DE69728567T2

DE69728567T2 - Dehnbare schichtstoffstrukturen

Info

Publication number: DE69728567T2
Application number: DE69728567T
Authority: DE
Inventors: Michael Frederick LANGDON; Ebrahim Rezai; Waymon Keith HAMMOND
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1997-06-06
Filing date: 1997-06-06
Publication date: 2005-03-17
Anticipated expiration: 2017-06-07
Also published as: EP0988145A1; KR20010013433A; ATE263675T1; CA2292963A1; KR100330972B1; ZA984847B; WO1998055292A1; JP3933710B2; DE69728567D1; EP0988145B1; KR100383789B1; KR20010013434A; AU3382497A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Gebiet von Laminatstrukturen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung dehnbare Laminatstrukturen, die in absorbierende Einwegkleidungsstücke eingefügt werden können.
HINTERGRUND
Laminatstrukturen wurden bisher in einer Vielzahl von Produkten, die elastische absorbierende Artikel, wie Schweißbänder, Bandagen, Windeln und Inkontinenzeinrichtungen einschließen, verwendet. Beispiele von Laminatstrukturen, die bisher verwendet wurden, umfassen Verbundstoffe, die aus einem raffbaren Material, das mit einer elastischen Bahn verbunden ist, hergestellt sind, Verbundstoffe, die aus Netzen, Tissue und Mikrofasern hergestellt sind, als auch Verbundstoffe, die aus einer zentralen elastischen Schicht, einem atmungsfähigen Material und einer Klebstoffschicht hergestellt sind. Beispiele solcher Laminate sind im US-Patent 4,522,863 von Keck et al. und im US-Patent 4,977,011 von Smith beschrieben.
Laminatstrukturen wurden in überziehbaren Einwegkleidungsstücken, die durch das Einschieben der Beine des Trägers in die Beinöffnungen und das Heraufziehen des Kleidungsstücks in die Position um den unteren Rumpf angelegt werden, verwendet. Beispiele solcher überziehbarer Kleidungsstücke umfassen Einwegunterwäsche, überziehbare Windeln, Trainingshosen und Einweghosen für menstrualen Gebrauch. Solche Kleidungsstücke werden oft von Kindern und anderen inkontinenten Individuen getragen, um Urin und andere Körperausscheidungen zu empfangen und einzuschließen. Beispiele dieser Typen von überziehbaren Kleidungsstücken sind im US-Patent 5,171,239 von Igaue et al., im US-Patent 4,610,681 von Strohbeen et al, in der WO 93/17648, die am 16. September 1993 veröffentlicht wurde, im US-Patent 4,940,464 von Van Gompel et al., im US-Patent 5,246,433 von Hasse et al, und im US-Patent 5,569,234 von Buell et al. beschrieben.
Überziehbare Einwegkleidungsstücke, die feste Seiten aufweisen (beispielsweise Trainingshosen oder überziehbare Windeln), sind für die Verwendung bei Kindern, die gehen können und oft das Gehen auf die Toilette üben, populär geworden. Um die Körperausscheidungen einzuschließen als auch um für eine große Vielzahl von Körperformen und Größen zu passen, müssen diese Hosen eng um die Taille und die Beine des Trägers passen, ohne ein Fallen, Absacken oder Herabrutschen von der Position auf dem Rumpf zu verursachen, als auch große Träger aufnehmen, ohne eine Reizung der Haut, weil das Produkt zu eng ist, zu bewirken. Somit muss die Hose eine elastische Dehnbarkeit in der Taille und den Beinen aufweisen, wobei die elastischen Merkmale einen hohen Grad der Dehnung liefern. Dehnbare Seitenfelder, die Seitenfelder einschleißen, die aus einem Dehnlaminat hergestellt sind, wurden bisher verwendet, um einen Grad der Dehnbarkeit in den Seitenfeldern solcher Kleidungsstücke zu liefern.
Überziehbare Kleidungsstücke, die mit konventionellen dehnbaren Seitenfelder versehen sind, weisen jedoch typischerweise, wenn sie unter Dehnung stehen, eine Tendenz zum Absacken, Fallen oder Herabrutschen am Körper des Trä gers auf. Dies gilt insbesondere, wenn die dehnbaren Seitenfelder aus einer Laminatstruktur ausgebildet wurden. Wenn die Schichten des Laminats über ein Zeitintervall, das heißt während des Tragezyklus (die Zeitdauer, in der das Kleidungsstück getragen wird), gedehnt werden, kann es sein, dass sie sich relativ zueinander bewegen. Eine solche relative Bewegung ist als "Kriechen" bekannt und führt im allgemeinen zu einer Reduktion der Haltekräfte, die im Seitenfeld erzeugt werden. Zusätzlich kann es sein, dass die Schichten der Laminatstruktur unter Scherkräften, die während des Tragezyklus erzeugt werden, delaminiert werden, was auch bewirkt, dass die Haltekräfte, die in den Seitenfeldern erzeugt werden, abnehmen. Eine solche Reduktion der Haltekräfte führt typischerweise zu einem Absacken, Herabfallen oder Herabgleiten und somit zur Möglichkeit, das die Körperausscheidungen nicht passend eingeschlossen werden und dass ein Auslaufen auftreten kann. Zusätzlich ist ein Kleidungsstück, das ein Absacken, Abfallen oder Herabgleiten erfährt, im allgemeinen für den Träger weniger komfortabel und für den Konsumenten nicht akzeptabel.
Zusätzlich haben konventionelle Seitenfelder im allgemeinen Kompromisse zwischen den Leistungseigenschaften, wie der Atmungsfähigkeit, dem weichen Anfühlen für den Träger, der Anlegekraft und der kontraktiven Dauerkräfte erforderlich gemacht. Um die Leistung in einem Gebiet zu verbessern, wurde typischerweise die Leistung auf einem anderen Gebiet beeinträchtigt. Beispielsweise erfordern konventionelle Seitenfelder, die einen hohen Grad der Dehnung (beispielsweise ungefähr 200%) beim Anlegen der Windel erfordern, niedrige Anlegekräfte, damit sie für den Konsumenten akzeptabel sind. Bei niedrigen Niveaus der Dehnung des Seitenfeldes, die während des Tragezyklus typisch sind (beispielsweise ungefähr 50%), zeigen solche Seitenfelder kon traktive Dauerkräfte, die zu niedrig sind, um ein Absacken der Windel zu verhindern.
Zusätzlich schaffen konventionelle Seitenfelder, die sich auf bis zu 150%-200° während des Tragezyklus einer Windel dehnen können, typischerweise Scherkräfte auf die laminierten elastischen Elemente, die eine Delaminierung und ein Kriechen des Stoffs oder von Materialelementen verursacht.
Basierend auf Vorangehendem besteht eine Notwendigkeit für eine dehnbare Laminatstruktur, die das Kriechen und die Delaminierung wesentlich eliminiert, um somit das Absacken, Herabfallen und Herabgleiten eines Kleidungsstücks, das ein solches Laminat einschließt, während des Tragens zu eliminieren, und für eine Struktur, die keine Leistungskompromisse notwendig macht. Keine der existierenden Laminatstrukturen oder überziehbaren Kleidungsstücke liefert alle Vorteile und Vorzüge der vorliegenden Erfindung.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Erfindung ist auf eine Laminatstruktur, die in mindestens einer Richtung dehnbar ist, gerichtet, wobei sie eine erste Umschlaglage, eine zweite Umschlaglage und eine Elastomerlage, die zwischen den ersten und zweiten Umschlaglagen und entlang deren Kantenbereiche verbunden ist, um Seitenbefestigungsgebiete entlang den Randbereichen der Laminatstruktur zu liefern, umfasst.
Diese und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der Erfindung werden Fachleuten beim Lesen der vorliegenden Offenbarung deutlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Während die Beschreibung mit den Ansprüchen schließt, die die Erfindung speziell ausführen und genau beanspruchen, wird angenommen, dass die vorliegende Erfindung aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen, in denen gleiche Bezeichnungen verwendet werden, um im wesentlichen identische Elemente zu bezeichnen, besser verständlich wird.
1 ist eine Explosionsansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Laminatstruktur der vorliegenden Erfindung, bevor sie in eine Laminatstruktur geformt wurde;
2A und 2B sind Teilseitenansichten der Laminatstruktur, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde;
3A–3C sind vergrößerte Ansichten eines Teils der Laminatstruktur der 2 in verschiedenen Stufen während der Ausbildung der Laminatstruktur;
4 ist eine Aufsicht auf einen Teil der in den 1 bis 3 gezeigten Laminatstruktur;
5 ist eine schematische Darstellung eines bevorzugten Verfahrens für das Ausbilden der Laminatstruktur der 1 bis 4;
6 ist eine perspektivische Ansicht eines typischen, überziehbaren Einwegkleidungsstück, das die Laminatstruktur der vorliegenden Erfindung einschließt, in einer typischen Gebrauchskonfiguration; und
7 ist eine Querschnittsansicht eines Teils des in 6 gezeigten überziehbaren Kleidungsstücks.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Das Zitieren jeder Referenz ist kein Zugeständnis im Hinblick auf irgend eine Bestimmung der Verfügbarkeit als Stand der Technik zur beanspruchten Erfindung.
1 ist eine Explosionsansicht der Komponenten einer bevorzugten Ausführungsform der Laminatstruktur 20 vor der Ausbildung (eine bevorzugte Ausführungsform der Laminatstruktur 20 nach der Ausbildung ist in Seitenansicht in 2 dargestellt). Die Laminatstruktur 20 wird aus einer ersten Umschlaglage 22, einer Elastomerlage 24, die eine Vielzahl von ersten Fäden 25 und eine Vielzahl von zweiten Fäden 27 aufweist, und einer zweiten Umschlaglage 26 ausgebildet.
Die Laminatstruktur 20 weist vorzugsweise mindestens eine strukturelle Richtung D auf, in der mindestens ein Teil der strukturellen Richtung D elastisch dehnbar ist. Noch besser ist es, wenn die Laminatstruktur 20 die strukturelle Richtung D entlang der Richtung und der gesamten Länge der zweiten Fäden 27 liefert. Eine strukturelle Richtung B ist entlang der Richtung und der gesamten Länge der ersten Fäden 25 vorgesehen und verläuft im wesentlichen rechtwinklig zur strukturellen Richtung D. Es ist weiter eine strukturelle Richtung z vorgesehen und sie ist als die Richtung, die sich durch die Dicke des Laminats 20 erstreckt, definiert.
Die Laminatstruktur 20 liefert mindestens eine strukturelle Richtung D, die elastisch dehnbar ist. Die Laminatstruktur 20 ist mit einer strukturellen Richtung versehen, ein Teil deren Länge elastisch dehnbar und ein Teil deren Länge unelastisch ist. Der Ausdruck "elastisch dehnbar", wie er hier verwendet wird, bedeutet ein Segment oder einen Teil, der sich in mindestens einer Richtung dehnen wird (vorzugsweise die seitliche oder strukturelle Richtung D), wenn Zugkräfte angewandt werden, und der ungefähr zu seiner vorherigen Größe und Konfiguration zurückkehrt, wenn die Dehnungskräfte weggenommen werden.
Betrachtet man die 1, so wird eine elastische Schicht mit einer Vielzahl von ersten Fäden 25, die eine Vielzahl von zweiten Fäden 27 an Knoten 30 in einem vorbestimmten Winkel α kreuzen, um eine netzartige offene Struktur, die eine Vielzahl von Öffnungen 32 aufweist, auszubilden, vorgesehen. Jede Öffnung 32 ist durch mindestens zwei benachbarte erste Fäden (beispielsweise 34 und 36) und mindestens zwei benachbarte zweite Fäden (beispielsweise 38 und 40) definiert, so dass die Öffnungen 32 im wesentlichen eine rechteckige Form aufweisen. Andere Konfigurationen der Öffnungen 32, wie Parallelogramme, Quadrate oder kreisförmige Bogensegmente, können auch vorgesehen werden. Vorzugsweise sind die ersten Fäden und die zweiten Fäden 25 und 27 im wesentlichen gerade und im wesentlichen parallel zueinander. Vorzugsweise kreuzen die ersten Fäden 25 die zweiten Fäden 27 an Knoten 30 so, dass der Winkel α ungefähr 90 Grad beträgt. Die ersten und zweiten Fäden 25 und 27 sind vorzugsweise an den Knoten 30 vereinigt oder verbunden.
Vorzugsweise ist die Elastomerlage 24 ein elastomeres Mullmaterial. Ein bevorzugter elastomerer Mull wird von der Conwed Plastics Company unter der Bezeichnung TN2514 hergestellt. Diese Material weist 4,7 elastische Fäden pro Zentimeter (12 elastische Fäden pro Inch) in der strukturellen Richtung B (das sind die ersten Fäden 25) und 28 elastische Fäden pro Zentimeter (7 elastische Fäden pro Inch) in der strukturellen Richtung D (das sind die zweiten Fäden 27) auf. Andere für eine Verwendung als Elastomerlage 24 bevorzugte Materialien umfassen perforierte Folien und elastische Fäden, wobei die elastischen Fäden entweder in einer oder beider der strukturellen Richtung B und D gelegt sind oder sie in einer kontinuierlichen linearen Art über die Umschlaglage von Seite zu Seite verlaufen können (so dass sie ein kontinuierliches ausgedehntes "S-artiges" Muster schaffen). Alternativ können andere elastomere Materialien, wie "lebender" synthetischer oder natürlicher Kautschuk, andere synthetische oder natürliche Kautschukschäume, elastomere Folien (die in der Wärme schrumpfbare und mit Öffnungen versehene elastomere Folien einschließen), elastomere gewobene oder nicht gewobene Bahnen, elastomere Verbundstoffe oder andere solche Materialien, wie sie dem Fachmann bekannt sind, verwendet werden. Typische folienelastische Materialien und andere Elastomerlagen neigen jedoch dazu, den Dampfdurchlass durch die Laminatstruktur zu verschließen, was die Atmungsfähigkeit erniedrigen kann.
Die erste Umschlaglage 22 weist eine innere Oberfläche 42 und eine äußere Oberfläche 44 auf. Die innere Oberfläche 42 der ersten Umschlaglage 22 ist die Oberfläche, die so positioniert ist, dass sie zur Elastomerlage 24 weist. Die zweite Umschlaglage 26 weist auch eine innere Oberfläche 46 und eine äußere Oberfläche 48 auf. Die innere Oberfläche 46 der zweiten Umschlaglage 26 ist die Oberfläche, die so positioniert ist, dass sie zur Elastomerlage 24 zeigt. Die Elastomerlage 24 weist auch zwei ebene Oberflächen, eine erste Oberfläche 50 und eine zweite Oberfläche 52 (die klarer in 2A gezeigt ist) auf, wobei jede im wesentlichen parallel mit den Ebenen der ersten und zweiten Umschlaglagen 22 und 26 verläuft. Die erste Oberfläche 50 ist die ebene Oberfläche der Elastomerlage 24, die am dichtesten neben der inneren Oberfläche 42 der ersten Umschlaglage 22 liegt. Die zweite Oberfläche 52 ist die ebene Oberfläche der Elastomerlage 24, die am dichtesten zur inneren Oberfläche 46 der zweiten Umschlaglage 26 liegt.
Da die Laminatstruktur 20 während des Gebrauchs einem mechanischen Dehnen unterworfen wird, sind die ersten und zweiten Umschlaglagen 22 und 26 dehnbar, vorzugsweise ziehbar (aber nicht notwendigerweise elastisch), ohne ein übermäßiges und vorzugsweise ganz ohne ein Reißen oder Zerreißen. Da weiter die typischen Verwendungen, die für das Laminat 20 vorgesehen sind, das Einfügen in Artikel, die die Haut eines Trägers berühren, bedingt, sind die ersten und zweiten Umschlaglagen 22 und 26 vorzugsweise nachgiebig, fühlen sich weich an und reizen die Haut des Trägers nicht und geben dem Artikel das Anfühlen und den Komfort eines Kleidungsstücks. Geeignete Materialien können aus einem großen Bereich von Materialien, wie Kunststofffolien, mit Öffnungen versehene Kunststofffolien, gewobenen oder nicht gewobenen Bahnen aus natürlichen Fasern (beispielsweise Holz- oder Baumwollfasern), syntheti schen Fasern (beispielsweise Polyolefin-, Polyamid-, Polyester-, Polyethylen- oder Polypropylenfasern) oder einer Kombination aus natürlichen und/oder synthetischen Fasern oder beschichteten gewobenen oder nicht gewobenen Bahnen hergestellt werden.
Vorzugsweise ist jede der ersten und zweiten Umschlaglagen 22 und 26 ein identisches verfestigtes Nonwoven-Material. Ein beispielhaft bevorzugtes Nonwoven-Material wird von der FiberWeb Company unter der Bezeichnung Sofspan 200 hergestellt. Dieses Material weist ein Basisgewicht von 25 g/m² vor der Verfestigung auf. Der Ausdruck "Basisgewicht", wie er hier verwendet wird, ist das Gewicht eines Quadratmeters eines ebenen Bahnmaterials. Alternativ können hoch dehnbare Nonwoven-Materialien verwendet werden. Alternativ können die ersten und zweiten Umschlaglagen 22 und 26 aus nicht identischen Materialien bestehen, so lange wie die gewünschten Leistungsanforderungen, wie die Elastizitätsleistung, die Weichheit, die Flexibilität, die Atmungsfähigkeit und die Dauerhaftigkeit, erfüllt werden. Der Ausdruck "verfestigtes Nonwoven-Material", wie er hier verwendet wird, bedeutet ein Nonwoven-Material, das unter einer mechanischen Dehnung in der strukturellen Richtung D gerafft oder reduziert wurde, so dass sich das Material in der strukturellen Richtung D unter niedriger Kraft dehnen kann.
Die Laminatstruktur 20 wird vorzugsweise durch das Positionieren der Elastomerlage 24 zwischen die erste Umschlaglage 22 und die zweite Umschlaglage 26 ausgebildet, wie das in 1 gezeigt ist, und indem die drei Lagen unter Verwendung von Bindungsmustern haftend verbunden werden, wie das unten beschrieben ist. Obwohl bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hier unter Bezug auf ein Laminat, das drei Lagen aufweist, beschrieben werden, werden Fachleute erkennen, dass die Laminatstrukturen der vorliegenden Erfindung nicht auf solche Strukturen, die drei Lagen aufweisen, begrenzt sind. Zusätzlich werden Fachleute weiter erkennen, dass die Seitenbefestigungsgebiete der Laminate der vorliegenden Erfindung nicht auf solche begrenzt sind, die aus einer, zwei oder drei Klebstoffaufbringungen ausgebildet sind, sondern dass sie durch alle Mittel, die Fachleuten bekannt sind, ausgeformt werden können.
Obwohl Variationen in der Anzahl, dem Typ und der Reihenfolge der Aufbringung von Klebstoffen, die verwendet werden, um die Laminate der vorliegenden Erfindung auszubilden, innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung liegen, wird vorzugsweise mindestens ein erster Klebstoff auf die innere Oberfläche von mindestens einer der Umschlaglagen aufgebracht, um die Seitenbefestigungsgebiete A entlang den Randbereichen der Laminatstruktur 20 auszubilden, wie das vollständiger unten beschrieben ist.
Eine vergrößerte Teilseitenansicht, die in der strukturellen Richtung B des Laminats 20 ausgebildet ist, ist in 2A gezeigt. Es wurde herausgefunden, dass wenn das Laminat 20 gebunden oder ansonsten so befestigt wird, dass die Seitenbefestigungsgebiete A geschaffen werden, ein solches Laminat 20 sowohl sehr elastisch als auch im wesentlichen frei von einer Delaminierung und einem Kriechen ist, während es sehr gute Leistungseigenschaften in allen Leistungskategorien liefert, ohne dass Kompromisse zwischen irgendwelchen Leistungseigenschaften erforderlich sind. Die Seitenbefestigung wird vorzugsweise durch ein seitliches Kleben mit Klebstoffwülsten erzielt, um die Elastomerlage zwischen den Umschlaglagen als ein Teil des Laminierverfahrens zu befestigen, wie das vollständiger unten beschrieben wird. Alternativ kann die Seitenbefestigung durch Nähen, Heißsiegeln, eine Ultraschallbindung oder ein Vernadeln durchgeführt werden. Eine andere Alternative besteht darin, die Lagen der Laminatstruktur seitlich zu befestigen, nachdem die Laminierung der elastomeren Komponenten und der Umschlagkomponenten durchgeführt wurde.
Die Laminate der vorliegenden Erfindung können insbesondere ein sehr gutes weiches Anfühlen für den Träger und den Konsumenten liefern. Dies ist wichtig, da Konsumenten auf Weichheit Wert legen. In konventionellen Laminaten haben die Versuche, das Kriechen zu eliminieren, häufig eine nicht akzeptable Abnahme bei der Weichheit, oftmals von einer nicht akzeptablen Abnahme in der Fähigkeit für die Aktivierung begleitet, erforderlich gemacht. Dies hat sich daraus ergeben, da solche bisherigen Versuche (die das Kriechen nicht eliminieren konnten) sich auf die Aufbringung eines zusätzlichen Schmelzblasklebers oftmals in einem vollständig bedeckenden Muster, und auf den Versuch die Bindungen zu verstärken, gerichtet haben. Dies hat im allgemeinen zu einem unerwünschten gesamten Versteifen des Laminats geführt. Die Laminate der vorliegenden Erfindung liefern jedoch eine Eliminierung des Kriechens ohne den Verlust des vom Konsumenten gewünschten sanften Anfühlen und ohne die Aktivierungsfähigkeit zu beeinträchtigen.
Betrachtet man die 2A, so wird ein erster Klebstoff 70 (der in den Figuren nicht getrennt gezeigt ist) auf die innere Oberfläche 46 der zweiten Umschlaglage 26 an Positionen aufgebracht, die jeder der äußeren Ränder 80 der Laminatstruktur 20 entsprechen. Der erste Klebstoff 70 kann alternativ oder zusätzlich auf die innere Oberfläche 42 der ersten Umschlaglage 22 aufge bracht werden. Für eine leichte Darstellung beziehen sich die Beschreibung und die Figuren nur auf die Aufbringung auf die zweite Umschlaglage 26.
Dieses Muster schafft Seitenbefestigungsgebiete A, die im wesentlichen die Delaminierung und das Kriechen, die bei bisher bekannten Laminaten vorhanden waren, eliminiert, und das es dem Laminat 20 ermöglicht, höhere Zugbelastungen zu erfahren, ohne dass ein Kriechen oder eine Delaminierung auftritt. Es wurde auch herausgefunden, dass das Beschränken des ersten Klebstoffs 70 auf die Randgebiete 80 der Laminatstruktur 20 eine Behinderung der Dehnbarkeit des Laminats 20 vermeidet und dies auch Risse in den Umschlaglagen 22 und 26 vermeidet. Vorzugsweise wird der erste Klebstoff 70 als eine Vielzahl von Wülsten 68 aufgebracht, wie das in den Figuren gezeigt ist. Vorzugsweise ist der erste Klebstoff 70 ein flexibler Klebstoff mit einer amorphen und kristallisierenden Komponente.
4 ist eine vereinfachte Ansicht des Laminats 20, die die Orte der Seitenverankerungsgebiete A, die durch die Wülste 68 geschaffen werden, und das Gebiet der vergleichsweise höheren Dehnbarkeit S, das im zentralen Gebiet des Laminats 20 existiert, zeigt. Für eine Erleichterung der Darstellung ist die zweite Umschlaglage 26 in gestrichelten Linien gezeigt, und die Elastomerlage 24 ist über der zweiten Umschlaglage 26 angeordnet gezeigt. Die Gebiete A, die in den Figuren dargestellt sind, sind beispielhaft, und Fachleute werden verstehen, dass diese Seitenbefestigungsgebiete A verschiedene Notwendigkeiten der Gestaltung beispielsweise in Bezug auf den exakten Ort, die Breite oder den Abstand berücksichtigen werden, und sie nicht auf solche Gebiete beschränkt sind, die in den Figuren gezeigt sind. 4 zeigt auch bevorzugte Positionen der Wülste 68, die im wesentlichen innerhalb der Öffnungen 32 der Elastomerlage liegen, die zur Integrität der Seitenbefestigungsgebiete A aus den unten vollständiger beschriebenen Gründen beitragen.
Nach dem Auftragen wird jeder der Wülste 68 vorzugsweise in der z-Richtung, das ist in der Dicke der zweiten Umschlaglage 26, absorbiert, wo er die Fasern der Umschlaglage im Gebiet der Aufbringung einschließt. 3A ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts des Laminats 20, die die Position eines Klebewulstes 68 nach der anfänglichen Aufbringung auf die innere Oberfläche 46 der zweiten Umschlaglage 26 zeigt. Vorzugsweise werden mehrere Wülste 68 aufgebracht, so dass sie in der strukturellen Richtung B kontinuierlich sind. Die Wülste 68 werden vorzugsweise in einer Menge von ungefähr 0,2 bis ungefähr 1,4 mg pro linearem Zentimeter pro Wulst (ungefähr 0,5 bis ungefähr 3,5 Milligramm pro linearem Inch pro Wulst), noch besser in einer Menge von ungefähr 0,6 Milligramm pro linearem Zentimeter pro Wulst (ungefähr 1,5 Milligramm pro linearem Inch pro Wulst) aufgebracht. 3A zeigt auch die bevorzugten Positionen der Wülste 68 im wesentlichen innerhalb der Öffnungen 32 der Elastomerlage. Ein anderes alternatives Aufbringungsverfahren für die Wülste 68 ist die Gebietsbeschichtung.
Bevor der Klebstoffwulst 68 ausgehärtet ist, wird er vorzugsweise gequetscht, wodurch die Teile des Wulstes 68, die durch die elastomeren Öffnungen 32 hindurch zeigen, in Kontakt mit der inneren Oberfläche 42 der ersten Umschlaglage 22 kommen. Wenn der Quetschdruck N ausreichend hoch ist, wird der Klebstoff des Wulstes 68 in die Matrix der ersten Umschlaglage 22 fließen. 3B zeigt eine typische Position eines Klebewulstes 68 während des Quetschens. Während des Quetschens erleiden die ersten und zweiten Fäden 25 und 27 der Elastomerlage 24 (in 3B sind nur erste Fäden 27 gezeigt) auch eine Komprimierung. Wenn der Quetschdruck N jedoch entfernt wird, kehren die Fäden 25 und 27 in ihre ursprünglichen Konfigurationen zurück.
Nachdem die Wülste 68 ausgehärtet sind, sind die ersten und zweiten Umschlaglagen 22 und 26 durch die Bindung, die durch das klebende Einschließen der Fasern in den ersten und zweiten Umschlaglagen 22 und 26 ausgebildet wird, und durch die kontinuierliche kohäsive Bindung in z-Richtung, die sich durch die Mullöffnungen 32 hindurch ausbildet, wie das in 3C gezeigt ist, verriegelt.
Das Laminat 20 umfasst einen zweiten Klebstoff 64 (in den Figuren nicht getrennt gezeigt). Der zweite Klebstoff 64 wird vorzugsweise auf die zweite Oberfläche 52 der Elastomerlage 24 aufgebracht, wobei er aber alternativ auf die erste Oberfläche 50 der Elastomerlage 24 aufgebracht werden könnte. Der zweite Klebstoff 64 wird in einem spiralförmigen Sprühmuster 66 aufgebracht, um somit Bindungspunkte 67b auszubilden, die diskreter sind als solche, die durch ein lineares Sprühmuster erzeugt würden. Ohne an eine Theorie gebunden sein zu wollen, wird angenommen, dass der größte Teil des zweiten Klebstoffs 64, der so gesprüht wurde, sich in der strukturellen Richtung D ausrichtet. Somit wurde herausgefunden, dass das Spiralsprühen zu sehr guten Aktivierungseigenschaften führt. Der Ausdruck "Aktivierung", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf die Fähigkeit zur Dehnung. Das zweite Spiralsprühmuster 66 und die Bindungspunkte 67b sind in den 2A und 2B gezeigt.
Es wurde herausgefunden, dass das Sprühen der Lage des zweiten Klebstoffs 64 direkt auf die zweite Oberfläche 52 der Elastomerlage 24 vorteilhafter ist als das Aufbringen des zweiten Klebstoffs 64 auf die entgegengesetzte (das heißt zweite) Umschlaglage 26. Das rührt daher, dass der zweite Klebstoff 64 dazu neigt, durch jede Reste eines Verarbeitungsmittels oder von Ölen, die auf der Oberfläche der Elastomerlage 24 verblieben sein können, zu dringen. Solche Restmaterialien, wenn sie auf der Elastomerlage 24 hinterlassen werden, können die Klebstoffbindungen und somit die Laminatstruktur 20 über der Zeit schwächen. Wenn beispielsweise diese Restmaterialien intakt gelassen werden, so können die Bindungen, die verwendet werden, um das Laminat 20 auszubilden, sich während des Zeitintervalls, bevor der Konsument das Produkt kauft, schwächen.
Schälwerte für das Laminat 20 in den Spiralklebstoffgebieten sind typischerweise höher, wenn die Spiralen 66 direkt auf die Elastomerlage 24 statt auf die entgegengesetzte (das ist zweite) Umschlaglage 26 aufgebracht werden. Der Ausdruck "Schälwert", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf die Größe der Kraft, die erforderlich ist, um die zwei Lagen des Umschlagmaterials 22 und 26 voneinander zu trennen. Höhere Schälwerte entsprechen typischerweise einer geringeren Wahrscheinlichkeit einer Delaminierung während des Gebrauchs.
Ein dritter Klebstoff 60 (der in den Figuren nicht getrennt gezeigt ist) kann vorzugsweise auch auf die innere Oberfläche 42 der ersten Umschlaglage 22 aufgebracht werden. Vorzugsweise ist der dritte Klebstoff 60 ein elastomerer Klebstoff. In einer ähnlichen Weise, wie das unter Bezug auf die zweite Spiralklebstoffaufbringung 66 beschrieben ist, wird der erste Klebstoffs 60 vorzugsweise in einem spiralförmigen Sprühmuster 62 aufgebracht, um somit Bindungspunkte 67a auszubilden, die diskreter sind, als wenn sie durch ein lineares Aufsprühen erzeugt würden. Ohne an eine Theorie gebunden sein zu wol len, wird angenommen, dass das Meiste des so aufgesprühten ersten Klebstoffs 60 sich in der strukturellen Richtung D ausrichtet. Das dritte spiralförmige Sprühmuster 62 ist in den 2A und 2B gezeigt.
Vorzugsweise bestehen die zweiten und dritten Klebstoffe 60 und 64 aus demselben elastomeren Klebstoff. Ein für eine Verwendung bei den zweiten und dritten Klebstoffspiralsprühmustern 62 und 66 bevorzugter Klebstoff wird von der Findley Adhesive Company unter der Bezeichnung H2120 hergestellt. Vorzugsweise beträgt die Zufügungsmenge für jeden der zweiten und dritten Spiralsprühmuster 62 und 66 ungefähr 0,62 bis ungefähr 1,86 Milligramm pro Quadratzentimeter (ungefähr 4 bis ungefähr 12 Milligramm pro Quadratinch), noch besser ungefähr 1,24 Milligramm pro Quadratzentimeter (ungefähr 8 Milligramm pro Quadratinch).
Für eine leichte Herstellung kann die Laminatstruktur 20, wie sie in 2A gezeigt ist, aus Materialien ausgebildet werden, die eine Gesamtbreite W aufweisen, wobei eine Perforationslinie P ungefähr auf der Zentrallinie vorgesehen ist. Somit kann, nachdem das Verbinden durchgeführt wurde, die Struktur in zwei Abschnitte, die durch die Breiten W1 und W2 definiert werden, getrennt werden, wie das nach der Perforation in 2B gezeigt ist. Die Perforationslinie P liefert eine leichte Trennung, dort wo die Laminatstruktur 20 in ein Kleidungsstück, das zwei Seitenfelder aufweist, beispielsweise eine überziehbare Windel, eingefügt wird. Es wurde herausgefunden, das W ungefähr gleich 126 Millimeter ist, und das die sich ergebenden Breiten W1 und W2 von ungefähr 63 Millimeter für eine Windelteilungslinie geeignet sind.
Die Laminatstrukturen 20 der vorliegenden Erfindung sind gegenüber Scher- und Schälkräften sehr widerstandsfähig und sie zeigen während des Gebrauchs im wesentlichen keine Delaminierung und kein Kriechen. Der kristallisierende Klebstoff (beispielsweise die Wülste 68) an den Rändern 80 der Laminatstruktur 20 schafft ein Gebiet eines mechanischen Nach-unten-Haltens (das sind die Seitenbefestigungsgebiete A) im linearen Gebiet der Ränder 80 des Laminats 20. Das hier beschriebene bevorzugte Klebstoffmuster ermöglicht die Konstruktion eines Laminats 20, das sich ohne ein Risiko für das Kriechen der Elastomerlage 24 des Substrats bis auf 200% dehnen kann. Das Kriechen wird unter Verwendung eines Testprotokolls eines vorgedehnten Laminats 20 auf eine Dehnung von 200% und das Zurückkehren auf eine Dehnung von 100% und das Halten für 24 Stunden in einer Testkammer bei 38°C gemessen. Als Erfolgskriterium wird keine Bewegung an den Rändern des Laminats 20 für alle getesteten Proben betrachtet. Dieser Kriechtest simuliert die Ermüdung während des Gebrauchs durch eine Scheraktion der Elastomerlage 24 während des Tragens. Die Scheraktion wird durch die Bewegung des Trägers verursacht, die kontinuierliche Dehnungs- und Rückstellzyklen von ungefähr 24% bis 150% Dehnung während der Trageperiode verursachen. Konventionelle Bindungen, wie solche, die nur unter Verwendung von elastischen Klebstoffen erzielt werden, bestehen diesen Kriechtest typischerweise nicht.
Rohmaterialien und Zusammensetzungen, die die bisher bekannten Laminiertechniken verwenden (beispielsweise elastische Folien, Lycra-Fäden, konventionelle Nonwoven-Rohmaterialien, einfache Klebstoffsysteme) haben alle Kompromisse bei den Leistungskriterien erfordert, was dazu führt, dass mindestens einige dieser Leistungskriterien beeinträchtigt wurden. Die bevorzugten Laminatstrukturen 20 sind im wesentlichen frei von einer Delaminierung und einem Kriechen, während sie dennoch viele gewünschte Leistungseigenschaften besitzen, ohne dass Kompromisse in irgendwelchen Kategorien der Leistungseigenschaften notwendig werden.
Beispielsweise umfassen die Beanspruchungs-/Dehnungseigenschaften des Laminats 20, die bevorzugt werden, wenn das Laminat in ein typisches überziehbare Einwegkleidungsstück eingefügt wird, eine geringe Anlegekraft (das ist weniger als ungefähr 160 Gramm pro Zentimeter (ungefähr 400 Gramm pro Inch)) bei einer Dehnung von 200%, noch besser von weniger als ungefähr 100 Gramm pro Zentimeter (ungefähr 250 Gramm pro Inch) bei einer Dehnung von 200%), eine hohe anfängliche Kontraktionskraft (das ist mehr als ungefähr 30 Gramm pro Zentimeter (ungefähr 75 Gramm pro Inch) bei einer Dehnung von 50%) und eine hohe Kontraktionsdauerkraft (das ist mehr als ungefähr 24 Gramm pro Zentimeter (ungefähr 60 Gramm pro Inch)} bei einer Dehnung von 50%, gemessen für 12 Stunden bei 38°C). Das bevorzugte Laminat 20 weist weiter Hochgeschwindigkeitsaktivierungseigenschaften ( (das sind ungefähr 228,6 Meter pro Minute (ungefähr 750 Fuß pro Minute}) und sehr gute Atmungseigenschaften auf (das heißt, größer als ungefähr 4000 MVTR gleichförmig über die gesamte Oberfläche, wobei die MVTR (Massendampfübertragungsrate) in g/m²/24 h berechnet und ausgedrückt wird unter Verwendung der folgenden Formel: MVTR = [ (endgültiges Gewicht – anfängliches Gewicht) × 24,0 ] / (Fläche der Probe in Metern × 5,0) (Zeit in der Kammer)
Alternative Ausführungsformen der Laminatstruktur 20 können durch das Anordnen der Wülste 68 gleichförmig über die strukturelle Richtung D des Laminats ausgebildet werden. Diese Struktur ist insbesondere für Anwendungen geeignet, bei denen die Aktivierung weniger wichtig ist und somit die Wülste 68 nicht auf die Kantengebiete 30 beschränkt werden müssen.
Eine andere alternative Ausführungsform besteht darin, dass die Wülste 68 so aufgebracht werden, dass sie in der strukturellen Richtung B diskontinuierlich sind. Die Wülste können als Reihe diskreter Punkte angeordnet werden. Solche Punkte können in einer beliebigen Anzahl von Mustern mit einer variierenden Formfrequenz der Wiederholung und des Abstands sowohl in der strukturellen Richtung B als auch in der strukturellen Richtung D aufgebracht werden.
In nochmals anderen alternativen Ausführungsformen kann die Seitenbefestigung durch andere Mittel als das Aufbringen eines Klebstoffwulstes erzielt werden. Die Seitenbefestigung kann durch mechanische Verriegelungsmittel, wie ein ausgewähltes Vernadeln, Nähen oder Hydroverfitzen der Randgebiete der Umschlaglagen 22, 26 erzielt werden, um das Verriegeln der Randgebiete 80 durch die Öffnungen 32 der Elastomerlage zu erzielen. Alternativ kann das ausgewählte Aufbringen von Wärme, so dass die Randgebiete 80 der Umschlaglagen 22, 26 miteinander verschmolzen werden, um die Seitenbefestigungsgebiete A auszubilden, durchgeführt werden. Ein Ultraschallverbindung oder ein thermisches Quetschen kann alternativ verwendet werden, um ausgewählt die äußeren Ränder 80 zu schmelzen und zu befestigen, um die Seitenbefestigungszonen A auszubilden. Dies sollen Beispiele alternativer bevorzugter Randverbindungsmittel sein, und es sollte verständlich sein, dass jedes geeignete Mittel, das Fachleuten bekannt ist, in Verbindung mit der Seitenbefestigung des Laminats verwendet werden kann.
5 zeigt eine bevorzugte Gestaltung für ein Verfahren für das kontinuierliche Herstellen einer am Rand verbundenen Laminatstruktur 20, wie das hier beschrieben ist. Die erste Umschlaglage 22 wird von einer ersten Abwickelwalze 100 vorzugsweise mit einer maximalen Dehnung von ungefähr 1% und bei einer Bahngeschwindigkeit von ungefähr 91,44 Meter pro Minute (ungefähr 300 Fuß pro Minute) abgewickelt. Die erste Umschlaglage 22 kann zusätzlich durch ein erstes Paar Spannrollen 102a, 102b hindurchgeführt werden. (Fachleute werden verstehen, dass verschiedene andere, zusätzliche oder alternative Spannrollen oder eine andere Verarbeitungsausrüstung in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, ohne von ihrem Umfang abzuweichen). Zu ungefähr derselben Zeit wird die Elastomerlage 24 von einer Elastomerabwickelwalze 104 vorzugsweise mit einer maximalen Dehnung von ungefähr 1% und einer Bahngeschwindigkeit von ungefähr 91,44 Meter pro Minute (ungefähr 300 Fuß pro Minute) abgewickelt. Eine Trägermaterialwalze 106, die mit der Elastomerabwickelwalze 104 zusammenwirkt, kann dazu dienen, ein (nicht gezeigtes) Trägermaterial, das neben der Elastomerlage 24 auf der Elastomerabwickelwalze 104 angeordnet ist, um das Abwickeln des Elastomers zu erleichtern, das heißt, um zu verhindern, dass die Elastomerlage 24 an sich selbst klebt oder anderswie anhaftet, aufzunehmen. Ein solches Trägermaterial wird typischerweise weggeworfen.
Zur selben Zeit, zu der die erste Umschlaglage 22 und die Elastomerlage 24 abgewickelt werden, wird die zweite Umschlaglage 26 von einer zweiten Umschlagabwickelwalze 112 vorzugsweise mit einer maximalen Dehnung von ungefähr 1% und mit einer Bahngeschwindigkeit von ungefähr 92,44 Meter pro Minute (ungefähr 300 Fuß pro Minute) abgewickelt. Die zweite Umschlaglage 26 kann zusätzlich durch ein zweites Paar von Spannrollen 114a, 114b hin durchgeführt werden. (Fachleute werden verstehen, dass verschiedene andere, zusätzliche oder alternative Spannrollen oder eine andere Verarbeitungsausrüstung in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, ohne von deren Umfang abzuweichen).
Mindestens ein erster Klebstoff 70 wird auf die innere Oberfläche 46 der zweiten Umschlaglage 26 vorzugsweise in Form von Wülsten 68 (in 5 nicht gezeigt), die an jedem der äußeren Ränder 80 (in 5 nicht gezeigt) der zweiten Umschlaglage 26 und kontinuierlich in der strukturellen Richtung B angeordnet sind, aufgebracht. Der erste Klebstoff 70 wird zu einer ersten Klebstoffaufbringungsvorrichtung 116, die im allgemeinen dicht genug an der zweiten Umschlaglage 26 angeordnet ist, um das passende Aufbringen des Klebstoffmusters zu erleichtern, geliefert. Es wird ein Muster aus Wülsten 68, wie es oben beschrieben ist, bevorzugt. Der erste Klebstoff 70 kann alternativ oder zusätzlich auf die innere Oberfläche 42 der ersten Umschlaglage 22 aufgebracht werden. Für eine leichte Darstellung beziehen sich die Beschreibung und die Figuren nur auf eine Aufbringung auf die zweite Umschlaglage 26.
Die Elastomerlage 24, die erste Umschlaglage 22, auf die der erste Klebstoff 70 an den Randgebieten 80 aufgebracht wurde, und die zweite Umschlaglage 26 werden miteinander in Kontakt gebracht, wenn sie durch die zusammenwirkenden Quetschwalzen 118a und 118b hindurchgeführt werden. Wie unter Bezug auf die 3A bis 3B beschrieben wurde, bewirken die Quetschwalzen 118 den Kontakt zwischen den Umschlaglagen 22 und 26, um die Elastomerlage 24 dazwischen zu verbinden, womit sie die Seitenbefestigungsgebiete A schaffen. Vorzugsweise zeigen die Klebstoffwülste 86 durch die Öffnungen 32 der Elastomerlage 24 und berühren die erste Umschlaglage 22 und bewirken vorzugsweise auch, dass die Wülste 68 in die Fasermatrix der ersten Umschlaglage 22 fließen, um die kohäsive Bindung in z-Richtung zu schaffen. Nach dem Quetschen kann das fertiggestellte Laminatmaterial 20 auf die Aufwickelwalze 120 aufgewickelt werden, wo der Klebstoff aushärten kann.
Ein zweiter Klebstoff 64 wird zusätzlich vorgesehen, um die Elastomerlage 24 mit einer der Umschlaglagen 22, 26 zu verbinden. Der zweite Klebstoff 64 kann auch die ersten und zweiten Umschlaglagen 22, 26 miteinander verbinden. Der zweite Klebstoff 64 wird vorzugsweise direkt auf die zweite Oberfläche 52 (in 5 nicht gezeigt) der Elastomerlage 24 von der zweiten Klebstoffaufbringungsvorrichtung 110 aufgebracht. Der zweite Klebstoff 64 wird zur zweiten Klebstoffaufbringungsvorrichtung 110 geliefert, die im allgemeinen dicht genug an der Elastomerlage 24 angeordnet ist, um die passende Aufbringung des Klebstoffmusters zu erleichtern. Der zweite Klebstoff 64 wird in einer spiralförmigen Sprühkonfiguration mit einer Menge von ungefähr 0,62 bis ungefähr 1,86 Milligramm pro Quadratzentimeter (ungefähr 4 bis ungefähr 12 Milligramm pro Quadratinch), noch besser von ungefähr 1,24 Milligramm pro Quadratzentimeter (ungefähr 8 Milligramm pro Quadratinch) aufgebracht.
In einer nochmals anderen bevorzugten Ausführungsform wird zusätzlich ein dritter Klebstoff 60 vorgesehen, um mindestens die Elastomerlage 24 mit einer der Umschlaglagen 22, 26 zu verbinden. Der dritte Klebstoff 60 kann auch die ersten und zweiten Umschlaglagen 22, 26 miteinander verbinden. Der dritte Klebstoff 60 wird vorzugsweise auf die innere Oberfläche 42 der ersten Umschlaglage 22 (in 5 nicht gezeigt) aufgebracht. Der dritte Klebstoff 60 wird an die dritte Klebstoffaufbringungsvorrichtung 108, die im allgemeinen dicht genug zur ersten Umschlaglage 22 angeordnet ist, um die passende Auf bringung des Klebstoffmusters zu erleichtern, geliefert. Der dritte Klebstoff 60 wird vorzugsweise in einer spiralförmigen Konfiguration in einer Menge von ungefähr 0,62 bis ungefähr 1,86 Milligramm pro Quadratzentimeter (ungefähr 4 bis ungefähr 12 Milligramm pro Quadratinch), noch besser von ungefähr 1,24 Milligramm pro Quadratzentimeter (ungefähr 8 Milligramm pro Quadratinch) aufgebracht.
Fachleute werden versehen, dass Verfahrenvariable, wie die Bahngeschwindigkeit und die Klebstoffflussraten, geändert werden können. Die Klebstoffaufbringungsverfahren können geändert werden. Es ist auch jede Kombination der Klebstoffe 60, 64 und 70 möglich. Beispielsweise kann ein Tiefdruck oder ein Siebdruck statt der ersten Klebstoffaufbringungsvorrichtung 116 verwendet werden, um ein Klebstoffwulstmuster 68 aufzubringen. Zusätzlich kann ein Schmelzblasklebstoff, eine Nordson-gesteuerte Beschichtung (Nordson control coat) oder irgend ein vergleichbares Defibrierungsverfahren statt den Spiralsprühsystemen verwendet werden, um die zweiten und dritten Klebstoffe 60 und 64 aufzubringen. Viele andere Modifikationen sind möglich, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Die Laminatstruktur 20 kann in eine Vielzahl von Produkten eingefügt werden, wo es wünschenswert ist, mindestens eine strukturelle Richtung zu liefern, die teilweise oder vollständig entlang ihrer Länge elastisch ist. Beispiele solcher Produkte umfassen elastische Windeln, Bandwindeln, Inkontinenzprodukte, Bandagen, Körperhüllen und dergleichen. Eine speziell bevorzugte Verwendung der Laminatstruktur 20 ist als ein Seitenfeld eines überziehbaren Kleidungsstücks, beispielsweise einer einstückigen überziehbaren Windel, die in 6 gezeigt ist, gegeben.
Der Ausdruck "überziehbares Kleidungsstück", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf Artikel zum Tragen, die eine definierte Taillenöffnung und ein Paar Beinöffnungen aufweisen, und die auf den Körper des Trägers gezogen werden, indem die Beine in die Beinöffnungen geschoben und der Artikel über die Taille gezogen wird. Der Ausdruck "Einweg-" wird hier verwendet, um Kleidungsstücke, die nicht gewaschen oder ansonsten wieder hergestellt oder erneut als Kleidungsstück verwendet werden sollen (das heißt, sie sollen nach einmaligen Gebrauch weggeworfen und vorzugsweise recycelt, kompostiert oder ansonsten in einer umweltverträglichen Weise entsorgt werden), zu bezeichnen. Der Ausdruck "einstückiges" überziehbares Kleidungsstück bezeichnet überziehbare Kleidungsstücke, die aus getrennten Teilen, die miteinander verbunden sind, um eine koordinierte Einheit zu bilden, ausgebildet sind, wobei aber die Seitenfelder keine getrennten Elemente sind, die mit einem getrennten Chassis verbunden sind, dadurch dass die Seitenfelder durch mindestens eine Lage, die auch das zentrale Feld oder Chassis des Kleidungsstückes bildet, ausgebildet sind (das heißt, das Kleidungsstück erfordert keine getrennt handhabbaren Feldern, wie ein getrenntes Chassis und getrennte Seitenfelder). Das überziehbare Kleidungsstück ist vorzugsweise "absorbierend", um die verschiedenen Ausscheidungen, die vom Körper abgegeben werden, zu absorbieren und einzuschließen. Beispielhaft ist das einstückige überziehbare Einwegkleidungsstück, die überziehbare Windel 200, die in 6 gezeigt ist. Der Ausdruck "überziehbare Windel", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf überziehbare Kleidungsstücke, die im allgemeinen von Kindern oder anderen inkontinenten Personen getragen werden, um Urin und Fäkalien zu absorbieren und einzuschließen. Es sollte jedoch verständlich sein, dass andere überziehbaren Kleidungsstücke, wie Trainingshosen, Inkontinenzeinlagen, weibliche Einlagen, weibliche Hygienekleidungsstücke oder Slipeinlagen und der gleichen, hier eingeschlossen sind.
6 ist eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften überziehbaren Windel. Die überziehbare Windel 200 weist eine äußere Oberfläche 220, eine innere Oberfläche 240 entgegengesetzt zur äußeren Oberfläche 220, einen vorderen Bereich 260, einen hinteren Bereich 280, einen Schrittbereich 300 und Nähte 320, die den vorderen Bereich 260 und den hinteren Bereich 280 miteinander verbinden, um die Beinöffnungen 340 und eine Taillenöffnung 360 zu formen, auf. Ein kontinuierlicher Gürtel 380 ist um die Taillenöffnung 360 ausgebildet. Der kontinuierliche Gürtel 380 wirkt, um dynamisch Passkräfte zu erzeugen und um die Kräfte, die dynamisch während des Tragens erzeugt werden, zu verteilen. Die überziehbare Windel 200 umfasst somit vorzugsweise eine Chassislage 400, eine erste Gürtellage 420, eine zweite Gürtellage 440, ein elastisch dehnbares Stretch-Feld, das in jedem Seitenfeld des vorderen Bereichs 260 (vordere Stretch-Felder 460) angeordnet ist, ein elastisch dehnbares Stretch-Feld, das in jedem Seitenfeld des hinteren Bereichs 280 angeordnet ist (hintere Stretch-Felder 480) und ein elastisches Taillenelement 500, das sowohl im vorderen Bereich 260 als auch im hinteren Bereich 280 angeordnet ist. Die überziehbare Windel 200 umfasst zusätzlich elastische Beinelemente 520. Da die erste Gürtellage 420 und die zweite Gürtellage 440 (die Gürtellagen) vorzugsweise Nonwoven-Bahnen sind, die das Aussehen eines Kleidungsstücks haben, und da die Chassislage 400 vorzugsweise eine Kunststofffolie ist, weist die überziehbare Windel 200 ein einmalige ästhetisches Merkmal auf, dadurch dass sie von Pflegepersonen und Trägern so wahrgenommen wird, dass sie einen kleiderartigen Komfort und ein Anfühlen in den Taillenbereichen aufweist, während sie einen wahrgenommenen Einschlussvorteil im Schrittbereich auf weist. Eine solche überziehbare Windel ist im US-Patent 5,569,234 von Buell et al., das hiermit durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit eingeschlossen wird, beschrieben.
Die vorderen Stretch-Felder 460 und die hinteren Stretch-Felder 480 sind einstückige Elemente der überziehbaren Windel 200 (das heißt, sie sind nicht getrennte handhabbare Elemente, die an der überziehbaren Windel befestigt sind, sondern sie sind stattdessen aus einer oder mehreren der verschiedenen Lagen (mindestens der Gürtellagen 420, 440 und vorzugsweise auch der Chassislage 400) der überziehbaren Windel 200 ausgebildet und stellen Erweiterungen dieser Lagen dar). In einer bevorzugten Ausführungsform ist jedes Stretch-Feld durch einen Teil der Chassislage, einen Teil der jeweiligen Gürtellage, einem elastischen Feldelement, das zwischen der Chassislage und der Gürtellage angeordnet ist, und einem Teil der Barrierelage ausgebildet.
Der Gürtel 380 ist in den Seitenfeldern 460 und 480 elastisch dehnbar, um einen komfortableren und angepassteren Sitz zu liefern, indem er anfänglich die überziehbare Windel 200 angepasst auf dem Träger befestigt und diesen Sitz während der Tragezeit bis weit nach dem Zeitpunkt, zu dem sie mit Ausscheidungen beladen wurde, aufrecht hält, indem er Kräfte entlang der Taille und der Beine verteilt, da sich die Seiten der überziehbaren Windel 200 ausdehnen und kontrahieren können. Die Seitenfelder 460 und 480 sind in mindestens einer Richtung, vorzugsweise in einer Richtung, die eine Vektorkomponente in der seitlichen Richtung aufweist, noch besser in der seitlichen Richtung dehnbar, um einen besseren Sitz zu liefern. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die Seitenfelder 460 und 480 in jeder anderen Richtung oder in mehr als einer Richtung dehnbar sein können. Zusätzlich können die Seitenfelder ein oder mehrere diskreten Zonen der Dehnbarkeit aufweisen.
Elastisch dehnbare Stretch-Felder (vordere Stretch-Felder 460 und hintere Stretch-Felder 480) sind in jedem der Seitenfelder des vorderen Bereichs 260 und des hinteren Bereichs 280 ausgebildet. Der Ausdruck "Feld", wie er hier verwendet wird, bezeichnet ein Gebiet eines Elements der überziehbaren Windel oder des Gürtels. 7 zeigt eine Schnittansicht des vorderen Bereichs 260 der Windel 20. Jedes vordere Stretch-Feld 460 umfasst mindestens den Teil der ersten Gürtellage 420 im Seitenfeld und ein Laminatelement 20, das gemäß der vorliegenden Erfindung damit verbunden ist, wobei in dieser speziellen Darstellung der Teil der Chassislage 400 das Seitenfeld ausbildet. Vorzugsweise ist das Laminatelement 20 zwischen der Chassislage 400 und der ersten Gürtellage 420 angeordnet, und noch besser ist es, wenn es sich längs vom Endrand 700 am besten zum Beinrand 710 (in 6 gezeigt) erstreckt. Die Verwendung einer Laminatstruktur 20 gemäß der vorliegenden Erfindung wird stark bevorzugt.
Obwohl die 7 nur eine Schnittansicht des vorderen Bereichs 260 des überziehbaren Kleidungsstücks 200 zeigt, ist der hintere Bereich 280 ähnlich konstruiert. Jedes hintere Stretch-Feld 480 umfasst mindestens den Teil der zweiten Gürtellage 440 in jedem Seitenfeld und ein (hinteres) Laminatelement 20' (nicht gezeigt), das damit verbunden ist, wobei in dieser speziellen Ausführungsform der Teil der Chassislage 400 das Seitenfeld bildet. Vorzugsweise ist das (hintere) Laminatelement 20' zwischen der Chassislage 400 und der zweiten Gürtellage 440 angeordnet, und noch besser ist es, wenn es sich längs vom Endrand 700' (nicht gezeigt) am besten bis zum Beinrand 710' (nicht gezeigt) erstreckt.
Wie in 6 gezeigt ist, so ist die Chassislage 400 gezeigt, wie sie die primäre Lage oder Schicht der überziehbaren Windel 200 bildet, und eine innere Oberfläche 760 und eine äußere Oberfläche 770 aufweist. Die erste Gürtellage 420 ist auf der äußeren Oberfläche 770 der Chassislage 400 angeordnet, um die äußere Oberfläche 220 der überziehbaren Windel 200 im vorderen Bereich 260 zu bilden. Die Laminatelemente 20 sind vorzugsweise zwischen der ersten Gürtellage 420 und der Chassislage 400 angeordnet. Die Oberschicht 800 umfasst vorzugsweise eine flüssigkeitsdurchlässige primäre Lage 860 und zwei Barrierelagen 880. Die Barrierelagen 880 erstrecken sich seitlich außerhalb von der primären Lage 860 zu den Seitenrändern 720. Jede Barrierelage 880 umfasst einen Klappenteil 900 und einen hoch stehenden Teil 920, der von der Oberfläche der primären Lage 860 hoch und weg steht, um eine Barriere oder Wand beim Gebrauch zu bilden. Der Klappenteil 900 erstreckt sich seitlich außerhalb vom hoch stehenden Teil 920 zum Seitenrand 720. Der absorbierende Kern 840 ist vorzugsweise zwischen der primären Lage 860 und der Chassislage 400 angeordnet. Die Konstruktion des hinteren Bereichs ist vorzugsweise identisch zur Konstruktion des vorderen Bereichs 260.
Das Laminatelement 20 kann operativ in den Stretch-Feldern 460 mit der Chassislage 400, den Gürtellagen 380 oder beiden unter Verwendung einer intermittierenden Bindungskonfiguration oder einer im wesentlichen kontinuierlichen Bindungskonfiguration verbunden werden. Der Ausdruck "intermittierend" verbundene Laminatbahn, wie er hier verwendet wird, bedeutet eine Laminatbahn, in der die Lagen anfänglich miteinander an diskret beabstandeten Punkten verbunden sind, oder eine Laminatbahn, bei der die Lagen im wesentlichen an diskret beabstandeten Gebieten nicht miteinander verbunden sind. Im Gegensatz dazu bezeichnet der Ausdruck "eine im wesentlichen kontinuierlich" verbundene Laminatbahn eine Laminatbahn, bei der die Lagen anfänglich im wesentlichen kontinuierlich an der Schnittfläche miteinander verbunden sind. Solche Verfahren sind beispielsweise im US-Patent 3,860,003 mit dem Titel "Contractible Side Portions For A Disposable Diaper", das an Buell am 14. Januar 1975 erteilt wurde, und in der WO 95/03765 "Web Materials Exhibiting Elastic-like Behavior" der Procter & Gamble Company, die am 9. Februar 1995 veröffentlicht wurde, wobei sie beide hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen sind, beschrieben. Alternativ kann das Laminatelement und jede andere Komponente des Stretch-Feldes intermittierend oder kontinuierlich miteinander unter Verwendung von Hitzebindungen, Druckbindungen, Ultraschallbindungen, dynamisch, mechanische Bindungen oder irgend einem anderen Verfahren, das aus dem Stand der Technik bekannt ist, verbunden sein.
Es wurde herausgefunden, dass die Dehnungseigenschaften, die die Dehnungskräfte, das Dehnungsmodul und die verfügbare Dehnung (Erweiterung) einschließen, und die Kontraktionskräfte und die Rate der Kontraktion der Stretch-Felder wichtige Kriterien bei der Leistung der Stretch-Felder als auch der überziehbaren Windel sind. Die Dehnungseigenschaften und die Befestigungskräfte geben der anlegenden Person und dem Träger die gesamte wahrgenommene "Dehnbarkeit" während des Gebrauchs. Sie bewirken auch die Möglichkeit, dass die anlegende Person einen geeigneten Grad einer Anlegungsdehnung erzielen kann (das heißt, für die "normalerweise" wahrgenommene Dehnung der Windel während des Anlegens ist die gesamte Größe der sich ergebenden Dehnung die, die gewünscht wird, um eine gute Angepasstheit des Sitzes zu erzie lenlaufrecht zu halten maßgeblich}. Ein Stretch-Feld mit einem relativ hohen Dehnungsmodul/einer relativ hohen Kraft kann eine Rotmarkierung der Haut des Trägers verursachen, währen eine relativ niedriges Dehnungsmodul/eine relativ niedrige Kraft ein Absacken/Herabgleiten auf dem Träger verursachen kann. Stretch-Felder, die eine zu geringere Menge einer verfügbaren Dehnung aufweisen, können kein geeignetes Niveau der Körperanpassung erzielen und sie können dazu beitragen, die Windel beim Tragen unkomfortabel und schwierig zum Anlegen zu machen. Es kann sein, dass Stretch-Felder mit sehr niedrigen Kontraktionskräften (oder einem übermäßigen elastischen Kriechen, einer übermäßigen elastischen Kraftrückstellung oder einer übermäßig unelastischen "Einstellung") nicht an ihrem Platz auf dem Träger bleiben und dazu neigen, auf dem Träger abzusacken/zu rutschen, was zu einem schlechten Sitz und einem schlechten Einschluss führt. Das Einfügen der Laminatstrukturen 20 der vorliegenden Erfindung in die Seitenfelder 460 und 480 der überziehbaren Windel 20 erzielt ein hohes Niveau der Körperanpassung, während es im wesentlichen das Absacken und Abrutschen verhindert.
Die überziehbare Windel 200 kann durch eine Pflegeperson oder durch den Träger selbst angelegt werden. Typischerweise wird die Taillenöffnung 360 gedehnt, um es dem Träger zu ermöglichen, einen Fuß in eine der Beinöffnungen 340 einzuführen. Die überziehbare Windel 200 wird dann über den Rumpf des Trägers in die Trageposition gezogen. Die Kraftwand, die durch die Seitenfelder 460, 480, die die Laminatstrukturen 20 der vorliegenden Erfindung einschließen, geschaffen wird, unterstützt das Selbstanlegen der überziehbaren Windel, indem das Produkt gezwungen wird, dass es über die Gesäßbacken gezogen wird, und nicht dass es weiter gedehnt wird. Die überziehbaren Windel wird dann getragen und kann abgegebene Körperausscheidungen einschlie ßen und halten. Die überziehbare Windel wird vom Träger entfernt, indem sie entweder zurück nach unten über die Beine gezogen wird, oder indem die Teile der überziehbaren Windel neben den Nähten zerrissen werden.
Für den Formsitz von Kleidungsstücken, wie der überziehbaren Windel 200, sind die Atmungsfähigkeit und die Umfangskräfte des Kleidungsstückes insbesondere unter heißen und feuchten Bedingungen für die Leistung wichtig. Wenn ein absorbierender Artikel auf einem Träger platziert wird, so wird die Haut durch die Materialien, die das Kleidungsstück ausmachen, eingeschlossen, was eine Verdampfung und sich daraus ergebende Kühlung des eingeschlossenen Gebietes verhindert. Dies führt wiederum zu einem geringen Komfort für den Träger. Somit ist eine ausreichende Wasserdampfdurchlässigkeit in den Seitenfelder eine wünschenswerte Leistungseigenschaft. Beispielhafte Seitenfelder 460 und 480, die eine wünschenswerte gewichtete mittlere Wasserdampfdurchlässigkeitsrate aufweisen, umfassen eine Laminatstruktur 20 gemäß der vorliegenden Erfindung.
Es sollte verständlich sein, dass die hier beschriebenen Beispiele und Ausführungsformen nur illustrativ sind und dass verschiedene Modifikationen oder Änderungen in ihrem Licht für einen Fachmann aufscheinen werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims

Laminat-Struktur (20), die in mindestens einer Richtung elastisch dehnbar ist, umfassend: eine erste Umschlaglage (22) mit einer Innen- (42) und einer Außen-(44)-Fläche; eine zweite Umschlaglage (26) mit einer Innen- (46) und einer Außen-(48)-Fläche, und eine Elastomerlage (24), die zwischen der ersten und zweiten Umschlaglage entweder durch mindestens einen ersten Klebstoff angebracht ist; wobei der erste Klebstoff (70) auf Randbereichen (80) der Innen-Fläche (42, 46) von mindestens einer der Umschlaglagen (22, 26) aufgebracht ist, um Seiten-Befestigungsgebiete (A) entlang von Randbereichen (80) der Laminat-Struktur (20) bereitzustellen; oder durch ein Seiten-Befestigungsmittel, das gewählt ist aus der Gruppe umfassend Nähen, Heißsiegeln, Ultraschall-Bindung, Vernadelung, dadurch ge kennzeichnet, dass das Laminat (20) ferner einen zweiten Klebstoff (64) aufweist, wobei der zweite Klebstoff (64) in einem spiralförmigen Sprühmuster (66) aufgebracht ist.
Laminat (20) nach Anspruch 1, wobei der erste Klebstoff (70) eine amorphe und kristallisierende Komponente umfasst, so dass die erste und zweite Umschlaglage (22, 26) kohäsiv verbunden sind.
Laminat (20) nach Anspruch 1, ferner umfassend einen dritten Klebstoff (60), der mindestens eine der Umschlaglagen (22, 26) mit mindestens der Elastomerlage (24) verbindet.
Laminat (20) nach Anspruch 1, wobei die Elastomerlage (24) gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus elastomerem Mul, einer perforierten Folie oder elastischen Fäden.
Laminat (20) nach Anspruch 4, wobei jede der Umschlaglagen (22, 26) eine verfestigte Nonwoven-Bahn umfasst.
Laminat (20) nach Anspruch 3, wobei jeder der zweiten und dritten Klebstoffe (60, 64) ein Elastomer-Klebstoff ist, wobei der zweite Klebstoff (60) auf die Elastomerlage (24) in einem spiralförmigen Sprühmuster (66) aufgebracht ist und der dritte Klebstoff (64) auf die Innen-Fläche der anderen der Umschlaglagen (24) in einem spiralförmigen Sprühmuster (62) aufgebracht ist.
Laminat-Struktur (20) nach Anspruch 1, wobei die Elastomerlage eine mit Öffnungen versehene Elastomerlage ist, und wobei der erste Klebstoff (70) als eine Vielzahl diskreter Wülste (68) auf Randbereichen (80) der Innen-Fläche (42, 46) von mindestens einer der Umschlaglagen (22, 26) aufgebracht ist, um Seiten-Befestigungsgebiete (A) entlang von Randbereichen (80) der Laminat-Struktur (20) bereitzustellen; und wobei die ersten und zweiten Umschlaglagen (22, 26) durch kohäsive Bindungen verbunden sind, die sich durch die Öffnungen (32) der Elastomerlage (24) bilden.
Laminat-Struktur nach Anspruch 1, wobei Beanspruchungs-/Dehnungs-Eigenschaften des Laminats eine Applikationskraft von weniger als 160 Gramm pro Zentimeter (400 Gramm pro Inch) bei 200 % Dehnung und eine kontrahierende Dauerkraft von mehr als 24 Gramm pro Zentimeter (60 Gramm pro Inch) bei 50 % Dehnung aufweisen.
Einstückiger absorbierender Wegwerfartikel mit einem vorderen Taillenbereich und einem hinteren Taillenbereich, umfassend: ein Hauptfeld mit einer flüssigkeitsdurchlässigen Decklage, einer mit der Decklage verbundenen flüssigkeitsundurchlässigen Außenlage und einem zwischen der Decklage und der Außenlage angeordneten absorbierenden Kern; ein Paar dehnbarer Beinbündchen, wobei jedes dehnbare Beinbündchen ein Bein-Klappenfeld aufweist, das mit dem Hauptfeld verbunden ist und von diesem seitlich nach außen verläuft; ein kontinuierliches Gürtelteil, das in den vorderen und hinteren Taillenbereichen vorgesehen ist, wobei das kontinuierliche Gürtelteil umfasst: ein Hüftbandfeld, das mit dem Hauptfeld verbunden ist und Iongitudinal nach außen von diesem verläuft und in einer Querrichtung dehnbar ist; und ein Paar elastisch dehnbarer Seitenfelder, die mit mindestens einem Abschnitt des Hüftbandfeldes verbunden sind und von diesem seitlich nach außen verlaufen, wobei jedes Seitenfeld die Laminat-Struktur nach einem der Ansprüche 1 bis 8 umfasst.