DE69413653T2

DE69413653T2 - Schmelzklebebare Fasern und daraus hergestellte Produkte

Info

Publication number: DE69413653T2
Application number: DE69413653T
Authority: DE
Inventors: Ralph Bridgewater Nj 08807 Korpman
Original assignee: McNeil PPC Inc
Current assignee: Johnson and Johnson Consumer Inc
Priority date: 1993-12-16
Filing date: 1994-12-15
Publication date: 1999-03-11
Anticipated expiration: 2014-12-16
Also published as: US5681305A; CA2137513A1; EP0658351A1; ES2123087T3; DK0658351T3; ATE171627T1; JP2005021711A; EP0658351B1; CA2137513C; JPH07194651A; US5462538A; DE69413653D1

Description

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf absorbierende Erzeugnisse und absorbierende Materialien, die für die Herstellung von absorbierenden Erzeugnissen, wie Damenbinden, Slipeinlagen, Inkontinenzhilfen, Windeln und mit solchen in Beziehung stehenden absorbierenden Erzeugnissen, zweckmäßig sind.

Hintergrund der Erfindung

Absorbierende Erzeugnisse, wie Damenbinden und Windeln, umfassen üblicherweise einen absorbierenden Kern, einen flüssigkeitsundurchlässigen Tragschichtwerkstoff und einen flüssigkeitsdurchlässigen Deckschichtwerkstoff. Der undurchlässige Tragschichtwerkstoff verhindert, daß die Körperflüssigkeit aus dem absorbierenden Kern sickert und die Kleidung des Trägers befleckt. Der absorbierende Kern ist auch mit einem Deckschichtwerkstoff umhüllt, was inter alia auch dazu dient, den absorbierenden Kern einzuschließen.
Normalerweise werden absorbierende Erzeugnisse, wie Slipeinlagen, Damenbinden, Windeln für Babys und Erwachsene, sowie auch andere Inkontinenzhilfen für Erwachsene dadurch gebildet, daß ein flüssigkeitsundurchlässiger Film an einem absorbierenden Kern befestigt wird und dann ein Deckschichtwerkstoff auf dem undurchlässigen Film angebracht wird, so daß der saugfähige Kern zwischen diesen beiden Schichten befestigt wird (siehe z. B. Datta, et al., U.S. Patent Nr. 4,892,534). Dieses Verfahren ist sowohl zeitaufwendig als auch teuer. Wenn darüber hinaus die Deckschicht nicht im engen Kontakt mit dem Kern ist, wird sich die Flüssigkeit auf der Oberfläche der Deckschicht ansammeln und nicht durch die Deckschicht eindringen, sondern eher von der Oberfläche ablaufen. Dies ist ein höchst unerwünschtes Verhalten.
Es ist auch unerwünscht, daß sich die absorbierenden Erzeugnisse während des Gebrauchs bewegen lassen. Die Befestigungssysteme, die gegenwärtig erhältlich sind, versagen oft in dieser Hinsicht. Während der Lagerung ist der Klebstoff des Befestigungssystems mit einer Trennmitteldeckbahn abgedeckt. Polyethylen oder silikonbeschichtetes Polyethylenpapier wird oft auf diesen Deckbahnen eingesetzt. Geläufige, haftfähige Befestigungssysteme bestehen aus einer kontinuierlichen Beschichtung von druckempfindlicher Klebstoffe und einer kontinuierlichen Silikonbeschichtung auf einer Trennmitteldecklage. Klebstoffe basieren normalerweise auf thermoplastischem Gummi und sind heißschmelzbeschichtet und üblicherweise mit Öl weichgemacht. Aus verschiedenen Gründen ist das Öl ein unerwünschter Bestandteil des Klebstoffes. Es verleiht dem Klebstoff schlechte Halteeigenschaften und neigt dazu, sich in dem System zu bewegen, indem es von dem Klebstoff auf den Film wandert, was sehr unerwünscht ist. Die Trennmitteldecklage auf dem Befestigungsklebstoff ist normalerweise silikon- oder polyethylenbeschichtes Papier. Die sich ergebende Oberflächenausrüstung silikonbeschichteter Papiere ist superglatt und der Klebstoffkontakt mit der Trennmitteloberfläche ist 100%, was problematisch sein kann. Abhängig von der Art der Silikonbeschichtung kann das Silikonablösesystem verursachen, daß der Klebstoff zu leicht oder zu schwierig abgelöst werden kann, was unerwünscht ist. Daher ist es wichtig, daß das Trennpapier optimale Trenneigenschaften hat und gleichzeitig einen wirksamen Kontakt mit dem Klebstoff herstellt.
Viele absorbierende Erzeugnisse enthalten wahlweise Flüssigkeitsabsorptionsmittel oder geruchsabsorbierende Stoffe, um den möglichen Geruch, der mit den ausgeschiedenen Körperflüssigkeiten verbunden ist, zu maskieren. Es war sehr schwierig, solche Absorptionsmittel in Wegwerferzeugnissen festzulegen. Oft bewegt sich der Puder, was sehr unerwünscht ist. In der Vergangenheit wurden Puder auf Schäumen oder auf durchgehend beschichteten, druckempfindlichen Klebstoffoberflächen festgelegt, damit der Absorptionspuder haftet, und dann in das absorbierende Erzeugnis eingefügt. Diese Vorgehensweisen sind jedoch teuer, weil eine große Menge an Klebstoff zum Immobilisieren solcher Stoffe erforderlich ist.
Trotz der Fortschritte, die auf dem Gebiet der absorbierenden Erzeugnisse, wie Damenbinden, Slipeinlagen, Windeln und Inkontinenzerzeugnissen gemacht wurden, gibt es noch anzusprechende Erfordernisse. Zum Beispiel gibt es einen Bedarf für absorbierende Erzeugnisse, die bessere Flüssigkeitstransporteigenschaften und bessere Absorptionseigenschaften für Geruch und Flüssigkeit haben. Es besteht ein weiterer Bedarf für absorbierende Erzeugnisse mit wirksameren Befestigungssystemen, um dem Benutzer mehr Sicherheit zu geben, daß das Erzeugnis während des normalen Gebrauchs an seinem Platz bleibt. Es liegt auch ein Bedarf für absorbierende Erzeugnisse vor, die mit weniger teuren und effizienteren Verfahren hergestellt sind. Die vorliegende Erfindung betrifft sowohl diese als auch andere Erfordernisse des Standes der Technik.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung nutzt Mikrofasertechniken, um absorbierende Erzeugnisse zur Verfügung zu stellen, die gute Flüssigkeitstransporteigenschaften, gute Absorptionseigenschaften für Flüssigkeiten und Gerüche, gute Befestigungssysteme haben und gleichzeitig effizient und kostenwirksam hergestellt werden. Die Mikrofasern der Erfindung umfassen druckempfindliche Klebstoffe und/oder plastische Polymere, abhängig von dem Zweck, zu dem die Mikrofaserbeschichtung dienen soll.
Im allgemeinen bezieht sich die Erfindung auf eine Vielfalt von mit Mikrofasern beschichteten Unterlagen, entweder druckempfindlichen klebenden Mikrofasern oder plastischen Polymermikrofasern mit einem Gewicht im Bereich von 1,70 bis 67,81 g/m² (0,05 bis 2 Unzen/Quadratyard); das Gewicht hängt üblicherweise von der besonderen Unterlage, den besonderen Mikrofasern und der besonderen Verwendung der Unterlage ab.
Die druckempfindlichen, klebenden Mikrofasern können auf Unterlagen, wie eine Deckschicht, Tragschicht oder ein absorbierendes Erzeugnis aufgebracht werden, um die Flüssigkeitstransporteigenschaften des absorbierenden Erzeugnisses zu verbessern, gute flüssigkeits- und geruchsabsorbierende Eigenschaften zu verleihen und gute Befestigungssysteme zu vermitteln. Druckempfindliche Klebstoffe umfassen im allgemeinen einen elastomeren Bestandteil, der ein lineares oder radiales A-B-A-Blockcopolymer und ein einfaches A-B-Blockcopolymer oder Zusammensetzungen davon umfaßt, wobei die A-Blöcke von Styrol abgeleitet sind und die B-Blöcke von Alkenen oder Dienen abgeleitet sind; einen Harzbestandteil, der einen festen oder flüssigen Klebrigmacher umfaßt; und wahlweise einen Weichmacher.
Die plastischen Polymermikrofasern werden inter alia zur Formung von absorbierenden Erzeugnissen in situ oder zur Formung von Trennmitteldecklagen mit verbesserten Trenneigenschaften eingesetzt. Diese plastischen Polymere werden aus der Gruppe ausgewählt, die aus Polyethylen, Polypropylen, Ethylenvinylacetat, Copolyestern und plastischen oder thermoplastischen Gummimischungen besteht.
In verschiedenen Ausführungsformen haben die Mikrofasern üblicherweise einen mittleren Durchmesser von weniger als 100 um (100 Mikron); dieser Parameter hängt jedoch auch von der Unterlage, den Mikrofasern und der besonderen Verwendung, dem die Mikrofaserbeschichtung dienen soll, ab. Die Unterlage kann ein flüssigkeitsdurchlässiger Film mit Öffnungen; eine flüssigkeitsundurchlässige Tragschicht; eine absorbierende Füllfläche oder ein Kern; oder ein absorbierendes Erzeugnis sein. Viele der mit druckempfindlichen, klebenden Mikrofasern beschichteten Unterlagen und mit plastischen Polymermikrofasern beschichteten Unterlagen der Erfindung können als Bestandteile in einer großen Vielfalt von absorbierenden Erzeugnissen, wie Damenbinden, Slipeinlagen, Inkontinenzhilfen und Windeln ohne Einschränkung verwendet werden. Zum Beispiel sind die Befestigungssysteme, Bestandteile mit verbesserten Flüssigkeitstransporteigenschaften und die geruchs- und flüssigkeitsabsorbierenden Bestandteile, die hier beschrieben sind, allgemein für absorbierende Erzeugnisse verwendbar. Jede dieser und auch andere Ausführungsformen werden nachstehend beschrieben.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind absorbierende Bestandteile vorhanden, die verbesserte Flüssigkeitstransporteigenschaften haben. Diese Bestandteile können in eine große Vielfalt von absorbierenden Erzeugnissen eingearbeitet werden. Diese Bestandteile umfassen üblicherweise einen flüssigkeitsdurchlässigen Deckschichtwerkstoff, der mit druckempfindlichen, klebenden Mikrofasern beschichtet ist. Der beschichtete Deckschichtwerkstoff wird dann einem absorbierenden Kern direkt benachbart positioniert, wobei die beschichtete Seite an den Kern angrenzt. Das Beschichten druckempfindlicher Mikrofasern verbessert Flüssigkeitstransporteigenschaften, indem die Deckschicht und der absorbierende Kern in engen Kontakt miteinander gebracht werden. Erzeugnisse, die diese Bestandteile enthalten, können weiterhin eine flüssigkeitsundurchlässige Tragschicht umfassen.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung können druckempfindliche klebende Mikrofasern eingesetzt werden, um flüssigkeits- oder geruchsabsorbierende Bestandteile herzustellen, die in eine Vielfalt absorbierender Erzeugnisse eingebaut werden können. Bestandteile, wie ein Deckschicht- oder Tragschichtwerkstoff oder ein absorbierender Kern, sind mit druckempfindlichen, klebenden Mikrofasern überzogen. Die druckempfindlichen, klebenden Mikrofasern sind weiter mit einem Flüssigkeits- oder Geruchsabsorptionsmittel überzogen.
Für eine andere Ausführungsform der Erfindung werden Systeme zur Befestigung absorbierender Erzeugnisse an der Kleidung des Trägers beschrieben. Die Befestigungssysteme der Erfindung umfassen eine Unterlage, die auf der der Kleidung gegenüberliegenden Seite mit druckempfindlichen, klebenden Mikrofasern beschichtet ist, und ein Trennpapier, das die druckempfindliche Klebstoffschicht bis zu der Zeit schützt, zu der das Erzeugnis verwendet wird. Diese Befestigungssysteme können in einer Vielfalt von absorbierenden Erzeugnissen verwendet werden.
Ein anderer Gesichtspunkt der Erfindung bezieht sich auf das Formen absorbierender Erzeugnisse in situ. Diese absorbierenden Erzeugnisse haben anstelle der gängigen flüssigkeitsdurchlässigen Abdeckungen und/oder flüssigkeitsundurchlässigen Tragschichten Überzüge aus plastischen Polymermikrofasern - d. h. die Deckschicht und Tragschicht können in situ geformt werden.
Zum Beispiel kann ein absorbierender Kern auf der körperzugewandten Seite des absorbierenden Kerns mit plastischen Polymermikrofasern überzogen sein und damit eine flüssigkeitsdurchlässige Deckschicht über dem Kern bilden. In einem anderen Beispiel kann ein absorbierender Kern auf beiden Seiten mit plastischen Polymermikrofasern besprüht werden, die eine flüssigkeitsdurchlässige Deckschichtoberfläche auf einer Seite des absorbierenden Kerns und eine flüssigkeitsundurchlässige Tragschichtoberfläche auf der gegenüberliegenden Seite des absorbierenden Kerns bilden.
Die Erfindung verkörpert ferner absorbierende Erzeugnisse zur klebenden Befestigung an der Kleidung eines Trägers, wobei sie die vorhergehend erwähnten Bestandteile enthalten. Solche absorbierenden Erzeugnisse umfassen eine flüssigkeitsundurchlässige Tragschicht, die wahlweise mit druckempfindlichen, klebenden Mikrofasern überzogen sein kann, und auf der wahlweise ein Flüssigkeits- oder Geruchsabsorptionsmittel festgelegt sein kann; eine flüssigkeitsdurchlässige Deckschicht, die wahlweise mit druckempfindlichen, klebenden Mikrofasern überzogen sein kann und wahlweise ein Flüssigkeits- oder Geruchsabsorptionsmittel aufweist, das darauf festgelegt ist; einen zwischen der Deckschicht und der Tragschicht befestigten absorbierenden Kern, der wahlweise mit druckempfindlichen, klebenden Mikrofasern überzogen sein und auf dem wahlweise ein Flüssigkeits- oder Geruchsabsorptionsmittel festgelegt sein kann; sowie einen druckempfindlichen Mikrofaserklebschicht auf der körperzugewandten Oberfläche der Tragschicht aufweist, die an der Kleidung des Trägers anliegt; und eine Trennpapierabdeckung über dem druckempfindlichen Klebstoff.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine Auf- und Unteransicht eines absorbierenden Erzeugnisses, das in situ geformt ist. Der absorbierende Kern 3 ist auf der Oberseite, der dem Körper 4 des Benutzers zugewandten Oberfläche, unter Verwendung einer Spritzdüse 1 mit Mikrofasern 2 überzogen, um die flüssigkeitsdurchlässige Deckschicht zu bilden. Fasern werden auch auf die Unterseite 5 gesprüht, die Oberfläche, die der Kleidung des Trägers zugewandt ist, um die flüssigkeitsundurchlässige Tragschicht ~ zu bilden. Die Fasern werden auf die Ober- und Unterseite des Kerns unter Verwendung einer Düse 1 gesprüht. Das Sprühdüsenverfahren ist nur ein Verfahren, Mikrofasern auf Unterlagen zu sprühen. Die mit diesem Verfahren gesprühten Fasern sind gewöhnlich spiralförmig. Ein anderes Verfahren, Mikrofasern zu sprühen, ist das Schmelzblasgießverfahren, mit dem sich gerade Mikrofasern sprühen lassen; dieses Verfahren ist vorzuziehen.
Fig. 2 zeigt einen absorbierenden Kern 17 mit einer flüssigkeitsundurchlässigen Tragschicht 6, die an der Unterseite des Kerns 17 befestigt ist. Die Oberseite des Kerns 17 wird mit Mikrofasern 8 bei 9 beschichtet, wodurch eine flüssigkeitsdurchlässige Deckschicht 7 auf der Seite des Kerns, die der Tragschicht 6 gegenüberliegt, gebildet wird.
Fig. 3 zeigt ein absorbierendes Erzeugnis, eine Damenbinde, bei der ein Teil weggeschnitten ist, um den Kern 12 zu zeigen; die Deckschicht 10 und die Tragschicht 11 sind auch dargestellt. Der Kern 12 kann mit Mikrofasern, wie in Fig. 1 dargestellt, beschichtet sein, bevor er mit der Deckschicht 10 in Kontakt gebracht wird. Alternativ können die Deckschicht 10 oder die Tragschicht 11 mit Mikrofasern beschichtet werden, bevor sie mit dem Kern 12 in Kontakt gebracht werden. Auf den Mikrofasern, die auf diese verschiedenen Unterlagen gesprüht werden, kann ein Flüssigkeits- oder Geruchsabsorptionsmittel festliegend aufgebracht sein, bevor die Damenbinde zusammengesetzt wird.
Fig. 4 stellt eine Damenbinde und deren verschiedenen Bestandteile dar. Der absorbierende Kern 15 ist zwischen der Deckschicht 18 und der Tragschicht 16 festgehalten. Die Tragschicht 16 ist mit klebenden Mikrofasern 13 beschichtet und dann mit einem Trennpapier 14 abgedeckt.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Die vorliegende Erfindung stellt absorbierende Bestandteile, absorbierende Erzeugnisse und Werkstoffe vor, die Mikrofasern aus druckempfindlichen Klebstoffen und/oder plastischen Polymeren verwenden. Diese druckempfindlichen Klebstoffe und plastischen Polymermikrofasern werden unter Verwendung von Sprühschmelzverfahren geformt. Die erhaltenen Mikrofasern können inter alia in absorbierende Erzeugnisse eingearbeitet werden, um die Flüssigkeitstransporteigenschaften zu verbessern, die flüssigkeits- und geruchsabsorbierenden Eigenschaften zu verbessern und gute Befestigungssysteme zur Verfügung zu stellen. Die Verwendung dieser druckempfindlichen Klebstoffe und plastischen Polymermikrofasern ermöglicht die Herstellung absorbierender Erzeugnisse auf wirkungsvollere und wirtschaftlichere Weise als verfügbare Verfahren.
Im Zusammenhang mit dieser Erfindung bezieht sich der Ausdruck "Unterlage" auf jedes Material, das den druckempfindlichen Klebstoff oder plastische Polymermikrofasern in Übereinstimmung mit der Erfindung aufnehmen kann; zum Beispiel ein Deckschichtwerkstoff, Tragschichtwerkstoff, absorbierender Kern oder saugfähiges Erzeugnis; ohne Beschränkung. Wie hier verwendet, bezeichnet der Fachausdruck "Deckschichtwerkstoff" den flüssigkeits durchlässigen Bestandteil des absorbierenden Erzeugnisses, der beim Gebrauch mit der Haut des Benutzers in Kontakt ist und mindestens eine Seite des absorbierenden Kerns abdeckt. Der Fachausdruck "Tragschichtwerkstoff" bezeichnet, wie hier verwendet, den Teil des saugfähigen Erzeugnisses, der in Kontakt mit der Kleidung des Trägers kommt und mindestens eine Seite des absorbierenden Kerns abdeckt. Im Zusammenhang der Erfindung werden die Ausdrücke "absorbierender Kern" oder "absorbierender Körper" austauschbar benutzt und bezeichnen den Bestandteil des absorbierenden Erzeugnisses, der zwischen dem Deckschicht- und Tragschichtwerkstoff zur Aufnahme von Körperflüssigkeit befestigt ist. Der Fachausdruck "Flüssigkeitsabsorptionsmittel", "Geruchsabsorptionsmittel" und Superabsorptionsmittel" bezieht sich auf jeden Werkstoff, der in der Lage ist, Flüssigkeit oder Geruch zu absorbieren. Im Zusammenhang mit dieser Erfindung bezeichnet "Weichmacher" jeden Werkstoff, der einem ansonsten steifen Werkstoff, wie Plastik, Biegsamkeit verleiht. Typischerweise werden Weichmacher in druckempfindlichen Klebstoffen verwendet, um solchen Klebstoffen Feuchtigkeit oder Klebrigkeit zu geben. Wie hier verwendet, bezieht sich "elastomer" auf thermoplastische Werkstoffe, die lineare, radiale oder verzweigte Molekularstrukturen haben können, die wiederholt erweichen, wenn sie erhitzt werden und härten, wenn sie gekühlt werden, wie Acrylharzderivate, Polyethylene, Polypropylene, Nylon und thermoplastische Gummi wie Styrol oder Isopren, und ein Bestandteil der druckempfindlichen Klebstoffe der Erfindung sind. Im Zusammenhang mit dieser Erfindung bezieht sich "Harz" auf jeden festen oder flüssigen, organischen Werkstoff natürlichen oder synthetischen Ursprunges, der einen unbestimmten Schmelzpunkt hat und allgemein ein Polymer ist. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "plastische Polymere" auf thermoplastische Polymerwerkstoffe, wie Polyethylen, Polypropylen, Ethylenvinylacetat, Copolyester und Gummi- oder Plastikmischungen und werden inter alia zur Bildung von absorbierenden Erzeugnissen in situ und Trennmitteldeckschichten eingesetzt. Der Ausdruck "Mikrofasern", wie hier verwendet, bezieht sich gemeinsam auf Mikrofasern aus druckempfindlichen Klebstoffen und/oder Thermoplasten, außer wenn anders ausgeführt.
Gefaserte, druckempfindliche Klebstoffe und plastische Polymere können in heißgeschmolzener Form unter Verwendung eines Sprühfaserungsverfahrens verwendet werden, um absorbierende Bestandteile und Erzeugnisse mit guten Befestigungseigenschaften, guten Flüssigkeitstransporteigenschaften und guten geruchs- und flüssigkeitsabsorbierenden Eigenschaften zu formen. Im Stand der Technik ist die Ausrüstung zur Formung von Mikrofasern bekannt - das Mikro faser-Düsensprüh- (siehe Fig. 1 und 2) oder das Schmelzblasgießverfahren zur Herstellung von Fasern. Beide Systeme erzeugen Fasern kleinen Durchmessers, die einen mittleren Durchmesser von nicht mehr als 100 um (100 Mikron) haben, das Schmelzblasgießverfahren wird bevorzugt. In beiden Systemen werden die geschmolzenen Mikrofasern durch eine Mikrosprühdüse oder durch eine Vielzahl kreisförmiger Kapillaren als Endlosfäden extrudiert, die dann mit einem Gasstrom (d. h. Luft) niedriger oder hoher Geschwindigkeit behandelt werden, der die Endlosfäden der geschmolzenen Mikrofasern dünner macht, um ihren Durchmesser auf einen für die Verwendung in Bestandteilen absorbierender Erzeugnisse und absorbierenden Erzeugnissen gewünschten Bereich zu verringern. Diese Mikrofasern werden, abhängig von den Mikrofasern und dem gewünschten Einsatz, solange sie noch in einem im wesentlichen geschmolzenen Zustand sind oder nach etwas Abkühlen, auf der gewünschten Unterlage abgelagert und man läßt sie weiter abkühlen.
Die Mikrofasern der Erfindung werden auf verschiedene Weise zur Formulierung absorbierender Erzeugnisse und Werkstoffe eingesetzt, die als Bestandteile von absorbierenden Erzeugnissen verwendet werden, aber die Mikrofasern haben im allgemeinen vorzugsweise bestimmte Eigenschaften. Die Werkstoffe haben vorzugsweise einen hohen Schmelzindex, wenigstens über 100 und bevorzugter über 1000; daher benötigen sie ein geringes Luftvolumen in der Faserherstellung. Solcher Werkstoffe wird sich der Fachmann nach Kenntnisnahme dieser Beschreibung erinnern; sie können eingesetzt werden, ohne sich vom Geist der Erfindung zu entfernen. Die Fasern sind gewöhnlich mikroklassiert, haben einen mittleren Durchmesser von weniger als 100 um (100 Mikron), so daß sie den Flüssigkeitstransport nicht behindern. Wo es erwünscht ist, daß die Mikrofasern nicht durch Flüssigkeit beeinflußt werden, werden die Mikrofasern vorzugsweise wasserabweisend sein (d. h. wenn sie eingesetzt werden, um einen flüssigkeitsundurchlässigen Tragschichtwerkstoff zu bilden). Die Mikrofaserzusammensetzungen haben vorzugsweise eine hohe Plastizität, so daß sie nicht übermäßig ausfließen, wenn sie einmal auf einer Unterlage abgelagert sind. Die Mikrofasern haben vorzugsweise eine angemessene Festigkeit und insbesondere die druckempfindlichen, klebenden Mikrofasern sollten gute Klebeeigenschaften haben.
Überlicherweise werden die plastischen Polymere aus der Gruppe, die im wesentlichen aus Polyethylen, Polypropylen, Ethylenvinylacetat, Copolyestern und plastischen oder thermoplastischen Gummimischungen besteht, ausgewählt.
Üblicherweise umfassen die druckempfindlichen Klebstoffe der Erfindung einen elastomeren Bestandteil, einen Harzbestandteil und wahlweise einen Weichmacher zur Verbesserung der Feuchtigkeit und Klebrigkeit. Im allgemeinen umfassen die druckempfindlichen Klebstoffe lineare oder radiale Blockcopolymere (A-B-A), einfache Blockcopolymere (A-B) oder Zusammensetzungen davon. Die A-Blöcke (Endblöcke) sind von Styrol oder Styrolhomologen abgeleitet (d. h. polymerisiert) und die B-Blöcke (Mittelblöcke) sind von konjugierten Dienen, wie Isopren oder Butadien, oder niederen Alkenen, wie Ethylen und Butylen, und Polymeren und Copolymeren davon, abgeleitet. Vorzugsweise umfassen diese druckempfindlichen Klebstoffe üblicherweise Styrol-Isopren- Styrol (SIS) thermoplastische Blockcopolymere, die eine niedrige Verknüpfungsausbeute (15-65%) und weniger als 30% Styrol haben.
Bei bestimmten, bevorzugten Ausführungsformen werden die druckempfindlichen, klebenden Mikrofasern Styrol-Isopren (SI) im Elastomer haben und sind mit einem festen oder flüssigen Harz klebrig gemacht und können wahlweise mit einem flüssigen Harz oder flüssigen Gummi weichgemacht sein. Es folgt eine Erläuterung der bevorzugten Ausführungsformen, wobei alle Teile als Teile pro Einhundert Gewichtsteile des elastomeren Bestandteiles ausgedrückt sind. Die Erläuterung der druckempfindlichen, klebenden Mikrofasern betrifft zwei allgemeine Zusammensetzungen, die abweichende Polymerverhältnisse haben können. Diese beiden allgemeinen Zusammensetzungen dienen lediglich der Erläuterung, und es ist nicht beabsichtigt, die Erfindung einzuschränken.
Bei bestimmten Zusammensetzungen umfaßt der elastomere Bestandteil vorzugsweise von 10 bis 100 Teile eines linearen oder radialen A-B-A-Blockcopolymers und 0 bis 90 Teile eines einfachen A-B-Blockcopolymers, bevorzugter von 15 bis 75 Teile eines linearen oder radialen A-B-A-Blockcopolymers und 25 bis 85 Teile eines einfachen A-B-Blockcopolymers, bevorzugter von 35 bis 75 Teile eines linearen oder radialen A-B-A-Blockcopolymers und 25 bis 65 Teile eines einfachen A-B-Blockcopolymers, bevorzugter von 50 bis 90 Teile eines linearen oder radialen A-B-A-Blockcopolymers und 10 bis 50 Teile eines einfachen A-B-Blockcopolymers, bevorzugter wird der elastomere Bestandteil von 60 bis 80 Teile eines linearen oder radialen A-B-A-Blockcopolymers und 20 bis 40 Teile eines einfachen A-B-Blockcopolymers umfassen, die A-Blöcke in dem A-B- Blockcopolymer umfassen von 5 bis 50 Gewichts-% des A-B-Copolymers, bevorzugter zwischen 10 bis 40% und bevorzugter zwischen 10 bis 35%; und die gesamten A-B- und A-B-A-Copolymere umfassen weniger als 50% Styrol, bevorzugter weniger als 40% und bevorzugter weniger als 30%; und der Harzbestandteil umfaßt von 20 bis 300 Teile eines Klebrigmachers, wie eines festen oder flüssigen Harzes, oder Zusammensetzungen für den elastomeren Bestandteil, bevorzugter von 100 bis 140 Teile eines Klebrigmachers, wie einem festen oder flüssigen Harz oder Zusammensetzungen davon für den elastomeren Bestandteil, bevorzugter 50 bis 120 Teile eines festen oder flüssigen Harzes oder Zusammensetzungen davon.
In anderen, bevorzugten Ausführungsformen wird der elastomere Bestandteil von 15 bis 45 Teile eines linearen oder radialen A-B-A-Blockcopolymers und 55 bis 85 Teile eines einfachen A-B-Blockcopolymers, bevorzugter von 60 bis 75 Teile des A-B-Blockcopolymers und 25 bis 40 Teile des A-B-A-Blockcopolymers enthalten, die A-Blöcke in dem A-B-Blockcopolymer stellen vorzugsweise von 5 bis 50 Gewichts-% des A-B-Copolymers, bevorzugter von 10 bis 30%, von 5 bis 20%, bevorzugter von 10 bis 18% und bevorzugter von 12 bis 16%; und die gesamten A-B- und A-B-A-Copolymere umfassen weniger als 30% Styrol, bevorzugter weniger als 25% und bevorzugter weniger als 20%; und der Harzbestandteil wird vorzugsweise von 20 bis 300 Teile eines Klebrigmachers, wie einem festen oder flüssigen Harz oder Zusammensetzungen davon, umfassen, bevorzugter zwischen 40 bis 200 und bevorzugter 5 bis 120 Teile eines Harzes.
Diese und andere druckempfindliche Klebstoffe, die zur Ausführung der beanspruchten Erfindung geeignet sind, sind in den U.S. Patenten Nr. 4,136,071, 4,080,348 und 4,759,754, an Korpmann am 23. Januar 1979, 21. März 1978 bzw. 26. Juli 1988 ausgestellt, dargelegt. Bestimmte Bestandteile der druckempfindlichen Klebstoffe, die zur Ausführung bestimmter spezifischer Aspekte der beanspruchten Erfindung verwendet werden können, sind im Handel erhältlich. Zum Beispiel ist Kraton RD 6043 ein SIS (Styrol-Isopren-Styrol) thermoplastisches Gummi, das eine Kopplungsausbeute von 42% und 220.000 MG und 17% Styrol hat und von der Shell Company erhältlich ist. Kraton 1117 ist ein kommerziell erhältliches thermoplastisches Gummi, das eine Kopplungsausbeute von 65% und 17% Styrol hat. Kraton 1117 ist ein Polystyrol-Polyisopren-Polystyrol thermoplastisches Elastomer, das von der Shell Company verkauft wird und von dem man annimmt, daß es etwa 35 Teile A-B und etwa 65 Teile A-B-A enthält.
Der Harzbestandteil besteht im wesentlichen aus Klebrigmacherharzen als dem elastomeren Bestandteil. Im allgemeinen kann jedes verträgliche, herkömmliche Klebrigmacherharz oder eine Mischung solcher Harze eingesetzt werden. Geeignete Harze sind alle kompatiblen, herkömmlichen Klebrigmacherharze oder deren Mischungen. Diese Harze schließen Kohlenwasserstoffharze, Kolophonium und Kolophonium-Abkömmlinge und Polyterpene ein, sind aber nicht darauf beschränkt. Wingtack Plus ist zum Beispiel ein kommerziell erhältliches Harz. Wingtack Plus ist ein festes Klebrigmacherharz, das von der Goodyear Tire and Rubber Company verkauft wird und hauptsächlich aus polymeri sierten Strukturen, die von Piperylen und Isopren abgeleitet sind, mit einem Erweichungspunkt von 95ºC besteht.
Weichmacher für druckempfindliche Klebstoffe schließen LIR 310 ein, das ein flüssiges SI (Styrol-Isopren)-Polymer, kommerziell erhältlich von Arakawa Chemical Company, ist, sind aber nicht darauf beschränkt. Wingtack 10 ist ein flüssiger Kohlenwasserstoffklebrigmacher aus Harz, von dem angenommen wird, daß es synthetisches Polyterpen umfaßt und wird als Weichmacher für druckempfindliche Klebstoffe eingesetzt. Es hat einen Erweichungspunkt von 10ºC, eine Viskosität von 20-40.000 cP bei Zimmertemperatur und ein Molekulargewicht von etwa 450. Es ist erhältlich von Goodyear Chemical Company.
Im allgemeinen haben die druckempfindlichen klebenden und die plastischen Polymermikrofasern vorzugsweise einen mittleren Durchmesser von weniger als 100 um (100 Mikron), bevorzugter weniger als 50 um (50 Mikron) und in bestimmten Ausführungsformen bevorzugter zwischen 0,5 bis 25 um (Mikron). Das Beschichtungsgewicht der Mikrofasern ist vorzugsweise weniger als etwa 67,81 g/m² (2 Unzen/Quadratyard), in bestimmten, anderen Ausführungsformen bevorzugter 25,43 g/m² (0,75 Unzen/Quadratyard), in bestimmten, anderen Ausführungsformen bevorzugt zwischen 10,17 bis 20,34 g/m² (0,3 bis 0,6 Unzen/Quadratyard), in noch anderen Ausführungsformen bevorzugter zwischen 6,78 bis 10,17 g/m² (0,2 bis etwa 0,3 Unzen/Quadratyard), und in bestimmten anderen Ausführungsformen hat die Beschichtung bevorzugter ein Gewicht zwischen 1,70 bis 5,09 g/m² (0,05 bis 0,15 Unzen/Quadratyard). Die einzelnen Einflußgrößen werden unten in Verbindung mit verschiedenen Ausführungsformen erläutert. Die Wahl der Mikrofasern, des Beschichtungsgewichtes der Mikrofasern und des Durchmessers der Mikrofasern wird üblicherweise von der besonderen Verwendung der Mikrofaserzusammensetzungen bestimmt.
Die Mikrofaserzusammensetzungen, die in verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden, können auch andere Stoffe, wie Antioxidanzien, Hitzestabilisatoren und Ultraviolettabsorber, enthalten. Antioxidanzien, die in die Zusammensetzungen eingearbeitet werden können, insbesondere die druckempfindlichen Klebstoffzusammensetzungen, umfassen, aber ohne darauf beschränkt zu sein, Sanotovar A, das eine Handelsmarke für 2,5-Diteriarylamylhydrochinon, ditertiäres Butylkresol ist und Butyl Zimate, das eine Handelsmarke für Zink-di-n-butyldithiocarbamat ist.
Füllstoffe wie Zinkoxid, Aluminiumhydrat, Ton, Calciumcarbonat, Titandioxid, Ruß und andere können auch in die Mikrofaserzusammensetzungen integriert werden, insbesondere die druckempfindlichen, klebenden Mikrofaserzusammensetzungen, ohne sich vom Sinn der Erfindung zu entfernen. Die verschie denen Ausführungsformen, die druckempfindliche, klebende Mikrofasern und/oder plastische Polymermikrofasern verwenden, sind unten dargelegt.
Im allgemeinen betrifft ein Aspekt der Erfindung eine Unterlage, die auf mindestens einer Oberfläche mit druckempfindlichen, klebenden Mikrofasern mit einem Gewicht im Bereich von 1,70 bis 67,81 g/m² (0,05 bis 2 Unzen/ Quadratyard) beschichtet ist, wobei die druckempfindlichen, klebenden Mikrofasern einen elastomeren Bestandteil, einen Harzbestandteil und wahlweise einen Weichmacher umfassen; und die Mikrofasern einen mittleren Durchmesser von weniger als 100 um (100 Mikron) haben. Vorzugsweise umfaßt der elastomere Bestandteil ein lineares oder radiales A-B-A-Blockcopolymer und ein einfaches A-B-Blockcopolymer, wobei die A-Blöcke von Styrol oder Styrolhomologen abgeleitet sind und die B-Blöcke von Alkenen oder Dienen abgeleitet sind. Die Polymere des elastomeren Bestandteiles und ihre Verhältnisse wurden oben erläutert; der Harzbestandteil und sein Verhältnis in dem druckempfindlichen Klebstoff wurde auch oben erläutert.
Bei einer bestimmteren Ausführungsform ist die Unterlage ein flüssigkeitsdurchlässiger Deckschichtwerkstoff 10. Der Deckschichtwerkstoff 10 ist mit druckempfindlichen, klebenden Mikrofasern auf der Seite beschichtet, die mit dem Kern 12 in Berührung kommen soll. Diese Mikrofasern haben ein Gewicht von 1,70 bis 13,56 g/m² (0,05 bis 0,4 Unzen/Quadratyard); vorzugsweise ist das Beschichtungsgewicht 8,48 g/m² (0,25 Unzen/Quadratyard), bevorzugter 6,10 g/m² (0,18 Unzen/Quadratyard) und bevorzugter 3,39 g/m² (0,10 Unzen/Quadratyard). Der mittlere Durchmesser der druckempfindlichen, klebenden Mikrofasern ist weniger als 50 um (50 Mikron), bevorzugter zwischen 1 bis 25 um (Mikron).
Ein Deckschichtwerkstoff 10, der mit einer Schicht druckempfindlicher klebender Mikrofasern beschichtet ist, kann eingesetzt werden, um ein absorbierendes Erzeugnis mit verbesserten Flüssigkeitstransporteigenschaften herzustellen. Die mit druckempfindlichen, klebenden Mikrofasern beschichtete Oberfläche (Unterseite von 10) des Deckschichtwerkstoffes 10 wird einem absorbierenden Kern 12 oder einem Körper unmittelbar benachbart angeordnet, und die klebenden Fasern dienen dazu, die Deckschicht im engen Kontakt mit dem Kern zu halten, während sie den Durchgang der Flüssigkeit durch die Deckschicht zum Kern 12 nicht behindern. Diese Struktur erlaubt den sofortigen Transport von Flüssigkeiten von der Oberfläche des Deckschichtwerkstoffes in den absorbierenden Körper und hinterläßt eine im wesentlichen trockene Oberfläche auf der körperzugewandten Oberfläche des Deckschichtwerkstoffes. Dies ist sehr wünschenswert, weil der Benutzer dann vor der Flüssigkeit geschützt wird, die vom Körper ausgeschieden wird.
Der beschichtete, flüssigkeitsdurchlässige Deckschichtwerkstoff wird in ein saugfähiges Erzeugnis mit den im Stand der Technik bekannten Verfahren eingesetzt. Z. B. wird die mit druckempfindlichem Klebstoff beschichtete Seite des flüssigkeitsdurchlässigen Deckschichtwerkstoffes direkt an den absorbierenden Kern angelegt, so daß beide im engen Kontakt stehen, und dann wird der äußere Rand des Deckschichtwerkstoffes am Kern befestigt.
Absorbierende Kerne, die für die Verwendung mit dieser Erfindung geeignet sind, können sowohl aus absorbierenden Zellstoffasern als auch elastischen Synthetikfasern geformt werden. Die Zellstoffasern werden im allgemeinen durch Zerfasern von Holzpulpebahnen gebildet und umfassen im allgemeinen eine Mischung langer und kurzer Fasern. Geeignete elastische Synthetikfasern umfassen Polyester- und Polyethylenfasern, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Die relativen Mengen von Zellstoffasern und Synthetikfasern sind nicht kritisch und können von jemandem, der in der Gestaltung solcher Erzeugnisse erfahren ist, in dem Bemühen bestimmt werden, die gewünschten Eigenschaften an Absorptionsfähigkeit und Elastizität auszugleichen und zu erreichen. Die Holzpulpefasern und Synthetikfasern können überall im absorbierenden Kern homogen gemischt sein, oder die relativen Verhältnisse der beiden können sich überall im absorbierenden Kern verändern.
Absorbierende Kerne können auch durch andere bekannte Verfahren geformt werden, in welchen die Zellstoff- und/oder Synthetikfasern luftgelegt werden. Um den stabilsten Kern zu formen, sind die Fasern im Kern vorzugsweise aneinander gebunden. Dies kann durch Erhitzen des Kernes auf eine Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur der Synthesefasern geschehen, so daß diese Fasern verschmelzen und sich aneinander binden. Alternativ können Bindemittel, wie verschiedene thermoklebende Fasern, heißschmelzende Sprühklebstoffe und Bindepuder verwendet werden. Spezifische Geräte, die eingesetzt werden können, um die Fasern miteinander zu verbinden, umfassen Konvektionsöfen, kapazitive Hochfrequenzöfen (Radiofrequenz und Mikrowelle), Infrarotöfen, beheizte Kalanderwalzen, Heißluftgebläseöfen, Heißluftgebläse während des Formens der Schicht sowie Sprühen von Heißschmelzkleber während des Formens der Schicht.
Die flüssigkeitsdurchlässige Deckschicht, die auf der absorbierenden Struktur der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist, sollte vorzugsweise ein Film oder Gewebe mit einem hohen Grad an Feuchtigkeitsdurchlässigkeit sein. Zum Beispiel kann das Gewebe Polyester, Polyethylen, Polypropylen, Zweikomponentenfaser, Nylon, Rayon oder dergl. sein. Die am meisten geeigneten Stoffe haben eine ungewöhnlich hohe Dehnfähigkeit, voluminöse Offenheit, Weichheit und Falteigenschaften. Filme, die perforiert oder nicht kontinuierlich sind, sind ebenfalls zufriedenstellend. Obwohl die Beschichtung feuchtigkeitsdurchlässig ist, ist sie vorzugsweise von der Art, die nach Eindringen der Feuchtigkeit ein Rückfluß der Körperflüssigkeit verhindert, wenn sich die absorbierende Struktur der Sättigung nähert.
Die flüssigkeitsundurchlässige Tragschicht kann ein flüssigkeitsundurchlässiger Polyolefinfilm, z. B. Polyethylen oder Polyethylenterephthalat, sein.
Bei einer anderen spezifischen Ausführungsform können auch druckempfindliche klebende Mikrofasern eingesetzt werden, um Flüssigkeits- oder Geruchsabsorptionsmittel auf Bestandteilen der absorbierenden Erzeugnisse, wie einem Deckschicht- 10 oder einem Tragschichtwerkstoff 11 oder einem absorbierenden Kern 12, zu immobilisieren. Diese beschichteten Bestandteile können dann in die absorbierenden Erzeugnisse, wie in Fig. 3 und 4 dargestellt, eingearbeitet werden.
Bisher ist es schwierig gewesen, besondere Flüssigkeits- oder Geruchsabsorptionsmittel auf einer Unterlage (d. h. einem Deckschicht- oder Tragschichtwerkstoff oder einem absorbierenden Kern) festzulegen und dann die Unterlage in absorbierende Erzeugnisse einzuarbeiten. Oft sind diese Flüssigkeits- oder Geruchsabsorptionsmittel Puder, die dazu neigen, sich zu bewegen. Die druckempfindlichen Klebstoffe können diese Bewegung verhindern. Wenn die die druckempfindlichen, klebenden Mikrofasern aufnehmende Unterlage auf diese Weise verwendet wird, kann sie ein absorbierender Körper 12, ein Deckschichtwerkstoff 10 oder Tragschichtwerkstoff 11 sein. Es wird bevorzugt, daß das Beschichtungsgewicht weniger als 25,43 g/m² (0,75 Unzen/Quadratyard), bevorzugter zwischen 11,87 g/m² (0,35 Unzen/Quadratyard) bis 20,34 g/m² (0,6 Unzen/Quadratyard) und bevorzugter 13,56 g/m² (0,4 Unzen/Quadratyard) beträgt. Es wird bevorzugt, daß der mittlere Durchmesser der druckempfindlichen, klebenden Mikrofasern weniger als 50 um (50 Mikron), bevorzugter zwischen 1 bis etwa 25 um (Mikron) beträgt. Saugfähige Erzeugnisse, die wie oben beschrieben, Flüssigkeits- oder Geruchsabsorptionsmittel enthalten, können gemäß den zum Stand der Technik gehörenden Verfahren hergestellt werden.
Im allgemeinen wird ein Absorptionspuder auf einem mit druckempfindlichem Klebstoff beschichteten Deckschichtwerkstoff 10 festgelegt, bevor diejenige Seite des Deckschichtwerkstoffes, die mit dem druckempfindlichen Klebstoff beschichtet ist (Unterseite von 10), mit einem absorbierenden Kern 12 in Kontakt gebracht wird.
Die Absorptionspuder oder -flüssigkeiten, die in die absorbierenden Er zeugnisse der Erfindung eingebaut werden können, werden dem Fachmann schnell deutlich werden. Zum Beispiel sind Superabsorber im Stand der Technik gut bekannt. Eine Art superabsorbierender Werkstoffe stellt Teilchen oder Fasern dar, die chemisch so beschrieben werden können, daß sie ein Rückgrat aus natürlichen oder synthetischen Polymeren mit hydrophilen Gruppen haben, oder Polymere, die hydrophile Gruppen enthalten, die chemisch an das Rückgrat gebunden sind oder eine enge Mischung damit ergeben. In diese Stoffklasse sind solche modifizierten, natürlichen und regenerierten Polymere wie Polysaccharide eingeschlossen, einschließlich zum Beispiel Zellulose und Stärke und regenerierte Zellulose, die durch Carboxyalkylieren, Phosphonoalkylieren, Sulfoalkylieren oder Phosphorylieren modifiziert sind, um sie stark hydrophil zu machen. Solche modifizierten Polymere können auch quervernetzt sein, um ihre Wasserunlöslichkeit zu verbessern. Geruchsbekämpfungsmittel, die für die Ausführung dieser Erfindung geeignet sind, schließen Backgulver und Aktivkohle ein, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Alle anderen flüssigkeits- oder geruchsabsorbierenden Werkstoffe, die zum Stand der Technik gehören, können eingesetzt werden.
In einer anderen, spezifischen Ausführungsform der Erfindung ist die druckempfindliche, klebende Mikrofaserbeschichtung als Teil eines Befestigungssystems 13 und 14 zum Befestigen der absorbierenden Erzeugnisse an der Kleidung des Benutzers eingesetzt. Die Unterlage, die die Beschichtung 13 (siehe z. B. Fig. 3 und 4) in dieser Ausführungsform erhält, ist ein absorbierendes Erzeugnis (siehe Fig. 4); die der Kleidung des Benutzers gegenüberliegende Seite wird die Beschichtung erhalten. Die Beschichtung 13 umfaßt druckempfindliche, klebende Mikrofasern, die ein Beschichtungsgewicht zwischen 6,78 bis 33,91 g/m² (0,2 bis 1 Unze/Quadratyard), bevorzugter zwischen 6,78 bis 25,43 g/m² (0,2 bis 0,75 Unzen/Quadratyard) und bevorzugter 8,48 g/m² (0,25 Unzen/Quadratyard) oder weniger haben. Die druckempfindlichen klebenden Mikrofasern haben vorzugsweise einen mittleren Durchmesser von weniger als 50 um (50 Mikron), bevorzugter weniger als 30 um (30 Mikron), und haben bevorzugter einen mittleren Durchmesser zwischen 1 bis 25 um (Mikron). In bevorzugten Ausführungsformen ist die Unterlage ein absorbierendes Erzeugnis, vorzugsweise ist die druckempfindliche, klebende Mikrofaserbeschichtung 13 auf der der Kleidung gegenüberliegenden Oberfläche des absorbierenden Erzeugnisses (siehe Fig. 4).
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung werden saugfähige Erzeugnisse beschrieben, die eher in situ mit Schmelzfaser-Sprühverfahren hergestellt werden, als daß das absorbierende Erzeugnis aus den einzelnen Bestandteilen - Deckschicht, Tragschicht und Kern (siehe Fig. 1 und 2) zusammengesetzt wird. Gemäß diesem Aspekt der Erfindung sind die Mikrofasern plastische Polymere. Die plastischen Polymermikrofasern können direkt auf einen absorbierenden Kern 3 gesprüht 1 werden, und können als eine Deckschicht 4, Tragschicht 5 oder beides arbeiten.
Bei einer Ausführungsform wird nur das Deckschichtmaterial weggelassen (siehe Fig. 2). Im allgemeinen erfordert diese Vorgehensweise, daß der absorbierende Kern 17 zuerst geformt und dann mit einer flüssigkeitsundurchlässigen Sperrschicht 6 zusammengebracht wird. Die Sperrschicht 6, die wahlweise mit druckempfindlichen, klebenden Mikrofasern überzogen sein kann, bevor sie mit dem Kern 17 zusammengebracht wird, und auf der wahlweise ein Flüssigkeits- oder Geruchsabsorptionsmittel festgelegt sein kann, wird vorzugsweise auf eine Oberfläche des absorbierenden Kerns 17 als Schicht aufgetragen, bevor eine plastische Polymermikrofaserbeschichtung auf die gegenüberliegende Oberfläche des Kerns 7 aufgebracht wird. Der Deckschichtwerkstoff 7 wird dann direkt auf den absorbierenden Kern 17 durch Sprühen schmelzgeblasener, plastischer Polymermikrofasern 8 auf die Oberfläche des absorbierenden Kerns 17 gegenüber der Seite, die in Kontakt mit der flüssigkeitsundurchlässigen Sperrschicht ist, bei 9 aufgesprüht. Beim Formen der Deckschichtseite 7 werden hydrophile, plastische Polymermikrofasern oder eine sehr dünne Schicht hydrophober Mikrofasern 8 auf den absorbierenden Kern 17 gesprüht, was ein Durchschlagen der Flüssigkeit ermöglichen wird und eine nahezu trockene Abdeckung ergibt. Hier sollten die plastischen Polymermikrofasern vor dem Beschichten des absorbierenden Kerns gekühlt werden.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung werden sowohl der Deckschicht- als auch der Tragschichtwerkstoff weggelassen (siehe Fig. 1). Im allgemeinen wird die Tragschicht 5 durch hydrophobe, plastische Polymermikrofasern 2 ersetzt, die auf den absorbierenden Körper bei 1 aufgesprüht sind. Die Deckschicht wird geformt, wie oben beschrieben.
Die plastischen Polymere, die zum Formen absorbierender Erzeugnisse in situ verwendet werden, sind vorzugsweise aus der Gruppe ausgewählt, die aus Polyethylen, Polypropylen, Ethylenvinylacetat, Copolyestern und plastischen oder thermoplastischen Gummimischungen besteht, wobei Polyethylen bevorzugt wird. Die plastischen Polymermikrofasern können hydrophil, hydrophob oder Zusammensetzungen davon sein, abhängig vom beabsichtigten Zweck. Beim Formen der Deckschicht sollten die geschmolzenen Mikrofasern gekühlt werden, bevor sie auf die Unterlage geschichtet werden. Das Beschichtungsgewicht beträgt vorzugsweise zwischen 6,78 bis 33,91 g/m² (0,2 bis 1 Unze/Quadratyard), bevorzugter zwischen 16,95 bis 30,52 g/m² (0,5 bis 0,9 Unzen/Quadratyard) und bevorzugter 20,34 bis 27,12 g/m² (0,6 bis 0,8 Unzen/Quadratyard). Wenn die Fasern hydrophob sind, sollte das Beschichtungsgewicht zwischen 6,78 bis 25,43 g/m² (0,2 bis 0,75 Unzen/Quadratyard), bevorzugter zwischen 10,17 bis 20,34 g/m² (0,3 bis 0,6 Unzen/Quadratyard) und bevorzugter zwischen 6,78 bis 13,56 g/m² (0,2 bis 0,4 Unzen/Quadratyard) liegen. Wenn hydrophile Fasern eingesetzt werden, sollte das Beschichtungsgewicht zwischen 6,78 bis 33,91 g/m² (0,2 bis 1 Unze/Quadratyard), bevorzugter zwischen 6,78 bis 27,13 g/m² (0,2 bis 0,8 Unzen/Quadratyard), und bevorzugter zwischen 6,78 bis 20,34 g/m² (0,2 bis 0,6 Unzen/Quadratyard) liegen. Wenn die Fasern eine Zusammensetzung hydrophober und hydrophiler Fasern sind, sind die gleichen Parameter anzuwenden, wie im Zusammenhang mit den hydrophoben Fasern erläutert wurde.
Die plastischen Polymermikrofasern haben vorzugsweise einen mittleren Durchmesser von 100 um (100 Mikron) oder weniger, bevorzugter zwischen etwa 1 bis 50 um (Mikron), und haben bevorzugter einen mittleren Durchmesser zwischen 0,5 um (0,5 Mikron) bis 25 um (25 Mikron).
Die oben beschriebenen, plastischen Polymermikrofasern können auch eingesetzt werden, um Trennstreifen oder -papiere 14 zu beschichten, mit denen klebende Befestigungsstreifen 13 an absorbierenden Erzeugnissen (siehe Fig. 4) abgedeckt werden. Für solche Trennstreifen ist die Anwendung der gleichen Sprühtechnologie von Vorteil und ermöglicht die Herstellung eines ablösbaren Streifens mit optimalen Ablöseigenschaften. Die schmelzgeblasenen plastischen Polymermikrofasern 13 werden im geschmolzenen Zustand auf eine Papierunterlage gesprüht, was eine einigermaßen rauhe Oberfläche mit guten Ablöseeigenschaften ohne die Verwendung von Silikonreagenzien ergibt, die derzeit in der Technik verwendet werden. Das plastische Polymer entspricht dem oben beschriebenen, wobei Polyethylen bevorzugt wird. Bei bestimmten, bevorzugten Ausführungsformen hat die plastische Polymermikrofaserbeschichtung ein Gewicht von 33,91 g/m² (1 Unze/Quadratyard), und die Mikrofasern haben einen mittleren Durchmesser von 100 um (100 Mikron) oder weniger. Bevorzugter ist das plastische Polymer Polyethylen, das ein Beschichtungsgewicht zwischen 6,78 bis 33,91 g/m² (0,2 bis 1 Unze/Quadratyard) hat; bevorzugter ist das Beschichtungsgewicht zwischen 13,56 bis 30,52 g/m² (0,4 bis 0,9 Unzen/Quadratyard), und bevorzugter zwischen 22,04 bis 27,13 g/m² (0,65 bis 0,80 Unzen/Quadratyard), und die Mikrofasern haben einen mittleren Durchmesser zwischen 0,5 bis 25 um (Mikron). Das Polymer kann auch mit den Ablöse- oder Trennmitteln gemischt werden, um die Trenneigenschaften des Papiers weiter zu verbessern, wie Acrawax C, das ein synthetisches Wachs mit einem Schmelzpunkt zwischen 83º-143ºC ist. Acrawax C wird als Trennmittel verwendet und ist von Lenza Inc. erhältlich.
Gemäß einem anderen Aspekt dieser Erfindung werden absorbierende Erzeugnisse beschrieben, die die Bestandteile der Erfindung verkörpern. Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist ein absorbierendes Erzeugnis zur klebenden Befestigung an der Kleidung des Trägers vorgesehen (siehe Fig. 4). Dieses Erzeugnis umfaßt eine flüssigkeitsundurchlässige Tragschicht 16; eine flüssigkeitsdurchlässige Deckschicht 18; und einen absorbierenden Kern 15, der zwischen der Tragschicht 16 und der Deckschicht 18 befestigt ist. Die Tragschicht und/oder die Deckschicht können wahlweise mit druckempfindlichen klebenden Mikrofasern überzogen sein, bevor sie mit dem absorbierenden Kern 15 in Kontakt kommen. Die Deckschicht, Tragschicht oder der absorbierende Kern können weiterhin ein Flüssigkeits- oder Geruchsabsorptionsmittel aufweisen, das darauf festgelegt ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird ein absorbierendes Erzeugnis beschrieben, das einen absorbierenden Kern; eine flüssigkeitsundurchlässige Tragschicht; einen Deckschichtwerkstoff, der in situ aus plastischen Polymermikrofasern geformt wurde; eine druckempfindliche, klebende Mikrofaserbeschichtung auf der Seite der Tragschicht, die in Kontakt mit der Kleidung des Trägers gebracht wird, und ein Trennpapier, wie zuvor beschrieben, umfaßt. Fig. 1 und 4 veranschaulichen dies.
Gemäß einer anderen Ausführungsform wird ein absorbierendes Erzeugnis beschrieben, das einen absorbierenden Kern; eine Deckschicht und eine Tragschicht, in situ aus plastischen Polymermikrofasern geformt; eine druckempfindliche, klebende Mikrofaserbeschichtung auf der Seite der Tragschicht, die in Kontakt mit der Kleidung des Trägers gebracht wird; und ein Trennpapier, wie zuvor beschrieben, umfaßt. Fig. 2 und 4 zeigen dies.
Die Parameter für diese absorbierenden Erzeugnisse, wie die verwendeten besonderen Mikrofasern, das Beschichtungsgewicht und die Größe der Mikrofasern, entsprechen dem, was oben in Verbindung mit den verschiedenen Bestandteilen der Erfindung erläutert wurde.

BEISPIELE

Beispiel 1

Formen hydrophober Fasern

Hydrophobe Fasern können aus Polyethylenharz niedriger Dichte NA 601, Petrothen, das einen Schmelzindex von 2000 hat, geformt werden. Dieses Produkt ist von der USI Corporation kommerziell erhältlich. Die Fasern werden durch Sprühen des geschmolzenen Werkstoffes durch eine Sprühdüse bei 176,7ºC (350ºF) bei niedrigem Luftverbrauch geformt.

Beispiel 2

Formen hydrophiler Fasern

Es gibt zwei Arten, hydrophile Fasern zu formen. Die erste Vorgehensweise ist, oberflächenaktive Dispersion auf geformte thermoplastische Fasern zu sprühen. Die andere ist, Konzentrat eines oberflächenaktiven Mittels in die Plastikpellets, DOW XU U1518.15, vor dem Fasersprühen einzuarbeiten. Die oberflächenaktiven Pellets werden geschmolzen und zusammen mit dem faserbildenden Kunststoff gemischt. Eine typische Formulierung wäre:
Petrothen NA601 100
Dow XU 61518.15 25
Das Petrothen ist das faserbildende Polyethylen, das mit oberflächenaktivem Konzentrat Dow gemischt ist.
Wie im Fall der hydrophoben Fasern in Beispiel 1 werden die hydrophilen Fasern mit einem Sprühdüsenaufbau bei 176,7ºC (350ºF) und niedrigem Luftverbrauch geformt.

Beispiel 3

Formen von Mikrofasern und Bestandteilen, die druckempfindliche Klebstoffe umfassen

Die gesprühten oder schmelzgeblasenen, druckempfindlichen, klebenden Mikrofasern bestehen aus klebenden Fasern kleinen Durchmessers, die einen mittleren Durchmesser von nicht größer als 100 um (100 Mikron), vorzugsweise 50 um (50 Mikron) haben, und bevorzugter einen Durchmesser von 1-25 um (1- 25 Mikron) haben. Diese Mikrofasern werden durch Extrudieren eines geschmolzenen, druckempfindlichen Klebstoffes durch eine Mikrosprühdüse oder durch eine Vielzahl feiner, üblicherweise kreisförmiger Kapillaren als Endlosfasern in einen Gasstrom niedriger Geschwindigkeit (d. h. Luft) hergestellt, der die Endlosfasern aus dem geschmolzenen, druckempfindlichen Klebemittel dünner macht, um ihren Durchmesser auf den obengenannten Bereich verringern. Die druckempfindlichen, klebenden Mikrofasern werden durch den Gasstrom niedriger Geschwindigkeit fortgetragen und entweder auf einer Deckschicht oder einer Tragschicht abgelegt, die dann mit einem absorbierenden Körper in Berührung gebracht wird.
Die üblicherweise benutzte Ausrüstung zur Faserherstellung ist die gut bekannte Schmelzblasform oder der Sprühdüsenaufbau.
Einige typische, faserformende, druckempfindliche Heißschmelzkleber sind wie folgt (die Einheiten sind Teile):
Das Kraton RD 6403 ist ein thermoplastisches Gummi von Shell SIS (Styrol-Isopren-Styrol), das eine Verknüpfungsausbeute von 42% und 220.000 M. W. hat. Es hat 17% Styrol.
Das Kraton 1117 ist ein kommerziell erhältliches, thermoplastisches Gummi, das eine Verknüpfungsausbeute von 65% und 17% Styrol hat.
Wingtack Plus ist ein festes Kohlenwasserstoffharz, das von der Goodyear Chemical Company geliefert wird und als Klebrigmacher für thermoplastisches Gummi verwendet wird. Es hat einen Erweichungspunkt von 95ºC.
Wingtack 10 ist ein flüssiges Kohlenwasserstoffharz und wird als Weichmacher verwendet. Es hat einen Erweichungspunkt von 10ºC.
LIR 310 ist ein flüssiges SI-Polymer, kommerziell erhältlich von der Kuraray Chemical Company, und wird in der Formulierung als Weichmacher benutzt.
Die plastischen Polymermikrofasern können unter Verwendung der gleichen Ausrüstung hergestellt werden. Beispiele 1 und 2 erläutern Mikrofaserformulierungen plastischer Polymere.

Beispiel 4

Mit druckempfindlichen Klebstoffen beschichtete Bestandteile zum Ankleben von Flüssigkeits- oder Geruchsabsoptionsmitteln

Eine typische Formulierung druckempfindlicher Klebstoffe, die zur Mikrofaser geformt werden kann, und die ein hohes Haftvermögen gegenüber dem geruchs- oder flüssigkeitsabsorbierenden Puder haben wird:
Kraton 1117 100
Wingtack Plus 130
Butyl Zimate 2
Santovar A 1
Das Kraton ist ein thermoplastisches Gummi, das dem druckempfindlichen Klebstoff innere Festigkeit gibt.
Das Wingtack Plus ist ein Kohlenwasserstoffklebrigmacher, um dem Klebstoff Klebrigkeitseigenschaften zu geben.
Sowohl Butyl Zimate als auch Santovar A sind Antioxidantien für verbesserte Alterungsstabilität.

Beispiel 5

Polyethylen-Trennoberfläche

Ein Polyethylenharz niedriger Dichte, von USI erhältliches Petrothen NA 601, wurde erfolgreich in geschmolzene Fasern umgeformt und mit der Schmelzfaser-Sprühtechnologie, in Beispiel 1 erläutert, auf Papieroberflächen aufgetragen.

Beispiel 6

Modifizierte Polyethylen-Trennoberfläche

Das Polyethylen aus Beispiel 5 kann mit einem hochschmelzenden Wachs, wie Acrawax C, vor der Faserbildung modifiziert werden. Ein Zusatz von 2-5% des Wachses vor der Faserbildung wird die Trenneigenschaften weiter verbessern.

Beispiel 7

Ohne Weichmacher geformte, druckempfindliche, klebende Mikrofasern

Kraton 1117 100
Wingtack Plus 130
Butyl Zimate 2
Santovar A 1
Das Kraton-Gummi ist mit Wingtack Plus klebrig gemacht und mit zwei Antioxidantien, Butyl Zimate und Santovar A, stabilisiert.

Beispiel 8

Weichgemachte, druckempfindliche, klebende Mikrofaserzusammensetzungen

Kraton 1117 100
Wingtack Plus 130
Wingtack 10 50
Santovar A 2
Butyl Zimate 1
Kraton 1112 100
Arizona 7115 L 120
Exxon ECR 143 H 40
Butyl Zimate 2
Santovar A 1
Die weichgemachten Formulierungen sind mit flüssigem Wingtack 10-Harz und Exxon ECR 143H-Harz weichgemacht. Exxon ECR 143 H ist ein hydriertes, aliphatisches Harz heller Farbe. Es hat einen Erweichungspunkt von 12ºC und eine Viskosität von 4212 cP bei 50ºC und ein mittleres Molekülgewicht von 462. Es ist von der Exxon Chemical Co. erhältlich. Sie könnten auch mit flüssigen Elastomeren weichgemacht werden. Arizona 7115 L ist ein Klebrigmacher auf Terpenbasis mit einem Erweichungspunkt von 115ºC. Es ist von der Arizona Chemical Co. erhältlich. Kraton 1112 ist ein Styrol-Isopren (SI)- Polymer, von dem man annimmt, daß es 14% Styrol, 86% Isopren und 40% Di- Block (SI) ist. Es hat einen Schmelzindex von 23ºC und ist von der Shell Chemical Co. erhältlich.

Claims

1. Unterlage, die auf mindestens einer Oberfläche mit druckempfindlichen, klebenden Mikrofasern bei einem Gewicht von etwa 1,70 bis 67,81 g/m² (0,05 bis 2 Unzen/Quadratyard) beschichtet ist, wobei die druckempfindlichen, klebenden Mikrofasern etwa 100 Teile eines elastomeren Bestandteiles; 20 bis 300 Teile eines Harzbestandteiles; und 0 bis 70 Teile eines Weichmachers umfassen, und die Teile als Teile pro Einhundert Gewichtsteile des elastomeren Bestandteiles ausgedrückt sind; und die Mikrofasern einen mittleren Durchmesser von weniger als 100 um (100 Mikron) haben.

2. Erzeugnis nach Anspruch 1, bei dem der elastomere Bestandteil 10 -100 Teile eines linearen oder radialen A-B-A-Blockcopolymers, 0-90 Teile eines einfachen A-B-Blockcopolymers oder Zusammensetzungen davon umfaßt, wobei die A-Blöcke von Styrol oder Styrolhomologen abgeleitet sind und zwischen 5 bis 50 Gewichts-% des A-B-Copolymers umfassen; wobei die B-Blöcke von Alkenen oder Dienen abgeleitet sind; und der Gesamtgehalt an Styrol weniger als 50% beträgt.

3. Erzeugnis nach Anspruch 2, bei dem Unterlage ein flüssigkeitsdurchlässiger Film mit Öffnungen ist.

4. Ein absorbierendes Erzeugnis, das

a) einen flüssigkeitsdurchlässigen Stoff nach Anspruch 3; und

b) einen absorbierenden Kern umfaßt, wobei der Kern mit der Oberfläche des flüssigkeitsundurchlässigen Filmes in Kontakt gebracht ist, die mit dem Mikrofaserklebstoff beschichtet ist.

5. Absorbierendes Erzeugnis nach Anspruch 4, bei dem der elastomere Bestandteil 10-100 Teile eines linearen oder radialen A-B-A-Blockcopolymers, 0-90 Teile eines einfachen A-B-Blockcopolymers oder Zusammensetzungen davon umfaßt, wobei die A-Blöcke von Styrol oder Styrolhomologen abgeleitet sind und zwischen 5 bis 50 Gewichts-% des A-B-Copolymers umfassen; und die B- Blöcke von Alkenen oder Dienen abgeleitet sind; und der Gesamtgehalt an Styrol weniger als 50% beträgt, und das Harz einen Klebrigmacher umfaßt.

6. Erzeugnis nach Anspruch 5, bei dem die druckempfindlichen klebenden Mikrofasern einen mittleren Durchmesser von weniger als 50 um (50 Mikron) und ein Beschichtungsgewicht zwischen 1,70 bis 13,56 g/m² (0,05 bis 0,4 Unzen/ Quadratyard) haben.

7. Erzeugnis nach Anspruch 5, bei dem die druckempfindlichen klebenden Mikrofasern einen mittleren Durchmesser zwischen 1-25 um (1-25 Mikron) haben und die Mikrofaserbeschichtung ein Gewicht zwischen 1,70 bis 13,56 g/m² (0,05 bis 0,4 Unzen/Quadratyard) hat.

8. Erzeugnis nach Anspruch 7, das weiterhin eine flüssigkeitsundurchlässige Tragschicht umfaßt.

9. Erzeugnis nach Anspruch 3, bei dem ein absorbierender Puder auf der Oberfläche der Filmunterlage immobilisiert ist, die mit den druckempfindlichen klebenden Mikrofasern beschichtet ist.

10. Absorbierendes Erzeugnis nach Anspruch 9, bei dem die Mikrofasern einen mittleren Durchmesser von weniger als 50 um (50 Mikron) haben und die Beschichtung druckempfindlicher klebender Mikrofasern ein Gewicht von weniger als 25,43 g/m² (0,75 Unzen/Quadratyard) hat; wobei der elastomere Bestandteil 10-100 Teile eines linearen oder radialen A-B-A-Blockcopolymers, 0-90 Teile eines einfachen A-B-Blockcopolymers oder Zusammensetzungen davon umfaßt, wobei die A-Blöcke von Styrol oder Styrolhomologen abgeleitet sind und zwischen 5 bis 50 Gewichts-% des A-B-Copolymers umfassen; und die B-Blöcke von Alkenen oder Dienen abgeleitet sind; und der Gesamtgehalt an Styrol weniger als 50% ist; und der Harzbestandteil einen Klebrigmacher umfaßt.