DE69837487T3

DE69837487T3 - Stabile atmungsaktive elastische artikel

Info

Publication number: DE69837487T3
Application number: DE69837487T
Authority: DE
Inventors: Susan SHAWVER; Paul ESTEY; William Haffner; Cindy BLACKSTOCK; Glynis WALTON; Duane UITENBROEK
Original assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Current assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Priority date: 1997-09-15
Filing date: 1998-09-15
Publication date: 2012-03-08
Anticipated expiration: 2018-09-16
Also published as: CN1145664C; PL339741A1; WO1999014262A1; EP1015513B1; CN1290280A; DE69837487D1; US6909028B1; TR200000707T2; EP1015513A1; DE69837487T2; CA2301831C; AU735539B2; BR9815380A; EP1015513B2; AR013464A1; AU9390098A; CA2301831A1; KR20010023955A

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft anpassungsfähige Kleidungsstücke und Hygieneprodukte. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Barrierestoffe für Wegwerfkleidungsstücke und Hygieneprodukte.
Hintergrund der Erfindung
Folienlaminate sind ein wichtiger Handelsartikel geworden und finden viele verschiedene Anwendungen, einschließlich der Verwendung in verschiedenen Artikeln; zum Beispiel als äußere Abdeckungen für Hygieneprodukte, wie z. B. Windeln, Höschen zur Sauberkeitserziehung, Inkontinenzkleidungsstücke, Frauenhygieneprodukte und ähnliches. Außerdem finden Folienlaminate Verwendung in verschiedenen anderen am Körper zu tragenden Artikeln, wie z. B. Kleidungsstücken, Operationskitteln, Schutzarbeitskleidung, Wundverbänden, Bandagen und ähnlichem. Die Folien können dem Artikel die gewünschten Barriereeigenschaften verleihen, während andere darauf laminierte Materialien zusätzliche gewünschte Eigenschaften, wie z. B. Abriebfestigkeit und/oder einen guten Griff bereitstellen können. Außerdem sind Folienlaminate, um die Bequemlichkeit für den Träger zu erhöhen, erwünschterweise ”atmungsaktiv” in dem Sinn, dass die Laminate als Barriere für Flüssigkeiten dienen, aber erlauben, dass Wasserdampf und Luft durchtreten. Außerdem ist es durch das Erreichen und Aufrechterhalten einer hohen Atmungsaktivität möglich, einen Artikel bereitzustellen, der bequemer zu tragen ist, da der Durchtritt von Wasserdampf durch den Stoff hilft, Unbehagen durch überschüssige Feuchtigkeit, die an der Haut eingeschlossen ist, zu verringern und/oder einzuschränken. Daher kann ein solcher Artikel potentiell zu einem gesamten verbesserten Wohlbefinden der Haut beitragen.
Während viele verschiedene Folienlaminate auf dem Fachgebiet bekannt sind, wird bei einem besonders nützlichen Laminat eine atmungsaktive Barriere verwendet, die eine gestreckte, mit Füllstoff versetzte, mikroporöse Folie umfasst. Solche Folien werden typischerweise mit Partikeln oder anderen Dingen gefüllt und dann zerkleinert oder gestreckt, um am feines Porennetzwerk auf der gesamten Folie zu bilden. Die Poren entstehen durch die Trennung des Polymers von den Füllstoffpartikeln. Das Folienporennetzwerk erlaubt, dass Gas und Wasserdampf durch die Folie treten, während es als Barriere für Flüssigkeiten und Partikel dient. Die Menge an Füllstoff in der Folie und der Grad des Streckens werden so gesteuert, dass ein Netzwerk von Mikroporen von einer Größe und/oder Frequenz geschaffen wird, um dem Stoff das gewünschte Maß an Atmungsaktivität zu verleihen. Ein Beispiel für eine gestreckte, mit Füllstoff versetzte Folie ist in der gemeinsam übertragenen WO Patentanmeldung 95/16562 an McCormack beschrieben, die eine mit Füllstoff versetzte Folie offenbart, die ein vorwiegend lineares Polyolefinpolymer, ein Bindemittel und etwa 30 bis 80 Gewichtsprozent Kalziumkarbonat umfasst, wobei die mit Füllstoff versetzte Folie gestreckt werden kann, um der Folie Atmungsaktivität zu verleihen. Die gestreckte Folie kann dann auf eine Vliesbahn laminiert werden, um ein Laminat zu schaffen, das sich die Festigkeit und Einheit der Vliesbahn und die Barriereeigenschaften der gestreckten Folie zu Nutze macht.
Zusätzlich zur Atmungsaktivität des Folienlaminats ermöglicht die Fähigkeit des Kleidungsstückes, elastische Eigenschaften aufzuweisen, dass das Kleidungsstück eine bessere Anpassungsfähigkeit an den Körper bereitstellt. Allerdings ist das Bereitstellen eines kostengünstigen Laminates, das die gewünschte Anpassungsfähigkeit und Atmungsaktivität erreicht, insbesondere bei gestreckten, mit Füllstoff versetzten Folien problematisch. Um eine gute Anpassung an den Körper zu erreichen, weist die Polymerzusammensetzung der Folie erwünschterweise gute Streck- und Erholungseigenschaften auf und muss dennoch in der Lage sein, die Bildung und Erhaltung von Poren bei der Bearbeitung zu ermöglichen. Darüber hinaus muss das atmungsaktive Folienlaminat ausreichend stabil sein, um die gewünschten Eigenschaften während der Verwendung (z. B. bar etwa 37°C oder Körpertemperatur) sowie über einen längeren Zeitraum und bei der Lagerung aufrecht zu erhalten. Zum Beispiel werden solche Kleidungsstücke beim Transport, bei der Lagerung oder während einer zusätzlichen Bearbeitung oftmals Temperaturen bis zu etwa 54°C oder mehr ausgesetzt. Oft kann das Aussetzen an solche Temperaturen das Schrumpfen der Folie hervorrufen, was zu einem Verbeulen und/oder Kräuseln des Stoffes führt. Das führt zu einem Produkt, das ästhetisch weniger ansprechend ist und den Eindruck eines Produktes von geringerer Qualität erweckt. Des Weiteren kann das Verbeulen zu einer Schichtentrennung führen, die zusätzlich dazu, dass es ästhetisch unerwünscht ist, das Risiko erhöht, dass die Folie aufgerissen oder zerrissen wird. Außerdem ist festgestellt worden, dass diese Bedingungen auch die Atmungsaktivität verringern und die Streck-Erholung des Stoffes herabsetzen.
Daher besteht ein Bedarf an einer Folie und einem Laminat daraus, das in der Lage ist, eine gute Atmungsaktivität (d. h. Wasserdampfdurchlässigkeit) und Körperanpassung bei Körpertemperatur bereitzustellen. Des Weiteren besteht ein Bedarf an solchen Folien und Laminaten daraus, die ausreichend wärmestabil sind, um die gewünschten Eigenschaften aufrecht zu erhalten, wenn sie den Bedingungen ausgesetzt werden, die allgemein bei weiterer Verarbeitung, Lagerung und/oder beim Transport vorherrschen. Des Weiteren besteht ebenso ein Bedarf an einer kostengünstigen Folie und einem Folienlaminat, das gute Atmungsaktivität und Körperanpassung bereitstellt, das eine insgesamt verbesserte Ästhetik aufweist und kein Schrumpfen und/oder übermäßige Hysterese erleidet.
EP 0 227 481 B1 betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer porösen Folie durch Schmelzformen einer Zusammensetzung zu einer Folie und Strecken der Folie. Die beispielhaften Folien weisen eine Feuchtigkeitsdurchlässigkeit zwischen 72 und 230 g/m²/24 Stunden auf.
EP-A-0 691 203 betrifft eine streckverdünnte Folie mit einer festgelegten Dicke und einem Verhältnis von Maschinenquerrichtung zu Maschinenrichtung von Elmendorf-Zugfestigkeit.
WO 95/16562 betrifft eine atmungsaktive Folie und ein Laminat daraus mit einer Vliesbahn. Die Folie umfasst etwa 10 bis etwa 68 Gewichtsprozent eines vorwiegend linearen Polyolefinpolymers, etwa 30 bis etwa 80 Gewichtsprozent eines Füllstoffs und etwa 2 bis etwa 20 Gewichtsprozent eines Bindemittels.
Zusammenfassung der Erfindung
Die zuvor erwähnten Anforderungen werden erfüllt und die Probleme, die für Fachleute auftauchen, werden beseitigt durch die mikroporöse Folie der vorliegenden Erfindung, die eine thermoplastische Polymermischung umfasst, welche ein erstes Polyethylenpolymer mit einer Dichte zwischen 0,863 g/cm³ und 0,88 g/cm³ und ein zweites Polyethylenpolymer mit einer Dichte über 0,90 g/cm³ umfasst. Das erste Polyethylenpolymer und das zweite Polyethylenpolymer stellen jeweils zwischen 25 und 75 Gewichtsprozent der thermoplastischen Polymerkomponente der Folie dar. Außerdem umfasst die mikroporöse Folie einen Füllstoff, der wenigstens 35 Gewichtsprozent des Gesamtgewichtes der Folie darstellt. Die mit Füllstoff versetzte Folie wird dann ausgerichtet, um eine mikroporöse Folie zu erzeugen, die Hohlräume angrenzend an den Füllstoff aufweist, wobei die Folie eine Wasserdampfdurchlässigkeit von über 1500 g/m² 24 Stunden bei 37°C und weniger als 15 Wärmeschrumpfung bei 37°C aufweist. Die entstehende mikroporöse Folie der vorliegenden Erfindung weist eine Kombination aus guter Körperanpassung und Atmungsaktivität bei Temperaturen auf, die beim Gebrauch und/oder beim Transport auftreten. Erwünschterweise kann jedes von erstem als auch zweitem Polyethylenpolymer in der thermoplastischen Polymermischung zwischen 35 und 65 Gewichtsprozent der thermoplastischen Polymerkomponente ausmachen und noch mehr erwünscht ist, wenn jedes von erstem als auch zweitem Polyethylenpolymer etwa 50 Gewichtsprozent der thermoplastischen Polymerkomponente darstellt.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die mikroporöse Folie der vorliegenden Erfindung auf eine Faserlage laminiert werden, wobei das Folienlaminat eine Schrumpfung von weniger als 5% bei 54°C und noch mehr erwünscht eine Schrumpfung von weniger als 1% bei 54°C aufweist. Die Faserlage kann eine Vliesbahn umfassen, wie zum Beispiel eine dehnbare Vliesbahn. Folien-Vlies-Laminate der vorliegenden Erfindung können als Barrierelage in am Körper getragenen Artikeln verwendet werden, wie zum Beispiel in Windeln, Inkontinenzkleidungsstücken für Erwachsene, Schutzbekleidung und ähnlichem. Außerdem können in einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung die atmungsaktiven mikroporösen Folien und/oder Folienlaminate der vorliegenden Erfindung eine Komponente eines absorbierenden am Körper zu tragenden Artikels darstellen. Als ein Beispiel kann ein absorbierender am Körper zu tragender Artikel eine flüssigkeitsdurchlässige Einlage; einen absorbierenden Kern; und eine mikroporöse Folie oder ein mikroporöses Folienlaminat der vorliegenden Erfindung umfassen, wobei der absorbierende Kern zwischen der flüssigkeitsdurchlässigen Einlage und der mikroporösen Folie oder dem Folienlaminat angeordnet ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Querschnittsansicht eines Folienlaminats der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Querschnittsansicht eines Folienlaminats der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine schematische Ansicht eines Bindungsmusters, das zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung geeignet ist.
4 ist eine schematische Ansicht eines Bindungsmusters, das zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung geeignet ist.
5 ist ein schematisches Diagramm einer Fertigungsstraße zur Herstellung von Folienlaminaten der vorliegenden Erfindung.
Definitionen
Wie hier und in den Ansprüchen verwendet, bedeutet der Ausdruck ”umfassend” einschließlich oder offen und schließt zusätzliche, nicht angeführte Elemente, Zusammensetzungskomponenten oder Verfahrensschritte nicht aus.
Wie hier verwendet bedeutet der Ausdruck ”Vlies”-Stoff oder -bahn eine Bahn, die eine Struktur aus einzelnen Fasern oder Fäden aufweist, die aufeinander gelegt sind, aber nicht auf eine erkennbare Weise wie in einem gewirkten Stoff. Vliesstoffe oder -bahnen werden durch viele Verfahren gebildet, wie zum Beispiel Schmelzblasverfahren, Spinnbindeverfahren, Hydroverschlingung, luftabgelegte und gebundene kardierte Bahnverfahren.
Wie hier verwendet bedeutet der Ausdruck ”dehnbar” verlängerbar oder streckbar in wenigstens eine Richtung.
Wie hier verwendet bezieht sich der Ausdruck ”spinngebundene Fasern” auf Fasern mit kleinem Durchmesser aus molekular ausgerichtetem Polymermaterial. Spinngebundene Fasern können durch Extrudieren von geschmolzenem thermoplastischem Material als Filamente aus mehreren feinen, üblicherweise runden Kapillaren einer Spinndüse gebildet werden, wobei der Durchmesser der extrudierten Filamente dann rasch verringert wird, wie zum Beispiel in US-Patentschrift 4,340,563 an Appel et al. und US-Patentschrift 3,692,618 an Dorschner et al., US-Patentschrift 3,802,817 an Matsuki et al., US-Patentschrift 3,338,992 und 3,341,394 an Kinney, US-Patentschrift 3,502,763 an Hartman, US-Patentschrift 3,542,615 an Dobo et al. und US-Patentschrift 5,382,400 an Pike et al. Spinngebundene Fasern sind im Allgemeinen nicht klebrig, wenn sie auf eine Sammeloberfläche abgelegt werden, und sie sind im Allgemeinen endlos. Spinngebundene Fasern haben oft einen Durchmesser von etwa 10 Mikron oder mehr. Allerdings können spinngebundene Bahnen aus feinen, Fasern (mit einem durchschnittlichen Faserdurchmesser von weniger als etwa 10 Mikron) durch verschiedene Verfahren erreicht werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf jene, die in der gemeinsam übertragenen US-Patentanmeldung Nr. 08/756,426, eingereicht am 26. November 1996 an Marmon et al., und Anmeldung Nr. 08/565,261, eingereicht am 30. November 1995 an Pike et al., (jetzt US-Patentschrift 5,759,926 ) beschrieben sind.
Wie hier verwendet bedeutet der Ausdruck ”schmelzgeblasene Fasern” Fasern aus Polymermaterial, die im Allgemeinen durch Extrudieren eines geschmolzenen thermoplastischen Materials durch mehrere feine, üblicherweise runde Düsenkapillaren als geschmolzene Fäden oder Filamente in zusammenlaufende, üblicherweise heiße Hochgeschwindigkeitsgasströme (z. B. Luft) gebildet werden, welche die Filamente aus geschmolzenem thermoplastischem Material verfeinern, um ihren Durchmesser zu verringern. Danach können die schmelzgeblasenen Fasern durch den Hochgeschwindigkeitsgasstrom getragen werden und werden auf eine Sammeloberfläche abgelegt, um eine Bahn aus unregelmäßig verteilten schmelzgeblasenen Fasern zu bilden. Ein solches Verfahren ist zum Beispiel in US-Patentschrift 3,849,241 an Butin et al. und 5,271,883 an Timmons et al. offenbart. Schmelzgeblasene Fasern können endlos oder unterbrochen sein, weisen im Allgemeinen einen durchschnittlichen Durchmesser von weniger als 10 Mikron auf und sind im Allgemeinen klebrig, wenn sie auf eine Sammeloberfläche abgelegt werden.
Wie hier verwendet bedeutet ”mehrlagiges Vlieslaminat” ein Laminat aus zwei oder mehreren Vlieslagen, wobei zum Beispiel manche der Lagen spinngebunden und manche schmelzgeblasen sind, wie zum Beispiel bei einem spinngebunden/schmelzgeblasen/spinngebunden (SMS) Laminat. Beispiele für mehrlagige Vlieslaminate sind in US-Patentschritt 4,041,203 an Brock et al., US-Patentschrift 5,178,931 an Perkins et al. und US-Patentschrift 5,188,885 an Timmons et al. offenbart. Ein solches Laminat kann durch aufeinanderfolgendes Ablegen von zuerst einer spinngebundenen Stofflage, dann einer schmelzgeblasenen Stofflage und zuletzt einer weiteren spinngebundenen Lage und dann durch Binden des Laminates hergestellt werden, wie z. B. durch Wärmepunktbindung, wie nachfolgend beschrieben. Als Alternative können die Stofflagen einzeln hergestellt, in Rollen aufgewickelt und in einem separaten Bindungsschritt kombiniert werden.
Wie hier verwendet umfasst der Ausdruck ”Polymer” im Allgemeinen, ist aber nicht beschränkt auf Homopolymere, Copolymere, wie z. B. Block-, Pfropf-, unregelmäßige und alternierende Copolymere, Terpolymere usw. und Mischungen und Modifikationen davon. Außerdem umfasst der Ausdruck ”Polymer”, wenn nicht anders speziell eingeschränkt, alle möglichen räumlichen Formen des Moleküls. Diese Formen umfassen, sind aber nicht beschränkt auf isotaktische, syndiotaktische und unregelmäßige Symmetrien.
Wie hier verwendet bedeutet der Ausdruck ”Maschinenrichtung” oder MD die Länge eines Stoffes in der Richtung, in der er hergestellt wird. Der Ausdruck ”Maschinenquerrichtung” oder CD bedeutet die Stoffbreite, d. h. eine Richtung die im Allgemeinen senkrecht zur Maschinenrichtung ist.
Wie hier verwendet bedeutet ”Ultraschallbindung” ein Verfahren, das zum Beispiel so durchgeführt wird, dass der Stoff zwischen einem Schallhorn und einer Ambosswalze durchgeführt wird, wie in US-Patentschrift 4,374,888 an Bornslaeger dargestellt.
Wie hier verwendet bedeutet ”Punktbindung” das Binden einer oder mehrerer Stofflagen an mehreren getrennten Bindungspunkten. Zum Beispiel umfasst Wärmepunktbindung im Allgemeinen das Durchführen einer oder mehrerer Lagen, die gebunden werden sollen, zwischen erhitzten Walzen, wie zum Beispiel einer gravierten Musterwalze und einer glatten Kalanderwalze. Die gravierte Walze ist auf irgendeine Art gemustert, so dass der gesamte Stoff nicht über seine gesamte Oberfläche gebunden wird, und die Ambosswalze ist üblicherweise flach. Daher sind verschiedene Muster für gravierte Walzen aus funktionellen und aus ästhetischen Gründen entwickelt worden. Ein Beispiel für ein Punktbindungsmuster ist das Hansen Pennings oder ”H & P”-Muster, mit einer Bindungsfläche von etwa 30%, wenn sie neu ist, und mit etwa 200 Bindungen/Quadratinch, wie in US-Patentschrift 3,855,046 an Hansen und Pennings gelehrt. Das H & P-Muster weist quadratische Punkt- oder Nadelbindungsbereiche auf, wobei jede Nadel eine Seitenabmessung von 0,038 Inch (0,965 mm), einen Abstand von 0,070 Inch (1,778 mm) zwischen den Nadeln und eine Bindungstiefe von 0,023 Inch (0,584 mm) aufweist. Das entstehende Muster weist eine gebundene Fläche von etwa 29,5% auf, wenn es neu ist. Ein anderes typisches Punktbindungsmuster ist das expandierte Hansen Pennings oder ”EHP”-Bindungsmuster, das eine Bindungsfläche von 15% herstellt, wenn es neu ist, mit einer quadratischen Nadel mit einer Seitenabmessung von 0,037 Inch (0,94 mm), einem Nadelabstand von 0,097 Inch (2,464 mm) und einer Tiefe von 0,039 Inch (0,991 mm). Ein anderes typisches Punktbindungsmuster mit der Bezeichnung ”714” weist quadratische Nadelbindungsbereiche auf, wobei jede Nadel eine Seitenabmessung von 0,023 Inch, einen Abstand von 0,062 Inch (1,575 mm) zwischen den Nadeln und eine Bindungstiefe von 0,033 Inch (0,838 mm) aufweist. Das entstehende Muster weist eine gebundene Fläche von etwa 15% auf, wenn es neu ist. Ein noch anderes bekanntes Muster ist das C-Stern-Muster, das, wenn es neu ist, eine Bindungsfläche von etwa 16,9% aufweist. Das C-Stern-Muster weist eine Querstreifen- oder ”Kord-”Ausführung auf, unterbrochen durch Sternschnuppen. Andere bekannte Muster umfassen ein Diamantmuster mit sich wiederholenden und leicht versetzten Diamanten mit einer Bindungsfläche von 16% und ein Drahtgewebemuster, das aussieht, wie der Name vermuten lässt, z. B. wie ein Fenstergitter, mit einer Bindungsfläche von 15%. Ein weiteres Muster ist das ”S-Gewebe” Muster mit einer Bindungsfläche von etwa 17%, wenn es neu ist, wie es allgemein mit Bezugnahme auf 3 gezeigt ist, und ein Babymotivmuster mit einer Bindungsfläche von etwa 12%, wenn es neu ist, wie es allgemein in 4 gezeigt ist. Typischerweise ist die prozentuelle Bindungsfläche kleiner als etwa 50% und variiert mehr erwünscht zwischen etwa 10% und etwa 30 der Fläche der Stofflaminatbahn.
Wie hier verwendet bezieht sich ”elastisch” oder ”elastomer” auf ein Material, das bei Anwendung einer Spannkraft dehnbar oder verlängerbar in wenigstens eine Richtung ist und ungefähr zu seinen ursprünglichen Abmessungen zurückkehrt, wenn die Kraft entfernt wird.
Zum Beispiel ein verlängertes Material, das eine gespannte Länge aufweist, die wenigstens 50% größer ist als seine entspannte, ungespannte Länge, und das sich auf innerhalb von wenigstens 50% seiner Verlängerung bei Nachlassen der Verlängerungskraft erholt. Ein hypothetisches Beispiel wäre eine ein (1) Inch Probe eines Materials, das auf wenigstens 1,50 Inch verlängerbar ist und das bei Nachlassen der Spannkraft sich auf eine Länge von nicht mehr als 1,25 Inch erholt.
Wie hier verwendet bezieht sich der Ausdruck ”unelastisch” oder ”nicht elastisch” auf jedes beliebige Material, das nicht unter die Definition von ”elastisch” oben fällt.
Wie hier verwendet bedeutet der Ausdruck ”Barriere” eine Folie, ein Laminat oder einen anderen Stoff, der verhältnismäßig undurchlässig für den Durchtritt von Flüssigkeiten ist und der einen Wasserkörper von wenigstens 50 mbar aufweist. Wasserkörper, wie hier verwendet, bezieht sich auf ein Maß der Flüssigkeitsbarriereeigenschaften eines Stoffes und wird nachfolgend genauer besprochen. Allerdings sollte angemerkt werden, dass in vielen Anwendungen von Barrierestoffen, einschließlich jener der vorliegenden Erfindung, erwünscht sein kann, dass sie einen Wasserkörperwert von mehr als etwa 80 mbar, 150 mbar oder sogar 300 mbar aufweisen.
Wie hier verwendet bezieht sich der Ausdruck ”atmungsaktiv” auf ein Material, das durchlässig für Wasserdampf ist und eine Minimum-WVTR (water vapor transmission rate – Wasserdampfdurchlässigkeit) von 300 g/m²/24 Stunden aufweist. Die Wasserdampfdurchlässigkeit eines Stoffes gibt in einem Aspekt einen Hinweis darauf, wie bequem ein Stoff zu tragen wäre. Wasserdampfdurchlässigkeit wird gemessen, wie nachfolgend angeführt, und die Ergebnisse werden in Gramm/Quadratmeter/24 Stunden angegeben. Oft weisen allerdings Anwendungen von atmungsaktiven Barrieren erwünschterweise höhere Wasserdampfdurchlässigkeitswerte auf und atmungsaktive Barrieren der vorliegenden Erfindung können eine Wasserdampfdurchlässigkeit von über 1500 g/m²/24 Stunden oder sogar über 3000 g/m²/24 Stunden aufweisen.
Wie hier verwendet bezieht sich der Ausdruck ”Monokomponentenfaser” auf eine Faser, die aus einem oder mehreren Extrudern unter Verwendung nur eines Polymers gebildet wird. Das soll aber Fasern nicht ausschließen, die aus einem Polymer gebildet werden, zu dem kleine Mengen an Zusatzstoffen zur Farbgebung, für antistatische Eigenschaften, Gleiteigenschaften, Hydrophilität usw. hinzugefügt worden sind.
Wie hier verwendet bezieht sich der Ausdruck ”Multikomponentenfasern” auf Fasern, die aus wenigstens zwei Polymeren gebildet worden sind, die aus getrennten Extrudern extrudiert aber zusammengesponnen worden sind, um eine Faser zu bilden. Multikomponentenfasern werden auch manchmal als konjugierte oder Bikomponentenfasern bezeichnet. Die Polymere unterscheiden sich üblicherweise voneinander und sind in im Wesentlichen konstant angeordneten, getrennten Zonen über den Querschnitt der Faser angeordnet und erstrecken sich fortlaufend entlang der Länge der Faser. Die Form einer solchen Faser kann zum Beispiel eine Hülle/Kern-Anordnung sein, wobei ein Polymer von einem anderen umgeben ist, oder kann eine Seite-an-Seite-Anordnung, eine Tortenstückanordnung oder eine Anordnung von der Art von ”Inseln im Meer” sein. Multikomponentenfasern werden in US-Patentschrift 5,108,820 an Kaneko et al., US-Patentschrift 4,795,668 an Krueger et al. und US-Patentschrift 5,336,552 an Strack et al. gelehrt. Konjugierte Fasern werden auch in US-Patentschrift 5,382,400 an Pike et al. gelehrt und können verwendet werden, um eine Kräuselung in den Fasern zu erzeugen durch Verwendung der unterschiedlichen Kristallisationsraten der zwei (oder mehreren) Polymere. Gekräuselte Fasern können auch durch mechanische Mittel hergestellt werden und durch das Verfahren im Deutschen Patent DT 25 13 251 A1 . Für Zweikomponentenfasern können die Polymere im Verhältnis von 75/25, 50/50, 25/75 oder jedem anderen gewünschten Verhältnis vorliegen. Die Fasern können auch Formen aufweisen wie z. B. jene, die in US-Patentschrift 5,277,976 an Hogle et al., US-Patentschrift 5,466,410 an Hills und 5,069,970 und 5,057,368 an Largman et al. beschrieben, welche Fasern mit unkonventionellen Formen beschreiben.
Wie hier beschrieben bedeutet der Ausdruck ”Mischung” ein Gemisch aus zwei oder mehreren Polymeren, während der Ausdruck ”Legierung” eine Unterklasse von Mischungen bedeutet, bei der die Komponenten unmischbar sind, aber kompatibel gemacht worden sind.
Wie hier verwendet bezieht sich der Ausdruck ”Bikonstituentenfasern” oder ”Multikonstituentenfasern” auf Fasern, die aus wenigstens zwei Polymeren gebildet worden sind, die aus demselben Extruder als Mischung extrudiert worden sind. Der Ausdruck ”Mischung” ist oben definiert. Bikonstituentenfasern weisen nicht die verschiedenen Polymerkomponenten in verhältnismäßig konstant angeordneten, getrennten Zonen über die Querschnittsfläche der Faser angeordnet auf und die verschiedenen Polymere sind üblicherweise nicht fortlaufend entlang der gesamten Länge der Fasern, sondern es werden stattdessen üblicherweise Fibrillen oder Protofibrillen gebildet, die beliebig beginnen und enden. Bikomponenten- und Bikonstituentenfasern sind auch im Buch Polymer Blends and Composites von John A. Manson und Leslie H. Seeding, Copyright 1976 von Plenum Press, einer Abteilung von Plenum Publishing Corporation of New York, ISBN 0-306-30831-2, auf Seite 273 bis 277 besprochen.
Wie hier verwendet bedeutet der Ausdruck ”lockeres Gelege” einen leichten Stoff, der als Unterlagematerial verwendet wird. Lockere Gelege werden oft als Basisstoff für beschichtete oder laminierte Produkte verwendet.
Wie hier verwendet bedeutet der Ausdruck ”Kleidungsstück” jede Art von nicht medizinisch ausgerichteter Bekleidung, die getragen werden kann. Das umfasst Industriearbeitskleidung und Überanzüge, Unterwäsche, Höschen, Hemden, Jacken, Handschuhe, Socken und ähnliches.
Wie hier verwendet bedeutet der Ausdruck ”Infektionsbekämpfungsprodukt” medizinisch ausgerichtete Gegenstände, wie z. B. Operationskittel, Gesichtsmasken, Kopfbedeckungen wie Bouffantkappen, Operationskappen und Hauben, Bandagen, Verbände, Fußbekleidung wie Schuhabdeckungen, Stiefelabdeckungen und Pantoffel, Wundverbände, Bandagen, Sterilisationstücher, Wischtücher, Kleidungsstücke wie Labormäntel, Überanzüge, Schürzen und Jacken, Patientenbettzeug, Leintücher für Tragbahren und Stubenwägen und ähnliches.
Wie hier verwendet bedeutet der Ausdruck ”Hygieneprodukt” Windeln, Höschen zur Sauberkeitserziehung, absorbierende Unterhosen, Inkontinenzprodukte für Erwachsene und Frauenhygieneprodukte.
Wie hier verwendet bedeutet der Ausdruck ”am Körper zu tragender Artikel” jeden beliebigen Artikel, der von einer Person getragen werden kann, und umfasst, ist aber nicht beschränkt auf Hygieneprodukte, Kleidungsstücke, Infektionsbekämpfungsprodukte und ähnliches.
Wie hier und in den Ansprüchen verwendet ist der Ausdruck ”umfassend” einschließlich oder offen und schließt zusätzliche, nicht angeführte Elemente, Zusammensetzungskomponenten oder Verfahrensschritte nicht aus.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Mit Bezugnahme auf 1 ist eine atmungsaktive, mit Füllstoff versetzte Folie 12 der vorliegenden Erfindung besonders gut geeignet zur Verwendung in einem Folienlaminat 10. Die atmungsaktive, mit Füllstoff versetzte Folie 12 weist eine erste Seite 14 auf, die an eine Faserlage und/oder einen Trägerstoff gebunden werden kann, erwünschterweise an einen dehnbaren, stoffartigen Stoff. Das Laminat kann einen Körperartikel oder eine Komponente eines solchen Artikels umfassen. In einem weiteren Aspekt und mit Bezugnahme auf 2 kann die atmungsaktive, mit Füllstoff versetzte Folie 22 an ihrer ersten Seite 24 an eine erste Faserlage 28 gebunden werden und an ihrer zweiten Seite 26 an einen zweiten Faserstoff 30. Die erste und zweite Faserlage und/oder die Trägerstoffe können ausgewählt werden, um die gewünschte Unterstützung, Elastizität oder andere Eigenschaften bereitzustellen, wie gewünscht, und müssen nicht identische Stoffe umfassen.
Die atmungsaktive, mit Füllstoff versetzte Folie umfasst wenigstens zwei Komponenten, umfassend eine Polymermischung und einen Füllstoff. Die atmungsaktive Folie umfasst erwünschterweise eine mit Füllstoff versetzte Barrierefolie mit einer Wasserdampfdurchlässigkeit von über 1500 g/m²/24 Stunden, erwünschterweise über 2500 g/m²/24 Stunden. Außerdem weist die atmungsaktive, mit Füllstoff versetzte Folie erwünschterweise ein Flächengewicht von weniger als etwa 60 g/m² und noch mehr erwünscht zwischen etwa 10 und 35 g/m² und noch mehr erwünscht zwischen etwa 15 g/m² und 25 g/m² auf. Die atmungsaktive, mit Füllstoff versetzte Folie 12 kann durch jedes der verschiedenen Verfahren gebildet werden, die auf dem Fachgebiet bekannt sind. Erwünschterweise umfasst die erste atmungsaktive Folie eine mikroporöse Folie, wie z. B. eine gedehnte, mit Füllstoff versetzte Folie, die eine stabile thermoplastische Polymermischung und einen Füllstoff umfasst. Diese (und andere) Komponenten können zusammengemischt, erhitzt und dann zu einer Folie extrudiert werden. Die mit Füllstoff versetzte Folie kann durch jedes beliebige aus einer großen Zahl an verschiedenen Folienbildungsverfahren hergestellt werden, die auf dem Fachgebiet bekannt sind, wie zum Beispiel durch Verwendung entweder einer Gieß- oder Blasfolienausstattung. Die atmungsaktive, mit Füllstoff versetzte Folie kann einlagige oder mehrlagige Folien umfassen. Zum Beispiel kann die atmungsaktive Folie eine atmungsaktive Basisfolie und eine dünne, atmungsaktive äußere Lage umfassen, die gleichzeitig hergestellt werden, beispielsweise gebildet durch Coextrusion. Zum Beispiel sind Verfahren zur Bildung von mehrlagigen Folien in US-Patentschrift 4,522,203 ; US-Patentschrift 4,494,629 ; US-Patentschrift 4,734,324 und WO 96/19346 , eingereicht am 27. Juni 1996 an McCormack et al.; und US-Anmeldung (Express Mail Nr. RB 879662575 U5), Seriennr. 98/882,712 und eingereicht am 15. September 1997 an Haffner et al., offenbart. Verfahren zur Herstellung von wärmebindbaren, atmungsaktiven, gestreckten, mit Füllstoff versetzten Folien sind auch in US-Patentschrift 5,695,868 und WO 95/16562 , eingereicht am 22. Juni 1995 an McCormack, offenbart.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die atmungsaktive, mit Füllstoff versetzte Folie oder die Basislage einer mehrlagigen Folie eine Folie, die aus einer thermoplastischen Polymermischung hergestellt ist, die in wenigstens eine Richtung gestreckt worden ist, wodurch die Folienstärke oder -dicke verringert wurde und ein Mikroporennetzwerk gebildet wurde. Die stabile thermoplastische Polymermischung umfasst ein Ethylenpolymer niedriger Dichte und eine kristallinere Ethylenpolymerkomponente höherer Dichte. Das Ethylenpolymer niedriger Dichte umfasst ein Ethylenpolymer mit einer Dichte von zwischen 0,863 g/cm³ und 0,88 g/cm³. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Ethylenpolymer eine Dichte von etwa 0,87 g/cm³ auf und das Ethylenpolymer höherer Dichte weist eine Dichte von etwa 0,91 g/cm³ auf. Das Verhältnis (in Gewichtsprozent der Polymerkomponente) von Elastomerethylen niedriger Dichte zum kristallineren Ethylenpolymer höherer Dichte liegt im Bereich von 75/25 bis 25/75 und erwünschterweise von 70/30 bis 30/70. Noch mehr erwünscht ist, wenn das Elastomerethylen niedriger Dichte zum Ethylen höherer Dichte in einem Verhältnis von 60/40 bis 40/60 und noch mehr erwünscht etwa 50/50 gemischt wird.
Das Ethylen niedriger Dichte kann ein Plastomer oder ein Elastomer sein. In einer Ausführungsform der vorlegenden Erfindung kann das Ethylenpolymer niedriger Dichte oder Polyethylenpolymer im Wesentlichen lineare Polymere umfassen, wobei die Ethylenmonomere mit einem Alfaolefin so polymerisiert werden, dass die entstehende Polymerzusammensetzung eine enge Molekulargewichtsverteilung (M_W/M_n) von etwa 2, homogene Verzweigung und kontrollierte langkettige Verzweigung aufweist. Geeignete Alfaolefine umfassen, sind aber nicht beschränkt auf 1-Okten, 1-Buten, 1-Hexen und 4-Methylpenten. Beispielhafte Polymere umfassen jene, die auf dem Fachgebiet als ”Metallocen-”, ”einstellige” katalysierte Polymere oder katalysierte Polymere mit ”eingeschränkter Geometrie” bekannt sind, wie z. B. jene, die in US-Patentschrift 5,472,775 an Obijeski et al. und übertragen auf die Dow Chemical Company, beschrieben sind. Das Metallocenverfahren verwendet im Allgemeinen einen Metallocenkatalysator, der durch einen Co-Katalysator aktiviert, d. h. ionisiert, wird. Beispiele für Metallocenkatalysatoren umfassen Bis(n-butylcyclopentadienyl)titandichlorid, Bis(n-butylcyclopentadienyl)zirkoniumdichlorid, Bis(cyclopentadienyl)skandiumchlorid, Bis(indenyl)zirkoniumdichlorid, Bis(methylcyclopentadienyl)titandichlorid, bis(methylcyclopentadienyl)zirkoniumdichlorid, Kobaltocen, Cyclopentadienyltitantrichlorid, Ferrocen, Hafnocendichlorid, Isopropyl(cyclopentadienyl,-1-flourenyl)zirkoniumdichlorid, Molybdocendichlorid, Nickelocen, Niobocendichlorid, Ruthenocen, Titanocendichlorid, Zirkonocenchloridhydrid, Zirkonocendichlorid und andere. Eine umfassendere Liste solcher Verbindungen ist in US-Patentschrift 5,374,696 an Rosen et al, und übertragen auf die Dow Chemical Company enthalten. Solche Verbindungen sind auch in US-Patentschrift 5,064,802 an Stevens et al. und ebenfalls übertragen auf Dow besprochen. Allerdings sind zahlreiche andere Metallocen-, einstellige und/oder ähnliche Katalysatorsysteme auf dem Fachgebiet bekannt; siehe zum Beispiel US-Patentschrift 5,539,124 an Etherton et al.; US-Patentschrift 5,554,775 an Krishnamurti et al.; US-Patentschrift Nr. 5,451,450 an Erderly et al. und The Encyclopedia of Chemical Technology, Kirk-Othemer, Vierte Ausgabe, Band 17, Olefinic Polymers, 5. 765–767 (John Wiley & Sons 1996).
Betreffend Plastomere auf Metallocenbasis oder Elastomerpolymere beschreibt US-Patentschrift 5,204,429 an Kaminsky et al. ein Verfahren zur Herstellung von elastischen Copolymeren aus Cycloolefinen und linearen Olefinen unter Verwendung eines Katalysators, der eine stereorigide Chiralmetallocen-Übergangsmetallverbindung und ein Aluminoxan ist. Die Reaktion kann auch in der Gasphase stattfinden, wobei die zu polymerisierenden Monomere als Lösemittel verwendet werden. US-Patentschrift 5,278,272 und 5,272,236 , beide an Lai et al., übertragen an Dow Chemical mit dem Titel ”Elastic Substantially Linear Olefin Polymers”, beschreiben Polymere mit besonderen elastischen Eigenschaften. Geeignete Ethylenelastomere niedriger Dichte sind im Handel erhältlich von Dow Chemical Company, Midland, Michigan, unter der Handelsbezeichnung AFFINITY^TM, umfassend AFFINITY^TM EG8200 (5 MI), XU 58200.02 (30 MI), XU 58380.00 (10 MI), und von Exxon Chemical Co., Houston, TX unter der Handelsbezeichnung EXACT^TM, umfassend EXACT 4049 (4,5 MI, 0,873 g/cm³); 4011 (2,2 MI, 0,888 g/cm³); 4041 (3 MI, 0,878 g/cm³); 4006 (10 MI, 0,88 g/cm³).
Das kristallinere Ethylenpolymer höherer Dichte kann auch durch Katalysatoren ähnlich den oben beschriebenen hergestellt werden, z. B. Metallocen-, einstellige Katalysatoren oder Katalysatoren mit eingeschränkter Geometrie. Außerdem können Ethylenpolymere höherer Dichte durch traditionellere Katalysatorsysteme, wie z. B. Ziegler-Natta-Katalysatoren hergestellt werden. Erwünschterweise weisen diese Polymere eine Dichte zwischen 0,900 g/cm³ und 0,920 g/cm³ auf. Geeignete Ethylenpolymere umfassen Ethylenpolymere, die allgemein als ”lineares Polyethylen niedriger Dichte” (LLDPE) und ”Polyethylen hoher Dichte” (HDPE) bekannt sind. Viele verschiedene dieser Ethylenpolymere sind im Handel erhältlich, umfassend zum Beispiel jene mit der Handelsbezeichnung AFFINITY^TM, ELITE^TM oder ASPUN^TM, erhältlich von Dow Chemical Company, und EXCEED^TM, erhältlich von Exxon Chemical Co.
Zusätzliche Folie bildende Polymere, die für eine Verwendung bei der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit der Ethylenpolymermischung geeignet sein können, umfassen Ethylen-Propylen-Copolymere, Ethylenvinylazetat (EVA), Ethylenethylakrylat (EEA), Ethylenakrylsäure (EAA), Ethylenmethylakrylat (EMA), Ethylennormalbutylakrylat (EnBA), Polyurethan (PU), Polyetherester, Polyetheramide, EPDM-Gummi und ähnliches.
Zusätzlich zur thermoplastischen Polymermischung umfasst die atmungsaktive, mit Füllstoff versetzte Folie auch einen Füllstoff, um dar Folie Atmungsaktivität zu verleihen. Wie hier verwendet soll ein ”Füllstoff” Partikel und/oder andere Formen von Materialien umfassen, die zu der Folienpolymerextrusionsmischung hinzugefügt werden können und die die extrudierte Folie nicht chemisch stören oder negativ beeinflussen und die des Weiteren in der Lage sind, gleichmäßig über die Folie verteilt zu werden. Im Allgemeinen sind die Füllstoffe in Partikelform mit durchschnittlichen Partikelgrößen im Bereich von etwa 0,1 bis etwa 10 Mikron, erwünschterweise von etwa 0,1 bis etwa 4 Mikron. Wie hier verwendet beschreibt der Ausdruck ”Partikelgröße” die größte Abmessung oder Länge des Füllstoffs. Sowohl organische als auch anorganische Füllstoffe kommen für die Verwendung bei der vorliegenden Erfindung in Frage, vorausgesetzt sie stören das Folienbildungsverfahren und/oder nachfolgende Laminierungsverfahren nicht. Beispiele für Füllstoffe umfassen Kalziumkarbonat (CaCO₃), verschiedene Tone, Siliziumdioxid (SiO₂), Aluminiumoxid, Bariumsulfat, Natriumkarbonat, Talk, Magnesiumsulfat, Titandioxid, Zeolithe, Aluminiumsulfat, zelluloseartige Pulver, Kieselgur, Gips, Magnesiumsulfat, Magnesiumkarbonat, Bariumkarbonat, Leaolin, Glimmer, Kohlepapier, Kalziumoxid, Magnesiumoxid, Aluminiumhydroxid, Zellstoffpulver, Holzpulver, Zellulosederivate, Polymerpartikel, Chitin und Chitinderivate. Die Füllstoffpartikel können wahlweise mit einer Fettsäure, wie z. B. Stearinsäure oder Behensäure, und/oder einem anderen Material beschichtet sein, um den freien Fluss der Partikel (im Volumen) und ihre leichte Verteilung im Polymer zu ermöglichen. Die mit Füllstoff versetzte Folie enthält üblicherweise wenigstens 35% Füllstoff, bezogen auf das Gesamtgewicht der Folienlage, mehr erwünscht etwa 50 Gewichtsprozent bis etwa 70 Gewichtsprozent Füllstoff. Auf Grund der Natur der Polymermischung kann eine Walzenblockierung auftreten, wenn weniger als etwa 50% Füllstoff verwendet wird. Wenn daher geringere Mengen an Füllstoff verwendet werden, können zusätzliche Verarbeitungshilfen und/oder eine Modifikation der Verarbeitung nötig sein, um das zu vermeiden.
Außerdem kann die atmungsaktive, mit Füllstoff versetzte Folie wahlweise einen oder mehrere Stabilisatoren umfassen. Erwünschterweise umfasst die mit Füllstoff versetzte Folie ein Antioxidans, wie zum Beispiel einen hemmenden Phenolstabilisator. Im Handel erhältliche Antioxidantien umfassen, sind aber nicht beschränkt auf IRGANOX^TM E 17 (α-Tocopherol) und IRGANOX^TM 1076 (Octodecyl 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyhydrocinnamat), die von Ciba Specialty Chemicals, Terrytown, N. Y. erhältlich sind. Außerdem können auch andere Stabilisatoren oder Zusatzstoffe, die mit dem Folienbildungsverfahren, mit Streck- und irgendwelchen nachfolgenden Laminierungsschritten verträglich sind, bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Zum Beispiel können zusätzliche Zusatzstoffe hinzugefügt werden, um der Folie gewünschte Eigenschaften zu verleihen, wie zum Beispiel Schmelzstabilisatoren, Verarbeitungsstabilisatoren, Wärmestabilisatoren, Lichtstabilisatoren, Wärmealterungsstabilisatoren und andere Zusatzstoffe, die Fachleuten bekannt sind. Im Allgemeinen sind Phosphitstabilisatoren (d. h. IRGAFOS 168, erhältlich von Ciba Specialty Chemicals, Terrytown, N. Y., und DOVERPHOS, erhältlich von Dover Chemical Corp., Dover, Ohio) gute Schmelzstabilisatoren, während behinderte Aminstabilisatoren (d. h. CHIMASSORB 944 und 119, erhältlich von Ciba Specialty Chemicals, Terrytown, N. Y.) gute Wärme- und Lichtstabilisatoren sind. Packungen mit einem oder mehreren der oben genannten Stabilisatoren sind im Handel erhältlich, wie z. B. B900, erhältlich von Ciba Specialty Chemicals. Erwünschterweise werden etwa 100 bis 2000 ppm der Stabilisatoren zu dem(n) Basispolymer(en) vor der Extrusion hinzugefügt. (Teile auf eine Million bezieht sich auf das Gesamtgewicht der mit Füllstoff versetzten Folie)
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die mit Füllstoff versetzte Folie an eine äußere Faserlage laminiert. Geeignete Materialien umfassen Vliesstoffe, mehrlagige Vliesstoffe, lockere Gelege, Gewebestoffe und andere ähnliche Materialien. Um ein Laminat mit verbesserter Körperanpassung zu erreichen, ist die Faserlage erwünschterweise ein dehnbarer Stoff und noch mehr erwünscht ein elastischer Stoff. Zum Beispiel verursacht das Spannen eines Vliesstoffes in Maschinenrichtung (MD), dass sich der Stoff in Maschinenquerrichtung (CD) ”verengt” oder verschmälert, und verleiht dem verengten Stoff CD-Streckbarkeit. Beispiele für zusätzliche dehnbare und/oder elastische Stoffe umfassen, sind aber nicht beschränkt auf jene, die in US-Patentschrift 4,443,513 an Meitner et al.; 5,116,662 an Morman et al.; 4,965,122 an Morman et al.; 5,336,545 an Morman et al.; 4,720,415 an Vander Wielen et al.; 4,789,699 an Kieffer et al.; 5,332,613 an Taylor et al.; 5,288,791 an Collier et al.; US-Patentschrift 4,683,220 an Wisneski et al.; 5,540,976 an Shawver et al.; Europäische Patentanmeldung Nr. 0,712,892 A1 an Djiaw et al.; US-Anmeldung Seriennr. 08/603,961 an Shawver et al. und US-Anmeldung Seriennr. 08/674,365 an Levy et al. beschrieben sind. Vliesstoffe weisen erwünschterweise ein Flächengewicht zwischen etwa 10 g/m² und etwa 70 g/m² und noch mehr erwünscht zwischen etwa 15 g/m² und etwa 34 g/m² auf. Als besonderes Beispiel kann eine 17 g/m² (0,5 Unzen pro Quadratyard) Bahn aus spinngebundenen Propylenfasern um ein gewünschtes Maß verengt und danach an eine atmungsaktive, gestreckte, mit Füllstoff versetzte Folie laminiert werden.
Die äußere Trägerlage kann durch eines oder mehrere Mittel, die auf dem Fachgebiet bekannt sind, an die atmungsaktiven, mit Füllstoff versetzte Folie laminiert werden. Die Trägerlage und die mit Füllstoff versetzte Folie können gebunden werden, z. B. punktgebunden, indem ausreichend Energie auf die Folie und/oder den Faserstoff abgegeben wird, um hervorzurufen, dass sich die Materialien erweichen und/oder fließe, wie zum Beispiel durch Anwendung von Wärme-, Ultraschall-, Mikrowellen und/oder Kompressionskraft oder -energie. Bindemittel oder Klebrigmacher können zu der Folie hinzugefügt werden, um die Haftung der Lagen zu verbessern. In einem weiteren Aspekt der Erfindung können die mit Füllstoff versetzte Folie und die Faserlage mit Klebstoff aneinander laminiert werden. Um einen verbesserten Fall zu erreichen, wird der Klebstoff erwünschterweise in einem Muster auf einen der Stoffe aufgetragen oder wird nur auf die äußere Faserlage aufgetragen. Durch Auftragen des Klebstoffs auf die äußere Faserlage, wie z. B. einen Vliesstoff, liegt der Klebstoff im Allgemeinen nur an Faserkontaktpunkten über der Folie und stellt somit ein Laminat mit verbessertem Fall und/oder verbesserter Atmungsaktivität bereit. Beispiele für geeignete Klebstoffe umfassen, sind aber nicht beschränkt auf REXTAC^TM 2730 von Huntsman Corporation, Salt Lake City, UT; H2525A, das ein Styrenblockcopolymer-Klebstoff, erhältlich von Findley Adhesives, Inc., Wauwatusa, WI, ist; und 34-5610, das ein Styrenblockcopolymer-Klebstoff, erhältlich von National Starch, Starch and Chemical Co., Bridgewater, N. J., ist. Im Handel erhältliche amorphe Polyalfaolefine (APAO), die in Heißschmelzklebern verwendet werden, die für eine Verwendung bei der vorliegenden Erfindung geeignet sind, umfassen, sind aber nicht beschränkt auf REXTAC^TM Ethylen-Propylen APAO E-4 und E-5 und Butylen-Propylen BM-4 und BH-5 von Huntsman Corporation, Salt Lake City, UT, und VESTOPLAST^TM 792 von Hüls AG, Marl, Deutschland, Amorphe Polyalfaolefine können auf einem Ziegler-Natta-unterstützten Katalysator und einem Alkylaluminium-Cokatalysator synthetisiert werden und das Olefin, wie z. B. Propylen, wird in Kombination mit verschiedenen Mengen von Ethylen, 1-Buten, 1-Hexan oder anderen Materialien polymerisiert, um eine vorwiegend ataktische Kohlenwasserstoffkette herzustellen. In einer bevorzugten Ausführungsform wird etwa 1 g/m² bis etwa 10 g/m² Klebstoff auf einen Faserträgerstoff aufgebracht, bevor die Trägerlage und die mit Füllstoff versehene Folie übereinander gelegt werden. Zusätzliche Bindehilfen oder Klebrigmacher, wie z. B. in WO 95/16562 beschrieben, können ebenfalls verwendet werden.
Es wird Bezug genommen auf 5 ein schematisches Diagramm einer Fertigungsstraße zur Herstellung von atmungsaktiven Barrierelaminaten der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf 5 kann eine mit Füllstoff versetzte Folie aus einer Extrusionsfolienvorrichtung 100, wie z. B. einer Gieß- oder Blasfolieneinheit gebildet werden. Typischerweise umfasst die Vorrichtung 100 einen oder mehrere Polymerextruder 102. Die ungestreckte, mit Füllstoff versetzte Folie 50 wird in ein Paar von Spalt- oder Kühlwalzen 104 extrudiert, von denen eine gemustert sein kann, um der neu gebildeten, mit Füllstoff versetzten Folie 50 ein geprägtes Muster zu verleihen. Das kann in manchen Anwendungen gewünscht sein, um den Glanz der Folie zu verringern und ihr eine matte Oberfläche zu verleihen. Obwohl das Flächengewicht der ungestreckten, mit Füllstoff versetzten Folie bezüglich des Streckverhältnisses, des gewünschten endgültigen Flächengewichts der Folie und anderer Parameter variiert, variiert das Flächengewicht der ungestreckten, mit Füllstoff versetzten Folie erwünschterweise von etwa 50 g/m² bis etwa 120 g/m².
Von der Extrusionsfolienvorrichtung 100 wird die ungestreckte Folie 50 zu einer Folienstreckeinheit 106, wie z. B. einer Ausrichtungsvorrichtung in Maschinenrichtung, geführt, die ein im Handel erhältliches Gerät von Firmen wie z. B. Marshall and Williams Company, Providence, Rhode Island, ist. Eine solche Vorrichtung 106 weist mehrere Vorheiz- und Streckwalzen auf, welche die ungestreckte Folie 50 in Maschinenrichtung (MD) der Folie verdünnen und strecken, welche die Laufrichtung der Folie 50 durch das Verfahren ist. Die Folie kann entweder in einem oder in mehreren getrennten Streckvorgängen gestreckt werden. Erwünschterweise wird die ungestreckte, mit Füllstoff versetzte Folie auf das etwa 2- bis etwa 6-fache ihrer ursprünglichen Länge gestreckt. Mit Bezugnahme auf 5 können die erhitzten Walzen 108a und 108b als Vorheizwalzen dienen. Die langsame Walze 110 bewegt sich mit einer langsameren Umdrehungsgeschwindigkeit als die schnelle Walze 112. Die unterschiedlichen Geschwindigkeiten der benachbarten Walzen dienen dazu, die mit Füllstoff versetzte Folie 50 zu strecken. Entweder die langsame Walze 110 oder die schnelle Walze 112 oder beide können erhitzt sein. Nach dem Strecken kann der Folie erlaubt werden, sich leicht zusammenzuziehen, und/oder sie kann durch eine oder mehrere erhitzte Walzen weiter erhitzt oder getempert werden, wie z. B. durch die erhitzte Temperwalze 114. Nach Verlassen der Folienstreckeinheit 106 weist die gestreckte Folie 52 erwünschterweise ein Flächengewicht von weniger als etwa 60 g/m² und noch mehr erwünscht ein Flächengewicht zwischen etwa 15 und etwa 35 g/m² auf.
Die gestreckte, mit Füllstoff versetzte Folie 52 kann an einer dehnbaren Faserlage 56, wie z. B. einer verengten (necked) spinngebundenen Bahn befestigt werden, um ein Folie/Vlieslaminat 60 zu bilden. Unter erneuter Bezugnahme auf 5 wird ein verengbares (neckable) Material 54 von einer Zufuhrrolle 130 abgewickelt. Das verengbare Material 54 läuft dann in die Richtung, die durch die damit verbundenen Pfeile angegeben wird. Das verengbare Material 54 läuft dann durch den Spalt 132 der S-Walzenanordnung 134, die durch gestapelte Walzen 136 und 138 gebildet wird, in einem verkehrten S-Wickelpfad, wie durch die mit den Stapelwalzen 136 und 138 verbundenen Pfeile angegeben. Da die periphere oder Umdrehungsgeschwindigkeit der Walzen der S-Walzenanordnung 134 so gesteuert ist, dass sie langsamer ist als die periphere Lineargeschwindigkeit der Kalanderwalzenanordnung 116 wird das verengbare Material 54 so gespannt, dass es sich um ein gewünschtes Maß verengt. Das verengte Material könnte als Alternative abseits der Fertigungsstraße verengt werden und im gespannten, verengten Zustand abgewickelt werden. Das verengte Material 56 wird im gespannten, verengten Zustand gehalten, wenn es unter der Sprühausrüstung 140 durchläuft, welche einen Klebstoff 58 durch den Düsenkopf 142 auf das verengte Material 56 sprüht. Wenn die gestreckte, mit Füllstoff versetzte Folie 52 ausreichend verdünnt, das verengte Material 56 gebildet und ein Klebstoff 58 darauf aufgebracht worden ist, können die Lagen zusammengebracht werden und der Klebstoff kann (wenn nötig, z. B. mit Wärme) behandelt werden, wodurch ein stabiles atmungsaktives Laminat 60 mit ausgezeichneter Körperanpassung gebildet wird. Wahlweise kann das Laminat unter Verwendung von Kalanderwalzen 116 weiter gebunden oder geprägt werden. Eine und/oder beide Kalanderwalzen können erhitzt sein. Die Bindungswalzen 116 sind erwünschterweise erhitzt und wenigstens eine der Walzen kann gemustert sein, um ein gewünschtes Bindungsmuster mit einer vorgeschriebenen Bindungsoberfläche für das entstehende Laminat zu erzeugen. Wenn das Laminat 60 die erhitzten Walzen 116 verlässt, kann es zu einer Wickelrolle 120 aufgewickelt werden. Als Alternative kann das Laminat 60 in der Fertigungsstraße bleiben für eine weitere Bearbeitung und/oder Umwandlung.
Die Barrierelaminate der vorliegenden Erfindung können verwendet werden, um eine Komponente von Schutzstoffen, Infektionsbekämpfungsprodukten, Hygieneprodukten, Kleidungsstücken und anderen Artikeln entweder herzustellen oder zu umfassen, die erwünschterweise Barriereeigenschaften und Atmungsaktivität aufweisen. Als besondere Beispiele dafür können die Barrierelaminate wie folgt verwendet werden: als Unterlagsschicht oder äußere Hülle in einer Windel oder in Inkontinenzbekleidungsstücken für Erwachsene, wie z. B. in US-Patentschrift 5,415,644 an Enloe und US-Patentanmeldung Seriennr. 08/994,530 an Strack et al.; oder als Barrierelage in Operationskitteln und Schutzbekleidung, wie z. B. in US-Patentschrift 4,823,404 an Morrell et al.; US-Patentschrift 5,509,142 an Connell et al.; US-Patentschrift 5,487,189 an Bell und US-Patentschrift 5,492,753 an Levy et al. beschrieben.
TESTS
Wasserkörper: Ein Maß für die Flüssigkeitsbarriereeigenschaften eines Stoffes ist der Wasserkörpertest. Der Wasserkörpertest bestimmt die Höhe an Wasser oder die Menge an Wasserdruck (in Millibar), dem der Stoff standhalten kann, bevor Flüssigkeit durchtritt. Ein Stoff mit einer höheren Wasserkörperablesung zeigt, dass er eine größere Barriere gegen Flüssigkeitsdurchtritt aufweist, als ein Stoff mit einem niedrigeren Wasserkörper. Der Wasserkörper kann entsprechend Federal Test Standard 191A, Method 5514, durchgeführt werden. Die hier angeführten Wasserkörperdaten wurden unter Anwendung eines Testverfahrens erzielt, das ähnlich dem zuvor erwähnten Federal Test Standard ist, außer wie nachfolgend modifiziert und angemerkt. Der Wasserkörper wurde unter Verwendung eines Wasserkörpertesters, erhältlich von Marlo Enterprises, Inc., Concord, N. C., bestimmt. Die Probe wird einem standardisierten Wasserdruck ausgesetzt (im Gegensatz zu einer Wassersäule wie im Federal Test Standard), der mit einer konstanten Geschwindigkeit erhöht wird, bis ein Auslaufen an der Oberfläche des Stoffes an drei separaten Stellen auftritt. (Auslaufen am Rand, angrenzend an die Klammern, wird ignoriert.) Stoffe ohne Trägermaterial, wie z. B. ein dünner Folie, können unterstützt werden, um ein vorzeitiges Reißen der Probe zu verhindern.
Schmelzindex: Der Schmelzindex (MI) ist ein Maß für die Viskosität eines Polymers bei einem gegebenen Satz an Bedingungen. Der MI wird als die Masse an Material, die von einer Kapillare mit bekannten Maßen unter einer bestimmten Last fließt, oder Schergeschwindigkeit für einen gemessenen Zeitraum ausgedrückt, und wird in Gramm/10 Minuten bei 190°C und einer Last von 2160 g gemäß ASTM-Test 1238-90b gemessen.
WVTR: Die Wasserdampfdurchlässigkeit (WVTR) für die Probenmaterialien wurde gemäß ASTM Standard E96-80 berechnet. Runde Proben mit einem Durchmesser von drei Inch wurden von jedem der Testmaterialien und einem Kontrollmaterial geschnitten, welches ein Stück CELGARD^®2500 Folie von Hoechst Celanese Corporation, Sommerville, New Jersey, war. CELGARD^®2500 Folie ist ein mikroporöser Polypropylen-Folie. Drei Proben wurden für jedes Material hergestellt. Die Testschale war eine Nummer 60-1 Vapometerpfanne, vertrieben durch Thwing-Albert Instrument Company, Philadelphia, Pennsylvania. Einhundert Milliliter Wasser wurden in jede Vapometerpfanne geleert und einzelne Proben der Testmaterialien und des Kontrollmaterials wurden über die offenen Seiten der einzelnen Pfannen gelegt. Schraubflansche wurden festgeschraubt, um eine Abdichtung entlang der Ränder der Pfanne zu bilden, wodurch das betreffende Testmaterial oder Kontrollmaterial der Umgebungsatmosphäre über einem Kreis mit 6,5 Zentimeter Durchmesser ausgesetzt war, und eine ausgesetzte Fläche von ungefähr 33,17 Quadratzentimetern aufwies. Die Pfannen wurden für 1 Stunde bei etwa 100°F (38°C) zum Ausbalancieren in einen Umluftofen gegeben. Der Ofen war ein Ofen mit konstanter Temperatur mit externer Luft, die durch ihn zirkuliert ist, um Wasserdampfansammlung im Inneren zu vermeiden. Ein geeigneter Umluftofen ist zum Beispiel ein Blue M Power-O-Matic 60 Ofen, vertrieben durch Blue M. Electric Company, Blue Island, Illinois. Nach erfolgtem Ausbalancieren wurden die Pfannen aus dem Ofen genommen, gewogen und sofort in den Ofen zurück gestellt. Nach 24 Stunden wurden die Pfannen aus dem Ofen genommen und wieder gewogen. Die vorläufigen Testwerte für die Wasserdampfdurchlässigkeit wurden mit der Gleichung (I) nachfolgend berechnet: Test-WVTR = (Gramm Gewichtsverlust über 24 Stunden) × 315,5 g/m²/24 Stunden (I)
Die relative Feuchtigkeit im Ofen wurde nicht speziell kontrolliert.
Unter den vorbestimmten Testbedingungen von etwa 100°F (38°C) und relativer Umgebungsfeuchtigkeit ist die WVTR für das CELGARD^®2500 Kontrollmaterial als 5000 Gramm pro Quadratmeter für 24 Stunden definiert worden. Dementsprechend lief die Kontrollprobe bei jedem Test mit und die vorläufigen Testwerte wurden unter Verwendung der nachfolgenden Gleichung (II) auf Satzbedingungen korrigiert: WVTR = (Test-WVTR/Kontroll-WVTR) × (5000 g/m²/24 Stunden) (II)
Abziehtest: Beim Abzieh- oder Delaminierungstest wird ein Laminat auf das Maß an Zugkraft getestet, mit dem die Lagen des Laminates auseinander gezogen werden. Werte für Abziehfestigkeit werden unter Verwendung einer festgelegten Stoffbreite, Klammerbackenbreite und einer konstanten Dehnungsgeschwindigkeit erzielt. Fr Proben mit einer Folienseite wird die Folienseite der Probe mit Abdeckband oder irgendeinem anderen geeigneten Material bedeckt, um zu vermeiden, dass die Folie während des Tests auseinanderreißt. Das Abdeckband ist nur auf einer Seite des Laminates und trägt somit nicht zur Abziehfestigkeit der Probe bei. Bei diesem Test werden zwei Klammern verwendet, von denen jede zwei Backen aufweist, wobei jede Backe eine Vorderseite in Kontakt mit der Probe hat, um das Material in der selben Ebene, üblicherweise vertikal, zu halten, getrennt am Anfang durch 2 Inch. Die Probengröße beträgt 4 Inch in der Breite und so viel Länge wie nötig ist, um genug Probenlänge zu delaminieren. Die Größe der Backenvorderseite ist 1 Inch in der Höhe und wenigstens 4 Inch in der Breite und die konstante Dehnungsgeschwindigkeit beträgt 300 mm/min. Die Probe wird händisch um ein ausreichendes Maß delaminiert, um zu ermöglichen, dass sie in Position geklammert werden kann, und die Klammern bewegen sich mit der festgelegten Dehnungsgeschwindigkeit auseinander, um das Laminat auseinander zu ziehen. Die Probe wird in einem Trennungswinkel von 180° zwischen den zwei Lagen auseinander gezogen und die Abziehfestigkeit wird als Durchschnitt der Spitzenlast in Gramm aufgezeichnet. Die Messung der Kraft wird begonnen, wenn 16 mm des Laminates auseinander gezogen worden sind, und dauert an, bis insgesamt 170 mm delaminiert worden sind. Der Sintech 2 Tester, erhältlich von Sintech Corporation, 1001 Sheldon Dr., Cary, NC 27513, der Instron Model TM, erhältlich von Instron Corporation, 2500 Washington St., Canton, MA 02021, oder der Thwing-Albert Model INTELLECT II, erhältlich von Thwing-Albert Instrument Co., 10960 Dutton Rd., Phila., PA 19154, können für diesen Test verwendet werden. Die Ergebnisse werden als Durchschnitt der drei Proben aufgezeichnet, und die Tests können mit der Probe in Maschinenquerrichtung (CD) oder Maschinenrichtung (MD) durchgeführt werden.
% Wärmeschrumpfung: Ein Stoffabschnitt mit 12 Inch × 14 Inch wird für ungefähr 4 Minuten bei einer vorbestimmten Temperatur (z. B. 37°C oder 54°C) in einen Ofen gegeben. Vor dem Erhitzen wird der Stoff an bestimmten Intervallen in der Ausrichtungsrichtung markiert. Nach dem Erhitzen wird der Stoff wieder gemessen, die Verringerung des Abstandes zwischen den markierten Intervallen wird gemessen, um die% Schrumpfung zu erhalten.
Dehnung/Rückziehung (Dehnungstest auf 50% in sechs Durchgängen): Eine Probe mit 3 Inch mal 6 Inch wird für sechs Durchgänge auf eine Zieldehnung von 50% mit einer Geschwindigkeit von 20 in/min gezogen und zum ursprünglichen Abstand von zwei Inch zurückgelassen. Am Höhepunkt des siebenten Durchgangs wird die Probe für 1 Minute gehalten. Dann wird die Probe zum ursprünglichen Greifabstand zurückgelassen und für 1 Minute gehalten. Die Probe wird dann gezogen, bis eine Last von 10 g festgestellt wird. Unmittelbare Rückbildung, verzögerte Rückbildung und Prozentsatz werden berechnet. Dehnungsspannung und Rückziehungsspannung werden jeweils bei 30% Verlängerung beim ersten und zweiten Durchgang berechnet. Der Test wird auf der Sintech 1/S oder 2/S Ausstattung durchgeführt unter Verwendung von TESTWORKS for Windows 3.02 Software für die Datenaufzeichnung. Hysterese = Dehnungskraft – Rückziehungskraft / Dehnungskraft
Beispiel 1 (nicht beansprucht)
Eine Folie mit 100 g/m² wurde durch ein Standard-Blasfolienverfahren hergestellt und umfasste 55 Gewichtsprozent Kalziumkarbonatfüllstoff, beschichtet mit Stearinsäure, und etwa 45 Gewichtsprozent Polymer. Das Polymer umfasste eine Mischung aus 75 Gewichtsprozent eines Polyethylenelastomers niedriger Dichte, AFFINITY EG8200 (0,87 g/cm³, 5 MI) erhältlich von Dow Chemical Co., und 25 Gewichtsprozent eines linearen Polyethylens niedriger Dichte, AFFINITY PL 1845 (0,91 g/cm², 3,5 MI), erhältlich von Dow Chemical Co. Die Folie wurde dann in Maschinenrichtung um das 5,3-fache ihrer ursprünglichen Länge gestreckt unter Verwendung eines Maschinenrichtungs-Ausrichters, erhältlich von Marshall and Williams Co. Die langsame Walze hatte Umgebungstemperatur und wies eine Geschwindigkeit von etwa 42 Fuß pro Minute (fpm) auf, die schnelle Walze hatte 130°F und wies eine Geschwindigkeit von etwa 217 fpm auf. Die Temperwalzen hatten 130°F und Umgebungstemperatur, die Geschwindigkeit der Temperwalzen betrug jeweils 204 fpm und 135 fpm. Der gestreckten Folie wurde erlaubt, sich über den Temperwalzen zurückzuziehen, wodurch eine atmungsaktive mikroporöse Folie mit einem endgültigen Streckverhältnis der 3,3-fachen ursprünglichen Länge und einem Flächengewicht von etwa 38 g/m² entstand. Die gestreckte, mit Füllstoff versetzte Folie wurde mit Klebstoff auf eine etwa 27 g/m² verengte (necked), spinngebundene Polypropylenfaserbahn mit etwa 3 g/m² amorphen Polyalfaolefins, erhältlich von Huntsman Corp. mit der Bezeichnung REXTAC 2730, laminiert. Das entstehende Laminat wies ein Flächengewicht von etwa 64 g/m² auf.
Die gestreckte, mit Füllstoff versetzte Folie wies eine Schrumpfung von 6% (bei 37°C nach 4 Minuten) auf. Das Laminat wies eine Schrumpfung von 0% (bei 37°C nach 4 Minuten), einen Wasserkörper von 171 mbar und eine Wasserdampfdurchlässigkeit von 1327 g/m²/Tag auf. Das Laminat wies im ersten Durchgang eine Dehnungsspannung von 461 g, im zweiten Durchgang eine Rückziehungsspannung von 111 g und eine Hysterese von 76% auf. Die Abziehfestigkeit des Laminates nach dem 50% Durchgang betrug 664 g.
Beispiel 2
Eine Folie mit 100 g/m² wurde durch ein Standard-Blasfolienverfahren hergestellt und umfasste 55 Gewichtsprozent Kalziumkarbonatfüllstoff, beschichtet mit Stearinsäure, und etwa 45 Gewichtsprozent Polymer. Das Polymer umfasste eine Mischung aus 25 Gewichtsprozent eines Polyethylenelastomers niedriger Dichte, AFFINITY EG8200 (0,87 g/m³, 5 MI), erhältlich von Dow Chemical Co., und 75 Gewichtsprozent eines linearen Polyethylens niedriger Dichte, AFFINITY PL 1845 (0,91 g/m², 3,5 MI), erhältlich von Dow Chemical Co. Die Folie wurde dann in Maschinenrichtung auf das 5,2-fache ihrer ursprünglichen Länge gestreckt unter Verwendung eines Maschinenrichtungs-Ausrichters, erhältlich von Marshall and Williams Co. Die langsame Walze hatte Umgebungstemperatur und wies eine Geschwindigkeit von 43 fpm auf, die schnelle Walze hatte 190°F und 215 fpm. Die erste Temperwalze hatte 190°F und eine Geschwindigkeit von 205 fpm und die zweite Temperwalze hatte Umgebungstemperatur und eine Geschwindigkeit von 135 fpm. Der gestreckten Folie wurde erlaubt, sich über den Temperwalzen zurückzuziehen, wodurch eine atmungsaktive mikroporöse Folie mit einem endgültigen Streckverhältnis der 3,3-fachen ursprünglichen Länge und einem Flächengewicht von etwa 35 g/m² entstand. Die gestreckte, mit Füllstoff versetzte Folie wurde mit Klebstoff auf eine etwa 27 g/m² verengte (necked), spinngebundene Polypropylenfaserbahn mit etwa 3 g/m² amorphen Polyalfaolefins, erhältlich von Huntsman Corp. mit der Bezeichnung REXTAC 2730, laminiert. Das entstehende Laminat wies ein Flächengewicht von etwa 65 g/m² auf.
Die gestreckte, mit Füllstoff versetzte Folie wies eine Schrumpfung von 0% (bei 37°C nach 4 Minuten) auf. Das Laminat wies eine Schrumpfung von 0% (bei 37°C nach 4 Minuten), einen Wasserkörper von 192 mbar und eine Wasserdampfdurchlässigkeit von 3115 g/m²/Tag auf. Das Laminat wies im ersten Durchgang eine Dehnungsspannung von 818 g, im zweiten Durchgang eine Rückziehungsspannung von 98 g und eine Hysterese von 88% auf. Die Abziehfestigkeit des Laminates nach dem 50% Durchgang betrug 729 g.
Beispiel 3
Eine Folie mit 100 g/m² wurde durch ein Standard-Blasfolienverfahren hergestellt und umfasste 55 Gewichtsprozent Kalziumkarbonatfüllstoff, beschichtet mit Stearinsäure, und etwa 45 Gewichtsprozent Polymer. Das Polymer umfasste eine Mischung aus 50 Gewichtsprozent eines Polyethylenelastomers niedriger Dichte, AFFINITY EG8200 (0,87 g/m³, 5 MI), erhältlich von Dow Chemical Co., und 50 Gewichtsprozent eines linearen Polyethylens niedriger Dichte, AFFINITY PL 1845 (0,91 g/m², 3,5 MI), erhältlich von Dow Chemical Co. Die Folie wurde dann in Maschinenrichtung auf das 5,2-fache ihrer ursprünglichen Länge gestreckt unter Verwendung eines Maschinenrichtungs-Ausrichters, erhältlich von Marshall and Williams Co. Die langsame Walze hatte Umgebungstemperatur und wies eine Geschwindigkeit von 43 fpm auf, die schnelle Walze hatte 160°F und 214 fpm. Die erste Temperwalze hatte 160°F und eine Geschwindigkeit von 220 fpm und die zweite Temperwalze hatte Umgebungstemperatur und eine Geschwindigkeit von 135 fpm. Der gestreckten Folie wurde erlaubt, sich über den Temperwalzen zurückzuziehen, wodurch eine atmungsaktive mikroporöse Folie mit einem endgültigen Streckverhältnis der 3,3-fachen ursprünglichen Länge entstand. Die gestreckte, mit Füllstoff versetzte Folie wurde mit Klebstoff auf eine etwa 27 g/m² verengte (necked), spinngebundene Polypropylenfaserbahn mit etwa 3 g/m² amorphen Polyalfaolefins, erhältlich von Huntsman Corp. mit der Bezeichnung REXTAC 2730, laminiert. Das entstehende Laminat wies ein Flächengewicht von etwa 67 g/m² auf.
Die gestreckte, mit Füllstoff versetzte Folie wies eine Schrumpfung von 1% (bei 37°C nach 4 Minuten) auf. Das Laminat wies eine Schrumpfung von 0% (bei 37°C nach 4 Minuten), einen Wasserkörper von 183 mbar und eine Wasserdampfdurchlässigkeit von 2257 g/m²/Tag auf. Das Laminat wies im ersten Durchgang eine Dehnungsspannung von 610 g, im zweiten Durchgang eine Rückziehungsspannung von 137 g und eine Hysterese von 78% auf. Die Abziehfestigkeit des Laminates nach dem 50% Durchgang betrug 991 g.
Beispiel 4
Eine Folie mit 100 g/m² wurde durch ein Standard-Blasfolienverfahren hergestellt und umfasste 55 Gewichtsprozent Kalziumkarbonatfüllstoff, beschichtet mit Stearinsäure, und etwa 45 Gewichtsprozent Polymer. Das Polymer umfasste eine Mischung aus 75 Gewichtsprozent eines Polyethylenelastomers niedriger Dichte, AFFINITY EG8200 (0,87 g/m³ 5 MI), erhältlich von Dow Chemical Co., und 25 Gewichtsprozent eines linearen Polyethylens niedriger Dichte, AFFINITY PL 1845 (0,91 g/m², 3,5 MI), erhältlich von Dow Chemical Co. Die Folie wurde dann in Maschinenrichtung auf das 6,5-fache ihrer ursprünglichen Länge gestreckt unter Verwendung eines Maschinenrichtungs-Ausrichters, erhältlich von Marshall and Williams Co. Die langsame Walze hatte Umgebungstemperatur und wies eine Geschwindigkeit von 35 fpm auf, die schnelle Walze hatte 160°F und 214 fpm. Die erste Temperwalze hatte 160°F und eine Geschwindigkeit von 203 fpm und die zweite Temperwalze hatte Umgebungstemperatur und eine Geschwindigkeit von 111 fpm. Der gestreckten Folie wurde erlaubt, sich über den Temperwalzen zurückzuziehen, wodurch eine atmungsaktive mikroporöse Folie mit einem endgültigen Streckverhältnis der 3,7-fachen ursprünglichen Länge und einem Flächengewicht von etwa 35 g/m² entstand. Die gestreckte, mit Füllstoff versetzte Folie wurde mit Klebstoff auf eine etwa 27 g/m² verengte (necked), spinngebundene Polypropylenfaserbahn mit etwa 3 g/m² amorphen Polyalfaolefins, erhältlich von Huntsman Corp. mit der Bezeichnung REXTAC 2730, laminiert. Das entstehende Laminat wies ein Flächengewicht von etwa 66 g/m² auf.
Die gestreckte, mit Füllstoff versetzte Folie wies eine Schrumpfung von 0% (bei 37°C nach 4 Minuten) auf. Das Laminat wies eine Schrumpfung von 0% (bei 37°C nach 4 Minuten), einen Wasserkörper von 172 mbar und eine Wasserdampfdurchlässigkeit von 2482 g/m²/Tag auf. Das Laminat wies im ersten Durchgang eine Dehnungsspannung von 556 g, im zweiten Durchgang eine Rückziehungsspannung von 120 g und eine Hysterese von 79% auf. Die Abziehfestigkeit des Laminates nach dem 50% Durchgang betrug 937 g.
Obwohl verschiedene Patentschriften und andere relevante Literatur hierin durch Bezugnahme mit einbezogen worden sind, soll in dem Ausmaß, in dem das zitierte Material nicht mit der schriftlichen Beschreibung übereinstimmt, die schriftliche Beschreibung vorherrschen. Außerdem wird, obwohl die Erfindung im Detail mit Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen davon beschrieben worden ist, für Fachleute offensichtlich sein, dass verschiedene Abänderungen, Modifikationen und andere Veränderungen an der Erfindung vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Daher sollen die Ansprüche alle derartigen Modifikationen, Abänderungen und anderen Veränderungen abdecken, die von den beigefügten Ansprüchen umfasst werden.

Claims

Thermostabile atmungsaktive Folie, umfassend: eine mikroporöse Folie umfassend eine thermoplastische Polymermischung und einen Füllstoff, wobei die thermoplastische Polymermischung ein erstes Ethylenpolymer mit einer Dichte zwischen 0,863 g/cm³ und 0,88 g/cm³ und ein zweites Ethylenpolymer mit einer Dichte über 0,90 g/cm³ umfasst und wobei das erste Ethylenpolymer und das zweite Ethylenpolymer jeweils zwischen 25 Gewichtsprozent und 75 Gewichtsprozent der thermoplastischen Polymermischung darstellen; wobei der Füllstoff wenigstens 35 Gewichtsprozent der mikroporösen Folie darstellt; wobei die mikroporöse Folie Hohlräume angrenzend an den Füllstoff aufweist und wobei des Weiteren die Folie eine Wasserdampfdurchlässigkeit von über 1500 g/m²/24 Stunden bei 37°C und weniger als 15% Wärmeschrumpfung bei 37°C aufweist.
Thermostabile Folie gemäß Anspruch 1, wobei die Folie eine Wärmeschrumpfung von weniger als 10% bei 37°C aufweist.
Thermostabile Folie gemäß Anspruch 1, wobei die Folie eine prozentuelle Wärmeschrumpfung von weniger als 5% bei 54°C aufweist.
Thermostabile Folie gemäß Anspruch 1, wobei der Füllstoff wenigstens 50 Gewichtsprozent der Folie darstellt.
Thermostabile Folie gemäß Anspruch 4, wobei die Folie eine Wärmeschrumpfung von weniger als 10% bei 54°C aufweist.
Thermostabile Folie gemäß Anspruch 1, wobei das erste Ethylenpolymer 40 Gewichtsprozent bis 60 Gewichtsprozent der thermoplastischen Polymermischung darstellt.
Thermostabile Folie gemäß Anspruch 1, wobei das erste Ethylenpolymer etwa 50 Gewichtsprozent der thermoplastischen Polymermischung darstellt.
Thermostabiles Folienlaminat, umfassend: eine thermostabile Folie gemäß Anspruch 1; und eine Faserlage, gebunden an die Folie, wobei das Laminat eine Schrumpfung von weniger als 5% bei 54°C aufweist.
Thermostabiles Folienlaminat gemäß Anspruch 8, wobei das Laminat eine Schrumpfung von weniger als 1% bei 54°C aufweist.
Thermostabiles Folienlaminat gemäß Anspruch 8, wobei das Laminat eine Wasserdampfdurchlässigkeit über 2000 g/m²/24 Stunden aufweist.
Thermostabiles Folienlaminat gemäß Anspruch 8, wobei das erste Ethylenpolymer 30 Gewichtsprozent bis 70 Gewichtsprozent der thermoplastischen Polymermischung darstellt.
Thermostabiles Folienlaminat gemäß Anspruch 10, wobei das erste Ethylenpolymer 40 Gewichtsprozent bis 60 Gewichtsprozent der thermoplastischen Polymermischung darstellt.
Thermostabiles Folienlaminat gemäß Anspruch 9, wobei das erste Ethylenpolymer und das zweite Ethylenpolymer jeweils etwa 50 Gewichtsprozent der thermoplastischen Polymermischung darstellen.
Thermostabiles Folienlaminat gemäß Anspruch 8, wobei die Faserlage eine Vliesbahn umfasst.
Thermostabiles Folienlaminat gemäß Anspruch 14, wobei die Faserlage eine dehnbare Vliesbahn umfasst.
Thermostabiles Folienlaminat gemäß Anspruch 15, wobei die Faserlage eine eingeschnürte Vliesbahn umfasst.
Absorbierender Körperartikel, umfassend: eine flüssigkeitsdurchlässige Einlage; einen absorbierenden Kern; und ein thermostabiles Folienlaminat, umfassend eine atmungsaktiven Folie und eine Faserlage, wobei der absorbierende Kern zwischen der flüssigkeitsdurchlässigen Einlage und dem thermostabilen Folienlaminat angeordnet ist; wobei die atmungsaktive Folie eine wirksame Menge an Füllstoff und eine thermoplastische Polymermischung umfasst, wobei die thermoplastische Polymermischung 30 Gewichtsprozent bis 70 Gewichtsprozent eines ersten Ethylenpolymers mit einer Dichte zwischen 0,863 g/cm³ und 0,88 g/cm³ und 30 Gewichtsprozent bis 70 Gewichtsprozent eines zweiten Ethylenpolymers mit einer Dichte von über 0,90 g/cm³ umfasst und wobei die Folie Hohlräume angrenzend an den Füllstoff aufweist und wobei des Weiteren die Folie eine Wasserdampfdurchlässigkeit von über 1500 g/m²/24 Stunden bei 37°C aufweist und das Laminat eine Wärmeschrumpfung von weniger als 5% bei 54°C aufweist.
Absorbierender Körperartikel gemäß Anspruch 17, wobei die Faserlage eine dehnbare Vliesbahn ist.
Absorbierender Körperartikel gemäß Anspruch 18, wobei die dehnbare Vliesbahn eine eingeschnürte Vliesbahn umfasst.
Absorbierender Körperartikel gemäß Anspruch 19, wobei die dehnbare Vliesbahn eine eingeschnürte Vliesbahn aus spinngebundenen Polypropylenfasern umfasst.
Absorbierender Körperartikel gemäß Anspruch 18, wobei die dehnbare Vliesbahn eine elastische Vliesbahn ist.
Absorbierender Körperartikel gemäß Anspruch 17, wobei die thermoplastische Polymermischung 60 Gewichtsprozent bis 40 Gewichtsprozent des ersten Ethylenpolymers umfasst.
Absorbierender Körperartikel gemäß Anspruch 22, wobei die thermoplastische Polymermischung etwa 50 Gewichtsprozent des zweiten Ethylenpolymers umfasst.
Absorbierender Körperartikel gemäß Anspruch 17, wobei die atmungsaktive Folie eine Wärmeschrumpfung von weniger als 5% bei 54°C aufweist.
Thermostabile Folie gemäß Anspruch 4, wobei das zweite Ethylenpolymer ein Polyethylenpolymer mit einer Dichte zwischen 0,90 g/cm³ und 0,92 g/cm³ umfasst.
Thermostabiles Folienlaminat gemäß Anspruch 8, wobei das zweite Ethylenpolymer ein Polyethylenpolymer mit einer Dichte zwischen 0,90 g/cm³ und 0,92 g/cm³ umfasst.
Thermostabiles Folienlaminat gemäß Anspruch 25 oder 26, wobei das erste Ethylenpolymer im Wesentlichen aus einem Copolymer aus Ethylen und einem Alfaolefin besteht.
Absorbierender Körperartikel gemäß Anspruch 17, wobei das erste Ethylenpolymer im Wesentlichen aus einem Copolymer aus Ethylen und einem Alfaolefin besteht und wobei das zweite Ethylenpolymer ein Polyethylenpolymer mit einer Dichte zwischen 0,90 g/cm³ und 0,92 g/cm³ umfasst.