DE69902632T2

DE69902632T2 - Verfahren zur herstellung von wegwerfartikeln aus vliesstoffen mit mikrowellenaktivierbarem schmelzklebstoff

Info

Publication number: DE69902632T2
Application number: DE69902632T
Authority: DE
Inventors: Mark D. Alper; Diane M. Strelow
Original assignee: Ato Findley Inc
Current assignee: Bostik Inc
Priority date: 1998-02-09
Filing date: 1999-02-08
Publication date: 2003-04-24
Anticipated expiration: 2019-02-09
Also published as: CN1290314A; BR9907796A; JP2002502646A; CN1099483C; US6024822A; EP1053364A1; DE69902632D1; AU3286799A; EP1053364B1; WO1999040248A1

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft Heißklebstoffe und insbesondere ein Verfahrung zur Verwendung mikrowellenaktivierbarer Heißschmelzklebstoffe zur Herstellung von Wegwerfvliesgegenständen.
Vliesstoff ist aus ineinandergreifendem Fasernetzwerk zusammengesetzt und wird zur Konstruktion von Wegwerfgegenständen verwendet. Spezifische Anwendungen für Vliese schließen Wegwerfwindeln, Damenbinden, Slipeinlagen, chirurgisches Abdeckmaterial. Krankenbetteneinlagen, Inkontinenzprodukte für Erwachsene und dergleichen ein.
Bei solchen Anwendungen ist es im Allgemeinen notwendig, ein aus Vliesmaterial, Geweben, Absorbierflocken, Superabsorbensmaterialien, elastische Materialien oder dergleichen zusammengesetztes Substrat an anderes Substrat zu kleben. Dieses zweite Substrat kann ein anderer Vliesstoff, Gewebe, Flocken, Superabsorbierkern oder Polyolefinmaterialien sein, wie eine Polyethylen- oder Polypropylenschicht. Typischerweise ist ein Heißklebstoff verwendet worden, um solche Substrate zu verbinden, da während der Fertigung keine Verdampfungsstufe notwendig ist, wie es bei Klebstoffen auf Wasserbasis oder Lösungsmittelbasis erforderlich wäre. Geeignete Heißschmelzklebstoffe müssen die passende Bindungsfestigkeit besitzen, um die beteiligten Substrate zu verkleben, und müssen auch eine gute Flexibilität, keine Verfärbung oder Durchschlagen, eine geeignete Viskosität und offene Zeit, um für kommerzielle Geräte geeignet zu sein, eine akzeptable Stabilität unter Lagerungsbedingungen und eine akzeptable thermische Stabilität unter normalen Anwendungsbedingungen besitzen.
Es sind viele verschiedene Polymere in Heißschmelzklebstoffen verwendet worden, die zur Konstruktion von Wegwerfvlieswaren verwendet werden. In dieser Hinsicht haben verschiedene typische Heißschmelzklebstoffe Polymere verwendet, zu denen SIS (Styrol/- Isopren/Styrol), SBS (Styrol/Butadien/Styrol), SEBS (Styrol/- Ethylen/Butylen/Styrol), EVA (Ethylen/Vinylacetat) und APAO (amorphes Poly-α-olefin) gehören. Obwohl diese Polymere, wenn sie richtig gemischt sind, eine akzeptable Adhäsion zwischen den meisten Substraten liefern, die in typischen Vlieskonstruktionen verwendet werden, wie Windeln, haben sie mehrere Mängel, die ihre Brauchbarkeit stören.
Einer der deutlichsten Mängel der Heißschmelzklebstoffe des Standes der Technik betrifft die offene Zeit, d. h. die Zeit zwischen der Auftragung des Heißklebstoffs auf ein Substrat und vor dem Kontakt mit dem zweiten Substrat, an das das erste Substrat gebunden werden soll. Dieser Zeitraum führt zum Abkühlen des Klebstoffs und somit findet weniger Fließen des Klebstoffs statt, wenn es in Kontakt mit dem anderen Substrat ist. Dies führt in vielen Fällen zu einer schwächeren Bindung als erwünscht. Es ist bei Vlieskonstruktionen daher wichtig, zu gewährleisten, dass der Heißschmelzklebstoff so heiß wie möglich ist, wenn er in Kontakt mit den beiden zu verbindenden Substraten kommt, so dass ausreichendes Fließen des Klebstoffs in die Substrate stattfindet, was zu stärkstmöglichen Bindungen führt.
Eine weitere Schwäche der Heißschmelzklebstoffe des Standes der Technik betrifft Wärmestabilität unter normalen Anwendungsbedingungen. Da Heißschmelzklebstoffe vor der Auftragung geschmolzen werden müssen, können viele Heißschmelzklebstoffe nicht zum Binden von Substraten verwendet werden, die typischerweise zur Konstruktion von Vliesgegenständen verwendet werden, weil ihnen die Wärmestabilität fehlt. Obwohl viele Heißschmelzklebstoffe bekannt sind, die starke Bindungen mit Substraten wie Polyethylen, Polypropylen, Vliesmaterialien, Gewebe, Flocken oder dergleichen liefern würden, werden sie typischerweise aufgrund nicht akzeptabler Wärmestabilität nicht zur Konstruktion von Vliesgegenständen verwendet. Es wäre daher erwünscht, ein Verfahren zur Konstruktion von Vliesgegenständen zu verwenden, das die Verwendung von Heißschmelzklebstoffen ohne Rücksichtnahme auf ihre Wärmestabilität ermöglicht.
Mikrowellenaktivierbare Heißschmelzklebstoffe sind in der Technik bekannt. Versuche, Heißschmelzklebstoffe empfindlicher gegenüber Mikrowellenstrahlung zu machen, beinhalten die Zugabe anorganischer Materialien, wie Kohlefasern, Ruß oder Graphit, um den Basisheißschmelzklebstoff zu unterstützen, wie es in der US- A-4 906 497 vorgeschlagen wurde. Ein weiteres Verfahren ist in der US-A-5 238 975 offenbart, in der Metalle wie Wolfram, Chrom, Aluminium, Kupfer, Titan, Titannitrid, Molybdändisilicid, Eisen und Nickel eingebracht werden. Jeder dieser Ansätze hat jedoch deutliche Einschränkungen. Einige dieser Probleme beinhalten die Tatsache, dass sich die zugesetzten Materialien aufgrund ihres Gewichts in der Schmelze absetzen und zu Abrieb der Pumpe sowie Verstopfen von Filter oder Düse führen können. Zu einigen gehören auch potentielle Feuer- und Explosionsgefahren. Mikrowellen sind auch verwendet worden, um Fasern in einen Absorbierkern zu binden, wie in der US-A-5 681 305.
Ein Verfahren zur Nutzung von Mikrowellenenergie bei der Herstellung von Wegwerfvliesabsorbiergegenständen wie Windeln und Damenhygieneprodukten. Insbesondere werden traditionelle Heißschmelzklebstoffe, die zur Produktion von Wegwerfvliesabsorbiergegenständen verwendet werden, durch Klebstoffe ersetzt, die mikrowellenempfindlich sind und durch Mikrowellenenergie aktiviert werden können, um dem fertigen Gegenstand starke Bindungen zu liefern.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Bindung eines ersten Substrats an ein zweites Substrat eines Vlieswegwerfabsorbiergegenstandes geliefert, das die Schritte der Zuführung eines ersten Substrats in Richtung einer Laminierstation, wobei eines der Substrate einen mikrowellenaktivierbaren Klebstoff auf einer Oberfläche enthält, die dem anderen der Substrate gegenüberliegt, wobei der Klebstoff als Komponenten davon 10-90 Gew.-% Polymer, 10-60 Gew.-% klebrigmachendes Harz, 0-50 Gew.-% Weichmacher und 0,1-2 Gew.-% Antioxidans enthält, wobei die Komponenten zusammen 100 Gew.-% ausmachen, Kombinierung der ersten und zweiten Substrate und des Klebstoffs miteinander an der Laminierstation zur Bildung eines Laminats, und Aussetzung des Klebstoffs gegenüber Mikrowellen, um den Klebstoff zu aktivieren und das zweite Substrat an das erste Substrat zu binden.
Vorzugsweise ist eines der Substrate ein Absorbierkern eines Wegwerfvliesabsorbiergegenstands. Insbesondere schließt das Verfahren ferner die Schritte der Mischung eines Absorbiermaterials mit einem mikrowellenaktivierbaren Klebstoff, Formung des Absorbiermaterials und Klebstoffs zu einem sich nicht selbststützenden Absorbierkern und Aussetzung des Kerns und des Klebstoffs gegenüber Mikrowellen ein, um den Klebstoff zu aktivieren und das Absorbiermaterial zu binden, um einen kohäsiven, sich selbststützenden Absorbierkern zu bilden.
Das vorliegende Verfahren beseitigt vorteilhaft den Nachteil der "offenen Zeit", d. h. den Zeitraum zwischen Auftragung des Klebstoffs auf das Primärsubstrat und Kombination dieses Substrats mit einem zweiten Substrat. Während dieses Zeitraums kühlt der Klebstoff ab und die gebildete Bindung ist nicht so stark, wie sie sein könnte, wenn keine Abkühlung stattgefunden hätte. In dem vorliegenden Verfahren kann der mikrowellsenempfindliche Klebstoff auf das Substrat aufgebracht und nachfolgend zu einer speziellen erwünschten Zeit aktiviert werden, so dass stärkere Bindungen resultieren, da der Klebstoff heißer ist, wenn er in Kontakt mit den Substraten ist, was zu hohem Fluss in die Substrate führt. Ein zweiter Vorteil des verringerten Energieverbrauchs kann auch resultieren, da Heizen mittels Mikrowelle effizienter als konventionelles Heizen der Klebstoffe mittels elektrischem Widerstand ist. Es kann außerdem ein breiterer Bereich von Klebstoffen zur Konstruktion von Wegwerfvliesabsorbiergegenständen verwendet werden, da das vorliegende Verfahren die Verwendung von Klebstoffen ohne Berücksichtigung ihrer Wärmestabilität ermöglicht, da keine vorhergehende Schmelzperiode erforderlich ist.

Kurze Beschreibung der mehreren Ansichten der Zeichnung

In den Zeichnungen:
Fig. 1 ist eine schematische perspektivische Explosionsansicht einer Wegwerfwindel, in die mikrowellenaktivierbarer Heißschmelzklebstoff eingebaut ist, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren konstruiert ist.
Fig. 2 ist eine schematische Querschnittansicht der Windel aus Fig. 1.
Fig. 3 ist eine schematische Querschnittansicht einer Wegwerf- Damenhygieneeinlage, in die ein gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren konstruierter Heißschmelzklebstoff eingebracht worden ist; und
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung eines Systems zur Herstellung von Wegwerf-Damenhygieneeinlagen, das eine Ausführungsform des Verfahrens ist.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Der Begriff "Windel" bezieht sich, wie er hier verwendet wird, auf einen Absorbiergegenstand, der typischerweise von Babies, Kleinkindern und inkontinenten Erwachsenen getragen wird. Wie wohl bekannt ist, wird ein Absorbiergegenstand um den Unterleib des Trägers getragen und wird durch die Hüften des Trägers an Ort und Stelle gehalten. Es sei darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung auch auf andere Absorbiergegenstände anwendbar ist, wie Trainingshosen für die Sauberkeitserziehung, Inkontinenzprodukte wie Slips und Unterkleidung, Damenhygieneprodukte wie Damenbinden und Einlagen, medizinische Produkte, wie chirurgisches Abdeckmaterial und dergleichen.
Der Begriff "Absorbiergegenstand" bezieht sich, wie er hier verwendet wird, auf eine Vorrichtung oder ein Produkt, das absorbiert und Körperflüssigkeit und Absonderungen wie Urin enthält. Spezieller bezieht sich dieser Begriff auf Vorrichtungen oder Gegenstände, die gegen oder in der Nähe des Körpers des Trägers getragen werden, um verschiedene Flüssigkeiten und Ausscheidungen zu absorbieren und zu enthalten, die der Körper abgibt. Der Begriff "Wegwerf" (oder "Einweg") wird hier verwendet, um Absorbentien zu beschreiben, die nach einmaligem Gebrauch weggeworfen werden. Solche Gegenstände sollen nicht gewaschen oder anderweitig als Absorbiergegenstand wiederverwendet werden. Bevorzugte Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Absorbiergegenständen sind Windel 10, die in Fig. 1 schematisch gezeigt ist, und Damenhygieneprodukte 11, die in Fig. 3 schematisch dargestellt sind.
In Bezug auf die Fig. 1 und 2 wird in Fig. 1 eine Explosionsansicht der verschiedenen Substrate gezeigt, die Windel 10 in ihrem flachen, nicht kontrahierten Zustand umfasst, wobei Teile der Struktur schematisch gezeigt sind, um die Konstruktion der Windel 10 deutlicher zu zeigen. Fig. 2 illustriert schematisch den Querschnitt der mehreren Schichten oder Substrate von Windel 10.
Windel 10, wie sie gezeigt ist, umfasst mehrere Schichten aus Lagenmaterial oder Substraten, die unter Bildung des Absorbiergegenstands klebend verbunden sind. Windel 10 schließt speziell eine flüssigkeitsdurchlässige Vliesoberlage 12 und eine flüssigkeitsdurchlässige Unterlage 13 ein (die typischerweise aus Polyolefinmaterial zusammengesetzt ist, wie Polyethylen oder Polypropylen), die mit Oberlage 12 verbunden sind. Ein Absorbierkern 14 ist zwischen Oberlage 12 und Unterlage 13 angeordnet. Absorbierkern 14 kann aus Flocken 8 und gegebenenfalls einem mittig angeordneten Superabsorbierpolymer (SAP)-Material 15 angeordnet sein. Flocken 8 sind typischerweise aus Absorbierfasern wie Cellulosefasern zusammengesetzt, können jedoch auch andere natürliche oder synthetische Absorbierfasern und/oder -materialien einschließen. Windei 10 kann auch eine Obergewebeschicht 16, die zwischen Oberlage 12 und Kern 14 eingeschlossen ist, sowie eine Untergewebelage 17 einschließen, die zwischen Unterlage 13 und Kern 14 angeordnet ist. Wie am besten in Fig. 2 zu sehen ist, kann jedes Substrat durch eine Klebstoffschicht an ein angrenzendes Substrat gebunden werden, die so formuliert ist, dass sie erfindungsgemäß mikrowellenaktivierbar ist. Vliesoberlage 12 ist beispielsweise durch eine Klebstoffschicht 18, die auf der Unterseite von Oberlage 12 aufgetragen ist, an Obergewebelage 16 gebunden. Obergewebeschicht 16 ist wiederum durch eine Klebstoffschicht 19 an Kern 14 gebunden. Kern 14 ist durch eine Klebstoffschicht 20 an die Gewebeunterschicht 17 gebunden, und die Gewebeunterschicht 17 ist wiederum durch Klebeschicht 21, die auf die Oberseite von Unterlage 13 aufgebracht ist, an eine Unterlage 13 gebunden. Die Absorbierfasern von Kern 14 selbst können unter Bildung eines kohäsiven, sich selbststützenden Absorbierkerns verbunden sein, wie nachfolgend erklärt wird. Der Klebstoff kann gesprüht, spiralgesprüht, schmelzgeblasen, durch Schlitze aufgetragen oder als Perle aufgebracht werden, was von der Position und dem Typ der gewünschten Bindung abhängt. Der Klebstoff ist auch in seiner unverdünnten Form trocken, wenn er mit Flocken 8 gemischt oder auf ein Substrat aufgebracht wird. In seiner unverdünnten Form, d. h. "trocken", kann der Klebstoff die Form von Pulver, Flocken, Körnern, Fasern oder dergleichen annehmen.
Wie bereits gesagt kann der Absorbierkern 14 diskrete Teilchen aus Superabsorbiermaterial enthalten. Superabsorbentien sind jene Materialien, die bei Kontakt mit Flüssigkeiten wie Wasser und Körperflüssigkeiten diese in sich aufsaugen und in sich behalten und dadurch Hydrogele bilden. Auf diese Weise können in den Absorbierkern 14 abgegebene Flüssigkeiten aufgenommen und von den Teilchen gehalten werden, wodurch verbesserte Absorbierkapazität und/oder verbesserte Flüssigkeitsretentionsleistung geliefert wird.
Die Teilchen aus Superabsorbiermaterial können jede beliebige gewünschte Form haben, z. B. Spiralen oder Halbspiralen, würfelförmig, stabartig, vieleckig, kugelförmig, usw. Formen mit einem großen Verhältnis von größter Abmessung/kleinster Abmessung, wie Nadeln, Flocken und Fasern, können hier auch verwendet werden. Teilchen schließen auch Konglomerate einzelner Teilchen ein. Bevorzugte Superabsorbiermaterialien zur erfindungsgemäßen Verwendung sind "nichtfaserige" Teilchen, so dass das Verhältnis von Länge zu Durchmesser von dem teilchenförmigen Material etwa 10 oder weniger, typischerweise etwa 1 oder weniger ist.
Das Superabsorbens kann ein anorganisches Material sein, wie Kieselgel oder eine organische Verbindung, wie ein vernetztes Polymer. Ein Superabsorbens umfasst jedoch im Allgemeinen ein im Wesentlichen wasserunlösliches, etwas vernetztes, teilweise neutralisiertes, Hydrogel-bildendes Polymermaterial. Solche Absorbens-Geliermaterialien können aus polymerisierbaren, ungesättigten, säurehaltigen Monomeren hergestellt werden.
Geeignete ungesättigte saure Monomere zur Verwendung zur Herstellung der verwendeten Absorbens-Geliermaterialien schließen jene ein, die in der erneut erteilten US-Patentanmeldung Nr. 32 649 beschrieben sind. Bevorzugte Monomere schließen Acrylsäure, Methacrylsäure und 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure ein, wobei Acrylsäure besonders bevorzugt ist. Die aus den ungesättigten säurehaltigen Monomeren gebildete polymere Komponente kann auf andere Typen von Polymerkomponenten gepfropft sein, wie Stärke oder Cellulose. Bevorzugte Absorbier-Geliermaterialien, die aus konventionellen Typen von Monomeren hergestellt werden können, schließen hydrolysierte Acrylnitril-gepfropfte Stärke, Acrylsäure-gepfropfte Stärke, Polyacrylate, Maleinsäureanhydrid- Copolymere und Kombinationen davon ein, wobei Polyacrylate und Arylsäure-gepfropfte Stärke am meisten bevorzugt ist.
Wie am besten in Fig. 1 zu sehen ist, schließt Windel 10 ein Paar gegenüberliegender Taillenflächen 22, 23 mit damit verbundenem Schrittabschnitt 24 ein. Schrittabschnitt 24 schließt wiederum ein Paar elastisierter Beinabschlüsse 25, 26 ein. Die Taillenflächen 22, 23 werden, wenn Windel 10 von einem Anwender getragen wird, durch ein Befestigungssystem zusammengehalten, das in Fig. 1 als Paar lösbarer Klebestreifen 27, 28 gezeigt ist.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 ist ein Absorbiergegenstand illustriert, der eine typische Damenhygieneeinlage 11 illustriert. Einlage 11 umfasst mehrere Schichten aus Lagenmaterial oder Substraten, die unter Bildung des Absorbiergegenstands miteinander verbunden sind. Insbesondere schließt Einlage 11 eine flüssigkeitsdurchlässige Vliesoberlage 29 und eine flüssigkeitsundurchlässige Unterlage 30 (typischerweise aus Polyolefinmaterial wie Polyethylen oder Polypropylen zusammengesetzt) ein, die mit Oberlage 29 verbunden ist. Ein Absorbierkern 31 ist zwischen Oberlage 29 und Unterlage 30 angeordnet. Absorbierkern 31 kann aus Flocken und/oder Superabsorbier- (SAP)-Material zusammengesetzt sein. Flocken 8 sind typischerweise aus Absorbensfasern wie Cellulosefasern zusammengesetzt, können jedoch auch anderes Absorbiermaterial oder synthetische Fasern und/oder Materialien einschließen. Einlage 11 kann auch eine Gewebeoberschicht 32 einschließen, die zwischen Oberlage 29 und Kern 31 angeordnet ist. Wie in Fig. 3 zu sehen ist, ist jedes Substrat durch eine Klebeschicht, die als erfindungsgemäß mikrowellenaktivierbar formuliert ist, an ein angrenzendes Substrat gebunden. Vliesoberlage 29 ist beispielsweise durch Klebeschicht 33, die auf die Unterseite der Oberlage 29 aufgetragen wird, an die Gewebeoberschicht 32 gebunden. Die Gewebeoberschicht 32 wird wiederum mittels einer Klebeschicht 34 an Kern 31 gebunden. Schließlich wird Kern 31 durch eine Klebstoffschicht 35, die auf die Oberseite von Unterlage 30 aufgebracht wird, an Unterlage 30 gebunden. Die Absorbierfasern von Kern 14 selbst können miteinander verbunden werden, um einen kohäsiven, selbststützenden Absorbierkern zu bilden, wie nachfolgend erklärt wird. Der Klebstoff kann gesprüht, spiralgesprüht, schmelzgeblasen, durch Schlitze aufgetragen oder als Perle aufgebracht werden, was von der Position und dem Typ der gewünschten Bindung abhängt. Der Klebstoff kann auch trocken sein, wenn er mit Flocken 8 gemischt oder auf ein Substrat aufgebracht wird. In seiner trockenen Form kann der Klebstoff die Form von Pulver, Flocken, Körnern, Fasern oder dergleichen annehmen. In der in Fig. 3 illustrierten Ausführungsform wird auch eine Schicht Klebstoff 36 auf die untere Seite der Unterlage 30 aufgebracht, und Trennpapier 37 bedeckt Klebstoff 36. Wenn Papier 37 entfernt wird, um Klebstoff 36 freizulegen, kann Klebstoffschicht 36 verwendet werden, um Einlage 11 an einem Unterwäscheteil zu befestigen, das der Anwender trägt, wie konventionell und in der Technik wohl bekannt ist.
Unter Bezugnahme auf Fig. 4 ist nun schematisch ein System zur Herstellung von Wegwerf-Damenhygieneeinlagen illustriert, das eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt. Spezieller werden Lagen 40 und 41 aus Absorbiermaterial, typischerweise verdichteten Cellulosefasern, aus Vorratsrollen 42 beziehungsweise 43 in eine Hammermühle 44 eingespeist, die die Lagen 40 und 41 unter Bildung von Flocken zerkleinert. Die Flocken werden dann mittels Gebläse 45 durch Leitungen 46 und 47 mittels Luftförderung in einen Zyklon 48 eingebracht, der die Flocken homogen mit Luft mischt. Die Mischung aus Flocken und Luft wird dann über Leitung 49 zu einer Rolle 50 geführt, die die Flocken zu einem Absorbierkern formt. Wie konventionell ist, schließt Rolle 50 ein Sieb ein, das die vorgeformte Gestalt des darin gebildeten Kerns aufweist, und das Innere von Rolle 50 wird einem Vakuum ausgesetzt, das die Flocken von Leitung 49 auf das Sieb zieht, um den Kern zu bilden. Wenn sich Rolle 50 dreht, wird schließlich ein Teil des. Inneren positivem Druck ausgesetzt, was dazu führt, dass der Kern von der Oberfläche des Siebes "weggeblasen" wird. Zu dieser Zeit ist der Kern im Wesentlichen nicht selbststützend und muss daher durch ein Substrat gestützt werden. Bei der Herstellung von Damenhygieneprodukten, wie Damenbinden, wird Kern 51 durch ein Gewebesubstrat 52 gestützt, das von Vorratsrolle 53 zugeführt wird. Der von Gewebeschicht 52 gestützte Kern 51 wird dann weitergeführt, wobei eine zweite Gewebeschicht 54, die von Trommel 55 zugeführt wird, auf die Oberseite von Kern 51 aufgetragen wird. Schließlich wird eine Vliesoberlage 56, die von Rolle 57 zugeführt wird, über Gewebeschicht. 54 aufgebracht und eine aus Rolle 59 zugeführte undurchlässige Unterlage 58 wird über Gewebeschicht 52 aufgebracht, um die in Fig. 3 illustrierte laminierte Struktur zu bilden. Die laminierte Struktur wird dann weitergeführt, um zu einer Damenbinde weiterverarbeitet zu werden. In ähnlicher Weise wird, wenn die schematische Darstellung des in Fig. 4 dargestellten Systems zur Herstellung von Windeln verwendet wird, die Laminatstruktur auch weitergeführt, um zu der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Windel weiterverarbeitet zu werden.
Das in Fig. 4 illustrierte und bis zu diesem Punkt beschriebene System ist konventionell und in Standardgebrauch zur Herstellung von Damenhygieneprodukten und Windeln. Was nicht Standard oder konventionell ist, ist jedoch die Verwendung mikrowellenempfindlicher Klebstoffe in dem beschriebenen und in Fig. 4 dargestellten Verfahren, um verschiedene Komponenten und Substrate miteinander zu verbinden. Speziell kann in einer Ausführungsform ein mikrowellenaktivierbarer Klebstoff aus einer Quelle 60 über Leitung 61 in Hammermühle 44 eingespeist werden. Diese Klebstoff ist trocken, wenn er mit den in Hammermühle 44 gebildeten Flocken gemischt wird. Der trockene Klebstoff kann in Form von Pulver, Flocken, Körnern, Fasern oder dergleichen vorliegen. Der trockene Klebstoff wird dann homogen mit den Flocken gemischt, die in Hammermühle 44 zerkleinert werden, wenn die Flocken und der Klebstoff mittels Luftförderung durch Gebläse 45 und Zyklon 48 befördert werden. Wenn Kern 51 auf Trommel 50 geformt wird, wird der mikrowellenempfindliche Klebstoff daher innig und homogen mit diesem gemischt. Nachfolgend ist ein Mikrowellengenerator 62 nachgeordnet zu Trommel 50 positioniert, so dass, wenn der Kern 51 die erzeugten Mikrowellen durchläuft, der Klebstoff die Energie absorbiert und aktiviert oder geschmolzen wird, um Binden der Kernfasern durch den Kern zu ermöglichen, um einen kohäsiven selbststützenden Kern zu liefern.
Zusätzlich zu der Bereitstellung eines Verfahrens zum Verbinden von Absorbierfasern zur Verwendung als Absorbierkern liefert das vorliegende Verfahren auch ein Verfahren zum Binden des Absorbierkerns an ein anderes Substrat. In dieser Ausführungsform kann mikrowellenaktivierbarer Klebstoff aus einer Quelle 63 über Leitung 64 und Düse 65 auf die Unterseite von Kern 51 gesprüht werden. Wenn Kern 51 danach mit Gewebeschicht 52 verbunden und Mikrowellen aus Generator 62 ausgesetzt wird, wird der Klebstoff aktiviert oder geschmolzen, um Gewebeschicht 52 an die Innenseite von Kern 51 zu binden. Alternativ kann Gewebeschicht 52 an Kern 51 gebunden werden, indem der Klebstoff über Leitung 66 und Düse 67 auf die Innenseite von Kern 51 gesprüht wird. Dann können der Kern 51 und die Gewebeschicht 52 miteinander verbunden werden, wenn sie den Mikrowellen aus Generator 62 ausgesetzt werden.
Gewebeschicht 54 kann auch in ähnlicher Weise an die Oberseite von Kern 51 gebunden werden. Wie in Fig. 4 zu sehen ist, kann mikrowellenaktivierbarer Klebstoff aus einer Quelle 68 über Leitung 69 und Düse 70 auf die Oberseite von Kern 51 aufgebracht werden. Nachfolgend wird Gewebeschicht 54 auf Kern 51 aufgebracht, und unter Einwirkung der Mikrowellen von Generator 62 wird der Klebstoff aktiviert und fließt in der Schmelze in Substrat 54, was zu einer starken Bindung zwischen Gewebeschicht 54 und Kern 51 führt. Alternativ kann das gleiche Bindungsergebnis mittels Sprühen von Klebstoff aus Quelle 68 über Leitung 71 und Düse 72 auf die Innenseite von Gewebeschicht 54 bewirkt werden. Nach der Auftragung absorbiert der Klebstoff die Energie aus den Mikrowellen, die durch Generator 62 erzeugt werden, und binden Gewebeschicht 54 an die Oberseite von Kern 51. Diese Laminatstruktur durchläuft dann den zwischen zwei Kalanderwalzen 86 und 87 gebildeten Spalt, wodurch Druck auf die Laminatstruktur ausgeübt wird, um starke Bindung zwischen den Substraten zu gewährleisten.
Obwohl Fig. 4 Mikrowellengenerator 62 den Laminierungsstationen nachgeordnet zeigt, wo Gewebeschicht 52 auf die Rückseite von Kern 51 aufgebracht und Gewebeschicht 54 auf die Oberseite von Kern 51 aufgebracht wird, so dass der Klebstoff Mikrowellen ausgesetzt wird, nachdem das Substrat auf den Kern aufgebracht worden ist, sollte beachtet werden, dass Generator 62 ebenso leicht so angeordnet werden kann, dass der Klebstoff unmittelbar vor Aufbringung der Substrate auf den Kern den Mikrowellen ausgesetzt wird, oder gleichzeitig mit der Aufbringung der Substrate auf den Kern. Die Positionierung des Mikrowellengenerators 62 ist somit eine Frage der Wahl, die davon abhängt, wie der Absorbiergegenstand produziert wird und wie die verschiedenen Komponenten der Straße zur Herstellung eines solchen Absorbiergegenstands positioniert sind. In der Tat kann die Aufbringung des mikrowellenaktivierbaren Klebstoffs tatsächlich an einem Ort erfolgen, der von der in Fig. 4 dargestellten Produktstraße entfernt ist. In anderen Worten können, statt den Klebstoff auf die Innenseiten der Gewebeschichten 52 und 54 zu sprühen, diese Gewebeschichten 52 und 54 mit Klebstoff an einem entfernten Ort vorbeschichtet und nachfolgend auf der Fertigungsstraße aktiviert werden, so dass die Sprühbauteile, die in Fig. 4 dargestellt sind, für das dargestellte System optional sind.
Die Vliesoberlage 56 und die undurchlässige Unterlage 58 können schließlich, wie dargestellt, auch unter Verwendung mikrowellenaktivierbarer Klebstoffe gebunden werden. Die Oberlage 56 kann, wie dargestellt, über Klebstoff, der aus Quelle 73 über Leitung 74 und Düse 75 auf die äußere oder Oberseite von Gewebeschicht 54 zugeführt wird, an Gewebeschicht 54 gebunden werden. Alternativ kann der Klebstoff aus Quelle 73 über Leitung 76 und Düse 77 auf die Innenseite von Vliesschicht 56 zugeführt werden. In ähnlicher Weise kann die undurchlässige Unterlage 58 in ähnlicher Weise an die Unterseite von Gewebeschicht 52 gebunden werden. Mikrowellenaktivierbarer Klebstoff aus Quelle 78 kann über Leitung 79 und Düse 80 zugeführt werden, um auf die Unterseite von Gewebeschicht 52 gesprüht zu werden. Alternativ kann der Klebstoff über Leitung 81 und Düse 82 auf die Innenseite von Unterlage 58 gesprüht werden.
Nachdem der Kern 51, Gewebeschichten 52 und 54, Oberlage 56 und Unterlage 58 zu einer Laminatstruktur wie in Fig. 3 dargestellt verbunden worden sind, werden alle Mikrowellen ausgesetzt, die von Mikrowellengenerator 83 erzeugt werden, der sich dieser Laminierungsstation nachgeordnet befindet. Der Klebstoff absorbiert dann die Energie aus den Mikrowellen, wird aktiviert oder schmilzt, um in die Substrate zu fließen, insbesondere Oberlage 56 und Unterlage 58, und verbindet diese Substrate miteinander. Diese Laminatstruktur wird dann durch den zwischen zwei Kalanderwalzen 84 und 85 gebildeten Spalt geleitet, der Druck auf die Laminatstruktur ausübt, um starke Bindung zwischen den Substraten zu gewährleisten. Nachfolgend wird die Laminatstruktur zur Weiterverarbeitung zu dem gewünschten fertigen Gegenstand geführt, d. h. einer Damenhygieneeinlage oder Windel oder dergleichen.
Eine Heißschmelzklebezusammensetzung mit Bestandteilen in den folgenden Bereichen liefert einen mikrowellenaktivierbaren Klebstoff zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren. Insbesondere hat die in dem erfindungsgemäßen Verfahren brauchbare Klebstoffzusammensetzung die folgenden Bestandteile, bezogen auf das Gewicht:
etwa 10 bis 90% Polymer;
etwa 10 bis 60% klebrigmachendes Harz;
etwa 0 bis 50% Weichmacher;
etwa 0,1 bis 2% Antioxidans,
wobei die Komponenten insgesamt 100 Gew.-% ergeben.
Irgendeines aus einer Vielzahl verfügbarer thermoplastischer Materialien kann als Polymer oder in Gemischen in den mikrowellenaktivierbaren Zusammensetzungen in einer Menge von etwa 10 Gew.-% bis etwa 90 Gew.-% verwendet werden, vorzugsweise etwa 15% bis etwa 40%. Beispiele für solche Materialien schließen Polymere auf Ethylenbasis einschließlich Ethylen/Vinylacetat, Ethylen/Acrylat, Ethylen/Methacrylat, Ethylen/Methylacrylat, Ethylen/Methylmethacrylat, Ethylen/Vinylacetat-Kohlenmonoxid und Ethylen/N-Butylacrylat-Kohlenmonoxid, Polybutylen, Polyethylen mit hoher und niedriger Dichte, Polyethylengemische und chemisch modifiziertes Polyethylen, Copolymere von Ethylen und 1-6-mono- oder di-ungesättigten Monomeren, Polyamide, Polybutadienicautschuk, Polyester wie Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, thermoplastischen Polycarbonate, ataktische Poly-α- olefine einschließlich ataktischem Polypropylen, Polyvinylmethylether und anderen, thermoplastischen Polyacrylamiden, Polyacrylnitril, Copolymeren von Acrylnitril und anderen Monomeren wie Butadienstyrol, Polymethylpenten, Polyphenylensulfid, aromatischen Polyurethanen, Styrol/Acrylnitril, Acrylnitril/- Butadien/Styrol, Styrol/Butadien-Kautschuken, Acrylnitril-Butadien/Styrol-Elastomeren, Polyphenylensulfid, A-B-, A-B-A-, A-(B-A)n-B-, (A-B)n-Y-Blockpolymeren ein, wobei der A-Block einen polyvinylaromatischen Block wie Polystyrol umfasst, der B-Block einen kautschukartigen Mittelblock umfasst, der hydriert sein kann, wie Polybutadien oder Polyisopren, Y eine mehrwertige Verbindung umfasst und n eine Zahl von mindestens 3 ist, und Mischungen dieser Substanzen.
Während der Gesamtstyrolgehalt der Polymere so hoch wie 51 Gew.-% des Polymers sein kann und da die Polymere zur optimalen Leistung mehr als zwei A-Blöcke haben können, sollte der gesamte A- Block weniger als oder gleich etwa 45 Gew.-% der Polymere und am meisten bevorzugt weniger als oder gleich 35 Gew.-% des Polymers sein. In einem S-B-S- (Styrol/Butadien/Styrol)-Copolymer beträgt das bevorzugte Molekulargewicht etwa 50 000 bis 120 000, und der bevorzugte Styrolgehalt ist etwa 20 bis 45 Gew.-%. In einem S-I-S- (Styrol/Isopren/Styrol)-Copolymer ist das bevorzugte Molekulargewicht etwa 100 000 bis 200 000 und der bevorzugte Styrolgehalt ist etwa 14 bis 35 Gew.-%. Das Hydrieren der Butadien-Mittelblöcke erzeugt kautschukartige Mittelblöcke, die typischerweise in Ethylen/Butylen-Mittelblöcke umgewandelt werden.
Solche Blockcopolymere sind von Shell Chemical Company, Enichem, Fina und Dexco erhältlich. Mehrblock- oder Gradientenblockcopolymere (vom A-(B-A)n-B-Typ) sind von Firestone erhältlich.
Bevorzugte Polymere zur Verwendung als mikrowellenaktivierbarer Klebstoff sind Polyamide, Polyester, Polyacrylate, Kohlenmonoxid enthaltende Polymere und Kombinationen davon. Diese Polymere erhöhen rasch die Temperatur von Klebstoffen, die sie enthalten, so dass sie auf einer Damenhygieneeinlage- oder Windelfertigungsstraße brauchbar sind.
Die klebrigmachenden Harze, die in den erfindungsgemäßen Klebstoffen verwendet werden, sind jene, die die Klebeeigenschaften erweitern und die spezifische Adhäsion des Polymers verbessern. Der Begriff "Klebrigmacherharz" schließt hier ein:
(a) natürliches und modifiziertes Baumharz, wie beispielsweise Gummiharz, Holzharz, Tallölharz, destilliertes Harz, hydriertes Harz, dimerisiertes Harz und polymerisiertes Harz;
(b) Glycerin- und Pentaerythritester natürlicher und modifizierter Harze, wie beispielsweise der Glycerinester von Pfahlholzharz, der Glycerinester von hydriertem Harz, der Glycerinester von polymerisiertem Harz, der Pentaerythritester von Pfahlholzharz, der Pentaerythritester von hydriertem Harz, die Pentaerythritester von Tallölharz und der phenolmodifizierten Pentaerythritester von Harz;
(c) Polyterpenharze mit einem Erweichungspunkt, bestimmt gemäß ASTM Verfahren E28-58T, von etwa 60ºC bis 140ºC, wobei die letzteren Polyterpenharze im Allgemeinen aus der Polymerisation von Terpenkohlenwasserstoffen, wie dem als Pinen bekannten Monoterpen, in Gegenwart von Friedel-Krafts-Katalysatoren bei mäßig niedrigen Temperaturen resultieren, ebenfalls eingeschlossen sind die hydrierten Polyterpenharze;
(d) Copolymere und Terpolymere natürlicher Terpene, z. B. Styrol/Terpen, α-Methylstyrol/Terpen und Vinyltoluol/Terpen;
(e) phenolmodifizierte Terpenharze, wie beispielsweise das Harzprodukt, das aus der Kondensation von Terpen und einem Phenol in saurem Medium resultiert;
(f) aliphatische Erdölkohlenwasserstoffharze mit Ring-und-Kugel-Erweichungspunkten von etwa 60º bis 140ºC, wobei letztere Harze aus der Polymerisation von Monomeren resultieren, die hauptsächlich aus Olefinen und Diolefinen bestehen. Ebenfalls eingeschlossen sind die hydrierten aliphatischen Erdölkohlenwasserstoffharze, Beispiele für solche kommerziell erhältlichen Harze auf Basis einer C&sub5;&submin;-Olefinfraktion dieses Typs sind "Wingtack 95" und "Wingtack 115" Klebrigmacherharze, angeboten von Goodyear Tire and Rubber Company;
(g) aromatische Erdölkohlenwasserstoffe und die hydrierten Derivate davon;
(h) aliphatische/aromatische, von Erdöl abgeleitete Kohlenwasserstoffe und die hydrierten Derivate davon.
Mischungen von zwei oder mehr der oben beschriebenen klebrigmachenden Harze sind möglicherweise für einige Formulierungen erforderlich. Obwohl ein Bereich von 10 bis 60 Gew.-% Klebrigmacherharz verwendet werden kann, ist der bevorzugte Bereich 30% bis 60%. Ein Beispiel für ein kommerziell erhältliches Klebrigmacherharz, das erfindungsgemäß brauchbar ist, schließt das Harz ein, das kommerziell durch die Handelsbezeichnung Nirez 2040 identifiziert wird. Dieses Harz ist ein Terpenphenol und ist von Arizona Chemical Company erhältlich.
In den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen kann ein Weichmacher in Mengen von etwa 0 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-% vorhanden sein, vorzugsweise etwa 10% bis etwa 30%, um die gewünschte Viskositätskontrolle zu liefern, ohne die Klebefestigkeit oder Gebrauchstemperatur des Klebstoffs wesentlich zu verringern. Ein geeigneter Weichmacher kann ausgewählt sein aus der Gruppe, die nicht nur die üblichen Weichmacheröle einschließt, wie Mineralöl sondern auch Olefinoligomere und Polymere mit niedrigem Molekulargewicht, Glykolbenzoate sowie pflanzliches und tierisches Öl und Derivate solcher Öle. Die von Erdöl abgeleiteten Öle, die sich verwenden lassen, sind Materialien, die bei relativ hoher Temperatur sieden und nur einen geringen Anteil aromatischer Kohlenwasserstoffe enthalten. In dieser Hinsicht sollten die aromatischen Kohlenwasserstoffe vorzugsweise weniger als 30 Gew.-% und vorzugsweise weniger als 15 Gew.-% des Öls sein. Alternativ kann das Öl völlig nicht-aromatisch sein. Die Oligomere körnen Polypropylene, Polybutene, hydriertes Polyisopren, hydriertes Butadien oder dergleichen mit durchschnittlichen Molekulargewichten zwischen etwa 350 und etwa 10 000 sein. Geeignete pflanzliche und tierische Öle schließen Glycerinester der üblichen Fettsäuren und Polymerisationsprodukte derselben ein. Andere Weichmacher können verwendet werden, vorausgesetzt, dass sie geeignete Verträglichkeit und Mikrowellenabsorptionscharakteristika haben. Die erfindungsgemäß brauchbaren Weichmacher können eine beliebige Zahl unterschiedlicher Weichmacher sein, Benzoflex 9-88, ein von Velsicol hergestelltes Dipropylenglykoldibenzoat, hat sich jedoch als geeigneter Weichmacher erwiesen. Wie zu erkennen ist, sind Weichmacher typischerweise verwendet worden, um die Viskosität der Gesamtklebstoffzusammensetzung herabzusetzern, ohne die Klebefestigkeit und/oder Gebrauchstemperatur des Klebstoffs wesentlich zu verringern. Die Wahl des Weichmachers kann zur Formulierung bestimmter Endanwendungen (wie Anwendungen mit nassfestem Kern) brauchbar sein.
In der erfindungsgemäßen Zusammensetzung können Wachse in Mengen zwischen 0 und 30% verwendet werden, und sie werden verwendet, um die Schmelzviskosität der Heißschmelzkonstruktionsklebstoffe zu verringern, ohne ihre Klebebindungscharakteristika nennenswert zu verringern. Diese Wachse werden auch verwendet, um die offene Zeit der Zusammensetzung zu verringern, ohne die Temperaturleistung zu beeinflussen. Zu dem brauchbaren Wachsen gehören:
(1) Polyethylen mit niedrigem Molekulargewicht, d. h. 1000 bis 6000, mit einem Härtewert, bestimmt nach ASTM Verfahren D- 1321, von etwa 0,1 bis 120 und ASTM-Erweichungspunkten von etwa 65º bis 121ºC (150 bis 250ºF).
(2) Erdölwachse wie Paraffinwachs mit einem Schmelzpunkt von etwa 34ºC bis 77ºC (130ºF bis 170ºF) und mikrokristallines Wachs mit einem Schmelzpunkt von etwa 57ºC bis 93ºC (135ºF bis 200ºF), wobei der letztere Schmelzpunkt gemäß ASTM- Verfahren D127-60 bestimmt worden ist;
(3) ataktisches Polypropylen mit einem Ring-und-Kugel-Erweichungspunkt von etwa 120º bis 160ºC;
(4) synthetische Wachse, die durch Polymerisieren von Kohlenmonoxid und Wasserstoff hergestellt sind, wie Fischer- Tropsch-Wachs; und
(5) Polyolefinwachse.
Der Begriff "Polyolefinwachs" bedeutet, wie er hier verwendet wird, jene polymeren oder langkettigen Komponenten, die aus olefinischen Monomereinheiten zusammengesetzt sind. Diese Materialien sind kommerziell von Eastman Chemical Co. unter dem Handelsnamen "Epolene" erhältlich. Die Materialien, die zur Verwendung in den erfindungsgemäßen zusammensetzungen bevorzugt sind, haben einen Ring-und-Kugel-Erweichungspunkt von 93ºC bis 177ºC (200ºF bis 350ºF). Es sei darauf hingewiesen, dass jedes dieser Wachsverdünnungsmittel bei Raumtemperatur fest ist. Andere brauchbare Substanzen schließen hydrierte tierische, Fisch- und pflanzliche Fette und Öle ein, wie hydrierter Talg, Speck, Sojaöl, Baumwollsamenöl, Castoröl, Menhadenöl, Dorschtran, usw., die bei Umgebungstemperatur fest sind, da sie hydriert sind, und haben sich auch als brauchbar in Bezug auf die Funktion als Wachsverdünnungsäquivalent erwiesen. Diese hydrierten Materialien werden in der Klebstoffindustrie oft als "tierische oder pflanzliche Wachse" bezeichnet. Außerdem können Kohlenwasserstofföle, insbesondere naphthenische oder paraffinische Prozessöle, auch als Wachsverdünnungsmittel verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung schließt ein Stabilisierungsmittel oder Antioxidans in einer Menge von etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 2 Gew.-% ein, vorzugsweise jedoch etwa 0,1% bis 1%. Die Stabilisatoren, die in den erfindungsgemäßen Heizschmelzklebezusammensetzungen brauchbar sind, werden eingebaut, um die oben genannten Polymere und dadurch das Gesamtklebstoffsystem vor den Auswirkungen von thermischem und oxidativem Abbau zu schützen, die normalerweise während der Herstellung und Anwendung des Klebstoffs sowie der üblichen Einwirkung der Umgebung auf das Endprodukt stattfinden. Ein solcher Abbau manifestiert sich üblicherweise als Verschlechterung des Aussehens, der physikalischen Eigenschaften und der Leistungscharakteristika des Klebstoffs. Ein besonders bevorzugtes Antioxidans ist Irganox 1010, ein Tetrakis(methylen(3, 5-di-tert.-butyl-5-hydroxyhydrocinnamat))methan, hergestellt von Ciba-Geigy. Zu den verwendbaren Stabilisatoren gehören gehinderte Phenole mit hohem Molekulargewicht und multifunktionale Phenole, wie Schwefel und Phosphor enthaltende Phenole. Gehinderte Phenole sind Fachleuten wohl bekannt und können als Phenolverbindungen charakterisiert werden, die auch sterisch anspruchsvolle Reste in enger Nähe zu ihrer phenolischen Hydroxylgruppe enthalten. Insbesondere werden im Allgemeinen tert.-Butylgruppen in mindestens einer der ortho- Positionen relativ zu der phenolischen Hydroxylgruppe an den Benzolring substituiert. Die Anwesenheit dieser sterisch anspruchsvollen substituierten Reste in der Nähe der Hydroxylgruppe dient zur Verzögerung ihrer Streckschwingung und entsprechend ihrer Reaktivität. Diese sterische Hinderung versieht die Phenolverbindung somit mit ihren Stabilisierungseigenschaften. Repräsentative gehinderte Phenole schließen ein:
1,3,5-Trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxybenzyl)benzol;
Pentaerythrittetrakis-3(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat;
n-Octadecyl-3(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat;
4,4'-Methylenbis(4-methyl-6-tert.-butylphenol);
4,4'-Thiobis(6-tert.-butyl-o-cresol);
2,6-Di-tert.-butylphenol;
6-(4-Hydroxyphenoxy)-2,4-bis(n-octylthio)-1,3,5-triazin;
2,4,6-Tris(4-hydroxy-3,5-di-tert.-butylphenoxy)-1,3,5-triazin;
Di-n-octadecyl-3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxybenzylphosphonat;
2-(n-Octylthio)ethyl-3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxybenzoat und Sorbitolhexa-(3,3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat.
Besonders bevorzugt als Stabilisator ist Pentaerythrittetrakis- 3-(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyphenol)propionat.
Die Leistung dieser Stabilisatoren kann weiter verbessert werden, indem zusammen mit diesen (1) Synergisten wie beispielsweise die Thiodipropionatester und Phosphite und (2) Chelatbildner und Metalldesaktivatoren verwendet werden, wie beispielsweise Ethylendiamintetraessigsäure, Salze derselben und Disalicylalpropylendiimin.
Die in dem erfindungsgemäßen Verfahren brauchbare Klebstoffzusammensetzung kann unter Verwendung von beliebigen im Stand der Technik bekannten Techniken formuliert werden. Ein repräsentatives Beispiele für die Verfahren des Standes der Technik beinhaltet das Platzieren aller Substanzen in einem ummantelten Mischkessel und vorzugsweise in einem ummantelten Hochleistungsmischer vom Baker-Perkins- oder Day-Typ, der mit Rotoren ausgestattet ist, wobei nachfolgend die Temperatur dieser Mischung auf einen Bereich von etwa 121ºC bis 177ºC (250ºF bis 350ºF) erhöht wird. Es sei darauf hingewiesen, dass die genaue in diesem Schritt zu verwendende Temperatur von dem Schmelzpunkt der speziellen Bestandteile abhängt. Die resultierende Klebstoffzusammensetzung wird bewegt, bis die Polymere sich vollständig auflösen. Es wird Vakuum angelegt, um jegliche eingeschlossene Luft zu entfernen.
In die Klebstoffzusammensetzung können optionale Additive eingebracht werden, um spezielle physikalische Eigenschaften zu modifizieren. Diese Additive können Farbstoffe wie Titandioxid und Füllstoffe wie Talkum und Ton einschließen.
Die Erfindung wird durch die nachfolgend beschriebenen Beispiele weiter illustriert.

Beispiel 1

Die folgenden Tests wurden durchgeführt, um allgemeine Kategorien von Polymeren zu bestimmen, die mikrowellenaktivierbar sind, und um bevorzugte aktivierbare Polymere zur Verwendung in Klebstoffen zu ermitteln. Es wurden auch verschiedene individuelle Weichmacher und Harze untersucht.
Testverfahren: Es wurden 10 g Klebstoff bei Umgebungstemperatur von 20ºC (68ºF) in ein Glasrohr getan. Es wurde in einer kommerziellen Mikrowellenanlage 1 Minute mit voller Leistung erwärmt. Die Temperatur des Klebstoffs wurde mit einem Pyrometer gemessen. Klebstoffgemische:
Aus den obigen Tests wurde ermittelt, dass keine getesteten Harze irgendeine bedeutsame Aktivierung hatten. Andererseits sind viele verschiedene Polymere und Weichmacher, speziell Öle aktivierbar. Es scheint so zu sein, dass die bevorzugten Polymere Polyamide, Polyester, Polyacrylate und Kombinationen davon sind.

Beispiel 2

Konstruktionsanwendung:

Klebstoff wurde auf behandeltes Polyethylen (Windelunterlage) aufgetragen. Der Klebstoff wurde mit einer Klebstoffdicke von 25 um (1,0 mil) auf das Polyethylen schlitzbeschichtet. Die Klebstofftemperatur betrug 135ºC (275ºF). Später wurde ein Vlies (Windeloberlage) oben auf dem beschichteten Polyethylen platziert. Dieses Laminat wurde in eine kommerzielle Mikrowelle gelegt und 1 Minute erwärmt. Instron-Schältests wurden mit einer Traversengeschwindigkeit von 50 mm/s (12 Zoll/Minute) durchgeführt. Das Vlies wurde von dem Polyethylen abgeschält und die Bindungsfestigkeit an Proben sowohl mit als auch ohne Einwirkung von Mikrowellenenergie gemessen.
Die Schälfestigkeiten sind wie folgt:
Adhäsivversagen von dem Vlies (Non-Woven, NW) legt nahe, dass der Klebstoff nicht an das Sekundärsubstrat bindet, mit dem es später in Kontakt gebracht wurde. Kohäsivversagen legt nahe, dass der Klebstoff gute Adhäsion an beiden Substraten hat und das Versagen der Bindung auf innere Festigkeit des Klebstoffs zurückzuführen ist. Nach Einwirkung von Mikrowellenenergie verbessert der Standardklebstoff die Adhäsion an dem Vlies nicht. Der als mikrowellenempfindlich formulierte Klebstoff schmilzt und bildet eine gute Bindung an beiden Substraten.
Dieses Beispiel zeigt auch, dass ein mikrowellenempfindlicher Klebstoff vor Gebrauch als Beschichtung auf Substrate aufgebracht und später auf der Windelstraße "aktiviert" werden kann.

Beispiel 3

Kernanwendung:

Pulverisiertes Material wurde auf einem Abschnitt eines Windelkerns ausgebreitet. Eine Gewebeschicht wurde oben auf dem Kern und Pulver angeordnet. Der Verbund wurde in eine kommerzielle Mikrowelle gelegt und eine Minute erwärmt. Nach Erwärmen wurde das Gewebe in einer Instron-Maschine von dem Kernmaterial abgeschält. Beispiel 3
Ein Versagensmodus "keine Bindung an Gewebe" legt nahe, dass das pulverisierte Material keine Adhäsion an Substraten hat. Es fällt in der Tat einfach ab, wenn die Probe in einem Winkel angeordnet wird. Bei dem Elvaloy 741 schmolz das Pulver nach Einwirkung von Mikrowellenenergie und floss sowohl in den Kern als auch in die Gewebefasern. Bei der Durchführung des Schälfestigkeitstests wurde die Bindung zwischen dem Gewebe und dem Kern nicht gebrochen. Es schälte sich einfach ein Teil des Kerns von dem Rest des Kernmaterials ab.
Dieses Beispiel zeigt, dass ein mikrowellenempfindliches Material entweder in trockener Form mit den Absorbierflocken in der Hammermühle gemischt oder oben oder unten auf das Kernmaterial gegeben und dann auf der Straße "aktiviert" werden kann.

Claims

1. Verfahren zur Bindung eines ersten Substrats an ein zweites Substrat eines Vlieswegwerfabsorbiergegenstandes, das die Schritte der:

Zufuhrung eines ersten Substrats und eines zweiten Substrats, wobei das zweite Substrat an das erste Substrat gebunden werden soll, in Richtung einer Laminierstation, wobei eines der Substrate einen mikrowellenaktivierbaren Klebstoff auf einer Oberfläche enthält, die dem anderen der Substrate gegenüberliegt, wobei der Klebstoff als Komponenten davon 10-90 Gew.-% Polymer, 10-60 Gew.-% klebrigmachendes Harz, 0-50 Gew.-% Weichmacher und 0,1-2 Gew.-% Antioxidans enthält, wobei die Komponenten zusammen 100 Gew.-% ausmachen,

Kombinierung der ersten und zweiten Substrate und des Klebstoffs miteinander an der Laminierstation zur Bildung eines Laminats, und

Aussetzung des Klebstoffs gegenüber Mikrowellen, um den Klebstoff zu aktivieren und das zweite Substrat an das erste Substrat zu binden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt der Aussetzung des Klebstoffs gegenüber Mikrowellen vor der Bildung des Laminats erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt der Aussetzung des Klebstoffs gegenüber Mikrowellen anschließend an die Bildung des Laminats erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt der Aussetzung des Klebstoffs gegenüber Mikrowellen gleichzeitig mit der Bildung des Laminats erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die ersten und zweiten Substrate jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Vliesstoffen, Geweben, Absorbensflocken, Superabsorbentien, Elasten, Polyolefin und Kombinationen desselben.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem das Polyolefin eine Polyethylen- oder Polypropylenschicht umfasst.

7. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Klebstoff als eine Komponente davon Polymer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyamid, Polyester, Polyacrylat, Kohlenmonoxid enthaltendem Polymer und Kombinationen desselben enthält.

8. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Klebstoff getrocknet ist, bevor er durch die Mikrowellen aktiviert wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Klebstoff in Form von Pulver, Flocken, Körnern, Fasern oder dergleichen vorliegt.

10. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Klebstoff ein Heißschmelzklebstoff ist.

11. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem eines der Substrate ein Absorbierkern eines Vlieswegwerfabsorbiergegenstandes ist.

12. Verfahren nach Anspruch 11, das ferner die Schritte der:

Mischung eines Absorbensmaterials mit einem mikrowellenaktivierbaren Klebstoff, Formung des Absorbiermaterials und Klebstoffs zu einem sich nicht selbststüzenden Absorbierkern und

Aussetzung des Kerns und des Klebstoffs gegenüber Mikrowellen umfasst, um den Klebstoff zu aktivieren und das Absorbiermaterial zu binden, um einen kohäsiven, sich selbststützenden Absorbierkern zu bilden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem der Schritt der Kombinierung der ersten und zweiten Substrate die Aufbringung eines Substrats auf mindestens eine Oberfläche des kohäsiven, sich selbststützenden Absorbierkerns umfasst.

14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem der Schritt der Aussetzung des Kerns und des Klebstoffs gegenüber Mikrowellen erfolgt, bevor die Aufbringung des Substrats auf die mindestens eine Oberfläche des sich selbststützenden Absorbierkerns erfolgt.

15. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem der Schritt der Aussetzung des Kerns und des Klebstoffs gegenüber Mikrowellen anschließend an die Aufbringung des Substrats auf die mindestens eine Oberfläche des sich selbststützenden Absorbierkerns erfolgt.

16. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem der Schritt der Aussetzung des Kerns und des Klebstoffs gegenüber Mikrowellen gleichzeitig mit der Aufbringung des Substrats auf die mindestens eine Oberfläche des sich selbststützenden Absorbierkerns erfolgt.