DE69736558T2

DE69736558T2 - Verbesserter stoffartiger, flüssigkeitsundurchlässiger, atmungsfähiger Verbundbarrierestoff

Info

Publication number: DE69736558T2
Application number: DE1997636558
Authority: DE
Inventors: Peter Michael Marietta MATHIS; Louise Ann Cumming MCCORMACK; Kenneth Daniel Marietta SCHIFFER
Original assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Current assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Priority date: 1996-12-27
Filing date: 1997-12-19
Publication date: 2007-11-29
Anticipated expiration: 2017-12-20
Also published as: WO1998029247A1; AU5618798A; BR9715019A; ID22489A; EP0948431A1; TW352337B; SK87499A3; AR011306A1; US6037281A; JP2001508370A; KR100531406B1; KR20000069739A; NO993167D0; DE69736558D1; ZA9711383B; AU721253B2; NO993167L; EP0948431B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft stoffartige, flüssigkeitsundurchlässige, atmungsfähige Verbundbarrierestoffe. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung stoffartige, flüssigkeitsundurchlässige, atmungsfähige Folien-Vlies-Verbundstoffe mit Barriereeigenschaften gegen biologische Flüssigkeiten zur Verwendung zum Beispiel als Sterilisationswickel, Operationstuch, Operationskittel, Überbekleidungsstücke, wie z.B. Überanzüge, und ähnliches.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Operationskittel, Operationstücher, Operationsgesichtsmasken und sterile Wickel und Sterilisations-Aufreißbeutel (hier nachfolgend "Operationsartikel") müssen, um zufriedenstellend zu funktionieren, ein Gleichgewicht zwischen Verhalten, Merkmalen und Gebrauchseigenschaften erreichen. Solche Operationsartikel sind in erster Linie so ausgeführt, dass sie größtenteils das Durchtreten von biologischen Flüssigkeiten und/oder Verunreinigungen aus der Luft durch den Operationsartikel verringern, wenn nicht sogar verhindern. In der Umgebung von Operationsabläufen umfassen solche Flüssigkeitsquellen den Schweiß des Kittelträgers, Körperfluida des Patienten, wie z.B. Blut, und lebenserhaltende Flüssigkeiten, wie z.B. Plasma und Kochsalzlösung. Beispiele für Verunreinigungen aus der Luft umfassen ohne Einschränkung biologische Verunreinigungen, wie z.B. Bakterien, Viren und Pilzsporen. Solche Verunreinigungen können auch Partikel umfassen, wie z.B. ohne Einschränkung Fussel, feinste Mineralteilchen, Staub, Hautschuppen und Schweißtropfen. Ein Maß für die Fähigkeit des Barrierestoffes, das Durchtreten solcher Materialien aus der Luft zu verhindern, wird manchmal in Bezug auf Filtrationseffizienz ausgedrückt.
Solche Operationsartikel sollten des Weiteren beim Gebrauch, das heißt während sie getragen werden, bequem sein. Die Atmungsfähigkeit des Operationsartikels, das heißt die Wasserdampfübertragungsrate, ist ein wichtiges Maß dafür, wie bequem ein Operationsartikel zu verwenden ist. Andere Eigenschaften von Operationsartikeln, die sich auf die Bequemlichkeit des Artikels beim Gebrauch auswirken, umfassen ohne Einschränkung die Drapierfähigkeit, stoffartiges Gefühl und Griff und kühles, trockenes Gefühl der Artikel.
Operationsartikel erfordern auch ein Minimalmaß an Festigkeit und Dauerhaftigkeit, um das nötige Maß an Sicherheit für den Anwender des Artikels bereitzustellen, insbesondere während der Operationsvorgänge.
Schließlich sind Operationsartikel erwünschterweise billig herzustellen, wobei leichte Materialien verwendet werden, welche die Bequemlichkeit des Trägers beim Gebrauch verbessern, aber auch die Kosten solcher Artikel verringern.
Die Verwendung von flüssigkeitsundurchlässigen, atmungsfähigen, mehrlagigen Barrierestoffen verschiedenen Aufbaus ist bekannt.
GB-A-229 621 6 offenbart eine mehrlagige Folie geringer Stärke, die an andere Materialien, z.B. Faservliesbahnen, laminiert wird, um ein mehrlagiges Folien/Vlies-Laminat zu bilden. Die mehrlagige Folie umfasst eine Kernlage und eine oder mehrere Mantellagen, die an einer oder beiden Seiten der Kernlage angebracht sind. Obwohl ein partikulärer Füllstoff hauptsächlich in der Kernlage vorliegen kann, lehrt oder sieht das Dokument nicht eine gleichmäßige Verteilung des Füllstoffs in der gesamten Folienlage vor. Für die Bildung von Laminaten wird in dem Beispiel eine 17 Gramm pro Quadratmeter spinngebundene Polypropylenbahn verwendet, und die Werte für die Wassersäulenhöhe der erhaltenen Laminate liegen laut Bericht im Bereich von 66 bis 113 Zentimeter.
Operationsartikel, die aus flüssigkeitsabweisenden Stoffen gebildet werden, wie z.B. Stoffen, die aus Vliesbahnen oder -lagen gebildet sind, haben ein annehmbares Maß an Flüssigkeitsundurchlässigkeit, Atmungsfähigkeit, stoffartiger Drapierfähigkeit, Festigkeit und Dauerhaftigkeit und Kosten bereitgestellt. Allerdings besteht nach wie vor der Bedarf an verbesserten stoffartigen, flüssigkeitsundurchlässigen, atmungsfähigen Barrierematerialien zur Verwendung bei der Bildung von Operationsartikeln sowie anderen Bekleidungs- und Überbekleidungsanwendungen, wie z.B. persönlichen Schutzausrüstungsanwendungen (d.h. zum Beispiel Arbeitsbekleidung), wobei manche oder alle der oben erwähnten Gebrauchseigenschaften und Merkmalen erwünscht oder notwendig sind. Andere persönliche Schutzausrüstungsanwendungen umfassen ohne Einschränkung Laboranwendungen, Reinraumanwendungen, wie z.B. Halbleiterherstellung, landwirtschaftliche Anwendungen, bergbauliche Anwendungen, Umweltanwendungen und ähnliches.
Außerdem können bei Hygieneartikeln, wie z.B. Inkontinenzprodukten für Erwachsene und Windeln oder Bekleidungsstücken für die Kleinkinder- und Kinderpflege, wie z.B. Höschen zur Sauberkeitserziehung, Komponenten mit diesen erwünschten Eigenschaften eingesetzt werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein stoffartiges, flüssigkeitsundurchlässiges, atmungsfähiges Barrierematerial, wie in Anspruch 1 definiert. Die abhängigen Ansprüche betreffen bevorzugte Ausführungsformen davon. Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Artikel, welche die Barrierematerialien umfassen, wie in Anspruch 13–17 definiert.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes stoffartiges, flüssigkeitsundurchlässiges, atmungsfähiges Barrierematerial bereitzustellen, das eine einzigartige Balance von Gebrauchseigenschaften und Merkmalen erreicht, damit es in Bekleidungs-, Überbekleidungs- und persönlichen Schutzausrüstungsanwendungen, einschließlich als Operationsartikel nützlich ist.
Es ist insbesondere eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes, stoffartiges, flüssigkeitsundurchlässiges, atmungsfähiges Barrierematerial bereitzustellen, das eine effektive Barriere gegen das Durchtreten von biologischen Flüssigkeiten bereitstellt, wie sie durch die Anforderungen von ASTM ES 21 Test Procedure gemessen wird.
Es ist des Weiteren eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes stoffartiges, flüssigkeitsundurchlässiges, atmungsfähiges Barrierematerial bereitzustellen, das beim Tragen sehr bequem für den Anwender ist. Das Barrierematerial der vorliegenden Erfindung weist ein hohes Maß an Atmungsfähigkeit auf, wie durch eine Wasserdampfübertragungsrate (WVTR) von wenigstens 1000 Gramm pro Quadratmeter pro 24 Stunden veranschaulicht wird, wenn sie gemäß den hier beschriebenen Testverfahren gemessen wird. Das Barrierematerial der vorliegenden Erfindung weist des Weiteren eine textilartige Drapierfähigkeit mit einer Biegelänge (drape stiffness) von < 4,0 Zentimetern auf, wenn sie gemäß den hier beschriebenen Testverfahren gemessen wird.
Es ist eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes stoffartiges, flüssigkeitsundurchlässiges, atmungsfähiges Barrierematerial bereitzustellen, das geeignete Festigkeit und Dauerhaftigkeit für seine beabsichtigte Verwendung aufweist und eine Griffzugfestigkeits-Spitzenenergie in Maschinenrichtung von wenigstens 1,68 Nm (15 Inch-Pfund) und in Maschinenquerrichtung von wenigstens 2,12 Nm (19 Inch-Pfund) und eine Spitzendehnung in Maschinenrichtung von wenigstens 35 Prozent und in Maschinenquerrichtung von wenigstens 70 Prozent aufweist.
Es ist eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes stoffartiges, flüssigkeitsundurchlässiges, atmungsfähiges Barrierematerial bereitzustellen, das leicht und verhältnismäßig billig in der Herstellung ist und ein Flächengewicht von weniger als 67,82 g/m² (2,0 Unzen pro Quadratyard) aufweist.
Diese und andere Aufgaben werden durch das verbesserte stoffartige, flüssigkeitsundurchlässige, atmungsfähige Barrierematerial erreicht, das hier offenbart und beansprucht wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Querschnittsansicht des Barrierematerials der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine schematische Ansicht eines Verfahrens zur Herstellung des Barrierematerials der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes stoffartiges, flüssigkeitsundurchlässiges, atmungsfähiges Barrierematerial, das eine einzigartige Balance von Gebrauchseigenschaften und Merkmalen aufweist, was das Material geeignet zur Verwendung bei der Bildung von Operationsartikeln sowie anderen Bekleidungs- und Überbekleidungsanwendungen, wie z.B. persönlichen Schutzausrüstungsanwendungen, macht. Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ist eine Ausführungsform des Barrierematerials der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das Barrierematerial 10 ist ein Laminat, welches drei Lagen umfasst – eine obere Vlieslage 12, die zum Beispiel aus spinngebundenen Filamenten gebildet ist, eine untere Vlieslage 16, die zum Beispiel aus spinngebundenen Filamenten gebildet ist, und eine mittlere atmungsfähige Folienlage 14, die aus einer mikroporösen Folie gebildet ist. Die einzelnen Lagen von Barrierematerial 10 werden durch bekannte Mittel aneinander laminiert, gebunden oder befestigt, einschließlich thermisch-mechanische Bindung, Ultraschallbindung, Klebstoffe, Steppen und ähnliches.
Wie hier verwendet können die Ausdrücke "Lage" oder "Bahn", wenn sie im Singular verwendet werden, die Doppelbedeutung eines einzelnen Elementes oder mehrerer Elemente aufweisen. Wie hier verwendet bedeutet der Ausdruck "Laminat" ein Verbundmaterial, das aus zwei oder mehreren Lagen oder Bahnen von Material hergestellt ist, die aneinander gebunden oder befestigt worden sind. Wie hier verwendet bedeuten die Ausdrücke "Vliesstoff" oder "Vliesbahn" eine Bahn mit einer Struktur aus einzelnen Fasern oder Filamenten, die ineinandergelegt sind, aber nicht auf eine erkennbare, sich wiederholende Weise wie in einem gewirkten oder gewebten Stoff.
Im Handel erhältliche thermoplastische Polymermaterialien können vorteilhafterweise bei der Herstellung der Fasern oder Filamente verwendet werden, aus denen die obere Vlieslage 12 und die untere Lage 16 gebildet werden. Wie hier verwendet soll der Ausdruck "Polymer" Homopolymere, Copolymere, wie zum Beispiel Block-, Pfropf-, unregelmäßige und alternierende Copolymere, Terpolymere usw. und Mischungen und Modifikationen davon umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt. Außerdem soll der Ausdruck "Polymer", wenn nicht anders speziell festgelegt, alle möglichen geometrischen Formen des Materials umfassen, einschließlich, ohne Einschränkung, isotaktische, syndiotaktische, unregelmäßige und ataktische Symmetrien. Wie hier verwendet beziehen sich die Ausdrücke "thermoplastisches Polymer" oder "thermoplastisches Polymermaterial" auf ein langkettiges Polymer, das sich erweicht, wenn es Wärme ausgesetzt ist, und in den festen Zustand zurückkehrt, wenn es auf Umgebungstemperatur abgekühlt wird. Beispielhafte thermoplastische Materialien umfassen, ohne Einschränkung, Polyvinylchloride, Polyester, Polyamide, Polyfluorkohlenwasserstoffe, Polyolefine, Polyurethane, Polystyrole, Polyvinylalkohole, Caprolactame und Copolymere der vorhergehenden.
Vliesbahnen, die als Vlieslagen 12 und 16 der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können, werden durch Spinnbinden, Luftablegen, Schmelzblasen oder gebundene kardierte Bahnbildungsverfahren gebildet. In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Beispiel, die in den Zeichnungen hier gezeigt ist, sind die obere Lage 12 und die untere Lage 16 jeweils spinngebundene Vliesbahnen, die sich als vorteilhaft bei der Bildung des Barrierematerials 10 herausgestellt haben. Spinngebundene Vliesbahnen werden aus schmelzgesponnenen Filamenten hergestellt. Wie hier verwendet bezieht sich der Ausdruck "schmelzgesponnene Filamente" auf Fasern und/oder Filamente mit kleinem Durchmesser, die durch Extrudieren eines geschmolzenen thermoplastischen Materials als Filamente aus mehreren feinen, üblicherweise runden Kapillaren einer Spinndüse gebildet werden, wobei der Durchmesser der extrudierten Filamente dann rasch verringert wird, zum Beispiel durch nicht-eduktives oder eduktives Fluidziehen oder andere gut bekannte Spinnbindemechanismen. Zum Schluss werden die schmelzgesponnenen Filamente in einer im Wesentlichen unregelmäßigen Weise auf einen sich bewegenden Tragegurt oder ähnliches abgelegt, um eine Bahn aus im Wesentlichen fortlaufenden und unregelmäßig angeordneten schmelzgesponnenen Filamenten zu bilden. Spinngebundene Filamente sind im Allgemeinen nicht klebrig, wenn sie auf die Sammeloberfläche abgelegt werden. Die Herstellung von spinngebundenen Vliesbahnen ist in US-Patentschrift 4,340,563 an Appel et al., US-Patentschrift 3,692,618 an Dorschner et al., US-Patentschrift 3,802,817 an Matsuki et al., US-Patentschrift 3,338,992 und 3,341,394 an Kinney, US-Patentschrift 3,502,538 an Peterson und US-Patentschrift 3,542,615 an Dobo et al. beschrieben. Die schmelzgesponnen Filamente, die durch das Spinnbindeverfahren gebildet werden, sind im Allgemeinen fortlaufend und weisen einen durchschnittlichen Durchmesser von mehr als 7 μm (7 Mikron), basierend auf wenigstens 5 Messungen, und insbesondere zwischen 10 und 100 μm (10 und 100 Mikron) auf. Ein anderer häufig verwendeter Ausdruck für den Durchmesser von Fasern oder Filamenten ist Denier, das als Gramm pro 9000 Meter einer Faser oder eines Filamentes definiert ist.
Spinngebundene Bahnen werden im Allgemeinen sofort wenn sie hergestellt werden auf irgendeine Art stabilisiert oder verfestigt (vor-gebunden), um der Bahn ausreichende Einheit und Festigkeit zu geben, um die Belastungen der weiteren Verarbeitung zu einem fertigen Produkt auszuhalten. Dieser Schritt des Vor-Bindens kann durch die Verwendung eines Klebstoffs durchgeführt werden, der auf die Filamente als Flüssigkeit oder Pulver aufgetragen wird und durch Wärme aktiviert werden kann, oder, was bekannter ist, durch Verdichtungswalzen. Wie hier verwendet bedeutet der Ausdruck "Verdichtungswalzen" einen Satz von Rollen über und unter der Vliesbahn, die verwendet werden, um die Bahn zu verdichten als Möglichkeit zur Behandlung einer eben hergestellten Bahn aus schmelzgesponnenen Filamenten, insbesondere spinngebunden, um der Bahn ausreichende Integrität zur weiteren Verarbeitung zu geben, aber nicht die verhältnismäßig starke Bindung von später angewendeten, sekundären Bindungsverfahren, wie z.B. Durchluftbindung, Wärmebindung, Ultraschallbindung und ähnliches. Verdichtungswalzen drücken die Bahn leicht, um ihre Selbsthaftung und dadurch ihre Integrität zu erhöhen.
Bei einem Beispiel für ein sekundäres Bindungsverfahren wird eine gemusterte Rollenanordnung für die Wärmebindung der spinngebundenen Bahn verwendet. Die Rollenanordnung umfasst typischerweise eine gemusterte Bindungswalze und eine glatte Ambosswalze, welche miteinander einen Wärmemusterbindungsspalt definieren. Als Alternative kann die Ambosswalze ebenfalls ein Bindungsmuster auf ihrer äußeren Oberfläche tragen. Die Musterwalze wird durch herkömmliche Erwärmungsmittel auf eine geeignete Bindungstemperatur erwärmt und wird durch herkömmliche Antriebsmittel gedreht, damit, wenn die spinngebundene Bahn durch den Spalt läuft, eine Serie von Wärmemusterbindungen gebildet wird. Der Spaltdruck innerhalb des Spaltes sollte ausreichend sein, um den gewünschten Grad an Bindung der Bahn zu erreichen je nach Durchsatzgeschwindigkeit, Bindungstemperatur und Materialien, welche die Bahn bilden. Prozentuelle Bindungsflächen im Bereich von 10 Prozent bis 20 Prozent sind typisch für solche spinngebundenen Bahnen.
Die mittlere atmungsfähige Folienlage 14 kann aus jeder beliebigen mikroporösen Folie gebildet werden, die auf geeignete Weise an die obere und untere Lage 12, 16 gebunden oder befestigt werden kann, um ein Barrierematerial 10 mit der einzigartigen Kombination aus Gebrauchseigenschaften und Merkmalen zu ergeben, wie hier beschrieben. Gemäß der Erfindung umfasst die Klasse von Folienmaterialien wenigstens zwei Basiskomponenten: ein thermoplastisches Elastomerpolyolefinpolymer und einen Füllstoff. Diese (und andere) Komponenten können zusammengemischt, erhitzt und dann zu einer einlagigen oder mehrlagigen Folie extrudiert werden unter Verwendung eines aus einer Vielzahl von verschiedenen Verfahren zur Folienherstellung, die Durchschnittsfachleuten auf dem Gebiet der Folienherstellung bekannt sind. Solche Verfahren zur Folienherstellung umfassen zum Beispiel gussgeprägte, Abschreck- und Flachgieß- und Blasfolienverfahren.
Auf Trockengewichtsbasis bezogen auf das Gesamtgewicht der Folie umfasst die Folienlage 14 30 bis 60 Gewichtsprozent des thermoplastischen Polyolefinpolymers oder einer Mischung daraus und 40 bis 70 Prozent Füllstoff. Andere Zusatzstoffe und Inhaltsstoffe können zu der Folienlage 14 hinzugefügt werden, vorausgesetzt, dass sie nicht deutlich die Fähigkeit der Folienlage beeinträchtigen, gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung zu funktionieren. Solche Zusatzstoffe und Inhaltsstoffe können zum Beispiel Antioxidanzien, Stabilisatoren und Pigmente umfassen.
Zusätzlich zum Polyolefinpolymer umfasst die Folienlage 14 auch einen Füllstoff. Wie hier verwendet ist ein "Füllstoff" so gemeint, dass er Partikel und andere Formen von Materialien umfasst, welche zu der Folienpolymer-Extrusionsmischung hinzugefügt werden können und chemisch nicht die extrudierte Folie beeinträchtigen, aber in der Lage sind, gleichmäßig in der gesamten Folie verteilt zu werden. Im Allgemeinen liegen die Füllstoffe in Partikelform vor und können eine kugelige oder nicht-kugelige Form mit durchschnittlichen Partikelgrößen im Bereich von 0,1 bis 7 μm (0,1 bis 7 Mikron) aufweisen. Sowohl organische als auch anorganische Füllstoffe sind im Umfang der vorliegenden Erfindung vorgesehen, vorausgesetzt, dass sie nicht den Folienbildungsvorgang oder die Fähigkeit der Folienlage beeinträchtigen, gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung zu funktionieren. Beispiele für geeignete Füllstoffe umfassen Calciumcarbonat (CaCO₃), verschiedene Arten von Ton, Siliziumdioxid (SiO₂), Aluminiumoxid, Bariumcarbonat, Natriumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Talk, Bariumsulfat, Magnesiumsulfat, Aluminiumsulfat, Titandioxid (TiO₂), Zeolite, zelluloseartige Pulver, Kaolin, Glimmer, Kohlepapier, Calciumoxid, Magnesiumoxid, Aluminiumhydroxid, Zellstoffpulver, Holzpulver, Zellulosederivate, Chitin und Chitinderivate. Eine geeignete Beschichtung, wie zum Beispiel Stearinsäure, kann ebenfalls auf die Füllstoffpartikel aufgebracht werden, wie gewünscht.
Wie hier erwähnt kann die Folienlage 14 unter Anwendung jedes beliebigen der herkömmlichen Verfahrens gebildet werden, die jenen bekannt sind, die mit Folienbildung vertraut sind. Das Polyolefinpolymer und der Füllstoff werden in angemessenen Proportionen in den hier festgelegten Bereichen gemischt und dann erhitzt und zu einer Folie extrudiert. Um eine gleichmäßige Atmungsfähigkeit bereitzustellen, wie sie durch die Wasserdampfübertragungsrate der Folie ausgedrückt wird, wird der Füllstoff gleichmäßig in der gesamten Polymermischung verteilt und nachfolgend in der gesamten Folienlage selbst. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung wird eine Folie als "atmungsfähig" bezeichnet, wenn sie eine Wasserdampfübertragungsrate von wenigstens 300 Gramm pro Quadratmeter pro 24 Stunden (g/m²/24 Stunden) aufweist, wie durch das hier beschriebene Testverfahren berechnet wird. Im Allgemeinen weist die Folie, wenn sie gebildet worden ist, ein Gewicht pro Flächeneinheit von weniger als 80 Gramm pro Quadratmeter (g/m²) auf und nach dem Strecken und Verdünnen liegt ihr Gewicht pro Flächeneinheit zwischen 10 g/m² und 25 g/m².
Die Folienlage, die im nachfolgend beschriebenen Beispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist eine einlagige Folie, wobei allerdings andere Arten, wie z.B. mehrlagige Folien, auch als im Umfang der vorliegenden Erfindung gelten, vorausgesetzt, dass die Bildungstechnik mit gefüllten Folien verträglich ist. Die Folie, wie sie anfangs gebildet wird, ist dicker und lauter als gewünscht, da sie dazu neigt, ein "raschelndes" Geräusch zu machen, wenn sie geschüttelt wird. Außerdem weist die Folie nicht einen gewünschten Grad an Atmungsfähigkeit auf, wie durch ihre Wasserdampfübertragungsrate gemessen wird. In der Folge wird die Folie auf eine Temperatur von etwa 5 °C oder weniger unterhalb des Schmelzpunktes des Polyolefinpolymers erhitzt und dann unter Verwendung einer Maschinenrichtungs-Ausrichtungseinheit (MDO) innerhalb der Fertigungskette auf wenigstens das zweifache (2×) ihrer ursprünglichen Länge gestreckt, um die Folie zu verdünnen und porös zu machen. Weiteres Strecken der Folienlage 14 auf etwa das dreifache (3×) oder vierfache (4×) oder mehr ihrer ursprünglichen Länge ist ausdrücklich in Verbindung mit der Bildung der Folienlage 14 der vorliegenden Erfindung vorgesehen.
Nachdem sie streck-verdünnt worden ist, sollte die Folienlage 14 eine "effektive" Folienstärke oder -dicke von 5,1 bis 15,2 μm (0,2 mil bis 0,6 mil) aufweisen. Die effektive Stärke wird verwendet, um die Hohlräume oder Lufträume in atmungsfähigen Folienlagen zu berücksichtigen. Für normale, nicht-gefüllte, nicht-atmungsfähige Folien sind die tatsächliche Stärke und die effektive Stärke der Folie typischerweise das selbe. Für gefüllte Folien, die streck-verdünnt worden sind, wie hier beschrieben, umfasst die Dicke der Folie auch Lufträume. Um dieses zusätzliche Volumen außer Acht zu lassen, wird die effektive Dicke gemäß dem hier angeführten Testverfahren berechnet.
Unter Bezugnahme auf 2 ist nun ein Verfahren zum fortlaufenden Herstellen eines Barrierematerials 10 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Folienlage 14 wird unter Verwendung einer beliebigen Art von herkömmlicher Folienbildungsausrüstung 20, wie z.B. Gieß- oder Blasfolienausrüstung, gebildet. Die Folienlage 14 mit einer Formulierung, wie hier beschrieben, wird dann durch eine Folienstreckvorrichtung 22 geführt, um die Folie auf eine effektive Stärke von 0,6 mil oder weniger zu strecken und zu verdünnen. Eine Art von geeigneter Folienstreckvorrichtung ist eine Machine Direction Orienter – Einheit, Modell Nr. 7200, erhältlich von Marshall & Williams Company mit Sitz in Providence, Rhode Island.
Während die Folienlage 14 gestreckt wird, werden die spinngebundenen Vlieslagen 12 und 16 gebildet. Ein herkömmliches Herstellungsverfahren für spinngebundene Vliesbahnen, wie hier beschrieben, kann verwendet werden, um die Vlieslagen 12 und 16 zu bilden. Wie in 2 gezeigt, werden die spinngebundenen Bahnen 12, 16 aus im Wesentlichen fortlaufenden und unregelmäßig angeordneten schmelzgesponnenen Filamenten gebildet, die auf sich bewegende, fortlaufende Formsiebe 24, 26 aus den Extrudern 28A, 28B, 29A, 29B abgelegt werden. Die Bahnen aus unregelmäßig angeordneten schmelzgesponnenen Filamenten können dann vorgebunden werden, indem jede Bahn 12, 16 durch ein Paar Verdichtungswalzen (nicht gezeigt) geführt wird, um den Bahnen 12, 16 ausreichende Einheit und Festigkeit für die weitere Verarbeitung zu geben. Eine oder beide der Verdichtungswalzen können erhitzt sein, um die Bindung der Bahnen 12, 16 zu unterstützen. Typischerweise weist eine der Verdichtungswalzen auch eine gemusterte äußere Oberfläche auf, die der Bahn 12 und/oder der Bahn 16 ein getrenntes Bindungsmuster mit einer vorgeschriebenen Bindungsfläche verleiht. Die gegenüber liegende Verdichtungswalze ist üblicherweise eine glatte Ambosswalze, obwohl diese Walze auch eine gemusterte äußere Oberfläche aufweisen kann, wenn gewünscht.
Wenn die Folienlage 14 ausreichend streck-verdünnt und ausgerichtet worden ist und die spinngebundenen Bahnen 12, 16 gebildet worden sind, werden die drei Lagen zusammengebracht und durch ein Paar Laminier- oder Bindungswalzen 30, 32 aneinanderlaminiert, wie in 2 gezeigt, oder durch andere herkömmliche Bindungsmittel, um das Barrierematerial 10 der vorliegenden Erfindung herzustellen.
Wie in 2 gezeigt, ist die Bindungswalze 30 eine Musterwalze, während die zweite Bindungswalze 32 eine glatte Walze ist. Beide Walzen werden durch herkömmliche Mittel angetrieben, wie zum Beispiel Elektromotoren (nicht gezeigt). Die Musterwalze 30 ist ein gerader Kreiszylinder, der aus jedem geeigneten dauerhaften Material gebildet werden kann, wie zum Beispiel Stahl, um die Abnutzung der Walzen beim Gebrauch zu verringern. Die Musterwalze 30 weist auf ihrer äußersten Oberfläche ein Muster aus erhabener Bindungsfläche auf. Ein unterbrochenes Muster aus getrennten, sich regelmäßig wiederholenden Bindungspunkten kann zum Beispiel geeigneterweise verwendet werden, wie es auf dem Fachgebiet üblich ist. Die Bindungsflächen auf der Musterwalze 30 bilden einen Spalt mit der glatten oder flachen äußeren Oberfläche der gegenüber angeordneten Ambosswalze 32, die ebenfalls ein gerader Kreiszylinder ist, der aus jedem geeigneten dauerhaften Material, wie zum Beispiel Stahl, gehärtetem Gummi, harzbehandelter Baumwolle oder Polyurethan gebildet werden kann.
Das Muster aus erhabenen Bindungsflächen auf der Musterwalze 30 ist so ausgewählt, dass die Fläche von wenigstens einer Oberfläche des entstehenden Barrierematerials 10, die durch Bindungen eingenommen wird, nachdem es durch den Spalt, der zwischen den Musterwalzen 30, 32 gebildet ist, gelaufen ist, im Bereich von 10 Prozent bis 30 Prozent der Oberfläche des Barrierematerials liegt. Die Bindungsfläche des Barrierematerials 10 kann variiert werden, um die oben erwähnte prozentuelle Bindungsfläche zu erreichen, wie auf dem Fachgebiet bekannt ist.
Die Temperatur der äußeren Oberfläche der Musterwalze 30 kann durch Erhitzen oder Kühlen in Bezug auf die glatte Walze 32 variiert werden. Erhitzen und/oder Kühlen kann zum Beispiel den Grad der Laminierung der einzelnen Lagen beeinflussen, die das Barrierematerial 10 bilden. Erhitzen und/oder Kühlen der Musterwalze 30 und/oder der glatten Walze 32 kann durch herkömmliche Mittel (nicht gezeigt) durchgeführt werden, die auf dem Fachgebiet gut bekannt sind. Die speziellen Temperaturbereiche, die bei der Bildung des Barrierematerials 10 eingesetzt werden sollen, hängen von mehreren Faktoren ab, einschließlich der bei der Bildung der einzelnen Lagen des Barrierematerials 10 verwendeten Arten von Polymermaterialien, der Aufenthaltszeit der einzelnen Lagen im Spalt und des Spaltdrucks zwischen der Musterwalze 30 und der Ambosswalze 32. Nachdem das Barrierematerial 10 den Spalt verlassen hat, der zwischen den Bindungswalzen 30, 32 gebildet ist, kann das Material 10 zur nachfolgenden Verarbeitung auf die Rolle 34 gewickelt werden.
Modifikationen an dem oben beschriebenen Verfahren sind für Durchschnittsfachleute leicht zu erkennen, ohne vom Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel kann das Barrierematerial 10, nachdem es gebildet worden ist, in der Fertigungsstraße bleiben zur weiteren Verarbeitung und Umwandlung. Oder es kann eine andere Vorrichtung zum Streck-Verdünnen der Folienlage 14 verwendet werden. Andere bekannte Mittel zum Binden und Laminieren der Folienlage 14 an die Vlieslagen 12, 16 können verwendet werden, vorausgesetzt, das entstehende Barrierematerial 10 weist die erforderlichen Eigenschaften auf, die hier beschrieben sind. Schließlich kann die Bildung der Folienlage 14 und/oder der Vlieslagen 12, 16 an einer anderen Stelle stattfinden, wobei Rollen der einzelnen Lagen abgewickelt und in den Spalt, der zwischen der Musterwalze 30 und der glatten Walze 32 gebildet ist, zugeführt werden. Für bestimmte Anwendungen ist es auch vorteilhaft, ein Zweikomponentenmaterial zu haben, das gebildet werden kann, wie oben beschrieben, wobei zum Beispiel eine der spinngebundenen Bahnen weggelassen wird. Das Gewicht der spinngebundenen. Bahnen für solche Anwendungen liegt zwischen 20,35 und 50,87 g/m² (0,6 osy und 1,5 osy), im Allgemeinen zwischen 30,52 und 44,08 g/m² (0,9 osy und 1,3 osy). Diese Materialien können auch durch Wärme oder Klebstoff an die streck-verdünnte Folie laminiert werden, um den Verbundstoff zu bilden.
Nachdem bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind, wurde eine Serie von Proben von Barrierematerialien getestet, um die vorliegende Erfindung weiter zu veranschaulichen und einen Durchschnittsfachmann die Art der Durchführung der vorliegenden Erfindung zu lehren. Die Ergebnisse der Messungen von bestimmten physikalischen Eigenschaften der Barrierematerialien, die so gebildet worden sind, und die verwendeten Testverfahren sind nachfolgend angeführt. Zu Vergleichszwecken wurden Messungen dieser selben physikalischen Eigenschaften für einige im Handel erhältliche Barrierematerialien vorgenommen. Die angeführten Ergebnisse sind Durchschnittswerte der erhaltenen Werte, bezogen auf fünf (5) Messungen jeder Eigenschaft für jede Probe und das Vergleichsbarrierematerial.
TESTVERFAHREN
Die folgenden Testverfahren wurden verwendet, um die Probe- und Vergleichsbarrierematerialien zu analysieren, die unten angeführt sind.
Effektive Stärke
Die effektive Stärke eines Folienmaterials wurde berechnet, indem das Flächengewicht der Folie durch die Dichte des(r) Polymere(s) und der Füllstoffe, welche die Folie bilden, dividiert wurde. Um die effektive Stärke eines Folienmaterials in Zentimetereinheiten zu erhalten, wurde das Gewicht pro Flächeneinheit, gemessen in Gramm pro Quadratmeter, mit 10.000 multipliziert und das Ergebnis wurde durch die Dichte der Polymerformulierung in Gramm pro Kubikzentimeter (g/cm³) dividiert. Um die effektive Stärke eines Folienmaterials in Incheinheiten zu erhalten, wurde das Gewicht pro Flächeneinheit, gemessen in Unzen pro Quadratyard (osy) mit 0,001334 (ein Umrechnungsfaktor von metrischen in englische Einheiten) multipliziert und das Ergebnis wurde durch die Dichte der Polymerformulierung in Gramm pro Kubikzentimeter (g/cm³) dividiert.)
Zugfestigkeits- und Verlängerungstest
Der Grifftest für Zugfestigkeit und Verlängerung misst die Bruchlast und prozentuelle Verlängerung vor dem Reißen, d.h. die "Streckbarkeit" eines Materials. Diese Messungen werden vorgenommen, während das Material einer fortlaufend ansteigenden Last in eine einzelne Richtung mit einer konstanten Ausdehnungsrate unterworfen ist. Dieses Verfahren stimmt weitgehend mit ASTM Standards D-5035-92 und D-5035-92 und INDA IST 110.1-92 überein, wobei eine Zugfestigkeits-Testvorrichtung mit konstanter Ausdehnungsrate, wie z.B. ein Sintech System 2 Computer Integrated Testing System, hergestellt von MTS Systems Corporation, Eden Prairie, Minnesota, verwendet wird.
Für jedes Probematerial wurden fünf Probestücke mit einem 100 mm (4 Inch) breiten Präzisionsschneider geschnitten, wobei jedes eine Breite von 100 mm (4 Inch) und eine Länge von 150 mm (6 Inch) aufwies, wobei die lange Seite parallel zur Richtung des Tests und der Kraftanwendung war. Das Probestück wurde in den Klammern der Testvorrichtung mit konstanter Ausdehnungsrate angeordnet. Die Länge oder lange Seite jedes Probestücks wurde so gut wie möglich parallel zur Richtung der Kraftanwendung angeordnet. Eine fortlaufende Last wurde auf das Probestück angelegt, wobei die Laufholmgeschwindigkeit (Belastungsrate) mit 300 mm/Minute eingestellt wurde, bis das Probestück riss. Die Spitzenbelastung, Spitzenenergie und Spitzendehnung wurden aufgezeichnet und Durchschnittswerte sind hier angegeben. Messungen in Maschinenrichtung (MD) und Maschinenquerrichtung (CD) wurden getrennt aufgezeichnet.
Wasserdampfübertragungsrate
Die Wasserdampfübertragungsrate (WVTR) für die Probematerialien wurde gemäß ASTM Standard E96-80 berechnet. Runde Proben mit drei Inch Durchmesser wurden von jedem der Testmaterialien und einer Kontrollprobe geschnitten, die ein Stück CELGARD^®2500 Folie von Hoechst Celanese Corporation, Sommerville, New Jersey, war. CELGARD^®2500 Folie ist eine mikroporöse Polypropylenfolie. Drei Proben wurden für jedes Material vorbereitet. Die Testschale war eine Nummer 60-1 Vapometerpfanne, vertrieben durch Thwing-Albert Instrument Company, Philadelphia, Pennsylvania. Einhundert Milliliter (ml) destilliertes Wasser wurden in jede Vapometerpfanne geleert und einzelne Proben der Testmaterialien und des Kontrollmaterials wurden über die offenen Seiten der einzelnen Pfannen gelegt. Schraubflansche wurden festgeschraubt, um eine Abdichtung entlang des Randes jeder Pfanne zu bilden (es wurde kein Dichtungsfett verwendet), wodurch das betreffende Testmaterial oder Kontrollmaterial der Umgebungsatmosphäre über einem Kreis mit 6,5 Zentimeter (cm) Durchmesser ausgesetzt war, und eine ausgesetzte Fläche von ungefähr 33,17 Quadratzentimetern aufwies. Die Pfannen wurden gewogen und dann in einen Umluftofen gegeben, der auf eine Temperatur von 37 °C eingestellt war. Der Ofen war ein Ofen mit konstanter Temperatur mit externer Luft, die durch ihn zirkuliert ist, um Wasserdampfansammlung im Inneren zu vermeiden. Ein geeigneter Umluftofen ist zum Beispiel ein Blue M Power-O-Matic 60 Ofen, vertrieben durch Blue M. Electric Company, Blue Island, Illinois. Nach 24 Stunden wurden die Pfannen aus dem Ofen genommen und wieder gewogen. Die vorläufigen Testwerte für die Wasserdampfübertragungsrate wurden wie folgt berechnet: Test-WVTR = (Gramm Gewichtsverlust über 24 Stunden) × 315,5 (g/m2/24 h)
Die relative Feuchtigkeit im Ofen wurde nicht speziell kontrolliert.
Unter den vorbestimmten Testbedingungen von 32°C (100 °F) und relativer Umgebungsfeuchtigkeit ist die WVTR für das CELGARD^®2500 Kontrollmaterial mit 5000 Gramm pro Quadratmeter für 24 Stunden (g/m²/24 Stunden) bestimmt worden. Dementsprechend lief die Kontrollprobe bei jedem Test mit und die vorläufigen Testwerte wurden unter Verwendung der folgenden Gleichung auf Satzbedingung korrigiert: WVTR = (Test-WVTR/Kontroll-WVTR) × 5000 g/m2/24 h (g/m2/24 h)
Flächengewicht
Das Flächengewicht der Probematerialien wurde gemäß Federal Test Method Nr. 191A/5041 bestimmt. Die Probengröße für die Probematerialien betrug 15,24 × 15,24 Zentimeter und fünf Werte wurden für jedes Material ermittelt und dann gemittelt.
Hydrostatischer Drucktest
Der hydrostatische Drucktest misst den Widerstand von Vliesmaterialien gegen das Durchtreten von Wasser unter niedrigem hydrostatischem Druck. Dieses Testverfahren stimmt mit Method 5514 – Federal Test Methods Standard Nr. 191A, AATCC Test Method 127-89 und INDA Test method 80.4-92 überein und ist modifiziert, um eine Gitterunterstützung aus Standard-Fenstergittermaterial aus synthetischen Fasern zu umfassen.
Der Testkopf eines Textest FX-300 Hydrostatic Head Tester, erhältlich von Schmid Corp., mit Sitz in Spartanburg, South Carolina, wurde mit gereinigtem Wasser gefüllt. Das gereinigte Wasser wurde auf einer Temperatur zwischen 18,3 und 29,4 °C (65°F und 85°F) gehalten, was im Bereich von normalen Umgebungsbedingungen (23°C (73 °F) und 50 % relative Feuchtigkeit) war, unter denen dieser Test durchgeführt wurde. Eine quadratische Probe des Testmaterials mit 20,3 cm × 20,3 cm (8 Inch × 8 Inch) wurde so angeordnet, dass der Testkopfspeicher völlig bedeckt war. Die Probe wurde einem standardisierten Wasserdruck ausgesetzt, der mit einer konstanten Rate erhöht wurde, bis ein Auslaufen an der äußeren Oberfläche des Probematerials beobachtet wurde. Der hydrostatische Druckwiderstand wurde beim ersten Zeichen von Auslaufen in drei getrennten Bereichen der Probe gemessen. Dieser Test wurde für fünf Probestücke jedes Probematerials wiederholt. Die Ergebnisse des hydrostatischen Druckwiderstands für jedes Probestück wurden gemittelt und in Millibar aufgezeichnet. Ein höherer Wert deutet auf einen größeren Widerstand gegen Wasserdurchtritt hin.
Schalenverformungstest
Der Schalenverformungstest wird verwendet, um die Weichheit eines Materials zu messen durch Verwenden der Spitzenbelastungs- und -energiewerte von einer Zugfestigkeitstestvorrichtung mit konstanter Ausdehnungsrate. Je niedriger der Spitzenbelastungswert, desto weicher ist das Material.
Dieses Testverfahren wurde in einer kontrollierten Umgebung durchgeführt, wo die Temperatur 23 °C (73 °F) betrug und die relative Feuchtigkeit 50 Prozent betrug. Proben wurden unter Verwendung eines Sintech System 2 Computer Integrated Testing System wie hier beschrieben getestet, und ein Crush Test Stand, erhältlich von Kimberly-Clark Corp. Quality Assurance Department, Neenah, Wisconsin, der einen Fuß Modell 11, einen Stahlring Modell 31, eine Basisplatte, eine Schalenanordnung Modell 41 und ein Kalibrierungsset umfasste.
Der Stahlring wurde über den Formzylinder gegeben und eine Probe mit 22,9 cm × 22,9 cm (9 Inch × 9 Inch) wurde über dem Formzylinder zentriert. Die Formschale wurde über den Formzylinder geschoben, bis die Probe zwischen dem Formzylinder und dem Stahlring entlang des gesamten Stahlrings eingeklemmt war. Die Formschale wurde auf die Basisplatte der Kraftmessdose gegeben und fest über der Rille der Basisplatte aufgesetzt. Der Fuß wurde mechanisch in die Formschale abgesenkt, wobei die Laufholmgeschwindigkeit mit 400 Millimetern pro Minute eingestellt war, wodurch die Probe verformt wurde, während die Zugfestigkeitstestvorrichtung mit konstanter Ausdehnungsrate die Spitzenlast in Gramm und die Energie in Gramm-mm maß, die erforderlich war, um die Probe zu verformen. Die durchschnittlichen Werte für Spitzenlast und -energie für fünf Probestücke von jedem Probematerial wurden berechnet und hier angeführt.
Biegelängentest
Der Biegelängentest bestimmt die Biegungslänge eines Stoffes unter Anwendung des Prinzips der Kragbiegung des Stoffes unter seinem eigenen Gewicht. Dieses Testverfahren misst die Biegelänge oder den Biegewiderstand des Stoffes. Biegungslänge ist ein Maß für die Wechselwirkung zwischen Stoffgewicht und Stoffsteifigkeit, wie durch die Art gezeigt wird, auf die sich ein Stoff unter seinem eigenen Gewicht biegt. Das ist eine Darstellung der Steifigkeit des Stoffes, wenn er in einer Ebene unter der Schwerkraft gebogen wird.
Ein Probestück mit 2,54 cm × 20,32 cm (1 Inch mal 8 Inch) wurde mit 12,07 cm pro Minute (4,75 Inch pro Minute) in eine Richtung parallel zu ihrer langen Seite geschoben, so dass seine vordere Kante über die Kante einer horizontalen Oberfläche vorragte. Die Länge des Überhanges wurde gemessen, wenn die Spitze des Probestückes unter seinem eigenen Gewicht bis zu dem Punkt hinunterhing, wo die Linie, welche die Spitze mit der Kante der Plattform verband, einen 41,5 ° Winkel mit der Horizontalen bildete. Je länger der Überhang, desto langsamer war der Stoff zu biegen; höhere Zahlen deuten also auf einen steiferen Stoff hin.
Dieses Testverfahren stimmte mit ASTM Standard Test D 1388 überein außer in der Größe der Probestücke, wie hier angeführt. MD- und CD-Messung der Biegungslänge wurden vorgenommen und getrennt aufgezeichnet. Ein Kragbiegungs-Tester wurde verwendet, wie z.B. Modell 79-10, erhältlich von Testing Machines, Inc., mit Sitz in Amityville, New York.
Die Biegelänge wurde wie folgt berechnet: Biegelänge (cm) = Biegungslänge (Inch) × 2,54
Durchschnittswerte für die Biegelänge sind hier aufgezeichnet.
BEISPIELE
Probe 1
Ein Barrierematerial gemäß der vorliegenden Erfindung wurde hergestellt. Die Folienlage enthielt auf Gesamtgewichtsprozentbasis, bezogen auf das Gewicht der Folie, 13 Shell 6D82 Polypropylen/Polyethylen-Copolymer mit 5,5 % Ethylengehalt, 18 % Rexen FD-D1700 Polypropylen mit niedriger Kristallinität, das ataktische Stereoisomere in einer Polymerkette mit hohem Molekulargewicht aufwies, 3 % Dow 5004 mit 60.000 ppm Irgafos 168, das als Antioxidans und Stabilisator verwendet wurde, 2 % SCC 12673 blaues Farbkonzentrat, erhältlich von Standridge Color Corp., und 64 % English China Supercoat Calciumcarbonat (CaCO₃), beschichtet mit 1½ % Behensäure, und mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 1 μm (1 Mikron) und einer höchsten Kornklasse von 7 μm (7 Mikron). Das Calciumcarbonat wurde von ECCA Calcium Products, Inc., Sylacauga, Alabama, einer Abteilung von ECC International, bezogen. Die Folienformulierung wurde zu einer einlagigen Folie geblasen.
Die spinngebundenen Außenlagen waren beides Vliesbahnen mit 20,35 g/m² (0,60 Unzen pro Quadratyard), die aus extrudierbaren thermoplastischen Harzen aus 97 % Shell 6D43 unregelmäßigem Copolymer aus Propylen und Ethylenmonomeren, die 3 % Ethylen enthielten, 2 % Titandioxid (weiß), 0,09 % antistatischer Verbindung und 0,91 SCC 11111 blauem Farbkonzentrat bestanden. Die spinngebundenen Filamente waren im Wesentlichen fortlaufender Natur und wiesen eine durchschnittliche Fasergröße von 2,0 dpf auf.
Die Folie und die Vlieslagen wurde zusammenlaminiert unter Verwendung von Bindungswalzen, wie hier beschrieben. Die Musterwalze wies eine Bindungstemperatur von etwa 185 °F auf und die glatte Ambosswalze wies eine Temperatur von etwa 145 °F auf. Der Spaltdruck, der zwischen den Walzen gebildet wurde, betrug 31,3 Bar (440 psig).
Vergleichsstück Probe 2
Ein im Handel erhältlicher Baxter Vira Block Operationskittel wurde getestet.
Vergleichsstück Probe 3
Ein im Handel erhältlicher 3M Operationskittel mit Prevention-Stoff wurde getestet.
Vergleichsstück Probe 4
Ein im Handel erhältlicher Baxter Optima Standard-Operationskittel wurde getestet.
Vergleichsstück Probe 5
Ein im Handel erhältlicher Kimberly-Clark Corp. Evolution 3 Standard-Operationskittel wurde getestet.
Alle Messungen, die in den folgenden Tabellen gezeigt sind, wurden vom Körper der entsprechenden Operationskittel genommen. Alle Werte sind Durchschnittswerte, basierend auf fünf Messungen.
TABELLE I
TABELLE II
Die Daten, die in Tabelle I und II gezeigt sind, zeigen deutlich, dass das Barrierematerial 10 der vorliegenden Erfindung eine einzigartige Kombination aus physikalischen Eigenschaften und Eigenschaften in Bezug auf niedriges Flächengewicht, gute Festigkeit und Dauerhaftigkeit, Barriereeigenschaften, Atmungsfähigkeit und textilartigen Griff und Weichheit erreicht.
Es wird davon ausgegangen, dass das verbesserte stoffartige, flüssigkeitsundurchlässige, atmungsfähige Barrierematerial, das gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, von Durchschnittsfachleuten maßgeschneidert und angepasst wird, um für verschiedene Niveaus von Leistungsanforderungen zu passen, die während der tatsächlichen Verwendung auftreten. Obwohl also diese Erfindung durch Bezugnahme auf bestimmte spezielle Ausführungsformen und Beispiele beschrieben worden ist, versteht es sich von selbst, dass diese Erfindung für weitere Modifikationen geeignet ist. Diese Anmeldung soll daher alle Variationen, Anwendungen oder Anpassungen der Erfindung abdecken, die deren allgemeinen Prinzipien folgen und solche Abweichungen von der vorliegenden Offenbarung einschließen, wie sie bekannte oder übliche Praxis im Stand der Technik sind zu dem diese Erfindung gehört, und in den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen.

Claims

Stoffartiges, flüssigkeitsundurchlässiges, atmungsfähiges Barrierematerial, umfassend: wenigstens eine Vlieslage umfassend ein Vlies, ausgewählt aus spinngebundenen, schmelzgeblasenen; Luft-abgelegten oder gebundenen kardierten Bahnen, eine mikroporöse Folienlage, welche an die Vlieslage gebunden ist, um ein Laminat zu bilden, wobei die Folienlage eine effektive Dicke von 15,24 μm (0,6 mil) oder weniger aufweist und ein Gemisch, ausgedrückt in Gesamtgewichtsprozent bezogen auf das Gesamtgewicht der Folienlage, aus 40 bis 70 % Füllstoff, 30 Prozent bis 60 Prozent eines Polyolefinpolymers oder ein Gemisch daraus umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Vlieslage ein Flächengewicht im Bereich von 18,7 bis 51 g/m² (0,6 bis 1,5 osy) aufweist, dass der Füllstoff gleichmäßig in der gesamten Folienlage verteilt ist und dass das Laminat atmungsfähig ist, wie durch eine WVTR von wenigstens 300 g/m²/Tag gemessen, und ein Flächengewicht von 68 g/m² (2,0 Unzen pro Quadradyard) oder weniger, eine Spitzenenergie in Maschinenrichtung von wenigstens 1,68 Nm (15 Inch-Pfund), eine Spitzendehnung in Maschinenrichtung von wenigstens 35 Prozent, eine Spitzenenergie in Maschinenquerrichtung von wenigstens 2,12 Nm (19 Inch-Pfund), eine Spitzendehnung in Maschinenquerrichtung von wenigstens 70 Prozent, eine Schalenverformungs-Spitzenbelastung von weniger als 180 Gramm und eine Schalenverformungsenergie von weniger als 3.000 Gramm pro Milliliter, einen Wassersäulenhöhe von 250 mbar oder mehr, eine Biegelänge in Maschinenrichtung von < 4,0 Zentimeter und eine Biegelänge in Maschinenquerrichtung von < 3,0 Zentimeter aufweist.
Stoffartiges, flüssigkeitsundurchlässiges, atmungsfähiges Barrierematerial gemäß Anspruch 1, des Weiteren umfassend eine erste und eine zweite Vlieslage.
Stoffartiges, flüssigkeitsundurchlässiges, atmungsfähiges Barrierematerial gemäß Anspruch 1, wobei die Vlieslage eine spinngebundene Bahn umfasst.
Stoffartiges, flüssigkeitsundurchlässiges, atmungsfähiges Barrierematerial gemäß Anspruch 2, wobei die erste und die zweite Vlieslage eine erste und zweite spinngebundene Bahn umfassen.
Stoffartiges, flüssigkeitsundurchlässiges, atmungsfähiges Barrierematerial gemäß Anspruch 1, wobei die Folienlage eine einlagige Folie ist.
Stoffartiges, flüssigkeitsundurchlässiges, atmungsfähiges Barrierematerial gemäß Anspruch 1, wobei die Folienlage eine mehrlagige Folie ist.
Stoffartiges, flüssigkeitsundurchlässiges, atmungsfähiges Barrierematerial gemäß Anspruch 1, wobei das Laminat eine Wasserdampfübertragungsrate von wenigstens 1000 Gramm pro Quadratmeter pro 24 Stunden aufweist.
Stoffartiges, flüssigkeitsundurchlässiges, atmungsfähiges Barrierematerial gemäß Anspruch 7, wobei die Wasserdampfübertragungsrate wenigstens 3000 Gramm pro Quadratmeter pro 24 Stunden beträgt.
Stoffartiges, flüssigkeitsundurchlässiges, atmungsfähiges Barrierematerial gemäß Anspruch 1, wobei die Vlieslage etwa 98 % statistisches Copolymer aus Polypropylen und Polyethylen mit 3 % Ethylengehalt umfasst.
Stoffartiges, flüssigkeitsundurchlässiges, atmungsfähiges Barrierematerial gemäß Anspruch 1, im Wesentlichen bestehend aus einer Vlieslage und einer Folienlage.
Operationskittel umfassend das stoffartige, flüssigkeitsundurchlässige, atmungsfähige Barrierematerial gemäß Anspruch 1.
Operationskittel umfassend das stoffartige, flüssigkeitsundurchlässige, atmungsfähige Barrierematerial gemäß Anspruch 10.
Operationstuch umfassend das stoffartige, flüssigkeitsundurchlässige, atmungsfähige Barrierematerial gemäß Anspruch 1.
Operationstuch umfassend das stoffartige, flüssigkeitsundurchlässige, atmungsfähige Barrierematerial gemäß Anspruch 10.
Sterilisations-Aufreißbeutel umfassend das stoffartige, flüssigkeitsundurchlässige, atmungsfähige Barrierematerial gemäß Anspruch 1.
Sterilisations-Aufreißbeutel umfassend das stoffartige, flüssigkeitsundurchlässige, atmungsfähige Barrierematerial gemäß Anspruch 10.
Industrieschutzbekleidung umfassend das stoffartige, flüssigkeitsundurchlässige, atmungsfähige Barrierematerial gemäß Anspruch 1.
Industrieschutzbekleidung umfassend das stoffartige, flüssigkeitsundurchlässige, atmungsfähige Barrierematerial gemäß Anspruch 10.
Stoffartiges, flüssigkeitsundurchlässiges, atmungsfähiges Barrierematerial gemäß Anspruch 1, umfassend ein thermoplastisches elastomeres Polyolefin.
Stoffartiges, flüssigkeitsundurchlässiges, atmungsfähiges Barrierematerial gemäß Anspruch 10, umfassend ein thermoplastisches elastomeres Polyolefin.
Hygieneartikel umfassend das stoffartige, flüssigkeitsundurchlässige, atmungsfähige Barrierematerial gemäß Anspruch 1.
Hygieneartikel umfassend das stoffartige, flüssigkeitsundurchlässige, atmungsfähige Barrierematerial gemäß Anspruch 10.