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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein neuartiges elastiziertes Befestigungslaminat
zur Verwendung in absorbierenden Wegwerfartikeln und dergleichen.
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Absorbierende
Wegwerfartikel verwenden oft Laschenbefestigungsmittel, die mit
einem elastischen Element versehen sind, um sie anpassbar im Sitz
zu machen und einen sicheren und bequemen Sitz zu ermöglichen.
Zum Beispiel lehrt
US-Patent
Nr. 3, 800, 796 (Jacob) Wegwerfwindeln mit elastischen
Laschen, wobei die Laschen ein elastisches Segment zwischen zwei
unelastischen Segmenten aufweisen. Eines der unelastischen Segmente
dient dazu, die Lasche an der Windel anzubringen, und das andere
unelastische Segment ist mit einem druckempfindlichen Kleber versehen,
um es der Lasche zu ermöglichen,
die Windel zu schließen.
Die Lasche kann so ausgebildet sein, dass die gesamte Lasche aus
einem elastischen Material besteht und die zwei Abschlusssegmente
unelastisch gestaltet sind, zum Beispiel durch Laminieren eines
unelastischen Materials an die Endsegmente. Bei Jacob würde das
elastische Element mit dem Kleber in Berührung kommen, wenn ein Laschenvorläuferlaminat
direkt zu einer Rolle aufgewickelt werden würde. Das ist insofern problematisch,
als elastische Materialien sich allgemein dauerhaft mit dem Kleber
verbinden können oder
mit dem Kleber verschmutzt werden können. Diese Konstruktion schützt nicht
das elastische Material vor einem direkten Kontakt mit dem Kleber.
Außerdem
variieren die Laschen in der Dicke, wodurch die Bildung einer stabilen
Rolle des Laschenbefestigungsmittel-Vorläuferlaminats
behindert werden würde.
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US-Patent Nr. 4, 522, 853 (Szonn)
offenbart ebenfalls einen Klebeverschluss mit elastischen Laschen für Wegwerfwindeln.
Die in diesem Patent offenbarten Laschen haben ein elastisches Zwischenstück (Mittelstück) und
kleberbeschichtete Endabschnitte. Die offenbarte und beanspruchte
Lasche ist komplex und enthält mehrere
zusätzliche
Elemente. Auch Szonn schützt
nicht sein elastisches Material vor direktem Kontakt mit Kleberschichten.
Die bei Szonn offenbarten Konstruktionen sind kompliziert und haben
mehrere verschiedene Schichten, die zu einer erheblichen Schwankung
der Laschendicke führen
würden,
was die Bildung einer stabilen Rolle erschweren würde.
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US-Patent Nr. 4, 643, 729 (Laplanche)
offenbart ebenfalls ein komplexes elastisches Befestigungsmittel
für Wegwerfwindeln,
das drei Teile aufweist. Diese sind: ein erster lateraler Seitenteil
(unelastisch, zum Anbringen an der Windel während der Herstellung), ein
zweiter lateraler Seitenteil (unelastisch, mit druckempfindlichem
Kleber zum schließen
der Windel) und ein elastischer Mittelteil. Die zwei lateralen Teile
sind Teile eines einzelnen Stücks,
das aus einem Stützband
besteht, das mit einer quer verlaufenden vorgeschnittenen Linie versehen
ist, die zum Verwendungszeitpunkt entlang der vorgeschnittenen Linie
getrennt werden. Die zwei lateralen Teile sind mit Kleberbändern an
den elastischen Mittelteil gebondet, und die lateralen Teile haben
ebenfalls Kleber auf der Fläche
gegenüber
dem elastischen Teil zum Verbinden mit der Windel (ein Ende zum
Verbinden durch den Hersteller, das andere Ende zum Schließen der
Windel während
des Gebrauchs). Auch die bei Laplanche gelehrten elastischen Laschen
würden
nicht ihr elastisches Material vor Kleberkontakt schützen, wenn
es zu einer Rolle gewickelt wird.
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US-Patent Nr. 4, 778, 701 (Page)
offenbart eine Rolle aus laminierten Streifen, von denen separate elastische Verschlusslaschen
abgeschnitten werden können.
Dies ist ein vorlaminierter elastischer Laschenverschluss mit einem
elastischen Mittelabschnitt und unelastischen Endabschnitten: einem
zum Anbringen an der Windel während
der Herstellung und einem zum Schließen der Windel durch den Verbraucher.
Das elastische Element bei Pape ist ebenfalls nicht vor Kontakt
mit dem Kleber ohne ein zusätzliches
Stück Schutzmaterial
geschützt.
Die Dicke dieses Materials würde
ebenfalls erheblich über
die Breite der Lasche variieren, was nicht erwünscht ist.
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US-Patent Nr. 4, 795, 456 (Borgers)
offenbart eine dehnbare Lasche für
Wegwerfwindeln, die stabilisiert (nicht dehnbar) ist, bis der Benutzer
die Lasche zum Windeln in eine Gebrauchsposition bringt. Diese Nichtdehnbarkeit
des elastischen Mittelsegments wird dadurch erreicht, dass die Laschenkonstruktion
eine nicht-dehnbare Bahn (zum Beispiel ein Trennband oder Schutzpapier)
enthält,
welche die nicht-dehnbaren Endsegmenten überbrückt (wie es auch das elastische
Segment tut), bis die Lasche zur Verwendung geöffnet wird. Auch bei Borgers
ist das elastische Element nicht vor dem Kleber geschützt. Des
Weiteren erfordert die Konstruktion mehrere Klebeschichten und Filmschichten,
so dass sie teuer und schwierig herzustellen wäre.
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US-Patent Nr. 4, 834, 820 (Kondo)
offenbart eine elastische Windelverschlusslasche mit einer elastischen
Lage und einer unelastischen Haltelage, die in den abschließenden Endregionen
direkt an die elastische Lage gebondet ist, und wobei die unelastische
Lage eine Abtrennrille im Mittelabschnitt aufweist. Bei der Benutzung
der Windel reißt
der Verbraucher mit der Hand die Haltelage entlang der Abtrennrille
auseinander, woraufhin die Mitte der elastischen Lage flexibel (elastisch)
gemacht wird, da die Haltelage nun nicht mehr die elastische Lage
zwischen den Bereichen überbrückt, wo
die Haltelage und die elastische Lage gebondet sind. Die Lasche
weist des Weiteren Kleber an der Unterseite der elastischen Lage
auf, um die Lasche an der Seite der Windel zu verankern (Verbindung
durch den Hersteller), und zum Verwenden beim Schließen der
Windel. Die Strukturen (die elastischen Laschen), die bei Kondo
gelehrt werden, erfordern ebenfalls mehrere Schichten Kleber und
schützen
nicht die elastischen Elemente vor einem direkten Kontakt mit den
Klebeschichten, wenn sie zu einer Rolle gewickelt werden.
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US-Patent Nr. 5, 057, 097 (Gesp)
offenbart elastische Windelbandlaschen, wobei sich Kleber auf den Endsegmenten
befindet und ein Mittelsegment frei von Kleber ist und wobei der
Bandträger
ein elastischer Mehrschichtfilm ist (zum Beispiel ein koextrudiertes
elastisches Element mit unelastischen Hautschichten). Bei Gesp ist
das elastische Material vor einem direkten Kontakt mit den Klebeschichten
geschützt,
aber die Abschlussabschnitte sind nicht unbedingt unelastisch, da
die gesamte Lasche allgemein elastisch ist, was dazu führen könnte, dass
die Lasche während
des Gebrauchs abreißt.
Des Weiteren wird das elastische Element vor dem Gebrauch immer
freigelegt.
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HEI
4[1992]-17059 (Sho 59[1984]-67022/Kokei Nr. Sho 60-215803, Hida) offenbart
eine Lasche für Wegwerfwindeln
mit nicht-dehnbaren Endregionen und einer dehnbaren Lage, welche
die Endregionen verbindet und wobei mindestens ein Teil des überlappenden
Bereichs der Endelemente und der dehnbaren Lage nicht-gebondet sind.
Auch hier sind die elastischen Elemente in dieser Konstruktion nicht
vor Kontakt mit dem Kleber geschützt,
wenn sie zu einer Rollenform gewickelt werden, und es ist ein komplizierter
mehrstufiger Aufbauprozess erforderlich.
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EP 0 891 760 A1 offenbart
ein Verschlussband, das einen Träger,
der eine durchgehende oder unterbrochene Klebeschicht trägt, ein
Befestigungsmittel und eine streckbare elastische Lage aufweist,
wobei der Träger
im Wesentlichen unelastisch und/oder im Wesentlichen nicht-dehnbar
ist, wobei die Stützlage
den Träger
aufweist und die durchgehende oder unterbrochene Klebeschicht einen
oder mehrere Einschnitte im Bereich der elastischen Lage aufweist,
wobei mindestens einer der Einschnitte in Maschinenrichtung über die
volle Breite des Trägers
verläuft
und der Endabschnitt von dem Einschnitt, der dem Endabschnitt am
nächsten liegt,
um einen ausreichend großen
Abstand getrennt ist, um im Wesentlichen zu verhindern, dass sich
die Einschnitte öffnen,
wenn der Endabschnitt an der Außenseite
einer Windel angebracht wird und der übrige Teil des Verschlussbandes
gebogen wird, um die Innenseite der Windel zu berühren.
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Es
besteht Bedarf an einer Laschenkonstruktion, bei der eine elastische
Mittelregion verwendet wird, wobei die Abschlussenden unelastisch
sind, wobei diese Lasche einfach herzustellen ist und sich problemlos in
eine stabile Rollenform bringen lässt und wobei das elastische
Material gleichzeitig sicher an der unelastischen Region angebracht
ist und vor einem direkten Kontakt mit Kleber geschützt ist,
wenn es zu einer Rolle gewickelt wird, während es gleichzeitig ein ansprechendes
Erscheinungsbild aufweist.
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Kurzdarstellung der Erfindung
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Die
elastische Vlieslaminat-Verschlusslasche der Erfindung weist nebeneinander
angeordnete erste und zweite Vlies-Verschlusselemente auf, die jeweils
eine erste Fläche
und eine zweite Fläche
und koextrudierten elastischen Film aufweisen, der an der ersten
Fläche
jedes Verschlusselements angebracht ist. Die erste Fläche jedes
Verschlusselements hat einen ersten Bereich, der mit einem druckempfindlichen
Kleber beschichtet t, und einen zweiten Bereich neben dem ersten
Bereich ohne druckempfindlichen Kleber an Abschlussenden der Vlies-Verschlusselemente.
Der koextrudierte elastische Film hat zwei erste Regionen mit jeweils
mindestens einer unelastischen Zone sowie eine zweite Region zwischen
den zwei ersten Regionen mit mindestens einer elastischen Zone.
Die zwei einander gegenüberliegenden
ersten Regionen sind an den zwei mit druckempfindlichem Kleber versehenen
Bereichen der zwei Verschlusselemente jeweils dergestalt angebracht,
dass die zweiten kleberfreien Bereiche der beiden nebeneinander
angeordneten Verschlusselemente in einem Fläche-auf-Fläche-Kontakt mit mindestens
einem Abschnitt der elastischen zweiten Region des koextrudierten
elastischen Films stehen. Die Schichten haben alle eine solche Dicke,
dass die Dickenschwankung über
die Verschlusslasche hinweg weniger als 50% beträgt.
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Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines absorbierenden Wegwerfartikels,
wo der erfindungsgemäße elastische
Laschenverschluss zum Einsatz kommt.
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2 ist
eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Laschenverschlusses.
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3 ist
eine perspektivische Seitenansicht des erfindungsgemäßen Laschenverschlusses.
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4 ist
eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Laschenverschlusses in
einem auseinandergezogenen Zustand.
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5 ist
eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Laschenverschlusses in
einem auseinandergezogenen Zustand.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform
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1 zeigt
die erfindungsgemäße elastische
Verschlusslasche 4 während
des Gebrauchs an einem absorbierenden Wegwerfartikel 1.
Die elastische Verschlusslasche ist auseinandergezogen und an zwei
einander gegenüberliegenden
Seitenregionen des absorbierenden Wegwerfartikels 1 angebracht.
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Wie
in den 2–3 gezeigt,
enthält
die erfindungsgemäße elastische
Vlieslaminat-Verschlusslasche 4 nebeneinander
angeordnete erste 20 und zweite 21 Vlies-Verschlusselemente,
die jeweils eine erste Fläche 31, 33 und
eine zweite Fläche 32, 34 aufweisen,
und einen koextrudierten elastischen Film 10, der an der
ersten Fläche 31, 33 jedes
Verschlusselements angebracht ist. Die erste Fläche 31, 32 jedes
Verschlusselements hat einen ersten Bereich 23, 25,
der mit einem druckempfindlichen Kleber 14, 19 beschichtet
ist, und einen zweiten Bereich 24, 26 neben dem
ersten Bereich 23, 25 ohne druckempfindlichen
Kleber an den Abschlussenden 36, 37 der Vlies-Verschlusselemente 20, 21.
Der koextrudierte elastische Film 10 hat zwei erste Regionen 11, 12 mit
jeweils mindestens einer unelastischen Zone sowie eine zweite Region 13 zwischen
den zwei ersten Regionen mit mindestens einer elastischen Zone.
Die zwei einander gegenüberliegenden
ersten Regionen 11 und 12 sind an den zwei mit
druckempfindlichem Kleber beschichteten Bereichen 23, 25 der
zwei Verschlusselemente 20, 21 jeweils dergestalt
angebracht, dass die zweiten kleberfreien Bereiche 24, 26 der zwei
nebeneinander angeordneten Verschlusselemente 20, 21 in
einem Fläche-auf-Fläche-Kontakt
mit mindestens einem Abschnitt der elastischen zweiten Region 13 des
koextrudierten elastischen Films 10 stehen. Die druckempfindliche
Klebeschicht 14, 19 ist mit einer ersten Region 16, 17,
die an der ersten Region 11, 12 des koextrudierten elastischen
Films 10 angebracht ist, und einer zweiten Kleberegion 15, 18,
die zum Anbringen an anderen Elementen frei ist, versehen. Die Schichten
haben alle eine solche Dicke, dass die Dickenschwankung über die
Verschlusslasche 4 hinweg bevorzugt geringer als etwa 50
Prozent und ganz besonders bevorzugt geringer als etwa 40% ist.
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Die
zwei nebeneinander angeordneten zweiten kleberfreien Zonen 24, 26 des
Verschlusselements bilden die einander gegenüberliegenden Abschlussenden 36, 37 der
Verschlusselemente 20, 21 und stehen vorzugsweise
in einer aneinanderstoßenden
Fläche-auf-Fläche-Beziehung, dergestalt,
dass sie im Wesentlichen die gesamte zweite Region 13 des
elastischen Films bedecken, wie in den 2 und 3 gezeigt.
Auf diese Weise ist die zweite Region 13 des elastischen
Films vor der Verwendung abgedeckt, um sie vor Verschmutzung durch
Kleber zu schützen,
während
gleichzeitig eine Dickenschwankung über die Verschlusslasche 4 in der
Mittelregion der Verschlusslasche minimiert wird. Es gibt auch funktionelle
und ästhetische
Vorteile. Der elastische Teil kann farblich von den Verschlusselementen
abgesetzt sein oder kann so mit Mustern versehen sein, dass klare
visuelle Kontraste entstehen. Wenn der Benutzer die Lasche, wie
in den 4 und 5 gezeigt, um eine Distanz 30 auseinanderzieht,
so wird das zuvor bedeckte elastische Element 13 deutlich
erkennbar frei gelegt. Dies verschafft eine klare visuelle Anzeige
des Ausmaßes,
in dem das elastische Element gedehnt wird, was auch ein direkter
Hinweis auf die Kraft ist, die durch das elastische Element angelegt
wird. Wenn zwei einander gegenüberliegende
Laschen verwendet werden, so könnte
der Kraftaufwand auf einfache Weise so eingestellt werden, dass
jede Lasche im gleichen Grad gedehnt wird. Allgemein kann man leicht
erkennen, wenn das elastische Element benutzt wird, und den Dehnungsgrad
entsprechend einstellen.
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Die
Abschlussenden 36, 37 der Verschlusselemente können nach
Bedarf entweder abtrennbar angebracht oder nicht angebracht werden.
Wenn sie abtrennbar angebracht werden, wie zum Beispiel durch eine Perforationslinie,
so sollten sie sich leicht mit minimalem Kraftaufwand abtrennen
lassen. In jedem Fall sollten die nebeneinander angeordneten Abschlussenden 36, 37 des
Verschlusselements allgemein weniger als 5 mm, bevorzugt weniger
als 3 mm, auseinander liegen und sollten ganz besonders bevorzugt
direkt gegeneinanderstoßen.
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Ein
einzigartiger Vorteil der erfindungsgemäßen Konstruktion ist, dass
die Verschlusselemente und die elastischen Elemente relativ dünn sind
und sich gemeinsam über
dieselbe Länge
erstrecken. Allerdings ist das elastische Element allgemein wesentlich
dünner
als das Verschlusselement. Allgemein haben die Verschlusselemente 20, 21 eine
Dicke von 0,05 mm bis 1,0 mm; bevorzugt 0,1 mm bis 0,5 mm. Allgemein
hat der elastische Film 10 eine Dicke von 0,03 mm bis 0,5
mm; bevorzugt 0,05 mm bis 0,2 mm. Des Weiteren hat der elastische
Film 10 allgemein eine Dicke von 20 bis 60 Prozent der
Dicke der Verschlusselemente, bevorzugt 20 bis 50 Prozent.
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Die
Verschlusselemente 20, 21 sind bevorzugt ein Laminat
aus einem Vlies und einer Filmschicht. Das Vlies sorgt für die Weichheit,
während
die Filmschicht eine Sperre für
den Kleber bildet und/oder Abmessungsstabilität gewährleistet. Das Vlies ist bevorzugt
ein Spinnvlies mit einem Grundgewicht von 20 g bis 50 g, wobei die
Filmschicht an das Spinnvlies extrusionslaminiert wird. Die Filmschicht
kann eine Dicke von 0,03 mm bis 0,5 mm haben und befindet sich bevorzugt
neben der druckempfindlichen Klebeschicht. Die Filmschicht kann auch
separat bereitgestellt und an der Vliesschicht klebelaminiert, schallgebondet
oder auf sonstige herkömmliche
Weise angebracht werden. Die druckempfindlichen Klebeschichten sind
an den Verschlusselementen angeordnet, um sowohl den elastischen
Film an den Verschlusselementen (der ersten Kleberegion 16, 17)
anzubringen als auch des Weiteren die Verschlusselemente an dem
Wegwerfkleidungsstück
oder sonstigen Artikel, an dem sie verwendet werden können, oder
an anderen Elementen anzubringen (die zweiten Kleberegionen 15, 18).
Bevorzugt hat ein Verschlusselement, und ganz besonders bevorzugt
haben beide Verschlusselemente, einen über den elastischen Film hinausgehenden
Bereich, der frei liegende zweite druckempfindliche Kleberegionen 15, 18 aufweist,
die verwendet werden können,
um das Verschlusselement anzubringen, oder die alternativ verwendet
werden können,
um andere Elemente anzubringen, wie zum Beispiel mechanische Befestigungselemente.
Die zweite frei liegende druckempfindliche Kleberegion 15, 18 misst
allgemein mindestens 200 mm2, bevorzugt
mindestens 300 mm2. Die erste druckempfindliche
Kleberegion ist allgemein mindestens 5 mm breit, bevorzugt mindestens
10 mm breit.
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Die
ersten Regionen 11, 12 des elastischen Films haben
allgemein mindestens eine Zone, die unelastisch ist, um eine sichere
Adhäsion
an den Verschlusselementen 20, 21 zu ermöglichen.
Diese unelastische Zone erstreckt sich allgemein über mindestens
0,5 mm, bevorzugt mindestens 1 mm bis 10 mm oder mehr, und würde sich
in einer bevorzugten Ausführungsform über den
gesamten Bereich erstrecken, der an der ersten Kleberegion angebracht
ist. Dies sorgt für
eine sichere Adhäsion
des elastischen Films an der ersten Kleberegionen 16, 17 ohne übermäßige Verwendung
des elastischen Materials. Die zweite elastische Region 13 des
koextrudierten elastischen Films misst allgemein von 10 bis 30 mm,
bevorzugt von 15 bis 25 mm, für
die meisten Verwendungszwecke in einem absorbierenden Wegwerfartikel.
Die zweite elastische Region würde mindestens
eine oder mehrere elastische Zonen haben. Die ausgewählte Größe der elastischen
Region richtet sich natürlich
nach der Größe des Artikels,
der mit der Lasche verwendet wird, und der genauen Art des Artikels,
seiner beabsichtigten Verstellbarkeit und den elastischen Kräften, die
erforderlich sind. Die elastische Region könnte aus mindestens einer elastischen
Zone bestehen, die sich über
mindestens 0,5 mm, bevorzugt mindestens 1 bis 10 mm oder mehr, erstrecken
könnte.
Die elastischen Zonen würden,
wenn sie nicht durchgehend sind, durch unelastische Zonen getrennt
werden. Die Verwendung von unelastischen Zonen in der elastischen
Region würde
für das
Einstellen der Elastizitätseigenschaften
der elastischen Region nützlich
sein.
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Die
Gesamtlänge 40 des
Verschlusselements 13 kann je nach der gewünschten
Endverwendung ebenfalls über
einen weiten Bereich hinweg variieren. Allgemein messen die Verschlusselemente
40 bis 100 mm, bevorzugt 50 bis 80 mm. Die Breite 41 der
Verschlusselemente richtet sich nach der gewünschten Verwendung, und die
Breite kann, wie dem Fachmann bekannt ist, entsprechend unterschiedlichen
Funktionsattributen variieren.
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Der
koextrudierte elastische Film 10 ist bevorzugt ein elastomeres
Laminat, das mindestens eine elastomere Kernschicht und mindestens
eine relativ nicht-elastomere
Außenschicht
aufweist. Wenn ausgewählte Regionen
der Hautschicht über
ihre Elastizitätsgrenze
hinaus gedehnt und wieder entspannt werden, so wird die Oberfläche des
Films mikrostrukturiert, und der elastomere Kern in diesem Bereich
wird zu einer elastischen Region gebildet.
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Das
Elastomer, das die Elastomerschicht bildet, kann allgemein jedes
Material enthalten, das sich zu einer Dünnfilmschicht formen lässt und
elastomere Eigenschaften bei Umgebungsbedingungen aufweist.
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"Elastomer" bedeutet, dass das
Material nach dem Strecken im Wesentlichen in seine Ausgangsform zurückkehrt.
Des Weiteren bleibt in dem Elastomer vorzugsweise nur ein geringer
dauerhafter Verformungsrest nach einer Verformung und Entspannung
zurück,
wobei dieser Verformungsrest bevorzugt weniger als 20 Prozent und
besonders bevorzugt weniger als 10 Prozent der Ursprungslänge bei
moderater Längung
beträgt. Allgemein
ist jedes Elastomer akzeptabel, das sich bis zu einem Grad strecken
lässt,
der eine relativ gleichförmige
dauerhafte Verformung in einer relativ unelastischen Hautschicht
hervorruft. Dies braucht nur eine Längung von 50% zu sein. Bevorzugt
kann das Elastomer jedoch einer Längung von 300 bis 1200% bei
Raumtemperatur und ganz besonders bevorzugt einer Längung von
600 bis 800% bei Raumtemperatur unterzogen werden. Das Elastomer
kann sowohl ein reines Elastomer als auch eine Mischung sein, die
eine elastomere Phase oder einen elastomeren Gehalt hat, der immer
noch wesentliche elastomere Eigenschaften bei Raumtemperatur aufweist.
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Zu
bevorzugten Elastomeren gehören
Blockcopolymere, die elastomer sind, wie zum Beispiel jene, die dem
Fachmann als A-B- oder A-B-A-Blockcopolymere bekannt sind. Diese
Blockcopolymere sind zum Beispiel in den
US-Patenten Nr. 3,265,765 ;
3,562,356 ;
3,700,633 ;
4,116,917 und
4,156,673 beschrieben. Styren/Isopren,
Butadien oder Ethylen-Butylen/Styren (SIS, SBS oder SEBS)-Blockcopolymere sind
besonders brauchbar. Andere brauchbare Elastomerzusammensetzungen
können
elastomere Polyurethane, Ethylencopolymere wie zum Beispiel Ethylenvinylacetate,
Ethylen/Propylen-Copolymerelastomere
oder Ethylen/Propylen/Dien-Terpolymer-Elastomere
enthalten. Mischungen dieser Elastomere miteinander oder mit modifizierenden Nicht-Elastomeren werden
ebenfalls in Betracht gezogen. Zum Beispiel können bis zu 50 Gewichtsprozent, aber
bevorzugt weniger als 30 Gewichtsprozent, Polymere als Versteifungsmittel
hinzugefügt
werden, wie zum Beispiel Polyvinylstyrene, Polystyrene wie zum Beispiel
Poly(alpha-methyl)styren, Polyester, Epoxidharze, Polyolefine, zum
Beispiel Polyethylen oder bestimmte Ethylenvinylacetate, bevorzugt
jene von höherem
Molekulargewicht, oder Coumaron-Inden-Harz. Die Fähigkeit
der Verwendung dieser Arten von Elastomeren und Mischungen verleiht
dem erfindungsgemäßen Laminat
beträchtliche
Flexibilität.
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Viskositätssenkende
Polymere und Weichmacher können
ebenfalls in die Elastomere eingemischt werden, wie zum Beispiel
Polyethylen- und Polypropylen-Polymere und -Copolymere mit niedrigem
Molekulargewicht, oder klebrigmachende Harze wie zum Beispiel WingtackTM, aliphatische Kohlenwasserstoff-Klebrigmacher,
die bei der Goodyear Chemical Company zu beziehen sind. Klebrigmacher
können
auch verwendet werden, um die Klebefähigkeit einer Elastomerschicht
an einer Hautschicht zu erhöhen.
Zu Beispielen von Klebrigmachern gehören aliphatische oder aromatische
flüssige
Kohlenwasserstoff-Klebrigmacher, Polyterpenharz-Klebrigmacher und
hydrierte klebrigmachende Harze. Aliphatische Kohlenwasserstoff-Harze sind bevorzugt.
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Die
relativ unelastische Hautschicht wird bevorzugt aus einem beliebigen
halbkristallinen oder amorphen Polymer hergestellt, das weniger
elastisch ist als die Kernschichten) und das bei dem Streckprozentsatz, dem
das elastomere Laminat unterliegt, einer dauerhaften Verformung
unterliegt. Darum können
geringfügig elastische
Verbindungen, wie zum Beispiel einige olefinische Elastomere, zum
Beispiel Ethylen-Propylen-Elastomere
oder Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer-Elastomere oder ethylenische Popolymere,
zum Beispiel Ethylenvinylacetat, als Hautschichten, entweder allein
oder in Mischungen, verwendet werden. Allerdings ist die Hautschicht
allgemein ein Polyolefin, wie zum Beispiel Polyethylen, Polypropylen,
Polybutylen oder ein Polyethylen-Polypropylen-Copolymer, kann aber
auch ganz oder teilweise Polyamid sein, wie zum Beispiel Nylon,
Polyester wie zum Beispiel Polyethylen-Terephthalat, Polyvinylidenfluorid,
Polyacrylat wie zum Beispiel Poly(methylmethacrylat) und dergleichen,
und Mischungen daraus. Das Hautschichtmaterial kann durch den ausgewählten Elastomertyp
beeinflusst werden. Wenn sich die Elastomerschicht in direktem Kontakt
mit der Hautschicht befindet, so sollte die Hautschicht genügend Adhäsion an
der elastomeren Kernschicht besitzen, damit sie sich nicht so schnell
ablöst.
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Zu
Additiven, die in der Hautschicht von Nutzen sind, gehören, ohne
darauf beschränkt
zu sein, Mineralöl,
Streckmittel, Antistatikmittel, Pigmente, Farbstoffe, Antihaftmittel,
die in Mengen von weniger als etwa 15% beigegeben werden, Stärke und
Metallsalze für
die Abbaubarkeit und Stabilisatoren wie zum Beispiel jene, die für die elastomere
Kernschicht beschrieben sind.
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Es
können
noch weitere Schichten zwischen der Kernschicht und den Außenschichten
angeordnet werden, wie zum Beispiel Ankerschichten, um die Verbindung
der Schichten zu verbessern. Ankerschichten können gebildet werden aus, oder
können
kompoundiert werden mit, Maleinsäureanhydrid-modifizierten
Elastomeren, Ethylvinylacetaten und -olefinen, Polyacryl-Imiden,
Butylacrylaten, Peroxiden wie zum Beispiel Peroxypolymeren, zum
Beispiel Peroxyolefinen, Silanen, zum Beispiel Epoxidsilanen, reaktiven
Polystyrenen, chloriniertem Polyethylen, Acrylsäure-modifizierten Polyolefinen
und Ethylvinylacetaten mit Acetat- und Anhydrid-funktionalen Gruppen
und dergleichen, die ebenfalls in Mischungen oder als Kompatibilitätsförderer in
einer oder mehreren der Haut- oder Kernschichten verwendet werden
können.
Ankerschichten sind besonders nützlich,
wenn die Bindekraft zwischen der Haut und dem Kern gering ist.
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Das
ist oft bei Polyethylen-Haut der Fall, da ihre geringe Oberflächenspannung
einer Adhäsion
widersteht. Jedoch darf keine der hinzugefügten Schichten die Mikrostrukturierung
der Hautschichten wesentlich beeinflussen.
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Um
benachbarte elastische und unelastische Zonen zu ermöglichen,
ist es möglich,
entweder die Hautschicht oder die elastische Schicht in dieser Regionen
oder in diesen Zonen so zu variieren, dass nur bestimmte Bereiche
in der Lage sind, elastisch zu sein oder zu werden. In einem Extremfall
kann die elastische Kernschicht in einer Region fehlen oder kann
in einer Region wesentlich dicker sein, um zu bewirken, dass diese
Region oder Zone einen unelastischen Bereich bildet, wie es zum
Beispiel in den
US-Patenten Nr. 5,057,097 (Gesp)
oder
5,773,374 (Wood
und Mitarbeiter) beschrieben ist. Alternativ können die elastischen oder Hautschichten
in Zonen so behandelt werden, dass sie geschwächt oder gefestigt werden,
so dass elastische bzw. unelastische Zonen entstehen. Zum Beispiel
können
Zonen oder Regionen so gesteuert werden, dass sie niedrigere Gesamtmodulwerte
aufweisen, die vorzugsweise nachgeben, bevor daneben angeordnete,
in der Richtung einer orientierenden Dehnungsbelastung liegende,
Regionen mit höherem
Modul nachgeben. Diese Modulsteuerung kann durch eine Vielzahl verschiedener
Verfahren bewerkstelligt werden, welche die Vorlaminatbildungsstufen,
die Bildungsstufen oder die Nachbildungsbehandlung eines bestimmten
Laminats oder eines bestimmten Laminat-Zwischenprodukts betreffen.
Gleichermaßen
kann eine Lokalisierung einer Dehnungsbelastung, die auf das gesamte
Laminat angewendet wird, zu einer bevorzugten Längung in Bereichen führen, die
diese lokalisierten Dehnungsregionen enthalten. Diese Dehnungssteuerung
kann auch durch eine Vielzahl verschiedener Verfahren in jeder beliebigen
Vielzahl von Stufen während
der Bildung des Laminats bewerkstelligt werden. Zu diesen Festigungs-
oder Schwächungsbehandlungen
können
gehören: Nachbildungstempern,
selektive Vernetzung oder selektive Weichmachung, lokalisierte Korona-Behandlung, mechanische
Ablation, Rillenbildung, Ausschneiden von Laminatmaterial oder Eindellung
oder dergleichen. Es können
auch spezielle elastische Zonen durch kontrolliertes lokalisiertes
Recken gebildet werden, wie es im
US-Patent
Nr. 5,344,691 (Hanschen) offenbart ist.
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Nach
dem Bilden eines zonenaktivierbaren elastischen Laminats wird das
Laminat über
die Elastizitätsgrenze
der Hautschicht(en) hinaus gedehnt, und zwar ausschließlich oder
bevorzugt in den Regionen mit niedrigem Modul oder in bevorzugten
Dehnungsregionen, die sich verformen. Das zonenaktivierte Laminat wird
dann sofort, im Lauf der Zeit oder durch Anlegen von Wärme in seine
Form zurückgebracht.
Bei wärmeaktivierter
Formrückstellung
wird die inhärente
Temperatur der Wärmeaktivierung
zu allererst durch die Materialien bestimmt, die zum Bilden der
elastischen Schicht des Laminat verwendet werden. Jedoch kann für jedes bestimmte
Laminat die Aktivierungstemperatur eingestellt werden, indem man
das Haut/Kern-Verhältnis
des Laminats verändert,
die prozentuale Dehnung verändert
oder die Gesamtlaminatdicke einstellt. Die Aktivierungstemperatur,
die für
ein Wärmeschrumpflaminat
verwendet wird, beträgt
allgemein mindestens 80°F (26,7°C).
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Die
Aktivierung erfolgt allgemein durch Recken des Laminats in einer
Richtung im Wesentlichen quer zu einer primären Erstreckung des Films mit
beabstandeten Zonen oder Regionen von unterschiedlichem Modul oder
unterschiedlichen Dehnungseigenschaften. Mindestens eine unelastische
Zone befindet sich in der ersten Region 11, 12 des
Films, die an dem Verschlusselement angebracht ist. Mindestens eine
elastische Zone befindet sich in der zweiten Region 13,
die nicht an den Verschlusselementen angebracht ist. Vorzugsweise
machen unelastische Zonen mindestens 10 Prozent der ersten Regionen 11, 12 aus,
bevorzugt mindestens 50 Prozent, und in einer bevorzugten Ausführungsform
100 Prozent. Vorzugsweise machen elastische Zonen mindestens 50
Prozent der zweiten Region 13 aus, bevorzugt mindestens
80 Prozent, und in einer bevorzugten Ausführungsform 100 Prozent.
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Testverfahren
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Scheradhäsion
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Es
wurde ein Scheradhäsionstest
verwendet, um die Verbesserung der Verbindungsfestigkeit nachzuweisen,
die sich aus der Klebeverbindung eines Verschlusselement-Vliesbandes
an einem getemperten elastischen Film ergibt. Die Scheradhäsion wurde
gemessen, indem die Zeit ermittelt wurde, die es dauerte, bis ein 40
mm × 40
mm großes
Prüfstück eines
Vliesbandes von eines elastischem Filmtestsubstrat unter einer Last von
0,5 Kilogramm abscherte. Ein 40 mm × 65 mm großes Stück des elastischen Filmsubstrats
(das so geschnitten war, dass die 65 mm-Abmessung in der Querrichtung
der Bahn verlief) wurde beidseitig auf ein 90 mm × 50 mm
großes
Stück eines
Verstärkungsbandes
(KN-1759, bei der 3M Company zu beziehen) laminiert, indem das Verstärkungsband
so umgefaltet wurde, dass sich der elastische Film in der Mitte
befand, um die Steifigkeit des Substrats zu erhöhen. Ein 25 mm langer Abschnitt
der Länge
von 65 mm blieb unverstärkt.
Ein 40 mm × 40
mm großes
Stück Vliesbefestigungsband
(unten beschrieben) wurde an das unverstärkte Ende des elastischen Films
laminiert, indem es in vier Durchgängen mit einer 5 kg schweren
Harzgummiwalze auf den elastischen Film aufgewalzt wurde. Die Überlappungsregion
zwischen dem Vliesband und dem elastischen Film maß 12 mm × 40 mm.
Das nicht-laminierte
Ende des Vliesbandes wurde mit einem 90 mm × 50 mm großen Stück Verstärkungsband (KN-1759, bei der
3M Company zu beziehen) verstärkt,
indem das Verstärkungsband
so umgefaltet und geheftet wurde, dass sich das Vliesband in der
Mitte befand. Eine kleine Schlaufe verblieb in der Falzregion des
Verstärkungsbandes,
dergestalt, dass ein Messinghaken hineingeschoben werden konnte.
An ein Ende des Messinghakens wurde ein 0,5 Kilogramm schweres Gewicht
gehängt,
so dass in der Überlappungsregion
eine Scherlast mit einem Winkel von 180° erzeugt wurde. Der laminierte
elastische Film und das Vliesband wurden vertikal bei 38°C in einem
Ofen aufgehängt.
Die Zeit in Minuten, die es dauerte, bis sich die Verbindung in
der Überlappungsregion
löste und
das Gewicht herabfiel, wurde in Tabelle 1 unten als ein Maß der Scheradhäsion aufgezeichnet.
Die angegebenen Werte sind die Durchschnittswerte aus 4 Tests.
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Laminate
des elastischen Films an dem Vliesband wurden ebenfalls wie oben
beschrieben hergestellt, wurden aber zusätzlich in der Überlappungsregion
wärmegebondet,
wofür eine
Wärmepresse
der Marke Sentinel, Modell 808, verwendet wurde, die auf 93°C eingestellt
war und die ungefähr
1 Sekunde lang bei einem Druck von 4,9 kg/cm2 ("erwärmte Laminierung") einwirkte. Anschließend wurde
der Schertest ausgeführt.
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Vliesband
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Das
Vliesband wurde mit einem Träger
hergestellt, der aus einer 50 g/m2 schweren
Polypropylen-Spinnvliesbahnextrusion
bestand, die an einen 28 g/m2 schweren Polypropylen/Polyethylen-Mischfilm
laminiert wurde. Ein 38 g/m2 schwerer druckempfindlicher
Kleber, der aus 50% Kraton 1119 (Kraton Polymers, Inc.) und 50%
Wingtack Plus (Goodyear Chemical) bestand, wurde auf die. Filmseite
des Trägers
heißschmelzbeschichtet.
Ein Silikonpolyharnstoff auf Lösemittelbasis
wurde als eine Trennschicht auf der Vliesseite des Trägers verwendet.
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Beispiele und Vergleichsbeispiele
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Vergleichsbeispiel C1
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Ein
dreischichtiger koextrudierter elastischer Film wurde wie im
US-Patent Nr. 5,468,428 ,
Beispiel 1, beschrieben hergestellt, außer dass die zwei Außenschichten
mit Polypropylen 5E57 (Dow Chemical) hergestellt wurden und die
Kernelastomerschicht mit einer Mischung aus 70% Kraton 1114 SIS-Blockcopolymer (Kraton
Polymers) und 30% Polystyren 678C (Dow Chemical) hergestellt wurde.
Die Dicke jeder der Außenschichten
betrug 9 Mikron, und die Dicke der Kernschicht betrug 53 Mikron.
Der Film wurde in der Querrichtung mit ungefähr 6:1 gedehnt, um die Außenschichten
zu überdehnen.
Dann ließ man
ihn in seine Form zurückkehren.
Dadurch wurde der gesamte Film elastisch. Der Film war über seine
gesamte Breite elastisch und enthielt keine unelastischen getemperten
Zonen.
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Beispiel 1
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Ein
elastischer Film wurde wie in C1 oben hergestellt und anschließend 6:1
in der Querrichtung gereckt und dann mit parallelen Längsbändern getempert,
indem der Film über
eine gemusterte erwärmte
Rolle geführt
wurde, die auf ungefähr
80°C eingestellt
war. Die unelastischen getemperten Zonen bestanden aus in Maschinenrichtung
verlaufenden Streifen, die 1,5 mm breit und 1 mm beabstandet waren.
Die Überlappungsregion
für den
oben beschriebenen Schertest enthielt ungefähr 50% getemperten elastischen
Film (unelastische Zonen), der an das Vliesband laminiert war.
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Beispiel 2
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Ein
elastischer Film wurde wie in C1 oben hergestellt und anschließend 6:1
in der Querrichtung gereckt. Dann ließ man ihn entspannen. Der Film
wurde dann 4:1 gereckt und in einer Spannvorrichtung festgeklemmt.
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Eine
5 cm breite unelastische Zone wurde in der Mitte des festgeklemmten
Prüfstücks mit
einer Wärmepresse
der Marke Sentinel, die mit einer 5 cm breiten Versiegelungsleiste
versehen war, die auf 121°C
eingestellt war, mit einem Druck von 4,9 kg/cm
2 über eine
Dauer von ungefähr
1 Sekunde getempert. Die Überlappungsregion
für den
oben beschriebenen Schertest enthielt 100% getemperten elastischen
Film (unelastische Zonen), der an das Vliesband laminiert war. Tabelle 1
| Material | %
Getemperter Verbindungsbereich | Erwärmte Laminierung (Ja/Nein) | Scherausfallzeit
Minuten) |
| C1 | 0 | Nein | 4 |
| C1 | 0 | Ja | 21 |
| 1 | 50 | Nein | 143 |
| 1 | 50 | Ja | 380 |
| 2 | 100 | Nein | > 7100* |
| 2 | 100 | Ja | > 7100* |
- * Test wurde nach 7100 Minuten abgebrochen
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Tabelle
1 zeigt, dass die Verbindungsfestigkeit zwischen einem elastischen
Film und einem Klebeband deutlich verbessert wird, wenn der elastische
Film in der Verbindungsregion getempert wird.