DE60027137T2

DE60027137T2 - Elastisches laminat und wegwerfartikel, die einen spinnvliesstoff aus polyethylen/polypropylen copolymerisaten enthalten

Info

Publication number: DE60027137T2
Application number: DE60027137T
Authority: DE
Inventors: Jie Tao; Ebrahim Rezai
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1999-02-02
Filing date: 2000-02-02
Publication date: 2006-12-14
Anticipated expiration: 2020-02-03
Also published as: AU3481500A; DE60027137D1; EP1150833B1; WO2000046023A3; JP2002540977A; WO2000046023A2; EP1150833A2

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf elastische Schichtstoffe und Einwegartikel. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf elastische Schichtstoffe und Einwegartikel, die eine Spinnvliesschicht aus einem Polypropylen/Polyethylen-Copolymer umfassen. Beispiele solcher Einwegartikel schließen Schweißbänder, Bandagen, Körperwickel, Einwegunterwäsche, Einwegkleidungsstücke, einschließlich Wegwerfwindeln (für Erwachsene und Babys), einschließlich Windelhosen und Übungshöschen, Einwegslips zu Menstruationszwecken und Einwegabsorptionseinlagen, einschließlich Damenbinden und Inkontinenzmitteln ein.
HINTERGRUND
Elastische Schichtstoffe bzw. Laminate wurden in der Vergangenheit in zahlreichen Einwegartikeln eingesetzt, einschließlich Schweißbändern, Bandagen, Körperwickeln, Einwegunterwäsche, Einwegkleidungsstücken, einschließlich Wegwerfwindeln (für Erwachsene und Babys), einschließlich Windelhosen und Übungshöschen, Einwegslips zu Menstruationszwecken und Einwegabsorptionseinlagen, einschließlich Damenbinden und Inkontinenzmitteln. Hier bezieht sich „elastischer Schichtstoff" auf elastisch dehnbare, aus zwei oder mehr Schichten bestehende Materialien, einschließlich mindestens eines elastisch dehnbaren einschichtigen Materials. Im Allgemeinen wird erwartet, dass diese Artikel durch Verwendung eines geeigneten elastischen Schichtstoffes während des gesamten Gebrauchszeitraums der Produkte eine gute Passform am Körper und/oder auf der Haut des Benutzers bieten.
Ein „spannungsfreier" Dehnungsschichtstoff ist ein Typ von elastischem Schichtstoff, der vorzugsweise für solche Einwegprodukte verwendet wird. Verfahren zur Herstellung von „spannungsfreien" Dehnungsschichtstoffbahnen sind zum Beispiel im US-Patent Nr. 5,167,897, erteilt an Weber et al. am 1. Dezember 1992, US-Patent Nr. 5,156,793, erteilt an Buell et al. am 20. Oktober 1990 und US-Patent Nr. 5,143,679, erteilt an Weber et al. am 1. September 1992, offenbart. In einem Herstellungsverfahren für einen solchen „spannungsfreien" Dehnungsschichtstoff wird ein Elastomermaterial in einem im Wesentlichen angespannten (spannungsfreien) Zustand wirkmäßig mit mindestens einem nichtelastischen Komponentenmaterial verbunden. Anschließend wird mindestens ein Abschnitt des resultierenden nicht-elastischen Verbundschichtstoffs einer mechanischen Dehnung unterzogen, die ausreicht, um das nichtelastische Komponentenmaterial dauerhaft zu verlängern. Anschließend kann der Verbunddehnangsschichtstoff in seinen im Wesentlichen angespannten Zustand zurückkehren. Auf diese Weise wird der elastische Schichtstoff zu einem „spannungsfreien" Dehnungsschichtstoff geformt. Hier bezieht sich „spannungsfreier" Dehnungsschichtstoff auf einen Schichtstoff, der aus mindestens zwei Materiallagen besteht, die entlang mindestens eines Abschnitts ihrer koextensiven Oberflächen aneinander befestigt sind, während sie sich in einem im Wesentlichen angespannten („spannungsfreien") Zustand befinden; wobei eine der Lagen ein Materialumfasst, das spannbar und elastomer ist (d.h. im Wesentlichen in seine angespannten Abmessungen zurückkehrt, nachdem eine angelegte Zugkraft aufgehoben worden ist), und eine zweite Lage verlängerbar ist (jedoch nicht notwendigerweise elastomer), so dass beim Dehnen die zweite Lage zumindest zu einem gewissen Grad dauerhaft verlängert wird, so dass sie beim Aufheben der angelegten Zugkräfte nicht vollständig in ihre ursprüngliche, nicht verformte Konfiguration zurückkehrt. Der resultierende Dehnungsschichtstoff wird dadurch in der Richtung der anfänglichen Dehnung elastisch dehnbar gemacht, zumindest bis zu dem Punkt der anfänglichen Dehnung.
Wie vorstehend bemerkt, schließt das Herstellungsverfahren für einen solchen „spannungsfreien" Dehnungsschichtstoff den Schritt ein, bei dem der nichtelastische Verbundschichtstoff einer mechanischen Dehnung unterzogen wird, die aus reicht, um das nichtelastische Komponentenmaterial dauerhaft zu verlängern. Dieser Schritt erfolgt zusätzlich zu normalen elastischen Laminierverfahren und ist mit Beschränkungen hinsichtlich der in dem elastischen Schichtstoff zu verwendenden Komponentenmaterialien verbunden. So muss zum Beispiel in dem Fall, in dem eine Vliesbahn im elastischen Schichtstoff als eines der Komponentenmaterialien verwendet wird, diese genügend physikalische Festigkeit oder Beständigkeit gegenüber der angelegten mechanischen Dehnung aufweisen, da diese Materialien dazu neigen, durch den Vorgang mechanisch beschädigt zu werden. Falls die Vliesbahn nicht genügend physikalische Festigkeit oder Beständigkeit aufweist und daher leicht beschädigt wird, kann es sein, dass der entstehende „spannungsfreie" Dehnungsschichtstoff eine erwartete physikalische Eigenschaft nicht aufweist, was zu einem nicht erwünschten Bruch des „spannungsfreien" Dehnungsschichtstoffs führt. Zum Beispiel neigt solch ein „spannungsfreier" Dehnungsschichtstoff dazu, durch die Beanspruchung, die darauf während des mechanischen Dehnungsvorgangs und/oder während des Gebrauchs der Artikel einwirkt, leicht zu zerfasern, zu zerreißen oder zu delaminieren. Daher muss die Vliesbahn, die in dem „spannungsfreien" Dehnungsschichtstoff verwendet wird, sorgfältig ausgewählt werden.
Auf Grundlage der vorgenannten Tatsachen besteht ein Bedarf an einem „spannungsfreien" Dehnungsschichtstoff, der eine Vliesschicht mit erhöhter physikalischer Festigkeit oder Beständigkeit umfasst. Es besteht ebenfalls ein Bedarf an einem Einwegartikel, der solch einen elastischen Schichtstoff einsetzt.
Säuglinge und andere inkontinente Personen tragen Einwegkleidungsstücke zum Anziehen, wie Einwegwindelhosen, zum Aufnehmen und Einbehalten von Urin und anderen Körperausscheidungen. Einwegkleidungsstücke zum Anziehen mit festen Seiten, die auch als „Hosentyp-Kleidungsstücke" bezeichnet werden, sind zur Verwendung bei Kindern, die laufen können und oftmals die Toilettenbenutzung lernen, beliebt geworden. Diese Kleidungsstücke zum Anziehen weisen Seitenfelder auf, deren Ränder zusammengefügt sind, um zwei Beinöffnungen und eine Taillenöffnung zu bilden. Um Körperausscheidungen aufzunehmen und einer großen Vielfalt an Körperformen und -größen zu passen, müssen diese Kleidungsstücke zum Anziehen um die Taille und Beine des Trägers genau passen, ohne von ihrer Position auf dem Rumpf herabzuhängen, durchzuhängen oder herunterzugleiten. Beispiele dieser Kleidungsstücke zum Anziehen werden zum Beispiel im US-Patent Nr. 5,171,239, erteilt an Igaue et al. am 15. Dezember 1992; US-Patent Nr. 4,610,681, erteilt an Strohbeen et al. am 9. September 1986; US-Patent Nr. 4,940,464, erteilt an Van Gompel et al. am 10. Juli 1990; US-Patent Nr. 5,246,433, erteilt an Hasse et al. am 21. September 1993; US-Patent Nr. 5,569,234, erteilt an Buell et al. am 29. Oktober 1996; und WO 96/31176 (Ashton), veröffentlicht am 10. Oktober 1996, offenbart.
Bei vielen Einwegkleidungsstücken zum Anziehen werden die Nähte der Seitenfelder durch Anwendung von Druck und Wärme auf Randabschnitte der zusammenzufügenden Seitenfelder gebildet. Zum Beispiel offenbart WO 98/22285 (Schmitz), veröffentlich am 28. Mai 1998, solch eine Nahtmethode. Die Anwendung von Druck und Wärme führt zum Verschmelzen von Komponentenlagenmaterialien, die bei den Seitenfeldern verwendet werden, insbesondere beim Berühren von Oberflächenmaterialien der Seitenfelder, wodurch eine erforderliche Verbindung zwischen den Seitenfeldern entsteht.
Um eine starke Naht zu erhalten, wird es im Allgemeinen bevorzugt, dass die Differenz der Schmelzpunkte der beiden sich berührenden, zusammenzufügenden Oberflächenmaterialien gering ist. Werden jedoch bei den sich berührenden Oberflächen der Seitenfelder unterschiedliche Arten an Materialien verwendet, muss die Erwärmung sorgfältig angepasst und während des Nahtvorgangs kontrolliert werden. Anderenfalls neigt eines der Materialien, das einen verhältnismäßig niedrigeren Schmelzpunkt aufweist, dazu, viel mehr als das andere Material, das einen verhältnismäßig höheren Schmelzpunkt aufweist, zu schmelzen. (Wenn zum Beispiel ein Polypropylen, das einen Schmelzpunkt von etwa 160°C auf weist, bei einem Oberflächenmaterial eingesetzt wird und ein Polyethylen, das einen Schmelzpunkt von etwa 125°C aufweist, in dem anderen Oberflächenmaterial eingesetzt wird, beträgt die Differenz der Schmelzpunkte der beiden sich berührenden Oberflächenmaterialien etwa 35°C). Solch eine Differenz der Schmelzpunkte neigt dazu, ein Loch bzw. Löcher in dem zusammengefügten Abschnitt und/oder einen harten Abschnitt geschmolzenen Materials nach seiner Verfestigung zu bilden. Da die Bildung eines solchen Lochs bzw. solcher Löcher dazu neigt, die Nahtfestigkeit zu verringern, muss dies vermieden werden. Die Bildung solch eines harten Abschnitts nach seiner Verfestigung muss ebenfalls vermieden werden, da dieser tendenziell auf der Haut des Trägers eine Abschürfung hinterlässt, was zu einem roten Abdruck auf der Haut führt.
Auf Grundlage der vorgenannten Tatsachen besteht ein Bedarf an zwei sich berührenden, zusammenzufügenden Materialien bei Einwegkleidungsstücken zum Anziehen, die eine verbesserte Nahtfestigkeit bieten können. Ebenfalls besteht ein Bedarf an zwei sich berührenden, zusammenzufügenden Materialien bei Einwegkleidungsstücken zum Anziehen, die keinen harten Abschnitt geschmolzenen Materials im zusammengefügten Teil nach seiner Verfestigung bilden.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elastischen Schichtstoff, der in mindestens eine Richtung elastisch dehnbar ist. Der elastische Schichtstoff umfasst ein elastisches Element mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche und eine Spinnvliesschicht, die mit der ersten Oberfläche des elastischen Elements verbunden ist, um einen Schichtstoff zu bilden. Die Spinnvliesschichtumfasst Komponentenfasern, die aus einem Polypropylen/Polyethylen-Copolymer gebildet werden. Der Schichtstoff wird mechanisch gedehnt, um einen elastischen Schichtstoff zu bilden.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenfalls auf einen Einwegartikel mit dem elastischen Schichtstoff.
Das Vorgenannte erfüllt den Bedarf an einem „spannungsfreien" Dehnungsschichtstoff, der eine Vliesschicht umfasst, die eine erhöhte physikalische Festigkeit oder Beständigkeit aufweist, und den Bedarf an einem Einwegartikel, der solch einen elastischen Schichtstoff einsetzt.
Das Vorgenannte erfüllt weiterhin den Bedarf an zwei sich berührenden, zusammenzufügenden Materialien in Einwegkleidungsstücken zum Anziehen, die eine verbesserte Nahtfestigkeit bieten können, und/oder einen Bedarf an zwei sich berührenden, zusammenzufügenden Materialien in Einwegkleidungsstücken zum Anziehen, die keinen harten Abschnitt geschmolzenen Materials im zusammengefügten Teil nach seiner Verfestigung bilden.
Diese und andere Merkmale, Gesichtspunkte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann aus der Lektüre der vorliegenden Offenbarung ersichtlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Obwohl die Beschreibung mit Ansprüchen schließt, in denen die Erfindung speziell angegeben und genau beansprucht wird, wird angenommen, dass die Erfindung aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen besser verständlich wird, die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen erfolgt und in der im Wesentlichen identische Elemente durch gleiche Bezugszahlen bezeichnet werden und in der:
1 eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Einwegkleidungsstücks zum Anziehen in einer typischen Gebrauchskonfiguration ist;
2 eine vereinfachte Draufsicht der in 1 gezeigten Ausführungsform in ihrem flachen, unkontrahierten Zustand ist, welche die körperseitige Seite des Kleidungsstücks zeigt;
3 eine entlang der Schnittlinie 3-3 von 2 vorgenommene Querschnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform ist;
4 eine Querschnittansicht eines elastischen Elements (oder eines elastischen Schichtstoffs) einer bevorzugten Ausführungsform ist; und
5 eine vergrößerte perspektivische Teildarstellung eines bevorzugten Beispiels der Elastomermaterialschicht ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Hier bedeutet „umfassen", dass ein anderes Element bzw. andere Elemente und ein anderer Schritt bzw. andere Schritte, die sich nicht auf das Endergebnis auswirken, hinzugefügt werden können. Diese Begriffe umfassen die Begriffe „bestehend aus" und „im Wesentlichen bestehend aus".
Hier bezieht sich „Kleidungsstück zum Anziehen" auf Kleidungsartikel, die eine bestimmte Taillenöffnung und ein Paar Beinöffnungen aufweisen und die auf den Körper des Trägers gezogen werden, indem die Beine in die Beinöffnungen eingeführt werden und der Artikel über die Taille nach oben gezogen wird.
Hier beschreibt „Einweg-" Kleidungsstücke, die nicht zum Waschen oder anderweitigen Wiederherstellen oder Wiederverwenden als Kleidungsstück bestimmt sind (d.h., sie sind dazu bestimmt, nach einmaligem Gebrauch weggeworfen und vorzugsweise verwertet, kompostiert oder anderweitig in einer umweltfreundlichen Weise entsorgt zu werden).
Hier bezieht sich „Windelhosen" auf Kleidungsstücke zum Anziehen, die im Allgemeinen von Säuglingen und anderen inkontinenten Personen getragen werden, um Urin und Fäkalien zu absorbieren und einzubehalten. Es sei jedoch klarge stellt, dass die vorliegende Erfindung auch auf andere Kleidungsstücke zum Anziehen, wie Übungshöschen, Inkontinenzslips, Kleidungsstücke oder Slips für die Damenhygiene und dergleichen anwendbar ist.
Hier bezeichnet „Feld" einen Bereich oder ein Element des Kleidungsstücks zum Anziehen. (Obwohl ein Feld in der Regel eine eindeutige Fläche oder ein eindeutiges Element ist, kann ein Feld ein wenig mit einem angrenzenden Feld zusammenfallen (funktionsmäßig übereinstimmen).)
Hier schränkt die Bezeichnung „Schicht" das Element insofern nicht notwendigerweise auf eine einzelne Materialschicht ein, als eine Schicht tatsächlich Schichtstoffe oder Kombinationen von Lagen oder Bahnen der erforderlichen Art von Materialien umfassen kann.
Hier umfasst „verbunden" oder „verbinden" Konfigurationen, bei denen ein Element direkt an einem anderen Element befestigt wird, indem das Element direkt an dem anderen Element angebracht wird, und Konfigurationen, bei denen das Element indirekt an dem anderen Element befestigt wird, indem das Element an einem Zwischenelement bzw. an Zwischenelementen angebracht wird, die wiederum an dem anderen Element angebracht werden.
Hier wird „unkontrahierter Zustand" verwendet, um Zustände von Kleidungsstücken zum Anziehen in ihrem nicht zusammengefügten (d.h., die Nähte sind entfernt), flachen und entspannten Zustand zu beschreiben, wobei alle verwendeten elastischen Materialien von ihnen entfernt sind.
Der elastische Schichtstoff der vorliegenden Erfindung schließt ein elastisches Element und eine Spinnvliesschicht, die mit dem elastischen Element verbunden ist, ein. Das elastische Element der vorliegenden Erfindung kann zahlreiche unterschiedliche Konfigurationen und Materialien annehmen. Zum Beispiel kann das elastische Element aus einer oder aus mehreren Elastomermaterialschichten gebildet sein. Vorzugsweise ist das elastische Element ein elastischer Schichtstoff oder ein elastisches Verbundelement aus mehreren Materialschichten, einschließlich mindestens einer Elastomermaterialschicht. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das elastische Element einen Schichtstoff aus einer Elastomermaterialschicht, einer Vliesabdeckschicht, die mit einer Oberfläche der Elastomermaterialschicht verbunden ist, und mehr bevorzugt einer zweiten Vliesabdeckschicht, die mit der anderen Oberfläche der Elastomermaterialschicht verbunden ist. Ein mehr bevorzugtes Beispiel des elastischen Elements wird nachstehend ausführlicher unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
Die Elastomermaterialschicht kann in einer großen Vielfalt an Größen, Formen und Gestalten geformt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Elastomermaterialschicht in Form einer durchgehenden ebenen Schicht vor. Bevorzugte Formen einer durchgehenden ebenen Schicht schließen einen Gitterstoff, eine perforierte (oder mit Öffnungen geformte) Folie, einen elastomeren gewebten Stoff oder Vliesstoff, einen elastomeren Schaumstoff und dergleichen ein. Die durchgehende ebene Schicht kann jede beliebige Form annehmen, die in geeigneter Weise in Produkten bereitgestellt werden kann. Bevorzugte Formen einer durchgehenden ebenen Schicht schließen ein Viereck einschließlich eines Rechtecks und eines Quadrats, ein Trapez und die anderen Vielecke ein. In einer alternativen Ausführungsform liegt die Elastomermaterialschicht in Form von einzelnen Strängen (oder Fäden) vor, die nicht miteinander verbunden sind.
Das Elastomermaterial kann alle geeigneten elastischen Materialien einschließen, die dem Stand der Technik entsprechen. Zum diesbezüglichen Gebrauch geeignete Elastomermaterialien schließen Synthese- oder Naturkautschukmaterialien ein, die dem Stand der Technik entsprechen. Bevorzugte Elastomermaterialien schließen die Diblock- und Triblockcopolymere auf Basis von Polystyrol und ungesättigten oder vollständig hydrierten Kautschukblöcken und deren Mischungen mit anderen Polymeren, wie Polyolefinpolymeren, ein.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Elastomermaterialschicht eine poröse, makroskopisch ausgedehnte, dreidimensionale Elastomerbahn 172, wie in 5 gezeigt. Die Bahn 172 weist eine durchgehende erste Oberfläche 174 und eine unterbrochene zweite Oberfläche 176 gegenüber der ersten Oberfläche 174 auf. Die Elastomerbahn 172 umfasst vorzugsweise ein aus geformter Folie bestehendes Verbindungselement 186, das mindestens zwei Polymerschichten 178 und 182 einschließt. Die erste Schicht 178 ist im Wesentlichen elastisch, und die zweite Schicht 182 ist im Wesentlichen weniger elastisch als die erste Schicht 178. Mindestens eine der beiden Polymerschichten 178 und 182 ist aus einem Polystyrol-Thermoplastelastomer gebildet. Die Elastomerbahn 172 weist eine Vielzahl von primären Öffnungen 184 in der ersten Oberfläche 174 der Bahn 172 auf. Die primären Öffnungen 184 werden in der Ebene der ersten Oberfläche 174 durch ein durchgehendes Netzwerk des Verbindungselements 186 bestimmt. Das Verbindungselement 186 weist entlang seiner Länge einen nach oben konkav geformten Querschnitt auf. Das Verbindungselement 186 bildet außerdem sekundäre Öffnungen 188 in der Ebene der zweiten Oberfläche 176 der Bahn 172. Die Öffnungen 184 und 188 können eine beliebige Form annehmen. Eine bevorzugte Elastomerbahn ist in der internationalen Veröffentlichung Nr. WO 98/3716 (Curro et al.), veröffentlicht am 27. August 1998, offenbart. Ein bevorzugtes poröses Elastomermaterial für die Elastomermaterialschicht ist von Tredegar Film Products unter der Bezeichnung X-25007 erhältlich.
In einer mehr bevorzugten Ausführungsform ist die Elastomermaterialschicht ein elastomerer Gitterstoff, der nachstehend ausführlicher beschrieben wird.
Das elastische Element der vorliegenden Erfindung weist eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche auf. Die Spinnvliesschicht ist mit der ersten Oberfläche des elastischen Elements verbunden, um einen Schichtstoff zu bilden. Die Spinnvliesschicht der vorliegenden Erfindung umfasst Komponentenfasern, die aus einem Polypropylen/Polyethylen-Copolymer gebildet sind. Der Schichtstoff wird mechanisch gedehnt, um einen elastischen Schichtstoff (z.B. einen „spannungsfreien" elastischen Schichtstoff) zu bilden. Die Spinnvliesschicht weist einen Elastizitätsmodul von über 1575 N/cm (4000 p/Zoll) auf. Die Spinnvliesschicht weist eine Spannung von unter 394 N/cm (1000 p/Zoll) an der Spitze in der Spannung-Dehnung-Kurve auf. Diese und weitere bevorzugte Ausführungsformen werden nachstehend ausführlicher beschrieben.
Durch Einsatz der Spinnvliesschicht aus Polypropylen/Polyethylen-Copolymer in dem elastischen Schichtstoff liefert der elastische Schichtstoff der vorliegenden Erfindung eine verbesserte physikalische Festigkeit oder Beständigkeit gegenüber der mechanischen Dehnung, die darauf während des mechanischen Dehnungsvorgangs und/oder während des Gebrauchs der Artikel einwirkt. Demzufolge kann der elastische Schichtstoff der vorliegenden Erfindung einen unerwünschten Bruch des elastischen Schichtstoffs, wie ein Zerfasern und/oder Zerreißen, verhindern.
Die Spinnvliesschicht der vorliegenden Erfindung kann durch jedes beliebige Spinvliesverfahren, das dem Stand der Technik entspricht, gebildet werden, zum Beispiel US-Patent Nr. 3,692,618, erteilt an Dorschner et al. am 19. September 1972; US-Patent Nr. 3,338,992, erteilt an Kinney am 29. August 1967; US-Patent Nr. 3,341,394, erteilt an Kinney am 12. September 1967; US-Patent Nr. 3,502,538, erteilt an Petersen am 24. März 1970; US-Patent Nr. 3,502,763, erteilt an Hartmann am 24. März 1970; US-Patent Nr. 3,909,009, erteilt an Cvetko et al. am 30. September 1975; US-Patent Nr. 3,542,615, erteilt an Dobo et al. am 24. November 1970; und US-Patent Nr. 4,340,563, erteilt an Appel et al. am 20. Juli 1982.
Das Polypropylen/Polyethylen-Copolymer, das die Komponentenfasern bildet, kann durch Copolymerisation von 0,5 Gew.-% bis 20 Gew.-% Polyethylen in der Hauptkette eines Polypropylens hergestellt werden. Vorzugsweise ist das Polypropylencopolymer ein Blockcopolymer, das durch Blockcopolymerisation des Polyethylens in der Hauptkette des Polypropylens hergestellt wurde. Mehr bevorzugt ist das Polypropylen/Polyethylen-Copolymer ein statisches Copolymer, das durch statistische Copolymerisation des Polyethylens in der Hauptkette des Polypropylens hergestellt wurde.
Vorzugsweise sind von 0,5 Gew.-% bis 20 Gew.-%, mehr bevorzugt von 5 Gew.-% bis 15 Gew.-% Polyethylen durch Copolymerisation in der Hauptkette des Polypropylens enthalten. Ein bevorzugtes Polypropylen/Polyethylen wird dann produziert, wenn 7 Gew.-% Polyethylen mit dem Polypropylen copolymerisiert werden.
Jede Art Polyethylen kann bei der Copolymerisation eingesetzt werden. Bevorzugtes Polyethylen umfasst ein Polyethylen niedriger Dichte (LDPE), Polyethylen hoher Dichte (HDPE) und ein lineares Polyethylen hoher Dichte (LLDPE). Ein bevorzugtes Polyethylen ist ein LLDPE. In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Polyethylen eine α-Olefinstruktur wie 1-Hexen, 1-Buten und 1-Octen auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Spinnvliesschicht eine flächenbezogene Masse von unter 35 g/m² auf und umfasst Komponentenfasern mit einem durchschnittlichen Faser-Denier von unter 2,5. Vorzugsweise weist für Produkte wie Einwegkleidungsstücke und dergleichen die Spinnvliesschicht eine flächenbezogene Masse von 15 g/m² bis 30 g/m² auf, mehr bevorzugt von 17 g/m² bis 25 g/m², und ein durchschnittliches Faser-Denier von unter 1,9 und mehr bevorzugt von unter 1,5.
Das Polypropylen/Polyethylen-Copolymer ist weniger kristallin und weist daher einen breiteren Schmelzpunktbereich auf als das Polypropylen selbst. Vorzugsweise weist das Polypropylen/Polyethylen-Copolymer einen Schmelzpunktbereich zwischen etwa 100°C und 180°C, mehr bevorzugt zwischen etwa 125°C und 165°C auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Spinnvliesschicht ein Prägemuster auf, das durch zahlreiche getrennte Verbindungspunkte oder -bereiche gebildet wird. Jedes Prägeverfahren, das dem Stand der Technik entspricht, kann zum Formen eines solchen Prägemusters in der Spinnvliesschicht verwendet werden. Zum Beispiel wird ein bevorzugtes Prägemuster gebildet, indem eine Spinnvliesbahn durch zwei Prägewalzen hindurch läuft, die ein hervorstehendes Muster wie Punkte oder Gitterlinien auf der Oberfläche der Prägewalzen aufweisen. Die Prägewalzen werden auf eine Erweichungstemperatur des Materials der Komponentenfasern (d.h. des Polypropylen/Polyethylen-Copolymers) erwärmt. Die Spinnvliesbahn läuft zwischen den erwärmten Prägewalzen hindurch, so dass die Spinnvliesbahn von den Prägewalzen entsprechend dem Muster auf den Walzen komprimiert und erwärmt werden kann, wodurch ein Prägemuster einzelner Bindungspunkte oder -bereiche in der Spinnvliesbahn gebildet wird. Die entstehende Spinnvliesbahn wird vorzugsweise als die Spinnvliesschicht verwendet. Entsprechend dem Stand der Technik hält die Prägung die Komponentenfasern zusammen und verleiht der Vliesbahn oder der Vliesschicht durch Verbinden der Komponentenfasern innerhalb der Vliesbahn oder der Vliesschicht Integrität.
Ein bevorzugtes Prägemuster weist rautenförmige Stiftverbindungsbereiche auf, bei denen jeder Stift eine durchschnittliche Größe von 0,65 × 0,74 mm, einen senkrechten Abstand von 1,23 mm zwischen den Stiften und einen waagerechten Abstand von 1,26 mm zwischen den Stiften aufweist. Vorzugsweise weist das Prägemuster ein Prägebereichverhältnis (oder ein Verbindungsbereichverhältnis) von unter 25% auf. In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt das Prägebereichverhältnis der Vliesbahn oder der Vliesschicht von 5% bis 20% und mehr bevorzugt von 10% bis 18%.
Die Spinnvliesschicht besitzt einen Elastizitätsmodul von über 1575 N/cm (4000 p/Zoll), vorzugsweise über 1969 N/cm (5000 N/Zoll) und mehr bevorzugt von 1969 N/cm (5000 p/Zoll) bis 4724 N/cm (12000 p/Zoll).
Die Spinnvliesschicht weist eine Spannung von unter 394 N/cm (1000 p/Zoll) an der Spitze in der Spannung-Dehnung-Kurve auf. Vorzugsweise weist die Spinnvliesschicht eine Spannung von über 236 N/cm (600 p/Zoll) auf, mehr bevorzugt von 276 N/cm (700 p/Zoll) bis 394 N/cm (1000 p/Zoll) an der Spitze in der Spannung-Dehnung-Kurve.
Eine bevorzugte Spinnvliesbahn, die für die Spinnvliesschicht aus Polypropylen/Polyethylen-Copolymer verwendet wird, ist von Mitsui Chemical Co., Ltd., Tokio, Japan, unter der Kodenr. 23GSM erhältlich. Diese Spinnvliesbahn umfasst Komponentenfasern, die durch ein statistisches Polypropylen/Polyethylen-Copolymer gebildet werden, das etwa 7 Gew.-% Polyethylen (LLPE) in der Hauptkette des Polypropylens aufweist. Diese Spinnvliesbahn hat eine flächenbezogene Masse von etwa 20 g/m² und umfasst Komponentenfasern mit einem durchschnittlichen Faser-Denier von etwa 20. Diese Spinnvliesbahn weist ein durchschnittliches Prägeverhältnis von etwa 18% auf. Das Polypropylen/Polyethylen-Copolymer dieser Spinnvliesbahn besitzt einen Schmelzpunktbereich zwischen etwa 105°C und 170°C. Diese Spinnvliesbahn weist einen Elastizitätsmodul von über 1575 N/cm (4000 p/Zoll) auf und außerdem eine Spannung von unter 394 N/cm (1000 p/Zoll) an der Spitze in der Spannung-Dehnung-Kurve.
Die Spinnvliesschicht der vorliegenden Erfindung wird mit der ersten Oberfläche des elastischen Elements durch Befestigungsmittel wie denjenigen, die dem Stand der Technik entsprechen, verbunden. Beispielsweise kann die Spinnvliesschicht durch eine gleichmäßige, durchgehende Klebstoffschicht, eine strukturierte Klebstoffschicht oder eine Anordnung separater Klebstofflinien, -spiralen oder -punkte an der ersten Oberfläche des elastischen Elements befestigt sein. Alternativ können die Befestigungsmittel Heißverklebungen, Druckbindungen, Ultraschallbindungen, dynamisch-mechanische Bindungen oder beliebige andere geeignete Befestigungsmittel oder Kombinationen dieser Befestigungsmittel, die dem Stand der Technik entsprechen, umfassen.
Nachdem die Spinnvliesschicht der vorliegenden Erfindung mit dem elastischen Element verbunden wurde, wird anschließend mindestens ein Abschnitt des entstandenen Schichtstoffs einer mechanischen Dehnung ausgesetzt, die ausreicht, um die Spinnvliesschicht dauerhaft zu verlängern. Der Schichtstoff kann anschließend in seinen im Wesentlichen angespannten Zustand zurückkehren. Auf diese Weise wird der Schichtstoff zu einem „spannungsfreien" Dehnungsschichtstoff geformt.
Die vorliegende Erfindung kann auf eine Vielzahl an Einwegartikeln angewandt werden, die einen „spannungsfreien" Dehnungsschichtstoff benötigen, der eine Vliesschicht umfasst, die eine erhöhte physikalische Festigkeit oder Beständigkeit aufweist. Bevorzugte Einwegartikel schließen Schweißbänder, Bandagen, Körperwickel, Einwegunterwäsche, Einwegkleidungsstücke, einschließlich Wegwerfwindeln (für Erwachsene und Babys), einschließlich Windelhosen und Übungshöschen, Einwegslips zu Menstruationszwecken und Einwegabsorptionseinlagen, einschließlich Damenbinden und Inkontinenzmitteln, ein. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Einwegartikel ein Einwegkleidungsstück zum Anziehen.
In einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung kann die vorliegende Erfindung ebenfalls auf eine Vielzahl an Einwegkleidungsstücken zum Anziehen angewandt werden, die Flügelfelder benötigen, die mit einer erhöhten Nahtfestigkeit zusammengefügt werden müssen. Bevorzugte Einwegkleidungsstücke zum Anziehen schließen Einwegunterwäsche zum Anziehen, Einwegwindelhosen (für Erwachsene und Babys), einschließlich Übungshöschen, und Einwegslips zu Menstruationszwecken ein.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen eines Einwegkleidungsstücks zum Anziehen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Einwegkleidungsstücks zum Anziehen (d.h. einer einheitlichen Einwegwindelhose). Bezüglich 1 weist das Einwegkleidungsstück zum Anziehen 120 einen vorderen Bereich 26, einen hinteren Bereich 28 und einen Schrittbereich 30 zwischen dem vorderen Bereich 26 und dem hinteren Bereich 28 auf. Eine Grundeinheit 41 ist im vorderen Bereich, im hinteren Bereich und im Schrittbereich 26, 28 und 30 bereitgestellt. Die Grundeinheit 41 schließt eine flüssigkeitsdurchlässige Oberschicht 24, eine mit der Oberschicht 24 verbundene flüssigkeitsundurchlässige Unterschicht 22 und einen zwischen der Oberschicht 24 und der Unterschicht 22 angeordneten Absorptionskern 25 (in 1 nicht dargestellt) ein. Die Grundeinheit 41 weist Seitenränder 220 auf, die im vorderen Bereich 26 Randlinien 222 bilden.
Das Einwegkleidungsstück zum Anziehen 20 schließt ferner ein Paar vordere Flügelfelder 46 ein, die sich jeweils von den entsprechenden Seiten der Grundeinheit 41 im vorderen Bereich 26 aus seitlich nach außen erstrecken, und ein Paar dehnbare hintere Flügelfelder 48, die sich jeweils von den entsprechenden Seiten der Grundeinheit 41 im hinteren Bereich 28 aus seitlich nach außen erstrecken. Jedes der Flügelfelder 46 und 48 weist einen äußersten Rand 240 auf, der eine äußerste Randlinie 242 bildet. Mindestens eine der äußersten Randlinien 242 weist im unkontrahierten Zustand des Kleidungsstücks 20 einen ungleichmäßigen seitlichen Abstand LD von der Längsachse 100 (in 1 nicht dargestellt, jedoch in 2) auf. Das Kleidungsstück zum Anziehen 20 schließt ferner Nähte 32 ein, die jeweils die vorderen und hinteren Flügelfelder 46 und 48 entlang der entsprechenden Randlinien 242 verbinden, um die zwei Beinöffnungen 34 und die Taillenöffnung 36 zu bilden.
In bevorzugten Ausführungsformen umfasst das Kleidungsstück zum Anziehen 20 eine Grundeinheitsschicht 40, die im Allgemeinen die Gesamtform des Kleidungsstücks zum Anziehen 20 bestimmt. In der in 1 gezeigten Ausführungsform ist die Grundeinheitsschicht 40 eine äußere Vliesdeckblattschicht 74, die die gesamte nach außen zeigende Oberfläche des Kleidungsstücks zum Anziehen 20 bedeckt, um das Gefühl und Erscheinungsbild eines Stoffkleidungsstücks zu verleihen. Vorzugsweise ist die äußere Vliesdeckblattschicht 74 eine durchgehende Lage oder Bahn, die aus dem Spinnvlies aus Polypropylen/Polyethylen-Copolymer der vorliegenden Erfindung gebildet ist. Die durchgehende Lage (d.h. die äußere Vliesdeckblattschicht 74) macht den vorderen Bereich 26, den hinteren Bereich 28 und den Schrittbereich 30 zwischen dem vorderen Bereich 26 und dem hinteren Bereich 28 aus. Jedes der Flügelfelder 46 und 48 umfasst einen Abschnitt der Grundeinheitsschicht 40. Bevorzugte Kleidungsstücke zum Anziehen, die eine solche durchgehende Lage umfassen, werden im US-Patent Nr. 5,569,234, erteilt an Buell et al. am 29. Oktober 1996, offenbart.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens eines, mehr bevorzugt sind beide der Paare der Flügelfelder 46 und 48 in mindestens der Querrichtung elastisch dehnbar. In alternativen Ausführungsformen sind die Flügelfelder 46 und 48 sowohl in Quer- als auch in Längsrichtung elastisch dehnbar. Hier bezieht sich „dehnbar" auf Materialien, die in der Lage sind, sich zu einem gewissen Grad in mindestens einer Richtung ohne übermäßiges Reißen zu dehnen. Hier beziehen sich „Elastizität" und „elastisch dehnbar" auf dehnbare Materialien, welche die Fähigkeit aufweisen, in ungefähr ihre ursprünglichen Abmessungen zurückzukehren, nachdem die Kraft, die das Material dehnte, aufgehoben worden ist. Hier kann ein beliebiges Material oder Element, das als „dehnbar" beschrieben wird, auch elastisch dehnbar sein, sofern nicht anderweitig angegeben. Die dehnbaren Flügelfelder 46 und 48 sorgen für eine bequemere und körpernahe Passform, indem das Kleidungsstück zum Anziehen anfänglich dem Träger körperkonform angelegt wird und diese Passform während der gesamten Tragezeit und weit über den Zeitpunkt hinaus, zu dem das Kleidungsstück zum Anziehen mit Ausscheidungen belastet worden ist, aufrechterhalten wird, da die Flügelfelder 46 und/oder 48 ein Ausdehnen und Zusammenziehen der Seiten des Kleidungsstücks zum Anziehen ermöglichen.
Die Flügelfelder 46 und 48 können durch einheitliche Elemente des Kleidungsstücks zum Anziehen 20 gebildet werden (d.h., sie sind nicht separat zu handhabende Elemente, die an dem Kleidungsstück zum Anziehen 20 befestigt sind, sondern werden vielmehr aus einer oder mehreren der verschiedenen Schichten des Kleidungsstücks zum Anziehen gebildet und sind Verlängerungen davon). In einer bevorzugten Ausführungsform schließen die Flügelfelder 46 und 48 mindestens ein einheitliches Element oder eine durchgehende Schicht (z.B. die Grundeinheitsschicht 40) ein, das bzw. die einen Teil der Grundeinheit 41 bildet und sich durchgehend in die Flügelfelder 46 und 48 hinein erstreckt. Als Alternative können die Flügelfelder 46 und 48 nur getrennte Elemente umfassen (in den Figuren nicht dargestellt), die keinerlei einheitliches Element aufweisen, das ebenfalls einen Teil der Grundeinheit 41 bildet. Solch eine Flügelfelderstruktur kann durch Verbinden der getrennten Elemente mit den entsprechenden Seiten der Grundeinheit 41 gebildet werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform schließt das Kleidungsstück zum Anziehen 20 ferner Nahtfelder 66 ein, die sich jeweils von jedem der Flügelfelder 46 und 48 aus seitlich nach außen erstrecken, und Aufreißlaschen 31, die sich jeweils vom Nahtfeld 66 aus seitlich nach außen erstrecken. In einer bevorzugten Ausführungsform ist jedes der Nahtfelder 66 eine Verlängerung der entsprechenden Flügelfelder 46 und 48 oder zumindest eines der darin verwendeten Komponentenelemente (z.B. der Grundeinheitsschicht 40) oder einer beliebigen anderen Kombination der Elemente. Mehr bevorzugt ist jede der Aufreißlaschen 31 auch eine Verlängerung des entsprechenden Nahtfeldes 66 oder mindestens eines ihrer darin verwendeten Komponentenelemente (z.B. der Grundeinheitsschicht 40) oder einer beliebigen anderen Kombination ihrer Elemente.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden die entsprechenden Randabschnitte der Flügelfelder 46 und 48 durch die Nahtfelder 66 auf überlappende Weise verbunden, um eine überlappte Nahtstruktur, wie in 1 dargestellt, zu bilden.
Alternativ können die vorderen und hinteren Flügelfelder 46 und 48 in Stumpfnahtweise zusammengefügt werden (in den Figuren nicht dargestellt). Das Verbinden der Nähte 32 kann über sämtliche geeignete Mittel erfolgen, die dem Stand der Technik entsprechen und die sich für die in der Grundeinheit 41 und/oder in den Flügelfeldern 46 und 48 eingesetzten spezifischen Materialien eignen. Daher können Ultraschallschweißen, Heißschweißen, Druckbindung, Kleb- oder Kohäsionsbindung, Nähen, Autogenbindung und dergleichen geeignete Verfahren sein. Vorzugsweise werden die Nahtfelder 66 durch ein vorbestimmtes Muster von Wärme-/Druck- oder Ultraschall-Schweißstellen verbunden, das den Kräften und Beanspruchungen standhält, die auf dem Kleidungsstück 20 während des Tragens erzeugt werden. Eine bevorzugte Methode zum Herstellen der Nähte wird in WO 98/22285 (Schmitz), veröffentlicht am 28. Mai 1998, offenbart.
Ein durchgehender Bund 38 wird von den Flügelfeldern 46 und 48 und einem Teil der Grundeinheit 41 um die Taillenöffnung 36 wie in 1 dargestellt gebildet. Vorzugsweise werden elastifizierte Taillenbänder 50 sowohl im vorderen Bereich 26 als auch im hinteren Bereich 28 bereitgestellt. Der durchgehende Bund 38 dient dem dynamischen Erzeugen von Passkräften in dem Kleidungsstück zum Anziehen 20, wenn sich dieses am Träger befindet, um das Kleidungsstück zum Anziehen 20 selbst dann am Träger zu halten, wenn es mit Körperausscheidungen belastet ist, wodurch der Absorptionskern 25 (in 1 nicht dargestellt) nahe am Träger gehalten wird, und ferner dem Verteilen der Kräfte, die während des Tragens um die Taille dynamisch erzeugt werden, wodurch zusätzlicher Halt für den Absorptionskern 25 ohne Einschnüren oder Zusammenraffen des Absorptionskerns 25 bereitgestellt wird.
2 ist eine teilweise ausgeschnittene Draufsicht des Kleidungsstücks zum Anziehen 20 von 1 in seinem unkontrahierten Zustand (außer bei den Flügelfeldern 46 und 48, die in ihrem entspannten Zustand belassen sind), wobei die Oberschicht 24 zum Betrachter hin zeigt, bevor die Flügelfelder 46 und 48 durch die Nähte 32 miteinander verbunden werden. Das Kleidungsstück zum Anziehen 20 weist den vorderen Bereich 26, den hinteren Bereich 28 gegenüber dem vorderen Bereich 26, den zwischen dem vorderen Bereich 26 und dem hinteren Bereich 28 angeordneten Schrittbereich 30 und einen Umfang auf, der durch den Außenumfang oder die Außenränder des Kleidungsstücks zum Anziehen 20 bestimmt wird, wobei die Seitenränder mit 115 und 240 und die Endränder oder Taillenränder mit 152 bezeichnet sind. Die Oberschicht 24 weist die körperseitige Oberfläche des Kleidungsstücks zum Anziehen 20 auf, die während des Gebrauchs am Körper des Trägers anliegend angeordnet ist. Die Unterschicht 22 weist die körperabgewandte Oberfläche des Kleidungsstücks zum Anziehen 20 auf, die vom Körper des Trägers abgewandt angeordnet ist. Das Kleidungsstück zum Anziehen 20 schließt die Grundeinheit 41 einschließlich der flüssigkeitsdurchlässigen Oberschicht 24, der mit der Oberschicht 24 verbundenen flüssigkeitsundurchlässigen Unterschicht 22 und des zwischen der Oberschicht 24 und der Unterschicht 22 angeordneten Absorptionskerns 25 ein. Ferner schließt das Kleidungsstück 20 die vorderen und hinteren Flügelfelder 46 und 48, die sich von der Grundeinheit 41 aus seitlich nach außen erstrecken, die elastifizierten Beinbündchen 52 und die elastifizierten Taillenbänder 50 ein. Die Oberschicht 24 und die Unterschicht 22 weisen Längen- und Breitenabmessungen auf, die im Allgemeinen größer sind als die des Absorptionskerns 25. Die Oberschicht 24 und die Unterschicht 22 erstrecken sich über die Ränder des Absorptionskerns 25 hinaus und bilden dadurch die Seitenränder 115 und die Taillenränder 152 des Kleidungsstücks 20. Die flüssigkeitsundurchlässige Unterschicht 22 schließt vorzugsweise eine flüssigkeitsundurchlässige Kunststofffolie 68 ein.
Das Kleidungsstück zum Anziehen 20 weist außerdem zwei Achsen auf, eine Längsachse 100 und eine Querachse 110. Hier bezieht sich „Längs-" auf eine Linie, Achse oder Richtung in der Ebene des Kleidungsstücks zum Anziehen 20, die im Allgemeinen nach einer vertikalen Ebene ausgerichtet ist (z.B. ungefähr parallel dazu verläuft), die einen stehenden Träger in eine linke und eine rechte Hälfte teilt, wenn das Kleidungsstück zum Anziehen 20 getragen wird. Hier sind „Quer-" und „seitlich" austauschbar und beziehen sich auf eine Linie, Achse oder Richtung, die innerhalb der Ebene des Kleidungsstücks zum Anziehen liegt, die im Allgemeinen senkrecht zu der Längsrichtung verläuft (die den Träger in eine vordere und eine hintere Körperhälfte unterteilt). Das Kleidungsstück zum Anziehen 20 und Komponentenmaterialien davon weisen außerdem eine körperseitige Oberfläche auf, die beim Gebrauch zur Haut des Trägers hin zeigt, und eine körperabgewandte Oberfläche, welche die der körperseitigen Oberfläche gegenüberliegende Oberfläche ist.
Obwohl die Oberschicht 24, die Unterschicht 22 und der Absorptionskern 25 in einer Vielfalt an wohlbekannten Konfigurationen zusammengesetzt werden können, sind beispielhafte Grundeinheitskonfigurationen allgemein im US-Patent 3,860,003 mit dem Titel „Contractible Side Portions for Disposable Diaper", das am 14. Januar 1975 an Kenneth B. Buell erteilt wurde, und US-Patent 5,151,092 mit dem Titel „Absorbent Article With Dynamic Elastic Waist Feature Having A Predisposed Resilient Flexural Hinge", das am 29. September 1992 an Kenneth B. Buell et al. erteilt wurde, beschrieben.
3 ist eine Querschnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform, die entlang der Schnittlinie 3-3 von 2 vorgenommen wurde. Das Kleidungsstück zum Anziehen 20 schließt die Grundeinheit 41 einschließlich der flüssigkeitsdurchlässigen Oberschicht 24, der mit der Oberschicht 24 verbundenen flüssigkeitsundurchlässigen Unterschicht 22 und des zwischen der Oberschicht 24 und der Unterschicht 22 angeordneten Absorptionskerns 25 ein. Ferner schließt das Kleidungsstück zum Anziehen die vorderen Flügelfelder 46, die sich jeweils von der Grundeinheit 41 aus seitlich nach außen erstrecken, und innere Sperrbündchen 54 ein. Obwohl in 3 nur die Struktur der vorderen Flügelfelder 46 und der Grundeinheit 41 im vorderen Bereich 26 dargestellt ist, wird vorzugsweise eine ähnliche Struktur auch im hinteren Bereich 28 bereitgestellt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird jeder der vor deren Flügelfelder 46 durch Laminierung eines verlängerten Teils der Sperrklappe 56, eines elastischen Elements 70 und der äußeren Vliesdeckblattschicht 74 gebildet. Vorzugsweise wird das elastische Element 70 durch den elastischen Schichtstoff der vorliegenden Erfindung gebildet. Das elastische Element 70 umfasst eine ebene Elastomermaterialschicht 124 (in 3 nicht dargestellt). Hier bezieht sich „ebenes Elastomermaterial" auf Elastomermaterialien, die sich durchgehend in zwei Dimensionsrichtungen erstrecken. Bevorzugte ebene Elastomermaterialien schließen einen Gitterstoff, eine perforierte (oder mit Öffnungen geformte) Folie, einen elastomeren gewebten Stoff oder Vliesstoff, einen elastomeren Schaumstoff und dergleichen ein. In einer bevorzugten Ausführungsform schließt die ebene Elastomermaterialschicht 124 mindestens einen Abschnitt ein, der eine ungleichmäßige seitliche Breite aufweist.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Klappenvliesbahn 72 durch ein Polymer auf Polypropylenbasis gebildet. Vorzugsweise ist die Klappenvliesbahn 72 eine Spinnvliesbahn, die Komponentenfasern aus 100% Polypropylen umfasst. Eine bevorzugte Spinnvliesbahn, die in geeigneter Weise für die Klappenvliesbahn 72 verwendet wird, ist als Kodenr. DAPP-35GSM von Fiberweb France, Inc. (Ziest, Frankreich) erhältlich. Die äußere Vliesdeckblattschicht 74 ist das Spinnvlies des Polypropylen/Polyethylen-Copolymers der vorliegenden Erfindung. Daher werden, wenn die entsprechenden Flügelfelder 46 und 48 auf überlappende Weise miteinander verbunden werden, die Klappenvliesbahn 72 und die äußere Vliesdeckblattschicht 74 in den Nahtfeldern 66 zusammengefügt (oder heißverklebt), um die Nähte 32 zu bilden. Da die Klappenvliesbahn 72 und die äußere Vliesdeckblattschicht bei einer Nahttemperatur zusammengefügt werden können, die nahe an den Schmelzpunkten der Klappenvliesbahn 72 und der äußeren Vliesdeckblattschicht 74 liegt, kann die Bildung eines Lochs bzw. von Löchern im zusammengefügten Abschnitt und/oder einem harten Abschnitt des geschmolzenen Materials nach seiner Verfestigung vermieden werden.
Der Absorptionskern 25 kann ein beliebiges absorbierendes Element sein, das allgemein komprimierbar und anpassbar ist, auf die Haut des Trägers nicht reizend wirkt und Flüssigkeiten wie Urin und andere bestimmte Körperausscheidungen absorbieren und einbehalten kann. Der Absorptionskern 25 kann in einer großen Vielfalt an Größen und Formen (z.B. rechteckig, Sanduhrform, „T"-förmig, asymmetrisch usw.) und aus einer großen Vielfalt an Flüssigkeitsabsorptionsmaterialien, die gewöhnlich in Einwegkleidungsstücken zum Anziehen und in anderen Absorptionsartikeln verwendet werden, wie zerriebenem Holzzellstoff, der im Allgemeinen als Luftfilz oder Airfelt bezeichnet wird, hergestellt werden. Beispiele weiterer geeigneter Absorptionsmaterialien schließen Cellulosekreppwatte, schmelzgeblasene Polymere, einschließlich Coform, chemisch versteifte, modifizierte oder vernetzte Cellulosefasern, Zellstoff, einschließlich Zellstoffwicklungen und Zellstofflaminaten, absorbierende Schaumstoffe, absorbierende Schwämme, Superabsorber-Polymere, absorbierende Geliermaterialien oder ein beliebiges äquivalentes Material oder Kombinationen von Materialien ein.
Die Konfiguration und der Aufbau des Absorptionskerns 25 können variieren (z.B. kann der Absorptionskern 25 variierende Dickenzonen, einen Hydrophiliegradienten, einen Superabsorptionsgradienten oder Erfassungszonen mit geringerer durchschnittlicher Dichte und geringerer durchschnittlicher flächenbezogener Masse aufweisen oder kann eine oder mehrere Schichten oder Strukturen umfassen). Weiterhin können auch die Größe und das Absorptionsvermögen des Absorptionskerns 25 variiert werden, um Trägern von Kleinkindern bis hin zu Erwachsenen zu passen. Das Gesamtabsorptionsvermögen des Absorptionskerns 25 sollte jedoch mit der Lastannahme und der beabsichtigten Verwendung des Kleidungsstücks 20 kompatibel sein.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Kleidungsstücks 20 weist einen Absorptionskern 25 mit einer asymmetrischen, modifizierten Sanduhrform und mit Flügeln im vorderen und hinteren Taillenbereich 26 und 28 auf. Andere beispielhafte absorbie rende Strukturen zum Gebrauch als Absorptionskern 25, die breite Akzeptanz und kommerziellen Erfolg erzielt haben, sind im US-Patent Nr. 4,610,678 mit dem Titel „High-Density Absorbent Structures", erteilt an Weisman et al. am 9. September 1986, US-Patent Nr. 4,673,402 mit dem Titel „Absorbent Articles With Dual-Layered Cores", erteilt an Weisman et al. am 16. Juni 1987, US-Patent Nr. 4,888,231 mit dem Titel „Absorbent Core Having A Dusting Layer", erteilt an Angstadt am 19. Dezember 1989, und US-Patent Nr. 4,834,735 mit dem Titel „High Density Absorbent Members Having Lower Density und Lower Basis Weight Acquisition Zones", erteilt an Alemany et al. am 30. Mai 1989, beschrieben.
Die Grundeinheit 41 kann ferner einen Erfassungs-/Verteilungskern 84 aus chemisch versteiften Fasern einschließen, der über dem Absorptionskern 25 angeordnet ist, wodurch ein Zweikernsystem gebildet wird. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Fasern hydrophile, chemisch versteifte Cellulosefasern. Hier bezeichnen „chemisch versteifte Fasern" jegliche Fasern, die mit chemischen Mitteln versteift wurden, um die Steifigkeit der Fasern sowohl unter trockenen als auch unter wässrigen Bedingungen zu erhöhen. Solche Mittel schließen die Zugabe von chemischen Versteifungsmitteln ein, mit denen die Fasern zum Beispiel beschichtet und/oder imprägniert werden. Solche Mittel schließen auch die Versteifung der Fasern durch Änderung der chemischen Struktur der Fasern selbst ein, z.B. durch Vernetzung von Polymerketten.
Die in dem Erfassungs-/Verteilungskern 84 eingesetzten Fasern können auch mittels chemischer Reaktion versteift werden. Zum Beispiel können Vernetzungsmittel auf die Fasern aufgetragen werden, die nach dem Auftragen zum chemischen Bilden von Intrafaser-Vernetzungsbindungen veranlasst werden. Diese Vernetzungsbindungen können die Steifigkeit der Fasern erhöhen. Während der Einsatz von Intrafaser-Vernetzungsbindungen zur chemischen Versteifung der Fasern bevorzugt wird, sollen dadurch jedoch andere Arten von Reaktionen zur chemischen Versteifung der Fasern nicht ausgeschlossen werden.
Bei den mehr bevorzugten versteiften Fasern schließt die chemische Verarbeitung eine Intrafaser-Vernetzung mit Vernetzungsmitteln ein, während sich solche Fasern in einem relativ dehydratisierten, zerfaserten (d.h. individualisierten), verdrehten, gekräuselten Zustand befinden. Geeignete chemische Versteifungsmittel schließen monomere Vernetzungsmittel, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf C₂-C₈-Dialdehyde und C₂-C₈-Monoaldehyde mit einer Säurefunktion, ein und können zur Bildung der Vernetzungslösung eingesetzt werden. Diese Verbindungen sind in der Lage, mit mindestens zwei Hydroxylgruppen in einer einzigen Cellulosekette oder an nebeneinander angeordneten Celluloseketten in einer einzelnen Faser zu reagieren. Solche zur Verwendung bei der Herstellung der versteiften Cellulosefasern vorgesehenen Vernetzungsmittel schließen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Glutaraldehyd, Glyoxal, Formaldehyd und Glyoxylsäure ein. Andere geeignete Versteifungsmittel sind Polycarboxylate, wie Citronensäure. Die Polycarbon-Versteifungsmittel und ein Verfahren zur Herstellung von versteiften Fasern aus ihnen sind im US-Patent Nr. 5,190,563 mit dem Titel „Process for Preparing Individualized, Polycarboxylic Acid crosslinked Fibers", erteilt an Herron am 2. März 1993, beschrieben. Die Wirkung der Vernetzung unter diesen Bedingungen liegt in der Bildung von Fasern, die versteift sind und die dazu neigen, ihre verdrehte, gekräuselte Konfiguration während der Verwendung in den vorliegenden Absorptionsartikeln beizubehalten. Solche Fasern und Verfahren zu ihrer Herstellung werden in den vorstehend eingegliederten Patenten angeführt.
Bevorzugte Zweikernsysteme sind im US-Patent Nr. 5,234,423 mit dem Titel „Absorbent Article With Elastic Waist Feature and Enhanced Absorbency", erteilt an Alemany et al. am 10. August 1993, und im US-Patent Nr. 5,147,345 mit dem Titel „High Efficiency Absorbent Articles For Incontinence Management", erteilt an Young, LaVon und Taylor am 15. September 1992, offenbart. In einer bevorzugten Ausführungsform schließt der Erfassungs-/Verteilungskern 84 ein chemisch behandeltes, versteiftes Cellulosefasermaterial ein, das von Weyerhaeuser Co. (USA) unter der Handelsbezeichnung „CMC" erhältlich ist. Vorzugsweise besitzt der Erfas sungs-/Verteilungskern 84 eine flächenbezogene Masse von 40 g/m² bis 400 g/m², mehr bevorzugt von 75 g/m² bis 300 g/m².
Mehr bevorzugt umfasst die Grundeinheit 22 ferner eine Erfassungs-/Verteilungsschicht 82 zwischen der Oberschicht 24 und dem Erfassungs-/Verteilungskern 84, wie in 3 gezeigt. Die Erfassungs-/Verteilungsschicht 82 wird bereitgestellt, um das Vermindern der Tendenz der Oberschicht 24 zu Oberflächennässe zu unterstützen. Die Erfassungs-/Verteilungsschicht 82 schließt vorzugsweise kardierte, harzgebundene Hiloft-Vliesmaterialien ein, wie sie zum Beispiel als Kodenr. FT-6860 von Polymer Group, Inc., North America (Landisville, New Jersey, USA) erhältlich sind, das aus Polyethylenterephthalatfasern mit 6 dtex hergestellt ist und eine flächenbezogene Masse von etwa 43 g/m² aufweist. Ein bevorzugtes Beispiel für die Erfassungs-/Verteilungsschicht 82 und den Erfassungs-/Verteilungskern 84 ist in EP 0797968A1 (Kurt et al.), veröffentlicht am 1. Oktober 1997, offenbart.
Die obere Lage 24 ist vorzugsweise nachgiebig, fühlt sich weich an und wirkt auf die Haut des Trägers nicht reizend. Weiterhin ist die Oberschicht 24 flüssigkeitsdurchlässig, so dass Flüssigkeiten (z.B. Urin) leicht durch ihre Dicke hindurch dringen können. Eine geeignete Oberschicht 24 kann aus einer großen Auswahl an Materialien, wie Gewebe- und Vliesmaterialien, Polymermaterialien, wie mit Öffnungen versehenen geformten thermoplastischen Folien, mit Öffnungen versehenen Kunststofffolien und hydrogeformten thermoplastischen Folien, porösen Schaumstoffen, vernetzten Schaumstoffen, vernetzten thermoplastischen Folien und thermoplastischen Gitterstoffen, hergestellt werden. Geeignete Gewebe- und Vliesmaterialien können aus Naturfasern (z.B. Holz- oder Baumwollfasern), synthetischen Fasern (z.B. Polymerfasern, wie Polyester-, Polypropylen- oder Polyethylenfasern) oder aus einer Kombination von Naturfasern und synthetischen Fasern bestehen. Die Oberschicht 24 ist vorzugsweise aus einem hydrophoben Material hergestellt, um die Haut des Trägers von Flüssigkeiten zu trennen, die durch die Oberschicht 24 gedrungen und im Absorptionskern 25 enthalten sind (d.h., um Rücknässen zu verhindern). Wenn die Oberschicht 24 aus einem hydrophoben Material hergestellt ist, wird zumindest die obere Oberfläche der Oberschicht 24 so behandelt, dass sie hydrophil ist, so dass Flüssigkeiten schneller durch die Oberschicht übertragen werden. Dies verringert die Wahrscheinlichkeit, dass Körperausscheidungen von der Oberschicht 24 abfließen, anstatt durch die Oberschicht 24 gesaugt und vom Absorptionskern 25 absorbiert zu werden. Die Oberschicht 24 kann hydrophil gemacht werden, indem sie mit einem Tensid behandelt wird. Geeignete Verfahren zum Behandeln der Oberschicht 24 mit einem Tensid schließen das Besprühen des Materials der Oberschicht 24 mit dem Tensid und das Eintauchen des Materials in das Tensid ein. Eine ausführlichere Erörterung einer solchen Behandlung und der Hydrophilie ist im US-Patent Nr. 4,988,344 mit dem Titel „Absorbent Articles with Multiple Layer Absorbent Layers", erteilt an Reising et al. am 29. Januar 1991, und US-Patent Nr. 4,988,345 mit dem Titel „Absorbent Articles with Rapid Acquiring Absorbent Cores", erteilt an Reising am 29. Januar 1991, enthalten.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Oberschicht 24 eine Vliesbahn, die für eine verminderte Tendenz zu Oberflächennässe sorgen und folglich nach dem Nässen das Fernhalten von Urin, der vom Kern 25 absorbiert wurde, von der Haut des Anwenders erleichtern kann. Eines der bevorzugten Oberschichtmaterialien ist eine thermisch gebundene, kardierte Bahn, die als Kodenr. P-8 von Fiberweb North America, Inc., (Simpsonville, South Carolina, USA) erhältlich ist. Ein weiteres bevorzugtes Oberschichtmaterial ist als Kodenr. 5-2355 von Havix Co., Japan, erhältlich. Dieses Material ist ein zweischichtiger Verbundwerkstoff und wird aus zwei Arten von synthetischen, mit Tensid behandelten Bikomponentenfasern mittels Kardierungs- und Luftdurchleitungstechnologien hergestellt. Noch ein anderes bevorzugtes Oberschichtmaterial ist eine thermisch gebundene, kardierte Bahn, die als Kodenr. Profleece Style 040018007 von Amoco Fabrics, Inc., (Gronau, Deutschland) erhältlich ist.
Eine andere bevorzugte Oberschicht 24 schließt eine mit Öffnungen versehene geformte Folie ein. Mit Öffnungen versehene geformte Folien werden für die Oberschicht 24 bevorzugt, da sie für Körperausscheidungen durchlässig und trotzdem nicht absorbierend sind und eine verminderte Tendenz aufweisen, Flüssigkeiten wieder zurückfließen und die Haut des Trägers erneut benässen zu lassen. Somit bleibt die Oberfläche der geformten Folie, die in Kontakt mit dem Körper ist, trocken, wodurch die Körperverschmutzung verringert und ein angenehmeres Gefühl für den Träger geschaffen wird. Geeignete geformte Folien sind im US-Patent Nr. 3,929,135 mit dem Titel „Absorptive Structures Having Tapered Capillaries", erteilt an Thompson am 30. Dezember 1975, US-Patent Nr. 4,324,246 mit dem Titel „Disposable Absorbent Article Having A Stain Resistant Topsheet", erteilt an Mullane et al. am 13. April 1982, US-Patent Nr. 4,342,314 mit dem Titel „Resilient Plastic Web Exhibiting Fiber-Like Properties", erteilt an Radel et al. am 3. August 1982, US-Patent Nr. 4,463,045 mit dem Titel „Macroscopically Expanded Three-Dimensional Plastic Web Exhibiting Non-Glossy Visible Surface and Cloth-Like Tactile Impression", erteilt an Ahr et al. am 31. Juli 1984, und US 5,006,394 , „Multilayer Polymeric Film", erteilt an Baird am 9. April 1991, beschrieben.
In einer bevorzugten Ausführungsform schließt die Unterschicht 22 die flüssigkeitsundurchlässige Folie 68 ein, wie zum Beispiel in 3 gezeigt. Vorzugsweise erstreckt sich die flüssigkeitsundurchlässige Folie 68 längs im vorderen Bereich, hinteren Bereich und Schrittbereich 26, 28 und 30. Mehr bevorzugt erstreckt sich die flüssigkeitsundurchlässige Folie 68 nicht seitlich in den mindestens einen der Flügelfelder 46 oder 48 hinein. Die flüssigkeitsundurchlässige Folie 68 weist eine körperseitige Oberfläche 79 und eine körperabgewandte Oberfläche 77 gegenüber der dem Körper zugewandten Oberfläche 79 auf. Die flüssigkeitsundurchlässige Folie 68 ist gegenüber Flüssigkeiten (z.B. Urin) undurchlässig und wird vorzugsweise aus einer dünnen Kunststofffolie hergestellt. Mehr bevorzugt erlaubt die Kunststofffolie jedoch das Entweichen von Dämpfen aus dem Kleidungsstück 20. In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine mikroporöse Polyethylenfolie für die flüssigkeitsundurchlässige Folie 68 verwendet. Eine geeignete mikroporöse Polyethylenfolie wird von Mitsui Toatsu Chemicals, Inc., Nagoya, Japan, hergestellt und im Handel als PG-P vermarktet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Einwegband (in den Figuren nicht dargestellt) zusätzlich mit der Außenoberfläche der Unterschicht 22 verbunden, um eine bequeme Entsorgung nach einer Verschmutzung zu ermöglichen. Ein bevorzugtes Einwegband (oder eine Einwegvorrichtung) für Kleidungsstücke zum Anziehen wird in der internationalen Veröffentlichung Nr. WO 94/09736 (Rollag et al.), veröffentlicht am 11. Mai 1994, offenbart.
Ein geeignetes Material für die flüssigkeitsundurchlässige Folie 68 ist eine thermoplastische Folie mit einer Dicke von 0,012 mm (0,5 Mil) bis 0,051 mm (2,0 Mil), vorzugsweise einschließlich Polyethylen oder Polypropylen. Vorzugsweise besitzt die flüssigkeitsundurchlässige Folie eine flächenbezogene Masse von 5 g/m² bis 35 g/m². Es sei jedoch angemerkt, dass auch andere elastische flüssigkeitsundurchlässige Materialien verwendet werden können.
Die Unterschicht 22 schließt ferner die äußere Vliesdeckblattschicht 74 (d.h. die Grundeinheitsschicht 40) ein, die mit der körperabgewandten Oberfläche 77 der flüssigkeitsundurchlässigen Folie 68 verbunden ist, um einen Schichtstoff zu bilden. Die äußere Vliesdeckblattschicht 74 wird durch die Spinnvliesschicht des Polypropylen/Polyethylen-Copolymers der vorliegenden Erfindung gebildet. Die äußere Vliesdeckblattschicht 74 bedeckt vorzugsweise die gesamte körperabgewandte Oberfläche des Kleidungsstücks zum Anziehen 20, um das Gefühl und Erscheinungsbild eines Stoffkleidungsstücks zu verleihen. Die äußere Vliesdeckblattschicht 74 kann mit der flüssigkeitsundurchlässigen Folie 68 durch jedes beliebige geeignete Befestigungsmittel, das dem Stand der Technik entspricht, verbunden werden. Beispielsweise kann die äußere Vliesdeckblattschicht 74 mit einer gleichmäßigen, durchgehenden Klebstoffschicht, einer strukturierten Kleb stoffschicht oder einer Anordnung separater Klebstofflinien, -spiralen oder -punkte an der flüssigkeitsundurchlässigen Folie 68 befestigt werden. Geeignete Klebstoffe schließen einen Heißschmelzkleber, der von Nitta Findley Co., Ltd., Osaka, Japan, als H-2128 erhältlich ist, und einen Heißschmelzkleber, der von H. B. Fuller Japan Co., Ltd., Osaka, Japan, als JM-6064 erhältlich ist, ein.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die äußere Vliesdeckblattschicht 74 eine Spinnvliesbahn aus Polypropylen/Polyethylen-Copolymer, zum Beispiel unter der Kodenr. 23GSM von Mitsui Chemical Co., Ltd., Tokio, Japan, erhältlich. Die äußere Vliesdeckblattschicht 74 wird aus Komponentenfasern des Polypropylen/Polyethylen-Copolymers gebildet.
Die Unterschicht 22 ist angrenzend an die körperabgewandte Oberfläche des Absorptionskerns 25 angeordnet und vorzugsweise mittels eines beliebigen geeigneten, dem Stand der Technik entsprechenden Befestigungsmittels damit verbunden. Insbesondere kann die körperseitige Oberfläche 79 der flüssigkeitsundurchlässigen Folie 68 am Absorptionskern 25 durch eine gleichmäßige, durchgehende Klebstoffschicht, eine strukturierte Klebstoffschicht oder eine Anordnung separater Klebstofflinien, -spiralen oder -punkte befestigt werden. Klebstoffe, die als zufrieden stellend befunden wurden, werden von H. B. Fuller Company aus St. Paul, Minnesota, U.S.A., hergestellt und als HL-1358J vertrieben. Ein Beispiel eines geeigneten Befestigungsmittels, das ein offenes Musternetz von Klebstofffilamenten einschließt, ist im US-Patent Nr. 4,573,986 mit dem Titel „Disposable Waste-Containment Garment", das an Minetola et al. am 4. März 1986 erteilt wurde, offenbart. Ein anderes geeignetes Befestigungsmittel, das mehrere Linien von Klebstofffilamenten einschließt, die in ein Spiralmuster verwirbelt sind, wird durch die Vorrichtungen und Verfahren veranschaulicht, die im US-Patent Nr. 3,911,173, erteilt an Sprague, Jr. am 7. Oktober 1975, US-Patent Nr. 4,785,996, erteilt an Ziecker et al. am 22. November 1978, und US-Patent Nr. 4,842,666, erteilt an Werenicz am 27. Juni 1989, gezeigt sind. Als Alternative kann das Befestigungsmittel Heißverklebungen, Druckbindungen, Ultra schallbindungen, dynamisch-mechanische Bindungen oder beliebige andere geeignete Befestigungsmittel oder Kombinationen dieser Befestigungsmittel, wie sie dem Stand der Technik entsprechen, einschließen.
In einer alternativen Ausführungsform ist der Absorptionskern 25 nicht mit der Unterschicht 22 und/oder der Oberschicht 24 verbunden, um für eine größere Dehnbarkeit im vorderen Bereich 26 und im hinteren Bereich 28 zu sorgen.
Das Kleidungsstück zum Anziehen 20 schließt ferner vorzugsweise elastifizierte Beinbündchen 52 ein, um für eine verbesserte Einbehaltung von Flüssigkeiten und anderen Körperausscheidungen zu sorgen. Die elastifizierten Beinbündchen 52 können mehrere verschiedene Ausführungsformen zum Verringern der Leckage von Körperausscheidungen in den Beinbereichen umfassen. (Die Beinbündchen können mitunter auch als Beinbänder, Seitenklappen, Sperrbündchen, Elastikbündchen oder Dichtungsbündchen bezeichnet werden und werden mitunter entsprechend bezeichnet.) US-Patent 3,860,003 mit dem Titel „Contractable Side Portions for Disposable Diaper", erteilt an Buell am 14. Januar 1975, beschreibt eine Einwegwindel, die eine kontrahierbare Beinöffnung mit einer Seitenklappe und einem oder mehreren elastischen Elementen vorsieht, um ein elastifiziertes Beinbündchen bereitzustellen. US-Patent 4,909,803 mit dem Titel „Disposable Absorbent Article Having Elasticized Flaps", erteilt an Aziz et al. am 20. März 1990, beschreibt eine Einwegwindel mit „stehenden" elastifizierten Klappen (Sperrbündchen), um die Einbehaltung bei den Beinbereichen zu verbessern. US-Patent 4,695,278 mit dem Titel „Absorbent Article Having Dual Cuffs", erteilt an Lawson am 22. September 1987, und US-Patent 4,795,454 mit dem Titel „Absorbent Article Having Leakage-Resistant Dual Cuffs", erteilt an Dragoo am 3. Januar 1989, beschreiben Einwegwindeln mit Doppelbündchen, einschließlich eines Dichtungsbündchens und eines Sperrbündchens. US-Patent 4,704,115 mit dem Titel „Disposable Waist Containment Garment", erteilt an Buell am 3. November 1987, offenbart eine Einwegwindel oder ein Einweg-Inkontinenzklei dungsstück mit Seitenrandleckageschutzrinnen, die zum Einbehalten freier Flüssigkeiten innerhalb des Kleidungsstücks gestaltet sind.
Obwohl jedes elastifizierte Beinbündchen 52 so gestaltet werden kann, dass es sämtlichen der vorstehend beschriebenen Beinbänder, Seitenklappen, Sperrbündchen oder Elastikbündchen ähnelt, schließt das elastifizierte Beinbündchen 52 vorzugsweise ein elastisches Dichtungsbündchen 62 mit einem oder mehreren elastischen Strängen 64 ein, wie in 2 gezeigt, das in den vorstehend erwähnten US-Patenten Nr. 4,695,278 und 4,795,454 beschrieben ist. Außerdem schließt jedes elastifizierte Beinbündchen 52 vorzugsweise ferner innere Sperrbündchen 54 ein, jeweils umfassend eine Sperrklappe 56 und ein Abstandsmittel 58, die in dem vorstehend erwähnten US-Patent Nr. 4,909,803 beschrieben sind.
Das Kleidungsstück zum Anziehen 20 schließt vorzugsweise ferner ein elastifiziertes Taillenband 50 ein, das für verbesserte Passform und Einbehaltung sorgt. Das elastifizierte Taillenband 50 ist der Abschnitt oder Bereich des Kleidungsstücks zum Anziehen 20, der dazu bestimmt ist, sich elastisch auszudehnen und zusammenzuziehen, um der Taille des Trägers dynamisch zu passen. Das elastifizierte Taillenband 50 erstreckt sich vorzugsweise von dem Taillenrand des Kleidungsstücks zum Anziehen 20 aus längs nach außen zum Taillenrand des Absorptionskerns 25 hin. Vorzugsweise weist das Kleidungsstück zum Anziehen 20 zwei elastifizierte Taillenbänder 50 auf, wobei eines im hinteren Bereich 28 und eines im vorderen Bereich 26 angeordnet ist, obwohl auch andere Ausführungsformen eines Kleidungsstücks zum Anziehen mit einem einzigen elastifizierten Taillenband ausgearbeitet werden können. Das elastifizierte Taillenband 50 kann in zahlreichen verschiedenen Konfigurationen ausgearbeitet sein, einschließlich denjenigen, die im US-Patent 4,515,595 mit dem Titel „Disposable Diapers with Elastically Contractible Waistbands", erteilt an Kievit et al. am 7. Mai 1985, und im vorstehend erwähnten US-Patent 5,151,092, erteilt an Buell, beschrieben sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die Taillenbänder 50 den elastischen Schichtstoff der vorliegenden Erfindung.
Die Taillenbänder 50 können Materialien umfassen, die „vorgedehnt" oder „mechanisch vorgedehnt" wurden (d.h., die einem bestimmten Grad mechanischer Dehnung innerhalb eines lokalisierten Musters ausgesetzt waren, um das Material dauerhaft zu verlängern). Die Materialien können mithilfe von Tiefprägeverfahren, die dem Stand der Technik entsprechen, vorgedehnt werden. Alternativ können die Materialien vorgedehnt werden, indem das Material durch ein inkrementelles mechanisches Dehnungssystem geführt wird, wie im US-Patent Nr. 5,330,458 mit dem Titel „Absorbent Article With Elastic Feature Having A Portion Mechanically Prestrained", erteilt an Buell et al. am 19. Juli 1994, beschrieben. Die Materialien können anschließend in ihren im Wesentlichen ungespannten Zustand zurückkehren, wodurch ein „spannungsfreier" Dehnungsschichtstoff gebildet wird, der zumindest bis zu dem Punkt der anfänglichen Dehnung dehnbar ist.
Mindestens ein Paar der Flügelfelder 46 und 48 umfasst das elastische Element 70, wie in 3 dargestellt. Das elastische Element 70 der vorderen Flügelfelder 46 umfasst eine Elastomermaterialschicht 124 (in 3 nicht dargestellt), die sich vorzugsweise von der Grundeinheit 41 seitlich nach außen erstreckt, um durch das Erzeugen optimaler Haltekraft (oder Dauerkraft) an den Taillen- und Seitenbereichen des Trägers für eine gute Passform zu sorgen. Vorzugsweise ist die Elastomermaterialschicht 124 in mindestens eine Richtung dehnbar, vorzugsweise in seitlicher Richtung, um eine Haltekraft (oder Dauerkraft) zu erzeugen, die optimal ist, um ein Herabhängen, Durchhängen oder Heruntergleiten des Kleidungsstücks zum Anziehen 20 von seiner Position auf dem Rumpf zu verhindern, ohne den unerwünschten roten Abdruck auf der Haut des Trägers zu verursachen. In einer bevorzugten Ausführungsform schließt jeweils jedes der Flügelfelder 46 und 48 die Elastomermaterialschicht 124 ein.
Das elastische Element 70 wird wirkmäßig mit der äußeren Vliesdeckblattschicht 74 und vorzugsweise den Vliesbahnen 72 in den Flügelfeldern 46 und 48 verbunden, um einen Schichtstoff zu bilden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das elastische Element 70 wirkmäßig mit den Vliesbahnen 72 und 74 verbunden, indem es an mindestens einer, vorzugsweise an beiden der Vliesbahnen 72 und 74 befestigt wird, während es sich in einem im Wesentlichen ungespannten (spannungsfreien) Zustand befindet.
Das elastische Element 70 kann unter Verwendung entweder einer Konfiguration unterbrochener Verklebung oder einer Konfiguration einer im Wesentlichen durchgehenden Verklebung mit den Vliesbahnen 72 und 74 wirkmäßig verbunden sein. Hier bedeutet „unterbrochen" geklebte Schichtstoffbahn eine Schichtstoffbahn, in der die Lagen anfangs an einzelnen beabstandeten Stellen miteinander verklebt werden, oder eine Schichtstoffbahn, in der die Lagen an einzelnen beabstandeten Flächen im Wesentlichen nicht miteinander verklebt sind. Umgekehrt bedeutet eine „im Wesentlichen durchgehend" verklebte Schichtstoffbahn eine Schichtstoffbahn, in der die Lagen anfangs im Wesentlichen durchgehend über die gesamten Grenzflächen miteinander verklebt werden. Vorzugsweise ist der Dehnungsschichtstoff über den gesamten oder einen wesentlichen Abschnitt des Dehnungsschichtstoffs verklebt, so dass die unelastischen Bahnen (d.h. die Vliesbahnen 72 und 74) verlängert oder gezogen werden, ohne dass ein Riss hervorgerufen wird, und die Schichten der Dehnungsschichtstoffe sind vorzugsweise in einer Konfiguration verklebt, durch die alle Schichten des Dehnungsschichtstoffs nach dem inkrementellen mechanischen Dehnungsvorgang in einer relativ engen Haftung aneinander belassen werden. Folglich sind die elastischen Feldelemente und die anderen Lagen des Dehnungsschichtstoffs vorzugsweise im Wesentlichen durchgehend mittels eines Klebstoffs miteinander verklebt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird der ausgewählte Klebstoff mit einem geregelten Beschichtungssprühmuster mit einer flächenbezogenen Masse von etwa 7,0 g/m² aufgetragen Die Breite des Klebstoffmusters beträgt etwa 6,0 cm. Der Klebstoff ist vorzugsweise ein Klebstoff, wie er von Nitta Findley Co., Ltd., Osaka, Japan, unter der Bezeichnung H2085F erhältlich ist. Als Alternative können das elastische Feldelement und jegliche anderen Komponenten des Dehnungsschichtstoffs mittels Heißverklebung, Druckbindung, Ultraschallbindung, dynamisch-mechanischer Bindung oder einem beliebigen anderen, dem Stand der Technik entsprechenden Verfahren unterbrochen oder durchgehend miteinander verklebt sein.
Nachdem das elastische Element 70 wirkmäßig mit den Vliesbahnen 72 und 74 verbunden wurde, wird anschließend mindestens ein Abschnitt des resultierenden Verbunddehnungsschichtstoffs einer mechanischen Dehnung unterzogen, die ausreicht, um die nichtelastischen Komponenten, welche beispielsweise die Vliesbahnen 72 und 74 sind, dauerhaft zu verlängern. Anschließend kann der Verbunddehnungsschichtstoff in seinen im Wesentlichen ungespannten Zustand zurückkehren. Mindestens ein Paar, vorzugsweise beide, der Flügelfelder 46 und 48 wird somit zu „spannungsfreien" Dehnungsschichtstoffen geformt. Diese Konfiguration ermöglicht es, dass die Flügelfelder 46 und 48 in mindestens der Längsrichtung elastisch dehnbar sind.
Das elastische Element 70 ist vorzugsweise durch einen Klebstoff 76 mit den jeweiligen Rändern 78 der flüssigkeitsundurchlässigen Folie (d.h. mit der flüssigkeitsundurchlässigen Folie 68) verbunden, mehr bevorzugt direkt daran befestigt, wie in 3 gezeigt. In einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich die flüssigkeitsundurchlässige Folie 68 zwar längs im vorderen Bereich, hinteren Bereich und Schrittbereich 26, 28 und 30, jedoch erstreckt sie sich nicht seitlich in mindestens eines, vorzugsweise in keines der dehnbaren Flügelfelder 3, 46 und 48 hinein. In einer mehr bevorzugten Ausführungsform ist das elastische Element 70 an der körperabgewandten Oberfläche 77 mit den jeweiligen Rändern 78 der flüssigkeitsundurchlässigen Folie 68 verbunden, wie in 3 gezeigt. In einer alternativen Ausführungsform kann das elastische Element 70 an der körperseitigen Oberfläche 79 mit den jeweiligen Rändern 78 der flüssigkeits undurchlässigen Folie 68 verbunden sein (in den Figuren nicht dargestellt). Vorzugsweise wird der Klebstoff 76 in einem Spiralklebmuster aufgetragen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Klebstoff 76 ein elastischer Klebstoff mit einem amorphen und kristallisierenden Bestandteil. Ein solcher bevorzugter Klebstoff wird von Nitta Findley Co., Ltd., Osaka, Japan, unter der Bezeichnung H2085F hergestellt. Als Alternative kann das elastische Element 70 durch beliebige andere, dem Stand der Technik entsprechende Verbindungsmittel, die Heißverklebungen, Druckbindungen, Ultraschallbindungen, dynamisch-mechanische Bindungen oder Kombinationen dieser Befestigungsmittel einschließen, mit den jeweiligen Rändern 78 der flüssigkeitsundurchlässigen Folie 68 verbunden werden.
4 ist eine Querschnittansicht eines elastischen Elements (oder eines elastischen Schichtstoffs) einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bezüglich 4 umfasst das elastische Element 70 die Elastomermaterialschicht 124 mit einer ersten Oberfläche 150 und einer zweiten Oberfläche 152 gegenüber der ersten Oberfläche 150 und eine erste Abdeckschicht 122, die mit der ersten Oberfläche 150 der Elastomermaterialschicht 124 verbunden ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Abdeckschicht 122 mit der ersten Oberfläche 150 der Elastomermaterialschicht 124 durch einen Klebstoff (in 4 nicht dargestellt) verbunden. Mehr bevorzugt umfasst das elastische Element 70 ferner eine zweite Abdeckschicht 126, die mit der zweiten Oberfläche 152 der Elastomermaterialschicht 124 durch einen Klebstoff (in 4 nicht dargestellt) verbunden ist.
Vorzugsweise ist das elastische Element 70 mit den entsprechenden Rändern 78 der flüssigkeitsundurchlässigen Folie 68 an der körperabgewandten Oberfläche 77 wie in 3 dargestellt verbunden. In einer alternativen Ausführungsform kann das elastische Element 70 mit den entsprechenden Rändern 78 der flüssig keitsundurchlässigen Folie 68 an der körperseitigen Oberfläche 79 verbunden sein (in den Figuren nicht dargestellt).
Die Elastomermaterialschicht 124 kann in einer großen Vielfalt an Größen, Formen und Gestalten geformt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Elastomermaterialschicht 124 in Form einer durchgehenden ebenen Schicht vor. Bevorzugte Formen der durchgehenden ebenen Schicht schließen einen Gitterstoff, eine perforierte (oder mit Öffnungen geformte) Folie, einen elastomeren gewebten Stoff oder Vliesstoff und dergleichen ein. Die durchgehende ebene Schicht kann eine beliebige Gestalt annehmen, die auf geeignete Weise in den Flügelfeldern bereitgestellt werden kann. Bevorzugte Gestalten der durchgehenden ebenen Schicht schließen ein Viereck, einschließlich eines Rechtecks und eines Quadrats, ein Trapez und die anderen Vielecke ein. In einer alternativen Ausführungsform liegt die Elastomermaterialschicht 124 in Form von getrennten Strängen (oder Fäden) vor, die nicht miteinander verbunden sind.
Elastomermaterialien, die für die Elastomermaterialschicht 24 als besonders geeignet befunden wurden, sind auf Styrolblockcopolymeren basierende Gitterstoffmaterialien, perforierte (oder mit Öffnungen versehene) elastische Folien, vorzugsweise mit einer Dicke von etwa 0,05 mm bis etwa 1,0 mm (0,002 Zoll–0,039 Zoll). Andere geeignete Elastomermaterialien für die Elastomermaterialschicht 24 schließen „aktiven" Synthese- oder Naturkautschuk, andere Synthese- oder Naturkautschukschaumstoffe, elastomere Folien (einschließlich elastomeren Schrumpffolien), elastomere Gewebe- oder Vliesstoffbahnen, elastomere Verbundstoffe und Ähnliches ein.
In der in 4 gezeigten bevorzugten Ausführungsform weist der elastomere Gitterstoff 124 mehrere erste Stränge 125 und mehrere zweite Stränge 127 auf. Die mehreren ersten Stränge 125 überschneiden die mehreren zweiten Strängen 127 an Knotenpunkten 130 mit einem vorbestimmten Winkel α, wodurch eine netzartige offene Struktur mit mehreren Öffnungen 32 gebildet wird. Jede Öff nung 132 ist durch mindestens zwei benachbarte erste Stränge und mindestens zwei benachbarte zweite Stränge begrenzt, so dass die Öffnungen 132 im Wesentlichen eine rechteckige Gestalt aufweisen. Andere Konfigurationen der Öffnungen 132, wie Parallelogramme, Quadrate oder kreisförmige Bogensegmente, können ebenfalls bereitgestellt werden. Vorzugsweise sind die ersten und die zweiten Stränge 125 und 127 im Wesentlichen gerade und im Wesentlichen zueinander parallel. Vorzugsweise überschneiden die ersten Stränge 125 die zweiten Stränge 127 an Knotenpunkten 130 so, dass der Winkel α etwa 90 Grad beträgt. Die ersten und zweiten Stränge 125 und 127 werden vorzugsweise an Knotenpunkten 90 verbunden oder zusammengefügt.
Ein bevorzugter elastomerer Gitterstoff 124 wird von der Conwed Plastics Company (Minneapolis, Minn., USA) unter der Bezeichnung XO2514 hergestellt. Dieses Material weist etwa 12 elastische Stränge pro Zoll in Strukturrichtung B auf (d.h., in den ersten Strängen 125) und etwa 7 elastische Stränge pro Zoll in Strukturrichtung D (d.h. in den zweiten Strängen 127).
In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform ist die Elastomermaterialschicht 124 eine poröse, makroskopisch ausgedehnte, dreidimensionale elastomere Bahn, die bereits unter Bezugnahme auf 5 beschrieben wurde.
In der in 4 gezeigten Ausführungsform umfasst das elastische Element 70 die erste und die zweite Abdeckschicht 122 und 126 und eine Elastomermaterialschicht 124, die in der ersten und der zweiten Abdeckschicht 122 und 126 angeordnet ist. Die erste Abdeckschicht 122 weist eine innere Oberfläche 142 und eine äußere Oberfläche 144 auf. Die innere Oberfläche 142 der ersten Abdeckschicht 122 ist die Oberfläche, die der Elastomermaterialschicht 124 zugewandt angeordnet ist. Die zweite Abdeckschicht 126 weist ebenfalls eine innere Oberfläche 146 und eine äußere Oberfläche 148 auf. Die innere Oberfläche 146 der zweiten Abdeckschicht 126 ist die Oberfläche, die der Elastomermaterialschicht 124 zugewandt angeordnet ist. Die Elastomermaterialschicht 124 weist außerdem zwei ebene Oberflächen auf, eine erste Oberfläche 150 und eine zweite Oberfläche 152, die jeweils im Wesentlichen parallel zu den Ebenen der ersten und der zweiten Abdeckschicht 122 und 126 sind. Die erste Oberfläche 150 ist jene ebene Oberfläche der Elastomermaterialschicht 124, die an die innere Oberfläche 142 der ersten Abdeckschicht 122 am nächsten angrenzt. Die zweite Oberfläche 152 ist jene ebene Oberfläche der Elastomermaterialschicht 124, die an die innere Oberfläche 146 der zweiten Abdeckschicht 126 am nächsten angrenzt.
Da das elastische Element 70 vor und während des Gebrauchs mechanischer Dehnung ausgesetzt wird, müssen die erste und die zweite Abdeckschicht 122 und 126 eine relativ hohe Reißdehnung aufweisen und sich mehr bevorzugt strecken oder verlängern, noch mehr bevorzugt ziehen lassen (müssen aber nicht unbedingt elastomer sein), ohne übermäßiges (und vorzugsweise ohne jegliches) Abreißen oder Reißen. Weiterhin sind die erste und die zweite Abdeckschicht 122 und 126 vorzugsweise nachgiebig, fühlen sich weich an und wirken auf die Haut des Trägers nicht reizend und verleihen dem Artikel das Gefühl und den Komfort eines Stoffkleidungsstücks.
Ein exemplarisches bevorzugtes Vliesmaterial für die erste und die zweite Abdeckschicht 122 und 126 ist ein verfestigtes Vliesmaterial, das von Fiberweb North America, Inc. (Simpsonville, South Carolina, USA) unter der Bezeichnung Sofspan 200 erhältlich ist. Hier bezeichnet „verfestigtes Vliesmaterial" ein Vliesmaterial, das unter mechanischer Spannung in Strukturrichtung D gerafft oder geschnürt wurde, so dass das Material unter Anwendung geringer Kraft in Strukturrichtung D verlängert werden kann. Dieses Material besitzt eine flächenbezogene Masse von 25 g/m² vor Verfestigung und eine flächenbezogene Masse von etwa 63 g/m² nach Verfestigung. In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform kann das Spinnvlies aus Polypropylen/Polyethylen-Copolymer der vorliegenden Erfindung für die erste und die zweite Abdeckschicht 122 und 126 verwendet werden.
Die Elastomermaterialschicht 124 und die erste und die zweite Abdeckschicht 122 und 126 werden miteinander verbunden, vorzugsweise unter Verwendung eines Klebstoffs, um das elastische Element 70 zu bilden. Eine bevorzugte Methode zum Herstellen des elastischen Elements 70 wird in der internationalen Veröffentlichung Nr. WO 98/55298 (Langdon et al.), veröffentlicht am 10. Dezember 1998, beschrieben.
Es versteht sich, dass die hier beschriebenen Beispiele und Ausführungsformen nur zu Veranschaulichungszwecken dienen und dass ein Fachmann Anregungen zu verschiedenen Modifikationen oder Änderungen erhalten wird, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims

Elastischer Schichtstoff, der in mindestens eine Richtung elastisch dehnbar ist, umfassend: ein elastisches Element mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüber liegt; und eine Spinnvliesschicht, die mit der ersten Oberfläche des elastischen Elements verbunden ist, um einen Schichtstoff zu bilden, wobei die Spinnvliesschicht Komponentenfasern umfasst, die durch ein Polypropylen/Polyethylen-Copolymer gebildet sind; wobei der Schichtstoff mechanisch gestreckt ist, um einen elastischen Schichtstoff zu bilden, wobei die Spinnvliesschicht einen Elastizitätsmodul von über 1575 N/cm (4000 p/Zoll) aufweist und wobei die Spinnvliesschicht eine Spannung von unter 394 N/cm (1000 p/Zoll) an der Spitze in der Spannung-Dehnung-Kurve aufweist.
Elastischer Schichtstoff nach Anspruch 1, wobei die Komponentenfasern ein durchschnittliches Faser-Denier von unter 2,2 aufweisen.
Elastischer Schichtstoff nach Anspruch 1, wobei das elastische Element ein elastomeres Material mit mehreren darin geformten Öffnungen umfasst.
Elastischer Schichtstoff nach Anspruch 1, wobei das Copolymer ein statistisches Polypropylen/Polyethylen-Copolymer oder Polypropylen/Polyethylen-Blockcopolymer ist.
Elastischer Schichtstoff nach Anspruch 4, wobei das Copolymer ein Polypropylen ist, das durch statistische Copolymerisation von 0,5% bis 20% Polyethylen in der Hauptkette modifiziert ist.
Einwegartikel, umfassend den elastischen Schichtstoff nach Anspruch 1.
Einwegartikel nach Anspruch 6, wobei der Einwegartikel ein Einwegkleidungsstück ist, das mindestens ein Paar dehnbare Lappenfelder umfasst, und wobei mindestens eines der Seitenfelder den elastischen Schichtstoff nach Anspruch 1 umfasst.
Einwegkleidungsstück nach Anspruch 6, wobei der Einwegartikel ein Einwegkleidungsstück ist, das ein Taillenband umfasst, und wobei das Taillenband den elastischen Schichtstoff nach Anspruch 1 umfasst.