FR2728280A1

FR2728280A1 - Stratifies film/non-tisse rendus compatibles mecaniquement et article comprenant un tel stratifie

Info

Publication number: FR2728280A1
Application number: FR9515026A
Authority: FR
Inventors: Karen Lynn English; Ann Louise Mccormack
Original assignee: Kimberly Clark Corp
Current assignee: Kimberly Clark Corp
Priority date: 1994-12-20
Filing date: 1995-12-19
Publication date: 1996-06-21
Anticipated expiration: 2015-12-19
Also published as: ES2163540T3; DE69523621T2; UY24115A1; EP0799131A2; US5837352A; WO1996019349A3; WO1996019349A2; MY114408A; TR199501617A2; GB2300594A; PE62096A1; AU4642196A; BR9510103A; DE69523621D1; CN1175227A; TW284799B; AU699248B2; GB9526059D0; CN1071187C; AR000356A1

Abstract

Le stratifié film/non-tissé selon l'invention incorpore une couche de film de faible épaisseur, orientée dans le sens machine, stratifiée avec une couche support non tissée. Les couches individuelles sont conçues pour que la couche de film, à l'état stratifié, ait une valeur d'allongement à la rupture, dans le sens travers, supérieure à la valeur d'allongement sous la charge maximale de la couche non tissée, dans la même direction. Par conséquent, si le stratifié est soumis à des forces d'étirage importantes dans le sens travers, la couche non tissée commencera à se déchirer avant la couche de film. De plus, le stratifié a une valeur de charge maximale d'au moins 300 grammes. Par suite, le stratifié est particulièrement utile, par exemple, comme matériau formant enveloppe extérieure d'articles absorbants d'hygiène intime.

Description

La présente invention concerne des films orientés dans le sens machine et leur utilisation dans des stratifiés film/non-tissé. Plus particulièrement, la présente invention concerne des stratifiés film/non-tissé contenant des films de très faible épaisseur et ayant une intégrité améliorée dans le sens travers.

Les stratifiés film/non-tissé sont utilisés dans une grande diversité d'applications, et notamment comme enveloppes extérieures d'articles absorbants d'hygiène intime, tels que des changes, des culottes d'apprentissage de la propreté, des vêtements pour incontinents, des produits d'hygiène intime féminine, des pansements, des bandages et analogues. Les stratifiés film/non-tissé trouvent également des applications dans le domaine des soins de santé, dans des produits tels que des champs opératoires et des blouses, ainsi que d'autres vêtements pour salles propres, soins de santé et d'autres utilisations associées.Dans le domaine de l'hygiène intime en particulier, on a noté une accentuation du développement des stratifiés de faible coût qui ont de bonnes propriétés de barrière, en particulier vis-à-vis des liquides, ainsi que de bonnes propriétés esthétiques et tactiles telles qu'un bon toucher. A cette fin, il est devenu de plus en plus avantageux d'utiliser des films qui sont de plus en plus minces. Les films plus minces sont moins coûteux et, du fait de leur épaisseur réduite, sont souvent plus souples et plus doux. Les films plus minces peuvent également être conçus pour être plus respirants.

Les films plus minces, qui ont parfois une épaisseur efficace inférieure à 25 ssm, ont également tendance à être plutôt peu résistants. Cela est en particulier vrai dans le sens travers puisque, pour obtenir des épaisseurs aussi faibles, les films sont souvent hautement étirés dans le sens machine. Une orientation importante dans le sens machine a tendance à orienter les molécules polymères qui constituent le film. Cette orientation peut augmenter grandement la résistance du film dans le sens machine mais elle a également tendance à affaiblir le même film dans le sens travers. En stratifiant une couche support, telle qu'une nappe fibreuse non tissée, avec la couche de film, on peut créer un stratifié ayant des propriétés supplémentaires. La couche non tissée peut ajouter une résistance accrue au composite global.De plus, elle peut lui conférer des propriétés, telles qu'un toucher analogue à celui d'une étoffe, ce qui est important dans de ombreuses applications, y compris dans des articles absorbants d'hygiène intime. Malheureusement, jusqu'à présent, les stratifiés film/non-tissé n'ont pas toujours offert des avantages optimaux, en particulier en ce qui concerne leur résistance. Par suite, les portions de film de ces stratifiés ont eu tendance à commencer à se déchirer, conférant ainsi une performance au produit global qui est inférieure à la performance optimale. Cela est en particulier vrai lorsque le film ou le stratifié film/non-tissé a été utilisé comme matériau formant barrière, par exemple comme enveloppe extérieure d'un article absorbant d'hygiène intime.

Par conséquent, il existe un besoin en des stratifiés film/non-tissé améliorés, en particulier dans les cas où la couche de film a été hautement orientée dans une direction unique et que l'épaisseur globale du film a été grandement réduite.

Dans les dessins
la figure 1 est une vue latérale en coupe transversale d'un stratifié film/non-tissé selon la présente invention
la figure 2 est une vue en plan du dessus, approximativement à l'échelle, d'un motif de liaison représentant des objets enfantins, qui est utilisé pour lier la couche de film et la couche support l'une à l'autre dans les exemples ; et
la figure 3 est une vue en plan du dessus, approximativement à l'échelle, d'un motif de liaison représentant une nappe tissée, qui est utilisé pour lier la couche de film et la couche support l'une à l'autre dans les exemples.

La présente invention concerne des stratifiés film/nontissé rendus compatibles mécaniquement, dans lesquels la couche de film a été orientée dans le sens machine avant d'être fixée à une couche support, telle qu'une nappe fibreuse non tissée.

De nombreux produits, en particulier dans le domaine des produits jetables tels que les produits absorbants d'hygiène intime, utilisent aujourd'hui comme composants des films et des nappes fibreuses non tissées. Du point de vue du coût, il est souvent souhaitable de fabriquer des matériaux ayant une épaisseur aussi faible que possible. Dans le cas des films, une manière de réaliser cela consiste à orienter le film, par exemple dans le sens machine, pour diminuer l'épaisseur du film. En l'orientant, le film acquièrera généralement une résistance dans le sens machine (la direction de l'étirage) mais, dans le même temps, sa résistance diminuera dans le sens travers (la direction perpendiculaire à la direction d'étirage). Par suite, une couche support, telle qu'une nappe fibreuse non tissée, est stratifiée avec la couche de film pour ajouter de la résistance.

La couche de film, la couche support et le stratifié ont tous un sens machine et un sens travers. Avant la stratification, la couche de film est orientée dans le sens machine, de façon à avoir une épaisseur efficace d'environ 13 ssm ou moins. Le fait que la couche de film ait été orientée dans le sens machine peut être déterminé en comparant les résistances dans le sens machine et dans le sens travers du film orienté. Un film orienté aura une résistance dans une direction, telle que mesurée par l'essai de résistance à la traction par pelage décrit ci-dessous, qui est au moins deux fois sa résistance dans la direction généralement perpendiculaire à la première direction. La direction ayant la plus grande résistance sera le sens machine et la direction ayant la résistance la plus faible sera le sens travers.La couche de film, la couche support fibreuse non tissée et le stratifié ont, ou définissent, tous un sens machine et un sens travers, les sens machine de la couche de film et de la couche non tissée ayant été alignés l'un avec l'autre dans le sens machine avant la stratification.

Après orientation dans le sens machine et stratification, la couche de film définit une valeur d'allongement à la rupture du film qui est mesurée dans le sens travers. Du fait qu'il est difficile de déstratifier les échantillons de matériaux, comme décrit ci-dessous, une pièce séparée du matériau pour film est orientée puis envoyée à travers l'équipement de liaison avec un papier anti-adhésif, afin d'obtenir un film pincé qui peut être utilisé pour mesurer la valeur d'allongement à la rupture du film qui a été orienté et stratifié. Cette valeur est ensuite comparée avec l'allongement sous la charge maximale, dans le sens travers, de la couche fibreuse non tissée, et la valeur d'allongement à la rupture du film, dans le sens travers, doit être supérieure à la valeur d'allongement du non-tissé sous la charge maximale.

La couche de film, la couche support en nappe fibreuse non tissée et le stratifié définissent tous des valeurs individuelles de charges maximales. Dans le sens travers, la valeur de la charge maximale du non-tissé est supérieure à la charge maximale du film. De plus, la charge maximale du film est inférieure à la charge maximale du stratifié dans le sens travers, la charge maximale du stratifié dans le sens travers étant d'au moins 300 grammes.

La couche support peut être préparée à partir d'une grande diversité de matériaux, y compris différentes nappes fibreuses non tissées. Des exemples de telles nappes comprennent, de façon non limitative, les nappes non tissées liées au filage et les stratifiés constitués d'une nappe liée au filage et d'une nappe obtenue par fusion-soufflage, ou d'une nappe obtenue par fusion-soufflage prise en sandwich entre deux nappes liées au filage. Dans le cas d'une nappe liée au filage qui est stratifiée avec une nappe obtenue par fusion-soufflage, il est généralement plus souhaitable de fixer la portion obtenue par fusion-soufflage du stratifié à la couche de film.De plus, dans certaines applications, il peut être souhaitable d'ajouter des couches supplémentaires au stratifié film/non-tissé, telles que, par exemple, un second non-tissé ou une autre couche support, à la surface de la couche de film qui est opposée à l'autre couche non tissée. Là encore, la seconde couche support peut être, par exemple, une couche unique d'un matériau non tissé ou un stratifié, tel qu'une nappe obtenue par fusion-soufflage prise en sandwich entre deux nappes liées au filage.

Le stratifié film/non-tissé selon la présente invention a une grande diversité d'applications, y compris des utilisations dans des articles absorbants d'hygiène intime tels que des changes, des culottes d'apprentissage de la propreté, des vêtements pour incontinents, des serviettes hygiéniques, des pansements, des bandages et analogues.

Habituellement, cet article aura une feuille supérieure perméable aux liquides et une feuille support, ainsi qu'un noyau absorbant disposé entre la feuille supérieure et la feuille support. Si la couche de film du stratifié film/nontissé est conçue pour être perméable aux liquides, ce stratifié peut être utilisé comme feuille supérieure. Si elle est sensiblement imperméable aux liquides, il peut être utilisé comme feuille support. D'autres applications comprennent, de façon non limitative, l'utilisation du stratifié film/non-tissé selon la présente invention pour former tout ou partie de produits tels que des champs opératoires et des blouses chirurgicales, ainsi qu'un vêtement en général.Dans plusieurs de ces applications, il peut être souhaitable que le stratifié soit respirant, auquel cas le stratifié devrait présenter un débit de transmission de la vapeur d'eau d'au moins 300 g/m2/24h.

La présente invention concerne un stratifié film/nontissé ayant une intégrité accrue dans le sens travers (ou CD, d'après la nomenclature anglaise Cross Machine Direction) par suite de sa conception améliorée et de la correspondance des propriétés de la couche de film et de la couche non tissée.

Le film utilisé dans la présente invention a été orienté dans le sens machine (ou MD, d'après la nomenclature anglaise
Machine Direction), en général d'une quantité suffisante pour obtenir un film qui a une épaisseur efficace inférieure à 13 ssm. Cette orientation nécessitera souvent que le film soit étiré d'au moins deux fois sa longueur d'origine ou longueur non étirée. Une fois que le film a été orienté, il est ensuite stratifié avec une nappe fibreuse non tissée par application de chaleur et de pression, par exemple au moyen de cylindres de calandre chauffés ou de techniques de liaison par ultrasons. En variante, les deux couches peuvent être stratifiées l'une à l'autre en utilisant des adhésifs.

Les propriétés de contrainte (charge) en fonction de la déformation (allongement) de chacun des matériaux, film, non-tissé et stratifié, y compris les propriétés d'allongement à la rupture et de charge maximale à la rupture de ces mêmes trois matériaux, sont critiques vis-à-vis de la conception d'un stratifié film/non-tissé selon la présente invention. Jusqu'à présent, les stratifiés film/non-tissé utilisant des films orientés dans le sens machine ont parfois commencé à se déchirer, du fait que les portions de film des stratifiés se sont déchirées ou rompues prématurément. La présente invention prend en compte les propriétés de chacun des composants et d'autres paramètres de conception nécessaires, y compris l'épaisseur du film, l'orientation dans le sens machine du film et certaines exigences de déformation minimale du film, pour obtenir un stratifié film/non-tissé amélioré.

Si l'on se réfère à la figure 1, le stratifié film/nontissé 10 selon la présente invention comprend une couche de film 12 et une couche support 14 qui peut être constituée d'un grand nombre de matériaux y compris, par exemple, des films, des non-tissés, des canevas légers, des matériaux tissés et des combinaisons des matériaux précédents, pour autant que la couche support 14 et le stratifié global 10 aient les propriétés décrites ici. Les nappes fibreuses non tissées se sont révélées particulièrement efficaces du point de vue économique, de leurs propriétés esthétiques et de leur résistance. Le choix des polymères formant la couche support 14 n'est pas critique, pour autant qu'une adhérence et des propriétés de résistance correctes puissent être obtenues.

Des polymères convenables comprennent, de façon non limitative, les polyoléfines et d'autres polymères thermoplastiques. Des procédés convenant à la formation des nappes fibreuses non tissées comprennent, par exemple, les procédés de filage-nappage et de fusion-soufflage.

Les fibres obtenues par fusion-soufflage sont formées par extrusion d'un matériau thermoplastique fondu à travers une pluralité de capillaires minces, généralement circulaires, d'une filière, sous forme de fils ou de filaments fondus, dans un courant de gaz à grande vitesse généralement chauffé, tel que de l'air, qui amincit les filaments de matériau thermoplastique fondu pour réduire leur diamètre. Ensuite, les fibres obtenues par fusion-soufflage sont transportées par le courant de gaz à grande vitesse, généralement chauffé, et sont déposées sur une surface collectrice pour former une nappe de fibres obtenues par fusion-soufflage dispersées de façon aléatoire.Le procédé de fusion-soufflage est bien connu et il est décrit dans différents brevets et publications, y compris NRL Report 4364, "Manufacture of Super-Fine Organic Fiers" par
B.A. Wendt, E.L. Boone et C.D. Fluharty ; NRL Report 5265, "An Improved Device For The Formation of Super-Fine
Thermoplastic Fibers" par K.D. Lawrence, R.T. Lukas,
J.A. Young ; le brevet US-A-3 676 242, délivré le 11 juillet 1972 au nom de Prentice ; et le brevet
US-A-3 849 241, délivré le 19 novembre 1974 aux noms de
Buntin et al.

Les fibres liées au filage sont formées par extrusion d'un matériau thermoplastique fondu sous forme de filaments, à partir d'une pluralité de capillaires minces, généralement circulaires, d'une filière pour filaments, le diamètre des filaments extrudés étant ensuite rapidement réduit, par exemple par des mécanismes d'étirage par fluide non éjecteur ou éjecteur, ou d'autres mécanismes de filage-nappage bien connus.La production de nappes non tissées liées au filage est illustrée dans des brevets tels que US-A-4 340 563 aux noms de Appel et al ; US-A-3 802 817 aux noms de Matsuki et al ; US-A-3 692 618 aux noms de Dorschner et al ;
US-A-3 338 992 et US-A-3 341 394 au nom de Kinney ;
US-A-3 276 944 au nom de Levy ; US-A-3 502 538 au nom de
Peterson ; US-A-3 502 763 au nom de Hartman ; US-A-3 542 615 aux noms de Dobo et al ; et le brevet canadien n" 803 714 au nom de Harmon.

Les nappes fibreuses non tissées préparées à partir de fibres à constituants multiples et à composants multiples, telles que, par exemple, des fibres à deux composants, peuvent également être utilisées pour former la couche support 14. Voir par exemple US-A-5 336 552 aux noms de
Strack et al qui décrit la façon de fabriquer des nappes non tissées liées au filage à deux composants.

I1 est également possible de former des stratifiés qui seront utilisés comme couche support 14, tels que des stratifiés constitués d'une nappe liée au filage et d'une nappe obtenue par fusion-soufflage, et des stratifiés constitués par une nappe obtenue par fusion-soufflage prise en sandwich entre deux nappes liées au filage comme l'enseigne, par exemple, le brevet US-A-4 041 203 aux noms de
Brock et al.

La couche de film 12 peut être un film monocouche ou à couche unique, ou bien un film multicouche qui est formé par exemple en utilisant un procédé de co-extrusion. La formation de films est bien connue de l'homme du métier et il n'est pas nécessaire de la décrire ici en détail. I1 existe un grand nombre de fournisseurs qui peuvent fabriquer ces films aux spécifications exactes.Des polymères formateurs de films convenables comprennent, de façon non limitative, les homopolymères, les copolymères et les mélanges de polyoléfines, ainsi que l'éthylène-acétate de vinyle (EVA), 1' éthylène-acrylate d'éthyle (EEA), l'éthylène-acide acrylique (EAA), l'éthylène-acrylate de méthyle (EMA), l'éthylène-acrylate de butyle (EBA), le polyester (PET), le nylon (PA), l'éthylène-alcool vinylique (EVOH), le polystyrène (PS), le polyuréthane (PU) et les élastomères thermoplastiques oléfiniques qui sont les produits d'une réaction à étapes multiples dans laquelle un copolymère aléatoire amorphe de l'éthylène et du propylène est dispersé moléculairement dans une matrice continue, essentiellement semi-cristalline, riche en monomère propylène et pauvre en monomère éthylène.Si on le souhaite, il est également possible d'ajouter des charges à la couche de film 12, telles que, par exemple, du carbonate de calcium et du dioxyde de titane, pour augmenter l'opacité, abaisser le coût et/ou créer un film respirant si le film chargé est ultérieurement étiré ou broyé.

Si la couche de film 12 n'est pas suffisamment mince, en particulier inférieure à 13 Um, il peut alors être nécessaire d'amincir davantage le film en l'étirant dans un appareil tel qu'une unité d'orientation dans le sens machine (ou MDO, d'après la nomenclature anglaise Machine Direction
Orienter) qui est par exemple disponible dans le commerce auprès de Marshall and Williams Company, Providence, Rhode
Island, USA. Une unité de MDO possède une pluralité de rouleaux d'étirage qui étirent et amincissent progressivement le film dans le sens machine, qui est la direction de déplacement du film à travers l'appareil.

Une fois que le film a été formé et éventuellement aminci pour avoir une épaisseur efficace inférieure à 13 pm, il est ensuite stratifié avec la couche support 14. Des moyens de stratification comprennent, de façon non limitative, les adhésifs, les liaisons par ultrasons et les liaisons thermomécaniques, par exemple en utilisant des cylindres de calandre chauffés. Ces cylindres de calandre comprendront souvent un cylindre à motifs et un cylindre lisse formant enclume, bien que les deux cylindres puissent être pourvus de motifs ou être lisses et que l'un des cylindres, les deux ou aucun, puisse(nt) être chauffé(s).

Le problème qui se posait avec les stratifiés film/nontissé antérieurs identifiés par la déposante était que la portion de film des stratifiés se déchirait lorsque le stratifié était utilisé comme enveloppe extérieure de changes. Par suite, les propriétés de contrainte et de déformation de chacun des matériaux ont été étudiées. La déformation est liée à la quantité d'allongement qu'un matériau peut subir sans se rompre. Sur la base de cette étude, il a été déterminé que le degré de déformation ou d'allongement à la rupture du film, dans le sens travers, devait être supérieur à la valeur d'allongement sous la charge maximale de la couche non tissée, ou du stratifié global, dans le sens travers. La contrainte ou la charge exercée sur le film a également été déterminée comme devant être inférieure à celle du non-tissé ou du stratifié dans le sens travers.De plus, il a été déterminé que le stratifié devait être capable de supporter une certaine charge minimale sans commencer à se déchirer, à savoir au moins 300 g en utilisant l'essai de résistance à la traction par pelage, décrit ci-dessus, sur un échantillon découpé à 2,54 cm (1 pouce), afin que le stratifié global soit efficace.

Compte tenu de ce qui précède, des stratifiés ont été préparés, dans lesquels le film présentait un allongement à la rupture inférieur, npproximativement égal ou supérieur à l'allongement sous la charge maximale du non-tissé. Les données de contrainte/déformation ont été préparées pour ces différents films (orientés dans le sens machine), non-tissés et stratifiés. Dans tous les cas, le film avait une charge ou résistance maximale plus faible, de façon inhérente, que celle du non-tissé ou du stratifié dans le sens travers.

L'allongement du non-tissé et du stratifié a été mesuré sous la charge maximale, contrairement à l'allongement à la déchirure du non-tissé et du stratifié. L'allongement à la rupture du film était supérieur à l'allongement du non-tissé et du stratifié sous la charge maximale. Cependant, en observant visuellement les échantillons de stratifiés tandis qu'ils étaient étirés, on a observé que les films continuaient à se déchirer prématurément. Par prématurément, on entend que les films se déchirent dans le sens travers et/ou que des trous se forment avant, et pendant, que le nontissé commence à se déchirer. Des essais supplémentaires ont ensuite été effectués sur un film après liaison ou film "pincé", en supposant que le film était davantage affaibli dans le sens travers du fait du procédé de stratification.

I1 était difficile de séparer le stratifié pour obtenir des échantillons de film en vue des essais. Par suite, un procédé a été conçu pour pincer le film indépendamment du non-tissé. A cette fin, des échantillons du film ont été soumis au même procédé de liaison, mais en l'absence du nontissé. Le film a été envoyé à travers l'équipement de liaison en combinaison avec un papier anti-adhésif revêtu de silicone, ayant un poids de base de 125 g/m2. On a fait passer les échantillons à travers le même ensemble de liaison, constitué d'un cylindre à motifs et d'un cylindre lisse formant enclume, que celui utilisé pour fabriquer les matériaux stratifiés. Le cylindre à motifs avait une surface de liaison d'environ 15 à 24% par unité de surface du cylindre. On a fait passer les deux films à travers le dispositif de liaison, de sorte que le film utilisé dans le stratifié était adjacent au cylindre formant enclume et que le papier anti-adhésif était adjacent au cylindre à motifs.

La vitesse linéaire du procédé de liaison était de 61 m/mn.

La pression de liaison le long de la ligne de contact entre les deux cylindres de liaison était de 4218 kg/m. Une fois que le procédé de liaison était achevé, on a laissé refroidir le film et il a ensuite été séparé manuellement par pelage du papier anti-adhésif revêtu de silicone, avant d'être soumis à une analyse de contrainte/déformation pour déterminer ses propriétés dans le sens travers.

Comme l'ont confirmé les essais, le procédé de stratification affaiblissait le film dans le sens travers. Le film commençait à se déchirer dans le stratifié à des allongements similaires à l'allongement à la rupture observé pour le film pincé. Par suite, il a été déterminé que le film et le stratifié auraient une meilleure résistance à la déchirure si l'allongement à la rupture, dans le sens travers, du film pincé était d'au moins 10% supérieur à l'allongement du non-tissé sous la charge maximale, pour compenser la réduction de cette propriété dans le film pincé, par suite du procédé de stratification.

Compte tenu de ce qui précède, une série d'échantillons a été préparée et testée conformément à la théorie ci-dessus.

Les exemples et les procédés d'essai sont donnés ci-dessous.

PROCEDES D'ESSAIS
Les procédés d'essais suivants ont été utilisés pour contribuer à analyser les exemples donnés ci-dessous. Les procédés d'essai utilisés pour déterminer l'allongement et la déformation concernaient l'allongement à la rupture et sous la charge maximale, ainsi que la charge à la rupture et la charge maximale. D'autres essais concernaient l'épaisseur efficace du film. Toutes les valeurs ont été mesurées dans le sens travers, pour les films, les non-tissés et les stratifiés. De plus, lorsque les stratifiés ont été fabriqués, la couche de film et les couches non tissées ont été alignées avant la stratification, de sorte que de chaque couche était orientée parallèlement aux autres dans le sens machine.

Epaisseur efficace
L'épaisseur efficace d'un matériau a été calculée en divisant le poids de base de la couche de film par la masse spécifique du ou des polymère(s) et des charges formant le film.

L'épaisseur efficace d'une couche de film a été calculée en multipliant par 0,001334 (facteur de conversion du système métrique au système anglais) le poids par unité de surface de l'échantillon de film, en onces/yard2, et en divisant le résultat par la masse spécifique de la formulation polymère, en g/cm3, pour obtenir l'épaisseur efficace en pouces.

Essai de résistance à la traction par pelage sur un échantillon découpé à 2,54 cm (1 pouce)
La charge maximale et l'allongement à la rupture du film et du film pincé, ainsi que la charge maximale et l'allongement sous la charge maximale du non-tissé et du stratifié, ont été déterminés selon le procédé 5102 de la norme américaine n" 191A des Federal Test Methods. Les tailles des échantillons étaient de 2,54 cm x 15,24 cm (1 pouce x 6 pouces), le sens travers de l'échantillon étant parallèle à la longueur de 15,24 cm (6 pouces) de l'échantillon. Trois échantillons ont été testés pour chaque matériau et la moyenne des valeurs a été calculée. Les mâchoires de l'appareil d'essai de la résistance à la traction avaient une largeur de 2,54 cm (1 pouce), l'interstice initial ou longueur de référence étant de 7,62 cm (3 pouces) et la vitesse de traverse de 305 mm/mn (12 pouces/mn).

Traction brusque
Les propriétés en traction brusque du stratifié ont été déterminées selon le procédé 5102 de la norme n" 191A précitée. Les tailles des échantillons étaient de 10,16 cm x 15,24 cm (4 pouces x 6 pouces), le sens travers de l'échantillon étant parallèle à la longueur de 15,24 cm (6 pouces) de l'échantillon. Dix échantillons ont été testés pour chaque matériau. Les mâchoires de l'appareil d'essai de la résistance à la traction avaient une largeur de 7,62 cm (3 pouces), l'interstice initial ou longueur de référence étant de 7,62 cm (3 pouces) et la vitesse de traverse de 100 mm/mn.

Au cours de l'essai, on a observé le mode de déchirure des échantillons. En plus d'avoir nécessairement les propriétés d'allongement et de charge définies ici, pour 80% des échantillons de matériaux selon la présente invention, (sur la base de dix échantillons) on n'observait pas de déchirure du film avant que le stratifié ou le non-tissé commence à se déchirer. Cela signifie que le non-tissé commençait à présenter des déchirures avant que la couche de film présente elle-même des déchirures ou des perforations.

De plus, les déchirures commençaient à se produire au-delà d'une charge de 300 grammes.

EXEMPLES
Une série d'exemples a été mise au point pour démontrer et caractériser les spécificités de la présente invention.

EXEMPLE 1
Dans l'exemple 1, on a fabriqué un stratifié film/nontissé. La couche de film contenait, en pourcentage pondéral total par rapport au poids du film, 65% de carbonate de calcium China SupercoatR ayant une taille moyenne de particules de 1 ssm et une coupe supérieure de 7 Am. Le carbonate de calcium a été obtenu auprès de ECCA Calcium
Products, Inc., Sylacauga, Alabama, USA.Le carbonate de calcium a été mélangé avec 20% en poids de polyéthylène basse densité linéaire préparé à partir d'un mélange de polyéthylène basse densité linéaire DowlexR 2517 et de polyéthylène basse densité linéaire DowlexR 2532, qui ont été mélangés dans un rapport pondéral de 1:4, de sorte que l'indice de fusion du mélange était de 10 M.I. (10 minutes à 87,8"C soit 1900F). Les polymères DowlexR étaient disponibles auprès de Dow Chemical USA, Midland, Michigan, USA. Les 15% restants de la formulation étaient constitués d'un polymère à base de polypropylène Himont KS05îP, fourni par Himont USA,
Wilmington, Delaware, USA.Le polymère KS051P est un élastomère thermoplastique oléfinique ou produit TPO d'une réaction multi-étapes, dans laquelle un copolymère aléatoire amorphe de l'éthylène et du propylène est dispersé moléculairement dans une matrice continue, essentiellement semi-cristalline, riche en monomère propylène et pauvre en monomère éthylène.

Le film avait une épaisseur initiale de 38,1 pm et a été étiré de 3,75 fois sa longueur d'origine jusqu'à une épaisseur efficace amincie de 10,7 ssm, en utilisant une unité d'orientation dans le sens machine (MDO) n" 7200 fournie par
Marshall and Williams Company, Providence, Rhode Island, USA.

En affirmant que le film était étiré de 3,75 fois, on entend qu'un film qui a, par exemple, une longueur initiale de 1 m, s'il est étiré 3,75 fois, aura une longueur finale de 3,75 m.

Le film a été chauffé à une température de 77"C et on l'a fait passer à travers l'unité de MDO, à une vitesse linéaire de 61 m/mn, pour l'étirer. Le film a ensuite été recuit à une température de 102"C. I1 avait un poids de base final de 20 g/m2
La nappe fibreuse non tissée était une nappe liée au filage à 17 g/m2, constituée de fibres de polypropylène ayant un titre d'environ 0,22 à 0,28 tex (environ 2,0 à 2,5 deniers). Le polymère utilisé pour fabriquer la nappe liée au filage était du polypropylène Exxon 3445 fourni par
Exxon Chemical Company, Houston, Texas, USA. La nappe a été pré-liée en utilisant des points de liaison séparés, avec une surface totale de liaison d'environ 17% par unité de surface de la nappe. Des motifs de liaison convenables comprennent par exemple ceux décrits dans le brevet aux noms de Brock et al, qui est référencé ci-dessus.

La stratification des deux couches a été effectuée en utilisant un cylindre de stratification à motifs pourvu du motif de liaison représentant des objets enfantins, illustré à la figure 2, à une température de 74"C, et un cylindre lisse formant enclume à une température de 52"C. Le film a été placé contre le cylindre formant enclume et la pression a été réglée à 4218 kg/m. Le stratifié résultant avait une surface totale de liaison de 14% par unité de surface et un poids de base combiné de 36,7 g/m2.

Les essais sur le film (avant et après qu'il ait été pincé), la nappe non tissée et le stratifié donnaient les propriétés suivantes (toutes les valeurs ont été mesurées, dans le sens travers)
Charge maximale CD du film : 129,3 g
Allongement à la rupture CD du film : 111,5%
Charge maximale CD du film pincé : 79 g
Allongement à la rupture CD du film pincé : 28%
Charge maximale CD du non-tissé : 890,4 g
Allongement CD du non-tissé sous la charge maximale : 35,4%
Charge maximale CD du stratifié : 1008,4 g
Allongement CD du stratifié sous la charge maximale : 43,9%
Lorsque le stratifié a été testé dans le sens travers en utilisant l'essai de traction brusque, on a observé que le film se déchirait ou commençait à se déchirer avant que le stratifié commence à se déchirer.Cela démontrait que, si l'allongement à la rupture (28%) du film pincé était inférieur à l'allongement (35,4%) du non-tissé sous la charge maximale, le film se déchirait prématurément, compromettant ainsi l'intégrité et les propriétés de barrière souhaitables du stratifié film/non-tissé.

EXEMPLE 2
Dans l'exemple 2, on a fabriqué un autre stratifié film/non-tissé. La couche de film était la même que celle utilisée dans l'exemple 1. La nappe fibreuse non tissée était un stratifié en polypropylène à 29,1 g/m2, constitué d'une nappe obtenue par fusion-soufflage prise en sandwich entre deux nappes liées au filage, tel que décrit dans le brevet au nom de Brock et al mentionné ci-dessus. La nappe a été préliée en utilisant des points de liaison séparés, avec une surface totale de liaison d'environ 15 à 17% par unité de surface de la nappe.

La stratification des deux couches a été effectuée de la même manière et dans les mêmes conditions que dans l'exemple 1. Le stratifié avait un poids de base d'environ 49,1 g/m2.

Les essais sur le film (avant et après qu'il ait été pincé), la nappe non tissée et le stratifié donnaient les propriétés suivantes (toutes les valeurs ont été mesurées dans le sens travers) :
Charge maximale CD du film : 129,3 g
Allongement à la rupture CD du film : 111,5%
Charge maximale CD du film pincé : 79 g
Allongement à la rupture CD du film pincé : 28%
Charge maximale CD du non-tissé : 2196,7 g
Allongement CD du non-tissé sous la charge maximale : 30,7%
Charge maximale CD du stratifié : 5720,7 g
Allongement CD du stratifié sous la charge maximale : 39,4%
Lorsque le stratifié a été testé dans le sens travers en utilisant l'essai de traction brusque, on a observé que le film, dans ce cas, se déchirait ou commençait à se déchirer lorsque le stratifié commençait à se déchirer.Cela démontrait que, si l'allongement à la rupture (28%) du film pincé avait une valeur similaire à l'allongement (30,7%) du non-tissé sous une charge maximale, le film et le non-tissé commençaient à se déchirer approximativement au même moment.

Cet exemple démontrait la performance minimale du film ; cependant, il serait plus souhaitable qu'il ne commence pas à se déchirer et que le film soit conçu de telle sorte que l'allongement à la rupture du film pincé soit d'au moins 10% supérieur à l'allongement du non-tissé sous la charge maximale dans le sens travers, afin de garantir la performance de la barrière en cours d'utilisation.

EXEMPLE 3
Dans l'exemple 3, on a fabriqué un stratifié film/nontissé. La couche de film était la même que celle utilisée dans l'exemple 1. La nappe fibreuse non tissée était une nappe liée au filage à 13,4 g/m2, fabriquée à partir de fibres à deux composants disposés côte à côte et non crêpées, constituées de 50% en poids de polypropylène et de 50% en poids de polyéthylène basse densité linéaire, ayant un titre d'environ 0,22 à 0,28 tex (environ 2,0 à 2,5 deniers). Les polymères utilisés pour fabriquer la nappe liée au filage étaient du polypropylène Exxon 3445 et du polyéthylène basse densité linéaire Dow 6811A. La nappe a été pré-liée en utilisant des points de liaison séparés, avec une surface totale de liaison de 15 à 17% par unité de surface de la nappe.

La stratification des deux couches a été effectuée de la même manière et dans les mêmes conditions que dans l'exemple 1. Le stratifié avait un poids de base de 33,4 g/m2.

Les essais sur le film (avant et après qu'il ait été pincé), la nappe non tissée et le stratifié donnaient les propriétés suivantes (toutes les valeurs ont été mesurées dans le sens travers)
Charge maximale CD du film : 129,3 g
Allongement à la rupture CD du film : 111,5%
Charge maximale CD du film pincé : 79 g
Allongement à la rupture CD du film pincé : 28%
Charge maximale CD du non-tissé : 381,3 g
Allongement CD du non-tissé sous la charge maximale : 65,2%
Charge maximale CD du stratifié : 415,6 g
Allongement CD du stratifié sous la charge maximale : 71,1%
Lorsque le stratifié a été testé dans le sens travers en utilisant l'essai de traction brusque, on a observé que le film se déchirait ou commençait à se déchirer avant que le stratifié commence à se déchirer, de façon similaire à l'exemple 1.Cela démontrait que, si l'allongement à la rupture (28%) du film pincé était inférieur à l'allongement (65,2%) du non-tissé sous la charge maximale, le film se déchirait à nouveau prématurément, détruisant ainsi l'intégrité et les propriétés de barrière souhaitables du stratifié film/non-tissé.

EXEMPLE 4
Dans l'exemple 4, on a fabriqué un stratifié film/nontissé. La couche de film contenait, en pourcentage pondéral total par rapport au poids du film, 62% de carbonate de calcium China SupercoatR ayant une taille moyenne de particules de 1 pm et une coupe supérieure de 7 Am. Le carbonate de calcium a été obtenu auprès de ECCA Calcium
Products, Inc., Sylacauga, Alabama, USA. Le carbonate de calcium a été mélangé avec 5% en poids de polyéthylène basse densité Dow 640I et 13% de copolymère aléatoire polyéthylène/polypropylène Shell 6D81. Le polymère Dow est disponible auprès de Dow Chemical USA, Midland, Michigan, USA et le polymère Shell est disponible auprès de Shell Chemical
Company, Houston, Texas, USA.Les 20% restants de la formulation étaient constitués de Himont KS050 (écoulement modifié jusqu'à un débit d'écoulement à l'état fondu de 5) qui est un polymère à base de polypropylène disponible auprès de Himont, USA, Wilmington, Delaware, USA. Le polymère KS050 est un élastomère thermoplastique oléfinique ou produit TPO d'une réaction multi-étapes dans laquelle un copolymère aléatoire amorphe de l'éthylène et du propylène est dispersé moléculairement dans une matrice continue, essentiellement semi-cristalline, riche en monomère propylène et pauvre en monomère éthylène.

Le film avait une épaisseur initiale de 38,1 Am et il a été étiré de 4 fois sa longueur d'origine jusqu'à une épaisseur efficace amincie de 10,7 Am, en utilisant une unité d'orientation dans le sens machine (MDO) n" 7200 fournie par
Marshall and Williams Company, Providence, Rhode Island, USA.

Le film a été chauffé jusqu'à une température de 71"C et on l'a fait passer à travers l'unité de MDO à une vitesse linéaire de 61 m/mn pour l'étirer. Le film a ensuite été recuit à une température de 85"C. I1 avait un poids de base final de 20 g/m2. La nappe fibreuse non tissée était la même que dans l'Exemple 1.

La stratification des deux couches a été réalisée en utilisant un cylindre de stratification à motifs pourvu du motif de liaison représentant une nappe tissée, qui est illustré à la figure 3, à une température de llO'C, et un cylindre lisse formant enclume à une température de 66 C. Le film a été placé contre le cylindre formant enclume et la pression a été réglée à 4570 kg/m. Le stratifié obtenu avait une surface totale de liaison d'environ 15% par unité de surface du stratifié et un poids de base combiné de 36,7 g/m2.

Les essais sur le film (avant et après qu'il ait été pincé), la nappe non tissée et le stratifié donnaient les propriétés suivantes (toutes les valeurs ont été mesurées dans le sens travers)
Charge maximale CD du film : 160,2 g
Allongement à la rupture CD du film : 237,7%
Charge maximale CD du film pincé : 127,8 g
Allongement à la rupture CD du film pincé : 266,9%
Charge maximale CD du non-tissé : 890,4 g
Allongement CD sous la charge maximale du non-tissé : 35,4%
Charge maximale CD du stratifié : 1194,3 g
Allongement CD sous la charge maximale du stratifié : 47,9%
Lorsque le stratifié a été testé dans le sens travers en utilisant l'essai de traction brusque, on a observé que le film ne se déchirait pas avant que le stratifié commence à se déchirer. En fait, le non-tissé commençait clairement à se déchirer avant le film, ce qui est souhaitable. Cela prouvait que, si l'allongement à la rupture (266,9%) du film pincé était supérieur à l'allongement (35,4%) du non-tissé sous la charge maximale, le film restait complètement intact au-delà de la charge maximale du stratifié et ne commençait à se déchirer que lorsque l'allongement à la rupture du film pincé était atteint. Par conséquent, l'intégrité totale du stratifié a été conservée bien au-delà de la charge requise de 300 grammes.

Les exemples 1 et 3 ont mis en évidence les stratifiés film/non-tissé problématiques, dont le film était susceptible de se déchirer prématurément en cours d'utilisation. Les exemples 2 et 4 étaient représentatifs de l'invention, dans la mesure où le film conservait une intégrité sous la charge maximale du stratifié, ou au-delà.

Claims

REVENDICATIONS

1 - Stratifié film/non-tissé (10) comprenant

une couche de film (12) et une couche non tissée (14) stratifiées l'une avec l'autre pour former un stratifié film/non-tissé (10), ladite couche de film (12) ayant un sens machine et un sens travers, ladite couche non tissée (14) ayant un sens machine et un sens travers et ledit stratifié (10) ayant un sens machine et un sens travers, ledit film (12) ayant été orienté dans ledit sens machine avant d'être stratifié avec ladite couche non tissée (14), ledit film (12) ayant une épaisseur efficace maximale d'environ 13 ym ou moins

ladite couche de film (12) définissant, après orientation dans le sens machine et stratification, une valeur d'allongement à la rupture de film, ladite couche non tissée (14) définissant une valeur d'allongement de non-tissé sous une charge maximale et ledit stratifié (10) définissant une valeur d'allongement sous une charge maximale, ladite valeur d'allongement à la rupture du film dans ledit sens travers étant supérieure à ladite valeur d'allongement du non-tissé sous la charge maximale dans ledit sens travers,

ladite couche de film (12) définissant une valeur de charge maximale de film, ladite couche non tissée (14) définissant une valeur de charge maximale de non-tissé, ledit stratifié (10) définissant une valeur de charge maximale de stratifié, ladite valeur de charge maximale du non-tissé dans ledit sens travers étant supérieure à ladite valeur de charge maximale du film dans ledit sens travers et ladite valeur de charge maximale du film dans ledit sens travers étant inférieure à ladite valeur de charge maximale du stratifié dans ledit sens travers, ladite valeur de charge maximale du stratifié dans ledit sens travers étant d'au moins 300 grammes.

2 - Stratifié film/non-tissé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche non tissée (14) est constituée d'une nappe non tissée liée au filage.

3 - Stratifié film/non-tissé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche non tissée (14) est constituée d'une nappe non tissée liée au filage, stratifiée avec une nappe non tissée obtenue par fusion-soufflage.

4 - Stratifié film/non-tiesé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche non tissée (14) est constituée d'un stratifié formé d'une nappe non tissée obtenue par fusion-soufflage, prise en sandwich entre deux nappes non tissées liées au filage.

5 - Stratifié film/non-tissé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite nappe non tissée obtenue par fusion-soufflage est fixée à ladite couche de film (12).

6 - Stratifié film/non-tissé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite valeur d'allongement à la rupture du film à l'état stratifié, dans ledit sens travers, est d'au moins 10% supérieure à ladite valeur d'allongement du non-tissé sous la charge maximale, dans ledit sens travers.

7 - Stratifié film/non-tissé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une seconde couche non tissée stratifiée avec ladite couche de film (12) sur une surface de ladite couche de film (12) opposée à ladite couche non tissée (14).

8 - Stratifié film/non-tissé selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite couche non tissée (14) et ladite seconde couche non tissée sont chacune constituées, dans l'ordre, d'une nappe non tissée liée au filage, d'une nappe non tissée obtenue par fusion-soufflage et d'une nappe non tissée liée au filage.

9 - Stratifié film/non-tissé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit stratifié (10) a un débit de transmission de la vapeur d'eau d'au moins 300 g/m2/24 heures.

10 - Article absorbant d'hygiène intime comprenant une feuille supérieure perméable aux liquides et une feuille support, ainsi qu'un noyau absorbant disposé entre ladite feuille supérieure perméable aux liquides et ladite feuille support, ledit article comprenant le stratifié film/non-tissé (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.

11 - Article absorbant d'hygiène intime selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit article est un change.

12 - Article absorbant d'hygiène intime selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit article est une culotte d'apprentissage de la propreté.

13 - Article absorbant d'hygiène intime selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit article est une serviette hygiénique.

14 - Article absorbant d'hygiène intime selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit article est un bandage.

15 - Vêtement caractérisé en ce qu'au moins une portion dudit vêtement est constituée du stratifié film/non-tissé (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.

16 - Champ opératoire caractérisé en ce qu'au moins une portion dudit champ est constitué du stratifié film/non-tissé (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.

17 - Blouse chirurgicale caractérisée en ce qu'au moins une portion de ladite blouse est constituée du stratifié film/non-tissé (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.