DE69419756T2

DE69419756T2 - Befeuchtbare, perforierte plastikfolie und diese enthaltende produkte

Info

Publication number: DE69419756T2
Application number: DE69419756T
Authority: DE
Inventors: Alex Cabe; Arthur Sampson; Wassim Sayde; Fred Steiger
Original assignee: McNeil PPC Inc
Current assignee: Kenvue Brands LLC
Priority date: 1993-06-11
Filing date: 1994-06-08
Publication date: 2000-04-06
Anticipated expiration: 2014-06-09
Also published as: WO1994028846A1; ES2138664T3; DE69419756D1; AU7103094A; ATE182461T1; JPH09501331A; DK0706360T3; EP0706360B1; EP0706360A1; GR3031685T3

Description

Die Erfindung betrifft befeuchtbare, perforierte Plastikfolien. Insbesondere betrifft die Erfindung perforierte Folien, die wenigstens zwei Hauptlagen bzw. Hauptschichten aus Polymermaterial enthalten, von denen eines vorzugsweise ein lineares Polyäthylen niedriger Dichte (linear low density polyethylene (LLDPE)) und eines ein Äthylenvinylacetatcopolymer mit einem eingelagerten Benetzungsmittel ist. Die Erfindung betrifft auch absorbierende Produkte wie Binden, die solche befeuchtbaren, perforierten Plastikfolien aufweisen.

Hintergrund der Erfindung

Perforierte Plastikfolien sind bekannt und werden in vielfältiger Weise verwendet. Sie dienen als Verstärkungsmaterial bei der Herstellung von laminierten Textilien, als Saatbeetabdeckungen in der Landwirtschaft und als Deckmaterial für absorbierende Produkte wie Binden, Wegwerfwindeln für Kinder, Inkontinenzkleidungsstücke für Erwachsene, zur Wundenabdeckung und dergleichen. Beispiele von Polymerfolien, die als Abdeckmaterial bei absorbierenden Produkten angewandt werden, sind die coextrudierten perforierten Folien, die in der US-PS 4 690 679 beschrieben sind. Dieses Dokument offenbart die Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Absorbierende Produkte wie Windeln, Inkontinenzprodukte und Binden enthalten allgemein einen absorbierenden Kern, der typischerweise zwischen einer flüssigkeitsundurchlässigen Trägerlage bzw. Schicht und einer flüssigkeitsdurchlässigen Vorderlage bzw. Vorderschicht angeordnet ist. Der Zweck des absorbierenden Kerns besteht darin, wie der Name schon sagt, Körperflüssigkeiten wie Blut, Urin und Menstruationsflüssigkeit zu absorbieren.
Die vordere Lage, d. h. die Lage des absorbierenden Produktes, die in Kontakt mit dem Körper des Benutzers steht, dient allgemein dazu, das absorbierende Material aufzunehmen und den Körper vor dem direkten Kontakt mit dem absorbierenden Kern zu schützen. Die vordere Lage ist flüssigkeitsdurchlässig, so daß Körperflüssigkeit den darunter liegenden absorbierenden Kern erreichen kann. Die Trägerlage bzw. Unterlage, d. h. die Lage des absorbierenden Produktes, die von dem Körper des Benutzers abgewandt ist, hat die Aufgabe, das Durchtreten der Körperflüssigkeit von der Unterseite und den Seitenbereichen des absorbierenden Kerns zu verhindern und dient dazu, die Kleidung des Benutzers vor Verschmutzung und Nässe zu schützen.
Absorbierende Produkte mit perforierten Plastikfolien als Umhüllungsmaterialien werden oft dahingehend beschrieben, daß sie "sauber/trocken"-Eigenschaften haben. "Sauber" oder "rein" bezieht sich auf den Umstand, daß die äußeren bzw. Verkleidungsmaterialien aus relativ hydrophoben thermoplastischen Polymermaterialien wie Polyäthylen, Polypropylen und dergl. bestehen und daß sie nicht durch Körperflüssigkeiten stark verschmutzt werden, wie dies bei herkömmlichen Verkleidungsmaterialien wie solchen aus Kunstseide der Fall ist, die eher hydrophile Eigenschaften hat. Der Terminus "sauber" wird auch benutzt, um die Eigenschaft des Verkleidungsmaterials beispielsweise auf Grund seiner Undurchsichtigkeit zu bezeichnen, Flecken zu verdecken, die der absorbierende Kern durch die Absorption der Körperfluide wie Menstruationsflüssigkeit aufgenommen hat. Der Terminus "trocken" bezieht sich auf den Zustand des Verkleidungsmaterials, bei dem das Fluid nicht in das Verkleidungsmaterial eingeschlossen oder von diesem gehalten wird, wodurch es in stetigem Kontakt mit dem Körper bleiben kann. Die Folien bieten dem Körper des Benutzers eine trockene Außenfläche.
Wegen der hydrophoben Natur der perforierten Polymerfolien kann die Geschwindigkeit, mit der die Flüssigkeit absorbiert wird, langsamer als gewünscht sein, wobei dies von dem Sinn der "Trockenheit" abweicht, die dem Benutzer durch die Folien geboten werden soll. Einige perforierte Folien haben den Vorteil, daß sich die Flüssigkeit schnell durch die Löcher von der Körperkontaktfläche der Folie zu dem darunter liegenden absorbierenden Kern bewegt, sie haben aber den Nachteil, daß die Flüssigkeit unter Druck leicht zu der Körperkontaktfläche der Folie zurückkehren kann, was als "Rücknässung" oder "Rückschlag" bezeichnet wird. Eine "Rücknässung" oder ein "Rückschlag" von Flüssigkeit führt, wenn dies im größeren Maße erfolgt, zu einer Verringerung der "sauber"-Eigenschaften des Deckmaterials und zu einer erhöhten Wahrnehmung des Benutzers, daß das Deckmaterial nicht "trocken" ist. Es besteht demnach ein Bedarf nach einer perforierten Plastikfolie und einem absorbierenden Produkt mit einer solchen, bei der die Geschwindigkeit optimiert wird, mit der Flüssigkeiten durch das Deckmaterial zu einem absorbierenden Kern gelangt, wobei gleichzeitig ein "Wiederbenässen" oder "Rückschlag" der Flüssigkeit minimiert sein soll.
Die JP-A-42 40 266 offenbart die Behandlung von Polyäthylen oder Polypropylenfasern mit einem Benetzungsmittel. Es wird eine direkte Aufbringung des Benetzungsmittel auf die Fasern vorgeschlagen. Dieses Dokument schlägt nicht die Behandlung von Folien vor.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung sieht perforierte Polymerfolien vor mit verbesserten -Flüssigkeitspenetrationseigenschaften, die damit ein verbessertes Gefühl von "Trockenheit" bieten. Die Folien gemäß der vorliegenden Erfindung haben eine Körperfluid durchlässige Polymerfolie mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Sie haben eine Vielzahl Löcher bzw. Perforierungen und enthalten eine obere Lage mit wenigstens 80 Gewichtsprozent eines niedrigen Polyolefins wie Polyäthylen oder Polypropylen und eine untere Lage mit wenigstens 80 Gewichtsprozent eines Äthylenvinylacetat (EVA) Copolymers. Ein lineares Polyäthylen niedriger Dichte ist das bevorzugte Polymermaterial zur Verwendung in der oberen Polyolefinlage. Die Perforierungen in der Folie sind durch innen angeordnete Wände begrenzt, die eine Fortsetzung des Polymermaterials der oberen Schicht sind. Perforierte Folien gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten ein Benetzungsmittel in der unteren EVA-Lage. Der Einschluß des Benetzungsmittels in der unteren EVA-Lage hat überraschenderweise eine Folie mit verbesserter Fluidpenetrationseigenschaft zur Folge, was dadurch zu Tage tritt, daß ein Tropfenpenetrationswert (der nachfolgend beschrieben wird) von wenigstens etwa 70% und vorzugsweise von wenigstens etwa 90% vorliegt.
Die Erfindung betrifft ferner absorbierende Produkte wie Binden, Wegwerfwindeln oder dergleichen, die die oben erwähnten perforierten Polymerfolien als Deckmaterial verwenden. Die absorbierenden Produkte enthalten einen absorbierenden Kern, der zwischen dem flüssigkeitsundurchlässigen Unterlageteil und einem Deckmaterial oder vorderen Verkleidungsmaterial liegt, das die perforierte Polymerfolie der vorliegenden Erfindung enthält. Um die Tendenz der Flüssigkeit zum "Rückschlag" zu verringern, d. h. zu der Oberseite des perforierten Deckmaterials unter dem Einfluß von Druck, der während der Benutzung auf das absorbierende Produkt einwirkt, ist eine Überleitungsschicht zwischen die per forierte Polymerfolienabdeckung und den darunter liegenden absorbierenden Kern eingebaut. Eine Überleitungslage ist, wie ihr Name sagt, eine Schicht aus Material, typischerweise eine Lage aus faserigem Material, die die Überleitung des Fluids fördert, das auf der oberen Fläche der perforierten Folie durch die Löcher in der Folie und in den absorbierenden Kern abgelagert ist. Außerdem funktioniert die Überleitungslage dahingehend, daß sie die Tendenz des bereits absorbierten Fluids zum "Rückschlag" reduziert, d. h., den absorbierenden Kern zu verlassen und zu der Körperkontaktfläche der vorderen perforierten Folie zurückzukehren. Die Überleitungslage befindet sich zwischen der Oberseite des absorbierenden Kerns und der Unterseite der perforierten Plastikfolie, wobei sie im engen Kontakt mit der Unterseite der perforierten Folie steht. Eine Binde mit diesem Aufbau hat einen "Rückschlag"-Wert (der mit dem noch zu beschreibenden Test bestimmt ist), von weniger als etwa 0,4 gr. Die Überleitungslage bzw. Überleitungsschicht ist bevorzugt ein thermoverbundenes Polypropylenfaservlies, das etwa 0,5 bis 1,5 Gewichtsprozent - basierend auf dem Gewicht des Vlieses- eines oberflächenaktiven Materials enthält.
Andere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 11 definiert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine photographische Darstellung in 15facher Vergrößerung, die die Oberfläche einer erfindungsgemäßen perforierten Zweischichtfolie zeigt;
Fig. 2 ist eine photographische Darstellung in 15facher Vergrößerung, die die Unterseite der perforierten Zweischichtfolie gemäß Fig. 1 zeigt;
Fig. 3 ist eine schematische Querschnittsdarstellung entlang der Linie 3-3 in Fig. 1, im erheblich vergrößerten Maßstab;
Fig. 4 ist eine perspektivische Darstellung einer Binde, die die perforierte Folie gemäß der vorliegenden Erfindung als Decklage verwendet;
Fig. 4A ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 4A-4A in Fig. 4;
Fig. 5 ist eine Seitenansicht einer Vorrichtung, mit der die erfindungsgemäße perforierte Folie herstellbar ist, wobei einzelne Teile weggeschnitten sind;
Fig. 6 ist eine vergrößerte Darstellung, teilweise im Querschnitt eines Teils der Vorrichtung gemäß Fig. 5;
Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht einer Binde mit der perforierten Folie der vorliegenden Erfindung als Deckschicht und als Überleitungsschicht;
Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht einer anderen Binde, die die perforierte Folie der vorliegenden Erfindung und eine Überleitungslage verwendet;
Fig. 9 ist eine Querschnittsansicht einer Binde, die die perforierte Folie der vorliegenden Erfindung als fluiddurchlässige Deckschicht verwendet, und
Fig. 10 ist eine Querschnittsansicht einer weiteren Binde, die die perforierte Folie der vorliegenden Erfindung als fluiddurchlässige Deckschicht verwendet.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Der Aufbau der perforierten Folien der vorliegenden Erfindung ist in den Fig. 1 bis 3 dargestellt. Mit speziellem Bezug auf Fig. 3 enthält die perforierte Folie 11 der vorliegenden Erfindung eine erste Hauptlage oder obere Lage 42 aus Polymermaterial. eine zweite Hauptlage oder untere Lage 44 aus Polymermaterial und eine Vielzahl kleiner Löcher bzw. Perforierungen 46. Fig. 3 zeigt auch, daß die Löcher 46 durch innen angeordnete Wände 48 begrenzt sind, die eine Fortsetzung der oberen Lage 42 aus Polymermaterial sind.
Die Höhe der Löcher 46 ist im wesentlichen gleich der Dicke der Folie, d. h. die Löcher erstrecken sich von der außen liegenden Fläche 42' der oberen Polymerlage 42 durch die Dicke der Folie 11 zu der freiliegenden Fläche 44' der unteren Polymerlage 44. Die Zusammensetzung der innen angeordneten Wände, die die Löcher 46 begrenzen, entspricht im wesentlichen der chemischen Zusammensetzung der oberen Lage 42 der Folie (d. h., der Basispolymerkunststoff und Additive). In anderen Worten sind die inneren Wände, die die Vielzahl der Löcher begrenzen - wie oben erwähnt - eine Fortsetzung der oberen Lage der Folie.
Wie Fig. 3 zeigt, können die zwei Lagen der perforierten Folie unterschiedliche Dicken haben. Das Gewichtsverhältnis der oberen Polymerschicht 42 zu der unteren Polymerschicht 44 liegt allgemein etwa zwischen 85 : 15 und etwa 10 : 90, bevorzugt etwa zwischen 50 : 50 bis etwa 20 : 80, wobei am meisten bevorzugt das Verhältnis von etwa 35 : 65 ist.
Eine perforierte Folie, die insbesondere als fluiddurchlässige Binde geeignet ist, hat eine durchschnittliche offene Fläche von etwa 30%, eine Dicke von etwa 0,1 mm (4 mils), und ein Gewicht von etwa 35 g/m² (1 oz/yd²). Es sei darauf hingewiesen, daß ein geeignetes Abdeckmaterial für Binden oder dergleichen absorbierende Produkte auch andere offene Flächen, Dicken und Gewichtseigenschaften als oben angegeben haben kann. Somit können perforierte Folien, die für absorbierende Produkte geeignete sind, Gewichte haben, die in einem Bereich von etwa 17,5 g/m² (0,5 oc/yd²) und etwa 70 g/m² (2,0 oc/yd²) (bevorzugt zwischen 24,5 g/m² (0,7 oc/yd²) bis 46,8 g/m² (1,3 oc/yd²) haben, wobei die offenen Flächen im Bereich von etwa 10% bis etwa 70% (bevorzugt zwischen etwa 12 und etwa 40% liegen und die Dicke im Bereich von etwa 0,025 bis 0,2 mm (1 bis etwa 10 mils) (bevorzugt etwa 0,08 bis 0,16 mm (3 bis 6 mils) liegt. Es ist offenkundig, daß bei der Benutzung der perforierten Folie bei absorbierenden Produkten die Anzahl, Größe und der Abstand der Löcher so lange variiert werden kann, wie die Körperfluide, die mit der Folie in Berührung geraten, durch die Folie zu dem darunter liegenden absorbierenden Kern gelangen. Die Lochgrößen, der Prozentsatz der offenen Flächen, die Basisgewichte und Dicken können außerhalb der oberen erwähnten Bereiche liegen, wenn die perforierte Folie zu anderen Zwecken benutzt werden soll, beispielsweise als Plastikumhüllungsmaterialien.
Die obere Lage der perforierten Folien der vorliegenden Erfindung (d. h. die Lage der Folie, die mit dem Körper des Benutzers in Kontakt gerät, wenn sie als Deckmaterial bei einem absorbierenden Produkt benutzt wird), enthält bevorzugt ein lineares Polyäthylen geringer Dichte (LLDPE). Die untere Lage (d. h. die Lage der Folie, die an dem absorbierenden Kern des absorbierenden Produktes anliegt, wenn sie als Deckmaterial bei einem absorbierenden Produkt benutzt wird), enthält ein Äthylenvinylacetat (EVA) Copolymer. Die LLDPE-Lage verleiht der Folie einen hohen Dehnungsmodul, einen akzeptablen Oberflächenkoeffizienten der Reibung und strukturelle Integrität. Die EVA-Lage verleiht der Abdeckung Weichheit und Flexiblität und eine etwas anhaftende Oberfläche, d. h. relativ hohen Reibungskoeffizienten, was die Herstellung von absorbierenden Produkten mit der Folie erleichtert. Die EVA-Lage verleiht der Folie auch wärmedämmende Eigenschaften.
Um die gewünschte Farbe für eine Bindenabdeckung zu erhalten und um zu erreichen, die Abdeckung die Verfärbungen aus der Absorption der Menstruationsflüssigkeit durch den darunter liegenden absorbierenden Kern zu maskieren, wird ein Trübungsmittel einer oder beiden Polymerlagen beigefügt. Dieses kann Titandioxid oder andere Färbemittel enthalten. Beispiele hierfür in der Gruppe der synthetischen anorganischen komplexen Oxide sind Chromfarbstoffe, Molybdänfarbstoffe und Eisenoxide. Wenn, wie dies fast generell der Fall ist, eine weiße Farbe für die Abdeckung gewünscht ist, wird am besten Titandioxid als Trübemittel verwendet. Andere Trübemittel können verwendet werden, um eine weiße oder andere gewünschte Farbe hervorzurufen.
Die Durchsichtigkeit entweder der oberen Lage oder der unteren Lage kann reduziert werden und die Folie eine eher stoffähnliche Erscheinung enthalten, indem Mattierungsmittel wie Kieselerde, Kalziumkarbonat oder dergleichen hinzugefügt werden.
Auch Gleitmittel wie Fettsäureamide können in beiden Polymerlagen enthalten sein, um Geschmeidigkeit und gewünschte taktile Eigenschaften hervorzurufen. Ein geeignetes Gleitmittel ist von HUMKO Sheffield Chemical Company. Memphis, Tenn. unter der Bezeichnung Kemamide E. erhältlich. Es handelt sich um ein ungesättigtes Fettmonoamid, das von Erucasäure abgeleitet ist und ein durchschnittliches Molekulargewicht von etwa 355, eine Jodzahl von etwa 76, eine Säurezahl von etwa 3,2 und einen Schmelzbereich von 78 bis 84ºC hat. Vorzugsweise wird ein solches Gleitmittel in die obere Polymerlage eingeschlossen.
Bevorzugt ist die Menge des Gleitmittels in der unteren Lage minimiert, weil dieses die Wärmedämmeigenschaften dieser Lage stören kann.
Die polymerischen Komponenten jeder Lage der erfindungsgemäßen Folien bilden einen Hauptbestandteil, wenigstens 80 Gewichtsprozent jeder Lage 42 und 44 der Folie 11. Der Rest jeder Lage bzw. Schicht, nicht mehr als etwa 20 Gewichtsprozent, kann ausgewählte Additive enthalten, wie die oben erwähnten Mattierungsmittel, Gleitmittel, Trübemittel und Benetzungsmittel, die nachfolgend beschrieben werden, sowie Antioxidierungsmittel und Antiblockierungskomponenten, die allgemein in Extrusionsprozessen oder dergleichen zur Verarbeitung von polymerischen Kunststoffen verwendet werden.
Es versteht sich, daß Additive wie Mattierungsmittel, Trübemittel, Gleitmittel, Benetzungsmittel und dergleichen in der Form von "Konzentraten" zugefügt sein können, die aus einem "Trägerharz" bestehen, beispielsweise einem Polyäthylen niedriger Dichte oder einem linearen Polyäthylen niedriger Dichte, vermischt mit den gewünschten Additiven.
Um verbesserte Fluidpenetrationseigenschaften zu erhalten, enthalten die erfindungsgemäßen perforierten Folien wenigstens ein Benetzungsmittel. Das Benetzungsmittel ist mit dem EVA- Polymer und anderen Bestandteilen der EVA-Lage kombiniert, bevor diese extrudiert werden. Die Menge des Benetzungsmittels, das die Folie mit einem Tropfenpenetrationswert (D.P.V.) von wenigstens etwa 70% versieht, hängt von der Konzentration des Benetzungsmittels ab.
Beispielsweise können Folien mit einem Tropfenpenetrationswert von wenigstens 70% erhalten werden, indem etwa 25 Gewichtsprozent eines der beiden nachfolgend beschriebenen Benetzungsmittel in die EVA-Lage aufgenommen werden, wobei der Tropfenpenetra tionswert erhalten wird, wenn die Folie mit nach oben liegender Polyolefinlage getest wird. Es wird gefunden, daß der Einschluß von wenigstens etwa 2 Gewichtsprozent eines der erwähnten Benetzungsmittels in die EVA-Lage zu einer Folie mit einem D.P.V. von 90% führt.
Als ein weiteres Beispiel wurden Folien mit einem D.P.V. von wenigstens 90% erhalten, wenn 2,8 Gewichtsprozent eines der erwähnten Benetzungsmittel in die EVA-basierte Lage der Folie aufgenommen wurden. Dies trifft zu, wenn die Folie so getestet wird, daß ihre Polyolefin-basierte Lage nach oben weist, und ebenfalls auch dann, wenn die Folie mit nach unten weisender Polyolefin-basierten Lage getestet wird.
Folien mit Tropfenpenetrationswerten in Höhe von 94% (getestet mit nach unten liegender EVA-basierter Lage) wurden erhalten mit etwa 0,18 Gewichtsprozent eines Benetzungsmittels in der Polyolefin-basierten Lage und etwa 0,34 Gewichtsprozent in der EVA- basierten Lage.
Es ist sehr erstaunlich, daß das Hinzufügen von Benetzungsmittel zu der unteren EVA-Lage 44 die Fluidpenetrationseigenschaften von Fluid verbessert, das auf die obere Lage 42 der perforierten Folie aufgebracht wird. Wie oben beschrieben, überdeckt die obere Lage 42 der wie oben ausgebildeten und getesteten Folie nicht nur die untere Lage 44, sondern verjüngt sich in diese hinein und bildet Innenwände 48, die Löcher 46 der Folie begrenzen. Ein Fachmann hätte erwartet, daß die Penetrationseigenschaften der auf die obere Lage 42 der gelochten Folie aufgebrachten Flüssigkeit am wirkungsvollsten verbessert sind, wenn ein Benetzungsmittel in die obere Lage aufgenommen bzw. eingeschlossen wird. Im Gegensatz zu dieser Erwartung wurde nun herausgefunden, daß die Penetrationseigenschaften einer auf die Polyolefin-basierte obere Polymerlage 42 aufgebrachten Flüssigkeit tatsächlich verbessert sind, indem Benetzungsmittel in der EVA-basierte untere Lage 44 beigefügt wird.
Benetzungsmittel, die zum Beifügen zu Polyolefinfasern zur besseren Benetzbarkeit geeignet sind, sind dem Fachmann bekannt. Hierzu wird auf das US-Patent 4,578,414 hingewiesen, dessen Offenbarung durch Bezugnahme hier eingeschlossen wird.
Beispiele von Benetzungsmitteln, die zur Ausführung der vorliegenden Erfindung besonders geeignet sind, enthalten ein Gemisch von:
A. zwischen etwa 50 und etwa 90 Gewichtsprozent eines Monoester von Glycerin und Fettsäure mit etwa 12 bis etwa 18 Kohlenstoffatomen und
B. entsprechend zwischen 10 und etwa 50 Gewichtsprozent einer Verbindung, die aus einer Gruppe ausgewählt ist, die enthält:
i) äthoxilierte Alkylphenole, die etwa 10 bis etwa 40 mol Äthylenoxid enthalten und
ii) ein Ester von Sorbitan und eine Fettsäure, die etwa 12 bis etwa 18 Kohlenstoffatome enthält.
Die Glycerinmonoester enthaltende Fettsäure kann gesättigt oder ungesättigt sein. Das bevorzugte Monoester von Glycerin und einer Fettsäure ist Glycerylmono-Oleat. Das bevorzugte äthoxilierte Alkylphenol ist ein Polyoxiäthylennonylphenyläther, enthaltend etwa 10 bis etwa 40 mol von Äthylenoxid. Noch weiter bevorzugt ist das äthoxilierte Alkylphenol ein Polyoxiäthylennonylphenyläther, das etwa 1 bis etwa 20 mol von Äthylenoxid enthält. Das bevorzugte Ester von Sorbitan und einer Fettsäure ist Sorbitanmonolaurat.
Wie oben erwähnt, verbessert das Hinzufügen des Benetzungsmittels zu der unteren (EVA-Schicht) der perforierten Folie überraschenderweise die Penetrationseigenschaft durch die Folie, die auf die obere Polyolefinlage der Folie aufgebracht wird oder in Kontakt mit dieser gerät. Die Flüssigkeitspenetrationseigenschaften der erfindungsgemäßen perforierten Folien und damit die Eignung der beigefügten Benetzungsmittel können durch den Tropfenpenetrationstest bestimmt werden, der nachfolgend beschrieben wird. Das Benetzungsmittel verleiht der perforierten Folie bevorzugt einen Tropfenpenetrationswert (D.P.V.) von wenigstens etwa 70% (gemessen in einem Zustand), in dem sich die untere (EVA)-Seite der perforierten Folie von der Richtung, in der die Flüssigkeit aufgebracht wird, abwendet). Noch bevorzugter ist es, wenn die Benetzungsmittel einen D.P.V. von wenigstens etwa 90% verleihen.

Tropfenpenetrationstest

Dieser Test bestimmt die Prozentpenetration eines Tropfens Wasser durch eine perforierte Folie, in dem die Höhe des Wassertropfens oberhalb und/oder unterhalb der Ebene der perforierten Folie gemessen wird. Der Wassertropfen hat ein Minimum oder keine Penetration durch die Löcher des Materials, wenn die perforierte Folie nicht benetzbar oder näßbar ist. Der Wassertropfen hängt größtenteils unter dem Material, wenn die Folie benetzbar ist.
Es folgt eine Liste von Geräten, die bei diesem Test verwendet werden:
A. ein Kathetometer (beispielsweise 100 cm Modell, Eberbach Corp. of Ann Arbor, Michigan)
B. Scheren
C. Probenhalter (bei denen es sich um geformte flache Metallstücke handelt mit Abmessungen von etwa 3" · 1" mit einem mittigen Bereich von etwa 1/2" · 3/4", der von einer langen Randkante entfernt ist, um darin einen offenen Abschnitt zu bilden.
D. Klebeband
E. Medikamententropfenzähler, der einen Tropfen von 0,34 ± 0,04 g Wasser abgibt, wenn Druck auf den Ballon ausgeübt wird
F. Ringständer mit zwei Klemmen
G. Waage
H. Deionisiertes Wasser von 7.10&supmin;&sup4; N/cm ± 10&supmin;&sup5; N/cm (70,0 ± 2,0 dynes/cm) Oberflächenspannung
Der Testablauf ist folgendermaßen: das zu testende Material wird in Stücke von 12,7 mm · 38 mm (0,5" · 1,5") geschnitten, die an jedem Ende auf einem Probenhalter geneigt angeordnet sind, um einen nicht gestützten Abschnitt des Materials zu erhalten, der in dem offenen Bereich des Halters getestet wird. Je nach auszuführendem Test werden die Stücke in dem Probenhalter so angeordnet, daß entweder die obere Polyolefin-basierte Lage der Folie nach oben weist, oder es weist die untere EVA-basierte Lage der Folie nach oben. Das Kathetvmeter wird eingerichtet, indem die drei Nivellierungsschrauben an dem Basisgestell eingestellt werden, während der Blasenlevel in der Basishalterung beobachtet wird. Ein Ringständer wird vor dem Kathetometer in Abstand von 3 feet angeordnet. Der Probenhalter mit der angeklebten Probe wird in einer Klemme des Ringständers in horizontaler Lage angeordnet, wobei der nicht-unterstützte offene Abschnitt der Probe zu dem Kathetometer weist.
Ein Augentropfer, der mit entionisiertem Wasser gefüllt ist, wird über der zu testenden Probe festgeklemmt, so daß dann, wenn ein Wassertropfen auf die Probe abgegeben wird, diese nicht den Zwischenraum zwischen der Probe und der Spitze des Augentropfers überbrückt, so daß der vollständige geformte Tropfen unmittelbar vor der Trennung von dem Augentropfer sich etwa 1/8 inch oberhalb der Probe befindet. Das Kathetometer wird auf den Rand der getesteten Probe fokussiert, wobei sich die horizontale Bezugslinie des Kathetometers an der visuell bestimmten Mittelebene der Probe befindet. Diese Position wird in cm durch Ablesen der Skala an dem vertikalen Ständer des Kathetometers aufgenommen. Ein Wassertropfen wird von dem Tropfer auf die Oberseite der Probe freigegeben. Nach 60 s bestimmt das Kathetometer die Lage der Oberseite und der Unterseite des Wassertropfens durch Einstellen der horizontalen Referenzlinie des Kathetometers zunächst auf den obersten Punkt des Wassertropfens und durch Aufnahme bzw. Aufzeichnung der cm-Position, die an der vertikalen Stütze angezeigt ist, und dann durch Einstellen der Referenzlinie auf den untersten Breich des Tropfens und Aufzeichnung dieser Position.
Die folgenden Berechnungen werden durchgeführt, um den Tropfenpenetrationswert zu bestimmen.
Um die Höhe des Wassertropfens über der Oberseite des Materials zu bestimmen, wird der Wert der Mittelebene von dem obersten Wert abgezogen. Um die Höhe des Wassertropfens unter der Fläche des Materials zu bestimmen, wird der untere Wert von dem Wert der Mittelebene abgezogen. Der Prozentsatz der Wassertropfens über und unter der zu testenden Probe wird errechnet, indem die Höhe oberhalb oder unterhalb der Probe dividiert wird durch die Summe oberhalb und unterhalb sowie durch multiplizieren mit 100. Der berichtete D.P.V. ist der Durchschnitt von 3 Bestimmungen.
Wegen ihrer ausgezeichneten Flüssigkeitspenetrationseigenschaften sind die erfindungsgemäßen perforierten Folien besonders gut als Deckmaterial für absorbierende Produkte wie Binden geeignet. Beispiele solcher Binden sind in den Fig. 4 und 4A dargestellt. Die dargestellte Binde 10 hat eine allgemeine ovale Sanduhrform, wobei sie in der Mitte schmaler ist, was bei der Benutzung angenehm ist. Körperflüssigkeiten werden von einem absorbierenden Kissen 12 absorbiert und gehalten, dargestellt in Fig. 4A, wobei das Kissen zwischen einem flüssigkeitsdurchlässigen Deckmaterial 14, das die perforierte Folie der vorliegenden Erfindung enthält, und einer flüssigkeitsundurchlässigen Barriere 16 eingeschlossen ist. Das absorbierende Kissen 12 kann aus beliebigen bekannten absorbierenden Mitteln in der Form von Fasern, Zellstoff, Torfmoos, Schaumstoff oder Kombinationen davon bestehen. Absorbtionsverbesserer wie sogenannte "superabsorbierende" Materialien können auch in dem Kissen 12 verwendet werden. Nicht-hydrophile Materialien können auch in Kombination mit absorbierenden Materialien Anwendung finden. Ein solches Beispiel ist ein thermisch verbundes Faservlies geringer Dichte, das ein Gemisch absorbierender Faser (wie es oben beschrieben ist) und konjugierte Stapelfaser enthalten. Geeignete paarweise verbundene oder konjugierte Fasern sind solche, die einen Polyesterkern haben, der von einer Schicht aus Polyäthylen umgeben ist.
Die flüssigkeitsundurchlässige Barriere 16 dient als Sperrschicht für Körperflüssigkeiten und verhindert eine Verschmutzung der Unterwäsche des Benutzers. Wie bekannt ist, kann die Sperrschicht jede dünne, flexible, körperflüssigkeitsundurchlässige Folie enthalten, beispielsweise Polyäthylen, Polypropylen oder dergleichen. Alternativ kann die Sperrschicht ein normales flüssigkeitsdurchlässiges Material enthalten, das so behandelt worden ist, das es flüssigkeitsundurchlässig geworden ist. Falls gewünscht, kann die Sperrschicht 16 an der der Bekleidung zugewandten Seite des absorbiernden Kissens 12 angeklebt sein. Die perforierte Folienabdeckung 14 ist mit der Sperrschicht 16 am Rand 22 der Binde 10 thermisch verbunden. In den Fig. 4 und 4A ist der verbundene Rand 22 so dargestellt, daß er sich von der Binde nach außen erstreckt.
An der der Bekleidung zugewandten Seite der Sperrschicht 16 sind eine oder mehrere in Längsrichtung sich erstreckende Klebestreifen 18 zur Befestigung der Binde an der Unterwäsche des Benutzers vorgesehen. Während in der Zeichnung Klebestreifen dargestellt sind, versteht es sich, daß auch Klebepunkte oder quer verlaufende Klebstreifen verwendbar sind. Als Klebemittel kann jedes aus der großen Anzahl der Trockenkleber verwendet werden, die kommerziell erhältlich sind, einschließlich auf Wasser basierende oder Trockenklebemittel.
Über dem Klebemittel 18 befindet sich ein lösbarer Schutzstreifen 20, der das Klebemittel vor Schmutz und unbeabsichtigtem Anhaften vor der Benutzung schützt. Der entfernbare Streifen 20 kann aus jedem geeigneten Folien-ähnlichen Material bestehen, das mit ausreichender Sicherheit an dem Klebemittel anhaftet, um bis zu der Benutzung an seiner Stelle zu bleiben, es kann aber vollständig entfernt werden, wenn die Binde benutzt wird. Ein besonders geeignetes Material ist halbgebleichtes Kraft-Papier, dessen Kontaktseite mit Silikon behandelt ist, damit es leicht von dem Klebestreifen 18 entfernt werden kann.
Wie oben erwähnt, haben die perforierten Plastikfolien gemäß der vorliegenden Erfindung verbesserte Fluidpenetrationseigenschaften, d. h. es gibt eine Verbesserung in der Geschwindigkeit, mit der eine in Kontakt mit der perforierten Folie geratene Flüssigkeit durch die Dicke der Folie hindurchgelassen wird. Wenn damit die erfindungsgemäßen Folien als Außenmaterialien oder Deckmaterialien für Binden und dergleichen verwendet werden, ist die Zeit, die zum Durchlassen der Flüssigkeit, beispielsweise Menstruationsflüssigkeit, vom Ablagerungspunkt auf der Oberseite der gelochten Folie zu dem darunter liegenden absorbierenden Kern signifikant reduziert. Die Verwendung der gelochten Folien gemäß der Erfindung als Deckmaterialien für Binden und dergleichen absorbierende Produkte hat jedoch nur eine geringe Auswirkung auf die "Rückschlag"-Eigenschaften des obsorbierenden- Produktes. Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung können Binden und ähnliche absorbierende Produkte mit einer Überleitungslage versehen sein, um den Flüssigkeitsrückschlag zu verringern.
Die Fig. 7 und 8 zeigen Bindenkonstruktionen unter Verwendung der erfindungsgemäßen perforierten Folie und einer Überführungsschicht. Die Überführungsschicht bzw. Lage kann ein poröses faseriges Material enthalten, allgemein ein Faservlies aus synthetischen und/oder Zelulosefasern. Die Überführungslage 30 ist zwischen der perforierten Folienabdeckung 14 und dem absorbierenden Kern 12 angeordnet. Da es allgemein wünschenswert ist, den Kontakt zwischen der perforierten Folienabdeckung 14 und der Überführungslage 30 zu maximieren, kann ein Klebemittel 32 in einem durchgehenden oder unterbrochenem Muster zwischen der Bodenfläche 44' der perforierten Folie 14 und der Oberseite der Überführungslage aufgebracht werden. Das Klebemittel sollte natürlich in der ausreichenden Menge verwendet werden, damit die perforierte Folie an der Überführungslage haftet, ohne daß die Löcher in der Folie blockiert werden. Geeignete kommerziell erhältlich Klebemittel sind auf dem Gebiet bekannt und enthalten Fuller 1308 heißschmelzenden Kleber und NS 34-5539 heißschmelzenden Kleber, der von National Starch and Chemical Company erhältlich sind.
Wie Fig. 7 zeigt, setzt sich die fluidundurchlässige Sperrfolie 16 nahe der Unterseite des obsorbierenden Kerns 12 an dessen Seitenrichtung der oberen Schicht fort. Die obere perforierte Folienlage 14 ist um die Außenseite der Kombination aus absorbierendem Kern/Sperrschicht herumgeführt und in Längsrichtung der Binde entlang einer Verschlußlinie 34 befestigt. Die Befe stigung kann beispielsweise durch Heißverkleben oder unter Verwendung eines geeigneten Klebers erfolgen.
Eine Binde einer anderen Konstruktion ist in Fig. 8 dargestellt. Dabei ist die fluidundurchlässige Sperrschicht 16 an den Seiten des absorbierenden Kerns zu dem perforierten Obermaterial 14 hochgeführt. Das Obermaterial setzt sich an den Seiten des absorbierenden Kerns nach unten fort, um sich mit den nach oben weisenden Abschnitten der Sperrschicht 16 zu überlappen. Die Enden des Obermaterial sind durch geeignete Mittel an den überlappenden Enden des Sperrmaterials entlang einer Klebelinie 34 befestigt.
Die im Querschnitt in den Fig. 9 und 10 dargestellten Binden stimmen mit der Konstruktion der Binden 7 und 8 mit der Ausnahme überein, daß sie keine Überleitungs- bzw. Überführungsschicht enthalten.
Die Rückschlageigenschaften eines absorbierenden Produktes mit den gelochten Folien der vorliegenden Erfindung können mit dem Test für Flüssigkeitsrückschlag gemessen werden, der nachfolgend beschrieben wird. Vorzugsweise haben solche Produkte einen Wiederdurchfeuchtungswert von nicht mehr als 0,4 g und bevorzugt nicht mehr als 0,35. Das bevorzugte Überführungsschichtmaterial zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung ist ein thermoverbundes Polypropylengewebe. Tests zeigen, daß das optimale Basisgewicht solcher Polypropylengewebe in dem Bereich von etwa 24 g/m² bis etwa 48 g/m² liegen, obwohl zu erwarten ist, daß Gewebe mit einem Basisgewicht von nur 10 g/m² auch nützlich wäre. Tests zeigen weiter, daß optimale Polypropylengewebe Tenside enthalten, und zwar allgemein zwischen 0,5 und 1,5 Gewichtsprozent des Gewebes, was zur Verbesserung der Durchfeuchtbarkeit bekannt ist. Solche Tenside enthalten alkoxilierte Alkylphenole und alkoxilierte aliphatische Kohlenwasserstoffe. Ein geeignetes alkoxiliertes Alkylphenol, kommerziell erhältlich als Triton X-100, ist ein äthoxiliertes Isooktylphenol, das etwa 10 mol Athylenoxid enthält. Thermoverbundene Polypropylengewebe enthalten ein vom Hersteller aufgebrachtes Tensid und sind als Überführungsschicht kommerziell erhältlich, wie die thermoverbundenen Polypropylengewebe von Amoco Fabrics, Deutschland, unter der Marke ProFleece. Andere Überführungsschichtmaterialien, die geeignet sind, enthalten Materialien auf Zellulosebasis wie Luft belassene Zellulosefolie (beispielsweise eine 70 g/m²) (2,0 oz/yd²) luftbelassene Folie, die unter der Bezeichnung 352 von James River Company erhältlich ist, und Zellulosefolie mit einer großen Menge Additive (beispielsweise 700 g/m²)(2,0 oz/yd²) mechanisch erweichte Zellulosefolie mit einer großen Menge Additive, wobei diese Folie unter der Bezeichnung WF-1654 von Weyerheuser Company erhältlich ist.
Insbesondere für solche Fälle, bei denen die erfindungsgemäßen Folien als flüssigkeitsdurchlässige Obermaterialien für absorbierende Produkte wie Binden oder dergleichen verwendet werden, ist es bevorzugt, daß die Folien geprägt sind, nachdem sie nach dem hier beschriebenen Extrusionsprozeß oder nach einem anderen geeigneten Prozeß hergestellt sind, um deren Oberflächeneigenschaften zu verbessern. Solches Prägen kann mit der Technik hervorgerufen werden, die in der US-PS 4,859,519 beschrieben ist.

Test für Fluidrückschlag

Dieser Test bestimmt das Maß, indem ein absorbierendes Produkt mit einer erfindungsgemäßen perforierten Folie als Deckmaterial einem "Rückschlag" oder einer Rückkehr der zuvor absorbierten Flüssigkeit zur Oberfläche der Folie unterliegt.
Eine Probe der perforierten Folie, die zu testen ist, wird auf der Oberseite einer 7,5 g Holzzelluloseschicht angeordnet, die 62 mm breit, 175 mm lang und 12 mm dick ist. Die Zellstoffschicht kann nach jeder geeigneten Methode erhalten werden, beispielsweise Vakuumformung auf einem metallischen Sieb. Zwischen der perforierten Folie und der Zellstoffschicht kann eine Überführungsschicht angeordnet sein, die in dieser Beschreibung an anderer Stelle beschrieben ist. Ein erstes Plexiglasformstück, 254 mm (10") lang · 76 mm (3") breit · 12, 7 mm (1/2") dick, mit einer zentralen ovalen Öffnung von Abmessungen 38 mm (1 1/2") lang · 19 mm (3/4") breit, wird oben auf die zu testende absorbierende Konstruktion aufgelegt. 5 cm³ einer Testflüssigkeit (unten beschrieben) wird in die zentrale Öffnung des Formstücks eingegossen. Nachdem die Testflüssigkeit die perforierte Folie in das darunter liegende absorbierende Element(e) durchdrungen hat, wird das erste Formstück entfernt und ein vorher gewogenes Blatt Löschpapier (Whatman Filter Papier) 76 · 101 mm (3" · 4"), konditioniert bei 21 C (70ºF) und 65% relativer Feuchtigkeit über 24 Stunden, wird oben auf die Testkonstruktion aufgelegt. Ein zweites Formstück, 254 mm (10") lang · 76 mm (3") breit · 3 mm (1/8") dick, ohne Öffnung, wird oben auf das Filterpapier gelegt und ein Gewicht von 3 kg wird auf das zweite Formstück aufgelegt. Nachdem die Anordnung unter diesem Gewicht (0,5 psi) 3 min gehalten wurde, werden das Gewicht und das zweite Formstück entfernt und das Löschpapier wird wieder gewogen. Die Menge des von dem Löschpapier absorbierten Fluids wird durch die Differenz bestimmt und wird als "Rückschlag"-Wert genommen.
Die verwendete Testflüssigkeit bei dem oben beschriebenen Fluidrückschlagtest war eine wäßrige Lösung, die etwa 0,9 Gewichtsprozent Chlornatrium enthält, etwa 0,15 Gewichtsprozent eines wasserlöslichen Polyacrylamid und eine kleine Menge einer roten Farbe und eines keimtötenden Mittels. Die Menge des verwendeten Polyacrylamids ist so, daß eine Testflüssigkeit eine Viskosität von 30 cps bei einer Schergeschwindigkeit von 1 radian/sec hat. Das verwendete keimtötende Mittel verhindert bakterielles Wachstum.
Die erfindungsgemäßen perforierten Folien, ein Verfahren zur Herstellung derselben und die Eigenschaften der Folien und der diese verwendenden absorbierenden Produkte werden in näheren Einzelheiten in den folgenden Beispielen beschrieben.

Beispiel 1

Perforierte Folien mit einer oberen Schicht mit LLDPE und einer unteren Schicht mit EVA wurden nach den Methoden hergestellt, die allgemein in der oben erwähnten US-PS 4,690,679 offenbart sind. Die obere und die untere Schicht enthalten ferner bestimmte Additive, z. B. Antioxidierungsmittel, Gleitmittel und dergleichen, wie weiter unten angegeben wird. Die Anordnung des Benetzungsmittels (d. h. ob in der oberen Lage, der unteren Lage oder in beiden Lagen) ist in Tabelle 1 gezeigt.
Die Additive, die der unteren (EVA)-Lage der perforierten Folie hinzugefügt werden, werden folgendermaßen vorbereitet. Ein trockengemischtes Titandioxidkonzentrat wurde zuerst durch Mischen von 50 Gewichtsteilen von Titandioxid (TiO&sub2;) mit 36,5 Gewichtsteilen von Exxon LD-200 vorbereitet, ein Polyäthylenharz niedriger Dichte mit einem spezifischen Gewicht von 0,917, einem Schmelzindex von 7,5 und einem Schmelzpunkt von 219,2ºF (104 ºC). Exxon LD-200 ist von Exxon Chemical Company erhältlich. Irganox 1010 (0,23 Gewichtsprozent), ein Antioxidierungsmittel, das von Ciba-Geigy kommerziell erhältlich ist, wurde dann dem oben erwähnten Gemisch von TiO&sub2; und Polyäthylen niedriger Dichte beigefügt, und diese drei Komponenten wurden gründlich durchmischt. Das Dreikomponentengemisch wurde dann in den Behälter eines Werner-Pfleiderer Schraubenextruders (Modell No. ZSK-30) eingefüllt, der einen Mischbereich nahe dem Behälter und vorne an dem Mischbereich einen Knetbereich hat. Der Extruder hat auch eine Einlaßöffnung, durch die ein flüssiges Material in den Mischbereich eingeführt werden kann.
13,3 g von Atmer 685, ein Benetzungsmittel, das einen Hauptanteil, d. h. mehr als 50 Gewichtsprozent eines Glycerinmonooleats und einen kleineren Teil, d. h. weniger als etwa 50 Gewichtsprozent, eines Polyoxyäthylennonylphenyläther mit etwa 10 bis 40 mol von Äthylenoxid hat, wurde in den Mischbereich des Extruders durch die oben erwähnte Einlaßöffnung eingeführt. Atmer 685 ist von ICI Polymer Additives, New Castle, Delaware, kommerziell erhältlich.
Atmer 685 is ein nichtionisches Tensid mit einer maximalen Säurezahl von 3,0, einer Hydroxylzahl von 180-220, einer Saponificationszahl von 105 bis 135. Es hat ein spezifisches Gewicht von etwa 1,0 bei 25º/25ºC, einen Entflammpunkt (COC) von > 149º C (300ºF), eine Viskosität von etwa 170 cps bei 25ºC und eine HLB-Zahl von 5, 6.
Die vier Bestandteile mit dem TiO&sub2; Konzentrat wurden in dem Mischbereich gründlich durchmischt. Die gemischten Bestandteile wurden extrudiert, in der Form von Strängen, deren Durchmesser etwa 3 mm (1/8 inch) betrug, und zwar in ein Wasserbad. Die extrudierten Stränge wurden aus dem Wasserbad entfernt, getrocknet, in Pellets unterteilt und zur späteren Benutzung aufbewahrt.
Die der oberen Lage der perforierten Folie hinzugefügten Additive wurden folgendermaßen vorbereitet. Ein Kalziumkarbonat (CaCO&sub3;)-Konzentrat wurde vorbereitet, indem einem Banbury Mixer 67 Gewichtsteile CaCO&sub3; zugegeben wurde (Grad UF, mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 0,8 mikrons), 0,22 Ge wichtsprozent von Irganox 1010, 3, 3 Gewichtsteile von Kemamide E (ein ungesättigtes Fettmonoamid von Erucasäure und erhältlich von Humko, Sheffield Chemical Co., Memphis, Tennessee) als ein Gleitmittel, sowie 29,48 Gewichtsteile eines Polyäthylen niedriger Dichte (LPDE) mit einem Schmelzindex von 10. Das resultierende Gemisch war in dem Banbury gründlich durchmischt und dann pelletisiert, um das gewünschte Kalziumkarbonatkonzentrat zu ergeben.
Das Basispolymer und die Additive der oberen Lage der perforierten Folienabdeckung wurden zur Zufuhr zu einem ersten Extruder durch Mischen von 85 Gewichsteilen von Dowlex 2035 mit 15 Gewichtsteilen des oben beschriebenen Kalziumkarbonatkonzentrats vorbereitet. Dowlex 2035 ist ein lineares Polyäthylenharz niedriger Dichte (LLDPE), das von Dow Chemical erhältlich ist. Typische Eigenschaften von druckgeformten Proben dieses Harzes sind folgende: Schmelzindex = 6,0 dm/10 min (ASTM D-1238); Dichte = 0,919 gm/cc (ASTM D-792); Vicat-Erweichungspunkt = 970 C ASTM D-1525); Spannungswert = 1700 psi (ASTM D-638); Querkopfgeschwindigkeit von 508 mm/min (20 inces/min); Bruchfestigkeit = 2500 psi (ASTM D-638, Querkopfgeschwindigkeit von 508 mm/min (20 inches/min), Bruchdehnung = 650% (ASTM D-638), Querkopfgeschwindigkeit 508 mm/min (20 inches/min); und Biegemodul 2% Sekante = 37,000 psi (ASTM D-638). Dowlex 2035 hatte einen Schmelzpunkt von 124ºC bei Verwendung der Differential Scanning Calorimetrie.
Das Basispolymer und die Additive, die die untere Lage der perforierten Deckfolie bilden, wurden zur Zufuhr zu einem zweiten Extruder durch Trockenmischung von 85,0 Gewichtsanteil Escorene 721.88 mit 15 Gewichtsanteilen des oben beschriebenen Titandioxidkonzentrats vorbereitet. Escorene 721.88 ist ein Äthylenvinylacetat (EVA) Copolymerharz, das von Exxon Chemical Company erhältlich ist und 18 Gewichtsprozent Vinylacetat enthält. Typischerweise hat Escorene 721.88 Harz eine Dichte von 0,942 gm/cm³ (ASTM D-1505), einen Schmelzindex von 2,5 dg/min (ASTM D-1238) und einen Schmelzpunkt von etwa 87ºC.
Alle die obere Schicht bildenden Materialien (d. h. das LLDPE- Basisharz und die Additive) wurden durch einen Behälter in den Einlaß eines ersten erhitzten Extruders eingeführt, und alle Materialien der unteren Schicht, d. h. das EVA-Basisharz und Additive) wurden durch einen Trichter in den Einlaß eines zweiten erhitzten Extruders eingebracht. Die oberen Schichtmaterialien verließen den ersten Extruder in geschmolzener Form und wurden durch eine erste Schmelzpunkte zu einem erwärmten Kombinierungsblock gefördert. Die unteren Schichtmaterialien wurden in geschmolzener Form durch eine zweite Schmelzpumpe demselben Kombinierungsblock zugeführt.
In Fig. 5 ist das Verfahren zur Herstellung der aus zwei Schichten bestehenden perforierten Folie schematisch dargestellt. Bestimmte Abschnitte der Vorrichtung und Bearbeitungsschritte zur Herstellung der perforierten Folie sind allgemein im Stand der Technik ofenbart, beispielsweise in dem US-Patent 3,632,269 (Doviak et al.) und in dem US-Patent 4,381,326 (Kelly).
Die Schmelze für die obere Lage mit einer Temperatur von etwa 232ºC (450 F) und die Schmelze für die untere Lage bei einer Temperatur von etwa 450ºF wurden einer beheizten Schlitzdüse 50 mit Doppelkammer zur Coextrusion in einer dünnen Folie zugeführt. Die Schlitzdüse 50 enthält einen Separator 52, der das ' Innere der Düse in getrennte Kammern 54 und 56 unterteilt, wie Fig. 6 zeigt. Ein Temperaturgradient wird über die Breite der Schlitzdüse entwickelt, der von 212ºC (415ºF) an den Enden bis 218ºC (425ºF) in der Mitte reicht. Das LLDPE-Material wurde durch Kammer 56 extrudiert, während das EVA-Material durch die Kammer 54 austritt. Das Dickenverhältnis der oberen Schicht 42 und der unteren Schicht 44 wurde durch die Gewichtoutputs der Extruder gesteuert, die der Schlitzdüse zugeführt wurden, um ein Endprodukt zu erhalten, das 35 Gewichtsprozent der oberen Schicht und 65 Gewichtsprozent der unteren Schicht enthält.
Aus der Schlitzdüse 50 wird die geschmolzene Folie 60 aus coextrudierten Materialien direkt in einen Spalt 71 zwischen einer glattflächigen Heizwalze 70 und einer elastischen Formwalze 72 herabgelassen. Die Formwalze 72 hat eine elastische Außenfläche mit einem eingravierten Muster, das eine Folge von allgemein gleichmäßig beabstandeten, unterbrochenen erhabenen Flächen 74 enthält, die durch einen durchgehenden ausgesparten Bereich 84 getrennt sind, wie in dem vergrößerten Querschnitt in Fig. 5 dargestellt ist. Die Form der Perforierungen oder Löcher in der perforierten coextrudierten Folie stimmt mit der Form der vorstehenden Abschnitte der elastischen Formwalze 72 überein, die in dem Coextrusionsprozeß verwendet wird. Diese vorstehenden Abschnitte können jede gewünschte geometrische Form haben und beispielsweise rechteckig, quadratisch, sechseckig, dreieckig, kreisförmig oder dergleichen sein. Die Größe und die Anzahl der Vorsprünge auf der Formwalze sollte so ausgewählt sein, daß eine ausreichende offene Fläche in der endgültigen perforierten coextrudierten Folie entsteht, um den Durchgang von Körperfluiden wie Menstruationsfluid, Urin und dergleichen durch die Folie zu dem darunter liegenden absorbierenden Kern zuzulassen. Die Vorsprünge hatten die Form von gleichmäßigen länglichen Sechsecken, deren Seiten 0,26 mm (0,0104 inches) lang waren. Die sechseckigen Vorsprünge bzw. erhabenen Bereiche waren 0,165 mm (0,0065 inches) hoch und hatten einen Mitte-zu-Mitte-Abstand von 0,71 mm (0, 028 inches). Die Walze 72 rotierte um 1,5% bis 8% schneller als die Walze 70. Wenn die Walzen 70 und 72 rotieren, ziehen sie das coextrudierte Material 60 in den Spalt 71, wobei an diesem Punkt die Walzen in einem Abstreifvorgang zusammenwirken und im wesentlichen das gesamte coextrudierte Material 60 in die durchgehenden ausgesparten Flächen 84 der elastischen Formwalze 72 zwängen. Die Walzen 70 und 72 sind so ausgerichtet, daß sie ungefähr mit einem Druck von 11,7 kg/cm (65 lbs, per linear inch) aneinander anliegen.
Die Heizwalze 70 hat eine Oberflächentemperatur von 127ºC (260ºF), während die elastische Formwalze 72 durch Wasser mit einer Temperatur von 15ºC (60ºF) innen gekühlt wurde, um eine durchschnittliche Oberflächentemperatur von etwa 93ºC (200ºF) zu erhalten. Der resultierende Temperaturunterschied zwischen den zwei Walzen führt zusammen mit dem eingeätzten Muster an der Formwalze dazu, daß die Folie 60 um die Formwalze 72 gezogen wird. Die geschmolzene Folie beginnt in der gewünschten Form einer gelochten Zweischichtfolie zu erhärten, während sie in Kontakt mit der Formwalze steht, wobei die Öffnungen bzw. Löcher der Folie die allgemeine Form der erhabenen Bereiche oder Vorsprünge 74 an der Formwalze annehmen. Es versteht sich, daß die Perforierungen in der Folie durch die Wirkung der vorstehenden Bereiche oder Vorsprünge 74 der Formwalze entstehen, die durch das geschmolzene Coextrudat 60 gedrückt werden, unmittelbar nachdem dieses aus der Schlitzdüse 50 austritt.
Das perforierte Folienprodukt wird von der Formwalze 72 zu einer Kühlwalze 76 befördert. Die Kühlwalze 76 steht in Berührung mit der Formwalze 72 mit einem Druck von etwa 0,8 kg/cm (55 lbs.per linear inch) und ist auf eine Temperatur von 18ºC (65ºF) gekühlt. Dies bringt die Temperatur der perforierten Folie auf Umgebungsbedingungen. Die Folie wird von der Kühlwalze 76 durch zwei zusammenwirkende Ziehwalzen 77 und 78 abgezogen, und die Folie wird dann auf eine Aufwickelwalze 80 aufgerollt.
Weitere gelochte Folien wurden mit demselben Prozeß hergestellt, wobei eben die Menge des Benetzungsmittels variierte. Die Zusammensetzungen der hergestellten Folien sind gemeinsam mit der Zusammensetzung der Folie 1 dieses Beispiels 1 in Tabelle A angegeben. Die Mengen der verschiedenen Bestandteile sind als Gewichtsprozente des gesamten Foliengewichts angegeben. Bei spielsweise ist der ATMER 685 Gehalt in Folie 1 1,3% des gesamten Foliengewichts (2 Gewichtsprozent der unteren EVA-Schicht). Die Daten, die Absorptionszeiten und Rückschlagwerte angeben, sind in Tabelle B aufgeführt. Tabelle A Tabelle A (Fortsetzung) Tabelle B
* Die Saugfähigkeitszeit ist die Anzahl von Sekunden, die für 2 cc einer hochviskosen synthetischen Menstruationsflüssigkeit (SMF) erforderlich ist, die von einer Spritze direkt auf eine coextrudierte perforierte Folie abgegeben wird, die auf einer 7,5 g Zellstoffschicht (175 mm lang, 62 mm breit, 12 mm dick) angeordnet ist, um die Flüssigkeit in die Zelluloseschicht zu absorbieren. Bei der Durchführung dieses Saugfähigkeitszeittests wurde die SMF auf die obere Schicht der perforierten Folie abgegeben, d. h. auf die Schicht der Folie, die das LLDPE enthält. Die hochviskose synthetische Menstruationsflüssigkeit, die bei der Bestimmung der oben beschriebenen Saugfähigkeitszeit verwendet wurde, war eine wäßrige Lösung, die etwa 0,9 Gewichtsrozent Nateriumchlorid enthält und eine kleine Menge eines roten Farbstoff und eines keimtötenden Mittels. Diese Testflüssigkeit enthielt auch kleinere Mengen proteinhaltiger Materialien und ein ausreichend wasserlösliches Polymer, um eine Viskosität von etwa 280 cps bei einer Schergeschwindigkeit von 1 Radian/sec zu erhalten. Der Rückschlagtest wurde unter Verwendung des oben beschriebenen Verfahrens und der Testflüssigkeit durchgeführt.

Beispiel 2

Es wurden weitere perforierte Folien gemäß der vorliegenden Erfindung unter Verwendung des Coextrusionsverfahrens gemäß Beispiel 1 hergestellt. Diese Folien wurden als Beispiele A bis E in Tabelle C identifiziert. Das ATMER 685 wurde der Polymerschicht(en) beigefügt, wie Tabelle C zeigt. Beispiele der Folien wurden hinsichtlich ihres Tropfenpenetrationswertes (D.P.V.) getestet, wobei die EVA-Schicht unten lag, wo sie sich normalerweise bei der Benutzung als Obermaterial in einem absorbierenden Produkt befindet, und auch mit oben liegender EVA-Schicht. Die Testergebnisse sind in Tabelle C aufgeführt. Tabelle C Tropfenpenetrationswerte
*D.H. = Tropfenhöhe; Werte (in cm) sind für Tropfenhöhe über und unter der visuell erfaßten Mittelebene der Testprobe angegeben.
** D.P.V. = Tropfenpenetrationswert in Prozent.
Mehrere Schlußfolgerungen können aus den Daten der Tabelle C unter der Spalte "getested mit EVA-Schicht unten" gezogen werden. Die Probe A, die weder in ihrer oberen Schicht noch in ihrer unteren Schicht das Benetzungsmittel ATMER 685 hat, hat einen Tropfenpenetrationswert von Null. Mit andren Worten blieb ein Wassertropfen, der auf die obere "LLDPE-Schicht aufgebracht wurde, auf dieser oberen Fläche der Folie Probe A liegen und trat nicht durch die Perforierungen der Folie ein, um auf der unteren Schicht der Folie zu erscheinen. Wie aus dem Testergebnis für die Probe C zu sehen ist, war die Fähigkeit der Probenfolie C, Flüssigkeit von der Oberseite zur Unterseite zu transportieren, durch den Einschluß von 0,43% ATMER 685 Benetzungsmitel in die obere (LLDPE) Schicht nicht verbessert. Probe D, die 0,18 Gewichtsprozent von ATMER 685 in der oberen (LLDPE) Schicht und 0,34 Gewichtsprozent desselben Benetzungsmittels in der unteren EVA-Schicht enthielt, hat einen ausgezeichneten Tropfenpenetrationswert von 94%. Bei Probe E ist zu sehen, daß ein Tropfenpenetrationswert von 90% erhalten wurde, indem 2,05 Gewichtsprozent ATMER 685 nur in die untere (EVA) Schicht eingeschlossen wurde. Probe B zeigt, daß die Zugabe von 2,8 Gewichtsprozent von ATMER 685 in die untere (EVA) Schicht, ohne Benetzungsmittel in der oberen (LLDPE) Schicht zu einem Tropfenpenetrationswert von 100% führte. Dies ist im Hinblick auf den Umstand sehr überraschend, daß die LLDPE Schicht, auf der der Flüssigkeitstesttropfen aufgetragen wurde, als die Probe mit von dem Testtropfen abgewandten EVA Schicht getestet wurde, kein Benetzungsmittel enthielt.
Die rechte Seite der Tabelle C zeigt die Tropfenpenetrationswerte der Proben A bis E, wenn die Folie mit nach oben weisender EVA-Schicht getest wurde, d. h., wenn der Testwassertropfen auf die EVA-Schicht aufgebracht wurde. Wieder hat Probe A, die das Benetzungsmittel ATMER 685 in keiner Schicht enthält, einen Tropfenpenetrationswert von Null. Bei Probe B ist zu sehen, daß Tropfenpenetrationswerte von über 90% erhalten werden, wenn 2,8 Gewichtsprozent ATMER 685 in der EVA-Schicht sind und die Folie mit nach oben weisender EVA-Schicht getestet wird. Die Proben D und E haben Tropfenpenetrationswerte nur in der Größenordnung von 30%, wenn sie so getestet wurden, daß ihre EVA Schicht dem Testtropfen zugewandt sind. Im Gegensatz hierzu, und wie oben angegeben, werden Tropfenpenetrationswerte von wenigstens 90% bei den Proben E und D erhalten, wenn diese Folien so getestet werden, daß ihre EVA-Schichten nach unten weisen. Aus der linken Seite der Tabelle C ist zu sehen, daß die Probe 0,18% ATMER 685 in ihrer LLDPE-Schicht und 0,34% in ihrer EVA-Schicht hat. Probe E hat kein ATMER 685 in ihrer oberen LLDPE-Schicht und hat etwas mehr als 2 Gewichtsprozent ATMER 685 in ihrer unteren EVA- Schicht.

Beispiel 3

Wie weiter oben erwähnt, können die Rückschlageigenschaften eines absorbierenden Produktes mit der erfindungsgemäßen perforierten Folie verbessert werden, indem eine Überleitungsschicht zwischen der Unterseite der perforierten Folie und der Oberseite des absorbierenden Kerns des absorbierenden Produktes angeordnet wird. Um die Wirkung der Überleitungsschicht auf die Rückschlageigenschaften zu demonstrieren, wurde eine Reihe von Laborproben mit der Konstruktion eines absorbierenden Produktes (insbesondere einer Binde) hergestellt und getestet. Die Proben für den Test wurden hergestellt, indem auf eine Lage aus eine flüssigkeitsundurchlässigen Polyäthylenfolie von etwa 1 mil Dicke zuerst ein absorbierendes Kissen aus Zellulosefasern gelegt wurde. Dieses absorbierende Kissen hat eine Länge von 175 mm, eine Breite von 62 mm und eine Dicke von 12 mm. Das absorbierende Kissen war an den Enden gerundet und wog etwa 7,5 g. Die Zellulosefasern, die das Kissen bildeten, hatten eine kurze Länge in der Größenordnung von 2 bis 3 mm, wie dies bekannt ist. Die Überleitungsschicht mit etwa der Länge und Breite des oben erwähnten absorbierenden Zellulosekissens wurde in Kontakt mit der Oberseite des Kissens gebracht. Eine perforierte Plastikfolie, die im wesentlichen die Zusammensetzung der Probe E in Tabelle C hatte, wurde als Verkleidungsschicht an allen Testproben verwendet, d. h. die perforierte Folie wurde oben auf die Schicht aus absorbierenden Kissen/Überleitungslage gelegt, um so die Probe für den Test zu bilden. Die Probe E-Verkleidungsschicht wurde oben auf die Überleitungsschicht aufgebracht, so daß ihre EVA-Schicht in Kontakt mit der Überleitungsschicht stand, wobei die LLDPE-Schicht nach außen gerichtet war, d. h. weg von der Überleitungsschicht.
Die für die Proben verwendeten Überleitungsschichten enthielten ein thermoverbundenes Polypropylengewebe, deren Gewichte so variierten, wie dies in Tabelle D angegeben ist. Das bei den Tests verwendete Polypropylengewebe hatte ein Basisgewicht von 24 g/m² und stammte von AMOCO Fabrics, Deutschland. Überleitungsschichten mit Basisgewichten über 24 g/m² wurden dadurch gebildet, daß mehrere Lagen des Polypropylengewebes verwendet wurden.
Die so hergestellten Laborproben wurden dann auf ihre Rückschlageigenschaften mit dem Fluidrückschlagtest untersucht, der oben beschrieben ist. Die Ergebnisse dieser Tests (Durchschnitt von 10 Bestimmungen) sind in Tabelle D festgehalten. Daraus sieht man, daß die Kontrollprobe (ohne Überleitungsschicht) einen durchschnittlichen Rückschlagwert von 0,75 g hatte. Der durchschnittliche Rückschlagwert wurde auf 0,33 g verringert, wenn eine Überleitungsschicht mit einem Basisgewicht von etwa 24 g/m² verwendet wurde. Der Rückschlagwert wurde geringfügig reduziert, d. h. auf 0,29 g, wenn das Basisgewicht der Überleitungsschicht auf 28 g/m² erhöht wurde. Wie aus den Daten der Tabelle D zu sehen ist, hatte eine weitere Erhöhung des Basisgewichts der Überleitungsschicht keine positive Auswirkung auf die Rückschlageigenschaften. Tabelle D
Die Wirkung des Vorhandenseins oder Fehlens eines hydrophilen oberflächenaktiven Mittels in der Überleitungsschicht (oder auf deren Fasern) wurde auch untersucht. Eine Reihe von Labortestproben, die Binden nachahmten, wurde so hergestellt, wie dies oben unter Verwendung eines thermisch verbundenen Polypropylengewebes von Amoco Fabrics als Überleitungsschicht beschrieben ist. Das verwendete Gewebe hatte ein Basisgewicht von 24 g/m². Die Überleitungsschichten der verschiedenen Laborproben sind in Tabelle E beschrieben. Die erste Probe hatte ein Polypropylengewebe, wie es von dem Hersteller erhältlich ist. Bei der zweiten Probe wurde eine hydrophile Appretur (vermutlich eine ein äthoxiliertes aliphatischer Kohlenwasserstoff kurzer Kette) vor dem Test entfernt, der von dem Lieferanten auf das Polypropylengewebe aufgebracht war. Bei der dritten, vierten und fünften Probe wurden verschiedene Mengen von Triton X-100, das oben erwähnt ist, auf das Polypropylengewebe aufgebracht, nachdem es (durch Wasserextraktion) von der hydrophilen Appretur befreit wurde, die von dem Hersteller aufgebracht war. Die Saugfähigkeitszeiten der oben beschriebenen Laborproben wurden bestimmt und in Tabelle E aufgeführt. Tabelle E
PP = thermoverbundenes Polypropylengewebe von Amoco Fabrics unter der Marke ProFleece* erhalten
Eine Testkonstruktion, die eine Überleitungsschicht von 24 g/m² (wie von dem Lieferanten, Amoco Fabrics, erhalten) und die Folie 4 (Tabelle A) verwendet, hatte kein Benetzungsmittel in ihren Schichten und kam auf eine durchschnittliche Absorptionszeit von über 180 sec.

Beispiel 5

Eine weitere perforierte Zweischichtfolie gemäß der Erfindung "Beispiel 5 Folie") wurde mit dem Coextrusionsprozess gemäß Beispiel 1 hergestellt. Ein Gemisch von oberflächenaktiven Mitteln mit etwa 75 Gewichtsprozent Glycerinmonooleat (GMO) als Hauptbestandteil und etwa 25 Gewichtsprozent von Sorbitanmonolaureat (SML) als kleinerem Bestandteil wurde anstelle von ATMER 685 benutzt. Die obere LLDPE-Schicht dieser Beispiel 5 Folie hatte dieselbe Zusammensetzung wie die Folie 1 in Tabelle A.
Die untere EVA-Schicht der Beispiel 5 Folie enthielt das oben erwähnte GMO-SML-Gemisch und hatte etwa folgende Zusammensetzung (alles Gewichtsanteile): 50 Teile EVA-Copolymer, 7,5 Teile Titandioxid; 0,3 Irganox 1010; 5 Teile LLDPE Trägerharz und 2,5 Teile des oben erwähnten GMO/SML-Gemischs.
Die Beispiel 5 Folie wurde durch den oben erwähnten Tropfenpenetrationstest hinsichtlich ihres Tropfenpenetrationswertes (D.P.V.) getastet. Die Folie wurde so in dem Testständer angeordnet, daß der Wassertropfen auf die obere, d. h. LLDPE- Schicht der Probe abgegeben wurde. 8 Folienproben wurden getestet. Die Tropfenpenetrationswerte wurden auf 100%, 100%, 100%, 84%, 90%, 93%,97% und 92% bestimmt. Der durchschnittliche DPV der 8 Proben betrug 94, 5%. Diese Tropfenpenetrationswerte zeigen die exzellenten Fluidpenetrationseigenschaften der Beispiel 5 Folie.

Claims

1. Körperfluiddurchlässige Polymerfolie (11) mit einer Vielzahl kleiner Perforierungen (46), mit einer oberen Lage (42) und einer unteren Lage (44), wobei die Perforierungen (46) durch innen angeordnete Wände (48) begrenzt sind, die eine Fortsetzung der oberen Polymerlage (42) sind, und wobei die obere Lage (42) wenigstens 80 Gewichtsprozent eines Polyäthylen niedriger Dichte und die untere Lage (44) wenigstens 80 Gewichtsprozent eines Äthylenvinylacetatcopolymers enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerfolie (11) außerdem eine Quantität eines Benetzungsmittels enthält, das in der unteren Lage verteilt ist und bewirkt, daß die Folie einen Tropfenpenetrationswert von wenigstens etwa 70% hat.

2. Folie nach Anspruch 1, wobei das Gewichtsverhältnis der oberen Lage (42) zu der unteren Lage (44) zwischen etwa 85 : 15 und etwa 10 : 90 liegt.

3. Folie nach Anspruch 1, wobei das Gewichtsverhältnis der oberen Lage (42) zu der unteren Lage (44) zwischen etwa 50 : 50 und etwa 20 : 80 liegt.

4. Folie nach Anspruch 1, wobei das Benetzungsmittel ein Gemisch enthält aus:

a) zwischen etwa 50 Gewichtsprozent und etwa 90 Gewichtsprozent eines Monoester von Glycerin und eine Fettsäure mit etwa 12 bis etwa 18 Kohlenstoffatomen und

b) entsprechend zwischen etwa 10 bis etwa 50 Gewichtsprozent einer Verbindung, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus:

(i) äthoxilierte Alcylphenole, die etwa 10 bis etwa 40 mol Athylenoxid enthalten und (ii) ein Ester von Sorbitan und eine Fettsäure mit etwa 10 bis etwa 18 Kohlenstoffatomen.

5. Folie nach Anspruch 4, wobei das Monoester von Glycerin Glycerinmonooleat ist.

6. Folie nach Anspruch 4, wobei das Ester von Sorbitan und eine Fettsäure Sorbitanmonolaurat ist.

7. Folie nach Anspruch 4, wobei das äthoxilierte Alcylphenol Polyoxyäthylennonylphenyläther ist.

8. Folie nach Anspruch 4, wobei das äthoxilierte Alcylphenol Polyoxyäthylennonylphenyläther ist, das etwa 12 bis etwa 20 mol Äthylenoxid enthält.

9. Folie nach Anspruch 1, wobei das Benetzungsmittel wenigstens etwa 0,25 Gewichtsprozent der unteren Lage umfaßt.

10. Folie nach Anspruch 1, wobei das Benetzungsmittel etwa 1 bis etwa 3 Gewichtsprozent der unteren Lage umfaßt.

11. Folie nach Anspruch 1, wobei das Benetzungsmittel wenigstens etwa Gewichtsprozent der unteren Lage umfaßt.