DE60120536T2

DE60120536T2 - Verbundfolie

Info

Publication number: DE60120536T2
Application number: DE60120536T
Authority: DE
Inventors: Technical Center Tomoko Mitoyo-gun Tsuji
Original assignee: Unicharm Corp
Current assignee: Unicharm Corp
Priority date: 2000-03-27
Filing date: 2001-03-15
Publication date: 2007-01-18
Anticipated expiration: 2021-03-16
Also published as: CN1162272C; AU2641701A; CA2340278C; MY125966A; JP2001270018A; US20010044250A1; BR0101271B1; KR20010090562A; EP1138471A1; JP3744767B2; SG91344A1; CA2340278A1; ID29694A; TW537971B; AU769087B2; CN1320415A; US6506474B2; EP1138471B1; DE60120536D1; BR0101271A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbundlage, die in einer Richtung elastisch dehnbar ist, und insbesondere eine solche Verbundlage, die für Auflagematerialien für Hygieneartikel wie Windeln, Menstruationseinlagen und dergleichen geeignet ist.
Die japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 1995-328061A beschreibt eine Auflage mit einem flüssigkeitsdurchlässigen Vliesstoff und einer Anzahl von Streifen aus einer dünnen thermoplastischen Folie, die in einer Richtung verlaufen und die quer zu dieser einen Richtung beabstandet sind und die mit der Oberseite des Vliesstoffs zu einer Einheit verbunden sind.
Bei der in dieser Druckschrift beschriebenen Auflage weisen weder der Vliesstoff noch die Folienstreifen aus Kunststoff eine auf Gummi basierende Elastizität auf, und die Auflage besitzt keine elastische Dehnbarkeit, ohne daß sie einer speziellen Behandlung unterworfen wird. Um der Auflage eine elastische Dehnbarkeit zu verleihen, wird als Vliesstoff ein elastisch dehnbarer Vliesstoff aus Fasern verwendet, die durch Schmelzen und Spinnen eines thermoplastischen Elastomers erhalten werden, und als Kunststofffolie wird eine elastisch dehnbare Folie verwendet, die durch Extrudieren eines thermoplastischen Elastomers erhalten wird.
Sowohl ein Vliesstoff mit einer auf Gummi basierenden elastischen Dehnbarkeit als auch eine Folie mit einer auf Gummi basierenden elastischen Dehnbarkeit vermitteln jedoch bei einer Berührung ein unangenehmes, klebriges oder schleimiges Gefühl, und ein Körperflüssigkeiten absorbierender Hygieneartikel wie eine Wegwerfwindel oder eine Damenbinde mit einem solchen elastisch dehnbaren Vliesstoff oder einer solchen elastisch dehnbaren Folie lassen beim Träger/bei der Trägerin des Artikels ein unangenehmes Gefühl aufkommen, wenn diese Materialien mit der Haut in Kontakt kommen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbundlage mit einer elastischen Dehnbarkeit zu schaffen, die frei von einem klebrigen oder schleimigen Gefühl ist, ohne daß ein auf Gummi basierendes Material wie ein thermoplastisches Elastomer verwendet wird.
Die erfindungsgemäße Verbundlage umfaßt einen Vliesstoff und eine Anzahl von dünnen, flexiblen und durchgehenden Filamenten, die in Längsrichtung parallel zueinander verlaufen und die quer zu dieser Längsrichtung voneinander beabstandet sind und dadurch Streifen bilden.
Bei dieser Verbundlage sind der Vliesstoff und die durchgehenden Filamente mit einer Vielzahl von regenerierbaren Kräuselungen versehen, die sich in der zu der Längsrichtung orthogonal verlaufenden Querrichtung erstrecken und die derart in Längsrichtung kontinuierlich angeordnet sind, daß der Vliesstoff und die durchgehenden Filamente in Längsrichtung in einem vorgegebenen Verhältnis bezüglich einer vor der Ausbildung der Kräuselungen in dem Vliesstoff in Längsrichtung gemessenen Längeneinheit der Verbundlage kontrahieren, wodurch die durchgehenden Filamente und damit die Verbundlage eine elastische Dehnbarkeit in Längsrichtung aufweisen; wobei weder der Vliesstoff noch die Filamente eine auf Gummi basierende Elastizität besitzen.
Die erfindungsgemäße Verbundlage weist trotz der Tatsache, daß die Verbundlage einen Vliesstoff aus einer Faser aus einem thermoplastischen Kunstharz, das kein Elastomer ist, und flexible durchgehende Filamente aus einem thermoplastischen Kunstharz, das kein Elastomer ist, umfaßt, die mit dem Vliesstoff verbunden sind, eine elastische Dehnbarkeit in Längsrichtung auf. Es wird dies durch das erfindungsgemäße Merkmal erreicht, daß der Vliesstoff und die Filamente mit einer Vielzahl von Kräuselungen versehen werden, die sich in Querrichtung erstrecken und die in der zur Querrichtung orthogonalen Längsrichtung kontinuierlich angeordnet sind. Der Vliesstoff und die Filamente, die beide keine auf Gummi basierend Elastizität aufweisen, können mit einer Spannung gedehnt werden, die wesentlich kleiner ist als die Spannung, die zum Dehnen einer Verbundlage mit einem auf Gummi basierenden Vliesstoff und mit auf Gummi basierenden Filamenten erforderlich ist.
Die Verbundlage, die keine auf Gummi basierende Materialien wie thermoplastische Elastomere aufweist, erzeugt kein klebriges oder schleimiges Gefühl, so daß die Verbundlage dem Träger/der Trägerin eines Körperflüssigkeiten absorbierenden Hygieneartikels mit einer solchen Verbundlage kein unangenehmes Gefühl vermittelt, auch wenn die Verbundlage mit der Haut des Trägers/der Trägerin in Kontakt kommt. Bei der erfindungsgemäßen Verbundlage wird sowohl die Festigkeit als auch die Form- und Dimensionsstabilität durch das Verbinden einer Vielzahl von Filamenten mit dem Vliesstoff verbessert. Die Verbundlage ist daher zum Beispiel für Auflagematerialien bei Hygieneartikeln wie Windeln, Menstruationseinlagen, Slipeinlagen, Inkontinenzeinlagen und dergleichen geeignet.
1 ist eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Verbundlage;
2 eine Schnittansicht längs der Linie A-A in der 1;
3 eine perspektivische Ansicht der Verbundlage im gedehnten Zustand; und
4 eine Teil-Schnittansicht, die die teilweise aufgeschnittene Verbundlage schematisch zeigt.
Die Details der erfindungsgemäßen Verbundlage lassen sich am besten aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen verstehen.
Die 1 ist eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Verbundlage 1, die 2 eine Schnittansicht längs der Linie A-A in der 1 und die 3 eine perspektivische Ansicht der Verbundlage 1 im gedehnten Zustand. Die Verbundlage 1 umfaßt einen Vliesstoff 2 und eine Anzahl von dünnen, flexiblen, durchgehenden Filamenten 3.
Die Filamente 3 sind mit einer der Oberflächen des Vliesstoffs 2 so verbunden, daß sie an der Oberfläche des Vliesstoffs 2 in Längsrichtung parallel zueinander verlaufen und voneinander beabstandet sind, wie es in der 1 zu sehen ist. Der Vliesstoff 2 und die Filamente 3 bilden eine Vielzahl von regenerierbaren Kräuselungen oder Faltungen 4 aus, die sich in der Ansicht der 1 quer erstrecken, d.h. diese Kräuselungen verlaufen in der Ansicht der 1 in Längsrichtung wellenförmig. Mit anderen Worten sind der Vliesstoff 2 und die Filamente 3 in der Längsrichtung mit einem vorgegebenen Verhältnis bezüglich der Längeneinheit der Verbundlage 1 vor der Ausbildung der Kräuselungen 4 im Vliesstoff 2 und den Filamenten 3 kontrahiert.
Im Vergleich zu einer Lage nur aus dem Vliesstoff 2 allein kann bei der Verbundlage 1 durch das Verbinden einer Vielzahl von Filamenten 3 mit dem Vliesstoff 2 sowohl die Festigkeit als auch die Form- und Dimensionsstabilität verbessert werden. Nach der Kontraktion in Längsrichtung weist der Vliesstoff 2 eine Dichte der ihn bildenden Fasern 5 auf, die höher ist als vor der Kontraktion.
Beim Anlegen einer Spannung in der in der 1 durch den Pfeil X-X' angezeigten Richtung werden die im Vliesstoff 2 und den Filamenten 3 der Verbundlage 1 ausgebildeten Kräuselungen 4 geglättet und verschwinden. Entsprechend können der Vliesstoff 2 und die Filamente 3 in der Längsrichtung im wesentlichen auf ihre jeweilige Länge vor der Ausbildung der Kräuselungen 4 im Vliesstoff 2 und den Filamenten 3 gedehnt werden. Die Verbundlage 1 wird beim Dehnen des Vliesstoffs 2 und der Filamente 3 als Ganzes in Längsrichtung gedehnt. Nach dem Entfernen der Spannung ziehen sich der Vliesstoff 2 und die Filamente 3 der Verbundlage 1 wieder zusammen und bilden wieder die Kräuselungen 4 aus. Der Vliesstoff 2 und die Filamente 3 ziehen sich auf diese Weise wieder in Längsrichtung zusammen, und die Verbundlage 1 kontrahiert wieder als Ganzes in Längsrichtung in den Zustand der 1.
Das Verhältnis, mit dem sich der Vliesstoff 2 und die Filamente 3 zusammenziehen können, liegt im Bereich von 10 bis 80 % (eine Verbundlage 1 mit einer Länge von 100 mm vor der Ausbildung der Kräuselungen 4 im Vliesstoff 2 und den Filamenten 3 zieht sich auf eine Länge von 20 bis 90 mm zusammen, wenn der Vliesstoff 2 und die Filamente 3 kontrahieren), besser im Bereich von 30 bis 60 %. Bei einem Kontraktionsverhältnis von weniger als 10 % kann die Verbundlage 1 nicht mit der gewünschten Dehnbarkeit versehen werden. Bei einem Kontraktionsverhältnis von mehr als 80 % ist es erforderlich, entsprechend viele Kräuselungen 4 im Vliesstoff 2 und den Filamenten 3 auszubilden, damit sich diese mit einem Verhältnis von mehr als 80 % zusammenziehen. Der Prozeß dafür bereitet in der Praxis jedoch Schwierigkeiten.
Die Filamente 3 bestehen aus einem thermoplastischen Kunstharz, das kein Elastomer ist. Das für diesen Zweck verwendete Kunstharz kann aus einer Gruppe von thermoplastischen Materialien ausgewählt werden, die Polyethylen niedriger Dichte, lineares Polyethylen niedriger Dichte, Polyethylen mittlerer Dichte, Polyethylen hoher Dichte, organometallisches Polyethylen, blockpolymerisiertes Polypropylen, zufällig polymerisiertes Polypropylen, homopolymerisiertes Polypropylen, organometallisches Polypropylen, ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymer und Polyethylen-Terephthalat umfaßt. Der Querschnitt, den die einzelnen Filamente 3 aufweisen, ist nicht kritisch, er kann kreisförmig, elliptisch, rechteckig, polygonal und sogar unbestimmt sein. Die Filamente 3 können auch fadenförmig oder folienförmig sein.
Der Vliesstoff 2 besteht aus Fasern 5 aus einem thermoplastischen Kunstharz, das kein Elastomer ist. Die Art des für diesen Zweck verwendeten Vliesstoffs 2 kann aus einer Gruppe ausgewählt werden, die gesponnene, genadelte, schmelzgeblasene, thermisch verbundene, spinnverbundene und chemisch verbundene Arten umfaßt. Die Kunstharzfasern 5 können aus einer Gruppe ausgewählt werden, die Polyolefin, Polyester, Polyamidfasern, konjugierte Fasern vom Kern-Mantel-Typ wie Polyethylen/Polypropylenfasern, Polyethylen/Polyesterfasern und Polyethylen/Polyethylenterephthalatfasern sowie konjugierte Fasern vom Seite-an-Seite-Typ umfassen.
Jeder der Streifen, der von den Filamenten 3 gebildet wird, hat eine Breite W von 0,15 bis 1,00 mm, gemessen quer zur Längsrichtung, und eine Dicke T von 0,01 bis 1,00 mm. Bei einer Breite von weniger als 0,15 mm und einer Dicke von weniger als 0,01 nun ist die Festigkeit der Filamente 3 so gering, daß sie beim Dehnen der Verbundlage 1 an vielen Stellen brechen, so daß auch die Kontraktionskraft der Verbundlage 1 nach dem Aufheben der Spannung entsprechend gering ist. Bei einer Breite W von über 1,00 mm und einer Dicke von über 1,00 mm steigt andererseits die Zugfestigkeit der Filamente 3 übermäßig an, und es ist eine unangenehm hohe Spannung erforderlich, um die Verbundlage 1 zu dehnen.
Das Verhältnis, mit dem die Filamente 3 den Vliesstoff 2 pro Flächeneinheit des letzteren belegen, beträgt 10 bis 50 %. Bei einem Verhältnis von weniger als 10 % ist es nicht mehr möglich, die Festigkeit und die Form- wie Dimensionsstabilität der Verbundlage 1 zu erhöhen. Bei einem Verhältnis von mehr als 50 % weist die Verbundlage 1 andererseits eine übermäßige Zugfestigkeit auf, und es ist eine entsprechend hohe Spannung erforderlich, um die Verbundlage 1 zu dehnen.
Der Vliesstoff 2 weist ein Basisgewicht von 5 bis 100 g/m² auf, und die einzelnen Fasern 5 des Vliesstoffes 2 weisen eine Feinheit von 0,5 bis 10 dtex auf. Bei einem Basisgewicht des Vliesstoffes 2 von weniger als 5 g/m² und einer Feinheit der Fasern 5 von weniger als 0,5 dtex ist die Festigkeit des Vliesstoffes 2 so gering, daß der Vliesstoff 2 beim wiederholten Dehnen der Verbundlage 1 brechen kann, so daß es schwierig wird, die richtige Form der Verbundlage 1 beizubehalten. Bei einem Basisgewicht des Vliesstoffes 2 von mehr als 100 g/m² und einer Feinheit der Fasern 5 von mehr als 10 dtex weisen die den Vliesstoff 2 bildenden Fasern 5 eine übermäßig hohe Dichte auf, so daß der Vliesstoff 2 eine Steifigkeit hat, die zu groß ist, um darin die Kräuselungen 4 auszubilden. Auch nimmt dadurch die Flexibilität der Verbundlage 1 ab.
Die 4 ist eine Teil-Schnittansicht, die den Vliesstoff 2 und die kontinuierlichen Filamente 3 schematisch zeigt. Der Vliesstoff 2 und die Filamente 3, die beide mit den Kräuselungen 4 versehen sind, verlaufen in der Längsrichtung wellenförmig, so daß sich Kuppen 6 und Mulden 7 in der Längsrichtung abwechseln. Für die Filamente 3 liegt der Wert L/D vorzugsweise im Bereich von 0,2 bis 5,5, wobei L die Länge des Filaments 3, gemessen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Kuppen 6, und D die Höhe von der Mulde 7 zur Kuppe 6 ist, d.h. die Tiefe von der Kuppe 6 zur Mulde 7. Es ist in der Praxis schwie rig, die Kräuselungen 4 im Vliesstoff 2 und den Filamenten 3 so auszubilden, daß der Wert von L/D kleiner ist als 0,2, nachdem die Filamente 3 mit dem Vliesstoff 3 verbunden wurden. Bei einem Wert L/D von über 5,5 werden der Vliesstoff 2 sowie die Filamente 3 nur mit Kräuselungen 4 von geringer Wellung ausgebildet. Ein solcher nur schwach wellenförmiger Verlauf bewirkt eine nur unzureichende Kontraktion des Vliesstoffs 2 und der Filamente 3 und macht es unmöglich, die Verbundlage 1 mit der gewünschten Dehnbarkeit zu versehen.
Es wird nun ein Beispiel für ein Verfahren zum Herstellen der Verbundlage 1 beschrieben. Das Verfahren umfaßt generell einen ersten Schritt des Aufbringens der Filamente 3 auf eine Oberfläche des Vliesstoffes 2, um eine Ausgangs-Verbundlage 1 zu schaffen, und einen zweiten Schritt des Versehens der Verbundlage 1 mit den Kräuselungen 4.
Im ersten Schritt wird der Vliesstoff 2 kontinuierlich in Längsrichtung zugeführt und geschmolzenes Kunstharz aus einem Extruder in einer Anzahl von dünnen Strömen auf die Oberfläche des Vliesstoffes 2 abgegeben, so daß das geschmolzene Kunstharz mit der Oberfläche des Vliesstoffes 2 verschmilzt und damit verbunden wird. Nach dem Abkühlen und Verfestigen bildet das Kunstharz eine Anzahl von Filamenten 3 aus, die in Querrichtung parallel zueinander verlaufen und die in Längsrichtung voneinander auf der Oberfläche des Vliesstoffes 2 beabstandet sind. Auf diese Weise wird die Verbundlage 1 erhalten. Falls gewünscht, kann der Vliesstoff 2 mit den darauf befestigten Filamenten 3 in den Spalt zwischen zwei Walzen eingeführt und dazwischen zusammengedrückt werden, um den Verbindungseffekt zwischen dem Vliesstoff 2 und den Filamenten 3 zu verstärken.
Im zweiten Schritt werden eine Walze und eine Klinge, die nach dem ersten Schritt in Aktion treten, dazu verwendet, den Vliesstoff 2 und die Filamente 3 mit den Kräuselungen 4 zu versehen. Die Klinge wird normalerweise mit einem vorgegebenen Druck gegen die Walze gedrückt. Die Verbundlage 1, die in den Spalt zwischen der Walze und der Klinge eintritt, wird durch den von der Klinge ausgeübten Druck gezwungen, ihre Vorwärtsgeschwindigkeit längs der Umfangsfläche der Walze zu verringern, und durch die Reibungskraft der Klinge zusammengedrückt. Im Ergebnis werden der Vliesstoff 2 und die Filamente 3 wird einer Vielzahl von Kräuselungen 4 versehen, die in der Bewegungsrichtung der Verbundlage 1 angeordnet sind.
Es ist möglich, eine Anzahl von in einer Richtung parallel zueinander verlaufenden Filamenten nicht nur auf einer Oberfläche, sondern auch auf der anderen Oberfläche des Vliesstoffs 2 anzubringen und diesen Vliesstoff 2 und die Filamente 3 mit einer Vielzahl von regenerierbaren Kräuselungen 4 zu versehen, die kontinuierlich in einer Richtung angeordnet sind, ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Es ist auch möglich, einen zweiten Vliesstoff auf der Oberfläche des Vliesstoffs 2 mit den vorher angebrachten Filamenten 3 anzubringen und dadurch die Filamente 3 mit dem zweiten Vliesstoff abzudecken. In diesem Fall wird der zweite Vliesstoff vorzugsweise dann mit der Oberfläche des Vliesstoffs 2 verbunden, wenn die Verbundlage 1 gestreckt ist. In der Ver bundlage 1 weisen die Filamente 3 vorzugsweise eine Steifigkeit auf, die größer ist als die des Vliesstoffs 2, damit sichergestellt ist, daß die Festigkeit und die Form- sowie die Dimensionsstabilität der Verbundlage 1 weiter erhöht wird. Ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, ist es jedoch möglich, die Steifigkeit des Vliesstoffs 2 so voreinzustellen, daß sie größer ist als die der Filamente 3.
Die erfindungsgemäße Verbundlage 1 kann nicht nur bei Körperflüssigkeiten absorbierenden Hygieneartikeln wie Wegwerfwindeln und Damenbinden verwendet werden, sondern auch bei anderen Hygieneartikeln wie den Grundmaterialien für Bandagen und feuchten Kompressen.

Claims

Verbundlage (1), mit einem Vliesstoff (2); und einer Anzahl von dünnen, flexiblen und durchgehenden Filamenten (3), die in Längsrichtung parallel zueinander verlaufen und die in der zur Längsrichtung orthogonalen Querrichtung beabstandet sind und dadurch Streifen bilden; wobei der Vliesstoff und die durchgehenden Filamente mit einer Vielzahl von regenerierbaren Kräuselungen (4) versehen sind, die sich in Querrichtung erstrecken und in Längsrichtung kontinuierlich angeordnet sind, so daß der Vliesstoff und die durchgehenden Filamente in Längsrichtung in einem vorgegebenen Verhältnis bezüglich einer vor der Ausbildung der Kräuselungen in dem Vliesstoff in Längsrichtung gemessenen Längeneinheit der Verbundlage kontrahieren und die durchgehenden Filamente und damit die Verbundlage eine elastische Dehnbarkeit in Längsrichtung aufweisen; wobei weder der Vliesstoff noch die Fäden eine auf Gummi basierende Elastizität besitzen.
Verbundlage nach Anspruch 1, wobei die durchgehenden Filamente aus einem nicht-elastomeren thermoplastischen Kunstharz hergestellt sind und jeder der durch die durchgehenden Filamente definierten Streifen quer zur Längsrichtung eine Breite von 0,15 bis 1,00 mm und eine Dicke von 0,01 bis 1,00 mm aufweist, und wobei das Verhältnis, in dem eine Flächeneinheit des Vliesstoffs mit durchgehenden Filamenten belegt ist, im Bereich von 10 bis 50 % liegt.
Verbundlage nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Vliesstoff aus einer nicht-elastomeren thermoplastischen Kunstharzfaser besteht, die eine Feinheit von 0,5 bis 10 dtex und ein Basisgewicht von 5 bis 100 g/m² aufweist.
Verbundlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das vorgegebene Verhältnis im Bereich von 10 bis 80 % liegt.