SE502416C2 - Sätt att förbinda ett elastiskt material till ett substrat och artikel framställd genom sättet - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 502 416 2 alternativt ett elastiskt materialskikt, mot en sida av ett enda skikt eller substrat genom exempelvis limning. SE 450 454 beskriver till exempel att ett nätverk bestående av icke närmare bestämda elastiska och stumma trådar kan fästas på ett icke bestämt sätt på ett i artikeln ingående ytterligare materialskikt. (Se speciellt s. 13, r. 19-28).

EP,A 60 405 beskriver ett elastiskt band innefattande elas- tiska trådar av gummi eller syntetgummi varav några är om- virkade av förhållandevis oelastiska trådar av natur-eller textilfibrer. Fästning av elastiska band på substrat dis- kuteras överhuvudtaget inte i EP, A 60 405.

FR-A 2 452 537 beskriver ett elastiskt material innefattande en förhållandevis oelastisk tråd, av t.ex. bomull med om- stickad elastisk tråd av t.ex. gummi eller Lycra®. När det elastiska materialet drar ihop sig från sitt utspända läge, bildas öglor av den förhållandevis oelastiska tråden mellan två efter varandra anordnade knutar eller maskor på den oelastiska tråden.(Se speciellt figurerna 2 och 3). Det finns ingen anvisning i denna skrift om hur ett sådant elastiskt material skulle kunna förankras till ett substrat.

FR-A 2 643 915 beskriver ett elastiskt material som åstadkoms genom sammanflätning av elastiska varptrådar, i allmänhet artificiella eller av naturgummi, och förhållandevis oelas- tiska väfttrådar. Det finns inte heller i denna skrift någon anvisning om hur ett elastiskt material skulle kunna föran- kras till ett substrat.

Ett huvudsyfte med föreliggande uppfinning är att kunna förankra elastiska element eller material utan att använda bindemedel, dvs lim.

Ett annat syfte är att möjliggöra förankring av elastiska element eller material ensidigt på ett substrat, dvs utan att behöva anbringa det mellan två skikt. 10 15 20 25 30 35 502 416 3 Ytterligare ett syfte med föreliggande uppfinning är att möjliggöra förbindning genom svetsning av elastiska material vilka av naturen ej är termiskt bindbara eller svetsbara till ett substrat.

Ytterligare ett syfte är att åstadkomma en artikel av en- gångskaraktär där materialen förbinds på sådant sätt.

Dessa syften uppnås genom ett sätt av inledningsvis beskriven typ som är kännetecknat av att förbindningen sker medelst ultraljudssvetsning och att det elastiska materialet förbinds endast till nämnda substrat, och genom en artikel av in- ledningsvis beskriven typ som är kännetecknad av att det elastiska materialet är förbundet endast till nämnda sub- strat, varvid nämnda termoplastiska komponent medest ultra- ljudssvetsning är förbunden med nämnda substrat.

Den elastiska komponenten är fastlåst i den termoplastiska komponenten och den termoplastiska komponenten förbinds till ett substrat, genom ultraljudssvetsning, varigenom den elas- tiska komponenten är indirekt förbunden med substratet. Den termoplastiska komponenten fungerar således som ett slags brygga mellan substratet och den elastiska komponenten.

En viktig fördel med ett elastiskt material förbundet enligt uppfinningen är att det går att förbinda ett elastiskt mate- rial som ej är svetsbart eller termiskt bindbart till ett substrat, medelst just svetsning eller termisk bindning.

Lösningen är att förbindingen sker indirekt genom att låsa fast de elastiska komponenterna, t.ex. medelst friktion eller kemisk vidhäftning, vid termoplastiska komponenter, vilka i sin tur förbinds till substratet. Exempel på elastiska mate- rial i vilka de elastiska och termoplastiska komponenterna är låsta medelst friktion, är omstickade, omvirkade, omspunna och omblåsta elastiska trådar. Ett annat exempel är hydro- entanglade elastiska trådar. Exempel på kemisk vidhäftning är coextrudering och copolymerisation. 10 15 20 25 30 35 502 416 4 Enligt en utföringsform av uppfinningen försätts den termo- plastiska komponenten vid eller före förbindningen i ett väsentligen obelastat tillstånd. För att uppnå så god för- bindning som möjligt vid ultraljudssvetsning eller termisk bindning, är det fördelaktigt att den termoplastiska kom- ponenten befinner sig eller försätts i ett så väsentligen obelastat tillstånd som möjligt vid eller före för- bindningsmomentet, så att inte den termoplastiska komponenten i förbindningsmomentet skall kunna flytta sig ur sitt läge.

Den elastiska komponenten hålles företrädesvis spänd vid förbindningen, vilket dock inte medför att den termoplastiska komponenten belastas i de partier som skall förbindas till substratet.

Man slipper med ett förbindningssätt enligt uppfinningen helt och hållet ifrån dyrbara bindemedel och de nackdelar de för med sig i tillverkningsprocessen, såsom oönskad avsättning på maskindetaljer och material i produkten, igensättning av limaggregat etc.

Man erhåller även en stor kostnadsfördel genom att man kan elastifiera enkla materialskikt, utan att behöva anbringa det elastiska materialet mellan två skikt, vilket man vid för- bindning medelst bindemedel är hänvisad till, eftersom man då måste täcka det med bindemedel belagda elastiska materialet, för att inte bindemedlet skall komma i kontakt med andra materialskikt etc. i produkten.

Uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare med hänvisning till ritningsfigurerna där Fig. 1 visar en engångsblöja tillverkad enligt sättet, Fig. 2 visar i genomskärning grenpartiet hos en blöja enligt uppfinningen, Fig. 3 visar i planvy en dambinda enligt uppfinningen, Fig. 4A resp. 4B visar en planvy resp. en tvärsnittsvy genom ett i sig känt elastiskt material fäst enligt uppfinningen.

Fig. 5 visar i förstorad perspektivvy ett i sig känt elas- tiskt material som kan användas i sättet enligt uppfinningen. 10 15 20 25 30 35 502 416 5 Fig. 6 visar i tvärsnitt materialet i fig. 5 fäst enligt uppfinningen i ett underlag medelst ultraljudssvetsning.

Fig. 7 visar i perspektiv ett s.k. hydroentanglat elastiskt material som kan användas i sättet enligt uppfinningen.

Fig. 8 visar i genomskärning det elastiska materialet enligt fig. 7 fäst enligt uppfinningen genom svetsning i ett sub- strat.

Fig. 9 visar i genomskärning ett elastiskt material som består av ett elastiskt skikt och ett termoplastiskt skikt, vilket material är förbundet med ett substrat.

Fig. 10 och 11 visar i genomskärning och i genomskuren per- spektivvy en förbindning liknande den som visas i fig. 9 men där sammansvetsningen har orsakat hål i det elastiska skikt- et.

Fig. 12 visar en annan variant av sättet enligt uppfinningen.

Fig. 1 visar en engångsblöja 21 med remsor 22 av elastiskt material för att hålla blöjan tätt mot användarens kropp och ben. Blöjan hålls ihop av tejpstycken 23. Elastiska remsor har tidigare fästs mellan blöjans höljesskikt, dvs mellan det vätskemottagande ytskiktet och det vätskespärrande baksidess- kiktet, eller har limmats på ett av skikten. I den här arti- keln enligt föreliggande uppfinning är den elastiska materi- alets termoplastiska komponent förbunden enligt sättet enligt uppfinningen, i det här fallet med blöjans ytterskikt, genom ultraljudssvetsning, ett mycket rent och enkelt sätt att elastificera ytterskiktet.

Fig. 2 visar i genomskärning grenpartiet hos en blöja, med en absorptionskropp 1 med ett vätskeogenomträngligt höljesskikt 2 och ett vätskegenomsläppligt höljesskikt 3 på den sida som är vänd mot användaren. Vid sina kanter är två elastiska element 4 anbragta på traditionellt "sandwich" sätt. Två uppstående veck är anordnade i blöjans längsriktning, vilka veck skapas av till det vätskegenomsläppliga höljesskiktet 3 enligt det uppfinningsenliga sättet anbragta elastiska ele- menten, bestående av åtminstone en elastisk komponent 7 och åtminstone en termoplastisk komponent 6. Det vätskege- nomsläppliga höljesskiktet 3 är ej fäst till den underliggan- 10 15 20 25 30 35 sn2*41s 6 de absorptionskroppen inom respektive veckområde. Det elas- tiska materialet i vecken har samma form som det elastiska materialet som beskrivs i FR-2 452 537 (se fig. 1 i denna franska patentskrift) och som visas i föreliggande patentan- sökan i fig. 4a, 4b men dock fästa enligt sättet enligt föreliggande uppfinning i ett substrat. Ett elastiskt materi- al liknande det som visas i FR-2 643 915 eller vilket annat slags elastiskt material som helst skulle istället kunna användas, exempelvis coextruderat eller copolymeriserat material. I utföringsformen enligt fig. 2 fästs endast det elastiska materialets termoplastiska komponent 6 i substratet som i det här fallet är det vätskegenomsläppliga höljesskikt- ets 3 insida för att därmed åstadkomma på ett mycket enkelt sätt en enkelsidig sammanbindning mellan det elastiska mater- ialet och höljesskiktets insida utan att skada den elastiska komponenten 7. Det vätskegenomsläppliga höljesskiktet 3 är limmat i absorptionskroppen 1 vid punkterna 16.

Fig. 3 visar en annan utföringsform av uppfinningen i en dambinda där 8 betecknar remsor av ett elastiskt material som kan vara av den typ som visas i fig. 5, fästa i det vätsketä- ta höljesskiktet 9 som är vänd ifrån användarens kropp och som täcker ena sida av absorptionskroppen 10. Hänvisningsbe- teckningen 11 betecknar ett limområde för fastsättning av bindan i trosor.

Fig. 4a resp. 4b visar en planbild resp. en tvärsnittsvy genom ett elastiskt material liknande det som visas i FR-A-2 452 537 som är fäst enligt sättet enligt uppfinningen i ett substrat genom exempelvis svetsförbindningar. Delar motsvar- ande det som visas i fig. 2 har fått samma hänvisningsbeteck- ningar och 7 betecknar således en elastisk komponent, i det här fallet en elastisk tråd och 6 betecknar en termoplastisk komponent som är förbunden med substratet 3 genom ultraljuds- svetsning. Vid ultraljudssvetsning, skall de material som skall sammanbindas, i föreliggande uppfinning den termoplas- tiska komponenten och substratet, vara kompatibla ifråga om materialtyp och smälttemperatur. Materialen skall därvid ha ..._- 10 15 20 25 30 35 502 416 7 en viss löslighet i varandra och vara möjliga att smälta Samman .

Fig. 5 visar en förstorad vy i perspektiv av ett elastiskt material liknande det som beskrivs och visas i FR-A-2 643 915 där icke svetsbara elastiska längsgående varptrådar 7 är sammanvävda med tvärgående svetsbara termoplastiska väfttrå- dar 6 för att bilda ett elastiskt band som kan fästas i ett underlag genom exempelvis svetsning av de termoplastiska väfttrådarna 6 mot underlaget 3 enligt fig. 6. Svetsarna utförs vid punkterna 12 mellan och utan att påverka de elas- tiska varptrådarna 7.

Ett annat exempel på ett elastiskt material som kan användas i artiklar som tillverkas med sättet enligt uppfinningen visas i fig. 7, ett så kallat hydroentanglat elastiskt mate- rial där 7' betecknar elastiska längsgående trådar som är låsta genom friktion vid hydroentangling, en metod varvid lösa fibrer i en bana utsätts för högtrycksvattenstrålar och omflyttas och trasslas in i varandra och även runt omkring de långsträckta elastiska trådarna (i det här fallet gummitrå- dar) för att friktionslåsning ska uppstå mellan de elastiska komponenterna och de termoplastiska komponenterna (fibrerna).

Svetsning av det termoplastiska hydroentanglade fibertyget 6' sker i områdena mellan de elastiska trådarna 7' och utanför dessa vid kanterna. Det elastiska materialet kan givetvis ha valfri längd, bredd och antal elastiska trådar per bredden- het.

Fig. 8 visar i tvärsnitt ett sådant hydroentanglat elastiskt material fäst till ett substrat 3' vid svetsar 12' mellan och utanför de elastiska komponenterna, i det här fallet gummi- trådar 7'.

Hitintills har man beskrivit elastiska material som samman- hålles medelst friktion mellan de elastiska och termoplas- tiska komponenterna. Här nedan kommer att beskrivas utför- ingsformen där ett elastiskt material används där de elastis- ka och de termoplastiska komponenterna i det elastiska mater- 10 15 20 25 30 35 502 416 8 ialet har sammanbundits medelst kemisk vidhäftning, coex- trudering eller copolymerisation. I exemplet enligt fig. 9 har ett elastiskt material bestående av ett elastiskt skikt 7" och ett termoplastiskt skikt 6", vilka är kemiskt vid- häftade i varandra, förbundits punktvis 12" mot ett substrat 3".Under förbindningsprocessen med substratet förs uppvärmda piggar på en vals till exempel genom hålen till kontakt med det termoplastiska skiktet. Det elastiska skiktet kan även ha ett nät- eller rasterform varvid svetspiggarna förs in i mellanrummen till kontakt med det termoplastiska skiktet.

Fig. 10 och 11 visar ett praktiskt exempel där ett elastiskt material bestående av ett elastiskt skikt 7" och ett termo- plastiskt skikt 6" har fästs i ett substrat 3". Vid punkt- svetsning har hålen 13 igenom den elastiska komponenten 7" orsakat av den till den elastiska komponenten tillförda energin och skapat svetspunkter som förbinder samman det termoplastiska skiktet 6" och substratet 3". I den här vari- anten av sättet enligt uppfinningen förstörs visserligen det elastiska materialet lokalt i åtskilda områden, men emedan det elastiska materialet utgörs av ett skikt antingen uppvis- ande en väsentligen helt och hållet elastisk yta eller med ett stort antal elastiska komponenter väsentligen jämnt och homogent fördelade i skiktet, bevaras det elastiska material- ets elastiska egenskaper i områdena runt om respektive hål.

Det finns således även efter förbindningen elastiska kompo- nenter med väsentligen bibehållen elastisk verkan i områdena runt om respektive hål.

Fig. 12 visar en variant av sättet enligt uppfinningen varvid den elastiska komponenten, i det här fallet längsgående elas- tiska trådar 7 gömts i spår 16 i en mothållsvals 15 vid svetsmomentet för att inte komma i vägen för ultraljudshornet 14 vid ultraljudssvetsning. De termoplastiska komponenterna 6 anordnas däremot i anliggning mot mothållsvalsens mantelyta och kommer att träffas av hornet i nypet mellan detta och mothållsvalsen vid svetsning till substratet som ej visas i denna figur. Detta exempel är givetvis även tillämpbart vid ren termisk bindning, d.v.s. de elastiska komponenterna kan 10 15 20 25 502 416 9 gömmas i spår i en roterande vals, medan de termoplastiska komponenterna anordnas utanpå valsens mantelyta, varigenom de senare komponenterna kommer att komma i kontakt med en upp- värmd andra vals i nypet mellan de båda valsarna.

Sättet enligt uppfinningen visat i fig. 12 är tillämpbart på såväl elastiska material visade i exemplen enligt figurerna 4A-8, som icke-visade exempel såsom elastiska komponenter, t.ex. gummitrådar, omspunna eller omblåsta av termoplastiska komponenter, t.ex. -polyolefin- eller polyesterfibrer. Den genom omspinningen eller omblåsningen inkapslade elastiska tråden göms t.ex. i ett spår liknande spåret 16 i fig. 12 och den genom ultraljudshornets svängningar alstrade energin överförs endast till den yttre kapseln, d.v.s. den termoplas- tiska komponenten. Den inkapslade elastiska komponenten påverkas väsentligen ej.

Det skall i det här sammanhanget påpekas att för de utför- ingsformer där det elastiska materialet innefattar en eller flera elastiska komponenter i form av långsträckta trådar eller liknande, kan sammanbindningen, t.ex. svetsningen, mellan den termoplastiska komponenten och substratet, ske så nära intill den elastiska komponenten som är möjligt utan att denna förstörs, d.v.s. tråden brister, genom sammanbindnings- förfarandet. Det är alltså möjligt att tillåta att ytan hos den elastiska komponenten tillförs energi, t.ex. värme, vid sammanbindningsmomentet, och därigenom modifieras något, under förutsättning att denna ytmodifiering inte leder till att den elastiska komponenten förstörs i sin helhet.

Claims (13)

10 15 20 2 s_ 30 35 so2"41s 10 Patentkrav

1. Sätt att förbinda ett elastiskt material innefattande åtminstone en elastisk komponent och åtminstone en termoplas- tisk komponent, till ett substrat, varvid endast den termo- plastiska komponenten eller de termoplastiska komponenterna (6) hos det elastiska materialet förbinds med substratet (7) och varvid den elastiska komponenten hålls spänd vid förbind- ningen, k ä n n e t e c k n a t av, att förbindningen sker medelst ultraljudssvetsning och att det elastiska materialet förbinds endast till nämnda substrat.

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att det elastiska materialet sammanhålles medelst friktion mellan de elastiska komponenterna (5) och de termoplastiska komponen- terna (6). av att det elastiska materialet sammanhålles genom att de elastiska

3. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t komponenterna sammanbinds till de termoplastiska komponenter- na medelst kemisk vidhäftning.

4. Sätt enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t av att den kemiskt vidhäftande sammanbindningen sker medelst coextrude- ring eller copolymerisation.

5. Sätt enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k n a t av att den eller de termoplastiska komponenten eller kom- ponenterna vid eller före förbindningen försätts i ett vä- sentligen obelastat tillstånd.

6. Sätt enligt något av krav 1-5, k ä n n e t e c k n a t av att den eller de termoplastiska komponenten eller kompo- nenterna är förhållandevis oelastiska.

7. Sätt enligt något av kraven 1-6, k ä n n e t e c k n a t av att den elastiska komponenten eller de elastiska komponen- terna skyddas från åverkan under förbindningen av det elas- tiska materialets termoplastiska komponent eller komponenter 10 15 20 25 30 35 502 416 11 (6) med substratet (7) genom att under förbindningen föras in i fördjupningar eller mellanrum i organ som medelst ultra- ljudssvetsning förbinder det elastiska materialets termoplas- tiska komponent eller komponenter (6) med substratet (7).

8. Sätt enligt krav 3, varvid det elastiska materialets elas- tiska och termoplastiska komponenter är skikt som samman- hålles medelst kemisk vidhäftning, exempelvis coextrudering, k ä n n e t e c k n a t av att det termoplastiska skiktet ligger i direkt kontakt med substratet och sammanbinds medel- st ultraljudssvetsning med substratet.

9. Sätt enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a t av att för- bindningen med substratet sker punktvis.

10. Artikel innefattande ett substrat och ett elastiskt material förspänt förbundet därmed, i vilken det elastiska materialet innefattar åtminstone en elastisk komponent (5) och åtminstone en termoplastisk komponent, k ä n n e t e c k- n a d av att det elastiska materialet är förbundet endast till nämnda substrat, varvid nämnda termoplastiska komponent medelst ultraljudssvetsning är förbunden med nämnda substrat.

11. Artikel enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a d av att det elastiska materialets termoplastiska komponent eller komponenter är låsta genom friktion av dess elastiska kompo- nenter.

12. Artikel enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a d av att det elastiska materialets termoplastiska komponent eller komponenter är medelst kemisk vidhäftning sammanbundna med dess elastiska komponent eller komponenter, t.ex. genom coextrudering eller copolymerisering.

13. Artikel enligt något av kraven 10-12, k ä n n e t e c k- n a d av att artikeln är en absorberande engångsprodukt, såsom en blöja, ett inkontinensskydd, en byxblöja eller en dambinda.