halten.
(4) Das Muster bei einer konstanten Kreuzkopfgeschwindigkeit von 13 mm pro Minute auf eine Kraft von 0,05 N ziehen und mit der gleichen Kreuzkopfgeschwindigkeit zur Nullbelastung zurückkehren, um den Verformungswert im Material zu messen. Der Verformungswert bzw. das Wachstum im Muster ändern die Messlänge. Mit diesem Verfahrenwird eine Erweiterung von bis zu 0,05 N Kraft zur ursprünglichen Messlänge von 25,4 mm hinzugefügt, um die neue Messlänge zu berechnen.
(5) Das Muster bis zu 200% Belastung bei einer konstanten Kreuzkopf-Geschwindigkeit von 25,4 cm pro Minute belasten.
(6) Bei 200% Belastung 30 Sekunden lang halten.
(7) Bei einer konstanten Kreuzkopf-Geschwindigkeit von 25,4 cm pro Minute zu 0% Belastung wechseln.

Das Verfahrenmeldet die neue Messlänge für jedes Muster. Dies ist die neue Länge des Musters nach der Belastung von 500% und einer Minute konsequenter Haltezeit bei 0% Belastung. Die neue Messlänge wird verwendet, um den %-Verformungswert im Material wie folgt zu berechnen. % Verformungswert = 100·(Neue Messlänge – ursprüngliche Messlänge)/ursprüngliche Messlänge
Beispiele
T-Schälbeispiele:
Beispiel 1: Unaktivierte Folie KC 6282.810, erhältlich von Mondi GmbH, Gronau in 40, wurde als Klebefläche verwendet. Diese Folie besteht aus elastischem Polyolefin unter Verwendung eines Blasfolien-Extrusionsverfahrens. Es ist eine Dreischichtenfolie mit einer elastischen Polyolefinfolie im Kern, während die Haut auf jeder Seite aus Kunststoff-Polyolefin besteht. Die Folie wurde mithilfe doppelseitigem Klebeband mit PET-Folie verbunden. Die T-Schälprobe wurde mithilfe von H2861-Klebstoff und PET erstellt, wie in im Verfahren oben beschrieben.
Beispiel 2: Die in Beispiel 1 verwendete Folie wurde mithilfe des schrittweisen Dehnprozesses voraktiviert, wie beschrieben in den Patenten US 5143679 , US 5156793 und US 5167897 , erteilt an Weber und andere. Sie wurde in Querrichtung mithilfe einer 0,381 cm-Neigungswalze bei 6 mm Einschraubtiefe voraktiviert. Dies verursachte Knitter in den Folienhäuten, wie hier beschrieben und dargestellt. Die voraktivierte Folie wurde als Klebefläche verwendet, um eine T-Schälprobe zu erstellen, wie im Verfahren oben beschrieben. Das Muster ist auf eine Weise angebracht, in der es in Maschinenlaufrichtung geschält wird (d. h., in eine Richtung parallel zu den Aktivierungslinien).
Beide Muster (d. h., Muster 1 und 2) wurden mit dem oben beschriebenen Verfahren im T-Verfahren geschält. Beim Schälen wurde der Klebstoff, der auf der Klebefläche angebracht wurde, vollständig abgeschält und auf das Klebstoff-PET übertragen. Dies galt für beide Proben. Dies wies darauf hin, dass die T-Schälkraft einen Richtwert für einen Ausfall des Klebstoffs zwischen Haftmittel und Klebefläche darstellte und nicht zwischen Klebstoff und Klebefläche-PET. 18 zeigt die T-Schäldatenkurven für Muster von Beispiel 2. Der Unterschied in der Bindungskraft war in den T-Schälkraftdaten zwischen den beiden Mustern, die in Tabelle 1 unten angezeigt werden, evident.

1 2 3 4 5 Durchschnitt (N/cm) Standardabweichung (N/cm)

Beispiel 1 0,7 0,65 0,66 0,67 0,03

Beispiel 2 0,78 0,81 0,75 0,73 0,75 0,76 0,03

Tabelle 1: T-Schälkraftdaten für unterschiedliche Muster der Beispiele 1 und 2.
Die voraktivierte Folie von Beispiel 2 weist eine höhere Bindungskraft im Vergleich zur unaktivierten Folie von Beispiel 1 auf. Auch wenn beide getestete Muster 2,54 cm breit sind, bieten die Knitter im voraktivierten Muster eine größere Bindungsfläche im Vergleich zur unaktivierten Folie. Die gewellte Oberfläche auf der Folie (Knitter in der Haut) weist Hügel und Furchen auf. Da im Bindungsschritt ein Klebstoff in die Furchen gedrückt wird, erhöht dies die Kontaktpunkte und damit den Bindungsbereich. De größere Bindungsoberflächenbereich führt zu einer höheren Schälkraft. Das Stretch-Laminierungsverfahren verwendet nach dem Anbringen des Klebstoffs ein Abpressen, um eine stärkere Bindung zu erzielen. Durch die Furchen und Hügel auf der Folienoberfläche werden daher die Bindungseigenschaften erhöht.
Das T-Schälen ist oftmals ein Richtwert der Produktrobustheit. Das hier betrachtete Produkt erfordert eine Schälkraft zwischen der elastischen Folie und dem Substrat, die höher als 0,5 N/cm ist. Eine einwandfreie Bindung zwischen der Folie und dem Substrat verhindert eine Delaminierung des Substrats oder der Folie während der Nutzung des Produkts. Beispiel 2 zeigt einen Anstieg von fast ~14% in der T-Schälkraft. Dieser Anstieg in der T-Schälkraft erlaubt es, weniger Klebstoff bei einer geknitterten Folie (bei Knittern, die durch Voraktivierung entstanden sind) zu verwenden, um eine identische Leistung im Vergleich zur Menge des Klebstoffs, die man auf flacher Folie wie in Beispiel 1 verwenden würde, zu erzielen. In den Ausführungsformen der voraktivierten Stretch-Laminate, die hier untersucht werden, beträgt die Schälkraft, die mit dem oben beschriebenen T-Schälverfahren gemessen wird, ca. 0,5 N/cm oder mehr bevorzugt 0,6 N/cm oder mehr.
Beispiele für Hysterese (% Verformungswert):
Beispiel 3: Styrol-Blockcopolymer-Harz 21J, (412-10225), erhältlich von Kuaray, wurde extrudiert, um Folie mithilfe des Berstorff-Extruders ZE25 herzustellen. Eine 25,4 cm breite Bügel-Flachfoliendüse wird verwendet, um die compoundierte Elastomermischung in eine dünne Folie zu formen, und eine Folien-Entnahmeeinheit ist so positioniert, das das Extrudat erhalten wird, das auf dem doppelseitigen silikonbeschichteten Schutzpapier gesammelt und auf eine Kartonrolle gewickelt wird. Um hier Daten zu generieren, wird ein Monoschichten-Folie bei ca. 232 Grad Celsius bei ca. 35 gsm bei sehr niedriger Geschwindigkeit extrudiert (~5 cm/s). Die Folie wird von der 254 mm-Flachfoliendüse genommen und die mittleren 127 mm werden zur Musterherstellung verwendet.
Beispiel 4: Polyolefin-basiertes Elastomer Vistamaxx 6102, erhältlich von Exxon Mobil, wurde extrudiert, um eine Folie mithilfe des Berstorff-Extruders ZE25 herzustellen. Die Folie wurde mithilfe der gleichen Anordnung wie in Beispiel 3 extrudiert. Eine Monoschicht-Folie wurde bei ca. 232°C bei ~35 gsm bei sehr niedriger Geschwindigkeit extrudiert (~5 gsm).
Für die Hysterese-Analyse wurden beide Muster aus der Mitte der Folie geschnitten, um sämtliche Beeinträchtigung der Leistung durch Kanten auszuschließen. Fünf Muster jedes Beispiels mit einer Abmessung von 8 cm in Querrichtung und 2,54 cm in Maschinenlaufrichtung (Extrusionsrichtung) wurden ausgeschnitten. Elastische Monoschichtenfolien sind schwieriger zu handhaben und werden oft mit Pulver (Maisstärke oder Talkum) behandelt, bevor sie gehandhabt werden. Diese Muster wurden anschließend mit dem oben beschriebenen Hysterese-Verfahren analysiert. Mit dem Verfahren wurden zwar unterschiedliche Leistungsparameter gemessen, jedoch wird in Tabelle 2 unten der %-Verformungswert für die Materialien aufgeführt.

1 2 3 4 5 Durchschnitts-%-Verformungswert Standardabweichungs-%-Verformungswert

Beispiel 3 21% 21% 21% 22% 20% 21% 1%

Beispiel 4 56% 53% 55% 58% 55% 55% 2%

Tabelle 2: %-Verformungswert gemessen mit dem Hysterese-Verfahren für Muster von Beispiel 3 und Beispiel 4.
Eine neue Klasse von Polyolefinmaterialien, die aus Polypropylen gefertigt werden, weist ein elastisches Verhalten auf. Sie weisen jedoch einen sehr hohen Verformungswert im Vergleich zu herkömmlichen Elastomeren auf, die aus Styrolblockcopolymeren gefertigt sind. Stretch-Laminate, die aus elastischer Folie gefertigt sind, und nichtelastische Vliese erfordern oftmals eine mechanische Aktivierung, um die Elastizität freizusetzen. Die mechanische Aktivierung erfolgt zumeist in Querrichtung. Wenn die elastische Folie während der Aktivierung einen hohen Verformungswert aufweist, wird der Nachaktivierungsprozess instabil. Zum Handhaben des verlängerten Gewebeprozesses ist oftmals teure Ausrüstung und viel Platz erforderlich. Wichtiger ist jedoch, dass die Gewebeverlängerung in Querrichtung die Zuverlässigkeit und Geschwindigkeit des Verfahrens verringert. Styrolblockcopolymerbasierte Folien werden häufig im Ringwalzenverfahren und im Stretch-Laminat-Herstellungsverfahren verwendet. Wie in Tabelle 2 für Beispiel 3 dargestellt, weisen die Styrolblockcopolymer-Folien, die in einem solchen Prozess verwendet werden, einen Verformungswert von 20% bis 25% Verformungswert, höchstens 30% Verformungswert, bei einer Beanspruchung bis 500% auf, wie im Hysterese-Verfahren beschrieben. Im Gegensatz dazu weist die neue Generation elastischer Polypropylenfolien von Beispiel 4 ca. 55% Verformungswert im Material auf. Die Folie oder das Laminatgewebe mit einem derart hohen Verformungswert sorgt für Probleme bei der Gewebehandhabung und erfordert neues Kapital. Dieses Problem kann jedoch durch Voraktivieren der Folie behoben werden. Wenn der Verformungswert im Material über Vorbeanspruchung des Materials ausgelöst wird, erfährt das Material einen niedrigeren Verformungswert in den nachfolgenden Aktivierungsschritten. Darüber hinaus weisen die elastischen Polyolefinmaterialien bessere Hystereseeigenschaften nach der Voraktivierung auf, im Vergleich zum Zustand vor der Voraktivierung. In den Ausführungsformen der voraktivierten Stretch-Laminate, die hier untersucht werden, beträgt der Verformungswert, dre mit dem oben beschriebenen Hysterese-Verfahren gemessen wird, ca. 30% oder mehr, vorzugsweise 35% oder mehr.
Die hierin offenbarten Abmessungen und Werte sollen nicht als streng auf die exakten angegebenen numerischen Werte beschränkt verstanden werden. Stattdessen soll, solange nichts anderes angegeben ist, jede dieser Abmessungen sowohl den angegebenen Wert als auch einen funktional gleichwertigen Bereich, der diesen Wert umgibt, bedeuten. Zum Beispiel soll eine Abmessung, die als „40 mm” offenbart ist, „ungefähr 40 mm” bedeuten.
Die relevanten Abschnitte aller Dokumente, auf die in der detaillierten Beschreibung verwiesen wird, sind hierin eingeschlossen; das Anführen eines Dokuments soll nicht dahingehend ausgelegt werden, dass es dem Stand der Technik im Hinblick auf die vorliegende Erfindung entspricht. In dem Umfang, in dem irgendeine Bedeutung oder Definition eines Begriffes in diesem Dokument mit irgendeiner Bedeutung oder Definition desselben Begriffes in einem durch Bezugnahme eingeschlossenen Dokument in Zwiespalt stehen, gilt die Bedeutung oder Definition, die dem Begriff in diesem Dokument zugewiesen wurde.
Obwohl spezielle Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben wurden, ist es für Fachleute offensichtlich, dass verschiedene weitere Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Daher sollen in den beiliegenden Ansprüchen alle derartigen Änderungen und Modifikationen, die im Schutzumfang der Erfindung liegen, abgedeckt sein.

Claims

Absorptionsartikel, der Folgendes umfasst: i) einen Rahmen mit einer Oberschicht, einer Unterschicht und einem Absorptionskern zwischen der Oberschicht und der Unterschicht und ii) mindestens ein elastisch verlängerbares Feld, das am Rahmen angebracht ist, wobei das elastisch verlängerbare Feld ein Stretch-Laminat umfasst, das Folgendes enthält: a. mindestens eine Deckschicht; und b. eine elastomere Folie, die an der Deckschicht angebracht ist, wobei die elastomere Folie zwei Oberflächen und eine Haut auf mindestens einer der Oberflächen enthält; wobei das Stretch-Laminat mindestens eine Verankerungszone und mindestens einen Dehnungsbereich enthält; wobei die Haut, die sich in der Verankerungszone befindet, eine Vielzahl von Aktivierungsstreifen besitzt.
Absorptionsartikel von Anspruch 1, wobei die elastomere Folie ein Polyolefin-Elastomer umfasst.
Absorptionsartikel von Anspruch 2, wobei das Polyolefin-Elastomer ein propylenbasiertes Homopolymer oder Co-Polymer oder ethylenbasiertes Homopolymer oder Co-Polymer ist, das aus der Gruppe ausgewählt wurde, die aus Folgendem besteht: einem elastischen zufälligen Poly(propylen/olefin)-Copolymer, einem isotaktischen Polypropylen, das Stereofehler enthält, einem isotaktischen/ataktischen Propylen-Block-Copolymer, einem isotaktischen Polypropylen/Zufalls-Block-Copolymer, einem Stereoblock aus elastomerem Polypropylen, einem syndiotaktischen Polypropylen-Tri-Blockcopolymer aus syndiotaktischem Polypropylen-Block-Poly(ethylen-Co-propylen)-Block, einem isotaktischem Polypropylen-Tri-Blockcopolymer aus isotaktischem Polypropylen-Block und regioirregulärem Polypropylen-Block, einem Polyethylen-Zufalls-(Ethylen/Olefin)-Copolymer-Block-Copolymer, einem Reaktormischungs-Polypropylen, einem Polypropylen mit sehr geringer Dichte, einem Metallocen-Polypropylen, Metallocen-Polyethylen und Kombinationen davon.
Absorptionsartikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die elastomere Folie eine Blasfolie ist.
Absorptionsartikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die elastomere Folie zwischen 20 μm und 60 μm stark ist.
Absorptionsartikel von Anspruch 5, wobei die elastomere Folie 40 μm stark ist.
Absorptionsartikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Haut ein Polyolefin enthält, das aus der Gruppe ausgewählt wurde, die aus Folgendem besteht: Metallocen-Polyethylen, Polyethylen mit geringer Dichte, Polyethylen hoher Dichte, linearem Polyethylen niedriger Dichte, Polyethylen mit sehr geringer Dichte, einem Polypropylen-Homopolymer, einem Kunststoff-Zufalls-Poly(Propylen/Olefin)-Copolymer, syndiotaktischem Polypropylen, Metallocen-Polypropylen, Polybuten, einem schlagfesten Copolymer, einem Polyolefin-Wachs und Kombinationen davon.
Absorptionsartikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die elastomere Folie an der Deckschicht mit einer Schälkraft von 0,5 N oder mehr angebracht ist, wie im T-Schältest gemessen.
Absorptionsartikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die elastomere Folie einen %-Verformungswert von 30% oder mehr aufweist, wie mit der Hysterese-Prüfung gemessen.
Absorptionsartikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Absorptionsartikel eine Windel ist.