DE60109062T2

DE60109062T2 - Biaxial austreckbares Material

Info

Publication number: DE60109062T2
Application number: DE60109062T
Authority: DE
Inventors: Tod Michael MORMAN; M. Lon EDELMAN; Reginald Smith
Original assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Current assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Priority date: 2000-12-27
Filing date: 2001-12-11
Publication date: 2006-04-13
Anticipated expiration: 2021-12-12
Also published as: MXPA03005318A; DE60109062D1; AR032079A1; ZA200304406B; EP1351815B1; BR0116615A; CN1509229A; US6623837B2; WO2002051627A2; AU2002232581B2; EP1351815A2; EP1351815B9; US20020119288A1; KR20040011452A; CN1216734C; WO2002051627A3; JP2004521775A

Description

SACHGEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung ist auf ein Material gerichtet, das in allen x/y-Ebenen-Richtungen dehnbar ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Eine Anzahl verschiedener Materialattribute ist für Material, verwendet dazu, äußere Abdeckungen von absorbierenden Gegenständen herzustellen, erwünscht. Zum Beispiel ist in hosenähnlichen Kleidungsstücken eine Dehnbarkeit in Maschinenrichtung erwünscht, da eine Längsanpassungsfähigkeit ermöglicht, dass ein Schrittbereich der Hose absackt und sich wölbt, wenn sie belastet wird, ohne dass der Bund des Gegenstands nach unten gezogen wird. Ähnlich ist eine Dehnbarkeit in Querrichtung erwünscht, da eine seitliche Formanpassungsfähigkeit eine behagliche, allerdings dennoch komfortable Passung um die Hüften eines Trägers beibehält. Weiterhin trägt eine Dehnbarkeit in allen Richtungen in der x/y-Ebene zu einem insgesamt in der Form passenden Produkt bei.
Einige Materialien, wie beispielsweise verdünnte, stretch-gebondete Laminate (Necked Stretch-Bonded Laminates – NSBL), halsige/gekreppte Spinnvliese, verbunden mit Elastomeren, usw., besitzen eine Dehnung in allen Richtungen, d.h. eine Dehnung mit einer Rückstellfähigkeit. Diese Materialien sind relativ kostspielig, da relativ kostspielige, elastomere Materialien eingesetzt werden. Allerdings sind die hohen Rückstellkräfte nicht immer in äußeren Abdeckungsmaterialien erwünscht. Geringe Rückstellkräfte ermöglichen, dass die Kleidungsstücke in einer passenden Form an dem Träger verbleiben, ohne dass sie einen großen Umfang eines zusammenziehenden Drucks ausüben und ohne die Bewegungen eines Trägers einzuschränken. Weiterhin ermöglichen, wenn die Kleidungsstücke getragen werden, niedrige Rückstellkräfte, dass das Gewicht der Inhalte des Kleidungsstücks das Kleidungsstück von dem Körper des Trägers herunterziehen, ohne dass der Rest des Kleidungsstücks am Körper des Trägers heruntergezogen wird, wodurch ein enger Kontakt zwischen dem Träger und dem Kleidungsstück in dem Taillenbereich und um die Beinöffnungen herum beibehalten wird, um ein Heraustreten irgendwelcher Kleidungsstück-Inhalte aus dem Kleidungsstück zu verhindern.
Eine Atmungsfähigkeit ist ein Materialattribut, das insbesondere in absorbierenden Gegenständen erwünscht ist. Atmungsfähige Filme und Laminate blockieren typischerweise den Durchgang von teilchenförmigem Material, Wasser und anderen Flüssigkeiten, während zugelassen wird, dass Wasserdampf und/oder Luft durch das Material hindurchtritt. Demzufolge verringern atmungsaktive Materialien, wenn sie in Windeln oder ähnlichen absorbierenden Kleidungsstücken verwendet werden, die relative Luftfeuchtigkeit und die Temperatur innerhalb des Kleidungsstücks im Vergleich zu solchen Kleidungsstücken, die aus nicht atmungsaktiven Filmen und Laminaten hergestellt sind.
Eine Flüssigkeitsbarriere ist ein für einen absorbierenden Gegenstand inhärentes, wünschenswertes Materialattribut. Die Flüssigkeitsbarriere wirkt dahingehend, zu verhindern, dass Flüssigkeiten durch eine Oberfläche des Kleidungsstücks auf die Kleidung, und die Umgebung, des Benutzers hindurchtritt.
Verschiedene Typen eines Materials mit kombinierten Attributen sind im Stand der Technik bekannt. Zum Beispiel erzielen stretch-gebondete Laminate (strechbonded laminates – SBL) einen in Maschinenrichtung dehnbaren, atmungsaktiven Verbund, allerdings ohne eine Flüssigkeitsbarriere und mit einer geringen Dehnbarkeit in einer Querrichtung. Verdünnt gebondete Laminate in neuerer Zeit zeigen eine in Querrichtung dehnbare Flüssigkeitsbarriere, sind allerdings nicht in der Maschinenrichtung dehnbar. Andere Verbundmaterialien wirken als stoffähnliche, atmungsaktive Barrieren, allerdings besitzen sie geringe oder keine Dehnbarkeit in entweder einer Maschinenrichtung oder einer Querrichtung dazu.
Das US-Patent Nr. 5,114,781, herausgegeben für Morman am 19. Mai 1992, offenbart ein Laminat, das sich in zumindest zwei Richtungen dehnen kann. Das Laminat umfasst ein reversibel, verdünnt gewebtes Material und eine elastische Fläche.
Das US-Patent Nr. 5,116,662, herausgegeben für Morman am 26. Mai 1992, offenbart ein Laminat, das sich in zumindest zwei Richtungen dehnen kann. Das Laminat umfasst ein verdünntes, nicht gewebtes Material und eine elastische Fläche.
Das US-Patent Nr. 5,883,028, herausgegeben für Morman, et al., am 16. März 1999, offenbart ein Laminat, das sich in zumindest zwei Richtungen dehnen kann. Das Laminat ist durch Verbinden eines nicht-gewebten Materials, das in der Querrichtung verdünnt ist, mit einem wasserdampflöslichen, elastomeren Film, der in der Maschinenrichtung gedehnt ist und ein Zusammenziehung in der Maschinenrichtung besitzt, gebildet.
Das Dokument US-A-3 719 540 beschreibt die Präparation von transversal fibrillierten Filmen, die in Geweben bzw. Gewirken nützlich sind, die Filamente in unterschiedlichen Schichten, angeordnet unter einem Winkel zueinander, vorsehen.
Das Dokument WO-A-9 702 133 ist auf gewellte Laminate mit Dichte-Unterschieden, erzeugt in einer der Schichtung des Laminats, das als körperseitige Auskleidung für persönliche Vorsorgeprodukte verwendbar ist, gerichtet.
Das Dokument US-A-6 159 584 befasst sich mit einer dehnbaren, elastischen Lasche, die eine Schicht mit Bereichen aufweist, die unterschiedliche Dehnbarkeiten erzielen. Die Lasche ist so ausgelegt, um an der Kante eines Gegenstands, vorzugsweise als eine Befestigungslasche zur Verwendung in Verbindung mit Windeln, angeklebt zu werden.
Das Dokument WO-A-9 522 951 befasst sich mit einer strukturellen, elastischähnlichen Filmbahn zur Verwendung in den Hüftteilen von absorbierenden Gegenständen.
Es ist ein Bedarf oder ein Wunsch nach einem Material vorhanden, das eine Mehrzahl der Eigenschaften in einem einzelnen Verbund erzielt, nämlich eine biaxiale Dehnbarkeit, eine niedrige Rückstellkraft, eine Atmungsfähigkeit, Flüssigkeitsbarriereeigenschaften und das relativ kostengünstig ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist auf ein dehnbares, äußeres Außenabdeckung-(Extendible OuterCover – EOC)-Material gerichtet, das in allen x/y-Ebenen-Richtungen gedehnt werden kann. In einer Ausführungsform ist das EOC ein Laminat, das eine verdünnte Vliesbahn und einen gestreiften, atmungsaktiven, mikroporösen Film aufweist, der gestreifte Falten in der Maschinenrichtung aufweist. Die streifenförmigen Falten ermöglichen, dass sich der Film und das verdünnte Vlies in der Querrichtung dehnen können. Das Material dieser Ausführungsform ist durch Dehnen des gefüllten Films in der Maschinenrichtung hergestellt, um eine Atmungsfähigkeit zu erzielen, und zwar unter Laminieren des gedehnten Films auf dem Vlies, Dehnen des Laminats in der Maschinenrichtung, um den Vlies zu verdünnen und die Streifen in dem Film zu bilden, und dann Kreppen des Laminats, um eine Dehnungsfähigkeit in Maschinenrichtung zu erzielen. Ein elastomeres Laminat und/oder ein Krepp-Klebstoff können dazu verwendet werden, ein Laminat mit einer kleinen Rückstellkraft herzustellen.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die EOC ein Laminat, das einen einschichtigen, dehnbaren Film in Querrichtung, hergestellt aus einem dehnbaren Polymer, das dem Film, zusammen mit einem verdünnten Vlies, angebondet an den Film, ermöglicht, sich in Querrichtung zu dehnen, umfasst. Das Material dieser Ausführungsform ist durch Dehnen des gefüllten Films in der Maschinenrichtung, um eine Atmungsfähigkeit hervorzurufen, getrenntes Dehnen eines Vlieses, um es zu verdünnen, Laminieren des gedehnten Films und des verdünnten Vlieses aneinander, dann Kreppen des Laminats, um eine Dehnbarkeit in Maschinenrichtung zu erzeugen, hergestellt. Wie in der früheren Ausführungsform kann ein elastomeres Laminat und/oder ein Krepp-Klebstoff verwendet werden, um ein Laminat mit einer kleinen, zurückziehenden Kraft zu erzeugen.
Das Niveau, mit dem das Klebemittel bzw. der Klebstoff hinzugefügt ist, und das Verbindungsmuster können stark Materialeigenschaften beeinflussen. Demzufolge kann das sich ergebende Material der Erfindung eine hohe Rückstellkraft in einer Richtung und eine niedrige oder keine Rückstellkraft in der anderen Richtung haben. Weiterhin kann eine Rückstellkraft in einer oder in beiden Richtungen über das Hinzufügen eines elastomeren Films, von Fasern, von Schaumstoffen, von Baumwollstoffen (Scrims) oder anderen Elementen aufgebracht werden.
Unter Berücksichtigung des Vorstehenden ist es ein Merkmal und ein Vorteil der Erfindung, ein biaxial dehnbares, atmungsaktives Laminat zu schaffen, das Flüssigkeitsbarriereeigenschaften und eine niedrige Erholungskraft besitzt.
Es ist auch ein Merkmal und ein Vorteil der Erfindung, ein verbessertes, biaxial dehnbares, atmungsaktives Laminat zu schaffen, das in einer breiten Vielfalt von Außenabdeckungen von Windeln, anderen, persönlichen Hygieneartikeln, chirurgischen Kitteln, und anderen, atmungsaktiven Gegenständen nützlich ist.
Die vorstehenden und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden weiter aus der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung der derzeit bevorzugten Ausführungsformen ersichtlich werden, wenn sie in Verbindung mit den Beispielen und den Zeichnungen gesehen werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Draufsicht eines biaxial dehnbaren, atmungsaktiven Laminats der vorliegenden Erfindung;
2 zeigt eine Querschnittsansicht eines biaxial dehnbaren, atmungsaktiven Laminats, vorgenommen entlang einer Linie 2-2 der 1;
3 zeigt eine Draufsicht einer Filmschicht, die gestreifte Falten besitzt; und
4 zeigt eine Draufsicht einer nicht gewebten Schicht, die ein Drahtwellenverbindungsmuster besitzt.
DEFINITIONEN
Innerhalb des Zusammenhangs dieser Beschreibung umfasst jeder Ausdruck oder jede Angabe nachfolgend die folgende Bedeutung oder Bedeutungen.
„Biaxial dehnbar" bezieht sich auf ein Material, das eine Dehnbarkeit von mindestens 25% seiner Anfangsdimensionen (ohne Brechen, Reißen oder einen Verlust der Barriereeigenschaften) in zwei Richtungen senkrecht zueinander besitzt, z.B. eine Dehnbarkeit in einer Maschinenrichtung und in einer Querrichtung, oder in einer Längsrichtung (von vorne nach hinten) und einer seitlichen Richtung (Seite zu Seite).
„Gebunden" bezieht sich auf die Verbindung, das Verkleben, das Verbinden, das Befestigen, oder dergleichen, von zwei Elementen. Zwei Elemente werden als miteinander verbunden dann angesehen werden, wenn sie direkt aneinander oder direkt miteinander verbunden sind, wie beispielsweise dann, wenn jedes direkt mit Zwischenelementen verbunden ist.
„Gekreppt" oder „Kreppen" bezieht sich auf geknittertes Material oder einen Verbund, der verbundene oder nicht verbundene Bereiche besitzt. Das gekreppte Material kann zu ungefähr seiner ursprünglichen Länge durch Aufbringen einer mechanischen Dehnung zurückgeführt werden, wodurch sich entsprechend die geknitterten Bereiche herausglätten.
„Querrichtung" bezieht sich auf die Breite eines Gewebes bzw. Gewirkes in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der Richtung, in der es hergestellt ist, entgegengesetzt zu „Maschinenrichtung", was sich auf die Länge eines Gewebes bzw. Gewirkes bzw. Vlieses in der Richtung bezieht, in der es hergestellt ist.
„Elastomer" bezieht sich auf ein Material oder einen Verbund, der um mindestens 50% seiner entspannten Länge gedehnt werden kann und der sich, unter Freisetzung der aufgebrachten Kraft, zu mindestens 40 Prozent seiner Dehnung zurückstellt. Es ist allgemein bevorzugt, dass das elastomere Material oder der Verbund in der Lage ist, um mindestens 100 Prozent gedehnt zu werden, noch bevorzugter um mindestens 300 Prozent, und zwar seiner entspannten Länge, und der sich, unter Freisetzung einer aufgebrachten Kraft, zurückstellt, und zwar um mindestens 50 Prozent seiner Dehnung.
„Dehnung" bedeutet ein Material, das, unter Aufbringung einer dehnenden Kraft, in einer bestimmten Richtung dehnbar ist, und zwar zu einer gedehnten Dimension (z.B. Breite), die mindestens 25% größer als eine originale, nicht gedehnte Dimension ist. Wenn die Dehnkraft nach einer Minute einer Halteperiode weggenommen wird, zieht sich das Material nicht zurück oder zieht sich um nicht mehr als 30% der Differenz zwischen der gedehnten Dimension und der originalen Dimension zurück, und kann sich nur dann mehr zurückziehen, wenn dies durch ein elastisches Klebemittel oder eine elastische Komponente, die mit dem Material verbunden ist, unterstützt wird. Demzufolge kann ein Material, das eine Breite von einem Meter besitzt, das in der Querrichtung dehnbar ist, auf eine Breite von mindestens 1,25 Metern gedehnt werden. Wenn die Dehnkraft freigesetzt wird, nach Halten der gedehnten Breite für eine Minute, wird sich ein Material, das zu einer Breite von 1,25 Metern gedehnt ist, nicht zurückziehen, oder wird sich auf eine Breite von nicht weniger als 1,175 Metern zurückziehen. Dehnbare Materialien sind gegenüber elastischen Materialien unterschiedlich, wobei die letzteren dahingehend tendieren, sich den größten Weg deren ursprünglichen Dimension zurückzuziehen, wenn eine Dehnkraft freigesetzt wird. Die Dehnkraft kann irgendeine passende Kraft sein, die ausreichend ist, um das Material zwischen 125% seiner ursprünglichen Dimension und seiner maximalen, gedehnten Dimension in der ausgewählten Richtung (z.B. in der Querrichtung), ohne es zu brechen, zu dehnen.
„Film" bezieht sich auf einen thermoplastischen Film, der unter Verwendung einer Filmextrusion- und/oder eines Schäumungsprozesses, wie beispielsweise ei nes Beschichtungs-, Gussfilm- oder Blasfilm-Extrusionsprozesses, hergestellt ist. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung umfasst der Ausdruck „atmungsaktiv" mikroporöse oder selbst-atmungsaktive Filme, die als Flüssigkeitsbarrieren wirken können.
„Unelastisch" bezieht sich sowohl auf Materialien, die sich nicht um 25% oder mehr dehnen, als auch auf Materialien, die sich um einen Betrag dehnen, sich allerdings nicht um mehr als 30% zurückziehen. Unelastische Materialien umfassen dehnbare Materialien, wie dies vorstehend definiert ist, ebenso wie Materialien, die sich nicht dehnen, z.B. die reißen, wenn sie einer Dehnkraft unterworfen werden.
„Schicht" kann, wenn es in der Einzahl verwendet wird, eine doppelte Bedeutung eines einzelnen Elements oder einer Mehrzahl von Elementen haben.
„Maschinenrichtung" bezieht sich auf die Länge eines Gewebes bzw. Gewirkes in der Richtung, in der es hergestellt ist, im Gegensatz zu „Querrichtung", die sich auf die Breite eines Gewebes bzw. Gewirkes in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der Maschinenrichtung bezieht.
„Schmelzgeblasene Faser" bedeutet Fasern, gebildet durch Extrudieren eines geschmolzenen, thermoplastischen Materials durch eine Vielzahl von feinen, gewöhnlich kreisförmigen, Plattenkapillaren als geschmolzene Fäden oder Filamente in konvergierende Strömungen aus erhitztem Gas mit hoher Geschwindigkeit (z.B. Luft), was die Filamente aus geschmolzenem, thermoplastischem Material dämpft, um deren Durchmesser zu verringern, die von einem Mikrofaser-Durchmesser sein können. Danach werden die schmelzgeblasenen Fasern, die durch die Gasströme mit hoher Geschwindigkeit getragen sind, auf einer Sammelfläche niedergeschlagen, um eine Bahn von zufällig dispergierten, schmelzgeblasenen Fasern zu bilden. Ein solcher Prozess ist, zum Beispiel, in dem US-Patent 3,849,241 für Butin et al offenbart. Schmelzgeblasene Fasern sind Mikrofasern, die kontinuierlich oder diskontinuierlich sein können, die allgemein kleiner als ungefähr 0,6 Denier sind und die im Wesentlichen selbstbindend dann sind, wenn sie auf einer sammelnden Oberfläche niedergeschlagen werden. Schmelzgeblasene Fasern, die in der vorliegenden Erfindung verwendet sind, sind vorzugsweise im Wesentlichen in der Länge kontinuierlich.
„Verdünnt" („necked") oder „verdünnt-gedehnt" („neck stretched") sind gegeneinander austauschbare Ausdrücke und beziehen sich auf ein Verfahren zum Deh nen eines nicht gewebten Vlieses, im Wesentlichen in der Längs- oder Maschinenrichtung, um dessen Breite in einer kontrollierten Art und Weise auf eine bestimmte Größe zu verringern. Das kontrollierte Dehnen kann unter kühler Raumtemperatur, oder unter höheren Temperaturen stattfinden und ist auf eine Erhöhung der gesamten Dimension in der Richtung, die zu der Dehnung gedehnt werden soll, begrenzt, erforderlich, um das Vlies zu brechen, was in den meisten Fällen ungefähr 1,2- bis 1,4-mal ist. Wenn das Gewebe freigelassen wird, zieht es sich zu seinen Ursprungsdimensionen zusammen. Ein solcher Vorgang ist, zum Beispiel in den US-Patenten Nr.'n 4,443,513 für Meitner und Notheis, 4,965,122, 4,981,747 und 5,114,781 für Morman und 5,244,482 für Hassenboehler Jr. et al, offenbart.
„Nicht gewebt" und „nicht gewebte Bahn" bezieht sich auf fasrige Materialien und Bahnen aus fasrigem Material, die ohne die Hilfe eines textilen Webens oder Strickvorgangs gebildet werden.
„Polymere" umfassen, sind allerdings nicht darauf beschränkt, Homopolymere, Copolymere, wie zum Beispiel Block-, Propf-, Zufalls- und alternierende, Copolymere, und Terpolymere, usw., und Mischungen und Modifikationen davon. Weiterhin soll, ohne dass dies in anderer Weise spezifisch eingeschränkt ist, der Ausdruck „Polymer" alle möglichen geometrischen Konfigurationen der Moleküle umfassen. Diese Konfigurationen umfassen, sind allerdings nicht darauf beschränkt, isotaktische, syndiotaktische und ataktische Symmetrien.
„Falten" bezieht sich auf dünne Falten mit schmalen Nuten oder Kanälen in einer nicht elastischen Filmschicht.
„Spinngebundene Faser" bezieht sich auf Fasern mit kleinem Durchmesser, die durch Extrudieren von geschmolzenem, thermoplastischem Material zu Filamenten aus einer Vielzahl von feinen Kapillaren einer Spinndüse gebildet sind, die eine kreisförmige oder eine andere Konfiguration besitzt, wobei der Durchmesser der extrudierten Filamente schnell verringert wird, wie dies, zum Beispiel, in dem US-Patent 4,340,563 für Appel et al und dem US-Patent 3,692,618 für Dorschner et al, dem US-Patent 3,802,817 für Matsuki et al, den US-Patenten 3,338,992 und 3,341,394 für Kinney, dem US-Patent 3,502,763 für Hartmann, dem US-Patent 3,502,538 für Petersen und dem US-Patent 3,542,615 für Dobo et al, beschrieben wird. Spinngebundene Fasern werden abgeschreckt und sind im Wesentlichen nicht klebrig, wenn sie auf einer Sammelfläche niedergeschlagen werden. Spinngebundene Fasern sind allgemein kontinuierlich und haben oft durchschnittliche Deniers größer als ungefähr 0,3, insbesondere zwischen ungefähr 0,6 und 10.
Diese Ausdrücke können mit anderer Ausdrucksweise in den restlichen Teilen der Beschreibung definiert sein.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER DERZEIT BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorliegende Erfindung ist auf ein atmungsaktives Laminat gerichtet, das sich in allen Richtungen in einer x/y-Ebene dehnen kann. Das Material der vorliegenden Erfindung ist besonders zur Verwendung als eine äußere Abdeckung für absorbierende Einweggegenstände geeignet. Beispiele solcher geeigneten Gegenstände umfassen Windeln, Trainingshosen, Inkontinenz-Produkte, Schwimmkleidung, andere, persönliche Hygieneartikel oder Gesundheitsvorsorge-Kleidungsstücke oder dergleichen.
In den 1 und 2 sind eine Draufsicht und eine Querschnittsansicht, jeweils, eines biaxial dehnbaren, atmungsaktiven Laminats 20 dargestellt. Das Laminat 20 ist aus einer Filmschicht 22 und einer Schicht 24 aus einer nicht-gewebten Bahn hergestellt. Die Schicht 24 aus der nicht gewebten Bahn ist in der Maschinenrichtung verdünnt gestreckt, um eine Dehnbarkeit in Querrichtung aufzubringen. Die Filmschicht 22 ist in einer Querrichtung dehnbar. Sowohl die nicht gewebte Schicht 24 als auch die Filmschicht 22 sind gekreppt, um eine Dehnbarkeit in Maschinenrichtung aufzubringen.
In geeigneter Weise kann der Film 22 entweder aus einem dehnbaren Polymer hergestellt werden, das in der Querrichtung dehnbar ist, oder kann von einem nicht elastischen, gestreiften Film sein, der streifige Falten in der Maschinenrichtung besitzt, die ermöglichen, dass sich der Film 22 in der Querrichtung dehnen kann. In jedem Fall ist der Film 22 geeignet ein atmungsaktiver, mikroporöser oder selbstatmungsaktiver Film. Die Filmschicht 22 alleine, die gestreifte Falten 26 besitzt, ist in 3 dargestellt.
Der Ausdruck „Querrichtung", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf die Breite eines Materials in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der Richtung, in der es hergestellt ist, im Gegensatz zu „Maschinenrichtung", die sich auf die Länge eines Materials in der Richtung bezieht, in der es hergestellt ist. Für eine Bezugnahme bezeichnet ein Pfeil 49 die Maschinenrichtung in den 1 und 3, während ein Pfeil 48 die Querrichtung in den 1-3 angibt. Die Maschinenrichtung in 2 erstreckt sich in die Papierebene hinein und aus dieser heraus.
Die Atmungsaktivität des nicht gedehnten Laminats 20, ausgedrückt als eine Wasserdampftransmissionsrate (Water Vapor Transmission Rate – WVTR), ist im Wesentlichen gleich zu der Atmungsaktivität der Filmschicht 22, wenn der Film 22 und die nicht gewebte Bahn bzw. die Vliesbahn 24 zu Anfang miteinander verbunden sind. Die Vliesschicht 24 ist typischerweise offen und porös und beeinflusst nicht wesentlich die Atmungsfähigkeit des Laminats 20. Die WVTR ist eine Funktion sowohl der Filmdicke als auch der Filmzusammensetzung. Die Filmschicht 22 kann geeignet eine angemessene Atmungsaktivität erreichen, ausgedrückt als WVTR, in einem Bereich von ungefähr 500 bis 30.000 Gramm/m²-24 Stunden, unter Verwendung des WVTR-Testvorgangs nach Mocon, der nachfolgend beschrieben ist. In geeigneter Weise beträgt das passende WVTR der Filmschicht 22 mindestens ungefähr 500 Gramm/m²-24 Stunden, noch geeigneter mindestens ungefähr 750 Gramm/m²-24 Stunden, am geeignetsten mindestens ungefähr 1000 Gramm/m²-24 Stunden.
In einer Ausführungsform, die einen unelastischen, gestreiften Film 22 umfasst, kann der unelastische, gestreifte Film 22 eine Füllerkomponente umfassen, die innerhalb einer Polymerkomponenten extrudiert ist. Die Füllerkomponente initiiert die Bildung von Leerstellen, die die Füllerteilchen unter Dehnen des Films 22 in der Maschinenrichtung umgeben. Die Leerstellen bringen eine Atmungsaktivität auf dem Film 22 auf, indem ein gewundener Pfad aus dünnen Membranen erzeugt wird, durch den Wasserdampf, allerdings nicht flüssiges Wasser, hindurchführen kann.
So, wie es hier verwendet wird, bedeutet ein „Füller", dass Teilchen und/oder andere Formen von Materialien umfasst sind, die zu der Polymermischung vor einer Filmextrusion hinzugefügt werden können, und die chemisch nicht den extrudierten Film 22 beeinträchtigen oder nachteilig beeinflussen werden, und das weiterhin nicht mit dem extrudierten Film 22 in Wechselwirkung treten wird oder diesen beeinflussen wird, und, weiterhin, gleichförmig durch den Film 22 hinweg dispergiert sein kann. Allgemein wird die Füllerkomponente in einer teilchenförmigen Form mit durchschnittlichen Teilchengrößen in dem Bereich von ungefähr 0,1 bis ungefähr 7 Mikro metern, bevorzugter von ungefähr 0,1 bis ungefähr 4 Mikrometern, vorliegen. So, wie er hier verwendet wird, beschreibt der Ausdruck „Teilchengröße" die größte Dimension oder Länge der Füllerkomponenten. Sowohl organische als auch anorganische Füller sind zur Verwendung in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung vorgesehen, vorausgesetzt, dass sie nicht den Filmbildungsvorgang und/oder darauf folgende Laminiervorgänge beeinträchtigen werden. Beispiele von Füllern umfassen Kalziumkarbonat (CaCO₃), verschiedene Tonerden, Siliziumdioxid (SiO₂), Aluminiumdioxid, Bariumsulfat, Talk, Magnesiumsulfat, Titandioxid, Zeolite, Aluminiumsulfat, Zellulosepulver, Kieselgur, Gips, Magnesiumkarbonat, Bariumkarbonat, Kaolin, Glimmer, Kohlenstoff, Magnesiumoxid, Aluminiumhydroxid, Pulpepulver, Holzpulver, Zellulosederivate, polymere Teilchen, Chitin und Chitinderivate. Die Füllerteilchen können optional mit einer Fettsäure, wie beispielsweise Stearinsäure oder Behensäure, und/oder einem anderen Material, um einen freien Fluss der Teilchen (als Masse) und deren einfache Dispersion in das Polymer hinein zu erleichtern, beschichtet sein. Zum Beispiel wird, unter Verwendung eines Kalziumkarbonat-Füllers mit einer Dichte von ungefähr 2,8 Gramm pro Kubikzentimeter, der gefüllte Film 22 gewöhnlich mindestens ungefähr 15% Füller basierend auf dem Gesamtvolumen der Filmschicht 22, noch bevorzugter von ungefähr 20 bis ungefähr 65% bezogen auf das Volumen, enthalten.
Geeignete Polymere für die Polymerkomponente umfassen, sind allerdings nicht darauf beschränkt, nicht-elastische, extrudierbare Polymere, wie beispielsweise Polyolefin oder eine Mischung aus Polyolefinen, Zellulosehydrat (Zellophan), und Ethylenvinylalkohol. Insbesondere umfassen verwendbare Polyolefine Polypropylen und Polyethylen. Andere, verwendbare Polymere umfassen solche, die in dem US-Patent Nr. 4,777,073 für Sheth, übertragen auf Exxon Chemical Patents Inc., beschrieben sind, wie beispielsweise ein Copolymer aus Polypropylen und einem niedrig-dichten Polyethylen oder ein Polyethylen mit linearer, niedriger Dichte.
Andere, geeignete Polymere umfassen solche, die als einzel-stellen-katalysierte Polymere bezeichnet werden, wie beispielsweise „Metallocen" Polymere, hergestellt entsprechend einem Metallocen-Prozess, und die begrenzte, elastische Eigenschaften haben. Der Ausdruck „metallocen-katalysierte Polymere", wie er hier verwendet wird, umfasst solche Polymermaterialien, die durch Polymerisation min destens von Ethylen, unter Verwendung von Metallocenen, oder Katalysatoren mit einer eingeschränkten Geometrie, einer Klasse aus organometallischen Komplexen, wie beispielsweise Katalysatoren, hergestellt sind. Zum Beispiel ist ein übliches Metallocen Ferrocen, ein Komplex eines Metalls zwischen zwei Cyclopentadienyl-(Cp)-Liganden. Metallocen-Prozess-Katalysatoren umfassen bis(n-Butylcyclopentadienyl)Titandichlorid, bis(n-Butylcyclopenntadienyl)Zirkondichlorid, bis(Cyclopentadienyl)Scandiumchlorid, bis(Indenyl)Zirkondichlorid, bis(Methylcyclopentadienyl)Titandichlorid, bis(Methylcyclopentadienyl)Zirkondichlorid, Kobaltocen, Cyclopentadienyltitantrichlorid, Ferrocen, Hafnocendichlorid, Isopropyl(cyclopentadienyl,-1-fluorenyl)zirkondichlorid, Molybdocendichlorid, Nicelocen, Niobocendichlorid, Ruthenocen, Titanocendichlorid, Zirkonocenchloridhydrid, Zirconocendichlorid, unter anderen. Eine erschöpfendere Liste solcher Verbindungen ist in dem US-Patent 5,374,696 für Rosen et al, und übertragen auf die Dow Chemical Company, angegeben. Solche Verbindungen sind auch in dem US-Patent 5,064,802 für Stevens et al diskutiert und auch auf Dow übertragen.
Solche Metallocen-Polymere sind von Exxon-Mobil Chemical Company, Baytown, Texas, unter dem Handelsnamen EXXPOL^® für auf Polypropylen basierenden Polymeren und EXACT^® für auf Polyethylen basierenden Polymeren erhältlich. Dow Chemical Company, Midland, Michigan, vertreibt kommerziell Polymere unter dem Namen ENGAGE^®. Vorzugsweise werden die Metallocen-Polymere aus Copolymeren aus Ethylen und 1-Buten, Copolymeren aus Ethylen und 1-Hexen, Copolymeren aus Ethylen und 1-Octen, und Kombinationen davon, ausgewählt. Allgemein besitzen die Metallocen-abgeleiteten, auf Ethylen basierenden Polymere der vorliegenden Erfindung eine Dichte von mindestens 0,900 g/cm³.
Ein unelastischer, gestreifter Film 22 kann eine mehrschichtige Filmschicht sein, die eine Kernschicht und eine oder mehrere Außenschichten auf jeder Seite der Kernschicht umfassen kann. Wenn mehr als eine Außenschicht verwendet wird, ist es kein Erfordernis, dass die Außenschichten dieselben sind. Irgendwelche Polymere, die vorstehend diskutiert sind, sind zur Verwendung als Kernschicht eines mehrschichtigen Films geeignet. Irgendeiner der Füller, die vorstehend diskutiert sind, ist zur Verwendung als irgendeine Filmschicht geeignet.
Die Außenschicht umfasst typischerweise extrudierbare, thermoplastische Polymere und/oder Additive, die spezialisierte Eigenschaften in Bezug auf die gestreifte, nicht elastische Filmschicht 22 liefern. Demzufolge kann die Außenschicht aus Polymeren hergestellt werden, die solche Eigenschaften erzielen, wie antimikrobiologische, Barriere-, Wasserdampftransmissions-, Adhäsions- und/oder Antiblockiereigenschaften. Die Polymere werden demzufolge für bestimmte Attribute, die erwünscht sind, ausgewählt. Beispiele von möglichen Polymeren, die alleine oder in Kombination verwendet werden können, umfassen Homopolymere, Copolymere und Mischungen aus Polyolefinen, ebenso wie Ethylenvinylacetat (EVA), Ethylenethylacrylat (EEA), Ethylenacrylsäure (EAA), Ethylenmethylacrylat (EMA), Ethylenbutylacrylat (EBA), Polyester (PET), Nylon (PA), Ethylenvinylalkohol (EVOH), Polystyren (PS), Polyurethan (PU) und olefinische, thermoplastische Elastomere, die Mehrstufen-Reaktor-Produkte sind, bei denen ein amorphes Ethylen-Propylen-Random-Copolymer molekular in einem vorherrschend semikristallinen-Polypropylen-Monomer/Niedrig-Ethylen-Monomer-Matrix, die kontinuierlich ist, dispergiert ist. Die Außenschicht kann aus irgendeinem semikristallinen oder amorphen Polymer gebildet sein, einschließlich einer solchen, die leicht elastisch ist, und die einer permanenten Deformation bei dem Dehnungsprozentsatz unterliegen wird, dem das Laminat unterworfen wird. Allerdings ist die Außenschicht allgemein ein Polyolefin, wie beispielsweise Polyethylen, Polypropylen, Polybutylen oder ein Ethylen-Propylencopolymer, kann allerdings vollständig oder teilweise ein Polyurethan, ein Polyamid, wie beispielsweise Nylon, ein Polyester, wie beispielsweise Polyethylenterephthalat, ein Polyvinylidenfluorid, ein Polyacrylat, wie beispielsweise ein Poly(Methylmethacrylat) (nur in Mischungen), und dergleichen, und Mischungen davon, sein.
Dieser nicht elastische, gestreifte Film 22 kann an die nicht gewebte Bahn bzw. das Vlies 24 angebondet werden. Das Vlies 24 ist luftpermeabel und kann durch irgendeinen geeigneten Prozess gebildet werden, einschließlich gebondete, kardierte Gewebeprozesse, Schmelzblasprozesse und Spinnbindungsprozesse. Das Grundgewicht des Vlieses wird gewöhnlich in Unzen des Materials pro Quadratyard (osy) oder Gramm pro Quadratmeter (g/m²) ausgedrückt, und die Faserdurchmesser werden gewöhnlich in Mikron ausgedrückt (es ist anzumerken, dass die Umwandlung von osy zu g/m² durch Multiplizieren von osy mit 33,91 erfolgt). Der Vlies der vorliegenden Erfindung besitzt geeignet ein Grundgewicht von 10 bis 90 g/m², noch geeigneter von 20 bis 60 g/m².
Der Vlies 24 wird geeignet aus mindestens einem Element gebildet, das aus Fasern und Filamenten aus nicht elastischen Polymeren ausgewählt ist. Solche Polymere umfassen Polyester, zum Beispiel Polyethylenterephthalat, Polyolefine, zum Beispiel Polyethlyen und Polypropylen, Polyamide, zum Beispiel Nylon 6 und Nylon 66. Diese Fasern oder Filamente werden alleine oder in einer Mischung von 2 oder mehr davon verwendet.
Geeignete Fasern zum Bilden des Vlieses 24 umfassen natürliche und synthetische Fasern ebenso wie Bikomponenten-Mehrfachkomponenten- und geformte Polymerfasern. Eine Vielzahl von verdünnbaren Materialien kann auch verwendet werden. Beispiele solcher Materialien können, zum Beispiel, spinngebundene/schmelzgeblasene Verbundmaterialien und spinngebundene/schmelzgeblasene/spinngebundene Verbundmaterialien umfassen, wie dies in dem US-Patent Nr. 4,041,203, herausgegeben für Brock et al, angegeben ist.
Der Vlies 24 kann so gebunden sein, um ein diskretes Bindungsmuster mit einem vorgeschriebenen Bindungsoberflächenbereich aufzubringen. Dies ist als thermische Punktbindung bekannt. Eine thermische Punktbindung umfasst ein Hindurchführen einer Bahn aus Fasern, die gebunden werden soll, zwischen einer beheizten Kalander- oder einer gemusterten Walze und einer Prägewalze hindurch. Die Kalander-Walze ist so gemustert, dass die gesamte, nicht gewebte Bahn nicht über deren gesamte Oberfläche gebunden wird. Falls ein zu großer Bindungsbereich auf der nicht gewebten Bahn vorhanden ist, wird sie brechen, bevor sie sich verdünnt. Falls genug Bindungsbereich vorhanden ist, dann wird sich der Vlies wegziehen. Typischerweise reicht der prozentuale Bindungsbereich, der in der vorliegenden Erfindung nützlich ist, von ungefähr 5% bis ungefähr 40% des Bereichs des Vlieses. Viele Muster für Kalander-Walzen sind entwickelt worden. Wie von Fachleuten auf dem betreffenden Fachgebiet verständlich werden wird, sind die Bindungsbereichsprozente, die notwendig sind, in ungefähren Angaben oder Bereichen beschrieben, da Bindungsstifte normalerweise konisch sind und sich mit der Zeit abnutzen. Dabei ist eine Anzahl von diskreten Bindungsmustern vorhanden, die verwendet werden kön nen. Ein Beispiel eines Bindungsmusters ist ein „Drahtwellen"-Muster, das in 4 dargestellt ist. Das Drahtwellen-Bindungsmuster 28 umfasst rechteckförmige Vliesmusterelemente. Jedes Musterelement kann durch vier elliptisch-geformte Punktverbindungen 30 definiert sein. Die Seitenlänge jedes Musterelements (darstellend den Abstand Mitte zu Mitte zwischen angrenzenden Bindungen) kann ungefähr 0,145 cm (0,057 Inch) betragen. Jede Bindung 30 kann eine Länge von ungefähr 0,079 cm (0,031 Inch) und eine Breite von ungefähr 0,041 cm (0,016 Inch) haben. Das Bindungsmuster 28 kann entweder gleichmäßig oder ungleichmäßig auf dem Vlies 24 aufgebracht werden. Ein gleichmäßig aufgebrachtes Bindungsmuster 28 trägt dazu bei, die konsistenteren Materialeigenschaften über die Oberfläche des sich ergebenden Laminats 20 zu verteilen, während ein ungleichmäßig aufgebrachtes Bindungsmuster 28 Materialeigenschaften beeinflussen kann, wie beispielsweise das Niveau einer Rückstellkraft. Der Vlies besitzt ein geeignetes Grundgewicht nach einer Verdünnung von ungefähr 10 – 30 Gramm pro Quadratmeter (g/m²).
Wie vorstehend erwähnt ist, wird die Vliesschicht 24 sich verdünnend in der Maschinenrichtung gedehnt, um dadurch eine Dehnbarkeit in Querrichtung auf das Material aufzubringen. Das Verfahren einer Verdünnung ist in dem US-Patent 5,226,992, herausgegeben für Morman, beschrieben.
Ein Anlaminieren der Filmschicht 22 an die Vliesschicht 24 kann durch typische Verfahren, die im Stand der Technik bekannt sind, durchgeführt werden, einschließlich eines Klebe-Verbindens, eines Punkt-Verbindens und eines Ultraschallschweißens. Die Verwendung von nicht elastischen und/oder elastischen Klebstoffen für eine Klebebindung ist für diese Erfindung geeignet. Ein Beispiel eines geeigneten Klebstoffs ist ein schmelzgeblasener Klebstoff, der 54,5-57,5 Gewichts-% an Petroleumkohlenwasserstoffharzen; 18,5-21,5 Gewichts-% einer Mischung aus mehreren Mineralölen; 22,5-27,5 Gewichts-% an Styren-Butadien-Styren-Block-Copolymeren; 0,1-0,9 Gewichts-% Polyethylen und/oder Ethylenvinylacetat; und 0,2-1,8 Gewichts-% Antioxidationsmittel und Stabilisierer, enthält. Ein anderes, spezifisches Beispiel eines geeigneten Klebemittels ist NS34-5610, erhältlich von National Starch & Chemical Co.. Das Klebemittel kann geschmolzen auf entweder dem Film 22 oder der Bahn 24 unter Verwendung eines Schmelzblasprozesses, unter einem Zugabeniveau von ungefähr 2 bis 5 g/m², aufgebracht werden. Die sich ergebende Klebemit tel-Überdeckung ist intermittierend und belegt ungefähr 5 bis 40% der Zwischenfläche zwischen dem Film 22 und dem Vlies 24.
Wenn die Filmschicht 22 und die Vliesschicht 24 über die Verwendung von Wärme und/oder Druck miteinander verbunden werden, kann eine Laminiervorrichtung, wie beispielsweise Laminierwalzen, verwendet werden. Die Laminierwalzen bzw. -rollen können erwärmt werden und eine Punktverbindung kann verwendet werden. Die Temperatur, unter der die Lamanierrollen erwärmt werden, hängt von den Eigenschaften des Films 22 und/oder dem Vlies 24 ab, liegt allerdings gewöhnlich in dem Bereich von 93 bis 135°C (200 bis 275°F). Die Laminierrollen können jeweils glatt oder gemustert sein oder eine Rolle kann glatt sein, während die andere Rolle gemustert ist. Falls eine der Rollen gemustert ist, wird sie ein diskretes Bindungsmuster mit einem vorgeschriebenen Verbindungsoberflächenbereich des sich ergebenden Laminats 20 erzeugen.
Um das Laminat 20, einschließlich des nicht elastischen, gestreiften Films 22 und des Vlieses 24, herzustellen, wird der Film 22 zuerst in der Maschinenrichtung 2-5-mal seiner ursprünglichen, nicht gedehnten Länge unter Verwendung von zwei oder mehr Klemmspaltpaaren aus erwärmten Ziehrollen gedehnt, wobei sich jedes darauf folgende Paar schneller als jedes vorhergehende Paar dreht. Die Dehnung wird ausgeführt, um eine Atmungsfähigkeit auf den Film 22 aufzubringen. Eine oder beide Ziehrolle(n) in jedem Paar kann beheizt sein, so dass der Film 22 eine Dehnungstemperatur von 66°C – 94°C (150 – 200° Fahrenheit (F)) erfährt. Der gedehnte Film 22 besitzt eine Dicke von weniger als 1,3 min (50 mils).
Der gedehnte Film 22 wird dann auf das Vlies 24 auflaminiert, wobei die Maschinenrichtung des Films 22 im Wesentlichen zu der Maschinenrichtung der Bahn 24 ausgerichtet ist. Wenn der Film 22 an die Vliesbahn 24 geklebt angebondet wird, wird ein geschmolzenes Klebemittel auf sowohl den Film 22 als auch die Bahn 24 aufgebracht und der Film 22 und die Bahn 24 werden unter einem leichten Druck (geringer als 22,7 kg (50 lb) linear mit 2,54 cm (Inch) unter Verwendung eines Paars von nicht beheizten, glatten Klemmspaltrollen aufgebracht, um das Laminat 20 zu bilden. An diesem Punkt ist das Klebemittel noch warm genug, um eine Verbindung zwischen dem Film 20 und der Bahn 24 zu bewirken.
Das Laminat 20 wird dann in der Maschinenrichtung des Films 22 und der Bahn 24 gedehnt, indem es durch ein Paar von nicht beheizten Dehnungsklemmspaltwalzen hindurchgeführt wird, die sich unter größeren Geschwindigkeiten als die Laminierklemmspaltwalzen drehen. Ein Ofen, eingestellt bei 93 – 139°C (200 – 280°F), kann zwischen den Paaren der Klemmspaltwalzen positioniert sein, um beim Verdünnen und der Wärmeeinstellung des Laminats 20 zu unterstützen. Das Laminat 20 wird auf diese Art und Weise auf ungefähr 1,15- bis 1,20-mal seiner Länge unmittelbar nach dem Laminieren gedehnt. Dies bewirkt eine Verdünnung des Vlieses 24 auf 60 – 75% seiner Anfangsbreite. Dies kann auch ein weiteres Dehnen des Films 22 auf ungefähr 2,5-7-mal seiner Ursprungslänge verursachen, was vor der Vorlaminierungsdehnung auftritt. Auch bewirkt, da der Film 22 an der Bahn 24 anlaminiert ist, das weitere Dehnen, dass sich der Film 22 in Querrichtung ansammelt, was zu der Bildung von gestreiften Wellungen 26 (dünne, mit schmaler Nut oder Kanälen versehenen Falten) in dem Film 22 (3) führt. Das Grundgewicht des Laminats 20 erhöht sich als eine Folge der Dehnung.
Wenn einmal das Laminat 20 gebildet ist, wird das Laminat 20 mit einem Krepp-Klebemittel gekreppt, um eine Dehnbarkeit in Maschinenrichtung zu erreichen. Geeignete Krepp-Klebemittel umfassen, ohne Einschränkung, auf Wasser basierende Styrenbutadien-Klebemittel, Neopren, Vinylchlorid, Vinylcopolymere, Polyamide, und Ethylenvinylterpolymere. Das derzeit bevorzugte Klebematerial ist eine Acrylpolymeremulsion, verkauft durch B.F. Goodrich Company, unter dem Handelsnamen HYCAR^®. Die Verwendung eines elastomeren Krepp-Klebemittels kann eine bestimmte, zurückstellende Kraft auf das Laminat 20 aufbringen. Irgendein geeignetes Verfahren eines Kreppens kann verwendet werden. Zum Beispiel kann die Vliesschicht 24 mindestens teilweise mit einem elastomeren Krepp-Klebemittel auf einer Seite, gegenüberliegend zu der Filmschicht 22, beschichtet werden, so dass ungefähr 5-100% (vorzugsweise 10-70%) des gesamten Oberflächenbereichs auf dieser Seite beschichtet ist, und ungefähr 0-95% (vorzugsweise 30-90%) des Bereichs nicht beschichtet ist. Das Krepp-Klebemittel kann entweder gleichmäßig oder ungleichmäßig über die Vliesschicht 24 aufgebracht werden. Ein gleichmäßig aufgebrachtes Krepp-Klebemittel trägt zu konsistenteren Materialeigenschaften über die Oberfläche des sich ergebenden Laminats 20 bei, während ein ungleichmäßig auf gebrachtes Krepp-Klebemittel Materialeigenschaften, wie beispielsweise das Niveau einer Rückstellkraft, beeinflussen kann.
Die Vliesbahn 24 kann eine interfilamente Bindung, in der Form des Bindungsmusters 28, besitzen, das während einer Herstellung der Vliesbahn 24 aufgebracht wird (4). Das elastomere Krepp-Klebemittel dringt durch die Vliesbahn 24 in einem gewissen Umfang in den beschichteten Bereichen hindurch, was eine erhöhte Zwischenfilamentbindung in diesen Bereichen verursacht. Die zumindest teilweise beschichtete Seite der Vliesbahn 24 kann dann gegen eine eine Krepp bildende Oberfläche, wie beispielsweise eine Krepp bildende Trommel, platziert werden, und kann sich abschälend an der krepp-bildenden Oberfläche angebondet werden.
Die krepp-bildende Fläche wird vorzugsweise erwärmt und wird in einer Maschinenrichtung bewegt (z.B. gedreht). Die Drehgeschwindigkeit der krepp-bildenden Oberfläche hängt von der Zusammensetzung des Materials, das zu einem Krepp geformt werden soll, ab, allerdings beträgt für die Ausführungsformen, die hier beschrieben sind, ein geeigneter Bereich einer Drehgeschwindigkeit ungefähr 53,4 – 76,3 m (175 bis 250 Fuß) pro Minute. In geeigneter Weise bewegt sich die das Krepp bildende Oberfläche schnell genug, um die Länge in der Maschinenrichtung des Laminats 20 um ungefähr die Hälfte zu verringern, um ein Laminat mit einer Dehnung von 100% in der Maschinenrichtung zu erzeugen. Wenn sich die die Krepp bildende Oberfläche bewegt, kann die voranführende Kante des Laminats 20 an der Oberfläche, die zu einem Krepp gebildet werden soll, unter Verwendung einer Doktorrakel angebondet werden. Die Doktorrakel dringt durch die Klebebeschichtung unterhalb der Bahn hindurch und hebt das Laminat von der Trommel ab, was dazu führt, dass sich das Laminat in der Querrichtung biegt. Alternativ kann das das Krepp bildende Klebemittel auf einer Oberfläche des Films 22 gegenüberliegend der Vliesschicht 24 aufgebracht werden. Andere Beispiele einer Kreppbildung sind in dem US-Patent 4,810,556, herausgegeben für Kobayashi et al; der US-Patentanmeldung Ser. No. 962,992, angemeldet am 31. Oktober 1997 im Namen von Varona und mit dem Titel „Creped Nonwoven Materials"; und der US-Patentanmeldung Serial No. 040,707, angemeldet am 18. März 1998 im Namen von Varona und mit dem Titel „Creped Nonwoven Liner With Gradient Capillary Structure"; gelehrt. Durch eine Kreppbildung nur auf einer Seite des Laminats 20 kann die gesamte Dicke des Laminats 20, ein schließlich sowohl der Filmschicht 22 als auch der Vliesschicht 24, zu einem Krepp gebildet werden.
Das sich ergebende Material 20 dieser Ausführungsform umfasst deshalb eine flache Vliesschicht 24, die an einer nicht elastischen Filmschicht 22 anlaminiert ist, die gestreifte Falten 26 in der Maschinenrichtung besitzt, wobei sowohl die Vliesschicht 24 als auch die Filmschicht 22 zusammen Wellungen in der Querrichtung haben, so dass sich ein „Tal" in der Wellung über das Material 20 in der Querrichtung erstreckt. Demzufolge kann sich das ergebende, laminierte Material 20 in allen Richtungen in einer x/y-Ebene dehnen.
Das laminierte Material 20 dieser Ausführungsform ist atmungsaktiv in Bezug auf Wasserdampf, da die Dehnung in Maschinenrichtung des Films 22 bewirkt, das sich Leerstellen um die Kalziumkarbonatteilchen herum bilden. Wenn unter Verwendung eines INDA Testverfahrens IST-70.4-99 (der „Mocon" Test) gemessen wird, besitzt das vorgedehnte Laminat 20 eine Wasserdampftransmissionsrate (WVTR) von größer als 1000 Gramm/m²-24 Stunden, und oftmals von größer als 2000 Gramm/m-24 Stunden. Dennoch sind sowohl der Film 22 als auch das Laminat 20 im Wesentlichen für flüssiges Wasser impermeabel.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann der Film 22 ein einschichtiger, in Querrichtung dehnbarer Film, im Gegensatz zu einem unelastischen, streifigen Film der vorherigen Ausführungsform, sein. In dieser Ausführungsform kann der Film 22 aus einem dehnbaren Polymer hergestellt werden. Das dehnbare Polymer ermöglicht dem Film 22 (entlang der verdünnten Vliesbahn 24), sich in der Querrichtung zu dehnen.
Der dehnbare Film 22 kann eine einzelne, mikroporöse oder selbst atmungsaktive Kernschicht, oder eine oder mehrere Außenschichten zusätzlich zu der Kernschicht, umfassen, wie dies in der vorherigen Ausführungsform beschrieben ist. Als ein nicht elastischer, streifiger Film umfasst ein dehnbarer, mikroporöser Film auch eine Füllerkomponente, die innerhalb eines Polymers extrudiert ist, allerdings ist in dieser Ausführungsform das Polymer dehnbar. Die Füllerkomponente, die in der vorherigen Ausführungsform beschrieben ist, ist zur Verwendung in dieser Ausführungsform ebenso geeignet.
Das dehnbare Polymer, das in dieser Ausführungsform verwendet ist, kann aus irgendeinem dehnbaren, einen Film bildenden, thermoplastischen Polymer gebildet sein. Beispiele von geeigneten Polymeren umfassen, ohne Einschränkung, bestimmte, flexible Polyolefine, zum Beispiel auf Propylen basierende Polymere, die sowohl ataktische als auch isotaktische Polypropylen-Gruppen in der Hauptpolypropylenkette besitzen. Flexible Polyolefine (FPO's) werden durch die Rexene Corporation verkauft. Auch sind Polyethylen-Ethylen-Copolymere mit Heterophase, verkauft als „Catalloys" durch die Himont Corporation, eingeschlossen. Heterophase-Polymere sind Reaktormischungen, gebildet durch Hinzufügen unterschiedlicher Niveaus an Propylen und Ethylen an unterschiedlichen Stufen in dem Reaktor. Heterophase-Polymere umfassen typischerweise ungefähr 10-90 Gewichts-% eines ersten Polymersegments A, ungefähr 10-90 Gewichts-% eines zweiten Polymersegments B und 0-20 Gewichts-% eines dritten Polymersegments C. Das Polymersegment A ist zumindest ungefähr 80% kristallin und umfasst ungefähr 90-100 Gewichts-% Propylen, als ein Homopolymer, oder als Zufalls-Copolymer mit bis zu 10 Gew.-% an Ethylen. Das Polymersegment B ist geringer als ungefähr 50% kristallin und umfasst ungefähr 30-70 Gewichts-% Propylen, zufällig copolymerisiert mit ungefähr 30-70 Gewichts-% Ethylen. Das optionale Polymersegment C enthält ungefähr 80-100 Gewichts-% Ethylen und 0-20% von zufällig copolymerisiertem Propylen.
Andere, dehnbare Polymere umfassen sehr niedrig dichtes Polyethylen (VLDPE), was ein Ethylen-Alpha-Olefin-Copolymer ist, das eine Dichte geringer als 0,900 Gramm/cm³, vorzugsweise ungefähr 0,870 – 0,890 Gramm/cm³, besitzt. Bevorzugte VLDPE's sind einzel-stellen-katalysiert. Andere, dehnbare Polymere umfassen zufällige Propylen-Alpha-Olefin-Copolymere, die mehr als 10 Gewichts-% an C₂ oder C₄-C₁₂ Comonomer, vorzugsweise ungefähr 15-85 Gewichts-% des Comonomers, wobei Ethylen ein bevorzugtes Comonomer ist, enthalten.
Das dehnbare Polymer sollte von einem Typ und einer Menge sein, die bewirken, dass der Film 22 eine Dehnbarkeit in Querrichtung von mindestens ungefähr 25% einer anfänglichen, nicht gedehnten Breite hat, wenn eine Dehnkraft aufgebracht wird. Wenn die Dehnkraft freigesetzt wird, sollte der Film 22 selbst nicht bewirken, dass sich das Laminat um mehr als 30% der Differenz zwischen der gedehnten Breite und der anfänglichen, nicht gedehnten Breite zusammenzieht. Ir gendein weiteres Zusammenziehen eines Laminats, das den Film 22 enthält, kann durch ein elastomeres Klebemittel und/oder einen eine elastomere Komponente bildenden Teil des Laminats 20 verursacht werden. Vorzugsweise sollte der Film 22 eine Dehnbarkeit in Querrichtung von mindestens ungefähr 35% (z.B. 35-300%) der Anfangsbreite, noch bevorzugter mindestens ungefähr 50% (z.B. 50-200%), haben. Das dehnbare Polymer kann mit einem nicht dehnbaren Polymer gemischt sein, so lange wie der Film 22 die benötigte Dehnbarkeit besitzt. Bevorzugte Polymere des Films 22 sind einzel-stellen-katalysiertes Ethylen-Copolymere und flexible Polyolefine (FPOs), wie dies vorstehend beschrieben ist.
Die Polymer-Zusammensetzung, der Füller-Gehalt, die Füllerteilchengröße und der Grad eines Dehnens sind Faktoren, die dabei helfen, die Atmungsaktivität und die Flüssigkeitsbarriere des dehnbaren Films 22 in dem Laminat 20 zu bestimmen. Allgemein wird der dehnbare Film 22 weniger als ungefähr 50 Mikron dick sein, vorzugsweise weniger als ungefähr 30 Mikron dick, noch bevorzugter weniger als ungefähr 20 Mikron dick. Der Film 22 kann uniaxial um ungefähr 1,1-7,0-mal seiner ursprünglichen Länge gedehnt werden, um eine Atmungsaktivität zu bewirken, vorzugsweise auf ungefähr 1,5-6,0-mal seiner originalen Länge, noch bevorzugter auf ungefähr 2,5-5,0-mal seiner originalen Länge. Der Film 22 kann alternativ biaxial unter Verwendung herkömmlicher Techniken gedehnt werden, die für Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet geläufig sind. Vorzugsweise ist der Film 22 in seiner Maschinenrichtung uniaxial gedehnt und ist an der Vliesbahn 24 anlaminiert, wobei die Maschinenrichtung des Films 22 zu der Maschinenrichtung der Bahn 24 ausgerichtet ist. Dehntemperaturen können von ungefähr 38-150°C in Abhängigkeit von den spezifischen Polymeren, die eingesetzt sind, reichen, und vorzugsweise von ungefähr 70-95°C. Der atmungsaktive, dehnbare Film 22 kann durch Gießen oder Blasfilmextrusion der Schichten, durch Extrusionsbeschichtung oder durch irgendein anderes, herkömmliches Beschichtungsverfahren, präpariert werden.
Das laminierte Material 20 dieser Ausführungsform umfasst den dehnbaren Film 22 und eine Vliesbahn 24, die zusammengebondet und gekreppt sind. Die Vliesbahn 24, die Verdünnung der Vliesbahn 24, der Verbindungsvorgang, die Verbindungsmaterialien und der Kreppvorgang können geeignet dieselben wie in der vorherigen Ausführungsform sein.
Das erhaltene Material 20 dieser Ausführungsform umfasst deshalb eine flache Vliesschicht 24, die an einer in Querrichtung dehnbaren Filmschicht 22 anlaminiert ist, wobei sowohl die Vliesschicht 24 als auch die Filmschicht 22 zusammen Wellungen in der Querrichtung haben. Demzufolge kann sich das ergebende, laminierte Material 20 in allen Richtungen in einer x/y-Ebene dehnen.
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die Vliesbahn 24 vor Verbinden der Filmschicht 22 mit der Vliesschicht 24 gekreppt sein, im Gegensatz dazu, das laminierte Material 20 zu kreppen. In diesem Fall muss der Film in der Maschinenrichtung auch dehnbar sein.
Wenn Bereiche des Laminats 20 (d.h. entsprechend zu dem vorderen und hinteren Bundbereich in einem hosenähnlichen Kleidungsstück) dazu verwendet werden, eine äußere Abdeckung eines absorbierenden Kleidungsstücks herzustellen, können diese um 30-200% in der Querrichtung gedehnt werden. Ein Dehnen in der Querrichtung bewirkt, dass die verdünnte Vliesbahn 24 zu ihrer ursprünglichen, nicht verdünnten Konfiguration zurückkehrt, und bewirkt, dass sich der Film 22 in der Querrichtung um 30-200% (bis 130-300%) seiner Anfangsbreite dehnt. Das Laminat 20 kann leicht in der Querrichtung, mit der Hand, gedehnt werden, da der Film 20 aus einer dehnbaren Polymerzusammensetzung hergestellt ist.
Allgemein kann das laminierte Material 20 der Erfindung geeignet um ungefähr 30 bis 200% in der Querrichtung, noch geeigneter um ungefähr 40 bis 170%, am geeignetsten um ungefähr 50 bis 150%, gedehnt werden. Ähnlich ermöglicht das Kreppen des Laminats 20, dass das laminierte Material 20 der Erfindung um ungefähr 30 bis 200% in der Maschinenrichtung, noch geeigneter um ungefähr 40 bis 170%, am geeignetsten um ungefähr 50 bis 150%, dehnbar ist.
Der dehnbare Film 22 und das Laminat 20 dieser Ausführungsform besitzen eine variable Atmungsaktivität in Bezug auf Wasserdampf, wie dies durch das INDA Testverfahren IST-70.4-99 gemessen ist. Bevor das Laminat 20 in der Querrichtung gedehnt ist, besitzt es typischerweise ein WVTR von weniger als 1000 Gramm/m²-24 Stunden. Einer Dehnung von 25% in Querrichtung folgend besitzen die Bereiche des Laminats, die durch das Dehnen beeinflusst sind, typischerweise ein viel höheres WVTR, und zwar von mindestens 4000 Gramm/m²-24 Stunden. Der Film 22 und das Laminat 20 sind, ob sie nun in der Querrichtung gedehnt sind oder nicht gedehnt sind, im Wesentlichen in Bezug auf flüssiges Wasser impermeabel.
Ungeachtet davon, ob das EOC-Laminat 20 unter Verwendung eines nicht elastischen, streifigen Films oder eines dehnbaren Films hergestellt ist, kann sich der Film 22 um 2-30% seiner geehnten Länge in der Maschinenrichtung zusammenziehen, nachdem er an die Vliesbahn 24 angebondet ist. Dieses Zurückziehen kann bewirken, dass die Bahn 24 eine dreidimensionale Oberflächen-Topografie besitzt, die durch Schleifen oder Kissen gekennzeichnet ist. In jedem EOC-Laminat 20 besitzt der atmungsaktive Film 22 eine Dicke in einem Bereich von ungefähr 0,005-0,1 mm (0,2 bis 4,0 mil).
Wie erwähnt ist, besitzt das sich ergebende Laminat 20 der Erfindung eine niedrige, zurückziehende Kraft. Der Ausdruck „niedrige, zurückziehende Kraft" bezieht sich auf zurückziehende Kräfte, die nicht stark genug sind, um das Laminat mehr als ungefähr 30% von einer Dehnung von ungefähr 30% bis ungefähr 200% zurückzuziehen bzw. zusammenzuziehen.
Um eine größere, zusammenziehende Kraft in dem Laminat 20 zu erreichen, als dies durch den Krepp-Klebstoff erreicht wird, kann eine elastomere Komponente alternativ zu entweder der Filmschicht 22 oder der Vliesschicht 24, oder zwischen der Filmschicht 22 und der Vliesschicht 24, angebracht werden. Die elastomere Komponente kann in der Form von, zum Beispiel, Filmen, Fasern oder Gitterstoffen aus Polyurethan, Polyetherester, Polyetheramid oder Styren-Isopren-Styren-Block-Copolymeren vorliegen. Die elastomere Komponente kann in einem Muster aufgebracht werden, wie beispielsweise in Reihen oder Spalten, so dass das Laminat 20 eine hohe, zurückziehende Kraft in einer Richtung und eine geringe oder nicht zurückziehende Kraft in einer anderen Richtung haben kann. Irgendeine dieser elastomeren Komponenten kann an dem Laminat 20 unter Verwendung von herkömmlichen Mitteln, einschließlich einer Klebemittelverbindung, einer thermischen Verbindung oder einer Ultraschall-Verbindung, verbunden sein.
BEISPIELE
Zwei Proben der vorliegenden Erfindung wurden präpariert, zusammen mit zwei Kontroll-Proben. Eine erste Probe („Inelastic 50/50") umfasste einen nicht elastischen, streifigen Film, nämlich ein atmungsaktives, dehnungsfähiges-thermisches Laminat mit 20 Inch, erhältlich unter der Marken-Bezeichnung XP-1885, enthaltend einen Füller, wie beispielsweise Kalziumkarbonat, der 3,6-mal in der Maschinenrichtung gedehnt wurde, um ihn mikroporös und atmungsaktiv zu machen, und verklebt an einem Gitterstoff-Polypropylen mit 13,6 g/m² (0,4 osy), spinngebondet unter Verwendung eines H2525A Klebemittels, was zu einer Zugabe von 3 g/m² führte. Die Abwickelgeschwindigkeit betrug 15,25 m (50 Fuß) pro Minute (FPM), während die Laminierungsgeschwindigkeit 56,12 m pro Minute (184 FPM) betrug. Das gesamte Laminat wurde dann 1,12-mal in der Maschinenrichtung gedehnt, was bewirkte, dass sich das Laminat auf 65% seiner ursprünglichen Breite verdünnte. Der sich ergebende, gesamte Film-Zug in dem Laminat war vier. Die Dehnung in der Maschinenrichtung bewirkte, dass sich die Spinnbindung verkleinerte, was den Film, befestigt an der Spinnbindung, dazu brachte, streifige Falten in Maschinenrichtung zu bilden. Dieses Laminat wurde dann unter Verwendung einer Trommeltemperatur von 116,5°C (240° Fahrenheit) mit einem A-Flob 15 Krepp-Klebemittel gekreppt, erhältlich von Air Products and Chemicals, Inc., Allentown, Pennsylvania. Die Ablösegeschwindigkeit von der Krepp-Trommel war ungefähr die Hälfte der Geschwindigkeit der Trommel (38,13 m (125 Fuß) pro Minute gegenüber 68,63 m (225 Fuß) pro Minute). Die Zugabe-Rate des Krepp-Klebstoffs war ungefähr 0,6%, was allerdings tatsächlich auf dem Material vorhanden war, war viel niedriger, näher zu ungefähr 0,1 % oder geringer. Eine Kontroll-Probe („Inelastic Control") war dieselbe wie die Inelastic 50/50 Probe, allerdings ohne das Kreppen, wodurch demzufolge das Grundgewicht des Inelastic 50/50 ungefähr zweimal des Grundgewichts der Inelastic Control war.
Eine zweite Probe ("Extendible 50/50") des in Querrichtung dehnbaren, atmungsaktiven Laminats wurde durch klebendes Laminieren einer verdünnten, spinngebundenen Bahn an einem in Querrichtung dehnbaren Film hergestellt. Die Spinnbindung war dünn genug gemacht worden, um dem Laminat die erwünschte Menge einer Dehnbarkeit in Querrichtung zu verleihen. Der Film war ein Polyolefin-Film, der mit Kalziumkarbonat gefüllt war, und wurde vor einem Laminieren genug gedehnt, um dem Laminat die erwünschte Atmungsaktivität zu verleihen.
Ein anderes Kontroll-Beispiel („Extendible Control") war grob dasselbe wie die Extendible 50/50 Probe, allerdings ohne das Kreppen, wodurch demzufolge das Grundgewicht von Extendible 50/50 ungefähr zweimal dem Grundgewicht der Exten dible Control entsprach. Genauer gesagt war die Extendible Control eine kommerziell hergestellte Spinnbindung mit 13,6 g/m² (0,4 osy) mit einem thermisch gebundenen Gitterstoff-Muster, verdünnt auf ungefähr zwei Drittel seiner ursprünglichen Breite und laminiert an einem herkömmlich hergestellten, atmungsaktiven, gedehnten Film. Der atmungsaktive, gedehnte Film war ein gegossener Film mit drei Schichten A-B-A, verkauft als Huntsman Type 1885, erhältlich von Huntsman Packaging Corp., 199 Edison Drive, Washington, Georgia 30763. Der Film besaß eine Kernschicht, die 42 Gewichts-% (69 Volumen-%) eines nach Ziegler-Natta katalysierten, linearen Polyethylens mit niedriger Dichte besaß. Das Polyethylen hatte ein Octen-Comonomer, und besaß eine Dichte von 0,918 Gramm/cm³. Die Kernschicht enthielt auch 58 Gewichts-% (31 Volumen-%) aus mit Stearinsäure beschichteten Kalziumkarbonatteilchen, die einen durchschnittlichen Durchmesser von ungefähr 1 Mikron und einen oberen Schnitt von 7 Mikron besaßen. Der Film besaß zwei Abdeckschichten, wobei jede eine Mischung von 50,4 Gewichts-% Ethylenvinylacetat (ein Gehalt von 28 Gewichts-% an Vinylacetat), 45,1 Gewichts-% einer Hetereophasen-Kombination von Propylen-Ethylen-Copolymeren, kommerziell bekannt als Montel KS-357P Catalloy, 4 Gewichts-% SUPER FLOSS Kieselgur, hergestellt von McCullough and Benton, und 0,5 Gewichts-% B-900 Antioxidationsmittel, hergestellt durch Ciba Specialties Company, besaß. Die Abdeckschichten bildeten ungefähr 3% der gesamten Filmdicke. Der atmungsaktive, gedehnte Film wurde viermal vorgedehnt, bevor er an das verdünnte, spinngebundene Material angebondet wurde, unter Verwendung von ungefähr einem Gramm pro Quadratmeter eines Findley 2525A auf Styren-Isopren-Styren basierenden Klebemittels, erhältlich von Ato-Findley Adhesives, Inc., Wauwatosa, Wisconsin, USA.
Alle vier Proben wurden dem folgenden Test unterworfen:
Zug-Test: Mit dem Zug-Test wurden Festigkeit und Dehnung oder Spannung eines Vlieses gemessen, wenn es einer unidirektionalen Dehnung unterworfen wurde, und zwar gemäß ASTM Standard Test D 5034-95, ebenso wie Federal Test Methods Standard No. 191A Method 5102-78. Mit diesem Test wurde die Festigkeit in Pound und prozentuale Dehnung gemessen, mit einer Dehnung der Probe, bis sie brach. Höhere Zahlen zeigen ein stärkeres und/oder dehnbareres Vlies jeweils an. Der Ausdruck „Peak-Belastung" bedeutet die maximale Belastung oder Kraft, ausge drückt in Pound, erforderlich dazu, eine Probe zu dehnen, bis sie in einem Dehnungstest bricht oder reißt. Der Ausdruck „Spannung" oder „prozentuale Dehnung" bedeutet die Erhöhung der Länge in einer Probe während eines Zug-Tests, ausgedrückt in einem Prozentsatz. Werte für eine Peak-Belastung und eine Spannung unter einer Peak-Belastung wurden unter Verwendung einer Breite eines Vlieses von 3 × 6 in. (76 × 152 mm), einer Klemmbreite von 3 in. (76 mm) und einer Messlänge von 3 in. (76 mm), und einer konstanten Rate einer Dehnung von 12 Inch/min. (305 mm/min.), erhalten, wobei die gesamte Probenbreite in den Klemmen ergriffen wurde. Die Proben wurden geklemmt, zum Beispiel in einem 1130 Instron, erhältlich von Instron Corporation, oder einem Thwing-Albert Modell INTELLECT II, erhältlich von der Thwing-Albert Instrument Co., 10960 Dutton Rd., Philadelphia, Pennsylvania 19154, festgeklemmt, und die Einheit wurde auf Null gesetzt, ausbalanciert und entsprechend dem Standard-Vorgang kalibriert.
Materialeigenschaften und Ergebnisse von dem Zug-Test für die vier Proben sind in Tabelle 1 nachfolgend dargestellt. Da die Test-Proben, Inelastic 50/50 und Extendible 50/50, ungefähr zweimal das Grundgewicht wie die jeweiligen Kontroll-Proben aufgrund eines Kreppens haben, stellt Tabelle 2 die Ergebnisse von dem Zug-Test, normiert mit den Grundgewichten der Proben, dar. Der Unterschied in dem Grundgewicht zwischen den Test-Proben und den Kontroll-Proben beeinflusst die Materialeigenschaften, die in CD getestet werden sollen, und beeinflusst nicht geeignet die Materialeigenschaften, die in dem MD getestet werden sollen, da die Differenz in dem Grundgewicht durch das Kreppen in dem MD verursacht wird.
Wie in den Tabellen 1 und 2 gesehen werden kann, besitzen sowohl Inelastic 50/50 als auch Extendible 50/50 beide einen wesentlich niedrigeren Modulus in sowohl MD als auch CD, verglichen mit den jeweiligen Kontroll-Proben. Die Peak-Belastung in CD von sowohl Inelastic 50/50 als auch Extendible 50/50 war ungefähr gleich zu den jeweiligen Kontroll-Proben, wenn sie einmal mit dem Grundgewicht normiert sind, wie dies in Tabelle 2 dargestellt ist. Allerdings war die Peak-Belastung in dem MD von sowohl Inelastic 50/50 als auch Extendible 50/50 merkbar niedriger als die jeweiligen Kontroll-Proben in sowohl Tabelle 1 als auch Tabelle 2. Unter Vergleichen der normierten Werte war die Peak-Spannung in CD von sowohl Inelastic 50/50 als auch Extendible 50/50 ungefähr zweimal so groß wie die Spitzen- bzw. Pe ak-Spannung in CD der Kontroll-Proben, wie dies in Tabelle 2 dargestellt ist. Die Peak-Spannung in MD von sowohl Inelastic 50/50 als auch Extendible 50/50 war merkbar höher als die Peak-Spannung in MD der jeweiligen Kontroll-Proben in sowohl Tabelle 1 als auch Tabelle 2. Wie in Tabelle 1 und Tabelle 2 gesehen werden kann, wurde die Peak-Spannung in Angaben einer prozentualen Dehnung dargestellt. Die prozentuale Dehnung wurde durch Dividieren der Differenz zwischen der Endlänge und der Anfangslänge durch die Anfangslänge, und Multiplizieren des Quotienten mit 100, bestimmt.
Tabelle 1: Materialeigenschaften
Tabelle 2: Materialeigenschaften, normiert mit dem Grundgewicht
Während des vorstehenden Zug-Tests wurden individuelle Kraftdatenpunkte (gemessen in Gramm) an spezifizierten Dehnungen in sowohl der Maschinenrichtung als auch der Querrichtung herangezogen und sind nachfolgend in den Tabellen 3 und 4 dargestellt. Tabelle 5 ist mit den Grundgewichten der Proben normiert und ist in Gramm/g/m² angegeben.
Tabelle 3: Dehnung in Maschinenrichtung
Wie anhand von Tabelle 3 gesehen werden kann, waren die Kräfte, erforderlich dazu, die Proben der vorliegenden Erfindung zu dehnen, wesentlich niedriger als solche, die dazu erforderlich sind, die Kontrollen zu dehnen. Weiterhin brachen die Kontrollen bei einer viel niedrigeren Dehnung als die erfindungsgemäßen Proben, wie dies auch anhand von Tabelle 1 gesehen werden kann.
Tabelle 4: Dehnung in Querrichtung
Tabelle 5: Normierte Dehnung in Querrichtung
Wie vorstehend erläutert ist, beeinflusst der Unterschied in den Grundgewichten zwischen den Test-Proben und den Kontroll-Proben die CD-Eigenschaften, die getestet werden. Deshalb sind die Werte in Tabelle 4 mit den Grundgewichten der Proben, angegeben in Tabelle 1, normiert worden, und die normierten Werte sind in Tabelle 5 angegeben. Wie anhand von Tabelle 5 gesehen werden kann, wurde die Dehnbarkeit der erfindungsgemäßen Proben wesentlich aufgrund des Krepp-Vorgangs geändert.
Es wird ersichtlich werden, dass Details der vorstehenden Ausführungsformen, die zum Zwecke einer Erläuterung angegeben sind, nicht dahingehend angegeben sind, den Schutzumfang dieser Erfindung zu beschränken. Obwohl nur ein paar beispielhafte Ausführungsformen dieser Erfindung im Detail vorstehend beschrieben worden sind, wird für Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet leicht ersichtlich werden, dass viele Modifikationen in den beispielhaften Ausführungsformen möglich sind, ohne materiell die neuartigen Lehren und die Vorteile dieser Erfindung zu verlassen. Dementsprechend sind alle solchen Modifikationen dahingehend vorgesehen, dass sie innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung umfasst sind, der in den nachfolgenden Ansprüchen definiert ist. Weiterhin wird erkannt, dass viele Ausführungsformen denkbar sind, die nicht alle Vorteile einiger Ausführungsformen erzielen, insbesondere der bevorzugten Ausführungsformen, wobei allerdings das Nichtvorhandensein eines bestimmten Vorteils nicht dahingehend ausgelegt werden sollte, notwendigerweise zu bedeuten, dass eine solche Ausführungsform außerhalb des Schutzumfangs der Erfindung liegt.
Test-Vorgang für Wasser
Dampftransmissionsrate (WVTR)
Eine geeignete Technik zum Bestimmen des WVTR (Wasserdampftransmissionsrate) Werts eines Films oder eines Laminatmaterials der Erfindung ist der Test-Vorgang, der durch INDA (Association of the Nonwoven Fabrics Industry), Nummer IST-70.4-99, mit dem Titel „STANDARD TEST METHOD FOR WATER VAPOR TRANSMISSION RATE THROUGH NONWOVEN AND PLASTIC FILM USING A GUARD FILM AND VAPOR PRESSURE SENSOR", der hier unter Bezugnahme darauf eingeschlossen wird, standardisiert ist. Der INDA-Vorgang dient für die Bestimmung von WVTR, die Durchlässigkeit des Films für Wasserdampf, und, für homogene Materialien, den Wasserdampfpermeabilitätskoeffizienten.
Das INDA-Testverfahren ist ausreichend bekannt und wird nicht hier im Detail angegeben werden. Allerdings wird der Testvorgang wie folgt zusammengefasst. Eine trockene Kammer wird von einer nassen Kammer einer bekannten Temperatur und Luftfeuchtigkeit durch einen permanenten Schutzfilm und dem Probenmaterial, das getestet werden soll, getrennt. Der Zweck des Schutzfilms ist derjenige, einen definierten Luftzwischenraum zu definieren und um die Luft in dem Luftzwischenraum ruhig zu halten oder still zu stellen, während der Luftzwischenraum charakterisiert ist. Die trockene Kammer, der Schutzfilm und die nasse Kammer bilden eine Diffusionszelle, in der der Testfilm abgedichtet ist. Der Probenhalter ist bekannt als Permatran-W Model 100K, hergestellt von Mocon/Modern Controls, Inc., Minneapolis, Minnesota. Ein erster Test wird in Bezug auf die WVTR des Schutzfilms und des Luftzwischenraums zwischen einer Verdampferanordnung, die 100% einer relativen Luftfeuchtigkeit erzeugt, vorgenommen. Wasserdampf diffundiert über den Luftspalt und den Schutzfilm und mischt sich dann mit einer Strömung aus trockenem Gas, die proportional zu einer Wasserdampfkonzentration ist. Ein Sensor erzeugt ein Signal proportional zu dem Dampfgehalt des Gasstroms. Das elektrische Signal wird zu einem Computer zur Verarbeitung geführt. Der Computer berechnet dann die Transmissionsrate des Luftspalts und des Schutzfilms und speichert den Wert für eine weitere Verwendung.
Die Transmissionsrate des Schutzfilms und des Luftspalts wird in dem Computer als CalC gespeichert. Das Proben-Material wird dann in der Testzelle abgedichtet. Wiederum diffundiert Wasserdampf durch den Luftspalt zu dem Schutzfilm und dem Testmaterial und mischt sich dann mit der Strömung aus trockenem Gas, die das Testmaterial überstreicht. Auch wird wiederum diese Mischung zu dem Dampfsensor getragen. Der Computer berechnet die Transmissionsrate der Kombination des Luftspalts, des Schutzfilms und des Testmaterials. Diese Informationen werden dann dazu verwendet, die Transmissionsrate zu berechnen, unter der Feuchtigkeit durch das Testmaterial transmittiert wird, und zwar entsprechend der Gleichung: TR–1 Test-Material = TR–1 Test-Material, Schutzfilm, Luftspalt-TR–1 Schutzfilm, Luftspalt Berechnungen:
WVTR: Die Berechnung des WVTR verwendet die Formel: WVTR = Fρsat(T)RH/Apsat(T)(1-RH))wobei:

F: = Der Fluss von Wasserdampf in cc/min.,
ρ_sat(t): = Die Dichte des Wassers in gesättigter Luft bei einer Temperatur T,
RH: = Die relative Luftfeuchtigkeit an spezifizierten Stellen in der Zelle,
A: = Der Querschnittsflächenbereich der Zelle, und
p_sat(T): = Der Sättigungsdampfdruck des Wasserdampfs bei einer Temperatur T.

Claims

Laminiertes Material, das in einer ersten Richtung und in einer zweiten, dazu senkrechten Richtung gedehnt werden kann, und das umfasst: einen Film mit streifigen Falten in der ersten Richtung und Wellen in der zweiten, dazu senkrechten Richtung; und eine Vliesbahn, die an den Film gebunden ist, wobei die Vliesbahn Wellen in der zweiten, senkrechten Richtung hat.
Laminiertes Material nach Anspruch 1, wobei der Film einen unelastischen Film umfasst.
Laminiertes Material nach Anspruch 1, wobei der Film einen atmungsaktiven mikroporösen Film umfasst.
Laminiertes Material, wobei die Vliesbahn eine Spinnvliesbahn umfasst.
Laminiertes Material nach Anspruch 1, wobei die Vliesbahn klebend an den Film gebunden ist.
Laminiertes Material nach Anspruch 1, wobei die Vliesbahn thermisch an den Film gebunden ist.
Laminiertes Material, das in einer ersten Richtung und in einer zweiten, dazu senkrechten Richtung gedehnt werden kann und das umfasst: einen Film mit Wellen in der zweiten Richtung und Dehnbarkeit in der zweiten Richtung; und eine Vliesbahn, die an den Film gebunden ist, wobei die Vliesbahn Wellen in der zweiten Richtung hat.
Laminiertes Material nach Anspruch 1, wobei der Film ein dehnbares Polymer umfasst, das in der zweiten Richtung gedehnt werden kann.
Laminiertes Material nach Anspruch 7, wobei die Vliesbahn eine Spinnvliesbahn umfasst.
Laminiertes Material nach Anspruch 7, wobei die Vliesbahn klebend an den Film gebunden ist.
Laminiertes Material nach Anspruch 7, wobei die Spinnvliesbahn thermisch an den Film gebunden ist.
Laminiertes Material, das in einer ersten Richtung und in einer zweiten, dazu senkrechten Richtung gedehnt werden kann und das umfasst: einen Film, der in der zweiten Richtung gedehnt werden kann; eine Vliesbahn, die in der ersten Richtung verdünnend gestreckt (neck-stretched) ist und in der ersten Richtung gekreppt ist; und eine Klebebindung des Films an die Vliesbahn.
Laminiertes Material nach Anspruch 12, wobei der Film einen atmungsaktiven mikroporösen Film umfasst.
Laminiertes Material nach Anspruch 12, wobei der Film einen unelastischen Film umfasst, der in der ersten Richtung gekreppt ist und in der zweiten Richtung Falten aufweist.
Laminiertes Material nach Anspruch 12, wobei der Film ein dehnbares Material umfasst, das in der zweiten Richtung gedehnt werden kann.
Laminiertes Material nach Anspruch 12, wobei die erste Richtung eine Maschinenrichtung umfasst und die zweite Richtung eine Querrichtung umfasst.
Laminiertes Material nach Anspruch 12, wobei ein Elastomer-Kreppklebstoff ungleichmäßig auf wenigstens den Film oder die Vliesbahn aufgetragen ist.
Laminiertes Material nach Anspruch 12, wobei eine Bindestruktur ungleichmäßig auf die Vliesbahn aufgetragen ist.
Laminiertes Material, das des weiteren einen Elastomerfilm umfasst, der wenigstens an den dehnbaren Film oder die Vliesbahn gebunden ist.
Laminiertes Material nach Anspruch 12, das des weiteren eine Vielzahl von Elastomerfasern umfasst, die wenigstens an den dehnbaren Film oder die Vliesbahn gebunden sind.
Laminiertes Material nach Anspruch 12, das des weiteren einen Elastomerschaumstoff umfasst, der wenigstens an den dehnbaren Film oder die Vliesbahn gebunden ist.
Laminiertes Material nach Anspruch 12, das des weiteren einen Elastomer-Gitterstoff umfasst, der wenigstens an den dehnbaren Film oder die Vliesbahn gebunden ist.
Laminiertes Material nach Anspruch 12, wobei das laminierte Material in der ersten Richtung um ungefähr 30% bis ungefähr 200% gedehnt werden kann.
Laminiertes Material nach Anspruch 12, wobei das laminierte Material in der ersten Richtung um ungefähr 40% bis ungefähr 170% gedehnt werden kann.
Laminiertes Material nach Anspruch 12, wobei das laminierte Material in der ersten Richtung um ungefähr 50% bis ungefähr 150% gedehnt werden kann.
Laminiertes Material nach Anspruch 12, wobei das laminierte Material in der zweiten Richtung um ungefähr 30% bis ungefähr 200% gedehnt werden kann.
Laminiertes Material nach Anspruch 12, wobei das laminierte Material in der zweiten Richtung um ungefähr 40% bis ungefähr 170% gedehnt werden kann.
Laminiertes Material nach Anspruch 12, wobei das laminierte Material in der zweiten Richtung um ungefähr 50% bis ungefähr 150% gedehnt werden kann.
Außenabdeckung eines absorbierenden Erzeugnisses, die das laminierte Material nach Anspruch 12 umfasst.
Laminiertes Material, das in einer ersten Richtung und in einer zweiten, dazu senkrechten Richtung gedehnt werden kann, und das umfasst: einen unelastischen Film, der in der ersten Richtung gekreppt ist und in der zweiten Richtung Falten aufweist; eine Vliesbahn, die in der ersten Richtung verdünnend gestreckt ist, in der ersten Richtung gekreppt ist und auf den Film laminiert ist; und einen Elastomer-Kreppklebstoff, der auf eine Oberfläche wenigstens des Films oder der Bahn aufgetragen ist.
Laminiertes Material nach Anspruch 30, wobei der Film einen atmungsaktiven mikroporösen Film umfasst.
Laminiertes Material nach Anspruch 30, wobei der Elastomer-Kreppklebstoff ungleichmäßig wenigstens auf den Film oder die Vliesbahn aufgetragen ist.
Laminiertes Material nach Anspruch 30, wobei eine Bindestruktur ungleichmäßig auf die Vliesbahn aufgetragen ist.
Laminiertes Material nach Anspruch 30, das des weiteren einen Elastomerfilm umfasst, der wenigstens an den unelastischen Film oder die Vliesbahn gebunden ist.
Laminiertes Material nach Anspruch 30, das des weiteren eine Vielzahl von Elastomerfasern umfasst, die wenigstens an den unelastischen Film oder die Vliesbahn gebunden sind.
Laminiertes Material nach Anspruch 30, das des weiteren einen Elastomer-Schaumstoff umfasst, der wenigstens an den unelastischen Film oder die Vliesbahn gebunden ist.
Laminiertes Material nach Anspruch 36, das des weiteren einen Elastomer-Gitterstoff umfasst, der wenigstens an den unelastischen Film oder die Vliesbahn gebunden ist.
Laminiertes Material nach Anspruch 30, wobei das laminierte Material in der ersten Richtung um ungefähr 30% bis ungefähr 200% gedehnt werden kann.
Laminiertes Material nach Anspruch 30, wobei das laminierte Material in der ersten Richtung um ungefähr 40% bis ungefähr 170% gedehnt werden kann.
Laminiertes Material nach Anspruch 30, wobei das laminierte Material in der ersten Richtung um ungefähr 50% bis ungefähr 150% gedehnt werden kann.
Laminiertes Material nach Anspruch 30, wobei das laminierte Material in der zweiten Richtung um ungefähr 30% bis ungefähr 200% gedehnt werden kann.
Laminiertes Material nach Anspruch 30, wobei das laminierte Material in der zweiten Richtung um ungefähr 40% bis ungefähr 170% gedehnt werden kann.
Laminiertes Material nach Anspruch 30, wobei das laminierte Material in der zweiten Richtung um ungefähr 50% bis ungefähr 150% gedehnt werden kann.
Außenabdeckung eines absorbierenden Erzeugnisses, die das laminierte Material nach Anspruch 30 umfasst.
Laminiertes Material, das in einer ersten Richtung und in einer zweiten, dazu senkrechten Richtung gedehnt und rückgestellt werden kann, und das umfasst: einen unelastischen Film, der in der ersten Richtung gekreppt ist und in der zweiten Richtung Falten aufweist; eine Vliesbahn, die in der ersten Richtung verdünnend gestreckt ist, in der ersten Richtung gekreppt und auf den Film laminiert ist; und eine Elastomerkomponente, die wenigstens an dem Film oder der Bahn angebracht ist.
Laminiertes Material nach Anspruch 45, wobei der Film einen atmungsaktiven, mikroporösen Film umfasst.
Laminiertes Material nach Anspruch 45, wobei ein Elastomer-Kreppklebestoff ungleichmäßig wenigstens auf den Film oder die Vliesbahn aufgetragen ist.
Laminiertes Material nach Anspruch 45, wobei eine Bindestruktur ungleichmäßig auf die Vliesbahn aufgetragen ist.
Laminiertes Material nach Anspruch 45, wobei die Elastomerkomponente einen Elastomerfilm umfasst.
Laminiertes Material nach Anspruch 45, wobei die Elastomerkomponente eine Vielzahl vor Elastomerfasern umfasst.
Laminiertes Material nach Anspruch 45, wobei die Elastomerkomponente einen Elastomer-Schaumstoff umfasst.
Laminiertes Material nach Anspruch 45, wobei die Elastomerkomponente einen Elastomer-Gitterstoff umfasst.
Laminiertes Material nach Anspruch 45, wobei das laminierte Material in der ersten Richtung um ungefähr 30% bis ungefähr 200% gedehnt werden kann.
Laminiertes Material nach Anspruch 45, wobei das laminierte Material in der ersten Richtung um ungefähr 40% bis ungefähr 170% gedehnt werden kann.
Laminiertes Material nach Anspruch 45, wobei das laminierte Material in der ersten Richtung um ungefähr 50 bis ungefähr 150% gedehnt werden kann.
Laminiertes Material nach Anspruch 45, wobei das laminierte Material in der zweiten Richtung um ungefähr 30% bis ungefähr 200% gedehnt werden kann.
Laminiertes Material nach Anspruch 45, wobei das laminierte Material in der zweiten Richtung um ungefähr 40% bis ungefähr 170% gedehnt werden kann.
Laminiertes Material nach Anspruch 45, wobei das laminierte Material in der zweiten Richtung um ungefähr 50% bis ungefähr 150% gedehnt werden kann.
Außenabdeckung eines absorbierenden Erzeugnisses, die das laminierte Material nach Anspruch 45 umfasst.