DE60005937T2

DE60005937T2 - Elastische dreidimensionale folie mit offenen und geschlossenen kapillaren, sowie absorbierender artikel mit verbesserter äusserer schicht mit dieser folie

Info

Publication number: DE60005937T2
Application number: DE60005937T
Authority: DE
Inventors: Paolo Veglio; Luigi Marinelli; Franco Amedeo D'INCECCO; Giovanni Carlucci; Carmine Cimini
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1999-04-01
Filing date: 2000-03-31
Publication date: 2004-07-29
Anticipated expiration: 2020-04-01
Also published as: WO2000059435A1; TW440447B; JP2004538021A; EP1171069A1; AU4191300A; EP1171069B1; DE60005937D1; JP4606592B2; WO2000059435A9; MXPA01009870A; CA2365340A1; ES2208311T3

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf elastische, dreidimensionale, perforierte Kunststoffbahnen, welche atmungsfähig sind, aber wenigstens in einer Richtung gegenüber der Transmission von wäßrigen Fluiden widerstandsfähig sind. Gemäß der vorliegenden Erfindung bestehen die perforierten Kunststoffbahnen aus einem flüssigkeitsundurchlässigen polymeren Film mit Kapillaren, die sich von einer Oberfläche der Schicht aus erstrecken und ein erstes Ende mit einer Öffnung in der entgegen gesetzten Oberfläche der Schicht aufweisen und mit einem zweiten Ende. Von 5% bis 50% dieser Kapillaren umfassen eine zweite Öffnung in dem zweiten Ende, wobei sie auch vorzugsweise höher als die Kapillaren ohne die zweite Öffnung sind. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf absorbierende Artikel, wie Babywindeln, Erwachsenen-Inkontinenzartikel und insbesondere Damenbinden oder Höscheneinlagen, die mit einer Außenlage mit den Bahnen versehen sind, vorzugsweise um eine Atmungsfähigkeit zu schaffen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die primären Verbraucherbedürfnisse, welchen die Entwicklung auf dem Gebiet der absorbierenden Artikel, insbesondere Damenbinden, Katamneseeinrichtungen oder Höscheneinlagen, liegt, ist die Bereitstellung von Produkten mit sowohl einem hohen Schutz- als auch Komfortgrad.
Ein Mittel um Bereitstellen von Vorteilen für den Komfort des Verbrauchers in absorbierenden Artikeln ist die Bereitstellung von atmungsfähigen Produkten. Die Atmungsfähigkeit hat sich typischerweise auf den Einbau sogenannter "atmungsfähiger Außenlagen" in die absorbierenden Artikel konzentriert. Üblicherweise verwendete atmungsfähige Außenlagen sind mikroporöse Filme und mit Öffnungen versehene, geformte Filme mit einem direktionalen Fluidtransfer, wie dies offenbart ist z.B. in US 4,591,523 . Beide dieser Typen atmungsfähiger Außenlagen sind dampfdurchlässig und erlauben einen Gasaustausch mit der Umgebung. Dadurch wird die Verdunstung eines Teils des in dem Kern gespeicherten Fluids erlaubt und die Zirkulation von Luft innerhalb des absorbierenden Artikels erhöht. Letzeres ist besonders günstig, da dieses das klebrige und beschmutze Gefühl verringert, das von Trägern von Artikeln mit einem mit Öffnungen versehenen, geformten Film oder einer filmartigen Decklage wahrgenommen wird oder mit diesen verbunden ist.
Die Verwendung von mit Öffnungen versehenen Film-Decklagen wurde lange als eine Bereitstellung besonders günstiger Vorteile in Bezug auf ein Regulieren des Flüssigkeitsstromes durch diese Schicht in eine absorbierende Struktur und bei der Reduzierung des Flüssigkeitsstromes aus der absorbierenden Struktur in Richtung der Haut eines Trägers erkannt. In dieser Hinsicht haben mit Öffnungen versehene Film-Decklagen einen außergewöhnlichen Trockenheitskomfort den Trägern absorbierender Artikel, insbesondere von Damenbinden, geliefert. Dieser Komfortvorteil beginnt sich jedoch unter Streßbedingungen solcher Artikel abzunutzen, wie beispielsweise bei physischen Übungen des Trägers (welche auch bewirken, daß eine Transpiration von der Haut gegenüber dem Artikel stärker ausströmt), einer starken Beladung des Artikels oder einer ausgedehnten Tragedauer.
Ein mit der Benutzung atmungsfähiger Außenlagen in absorbierenden Artikeln verbundener Nachteil ist der negative Effekt auf den Leistungsgrad des Schutzes gegen Leckage, bekannt als Durchnässung, auf die Wäsche der Benutzer. Obwohl atmungsfähige Außenlagen im Prinzip nur die Übertragung von Materialien in gasförmigem Zustand zulassen, können physikalische Mechanismen, wie Extrusion, Diffusion und Kapillarwirkung noch auftreten und zu einer Übertragung der Fluide aus dem absorbierenden Kern durch die Außenlage und auf die Kleidung des Benutzers führen. Insbesondere werden diese Mechanismen vorherrschend, wenn das Produkt während einer physischen Betätigung verwendet wird oder bei starken Ausscheidungsladungen oder über ausgedehnte Zeitspannen. So können, während der Einbau von atmungsfähigen Außenlagen in absorbierende Artikel vom Standpunkt des Komforts aus höchst wünschenswert ist, da die primäre Aufgabe einer Außenlage nach wie vor die Verhinderung einer Flüssigkeitsleckage bleibt, solcher atmungsfähigen Außenlagen nicht zufriedenstellend in Produkte eingebaut werden.
Das Problem der Durchnässung auf die Wäsche der Benutzerinnen aufgrund des Einbaues solcher atmungsfähigen Außenlagen in absorbierende Artikel wurde im Stand der Technik in der Tat bereits erkannt. Ansätze, das Problem zu lösen, beruhten auf der Benutzung von mehrschichtigen Außenlagen, wie solchen, die dargestellt sind in US 4,341,216 . Ebenso offenbart die europäische Patentanmeldung Nr. 710 471 eine atmungsfähige Außenlage mit einer äußeren Schicht eines gasdurchlässigen, hydrophoben, polymeren, faserigen Textilstoffes und einer Innenschicht mit einem mit Öffnungen versehenen, geformten Film, der einen direktionalen Fluidtransport aufweist. Die Außenlagenkonstruktion hat vorzugsweise keinen Flüssigkeitstransport/Durchnässung unter bestimmten spezifizierten Testbedingungen. Auch die europäische Patentanmeldung Nr. 710,472 offenbart eine atmungsfähige Außenlagen, die aus wenigstens zwei atmungsfähigen Schichten besteht, welche über der Kernfläche miteinander lose verbunden sind. Die Außenlagenkonstruktion hat vorzugsweise keinen Flüssigkeitstransport/Durchnässung unter bestimmten spezifizierten Testbedingungen.
Die US 4,713,068 offenbart eine atmungsfähige, tuchähnliche Barriere zur Verwendung als äußere Abdeckung von absorbierenden Artikeln. Die Barriere umfaßt wenigstens zwei Schichten, eine erste Schicht mit einem spezifizierten Basisgewicht, Faserdurchmesser und Porengröße und mit einer zweiten Schicht mit einem kontinuierlichen Film aus Poly(Vinylalkohol) mit einer spezifizierten Dicke. Die Barriere hat auch eine spezifizierte Wasserdampf-Transmissionsrate und einen Undurchlässigkeitsgrad.
Diese vorgeschlagenen Lösungen waren jedoch nicht in der Lage, eine vollständig zufrieden stellende Lösung für das Problem der Durchnässung einer atmungsfähi gen Außenlage unter Streßbedingungen zu schaffen. Aber insbesondere unter solchen Streßbedingungen würde die Atmungsfähigkeit betonte Komfortvorteile haben, insbesondere für Artikel mit Film-Decklagen. Für solche Artikel ist die gezeigte oder angenommene Dicke, Steifigkeit oder Beschmutzungsrest zwischen Film und Haut unter Streßbedingungen am größten.
US 5,591,510 sowie WO 97/03818 und WO 97/03 795 offenbaren eine mit Öffnungen versehene Filmschicht mit Kapillaren, welche in einem Winkel in Bezug zu der Ebene des Films angeordnet sind, wobei die Filme als schräg liegende kapillare Filme bezeichnet werden. Diese Filmstruktur wird als eine Verbesserung zum Einbau in Kleidung und Wäsche, welche atmungsfähig ist aber Flüssigkeiten nicht in Richtung des Trägers einer solchen Wäsche überträgt, bereit gestellt. Obwohl die Verwendung solcher schräg gestellter kapillarer Filme im Kontext mit absorbierenden Artikeln zwar als Decklage, insbesondere in 16 in US 5,591,510 angegeben ist, ist die Kombination solcher schräg gestellter Kapillarfilme zusammen mit einem absorbierenden Material jedoch nicht im Kontext mit absorbierenden Einwegartikeln gemäß der vorliegenden Erfindung offenbart.
In dem europäischen Patentanmeldungen Nrn. 98 101 867.4 und 98 101 868.2 sind absorbierende Einwegartikel mit den jeweiligen Bezeichnungen "Absorbent article with breathable dual layer backsheet comprising one layer with slanted capillary apertures", und "Absorbent article with breathable backsheet comprising slanted capillary apertures and an apertured film topsheet" beschrieben, wie als Babywindeln, Erwachsenen-Inkontinenzartikel und insbesondere Damenbinden oder Höscheneinlagen. Typischerweise umfassen solche Artikel eine flüssigkeitsdurchlässige Decklage, welche die trägerseitige Oberfläche des Artikels bildet, einen absorbierenden Kern und eine atmungsfähige Außenlage, welche die wäscheseitige Oberfläche des Artikels bildet. Der absorbierende Kern ist zwischen der Decklage und der Außenlage angeordnet.
Die atmungsfähige Außenlage liegt auf der wäscheseitigen Oberfläche des absorbierenden Kerns und umfaßt wenigstens eine Außenlagenschicht. Die Außenlage umfaßt eine elastische, dreidimensionale Bahn, welche aus einem flüssigkeitsundurchlässigen, polymeren Außenlagenfilm besteht, welcher Öffnungen aufweist. Die Öffnungen bilden Kapillaren, welche Seitenwände haben, die sich von der trägerseitigen Oberfläche des Außenlagenfilms weg und in Richtung des absorbierenden Kerns erstrecken, um der Bahn eine Dreidimensionalität zu verleihen. Die Kapillaren haben ein erstes Loch in der wäscheseitigen Oberfläche des Außenlagenfilms und ein zweites Loch an dem Ende der Kapillaren, das im Abstand zu der wäscheseitigen Oberfläche des Außenlagenfilms liegt. Die Kapillaren neigt, daß heißt, sie erstrecken sich von der trägerseitigen Oberfläche des Außenlagenfilms in einem Winkel, welcher kleiner als 90° in Bezug auf die Ebene des Außenlagenfilms ist oder sind in anderen Ausführungsformen gekrümmt oder gebogen in Richtung der Ebene des Außenlagenfilms. Ferner können alternativ oder zusätzlich dazu die Kapillaren einen ersten und einem zweiten Bereich haben, welcher in seiner Richtung, Form, Gestalt, Größe oder in Kombinationen davon unterschiedlich sind.
Das zweite Loch wenigstens einiger der Kapillaren kann auch als Schlitze vorliegen. Schlitze werden als solche Formen angesehen, in welchen das längste Maß einer Öffnung wenigstens das Fünffache der Länge der kleinsten Länge der Öffnung beträgt.
Wegen der direktionalen Flüssigkeit-Transportfähigkeit des polymeren Außenlagenfilms und der Fähigkeit, sich unter Druck zu verschließen, welche sich von den angewinkelten Kapillaren der atmungsfähigen Außenlagen der oben erwähnten europäischen Patentanmeldungen ableitet, wird ein Hygieneartikel mit einem guten Durchnässungsschutz bereit gestellt, während gleichzeitig eine optimale Atmungsfähigkeit zum Zwecke eines verbesserten Komforts beibehalten wird.
Die Leistungsfähigkeiten elastischer, dreidimensionaler polymerer Filme mit Öffnungen, welche Kapillaren bilden, und vorzugsweise schräge Kapillaren, wie oben beschrieben, können jedoch hinsichtlich des Widerstandes der dreidimensionalen Struktur gegenüber einem Zerbrechen aufgrund eines Zusammenfallens der Kapillaren verbessert werden, was durch höhere Komprimierungskräfte und Spannungen hervor gerufen werden könnte, die auf den elastischen, dreidimensionalen Film während der Benutzung ausgeübt werden, z.B. durch besonders harte Tragebedingungen, die während der Benutzung der bevorzugten absorbierenden Artikel mit diesem elastischen, dreidimensionalen polymeren Film in einer Außenlagenstruktur vorliegen. Dieser erhöhte Widerstand ist sogar noch wünschenswerter, wenn der elastische, dreidimensionale polymere Film Kapillaren, vorzugsweise schräge Kapillaren, umfaßt, welche besonders schmal sind, daß heißt, mit einer größeren Länge im Vergleich zu der Abmessung des jeweiligen ersten Loches in der ersten Basisoberfläche des polymeren Außenlagenfilmes versehen, um ein Biegen zu erleichtern, wie dies in den europäischen Patentanmeldungen beschrieben ist, die vom Anmelder gleichzeitig mit der vorliegenden Anmeldung eingereicht wurden und bezeichnet sind mit "Resilient, three dimensional polymeric film comprising capillary apertures" ( EP 99105197 .0, P&G Case CM2063F) und "Absorbent article with improved backsheet comprising capillary apertures" ( EP 99106116 .9, P&G Case CM2062F). Ein erhöhter Bruchwiderstand liefert tatsächlich einen solchen elastischen, dreidimensionalen polymeren Film mit einer besseren Fähigkeit, sich unter Druck zu schließen, kombiniert mit einer reduzierten Gefahr des Zusammenfallens der Struktur und deshalb mit einer erhöhten Fähigkeit, den anfänglichen, unverformten Zustand der Kapillaren nach Wegnahme des beaufschlagten Druckes wieder zu erlangen.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten elastischen, dreidimensionalen polymere Film mit Öffnungen zu schaffen, die Kapillaren bilden, welcher mit einem erhöhten Widerstand gegenüber Bruch und gegenüber eines kapillaren Zusammenfalls unter Kompression versehen ist.
Auch die Leistungsfähigkeit absorbierender Einwegartikel mit vorzugsweise atmungsfähigen Außenlagen, die wenigstens einen elastischen, dreidimensionalen polymeren Film mit Öffnungen aufweisen, welche Kapillaren bilden, und vorzugsweise schräge Kapillaren, wie dies oben beschrieben ist, können noch im Hinblick auf einen Widerstand der dreidimensionalen Struktur gegenüber eines Bruchs durch Zusammenfall der Kapillaren verbessert werden, welcher durch höhere Kompressionskräfte und Spannungen verursacht werden könnte, die durch besonders strenge Tragebedingungen verursacht werden, welche sich während der Benutzung der absorbierenden Artikel mit den Außenlagen zeigen.
Ein erhöhter Widerstand gegenüber Bruch und einem kapillaren Zusammenfall unter Druck für den elastischen, dreidimensionalen polymeren Außenlagenfilm ist auch wünschenswert bei Außenlagen, welche den Film aufweisen und in absorbierenden Einwegartikeln in einem anderen Kontext als Atmungsfähigkeit verwendet werden, z.B. um einen Vorteil einer verbesserten Elastizität dieser Strukturen in Antwort auf Kompressionskräfte zu erlangen, die typischerweise bei Benutzung senkrecht zur Filmoberfläche ausgeübt werden.
Es ist deshalb eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen absorbierenden Einwegartikel mit einer Außenlage zu schaffen, welche einen elastischen, dreidimensionalen polymeren Film mit Öffnungen aufweist, der Kapillaren bildet, welche mit einem erhöhten Widerstand gegenüber Bruch und gegenüber einem kapillaren Zusammenfall unter Kompression versehen ist.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen vorzugsweise atmungsfähigen absorbierenden Einwegartikel mit einem verbesserten Komfort zu schaffen, während gleichzeitig ein noch besserer Leckageschutz beibehalten wird, das heißt, außergewöhnlich resistent gegenüber Durchnässung unter der Spannung und dem Druck zu sein, der während der Benutzung auftritt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf elastische, dreidimensionale, perforierte Kunststoffbahnen, welche aus einem flüssigkeitsundurchlässigen polymeren Film mit einer ersten Oberfläche, einer zweiten Oberfläche und Kapillaren bestehen. Die Kapillaren haben Seitenwände, welche sich von der zweiten Oberfläche des Films weg erstrecken und der Bahn eine Dreidimensionalität verleihen. Die Kapillaren haben ein erstes Ende mit einem ersten Loch in der ersten Oberfläche des Films und ein zweites Ende, das in Abstand von der zweiten Oberfläche des Films liegt, wobei jede der Kapillaren einen Kanal begrenzt, welcher durch das erste Ende, das zweite Ende und die Seitenwände gebildet wird.
Wenigstens 50% der Kapillaren sind geschlossene Kapillaren, welche an dem zweiten Ende geschlossen sind, und wenigstens 5% der Kapillaren sind offene Kapillaren, welche ein zweites Loch an dem zweiten Ende umfassen. Die offenen Kapillaren erstrecken sich auch von der zweiten Oberfläche des Films weiter weg als die geschlossenen Kapillaren.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf absorbierende Einwegartikel einer geschichteten Konstruktion, wie Babywindeln, Erwachsenen-Inkontinenzartikel und insbesondere Damenbinden oder Höscheneinlagen, welche vorzugsweise auch atmungsfähig sind. Auch Artikel, wie Unterarm-Schweißbänder oder Sporthemden, können von der vorliegenden Erfindung sich profitieren. Typischerweise sind solche Artikel eine geschichtete Konstruktion mit jeweils einer Schicht oder Gruppe von Schichten mit einer wäscheseitigen Oberfläche, welche während der Benutzung des Artikels in Richtung der Wäsche gerichtet ist, und einer trägerseitigen Oberfläche, welche in die entgegen gesetzte Richtung gewandt ist. Typischerweise umfassen solche Artikel eine flüssigkeitsdurchlässige Decklage, welche die trägerseitige Oberfläche des Artikels bildet, einen absorbierenden Kern und vorzugsweise eine atmungsfähige Außenlage, welche die wäscheseitige Oberfläche des Artikels bildet. Der absorbierende Kern ist zwischen der Decklage und der Außenlage angeordnet.
Die vorzugsweise atmungsfähige Außenlage liegt auf der wäscheseitigen Oberfläche des absorbierenden Kerns und umfaßt wenigstens eine Außenlagenschicht. Die Außenlage umfaßt eine elastische, dreidimensionale Bahn, bestehend aus einem flüssigkeitsundurchlässigen polymeren Außenlagenfilm, wie oben beschrieben, mit einer wäscheseitigen Oberfläche, einer trägerseitigen Oberfläche und Kapillaren. Die Kapillaren haben Seitenwände, welche sich von der trägerseitigen Oberfläche des Außenlagenfilms weg in Richtung des absorbierenden Kerns erstrecken und der Bahn eine Dreidimensionalität verleihen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Schnittansicht eines absorbierenden Artikels mit allen üblichen Elementen solcher Artikel, einschließlich einer elastischen, dreidimensionalen, perforierten Kunststoffbahn gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht einer Kapillare in einer elastischen, dreidimensionalen, perforierten Kunststoffbahn gemäß der vorliegenden Erfindung.
3–7 zeigen spezielle alternative Ausführungsformen schräger Kapillaren, die für die dreidimensionale Bahn gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
8 zeigt eine Schnittansicht eines absorbierenden Artikels ähnlich demjenigen aus 1, mit einer unterschiedlichen Ausführungsform einer elastischen, dreidimensionalen, perforierten Kunststoffbahn gemäß der vorliegenden Erfindung, die in einer alternativen Außenlagenstruktur enthalten ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf elastische, dreidimensionale, perforierte Kunststoffbahnen, die aus einem flüssigkeitsundurchlässigen polymeren Film mit Kapillaren bestehen und einen erhöhten Widerstand gegenüber einem Zusammenbruch und einem kapillaren Zusammenfallen haben. Kurz gesagt, sind die Bahnen der vorliegenden Erfindung auch als elastische, dreidimensionale, polymere Bahnen mit Kapillaren zu bezeichnen. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die elastischen, dreidimensionalen, perforierten Kunststoffbahnen in absorbierende Einwegartikel zur Absorption von Körperfluiden enthalten, wie Damenbinden, Höscheneinlagen, Inkontinenzprodukten und Babywindeln, ganz bevorzugt in einer atmungsfähigen Außenlagenstruktur solcher absorbierender Einwegartikel.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf absorbierende Einwegartikel zur Absorption von Körperfluiden, wie Damenbinden, Höscheneinlagen, Inkontinenzprodukten, Schweißbändern und Babywindeln. Typischerweise umfassen solche Artikel die Elemente einer flüssigkeitsdurchlässigen Decklage, einer Außenlage und eines absorbierenden Kerns zwischen der Decklage und der Außenlage. Gemäß der vorliegenden Erfindung können die Decklage, die Außenlage und der Kern ausgewählt sein aus irgendwelchen bekannten Typen dieser Komponenten, vorausgesetzt, daß sie die gewünschten Leistungsanforderungen und -bedingungen an Komfort und Schutz erfüllen, die unten und in den angehängten Ansprüchen angegeben sind.
Die elastischen, dreidimensionalen, perforierten Kunststoffbahnen der vorliegenden Erfindung können jedoch in beliebigen anderen Artikeltypen enthalten sein oder auch als solche verwendet werden, als eine Atmungsfähigkeit bereit stellende Bahn, das heißt, Wasserdampfdurchlässigkeit und Luftdurchlässigkeit und eine direktionale Flüssigkeitstransport-Fähigkeit, z.B. in der Landwirtschaft.
Zum Beispiel können elastische, dreidimensionale, perforierte Kunststoffbahnen gemäß der vorliegenden Erfindung und mit einem Widerstand gegenüber einer Fluidübertragung in wenigstens einer Richtung, typischerweise kombiniert mit einer Wasserdampf- und vorzugsweise Luftdurchlässigkeit, einen Vorteil durch einen erhöhten Widerstand gegenüber Bruch und kapillarem Zusammenfallen erhalten, wenn sie in z.B. anderen Artikeln enthalten sind, die sich von absorbierenden Einwegartikeln unterscheiden, wie z.B. Operationskitteln, Gesichtsmasken, Verbänden, bei welchen eine Atmungsfähigkeit und ein Widerstand gegenüber einer Fluidübertragung in wenigstens eine Richtung unter besonders angespannten Bedingungen höchst wünschenswert sind. Auch Artikel, wie Unterarm-Schweißbänder oder Sporthemden, können von der vorliegenden Erfindung günstig profitieren.
Elastische, dreidimensionale, perforierte Kunststoffbahnen gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem erhöhten Widerstand gegenüber Bruch und einem kapillaren Zusammenfall unter Druck können auch vorteilhaft in einem anderen Kontext als der Atmungsfähigkeit verwendet werden, z.B., um einen Vorteil aus einer verbesserten Elastizität dieser Strukturen in Antwort auf Kompressionskräfte, die typischerweise bei der Benutzung senkrecht zur Filmoberfläche ausgeübt werden, ziehen. Sie können z.B. in einer Außenlage eines absorbierenden Einwegartikels verwendet werden, welcher nicht atmungsfähig ist, um eine Elastizität und einen Dämpfungseffekt zu liefern, insbesondere aufgrund des erhöhten Widerstandes der Struktur der Bahn der vorliegenden Erfindung gegenüber Bruch und einem kapillaren Zusammenfall.
Die elastischen, dreidimensionalen, perforierten Kunststoffbahnen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend in bevorzugten Ausführungsformen beschrieben, in welchen sie in einer vorzugsweise atmungsfähigen Außenlagenstruktur eines absorbierenden Einwegartikels, wie einer Damenbinde, enthalten sind, die Bahnen der vorliegenden Erfindung können aber auch in anderen Elementen enthalten sein, die sich von einer Außenlagenstruktur unterscheiden, z.B. einer Decklage in absorbierenden Einwegartikeln oder auch in anderen Artikeltypen, wie dies oben erläutert wurde. Deshalb zeigen in der folgenden Beschreibung die Bezugnahmen auf elastische, dreidimensionale, perforierte Kunststoffbahnen der vorliegenden Erfindung als polymerem Außenlagenfilm nur ein Beispiel einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Typischerweise umfassen solche bevorzugten absorbierenden Einwegartikel die Elemente einer flüssigkeitsdurchlässigen Decklage, einer Außenlage und eines absorbierenden Kerns zwischen der Decklage und der Außenlage. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Decklage, die Außenlage und der Kern ausgewählt werden aus irgendwelchen der bekannten Typen dieser Komponenten, vorausgesetzt, daß sie die gewünschten Leistungsanforderungen und -bedingungen an Komfort und Schutz erfüllen, die unten und in den angehängten Ansprüchen angegeben sind.
Im Allgemeinen sollte die Decklage – falls vorhanden – eine solche Flüssigkeitsretention haben, daß eine trockene Oberfläche verbleibt und dadurch die Haut des Trägers trocken gehalten wird; der absorbierende Kern muß genügend Absorptionskapazität liefern und den Strom von Dampf und der Luft durch diesen hindurch erlauben und die Außenlage sollte eine Durchnässung (Flüssigkeitsdurchlässigkeit) verhindern, um das absorbierte Fluid zurück zu halten, aber gleichzeitig auch vorzugsweise atmungsfähig sein. Ferner sind die einzelnen Elemente vorzugsweise unter Verwendung von Techniken derart verbunden, daß das Endprodukt den gewünschten Komfort- und Leistungsgrad aufweist.
In der folgenden Beschreibung der Erfindung wird die Oberfläche, welche in der Richtung des Trägers gerichtet ist, als die trägerseitige Oberfläche bezeichnet. In den Zeichnungen ist diese Richtung durch Pfeil 20 angegeben. Ferner wird die Oberfläche, welche in Richtung der Wäsche gerichtet ist, als wäscheseitige Oberfläche bezeichnet und diese Richtung ist in den Zeichnungen durch Pfeil 21 angegeben.
Der absorbierende Einwegartikel ist unten mit Bezug auf eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, in welcher der Artikel auch atmungsfähig ist und eine atmungsfähige Außenlage mit der elastischen, dreidimensionalen Bahn der vorliegenden Erfindung aufweist, welche Kapillaren umfaßt, und einen erhöhten Bruchwiderstand aufweist. Die elastische, dreidimensionale polymere Bahn mit Kapillaren und in einer Außenlage vorliegend, kann jedoch auch im Kontext eines nicht atmungsfähigen absorbierenden Artikels verwendet werden, z.B., um eine verbesserte Elastizität und einen verbesserten Dämpfungseffekt in Antwort auf Kompressionskräfte zu liefern, die typischerweise bei der Benutzung senkrecht zur Bahnoberfläche ausgeübt werden, insbesondere aufgrund des erhöhten Widerstandes der Struktur der polymeren Bahn gegenüber Bruch und/oder kapillaren Zusammenfall.
Komponenten des absorbierenden Artikels Die Decklage
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt der absorbierende Artikel eine Decklage. In einem absorbierenden Einwegartikel umfaßt die Decklage im Allgemeinen die oberste Schicht oder Schichten, die dazu gedacht sind, den Körper des Trägers direkt zu berühren. Die Decklagen, die hier für die Verwendung geeignet sind, können irgendeine Decklage des Standes der Technik sein. In 1 ist die Decklage mit dem Bezugszeichen 30 angegeben.
Die Decklagen, die hier verwendet werden, können eine einzelne Schicht oder eine Mehrzahl von Schichten umfassen. In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Decklage eine erste Schicht, welche die benutzerseitige Oberfläche der Decklage liefert, und eine zweite Schicht zwischen der ersten Schicht und der absorbierenden Struktur/Kern. Zudem kann eine weitere Schicht auf der trägerseitigen Oberfläche der ersten Schicht erwünscht sein, die sich aber nur in dem zentralen Gebiet oder in Teilen des Umfangsgebiets des Artikels erstreckt, um für eine zusätzliche Weichheit oder zusätzliche Flüssigkeitshandhabungs/Zurückhaltungs-Fähigkeiten zu sorgen (Diese Ausbildung wird gewöhnlich als "hybride Decklage" bezeichnet). Die Decklage erstreckt sich typischerweise über die Gesamtheit der absorbierenden Struktur und kann sich in die bevorzugten Seitenklappen, Seitenhüllelemente oder Flügel hinein erstrecken und einen Teil oder die Gesamtheit derselben bilden. Auch kann die Decklage (oder statt dessen wenigstens eine Schicht derselben) sich um den absorbierenden Kern herum wickeln, wodurch eine Decklagenschicht und eine Schicht bereit gestellt wird, welche als Teil der Außenlage angesehen wird.
Die Decklage als Ganzes und somit jede einzelne Schicht muß nachgiebig, weichfühlig und nicht störend für die Haut des Trägers sein. Die kann auch elastische Eigenschaften haben, die ihr erlauben, in ein oder zwei Richtungen gestreckt zu werden. Wie hier verwendet, bezieht sich die Decklage somit auf eine Schicht oder eine Kombination von Schichten, deren Grundfunktion die Annahme und der Transport eines Fluides vom Träger in Richtung des absorbierenden Kerns und zur Aufnahme durch den absorbierenden Kern ist. Zudem sollte die Decklage der vorliegenden Erfindung eine hohe Dampfdurchlässigkeit haben, vorzugsweise auch eine hohe Luftdurchlässigkeit.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Decklage aus irgendwelchen Materialien gebildet werden, die für diesen Zweck geeignet sind und im Stand der Technik bekannt sind, wie Gewebe, Vliesstoffe, Filme oder Kombinationen daraus. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt wenigstens eine der Schichten der Decklage einen flüssigkeitsdurchlässigen, mit Öffnungen versehenen Polymerfilm. Eine Schicht, vorzugsweise die trägerseitige und -berührende Schicht, wird durch ein Filmmaterial mit Öffnungen bereit gestellt, welche vorgesehen sind, um den Flüssigkeitstransport von der trägerseitigen Oberfläche in Richtung der absorbierenden Struktur zu erleichtern. Solche flüssigkeitsdurchlässigen, mit Öffnungen versehene Filme sind im Stand der Technik allgemein bekannt. Die liefern eine elastische, dreidimensionale, faserartige Struktur. Solche Filme wurden offenbart im Detail z. B. in US 3,929,135 , US 4,151,240 , US 4,319,868 , US 4,324,246 , US 4,342,314 , US 4,591,523 , US 4,609,518 , US 4,629,643 , US 4,695,422 oder WO 96/00548.
Ein Beispiel eines solchen Films ist erhältlich von Procter & Gamble Company, Cincinnati, Ohio, USA, unter dem Markennamen Dryweave. Solche Filme sind auch erhältlich von der Company Pantex aus Pistoia, Italien, unter der Bezeichnung "PF-Filme". Es kann auch ein Film gemäß der US 5,591,510 oder WO 97/03818 und WO 97/03795, der für die Verwendung als eine Schicht in atmungsfähigen Außenlagen beschrieben ist, dies kann aber eine Modifikation der Öffnungen erfordern, um eine Flüssigkeitsdurchlässigkeit von der trägerseitigen Oberfläche zum absorbierenden Kern sicher zu stellen, was die primäre Aufgabe der Decklage und der diese bildenden Schichten ist. Eine solche Modifikation kann z.B. eine Oberflächenenergievariation sein, welche Flüssigkeiten aktiv in und durch Öffnungen hindurch treibt, indem ein Gradient der Oberflächenspannung des Films erzeugt wird. Ein Verfahren, um Oberflächenenergiegradienten zu schaffen, ist z.B. offenbart in WO 96/00548.
Eine besonders bevorzugte Ausbildung würde dann sein, den gleichen Film für die Decklage und die Außenlage, beide möglicherweise ergänzt durch zusätzliche Schichten, zu verwenden. Ein solcher Film wird z.B. um den absorbierenden Kern herum gewickelt und umschließt diesen und wird für einen Flüssigkeitstransport in den absorbierenden Kern in dem Bereich, welcher der Decklage entspricht, behandelt, wird aber in dem Bereich, welcher den Längsseiten und der Außenlage entspricht, nicht behandelt (oder so behandelt, daß eine Flüssigkeitsmigration vom absorbierenden Kern durch die Außenlage verhindert wird). Eine Behandlung in dem Bereich, welcher der Decklage entspricht, kann z.B. eine diskontinuierliche Beschichtung mit hydrophobem Silicon auf der trägerseitigen Oberfläche in Übereinstimmung mit der WO 96/00548 liefern. Zusätzlich oder alternativ können die Eigenschaften der Öffnungen unterschiedlich ausgebildet sein (das heißt, für den Flüssigkeitstransport) in dem Filmbereich, welcher der Decklage entspricht.
Absorbierender Kern
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der absorbierende Kern, der hier für die Verwendung geeignet ist, ausgewählt werden aus irgendwelchen absorbierenden Kernen oder einem Kernsystem, die im Stand der Technik bekannt sind. Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "absorbierender Kern" auf irgendein Material oder auf mehrere Materialschichten, deren primärer Funktion darin besteht, ein Fluid zu absorbieren, zu speichern und zu verteilen. In Figur ist die absorbierende Struktur so dargestellt, daß sie 3 Schichten 40, 42 und 44 umfaßt.
Der absorbierende Kern der vorliegenden Erfindung sollte eine hohe Dampfdurchlässigkeit haben, vorzugsweise auch eine hohe Luftdurchlässigkeit. Der absorbierende Kern hat vorzugsweise eine Stärke oder Dicke von weniger als 12 mm, vorzugsweise weniger als 8 mm, ganz bevorzugt weniger als 5 mm, äußerst bevorzugt von 4 mm bis 2 mm.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der absorbierende Kern die folgenden Komponenten umfassen: (a) eine optionale primäre Fluidverteilungsschicht, vorzugsweise zusammen mit einer sekundären optionalen Fluidverteilungsschicht; (b) eine Fluidspeicherschicht; (c) eine optionale faserige ("staubende") Schicht, welche die Speicherschicht unterlagert; und (d) weitere optionale Komponenten.
Primäre/sekundäre Fluidverteilungsschicht
Eine optionale Komponente des absorbierenden Kerns gemäß der vorliegenden Erfindung, in 1 als Schicht 40 angegeben, ist eine primäre Fluidverteilungsschicht und eine sekundäre Fluidverteilungsschicht. Die primäre Verteilungsschicht unterlagert typischerweise die Decklage und steht in Fluidkommunikation mit dieser. Die Decklage überträgt das angenommene Fluid zu dieser primären Verteilungsschicht zur ultimativen Verteilung an die Speicherschicht. Diese Übertragung des Fluids durch die primäre Verteilungsschicht erfolgt nicht nur in der Dicke, son dern auch entlang der Längen- und Breitenrichtungen des absorbierenden Produkts. Die auch optionale, aber bevorzugte sekundäre Verteilungsschicht unterlagert typischerweise die primäre Verteilungsschicht und steht in Fluidkommunikation mit dieser. Der Zweck dieser sekundären Verteilungsschicht besteht darin, ein Fluid ohne Weiteres von der primären Verteilungsschicht anzunehmen und dieses schnell zu der unterlagernden Speicherschicht zu übertragen. Dies hilft dabei, die Fluidkapazität der unterlagernden Speicherschicht vollständig zu nutzen. Die Fluidverteilungsschichten können aus irgendeinem Material zusammen gesetzt sein, das für solche Verteilungsschichten typisch ist.
b Fluidspeicherschicht
In Fluidkommunikation mit und typischerweise die primäre und die sekundäre Verteilungsschicht unterlagernd befindet sich eine Fluidspeicherschicht 42. Die Fluidspeicherschicht kann irgendein gewöhnliches absorbierendes Material oder Kombinationen davon umfassen. Sie umfaßt vorzugsweise absorbierende Gebermaterialien, die gewöhnlich als "Hydrogel", "Superabsorbenz", "hydrokolloide" Materialien in Kombination mit geeigneten Trägern bezeichnet werden, welche als Teilchen 43 in 1 angegeben sind.
Die absorbierenden Geliermaterialien sind in der Lage, große Mengen von wäßrigen Körperfluiden zu absorbieren und sind ferner in der Lage, solche absorbierten Fluide unter moderaten Drucken zurück zu halten. Die absorbierenden Geliermaterialien können homogen oder nicht homogen in einem geeigneten Träger dispergiert sein. Die geeigneten Träger können, vorausgesetzt, daß sie als solche absorbierend sind, auch alleine verwendet werden.
Geeignete absorbierende Geliermaterialien für die hier vorliegende Verwendung werden am häufigsten Teilchen eines im Wesentlichen wasserunlöslichen, leicht vernetzten, teilweise neutralisierten, polymeren Geliermaterials umfassen. Dieses Material bildet bei Kontakt mit Wasser ein Hydrogel. Solche polymeren Materialien können aus polymerisierfähigen, ungesättigten, Säure enthaltenden Monomeren präpariert werden, welche im Stand der Technik allgemein bekannt sind.
Geeignete Träger umfassen Materialien, welche üblicherweise in absorbierenden Strukturen verwendet werden, wie natürliche, modifizierte oder synthetische Fasern, besonders modifizierte oder nicht modifizierte Zellulosefasern in Form von Flocken und/oder Tissues. Geeignete Träger können zusammen mit dem absorbierenden Geliermaterial verwendet werden, sie können jedoch auch alleine oder in Kombinationen verwendet werden. Am meisten bevorzugt werden Tissue und Tissuelaminate im Kontext der Damenbinden und Höscheneinlagen.
Eine Ausführungsform der absorbierenden Struktur, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, umfaßt ein doppelschichtiges Tissuelaminat. Diese Schichten können miteinander z.B. durch ein Haftmittel oder durch ein Schmelzen eines polymeren Pulverbinders (z.B. PE-Pulver), durch ein mechanisches Verriegeln oder durch Wasserstoffbrückenbindungen verbunden werden. Ein absorbierendes Geliermaterial oder ein anderes optionales Material kann zwischen den Schichten enthalten sein.
Modifizierte Zellulosefasern, wie die versteiften Zellulosefasern, können auch verwendet werden. Synthetische Fasern können auch verwendet werden und enthalten solche, die aus Zelluloseacetat, Polyvinylfluorid, Polyvinylidenchlorid, Acrylen (wie Orlon^®), Polyvinylacetat, nicht löslicher Polyvinylalkohol, Polyethylen, Polypropylen, Polyamide (wie Nylon), Polyester, Bikomponentfasern, Trikomponentfasern, Mischungen davon und dergleichen. Vorzugsweise sind die Faseroberflächen hydrophil oder werden so behandelt, daß sie hydrophil werden. Die Speicherschicht kann auch Füllmaterialien umfassen, wie Perlit^®, Kieselerde, Vermiculit^®, etc., um die Flüssigkeitsretention zu verbessern.
Falls das absorbierende Geliermaterial in dem Träger nicht homogen dispergiert ist, kann die Speicherschicht dennoch lokal homogen sein, das heißt, einen Vertei lungsgradienten in einer oder in mehreren Richtungen innerhalb der Abmessungen der Speicherschicht haben. Eine nicht homogene Verteilung kann sich auch auf Laminate von Trägern beziehen, die absorbierende Geliermaterialien teilweise oder ganz einschließen.
Eine Alternative sind schaumartige oder tatsächliche Schaumstrukturen als Flüssigkeitsspeicher. Es gibt offenzellige Schäume, welche eine Flüssigkeit absorbieren und durch eine chemische oder Oberflächeninteraktion die Flüssigkeit auch unter Druck zurück halten. Typische Schäume in diesem Kontext sind z.B. solche, die offenbart sind in den PCT-Veröffentlichungen WO 93/03699, WO 93/04092, WO 93/04113.
c Optionale faserige ("staubende") Schicht
Eine optionale Komponente zum Einschluß in dem absorbierenden Kern gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine faserige Schicht angrenzend und typischerweise die Speicherschicht unterlagernd. Diese unterlagernde Faserschicht wird typischerweise als eine "staubende" Schicht bezeichnet, da sie ein Substrat liefert, auf welchem ein absorbierendes Geliermaterial in der Speicherschicht während der Herstellung des absorbierenden Kerns abgelagert werden soll. Tatsächlich muß in solchen Fällen, in welchen das absorbierende Geliermaterial in Form von Makrostrukturen, wie Fasern, Flächengebilden oder Streifen vorliegt, diese faserige "staubende" Schicht nicht enthalten sein. Dennoch liefert diese "staubende" Schicht einige zusätzliche Fluidhandhabungsfähigkeiten, wie eine schnelle Ansaugung von Fluid entlang der Länge des Pads.
d Weitere optionale Komponenten der absorbierenden Struktur
Der absorbierende Kern gemäß der vorliegenden Erfindung kann weitere optionale Komponenten enthalten, die normalerweise in absorbierenden Bahnen vorhanden sind. Zum Beispiel kann ein verstärkendes Scrim innerhalb der jeweiligen Schichten oder zwischen den jeweiligen Schichten des absorbierenden Kerns positioniert sein. Solche verstärkende Scrims sollten eine solche Konfiguration haben, daß sie keine Grenzflächenbanieren für den Fluidtransfer bilden. Mit der strukturellen Integrität, die üblicherweise als Ergebnis einer thermischen Bindung auftritt, sind verstärkende Scrims gewöhnlich nicht nötig für thermisch gebundene absorbierende Strukturen.
Eine weitere Komponente, welche in dem absorbierenden Kern gemäß der Erfindung enthalten sein kann, und vorzugsweise nahe an oder als Teil der primären oder sekundären Fluidverteilungsschicht oder Fluidspeicherschicht vorgesehen ist, sind Geruchsregulierungsmittel, wie Zeolithe, Kohlenstoffruß, Silikate, EDTA oder ande Chelate. Solche Mittel sind vorzugsweise vorgesehen in Teilchenform oder als Teil von Teilchen und können zusammen mit dem oben erwähnten absorbierenden Geliermaterial vorgesehen sein.
Außenlage
Der absorbierende Artikel gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt auch eine Außenlage, welche vorzugsweise atmungsfähig ist. Die Außenlage hat primär die Aufgabe, die Ausscheidungen, die in die absorbierende Struktur absorbiert und aufgenommen sind, an einer Benässung der Artikel, die in Kontakt mit dem absorbierenden Produkt kommen, wie Unterhöschen, Höschen, Schlafanzüge, Unterwäsche und Hemden oder Jacketts, zu bewahren, wodurch diese als eine Barriere für den Fluidtransport wirkt. Zusätzlich jedoch erlaubt eine bevorzugte, atmungsfähige Außenlage der vorliegenden Erfindung die Übertragung von wenigstens Wasserdampf, vorzugsweise sowohl Wasserdampf als auch Luft, durch diese hindurch und erlaubt somit die Zirkulation von Luft in den Artikel und von Wasserdampf aus diesem heraus. Die Außenlage erstreckt sich typischerweise über die Gesamtheit der absorbierenden Struktur und kann an sich alle Seitenklappen, Seiten-Hüllelemente oder Flügel hinein erstrecken und einen Teil derselben oder die Gesamtheit derselben bilden, falls diese vorhanden sind.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfassen geeignete, vorzugsweise atmungsfähige Außenlagen für die hier vorliegende Erfindung wenigstens eine Flüssigkeitsundurchlässige polymere Außenlagenschicht. Die Außenlage umfaßt eine elastische, dreidimensionale Bahn gemäß der vorliegenden Erfindung, welche aus einem flüssigkeitsundurchlässigen Film besteht, welcher Kapillaröffnungen hat und luftdurchlässig ist. Bevorzugte atmungsfähige Außenlagen für die hier vorliegende Verwendung sind solche mit einem hohen Dampfaustausch, äußerst bevorzugt mit einem hohen Dampf- und Luftaustausch. Der Film mit den Kapillaren ist derart orientiert, daß dieser eine Flüssigkeit beim Durchgang von dem absorbierenden Kern in Richtung der Außenseite verzögert oder dies verhindert, während er einen freien Luftstrom durch ihn hindurch zuläßt.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung muß irgendeine zusätzliche Außenlagenschicht wenigstens eine Wasserdampfdurchlässigkeit liefern, um so die Atmungsfähigkeit des Artikels zu unterstützen. Es ist nicht erforderlich, aber wünschenswert, daß diese auch die Luftdurchlässigkeit unterstützt, um den Komfortvorteil aus der Atmungsfähigkeit des Artikels weiter zu verbessern. In diesem Kontext umfassen geeignete Wasserdampf- und luftdurchlässige Schichten zweidimensionale mikro- oder makrogeöffnete Filme, welche auch mikro- oder makroskopisch expandierte Filme, mit Öffnungen versehene geformte Filme und monolithische Filme sowie Vliesstoffe oder Gewebe sein können. Solche Film sind offenbart im Detail z.B. in EP 293482 und den darin genannten Druckschriften, oder in US 3,929,135 , US 4637,819 und US 4,591,523 .
Die elastische, dreidimensionale, polymere Bahn gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liefert eine Luft- und Wasserdampfdurchlässigkeit, indem sie mit Öffnungen versehen ist. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in 1 dargestellt ist, umfaßt der atmungsfähige absorbierende Einwegartikel, welcher z.B. eine Damenbinde oder eine Höscheneinlage sein kann, eine Außenlage 50, welche auch atmungsfähig ist. Die atmungsfähige Außenlage 50 umfaßt einen elastischen, dreidimensionalen, flüssig keitsundurchlässigen polymeren Außenlagenfilm 55, der durch die elastische, dreidimensionale, polymere Bahn der vorliegenden Erfindung gebildet wird und eine erste Oberfläche entsprechend in dieser Ausführungsform einer wäscheseitigen Oberfläche und eine zweite Oberfläche entsprechend der trägerseitigen Oberfläche aufweist, wobei beide Oberflächen planar und parallel zueinander sind und auch parallel zur Ebene P des Außenlagenfilms 55. In der in 1 gezeigten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entspricht die Ebene P tatsächlich der wäscheseitigen Oberfläche des Außenlagenfilms 55.
Die Ausdrücke "planar" und "Ebene", wie hier verwendet, beziehen sich auf die Konfiguration des Außenlagenfilms 55 als solche, als wenn der Außenlagenfilm alleine auf eine flache Oberfläche gelegt würde, selbst dann, wenn der Außenlagenfilm 55 auch nicht planar sein könnte, wenn dieser in z.B. einem nicht planaren absorbierenden Artikel gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten ist.
Der Außenlagenfilm 55 umfaßt auch Kapillaren 54 mit Seitenwänden 56, welche sich von der trägerseitigen Oberfläche des Außenlagenfilms 55 weg und in Richtung des absorbierenden Kerns 40, 42, 44 erstrecken. Jede Kapillare 54 hat ein erstes Ende 60 mit einem ersten Loch 57 in der wäscheseitigen Oberfläche des Außenlagenfilms 55 und ein zweites Ende 62, das in Abstand von der wäscheseitigen Oberfläche des Außenlagenfilms 55 liegt. Jede Kapillare 54 begrenzt einen Kanal 70, der durch das erste Ende 60, das zweite Ende 62 und die Seitenwände 56 gebildet wird.
Wie in 1 gezeigt ist, sind ein Teil der Kapillaren 54 des elastischen, dreidimensionalen, flüssigkeitsundurchlässigen polymeren Außenlagenfilms 55 geschlossene Kapillaren 54', welche an ihrem zweiten Ende 62 geschlossen sind, während der verbleibende Teil der Kapillaren 54 offene Kapillaren 54'' sind, wobei sich das zweite Loch 58 an ihrem jeweiligen Ende 62 befindet. Darüber hinaus sind die offenen Kapillaren 54'' höher als die geschlossenen Kapillaren 54', das heißt, die offe nen Kapillaren 54'' erstrecken sich von der trägerseitigen Oberfläche des Außenlagenfilms 55 und in Richtung des absorbierenden Kerns 40, 42, 44 weiter als die geschlossenen Kapillaren 54'. Die geschlossenen Kapillaren 54' bilden von 50% bis 95% der Gesamtzahl der Kapillaren 54 des elastischen, dreidimensionalen, flüssigkeitsundurchlässigen, polymeren Außenlagenfilms 55, der in der vorzugsweise atmungsfähigen Außenlage 50 des absorbierenden Artikels gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten ist. Vorzugsweise bilden die geschlossenen Kapillaren 54' von 50% bis 80% der Gesamtzahl an Kapillaren 54. Die geschlossenen Kapillaren 54' können vorzugsweise gleichmäßig unter den offenen Kapillaren 54'' des elastischen, dreidimensionalen, flüssigkeitsundurchlässigen, polymeren Außenlagenfilms 55 verteilt sein, oder sie können alternativ in gut begrenzten Bereichen des Außenlagenfilms 55 liegen, z.B. in einem oder in mehreren Streifen, wobei die offenen Kapillaren 54' alle in einander angrenzenden parallelen Streifen gruppiert sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie derjenigen, die in 1 dargestellt ist, sind die offenen Kapillaren 54'' in dem elastischen, dreidimensionalen, flüssigkeitsundurchlässigen, polymeren Außenlagenfilm 55 alle im Wesentlichen identisch, und auch die geschlossenen Kapillaren 54' sind alle im Wesentlichen identisch zueinander. Auch die offenen Kapillaren 54'' und die geschlossenen Kapillaren 54' des Filmes 55, die in 1 dargestellt sind, haben erste Löcher 57 von im Wesentlichen der gleichen Form und Größe. Alternativ sind offene Kapillaren 54'' und geschlossene Kapillaren 54' unterschiedlicher Größen und/oder mit unterschiedlichen ersten Löchern 57 auch möglich. In einer solchen bevorzugten Ausführungsform kann die Beziehung zwischen den jeweiligen der offenen Kapillaren 54'' und der geschlossenen Kapillaren 54' durch die lichte Dicke T des Außenlagenfilms 55 und die Höhe H der geschlossenen Kapillaren 54' ausgedrückt werden, wie dies nachfolgend definiert wird.
Der elastische, dreidimensionale, flüssigkeitsundurchlässige, polymere Außenlagenfilm 55 hat eine lichte Dicke T, die als der Abstand definiert werden kann, der zwischen der ersten Ebene 64 mit den ersten Enden 60 der Kapillaren 54 und tatsäch lich der Ebene der wäscheseitigen Oberfläche des polymeren Außenlagenfilms 55 und deshalb der Ebene P des Außenlagenfilms 55 entsprechend und einer zweiten Ebene 66 parallel zu der ersten Ebene 64 und mit den Punkten der zweiten Enden 62, welche von der ersten Ebene 64 am weitesten entfernt liegen. Die Höhe H der geschlossenen Kapillaren 54' können ebenso definiert werden als der Abstand, gemessen zwischen der ersten Ebene 64 und einer dritten Ebene 68, parallel zu sowohl der ersten Ebene 64 als auch der zweiten Ebene 66, und mit den Punkten der zweiten Enden 62 der geschlossenen Kapillaren 54', welche von der ersten Ebene 64 am weitesten entfernt liegen.
In der in 1 dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in welcher sowohl die offenen Kapillaren 54'' als die geschlossenen Kapillaren 54' des Außenlagenfilms 55 eine gleichmäßige Form von jeweils identischen geraden Zylindern senkrecht zur ersten Ebene 64 haben, mit flachen und regelmäßigen zweiten Enden 62, welche in den offenen Kapillaren 54'' auch jeweiligen zweite Öffnungen 58 mit glatten Rändern aufweisen, umfaßt die zweite Ebene 66 tatsächlich vollständig die zweiten Enden 62 mit den jeweiligen zweiten Löchern 58 der offenen Kapillaren 54'', während die dritte Ebene 68 ebenso die flachen zweiten Enden 62 der geschlossenen Kapillaren 54' umfaßt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt die Höhe H der geschlossenen Kapillaren 54'' weniger als 50% der lichten Dicke P des Außenlagenfilms 55, vorzugsweise von 30% bis 40% der lichten Dicke T.
In alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, in welchen die Kapillaren 54 in den polymeren Außenlagenfilm 55 der vorliegenden Erfindung unterschiedliche Konfigurationen haben können, wie z.B. die alternativen Ausführungsformen der offenen Kapillaren 54'' eines Filmes 55 der vorliegenden Erfindung, dargestellt in den 3 bis 7, können die erste, zweite und dritte Ebene 64, 66 und 68 gemäß oben gegebenen Beschreibung und wie z.B. in 8 dargestellt, beschrieben werden, wo ein Film 55 mit Kapillaren mit veränderlichen Ausfüh rungsformen und in einer Außenlagenstruktur eines absorbierenden Einwegartikels enthaltend dargestellt ist und die jeweilige lichte Dicke T und Höhe H entsprechend bewertet wird.
Die Definition der unterschiedlichen Ebenen 64, 66 und 68 und die Messung von T und H in einem Film 55 gemäß der vorliegenden Erfindung kann mit Verfahren erhalten werden, die im Stand der Technik bekannt sind, z.B. mittels einer Bildanalyse, die an Mikrophotographien des polymeren Films 55 durchgeführt werden, welche mit einem abtastenden Elektronenmikroskop genommen werden.
Notwendige Einstellungen können auch durch den Fachmann durchgeführt werden, um solche Maßnahme im Falle weniger regelmäßiger Strukturen durchzuführen, z.B. dann, wenn der Film 55 in einer weniger bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung keine geschlossenen und offenen Kapillaren 54', 54'' umfaßt, die jeweils im Wesentlichen identisch zueinander sind, oder auch dann, wenn z.B. die offenen Kapillaren 54'' keinen glatten Rand ihres zweiten Loches 58 haben, wie dies häufig der Fall ist bei bekannten tatsächlich offenen Kapillaren, die in polymeren Filmstrukturen mit bekannten Herstellungsverfahren ausgebildet sind. In solchen Fällen kann, wenn die zweite und die dritte Ebene, so wie sie hier definiert sind, nicht sofort, wie oben beschrieben, identifizierbar sind (die erste Ebene kann im Gegensatz dazu immer positiv bei einem gegebenen dreidimensionalen polymeren Film identifiziert werden), die lichte Dicke T des Filmes 55 als ein Mittelwert wiederum mittels der Bildanalyse gemessen werden oder alternativ mit einer der mechanischen Dickenmeßeinrichtungen, die im Stand der Technik für diesen Zweck verwendet werden, wie z.B. das Mikrometer TMI Modell 49-61, verkauft durch Precision Micrometer Testing Machine Inc. aus Amityville, N.Y.,USA, mit sehr geringem Meßdruck, z.B. 14,7 g/cm², um eine mögliche Verformung der dreidimensionalen Struktur der Kapillaren, nämlich der offenen Kapillaren, welche typischerweise verformbarer sind als die geschlossenen Kapillaren und vorzugsweise auch höher als diese sind, während des Meßverfahrens zu minimieren. Die Höhe H kann auch als ein Mittelwert durch das Bildanalysemittel bewertet werden.
Ohne durch eine Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, daß die Struktur der geschlossenen Kapillaren 54' widerstandsfähiger gegenüber Kompressionskräften, die in einer Richtung senkrecht zu der Ebene des Filmes 55 ausgeübt werden, und auch gegenüber Biegekräften, die auf den elastischen, dreidimensionalen, flüssigkeitsundurchlässigen Polymerfilm 55, welche z.B. typischerweise während der Benutzung eines absorbierenden Artikels, der den Film 55 in der Außenlage 50 aufweist, auftreten, widerstandsfähiger ist, als diejenige der höheren, offenen Kapillaren 54'', gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dies ist aufgrund der Tatsache so, daß der geschlossene Aufbau der geschlossenen Kapillaren 54' und auch die bevorzugte geringere Höhe der geschlossenen Kapillaren 54' diese weniger anfällig macht, sich zu biegen oder zu brechen oder in irgendeiner Weise unter Spannung zu verformen. Die Dicke der Filmschicht in der bevorzugten Struktur der geschlossenen Kapillaren 54' ist auch typischerweise dicker als in der Struktur der offenen Kapillaren 54'', da die Kapillaren im Allgemeinen durch ein Strecken eines erhitzten thermoplastischen Films über ein perforiertes Formungssieb mittels z.B. eines Differenzdruckes erhalten werden. In den bevorzugten kürzeren, geschlossenen Kapillaren 54' wird der Film in einem geringeren Maß gestreckt, im Vergleich zu den offenen längeren Kapillaren 54'', und deshalb wird die Restdicke des Films höher und folglich auch der Widerstand der geschlossenen kapillaren Struktur.
Der höhere Widerstand gegenüber einer Kompression der geschlossenen Kapillaren 54' des elastischen, dreidimensionalen, flüssigkeitsdurchlässigen Polymerfilms 55 gibt dem Film 55 eine bessere Stabilität unter den Spannungen, die während der Benutzung auftreten, z.B. in einer Außenlagenstruktur eines absorbierenden Einwegartikels enthalten sind. Die offenen, längeren Kapillaren 54'' können sich unter Druck biegen oder verformen, ein Zusammenfall wird jedoch vermieden, da die geschlossenen Kapillaren 54' eine verstärkte Struktur erzeugen, welche die offenen Kapillaren daran hindern, sich über ihre Erholungsfähigkeit hinaus zu biegen oder zu verformen. Nach der Freigabe der Spannung können sich die offenen Kapillare deshalb im Wesentlichen bis zur ihrem ursprünglichen, ungespannten Zustand erholen, und dies liefert einen Vorteil, insbesondere dann, wenn der elastische, dreidimensionale flüssigkeitsundurchlässige Polymerfilm, der bisher beschrieben wurde, vorzugsweise in einer atmungsfähigen Außenlagenstruktur eines absorbierenden Einwegartikels enthalten ist, da sich die Kapillaren unter Druck schließen können, wodurch die Gefahr einer Durchnässung minimiert wird, die bei gestreßten Bedingungen leicht auftreten kann, gleichzeitig aber fallen sie unter Druck nicht zusammen und können sich deshalb zu ihrer ursprünglichen Struktur erholen und wieder ihre volle Atmungsfähigkeit zurück erlangen, wenn die Spannung weg genommen worden ist.
Der elastische, dreidimensionale, flüssigkeitsundurchlässige Polymerfilm der vorliegenden Erfindung, der soweit beschrieben wurde und vorzugsweise in einer Außenlage eines absorbierenden Artikels enthalten ist, kann vorteilhafterweise offene Kapillare 54'' mit der bevorzugten Struktur umfassen, die in den europäischen Patentanmeldungen Nrn. 98101867.4 und 98101868.2 beschrieben ist. Gemäß den bereits erwähnten Anmeldungen erstrecken sich die Kapillaren von der trägerseitigen Oberfläche des Außenlagenfilms in einem Winkel weg, welcher geringer ist als 90° mit Bezug zu der Ebene des Außenlagenfilms, oder in anderen Ausführungsformen gekrümmt oder gebogen sind in Richtung der Ebene des Außenlagenfilms. Noch bevorzugter können die offenen Kapillaren 54'' in den polymeren Film 55 gemäß der vorliegenden Erfindung gemäß den europäischen Patentanmeldungen hergestellt werden, die durch den Anmelder gleichzeitig mit der vorliegenden Anmeldung eingereicht wurden und die Bezeichnung tragen "Resilient, three dimensional polymeric film comprising capillary apertures" (EP99105197.0, P&G Case CM2063F) und "Absorbent article with improved backsheet comprising capillary apertures" ( EP 99106116.9 , P&G Case CM2062F), welche ein bevorzugtes Verhältnis zwischen ihrer Länge und der Abmessung ihres ersten Loches 57 haben.
Wie in 2 besser dargestellt ist, welche eine Schnittansicht einer einzelnen Kapillare entsprechend einer offenen Kapillare 54'' des polymeren Außenlagenfilms 55 aus 1 zeigt, haben die offenen Kapillaren 54'' Seitenwände 56, welche sich von der trägerseitigen Oberfläche des polymeren Außenlagenfilms 55 weg in Richtung des absorbierenden Kern 40, 42, 44 erstrecken. Die offenen Kapillaren 54'' haben ein erstes Loch 57 in der Ebene der wäscheseitigen Oberfläche des polymeren Außenlagenfilms 55 und ein zweites Loch 58 an dem Ende der Kapillaren 54, welches von der trägerseitigen Oberfläche des polymeren Außenlagenfilms 55 entfernt liegt. Jede offene Kapillare 54'' begrenzt einen Kanal 70, der durch das erste Loch 57, das zweite Loch 58 und die Seitenwände 56 gebildet wird. Jede Kapillare 54 hat auch eine Mittellinie A, die als die geometrische Achse des Kanals 70 definiert ist. In der Ausführungsform aus 2, in welcher der Kanal 70 eine zylindrische Form hat, entspricht die Mittellinie A einfach der geraden Linie, welche die Achse des Zylinders bildet und senkrecht zur Ebene P des Außenlagenfilmes 55 steht.
In alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, in welchen der Kanal 70 durch die offenen Kapillaren 54'' begrenzt ist, kann diese unterschiedliche Formen haben, wie z.B. solche, die in den 3-7 dargestellt sind, wobei die Mittellinie A nicht notwendigerweise eine gerade Linie ist, sondern eine wenigstens teilweise gekrümmte Linie sein kann, entsprechend der geometrischen Achse des Kanals, wie dies in bekannter Weise aus der Feststoffgeometrie ermittelt werden kann.
In den am meisten bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wie in solchen, die in den angehängten Zeichnungen dargestellt sind, in welchen die Schnittansichten der 2 bis 7 von einer Symmetrieebene, senkrecht zur Ebene P des Außenlagenfilms genommen werden, wobei die Identifizierung der Mittellinie A des Kanals 70 einfacher an diesen gleichen Schnittansicht erfolgen kann, da die Mittellinie A vollständig auf dieser Symmetrieebene liegt. Zum Beispiel muß in der Region, in welcher der Kanal 70 mit der Ebene P des Außenlagenfilms 55 in den 3-7 zusammenfällt, die Identifizierung der Mittellinie A als die geometrische Achse des Kanals 70 die Tatsache in Rechnung tragen, daß der Kanal 70 typischerweise keine regelmäßige Form hat in dieser Region, im Vergleich zu dem Restbereich der offenen Kapillare 54'', in welchem der Kanal 70 vollständig als ein Zylinder oder ein abgestumpfter Konus begrenzt ist und wo die Mitellinie A geradlinig begrenzt ist. Eine gute Annäherung, um die Mittellinie A in dieser Übergangsregion zu identifizieren, ist, die Punkte an dem Zentrum einiger Abschnittes des Kanals 70 zu verbinden, welche parallel zur Ebene P verlaufen und an unterschiedlichen Abständen von der Ebene P genommen werden (deren Oberflächen natürlich mit Segmenten korrespondieren, die in den Schnittansichten der Zeichnungen parallel zur Ebene P verlaufen). Diese praktische Verfahren kann verwendet werden, um die Mittellinien in den Kanälen 70 zu ziehen, wie dies in den 3 bis 7 dargestellt dies ist auch konsistent mit der Identifizierung des Schnittpunktes zwischen der Mittellinie A und der Oberfläche des ersten Loches 57 in der Ebene P des Außenlagenfilms 55, wie dies hiernach erläutert wird.
Das erste Loch 57 der offenen Kapillaren 54'' in der wäscheseitigen Oberfläche des polymeren Außenlagenfilms 55 hat eine kleinste Abmessung D_min und eine größte Abmessung D_max, die jeweils als das Minimum und das Maximum der Öffnungsmessungen innerhalb des Bereiches des ersten Loches 57 in der Ebene der wäscheseitigen Oberfläche des polymeren Außenlagenfilms 55 (Ebene P) definiert sind, das heißt, gemessen, wenn die wäscheseitige Oberfläche des polymeren Außenlagenfilms 55 auf einer flachen Oberfläche liegt. Die kleinsten und die größten Abmessungen D_min und D_max können mit Mitteln bewertet werden, die im Stand der Technik bekannt sind, wie z.B. durch Bildanalysetechniken.
Eine mittlere Abmessung D_av kann auch für das erste Loch 57 bewertet werden, und zwar entsprechend dem hydraulischen Durchmesser eines Kanals mit dem gleichen Querschnitt wie das erste Loch 57 in der Ebene der wäscheseitigen Oberfläche des polymeren Außenlagenfilms 55, wobei der gesamte Umfang des ersten Loches 57 durch das Fluid benäßt wird. Natürlich wird das Konzept des "hydraulischen Durchmessers" hier nur im Rahmen der Definition verwendet, da der Kanal 70 der Kapillaren 54 nicht für einen Transport von Flüssigkeiten gedacht ist, und der Ausdruck "Fluid" wird deshalb in seiner breiteten Bedeutung verwendet, die gasförmige Fluide, nämlich Luft und/oder Wasserdampf umfaßt. Wie es aus der Hydraulik allgemein bekannt ist, entspricht der hydraulische Durchmesser eines Kanals mit einer Querschnittsfläche und einem benäßten Umfang dem Vierfachen des Verhältnisses zwischen der Querschnittsfläche und dem benäßten Umfang, welcher in diesem Kontext wiederum den gesamten Umfang der Querschnittsfläche des ersten Loches 57 entspricht.
In der in 2 dargestellten Ausführungsform, welche der Kanal 70 die Form eines Zylinders mit einem bestimmten Durchmesser hat, hat das erste Loch 57 in der wäscheseitigen Oberfläche des polymeren Außenlagenfilmes 55 eine typischerweise kreisförmige Form mit einem Durchmesser, der ein wenig größer als der Durchmesser des zylindrischen Kanals 70, und zwar wegen der Krümmung, die dem Film 55 um das erste Loch herum durch z.B. das Herstellungsverfahren und die Vorrichtung verliehen wird, die für die Bildung des polymeren Außenlagenfilms 55 verwendet werden.
In diesem Fall ist es dieser größere Durchmesser, der mit der größten Abmessung D_max der ersten Öffnung 57 korrespondiert. Natürlich korrespondieren im Falle von 2, in welchem die erste Öffnung 57 eine Kreisform hat, die Werte von D_min, D_av und D_max.
Jede offene Kapillare 54'' hat auch eine Länge L, gemessen entlang der Mittellinie A zwischen der ersten Öffnung 57 und der zweiten Öffnung 58. Die Länge L ist dazu gedacht, entlang der Mittellinie A zwischen zwei Schnittpunkten P₁ und P₂ gemessen zu werden, wie dies unten definiert ist.
Der P₁ entspricht der Schnittstelle der Mittellinie A mit der Oberfläche S₁ des ersten Loches 57. Die Oberfläche S₁ ist flach, wie dies in den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen zu sehen ist, und gehört zu der Ebene der wäscheseitigen Oberfläche des polymeren Außenlagenfilms 55 (Ebene P). Von einem praktischen Gesichtspunkt aus entspricht in den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wie sie in den 2 bis 7 dargestellt sind, der erste Punkt P₁ dem Zentrum der ersten Oberfläche S₁, wie dies mit Bezug auf die Identifizierung der Mittellinie A des Kanals 70 der offenen Kapillaren 54'' mit unterschiedlichen Formen bereits erläutert wurde.
Der zweite Punkt P₂ entspricht der Schnittstelle zwischen der Mittellinie A des Kanals 70 und einer flachen Oberfläche S₂, welcher senkrecht zu der Mittellinie verläuft und durch den Punkt oder durch die Punkte des Umfangs des zweiten Loches 58 hindurch geht, welcher/welche näher an dem jeweiligen ersten Loch 57 der offenen Kapillare 54'' liegen, wobei der Abstand entlang der ebenen Oberfläche der Seitenwand 56 der offenen Kapillare 54'' bewertet wird.
Diese Messungen können auch mit Verfahren erhalten werden, die im Stand der Technik bekannt sind, z.B. mit Hilfe einer Bildanalyse, die an Mikrophotographien des polymeren Außenlagenfilms 55 durchgeführt werden, welche mit einem abtastenden Elektronenmikroskop genommen wurden.
In der Ausführungsform aus 2, in welcher die offene Kapillare 54'' eine regelmäßige zylindrische Form hat und das zweite Loch 58 auch einen regelmäßigen kreisförmigen Umfang hat, entspricht die flache Oberfläche S₂, die senkrecht zu der Mittellinie A verläuft, welche die Schnittstelle P₂ identifiziert, einer flachen kreisförmigen Oberfläche, welche durch den gesamten Umfang des zweiten Loches 58 hindurch geht. Es wird allgemein vorgezogen, daß das zweite Loch 58 so glatt wie möglich ist, um keine Störung des Flüssigkeitstransports zwischen den sich erstreckenden Elementen am Ende des zweiten Loches 58 der offenen Kapillare 54'' mit dem absorbierenden Kern 44 in dem absorbierenden Artikel zu erzeugen, wie dies im Gegensatz dazu bei einer Verwendung eines solchen Films als eine mit Öffnungen versehene Filmdecklage wünschenswert sein kann, in welcher solche losen Elemente die Funktion eines Pumpfußes bereit stellen, um einen Flüssigkeitstransport zu verbessern). In anderen Fällen jedoch und in Abhängigkeit von dem für die Bil dung des polymeren Außenlagenfilms 55 verwendeten Verfahrens können der Umfang und die Form der zweiten Öffnung 58 nicht regelmäßig sein.
Zum Beispiel kann der Rand des zweiten Loches 58 zerklüftet oder uneben sein, mit losen Elemente, die sich von dem Rand der Öffnung aus erstrecken, wie dies in 4 dargestellt ist. In dieser Ausführungsform liegt die Oberfläche S₁ natürlich in der Ebene der wäscheseitigen Oberfläche des polymeren Außenlagenfilms 55, wie der korrespondierenden Oberfläche S₁ aus 2, während die Oberfläche S₂, definiert, wie oben erläutert, mit Bezug auf die Identifizierung des zweiten Punktes P₂, als ein Abschnitt in 4 mit einer gepunkteten Linie angegeben ist.
In den 3 bis 7 sind z.B. die Mittellinien A und die korrespondierenden Merkmale S₁, S₂, P₁, P₂ in offenen Kapillaren 54'' mit unterschiedlichen und weniger regelmäßigen Formen dargestellt, im Vergleich zu der regelmäßigen Form eines geraden Zylinders, senkrecht zur Ebene des polymeren Films 55. Üblicherweise geht die Mittellinie A durch einen ersten Punkt Pi hindurch, welcher mit dem Zentrum der Oberfläche S₁ korrespondiert, identifiziert für regelmäßige und unregelmäßige Formen der Oberfläche S₁, wie dies aus der ebenen Geometrie bekannt ist. In der Schnittansicht aus 6 fallen die Abmessungen D_min, D_av und D_max des ersten Loches 57 zusammen, wenn dies der Fall ist mit der offenen Kapillare 54'' aus 2, da angenommen wird, daß das erste Loch 57 in der Figur eine Kreisform hat.
Im Gegensatz dazu hat die Oberfläche S₁ in den 3-5 und 7 typischerweise eine elliptische Form, wobei die längere Achse in den Schnittansichten gezeigt ist. In diesen Fällen korrespondiert die in diesem Figuren gezeigte Abmessung der Größenabmessung D_max, wie dies hier definiert ist.
Für jede offene Kapillare 54'' des in dem absorbierenden atmungsfähigen Artikel enthaltenen polymeren Außenlagenfilms 55 der vorliegenden Erfindung kann ein Verhältnis zwischen der Länge L der offenen Kapillare S4" und der Abmessung D des jeweiligen ersten Loches 57 definiert werden, wobei D den D_min, D_av oder D_max entsprechen kann.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es durch Auswahl dieses Verhältnisses möglich, die Leistungsfähigkeiten der elastischen, dreidimensionalen, polymeren Bahn gemäß der vorliegenden Erfindung, vorzugsweise eingebaut als polymerer Außenlagenfilm 55 mit offenen Kapillaren 54'' in die atmungsfähige Außenlage des bisher beschriebenen absorbierenden Einwegartikels hinsichtlich einer erhöhten Atmungsfähigkeit, kombiniert mit einer besseren Resistenz gegenüber Durchnässung der Struktur der elastischen, dreidimensionalen polymere Bahn unter Druck und Spannung verbessern, wie z.B. während der Tragezeit typischerweise durch den Benutzer auf einen absorbierenden Einwegartikel ausgeübt werden, der die elastische, dreidimensionale polymere Bahn in einer Außenlagenstruktur, z.B. einer Damenbinde, oder Höscheneinlage, enthält.
Die Elastizität und der Dämpfungseffekt in Antwort auf Kompressionskräfte, die im Wesentlichen senkrecht zu der polymeren Filmoberfläche ausgeübt werden, können auch gemäß der vorliegenden Erfindung verbessert werden. Dieser Effekt kann auch wünschenswert sein im Kontext einer nicht atmungsfähigen Struktur, z.B. einer nicht atmungsfähigen Außenlage.
Demgemäß ist das Verhältnis zwischen der Länge L der offenen Kapillaren 54'' und der kleinsten Abmessung D_min des ersten Loches 57 vorzugsweise größer als 2. Ganz bevorzugt sollte das Verhältnis zwischen der Länge L und der mittleren Abmessung D_av der ersten Öffnung 57 größer als 2 sein, noch bevorzugter sollte das Verhältnis zwischen der Länge L und der größten Abmessung D_max der ersten Öffnung 57 größer als 2 sein. Äußerst bevorzugt kann das Verhältnis zwischen der Länge L und einem von D_min, D_av und D_max größer als 2,5 sein.
Ohne durch Theorie gebunden sein zu wollen, wird angenommen, daß die Kapillaren in den bevorzugten polymeren Außenlagenfilm der vorzugsweise atmungsfähi gen Außenlage in dem absorbierenden Einwegartikel gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Luft- und Dampfdurchlässigkeit erlauben und sie können gleichzeitig leicht gebogen werden, aufgrund des bevorzugten L/D-Verhältnisses unter dem von der trägerseitigen Seite auf sie durch den Benutzer während der Tragezeit ausgeübten Druck. Die Biegung veranlaßt die Kapillaren, sich unter Druck derart zu schließen, daß ein Flüssigkeitstransport durch sie hindurch und in Richtung der Außenseite des Artikels in der bevorzugten Ausführungsform, wie dies soweit beschrieben ist, fast unmöglich wird. So werden die elastischen, dreidimensionalen, polymeren Bahnen der vorliegenden Erfindung im Kontext mit absorbierenden atmungsfähigen Artikeln höchst bevorzugt. Dies gibt auch der elastischen, dreidimensionalen polymeren Bahn der vorliegenden Erfindung, die mit dem polymeren Außenlagenfilm 55 der bevorzugten Ausführungsform korrespondiert, eine bessere Elastizität und Fähigkeit, einen Dämpfungseffekt unter den Benutzungsdrucken bereit zu stellen.
Wie vorher erläutert wurde, ist im Falle einer Kapillare mit einer kreisförmigen ersten Öffnung 57 keine Unterscheidung zwischen D_min, D_av und D_max notwendig oder möglich, da die drei relevanten Abmessungen D der ersten Öffnung 57 miteinander korrespondieren.
Im Falle von offenen Kapillaren 54'' mit einer ersten Öffnung 57 mit einer anderen Form als einem Kreis unterscheiden sich die drei relevanten Abmessungen D_min, D_av und D_max tatsächlich voneinander. Um die Leichtigkeit einer Biegung einer Kapillare mit dem bevorzugten L/D-Verhältnis unter einem äußeren Druck besser auszudrücken, kann eine der drei relevanten Abmessungen der ersten Öffnung hervor gehoben werden, in Abhängigkeit von der speziellen Form der ersten Öffnung, das heißt, ob sie regelmäßig oder unregelmäßig ist oder einen Umfang aufweist, welcher innerlich total konkav ist, wie z.B. kreisförmig, oval oder elliptisch, oder alternativ teilweise konkav und teilweise konvex ist. In diesem letzteren Fall wird die Verwendung von D_av oder vorzugsweise von D_max im Verhältnis von L/D bevorzugt.
Wie hier bereits erwähnt wurde, können in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in den 3 bis 8 dargestellt ist, die offenen Kapillaren 54'' des polymeren Außenlagenfilms 55 auch geneigt sein, das heißt, in einem Winkel in Bezug zur Ebene des polymeren Außenlagenfilms angeordnet sein, welcher kleiner als 90° ist.
Vorzugsweise kann ein polymerer Außenlagenfilm 55 mit offenen Kapillaren 54'' bereit gestellt werden in Übereinstimmung mit den vorerwähnten US 5,591,510 oder PCT WO 97/03818, WO 97/03795. In den 3 bis 7 sind alternative Ausführungsformen solcher offenen Kapillaren dargestellt. Vorzugsweise sind die offenen Kapillaren gleichmäßig über die gesamte Oberfläche der Schicht verteilt und sind alle identisch. Die Schichten, bei denen nur bestimmte Regionen der Oberfläche mit offenen Kapillaren versehen sind, z.B. nur eine Fläche außenseitig der Region, die mit der zentralen Ladezone des absorbierenden Kerns ausgerichtet ist, können jedoch mit offenen Kapillaren gemäß der vorliegenden Erfindung versehen sein.
Verfahren zum Herstellen solcher dreidimensionalen polymeren Filme mit offenen und geschlossenen Kapillaren sind im Wesentlichen ähnlich zu solchen, die in den oben genannten Druckschriften zu mit Öffnungen versehenen Film-Decklagen, Druckschriften mit Öffnungen versehenen geformten Filmen und Druckschriften zu mikro-/makroskopisch expandierten Filmen gefunden werden. Typischerweise wird ein polymerer Film, wie ein Polyethylen (LDPE, LLDPE, MDPE, HDPE oder Laminate davon) bis nahe an seinen Schmelzpunkt erhitzt und durch ein Formungssieb hindurch einer Saugkraft ausgesetzt, welche diese Bereiche, die der Kraft in den Formungsöffnungen ausgesetzt sind, anzieht, wobei die Öffnungen derart geformt sind, daß der Film in diese Form geformt wird, und wenn die Saugkraft hoch genug ist, der Film an seinem Ende bricht, wodurch eine Durchgangsöffnung in dem Film entsprechend einer offenen Kapillare gebildet wird. Geschlossene Kapillaren werden ähnlich gebildet, z.B. durch ein Verringern der Saugkraft mit geeigneten Mit teln in Übereinstimmung dazu, wobei deshalb der polymere Film dazu veranlaßt wird, sich nur teilweise zu dehnen, ohne an dem zweiten Ende zu brechen, und die geschlossenen Kapillaren zu bilden, welche auch vorzugsweise kürzer sind als die offenen Kapillaren, wie dies bereits erläutert wurde. Weitere Filmmaterialien enthalten z.B. Polyester, Polyether, Polyvinylalkohole und andere.
Hydrophile kontinuierliche Filme, die an sich im Wesentlichen flüssigkeitsundurchlässig aber dampfdurchlässig sind, können auch für die Herstellung der dreidimensionalen polymeren Filme mit offenen und geschlossenen Kapillaren gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Solche Filme erlauben nicht den Strom eines Dampfes durch offene Poren oder Öffnungen in dem Material, übertragen aber wesentliche Mengen von Dampf durch den Film, indem Wasser auf einer Seite des Filmes absorbiert wird, wo die Dampfkonzentration höher ist, und dieses an der entgegen gesetzten Seite des Films desorbiert oder verdunstet wird, dort, wo die Dampfkonzentration niedriger ist. Diese Filme, die als monolithische Filme bezeichnet werden, sind im Stand der Technik bekannt, wie z.B. Hytrel(^TM) Film von DuPont, Corporation, USA.
Wenn ein monolithischer Film verwendet wird, um einen dreidimensionalen polymeren Film mit offenen und geschlossenen Kapillaren gemäß der vorliegenden Erfindung herzustellen, ist dieser in der Lage, eine Atmungsfähigkeit des polymeren Films mit Kapillaren aufrecht zu erhalten, selbst in den Bereichen des Films, wo unter speziell angespannten Benutzungsbedingungen die Kapillaren wegen eines Biegens unter z.B. eines von dem Benutzer ausgeübten hohen Druckes und auch in Korrespondenz zu den geschlossenen Kapillaren vollständig geschlossen sind.
Verschiedene Formen, Gestalten, Größen und Konfigurationen der Kapillaren sind möglich und werden mit Bezug auf die 3 bis 7 im Folgenden diskutiert.
5 zeigt eine Ansicht im Querschnitt einer einzelnen, geneigten offenen Kapillare 54'' eines bevorzugten polymeren Außenlagenfilms 55, der in Übereinstimmung mit US 5,591,510 oder PCT WO 97/03818, WO 97/03795 hergestellt wurde und auch das bevorzugte Verhältnis zwischen der Länge L und der Abmessung D der ersten Öffnung 57 gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist, wobei Elemente, die denjenigen entsprechen, die bereits in 2 beschrieben wurden, durch die gleichen Bezugszeichen identifiziert werden. Die Mittellinie A bildet entlang wenigstens eines Teils ihrer Länge einen Winkel von weniger als 90 Grad mit der Ebene P des Films, welches die gleiche Ebene wie die wäscheseitige Oberfläche des Films 55 ist. Dieser Winkel sollte vorzugsweise im Bereich zwischen 85 und 20 Grad, ganz bevorzugt zwischen 65° und 25° und äußerst bevorzugt zwischen 55 und 30 Grad betragen.
Ein Winkel von weniger als 90° mit der Ebene P kann durch die Mittellinie A der offenen Kapillare entlang ihrer gesamten Länge gebildet werden, wenn, wie dies in den 3 und 4 dargestellt ist, die Mittellinie A im Wesentlichen geradlinig ist, oder, wie in 5, in welcher die Mittellinie entlang des größten Teils ihrer Länge geradlinig ist. Dieser Winkel kann sozusagen tatsächlich mit dem Winkel der offenen, geneigten Kapillare korrespondieren.
In alternativen Ausführungsformen, in welchen die Mittellinie eine offene Kapillare 54'' vollständig oder teilweise gekrümmt ist, wie z.B. solche, die in den 6 und ? dargestellt sind, entspricht der Winkel der Mittellinie A, wie dies aus der Geometrie bekannt ist, dem Winkel der Tangente zur Mittellinie A an einer gegebenen Stelle, wie dies gemessen wird in der in den Figuren selbst dargestellten Schnittansicht. Natürlich kann in diesen Fällen der Winkel entlang der Länge der Mittellinie A variieren. Es liegt innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung, daß die Mittellinie A einen Winkel von weniger als 90 Grad entlang wenigstens eines Bereichs ihrer Länge bildet, es wird aber vorgezogen, daß im Wesentlichen die gesamte Mittellinie A oder wenigstens der größte Teil derselben einen konstanten Winkel von weniger als 90 Grad mit der Ebene P bildet, wie dies in den 3, 4 und 5 dargestellt ist, oder das sich alternativ der Winkel kontinuierlich entlang der gesamten Länge der Mittellinie A ändert, wie dies z.B. in den 6 (gekrümmte offene Kapillare) dargestellt ist.
Es ist natürlich möglich, den Kapillaren zu erlauben, die Form eines Trichters derart anzunehmen, daß die zweite Öffnung 58 (im Wesentlichen) kleiner ist als die erste Öffnung 57, wenn die Öffnungsgröße in einer Ebene senkrecht zur Mittellinie A betrachtet wird. Eine solche Ausführungsform ist in 4 und 3 gezeigt. In 3 ist auch gezeigt, daß die Wand 56 der Kapillare nicht in der zweiten Öffnung 58 derart enden muß, daß die Öffnung eine Oberfläche senkrecht zur Mittellinie A bildet, sondern daß die Wand auf den Bereich der Kapillare weiter weg von der trägerseitigen Oberfläche des Films 55 sich über die Öffnung erstreckt, um den Film weiter dahin gehend zu unterstützen, die Möglichkeit einer Flüssigkeitsmigration durch die Kapillaren vom absorbierenden Kern auf der trägerseitigen Seite des Films 55 zur wäscheseitigen Seite des Films (und dabei eine Leckage zu verursachen) zu reduzieren.
In 6 ist eine weitere Ausführungsform der Kapillaren gezeigt, die für die vorliegende Erfindung nützlich sind, welche entlang ihrer Länge in Richtung der trägerseitigen Oberfläche des Films 55 gekrümmt sind. Dies hat einen ähnlichen Effekt wie die Dehnung der Wand 56, wie sie in 3 gezeigt ist.
In 7 ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer Kapillare gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt, welche einen ersten Bereich 257 und einen zweiten Bereich 258 aufweist. Der erste Bereich 257 der Kapillare unterscheidet sich in der Richtung gegenüber dem zweiten Bereich 258 der Kapillare 54. Dieser Unterschied kann auch in der Gestalt, Größe und Form der Bereiche der Kapillare liegen, um den gewünschten Grad an Atmungsfähigkeit zu erreichen, während gleichzeitig ein Flüssigkeitsdurchgang durch den Film in einer Richtung von der trägerseitigen Seite in Richtung der wäscheseitigen Seite verhindert wird.
In den bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit der elastischen, dreidimensionalen, polymeren Bahn als polymere Film-Außenlage 55 mit geneigten Kapillaren wird angenommen, daß die Kapillare eine Luft- und Wasserdampfdurchlässigkeit erlauben, welche nicht durch diese durch Neigung in einem Winkel oder durch die Form, wie oben angegeben, behindert wird. Gleichzeitig hilft die Neigung und die Formgebung gemäß der vorliegenden Erfindung ferner den Kapillaren mit dem bevorzugten Verhältnis zwischen Länge L und Abmessung D der ersten Öffnung 57, unter einem von der trägerseitigen Seite auf diese ausgeübten Druck zu schließen, derart, daß ein Flüssigkeitstransport durch die Kapillaren in Richtung der Außenseite des Artikels nahezu unmöglich wird. Auf diese Weise sind diese dreidimensional geformten Filmschichten höchst bevorzugt im Kontext mit atmungsfähigen absorbierenden Artikeln.
Ein weiterer Vorteil, der sich auf die elastische, dreidimensionale polymere Bahn mit geneigten offenen Kapillaren und eingebaut in einer Außenlage eines absorbierenden Einwegartikels bezieht, ist die Tatsache, daß ein solcher dreidimensionaler Film keinen direkten Durchgang durch ihre Dicke erlaubt, das heißt, entlang einer Richtung senkrecht zur gesamten Filmoberfläche. Deshalb verhindert dies, daß Bereiche einer weiteren Schicht oder eines Materials angrenzend oder aufgebracht auf eine Oberfläche des polymeren dreidimensionalen Films mit geneigten Kapillaren einen direkten Zugang zu der entgegen gesetzten Oberfläche durch die Dicke des Films hindurch bekommen, das heißt, durch die geneigten offenen Kapillaren hindurch. Dies ist besonders nützlich im Kontext einer atmungsfähigen Außenlage. Die geneigten offenen Kapillaren verhindern tatsächlich, daß eine Brücke zwischen den zwei Oberflächen des polymeren, dreidimensionalen Films erzeugt werden kann, z.B. dadurch, daß Fasern einer angrenzenden Faserschicht in die Kapillaröffnungen eindringen können und in Kontakt mit einer weiteren Schicht angrenzend an der entgegen gesetzten Oberfläche gelangen, um so einen bevorzugten Durchgang für das Fluid zu erzeugen. Ferner erlaubt, wenn ein Haftmittel verwendet wird, um den polymeren, dreidimensionalen Film mit einer angrenzenden Schicht zu verbinden, die geneigte Geometrie der offenen Kapillaren nicht, daß ein Teil des Haftmittels durch die offenen Kapillaren eindringen kann und auf der entgegen gesetzten Oberfläche austritt, die möglicherweise eine weitere Schicht berührt und wiederum eine Brücke durch den dreidimensionalen Film erzeugt.
Eine bevorzugte Form und Größe der offenen Kapillaren 54'' in einer elastischen, dreidimensionalen polymeren Bahn, welche den dreidimensionalen polymeren Film 55 bildet, der in einer bevorzugten atmungsfähigen Außenlagenstruktur eines absorbierenden Artikels gemäß der bevorzugten Ausführungsform der soweit beschriebenen vorliegenden Erfindung enthalten ist, kann durch den Fachmann bestimmt werden, der die Endnutzung der polymeren Bahn dabei berücksichtigt, z.B., um eine gute Dampfdurchlässigkeit, vorzugsweise auch eine Luftdurchlässigkeit zur Außenlagenstruktur zu erlauben, die vorzugsweise eine solche Bahn umfaßt.
Vorzugsweise haben die offenen Kapillaren 54'' ein erstes Loch 57 mit einer Abmessung D, das im Allgemeinen zwischen 0,2 mm und 5 mm liegt, wobei D die kleinste Abmessung D_min, die mittlere Abmessung D_av und die größte D_max umfaßt, wie dies hier definiert wurde. Wenn das erste Loch 57 eine Kreisform hat, fallen die Abmessung D_min, D_av und D_max zusammen und korrespondieren mit der Abmessung D. Sie liegen vorzugsweise zwischen 0,4 mm und 2 mm, ganz bevorzugt zwischen 0,7 mm und 1,5 mm. Falls dies bevorzugt ist, hat die erste Öffnung 57 eine im Wesentlichen elliptische Farm, wobei ein D_min und ein D_max mit den zwei Achsen der Ellipse korrespondiert, wobei D_min und D_max auch vorzugsweise zwischen 0,7 mm und 1,5 mm liegen.
Vorzugsweise haben die geschlossenen Kapillaren 54' eines erstes Loch 57 mit der gleichen Form und Größe wie die offenen Kapillaren 54'', da dies einfacher mit bekannten Verfahren erreicht werden kann, die zum Herstellen des dreidimensionalen polymeren Films 55 der vorliegenden Erfindung verwendet werden, der vorzugsweise in einem absorbierenden Artikel enthalten ist.
Die Länge L der offenen Kapillaren 54'', wie oben definiert, und die lichte Dicke T des dreidimensionalen polymeren Films 55, welcher auf die Länge L bezogen ist, kann als ein Funktion der Größe der ersten Öffnung 57 bestimmt werden. Es wird besonders bevorzugt, daß die Länge L der offenen Kapillaren 54'' das oben beschriebene bevorzugte L/D-Verhältnis erfüllt.
In einem bevorzugten Beispiel gemäß der vorliegenden Erfindung ist die elastische, dreidimensionale polymere Bahn vorzugsweise in einer Außenlagenstruktur als ein dreidimensionaler polymerer Außenlagenfilm 55 mit geneigten Kapillaren 54 enthalten und ist ähnlich denjenigen, der in 8 gezeigt ist, unterscheidet sich aber darin, was in 8 gezeigt ist, in welcher die elastische, dreidimensionale polymere Bahn noch offene Kapillaren 54'' mit dem bevorzugten L/D-Verhältnis zeigt.
Die offenen Kapillaren 54'' haben eine Trichterform, die im Wesentlichen derjenigen entspricht, die in 4 gezeigt ist, wobei die Mittellinie A einen Winkel von etwa 35 Grad mit der Ebene P des Films bildet, wobei D_min 0,9 mm beträgt, D_max 1,1 mm beträgt und L 1,9 mm beträgt. Die lichte Dicke T des dreidimensionalen polymeren Films beträgt 1,4 mm.
Die geschlossenen Kapillaren 54' haben die erste Öffnung mit der gleichen Form und Größe der ersten Öffnung der geschlossenen Kapillaren und haben eine Höhe H von 0,5 mm. Die geschlossenen Kapillaren bilden 65% der Gesamtzahl der Kapillaren des dreidimensionalen polymeren Films 55 und sind unter den offenen Kapillaren gleichförmig verteilt.
Gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine bevorzugte atmungsfähige Außenlage 50, welche ein doppel- oder mehrschichtiger Verbundstoff ist, auch in dem absorbierenden Artikel verwendet werden. Geeignete atmungsfähige Außenlagen für die Verwendung hier, können deshalb eine erste Schicht, wie den polymeren Außenlagenfilm 55, der oben beschrieben wurde, und eine zweite Schicht umfassen, wobei die erste Schicht eine luftdurchlässige Schicht ist. Bevorzugte zusammen gesetzte atmungsfähige Außenlagen sind solche mit einem hohen Dampfaustausch, äußerst bevorzugt mit einem Dampf- als auch hohen Luftaustausch.
Wie in 8 dargestellt ist, ist die erste Schicht ein polymerer Außenlagenfilm 55, ähnlich demjenigen, der bereits mit Bezug auf 1 beschrieben wurde, aber mit Kapillaren 54, welch geneigt sind, und zwar sowohl die offenen Kapillaren 54'' als auch die geschlossenen Kapillaren 54', obwohl diese spezifische Form der geschlossenen Kapillaren 54' nicht besonders bevorzugt ist, aber durch Verfahrensgründe diktiert sein kann. Eine symmetrische Gestalt für die geschlossenen Kapillaren 54' kann tatsächlich bevorzugt werden, da diese einen besseren Widerstand gegenüber einer Verformung liefert. Es muß angemerkt werden, daß der polymere Außenlagenfilm 55 aus 8 tatsächlich nicht das vorstehend beschriebene bevorzugte L/D-Verhältnis zeigt. Der polymere Außenlagenfilm 55 ist zwischen der wäscheseitigen Oberfläche des absorbierenden Kerns 40, 42, 44 und der wäscheseitigen Oberfläche der zweiten Schicht positioniert, welche als Schicht 52 in 8 angegeben ist. Er ist derart orientiert, daß dieser eine Flüssigkeit am Durchgang vom absorbierenden Kern 40, 42, 44 in Richtung der Außenseite verzögert oder behindert, während ein freier Luftdurchgang durch diesen erlaubt ist.
Die zweite Schicht 52 muß wenigstens eine Wasserdampfdurchlässigkeit liefern, um so die Atmungsfähigkeit des Artikels zu unterstützen. Es ist nicht erforderlich, aber wünschenswert, daß sie auch eine Luftdurchlässigkeit unterstützt, um den Komfortvorteil der Atmungsfähigkeit des Artikels weiter zu verbessern. In diesem Kontext umfassen geeignete dampf- und luftdurchlässige Schicht zweidimensionale, mit Mikro- oder Makroöffnungen versehene Filme, welche auch mikro- oder makroskopisch expandierte Filme, geformte, mit Öffnungen versehene Filme und monolithische Filme sowie Vliesstoff oder Gewebe sein können.
Geeignet zweidimensionale planare Schichten der Außenlage können aus irgendeinem Material des Standes der Technik hergestellt werden, werden aber vorzugswei se hergestellt aus allgemein erhältlichen polymeren Materialien. Geeignete Materialien sind z.B. Goretex (TM) oder Sympatex (TM) Materialien, die im Stand der Technik für ihre Anwendung in sogenannter atmungsfähiger Kleidung bekannt sind. Weitere geeignete Materialien umfassen XMP-1001 von Minnesota Mining and manufacturing Company, St. Paul, Minnesota, USA und Exxaire XBF-101 W, geliefert durch die Exxon Chemical Company. Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck zweidimensionale planare Schicht auf Schichten mit einer Tiefe von weniger als 1 mm, vorzugsweise weniger als 0,5 mm, wobei die Öffnungen nicht aus der Ebene der Schicht vorstehen. Die mit Öffnungen versehenen Materialien für die Verwendung als Außenlage in der vorliegenden Erfindung können unter Verwendung irgendeines der im Stand der Technik bekannten Verfahren hergestellt werden, wie diese beschrieben sind in EP 293482 und in den darin genannten Druckschriften. Zudem können die Abmessungen der durch dieses Verfahren hergestellten Öffnungen durch Aufbringen einer Kraft quer zur Ebene der Außenlagenschicht vergrößert werden (das heißt, durch Strecken der Schicht).
Geeignete, mit Öffnungen versehen, geformte Filme, umfassen Filme, welche diskrete Öffnungen haben, die sich über die horizontale Ebene der wäscheseitigen Oberfläche der Schicht in Richtung des Kerns hinaus erstrecken und dadurch Protuberanzen bilden. Die Protuberanzen haben eine Öffnung, die an ihrem Abschlußende liegt. Vorzugsweise haben die Protuberanzen eine Trichterform, ähnlich derjenigen, die beschrieben ist in US 3,929,135 . Die in der Ebene liegenden Öffnungen und die an dem Abschlußende der Protuberanz selbst liegenden Löcher können kreisförmig oder nicht kreisförmig sein, vorausgesetzt, daß die Querschnittsabmessung oder -fläche des Loches an dem Ende der Protuberanz kleiner ist als die Querschnittsabmessung oder Fläche der Öffnung, die in der wäscheseitigen Oberfläche der Schicht liegt. Vorzugsweise haben die mit Öffnungen versehenen, vorgeformten Filme einen direktionalen Flüssigkeitstransport und sind derart positioniert, daß die die Verhinderung eines Flüssigkeitsverlustes (Leckage) durch die Außenlage hindurch unterstützen. Geeignete, makroskopisch expandierte Filme für die Verwendung hier umfassen Filme, die z.B. beschrieben sind in US 4,637,819 und US 4,591,523 .
Geeignete monolithische Filme umfassen Hytrel (TM) erhältlich von DuPont Corporation, USA und andere solche Materialien, wie sie beschrieben sind in Index 93 Congress, Session 7A "Adding value to Nonwovens", J-C. Cardinal und Y. Trouilhet, DuPont de Nemours International S.A. Schweiz. Geeignete Vliesstoffe und/oder Gewebe sind den Fachleuchten des Standes der Technik bekannt. Vliesstoffe, wie spunbonded, schmelzgeblasene oder kardierte Vliesstoffe, welche thermogebunden, luftgelegt, trockengelegt oder sogar naßgelegt sind, ohne oder mit Binder, können verwendet werden. Besonders bevorzugte Vliesstoffe sind mehrschichtige Vliesstoffe, wie zusammen gesetzte feine, schmelzgeblasene Fasern mit gröberen spunbonded Fasern mit schmelzgeblasenen Fasern, welche die trägerseitige Oberfläche der Vliesstoffschicht bilden.
Konstruktion des absorbierenden Artikels
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf das Verbinden der Elemente, z.B. der Decklage, der Außenlage, des absorbierenden Kerns, um den Artikel mit der elastischen, dreidimensionalen polymeren Bahn der vorliegenden Erfindung zu bilden, z.B. den soweit beschriebenen absorbierenden Einwegartikel, wenn die elastische, dreidimensionale polymere Bahn der vorliegenden Erfindung tatsächlich in einem Artikel enthalten ist, statt diese als solche zu benutzen. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden wenigstens zwei, vorzugsweise alle der Elemente des Artikels miteinander verbunden.
Jedes der Elemente, welche wenigstens eine Schicht aufweist, hat eine trägerseitige Oberfläche und eine wäscheseitige Oberfläche. Typischerweise bilden aneinander grenzende wäscheseitige Oberflächen eine gemeinsame Grenzfläche mit der trägerseitigen Oberfläche eines angrenzenden Elements oder einer solchen Schicht. Die Elemente oder Schichten können miteinander über ihrer gemeinsamen Grenzfläche verbunden sein. In dieser Weise wird die Decklage mit dem absorbierenden Kern verbunden und wird der Kern mit der Außenlage verbunden. Ferner kann jedes der Decklagen-, Außenlagen- und Kernelemente mehr als eine Schicht aufweisen und können diese Schichten auch ebenso verbunden sein. Zudem kann die Decklage direkt oder indirekt mit der Außenlage am Umfang des absorbierenden Artikels verbunden sein, um den absorbierenden Kern aufzunehmen.
Die Elemente und Schichten desselben können durch irgendein Mittel des Standes der Technik verbunden sein, das zum Befestigen von zwei aneinander grenzenden Materialschichten bekannt ist, derart, daß die Schichten, direkt aneinander oder direkt aneinander über Verbindungsmittel angebracht sind. Geeignete Verbindungsmittel umfassen Haftmittel, Fusionsbindung, Ultraschallbindung, Nähen, Wärme (z.B. eine Wärmebindung durch Verschweißen von Fasern an Schnittstellen oder ein Schmelzen eines Polymers, um Fasern oder Filme aneinander anzubringen), Prägen, Crimpen, Druckbindungen, dynamisch mechanische Bindungen oder Kombinationen davon. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das bevorzugte Mittel zum Verbinden ein Haftmittel. Geeignete Haftmittel umfassen nicht druckempfindliche und kalte Haftmittel. Das Haftmittel kann durch irgendein Mittel des Standes der Technik aufgebracht werden, wie durch Spiralaufbringung, Schlitzbeschichtung, Sprühen, Spiralsprühen, Vorhangbeschichten, Kontaktbeschichten und Drucken, vorausgesetzt, daß das Haftmittel die Atmungsfähigkeit in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eines absorbierenden atmungsfähigen Artikels und andere Funktionen der Elemente des Artikels nicht wesentlich beeinflußt.
Ein Mittel, um dies zu erreichen, ist, spezielle Haftmittel-Auftrageverfahren zu verwerten, wie offene Haftmittel-Auftragetechniken, wodurch Bereiche der gemeinsamen Grenzfläche haftmittelfrei bleiben, während der benötigte Grad an Anbringung/Verbindung der zwei aneinander grenzenden Schichten oder Elementen beibehalten wird. Ein spezielles Spiralsprühen wird bevorzugt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in welcher der absorbierende Artikel als Damenbinde oder Höscheneinlage Nutzung findet, ist der absorbierende Artikel auch mit einem Höschen-Befestigungsmittel versehen, welches ein Mittel liefert, um den Artikel an einer Unterwäsche anzubringen. Zum Beispiel kann das Höschen-Befestigungsmittel einen mechanischen Befestiger, wie Haken- und Schlingenbefestiger umfassen, wie sie vermarktet werden unter dem Handelsnamen VELCRO, Schnappverschlüsse oder Halter umfassen. Alternativ ist der Artikel an der Unterwäsche mit Hilfe eines das Höschen befestigenden Haftmittels an der Außenlage befestigt. Das Höschen-Befestigungshaftmittel liefert ein Mittel zum Festlegen des Artikels an dem Höschen und vorzugsweise ein Mittel zum Festlegen des Artikels, wenn dieser beschmutzt ist, um zu einer bequemen Entsorgung ein Paket zu falten und einzuwickeln. Typischerweise ist wenigstens ein Bereich der wäscheseitigen Oberfläche der Außenlage mit einem Haftmittel beschichtet, um das Höschen-Befestigungshaftmittel zu bilden. Irgendein Haftmittel oder Kleber, der im Stand der Technik für solche Zwecke verwendet wird, kann hier für das Höschen-Befestigungshaftmittel verwendet werden. Druckempfindliche Haftmittel werden am meisten bevorzugt. Geeignete Haftmittel umfassen Century A-305-IV, hergestellt durch die Century Adhesives Corporation aus Columbus, Ohio, und Instant LOK 34-2823, hergestellt durch die National Starch and Chemical Company aus Bridgewater, New Jersey, 3 Sigma 3153, hergestellt durch 3 Sigma und Fuller H-2238ZP, hergestellt durch die H.B. Fuller Co..
Um den nachteiligen Effekt auf die Atmungsfähigkeit der Außenlage (und somit auf den Artikel als Ganzes) in bevorzugten atmungsfähigen absorbierenden Artikel zu reduzieren, wird das Haftmittel vorzugsweise derart aufgebracht, daß wenigstens 60%, vorzugsweise wenigstens 80%, äußerst bevorzugt wenigstens 90% der Oberfläche der Außenlage haftmittelfrei ist. Die benötigte Haftstärke kann noch erhalten werden, selbst dann, wenn eine verringerte Oberflächenabdeckung verwendet wird, indem eine spezielle Verteilung verwendet wird, wie dünnere Streifen, diskontinuierliche Streifen eines Haftmittels, intermittierende Punkte, Zufallsmuster oder Spiralen.
Das Höschen-Befestigungshaftmittel ist typischerweise mit einem entfernbaren Abziehpapier oder -film überdeckt, um zu verhindern, daß das Haftmittel austrocknet oder an einer anderen Oberfläche als dem Höschen vor der Benutzung anhaftet. Irgendein im Handel erhältliches Abziehpapier oder ein solcher Film kann verwendet werden. Geeignete Beispiele umfassen BL 30MG-A SILOX EI/O und BL 30 MG-A SILOX 4 P/O, erhältlich von Akrosil Corporation.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können dreidimensionale polymere Bahnen günstig im Kontext mit Damenbinden, Höscheneinlagen, Inkontinenzartikeln, Schweißbändern und Windeln und auch mit schützenden Artikeln, wie Operationskittel, Gesichtsmasken und Verbänden, verwendet werden. Damenbinden sind jedoch besonders geeignet für die vorliegende Erfindung. Der Einwegartikel kann somit auch solche Merkmale und Teile aufweisen, welche für Produkte im Kontext ihrer gedachten Verwendung typisch sind.

Claims

Elastische dreidimensionale perforierte Kunststoffbahn, wobei die Bahn aus einer flüssigkeitsundurchlässigen polymeren Folie (55) besteht, die eine erste Oberfläche, eine zweite Oberfläche und Kapillaren (54) umfasst, wobei die Kapillaren (54) Seitenwände (56) aufweisen, die von der zweiten Oberfläche der flüssigkeitsundurchlässigen polymeren Folie (55) weg verlaufen, wobei die Kapillaren (54) aufweisen ein erstes Ende (60) mit einer ersten Öffnung (57) in der ersten Oberfläche der Folie (55) und ein zweites Ende (62), das beabstandet zu der zweiten Oberfläche der flüssigkeitsundurchlässigen polymeren Folie (55) angeordnet ist, wobei jede der Kapillaren (54) einen Kanal(70) bildet, wobei der Kanal durch das erste Ende (60), das zweite Ende (62) und die Seitenwände (56) gebildet ist, wobei die Bahn dadurch gekennzeichnet ist, dass mindestens 50 % der Kapillaren (54) geschlossene Kapillaren (54') sind, welche an dem zweiten Ende (62) geschlossen sind, und mindestens 5 % der Kapillaren (54) offene Kapillaren (54'') sind, welche eine zweite Öffnung (58) an dem zweiten Ende (62) aufweisen, und wobei sich die offenen Kapillaren (54'') von der zweiten Oberfläche der Folie (55) weiter weg als die geschlossenen Kapillaren (54') erstrecken.
Elastische dreidimensionale perforierte Kunststoffbahn gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 50 % bis 80 % der Kapillaren (54) geschlossene Kapillaren (54') sind.
Elastische dreidimensionale perforierte Kunststoffbahn gemäß einem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die flüssigkeitsundurchlässige polymere Folie (55) eine scheinbare Dicke T aufweist, die definiert ist als der Abstand zwischen einer ersten Ebene (64), die die ersten Enden (60) der Kapillaren (54) aufweist, und einer zweiten Ebene (66), die zu der ersten Ebene (64) parallel ist und die Punkte der zweiten Enden (62) umfasst, welche von der ersten Ebene (64) am weitesten entfernt sind, wobei die geschlossenen Kapillaren (54') eine Höhe H aufweisen, die definiert ist als der Abstand zwischen der ersten Ebene (64) und einer dritten Ebene (68), die zu der ersten Ebene (64) parallel ist und die Punkte der zweiten Enden (62) der geschlossenen Kapillaren (54') umfasst, welche von der ersten Ebene (64) am weitesten entfernt sind, wobei die Höhe H der geschlossenen Kapillaren (54') kleiner als 50 % der scheinbaren Dicke T der flüssigkeitsundurchlässigen polymeren Folie (55), vorzugsweise zwischen 30 % bis 40 % der scheinbaren Dicke T ist.
Elastische dreidimensionale perforierte Kunststoffbahn gemäß einem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Kapillaren (54) eine Mittellinie A aufweist, die definiert ist als die geometrische Achse des Kanals (70), wobei mindestens einige der Kapillaren (54) Zylinder mit Querschnitten bilden, welche in einer von der zweiten Oberfläche weg verlaufenden Richtung konstant sind, wenn zu der Mittellinie A senkrecht verlaufende Flächen verglichen werden.
Elastische dreidimensionale perforierte Kunststoffbahn gemäß einem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die geschlossenen Kapillaren (54') alle im Wesentlichen identisch sind beziehungs weise die offenen Kapillaren (54'') alle im Wesentlichen identisch sind, wobei vorzugsweise die offenen und geschlossenen Kapillaren (54', 54'') gleichmäßig über der Außenlagen-Folie (55) verteilt sind.
Elastische dreidimensionale perforierte Kunststoffbahn gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die offenen Kapillaren (54'') aufweisen eine Länge L, gemessen entlang der Mittellinie A zwischen der ersten Öffnung (57) und der zweiten Öffnung (58), und eine größte Abmessung D der ersten Öffnung (57), wobei das Verhältnis zwischen der Länge L und der größten Abmessung D größer als 2 ist.
Elastische dreidimensionale perforierte Kunststoffbahn gemäß einem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die offenen Kapillaren (54'') sich von der zweiten Oberfläche der Folie (55) mit einem Winkel (59) von weniger als 90°, gemessen von der ersten Ebene der Folie (55), erstrecken.
Elastische dreidimensionale perforierte Kunststoffbahn gemäß einem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische dreidimensionale perforierte Kunststoffbahn in einer atmungsfähigen Außenlage (50) eines atmungsfähigen absorbierenden Wegwerfartikels enthalten ist.
Absorbierender Wegwerfartikel mit einer Kleidungsstück-zugewandten Oberfläche, welche orientiert ist, um in der Richtung eines Kleidungsstücks (21) während des Gebrauchs des Artikels gewandt zu sein, und einer Träger-zugewandten Oberfläche, welche orientiert ist, um in der Richtung des Trägers (20) während des Gebrauchs des Artikels gewandt zu sein, wobei der Artikel mindestens umfasst eine flüssigkeitsdurchlässige Decklage (30); eine Außenlage (50); einen absorbierenden Kern (40, 42, 44), der zwischen der Decklage (30) und der Außenlage (50) enthalten ist; wobei die Außenlage (50) eine elastische dreidimensionale Bahn aufweist, wobei die Bahn aus einer flüssigkeitsundurchlässigen polymeren Außenlagen-Folie (55) besteht, die eine Kleidungsstück-zugewandte Oberfläche, eine Träger-zugewandte Oberfläche und Kapillaren (54) umfasst, wobei die Kapillaren (54) Seitenwände (56) aufweisen, die von der Träger-zugewandten Oberfläche der Außenlagen-Folie (55) in Richtung auf den absorbierenden Kern (40, 42, 44) weg verlaufen, wobei die Kapillaren (54) aufweisen ein erstes Ende (60) mit einer ersten Öffnung (57) in der Kleidungsstück-zugewandten Oberfläche der Außenlagen-Folie (55) und ein zweites Ende (62), das beabstandet zu der Träger-zugewandten Oberfläche der Außenlagen-Oberfläche (55) angeordnet ist, wobei jede der Kapillaren (54) einen Kanal(70) bildet, wobei der Kanal durch das erste Ende (60), das zweite Ende (62) und die Seitenwände (56) gebildet ist, wobei der Artikel dadurch gekennzeichnet ist, dass mindestens 50 % der Kapillaren (54) geschlossene Kapillaren (54') sind, welche an dem zweiten Ende (62) geschlossen sind, und mindestens 5 % der Kapillaren (54) offene Kapillaren (54'') sind, welche eine zweite Öffnung (58) an dem zweiten Ende (62) aufweisen, und wobei sich die offenen Kapillaren (54'') von der zweiten Oberfläche der Folie (55) aus weiter weg als die geschlossenen Kapillaren (54') erstrecken.
Absorbierender Wegwerfartikel gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der absorbierende Wegwerfartikel atmungsfähig ist, wobei die Außenlage (50) auch atmungsfähig ist.