DE69833007T2

DE69833007T2 - Atmungsfähiges, flüssigkeitsundurchlässiges, mit öffnungen versehenes folien-/vlies-laminat

Info

Publication number: DE69833007T2
Application number: DE69833007T
Authority: DE
Inventors: R. Billy JONES; L. Robert SHAFFER; B. Mark MAJORS
Original assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Current assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Priority date: 1997-09-12
Filing date: 1998-09-11
Publication date: 2006-08-31
Anticipated expiration: 2018-09-12
Also published as: EP1023170B1; KR100563879B1; AR013486A1; CO5070664A1; CN1207144C; AU745779B2; ZA987964B; TW420637B; EP1023170A1; DE69833007D1; KR20010023922A; AU9230898A; US6420625B1; WO1999012734A1; CA2303319C; CA2303319A1; BR9812204A; CN1278210A

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Materialien, welche zum Bilden von flüssigkeitsundurchlässigen Sperren nützlich sind. Solche Materialien werden oft als äußere Abdeckungen oder Sperrschichten für wegwerfbare Windeln, Hygienebinden, Inkontinenzpolster und andere Produkte verwendet, in welchen eine flüssigkeitsundurchlässige Sperre erwünscht sein kann. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verbundmaterial, welches aus einer atmungsfähigen Folie, einer mit Öffnungen versehenen Folie und einem Vliessubstrat gebildet ist, sowie das Verfahren zum Herstellen eines solchen Verbundmaterials.
Hintergrund der Erfindung
Absorbierende Artikel und Produkte, wie etwa wegwerfbare Windeln, Hygienebinden, Bettunterlagen, Einlagen, Trainingshöschen, Inkontinenzpolster und -bekleidung und dergleichen sind Gegenstände, welche dazu vorgesehen sind, an den Körper angrenzend platziert getragen zu werden, um abgegebene Körperflüssigkeiten zu absorbieren. Körperflüssigkeiten, welche von solchen Produkten absorbiert werden, umfassen Urin, Blut, Menses und andere Exkremente, welche von dem Körper zu verschiedenen Zeiten abgegeben werden.
Typischerweise weisen solche Produkte eine viellagige Konstruktion auf und haben eine flüssigkeitsdurchlässige Abdeckung, eine flüssigkeitsundurchlässige Sperrschicht und ein absorbierendes Material, welches zwischen der flüssigkeitsdurchlässigen Abdeckung und der flüssigkeitsundurchlässigen Sperrschicht angeordnet ist. Die flüssigkeitsdurchlässige Abdeckung ist dazu vorgesehen, raschen Transfer von Körperflüssigkeiten in die absorbierende Lage(n) zu ermöglichen, wo die Flüssigkeiten zurückgehalten werden können. Die Sperrschicht, welche üblicherweise eine äußere Abdeckung ist, welche jedoch in einigen Fällen im Inneren des Produkts angeordnet sein kann, verhindert Austreten der in dem absorbierenden Bereich des Produkts zurückgehaltenen Flüssigkeit. Wenn die Sperrschicht fehlen würde, könnte Austreten der absorbierten Flüssigkeit zu Beschmutzen der Bekleidung, des Bettzeugs, von Möbeln und anderen Gegenständen führen, welche in die Nähe des absorbierenden Artikels gebracht werden.
Über viele Jahre hinweg sind flüssigkeitsundurchlässige Plastikfolien, wie etwa Polyethylen- und Polypropylen-Folien, verwendet worden, um äußere Abdeckungen und Sperrschichten zu bilden. Im Allgemeinen sind solche Plastikfolien für Gase und Wasserdampf sowie für Flüssigkeiten undurchlässig. Die Folien verhindern oder minimieren wenigstens Austritt von Flüssigkeit durch Bildung einer Sperrschicht gegen den Durchtritt von Flüssigkeit aus dem absorbierenden Artikel in Situationen, in denen entweder die Kapazität des absorbierenden Artikels überschritten wurde oder in denen die Beladung des Zielbereichs die Kapazität des absorbierenden Artikels überschritten hat, Flüssigkeit von diesem Zielbereich zu Flüssigkeitsaufbewahrungsbereichen wegzutransportieren.
Während vollständig flüssigkeitsundurchlässige Folien gut dazu geeignet sind, die Migration von flüssigem Abfall von den absorbierenden Materialien zu der äußeren Bekleidung von Personen, welche solche absorbierenden Artikel tragen, zu verhindern, kann die Verwendung solcher flüssigkeits- und dampfundurchlässigen Abdeckungen dazu führen, dass ein relativ hoher Grad an Feuchtigkeit in dem Artikel aufrecht erhalten wird, wenn Flüssigkeit absorbiert wurde. Oft resultiert aus dieser zurückgehaltenen Feuchtigkeit ein klammes Gefühl. Diese resultierende Klammheit kann auch zu Hautirritationen, wie etwa Hautausschlägen, beitragen, wenn der Artikel über eine längere Zeitspanne hinweg am Träger belassen wird. Zusätzlich fühlen sich aufgrund der vollständigen Undurchlässigkeit solcher Abdeckungen die absorbierenden Artikel für den Benutzer oft heiß an, bevor sie mit Flüssigkeiten beaufschlagt werden.
Solche vollständig undurchlässigen Folien sind in bestimmten Produkten durch atmungsfähige, flüssigkeitsundurchlässige Sperren ersetzt worden. Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff "atmungsfähig", dass die Sperre oder die Folie für Wasserdampf und Gase durchlässig ist. Mit anderen Worten erlauben "atmungsfähige Sperren" und "atmungsfähige Folien", dass Wasserdampf und Gase durch sie hindurchtreten, nicht jedoch notwendigerweise Flüssigkeiten.
In einigen Fällen werden atmungsfähige, flüssigkeitsundurchlässige Sperren aus verschiedenen atmungsfähigen Folien hergestellt, welche aufgrund ihrer molekularen Strukturen für Flüssigkeit undurchlässig, für Dämpfe jedoch nicht undurchlässig sind. Diese Typen von atmungsfähigen Sperren sind im Allgemeinen aus genügenden Mengen von Polymeren, wie etwa Poly(vinylalkohol) ("PVOH"), Polyvinylacetat ("PVA"), Ethylenvinylalkohol ("EVA"), Polyurethan, Ethylenmethylacrylat ("EMA") und Ethylenmethylacrylsäure ("EMAA") zusammengesetzt, um sie atmungsfähig zu machen.
Eine solche atmungsfähige, flüssigkeitsundurchlässige Sperre ist in US-Patent Nr. 4,828,556 von Braun et al. offenbart. Braun et al. gehört ebenfalls dem Anmelder der vorliegenden Erfindung. Die atmungsfähige Sperre von Braun et al. ist eine mehrlagige, stoffartige Sperre, welche aus mindestens drei Lagen besteht. Die erste Lage ist eine poröse Vlieslage; die zweite Lage, welche mit einer Seite der ersten Lage verbunden ist, umfasst eine kontinuierliche Folie aus PVOH; und die dritte Lage, welche entweder mit der zweiten Lage oder der anderen Seite der ersten Lage verbunden ist, welche nicht mit der zweiten Lage verbunden ist, umfasst eine weitere poröse Vliesbahn. Die kontinuierliche Folie aus PVOH der zweiten Lage ist nicht mikroporös, was bedeutet, dass sie im Wesentlichen frei von Löchern ist, welche die obere und untere Oberfläche der Folie miteinander verbinden.
In anderen Fällen sind atmungsfähige Folien mit Mikroporen darin gebildet, um gewünschte Grade an Flüssigkeitsundurchlässigkeit und Dampfdurchlässigkeit bereitzustellen. Die Mikroporen bilden das, was oft als ein gewundener Pfad durch die Folie bezeichnet wird. Flüssigkeit, welche mit einer Seite der Folie in Berührung kommt, hat keinen direkten Durchtritt durch die Folie. Statt dessen hindert ein Netzwerk an mikroporösen Kanälen in der Folie Flüssigkeit am Durchtreten, erlaubt jedoch Gasen und Wasserdampf den Durchtritt.
In einigen dieser Produkte sind die atmungsfähigen, flüssigkeitsundurchlässigen Sperren aus Polymerfolien hergestellt, welche sehr stark mit einer Substanz, wie etwa Calciumcarbonat, gefüllt sind. Diese Filme werden durch Dehnen der gefüllten Folien atmungsfähig gemacht, um die mikroporösen Pfade zu erzeugen, indem das Polymer während des Dehnens von dem Calciumcarbonat hinwegbricht.
Ein Beispiel für ein atmungsfähiges, jedoch gegen Fluideindringung resistentes Material ist in US-Patent Nr. 5,591,510 von Junker et al. beschrieben. Das in Junker et al. beschriebene Stoffmaterial umfasst eine äußere Lage aus Papiermaterial und eine Lage aus atmungsfähigem, fluidresistentem Vliesmaterial. Der Stoff umfasst auch eine thermoplastische Folie mit einer Mehrzahl von Perforationen, welche es der Folie ermöglichen, atmungsfähig zu sein, während sie gegen direkten Fluss von Flüssigkeit durch sie hindurch Widerstand leistet.
Andere Ausgestaltungen von atmungsfähigen absorbierenden Materialen umfassen Windeln, welche derart eingerichtet sind, einen gewissen Grad an Atmungsfähigkeit an den Beinbündchenbereichen der Windel bereitzustellen, Artikel welche Feuchtigkeitstransferbereiche in Form von atmungsfähigen Elementen in ansonsten dampfundurchlässigen äußeren Abdeckungen aufweisen, und Artikel mit perforierten Bereichen, um das Kleidungsstück beim Atmen zu unterstützen. Ein Beispiel für einen absorbierenden Artikel mit einem Feuchtigkeitstransferbereich ist in US-Patent Nr. 5,558,658 von Menard et al. beschrieben. Dieses Patent verwendet eine flüssigkeits- und dampfundurchlässige Unterlagsschicht in manchen Ausführungsformen und eine flüssigkeitsundurchlässige, dampfdurchlässige Unterlagsschicht in anderen Ausführungsformen. Menard et al. befindet sich im Besitz des Anmelders der vorliegenden Erfindung.
US-Patent Nr. 4,681,793 von Linman et al. beschreibt einen absorbierenden Artikel, wie etwa eine Windel oder eine Hygienebinde, welche eine flüssigkeitsundurchlässige Unterlagsschicht verwendet. Die Unterlagsschicht ist aus einer inneren Lage, die benachbart zu einer absorbierenden Lage und einer äußeren Lage bereitgestellt ist, welche die Seite des Artikels bildet, welche am Entferntesten vom Körper des Benutzers angeordnet sein wird. Die innere Lage kann auch aus einer im Wesentlichen flüssigkeits- und dampfundurchlässigen Polymerfolie, wie etwa Polyethylen, oder aus einem im Wesentlichen flüssigkeitsundurchlässigen, jedoch dampfdurchlässigen Material, wie etwa porösem Polytetrafluorethylen, gebildet sein. Die äußere Lage umfasst eine Lage aus Polymerfolie, welche eine Anzahl von relativ kleinen Erhebungen aufweist, von denen jede eine winzige Apertur an ihrer Spitze aufweist.
US-Patent Nr. 4,341,216 von Obenour beschreibt eine aus zwei Elementen bestehende, atmungsfähige Unterlagsschicht zur Verwendung in wegwerfbaren Windeln. Das innere Element, welches zu dem absorbierenden Material der Windel benachbart ist, ist aus einer flüssigkeitsundurchlässigen Folie, wie etwa Polyethylen, hergestellt. Das äußere Element ist derart eingerichtet, dass es sowohl flüssigkeits- und dampfundurchlässige Bereiche wie auch flüssigkeitsundurchlässige, dampfdurchlässige Bereiche umfasst. In einer alternativen Ausführungsform stellt Obenour fest, dass das innere Element einen flüssigkeitsundurchlässigen Bereich sowie flüssigkeits- und dampfdurchlässige Bereiche umfasst. In dieser Ausführungsform sind die flüssigkeits- und dampfdurchlässigen Bereiche vorzugsweise perforiert, um Dampf- und Flüssigkeitsdurchtritt zu ermöglichen.
Auf der anderen Seite ist die dem Körper zugewandte Seite von solchen absorbierenden Artikeln derart eingerichtet worden, dass sie flüssigkeitsdurchlässig sind. Natürlich sollte die dem Körper zugewandte Seite des absorbierenden Artikels schnellen und effizienten Durchtritt von Körperflüssigkeiten in die Lage(n) absorbierenden Materials ermöglichen. Beispielsweise beschreibt US-Patent Nr. 4,690,679 von Mattingly, III et al. die Verwendung eines absorbierenden Materials, welches zwischen einer flüssigkeitsundurchlässigen Sperre und einer mit Öffnungen versehenen Folienabdeckung angeordnet ist. Die mit Öffnungen versehene Folienabdeckung, welche dort beschrieben ist, umfasst eine aus zwei Lagen bestehende, mit Öffnungen versehene Folie, welche durch die Coextrusion von zwei Polymeren gebildet wurde. Die Folie ist "mit Öffnungen versehen", da sie mehrere Öffnungen umfasst, welche sich von der oberen Oberfläche der Folie zu der unteren Oberfläche der Folie erstrecken.
Obgleich verschiedene Ausgestaltungen von Unterlagsschichten für absorbierende Artikel im Fachbereich bekannt sind, ermöglichen die gegenwärtig erhältlichen Unterlagsschichten keine Atmungsfähigkeit in der Art und Weise, wie sie durch die vorliegende Erfindung bereitgestellt wird. Insbesondere fehlt im Fachbereich im Allgemeinen Bereitstellung einer flüssigkeitsundurchlässigen, jedoch dampfdurchlässigen Unterlagsschicht, welche dazu vorgesehen ist, einen stoffähnlichen ästhetischen Eindruck zu vermitteln und welche eine relativ hohes Volumen bei einem relativ geringen Preis bereitstellt.
Beschreibung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Unterlagsschicht zum Bilden der äußeren Abdeckung eines absorbierenden Artikels bereitzustellen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen absorbierenden Artikel mit einer verbesserten Unterlagsschicht bereitzustellen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine flüssigkeitsundurchlässige, dampfdurchlässige Unterlagsschicht für absorbierende Artikel bereitzustellen.
Eine zusätzliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine flüssigkeitsundurchlässige, dampfdurchlässige Unterlagsschicht für absorbierende Artikel bereitzustellen, welche bestimmte, erwünschte ästhetische Eigenschaften aufweist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Verfahren zum Herstellen eines flüssigkeitsundurchlässigen, dampfdurchlässigen Laminats bereitzustellen, welches mit Öffnungen versehen ist und als die Unterlagsschicht für absorbierende Artikel nützlich ist.
Diese und andere Aufgaben werden erreicht durch Bereitstellung eines atmungsfähigen (dampfdurchlässigen), flüssigkeitsundurchlässigen, mit Öffnungen versehenen Folien-/Vlies-Laminats. Das Laminat umfasst wenigstens drei Lagen: Einen Vlies, eine mit Öffnungen versehene Folie, und eine atmungsfähige, jedoch flüssigkeitsundurchlässige Folie. Die Lagen können in beliebiger Reihenfolge angeordnet sein, was bedeutet, dass die mit Öffnungen versehene Folienlage sandwichartig zwischen der Lage aus atmungsfähiger Folie und der Vlieslage zwischengelegt sein kann, oder dass die atmungsfähige Folienlage sandwichartig zwischen der mit Öffnungen versehenen Folienlage und dem Vlies zwischengelegt sein kann.
Hierin soll der auf den englischen Begriff "film" zurückzuführende deutsche Begriff "Folie" auch "Film" oder "Schicht" umfassen.
Der Vlies kann ein jegliches Vliesmaterial umfassen und kann vorteilhafterweise ein Filamentspinnvliesmaterial, ein schmelzgesponnenes Material (Faserspinnvliesmatertial) oder Filamentspinnvlies-/Faserspinnvlies-/Filamentspinnvlies (spunbond/meltblown/spunbond: SMS)-Material sein. Das Vlies kann Einkomponentenfasern oder Bikomponentenfasern in beispielsweise einer Hülle-/Kern-Anordnung oder einer Seite-an-Seite-Anordnung umfassen.
Die mit Öffnungen versehene bzw. Öffnungen aufweisende Folie kann eine beliebige Polyolefinfolie sein, einschließlich Polyethylen, Polypropylen, Copolymeren von Polypropylen oder Polyethylen oder mit Calciumcarbonat gefüllte Folien. Die besonderen Techniken zum Erzeugen von Öffnungen, welche zum Erhalten der mit Öffnungen versehenen Folienlage verwendet werden, können variiert werden. Die Folie kann als eine mit Öffnungen versehene Folie gebildet werden, oder sie kann als eine kontinuierliche, nicht mit Öffnungen versehene Folie gebildet werden, und dann anschließend einem mechanischen Verfahren zum Erzeugen von Öffnungen unterzogen werden.
Die besondere, atmungsfähige Folie kann variiert werden und umfasst ein Polymer, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Poly(vinylalkohol) ("PVOH"), Polyvinylacetat ("PVA"), Ethylenvinylalkohol ("EVA"), Polyurethan, Ethylenmethylacrylat ("EMA"), und Ethylenmethylacrylsäure ("EMAA"). Zusätzlich kann die atmungsfähige Folie aus einem Gemisch aus zwei oder mehr atmungsfähigen Polymeren bestehen, oder kann aus Gemischen aus nicht atmungsfähigen Polymeren, wie etwa Polyethylen und einer genügenden Menge eines atmungsfähigen Polymers gebildet sein, um die Folie insgesamt mit genügender Dampfdurchlässigkeit auszustatten, um sie als atmungsfähig klassifizierbar zu machen.
Beim Bilden des Laminats aus atmungsfähiger Folie/Vlies können die erwünschten Lagen in einer Anzahl verschiedener Weisen miteinander verbunden werden. Thermisches Bonden, Bonden mittels Haftmittel und Ultraschallbonden sind lediglich Beispiele für verschiedene Verbindungs- bzw. Bonding-Techniken, welche in dem vorliegenden Verfahren verwendet werden können, um entweder die mit Öffnungen versehene Folienlage oder die atmungsfähige Folienlage an dem Vlies zu befestigen. Die atmungsfähige Folienlage kann an der mit Öffnungen versehenen Folienlage in verschiedenen Arten und Weisen befestigt werden, einschließlich Extrusionsbeschichten, thermischem Laminieren, Laminieren mittels Haftmittel und Ultraschallbonden.
Die mit Öffnungen versehene Folie kann in Dicken von 101,6 μm (4 mils) bis 1,016 mm (40 mils) verwendet werden, wobei eine solche Dicke bestimmt wird, nachdem die mit Öffnungen versehene Folie gebildet wurde. Die atmungsfähige Folienschicht wird typischerweise in Dicken von 0,25 μm (0,01 mil) bis 127 μm (5 mils) verwendet. Die Vliesbahnlage wird typischerweise ein Flächengewicht von 8,4775 g/m² (0,25 Unzen pro Quadratyard (osy)) bis 169,55 g/m² (5,0 osy) aufweisen.
Bei der Verwendung kann die hierin beschriebene Unterlagsschicht als die äußere Abdeckung auf einer Anzahl von verschiedenen absorbierenden Artikeln verwendet werden. Solche absorbierende Artikel umfassen wegwerfbare Windeln, Hygienebinden, Bettunterlagen, Einlagen, Trainingshöschen, Inkontinenzkissen und -bekleidung und dergleichen. Die Unterlagsschicht kann in beliebiger Orientierung auf dem absorbierenden Artikel angeordnet werden, wird jedoch vorzugsweise so befestigt, dass die Vlieslage nach außen weist und in Kontakt mit der Bekleidung des Trägers kommt, und dass die Lagen aus der mit Öffnungen versehenen Folie und der atmungsfähigen Folie nach innen hin zu dem absorbierenden Kern des absorbierenden Artikels weisen.
Andere Aufgaben, Merkmale und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden nachstehend in größerer Einzelheit beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Eine vollständige und ausführbare Offenbarung der vorliegenden Erfindung, einschließlich der besten Ausführungsart, für Fachleute auf diesem Gebiet ist insbesondere im folgenden Teil der Beschreibung gegeben, einschließlich Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in welchen:
1 eine schematische Darstellung einer Querschnittsansicht des atmungsfähigen, flüssigkeitsundurchlässigen, mit Öffnungen versehenen Folien-/Vlies-Laminats gemäß der vorliegenden Erfindung ist.
2 eine schematische Darstellung einer Querschnittsansicht einer alternativen Ausführungsform des atmungsfähigen, flüssigkeitsundurchlässigen, mit Öffnungen versehenen Folien-/Vlies-Laminats gemäß der vorliegenden Erfindung ist.
3 eine Draufsicht auf eine Hygienebinde als ein typischer absorbierender Artikel ist, in welchem das vorliegende atmungsfähige, flüssigkeitsundurchlässige, mit Öffnungen versehene Folien-/Vlies-Laminat als eine Unterlagsschicht verwendet ist.
4 ist eine Querschnittsansicht der Hygienebinde von 3 entlang Linie 4-4.
5 ist eine schematische Seitenansicht eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Versehen eines Polymerfilms mit Öffnungen, welche in Zusammenhang mit dem vorliegenden erfinderischen Laminat verwendet werden können.
6 ist eine perspektivische Teilansicht eines Beispiels einer Musterwalze, welche in der in 5 gezeigten Vorrichtung verwendet werden kann, um die mit Öffnungen versehene Folie herzustellen, welche in dem vorliegenden erfinderischen Laminat verwendet werden kann.
7 ist eine Draufsicht auf ein Öffnungen erzeugendes Muster auf einer Musterwalze, welches in einer flachen, horizontalen Ebene ausgedehnt wurde, und welches als ein Muster zum Erzeugen der mit Öffnungen versehenen Folie verwendet werden kann, welche in dem vorliegenden erfinderischen Laminat verwendet werden kann.
8 ist eine Querschnittsansicht entlang Linie B-B in 7.
Wiederholte Verwendung von Bezugszeichen in der vorliegenden Beschreibung und den vorliegenden Zeichnungen soll die gleichen oder analoge Merkmale oder Elemente der Erfindung darstellen.
Detaillierte Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
Es sollte vom Fachmann auf diesem Gebiet verstanden werden, dass die vorliegende Diskussion lediglich eine Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen ist, und die weitergehenden Aspekte der vorliegenden Erfindung nicht einschränken soll, wobei die weitergehenden Aspekte in dem beispielhaften Aufbau enthalten sind.
Die vorliegende Erfindung löst die oben diskutierten Aufgaben und Bedürfnisse durch Bereitstellung eines atmungsfähigen, flüssigkeitsundurchlässigen, mit Öffnungen versehenen Folien-/Vlies-Laminat-Materials, welches aus einer Vlieslage, einer mit Öffnungen versehenen Folienlage und einer atmungsfähigen Folienlage gebildet ist. Die Lagen können derart angeordnet sein, dass die mit Öffnungen versehene Folienlage oder die atmungsfähige Folienlage an der Vlieslage befestigt ist. Das Laminat-Material ist besonders nützlich zum Bilden einer flüssigkeitsundurchlässigen, dampfdurchlässigen Unterlagsschicht für verschiedene absorbierende Artikel, wie etwa Windeln, Hygienebinden, Inkontinenzbekleidung und dergleichen.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des vorliegenden erfinderischen Laminats. Das Laminat 10 umfasst eine Vliesbahnlage 12 mit einer ersten Oberfläche 14 und einer zweiten Oberfläche 16. Eine Laminatlage 40, welche eine atmungsfähige Folienlage 20 mit einer ersten Oberfläche 22 und einer zweiten Oberfläche 24 und eine mit Öffnungen versehene Folienlage 30 mit einer ersten Oberfläche 32 und einer zweiten Oberfläche 34 umfasst, ist über die atmungsfähige Folienlage 20 wie untenstehend beschrieben an der ersten Oberfläche 14 der Vliesbahnlage 12 befestigt. Die Figuren zeigen nicht notwendigerweise Öffnungen irgend einer besonderen Gestalt oder irgend eines besonderen Durchmessers durch die mit Öffnungen versehene Folienlage 30. Es sollte verstanden werden, dass sich eine Anzahl der Öffnungen, welche sich durch die mit Öffnungen versehene Folienlage 30 erstrecken, von einer Oberfläche der mit Öffnungen versehenen Folienlage 30 zu der anderen Oberfläche der mit Öffnungen versehenen Folienlage 30 erstrecken, und jede beliebige erwünschte Gestalt und jeden beliebigen erwünschten Durchmesser haben können.
In 1 ist die erste Oberfläche 22 der atmungsfähigen Folienlage 20 an der zweiten Oberfläche 34 der mit Öffnungen versehenen Folienlage 30 befestigt, und die zweite Oberfläche 24 der atmungsfähigen Folienlage 20 ist an der ersten Oberfläche 14 der Vliesbahnlage 12 befestigt, so dass die atmungsfähige Folienlage 20 sandwichartig zwischen der Vliesbahnlage 12 und der mit Öffnungen versehenen Folienlage 30 zwischengelegt ist. Alternativ können die Lagen wie in 2 dargestellt angeordnet sein, wobei in Laminat 110 die erste Oberfläche 32 der mit Öffnungen versehenen Folienlage 30 an der zweiten Oberfläche 24 der atmungsfähigen Folienlage 20 befestigt ist, und die zweite Oberfläche der mit Öffnungen versehenen Folienlage 30 an der ersten Oberfläche 14 der Vliesbahnlage 12 befestigt ist, so dass die mit Öffnungen versehene Folienlage 30 sandwichartig zwischen der Vliesbahnlage 12 und der atmungsfähigen Folienlage 20 zwischengelegt ist.
Beide Anordnungen des Laminat-Materials 10 oder Laminat-Materials 110 sind zur Verwendung in den vorliegenden Anwendungen geeignet. Wie zuvor erläutert ist das Laminat-Material nützlich als die rückwärtige Schicht oder Unterlagsschicht für verschiedene wegwerfbare absorbierende Artikel.
Ein Beispiel für einen besonderen absorbierenden Artikel, in welchem das vorliegende, erfinderische Laminat-Material verwendet werden kann, ist in 3 gezeigt. 3 zeigt eine Hygienebinde 210 mit einer flüssigkeitsdurchlässigen Oberschicht 215, welche thermisch an eine Unterlagsschicht 214 um den Umfang 220 der Hygienebinde 210 gebondet sein kann. Sich in Längsrichtung erstreckende Haftklebstreifen 218 können auf der der Bekleidung zugewandten Seite von Unterlagsschicht 214 angeordnet sein. Diese Haftklebstreifen 218 dienen zum Befestigen der Hygienebinde 214 an dem Schrittbereich eines Unterbekleidungsstücks. Die Haftklebstreifen 218 überdeckend ist ein schützender, abziehbarer Streifen 219 angeordnet, welcher bereitgestellt ist, um die Haftklebstreifen 218 vor Verwendung vor Schmutz und unbeabsichtigtem Haften zu schützen.
Wie in 4 gezeigt, welche ein Querschnitt von Hygienebinde 210 entlang Linie 4-4 in 3 ist, ist der absorbierende Kern 211 zwischen der Unterlagsschicht 214 und der flüssigkeitsdurchlässigen Oberschicht 215 zwischengelegt. Die flüssigkeitsdurchlässige Oberschicht 215 wird typischerweise zahlreiche Öffnungen 216 aufweisen, welche durch sie hindurchlaufen, um es Körperflüssigkeiten zu ermöglichen, leicht in den absorbierenden Kern 211 durchzutreten.
Die in 3 und 4 dargestellte Hygienebinde soll für die verschiedenen Typen von absorbierenden Artikeln, in welchen das vorliegende, erfinderische, flüssigkeitsundurchlässige, dampfdurchlässige Laminat als eine Unterlagsschicht verwendet werden kann, lediglich repräsentativ sein. Beliebige der verschiedenen absorbierenden Artikel, wie etwa Windeln, Inkontinenzanordnungen, Bettunterlagen und dergleichen, für welche die Bereitstellung einer flüssigkeitsundurchlässigen, dampfdurchlässigen Unterlagsschicht nützlich wäre, können das vorliegende Laminat verwenden. Die Herstellung solcher Unterlagsschichten verwendenden Artikel, welche das vorliegende Laminat verwenden, liegt ohne Weiteres im Bereich der Fähigkeiten von Fachleuten auf diesem Gebiet.
Wie hierin verwendet, beziehen sich die Begriffe "Vlieslage" und "Vliesbahn" auf Bahnen, welche ein Struktur aus einzelnen Fasern oder Fäden haben, welche miteinander verworren sind, jedoch nicht in einer geordneten, sich wiederholenden Art und Weise wie in einem gewirkten Stoff. Vliesstoffe werden in der vorliegenden Erfindung bevorzugt, da sie für die Unterlagsschicht einen stoffähnlichen ästhetischen Eindruck bei einem geringeren Preis als typische gewirkte Stoffe beisteuern.
Vliesstoffe oder -bahnen können mit Hilfe von vielen Verfahren hergestellt werden, wie etwa beispielsweise Schmelzspinn(Faserspinn)verfahren, Filamentspinnvliesverfahren, Coforming-Verfahren, Filamentspinnvlies-/Faserspinn-/Filamentspinnvliesverfahren und Verfahren zum Herstellen von gebondeten, kardierten Bahnen. Mengen und Dicken von Vliesstoffen basieren im Allgemeinen auf dem Flächengewicht des Stoffs. Flächengewichte werden üblicherweise in Unzen von Material pro Quadratyard (osy) oder Gramm pro Quadratmeter (gsm) ausgedrückt, und Faserdurchmesser werden üblicherweise in Microns ausgedrückt. (Um von osy zu gsm umzurechnen, wird ein Multiplikationsfaktor von 33,91 verwendet.)
Schmelzbspinnfasern werden geformt durch Extrusion eines geschmolzenen, thermoplastischen Materials durch mehrere feine, üblicherweise runde Düsenkapillaren als geschmolzene Fäden oder Filamente in konvergierende Gas (z.B. Luftströme hoher Geschwindigkeit, welche die Filamente verdünnen und ihren Durchmesser verringern. Schmelzspinnfasern haben im Allgemeinen einen Durchmesser von weniger als 10 μm (Microns). Nach ihrer Bildung werden die Schmelzspinnfasern von den Gasstrom hoher Geschwindigkeit getragen und auf einer Sammeloberfläche zum Bilden einer Bahn aus zufällig ausgegebenen Schmelzspinnfasern abgelegt. Die Bildung von Schmelzspinnmaterialien wird in NRL-Bericht 4364, "Manufacture of Super-Fine Organic Fibers" von V.A. Wendt, E.L. Boon und C.D. Fluharty demonstriert; und NRL-Bericht 5265, "An Improved Device for the Formation of Super-Fine Thermoplastic Fibers" von K.D. Lawrence, R.T. Lukas und J.A. Young. Beispielsweise ist ein Schmelzspinnverfahren, welches zur Herstellung der Vliesbahn zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, in US-Patent Nr. 3,849,241 von Buntin et al. beschrieben.
Die Vlieslage des vorliegenden Laminats kann auch eine Filamentspinnvliesmaterialbahn sein. Filamentspinnvliesfasern sind Fasern kleinen Durchmessers, welche durch Extrusion geschmolzenen thermoplastischen Materials als Filamente aus mehreren feinen, üblicherweise runden Kapillaren einer Spinndüse gebildet werden, wobei der Durchmesser der extrudierten Filamente dann rasch verringert wird, beispielsweise durch nicht absaugendes oder absaugendes Fluid-Ziehen oder andere Filamentspinnvliesmechanismen. Filamentspinnvliesfasern sind im Allgemeinen kontinuierlich und haben Durchmesser von mehr als 7 μm (Microns) und üblicherweise Durchmesser zwischen etwa 10 und 20 μm (Microns). Filamentspinnvliesverfahren sind in US-Patenten Nr. 4,340,563 von Appel et al., 3,692,618 von Dorschner et al., 3,802,817 von Matsuki et al., 3,338,992 von Kinney, 3,502,763 von Hartman, 3,341,394 von Kinney, 3,502,763 von Levy, 3,909,009 von Levy und 3,542,615 von Dobo et al. beschrieben.
Die Vlieslage des vorliegenden erfinderischen Laminats kann auch ein Filamentspinnvlies-/Schmelzspinn-/Filamentspinnvlies- oder SMS-Material sein. Ein typisches SMS-Material ist in US-Patent 4,041,203 von Brock et al. beschrieben. Andere SMS-Produkte und -verfahren sind beispielsweise in US-Patenten Nr. 5,464,688 von Timmons et al., 5,169,706 von Collier et al. und 4,766,029 von Brock et al. beschrieben. Im Allgemeinen wird ein SMS-Material aus einer schmelzgesponnenen Bahn bestehen, welche sandwichartig zwischen zwei äußeren Filamentspinnvliesbahnen zwischengelegt ist. Solche SMS-Laminate sind seit Jahren kommerziell von der Kimberly-Cark Corporation unter Markennamen wie etwa Spunguard^® und Evolution^® erhältlich. Die Filamentspinnvlieslagen an den SMS-Laminaten stellen Haltbarkeit und die innere Schmelzspinnsperrlage stellt Porosität und ein zusätzliches stoffartiges Gefühl bereit.
Zusätzliche Referenzen, welche zu den Lehren des Durchführens von Verfahren zum Schmelzspinnen, Filamentspinnvliesverfahren und Coformen beitragen, umfassen US-Patente Nr. 3,016,599, 3,755,527, 3,704,198 und 4,100,324.
Gebondete kardierte Bahnen werden aus Schnittfasern (Stapelfasern) hergestellt, welche üblicherweise in Ballen erworben werden. Diese Ballen werden in einen Zerpflücker platziert, welcher die Fasern trennt. Die Fasern werden dann durch eine Kämm- oder Kardiereinheit geschickt, welche die Schnittfasern weiter aufbricht und in der Maschinenlaufrichtung anordnet, um so eine in Maschinenlaufrichtung ausgerichtete Faservliesbahn zu bilden. Wenn die Bahn einmal geformt wurde, wird sie dann mittels einer oder mehrerer verschiedener Bonding-Methoden gebondet. Eine Bonding-Methode ist Pulverbonden, wobei ein pulverförmiges Haftmittel durch die Bahn hindurch verteilt und dann aktiviert wird, üblicherweise durch Erhitzen der Bahn und des Haftmittels mit heißer Luft. Eine weitere Bonding-Methode ist Musterbonden, wobei erwärmte Kalanderwalzen oder Ultraschallbonding-Gerätschaft verwendet wird, um die Fasern zusammen zu bonden, üblicherweise in einem lokalisierten Bonding-Muster, obwohl die Bahn über ihre gesamte Oberfläche hinweg gebondet werden kann, wenn dies erwünscht ist.
Die Vlieslage gemäß der vorliegenden Erfindung, ob sie nun aus einem Filamentspinnvlies-, Schmelzspinn-, SMS- oder anderen Material ist, wird allgemein aus Polymeren wie etwa beispielsweise Polyamiden, Polyolefinen, Polyestern, Polyvinylalkoholen, Polyurethanen, Polyvinylchloriden, Polyfluorkohlenstoffen, Polystyrolen, Caprolactamen, Poly(ethylenvinylacetaten), Ethylen-n-butylacrylaten, zellulosischen und acrylischen Harzen oder Copolymeren und Gemischen davon bestehen. Für die Verwendung der Vlieslage geeignete Polyolefine umfassen Polyethylen, z.B. Polyethylen hoher Dichte, Polyethylen mittlerer Dichte, Polyethylen geringer Dichte und lineares Polyethylen geringer Dichte; Polypropylen, zum Beispiel isotaktisches Polypropylen, syndiotaktisches Polypropylen, Gemische davon und Gemische aus isotaktischem Polypropylen und ataktischem Polypropylen; Polybutylen, z.B. Poly(1-buten) und Poly(2-buten); Polypenten, z.B. Poly(1-penten) und Poly(2-penten); Poly(3-methyl-1-penten); Poly(4-methyl-1-penten); und Copolymere und Gemische davon. Geeignete Copolymere umfassen Random- und Block-Copolymere, welche aus zwei oder mehr verschiedenen ungesättigten Olefinmonomeren hergestellt sind, wie etwa Ethylen/Propylen- und Ethylen/Butylen-Copolymere. Für die Bahnen geeignete Polyamide umfassen Fasern, welche hergestellt sind aus Nylon 6, Nylon 6/6, Nylon 4/6, Nylon 11, Nylon 12, Nylon 6/10, Nylon 6/12, Nylon 12/12, Copolymeren von Caprolactam und Alkalioxid Diamin und dergleichen, sowie Gemischen und Copolymeren davon. Geeignete Polyester umfassen Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, Polytetramethylenterephthalat, Polycyclohexylen-1,4-dimethylenterephthalat und Isophthalat-Copolymere davon, sowie Gemische davon.
Zusätzlich können Bikomponentenfasern bei der Bildung der Vliesbahnlage des vorliegenden Laminats verwendet werden. Bikomponentenfasern werden aus mindestens zwei Polymeren gebildet, welche aus separaten Extrudern extrudiert werden, aber dann zusammengesponnen werden, um eine Faser zu bilden. Die Konfiguration einer solchen Bikomponentenfaser kann beispielsweise eine Hülle-/Kern-Anordnung sein, in welcher ein Polymer von einem anderen umgeben ist, oder kann eine Seite-an-Seite-Anordnung sein, wie in US-Patent Nr. 5,108,820 von Kaneko et al. beschrieben, oder kann eine "Inseln-im-Meer"-Anordnung sein.
Es können auch Bikonstituentenfasern verwendet werden. Bikonstituentenfasern sind aus wenigstens zwei Polymeren gebildet, welche aus dem gleichen Extruder als ein Gemisch extrudiert wurden. Diese Fasern werden manchmal als Multikonstituentenfasern bezeichnet und weisen üblicherweise Fibrillen von einem der Polymere innerhalb einer Matrix des Hauptpolymers auf. Fasern dieses allgemeinen Typs sind beispielsweise in US-Patent Nr. 5,108,827 von Gessner diskutiert.
Es ist wichtig zu verstehen, dass eine jegliche der verschiedenen Vliesbahnen und ein jegliches Verfahren zum Herstellen von Vliesbahnen in dem vorliegenden erfinderischen Laminat nützlich ist. Die besondere verwendete Vliesbahn wird von den besonderen Eigenschaften abhängen, welche für die spezifische Verwendung der Unterlagsschicht erwünscht sind, in welche die Vliesbahn eingearbeitet werden wird.
Die atmungsfähige Folienlage 20 in dem vorliegenden erfinderischen Laminat umfasst eine Polymerfolie, welche geeignet ist, flüssigkeitsundurchlässig, jedoch dampfdurchlässig zu sein. Anders ausgedrückt muss die für diese Lage verwendete Folie es Dämpfen, wie etwa Wasserdampf, und Gasen gestatten, durch sie hindurchzutreten, muss jedoch verhindern, dass Flüssigkeiten hindurchtreten. Wie hierin verwendet, unterscheiden sich Flüssigkeiten von Dämpfen und Gasen dadurch, dass Flüssigkeiten typische, leicht fließende Eigenschaften aufweisen, mit geringer oder keiner Neigung zum sich fein Verteilen, wohingegen Dämpfe sich in einem gasförmigen Zustand befinden oder in einem gasförmigen Zustand suspendiert sind und leicht verteilt werden können. Natürlich können Dämpfe bei Anlegen eines genügend hohen Drucks verflüssigt werden.
Die Atmungsfähigkeit der atmungsfähigen Folienlage 20 in Kombination mit der mit Öffnungen versehenen Folienlage 30 stellt sicher, dass eine jegliche Unterlagsschicht, welche aus dem vorliegenden Laminat gebildet ist, es ermöglichen wird, dass Feuchtigkeit in der Form von Dämpfen in den absorbierenden Abschnitt des Artikels hinein und auch hinaus entweichen kann. Die atmungsfähige Folienlage 20 muss jedoch so eingerichtet sein, dass Flüssigkeiten, welche innerhalb des absorbierenden Kerns 211 des Artikels gehalten werden, nicht durch die Unterlagsschicht 214 austreten.
Die atmungsfähige Folie, welche in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist eine nicht poröse, kontinuierliche Folie, die aufgrund ihrer molekularen Struktur fähig ist, eine dampfdurchlässige Sperre zu bilden. Polymerfolien, welche unter diesen Typ fallen, umfassen Folien, welche aus einer genügenden Menge Poly(vinylalkohol), Polyvinylacetat, Ethylen-Vinylalkohol, Polyurethan, Ethylenmethylacrylat und Ethylenmethylacrylsäure hergestellt sind, um sie atmungsfähig zu machen. Obgleich die Erfinder sich nicht an einem besonderen Betriebsmechanismus festhalten lassen möchten, wird angenommen, dass die aus solchen Polymeren hergestellten Folien Wassermoleküle lösen und Transport dieser Moleküle von einer Oberfläche der Folie zu der anderen ermöglichen. Dem gemäß können solche Folien genügend kontinuierlich, d.h. nicht porös sein, dass sie flüssigkeitsundurchlässig sind, jedoch Dampfdurchlässigkeit erlauben.
Die atmungsfähige Folienlage wird typischerweise in Dicken von 0,25 μm (0,01 Mils) bis 125 μm (5 Mils) verwendet werden. Vorzugsweise wird die Dicke der atmungsfähigen Folienlage von 0,25 μm (0,01 Mils) bis 25 μm (1,0 Mils) betragen.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff "mit Öffnungen versehen" auf ein Substrat, welches porös ist, im Gegensatz zu nicht porös, und spezifisch eine Folie beschreibt, welche eine Anzahl von Löchern oder Öffnungen aufweist, welche eine erste äußere Oberfläche der Folie mit einer zweiten äußeren Oberfläche der Folie verbinden. Die Öffnungen in der mit Öffnungen versehenen Folie erlauben Flüssigkeiten sowie Dämpfen und Gasen freies Durchtreten durch die Folie.
In dem vorliegenden Laminat trägt die Verwendung einer mit Öffnungen versehenen Folienlage 30 Tiefe und Offenheit oder Volumen zu dem Laminat bei, ohne übermäßige Kosten zu verursachen. Die meisten Anwender von absorbierenden Artikeln erwarten, dass diese ein gewisses Volumen oder eine gewisse Offenheit aufweisen. Im Allgemeinen erhöht das Versehen eines absorbierenden Artikels mit Volumen die Wahrnehmung des Benutzers, dass der Artikel fähig ist, große Mengen an Flüssigkeiten zu absorbieren. Die mit Öffnungen versehene Folienlage 30 erreicht dies durch Erhöhen der Tiefe des Laminats in der im Allgemeinen als z-Richtung bezeichneten Richtung (im Gegensatz zu den x- und y-Richtungen, welche die horizontale Ebene ausbilden). Darüber hinaus stellt die mit Öffnungen versehene Folie genügend große Durchtrittswege bereit, um gute Dampftransmission zu ermöglichen.
Schließlich fungiert die mit Öffnungen versehene Folie, wenn die mit Öffnungen versehene Folie 30 zwischen der atmungsfähigen Folienlage 20 und der Vliesbahnlage 12 wie in 2 gezeigt angeordnet ist, als ein Abstandshalter zwischen der atmungsfähigen Folie und der Vliesbahnlage, um dazu beizutragen, das Ausmaß der von dem Träger des absorbierenden Artikels wahrgenommenen Klammheit zu verringern. Dies wird dadurch erreicht, dass die mit Öffnungen versehene Folie Kondensation von Wasserdampf hinwegzieht, welche sich auf der atmungsfähigen Folienlage 20 bilden könnte.
Eine beliebige mit Öffnungen versehene Polymerfolie kann in der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Solche mit Öffnungen versehene Folien können nach ihrer Bildung mechanisch mit Öffnungen versehen sein oder können gleich anfänglich als ein poröses Substrat gebildet worden sein.
Die mit Öffnungen versehene Folienlage 30 umfasst ein Polyolefin und kann Polyacrylate, sowie Copolymere und Gemische davon umfassen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Spezifische Polymere umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf Polyethylen, Polyethylen geringer Dichte, lineares Polyethylen geringer Dichte und Ethylenvinylacetat. Wenn thermisches Bonden oder Ultraschallbonden zum Bonden der Lagen zu einem Laminat verwendet werden sollen, sollte eine mit Öffnungen versehene Folie gewählt werden, welche thermisch oder mittels Ultraschall an die atmungsfähige Folienlage gebondet werden kann.
Mittel zum Ausbilden von mit Öffnungen versehenen Folien sind wohlbekannt. Gießen oder Blasen von mit Öffnungen versehenen Folien sind zwei solche Beispiele. Mit Öffnungen versehene Folien, welche für die Verwendung in dem vorliegenden Laminat geeignet sind, umfassen AET Polyethylen CKX215-Folie, welche hergestellt wird von Applied Extrusion Technology, Middleton, Delaware; SULTEX PF-10 EVA/(LDPE/PP)/EVA-Folie von Sultex SRL, Agliana, Italien und eine Mitsui-Polyethylenfolie geringer Dichte von Mitsui und Co., Ltd., Tokyo, Japan. Die AET Polyethylen CKX215-Folie hat einen Prozentsatz an offenem Bereich von etwa 28 %, die SULTEX PF-10-Folie hat 18-22 % offenen Bereich und die Mitsui-Folie hat 22-24 % offenen Bereich. (Offener Bereich wird berechnet durch Festlegen eines Einheitsbereichs, Berechnen des Oberflächenbereichs aller offenen Bereiche innerhalb des festgelegten Einheitsbereichs, Teilen des gesamten offenen Bereichs durch den Gesamtoberflächenbereich innerhalb des festgelegten Einheitsbereichs und dann Multiplizieren des Quotienten mit 100, um Prozent offenen Bereich zu erhalten.)
Zusätzlich können Folien nach ihrer Bildung mechanisch mit Öffnungen versehen werden. Ein Verfahren zum mechanischen Erzeugen von Öffnungen in einer Folie ist in US-Patent Nr. 4,820,294 von Morris beschrieben. Wie in Morris beschrieben, wird eine Folienzufuhr in Druckkontakt mit einer Mehrzahl von Stiften oder Nadeln gebracht, welche auf einer drehbaren Walze befestigt sind. Die Stifte werden dann aus der Folie zurückgezogen und hinterlassen die gewünschten Öffnungen.
Andere Verfahren zum Herstellen von Öffnungen in Folien und anderen Materialien umfassen das Verfahren des Erzeugens von Öffnungen in Folien mittels Vakuum, welches in US- Patent Nr. 3,929,135 von Thompson beschrieben ist; das Verfahren zum Versehen von schmelzgesponnenen Vliesen mit Öffnungen, welches in US-Patent Nr. 4,469,734 von Minto beschrieben ist; und das Verfahren zum Versehen von Folien und anderen Substraten mit Öffnungen, welches in dem deutschen Patent Nr. 26 14 160 von Endler und in der europäischen Patentanmeldung Nr. 0 598 970 A1 von Giacometti beschrieben ist.
Alternativ können ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Versehen der Folie mit Löchern verwendet werden, welche bei der Herstellung der mit Öffnungen versehenen Folie, welche in Beispiel 1 unten beschrieben ist, verwendet werden. In diesem Verfahren wird, wie in 5 gezeigt ist, eine mit Öffnungen versehene Folie 332 dadurch hergestellt, dass man eine keine Öffnungen aufweisende, kontinuierliche Folie 314 durch die Öffnungserzeugungsvorrichtung laufen lässt, welche allgemein als Element 310 dargestellt ist. Die Öffnungserzeugungsvorrichtung 310 umfasst einen Folienabroller 312 für eine Folie 314. Um die Eigenschaften der in diesem Verfahren gebildeten, mit Öffnungen versehenen Folie zu beeinflussen, ist es vorteilhaft, die Geschwindigkeit des Abrollers 312 zu steuern. Als Ergebnis davon ist es wünschenswert, jeden der Abroller mit Antriebs- und/oder Bremsmitteln (nicht dargestellt) zu versehen, um die Geschwindigkeit des Abrollers zu steuern. Solche Antriebs- und/oder Bremsmittel sind allgemein bekannt und werden im Zusammenhang mit solchen Abrollern zum Steuern von Spannung häufig verwendet.
Die kontinuierliche Polymerfolie 314 wird abgewickelt und in eine Öffnungserzeugungsanordnung 320 eingeführt. Die Öffnungserzeugungsanordnung 320 umfasst eine Musterwalze 322 und eine Ambosswalze 324, welche beide relativ zueinander angetrieben und/oder gebremst sind, um ein Geschwindigkeitsdifferential zwischen den beiden Walzen 322 und 324 zu erzeugen. Geeignete Mittel zum Antreiben der Musterwalze 322 und der Ambosswalze 324 umfassen beispielsweise elektrische Motoren (nicht dargestellt).
Die Musterwalze 322 ist typischerweise aus einem dauerhaften Material, wie etwa Stahl hergestellt. Die Musterwalze 322 wird ein Muster aus erhabenen Bereichen oder Erhebungen 326 (in 6 gezeigt) aufweisen, welche durch ein Muster aus abgesenkten Bereichen 328 getrennt sind. Erhebungen 326 sind dazu vorgesehen, die Oberfläche der Ambosswalze 324 zu berühren. Die Größe, Gestalt, das Muster und die Anzahl von Erhebungen 326 auf der Musterwalze 322 kann variiert werden, um die besonderen Eigenschaften zu erreichen, welche für die mit Öffnungen versehene Folie erwünscht sind.
Die Ambosswalze 324 ist dadurch gekennzeichnet, dass ihre Oberfläche viel glatter als die von Musterwalze 322 ist, und vorzugsweise flach ist. Die Ambosswalze 324 kann jedoch ein leichtes Muster aufweisen und dennoch als flach betrachtet werden.
Wenn die Ambosswalze beispielsweise aus einer weicheren Oberfläche besteht als die Musterwalze oder eine solche aufweist, wie etwa eine mit Harz imprägnierte Baumwoll- oder eine Gummioberfläche, kann sie Unregelmäßigkeiten entwickeln, jedoch immer noch als flach angesehen werden. Die Ambosswalze 324 stellt die Basis dar, gegen welche die Musterwalze 322 und Folie 314 scheren können. Typischerweise wird die Ambosswalze 324 aus Stahl oder Materialen wie etwa gehärtetem Gummi, mit Harz behandelter Baumwolle oder Polyurethan hergestellt sein.
Sowohl die Musterwalze 322 als auch die Ambosswalze 324 sind mit Mitteln (nicht dargestellt) zum Heizen ihrer Oberflächen auf erwünschte Temperaturen versehen. Heizen und/oder Abkühlen kann die Merkmale der mit Öffnungen versehenen, hergestellten Folie beeinflussen. Übliche Heizmittel umfassen heißes Öl und elektrisches Widerstandsheizen.
Die Ambosswalze 324 und die Musterwalze 322 werden bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten gegeneinander gedreht. Die Geschwindigkeiten werden im Allgemeinen an den Oberflächen der Walzen gemessen und können als ein Verhältnis von Musterwalzengeschwindigkeit zur Ambosswalzengeschwindigkeit ausgedrückt werden. Im Betrieb wird die Musterwalze 322 üblicherweise eine höhere Geschwindigkeit haben als die Ambosswalze 324. Es kann jedoch in bestimmten Fällen wünschenswert sein, die Walzen mit der gleichen Geschwindigkeit zu bewegen oder die Ambosswalze 324 schneller als die Musterwalze 322 zu bewegen.
Die Position der Ambosswalze 324 und der Musterwalze 322 relativ zueinander kann variiert werden, um einen Spaltbereich 330 zwischen den Walzen zu erzeugen. Der Spaltdruck kann in Abhängigkeit von den Eigenschaften der Bahn selbst und des Typs von Öffnungen, welcher gewünscht wird, variiert werden und wird üblicherweise mittels hydraulischer Zylinder (nicht dargestellt) gesteuert, welche mit den Walzen gekoppelt sind. Der Spaltdruck wird im Allgemeinen von 2,0 bis 6,0 Kilogramm pro linearem Millimeter (kg/lmm) betragen.
Das Geschwindigkeitsdifferential und der Druck zwischen der Musterwalze 322 und der Ambosswalze 324 verursacht eine Scherung zwischen den Erhebungen 326 auf der Musterwalze 322 und der Oberfläche auf der Ambosswalze 324. Diese Scherwirkung bewirkt, dass die Folie eingekerbt wird und Öffnungen durch sie hindurch erzeugt werden.
Nach Verlassen der Öffnungserzeugungsanordnung 320 kann die mit Öffnungen versehene Folie 322 dann auf einem Folienaufroller 334 gesammelt werden, um eine Rolle von mit Öffnungen versehener Folie 336 zu bilden. Dieser Aufroller 334 kann wie der Abroller 312 durch einen elektrischen Motor angetrieben sein, oder eine andere Antriebsquelle, welche variiert werden kann (nicht dargestellt). Die Aufrollgeschwindigkeit kann, wie die Abrollgeschwindigkeit, auch die Eigenschaften der mit Öffnungen versehenen Folie beeinflussen.
Die besondere mit Öffnungen versehene Folie und das Verfahren zum Herstellen der Folie ist für das vorliegende erfinderische Laminat nicht kritisch. Es sollte verstanden werden, dass zur Bildung des Laminats jede beliebige mit Öffnungen versehene Folie verwendet werden kann, welche die allgemeinen Eigenschaften der beispielhaften mit Öffnungen versehenen Folien aufweist, die hierin beschrieben werden.
Die mit Öffnungen versehene Folie kann in Dicken von 101,6 μm (4 Mils) bis 1,016 mm (40 Mils) und stärker bevorzugt in Dicken von 101,6 μm (4 Mils) bis 635 μm (25 Mils) verwendet werden. Es ist noch stärker bevorzugt, dass die mit Öffnungen versehene Folie eine Dicke von 0,254 mm (10 Mils) bis 0,508 mm (20 Mils) aufweist. Die hierin verwendeten Dicken sind die Dicken, welche gemessen wurden, nachdem die Folie mit Öffnungen versehen wurden. Vor dem Versehen mit Öffnungen wird die Folie relativ flach sein. Nach dem Versehen mit Öffnungen wird die Folie sowohl flache Bereiche ("Böden") wie auch Erhebungen ("Kegel") aufweisen. Die Dickenmessungen für die mit Öffnungen versehene Folie umfasst die Höhe von den flachen Bereichen gekoppelt mit den Erhebungen.
Der absorbierende Körper, an welchem das vorliegende erfinderische Laminat als eine Unterlagsschicht befestigt sein kann, kann jegliches Material umfassen, welches Absorptionsfähigkeit für Fluide aufweist. Typischerweise wird der absorbierende Kern 211 ein Kissen umfassen, welches aus zellulosischen Airlaid-Fasern besteht, welche allgemein als Holzpulpen-Flaum bezeichnet werden. Natürliche Fasern, wie etwa Baumwolle können ebenfalls verwendet werden. Zusätzlich kann der absorbierende Kern 211 Coform-Material umfassen, welches aus einem Gemisch aus zellulosischen Fasern und synthetischen Polymeren besteht. Beispielsweise kann das Coform-Material aus einem Airlaid-Gemisch aus zellulosischen Fasern und schmelzgesponnenen Polyolefinfasern bestehen.
Der absorbierende Kern 211 kann auch wirksame Mengen an anorganischen und/oder organischen, hoch absorbierenden Materialien umfassen, um die Absorptionskapazität des absorbierenden Artikels zu erhöhen. Anorganische superabsorbierende Materialien umfassen beispielsweise absorbierende Tone und Silikagele. Organische Superabsorber umfassen natürliche Materialien, wie etwa Agar, Pektin, Guar-Gummi und Torfmoos, sowie synthetische Materialien wie etwa Hydrogelpolymere. Hydrogelpolymere umfassen beispielsweise Carboxymethylzellulose, Alkalimetallsalze von Polyacrylsäuren, Polyacrylamide, Polyvinylether, Hydroxypropylzellulose, Polyvinylmorpholinon, Polymere und Copolymere von Vinylsulfonsäure, Polyacrylate, Polyvinylpyridin und dergleichen. Solche hoch absorbierenden Materialien sind typischerweise fähig, wenigstens das 15-fache ihres Gewichts an Wasser zu absorbieren, und noch typischerweise das 25- bis 50-fache ihres Gewichts an Wasser zu absorbieren.
Die Verwendung eines absorbierenden Kerns in absorbierenden Produkten, wie etwa Windeln und Hygienebinden, ist wohlbekannt und beispielsweise in US-Patenten Nr. 5,558,658 von Menard et al. und 5,248,309 von Serbiak et al. beschrieben.
Wie oben erwähnt, verwendet ein typischer absorbierender Artikel eine flüssigkeitsdurchlässige Oberschicht 215, welche gegen den Körper angeordnet wird, wenn die absorbierende Vorrichtung verwendet wird. Die Oberschicht sollte einen relativ freien Durchtritt von Flüssigkeit durch sie hindurch ermöglichen, um dazu beizutragen, eine relativ trockene Oberfläche gegen die Haut des Benutzers aufrecht zu erhalten. Typischerweise wird die Oberschicht 215 aus einem porösen Vliesmaterial bestehen, wie etwa einem Filamentspinnvliesmaterial, welches aus Polyolefinfilamenten besteht. Geeignete Filamente umfassen beispielsweise Polyethylen- und Polypropylenfilamente, wie in US-Patent Nr. 4,762,521 von Roessler et al. beschrieben. Alternativ kann die Oberschicht 215 eine mit Öffnungen versehene Folie umfassen, wie in US-Patent Nr. 5,643,240 von Jackson et al. beschrieben.
In dem Verfahren zum Bilden des erfinderischen Laminats wird die atmungsfähige Polymerfolienlage 20 an der mit Öffnungen versehenen Folienlage 30 durch ein beliebiges typisches Verfahren zum Befestigen einer Folie an einer anderen befestigt. Wie unten in Beispielen 2-6 beschrieben, besteht ein Verfahren zum Befestigen der atmungsfähigen Folie an der mit Öffnungen versehene Folie durch direktes Extrusionsbeschichten der atmungsfähigen Folie auf die mit Öffnungen versehene Folie. Einfache Extrusionsbeschichtungsgerätschaft, wie etwa die unten beschriebene, kann für solche Zwecke verwendet werden.
Andere Verfahren zum Befestigen umfassen thermisches Bonden, wobei Wärme verwendet wird, um das Bonden zwischen den Folien zu erreichen, Bonden mittels Haftmittel, wobei ein Haftmittel, wie etwa ein Latex, verwendet wird, um die Folien aneinander zu bonden, und Ultraschallbonden, wobei ein Ultraschallgerät verwendet wird, um zu bewirken, dass ein Bestandteil in den Filmen aktiviert wird und sie mittels Ultraschall zusammengebondet werden. Das Verfahren zum Befestigen der atmungsfähigen Folie an der mit Öffnungen versehenen Folie ist für das allgemeine Konzept des vorliegenden Laminats nicht notwendigerweise kritisch.
Nach Aneinanderbonden der Lagen aus der mit Öffnungen versehenen Folie und der atmungsfähigen Folie werden die kombinierten Folien dann in Kontakt mit der Vliesbahnlage 12 zum Verbinden mit dieser gebracht. Wie zuvor beschrieben und in 1 und 2 dargestellt, kann jede beliebige Seite des kombinierten Laminats aus mit Öffnungen versehener Folie/atmungsfähiger Folie an die Vliesbahnlage 12 gebondet werden, um das erfinderische, atmungsfähige, flüssigkeitsundurchlässige Laminat aus mit Öffnungen versehener Folie/Vlies zu bilden. Typischerweise wird dieses Bonden thermisch bewerkstelligt, indem das Produkt Wärme und/oder Druck ausgesetzt iwrd, welche genügend hoch sind, um einen Teil von der Vlieslage und/oder dem Laminat aus der mit Öffnungen versehenen Folie/der atmungsfähigen Folie zu schmelzen. Dieses Verfahren des thermischen Befestigens unter Verwendung typischer Kalanderwalzen ist unten in Beispielen 7-11 beschrieben.
Andere Verfahren zum Bonden der Vliesbahn an das kombinierte Laminat aus mit Öffnungen versehener Folie und atmungsfähiger Folie umfassen Bonden mittels Haftmittel und Ultraschallbonden. Wiederum ist das besondere Verfahren zum Bonden für die vorliegende Erfindung nicht kritisch, unter der Voraussetzung, dass die bei der Bildung der Folien und der Vliesbahnen verwendeten Polymere mit dem Bonden kompatibel sind.
Zusätzlich hängt die vorliegende Erfindung nicht davon ab, welche Seite der mit Öffnungen versehenen Folie an der atmungsfähigen Polymerfolienlage oder der Vlieslage befestigt ist. Wie bekannt ist, weist die mit Öffnungen versehene Folie typischerweise eine Seite auf, auf welcher die Erhebungen oder Kegel existieren (bekannt als die "männliche Seite") und eine Seite, welche im Allgemeinen flach ist mit Ausnahme der Täler oder Leerstellen, welche auf der Unterseite der Erhebungen ausgebildet sind (bekannt als die "weibliche Seite"). Die mit Öffnungen versehene Folie gemäß der vorliegenden Erfindung kann entweder auf ihrer männlichen oder ihrer weiblichen Seite an dem Vlies befestigt sein und kann entweder auf ihrer weiblichen oder ihrer männlichen Seite an der atmungsfähigen Polymerlage befestigt sein.
Ein besonders typisches Beispiel für ein atmungsfähiges, mit Öffnungen versehenes Folien-/Vlies-Laminat gemäß der vorliegenden Erfindung besteht aus einer mechanisch mit Öffnungen versehenen Polyethylenfolie mit einem Flächengewicht von 50 gsm, welche mit 15 gsm oder weniger einer atmungsfähigen EVA-Polymer-Folienlage mit 28 Vinylalkoholgehalt extrusionsbeschichtet wurde. Das atmungsfähige Laminat aus Folienlage/mit Öffnungen versehener Folienlage wird dann an einem SMS-Vlies durch thermisches Bonden befestigt. Das resultierende Verbundlaminat ist zur Verwendung als eine atmungsfähige Unterlagsschicht an dem absorbierenden Artikel geeignet.
Die folgenden Beispiele sollen lediglich beispielhafte Produkte und Verfahren darstellen, welche beim Verständnis der vorliegenden Erfindung helfen. Das erfinderische Laminat wurde gemäß den folgenden Beispielen hergestellt.
BEISPIEL 1
Eine mit Öffnungen versehene Polyethylenfolie wurde mit Hilfe einer Öffnungserzeugungsvorrichtung ähnlich der in 5 gezeigten hergestellt. Die Vorrichtung, welche verwendet wurde, hatte ein Muster von 60,96 cm (24 Inch) Durchmesser und 60,96 cm (24 Inch) Breite und Ambosswalzen (obgleich andere Durchmesser und Breiten akzeptabel wären). Das besondere verwendete Muster zum Erzeugen der Öffnungen in der Folie war ein Diamantmuster, wie es in 7 gezeigt ist. 7 zeigt ein Diamantmuster aus Öffnungen erzeugenden Erhebungen 300. Linie A zeigt die horizontale Achse der Musterwalze an, als ob diese in einer horizontalen Ebene ausgelegt wäre. 8 zeigt einen Querschnitt der Musterwalzenanordnung entlang Linie B-B in 7. Insbesondere weist jede Erhebung 300 eine obere Oberfläche 310 und ein Tal, oder eine Leerstelle, 320 auf, welche die Öffnungseigenschaften auf der Folie erzeugen werden. Der Bindungsbereich der besonderen Musterwalze, welche in dem vorliegenden Beispiel verwendet wurde, betrug 31 % bis 32 % des gesamten Folienoberflächenbereichs.
Beim Herstellen der mit Öffnungen versehenen Folie wurde die Geschwindigkeit der Musterwalze auf 52,116 m/min. (172 Fuß pro Minute (fpm)) gesetzt, und wurde die Geschwindigkeit der Ambosswalze auf 35,148 m/min. (116 fpm) gesetzt, so dass ein Geschwindigkeitsdifferentialverhältnis von 1,51 erhalten wurde. Die Geschwindigkeit der Zugrolle wurde auf 40,905 m/min. (135 fpm) und die Aufrollgeschwindigkeit auf 47,874 m/min. (158 fpm) gesetzt. Die Temperatur der Musterwalze wurde auf 93,3°C (200°F) eingestellt, und die Temperatur der Ambosswalze wurde auf 82,2°C (180°F) eingestellt. Der Druck im Spalt zwischen der Muster- und der Ambosswalze wurde auf 4,412 × 106 Pa (640 Pfund pro Quadratinch (psi)) auf der Seite des Betreibers und auf 4,385 × 106 Pa (636 psi) auf der Antriebsseite eingestellt.
Eine kontinuierliche Folie aus Polyethylen geringer Dichte, welche Titandioxid als ein Trübungsmittel enthielt, wurde dem Öffnungserzeugungsverfahren bei den oben beschriebenen Verfahrensparametern unterzogen, indem die Folie durch den zwischen der Muster- und der Ambosswalze gebildeten Spalt hindurchgeführt wurde. Die tatsächliche Temperatur der Musterwalze während des Verfahrens betrug 87,8°C (190°F) und die tatsächliche Temperatur der Ambosswalze während des Verfahrens betrug 81,1°C (178°F). Diese Parameter erzeugten eine mit Öffnungen versehene Folie, welche für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet war.
Es sollte zur Kenntnis genommen werden, dass verschiedene Verfahren zum Herstellen der mit Öffnungen versehenen Folien verwendet werden können, und dass die Verfahrensparameter in Abhängigkeit von den erwünschten Eigenschaften in der mit Öffnungen versehenen Folie und den Fähigkeiten der besonderen verwendeten Verfahrensgerätschaft variiert werden können. Beispielsweise können Musterwalzengeschwindigkeiten von 26,058 m/min. (86 fpm) bis 136,35 m/min. (450 fpm) akzeptabel sein, wenn sie mit Ambossgeschwindigkeiten von 23,331 m/min. (77 fpm) bis 115,443 m/min. (381 fpm) gekoppelt sind, um Geschwindigkeitsdifferentialverhältnisse von 1,11 bis 1,88 bereitzustellen. Zusätzlich können verschiedene eingestellte Musterwalzen- und Ambosswalzen-Temperaturen verwendet werden, im Bereich von 82,2°C (180°F) bis 102,8°C (217°F). Drücke im Spalt können in Abhängigkeit von der besonderen Verfahrensgerätschaft im Bereich von 3,206 × 10⁶ Pa (465 psi) bis 4,826 × 10⁶ Pa (700 psi) variieren. Es kann eine beliebige Anzahl von verschiedenen Öffnungen erzeugenden Mustern verwendet werden, sowie eine Unzahl verschiedener Typen von Muster-/Ambosswalzenanordnungen.
BEISPIELE 2-6
Fünf Proben der in Beispiel 1 hergestellten mit Öffnungen versehenen Folie wurden dann mit einer Lage von Ethylenvinylalkohol koextrudiert. Ein gemeinsamer Extruder, welcher als ein NRM 3,5'' Durchmesser-Extruder bekannt ist, mit einem Längen-zu-Durchmesser-Verhältnis von 24 zu 1 wurde für das Verfahren verwendet. Der Extruder enthielt Komponenten, welche im Fachbereich wohlbekannt sind, wie etwa eine Spinnpumpe mit einer gewissen Drehung, eine 5-Temperatur-Zylinderzone und eine Düsenzone.
Der in den vorliegenden Beispielen verwendete EVA wurde von der Exxon Corporation erhalten und unter der Bezeichnung Exxon 760.36 verkauft. Dieser besondere EVA wies eine Schmelztemperatur von 204,4°C (400°F) auf. Die fünf mit Öffnungen versehenen Folienproben wurden mit verschiedenen Dicken der EVA-Folie während eines Koextrusionsprozesses beschichtet.
Die Menge des auf den fünf Proben verwendeten EVA war wie folgt: 25 gsm (bei einer Rate von 13,635 m/min. (45 fpm) coextrudiert); 15 gsm (bei einer Rate von 21,21 m/min. (70 fpm) koextrudiert); 11,3 gsm (bei einer Rate von 30,3 m/min. (100 fpm) koextrudiert); 10 gsm (bei einer Rate von 39,239 m/min. (113 fpm) koextrudiert); und 9 gsm (bei einer Rate von 37,875 m/min. (125 fpm) koextrudiert). Die Verfahrensbedingungen für Beispiele 2-6 waren mit Ausnahme der Bandgeschwindigkeit identisch. Solche Verfahrensbedingungen umfassten einen Schmelzdruck (auch bekannt als ein Ausgabedruck) an der Spinnpumpe von 1,93 × 10⁶ Pa (280 psi); einen Amperewert von 1,3 Ampere; eine Spinnpumpendrehung vor 5 rpm; ein Saugdruck stromaufwärts von der Spinnpumpe von 2,068 × 10⁶ Pa (300 psi); Zylinderzonentemperaturen von 148,9°C (300°F), 177,7°C (350°F), 190, 6°C (375°F), 196,1°C (385°F) und 204,4°C (400°F); und eine Düsenzonentemperatur von 218,3°C (425°F).
Zwei der fünf Laminate aus atmungsfähiger Folie/mit Öffnungen versehener Folie wurden getestet, um ihre Wasserdampftransmission zu bestimmen. Ein dampfdurchlässiges Material wird eine Wasserdampftransmission oder WVTR aufweisen, welche für die Fähigkeit des Materials, Dampf durch es hindurch zu lassen, gekennzeichnet ist. Eine Standardtechnik zum Bestimmen der Wasserdampftransmission eines Materials ist ASTM E96-80 und läuft ab wie folgt. Runde Proben werden aus dem Testmaterial ausgeschnitten. Testbecher, welche zum Testen verwendet werden, sind aus Gussaluminium, haben einen Rand, sind 5,08 cm (2 Inches) tief und mit einer mechanischen Dichtung und einer Neoprendichtungsmanschette versehen. Die Becher werden von Firmen wie etwa der Thwing-Albert Instrument Company, Philadelphia, Pennsylvania unter der Bezeichnung Vapometerbecher #681 vertrieben. Einhundert Milliliter destillierten Wassers wird in jeden Vapometerbecher gegossen, und jede der einzelnen Testproben über die obere offene Fläche eines einzelnen Bechers platziert. Anschraubbare Flanschen werden festgezogen, um eine Dichtung entlang des Randes des Bechers zu bilden, wobei das damit verbundene Testmaterial der Umgebungsatmosphäre über einen runden Bereich von 62 Millimeter Durchmesser (ein offener, exponierter Bereich von 30 cm²) ausgesetzt gelassen wird. Die Becher werden dann gewogen, auf ein Tablett gestellt und in einen Umluftofen überführt, welcher auf 37,8°C (100°F) eingestellt ist. Der Ofen ist ein Konstanttemperaturofen, durch welchen externe Luft hindurchzirkuliert, um zu verhindern, dass sich Wasserdampf im Inneren ansammelt. Ein geeigneter Ofen ist beispielsweise ein Blue M Power-O-Matic 60-Ofen, welcher von der Blue M Electric Company, Blue Island, Illinois vertrieben wird. Nach 24 Stunden werden die Becher aus dem Ofen entfernt und gewogen. Der Wasserdampftransmissionswert wird berechnet durch Multiplizieren der Gramm Gewichtsverlust über die 24-Stunden Zeitspanne mit 7571 und Teilen durch 24. Wasserdampftransmission (WVTR) wird dann als Gramm/Quadratmeter/24 Stunden (g/m²/Tag) ausgedrückt.
Die mit Öffnungen versehene, mit EVA bei 13,635 m/min. (45 fpm) (25 gsm) beschichtete Folie wies eine Wasserdampftransmission von 494 g/m²/Tag auf, und die mit Öffnungen versehene, mit EVA bei 37,875 m/min. (125 fpm) (9 gsm) beschichtete Folie wies eine Wasserdampftransmission von 15.13 g/m²/Tag auf.
BEISPIELE 7-11
Jedes der fünf Laminate aus atmungsfähiger Folie/mit Öffnungen versehener Folie aus Beispielen 2-6 oben wurden dann thermisch an eine Lage aus Filamentspinnvliesmaterial mit einem Flächengewicht von 16,955 gsm (0,05 osy) gebondet. In diesen Beispielen wurde die Seite der mit Öffnungen versehenen Folie des Laminats 40 aus atmungsfähiger Folie/mit Öffnungen versehener Folie an eine Oberfläche der Vliesbahn wie in 2 gezeigt, gebondet.
Um thermisches Bonden durchzuführen, wurde das Laminat aus atmungsfähiger Folie/mit Öffnungen versehener Folie auf die Filamentspinnvliesbahn gelegt und einem Kalanderverfahren unterzogen. Kalanderverfahren sind in der Industrie üblich und werden im Allgemeinen dadurch aufgeführt, dass ein Substrat durch einen durch eine Musterwalze und eine Ambosswalze gebildeten Prägespalt hindurchgeführt wird. Die Anordnung ist nahezu identisch zu der in 5 gezeigten Öffnungserzeugungsvorrichtung, außer dass ein zusätzlicher Abroller vorhanden wäre, um das zweite Material bereitzustellen (entweder die Vliesbahn oder die Lage aus dem atmungsfähigen Polymer/der mit Öffnungen versehenen Folie) und die Musterwalze keine Erhebungen aufweisen würde.
In dem besonderen Kalanderverfahren, welchem das vorliegende Laminat unterzogen wurde, wurde ein Spaltdruck von 62 × 10⁵ Pa (90 psi) verwendet. Die Temperatur der Ambosswalze in dem Kalanderverfahren wurde auf 37,8°C (100°F) eingestellt, und die Temperatur der Musterwalze wurde auf 65,6°C (150°F) eingestellt, um das thermisch gebondete, atmungsfähige Laminat aus mit Öffnungen versehener Folie/Vlies zu erhalten.
Die resultierenden Laminate wiesen den stoffähnlichen ästhetischen Eindruck von Vliesmaterialien auf, während sie die flüssigkeitsundurchlässigen, dampfdurchlässigen Eigenschaften beibehielten, welche durch die Lagen aus der atmungsfähigen Folie und der mit Öffnungen versehenen Folie bereitgestellt werden.
Obgleich eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Verwendung von spezifischen Begriffen, Geräten und Verfahren beschrieben wurde, dient eine solche Beschreibung lediglich den Zwecken der Veranschaulichung. Die verwendeten Worte sind Worte zur Beschreibung und dienen nicht der Einschränkung. Es sollte verstanden werden, dass Änderungen und Variationen von Fachleuten auf diesem Gebiet vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, welcher durch die folgenden Ansprüche definiert ist. Zusätzlich sollte verstanden werden, dass Aspekte der verschiedenen Ausführungsformen ausgetauscht werden können, sowohl ganz oder auch teilweise.

Claims

Ein atmungsfähiges, flüssigkeitsundurchlässiges Folien-/Vlies-Laminat, umfassend: a) eine Vliesbahnlage mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche; b) eine Folienlage mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche; und c) eine atmungsfähige Polymerfolienlage mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, dass das Laminat eine mit Öffnungen versehene Folienlage (b) umfasst, welche eine Polyolefinfolie umfasst, und wobei eine der Oberflächen der mit Öffnungen versehenen Folienlage an eine der Oberflächen der atmungsfähigen Polymerfolienlage gebunden ist, um eine atmungsfähige Folien-/Polymerfolienlage zu bilden, und die atmungsfähige Folien-/Polymerfolienlage an eine der Oberflächen der Vliesbahnlage gebunden ist, und wobei die atmungsfähige Polymerfolienlage ein Polymer umfasst, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Poly(vinylalkohol), Polyvinylacetat, Ethylenvinylalkohol, Polyurethan, Ethylenmethylacrylat und Ethylenmethylacrylsäure.
Laminat gemäß Anspruch 1, wobei die Vliesbahnlage eine Bahn umfasst, welche ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Spinnvliesfaserbahnen, Schmelzblasfaserbahnen, Spinnvlies-/Schmelzblas-/Spinnvliesfaserbahnen und gebondeten, kardierten Bahnen.
Laminat gemäß Anspruch 1, wobei das Polyolefin Polyethylen ist.
Laminat gemäß Anspruch 1, wobei die erste Oberfläche der atmungsfähigen Polymerfolienlage an die erste Oberfläche der Vliesbahnlage gebunden ist und die erste Oberfläche der mit Öffnungen versehenen Folienlage an die zweite Oberfläche der atmungsfähigen Polymerfolienlage gebunden ist.
Laminat gemäß Anspruch 1, wobei die erste Oberfläche der mit Öffnungen versehenen Folienlage an die erste Oberfläche der Vliesbahnlage gebunden ist und die erste Oberfläche der atmungsfähigen Polymerlage an die zweite Oberfläche der mit Öffnungen versehenen Folienlage gebunden ist.
Laminat gemäß Anspruch 1, wobei die mit Öffnungen versehenen Folienlage eine Dicke von 101,6 μm (4 mils) bis 1,016 mm (40 mils) aufweist, wobei die atmungsfähige Folienlage eine Dicke von 0,25 μm (0,01 mils) bis 125 μm (5 mils) aufweist, und die Vliesbahnlage ein Flächengewicht von 8,4775 g/m² (0,25 osy) bis 169,55 g/m² (5,0 osy) aufweist.
Laminat gemäß Anspruch 1, wobei die mit Öffnungen versehenen Folienlage eine Dicke von 0,254 mm bis 0,508 mm (10 bis 20 mils) aufweist, wobei die atmungsfähige Folienlage eine Dicke von 0,25 μm (0,01 mils) bis 25 μm (1,0 mils) aufweist, und die Vliesbahnlage ein Flächengewicht von 8,4775 g/m² (0,25 osy) bis 169,55 g/m² (5,0 osy) aufweist.
Absorbierendes Produkt, umfassend: a) eine flüssigkeitsundurchlässige, dampfdurchlässige Unterlagsschicht; b) eine flüssigkeitsdurchlässige Oberschicht, welche mit der Unterlagsschicht verbunden ist; und c) einen absorbierenden Kern, welcher zwischen der Unterlagsschicht und der Oberschicht eingeschlossen ist, wobei die Unterlagsschicht das Laminat gemäß Anspruch 1 umfasst.
Absorbierendes Produkt gemäß Anspruch 8, wobei das Produkt ein Produkt ist, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Windeln, Inkontinenzbekleidung, Hygienebinden, Bettunterlagen und Trainingshöschen.
Verfahren zum Bilden des atmungsfähigen, flüssigkeitsundurchlässigen Laminats aus mit Öffnungen versehener Folie/Vlies gemäß Anspruch 1, umfassend: a) Bonden einer Lage mit Öffnungen versehener Folie, welche eine Polyolefinfolie umfasst, an eine Lage atmungsfähiger Polymerfolie, wobei die atmungsfähige Polymerfolienlage ein Polymer umfasst, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Poly(vinylalkohol), Polyvinylacetat, Ethylenvinylalkohol, Polyurethan, Ethylenmethylacrylat und Ethylenmethylacrylsäure, um eine atmungsfähige Folien-/Polymerfolienlage zu bilden; und dann b) Bonden der atmungsfähigen Folien-/Polymerfolienlage an eine Vliesbahnlage.
Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei das Verfahren Bonden des Abschnitts der mit Öffnungen versehenen Folienlage der atmungsfähigen Folien-/Polymerfolienlage an die Vliesbahnlage umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei das Verfahren Bonden des Abschnitts der atmungsfähigen Folienlage der atmungsfähigen Folien-/Polymerfolienlage an die Vliesbahnlage umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei das Verfahren zum Durchführen des Bondens thermisches Bonden einsetzt.