DE112014002254T5

DE112014002254T5 - Absorptionsartikel, die Stretch-Laminate umfassen

Info

Publication number: DE112014002254T5
Application number: DE112014002254.3T
Authority: DE
Inventors: Marcus Schönbeck; Henner Sollmann; Urmish Popatlal Dalal; Miguel Alberto Herrera; Georg Baldauf; Erica Lynne Locke
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 2013-05-03
Filing date: 2014-04-30
Publication date: 2016-02-25
Also published as: JP2019141626A; WO2014179425A1; JP2016517769A; GB2528003B; DE202014011486U1; CN105142588B; GB201518959D0; GB2528003A; JP2018033982A; US20140330236A1; CN105142588A; US9687580B2

Abstract

Der Absorptionsartikel umfasst eine Hülle, umfassend eine Deckschicht, eine rückseitige Schicht und einen absorbierenden Kern, der zwischen der Deckschicht und der rückseitigen Schicht angeordnet ist; und mindestens ein, mit der Hülle verbundenes, elastisch verlängerbares Feld. Das elastisch verlängerbare Feld enthält ein Stretch-Laminat, das mindestens eine Deckschicht und eine Elastomerfolie, die an der Deckschicht befestigt ist, aufweist, wobei die Elastomerfolie zwei Oberflächen und eine Außenschicht auf mindestens einer der Oberflächen aufweist. Das Stretch-Laminat hat mindestens eine Befestigungszone und mindestens eine Dehnungszone, und die Außenschicht, die sich in der Befestigungszone befindet, weist eine Vielzahl von Falten auf.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Veröffentlichung bezieht sich allgemein auf Stretch-Laminate und Absorptionsartikel wie Windeln, Unterhosen oder ähnliche, die unter Verwendung solcher Stretch-Laminate hergestellt sind.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Einweg-Absorptionsartikel, wie zum Beispiel Windeln, werden entworfen, um Körperausscheidungen aufzunehmen und verhindern die Verschmutzung der Kleidung und/oder anderer Dinge (zum Beispiel ein Bett, einen Stuhl, eine Decke etc.). Die Passform des Artikels für den Körper des Trägers ist wichtig, um sicherzustellen, dass diese Ausscheidungen eingebunden werden. Solche Artikel werden auch kostengünstig gestaltet, und daher machen die Hersteller generell die Artikel für Individuen mit einer großen Vielfalt von Körpertypen anwendbar. Dementsprechend sind neue und verbesserte Einweg-Absorptionsartikel, die sowohl für eine große Vielfalt von Körpertypen passen, als auch für den Benutzer bequem sind, um Körperabscheidungen einzubinden und Leckage einzugrenzen, weiterhin interessant.
Eine Methode, mit der Hersteller eine Balance der konkurrierenden Interessen von guter Passform und Vielfalt an Körpertypen anstreben, besteht in der Verwendung von dehnbaren Materialien. Eine solche Materialgruppe ist unter der Bezeichnung Stretch-Laminate bekannt. Wie der Name nahelegt, sind diese Materialien tatsächlich Verbundwerkstoffe aus individuellen Komponenten, die zusammen-laminiert sind, beispielsweise durch Verwendung eines Klebers. Ein typisches Stretch-Laminat wird anstreben, eine oder mehrere Schichten eines Deckmaterials mit einer oder mehreren Schichten oder Fasern eines Elastomer-Materials zu kombinieren.
Das Problem dabei ist, das Stretch-Laminate bekannterweise schwierig und teuer zu fertigen sind. Erhebliche Anstrengungen wurden unternommen, um neue Typen von Stretch-Laminaten und neue Methoden für die Herstellung von Stretch-Laminaten einzubringen. Insbesondere diskutieren eine beträchtliche Anzahl von Patenten die Probleme, diese Laminate herzustellen, und die signifikanten und teuren Schritte, die unternommen werden müssen, diese Laminate anzufertigen. Es gibt daher einen fortlaufenden Bedarf, neue Stretch-Laminate, neue Verfahren zur Herstellung bester funktionierender und/oder billigerer Stretch-Laminate, und neue Absorptionsartikel, die solche Stretch-Laminate umfassen, bereitzustellen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In einem Aspekt enthält ein Absorptionsartikel i) eine Hülle, umfassend eine Deckschicht, eine rückseitige Schicht und einen absorbierenden Kern, der zwischen der Deckschicht und der rückseitigen Schicht angeordnet ist, und ii) mindestens eine elastisch verlängerbare Lasche, die mit der Hülle verbunden ist. Die elastisch verlängerbare Lasche enthält ein Stretch-Laminat, das mindestens eine Deckschicht und eine Elastomer-Folie hat, die an der Deckschicht befestigt ist. Die Elastomer-Folie hat zwei Oberflächen und eine Außenhaut auf mindestens einer der Oberflächen. Das Stretch-Laminat hat mindestens eine Befestigungszone und mindestens eine Dehnungszone, und die in der Befestigungszone befindliche Außenhaut weist eine Vielzahl von Falten auf.
Unter einem anderen Aspekt enthält ein Absorptionsartikel i) eine Hülle, umfassend eine Deckschicht, eine rückseitige Schicht und einen absorbierenden Kern, der zwischen der Deckschicht und der rückseitigen Schicht angeordnet ist, und ii) mindestens eine elastisch verlängerbare Lasche, die mit der Hülle verbunden ist. Die elastisch verlängerbare Lasche enthält ein Stretch-Laminat, das eine erste Deckschicht hat, eine zweite Deckschicht, und eine Elastomer-Folie, die sich zwischen der ersten Deckschicht und der zweiten Deckschicht befindet. Die Elastomer-Folie hat eine erste Außenhaut auf einer ersten Oberfläche direkt an der ersten Deckschicht und eine zweite Außenhaut auf einer zweiten Oberfläche direkt an der zweiten Deckschicht. Das Stretch-Laminat hat mindestens eine Befestigungszone und mindestens eine Dehnungszone, und die erste und zweite Außenhaut, die sich in der Befestigungszone befinden, weisen eine Vielzahl von Runzelungen auf.
Weitere Aspekte der Veröffentlichung sind in den Ansprüchen dieses Patents definiert.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Während die Beschreibung mit Ansprüchen schließt, die den Gegenstand, der als die vorliegende Erfindung angesehen wird, besonders herausstellen und deutlich beanspruchen, wird davon ausgegangen, dass die Erfindung weitaus besser durch die folgende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verstanden wird. Einige der Darstellungen können durch das Auslassen ausgewählter Elemente zum Zweck der klareren Darstellung anderer Elemente vereinfacht worden sein. Solche Auslassungen von Elementen in einigen Darstellungen zeigen nicht notwendigerweise die Anwesenheit oder Abwesenheit besonderer Elemente in einer der beispielhaften Ausführungsformen an, außer wenn dies ausdrücklich in der zugehörigen schriftlichen Beschreibung dargestellt wird. Keine der Zeichnungen ist notwendigerweise maßstabsgetreu.
1A ist eine Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform eines Stretch-Laminats entsprechend der vorliegenden Veröffentlichung;
1B ist eine Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform eines Stretch-Laminats entsprechend der vorliegenden Veröffentlichung;
2 ist eine REM-Mikrofotografie, die den Querschnitt eines Teils einer Elastomer-Folie zeigt, die nicht voraktiviert ist;
3 ist eine vergrößerte Version der REM-Mikrofotografie aus 2;
4 ist eine REM-Mikrofotografie, die den Querschnitt eines Teils einer voraktivierten Elastomer-Folie zeigt;
5 ist eine vergrößerte Version der REM-Mikrofotografie aus 4;
6 ist eine Durchlicht-Mikrofotografie einer Aufsicht auf einen Teil einer Elastomer-Folie, die nicht voraktiviert ist;
7 ist eine Durchlicht-Mikrofotografie einer Aufsicht auf einen Teil einer voraktivierten Elastomer-Folie;
8 ist eine REM-Mikrofotografie, die den Querschnitt eines Teils eines Stretch-Laminats zeigt, das eine Elastomer-Folie enthält, die nicht voraktiviert ist;
9 ist eine vergrößerte Version der REM-Mikrofotografie aus 8;
10 ist eine REM-Mikrofotografie, die den Querschnitt eines Teils eines Stretch-Laminats zeigt, das eine Elastomer-Folie enthält, die voraktiviert ist;
11 ist eine vergrößerte Version der REM-Mikrofotografie aus 10;
12 ist die Draufsicht eines exemplarischen Absorptionsartikels unter Einbeziehung von Abschnitten, die aus Stretch-Laminat entsprechend der vorliegenden Veröffentlichung gemacht sind, wobei ein Abschnitt einer Deckschicht entfernt wurde, um einen darunterliegenden Absorptionskern zu zeigen;
13 ist eine perspektivische Ansicht des Absorptionsartikels aus 12, der in seinem zusammengezogenen Zustand gezeigt wird, d. h., mit der durch elastische Bestandteile induzierten Kontraktion;
14 ist die Draufsicht einer exemplarischen Lappenbahn, die aus einem Stretch-Laminat entsprechend der vorliegenden Veröffentlichung angefertigt ist; und
15 ist eine schematische Darstellung eines kontinuierlichen Prozesses zur Herstellung eines Stretch-Laminats entsprechend der vorliegenden Veröffentlichung.
16 ist eine schematische Darstellung der Draufsicht einer Winkelabziehversuchs-Probe.
17 ist eine schematische Darstellung einer Querschnittsansicht der Winkelabzieh-Probe von 16, genommen entlang der Linie 17-17.
18 ist ein exemplarisches Diagramm, das Winkelabzieh-Kurven zeigt, die mit dem Winkelabziehversuch-Verfahren erzeugt wurden. Das exemplarische Diagramm zeichnet Winkelabzieh-Daten für Beispiel 2.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Definitionen
In diesem Dokument haben die folgenden Begriffe folgende Bedeutungen:
Der Begriff „Absorptionsartikel” bezieht sich auf eine Vorrichtung, die Flüssigkeiten absorbiert und einbindet, und spezifischer, bezieht sich auf eine Vorrichtung, die unmittelbar oder dicht am Körper des Trägers platziert ist, um die verschiedenen Abfälle/Ausscheidungen des Körpers zu absorbieren und einzubinden.
Die Ausdrücke „aktiviert” und „voraktiviert” beziehen sich auf ein Verfahren der mechanischen Materialverformung, um die Dehnbarkeit von mindestens einem Teil des Materials zu erhöhen. Ein Material kann aktiviert oder voraktiviert werden, indem man beispielsweise das Material schrittweise in mindestens einer Richtung dehnt.
Die Ausdrücke „adhäsiv verbunden” oder „adhäsiv laminiert” beziehen sich auf ein Laminat, worin ein Kleber verwendet wird, um ein Elastomer-Material an mindestens einer Deckschicht zu befestigen.
Der Ausdruck „befestigt” bezieht sich auf Elemente, die verbunden oder vereinigt werden durch anheften, ankleben, verschweißen, oder durch irgendein anderes Verfahren, das zum Verbinden der Elemente und ihrer Trägermaterialien geeignet ist. Es sind viele geeignete Verfahren bekannt, um Elemente zu verbinden, darunter Klebverbindungen, Druckverklebungen, Thermoschweißen, Ultraschallschweißen, mechanisches Anheften usw. Solche Verbindungsverfahren können benutzt werden, um Elemente über einen bestimmten Bereich entweder kontinuierlich oder intermittierend zu verbinden.
Der Ausdruck „Windel” bezieht sich auf einen Absorptionsartikel, der im Allgemeinen von Kinder und inkontinenten Personen über dem unteren Rumpf getragen wird, und der die grundsätzliche Form eines Tuch hat, dessen verschiedene Teile zusammengeheftet werden, um den Bauch und die Beine des Trägers zu umschließen.
Der Begriff „Einweg” bezieht sich auf Absorptionsartikel, die generell nicht dazu gedacht sind, gewaschen oder anderweitig wiederhergestellt oder als Absorptionsartikel wiederverwendet zu werden, das heißt, sie sind zum Wegwerfen nach einmaliger Verwendung gedacht, und um nach Möglichkeit recycelt, kompostiert oder anderweitig auf umweltverträgliche Weise entsorgt zu werden.
Der Ausdruck „angeordnet” soll bedeuten, dass ein Element/Elemente an einem bestimmten Platz oder einer Position als unitäre Struktur mit anderen Elementen oder als ein separates Element, das mit einem anderen Element verbunden ist, gestaltet (verbunden und positioniert) ist/sind.
Der Ausdruck „dehnbar” bezieht sich auf die Eigenschaft eines Materials, was heißt: Wenn eine Dehnkraft auf das Material angewendet wird, kann das Material auf eine gestreckte Länge von mindestens 110% seiner ursprünglichen entspannten Länge gedehnt werden (d. h., kann um 10% gestreckt werden), ohne dass Riss oder Bruch das Material unbrauchbar für seinen Bestimmungszweck machen. Ein Material, dass diese Definition nicht erfüllt, wird als undehnbar betrachtet. In einigen Ausführungsformen kann ein dehnbares Material in der Lage sein, auf eine gestreckte Länge von 125% oder mehr seiner ursprünglichen entspannten Länge gedehnt zu werden, ohne dass Riss oder Bruch das Material unbrauchbar für seinen Bestimmungszweck machen. Ein dehnbares Material kann, muss aber nicht nach Anwendung einer Dehnkraft eine Erholung aufweisen.
In der gesamten vorliegenden Veröffentlichung wird ein dehnbares Material dann als „elastisch dehnbar” betrachtet, wenn, falls eine Dehnkraft auf das Material angewendet wird, das Material auf eine gestreckte Länge von mindestens 110% seiner ursprünglichen entspannten Länge gedehnt werden kann (d. h., kann um 10% gedehnt werden), ohne dass Riss oder Bruch das Material unbrauchbar für seinen Bestimmungszweck machen, und wenn die Kraft von dem Material entfernt wird, das Material sich zumindest zu 40% seiner Dehnung erholt. In verschiedenen Beispielen kann das Material sich mindestens zu 60%, oder mindestens zu 80% seiner Dehnung erholen, wenn die Kraft von dem elastisch dehnbaren Material entfernt wird.
Die Ausdrücke „intern” und „extern” beziehen sich jeweils auf die Stelle eines Elementes, die gegen oder in Richtung auf den Körper eines Trägers platziert werden soll, wenn ein Absorptionsartikel getragen wird, und die Stelle eines Elements, die gegen oder in Richtung auf ein Kleidungsstück, das über dem Absorptionsartikel getragen wird, platziert werden soll. Synonyme für „intern” und „extern” schließen jeweils ”innere” und „äußere”, ebenso „innen” und „außen” ein. Ebenso, wenn der Absorptionsartikel so orientiert ist, dass sein Inneres nach oben zeigt, zum Beispiel, wenn er ausgelegt wird zur Vorbereitung, um den Träger auf ihn zu setzen, schließen Synonyme jeweils „obere” und „untere” und „oben” und „unten” ein.
Der Ausdruck „verbunden” bezieht sich auf Anordnungen, bei denen ein Element direkt an einem anderen Element fixiert ist, indem das Element direkt an dem anderen Element befestigt ist, und Anordnungen, bei denen ein Element indirekt an einen anderen Element fixiert ist, indem das Element an einem oder mehreren Zwischenelement(en) befestigt ist, welche wiederum an dem anderen Element befestigt sind.
Der Ausdruck „seitlich” oder „quer” bezieht sich auf eine Richtung, die in einem 90°-Winkel zur Längsrichtung verläuft und schließt Richtungen im Bereich von ±45° gegenüber der seitlichen Richtung ein.
Der Ausdruck „längs” bezieht sich auf eine Richtung, die parallel zur größten linearen Abmessung des Artikels verläuft und schließt Richtungen im Bereich von ±45° gegenüber der Längsrichtung ein.
Der Ausdruck „Hose” oder „Hosen” bezieht sich auf einen Absorptionsartikel, der im Allgemeinen von Kindern und inkontinenten Personen über dem unteren Rumpf getragen wird, und der die grundsätzliche Form eines Paars kurzer Hosen hat, das vom Träger ohne Losbinden an- oder ausgezogen werden kann. Eine Hose kann bei dem Träger durch Einführen der Beine des Trägers in die Beinöffnungen und Schieben der Hose in ihre Position über dem Bauch des Trägers angezogen werden. Während hier der Ausdruck „Hose” benutzt wird, werden Hosen auch allgemein als „geschlossene Windeln”, „vorgeformte Windeln”, „Anzieh-Windeln”, „Trainingshosen” und „Windelhosen” bezeichnet.
Der Ausdruck „Erholung” bezieht sich auf die Fähigkeit eines Materials, zu seiner ursprünglichen Größe zurückzukehren, nachdem es gedehnt wurde.
Der Ausdruck „wiederverschließbar” bezieht sich auf die Eigenschaft von zwei Elementen, die die Fähigkeit einer lösbaren Verbindung haben, deren Trennung, und erneute lösbare Verbindung ohne substantielle permanente Deformation oder Riss.
Die Ausdrücke „lösbar verbunden”, „lösbar eingerastet”, und Variationen hiervon beziehen sich auf zwei Elemente, die verbunden oder verbindbar sind in einer Weise, dass die Elemente verbunden bleiben werden, solange keine Trennungskraft an eins oder beide der Elemente angewendet wird, und dass die Elemente zur Trennung ohne substantielle permanente Deformation oder Riss fähig sind. Die benötigte Trennungskraft ist typisch weit über derjenigen, die beim Tragen der Absorptionsbekleidung auftritt.
Die „Dehnung” oder „prozentuale Dehnung” eines Materials wird berechnet, indem man die ursprüngliche Länge von der gedehnten Länge subtrahiert, das Ergebnis durch die ursprüngliche Länge dividiert und mit 100 multipliziert. Die prozentuale Dehnung wird durch die folgende Gleichung beschrieben: Prozentuale Dehnung = % Dehnung = Dehnung = 100·[(Ls – L₀)/L₀] wobei L₀ die ursprüngliche Länge des Stretch-Laminats (oder Elastomer-Folie) zu Beginn des Dehnungsschrittes ist, und Ls die Länge des Stretch-Laminats (oder Elastomer-Folie) am Ende des Dehnungsschrittes ist. Eine Probe, die von einer ursprünglichen Länge von 10 mm auf eine Länge von 30 mm gestreckt wird, resultiert in einer Dehnung von 200%. Dehnung kann in Längsrichtung, Querrichtung, oder jeder Richtung dazwischen berechnet werden.
Die „Deformation” oder „prozentuale Deformation” eines Materials wird berechnet, indem man die ursprüngliche Länge von der Endlänge subtrahiert, das Ergebnis durch die ursprüngliche Länge dividiert und mit 100 multipliziert. Die prozentuale Deformation wird durch die folgende Gleichung beschrieben: prozentuale Deformation = % Deformation = Deformation = 100·[(L_f – L₀)/L₀] wobei L₀ die ursprüngliche Länge des Stretch-Laminats (oder Elastomer-Folie) zu Beginn des Dehnungsschrittes ist, und L_f die Länge des entspannten Stretch-Laminats (oder Elastomer-Folie) ist, nachdem es von dem Dehnungsschrittes entspannt ist. Eine Probe wird von einer ursprünglichen Länge von 10 mm auf eine Länge von 30 mm gedehnt. Nach der Entspannung (entfernen des Straße) kehrt die Probe zurück auf 15 mm. Daraus resultiert eine Deformation von 50%. Deformation kann in Längsrichtung, Querrichtung, oder jeder Richtung dazwischen berechnet werden.
Der Ausdruck „Falte” bezieht sich auf einen kleinen Falz, Grat, oder Knick.
Stretch-Laminat
1A stellt eine Ausführungsform eines Stretch-Laminats 20 entsprechend der vorliegenden Veröffentlichung dar. Entsprechend diese Ausführungsform kann das Laminat 20 drei Lagen beinhalten: eine Elastomer-Folie 22, eine erste Deckschicht 24, und eine zweite Deckschicht 26. Allerdings kann ein Laminat 20', anderen Ausführungsformen entsprechend (wie in 1B dargestellt), nur zwei Layer enthalten: eine Elastomer-Folie 22' und eine Deckschicht 24'. Obwohl die folgende Beschreibung sich auf die spezifischen Referenznummern in 1A bezieht, sollen die Hauptversionen solcher Nummern, die sich auf die zwei Layer-Ausführungsform aus 1B beziehen, vom Leser auch in Betracht gezogen werden. Wenn zum Beispiel die Beschreibung sich auf „Elastomer-Folie 22 und erste Deckschicht 24 des Stretch-Laminats 20” bezieht, ist es beabsichtigt, dass der Leser auch dieselbe Beschreibung für „Elastomer-Folie 22' und Deckschicht 24' des Stretch-Laminats 20'” in Betracht zieht.
Elastomer-Folie 22 und Deckschichten 24, 26 können miteinander verbunden sein. Zum Beispiel kann ein Kleber 30, 32 zwischen Lagen 22, 24, 26 angeordnet sein. Wie zu erkennen ist, kann der Kleber 30 anfangs entweder auf einer ersten Oberfläche 40 der Elastomer-Folie 22 oder auf Oberfläche 42 der Deckschicht 24 aufgebracht werden, und Kleber 32 kann in ähnlicher Weise entweder auf einer zweiten Oberfläche 44 der Elastomer-Folie 22 oder auf die Oberfläche 46 der Deckschicht 26. Im Herstellungszustand befestigt Kleber 30 die Oberfläche 40 (und damit die Elastomer-Folie 22) auf der Oberfläche 42 (und somit Deckschicht 24), und Kleber 32 die Oberfläche 44 (und damit die Elastomer-Folie 22) auf der Oberfläche 46 (und somit Deckschicht 26).
Während die Layer 22, 24 und 26 einander offenbar komplett überlappen, ist dies nicht notwendigerweise in allen Ausführungsformen der Fall. Zum Beispiel können die Deckschichten 24, 26 sich über die Elastomer-Folie 22 ausdehnen, und können aneinander befestigt sein, wo die Schichten 24, 26 sich über die Elastomer-Folie 22 ausdehnen; alternativ können die Deckschichten 24, 26 sich nicht bis an die Grenzen der Elastomer-Folie 22 ausdehnen. Weiterhin kann, während der Kleber 30, 32 in 1A und 1B als gleichförmige Schicht erscheint, der Kleber als gleichförmige Schicht oder in einem diskontinuierlichen Muster (beispielsweise ein Linien-, Spiral-, oder Punkte-Muster) aufgetragen sein. Entsprechend kann die Klebung die volle Breite des Stretch-Laminats 20 oder einen Teil der Breite des Laminats (zum Beispiel unterbrochene oder Zonen-Klebung) umfassen. Weiterhin können alternative Befestigungsmechanismen verwendet werden, einschließlich Heißkleben, Druckkleben, Ultraschallschweißen, dynamische mechanische Verbindungen oder jeder andere passende Verbindungsmechanismus oder jede Kombination dieser Befestigungsmechanismen.
Die Elastomer-Folie 22 des Stretch-Laminats 20 enthält ein einlagiges oder mehrlagiges Material, dass elastisch dehnbar ist. Dass elastisch dehnbare Material kann zwischen etwa 10 μm und etwa 100 μm, oder zwischen etwa 20 μm und etwa 60 μm, oder zwischen etwa 30 μm und etwa 50 μm, oder in einigen Ausführungsformen etwa 40 μm Dicke haben. Dass elastisch dehnbare Material kann ein Elastomer-Polyolefin umfassen, und in einigen Ausführungsformen einen Polyolefin (POE) Blasfilm. Nicht einschränkende Beispiele für nützliche elastisch dehnbare Materialien enthalten Propylen-basierte Homopolymere oder Copolymere, oder Ethylen-basierte Homopolymere oder Copolymere, ausgewählt aus der folgenden Gruppe: ein elastischer Random-Poly-propylene/-olefin Copolymer, ein isotaktisches Polypropylen, das Stereofehler enthält, ein isotaktisches/ataktisches Polypropylen Block-Copolymer, ein isotaktisches Polypropylen/Random-Poly-propylene/-olefin Copolymer Block-Copolymer, ein Stereoblock-elastomeres Polypropylen, ein syndiotaktisches Polypropylen Block-Poly(ethylen-copropylen) Blocksyndiotaktisches Polypropylen Tri-Block-Copolymer, ein isotaktisches Polypropylen Block-Gebiets-irreguläres Polypropylen Block-isotaktisches Polypropylen-Tri-Block-Copolymer, ein Polyäthylen Random-ethylen/-olefin) Copolymer Block-Copolymer, ein Reaktormischungspolypropylen, ein Polypropylen von sehr niedriger Dichte, ein Metallocen-Polypropylen, ein Metallocen-Polyäthylen, und Verbindungen davon. Weitere nicht einschränkende Beispiele für nützliche elastisch dehnbare Materialien enthalten Styrol-Isopren-Styrol Block-Copolymere, Styrol-Butadien-Styrol Block-Copolymere, Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol Block-Copolymere, Polyurethane, Äthylen-Copolymere, Polyäther Block-Amide und Verbindungen hieraus.
Das elastisch dehnbare Material kann aufbereitete Harze umfassen. Solche aufbereiteten Harze können unter anderem ungehärtete C5 Kohlenwasserstoff-Harze oder C9 Kohlenwasserstoff-Harze, teil- und ganz gehärtete C5 Kohlenwasserstoff-Harze oder C9 Kohlenwasserstoff-Harze einbeziehen; cycloaliphatische Harze; Harzterpene; natürliche und modifizierte Harze und Harz-Derivate; Cumaron-Inden-Harze; Polycyclopentadiene und Oligomere davon; Polymethylstyrol oder Oligomere davon; Phenolharze; Inden-Polymere, Oligomere und Copolymere; Acrylsäureester und Metacrylsäureester Oligomere, Polymere, oder Copolymere; Ableitungen davon; und Verbindungen davon. Aufbereitete Harze können auch alicyclische Terpene, Kohlenwasserstoff-Harze, cycloaliphatische Harze, Poly-Beta-Pinene, Terpen-Phenolharze und Verbindungen hieraus einbeziehen. Nützliche C5 Kohlenwasserstoff-Harze und C9 Kohlenwasserstoff-Harze sind in U.S. Pat. Nr. 6.310.154 veröffentlicht.
Das elastisch dehnbare Material kann eine Vielfalt von Additiven umfassen. Passende Additive, wie unter anderem Stabilisatoren, Antioxidantien und Bakteriostate können verwendet werden, um thermische, oxidative und biochemische Zersetzung des elastisch dehnbaren Materials zu vermeiden. Additive können von etwa 0,01% bis etwa 60% des Gesamtgewichts des elastisch den baren Materials wiegen. In anderen Ausführungsformen umfasst die Mischung etwa 0,01% bis etwa 25%. In anderen passenden Ausführungsformen umfasst das elastisch dehnbare Material etwa 0,01% bis etwa 10% des Gewichts an Additiven.
Das elastisch dehnbare Material kann verschiedene Stabilisatoren und Antioxidantien umfassen, die Stand der Technik sind und unter anderem gehinderte Phenole mit hohem Molekulargewicht (das heißt Phenol-Verbindungen mit sterisch anspruchsvollen Resten in Nachbarschaft zu der Hydroxylgruppe), multifunktional Phenole (das heißt, Phenolverbindungen mit Schwefel und Phosphor enthaltenden Gruppen), Phosphate wie Tris-(p-nonylphenyl)-Phosphite, gehinderte Amine und Verbindungen hiervon. Proprietäre kommerzielle und/oder Antioxidantien sind unter einer Anzahl von Handelsnamen erhältlich, darunter eine Vielzahl von Wingstay^®, Tinuvin^® und Irganox^® Produkten.
Das elastisch dehnbare Material kann verschiedene Bakteriostaten umfassen, die Stand der Technik sind. Beispiele von geeigneten Bakteriostaten umfassen Benzoate, Phenole, Aldehyde, Halogen-haltige Verbindungen, Stickstoff-Verbindungen und Metall-enthaltende Verbindungen wie Quecksilber-, Zink- und Zinn-Verbindungen. Ein repräsentatives Beispiel ist unter der Handelsbezeichnung Irgasan Pa. von Ciba Specialty Chemical Corporation of Tarrytown, N. Y. erhältlich.
Das elastisch dehnbare Material kann Viskositätsmodifikationsmittel, Verarbeitungshilfsmittel, Gleitmittel oder Antiblockiermittel umfassen. Verarbeitungshilfsmittel weisen Prozessöle auf, die Stand der Technik sind und synthetische und natürliche Öle, naphthenische Öle, Paraffinöle, Olefin-Oligomere und Polymere mit niedrigem Molekulargewicht, Pflanzenöle, tierische Öle, und Derivative davon, einschließlich hydrierter Versionen, enthalten. Prozessöle können auch Verbindungen solcher Öle enthalten. Mineralöl kann als Prozessöl verwendet werden. Viskositätsmodifikationsmittel sind ebenfalls Stand der Technik. Zum Beispiel können aus Petroleum gewonnene Wachse verwendet werden, um die Viskosität des sich langsam erholenden Elastomers bei der thermischen Verarbeitung zu reduzieren. Geeignete Wachse umfassen Polyethylene mit niedrigem Zahlenmittel des Molekulargewichts (z. B. 0,6–6,0 kilo-Dalton); Petroleum-Wachse wie Paraffinwachs und mikrokristalline Wachse; ataktische Polypropylene; synthetische, aus polymerisierendem Kohlenmonoxid und Wasserstoff gemachte Wachse wie Fischer-Tropsch-Wachs, und Polyolefin-Wachse.
Die Elastomer-Folie 22 umfasst ebenfalls mindestens eine Außenhaut, die auf dem elastisch dehnbaren Material angebracht ist, wobei die Außenhaut zumindest eine von den Oberflächen 40, 44 der Folie bildet. Eine solche Außenhaut ist ein dehnbares Material und bildet eine äußere Oberfläche für die Elastomer-Folie 22, die weniger klebrig ist als das darunterliegende elastisch dehnbare Material. In einigen Ausführungsformen kann die Außenhaut auch als elastisch dehnbares Material geeignet sein, wird aber weniger elastisch als das darunterliegende elastisch dehnbare Material sein. Dementsprechend wird die Außenhaut im Vergleich zu dem elastisch dehnbaren Material nach demselben Betrag an Dehnung weniger Erholung aufweisen.
Oder in anderen Worten, die Außenhaut wird im Vergleich mit dem elastisch dehnbaren Material eine höhere prozentuale Deformation nach derselben prozentualen Dehnung aufweisen. Die Außenhaut kann bei einer Elastomer-Folie 22 die Verarbeitbarkeit unterstützen und hat zwischen etwa 1 μm und etwa 10 μm, oder zwischen etwa 3 μm und etwa 7 μm, oder in einigen Ausführungsformen etwa 5 μm Dicke. In bestimmten Ausführungsformen ist die Außenhaut, die über dem elastisch dehnbaren Material in der Elastomer-Folie 22 liegt, ein Polyolefin. Nicht einschränkende Beispiele für verwendbare Außenhaut-Materialien umfassen Metallocen-Polyäthylen, Polyäthylen niedriger Dichte, Polyäthylen hoher Dichte, lineares Polyäthylen niedriger Dichte, Polyäthylen sehr niedriger Dichte, ein Polypropylen Homopolymer, ein Kunststoff-Random-Poly-propylene/-olefin Copolymer, syndiotaktisches Propylen, Metallocen-Polypropylen, Polybuten, ein festes Copolymer, ein Polyolefin-Wachs, und Verbindungen davon.
Beispielhafte Elastomer-Folien, die in den hier ausgeführten Stretch-Laminaten (das heißt, ein elastisch dehnbares Material mit mindestens einer an der Oberfläche des elastisch dehnbaren Materials befindlichen Außenhaut) verwendbar sind, umfassen die Elastomer-Folien M18-1117 und M18-1361, die bei der Clopay Corporation of Cincinnati, Ohio erhältlich sind; die Elastomer-Folien K11-815 und CEX-826, die bei der Tredegar Film Products of Richmond, Virginia erhältlich sind; sowie Elastomer-Folien von der Mondi Gronau GmbH in Gronau, Deutschland. Diese beispielhaften Elastomer-Folien bestehen aus einer Einzelschicht von elastisch dehnbarem Material mit einer Außenhaut, die sich an beiden Oberflächen des Materials befindet. Unter Bezug auf 1A würden solche beispielhaften Elastomer-Folien eine Außenhaut haben, die eine erste Oberfläche 40 herstellt, und eine zweite Außenhaut, die eine zweite Oberfläche 44 herstellt. Hingegen müssen andere Elastomer-Folien, die für die hier ausgeführten Stretch-Laminate verwendbar sind, nur eine Außenhaut haben, die eine erste Oberfläche 40 herstellt oder eine zweite Oberfläche 44.
Die Deckschichten 24, 26 können ein Vliesmaterial haben, einschließlich, aber nicht beschränkt auf nur gesponnene oder heißluftgezogene und gesponnene Verfahren, wie SM (Spunbonding Meltblown), SMS (Spunbonding Meltblown Spunbonding), SMMS (Spunbonding Meltblown Meltblown Spunbonding) Vliese, SSMMS (Spunbonding Spunbonding Meltblown Meltblown Spinvlies), wasservernadelte Vliese und Softbond-Vliese. Die Vliesmaterialien können auch kardierte Vliesstoffe umfassen, wie etwa solche, die speziell entwickelt und gefertigt wurden, um mit einem Aktivierungs-Prozess (z. B. Ringwalzen) kompatibel zu sein. Ein exemplarisches Vliesmaterial ist ein kardierter Vliesstoff, der aus einem Polypropylen-Homopolymer hergestellt ist. Die Spinvliese können auch speziell gestaltet und/oder gefertigt sein, um kompatibel mit einem Aktivierungsprozess zu sein. Es wird jedoch angenommen, dass durch die Verwendung der Elastomer-Folie entsprechend der vorliegenden Veröffentlichung größere Flexibilität bei den Gestaltungsoptionen erreicht werden kann. Zum Beispiel kann Spinvlies gewählt werden für Anwendungen, wo in der Vergangenheit nur kardierte Vliesstoffe benutzt worden, oder dünnere Elastomer-Folien können mit den kardierten Vliesstoffen verwendet werden. Der erfahrene Praktiker wird auch weitere Verbesserungen bei der Design-Flexibilität erkennen. Zum Beispiel können die Deckschicht(en) in einigen Ausführungsformen dehnbare Vliese sein und unter Umständen einen Aktivierungsprozess durchlaufen, um dem Stretch-Laminat Dehnbarkeit zu verleihen.
Das Basisgewicht des Vliesmaterials kann geringer als 30 Gramm pro Quadratmeter sein. Tatsächlich kann das Basisgewicht nach bestimmten Ausführungsformen geringer als etwa 27 Gramm pro Quadratmeter sein. In anderen Ausführungsformen kann das Basisgewicht geringer als etwa 25 Gramm pro Quadratmeter sein. In weiteren Ausführungsformen kann das Vliesmaterial ein Basisgewicht von weniger als etwa 24 Gramm pro Quadratmeter haben. Die Fließmaterialien können auch Additive enthalten, wie zum Beispiel CaCO₃. In Ausführungsformen der hier ausgeführten Stretch-Laminate kann für die Deckschichten 24, 26 auch Gewebe oder Maschinenstoff verwendet werden.
Die Haftmittel 30, 32 können aus allen Klebstoffen ausgewählt werden, die eine geeignete Bindung zwischen der Elastomer-Folie 22 und den Deckschichten 24, 26 sicherstellen. In einigen Ausführungsformen kann der Klebstoff ein Heißschmelzkleber mit einem Basisgewicht von weniger als etwa 15 Gramm pro Quadratmeter sein. Entsprechend einer Ausführungsform kann der Klebstoff das Haftmittel H2031 sein, das im Handel von Bostik Inc. of Middleton, Massachusetts erhältlich ist. Ein Charakteristikum dieses Klebstoffs ist, dass bei 23°C der Kleber einen signifikant druckempfindlichen Charakter hat, was zur Herstellung eines Stretch-Laminats von Hand hilfreich ist. Allerdings ist dieser Klebstoff auch geeignet, um Stretch-Laminate unter Anwendung herkömmlicher Stretch-Laminat-Betriebsmittel, wie sie dem Stand der Technik entsprechen, aus den oben aufgelisteten Elastomer-Folien und Deckschichten herzustellen.
Die Elastomer-Folie 22 wird vor der Befestigung an wenigstens eine Deckschicht 24, 26 mechanisch voraktiviert. Wie ferner in dem HERSTELLUNGSVERFAHREN FÜR STREICH-LAMINAT weiter unten ausgeführt, kann die Elastomer-Folie 22 durch querverlaufendes Strecken zu ihrer Geweberichtung um mehr als 50% (das heißt, Dehnung > 50%) voraktiviert werden. In einigen Ausführungsformen kommt eine Dehnung um etwa 100% bis etwa 500% in Relation zur anfänglichen Weite der Elastomer-Folie 22 vor. In alternativen Ausführungsformen kann die Elastomer-Folie 22 in Geweberichtung gedehnt werden, in einer anderen als der Geweberichtung gedehnt werden oder quer zur Geweberichtung, oder eine Kombination aus Richtungen. Der Ausdruck „Dehnen” soll auf die Tatsache hinweisen, dass die Dehnung der Elastomer-Folie 22 nicht komplett reversibel ist und dass ein nicht elastischer Anteil darin resultiert, dass die Folie nach der Voraktivierung eine größere Weite hat (d. h., die Elastomer-Folie hat keine 100% Erholung, und daher hat sie einen prozentualen Deformationswert). Nach der Ausdehnung fährt die Elastomer-Folie 22 zurück und hat eine Weite, die um etwa 10% bis etwa 30% größer ist in Relation zu der Ausgangsweite der Folie. Mit anderen Worten, die Elastomer-Folie 22 kann nach der Voraktivierungs-Dehnung und -Retraktion, wie unten ausgeführt, eine Deformation von etwa 10% bis etwa 30% zeigen.
Zusätzlich wird, da die Elastomer-Folie 22 sowohl ein elastisch dehnbares Material als auch mindestens eine auf dem elastisch dehnbaren Material befindliche Oberfläche umfasst, und weil diese Materialien unterschiedliche Elastizitäts- und Erholungseigenschaften haben, der Voraktivierungs-Verfahren diese Materialien unterschiedlich physikalisch verändern. Während der Voraktivierung werden die Außenhaut und das elastisch dehnbare Material in ähnlicher Weise gedehnt (d. h., einer ähnlichen Dehnbeanspruchung ausgesetzt). Allerdings werden die Außenhaut und das elastisch dehnbare Material nach der Dehnung in unterschiedlicher Weise zurückfahren und sich erholen (d. h., sie haben unterschiedliche Deformationswerte). Im Vergleich mit dem elastisch dehnbaren Material ist die Außenhaut weniger elastisch und wird daher nach der Dehnung weniger Erholung haben, also, einen höheren Deformationswert. Die Außenhaut ist auch wesentlich dünner als das elastisch dehnbare Material, wenn also das dickere elastisch dehnbare Material nach der Voraktivierungs-Dehnung zurückfährt und sich erholt, wird es die daran befestigte Außenhaut zwingen, mit ihm zurückzufahren. Weil aber die Außenhaut sich nicht so weit erholen kann wie das elastisch dehnbare Material, staucht und faltet sich die Außenhaut. Entsprechend sind das Querschnitt-Profil und die Draufsicht der Elastomer-Folie 22 nach einem Voraktivierungs-Verfahren verändert.
2–5 sind REM-Mikrofotografien von vergrößerten Querschnitten von Elastomer-Folien. Diese REM-Mikrofotografien, ebenso wie die anderen hier enthaltenen REM-Mikrofotografien, wurden mit einem Rasterelektronenmikroskop (Hitachi Modell 3500) aufgenommen. Die Information über spezifische Vergrößerungen und Distanzen ist in jeder individuellen REM-Mikrofotografie am unteren Teil des Rahmens angegeben. 2 ist eine REM-Mikrofotografie, aufgenommen mit etwa 900-facher Vergrößerung, die den Querschnitt eines Teils eines Elastomer-Films zeigt, der nicht voraktiviert ist. Die Außenhäute sind die dünnen Streifen kontrastierenden Materials an der oberen und unteren Seite des Querschnitts, mit dem dickeren elastisch dehnbaren Material zwischen den Außenhäuten. Die Außenhaut an der oberen Seite des Querschnitts ist leichter wahrzunehmen, da der Querschnitt in diesem Bereich sauberer geschnitten ist. Ohne Voraktivierung sind die Außenhäute, und somit die äußeren Oberflächen der Elastomer-Folie, in einer Querschnittsansicht im Wesentlichen glatt. 3 ist ein Bild mit höherer Vergrößerung (ungefähr 3500-fache Vergrößerung) der Außenhaut an der oberen Seite des Querschnitts, der in der REM-Mikrofotografie von 2 gezeigt wird.
4 ist eine REM-Mikrofotografie, aufgenommen mit etwa 900-facher Vergrößerung, die den Querschnitt eines Teils eines Elastomer-Films zeigt, der voraktiviert ist. Wieder sind die Außenhäute die dünnen Streifen kontrastierenden Materials an der oberen und unteren Seite des Querschnitts, mit dem dickeren elastisch dehnbaren Material zwischen den Außenhäuten. Mit der Voraktivierung sind die Außenhäute, und somit die äußeren Oberflächen der Elastomer-Folie, in einer Querschnittsansicht runzelig. 5 ist ein Bild mit höherer Vergrößerung (ungefähr 3500-fache Vergrößerung) der Außenhaut an der oberen Seite des Querschnitts, der in der REM-Mikrofotografie von 4 gezeigt wird.
4 und 5 zeigen, dass nach der Voraktivierung die Außenhaut der Elastomer-Folie 22 eine Vielzahl von Runzeln mit Erhebungen und Furchen hat. Zum Beispiel sind, wie in der nicht einschränkenden Probe, die in 5 fotografiert ist, annähernd sechs Erhebungen und sechs Furchen unterschiedlicher Größe in den abgebildeten ungefähr 35 μm Länge, die entlang dem Querschnittprofil der voraktivierten Elastomer-Folie aufgenommen wurde. Dies ist zu vergleichen mit 3, in der keine Erhebungen und keine Furchen in den abgebildeten ungefähr 35 μm Länge sind, die entlang dem Querschnittprofil einer nicht voraktivierten Elastomer-Folie aufgenommen wurde. Allerdings können, wie an der oberen Oberfläche der in 3 gezeigten Elastomer-Folie, eine oder mehrere ungeordnete Erhebungen und/oder Furchen in einer bestimmten Länge eines Querschnittsprofils einer Elastomer-Folie, die nicht voraktiviert war, vorhanden sein. Diese ungeordneten Erhebungen und/oder Furchen haben ihre Ursache in Unregelmäßigkeiten in der Oberfläche der Elastomer-Folie. Solche ungeordneten Erhebungen und/oder Furchen sollten nicht mit den Erhebungen und Furchen der Vielzahl von Runzeln verwechselt werden, die absichtlich in einer Elastomer-Folie durch ein mechanisches Voraktivierungs-Verfahren erzeugt werden.
6 und 7 sind Durchlicht-Mikrofotografien von vergrößerten Draufsichten von Elastomer-Folien. Die Durchlicht-Mikrofotografien wurden in Farbe mit einem Nikon SMZ 1500 Stereo-Lichtmikroskop, ausgestattet mit einer Evolution Mp5C Digitalkamera, aufgenommen, wobei weißes Licht unterhalb der Elastomer-Folien-Proben schien. Die blauen Skalenstriche an der Unterkante von 6 und 7 sind in Millimeter angegeben. Diese Skala kann verwendet werden, um spezifische Vergrößerungen und Abstände in den Durchlicht-Mikrofotografien zu berechnen. 6 ist eine Durchlicht-Mikrofotografie einer Draufsicht auf einen Teil einer Elastomer-Folie, die nicht voraktiviert ist. Ohne Voraktivierung hat die sichtbare äußere Oberfläche der Elastomer-Folie (d. h., die Draufsicht auf die Außenhaut) keine wahrnehmbaren Streifen und ist von gleichmäßiger Erscheinung. 7 ist eine Durchlicht-Mikrofotografie einer Draufsicht auf einen Teil einer Elastomer-Folie, die nicht voraktiviert ist. Mit Voraktivierung enthält die Draufsicht auf die Außenhaut eine Vielzahl von Streifen in unterschiedlichen dicken, die mit der Größe und der Neigung der verzahnten Scheiben der Voraktivierungsmittel (wie ferner unter HERSTELLUNGSVERFAHREN FÜR STREICH-LAMINAT ausgeführt) zusammenhängen. Die Streifen, die hier als Aktivierungsstreifen bezeichnet werden, zeigen Bereiche in der voraktivierten Elastomer-Folie, in denen es ein bestimmtes Maß an Dehnung während des Voraktivierungs-Prozesses gab. Zum Beispiel sind, wie in dem nicht einschränkenden Beispiel, das in 7 fotografiert ist, dunkelblaue Streifen Anzeiger für Außenhaut-Runzelbildung größerer Intensität, hellblaue Streifen großer Dicke Anzeiger für Außenhaut-Runzelbildung mittlerer Intensität, und dünne weiße Streifen Anzeiger für Außenhaut-Runzelbildung niedriger Intensität.
Zusätzlich kann die Folie nach der Voraktivierung, aber vor der Benutzung von Elastomer-Folie 22 in der Herstellung von Stretch-Laminat 20, optional mit einem Bild oder Motiv bedruckt werden, das durch die Deckschichten des Stretch-Laminats sichtbar sein kann. Die Tinte, oder andere zum Drucken benutzte Pigmente, werden auf den Erhebungen und in den Furchen der Runzelungen der voraktivierten Elastomer-Folie angelagert. Tinte, die auf die strukturierte Oberfläche einer voraktivierten Elastomer-Folie aufgebracht wird, erlaubt eine größere Kontaktfläche zwischen der Elastomer-Folie und der Tinte. Entsprechend ergibt sich beim Drucken auf eine voraktivierte Elastomer-Folie ein Bild, das auf der Folie stärker erscheint im Vergleich zu einem Bild, das auf die viel glattere Oberfläche einer nicht voraktivierten Elastomer-Folie gedruckt wird.
Darüber hinaus ist, wenn das Stretch-Laminat 20 eine voraktivierte (und anschließend bedruckte) Elastomer-Folie enthält, die mechanisch aktiviert wurde (wie ferner unter HERSTELLUNGSVERFAHREN FÜR STRETCH-LAMINAT ausgeführt), ein nicht verzerrtes gedrucktes Bild auf der Folie, dass gleichmäßig und reversibel mit ihr gedehnt wird. Dieses geschieht, weil, bevor das Bild auf die voraktivierte Elastomer-Folie gedruckt wurde, ein signifikanter Teil oder der gesamte nicht elastische Anteil der Elastomer-Folie 22 bereits im Voraktivierungs-Prozess entfernt wurde. Mit anderen Worten, die Deformation war von der Elastomer-Folie 22 vor dem Drucken entfernt worden. Daher wird das gedruckte Bild mit der späteren Aktivierung des Stretch-Laminats 20, oder durch zusätzliche Dehnung des Laminats durch einen Anwender, im Wesentlichen nicht weiter verzerrt werden. Im Gegensatz dazu würde, wenn ein Bild oder Motiv auf eine Elastomer-Folie gedruckt würde, die nicht voraktiviert war, und diese bedruckte Folie würde dann zur Herstellung eines Stretch-Laminats verwendet, und das Stretch-Laminat wurde mechanisch aktiviert, das gewünschte Bild in dem fertigen aktivierten Stretch-Laminat verzerrt sein. Dies geschieht, weil die Deformation der Elastomer-Folie vor dem Druckprozess nicht entfernt wurde, und eine solche Deformation würde von der Elastomer-Folie in der mechanischen Aktivierung des gefertigten Stretch-Laminats entfernt werden, so dass das originale gedruckte Bild verzerrt würde. Ebenso, wenn eine Elastomer-Folie bedruckt und anschließend voraktiviert wird, wird die Deformation der Elastomer-Folie vor dem Druckprozess nicht entfernt werden, und eine solche Deformation würde von der Elastomer-Folie im Voraktivierungs-Prozess entfernt werden, so dass das originale gedruckte Bild verzerrt würde.
Und in einer anderen Ausführungsform kann eine voraktivierte Elastomer-Folie während des Bedrucken der Folie nochmals gedehnt werden. Die bedruckte Folie wird dann entspannt und für die Herstellung und Aktivierung des Stretch-Laminats verwendet. Das resultierende aktivierte Stretch-Laminat hat ein Bild oder Motiv, das ästhetisch erfreulich ist, wenn das Stretch-Laminat während des Gebrauchs in einer gedehnten Verfassung ist (zum Beispiel, wenn ein Benutzer das Stretch-Laminat beim Anlegen oder Entfernen eines Absorptionsartikels dehnt).
Bei der Herstellung des Stretch-Laminats 20 werden die Deckschichten 24, 26 an der Elastomer-Folie 22 durch die Verwendung der Klebstoffe 30, 32 befestigt. Bei der Verwendung eine Elastomer-Folie, die nicht voraktiviert ist, hat der Klebstoff eine relativ glatte Oberfläche zum Ankleben. 8 ist eine REM-Mikrofotografie, aufgenommen mit etwa 900-facher Vergrößerung, die den Querschnitt eines Teils eines Stretch-Laminats zeigt, das eine Elastomer-Folie enthält, die nicht voraktiviert ist. Die Außenhaut ist der dünne, kontrastierende Materialstreifen, der ungefähr mitten durch die Mikrofotografie verläuft, mit dem dickeren, elastisch dehnbaren Material unter der Außenhaut. Oben auf der Außenhaut ist ein Klebstoff aufgebracht, der auch mit der Deckschicht verbunden ist. In dieser exemplarischen Ausführungsform sind die Fasern der Deckschicht die großen zylindrischen Objekte im oberen Teil der REM-Mikrofotografie. Ohne Voraktivierung sind die Außenhäute, und somit die äußeren Oberflächen der Elastomer-Folie, in einer Querschnittsansicht im Wesentlichen glatt. 9 ist ein Bild mit höherer Vergrößerung (ungefähr 3500-fache Vergrößerung) der der Interaktion zwischen der Außenhaut und dem Klebstoff, wie in der REM-Mikrofotografie von 8 gezeigt wird.
10 ist eine REM-Mikrofotografie, aufgenommen mit etwa 900-facher Vergrößerung, die den Querschnitt eines Teils eines Stretch-Laminats zeigt, das eine Elastomer-Folie enthält, die voraktiviert ist. Die Außenhäute sind die kontrastierenden Materialstreifen, die ungefähr mitten durch die Mikrofotografie verlaufen, mit dem dickeren, elastisch dehnbaren Material zwischen den Außenhäuten. Mit der Voraktivierung sind die Außenhäute, und somit die äußeren Oberflächen der Elastomer-Folie, in einer Querschnittsansicht runzelig. An den äußeren Oberflächen der Außenhaut (d. h., die Oberflächen, die nicht mit dem elastischen dehnbaren Material in Kontakt sind) ist Klebstoff aufgebracht, der auch an die Deckschicht gebunden ist. In dieser exemplarischen Ausführungsform sind die Fasern der Deckschicht die großen zylindrischen Objekte im oberen und unteren Teil der REM-Mikrofotografie. Die voraktivierte Elastomer-Folie hat eine strukturierte Außenhaut mit Runzelungen in einer Querschnittsansicht. 11 ist ein Bild mit höherer Vergrößerung (ungefähr 3500-fache Vergrößerung) der Außenhaut an der oberen Seite der Elastomer-Folie, der in der REM-Mikrofotografie von 10 gezeigt wird.
Wie zuvor in 4 und 5 gezeigt, erklären die Darstellungen zehn und elf ebenso, dass die Außenhaut der Elastomer-Folie 22 nach der Voraktivierung strukturiert ist und eine Vielzahl von Runzelungen mit Erhebungen und Furchen aufweist. Der Klebstoff 30, 32, der die Elastomer-Folie 22 an die Deckschichten 24, 26 befestigt, kann über die Erhebungen und in die Furchen der voraktivierten Elastomer-Folie fließen. Entsprechend befindet sich der Klebstoff 30, 32 in den Furchen der Außenhaut der Elastomer-Folie 22. Dies steht im Vergleich zu 8 und 9, in denen keine Furchen in der Elastomer-Folie sind, in die der Klebstoff fließen könnte. Das Fließen von Klebstoff in die Furchen einer voraktivierten Elastomer-Folie erlaubt eine größere Kontaktfläche zwischen der Folie und dem Klebstoff, was zu einer stärkeren Verbindung zwischen der Deckschicht und der Folie führt. Dementsprechend gibt es bei Verwendung der selben Menge von Klebstoff eine stärkere Verbindung (d. h., bessere Kriechfestigkeit) zwischen einer voraktivierten Elastomer-Folie und einer Deckschicht im Vergleich zu der Verbindung zwischen einer Elastomer-Folie und einer Deckschicht, die nicht voraktiviert ist. Darüber hinaus werden bei Verwendung einer voraktivierten Elastomer-Folie frühere Klebestärken zwischen der nicht voraktivierten Elastomer-Folie und einer Deckschicht unter Einsatz von weniger Klebstoff erreicht.
In Ausführungsformen von Stretch-Laminaten, die eine voraktivierte und anschließend bedruckte Elastomer-Folie beinhalten, wird die Tinte oder ein anderer benutzter Farbstoff auf den Erhebungen und in die Furchen der Runzelungen der Folie aufgebracht. Wie weiter oben ausgeführt, wird Tinte, die auf die strukturierte Oberfläche einer voraktivierten Elastomer-Folie aufgebracht ist, stärker auf der Folie erscheinen wegen der zusätzlichen Kontaktoberfläche zwischen der Elastomer-Folie und der Tinte (im Vergleich zu Tinte, die auf einer nicht voraktivierten Elastomer-Folie aufgebracht wurde). Der Klebstoff 30, 32, der die Elastomer-Folie 22 an die Deckschichten 24, 26 befestigt, kann auch über die Erhebungen und in die Furchen der voraktivierten Elastomer-Folie fließen. Entsprechend ist der Klebstoff 30, 32 über der Tinte und/oder in den Furchen der Außenhaut der voraktivierten Elastomer-Folie 22 aufgebracht. Und weil die Tinte auf der voraktivierten Elastomer-Folie stärker erscheint, gibt es bei Verwendung der selben Menge von Klebstoff eine stärkere Verbindung (d. h., bessere Kriechfestigkeit) zwischen einer voraktivierten (und anschließend bedruckten) Elastomer-Folie und einer Deckschicht im Vergleich zu der Klebestärke zwischen einer bedruckten Elastomer-Folie, die nicht voraktiviert ist, und einer Deckschicht. Darüber hinaus werden bei Verwendung einer voraktivierten (und anschließend bedruckten) Elastomer-Folie frühere Klebestärken zwischen nicht voraktivierten bedruckten Elastomer-Folien und einer Deckschicht unter Einsatz von weniger Klebstoff erreicht.
Hinzu kommt, dass die Voraktivierung eine Elastomer-Folie auch die erforderliche Kraft für die spätere Dehnung der Folie verringert (gegenüber einer nicht aktivierten Folie). Dies unterstützt die spätere mechanische Aktivierung des Stretch-Laminats (wie ferner unter HERSTELLUNGSVERFAHREN FÜR STRETCH-LAMINAT weiter unten ausgeführt), weil die Kraft, die zum Aktivieren eines mit voraktivierter Folie gefertigten Stretch-Laminats benötigt wird, geringer sein wird (gegenüber einer nicht aktivierten Folie).
Exemplarische Lappenbahn und Absorptionsartikel
Nachdem zuvor das Stretch-Laminat beschrieben wurde, soll nun die Anwendung des Stretch-Laminats im Seitenfeld eines Absorptionsartikels ausgeführt werden. Insbesondere erklärt die exemplarische Ausführungsform nachstehend einen Lappenband-Bestandteil eines Seitenbands, das aus einem hier ausgeführten Stretch-Laminat gefertigt wird. Zusätzlich zu der Anwendung in Seitenbändern, wie nachstehend ausgeführt, kann das hier beschriebene Stretch-Laminat auch in anderen Teilen der Seitenbänder von Windelhosen und Klebstreifen-Windeln verwendet werden. Weiterhin wird, während die Anwendung von Stretch-Laminats für bestimmte Bereiche des Absorptionsartikels empfohlen wird, anerkannt werden, dass das Stretch-Laminat ebenso gut in anderen Bereichen angewendet werden kann.
12 ist eine Draufsicht auf einen exemplarischen Einweg-Absorptionsartikel 120 in seinem flachen, nicht kontrahierten Zustand (d. h., ohne durch Gummiband-induzierte Kontraktion). Teile des Einweg-Absorptionsartikels 120 sind abgeschnitten, um die darunterliegende Struktur des Artikels deutlicher zu zeigen. Wie dargestellt, zeigt der Abschnitt des Einweg-Absorptionsartikels 120, der mit dem Träger in Kontakt ist, zum Betrachter (d. h., das Innere oder die innere Seite des Artikels wird gezeigt). Der Einweg-Absorptionsartikel 120 hat eine Längsachse 130 und eine Querachse 132.
Ein Endabschnitt des Einweg-Absorptionsartikels 120 ist als ein erster Taillenbereich 140 des Artikels gestaltet. Der gegenüberliegende Endabschnitt ist als ein zweiter Taillenbereich 142 das Einweg-Absorptionsartikels 120 gestaltet. Die Taillenbereiche 140 und 142 umfassen generell solche Abschnitte des Einweg-Absorptionsartikels 120, die beim Tragen die Taille des Trägers umranden. Die Taillenbereiche 140 und 142 können elastische Elemente beinhalten, sodass sie über dem Teil jedes Trägers gerafft sind, um bessere Passform und Rückhaltung zu bieten. Ein Zwischenabschnitt des Einweg-Absorptionsartikels 120 ist als Schrittbereich 144 gestaltet, der sich längs zwischen dem ersten und zweiten Taillenbereich 140, 142 erstreckt. Der Schrittbereich 144 ist derjenige Abschnitt des Einweg-Absorptionsartikels 120, der sich, wenn der Artikel getragen wird, generell zwischen den Beinen des Trägers befindet.
Der Einweg-Absorptionsartikel 120 hat einen, sich lateral erstreckenden, ersten Taillenrand 150 im ersten Taillenbereich 140 und einen in Längsrichtung gegenüberliegenden und sich lateral erstreckenden zweiten Taillenrand 152 im zweiten Taillenbereich 142. Der Einweg-Absorptionsartikel 120 hat einen ersten Seitenrand 154 und einen quer gegenüberliegenden zweiten Seitenrand 156, beide Seitenränder erstrecken sich in Längsrichtung zwischen dem ersten Taillenrand 150 und dem zweiten Taillenrand 152. Der Abschnitt des ersten Seitenrandes 154 im ersten Taillenbereich 140 wird 154a benannt, der Abschnitt im Schrittbereich 144 wird 154b benannt, und der Abschnitt in zweiten Taillenbereich 142 wird 154c benannt. Die zugehörigen Abschnitte des zweiten Seitenrandes 156 werden entsprechend 156a, 156b und 156c benannt.
Der Einweg-Absorptionsartikel 120 umfasst vorzugsweise eine wasserundurchlässige Oberschicht 160, eine wasserundurchlässige Unterschicht 162, und eine Absorptionsgruppe oder -Kern 164, die zwischen der Oberschicht und der Unterschicht angeordnet sein kann, wobei die Oberschicht an der Unterschicht befestigt ist. Die Oberschicht 160 kann ganz oder teilweise elastifiziert sein oder kann verkürzt sein. Exemplarische Strukturen, die elastifizierte oder verkürzte Oberschichten aufweisen, sind detailliert in den US-Patenten Nr. 4.892.536 ; 4.990.147 ; 5.037.416 und 5.269.775 , und weiteren beschrieben.
Der Einweg-Absorptionsartikel 120 kann zumindest einen elastischen Taillenbestandteil 170 aufweisen, der hilft, verbesserte Passform und Rückhaltung zu bieten. Der elastische Taillenbestandteil 170 kann dem Zweck dienen, sich elastisch auszudehnen und zu kontrahieren, um sich der Taille des Trägers dynamisch anzupassen. Der elastische Taillenbestandteil 170 kann sich in Längsrichtung äußerlich von mindestens einem Taillenrand (z. B. Kante 150) des Absorptionsartikels 150 ausdehnen und bildet generell wenigstens einen Abschnitt des Mittelteils (z. B. Abschnitt 140) des Absorptionsartikels 120. Windeln sind oft so konstruiert, dass sie zwei elastische Taillenbestandteile 170, 172 haben, von denen einer (170) im ersten Taillenbereich 140 angeordnet ist, und einer (172) im zweiten Taillenbereich 142 angeordnet ist. Zudem kann der elastische Taillenbestandteil 170, 172 aus Stretch-Laminat 20 gemacht sein, und an der Unterschicht 162 befestigt oder verbunden sein. Alternativ kann der elastische Taillenbestandteil 170, 172 als Verlängerung anderer Teile des Absorptionsartikels konstruiert sein, wie Oberschicht 160, Unterschicht 162, oder beide, die Oberschicht und die Unterschicht (z. B., Oberschicht 160 oder Unterschicht 162 bestimmen eine der Deckschichten 24, 26 des Stretch-Laminats 20). Andere Konstruktionen des elastischen Taillenbestandteils sind in den US-Patenten 4.515.595 ; 4.710.189 ; 5.151.092 und 5.221.274 beschrieben.
Der Einweg-Absorptionsartikel 120 kann Seitenfelder 180, 182 aufweisen, die an der Unterschicht 162 befestigt sind. In einigen Ausführungsformen können die Seitenfelder 180, 182 Lappenbahnen 184 aufweisen. Wie oben ausgeführt, können ein oder mehrere der Seitenfelder 180, 182, oder bestimmte Abschnitte solcher Seitenfelder wie Lappenbahnen 184, elastisch dehnbare Felder sein, die aus Stretch-Laminat 20 gemacht sind. Diese Konstruktion kann eine komfortablere und besser kontrollierte Passform vorweisen, dadurch dass sie anfänglich den Einweg-Absorptionsartikel 120 an den Träger formbar anpasst, und dass sie diese Passform während der Tragezeit aufrecht erhalten kann, auch nachdem der Artikel mit Körperabfällen gefüllt ist, insofern als die elastifizierten Seitenfelder 180, 182 den Seiten des Artikels erlauben, sich auszudehnen und zusammenzuziehen. Die Seitenfelder 180, 182 können auch eine wirksamere Anwendung des Einweg-Absorptionsartikels 120 ermöglichen, weil, selbst wenn der Pfleger das eine elastifizierte Seitenfeld 180 während der Anbringung weiter zieht als das andere (182), der Absorptionsartikel 120 sich während der Tragezeit „selbst justieren” wird. Während der Einweg-Absorptionsartikel 120 vorzugsweise die Seitenfelder 180, 182 im zweiten Taillenbereich 142 aufweist, kann der Artikel auch mit Seitenfeldern im ersten Taillenbereich 140, oder in beiden, vorderer Taillenbereich 140 und zweiter Taillenbereich 142 ausgestattet werden.
Der Einweg-Absorptionsartikel 120 kann Verschlüsse 190 beinhalten, die sich auf den Lappenbahnen 184 befinden. Die Verschlüsse 190 können auch direkt im Inneren des Artikels im zweiten Mittelteil 142, benachbart zum Abschnitt 154c des ersten Seitenrandes 154 und benachbart zum Abschnitt 156c des zweiten Seitenrandes 156, angeordnet sein. Die Verschlüsse 190 können aus jedem Material und in jeder Form gebaut sein, die sich lösbar mit der zugehörigen Oberfläche des gegenüberliegenden Taillenbereichs verbinden, wenn darauf gedrückt wird. Zum Beispiel kann die primäre Verschlusskomponente ein mechanischer Verschluss sein, der sich lösbar mit der passenden Oberfläche verbindet, wie etwa durch eine Vielzahl von Haken, die in Ösen greifen, welche in einem Vliesstoff durch Fasern geformt sind. Alternativ kann die primäre Verschlusskomponente ein Klebstoff sein, der ablösbar an der passenden Oberfläche anhaftet. Tatsächlich können die Verschlüsse Kleblaschen, Haken und Ösen-Verschlusskomponenten, formschlüssige Verschlüsse wie Laschen und Schlitze, Schnallen, Knöpfe, Schnappverschlüsse und/oder Zwitter-Verschlusskomponenten sein. Exemplarische Oberflächen-Befestigungssysteme sind in den US-Patenten Nr. 3.848.594 ; 4.662.875 ; 4.846.815 ; 4.894.060 ; 4.946.527 ; 5.151.092 ; und 5.221.274 veröffentlicht, während ein exemplarisches formschlüssiges Befestigungssystem im US-Patent Nr. 6.432.098 veröffentlicht ist. Das Befestigungssystem kann auch primäre und sekundäre Befestigungssysteme einschließen, wie im US-Patent Nr. 4.699.622 veröffentlicht ist. Weitere beispielhafte Befestigungsmittel und Verschlussgestaltungen, das sind die Verschlusskomponenten, die diese Verschlüsse bilden, und die Materialien, die zur Gestaltung von Verschlüssen geeignet sind, sind in den US-veröffentlichten Anwendungen Nr. 2003/0060794 und 2005/0222546 und im US-Patent Nr. 6.428.526 beschrieben.
Weitere Varianten sind ebenfalls möglich. Zum Beispiel können die Verschlüsse 190 an der Innenseite des Einweg-Absorptionsartikels 120 im ersten Taillenbereich 140 so angeordnet sein, dass der erste Taillenbereich 140 den zweiten Taillenbereich 142 überlappt, wenn sie miteinander verbunden werden. Als ein anderes Beispiel können die Verschlüsse 190 an der Außenseite des Einweg-Absorptionsartikels 120 angeordnet sein, anstatt an der Innenseite. Als weiteres Beispiel können die Verschlüsse 190 mit einer spezifischen passenden Befestigungsoberfläche verwendet werden, die speziell für das Zusammenspiel mit den Verschlüssen geeignet ist (zum Beispiel, eine Ösenschicht, die mit einem Hakenverschluss arbeitet, oder eine Schicht, die speziell behandelt wurde, um eine geeignete Kontaktoberfläche für ein spezifisches Haftmittel zu bieten).
13 zeigt den Einweg-Absorptionsartikel 120, so konfiguriert, wie er während des Gebrauchs wäre. Abschnitt 154c das Seitenrandes 154 wird im offenen Zustand gezeigt, so wie vor dem Schließen und Befestigen oder nach dem Wiederöffnen. Abschnitt 156 des gegenüberliegenden Seitenrands 156 wird verschlossen gezeigt. Der zweite Taillenbereich 142 überlappt den ersten Taillenbereich 140, wenn diese miteinander verbunden werden. Alternativ kann der Einweg-Absorptionsartikel 120 dauerhafte oder wieder verschließbare Seitennähte enthalten, die zum Verbinden der Mittelteile verwendet werden können. Entsprechend einer exemplarischen Ausführungsform können die Seitennähte Verschlüsse enthalten (oder eine andere Form der Befestigung), die verwendet werden können, um den Artikel wie ein paar Trainingshosen oder Einweg-Hosen zum Anziehen zu gestalten.
14 stellt eine Draufsicht einer exemplarischen Ausführungsform der Lappenbahn 184 dar, die aus Stretch-Laminat 20 hergestellt ist, das mechanisch aktiviert wurde. Die Lappenbahn 184 hat einen ersten längs angeordneten äußersten Seitenrand 50, einen zweiten längs angeordneten äußersten Seitenrand 51, ein inneres Ende 52 und ein äußeres Ende 53. Ein Dehnungsbereich 66 des Stretch-Laminats 20 ist mechanisch aktiviert und ist elastisch dehnbar entlang einer Dehnrichtung 67. Der Dehnungsbereich 66 kann sich zwischen der inneren Dehnungsbereich-Grenze 86 und der äußeren Dehnungsbereich-Grenze 87 verlängern. Die Dehnungsbereich-Grenzen 86, 87 können entlang von Innen- und Außenlinien verlaufen, bei denen ein Bereich von mechanischer Aktivierung eingegrenzt ist. Eine Begrenzung für den Dehnungsbereich 66 sind die Befestigungszonen 68, 69. Die Befestigungszone 68 kann sich zwischen der inneren Dehnungsbereich-Grenze 86 und der inneren Befestigungszonen-Grenze 88 verlängern. Die Befestigungszone 69 kann sich zwischen der äußeren Dehnungsbereich-Grenze 87 und der äußeren Befestigungszonen-Grenze 89 verlängern. Die Befestigungszonen 68, 69 des Stretch-Laminats 20 sind nicht mechanisch aktiviert.
Der Verschluss 190 kann mit der Lappenbahn 184 in einem Stück ausgebildet sein, oder aus einem separaten Material gemacht sein. In Ausführungsformen, wo der Verschluss 190 aus einem separaten Material gefertigt ist, kann der Verschluss an der Lappenbahn 184 an einer Verschlussbefestigungszone 71 befestigt werden, die vom außen liegenden Ende 53 und der außen liegenden Dehnungszonen-Grenze 87 begrenzt wird. Der Verschluss kann an der Lappenbahn 184 in jeder geeigneten Weise befestigt werden, was unter anderem einschließt, kontinuierliche oder intermittierende Klebebefestigung, Druckverklebung, Heißkleben, Ultraschallschweißen, Kombinationen davon, etc. Die Lappenbahn 184 kann mit einem Seitenfeld aus einem Stück geformt sein, oder aus einem separaten Material hergestellt sein. In Ausführungsformen, wo der Verschluss 184 aus einem separaten Material gefertigt ist, kann der Verschluss an dem Seitenfeld an einer Lappenbahn-Befestigungszone 70 befestigt werden, die vom innen liegenden Ende 52 und der innen liegenden Dehnungszonen-Grenze 86 begrenzt wird. Die Lappenbahn 184 kann an einem Seitenfeld in jeder geeigneten Weise befestigt sein, was unter anderem einschließt, kontinuierliche oder intermittierende Klebebefestigung, Druckverklebung, Heißkleben, Ultraschallschweißen, Kombinationen davon, etc.
Wie ferner unter HERSTELLUNGSVERFAHREN FÜR STREICH-LAMINAT weiter unten ausgeführt, wird Stretch-Laminat 20 mechanisch aktiviert durch Dehnen des Laminats quer zur Richtung des Gewebes. Die Technik zur Ausgestaltung eines solchen Stretch-Laminats wird allgemein als „Null-Dehnung”-Stretch-Laminat-Bildung bezeichnet. Beispiele für Null-Dehnung-Stretch-Laminat-Bildungen und die resultierenden Stretch-Laminate sind in den US-Patenten Nr. 4.116.892 ; 4.834.741 ; 5.143.679 ; 5.156.793 ; 5.167.897 ; 5.422.172 ; und 5.518.801 beschrieben. In der speziellen Null-Dehnung-Stretch-Laminat-Bildung, wie sie hier ausgeführt wird, kann das Stretch-Laminat 20 durch einen Walzenspalt zwischen zwei Profilwalzen geführt werden, wobei jede Walze mindestens zwei Scheibenpakete beinhaltet, die eine Vielzahl von ineinandergreifenden Scheiben haben, die sich auf einer Achse befinden. Dieser Prozess wird im allgemeinen als Ringwalz-Prozess bezeichnet. Das Stretch Laminat 20 wird querverlaufend stellenweise durch die ineinandergreifenden Scheiben gedehnt. Der Bereich, in dem das Stretch-Laminat 20 durch die ineinandergreifenden Scheiben gedehnt wird, wird als Dehnungszone 66 bezeichnet. In den Walzen-Querschnitten zwischen und/oder außerhalb der Scheibenpakete bilden die Profilwalzen einen Spalt, durch den das Stretch-Laminat 20 geführt wird, was im Wesentlichen ohne Querdehnung geschieht. Die Bereiche, in denen das Stretch-Laminat 20 durch die ineinandergreifenden Scheiben nicht gedehnt wird, werden als Befestigungszonen 68, 69 bezeichnet.
In der Dehnungszone 66 werden die Fasern der Deckschichten 24, 26 modifiziert und aufgrund von Faserrissen und Reorganisationen irreversibel gedehnt. Allerdings wird, da das Stretch-Laminat 20 die nicht voraktivierte Elastomer-Folie 22 beinhaltet, die Elastomer-Folie zwischen den Deckschichten während des mechanischen Aktivierungsprozesses nicht weiter wesentlich gedehnt (d. h., während der Aktivierung des Stretch-Laminats wird der Folie kein wesentlicher Betrag an Deformation hinzugefügt). Mit anderen Worten, die Elastomer-Folie 22 hat im Wesentlichen vor und nach der mechanischen Aktivierung des Stretch-Laminats 20 dieselbe Querbreite. Dies beruht darauf, dass ein signifikanter Teil (oder das Ganze) des nicht-elastischen Anteils der Elastomer-Folie 22 (d. h., der Deformationswert) schon im Voraktivierungs-Prozess entfernt wurde. Dementsprechend ist die Dehnfähigkeit des hergestellten Stretch-Laminats 20 in den Dehnungszonen 66 in Querrichtung (d. h., Querachse in Bezug auf die Längsrichtung des Gewebes) aufgrund der mechanischen Aktivierung verbessert. Nach der Aktivierung ist das Stretch-Laminat 20 in Querrichtung leicht dehnbar, wenn man geringe Kraft aufbringt.
Demnach ist in mechanisch aktiviertem Stretch-Laminat 20 (wie es zur Herstellung der Lappenbahn 184 und anderer Teile des Absorptionsartikels verwendet wird) die Elastomer-Folie 22 sowohl in der Dehnungszone 66 als auch in den Befestigungszonen 68, 69 aktiviert. In früheren Stretch-Laminaten, die keine voraktivierte Elastomer-Folie beinhalteten, enthielt das mechanisch aktivierte Stretch-Laminat eine Elastomer-Folie, die in der Dehnungszone 66 aktiviert war, aber in den Befestigungszonen 68, 69 nicht aktiviert war. Dementsprechend enthielt der Abschnitt der Elastomer-Folie, der sich in den Befestigungszonen befand, keine Vielzahl von Runzelungen. Außerdem enthielt, in der Draufsicht, der Abschnitt der Elastomer-Folie, der sich in den Befestigungszonen befand, keine Vielzahl von Aktivierungsstreifen. Weiterhin war in früheren Stretch-Laminaten, die keine voraktivierte Elastomer-Folie enthielten, die Klebverbindung der Elastomer-Folie mit den Deckschichten während der Herstellung in Kontakt mit einer nicht runzeligen Oberfläche auf der Oberfläche der Folie, die sich sowohl in der Dehnungszone 66 als auch in den Befestigungszonen 68, 69 befindet. Im hier beschriebenen Stretch-Laminat 20 ist der Klebstoff 30, 32, der die Elastomer-Folie 22 an die Deckschichten 24, 26 klebt, während der Herstellung in Kontakt mit einer strukturierten Oberfläche, die eine Vielzahl von Runzelungen auf der Oberfläche der Folie hat, die sich sowohl in der Dehnungszone 66 als auch in der Befestigungszone 68, 69 befindet, was für eine vergrößerte Klebkraft zwischen der Folie und den Deckschichten sorgt.
Herstellungsverfahren für Stretch-Laminat
Die schematische Darstellung in 15 zeigt eine exemplarische Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung der hier beschriebenen Stretch-Laminate. Das Verfahren umfasst die Beistellung und Voraktivierung einer Elastomer-Folie 1 (wie detailliert im Kapitel STREICH-LAMINATE weiter oben ausgeführt). Die Elastomer-Folie 1 wird mechanisch voraktiviert durch Dehnen der Folie quer zu ihrer Geweberichtung um mehr als 50%. In einigen Ausführungsformen kommt eine Dehnung um etwa 100% bis etwa 500% in Relation zur anfänglichen Weite der Elastomer-Folie 1 vor. Der Ausdruck „Dehnen” soll auf die Tatsache hinweisen, dass die Dehnung der Elastomer-Folie 1 nicht komplett reversibel ist und dass ein nicht elastischer Anteil darin resultiert, dass die Folie nach der Retraktion eine größere Weite hat (d. h., rückgängig gemachte Expansion). Nach der Ausdehnung fährt die Elastomer-Folie 1 zurück und hat eine Weite B2, die um etwa 10% bis etwa 30% größer ist in Relation zu der Ausgangsweite B1 der Folie. Dementsprechend hat die Elastomer-Folie 1 eine Deformation von etwa 10% bis etwa 30%, die aus dem Voraktivierungs-Prozess resultiert.
Für den Voraktivierungs-Prozess kann die Elastomer-Folie 1 durch ein System von ineinandergreifenden Profilwalzen geführt werden, wobei jede Walze Scheibenpakete mit einer Vielzahl von ineinandergreifenden Scheiben hat, die sich auf einer Achse befinden (d. h., ein Ringwalz-Prozess). Die Elastomer-Folie 1 wird querverlaufend durch die ineinandergreifenden Scheiben gedehnt. Die Dehnung kann gleichförmig oder über die Breite der Folie variiert stattfinden. Der Voraktivierungs-Prozess kann mit variabler Steigung und/oder variabler Arbeitstiefe durchgeführt werden. Der Voraktivierungs-Prozess kann auch in Maschinenrichtung, oder in jeder anderen Richtung durchgeführt werden. Die Voraktivierung der Elastomer-Folie 1 hat eine positive Wirkung auf das Dehnkraft-Profil und ermöglicht eine leichte Dehnbarkeit des hergestellten Stretch-Laminats über einen großen Dehnungsbereich. Ferner kann die Erholung des Stretch-Laminats durch eine Voraktivierung der Elastomer-Folie 1 verbessert werden. Erholung ist die Fähigkeit eines Stretch-Laminats, zu seiner Originalgröße zurückzukehren, nachdem es bis zu seiner Dehngrenze gedehnt wurde. Die verbesserte Erholung der Elastomer-Folie 1 nach dem Voraktivierungs-Prozess resultiert aus der Entfernung eines Betrags an Deformation von der Folie.
Nach der Voraktivierung, aber vor dem Schneiden der Elastomer-Folie 1 in Folienstreifen 2, kann die Folie optional in einer Druckstation 11 mit einem Bild oder Motiv bedruckt werden, dass durch die Deckschichten des Stretch-Laminats sichtbar ist. Alle bekannten Verfahren für kontinuierliches Drucken können zum Bedrucken der Elastomer-Folie 1 verwendet werden. Nicht einschränkende exemplarische Druckverfahren schließen Digitaldruck, Tintenstrahldruck, und rotierende Druckverfahren, insbesondere Flexodruck, ein. Als ein nicht einschränkendes Beispiel, kann das gedruckte Bild oder Motiv ein Streifenmotiv aus parallelen farbigen Streifen sein, die in der Längsrichtung des Gewebes einer Elastomer-Folie 1 laufen.
Die voraktivierte und optional bedruckte Folie wird dann in Folienstreifen 2 geschnitten. Die Folienstreifen 2 werden über die Umlenkvorrichtung 3 geführt und der Laminiervorrichtung 4 als parallele Streifen zur Verfügung gestellt. Die Folienstreifen 2 werden dann in der Laminiervorrichtung 4 zwischen die Deckschichten 5, 6 (wie im Kapitel STREICH-LAMINATE weiter oben), die über und unter den Folienstreifen zugeführt werden. Die Folienstreifen 2 und die Deckschichten 5, 6 können miteinander verklebt oder durch thermische Mittel verbunden werden, um einen Verbundwerkstoff 7 (d. h., eine Ausführungsform des hier beschriebenen Stretch-Laminats). Wie in 15 dargestellt, werden die Folienstreifen 2 in einem gewissen Abstand zueinander zwischen die Deckschichten 5, 6 laminiert. Die Deckschichten 5, 6 sind daher in den Bereichen zwischen den Folienstreifen 2 direkt miteinander verbunden. Dementsprechend werden die elastischen Bereiche 8, ebenso wie die nicht-elastischen Bereiche 9, im Verbundwerkstoff 7 erzeugt. Der Abstand zwischen den Folienstreifen 2 kann durch Positionieren der Umlenkvorrichtung eingestellt werden. Es wird auch darüber nachgedacht, dass Verstärkungsstreifen zwischen die Folienstreifen 2 laminiert werden können, um die nicht-elastischen Bereiche 9 zwischen den Folienstreifen zu verstärken.
Der Verbundwerkstoff 7 wird dann einer Aktivierungsvorrichtung 10 zugeführt, wo der Verbundwerkstoff in den Abschnitten der elastischen Bereiche 8 quer zur Ausrichtung des Gewebes gedehnt wird. Für die Dehnung kann der Verbundwerkstoff 7 durch einen Walzenspalt zwischen zwei Profilwalzen geführt werden, wobei jede Walze mindestens zwei Scheibenpakete beinhaltet, die eine Vielzahl von ineinandergreifenden Scheiben haben, die sich auf einer Achse befinden. Der Verbundwerkstoff 7 wird querverlaufend stellenweise durch die ineinandergreifenden Scheiben gedehnt. Die Bereiche, in denen der Verbundstoff 7 durch die ineinandergreifenden Scheiben gedehnt wird, werden als Dehnungszonen bezeichnet. In den Walzen-Querschnitten zwischen und/oder außerhalb der Scheibenpakete bilden die Profilwalzen einen Spalt, durch den der Verbundstoff 7 geführt wird, was im Wesentlichen ohne Querdehnung geschieht. Die Bereiche, in denen der Verbundstoff 7 durch die ineinandergreifenden Scheiben nicht gedehnt wird, werden als Befestigungszonen bezeichnet. In den Dehnungszone werden die Fasern der Deckschichten 5, 6 modifiziert und aufgrund von Faserrissen und Reorganisationen irreversibel gedehnt. Dementsprechend wird die Dehnfähigkeit des Verbundwerkstoffs 7 in den Dehnungszonen in Querrichtung (d. h., Querachse in Bezug auf die Längsrichtung des Gewebes) verbessert. Nach der Aktivierung ist der Verbundwerkstoff 7, wenn eine minimale Kraft aufgebracht wird, in Querrichtung leicht bis zu einer Dehngrenze dehnbar, die durch die Dehnung der Aktivierungsvorrichtung 10 vorgegeben ist.
Wenn herkömmliche Vliese als Deckschichten verwendet werden, kann jegliche Voraktivierung der Elastomer-Folie 1 die mechanische Aktivierung des Verbundwerkstoffs 7 nicht ersetzen, sondern nur unterstützen. Dementsprechend ist es für den Verbundwerkstoff 7 immer noch notwendig, dass er, selbst wenn die Elastomer-Folie 1 voraktiviert ist, querverlaufend relativ zu der Richtung des Gewebes gedehnt wird in den Bereichen, die durch laminierte Elastomer-Folienstreifen elastisch gemacht werden sollen (das heißt, Dehnungszonen). Allerdings kann es einige des Verbundwerkstoffs 7 geben, die dehnbare Vliese als Deckschichten verwenden, und daher kann es überflüssig sein, den Verbundwerkstoff zu aktivieren.
Bei der Herstellung von gedruckten Ausführungsformen von Stretch-Laminat, die hier nicht veröffentlicht sind, wird die Elastomer-Folie 1 mit einem Bild oder Motiv bedruckt, dass durch mindestens eine der Deckschichten 5, 6 des Verbundwerkstoffs 7 durchscheint. Dank der Tatsache, dass die Elastomer-Folie 1 mit dem Druck versehen ist, ist eine korrekte Ausrichtung des gedruckten Motivs relativ zu dem elastischen Bereich des Verbundwerkstoffs 7 immer sichergestellt. Zusätzlich wird, wenn der Verbundwerkstoff 7 gedehnt wird, das gedruckte Bild ordentlich und reversibel mit ihm gestreckt. Weiterhin kann das gedruckte Motiv an der Vorderseite, ebenso wie an der Rückseite, des Verbundwerkstoffs 7 immer durchscheinen, so dass der Verbundwerkstoff optisch auf seiner Vorderseite ebenso ansehnlich wie auf der Rückseite ist.
Testmethoden
Winkelabziehversuch
Für jede der unten ausgeführten Proben-Vorbereitungen müssen die aufgeklebten Teile und die Fügeteile mit Vorsicht behandelt werden, um Kontakt mit Händen, Haut oder anderen kontaminierenden Oberflächen zu vermeiden. Saubere Tücher aus unbehandeltem Papier können verwendet werden, um die Oberflächen der aufgeklebten Teile und der Fügeteile während der Probenvorbereitung zu schützen. Dieses Verfahren wird benutzt, um die Winkelschälfestigkeit der Verbindung zwischen einem aufgeklebten Teil und einem Fügeteil mit einem Klebstoff dazwischen zu bestimmen.
Proben-Vorbereitung – die Probenvorbereitung für den Winkelabziehtest wird variieren, je nachdem, ob das Material als diskretes Gewebe verfügbar ist, oder ob es in ein Produkt integriert ist.
Für Materialien als diskretes Gewebe: 16 und 17 zeigen eine verbundene Probe, die entsprechend den unten gegebenen Anweisungen gestaltet wurde. 17 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Querschnittslinie 17-17 aus 16 genommen wurde.
Für eine aufnehmende Probe 812, mit einer nahen Ecke 840, eines Fügeteils 814 (d. h., entweder voraktivierte oder unaktivierte Folie) wird in der Größe mit Hilfe von Stanzwerkzeugen angepasst, um rechteckige aufnehmende Proben mit den Abmessungen von 7,62 cm (3'') Breite in der Material-Querrichtung (senkrecht zur Bearbeitungsrichtung) und 20 cm (7,9'') lang in der Materialbearbeitungsrichtung. Das Material, welches das Fügeteil 814 bildet, muss frei von Fältelungen sein (d. h., Bereiche, in welchen das Fügeteil 814 sich auf sich selbst faltet oder knittert). Das Fügeteil 814 ist elastomerisch, daher wird die aufnehmende Probe mit einem gleichgroßen Stück Poly(ethylen-therephtalat)-Folie (PET-Folie, 200 dick, X-Clear) 810 unter Verwendung von doppelseitigem Klebeband (wie etwa FT 239, verfügbar bei Avery Denninson Corp., Painesville, OH oder 9589, verfügbar bei 3M, St. Paul, MN) verstärkt. Die verbundene Probe wird mit einer 2 kg (4,5 pound) HR-100 ASTM 80 Shore gummierten Walze (5,08 cm (2'') breit), einmal über die gesamte Klebefläche gerollt. Die verbundene Probe muss frei von Fältelungen sein (d. h., Bereiche, in welchen die verbundene Probe sich auf sich selbst faltet oder knittert).
Der Klebstoff H2861, verfügbar von Fuller, wird in einem Spiralmuster mit 7 Gramm pro Quadratmeter Basisgewicht auf Schutzpapier (wie etwa doppelseitig silikonbeschichtetes Papier, verfügbar unter Liefernummer HV100-473/473 von Fox River Associates, LLC., Geneva, IL) gesprüht. Die Spiralen werden mit etwa 12 mm Durchmesser bei einer Frequenz von drei Spiralen pro Millimeter in Verarbeitungsrichtungs-Länge gesprüht, und zwar nebeneinander mit sehr kleiner (< 1 mm) Überlappung. Ein Blatt von solchem, mit Klebstoff besprühtem Schutzpapier wird in einer Größe von 7,62 cm in Verarbeitungsrichtung und 20 cm in Querrichtung geschnitten. Die geschnittene Probe wird mit der zum Fügeteil 814 zeigenden Klebeseite von oben auf das Fügeteil 814 aufgebracht, das mit PET-Folie 810 verstärkt ist. Die verbundene Probe wird mit einer 2 kg (4,5 pound) HR-100 ASTM 80 Shore gummierten Walze (4,45 cm (1,75'') breit), einmal über die Probenbreite gerollt. Das Schutzpapier wird dann von der verbundenen Probe abgezogen, so dass es die Klebeschicht 816 auf das Fügeteil 814 lässt. Die somit erzeugte aufnehmende Probe 812 wird für die Verklebung mit der unten beschriebenen aufgesetzten Probe 822 verwendet. Es sollte gewürdigt werden, dass die aufnehmende Probe 812 mit größeren Materialien erzeugt werden und dann die Größe auf 7,62 cm × 20 cm geändert werden kann.
Für die aufgesetzte Probe 822 wird ein 7,62 cm (3'') breites × 20 cm (7,9'') langes Stück eines aufgeklebten Teils 828 verwendet, welches aus Poly(ethylen-terephthalat)-Folie besteht. Das aufgeklebte Teil 828 muss frei von Fältelungen sein (d. h., Bereiche, in welchen das aufgeklebte Teil 828 sich auf sich selbst faltet oder knittert).
Die aufgesetzte Probe 822 wird mit der aufnehmenden Probe 812 mit dem Kleber auf der Klebefläche verbunden. Das Zusammenfügen muss auf einer flachen, sauberen, festen Oberfläche wie einer Arbeitsplatte erfolgen. Die aufgesetzte Probe 822 wird auf die Klebstoffschicht 816 auf der aufnehmenden Probe 812 so aufgebracht, dass Fältelungen in der Probe vermieden werden. Die Klebstoffschicht 816 wird auf das aufgeklebte Teil 828, mit den Längsrändern des aufgeklebten Teils 828 weitgehend parallel zu den Längsrändern des Fügeteils 814 und der Klebstoffschicht 816, zentriert. Die nahe gelegene Kante 840 der aufnehmenden Probe 812 wird mit der nahe liegenden Kante 842 der aufgesetzten Probe 822 ausgerichtet. Die aufnehmende Probe 812 und die aufgesetzte Probe 822 sollten beide mindestens 25 mm über den verklebten Bereich der Proben hinausragen, so dass die nahe gelegene Kante 840 der aufnehmenden Probe 812 und die nahe gelegene Kante 842 der aufgesetzten Probe 822 einfach in den Klemmen des Testinstruments eingesetzt werden können. Ein kleines Stück des Schutzpapiers 830 (wie etwa doppelseitig silikonbeschichtetes Papier, verfügbar unter Liefernummer HV100-473/473 von Fox River Associates, LLC., Geneva, IL) wird zwischen die Klebstoffschicht 816 (an der nahe gelegenen Kante 840) und das aufgeklebte Teil 828 (an der nahe gelegenen Kante 842) platziert. Das Schutzpapier 830 wird einige Millimeter weit zwischen die Schichten 816 und 828 gelegt (d. h., nicht mehr als 10% der gesamten geklebten Länge). Die verklebte Probe wird mit einer 5,0 kg (11 lb) stahlverkleideten Walze von 5,72 cm (2,25'') Breite (4983 GR, RDL-0960-1, J-2004) gewalzt. Zwei volle Bewegungen (d. h., vor und zurück) werden auf die Probe bei einer Geschwindigkeit von etwa 10 mm/s aufgebracht. Die Bewegungen werden über die verbleibende Breite der Probe wiederholt, da die Breite der Walze (5,72 cm (2,25'')) kleiner ist als die Breite der Probe (7,62 cm (3'')). Die geklebte Fläche sollte etwa 7,62 cm (3'') breit und 20 cm (7,9'') lang sein (d. h., dieselbe Fläche wie die aufgesetzte Probe).
Für den Winkelabziehversuch wird eine 2,54 cm (1'') breite und 20 cm (7,9'') lange Probe von der verklebten Probe unter Verwendung einer Stanze geschnitten. Die Probe wird dann mit dem unten beschriebenen Verfahren abgeschält.
Ein erfahrener Handwerker sollte erkennen, dass beim Winkelabzieh-Verfahren auch geklebte Proben in anderen Größen benutzt werden können. Die Abmessungen der aufnehmenden und aufgesetzten Teile können von den oben gelisteten abweichen; allerdings sollte die effektive Klebfläche verwendet werden, damit die resultierende Winkelabziehkraft, die pro 2,54 cm (1'') geklebter Breite (d. h., die geklebte Breite ist die Breite der verklebten Fläche, im wesentlichen parallel zu der Klemmenbreite gemessen, nachdem die Probe im Zugkrafttester montiert ist) gemessen wird, normiert ist.
In ein Produkt eingebaute Materialien: Vorverbundene Materialien in einem Produkt werden als vorbereitete Probe genommen. Um den Winkelabziehversuch durchzuführen, wird das verbundene Material, falls möglich, von dem Produkt abgeschnitten. Wenn allerdings das Fügeteil (in diesem Fall gerunzelte Folie), und/oder das aufgeklebte Teil mit anderen Materialien in einer Fläche-an-Fläche-Verbindung verbunden ist, sollte die Fläche-an-Fläche-Verbindung zwischen dem Fügeteil und dem anderen Material oder dem aufgeklebten Teil und dem anderen Material erhalten bleiben. Das Entfernen des Materials von dem Produkt sollte so geschehen, dass die Intaktheit der Materialien erhalten bleibt (zum Beispiel, das Fügeteil und das aufgeklebte Teil sollten nicht dauerhaft verformt oder voneinander abgelöst werden). Vor dem Einspannen der Proben für den Winkelabziehversuch sollten die aufnehmenden und aufgelegten Oberflächen um etwa 1–5 mm separiert werden, um das Abziehen einzuleiten. Der Abschnitt der Probe, der das Fügeteil enthält, ist die aufnehmende Probe 812, und der Abschnitt der Probe, der den aufgeklebten Teil enthält, ist die aufgesetzte Probe 822. Die aufnehmende Probe 812 und die aufgesetzte Probe 822 sollten beide mindestens 25 mm über den verklebten Bereich der Proben hinausragen, so dass die nahe gelegene Kante 840 der aufnehmenden Probe 812 und die nahe gelegene Kante 842 der aufgesetzten Probe 822 einfach in den Klemmen des Testinstruments eingesetzt werden können. Der Winkelabziehversuch sollte so an den verbundenen Materialien vorgenommen werden, wie in dem Verfahren unten beschrieben. Ein erfahrener Handwerker sollte erkennen, dass der Abziehwinkel die Abziehkraft beeinflussen kann. Während des Abziehens sollte der Abziehwinkel bei etwa 180° gehalten werden (d. h., aufgeklebter Teil und Fügeteil direkt voneinander weg gezogen). Ferner muss, wenn der aufgeklebte Teil oder das Fügeteil Elastomere sind, der aufgeklebte Teil oder das Fügeteil mit einem ähnlich großen Blatt von 0,05 mm (2 mil) PET-Folie verstärkt werden, um ein Dehnen des getesteten Trägermaterials zu vermeiden.
Testbedingungen – das Winkelabziehversuch-Verfahren wird in einem gesteuerten Raum bei 22°C +/– 2°C und Raumfeuchtigkeit 50% +/– 10% durchgeführt. Geeignete Geräte für diesen Test schließen Zugkrafttester ein, die im Handel von der Instron Engineering Corp., Canton, Mass. (z. B. Instron 5564) oder von MTS Systems Corp., Eden Prairie, Minn. (z. B. Alliance RT/1 oder Sintech 1/S) erhältlich sind. Der folgende Ablauf illustriert die Messung unter Verwendung des Instron 5564. Das Gerät ist mit einem Computer verbunden, auf dem die Instron^® Merlin^TM Material-Testsoftware geladen ist, welche die Testparameter steuert, die Datenerfassung und -berechnung durchführt, und Grafiken und Datenberichte zur Verfügung stellt. Das Gerät wird mit einer Datenerfassungsrate von 50 Hz konfiguriert. Alle resultierenden Grafiken wurden mit der Mittelwert-Einstellung (Integral) am Gerät geplottet. Eine Kraftmeßdose wird so ausgewählt, dass die zu messenden Kräfte zwischen 10% und 90% der Kapazität der Kraftmeßdose oder des verwendeten Lastbereichs sind (zum Beispiel, üblicherweise eine 10 N bis 100 N Kraftmeßdose). Das Gerät wird nach den Anweisungen des Herstellers auf eine Genauigkeit von mindestens 0,1% kalibriert. Das Gerät hat zwei Klemmen: eine feste Klemme und eine bewegliche Klemme. Die verwendeten Klemmen sind breiter als die Probe; üblicherweise werden 5,08 cm (2'') breite Klemmen verwendet. Die Klemmen sind luftbetätigte Klemmen und so ausgelegt, dass sie die gesamte Greifkraft entlang einer, gegenüber der Richtung der Testbeanspruchung senkrechten Fläche konzentrieren. Der Abstand zwischen den Ansätzen der Greifkraft (d. h., die Messlänge) ist auf 2,54 cm (1'') eingestellt. Die Lastanzeige am Gerät wird zu Null gesetzt, um die Masse der Spannvorrichtung und der Klemmen zu berücksichtigen. Die verbundene Probe wird so montiert, dass die nahe gelegene Kante 840 der aufnehmenden Probe 812 in der beweglichen Klemme ist und die nahe gelegene Kante 842 der aufgesetzten Probe 822 in der festen Klemme ist. Die verbundene Probe wird so montiert, dass es ein geringes Durchhängen in der aufnehmenden Probe 812 oder der aufgesetzten Probe 822 zwischen den Klemmen gibt. Die Probe wird in den Klemmen in einer Weise befestigt, dass es kein Durchhängen gibt und dass die gemessene Last zwischen 0,00 Newton und 0,02 Newton ist.
Die aufnehmende Probe 812 wird von der aufgesetzten Probe 822 mit einer Kreuzkopf-Geschwindigkeit von 305 mm/min (12''/min) wegbewegt. Eine mittlere Last wird berechnet als die mittlere Last zwischen etwa 25 mm (etwa 1'') und etwa 160 mm (etwa 6,26'') Verschiebung. Für Proben, die nicht den Abmessungen entsprechen, die in der Probenvorbereitung vorgesehen sind, wird die mittlere Last aus den Lasten berechnet, die aus der Kreuzkopf-Verlängerung zwischen etwa 25% bis etwa 87,5% der Samplelänge erfasst wurden. Wenn zum Beispiel die Probe 10 cm (4'') lang ist, wird die mittlere Last zwischen etwa 2,54 cm (1'') bis 8,9 cm (3,5'') Länge der Probe berechnet. Die mittlere Last wird wie folgt normiert: normierte Last (N/cm) = mittlere Last χ anfängliche Klebebreite in Zentimetern. Für 2,54 cm (1'') breite Proben wird die mittlere Last durch 2,54 cm dividiert, um die normierte Last zu erhalten. N = mindestens drei Proben evaluiert, um eine gute mittlere Abziehkraft zu erhalten.
Hysterese-Test (prozentuale Deformation):
Dieses Verfahren wird benutzt, um Eigenschaften von Elastomeren zu bestimmen, auch in Form flacher Folien, die im Zusammenhang stehen mit einem Anstieg der Produktabmessung, die während der Verarbeitung des Produkts auftritt, welches die Elastomer-Zusammensetzung enthält. Das Hysterese-Testverfahren wird bei Raumtemperatur (22–25°C) durchgeführt. Das zu testende Material wird in, im Wesentlichen geradlinige Form quer zur Materialrichtung geschnitten. Die Abmessungen der Probe sollten so gewählt werden, dass die erforderliche Dehnung mit für das Messgerät angemessenen Kräften erreicht wird. Geeignete Probenabmessungen sind ungefähr 25,4 mm Breite (senkrecht zur Dehnung, Maschinenrichtung) auf ungefähr 76,2 mm Länge (in der Dehnungsrichtung, Querrichtung). Geeignete Geräte für diesen Test schließen Zugkrafttester von MTS Systems Corp., Eden Prairie, Minn. (z. B. Alliance RT/1 oder Sintech 1/S) oder von Instron Engineering Corp., Canton, Mass. ein. Beide Geräte, das Alliance RT/1 und das Sintech 1/S, sind weiter oben aufgeführt.
Die folgende Prozedur veranschaulicht die Messung unter Verwendung der oben genannten Probenabmessungen mit entweder einem Alliance RT/1 oder einem Sintech 1/S. Das Gerät ist an einen Computer angeschlossen. Die Software TestWorks 4^® steuert die Testparameter, führt die Datenerfassung und -berechnung durch, und stellt Grafiken und Datenberichte zur Verfügung.
Die für den Test verwendeten Klemmen sind breiter als die Probe. 5,08 cm (2'') breite Klemmen können verwendet werden. Die Klemmen sind luftbetriebene Klemmen und so ausgelegt, dass sie die gesamte Greifkraft entlang einer, gegenüber der Richtung der Testbeanspruchung senkrechten Linie konzentrieren, Sie haben eine flache Oberfläche und eine gegenüberliegende Seite, die halbrund ist (Radius 6 mm) (Teile-Nr. 56-163-827 von MTS Systems Corp.), um einen Schlupf der Probe zu minimieren.
Die Kraftmeßdose wird so ausgewählt, dass die zu messenden Kräfte zwischen 10% und 90% der Kapazität der Kraftmeßdose oder des verwendeten Lastbereichs sind. Eine 25 Newton Kraftmeßdose kann verwendet werden. Die Spannvorrichtungen und Klemmen werden installiert. Das Gerät wird nach den Anweisungen des Herstellers kalibriert. Der Abstand zwischen den Ansätzen der Greifkraft (d. h., die Messlänge) ist 25,4 mm (1''), was mit einem Stahlmaßstab gemessen wird, der neben den Klemmen gehalten wird, wenn nicht anders spezifiziert. Die Lastanzeige am Gerät wird zu Null gesetzt, um die Masse der Spannvorrichtung und der Klemmen zu berücksichtigen. Die Masse, Dicke und das Basisgewicht der Einzelproben werden vor dem Versuch gemessen. Die Einzelprobe wird in den Klemmen in einer Weise befestigt, dass es kein Durchhängen gibt und dass die gemessene Last zwischen 0,00 Newton und 0,02 Newton ist, wenn nicht anders spezifiziert. Das Gerät befindet sich in einem Raum mit gesteuerter Temperatur, um die Messungen bei 22°C durchzuführen.
Das Hysterese-Testverfahren für Folienproben umfasst die folgenden Schritte (alle Beanspruchungen sind technische Beanspruchungen):

(1) Dehne die Probe auf 500% Dehnung bei einer konstanten Kreuzkopf-Geschwindigkeit von 25,4 cm/min (10''/min), ohne anzuhalten.
(2) Reduziere die Dehnung auf 0% Dehnung (d. h., bringe die Klemmen zur ursprünglichen Messlänge von 2,54 cm) bei einer konstanten Kreuzkopf-Geschwindigkeit von 25,4 cm/min (10''/min), ohne anzuhalten.
(3) Halte die Probe für 1 Minute bei 0% Dehnung.
(4) Zieh die Probe mit 0,05 N Kraft bei einer konstanten Kreuzkopf-Geschwindigkeit von 13 mm/min (0,51''/min) und kehre mit derselben Kreuzkopf-Geschwindigkeit zur Null-Dehnung zurück, um die Deformation des Materials zu messen. Die Deformation oder Vergrößerung in der Probe verändert die Messlänge. Das Verfahren addiert die Ausdehnung bis hoch zur 0,05 N Kraft zu der ursprünglichen 25,4 mm Messlänge, um die neue Messlänge zu berechnen.
(5) Dehne die Probe auf 200% Dehnung, basierend auf der neuen Messlänge, bei einer konstanten Kreuzkopf-Geschwindigkeit von 10 Zoll pro Minute (25,4 cm/min).
(6) Halte bei 200% Dehnung für 30 Sekunden.
(7) Gehe zu 0% Dehnung bei einer konstanten Kreuzkopf-Geschwindigkeit von 25,4 cm/min (10 Zoll pro Minute).

Das Verfahren berichtet die neue Messlänge für jede Probe, welches die neue Länge der Probe nach einer Dehnung auf 500% und einer Minute anschließender Haltezeit bei 0% Dehnung ist. Die Neue Messlänge wird verwendet, um die prozentuale Deformation des Materials wie folgt zu berechnen. prozentuale Deformation = 100·(Neue Messlänge – ursprüngliche Messlänge)/ursprüngliche Messlänge
Beispiele
Winkelabzieh-Beispiele:
Beispiel 1: Unaktivierte Folie KC 6282.810, erhältlich bei Mondi GmbH, Gronau in 40 μm wurde als Fügeteil verwendet. Die Folie ist aus einem elastischen Polyolefin-Harz unter Anwendung eines Blasfilm-Extrudier-Verfahrens gemacht. Es handelt sich um eine dreilagige Folie mit elastischer Polyolefin-Folie im Kern, während die Außenhaut auf jeder Seite aus Kunststoff-Polyolefin gemacht ist. Die Folie wurde unter Verwendung von doppelseitigem Klebeband auf PET-Folie geklebt. Die Winkelabzieh-Probe wurde unter Verwendung des Klebstoffs H2861 erzeugt, und PET, wie im Verfahren oben beschrieben.
Beispiel 2: Die im Beispiel 1 verwendete Folie war unter Anwendung des stufenweisen Dehnungsverfahrens voraktiviert worden, wie beschrieben in den Patenten US5143679 , US5156793 und US5167897 , erteilt an Weber et. al. Sie war in Querrichtung voraktiviert, wobei eine Walze mit 3,81 mm (0.150'') Steigung bei 6 mm Arbeitstiefe verwendet wurde. Dies erzeugte Runzelungen in den Folien-Oberflächen, wie hier beschrieben und dargestellt. Die voraktivierte Folie wurde als Fügeteil verwendet, um eine Winkelabzieh-Probe, wie im vorigen Verfahren beschrieben, zu erzeugen. Die Probe wird in einer Weise montiert, dass in Maschinenrichtung abgezogen wird (d. h., eine Richtung parallel zu den Aktivierungslinien).
Beide Proben (d. h., Beispiel 1 und 2) wurden gemäß dem oben beschriebenen Verfahren Winkel-abgezogen. Beim Abziehen wurde der Klebstoff, der auf das Fügeteil aufgebracht worden war, komplett von dieser abgezogen und auf den aufgeklebten PET-Teil übertragen. Dies traf für beide Proben zu. Dies zeigt an, dass die Winkelabziehkraft auf ein Versagen der Klebung zwischen dem Klebstoff und dem Fügeteil hinweist, und nicht zwischen dem Klebstoff und dem aufgeklebten PET-Teil. 18 zeigt die Winkelabzieh-Diagramme für Proben aus Beispiel 2. Der Unterschied in der Klebkraft wurde in den Winkelabziehkraft-Daten zwischen zwei Proben, die in Tab. 1 unten gezeigt werden, deutlich.

1 2 3 4 5 Mittelwert (N/cm) Standardabweichung (N/cm)

Beispiel 1 0,7 0,65 0,66 0,67 0,03

Beispiel 2 0,78 0,81 0,75 0,73 0,75 0,76 0,03

Tabelle 1: Winkelabziehkraft-Daten für verschiedene Proben aus den Beispielen 1 und 2.
Die voraktivierte Folie aus Beispiel 2 zeigt eine höhere Klebkraft im Vergleich zu der unaktivierten Folie aus Beispiel 1. Obwohl die beiden getesteten Proben 2,54 cm (1'') breit waren, stellten die Runzelungen in der voraktivierten Probe eine größere Klebeoberfläche zur Verfügung, verglichen mit der unaktivierten Folie. Die gewellte Oberfläche auf der Folie (Runzelungen in der Oberfläche) hat Erhebungen und Furchen. Da während des Klebeschritts Klebstoff in die Furchen gedrückt wird, vergrößert dies die Kontaktpunkte und daher die Klebefläche. Die erhöhte Klebeoberfläche drückt sich in größerer Abziehkraft aus. Das Stretch-Laminat-Verfahren verwendet Glättung nach Auftrag des Klebstoffs, um eine stärkere Bindung zu erzeugen. Furchen und Erhebungen auf der Folienoberfläche zu haben, verbessert daher die Klebeeigenschaften.
Winkelabziehen ist häufig ein Indikator für die Robustheit eines Produkts. Das hier in Betracht gezogene Produkt benötigt eine Abziehkraft von mehr als 0,5 N/cm zwischen der elastischen Folie und dem Trägermaterial. Eine gute Verbindung zwischen der Folie und dem Trägermaterial verhindert eine Delaminierung des Trägermaterials oder der Folie während des Gebrauchs des Produkts. Beispiel 2 zeigt fast 14% Steigerung in der Abziehkraft. Dieser Anstieg in der Abziehkraft ermöglicht es, mit einer runzeligen Folie (Runzelungen durch Voraktivierung erhalten) weniger Klebstoff zu verwenden, um dieselbe Performance im Vergleich zu dem Betrag von Klebstoff zu erreichen, den man bei einer flachen Folie, wie in Beispiel 1, verwenden würde. In den Ausführungsformen der hier behandelten voraktivierten Stretch-Laminate sind die Abziehkräfte, wie im oben beschriebenen Abziehkraft-Verfahren gemessen, etwa 0,5 N/cm oder mehr, am besten etwa 0,6 N/cm oder mehr.
Hysterese (prozentuale Deformation) Beispiele:
Beispiel 3: Styrol-Blockcopolymer-Harz 21J (412-10225), verfügbar bei Kuraray, wurde unter Verwendung des Berstorff-Extruders ZE25 extrudiert, um Folie zu erzeugen. Eine 25,4 cm breite Folienmatrize wird verwendet, um die hergestellte Elastomermischung zu einer dünnen Folie zu formen, und eine Folien-Entnahmeeinheit wird angebracht, um das Extrudat aufzunehmen, das auf doppelseitig silikonbeschichtetem Schutzpapier gesammelt und auf einer Papprolle aufgerollt wird. Um hierin Daten zu gewinnen, wird eine einlagige Folie bei etwa 232°C (450°F) extrudiert mit etwa 35 gsm und sehr niedriger Geschwindigkeit (~3,4 m (10 ft)/min). Die Folie wird von der 254 mm Folienmatrize gesammelt, und die mittleren 127 mm werden für die Probenvorbereitung verwendet.
Beispiel 4: Der Polyolefin-basierte Elastomer Vistamaxx 6102, zu beziehen von Exxon Mobil, wurde unter Verwendung des Berstorff-Extruders ZE25 extrudiert, um Folie zu erzeugen. Die Folie wurde mit denselben Einstellungen wie im Beispiel 3 extrudiert. Eine einlagige Folie wurde bei etwa 232°C (450°F) extrudiert mit etwa 35 gsm und sehr niedriger Geschwindigkeit (~3,4 m (10 ft)/min).
Für die Hysterese-Analyse wurden beide Proben aus der Mitte der Folie geschnitten, um jegliche Kanteneffekte auf die Performance zu vermeiden. Es wurden fünf Proben für jedes Beispiel mit den Abmessungen 7,62 cm (3'') in Querrichtung und 2,54 cm (1'') in Maschinenrichtung (Extrusions-Richtung) geschnitten. Einlagige elastische Folien sind schwieriger zu handhaben, und werden oft vor der Handhabung gepudert (Maisstärke oder Talkum). Diese Beispiele wurden dann mit dem oben beschriebenen Hysterese-Verfahren analysiert. Obgleich das Verfahren verschiedene Performance-Parameter misst, listet Tab. 2 unten den prozentualen Deformations-Wert für die Materialien

1 2 3 4 5 Mittelwert prozentuale Deformation Standardabweichung prozentuale Deformation

Beispiel 3 21% 21% 21% 22% 20% 21% 1%

Beispiel 4 56% 53% 55% 58% 55% 55% 2%

Tabelle 2: Prozentuale Deformation, gemessen mit dem Hysterese-Verfahren für Proben von Ex. 3 und Ex. 4.
Eine neue Klasse von Polyolefin-Materialien, gefertigt aus Polypropylen, zeigt elastisches Verhalten. Allerdings zeigen sie eine sehr hohe Deformation im Vergleich zu herkömmlichen Elastomeren, die aus Styrolblockcopolymeren hergestellt sind. Aus elastischer Folie und nicht-elastischen Vliesen hergestellte Stretch-Laminate benötigen häufig eine mechanische Aktivierung, um die Elastizität freizusetzen. Mechanische Aktivierung wird fast immer in Querrichtung durchgeführt. Während der Aktivierung wird der Nachaktivierungs-Prozess unstabil, wenn die elastische Folie hohe Deformation zeigt. Um das Verfahren der Gewebe-Verlängerung zu handhaben, wird häufig teure Ausstattung und viel Platz benötigt. Noch wichtiger ist, dass die Gewebe-Verlängerung in Querrichtung die Zuverlässigkeit und Geschwindigkeit des Verfahrens reduziert. Styrolblockcopolymer-basierte Folien werden häufig im Ringwalz-Verfahren und im Stretch-Laminat Herstellungsverfahren verwendet. Wie in Tab. 2 für Beispiel 3 gezeigt, zeigen die in solchen Verfahren verwendeten Styrol-Blockcopolymer-Folien 20% bis 25% Deformation, häufig 30% Deformation, wenn sie bis 500% gedehnt werden, wie im Hysterese-Verfahren beschrieben. Im Gegensatz dazu zeigen die elastischen Polypropylen-Folien neuer Generation aus Beispiel 4 etwa 55% Deformation im Material. Die Folie oder Laminatbahn mit so hoher Deformation wird Herausforderungen beim Handling der Gewebe bewirken und verlangt neues Kapital. Dem kann man allerdings durch Voraktivieren der Folie entgegenwirken. Nachdem die Deformation durch Vordehnung in das Material induziert ist, zeigt das Material in den nachfolgenden Aktivierungsschritten weniger Deformation. Hinzu kommt, dass elastische Polyolefin-Materialien nach der Voraktivierung bessere Hysterese-Eigenschaften zeigen, verglichen gegen solche vor der Voraktivierung. In den Ausführungsformen der hier behandelten voraktivierten Stretch-Laminate, ist die prozentuale Deformation, wie im oben beschriebenen Hysterese-Verfahren gemessen, etwa 30% oder mehr, am besten etwa 35% oder mehr.
Die hierin offenbarten Abmessungen und Werte sollen nicht als streng auf die exakten angegebenen numerischen Werte beschränkt verstanden werden. Stattdessen soll, solange nichts anderes angegeben ist, jede dieser Abmessungen sowohl den angegebenen Wert als auch einen funktional gleichwertigen Bereich, der diesen Wert umgibt, bedeuten. Zum Beispiel soll eine Abmessung, die als „40 mm” offenbart ist, „ungefähr 40 mm” bedeuten.
Alle in der Detaillierten Beschreibung zitierten Dokumente sind, in relevanten Teilen, hier durch Bezugnahme eingeschlossen; das Zitieren eines Dokuments kann nicht als ein Eingeständnis ausgelegt werden, dass dies Stand der Technik ist in Bezug auf die vorliegende Erfindung. Sollte ferner irgendeine Bedeutung oder Definition eines Begriffes in dieser Offenbarung mit irgendeiner Bedeutung oder Definition desselben Begriffes in einem durch Bezugnahme eingeschlossenen Dokument in Zwiespalt stehen, gilt die Bedeutung oder Definition, die dem Begriff in dieser Offenbarung zugewiesen wurde.
Obwohl spezielle Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben wurden, ist es für den Fachmann offensichtlich, dass verschiedene weitere Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Daher sollen in den beiliegenden Ansprüchen alle derartigen Änderungen und Modifikationen, die im Schutzumfang der Erfindung liegen, abgedeckt sein.

Claims

Absorptionsartikel, umfassend: i) eine Hülle, umfassend eine Deckschicht, eine rückseitige Schicht und einen absorbierenden Kern, der zwischen der Deckschicht und der rückseitigen Schicht angeordnet ist; und ii) mindestens ein, mit der Hülle verbundenes, elastisch verlängerbares Feld, wobei das elastisch verlängerbare Feld aus einem Stretch-Laminat besteht, welches umfasst: a. mindestens eine Deckschicht und b. eine Elastomerfolie, umfassend ein Polyolefin-Elastomer, wobei die Elastomerfolie an der Deckschicht befestigt ist und wobei die Elastomerfolie zwei Oberflächen hat und eine Außenschicht auf mindestens einer der Oberflächen, wobei das Stretch-Laminat mindestens eine Befestigungszone und mindestens eine Dehnungszone hat; wobei die Außenschicht, die sich in der Befestigungszone befindet, eine Vielzahl von Falten aufweist.
Absorptionsartikel nach Anspruch 1, wobei das Polyolefin-Elastomer ein Propylen-basiertes Homopolymer oder Copolymer oder Ethylen-basiertes Homopolymer oder Copolymer ist, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus: einem elastischen Poly(propylen/olefin)-Random-Copolymer, einem isotaktischen Polypropylen, das Stereofehler enthält, einem isotaktischen/ataktischen Polypropylen-Blockcopolymer, einem Block-Copolymer aus isotaktischem Polypropylen und Poly(propylen/olefin)-Random-Copolymer, einem elastomeren Stereoblock-Polypropylen, einem Tri-Blockcopolymer aus syndiotaktischem Polypropylen, Poly(ethylen-co-propylen) und syndiotaktischem Polypropylen, einem Tri-Blockcopolymer aus isotaktischem Polypropylen, regioirregulärem Polypropylen und isotaktischem Polypropylen, einem Blockcopolymer aus Polyethylen und (Ethylen/Olefin)-Random-Copolymer, einem Reaktormischungspolypropylen, einem Polypropylen von sehr niedriger Dichte, einem Metallocen-Polypropylen, einem Metallocen-Polyethylen und Kombinationen davon.
Absorptionsartikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Elastomerfolie eine Blasfolie ist.
Absorptionsartikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Elastomerfolie eine Dicke zwischen 20 μm und 60 μm hat.
Absorptionsartikel nach Anspruch 4, wobei die Elastomerfolie 40 μm dick ist.
Absorptionsartikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Außenschicht ein Polyolefin umfasst, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Metallocen-Polyethylen, Polyethylen niedriger Dichte, Polyethylen hoher Dichte, linearem Polyethylen niedriger Dichte, Polyethylen sehr niedriger Dichte, einem Polypropylen-Homopolymer, einem Kunststoff-Poly(propylen/olefin)-Random-Copolymer, syndiotaktischem Polyropylen, Metallocen-Polypropylen, Polybuten, einem Impact-Copolymer, einem Polyolefin-Weg und Kombinationen davon.
Absorptionsartikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Außenschicht eine Dicke zwischen 1 μm und 10 μm hat.
Absorptionsartikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Elastomerfolie durch einen Ringwalzprozess aktiviert wurde.
Absorptionsartikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Absorptionsartikel eine Windel ist.