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Die
Erfindung betrifft einen Verbundstoff für Klettverschlüsse, insbesondere
Windelverschlüsse,
mit einer Trägerfolie
und einem auf die Trägerfolie
aufkaschierten textilen Substrat, welches oberflächliche, zur Verbindung mit
Kletthaken geeignete Schlaufen aufweist.
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Der
Verbundstoff bildet den weiblichen Teil eines Klettverschlusses.
Bei Verwendung an Windeln werden Streifen des Verbundstoffes auf
dem vorderen Bündchenbereich
der Windeln angebracht. Mit Verschlussbändern, die seitlich an den
Windeln befestigt sind und an ihrem freien Ende Kletthaken aufweisen,
wird der Klettverschluss vervollständigt. Klettverschlüsse können mehrfach
geöffnet
und verschlossen werden, ohne dass dadurch die Funktionalität des Verschlusses
leidet. Im Gegensatz zu Klebeverschlüssen sind Klettverschlüsse unempfindlich
gegenüber
Kontakt mit Hautcremes oder Puder.
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An
einem Verbundstoff für
Klettverschlüsse
an Wegwerfprodukten, z. B. Babywindeln, werden mehrere Anforderungen
gestellt. Das textile Substrat soll ein möglichst geringes Flächengewicht
aufweisen, damit es kostengünstig
gefertigt werden kann. Es soll durchscheinend sein, damit die zumeist
bedruckte Oberfläche
der Trägerfolie
sichtbar ist. Ferner muss das textile Substrat trotz eines geringen
Flächengewichtes
eine ausreichende Verhakung mit Kletthaken des zugeordneten Verschlussbandes
gewährleisten.
Erforderlich ist eine ausreichende Zahl von freibeweglichen Schlaufen,
deren Funktion durch eine Verklebung von Trägerfolie und textilem Substrat
nicht beeinträchtigt
werden darf. Um eine funktionssichere Verklebung des textilen Substrats auf
der Trägerfolie
zu gewährleisten,
muss ein ausreichend dicker Klebstofffilm aufgetragen werden. Wenn
das textile Substrat und die Trägerfolie
in einem Kaschierwerk mittels eines Walzenpaares aufeinander gepresst werden,
sinken die Fasern des textilen Substrats in den Klebstofffilm ein
und werden von dem Klebstofffilm umschlossen. Nach Aushärtung des
Klebstofffilmes sind die Garne des Textils zwar sicher auf der Trägerfolie
verankert, jedoch bergen hohe Klebstoffmengen die Gefahr, dass die
Schlaufen, die für
die Funktion des Hakenverschlusses nötig sind, mit verklebt werden
und dadurch ihre Funktionsfähigkeit
verlieren. Dies macht sich in einer unzureichenden Klettwirkung
bemerkbar.
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Aus
EP 0 777 006 B1 ist
ein Verbundstoff für
Klettverschlüsse
mit den eingangs beschriebenen Merkmalen bekannt. Das textile Substrat
besteht aus einem Gelege aus Kett- und Schussfäden und wirktechnisch mit dem
Gelege verbundenen Schlaufen. Das textile Substrat ist mit der Trägerfolie
verklebt. Die Schlaufen sind so groß bemessen, dass sie auf den
von dem Grundgelege gebildeten Maschen aufliegen. Durch die Bemessung
der Schlaufen soll erreicht werden, dass die Schlaufen nicht mit
Klebstoff in Verbindung kommen und ihre Funktionsfähigkeit
behalten. Das vorstehend erläuterte
Problem, bei Verwendung eines offenen textilen Substrats sowohl
eine gute Klettwirkung als auch eine hohe Verbundfestigkeit zwischen
Trägerfolie
und textilem Substrat sicherzustellen, ist jedoch noch nicht in
vollem Umfange gelöst.
Insbesondere die Verbindung zwischen Trägerfolie und textilem Substrat
ist noch verbesserbungsbedürftig.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem Verbundstoff für Klettverschlüsse die
Verbindung zwischen Trägerfolie
und textilem Substrat so auszubilden, dass sich bei einer hohen
Verbundfestigkeit eine verbesserte Klettwirkung im Vergleich zum
Stand der Technik einstellt.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die Trägerfolie
und das textile Substrat nicht vollflächig verbunden sind. Die Fläche, an
der die Trägerfolie
mit dem textilen Substrat verbunden ist, beträgt vorzugsweise 20 bis 80 %
der kaschierten Folienfläche.
Erfindungsgemäß liegen
Trägerfolie
und das textile Substrat auf einem Teil der Kaschierfläche lose
aufeinander auf. In diesen Bereichen, in denen Trägerfolie
und das Substrat nicht miteinander verbunden sind, können sich
die Kletthaken unter dem textilen Material gut verhaken, da sie
tief in das textile Substrat eintauchen können. Zur guten Verbindung
trägt auch
bei, dass den Kletthaken nicht nur die oberflächlichen Schlaufen des Verbundstoffes
zur Verfügung
stehen, sondern die Kletthaken sich auch in dem Grundgelege des
textilen Substrates verhaken können.
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In
weiterer Ausgestaltung lehrt die Erfindung, dass die Trägerfolie
und das textile Substrat miteinander verklebt sind, wobei der Klebstoff
in einem Muster appliziert ist, welches sich aus Klebeflächen und
klebstofffreien Bereichen zusammensetzt. Die erfindungsgemäße Lehre
ermöglicht
sehr hohe Verbundhaftungswerte zwischen textilem Substrat und Trägerfolie
bei gleichzeitig guter Klettwirkung. Im Bereich der Klebeflächen kann
eine große
Klebstoffmenge gewählt
werden, die eine sichere, kraftschlüssige Verbindung zwischen textilem
Substrat und Trägerfolie
sicherstellt, wobei auch eine weitgehende Durchtränkung des
textilen Materials an den Klebeflächen in Kauf genommen werden
kann. Die den Klebeflächen
benachbarten klebstofffreien Bereiche bleiben für die Verbindung mit Kletthaken
voll erhalten. Die Kletthaken lassen sich an den klebstofffreien Bereichen,
in denen Trägerfolie
und textiles Substrat lose aufeinander liegen, tief in das textile
Substrat einschieben. Zusätzlich
zu den oberflächlichen
Schlaufen stehen im Bereich der klebstofffreien Bereiche auch die das
Grundgelege des textilen Substrats bildenden Garne für eine Verankerung
mit Kletthaken zur Verfügung. Die
Kletthaken können
hinter die Garne des Grundgeleges eingreifen. Der Verbundstoff erhält hierdurch
eine Klettwirkung, die signifikant höher ist als bei einer vollflächigen Verklebung
von textilem Substrat und Trägerfolie.
Die erfindungsgemäße Lehre
besteht im Kern darin, dass die zur Verfügung stehende Verbindungsfläche des
Kaschierverbundes aufgeteilt wird in Klebeflächen, die ausschließlich oder
zumindest primär
einen sicheren Verbund zwischen Trägerfolie und textilem Substrat
herstellen, und klebstofffreien Bereichen, in denen eine gute Klettwirkung
zwischen textilem Substrat und Kletthaken gewährleistet ist. Klebstofffreie
Bereiche und Klebeflächen
wechseln sich dergestalt ab, dass aus dem Verbundstoff Streifen
für Klettverschlüsse mit
guten Gebrauchseigenschaften abgetrennt werden können.
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Vielfältige Klebstoffmuster
zur Verbindung von Trägerfolie
und textilem Substrat können
im Rahmen der erfindungsgemäßen Lehre
verwendet werden. Im Rahmen der Erfindung liegt eine punktförmige Verklebung
der Trägerfolie
und des textilen Substrats. Ferner besteht die Möglichkeit, dass der Klebstoff
ein Muster aus parallelen oder sich kreuzenden Streifen bildet,
wobei die Streifen als gerade Linien oder wellenförmige Linien
ausgebildet sein können.
Eine weitere bevorzugte Ausführung
der Erfindung sieht vor, dass der Klebstoff ein Muster mit einer
zellenförmigen
Struktur bildet, wobei die zellenförmige Struktur offene Zellen
mit klebstofffreien Bereichen oder geschlossene Zellen mit Klebeflächen aufweist.
Zellenstrukturen mit offenen, klebstofffreien Zellen erweisen sich
als besonders wirksam.
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Das
textile Substrat besteht gemäß einer
bevorzugten Ausführung
der Erfindung aus einer Kettwirkware, welche ein Grundgelege aus
Filamentgarnen und mit dem Grundgelege wirktechnisch verbundene Schlaufen
aufweist. Die Kettwirkware weist zweckmäßig ein Flächengewicht zwischen 5 g/m2 und 50 g/m2 auf. Sie
ist durchscheinend und sehr luftdurchlässig.
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Die
erfindungsgemäße Lehre
ermöglicht
die Verarbeitung von textilen Substraten mit geringem Flächengewicht
zu funktionellen Windelverschlüssen.
Das textile Substrat kann aus Monofil- und/oder Multifilamentgarnen,
beispielsweise aus Polypropylen, Polyester, Polyamid oder anderen
textiltechnisch verarbeitbaren Kunststoffen bestehen.
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Die
Trägerfolie
weist gemäß einer
bevorzugten Ausführung
ebenfalls ein Flächengewicht
zwischen 5 und 50 g/m2 auf. Es können Monofolien
ebenso wie mehrschichtige coextrudierte oder kaschierte Folien verwendet
werden. Geeignet sind beispielsweise Folien aus Polyethylen, Polypropylen,
Polyester, Polyamid, sowie Mischungen und Copolymerisate auf Basis
dieser Polymere. Vorzugsweise werden Trägerfolien verwendet, deren
Oberflächen
im Schöndruck
bedruckt werden können.
Es können
bedruckte und/oder geprägte
Trägerfolien
eingesetzt werden.
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Für die Verklebung
von textilem Substrat und Trägerfolie
eignen sich prinzipiell alle auf dem Gebiet der Kaschierfolien verwendeten
Klebstoffe. Bevorzugt sind Schmelzklebstoffe auf der Basis PAO,
EVA, SBS, SIS, reaktive Polyurethanklebstoffe, Acrylatklebstoffe
sowie auch strahlenhärtende
Klebstoffe.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung erläutert.
Es zeigen schematisch:
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1 einen
Längsschnitt
durch einen erfindungsgemäßen Verbundstoff
für Klettverschlüsse,
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2 eine
Draufsicht auf den in 1 dargestellten Verbundstoff
und dessen Schichten,
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3a bis 3e Klebstoffmuster,
die eine Verbindungsschicht zwischen Trägerfolie und textilem Substrat
des in den 1 und 2 dargestellten
Verbundstoffes bilden,
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4 und 5 eine
Vorrichtung zur Herstellung des Verbundstoffes in verschiedenen
Ausführungen.
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Der
in den 1 und 2 schematisch dargestellte Verbundstoff
ist als weiblicher Teil von Klettverschlüssen einsetzbar. Der Verbundstoff
ist insbesondere für
Klettverschlüsse
an Wegwerfprodukten, z. B. Babywindeln, bestimmt. Er besteht in
an sich bekannter Weise aus einer Trägerfolie 1 und einem
auf die Trägerfolie 1 aufkaschierten
textilen Substrat 2, das als Kettwirkware ein Grundgelege 3 aus
Filamentgarnen sowie mit dem Grundgelege 3 wirktechnisch
verbundene Schlaufen 4 aufweist. Die Schlaufen 4 sind
oberflächlich angeordnet
und zur Verbindung mit nicht dargestellten Kletthaken eines Verschlussbandes
geeignet.
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Die
Trägerfolie 1 und
das textile Substrat 2 sind nicht vollflächig verbunden.
Die Fläche,
an der die Trägerfolie 1 mit
dem textilen Substrat 2 verbunden ist, beträgt vorzugsweise
20 bis 80 % der kaschierten Folienfläche.
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Den
Darstellungen in den 1 und 2 entnimmt
man, dass die Trägerfolie 1 und
das textile Substrat 2 miteinander verklebt sind, wobei
der die Verbindungsschicht 5 bildende Klebstoff in einem
Muster appliziert ist, welche sich aus Klebeflächen 6 und klebstofffreien
Bereichen 7 zusammensetzt. An den Klebeflächen 6 ist
das textile Substrat 2 durch einen variabel festlegbaren
Klebstoffauftrag 8 fest an der Trägerfolie 1 verankert.
Der 1 entnimmt man, dass die Filamente des textilen
Substrates 2 im Klebstoff, beispielsweise einem Schmelzklebstoff,
eingesunken sind und von diesem umschlossen werden. Dabei kann in
Kauf genommen werden, dass auch Schlaufen im Bereich der Klebeflächen 6 teilweise
mit verklebt werden und im Bereich der Klebeflächen 6 nur wenig wirksam
sind. In den klebstofffreien Bereichen 7 liegen die Trägerfolie 1 und
das textile Substrat 2 lose aufeinander. Kletthaken lassen
sich in den klebstofffreien Bereichen 7 des Verbundstoffes
tief in das textile Substrat 2 einschieben, wobei nicht
nur eine Verhakung an den oberflächlichen
freien Schlaufen 4 erfolgt, sondern zusätzlich auch die Filamentgarne
des Grundgeleges 3 für
die Verankerung der Kletthaken zur Verfügung stehen. Die Klett haken
greifen hinter die Filamentgarne des textilen Substrates 2. Die
klebstofffreien Bereiche 7 des Verbundstoffes zeichnen
sich durch eine große
Klettwirkung aus und verleihen dem Verbundstoff gute Gebrauchseigenschaften.
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Die 3a bis 3e zeigen
verschiedene Klebstoffmuster der erfindungsgemäßen Verbindungsschicht 5 zwischen
Trägerfolie
und textilem Substrat. In den Ausführungsbeispielen 3a und 3b bildet
der Klebstoff ein Muster aus parallelen, wellenlinienförmig verlaufenden
Streifen 9. Die in den 3a und 3b dargestellten
Muster unterscheiden sich durch den Abstand der Klebstoffstreifen 9 zueinander.
Im Ausführungsbeispiel
der 3c bildet der Klebstoff ein Muster aus sich kreuzenden
Streifen 9, 9'.
Die 3d zeigt ein Klebstoffmuster mit einer zellenförmigen Struktur,
wobei die zellenförmige
Struktur offene Zellen 10 mit klebstofffreien Bereichen
aufweist. In dem mit 3e dargestellten Ausführungsbeispiel
bildet der Klebstoff ebenfalls ein Muster mit einer zellenförmigen Struktur,
wobei die zellenförmige
Struktur jedoch geschlossene Zellen 11 mit Klebeflächen aufweist.
Es resultiert eine punktförmige
Verklebung der Trägerfolie 1 und
des textilen Substrates 2, wobei die Anzahl der Klebepunkte
pro Flächeneinheit
anhand weniger Versuche festgelegt werden kann. In allen Ausführungsbeispielen
sollten die Klebeflächen
nicht weniger als 20 % und maximal 80 % der kaschierten Fläche betragen.
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Das
textile Substrat weist vorzugsweise ein Flächengewicht zwischen 5 g/m2 und 50 g/m2 auf.
Es ist luftdurchlässig
und durchscheinend. Die Trägerfolie
kann aufgrund der Durchlässigkeit
des textilen Substrats bedruckt werden. Als Trägerfolien sind Folien z. B.
aus Polyolefinen, Polyester, Polyamid, Mischungen oder Copolymerisaten
dieser Polymere einsetzbar. Sie weisen vorzugsweise ebenfalls ein
Flächengewicht
zwischen 5 und 50 g/m2 auf.
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Zur
Verklebung der Trägerfolie
mit dem textilen Substrat können
beispielsweise Schmelzklebstoffe auf der Basis PAO, EVA, SBS, SIS,
reaktive Polyurethan klebstoffe, Acrylatklebstoffe sowie auch strahlenhärtende Klebstoffe
eingesetzt werden. Die Klebstoffmengen werden auf die Klebeflächen so
abgestimmt, dass ein fester Verbund zwischen Trägerfolie und textilem Substrat
resultiert. Daher sind die Klebstoffauftragsmengen anwendungsabhängig variabel
festlegbar.
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Das
Verfahren zur Herstellung des Verbundstoffes ist in 4 schematisch
dargestellt. Auf eine Trägerfolie 1 wird
Klebstoff in einem Muster appliziert, welches sich aus Klebeflächen und
klebstofffreien Bereichen zusammensetzt. Eine Materialbahn aus einem
textilen Substrat 2, welches zur Verbindung mit Kletthaken geeignete
oberflächliche
Schlaufen aufweist, wird auf die mit Klebstoff versehene Seite der
Trägerfolie 1 aufgebracht.
Die dabei gebildete zweilagige Bahn durchläuft den Walzenspalt eines Walzenpaares 12,
in dem die Trägerfolie 1 mit
dem textilen Substrat 2 verpresst wird.
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Der
Klebstoff kann durch Düsenauftragsverfahren,
durch eine Sprühtechnik
und ähnliche
Verfahren auf die Trägerfolie
aufgebracht werden. Bei der in den Ausführungsbeispielen dargestellten
bevorzugten Ausführung
des Verfahrens wird der Klebstoff nach einem Rotationsdruckverfahren
auf die Trägerfolie 1 aufgebracht.
Hierbei durchläuft
die Trägerfolie 1 eine
Druckwalzenanordnung 13 bestehend aus einem Gravurzylinder 14 und
einem die Folie an den Gravurzylinder andrückenden Gegenzylinder, wobei
die Oberfläche
des Gravurzylinders 14 mit einer dem Klebstoffmuster entsprechenden
Gravur versehen ist. Bei der in 4 dargestellten
Ausgestaltung des Verfahrens wird auf die Oberfläche des Gravurzylinders 14 ein
Klebstofffilm 16 aufgebracht, der an den erhabenen Flächen der
Gravur auf die Trägerfolie 1 übertragen
wird. Bei der in 5 dargestellten Verfahrensvariante
wird der Klebstofffilm 16 auf die Oberfläche des
Gegenzylinders 15 aufgebracht. Der Gravurzylinder 14 presst
die Trägerfolie 1 jedoch
ausschließlich
in den erhabenen Bereichen der Gravur gegen den Klebstofffilm 16 an
der Oberfläche
des Gegenzylinders 15, so dass auch bei dieser Ausgestaltung
der Klebstofffilm lediglich an den erhabenen Flächen der Gravur auf die Trägerfolie übertragen
wird.
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Beispiele:
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Die
für die
Funktionalität
eines Klettverschlusses entscheidenden Eigenschaften werden durch
drei Messgrößen charakterisiert.
Maßgebliche
Messgrößen sind Öffnungskraft,
Scherkraft sowie Verbundhaftung zwischen textilem Substrat und Trägerfolie.
Unter Öffnungskraft
versteht man die Kraft, die aufzuwenden ist, um Kletthaken eines
Klettverschlusses aus dem textilen Substrat zu lösen. Die Öffnungskraft wird durch einen Zugversuch
ermittelt, wobei der manuelle Öffnungsvorgang
durch eine Zugkraftmessung am Klettverschluss in Öffnungsrichtung
simuliert wird. Als maximale Scherkraft wird die Kraft bezeichnet,
bei der sich die Verbindung zwischen Kletthaken und textilem Substrat
aufgrund zu hoher Last ungewollt löst. Auch diese Kraft wird durch
eine Zugkraftmessung unter Simulation der bei der Handhabung auftretenden
Zugbeanspruchung gemessen. Die Verbundhaftung zwischen textilem
Substrat und Trägerfolie
wird in einem Schälversuch
durch Abziehen des textilen Substrats von der Trägerfolie ermittelt.
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Es
wurden Verbundstoffe nach den in den 4 und 5 dargestellten
Verfahren hergestellt. Das textile Substrat und die Trägerfolie
wurden nicht verändert.
Variiert wurden die Klebstoffauftragsmenge und das Klebstoffmuster
zur Verbindung von Trägerfolie
und textilem Substrat. Es wurden Klebstoffmuster entsprechend den 3a bis 3c gewählt. In
einem Vergleichsversuch erfolgte eine vollflächige Verklebung der Trägerfolie
mit dem textilen Substrat. Gemessen wurden das Flächengewicht
des Verbundstoffes, welches von der Klebstoffauftragsmenge geringfügig abhängig ist,
die Verbundhaftung, Öffnungskraft
und Scherkraft. Die Messungen wurden an Proben mit einer Klettfläche von
25,4 mm Länge
und 13 mm Breite durchgeführt.
Die Versuchs ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt. Die nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellten Verbundstoffe zeichnen sich durch eine große Verbundhaftung
sowie gute Werte der Öffnungskraft
und Scherfestigkeitswerte aus.
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