DE69707874T2

DE69707874T2 - Atmungsfähige verbundstrukturen und absorbierende artikel damit

Info

Publication number: DE69707874T2
Application number: DE69707874T
Authority: DE
Inventors: Liu Carroll; Joseph Curro; Dean Lavon; Sung Lim; Michael Mc Kenna; Joseph Ostapchenko; L. Sparks; R. Vaidya
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co; Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co; EIDP Inc
Priority date: 1996-05-29
Filing date: 1997-05-29
Publication date: 2002-06-20
Anticipated expiration: 2017-05-30
Also published as: DK0906192T3; PT906192E; EP0906192A1; AU727684B2; NO985590L; ES2167754T3; DE69707874D1; NO321783B1; EP0906192B1; HK1019215A1; WO1997045259A1; CZ392198A3; JP2000511125A; BR9709413A; CZ297188B6; NO985590D0; TR199802464T2; CA2256624A1; ATE207811T1; KR20000016142A

Description

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft eine Wasserdampf-durchlässige, für Flüssigkeiten praktisch undurchlässige Verbund-Flächenstruktur, die für Kleidung, chirurgische Atdecktücher, sterile Tücher, Verpackungsmaterialien, Schutzabdeckungen, Konstruktionsmaterialien und absorbierende Körperpflegeartikel, wie Windeln und Binden, geeignet ist. Insbesondere zielt diese Erfindung auf eine Wasserdampf-durchlässige Folie und ein Fasersubstrat ab, die kombiniert werden, um ein Verbund-Flächengebilde zu bilden, das strapazierfähig, stabil und flexibel ist, und das ein Hindernis für Flüssigkeiten, Bakterien und Geruche darstellt, jedoch trotzdem gut durchlässig für Feuchtigkeitsdampf ist. Die Erfindung ist auch auf einen Absorptionsartikel gerichtet, der eine hintere Schicht (Backsheet) aufweist, die aus dem oben erwähnten Verbund-Flächengebilde der Erfindung hergestellt wurde.

Hintergrund der Erfindung

Flächengebilde, die beim Herstellen medizinischer Abdecktücher, medizinischer Kittel und Absorptionsartikel, wie Windeln und Binden, genutzt werden, müssen sowohl komfortabel als auch im wesentlichen Flüssigkeits-undurchlässig sein. Die Herstellungs- und Benutzungsanforderungen für solche Produkte erfordern oftmals auch, daß das Flächengebilde stabil und strapazierfähig ist.
Kleinkinder und andere inkontinente Personen tragen Absorptionsartikel, um Urin und andere Körperflüssigkeiten aufzunehmen und einzuschließen. Absorptionsartikel haben die Funktion, sowohl die abgesonderten Stoffe einzuschließen als auch diese Stoffe vom Körper des Trägers, von den Kleidungsstücken des Trägers und vom Bettzeug zu isolieren. Absorbierende Wegwerfartikel, die viele verschiedene Grundausführungen aufweisen, sind in der Technik bekannt. Es ist auch bekannt, daß die Außenseite von Absorptionsartikeln mit einem flexiblen, Fluid- und Dampf-undurch- Iässigen Flächengebilde bedeckt sein kann, um zu vermeiden, daß etwaige absorbierte Flüssigkeit durch den Artikel dringt und benachbarte Materialien, wie Kleidung und Bettwäsche usw., beschmutzt. Diese äußeren Abdeckungen, die im allgemeinen als hintere Schichten (Backsheets) bezeichnet werden, werden oftmals aus Fluid- und Dampf-undurchlässigen Folien, wie Polyethylen, hergestellt.
Obwohl Kunststoffolien ihrer Aufgabe, Flüssigkeiten einzuschließen, bemerkenswert gut gerecht werden, sind sie nicht angenehm zu berühren, und sie sind nicht richtig durchgängig für Feuchtigkeitsdampf, was Kleidungsstücke, die mit Kunststoffolien hergestellt wurden, unbequem macht und Hautirritaionen hervorruft. Kunststoffolien wurden durch die Erzeugung von Mikroporen in den Folien, um die Mikroporenfolien atmLungsaktiv zu machen, für den Einsatz in Kleidung und Hygieneartikeln angenehmer gemacht. Bei Mikroporenfolien wird durch kleine Spalten oder Löcher in der Folie Feuchtigkeit durch die Folien transportiert. Eine bedeutende Mikroporen-Verbundfolie wird aus Polytetrafluoroethylen hergestellt, das mittels eines Klebstoffs an einem Textilmaterial befestigt wird, wie in der britischen Patentanmeldung No. 2 024 100 offenbart. Mikroporenfolien, die mit Klebstoff an textile Substrate gebunden sind, werden in einer Reihe von Kleidungsprodukten, einschließlich von Absorptionsartikeln, verwendet, wie in den PCT Patentveröffentlichungen Nr. WO 95/16562 und WO 96/39031 offenbart.
Laminate aus einer Mikroporenfolie und einem faserigen Textilsubstrat haben eine Reihe von Nachteilen, einschließlich dem, daß ihre Fabrikation einen separaten Klebstoffbindungs-Schritt erfordert, nachdem die Folie hergestellt wurde, und daß solche Laminate in gewissem Umfang das Austreten von Fluiden zulassen, wenn sie als hintere Schicht in einem Absorptionsartikel verwendet werden. Wenn solche Mikroporenfolien- Laminate zum Beispiel als hintere Schichten in einer Wegwerfwindel verwendet werden, kann die hintere Schicht zulassen, daß Urin durch die Poren in der hinteren Schicht gelangt, wenn ein Kind, das eine Windel trägt, sich hinsetzt. Ein Austritt von Flüssigkeit durch die Mikroporenfolie-Laminate ist besonders wahrscheinlich, wenn das Mikroporenlaminat einem Fluid mit einer niedrigen Oberflächenspannung ausgesetzt wird, wie zum Beispiel dann, wenn Urin in einer Windel Tensiden innerhalb der Windel selbst ausgesetzt wird.
Wenn Fluide durch die Poren einer Mikroporenfolie austreten, können Bakterien, Viren und andere Mikroben zusammen mit den Fluiden durch die Folie gelangeü. Gleichermaßen verstärkt der Durchtritt von Fluiden durch Laminate, die mit Mikroporenfolien hergestellt wurden, ob die Fluide nun flüssig oder gasförmig sind, auch die Gerüche, die aus solchen Laminaten entweichen. Einigen Mikroporenfolien wurden Mikrobenadsorbentien zugesetzt, als Versuch, Mikroben, die durch solche Folien dringen, abzufangen, wie in der PCT Patentveröffentlichung No. WO96/39031 offenbart. Jedoch ist es schwierig, Mikrobenadsorbentien so gleichmäßig in der Mikroporenfolie zu verteilen, daß alle Mikroben, die durch die Löcher in der Folie austreten, absorbiert werden. Gleichfalls ist es unwahrscheinlich, daß Mikrobenadsorbentien den Durchtritt von Gerüchen durch die Poren in einer Mikroporenfolie verhindern.
Feuchtigkeitsdampf durchlässige Folien aus Polyether-Blockcopolymeren, wie die Folie, die im U. S. Patent No. 4 493 870 offenbart ist, sind in medizinischer Kleidung und Hygieneartikeln von Vorteil, weil solche Folien nicht porös und folglich im wesentlichen undurchlässig für Fluide sind, aber den Durchtritt von Feuchtigkeitsdampf zulassen. Das U. S. Patent No. 4 725 481 schlägt vor, daß solche Folien durch Klebstoffe oder Schmelzklebstoffe mit einem textilen Flächengebilde verbunden werden. Jedoch waren die Kosten für die Herstellung dieser Folien und das anschließende Binden an die faserigen textilen Flächengebilde im Vergleich zu Mikroporenfolien-Laminaten hoch. Außerdem haften bekannte Feuchtigkeitsdampf durchlässige Folien, wie die Folien, die in den U. S. Patenten Nr. 4 725 481 und 5 445 874 offenbart sind, ohne die Auftragung eines separaten Klebstoffs nicht leicht an vielen herkömmlichen Vliessubstraten, beispielsweise an Vliessubstraten auf Polyolefinbasis.
Die PCT Patentveröffentlichung No. WO 95/16746 (übertragen an E. I. duPont de Nemours & Company (nachstehend "DuPont")) offenbart eine Zusammensetzung aus einem Polyether-Blockcopolymer, das mit einem kostengünstigeren thermoplastischen Homopolymer kombiniert wird, um eine Gesamtfolie herzustellen, die kostengünstiger ist, sich besser wärmeverkleben läßt, und die besser an sich selbst und anderen Substraten klebt. Jedoch offenbart die PCT Patentveröffentlichung No. WO 95/16746 keine stabilen und strapazierfähigen Verbund-Flächengebilde aus dünnen atmungsaktiven Folien, die direkt auf faserige Trägermaterialien extrudiert wurden, noch offenbart sie eine Methode zur Herstellung solcher Verbund-Flächengebilde.
Es besteht ein Bedarf an einem Flächengebilde, das als Sperrschicht gegenüber Fluiden dient, jedoch auch in hohem Grad durchlässig für Feuchtigkeitsdampf ist. Außerdem besteht ein Bedarf an einem Flächengebilde, das Feuchtigkeitsdampf leicht überträgt, aber den Durchtritt von Bakterien und Gerüchen, die mit solchen Fluiden einhergehen, verhindert. Es besteht außerdem ein Bedarf an solch einem Feuchtigkeitsdampf-durchlässigen, Flüssigkeits-undurchlässigen Verbund-Flächengebilde, das auch ausreichend strapazierfähig, stabil und flexibel ist, um in Absorptionsartikeln verwendet werden zu können, und das auf wirtschaftliche Art und Weise, d. h. ohne die Verwendung von Klebstoffen, um die Schichten des Verbund-Flächengebildes in einem getrennten Schritt zu verbinden, produziert werden kann. Schließlich besteht ein Bedarf an einem Absorptionsartikel, der solch ein Feuchtigkeitsdampf-durchlässiges Verbund- Flächengebilde in der hinteren Schicht, den Beinstulpen, dem Taillenschutz oder anderen Elementen des Artikels beinhaltet.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung stellt ein Feuchtigkeitsdampf-durchlässiges, im wesentlichen Flüssigkeits-undurchlässiges Verbund-Flächengebilde bereit, das ein faseriges Substrat und eine Feuchtigkeitsdampf durchlässige, thermoplastische Folienschicht umfaßt. Das faserige Substrat besteht zu mindestens 50 Gew.-% aus Polyolefin-Polymerfasern. Die Feuchtigkeitsdampf durchlässige thermoplastische Folienschicht ist direkt auf eine Seite dieses faserigen Substrats schmelzgeklebt. Das Verbund-Flächengebilde zeigt eine Schälfestigkeit von mindestens 0,1 N/cm, eine dynamische Fluidübertragung von weniger als 0,75 g/m², wenn es einer Aufprallenergie von über 2400 Joules/m² ausgesetzt wird, und eine Feuchtigkeitsdampf-Transmissionsrate, gemäß dem Entfeuchtungsverfahren, von mindestens 1500 g/m²/24 h.
Vorzugsweise hat die Folienschicht des Verbund-Flächengebildes eine durchschnittliche Dicke von weniger als 50 Mikrometer und besteht mindestens zu 50 Gew.- % aus einem Polymer, ausgewählt aus der Gruppe der Block-Copolyetherester, Block- Copolyetheramide, Polyurethane und deren Kombinationen. Es ist weiter bevorzugt, daß die Folienschicht mit dem Substrat in Abwesenheit eines Klebstoffs zwischen der Folienschicht und dem Substrat schmelzverbunden wird. Das stärker bevorzugte Verbund-Flächengebilde besitzt eine Schälfestigkeit von mindestens 0,15 N/cm, eine Foliendicke von weniger als 30 Mikrometer und eine Feuchtigkeitsdampf-Transmissionsrate gemäß dem Entfeuchtungsverfahren von mindestens 2500 g/m²/24 h und eine dynamische Fluidübertragung von weniger als etwa 0,5 g/m², wenn es einer Aufprallenergie von 2400 Joules/m² ausgesetzt wird. Außerdem ist das Flächengebilde im wesentlichen frei von Mikroporen, so daß im wesentlichen keine Nässe durch das Flächengebilde dringen kann, wenn es dem Nässe-Austrittstest unterzogen wird, und das Flächengebilde wirkt als Sperrschicht für den Durchtritt von Mikroben, wenn es gemäß ISO 11607 Standard für sterile Verpackungsmaterialien getestet wird. Das Verbund-Flächengebilde sollte eine Zugfestigkeit in Laufrichtung und eine Zugfestigkeit in Querrichtung von mindestens 1 N/cm, und eine Bruchdehnung in Laufrichtung undl eine Bruchdehnung in Querrichtung von mindestens 30% aufweisen.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform dieser Erfindung kann die Folienschicht zwischen zwei faserige Substraten geklebt werden. Gemäß einer anderen alternafiiven Ausführungsform dieser Erfindung kann die Folienschicht des Verbund- Flächengebildes eine Feuchtigkeits-durchlässige Folie umfassen, die mehrere Schichten hat, wobei jede Folienschicht aus einer anderen Feuchtigkeitsdampf-durchlässigen thermoplastischen Polymerzusammensetzung besteht. Eine dieser Mehrschicht-Folienschichten kann eine im wesentlichen hydrophile Folienschicht umfassen, und eine dieser Folienschichten umfaßt eine im wesentlichen hydrophobe Folienschicht. Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform dieser Erfindung kann das Verbund-Flächengebilde außerdem eine zusätzliche Schicht mit einem Aufbau und einer Zusammensetzung, die sich von denen der Folienschicht und der faserigen Schicht unterscheiden, einschließen, wie zum Beispiel eine Mikroporenfolie.
Die Folienschicht des Verbund-Flächengebildes besteht zu mindestens 50 Gew.-% aus einer Fraktion A, die im wesentlichen aus einem Polymer aus der Gruppe der Block- Copolyetherester, Block-Copolyetheramide, Polyurethane und deren Kombinationen besteht, zu mindestens 5 Gew.-% aus Fraktion B, die im wesentlichen aus einem Polymer aus der Gruppe der Homopolymere eines alpha-Olefins, der Copolymere oder Terpolymere, die ein alpha-Olefin und ein oder mehrere andere Monomere enthalten, und einem Block-Copolymer aus einem Vinylaren und einem konjugierten Dien besteht, und zu mindestens 0,1 Gew.-% aus einer Fraktion C, die im wesentlichen aus einem Verträglichkeitsvermittler für die Fraktionen A und B besteht. Die Folienfraktion C besteht vorzugsweise im wesentlichen aus Homopolymeren, Copolymeren und Terpolymeren mit Hauptketten, die mit Fraktion B verträglich sind, wobei diese Hauptketten mit einem Monomer gepfropft sind, das eine funktionelle Gruppe besitzt, die mit Fraktion A verträglich ist. Die Folienfraktion C ist vorzugsweise ein Polymer mit einer Hauptkette, die mit der von Fraktion B identisch ist, wobei diese Hauptkette mit einem Monomer gepfropft ist, das aus der Gruppe der alpha- und beta-ethylenisch ungesättigten Carbonsäuren und deren Anhydriden und Derivaten ausgewählt wurde.
Die Erfindung stellt ferner ein Verfahren für die Herstellung des atmungsaktiven Verbund-Flächengebildes, das vorstehend beschrieben wurde, bereit. Zu Anfang wird thermoplastisches Polymer, ausgewählt aus der Gruppe der Block-Copolyetherester, Block-Copolyetheramide, Polyurethane und deren Kombinationen, gemischt. Als nächstes wird die Mischung gleichzeitig geschmolzen und gemischt und wird dann durch eine Breitschlitzdüse extrudiert. Die geschmolzene Mischung wird direkt auf ein laufendes faseriges Substrat aufgebracht und wird dann in innigen Kontakt mit dem faserigen Substrat getrieben. Das geschmolzene Polymer kann in innigen Kontakt mit dem faserigen Substrat getrieben werden, indem man das Polymer-beschichtete Substrat zwischen gekühlten Laminierwalzen hindurch leitet oder indem man das Substrat über eine Vakuum-Ansaugöffnung leitet. Das Verbund-Flächengebilde wird schließlich auf einer Aufnahmerolle gesammelt.
Schließlich stellt die Erfindung einen Absorptionsartikel bereit, der (a) eine vordere Schicht (Topsheet), (b) eine hintere Schicht (Backsheet) und (c) einen Absorptionskern, der sich zwischen der vorderen Schicht und der hinteren Schicht befindet, umfaßt; wobei die hintere Schicht das nicht poröse, im wesentlichen Fluid-undurchlässige, Feuchtigkeitsdampf durchlässige Verbund-Flächengebilde umfaßt, das vorstehend beschrieben ist. Vorzugsweise ist das Verbund-Flächengebilde so ausgerichtet, daß die FoTienschicht des Verbund-Flächengebildes zum Absorptionskern gerichtet ist. Wenn die Folienschicht des Verbund-Flächengebildes eine Mehrschichtfolie mit einer im wesentlichen hydrophilen Elastomer-Folienschicht und einer im wesentlichen hydrophoben Elastomerfolie ist, befindet sich die im wesentlichen hydrophile Elastomerfolie vorzugsweise zwischen der im wesentlichen hydrophoben Elastomerfolie und dem faserigen Substrat. Alternativ kann die Folienschicht außerdem eine dritte Folienschicht umifassen, die eine im wesentlichen hydrophobe Elastomerfolie umfaßt, die sich zwischen der im wesentlichen hydrophilen Elastomerfolie und dem faserigen Substrat befindet. Bei dem Absorptionsartikel kann es sich um eine Wegwerfwindel handeln.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die beigefügten Zeichnungen, die in die Patentschrift aufgenommen sind und einen Teil davon darstellen, veranschaulichen die derzeit bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Grundlagen der Erfindung zu erklären.
Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht des Aufbaus der Verbund-Flächenstruktur der Erfindung.
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht des Aufbaus einer Verbund-Flächenstruktur gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung eines Verfahrens, mit dem die Verbund- Flächenstruktur der Erfindung hergestellt wird.
Fig. 4 ist eine Draufsicht auf eine Wegwerfwindel-Ausführungsform der Erfindung, bei der Teile weggeschnitten wurden, um die darunterliegende Struktur zu offenbaren, gesehen von der Innenfläche der Windel aus.
Fig. 5 ist eine vereinfachte Draufsicht auf die Wegwerfwindel der Erfindung im ausgebreitetem, nicht zusammengezogenen Zustand, die die zahlreichen Teile und Zonen der Windel zeigt.
Fig. 6 ist eine Draufsicht einer anderen Ausführungsform einer hinteren Schicht einer Windel der Erfindung.
Fig. 7 ist eine vereinfachte Darstellung einer Vorrichtung, die für das Messen der dynamischen Fluidübertragung eines Flächengebildes verwendet wird.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Nun wird im einzelnen auf die derzeit bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung eingegangen, für die nachstehend Beispiele angegeben sind. Die Flüssigkeits- undurchlässige, Feuchtigkeitsdampf durchlässige Verbund-Flächenstruktur der Erfindung ist in Fig. 1 gezeigt. Das Verbund-Flächengebilde 10 besteht aus einem faserigen Substrat 14, an das direkt eine Feuchtigkeitsdampf durchlässige und im wesentlichen Flüssigkeits-undurchlässige Folie 12 geklebt wurde. Solche Verbund-Flächengebilde werden manchmal als Laminatstrukturen bezeichnet. Die Feuchtigkeits-durchlässige Folie ist im wesentlichen frei von winzigen Durchstichen oder Poren, besitzt jedoch trotzdem eine relativ hohe Feuchtigkeitsdampf-Transmissionsrate. Wie hierin verwendet, sind mit "Durchstichen" kleine Löcher gemeint, die versehentlich entweder während der Herstellung oder der Verarbeitung der Folie entstanden, während mit "Poren" kleine Löcher gemeint sind, die absichtlich in die Folie gemacht wurden, um die Folie für Luft, Wasserdampf oder Flüssigkeiten durchlässig zu machen. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die Feuchtigkeitsdampf-durchlässige und im wesentlichen Flüssigkeits-undurchlässige Folie aus Polyether- Blockcopolymeren, wie Copolymeren, die aus Block-Copolyetherestern, Block-Copolyetheramiden, Polyurethanen und deren Kombinationen bestehen. Das faserige Substrat 14 besteht vorzugsweise aus synthetischen Polymerfasern in einer Form, auf die die Feuchtigkeitsdampf durchlässige Folie direkt geklebt werden kann. Das Substrat 14 kann eine gewebte oder Vlies-Struktur sein, aber aus Kostengründen sind für die meisten Anwendungen Vliesstoff-Strukturen bevorzugt. In einer alternativen Ausführungsform dieser Erfindung, die in Fig. 2 dargestellt ist, kann die Verbund-Flächenstruktur aus einer Feuchtigkeits-durchlässigen Folienschicht 12 mit zwei faserigen Substraten 14 und 16 bestehen, von denen jedes aus synthetischen Polymerfasern besteht, die direkt auf die beiden Seiten der Folienschicht geklebt wurden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung könnte eine dünne Schicht aus einem Block-Copolymer, ausgewählt aus einer Gruppe, die Polyether, Polyamide und Polyurethane oder eine Kombination davon umfaßt, in Verbindung mit einer Mikroporenfolie verwendet werden, um eine Laminat-Folienstruktur zu bilden. Solch eine Struktur sollte eine Reihe der Nachteile überwinden, die mit Mikroporenfolien verknüpft sind, und zwar Bakterien- und Flüssigkeitsaustritt und hohe Feuchtigkeits- Aufprallwerte, ohne die relativ hohen MVTR Werte von oftmals > 4000 g/m²/24 h, die mit einigen Mikroporenfolien zu erhalten sind, zu opfern. Die Feuchtigkeitsdampfdurchlässigen Folien des Verbund-Flächengebildes der Erfindung können mit polyolefinischen Vliesmaterialien verträglich gemacht werden und können ebenso mit gegenwärtig gebräuchlichen Mikroporenfolien-Zusammensetzungen, wie solchen aus polyolefinischen Zusammensetzungen, verträglich gemacht werden. Die Feuchtigkeitsdampf durchlässige Folienschicht des Verbund-Flächengebildes der Erfindung und eine Mikroporenfolie können mittels Klebstoff-Laminierung oder möglicherweise durch direkte Extrusionbeschichtung verbunden werden. Die Feuchtigkeitsdampf durchlässige Folie kann mit einem faserigen Substrat gemäß dem Verfahren der Erfindung verbunden werden. Dieses faserige Substrat und die Feuchtigkeitsdampf-durchlässige, im wesentlichen Flüssigkeits-undurchlässige Folie und die Mikroporenfolie können, auf eine Art gemäß der Erfindung, mit einem Vlies-Flächengebilde, das auf die eine Seite der Feuchtigkeitsdampf-durchlässigen, Flüssigkeits-undurchlässigen Folienschicht geklebt wird, und mit einer Mikroporenfolie, die an die gegenüberliegende Seite der Folienschicht laminiert wird, verbunden werden.
Alternativ dazu könnte das Verfahren, durch welches den gegenwärtig gebräuchlichen Mikroporenfolien vom Polyolefintyp, wie Exxon Exxaire (Katalog-Nr. XBF- 100 W), Mikroporosität verliehen wird, genutzt werden, um einer Feuchtigkeits-durchlässigen Folienschicht in der Verbundfolie der Erfindung Mikroporösität zu verleihen, zum Beispiel durch die Einverleibung eines Materials wie Calciumcarbonat in die Folienschicht. Dies würde zu einer Feuchtigkeitsdampf-durchlässigen Folienschicht führen, die im wesentlichen aus einem Polymer aus der Gruppe der Block-Copolyetherester, Block-Copolyetheramide, Polyurethane oder deren Kombinationen besteht, in die Mikroporen integriert sind. Diese Folienschicht könnte dann zu einer Laminatstruktur mit dünnen Schichten aus einer Feuchtigkeitsdampf-durchlässigen, nicht-porösen Folie auf einer oder beiden Seiten der Mikorporenfolie geformt werden. Zusätzlich könnte ein faseriges Substrat auf eine Art und Weise, die mit der Erfindung übereinstimmt, an diese FolienLaminatstruktur gebunden werden.
Ein besonders bevorzugtes Vliesmaterial für die faserigen Substrate 14 und 16 ist eine faserige Polyolefin-Vliesbahn. Geeignete Polyolefinmaterialien schließen Polypropylen- und Polyethylen-Spinnvliesbahnen, Gitterstoffe, gewebte Folienbänder, Krempelbänder, Flashspun-Bahnen und gewebte oder nicht gewebte Flächengebilde, die aus einer Mischung aus Polyolefinfasern oder aus Polyolefinfasern und anderen Fasern bestehen, ein. Bahnen aus Polyolefinfasern können mit einer Reihe von erstrebenswerten Eigenschaften hergestellt werden, einschließlich einer guten Dampfdurchlässigkeit, Flexibilität, Weichheit und Festigkeit. Wenn das Verbund-Flächengebilde 10 in einem Absorptionsartikel genutzt werden soll, sollten die Substrate 14 und/oder 16 vorzulsweise eine Zugfestigkeit von mindestens 1 N/cm und eine Bruchdehnung von mindestens 30% sowohl in Lauf- als auch in Querrichtung haben. Die Laufrichtung ist die Längsrichtung innerhalb der Ebene des Flächengebildes, d. h. die Richtung, in der das lFlächengebilde hergestellt wurde. Die Querrichtung ist die Richtung innerhalb der Ebene des Flächengebildes, die senkrecht zur Laufrichtung verläuft. Stärker bevorzugt haben die faserigen Substrate eine Zugfestigkeit von mindestens 1,5 N/cm und eine Bruchdehnung von mindestens 50% sowohl in Lauf- als auch in Querrichtung. Bevorzugt hat das faserige Substrat auch eine poröse Struktur, die sowohl die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit durch das Verbund-Flächengebilde als auch die physikalische Bindung zwischen den Folien- und Substratschichten des Verbund-Flächengebildes verbessert.
Ein Polyolefin-Flächenmaterial, das mit Vorteil für die faserigen Substrate der Erfindung verwendet wurde, ist das TYPAR® Spunbonded Polypropylen-Flächenmaterial. TYPAR® ist ein eingetragenes Warenzeichen von DuPont. Ein weiteres Faser- Flächenmaterial, das mit Vorteil im Verbund-Flächengebilde der Erfindung verwendet wird, ist ein gekrempeltes, wärmeverklebtes Polypropylen-Vliesmaterial, das im Handel von Fiberweb, Simpsonville, South Carolina, unter dem Handelsnamen HEC erhältlich ist. Die Substrate 14 und 16 können alternativ aus Bahnen anderer synthetischer Polymermaterialien, wie Polyestern oder Polyamiden, aus Zweikornponentenfasern, die aus Polyolefin und einem oder mehreren anderen Polymeren hergestellt wurden, oder aus Mischungen aus Polyolefinfasern und Fasern, die aus anderen synthetischen Maierialien bestehen, oder anderen Naturfasern, wie Baumwoll- oder Cellulosefasern, bestehen.
Die Folienschicht 12 der Verbund-Flächenstruktur 10 ist eine Feuchtigkeitsdampfdurchlässige und im wesentlichen Flüssigkeits-undurchlässige Folie. Die Folienschicht wird vorzugsweise direkt auf das faserige Substrat 14 extrudiert, und sie haftet dadurch ohne die Aufbringung eines zusätzlichen Klebstoffs am Substrat 14. Die Folienschicht 12 umfaßt ein thermoplastisches Polymermaterial, das als dünne, kontinuierliche, nicht poröse, im wesentlichen Flüssigkeits-undurchlässige, Feuchtigkeitsdampf durchlässige Folie extrudiert werden kann. Die Schicht 12 besteht vorzugsweise vor allem aus einem Blockpolyether-Copolymer, wie einem Polyetherester-Copolymer, einem Polyetheramid-Copolymer, einem Polyurethan-Copolymer oder einer Kombination daraus. Bevorzugte Copolyetherester-Blockcopolymere für die Folienschicht 12 sind segmentierte Elastomere, die weiche Polyethersegmente und harte Polyestersegmente besitzen, wie im U. S. Patent No. 4 739 012 (übertragen an DuPont) offenbart. Geeignete Polyetherester-Blockcopolymere werden von DuPont unter dem Namen Hytrel® verkauft. Hytrel® ist ein eingetragenes Warenzeichen von DuPont. Geeignete Copolyetheramid- Copolymere für die Folienschicht 12 sind Copolyamide, die unter dem Namen Pebax® von Atochem Inc., Glen Rock, New Jersey, USA, erhältlich sind. Pebax® ist ein eingetragenes Warenzeichen von Elf Atochem, S. A., Paris, Frankreich. Geeignete Polyurethane für die Verwendung in der Folienschicht 12 sind thermoplastische Urethane, die unter dem Namen Estane® von The B. F. Goodrich Company, Cleveland, Ohio, USA, erhältlich sind.
Das Mischen dieser thermoplastischen Polymere oder Polymermischungen, die die Folienschicht der Flächenstruktur der Erfindung umfassen, kann gemäß den Verfahren und Methoden, die im Stand der Technik bekannt sind, zum Beispiel durch Vermengen in einer Trommel, gefolgt von Extrusion und Mischen in einem Einschneckenextruder, der mit einem Mischkopf ausgerüstet ist, wie beispielsweise denen, die von Davis-Standard Corp. (Pawcatuck, Rhode Island, USA), erhältlich sind, oder einem Doppelschneckenextruder, wie denen, die von Wamer-Pfliederer (Ramsey, New Jersey, USA) und Bersdorf Corporation (Charlotte, North Carolina, USA) erhältlich sind, durchgeführt werden. Alternativ können Gewichtsausgleichs- oder Volumendosierer, wie die, die von K-Trori America (Pitman, New Jersey, USA) erhältlich sind, verwendet werden, um die Zusammensetzung, die in den Extruder geleitet wird, zu steuern.
Das Verbund-Flächengebilde 10 wird vorzugsweise anhand eines Extrusionsbeschichtungs-Verfahrens hergestellt. In dem Extrusionsbeschichtungs-Verfahren wird zuerst ein gleichmäßiges geschmolzenes Extrudat auf das faserige Substrat aufgebracht. Der Kontakt zwischen dem geschmolzenen Polymer und dem Substrat wird inniger, während das geschmolzene Polymer abkühlt und sich an das Substrat bindet. Dieser Kontakt und diese Bindung können verbessert werden, indem man die Schichten durch einen Walzenspalt, der zwischen zwei Laminierwalzen geformt wird, leitet. Alternativ kann das geschmolzene Polymer In Kontakt mit dem faserigen Substrat gezogen werden, indem man das beschichtete Substrat über eine Ansaugöffnung leitet, so daß das Vakuum das geschmolzene Polymer in Kontakt mit dem Substrat zieht, während das Polymer sich abkühlt und an das Substrat bindet. Das Binden kann weiter verbessert werden, indem man die Oberfläche des Substrats, die mit der Folie in Kontakt kommen soll, einer Oberflächenbehandlung unterzieht, beispielsweise einer Koronabehandlung, wie im Stand der Technik bekannt und in Modern Plastics Encyclopedia Handbook, S. 236 (1994), hiermit durch Bezugnahme aufgenommen, beschrieben.
Eine bevorzugte Methode zur Auftragung der Folienschicht 12 auf das Substrat 14 ist in Fig. 3 dargestellt. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, wird das thermoplastische Polymer in Pelletform, zusammen mit etwaigen Zusätzen, in den Einlaß 26 des Extrudertrichters 24 eingebracht. Das Polymer wird im Schneckenextruder 20 mit einer Schneckengeschwindigkeit im Bereich von 10 bis 200 UpM, abhängig von den Abmessungen des Extruders und den Eigenschaften des Polymers, geschmolzen und vermischt, und die geschmolzene Mischung wird unter Druck durch die erwärmte Leitung 28 aus dem Extruder zu einer Breitschlitzdüse 38 abgegeben. Das Polymer wird bei einer Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur der Mischung, und vorzugsweise bei einer Temperatur im Bereich von 180ºC bis 240ºC, abgegeben. Die Polymer- Extrusionsschmelze 40, die von der Breitschlitzdüse 38 abgegeben wird, beschichtet das faserige Substrat 14.
Vorzugsweise läuft das Substrat mit einer Geschwindigkeit unter der Düse hindurch, die der Geschwindigkeit des Extruders so angepaßt ist, daß die gewünschte Foliendicke erhalten wird. Das beschichtete Substrat tritt in einen Walzenspalt, der von den Walzen 34 und 36 geformt wird, wobei die Walzen bei einer Temperatur gehalten werden, die so gewählt ist, daß ein Verbund-Flächengebilde mit der gewünschten Schälfestigkeit und Feuchtigkeitsdampf-Durchlässigkeit erhalten wird. Die Temperatur der Walzen 34 und 36 liegt im Bereich von 10ºC bis 120ºC. Wie nachstehend erörtert wird, wurde gefunden, daß höhere Walzentemperaturen ein Verbund-Flächengebilde mit einer höheren Schälfestigkeit ergeben, während gefunden wurde, daß niedrigere Walzentemperaturen Verbund-Flächengebilde mit einer höheren Feuchtigkeitsdampf-Durchlässigkeit ergeben. Die Walze 34 ist vorzugsweise eine weiche Gummiwalze mit einer schwach haftenden Oberfläche, während die Walze 36 eine Metallwalze ist. Eine texturierte Prägewalze kann anstelle der Metallwalze als Walze 36 verwendet werden, wenn ein Verbund-Flächengebilde mit einer stärker texturierten Folienschicht (und einer größeren Oberfläche) gewünscht wird. Das Leiten des beschichteten Substrats durch den Walzenspalt, der zwischen den Kühlwalzen 34 und 36 geformt wird, quericht das geschmolzene Polymer, während es gleichzeitig das geschmolzene Polymer 40 in und gegen das faserige Substrat 14 drückt. Der Walzenspaltdruck sollte hoch genug eingestellt werden, damit die gewünschte Schälkraft zwischen der Folie und dem Substrat erreicht wird, aber nicht so hoch, daß Durchstiche in der Folie entstehen. Das abgekühlte Polymer bildet die Folienschicht 12 des Verbund-Flächengebildes 10, wobei das Verbund-Flächengebilde auf einer Aufnahmewalze 44 gesammelt wird. Wenn ein Trilaminatprodukt wie das in Abb. 2 gezeigte gewünscht wird, kann ein zusätzliches Substratmaterial 16 auf die andere Seite der extrudierten Polymerschmelze 40 gelegt werden, wenn das Polymer zwischen den Rollen 34 und 36 durchgeht.
Alternativ kann ein Vakuumverfahren angewendet werden, um die Polymerschmelze 40 gegen das Substratmaterial zu drücken. Das Vakuumverfahren ähnelt dem herkömmlichen Extrusionsbeschichten, ausgenommen, daß ein Vakuum anstelle der Laminierwalzen verwendet wird, um die zwei Substrate zu verbinden. Die Folie wird in das faserige Substrat gesaugt, indem ein Vakuumdruck an der Unterseite des Substrats angelegt wird. Das Vakuumverfahren optimiert die Haftung, während es auch Produkte mit guter Lockerheit und Griffigkeit erzeugt.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Folienschicht 12 eine Feuchtigkeitsdampf durchlässige, im wesentlichen Flüssigkeits-undurchlässige Mehrschicht-Folienstruktur sein. Solch eine Folie kann mit Schichten coextrudiert werden, die aus einer oder meheren der vorstehend beschriebenen bevorzugten thermoplastischen Folienmaterialien bestehen, die hierin beschrieben werden. Solche Feuchtigkeits-durchlässigen Mehrschichtfolien sind im US-Patent 4 725 481 (übertragen an Du- Pont) offenbart, das hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird. Mehrschichtfolien sind besonders im Verbund-Flächengebilde dieser Erfindung nützlich, wo es wünschenswert ist, daß die Folienschicht 12 unterschiedliche Eigenschaften auf ihren verschiedenen Seiten hat. Zum Beispiel könnte ein Verbund-Flächengebilde mit einer Zweikomponenten-Folienschicht 12 hergestellt werden, bei der eine Seite aus einem Feuchtigkeitsdampf-durchlässigen Polymermaterial gebildet wird, das thermisch gut an dem faserigen Substrat 14 haftet, und eine gegenüberliegende Seite aus einem anderen Feuchtigkeitsdampf-durchlässigen Polymer bestehen, das gut an Materialien haftet, auf die das Verbund-Flächengebilde aufgebracht werden soll. Es ist anzunehmen, daß eine Feuchtigkeitsdampf durchlässige Folie aus drei oder mehr coextrudierten Schichten für die Folienschicht des Verbund-Flächengebildes der Erfindung verwendet werden kann, um einen insgesamt gewünschten Gruppe an physikalischen und aesthetischen Eigenschaften für das Verbund-Flächengebilde zu erhalten.
Das Verbund-Flächengebilde 10 ist besonders als eine Komponente in Wegwerf- Absorptionsartikeln geeignet. Wie hierin verwendet, bezeichnet der Begriff "Absorptionsartikel" Gegenstände, welche Körperauscheidungen absorbieren und einschließen, und genauer bezeichnet er Gegenstände, die sich am Körper oder in der Nähe des Körpers des Trägers befinden, um die verschiedenen Ausscheidungen, die vom Körper abgesondert werden, zu absorbieren und einzuschließen. Absorptionsartikel schließen Wegwerfwindeln, Inkontinents-Windelhosen, Inkontinents-Unterwäsche, Inkontinents- Einlagen, Schutzkleidung für Monatshygiene, Trainingshosen, Korsagen und dergleichen ein. Der Begriff "Wegwerf-" wird hierin verwendet, um Absorptionsartikel zu beschreiben, bei denen nicht vorgesehen ist, sie zu waschen oder anderweitig wiederherzustellen oder als Absorptionsartikel wiederzuverwenden (d. h. es vorgesehen ist, sie nach einmaliger Benutzung wegzuwerfen und vorzugsweise zu recyclieren, zu kompostieren oder anderweitig auf umweltverträgliche Weise zu entsorgen). Das Verbund- Flächengebilde 10 hat physikalische Eigenschaften, die das Flächengebilde besonders als äußere "hintere Schicht" (Backsheet) eines Wegwerf-Absorptionsartikels geeignet machen, wobei diese Eigenschaften die Durchlässigkeit des Verbund-Flächenmaterials für Flüssigkeitsdampf, seine weitgehende Undurchlässigkeit für Flüssigkeiten und seine Festigkeit und Strapazierfähigkeit einschließen. Die Fähigkeit des Verbund-Flächengebildes 10, leicht Feuchtigkeitsdampf zu übertragen, bedeutet, daß Hygieneprodukte, die das Verbund-Flächengebilde 10 als Material für die hintere Schicht des Produkts enthalten, für den Träger komfortabel sind. Die Undurchlässigkeit des Verbund- Flächengebildes für Flüssigkeiten erlaubt es der Folie, Körpefflüssigkeiten komplett einzuschließen, sogar wenn das Flächengebilde einem dynamischen Stoß der Art ausgesetzt wird, der auftritt, wenn ein Baby oder eine andere Person, die einen nassen Absoptionsartikel trägt, sich abrupt hinsetzt. Die Festigkeit und Strapazierfähigkeit des Verbund-Flächengebildes 10 ermöglicht es dem Flächengebilde, intakt zu bleiben, auch nachdem es im Herstellungsverfahren des Absorptionsartikels gedehnt, gewalzt und gezogen wurde.
Man nimmt an, daß die Feuchtigkeitsdampf-Transrnissionsrate ("MVTR") eines Verbund-Flächenmaterials, das als hintere Schicht eines Absorptionsartikels verwendet wird, wichtig ist, um die Feuchtigkeit und die Temperatur im Absorptionsartikel zu reduzieren, wodurch das Auftreten eines Hitzeausschlags und anderer Hautprobleme, die mit den Umgebungsbedingungen verknüpft sind, reduziert wird. Es wurde gefunden, daß, um zum Beispiel Ausschlag-hervorrufende Feuchtigkeit und Wärmestau in einem Wegwerf-Absorptionsartikel zu reduzieren, zumindest ein Teil der hinteren Schicht des Artikels und vorzugsweise die gesamte hintere Schicht eine Feuchtigkeitsdampf-Transmissionsrate von mindestens etwa 1500 g/m²/24 h haben sollte, gemessen anhand des MVTR Entfeuchtungs-Meßverfahrens, das nachstehend in den Beispielen beschrieben wird. Das Verbund-Flächenmaterial der vorliegenden Erfindung ist fähig, eine MVTR, gemessen mit dem Entfeuchtungsverfahren, von mindestens etwa 1500 g/m²/24 h zu liefern, und Verbund-Flächengebilde gemäß der Erfindung können eine MVTR von über 4000 g/m²/24 h liefern.
Im Verbund-Flächengebilde der vorliegenden Erfindung wird die Feuchtigkeitsdampf-Transmission verbessert, weil die Feuchtigkeits-durchlässige Folienschicht 12 direkt auf das Vliessubstrat 14 extrudiert wird. Dieses direkte Extrudieren verbessert die Feuchtigkeitstransmission aus einer Reihe von Gründen. Zuerst einmal macht die direkte Extrusion es möglich, Verbund-Flächengebilde mit sehr dünnen Folienschichten herzustellen, oftmals mit einer durchschnittlichen Dicke von weniger als 30 Mikrometer. Diese dünnen Folien sind sehr gut durchlässig für Feuchtigkeitsdampf, aber sie sindl trotzdem im wesentlichen undurchlässig für Flüssigkeiten. Zweitens gibt es keine Klebstoffschicht, die die Transmission der Feuchtigkeit durch das Verbund-Flächengebilde behindert, weil das Substrat direkt mit der Folienschicht des Verbund-Flächengebildes 10 extrusionsbeschichtet wurde. Schließlich wird die Folienschicht 12 auf das Substrat 14 extrudiert und durch einen Walzenspalt geführt, so die Folie in die Poren und Konturen des Substrats gedrängt wird. Dieses Verfahren resultiert in einer Folienschicht 12, die ein Substrat 14 besitzt, das an der der Oberfläche zugewandten Seite stark texturiert ist, wodurch es eine große Oberfläche besitzt.
Ein Querschnitt einer Probe des Verbund-Flächenmaterials der vorliegenden Erfindung, die hergestellt wurde wie in Beispiel 8 beschrieben, wurde mit 500-facher Vergrößerung photographiert, wobei ein Rasterelektronenmikroskop (SEM) verwendet wurde. Eine SEM-Mikroaufnahme eines Abschnitts der Probe, der eine Länge von 484 Mikrometer aufwies, entlang der Grenzlinie zwischen der Folienschicht 12 und dem Substrat 14, wurde vergrößert und mittels Abtastern sorgfältig vermessen. Die Grenzfläche der Folie hatte eine Gesamtlänge von 871 Mikrometer, wobei 411 Mikrometer der Grenzfläche direkt an Fasern des Substrats 14 hafteten, und 460 Mikrometer der Grenzfläche offen den Porenräumen innerhalb des Substrats gegenüber lagen. Man nimmt an, daß die große Oberfläche auf der Substratseite der Folienschicht 12 den Feuchtigkeitsdampf-Fluß durch das Verbund-Flächengebilde 10 noch verbessert.
Das Verbund-Flächengebilde der vorliegenden Erfindung zeigt die wichtige Eigenschaft, daß es unter den Bedingungen, die normalerweise mit der Verwendung von Absorptionsartikeln in Schutzkleidung einhergehen, im wesentlichen undurchlässig für Flüssigkeiten ist. Die Flüssigkeits-Undurchlässigkeit des Verbund-Flächengebildes 10 wurde gemäß einer Reihe von Versuchen beschrieben, einschließlich eines Feuchtigkeitsdampf-Austrittsversuchs, eines dynamischen Sperrversuchs und eines Mikroben- Sperrversuchs.
Der Feuchtigkeitsdampf-Austrittsversuch demonstriert optisch die weitgehende Flüssigkeits-Undurchlässigkeit des Verbund-Flächengebildes 10. Wie im nachstehenden Beispiel beschrieben, bestimmt dieser Test, ob eine Lösung aus Lebensmittelfarbe, Isopropylalkohol und Wasser durch ein Flächenmaterial dringt. Wie in den nachstehenden Beispielen 8-17 zu sehen ist, drang der Farbstoff in der Alkohollösung nicht durch das Verbund-Flächengebilde 10 der vorliegenden Erfindung. Als der gleiche Test andererseits mit einem Flächengebilde durchgeführt wurde, das aus einer Mikroporenfolie bestand, die auf ein Vliessubstrat laminiert worden war, war ein Austreten der Farbstofflösung sichtbar (Vergleichsbeispiel 1).
Der dynamische Flüssigkeits-Aufpralltest zeigt die Fähigkeit des Verbund- Flächengebildes 10, einer Flüssigkeitstransmission standzuhalten, wenn es als hintere Schicht in einem Absorptionsartikel verwendet wird. Der dynamische Fluid-Aufpralltest, der in den nachstehenden Beispielen beschrieben wird, wurde konzipiert, um die Energie pro Flächeneinheit zu imitieren, die ein Kind an eine hintere Schicht abgibt, wenn es abrupt aus einer stehenden in eine sitzende Position wechselt. Geeignete Flächenmaterialen für eine hintere Windelschicht sollten so gut wie keine (das heißt weniger als 1 g/m²) dynamische Fluidtransmission zeigen, wenn sie einer Aufprallenergie von über 1000 Joules/m² ausgesetzt werden, was auf das Verbund-Flächengebilde 14 dieser Erfindung zutrifft. Stärker bevorzugt zeigen hintere Windelschichten praktisch keine dynamische Fluidtransmission, wenn sie einer Aufprallenergie von 240() Joules/m² und mehr ausgesetzt werden. Wie in den nachstehenden Beispielen 8 bis 17 berichtet wird, ließen diese Beispiele für das Verbund-Flächengebilde der Erfindung weniger als 0,4 g/m² Wasser durch, wenn sie einer Aufprallenergie von etwa 2400 Joules/m² ausgesetzt wurden.
Die Fähigkeit des Verbund-Flächengebildes 10, als Sperrschicht gegenüber Flüssigkeiten zu wirken, verhindert außerdem den Durchgang der meisten Geruche, Bakterien oder anderer Mikroben durch das Flächengebilde. Als eine mikroporöse Folie gemäß einem Bakterien-Durchflußtest, der zur Bewertung von porösen, sterilen Verpackungsmaterialien verwendet wird (ASTM F 1608-95), getestet wurde (Vergleichsbeispiel 1), bestand das Material den Test nicht, weil es sich zeigte, daß Bakterien durch die Folie hindurch gelangten. Andererseits erfüllt das Verbund-Flächengebilde 10 der Erfindung, da es während eines einstündigen Luft-Porositätstests (siehe Gurley Hill- Daten in den Beispielen 8, 9, 12, 13, 16 und 17) luftundurchlässig ist, die Sperr-Anforderung gegenüber Mikroben für undurchlässige sterile Verpackungsmaterialien, wie im 150-Standard 11607, Abschnitt 4.2.3.3. dargelegt.
Die Festigkeit und Strapazierfähigkeit des Verbund-Flächengebildes 10 macht dieses Flächengebilde für Absorptionsartikel besonders geeignet. Diese Festigkeit und Strapazierfähzgkeit machen es möglich, daß das Verbund-Flächengebilde 10 intakt bleibt, auch nachdem es während des Herstellungsprozesses eines Absorptionsartikels gestreckt, gewalzt, komprimiert und gezogen wurde. Es ist auch wichtig, daß das Verbund-Flächengebilde fest und strapazierfähig genug ist, um intakt zu bleiben, wenn es während des Tragens eines Artikels, der unter Verwendung des Verbund-Flächengebildes 10 als hinterer Schicht hergestellt wurde, gestreckt, gezogen und benetzt wird. Die Festigkeit und Strapazierfähigkeit des Verbund-Flächengebildes 10 wurde bezüglich (1) Zugfestigkeit, (2) dem Maß, in welchem das Flächengebilde gestreckt werden kann, ehe es reißt (bekannt als "Bruchdehnung"), und (3) dem Kraftauwand, der erforderlich ist, um die Feuchtigkeitsdampf durchlässige Folie von dem faserigen Substrat des Verbund-Flächengebildes abzuziehen (bekannt als "Schälfestigkeit" oder "Delarninationsfestigkeit"), bewertet.
Die Zugfestigkeit wird durch Messung der Zugkraft untersucht, die erforderlich ist, um eine Probe des Folienmaterials zu zerreißen. Die Bruchdehnung ist ein Maß für den Grad, in dem eine Probe eines Folienmaterials unter Spannung gestreckt wird, bevor die Folie reißt. Die Bruchdehnung ist die Länge unmittelbar vor dem Reißen, ausgedrückt in Prozent der ursprünglichen Probenlänge. Vorzugsweise hat ein Verbund- Flächengebilde, das als hintere Schicht in einem Absorptionsartikel verwendet werden soll, eine Zugfestigkeit von mindestens 1 N/cm und eine Bruchdehnung von mindestens 30% sowohl in Lauf- als auch in Querrichtung. Wenn das Verbund-Flächengebilde der Erfindung als hintere Schicht in einem Absorptionsartikel verwendet werden soll, sollte es außerdem vorzugsweise eine Zugspannung von mehr als 1,5 N/cm und eine Bruchdehnung von mindestens 50% sowohl in Lauf- als auch in Querrichtung haben. Im Verbund-Flächengebilde der vorliegenden Erfindung sind die Zug- und Dehnungs- Eigenschaften des Verbund-Flächengebildes im wesentlichen abhängig von den Zug- und Dehnungs-Eigenschaften des faserigen Substrats. Ein Flächenmaterial mit der bevorzugten Zugspannung und Bruchdehnung bleibt intakt, wenn es während der Herstellung des Absorptionsartikels mit hoher Geschwindigkeit um Walzen gewickelt wird. Die Bruchdehnung macht die Artikel auch komfortabler für den Träger, weil die Artikel bis zu einem gewissen Grad nachgeben, und sich so besser an die Körperformen eines Trägers anpassen können, da ein Flächenmaterial mit dieser Bruchdehnung eine gewisse Elatizität aufweist. Wie aus den nachstehenden Beispielen 8-17 ersichtlich ist, weist die Verbundfolie 10 der Erfindung eine Zugfestigkeit von etwa 11 N/cm in Laufrichtung und von 2 N/cm in Querrichtung auf und hat eine Bruchdehnung von 59% bis 87% in Laufrichtung und 67% bis 108% in Querrichtung. Die bevorzugte Polyether- Blockcopolymerfolie der Erfindung verleiht einem Verbund-Flächenmaterial einen Elastizitätsgrad, der das Flächengebilde besonders in einem Absorptionsartikel geeignet macht.
Die Schälfestigkeit ist ein Maß für die Kraft, die erforderlich ist, um die Feuchtigkeits-durchlässige Folie· von dem faserigen Substrat des Verbund-Flächengebildes zu delaminieren. Wenn die Verbundfolie 10 als hintere Schicht in einem Wegwerf-Absorptionsartikel, wie einer Windel, verwendet wird, ist es wichtig, daß das Verbund- Flächengebilde eine Schälfestigkeit von mindestens 0,15 N/cm, und stärker bevorzugt von mindestens 0,20 N/cm aufweist, so daß das Flächengebilde während der Herstellung des Artikels oder während des Gebrauchs nicht delaminiert. Solch eine Schälfestügkeit ist insbesondere dann nicht leicht zu erreichen, wenn kein Klebstoff verwendet wird, um die Feuchtigkeitsdampf durchlässige Folie an dem faserigen Substrat zu befestigen. Eine gute Schälfestigkeit ist sogar noch schwerer zu erhalten, wenn die Feuchtigkeitsdampf durchlässige Folie mit dem faserigen Substrat chemisch unverträglich ist, wie in dem Fall, wenn eine Feuchtigkeits-durchlässige Folie, die nur aus einem Polyetherester-Blockcopolymer besteht, auf ein Substrat auf Polyolefinbasis aufgebracht wird. Die "Verträglichkeit" eines thermoplastischen Materials ist ein in der Technik anerkannter Begriff, der allgemein das Maß bezeichnet, in dem die thermoplastischen Materialien mischbar sind und/oder miteinander reagieren. Ahnlich dazu bedeutet "unverträgliche" Materialien, wie hierin verwendet, Polymermaterialien, die im wesentlichen nicht-mischbar sind oder nicht miteinander reagieren. Unverträgliche Materialien benetzen einander schlecht und haften auch schlecht aneinander, selbst wenn sie erwärmt werden.
Die Anmelder haben gefunden, daß es möglich ist, die Schälfestigkeit zwischen einer Feuchtigkeits-durchlässigen Folie und einem faserigen Substrat stark zu verbessern, indem man die physikalische Bindung zwischen der Folie und dem Substrat verbessert und/oder die Folie und das Substrat chemisch besser verträglich macht. Wie aus den nachstehenden Beispielen 8-17 ersichtlich ist, weist das Verbund-Flächengebilde der Erfindung im allgemeinen eine Schälfestigkeit von 0,3 N/cm bis 0,6 N/cm undfdamit eine Schälfestigkeit auf, die so hoch ist wie eine vollkommene Haftfestigkeit von über 0,75 N/cm, was den Haftungsgrad darstellt, über dem die Folie oder das Substrat reißen, bevor es zu einem Delaminieren kommt.
Es wurde gefunden, daß die physikalische Haftung der Feuchtigkeits-durchlässigen Folie und des faserigen Substrats stark verbessert werden kann, indem man Materialien und Verkleburigsbedingungen auswählt, die die physikalische Haftung der Polymerfolie an den Fasern des faserigen Substrats fördern. Es war insbesondere überraschend, zu finden, daß die gute Schälfestigkeit zwischen der Folie und dem Substrat durch Verbesserung der physikalischen Haftung zwischen den Folien- und Substratschichten erreicht werden kann, sogar wenn die Schichten chemisch nicht verträglich sind und das geschmolzene Polymer der Feuchtigkeitsdampf-durchlässigen Folie ein schlechtes Benetzungsmittel für das faserige Substrat darstellt.
Man hat gefunden, daß die Verwendung von stark faserigen Substratmaterialien, wie einem Krempelband, die physikalische Haftung zwischen den Folien- und Substratschichten des Verbund-Flächenmaterials verbessert. Es wurde auch gefunden, daß die Verwendung eines Polymers für die Folienschicht, das im geschmolzenen Zustand ausreichend fluid ist, um um die Substratfasern zu kriechen, aber nicht so fluid ist, daß es durch das Fasersubstrat hindurchläuft, die Schälfestigkeit des Verbund-Flächengebildes ebenfalls verbessert.
Es wurde gefunden, daß die Extrusionsbeschichtungs- und Verklebungs- Bedingungen ebenfalls einen starken Einfluß auf die Schälfestigkeit zwischen der Feuchtigkeitsdampf-durchlässigen Folie und dem faserigen Substrat des Verbund- Flächengebildes haben. Spezifische Bedingungen, von denen gefunden wurde, daß sie eine deutliche Wirkung auf die Schälfestigkeit haben, sind unter anderem die Temperatur der Schmelze 40 beim Austritt aus der Düse 38, der Abstand zwischen der Düse und dem Walzenspalt, der Walzenspaltdruck, die Temperatur der Laminierwalzen 34 und 36 und die Dicke der Folie, die auf dem Substrat abgelegt wird. Es wurde gefunden, daß eine Temperatur der Polymerschmelze im Bereich von 180ºC bis 240ºC eine ausgezeichnete Haftung einer Feuchtigkeitsdampf-durchlässigen Folie auf Polyesterbasis an einem faserigen Polyolefin-Vliessubstrat fördert. Man nimmt an, daß diese relativ hohen Temperaturen der Polymerschmelze die Viskosität der Polymerfolie am Walzenspalt verringern, so daß mehr Folienpolymer in das faserige Substrat eindringt, wenn das Verbund-Flächengebilde durch den Walzenspalt läuft. Es wurde auch gefunden, daß die Verringerung des Abstands zwischen der Düse und dem Walzenspalt die Haftung im Verbund-Flächengebilde verbessert. Es wird postuliert, daß der verringerte Abstand zwischen Düse und Walzenspalt dazu beiträgt, die erhöhte Temperatur der Polymer-Folienschicht aufrechtzuerhalten, wenn die Folienschicht in den Walzenspalt tritt, so daß die physikalische Haftung zwischen den Folien- und Substratschichten im Walzenspalt aus den soeben vorstehend erläuterten Gründen verbessert wird. Wie aus den Beispielen 18-35 ersichtlich ist, kann ein Abstand zwischen Düse und Walzenspalt von etwa 9 cm verwendet werden, um ein Verbund-Flächengebilde mit guter Schälfestigkeit zu erzeugen, abhängig von den anderen eingesetzten Fertigungsbedingungen.
Die Verklebungsbedingungen am Walzenspalt selbst sollten ebenfalls so gesteuert werden, daß die physikalische Haftung zwischen der Feuchtigkeits-durchlässigen Folie und dem faserigen Substrat verbessert werden. Wie aus den Beispielen 25 und 31 ersichtlich ist, verbessert, wenn andere Verklebungsbedingungen gleich bleiben, eine Erhöhung des am Walzenspalt ausgeübten Drucks die Schälfestigkeit des Verbund- Flächengebildes. Es wurde auch gefunden, daß ein Halten der Kaschierwalzen bei einer Temperatur über der Umgebungstemperatur im Bereich von 40º bis 110ºC die physikalische Haftung zwischen den Schichten des Verbund-Flächenmaterials verbessert. Wie aus den Beispielen 28, 29 und 30 ersichtlich ist, verbessert das Erhöhen der Temperatur der Walzen 34 und 36 (Fig. 3) die Schälfestigkeit des Verbund-Flächengebildes, wenn andere Verklebungsbedingungen konstant gehalten werden. Die Anmelder nehmen an, daß die erhöhte Temperatur der Kaschierwalzen dazu beiträgt, die Feuchtigkeitsdampf durchlässige Schicht ausreichend fluid zu halten, damit der erhebliche Druck, der am Walzenspalt ausgeübt wird, das Polymer der Folie dazu bringt, besser in die Leerräume im faserigen Substrat einzudringen und dieses wirkungsvoller zu umschlingen.
Man hat gefunden, daß die physikalische Haftung der Feuchtigkeits-durchlässigen Folienschicht 12 am faserigen Substrat 14 besser wird, je dicker die Folie ist. Die Anwender nehmen an, daß diese Verbesserung eine Folge davon ist, daß die dickere Folie besser in der Lage ist, während des Verklebungsvorgangs die Wärme, die dazu beiträgt, die Viskosität des Feuchtigkeits-durchlässigen Polymerfolienmaterials zu senken, wenn es in den Walzenspalt tritt, zu halten. Wie vorstehend erörtert, nimmt man an, daß eine weniger viskose und stärker fluide Folie leichter in das Substrat eindringt, um die Substratfasern zu umschlingen, bevor sie fest wird. Dicker Folien haben aber eher niedrigere Feuchtigkeitsdampf-Transmissionsraten und sie sind auch teurer in der Herstellung. Somit muß die Schälfestigkeit, die erreicht werden kann, indem man die Feuchtigkeits-durchlässige Folienschicht 12 dicker macht, gegen einen möglichen Verlust an Feuchtigkeitsdampf-Transmission und die zusätzlichen Kosten für eine dickere Folie abgewogen werden. Man nimmt an, daß bei einer bestimmten Foüendicke die Verwendung eines faserigen Substratmaterials mit niedrigerem Flächengewicht ebenfalls dazu beiträgt, die Schälfestigkeit zu verbessern.
Die chemische Wechselwirkung zwischen der Feuchtigkeits-durchlässigen Folienschicht 12 und dem faserigen Substrat 14 scheint sowohl die physikalische als auch die chemische Haftung zwischen den Schichten des Verbund-Flächengebildes zu beeinflussen. Wenn die Polymere der Folienschicht 12 und des Substrats 14 chemisch verträglich sind, benetzt das Polymer der Folienschicht 12 das Polymer der Fasern in größerem Umfang, was wiederum die physikalische Haftung zwischen den Schichten des Verbund-Flächengebildes verbessert. Indem man die Polymere der Feuchtigkeitsdurchlässigen Folienschicht und des faserigen Substrats verträglicher macht, wird auch der Grad der chemischen Anziehung zwischen den Schichten des Verbund-Flächengebildes erhöht.
Die chemische Wechselwirkung zwischen der Feuchtigkeitsdampf-durchlässigen Folie und dem faserigen Substrat wird verbessert, indem man Folienmaterialien und Substratmaterialien auswählt, die miteinander verträglich sind. Die bevorzugten Feuchtigkeits-durchlässigen Polyether-Blockcopolymerfolien sind mit faserigen Substraten auf Esterbasis, wie Polyesterbahnen, verträglich, und haften daher gut an Polyestern. Solche Blockcopolymerfolien auf Esterbasis sind jedoch chemisch nicht mit den festeren und kostengünstigeren Polyolefinbahnen verträglich, die für die Verwendung in Wegwerf-Absorptionsartikeln besser geeignet sind. Es wurde überraschenderweise gefunden, dass die Zugabe einer relativ geringen Menge bestimmter ausgewählter thermoplastischer Polymermaterialien zur Polyether-Blockcopolymerfolie und einem ansonsten unverträglichen Substrat, wie einer Bahn auf Polyolefinbasis, das Feuchtigkeitsdampf-Transmissionsvermögen oder die Festigkeit und Strapazierfähigkeit der Folie dramatisch verbessert, ohne die Flüssigkeits-Undurchlässigkeit über Gebühr zu verschlechtern. Es wurde gefunden, daß ein thermoplastisches Polymer mit einem Polyether-Copolymer gemischt werden kann, um zu ermöglichen, daß das Polyether- Copolymer besser direkt auf faserige Substrate extrudiert werden kann, die normalerweise nicht mit einem Copolyether-Blockcopolymer verträglich sind, und eine ausgezeichnete Haftung zwischen den Folien- und Substratschichten ohne die Auftragung eines zusätzlichen Klebstoffs oder Haftvermittlers zu erhalten.
Eine geeignete Vorrichtung, um das Block-Polyethercopolymer (nachstehend als "Fraktion A" bezeichnet) und einen Thermoplast (nachstehend als "Fraktion B" bezeichnet), der mit dem Substrat 14 verträglich ist, zu kombinieren, ist in Fig. 3 dargestellt. Die Fraktion A und die Fraktion B werden gemischt, indem Pellets der Fraktion A und der Fraktion B vermengt werden, und die Mischung dann in den Einlaß 26 des Extrudertrichters 24 geschüttet wird. Die Pellets werden in einen erwärmten Schneckenextruder 20 geleitet, wo sie geschmolzen und weiter gemischt werden. Die Fraktionen A und B sind normalerweise nicht miteinander verträglich, so daß Fraktion B sich von sich aus nicht gut in Fraktion A verteilt, wie es für gute gleichmäßige Feuchtigkeitsdampf- Transmissionsfähigkeiten der Folienschicht 12 und eine gute gleichmäßige Haftung zwischen Schicht 12 und dem faserigen Substrat 14 notwendig wäre. Es wurde jedoch gefunden, daß die Zugabe einer kleinen Menge bestimmter Verträglichkeitsvermittler das Mischen der Fraktionen A und B beträchtlich verbessern kann.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Verträglichkeitsvermittler um ein thermoplastisches Material, das dazu dient, die Verarbeitung und die Gleichmäßigkeit der Mischung aus den Fraktionen A und B zu verbessern. Der Verträglichkeitsvermittler weist Eigenschaften auf, die ihn gleichzeitig löslich oder reaktiv gegenüber der Fraktion B und wechselseitig reaktiv mit der Fraktion A machen, wodurch eine Dispersion aus Globuli der Fraktion B erzeugt wird, die an der Matrix der Fraktion A haften. Der Verträglichkeitsvermittler (nachfolgend als "Fraktion C" bezeichnet) wird je nach Beschaffenheit der Fraktion B gewählt. Die Fraktion C sollte eine Hauptkette, die mit Fraktion B verträglich und vorzugsweise identisch ist, und eine funktionelle Gruppe, die mit lFraktion A identisch ist oder mit dieser wechselwirkt, besitzen. Die Zugabe der Fraktion C verändert die Morphologie der Mischungs-Zusammensetzung, so daß die Fraktion B sich in der Fraktion A gleichmäßig in Form von Globuli verteilt, die chemisch und/oder physikalisch an die Matrix der Fraktion A gebunden sind.
Die Fraktion A besteht zu mindestens 50 Gew.-% aus einem Block-Copolyetherester, einem Block-Copolyetheramid, einem Polyurethan oder einer Kombination davon. Bevorzugte Copolyetherester-Blockcopolymere für die Fraktion A sind segmentierte Elastomere mit weichen Polyethersegmenten und harten Polyestersegmenten, wie im US-Patent Nr. 4 739 012 (ausgegeben an DuPont) offenbart, wie das Polyetherester- Blockcopolymer, das von DuPont unter dem Handelsnamen Hytrel® verkauft wird. Geeignete Copolyetheramid-Copolymere für die Verwendung in der Fraktion A schließen Copolyamide ein, die unter dem Namen Perbax® von Atochem Inc., Glen Rock, New Jersey, erhältlich sind. Geeignete Polyurethane für die Verwendung in Fraktion A schließen thermoplastische Urethane ein, die unter dem Namen Estane® von The B. F. Goodrich Company, Cleveland, Ohio, erhältlich sind. Die Menge der Fraktion A in der Polymermischung variiert abhängig von der Zusammensetzung des Polymers, aus dem die lFraktion A besteht, der Art des Polymers, aus dem die Fraktion B besteht, dem gewiinschten Grad an Feuchtigkeitsdampf-Durchlässigkeit, dem gewünschten Grad an Haftung zwischen den Folien- und Substratschichten, und der gewünschten Festigkeit der holie. Die Fraktion A ist typischerweise in einer Menge im Bereich von 50 Gew.-% bis 95 Gew.-%, und stärker bevorzugt von 70 Gew.-% bis 85 Gew.-%, in der Folienschicht der Verbund-Flächenstruktur der Erfindung vorhanden.
Fraktion B ist üblicherweise in einer Menge im Bereich von 5 Gew.-% bis 50 Gew.-%, und stärker bevorzugt zwischen 15 Gew.-% und 30 Gew.-%, in der Folienschicht der Verbund-Flächenstruktur anwesend. Fraktion B ist vorzugsweise ein Homopolymer aus einem α-Olefin, ein Copolymer oder ein Terpolymer, das ein alpha-Olefin und ein oder mehrere Monomere enthält, oder ein Blockcopolymer aus einem Vinylaren und einem konjugierten Dien. Fraktion B kann auch eine Mischung dieser Homo-, Co- und Terpolymere sein. Die Wahl der Verbindung für Fraktion B hängt von der Zusammensetzung des faserigen Materials des Substrats 14 ab. Wenn beispielsweise das Substratmaterial in erster Linie Polyethylen ist, sollte die Zusammensetzung der Fraktion B eine Polyethylenmenge enthalten, die ausreicht, um die Folien- und Substratschichten besser verträglich zu machen.
Wenn die Fraktion B ein Homopolymer ist, enthält das Homopolymer vorzugsweise die Wiederholungseinheit -(R-CH-CH&sub2;)-, bei der R Wasserstoff oder ein Alkylrest mit zwischen 1 und 8 Kohlenstoffatomen ist. Bevorzugte Homopolymere gemäß der Erfindung sind Polyethylen niedriger Dichte (PE-LD), lineares Polyethylen niedriger Dichte (PE-LLD), Polyethylen hoher Dichte (HDPE), Polyethylen sehr niedriger Dichte (VLDPE) und Polypropylen.
Wenn Fraktion B ein Co- oder Terpolymer ist, enthält sie vorzugsweise die vorstehende Wiederholungseinheit -(R-CH-CH)-, mit mindestens einem weiteren monoethylLenisch ungesättigten Monomer (aliphatisch oder aromatisch), von denen die folgenden als Beispielen genannt werden können: Vinylacetat, Styrol und (Meth)acrylderivate. Diese weiteren Monomere können bis zu 35 Gew.-%, und stärker bevorzugt 1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, des olefinischen Copolymers darstellen. Bevorzugte Copolymere zur Verwendung als Fraktion B sind Copolymere aus Ethylen und Propylen, Ethylenvinylacetat-Copolymere, Copolymere aus Ethylen und Acrylsäurederivaten (z.B. Copolymere aus Ethylen, Kohlenmonoxid und n-Butylacrylat, allgemein als EnBACO) bekannt, Copolymere aus ethylenisch ungesättigten Carbonsäuremonomeren (z.B. Acrylsäure, Methacrylsäure, Krotonsäure usw.) oder die neutralisierten Metallsalze davon (wie in teilweise neutralisierten Ethylen/Carbonsäure-Copolymeren zu finden, die allgemein in der Technik als Ionomere bezeichnet werden). Fraktion B kann auch Terpolymere auf der Basis von Olefin, Methylacrylat und Ethylacrylat oder sogar Mischungen aus geradkettigen Polyolefinen niedriger Dichte enthalten. Wenn Fraktion B ein Block-Copolymer aus einem Vinylaren und einem konjugierten Dien ist, kann dieses die allgemeine Struktur A-B A aufweisen, wobei die beiden Polymer-Endblöcke A thermoplastische Polymerblöcke aus Vinylarenen, wie Polystyrol, umfassen, während Block B ein Polymerblock aus selektiv hydriertem konjugiertem Dien, wie Isopren oder Butadien, ist. Das Verhältnis der thermoplastischen Endblöcke zum mittleren elastomeren Polymerblock und die Molekülmassen jeder dieser Blöcke werden so ausgeglichen, daß man einen Gummi erhält, der eine optimale Kombination aus Eigenschaften aufweist, so daß er sich wie vulkanisierter Gummi verhält, ohne den eigentlichen Schritt der Vulkanisierung zu erfordern. Solche Verbindungen werden im allgemeinen als S-EB-S-Blockcopolymere bezeichnet und sind von Shell Chemical Company unter dem Namen Kraton® erhältlich. Kraton® ist ein eingetragenes Warenzeichen der Shell Oil Company. Optional können diese Blockcopolymere mit Maleinsäureanhydrid gepfropft werden, um Addukte zu bilden, die 0,1 Gew.-% o bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,2 Gew.-% bis 5 Gew.-%, Maleinsäureanhydrid enthalten (siehe das US Patent 4578,429).
Der Verträglichkeitsvermittler von Fraktion C ist typischerweise in einer Meäge im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 15 Gew.-%, und stärker bevorzugt zwischen 1 Gew.-% und 8 Gew.-%, in der Folienschicht der Verbund-Flächenstruktur der Erfindung vorhanden. Bevorzugte Hauptketten für die Fraktion C schließen Polyethylen niedriger Dichte (PE-LD), lineares Polyethylen niedriger Dichte (PE-LLD), Polyethylen hoher Dichte (HDPE), Polyethylen sehr niedriger Dichte (VLDPE) und Polypropylen ein. Die reaktive Gruppe der Fraktion C kann ein Pfropfmonomer, das auf diese Hauptkette gepfropft ist, und mindestens eine alpha- oder beta-ethylenisch ungesättigte Carbonsäure oder ein Anhydrid oder ein Derivat davon sein oder ein solches enthalten. Beispiele für solche Carbonsäuren oder Anhydride, bei denen es sich um Mono-, Di- oder Polycarbonsäuren handeln kann, sind Acrylsäuren, Methacrylsäuren, Maleinsäuren, Fumarsäuren, Itaconsäureanhydrid, Maleinsäureanhydrid und substituiertes Maleinsäureanhydrid (z. B. Dimethylmaleinsäureanhydrid). Beispiele für Derivate der ungesättigten Säuren sind Salze, Amide, Imide und Ester (z. B. Mono- und Dinatriummaleat, Acrylamid, Maleimid und Diethylfumarat). Maleinsäureanhydrid ist ein bevorzugtes Pfropfmonomer für die reaktive Gruppe der Fraktion C. Das Pfropfen des Polymers kann im geschmolzenen Zustand, in Lösung oder in Suspension durchgeführt werden. Die Schmelzviskosität des Pfropfpolymers ist nicht beschränkt, die wirkungsvollste Mischung wird jedoch gefunden, wenn der Schmelzindex, der bei 2,16 kg und 190ºC gemessen wird, zwischen 1 und 15 g/10 min liegt. Solche Pfropfpolymere können hergestellt werden, wie in der Technik bekannt.
Zusätzlich zu den vorstehenden Fraktionen kann die Folienschicht in Flächenstrukturen gemäß der Erfindung herkömmliche Additive, wie Pigmente und Füllstoffe (z. B. TiO&sub2;, Calciumcarbonat, Silicas, Ton, Talkum usw.) und Stabilisatoren, wie Antioxidatinsmittel und Ultraviolett-Absorptionsmittel, enthalten. Diese Additive werden für eine Reihe von Zwecken eingesetzt, unter anderem, um die Kosten für die Folienschicht der Verbund-Flächenstruktur zu senken, und um die Morphologie der Folienschicht der Verbund-Flächenstruktur zu verändern. Man hat jedoch gefunden, daß solche Additive die Feuchtigkeitsdampf-Transmission durch die Flächenstruktur verringern. Es ist wichtig, die Additivmenge in der Folie in einer Größenordnung zu halten, die nicht zu einer Feuchtigkeitsdampf-Transmissionsrate des Flächengebildes führt, die aus dfem Bereich, der für eine bestimmte Anwendung erforderlich ist, herausfällt. Die Folienschicht kann aus zwischen 0,01% und 30% Additivmaterial, und stärker bevorzugtzwischen 0,5 und 7% eines inerten Füllstoffes bestehen.
Eine bevorzugte Ausführungsform eines Absorptionsartikels, der das Verbund- Flächengebilde der vorliegenden Erfindung beinhaltet, ist die Windel 50, die in Fig. 4 gezeigt ist. Wie hierin verwendet, bezeichnet der Ausdruck "Windel" einen Absorptionsartikel, der im allgemeinen von Kleinkindern und inkontinenten Personen getragen wird, der um den Unterleib des Trägers getragen wird. Fig. 4 ist eine Draufsicht auf die Windel 50 der vorliegenden Erfindung in ausgebreitetem, nicht zusammengezogenem Zustand (d. h. die elastisch induzierte Zusammenziehung ist ausgezogen), wobei Teile der Struktur weggeschnitten wurden, um den Aufbau der Windel 50 deutlicher zu zeigen. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, umfaßt die Windel 50 vorzugsweise eine Einschlußanordung 70, die eine vordere Schicht (Top Sheet) 49, eine hintere Schicht (Backsheet) 47, die mit der vorderen Schicht verbunden ist, und einen Absorptionskern 75, der sich zwischen der vorderen Schicht 49 und der hinteren Schicht 47 befindet, umfaßt. Der Absorptionskern 75 weist ein Paar einander gegenüberliegender Längskanten, eine Innenfläche und eine Außenfläche auf. Die Windel umfaßt außerdem vorzugsweise elastische Beinelemente 72, elastische Taillenelemente 74 und ein Befestigungssystem 76, das vorzugsweise ein Paar Befestigungsteile 77 und einen Anlegeteil 78 umfaßt.
Die Windel 50 ist in Fig. 4 so gezeigt, daß der Teil der Windel 50, der zum Träger hin gerichtet ist, die Innenfläche 73, auf den Betrachter gerichtet ist. In Fig. 4 ist gezeigt, daß die Windel 50 eine Innenfläche 73 (in Fig. 4 auf den Betrachter gerichtet), eine Außenfläche 71, die der Innenfläche 73 gegenüber liegt, eine Rücken- oder dem Rücken zugewandte Region 45, eine vordere, dem Bauch zugewandte Region 46, die der hinteren, dem Rücken zugewandten Region 45 gegenüberliegt, eine Schrittregion 48, die sich zwischen der hinteren, dem Rücken zugewandten Region 45 und der vorderen, dem Bauch zugewandten Region 46 befindet, und einen Randbereich, der durch den Außenumfang oder die Kanten der Windel 46 definiert ist, wobei die Längs- oder Seitenkanten mit 50 bezeichnet sind, und die Abschlußkanten mit 52 bezeichnet sind. Die Innenfläche 73 der Windel 50 umfaßt den Abschnitt der Windel 50, der während des Gebrauchs an den Körper des Trägers grenzt (d. h. die Innenfläche 73 wird im allgemeinen von mindestens einem Teil der vorderen Schicht 49 und anderen Komponenten, die mit der vorderen Schicht 49 verbunden sind, gebildet). Die Außenfläche 71 umfaßt den Teil der Windel 71, der im allgemeinen von mindestens einem Teil der hinteren Schicht 47 und anderen Komponenten, die mit der hinteren Schicht 47 verbunden sind, gebildet wird). Wie hierin verwendet, bezeichnet der Begriff "verbunden" Anordnungen, bei denen ein Element direkt an dem anderen Element angebracht ist, indem das Element direkt an dem anderen Element befestigt ist, und Anordnungen, bei denen das Element indirekt an dem anderen Element angebracht ist, indem das Element an einem oder mehreren Zwischenteil(en) befestigt ist, die ihrerseits an dem anderen Element befestigt sind. Die hintere, dem Rücken zugewandte Region 45 und die vordere, dem Bauch zugewandte Region 46 reichen von den Abschlußkanten 52 des Randes bis zur Schrittregion 48.
Die Windel 50 weist auch zwei Mittellinien auf, eine Mittellinie in Längsrichtung 100 und eine Mittellinie in Querrichtung 110. Der Ausdruck "in Längsrichtung", wie hierin verwendet, bezeichnet eine Linie, Achse oder Richtung in der Ebene der Windel 50, die im allgemeinen entlang einer vertikalen Ebene, die einen stehenden Träger in eine linke und eine rechte Hälfte teilt, wenn die Windel 50 getragen wird, verläuft (z. B. ungefähr parallel zu dieser verläuft). Die Ausdrücke "Quer" und "lateral", wie hierin verwendet, sind austauschbar und bezeichnen eine Linie, Achse oder Richtung, die in der Ebene der Windel liegt und die im allgemeinen senkrecht zur Längsrichtung verläuft (wobei sie den Träger in eine vordere und eine hintere Körperhälfte teilt.
Fig. 5 zeigt eine vereinfachte Draufsicht aud die Windel 50 von Fig. 4, die die verschiedenen Felder und ihre Anordnung im Verhältnis zueinander zeigt. Der Ausdruck "Feld" wird hierin verwendet, um einen Bereich oder ein Element der Windel zu bezeichnen. (Obwohl ein Feld typischerweise ein abgegrenzter Bereich oder ein abgegrenztes Element ist, kann sich ein Feld etwas mit einem benachbarten Feld überschneiden (eine funktionelle Entsprechung mit diesem haben). Die Windel 50 weist folgendes auf: eine Schrittregion 48, die ein Hauptfeld 80 und ein Paar Beinfelder 82 umfaßt; eine vordere, dem Bauch zugewandte Region 46, die ein zentrales Feld, das ein mittleres Feld 86 und ein Taillenbundfeld 88 umfaßt, und Seitenfelder 90 umfaßt; und eine hintere, dem Rücken zugewandte Region 45, die ein zentrales Feld, das ein mittleres Feld 86' und ein Taillenbundfeld 88' umfaßt, und Seitenfelder 90' umfaßt. Das Hauptfeld 80 ist der Abschnitt der Windel 50, von dem die anderen Felder ausgehen. Der Absorptionskern ist im allgemeinen im Hauptfeld 80 angeordnet, da Ausscheidungen typischerweise in diesem Bereich der Windel abgegeben werden, obwohl der Absorptüonskern wahrscheinlich auch in die mittleren Felder 86 und 86' hineinreicht. Ein Beinfeld 82 erstreckt sich im allgemeinen ausgehend von und entlang jeder Seitenkante 81 des Hauptfeldes 80 in Querrichtung nach außen. Jedes Beinfeld bildet im allgemeinen zumindest einen Teil des elastischen Beinelements. In der vorderen, dem Bauch zugewandten Region 46 erstreckt sich das mittlere Feld 86 des zentralen Feldes im allgemeinen ausgehend von und entlang der Querkante 85 des Hauptfeldes 80 in Längsrichtung nach außen. Das Taillenbundfeld 88 erstreckt sich im allgemeinen ausgehend von und entlang des mittleren Feldes 86 in Längsrichtung nach außen. Die Seitenfelder 90 erstrecken sich im allgemeinen ausgehend von und entlang des zentralen Feldes in Querrichtung nach außen. In der hinteren, dem Rücken zugewandten Region 44 erstreckt sich das mittlere Feld 86' des zentralen Feldes im allgemeinen ausgehend von und entlang der Querkante 85 des Hauptfeldes 80 in Längsrichtung nach außen. Das Taillenbundfeld 88' erstreckt sich im allgemeinen ausgehend von und entlang des mittleren Feldes 86' in Längsrichtung nach außen. Jedes der Seitenfelder 90' erstreckt sich im allgemeinen ausgehend von und entlang des zentralen Feldes in Querrichtung nach außen.
Zurück zu Fig. 4: Es ist gezeigt, daß die Einschlußanordnung 70 der Windel 50 das Hauptstück (den Rahmen) der Windel 50 umfaßt. Die Einschlußanordnung 70 umfaßt vorzugsweise eine vordere Schicht 49, eine hintere Schicht 47 und einen Absorptionskern 75, mit einem Paar einander gegenüber liegender Längskanten, einer Innenfläche und einer Außenfläche. Die Innenfläche des Absorptionskerns ist im allgemeinen auf den Körper des Trägers gereichtet, während die Außenfläche im allgemeinen vom Körper des Trägers abgewandt ist. Wenn der Absorptionsartikel eine separate Haltevorrichtung und eine Umhüllung umfaßt, umfaßt die Einschlußvorrichtung 70 im allgemeinen die Haltevorrichtung und die Umhüllung (d. h. die EinschluBanordnung 70 umfaßt eine oder mehrere Materialschichten, durch die die Haltevorrichtung definiert wird, während die Umhüllung ein absorbierendes Verbundmaterial, wie eine vordere Schicht, eine hintere Schicht und eine Absorptionskern, umfaßt). Bei einheitlichen Absorptionsartikeln umfaßt die Einschlußanordnung 70 vorzugsweise die vordere Schicht 49, die hintere Schicht 47 und den Absorptionskern 75 der Windel, wobei andere Elemente dazukommen, um die Windel-Verbundstruktur zu bilden.
Fig. 4 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Einschlußanordnung 70, bei der die vordere Schicht 49 und die hintere Schicht 47 Längen- und Breitenabmessungen haben, die im allgemeinen größer sind als diejenigen des Absorptionskerns 75. Die vordere Schicht 49 und die hintere Schicht 47 reichen über die Kanten des Absorptionskerns 75 hinaus und bilden dadurch den Randbereich der Windel 50. Obwohl die vordere Schicht 49, die hintere Schicht 47 und der Absorptionskem 75 in einer Reihe von bekannten Gestaltungen zusammengefügt sein können, werden beispielhafte Gestaltungen von Einschlußanordnungen allgemein im US-Pat. Nr. 3 860 003 mit dem Titel "Contractible Side Portions for Disposable Diaper", ausgegeben an Kenneth B. Buell am 14. Januar 1975; im US-Pat. Nr. 5 151 092 mit dem Titel "Absorbent Article With Dynamic Elasitc Waist Feature Having A Predisposed Resilient Flexural Hinge", ausgegeben an Kenneth B. Buell et al. am 29. September 1992, und im US-Patent Nr. 5 358 500 mit dem Titel "Absorbent Articles Providing Sustained Dynamic Fit", ausgegeben an LaVon et al., 25. Oktober 1994, beschrieben, von denen jedes durch Bezugnahme aufgenommen ist.
In der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform umfaßt die hintere Schicht 47 vorzugsweise ein kontinuierliches Flächegebilde oder eine kontinuierliche Schicht, die die vordere, dem Bauch zugewandte Region 46, die hintere, dem Rücken zugewandte Region 45 und die Schrittregion 48 definiert. Wie hierin verwendet, beschränkt der Ausdruck "Schicht" das Element nicht notwendigerweise auf eine einzelne Materiallage, da eine Schicht tatsächlich Laminate oder Kombinationen von Flächengebilden oder BahrHen der erforderlichen Materialtypen umfaßt. Die hintere Schicht 47 weist eine Innenfläche und eine gegenüber liegende Außenfläche auf. Die Innenfläche ist der Teil der hinteren Schicht 47, der an den Absorptionskern angrenzt. Die Außenfläche der hinteren Schicht 47 entspricht der Außenfläche 71 der Windel 50. Da die hintere Schicht 47 vorzugsweise die vordere, dem Bauch zugewandte Region 46, die hintere, dem Bauch zugewandte Region 45 und die Schrittregion 48 umfaßt, weist die hintere Schicht 47 auch entsprechende Regionen und Felder auf, wie vorstehend definiert. (Aus Gründen der Einfachheit sind diese Regionen und Felder in den Zeichnungen mit den gleichen Bezugszahlen wie die entsprechenden Windelregionen und -felder, die in Fig. 5 gezeigt sind, bezeichnet).
In der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform ist der Absorptionskern im Hauptfeld 80 angeordnet, da Ausscheidungen typischerweise in dieser Region abgegeben werden, und reicht in die mittleren Felder 86 und 86' hinein. In der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform reicht der Absorptionskem nicht in die Beinfelder 82, die Taillenbundfelder 88 und 88' oder die Seitenfelder 90 und 90' hinein. In anderen Ausführungsformen kann der Absorptionskem in alle oder einige der Beinfelder 82, der Taillenbundfeldc 88 und 88' und der Seitenfelder 90 und 90' hineinreichen.
Die hintere Schicht 47 der vorliegenden Erfindung ist der Teil der Windel 50, der im allgemeinen von der Haut des Trägers abgewandt ist und der verhindert, daß die Ausscheidungen, die im Absorptionskem 75 absorbiert und eingeschlossen sind, Gegenstände benetzen, die mit der Windel 50 in Kontakt kommen, wie Bettlaken und Unterwäsche. Somit ist die hintere Schicht 47 im wesentlichen undurchlässig für Fluide (z. B. Urin). Zusätzlich dazu, daß sie Fluid-undurchlässig ist, ist die hintere Schicht 47 auch durchlässig für Feuchtigkeitsdampf. Es wurde gefunden, daß bei Wegwerfwindeln die Feuchtigkeitsdampf-Durchlässigkeit insbesondere unter warmen und feuchten Bedingungen für ihre Gebrauchstauglichkeit kritisch ist. Wenn ein Absorptionsartikel einem Träger angelegt wird, wird die Haut von den Materialien, aus denen der Absorptionsartikel besteht, eingeschlossen. Dieser Einschluß der Haut, insbesondere unter warmen und feuchten Bedingungen, verhindert das Verdunsten und die resultierende Abkühlung des eingeschlossenen Bereichs. Die resultierende Transpiration erhöht die relative Luftfeuchtigkeit im Absorptionsartikel, was einen verringertem Komfort für den Träger und für den Betreuer erkennbare negative Wirkungen zur Folge hat. Es wurde gefunden, daß, um den Feuchtigkeits- und Wärmeanstieg in der Wegwerfwindel zu verringern, mindestens ein Teil der hinteren Schicht 47, und stärker bevorzugt die gesamte hintere Schicht 47, eine Feuchtigkeitsdampf-Transmissionsrate von mindestens etwa 1500 g/m²/24 h, und vorzugsweise mindestens etwa 4000 g/m²/24 haben sollte. Wie vorstehend erörtert, weist das Verbund-Flächengebilde 10 der vorliegenden Erfindung eine ideale Feuchtigkeitsdampf-Transmissionsrate für die Verwendung als hintere Schicht in einem Wegwerf-Hygieneartikel, wie der Wegwerfwindel 50 der Fig. 4, auf. Für eine solche Anwendung wird das Verbund-Flächengebilde 10 mit der Folienschicht 12, die den inneren oder den dem Kern zugewandten Teil der hinteren Schicht bildet, und dem Substrat 14, das den äußeren oder den der Kleidung zugewandten Teil der hinteren Schicht bildet, verwendet.
Die hintere Schicht 47, die aus dem Verbund-Flächengebilde 10 besteht, wird vorzugsweise angrenzend an die Außenfläche des Absorptionskerns 75 angeordnet und wird vorzugsweise auf beliebige geeignete, in der Technik für das Verbinden solcher Materialien bekannte Weise an diesem befestigt. Beispielsweise kann die hintere Schicht 47 durch eine gleichmäßige kontinuierliche Klebstoffschicht, eine strukturierte Klebstoffschicht oder eine Anordnung separater Klebstofflinien, -spiralen oder punkte befestigt werden. Ein Beispiel für eine geeignete Befestigungsmethode, die ein offenenes strukturiertes Netzwerk aus Klebstoff-Fäden umfaßt, ist im US-Pat. Nr. 4 573 986 mit dem Titel "Disposable Waste-Containment Garment", ausgegeben an Minetola et al. 4. März 1986, angegeben. Eine weitere geeignete Befestigungsmethode, die mehrere Linien aus Klebstoff-Fäden, die in einem Spixalmuster verwirbelt sind, umfaßt, wird durch die Vorrichtung und die Verfahren, die im US-Pat. Nr. 4 785 996, ausgegeben an Ziecker et al. am 22. November 1978, und im US-Pat. Nr. 4 842 666, ausgegeben an Werenicz am 27. Juni 1989, gezeigt werden, erläutert. Jedes dieser Patente wirdl hierin durch Bezugnahme aufgenommen. Alternativ dazu kann die Befestigungsmethode Heißklebungen, Ultraschallklebungen, dynamische mechanische Klebungen oder beliebige andere geeignete, in der Technik bekannte Befestigungsmethoden oder Kombinationen dieser Befestigungsmethoden umfassen.
Was Versuche betrifft, das Verbund-Flächenmaterial an andere Komponenten eines Absorptionsartikels zu binden, und genauer, die Feuchtigkeitsdampf durchlässige, Flüssigkeits-durchlässige Folienschicht des Verbund-Flächengebildes an andere Komponenten zu binden, so hat es sich gezeigt, daß nur bestimmte Verklebungsverfahren Klebungen bilden, die ausreichend stark sind, um Kräften standzuhalten, die beim nonnalen Gebrauch auftreten, insbesondere nachdem die Folienschicht einem Fluidkon akt ausgesetzt wurde und Fluid absorbiert hat. Ohne sich an eine bestimmte Theorie binden zu wollen, nimmt man gegenwärtig an, daß die Folienschichten, die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung von Interesse sind, aufgrund ihres vergleichsweise hohen Feuchtigkeitsgehalts unter Gebrauchsbedingungen die erwünschten überlegeilen Gebrauchseigenschaften in Bezug auf die Feuchtigkeitsdampf-Transmissiori bereitstellen. Man nimmt gegenwärtig jedoch an, daß dieser vergleichsweise hohe Feuchtigkeitsgehalt eine negative Wirkung auf die Haftfestigkeit der Klebung zwischen bestimmten herkömmlichen Heißklebern und der Folienschicht hat.
Ein Ansatz, der sich als zufriedenstellend erwiesen hat, besteht darin, einen Klebstoff auf Polyurethanbasis gemäß den herkömmlichen Kelbstoffauftragungs-Verfahren und -Ausrüstungen, die allgemein in der Technik bekannt sind, wie vorstehend beschrieben, zu verwenden. Ein weiterer Ansatz, der gegenwärtig bevorzugt ist, besteht darin, die mehrschichtige, coextrudierte Folienschicht, die vorstehend mit Bezug auf das vorstehend erwähnte und aufgenommene US-Patent Nr. 4 725 481, Ostapechenko, beschrieben wurde, zu verwenden. Bei der Anwendung dieses Mehrschichtfolien-Ansatzes wird die Mehrschicht-Folienstruktur (in einer Zweischicht-Ausführung) auf das Faser- Substratmaterial extrudiert, wobei die vergleichsweise stärker hydrophobe Elastomerschicht nach außen vom Substrat abgewendet ist und die vergleichsweise stärker hydrophile Elastomerschicht zum Substrat hin gerichtet ist. Typischerweise zeigt die hydrophobe Elastomerschicht aufgrund ihres niedrigen Feuchtigkeitsgehalts unter Gebrauchsbedingungen eine schwächere MVTR-Leistung als die hydrophile Elastomerschicht. Wenn sie jedoch in einer vergleichsweise dünnen Schicht verwendet wird, schwächt die Wirkung der hydrophoben Folienschicht mit niedrigerem Feuchtigkeitsgehalt die MVTR-Leistung des gesamten Verbund-Flächengebildes nicht nennenswert. Aufgrund des vergleichsweise niedrigen Feuchtigkeitsgehalts der hydrophoben Elastomerschicht können herkömmliche Heißkleber und Klebungsverfahren angewendet werden, um erfolgreich Klebungen mit ausreichender Stärke zwischen dem Verbund-Flächengebilde und anderen Komponenten des Absorptionsartikels zu bilden, selbst wenn die Folie benetzt wurde. Demgemäß· kann durch Anwendung einer coextrudierten, mehrschichtigen Folienschicht aus mehreren chemischen Verbindungen ein Verbund-Flächengebilde bereitgestellt werden, das sowohl die gewünschte Gebrauchseignung für das Verbund- Flächengebilde der Erfindung liefert als auch mittels herkömmlicher Klebstoff-Befestigungsverfahren an anderen Absorptionsartikel-Komponenten befestigt werden kann. (Siehe die nachfolgenden Beisiele 36-39)
Ziemlich unerwartet wurden durch die Verwendung von Mehrschicht-Folien in Verbund-Flächengebilden, die bei der Gestaltung von Absorptionsartikeln, wie der Windel 50, verwendet werden, zusätzliche Vorteile beim Gebrauch entdeckt. Genauer nimmt man an, daß die Verwendung einer Mehrschichtfolie, die eine Dreilagenstruktur mit einer hydrophoben Elastomerschicht auf beiden Lagenoberflächen, die eine hydrophile Elastomerschicht umgeben, verbesserte Texilqualitäten ergibt, wenn sie auf ein Fasersubstrat extrudiert werden, um ein Verbund-Flächengebilde zu formen. Ohne wiederum an eine Theorie gebunden sein zu wollen, nimmt man an, daß der vergleichsweise niedrige Feuchtigkeitsgehalt der hydrophoben Folienschichten ein trockeneres Hautgefühl zur Folge hat, wenn das Fasersubstrat berührt oder betastet wird, insbesondere wenn die Faser-Substratschicht relativ dünn ist. Solch eine Mehrschicht (Dreischicht)-Ausführungsform eines Verbund-Flächenmaterials würde daher sowohl eine verbesserte Verklebbarkeit mit herkömmlichen Klebverfahren als auch ein verbessertes Hautgefühl auf der Seite der Faser-Substratschicht liefern. Optional könnten, wie vorstehend definiert, wirklich doppelseitige Gestaltungen analog zu Fig. 2 konstruiert werden, wobei die Mehrschicht/Dreischicht-Folienstruktur auf beiden Seiten mit einer Fasersubstratschicht beschichtet ist. Optional könnten, wie vorstehend erörtert, wirklich zweiseitige Gestaltungen analog zu Fig. 2 konstruiert werden, bei denen die Mehrschicht/Dreischicht-Folienstruktur auf beiden Seiten mit einem Fasersubstratmaterial beschichtet ist, um auf beiden Seiten ein verbessertes Hautgefühl zu ermöglichen. Man nimmt an, daß solch eine Ausführung insbesondere für solche Anwendungen wie Beinstulpen, Taillenbünde, Seitenfelder und andere Aspekte von Absorptionsartikeln, wie Windeln, bei denen ein Träger mit beiden einander gegenüber liegenden Oberflächen des Verbund-Flächenmaterials in Berührung kommt, wünschenswert ist.
Es werden auch Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Betracht gezogen, bei denen der Absorptionskern nicht mit der hinteren Schicht 47 und/oder der vorderen Schicht 49 verbunden ist, um eine größere Dehnbarkeit in der vorderen, dem Bauch zugewandten Region 46 und der hinteren, dem Rücken zugewandten Region 45 bereitzustellen.
Bei dem Absorptionskern 75 kann es sich um ein beliebiges Absorptionselement handeln, das allgemein komprimierbar, anfassungsfähig, nicht hautirritierend für den Träger und in der Lage ist, Fluide, wie Urin und andere bestimmte Körperausscheidungen, zu absorbieren und zurückzuhalten. Wie in Fig. 4 gezeigt, weist der Absorptionskern 75 eine zur Kleidung gerichtete Seite, eine zum Körper gerichtete Seite, ein Paar Seitenkanten und ein Paar Taillenkanten auf. Der Absorptionskern 75 kann in einer Vielzahl von Größen und Formen (z. B. rechteckig, in Sanduhr-Form, in "T"-Form, asymmetrisch usw.) und aus einer Vielzahl von Fluid-absorbierenden Materialien, die herkömmlicherweise in Wegwerfwindeln und anderen Absorptionsartikeln verwendet werden, wie zerkleinertem Zellstoff, der im allgemeinen als Luftfilz bezeichnet wird, hergestellt werden. Beispiele für andere geeignete Absorptionsmaterialien sind unter anderem gekreppte Zellstoffwatte; Meltblown-Polymere einschließlich ihrer Coformen; chemisch versteifte, modifizierte oder vernetzte Zellstoff-Fasern; Faserstoffe, einschließlich von Einwickel-Faserstoffen und Faserstofflaminaten; absorbierende Schaumstoffe; absorbierende Schwämme; superabsorbierende Polymere; absorbierende gelierende Materialien oder beliebige gleichwertige Materialien oder Materialkombinationen.
Die Gestaltung und der Aufbau des Absorptionskems 75 kann variieren (z. B. kann der Absorptionskern variierende Stärkebereiche, einen hydrophilen Gradienten, einen superabsorbierenden Gradienten oder Felder mit niedrigerer durchschnittlicher Dichte und einem niedrigeren durchschnittlichen Grundgewicht aufweisen oder er kann eine oder mehrere Schichten oder Strukturen umfassen). Außerdem können die Größe und das Absorptionsvermögen des Absorptionskerns 75 auch so variiert werden, daß sie für Träger vom Kleinkind bis zum Erwachsenen passen. Jedoch sollte das gesamte Absorptionsvermögen des Absorptionskerns 75 mit der Belastungsannahme und der vorgesehenden Verwendugn der Windel 50 übereinstimmen.
Eine Ausführungsform der Windel 50 weist einen asymmetrischen, modifizierten T-fcirmigen Absorptionskem 75 mit Erweiterungen im vordere, dem Bauch zugewandten Bereich, aber einer allgemein rechteckigen Form im hinteren, dem Rücken zugewandten Bereich, auf. Beispielhafte Absorptionsstrukturen für die Verwendung im Absorptionskern 75 der vorliegenden Erfindung, die eine große Akzeptanz erreicht haben und wirtschaftlich erfolgreich sind, sind im US-Pat. Nr. 4 610 678 mit dem Titel "High-Density Absorbent Structures", ausgegeben an Weisman et al. am 9. September 1986; dem US-Pat. Nr. 4 673 402 mit dem Titel "Absorbent Articles With Dual- Layered Cores", ausgegeben an Weisman et al. am 16. Juni 1987; dem US-Pat. Nr. 4 888 231 mit dem Titel "Absorbent Core Having A Dusting Layer", ausgegeben an Angstadt am 19. Dezember 1989, und dem US-Pat. Nr. 4 834 735 mit dem Titel "High Density Absorbent Members Having Lower Density and Lower Bais Weight Acquisition Zones", ausgegeben an Alemany et al. am 30. März 1989, beschrieben. Der Absorptionskern kann außerdem das duale Kernsystem umfassen, das einen Aufnahme/- Verteilungs-Kern aus chemisch versteifeten Fasern, der über einem absorbierenden Speicherkern angebracht ist, enthält, wie detailliert im US-Pat Nr. 5 234 423 mit dem Titel "Absorbent Article With Elastic Waist Feature and Enhanced Absorbency", augegeben an Alemany et al. am 10. August 1993, und im US-Pat. Nr. 5 147 345 mit dem Titel "High Efficiency Absorbent Article For Incontinence Management", ausgegeben ari Young, LaVon und Taylor am 15. September 1992, beschrieben. Alle diese Patente sind durch Bezugnahme hierin aufgenommen.
Die vordere Schicht 49 grenzt vorzugsweise an die Innenfläche des Absorptionskerns 75 an und ist vorzugsweise mit Befestigungsvorrichtungen (nicht gezeigt), wie denjenigen, die vorstehend im Zusammenhang mit dem Verbinden der hinteren Schicht 49 mit dem Absorptionskern 47 beschrieben wurden, mit diesem und mit der hinteren Schicht 47 verbunden. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die vordere Schicht 49 und die hintere Schicht 47 im Randbereich der Windel direkt miteinander verbunden und werden durch direktes Verbinden mit dem Asorptionskern 75 durch beliebige geeignete Mittel indirekt miteinander verbunden.
Die vordere Schicht 49 ist vorzugsweise anschmiegsam, fühlt sich weich an und ist für den Träger nicht hautreizend. Außerdem ist die vordere Schicht 49 vorzugsweise Fluid-durchlässig wodurch sie ermöglicht, daß Fluide (z. B. Urin) leicht durch ihre Dicke dringen können. Eine geeignete vordere Schicht 49 kann aus einer Vielzahl von Materialien, wie gewebten und Vlies-Materialien; polymeren Materialien, wie mit Öffnungen versehenen thermoplastischen Folien, mit Öffnungen versehenen Kunststoff- Folien und hydrostatisch geformten thermoplastischen Folien, porösen Schaumstoffen;
retikulierten Schaumstoffen; retikulierten thermoplastischen Folien und thermoplastischen Gitterstoffen, hergestellt werden. Geeignete gewebte und Vlies-Materialien können aus Naturfasern (z. B. Holz- oder Baumwollfasern), Kunstfasern (z. B. Polymerfasern, wie Polyester-, Polypropylen- oder Polyethylenfasern) oder aus einer Kombination aus Natur- und Kunstfasern hergestellt werden. Die vordere Schicht 49 wird vorzugsweise aus einem hydrophoben Material hergestellt, um die Haut des Trägers von Fluiden zu isolieren, die durch die vordere Schicht 49 gedrungen sind und die im Absorptionskem 75 eingeschlossen werden (d. h. um ein Wiederbenetzen zu verhindern). Wenn die vordere Schicht 49 aus einem hydrophoben Material hergestellt wird, wird zumindest die obere Fläche der vorderen Schicht 49 so behandelt, daß sie hydrophil ist, damit Fluide schneller durch die vordere Schicht transportiert werden. Dies vermindert die Wahrscheinlichkeit, daß Körperausscheidungen von der vorderen Schicht 49 ablaufen statt vom Absorptionskern durch die vordere Schicht 49 gezogen und absorbiert zu werden. Die vordere Schicht 49 kann hydrophil gemacht werden, indem man sie mit einem Tensid behandelt. Geeignete Verfahren zum Behandeln der vorderen Schicht 49 mit einem Tensid sind unter anderem das Besprühen des Materials der vorderen Schicht 49 mit dem Tensid und Eintauchen des Materials in das Tensid. Eine genauere Erörterung solch einer Behandlung und des Hydrophiliegrades ist im US-Pat. Nr. 4 988 344 mit dem Titel "Absorbent Articles with Multiple Layer Absorbent Layers", ausgegeben an Reising et al. am 29. Januar 1991, und dem US-Pat. Nr. 4 988 345 mit dem Titel "Absorbent Articles with Rapid Acquiring Absorbent Cores", ausgegeben an Reising am 29. Januar 1991, enthalten, die alle durch Bezugnahme hierin aufgenommen sind. Wie im Hintergrund der Erfindung beschrieben, neigen solche hydrophilen Materialien dazu, die Oberflächenspannung von Körperflüssigkeiten, die in einen Absorptionsartikel abgegeben wurden, zu senken, was die Wahrscheinlichkeit des Flüssigkeits-Austritts erhöht, wenn es Poren oder Durchstiche in der hinteren Schicht des Artikels gibt.
Eine alternative bevorzugte vordere Schicht umfaßt eine mit Öffnungen versehene Folie. Mit Öffnungen versehene Folien werden für die vordere Schicht bevorzugt, da sie für Körperausscheidungen durchlässig und trotzdem nicht-absorbierend sind und eine verringerte Neigung haben, Fluide zurückgelangen und die Haut des Trägers erneut beneazen zu lassen. Somit bleibt die Oberfläche der Folie, die mit dem Körper in Berührung kommt, trocken, wodurch ein Beschmutzen des Körpers verringert und ein angenehmeres Gefühl für den Träger erzeugt wird. Geeignete geformte Folien sind im US-lPat. Nr. 3 929 135 mit dem Titel "Absorptive Structures Having Tapered Capillaries", ausgegeben an Thompson am 30. Dezember 1975; im US-Patent Nr. 4 324 246 mit dem Titel "Disposable Absorbent Article Having a Stain Resistant Topsheet", ausgegeben an Mullane et al. am 13. April 1982; im US-Pat. Nr. 4 342 314 mit dem Titel "Resilient Plastic Web Exhibiting Fiber-Like Properties", ausgegeben an Radel et al. am 3. August 1982; im US-Pat. Nr. 4 463 045 mit dem Titel "Macroscopically Expanded Three-Dimensioanl Plastic Web Exhibiting Non-Glossy Visible Surface and Cloth-Like Tactile Impression", ausgegeben an Ahr et al. am 31. July 1984, und im US-Pat. Nr. 5 006 394 "Multilayer Polymeric Film", ausgegeben an Ahr am 9. April 1991, beschrieben. Jedes dieser Patente wird hierin durch Bezugnahme aufgenommen.
Es kann auch erwünscht sein, einen Wegwerf-Absorptionsartikel der vorliegenden Erfindung mit Dehnbarkeit oder Elastizität in allen oder einem Teil der Seitenfelder 90 bereitzustellen (Wie hierin verwendet, bezeichnet der Ausdruck "dehnbar" Materialien, die in mindestens einer Richtung bis zu einem gewissen Grad gedehnt werden können, ohne zu leicht zu reißen. Die Ausdrücke "Elastizität" und "elastisch dehnbar" bezeichnen dehnbare Materialien, die die Fähigkeit besitzen, in etwa ihre ursprünglichen Abmessungen wieder einzunehmen, nachdem die Kraft, die das Material gedehnt hat, entfernt wurde. Wie hierin verwendet, können alle Materialien oder Elemente, die als "dehnbar" beschrieben werden, auch elastisch dehnbar sein, solange nichts anderes angegeben ist.) Dehnbare Seitenfelder 90 sorgen für eine bequemere und genauere Paßform, indem sie anfangs die Windel an den Träger anpassen und diese Paßform während des Tragens über den Zeitpunkt hinaus, wenn die Windel mit Ausscheidungen beladen wurde, beibehalten, da die Seitenfelder ermöglichen, daß die Seiten der Windel sich dehnen und zusammenziehen. Dehnbare Seitenfelder 90 sorgen außerdem für ein effektiveres Anlegen der Windel 50, da, selbst wenn die Person, die die Windel anlegt, während des Anlegens ein Seitenfeld 90 weiter als das andere (asymmetrisch) zieht, sich die Windel 50 während des Tragens "von selbst anpaßt". Während die dehnbaren Seitenfelder 90 in einer Reihe von Anordnungen ausgestaltet werden können, werden Beispiele für Windeln mit dehnbaren Seitenfelder im US-Pat. Nr. 4 857 067 mit dem Titel "Disposable Diaper Having Shirred Ears", ausgegeben an Wood et al. am 15. August 1989; im US-Pat. Nr. 4 381 781, ausgegeben an Sciaraffa et al. am 3. März 1983, im US-Pat Nr. 4 938 753, ausgegeben an Van Gompel et al. am 3. Juni 1990, und im US-Pat. Nr. 5 151 092, augegeben an Buell et al. am 29. September 1992, offenbart, die alle durch Bezugnahme hierin aufgenommen sind.
Die dehnbaren Seitenfelder oder beliebige andere Elemente der Windel 50, bei denen eine Dehnbarkeit oder Elastizität wünschenswert ist, wie den Taillenbünden, können Materialien, die "vorgespannt" oder "mechanisch vorgespannt" wurden (d. h. bis zu einem gewissen Grad einem mechanischen Strecken mit örtlich begrenztem Muster unterzogen wurden, um das Material zu dehnen), oder elastikartige Profilbänder, wie im US-lPat. Nr. 5 518 801, ausgegeben an Chappell et al. am 21. Mai 1996, beschrieben, umfassen. Die Materialien können anhand von in der Technik bekannten Prägeverfahren vorgespannt werden. Alternativ dazu können die Materialien vorgespannt werden, indem man sie einem mechanischen Inkriment-Strecksystem unterzieht, wie im US-Pat. Nr. 5 330 458, ausgegeben an Buell et al. am 19. Juli 1994, beschrieben. Dann läßt man die Materialien wieder in ihren praktisch ungedehnten Zustand zurückkehren, wodurch ein dehnbares, vollkommen entspanntes Material gebildet wird, das mindestens bis zum Punl; t der Anfangsdehnung dehnbar ist. Beispiele für völlig enspannte Materialien sind im US-Pat.Nr. 2 075 189, ausgegeben an Galligan am 30. März 1937, im US-Pat. Nr. 3 025 199, ausgegeben an Harwood am 13. März 1962; in den US-Pat. Nr. 4 107 364 und 4 209 563, ausgegeben an Sisson am 15. August 1978 bzw. am 24. Juni 1980; im US-Pat. Nr. 4 834 741, ausgegeben an Sabee am 30. Mai 1989, und im US-Pat. Nr. 5 151092, ausgegbeen an Buell et al. am 29. September 1992, offenbart. Alle vorgenannten Patente werden hiermit durch Bezugnahme aufgenommen.
Die Windel 50 umfaßt außerdem vorzusweise elastische Beinelemente 72, um für einen verbesserten Einschluß von Fluiden und anderen Körperausscheidungen zu sorgen. Jedes elastische Beinelement 72 kann mehrere verschiedene Auführungsformen umfassen, um das Austreten von Körperausscheidungen in den Beinfeldem 82 zu verringern (bei dem elastischen Beinelement kann es sich um Beinbünde, Seitenlaschen, Sperrstulpen oder elastische Stulpen handeln, und es wird manchmal auch dementsprechend bezeichnet). Das US-Pat. Nr. 3 860 003 beschreibt eine Wegwerfwindel, die eine zusammenziehbare Beinöffnung mit einer Seitenlasche und einem oder mehreren elastischen Elementen, um eine elastische Beinstulpe (Abdichtstulpe) zu ergeben, bereitstellt. Das US-Patent Nr. 4 909 803 mit dem Titel "Disposable Absorbent Artiele Having Ealsticized Flaps", ausgegeben an Aziz et al. am 20. März 1990, beschreibt eine Wegwerfwindel mit "stehenden" Elastikstulpen (Abdichtstulpen), um die Zurückhaltung in den Beinregionen zu verbessern. Das US-Pat. Nr. 4 704 115 mit dem Titel. "Disposable Waist Containment Garment", ausgegeben an Buell am 3. November 1987, offenbart eine Wegwerfwindel oder eine Inkontinents-Wäsche mit Seitenkanten- Auslaufschutzrinnen, die so ausgelegt sind, daß sie freie Fluide in der Wäsche zurückhalten. Jedes dieser Patente ist durch Bezugnahme hierin aufgenommen.
Obwohl jedes elastische Beinelement 72 so ausgelegt sein kann, daß es einem beliebigen der Beinbünde, Seitenlaschen, Sperrstulpen oder elastischen Stulpen, die vorstehend definiert sind, ähnelt, ist es bevorzugt, daß jedes der elastischen Beinelemente 72 mindestens eine innere Sperrstulpe, die eine Sperrlasche und ein Trennelement umfaßt, wie im vorstehend erwähnten US-Pat. Nr. 4 909 803 beschrieben, umfaßt. In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das elastische Beinelement 72 zusätzlich eine elastische Abdichtstulpe 63 mit einem oder mehreren elastischen Strängen 65, die am AuLenrand der Sperrstulpe angebracht sind, wie im vorstehend erwähnten US-Pat. 4 695 278 beschrieben.
Die Windel 50 umfaßt außerdem vorzugsweise ein elastisches Taillenelement 74, das eine verbessere Paßform und Zurückhaltung bereitstellt. Das elastische Taillenelement ist der Teil oder die Zone der Windel 50, der sich elastisch dehnen und zusammenziehen soll, um sich der Taille des Trägers dynamisch anzupassen. Das elastische Taillenelement 74 erstreckt sich vorzugsweise ausgehend von mindestens einer der Taillenkanten des Absorptionskerns 75 in Längsrichtung nach außen und bildet im allgemeinen mindestens einen Teil der Abschlußkante der Windel 50. Wegwerfwindeln sind im allgemeinen so gestaltet, daß sie zwei Elastik-Taillenbünde aufweisen, von denen einer in der hinteren, dem Rücken zuwandten Region angeordnet ist, und einer in der vorderen, dem Bauch zugewandten Region aneordnet ist, obwohl Windeln mit einem einzigen Elastik-Taillenbund gestaltet sein können. Außerdem kann, obwohl das elastische Taillenelement 74 oder jedes der Elemente, aus denen es besteht, ein separates Element umfassen kann, das an der Windel 50 befestigt ist, das elastische Taillenelement 74 als eine Verlängerung anderer Elemente der Windel, wie der hinteren Schicht 47 oder der vorderene Schicht 49, vorzugsweise sowohl der hinteren Schicht 47 als auch der vordren Schicht 49, gestaltet sein. Es werden auch Ausführungsformen in Betracht gezogen, bei denen das elastische Taillenelement 74 Öffnungen umfaßt, wie vorstehend beschrieben, um in der Taillenregion eine Atmungsaktivität bereitzustellen. Das elastische Taillenelement 74 kann in einer Reihe von unterschiedlichen Anordnungen ausgestaltet werden, einschließlich derjenigen, die im US-Pat. Nr. 4 515 595 mit dem Titel "Disposable Diapers with Elastically Contractible Waistbands"; ausgegeben an Kievit et al. am 7. Mai 1985, und dem vorstehend genannten US-Pat. Nr. 5 151 092, ausgegeben an Buell, beschrieben sind, von denen jedes durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Die Windel 50 umfaßt auch ein Befestigungssystem 75, das einen Seitenverschluß bildet, der die hintere, dem Rücken zugwandte Region 45 und die vordere, dem Bauch zugewandte Region 46 in sich überlappender Anordnung hält, so daß Querspanungen um den Umfang der Windel aufrechterhalten werden, die die Windel am Träger festhalten. Beispielhafte Befestigungssysteme sind im US-Pat. Nr. 3 848 594, ausgegeben an Buell am 19. November 1974, im US-Pat Nr. 4 662 875, ausgegeben an Hirotsu and Robertson am 5. Mai 1987, im US-Pat. Nr. 4 869 724, ausgegeben an Scripps am 26. September 1989, im US-Pat Nr. 4 846 815, ausgegeben an Scripps am 11. Juli 1989, im US-Pat Nr. 4 894 060, ausgegeben an Nestegard am 16. Januar 1990, im US-Pat.
Nr. 4 946 527, ausgegeben an Battrell am 7. August 1990, und im US-Pat Nr. 5 326 612 mit dem Titel "Nonwoven Female Component for Refastenable Fastening Device And Method of Making the Same", ausgegeben an David J. K. Goulait am 5. Juli 1994, offenbart. Jedes dieser Patente ist durch Bezugnahme hierin aufgenommen.
Fig. 6 zeigt eine Draufsicht auf eine alternative Ausführungsform der hinteren Windielschicht der vorliegenden Erfindung, wobei der Teil der hinteren Schicht, der an den Aborptionskern angrenzt, zum Betrachter hin gerichtet ist. Wie in Fig. 6 gezeigt, umfaßt die hintere Schicht 247 zwei Schichten 250 und 252. Die Schichten 250 und 252 können anhand beliebiger Methoden miteinander verbunden werden, wie denen, die vorstehend beschrieben sind. In dieser Ausführungsform bildet die Schicht 250 die Außenfläche der Windel und die Schicht 252 grenzt an den Absorptionskern an. Da die Schicht 250 der Teil der hinteren Schicht 247 ist, die mit der Haut des Trägers in Berührung kommt, ist die Schicht 250 vorzugsweise weich und umfaßt eine Vliesbahn. Zusätzlich dazu, daß sie weich ist, ist die Schicht 250 vorzugsweise Feuchtigkeitsdampf-durchlässig. Vorzugsweise zeigt die Schicht 250 eine Feuchtigkeitsdampf-Transmissionsrate von mindestens etwa 2000 g/m²/24 h, stärker bevorzugt von mindestens etwa 2500 g/m²/24 h. Da die Schicht 250 den Austritt von Ausscheidungen, die im Absorptionskern absorbiert und festgehalten werden, nicht verhindern muß, gibt es eine große Auswahl an Materialien, die die gewünschte Weichheit und Atmungsaktivität liefern. Geeignete Materialien sind unter anderem, ohne darauf beschränkt zu sein, Vliesbahnen, wie Spinnvliesbahnen, Meltblown-Bahnen, Krempelbänder und dergleichen. Die Vliesbahnen für die Schicht 250 können Kunstfasern, Naturfasern, Mehrkomponentenfasern, wie Zweikomponentenfasern, oder Mischungen davon umfassen.
Die Schicht 252 ist der Teil der hinteren Schicht 247, der verhindert, daß die Ausscheidungen, die im Absorptionskem absorbiert und eingeschlossen werden, Gegenstände benetzen, die mit der Windel in Kontakt kommen. Um den Nutzer vor einem unerwünschten Austreten von Ausscheidungen, die im Absorptionskern 252 absorbiert und eingeschlossen sind, zu schützen, sollte die Schicht 252 Breiten- und Längenabmessungen aufweisen, die größer sind als die des Absorptionskerns. Wenn die Schicht 252 nicht groß genug ist, könnten Ausscheidungen, die im Absorptionskem absorbiert und eingeschlossen sind, unter normalen Gebrauchsbedingungen durch die Außenschicht 250 hindurch gelangen. In der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform ist der Absorptionskem vorzugsweise im Hauptfeld 80 angeordnet und reicht bis in die mittleren Felder 86 und 86' hinein. Demgemäß ist die Schicht 252 im Hauptfeld 80 angeordnet und reicht bis in die mittleren Felder 86 und 86' hinein. Die Schicht 252 weist Längen- und Breitenabmessungen auf, die mindestens so groß wie diejenigen des Absorptionskerns und vorzugsweise größer sind als diejenigen des Absorpionskerns. Falls gewünscht, kann die Schicht 252 über das Hauptfeld 80 und die mittleren Felder 86 und 86' hinaus bis in die Beinfelder 82, die Taillenbundfelder 88 und 88' und die Seitenfelder 90 und 90' hinein reichen. Darüber hinaus könnte die Schicht 252 sich vom Hauptfeld 80 aus in Querrichtung und Längsrichtung nach außen erstrecken und so Teile des Randbereichs der Wegwerfwindel bilden.
Obwohl die Schicht 250 der Windel einen erheblichen Grad an Feuchtigkeitsdampf-Durchlässigkeit verleiht, sollte die Schicht 252 auch Feuchtigkeitsdampf-durchlässig sein, um den Komfort für den Träger weiter zu verbessern. In der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform der Erfindung, besteht die Schicht 252 aus dem vorstehend beschriebenen Verbund-Flächengebilde 10.
Obwohl in einer derzeit bevorzugten Ausführungsform eines Absorptionsartikels, wie einer Windel 50, gemäß der Erfindung ein Verbund-Flächengebilde 10 gemäß der vorliegenden Erfindung für im wesentlichen die gesamte hintere Schicht 47 verwendet wird, wird klargestellt, daß die Absorptionsartikel in keiner Weise auf solch eine Ausführungsform beschränkt sind. Beispielsweise könnte eine hintere Schicht aus mehreren hinteren Schichtelementen gestaltet sein, die ähnliche oder verschiedene Eigenschaften und Gestaltungen aufweisen, wie vorstehend mit Bezug auf Fig. 6 beschrieben. Ein solcher Ansatz würde darin bestehen, eine hintere Schicht mit einer nach außen gerichteten Oberfläche aus einer einheitlichen oder Verbund-Vliesschicht als Substrat zu bilden, wobei die Folienschicht nur die Region der hinteren Schicht umfaßt, wo eine Fluid-Undurchlässigkeit gewünscht ist, wie beispielsweise die Region, die der in Fig. 6 dargestellten Region 252 entspricht.
Außerdem könnte es für bestimmte Anwendungen auch wünschenswert sein, die Ausrichtung der Schichten 250 und 252 von Fig. 6 umzukehren, so daß die Folienschicht auf der äußeren oder zur Kleidung hin gerichteten Seite der hinteren Schicht und die haser-Substratschicht auf der inneren oder zum Absorptionskern hin gerichteten Seite der hinteren Schicht liegen. Ähnlich könnte es auch erwünscht sein, das Verbund- Flächengebilde 10 in der doppelseitigen Ausführungsform von Fig. 2 zu verwenden, wobei beide Seiten der hinteren Schicht mit einer Faser-Schicht überzogen wären. Alle diese Variationen werden als innerhalb des Bereichs der Erfindung liegend angesehen. Außerdem können, abhängig von der jeweiligen Verwendung, die Eigenschaften, die von den Verbund-Flächengebilden der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden, auch mit großem Vorteil in anderen Regionen des Absorptionsartikels als dem zentralen Teil der hinteren Schicht, der die Absorptiohskern-Struktur bedeckt, verwendet werden. Beisjpielsweise können die wünschenswerten Eigenschaften der Fluid-Undurchlässigkeit und Feuchtigkeitsdampf-Durchlässigkeit des Verbund-Flächengebildes auch den Randbereichen des Absorptionsartikels, die sich, ausgehend von den Seitenrändem des Absorptionskerns, in Querrichtung nach außen erstrecken, wie den in Fig. 5 dargestellten Seitenfeldern 90, 90', wünschenswerte Attribute verleihen. Andere solche "Randbereiche" des Absorptionsartikels, für die solche Attribute wünschenswert sein könnten, liegen in der Nachbarschaft der Beinfelder 82 und sind unter anderem verschiedene Bünde, Stulpen und Laschen, aber nicht auf diese beschränkt.
Auf ähnliche Weise ist klarzustellen, daß, obwohl ein großer Teil der vorstehenden Erörterung auf den beispielhaften Absorptionsartikel in Form der Windel 50 bezogen war, die Materialien und Grundlagen der vorliegenden Erfindung genauso für andere Absorptionsartikel, wie Inkontinenzhosen, Inkontinenz-Unterwäsche, Windelhalter und -hüllen, Hygieneprodukte für Damen (Monatsbinden, Slipeinlagen usw.), Trainingshosen, Korsagen und dergleichen verwendbar sind, in denen die Materialien der vorliegenden Erfindung mit Vorteil verwendet werden können. Beispielsweise könnte eine hintere Schicht einer Monatsbinde gemäß der vorliegenden Erfindung aus einem Verbund-Flächengebilde der vorliegenden Erfindung geformt sein, ebenso wie Randbereiche einer Monatsbinde, wie Flügel oder Seitenlaschen.
Nach der Herstellung des Verbund-Flächengebildes 10 und entweder vor oder nach dem Einbringen des Flächengebildes in einen Absorptionsartikel kann es wünschenswert sein, das Flächengebilde einem mechanischen Nachformungsverfahren, wie einem Kreppen, einem SpannenBewegen durch Walzen mit gerippten Walzen oder auf andexe Weise, zu unterziehen. Eines dieser beispielhaften Verfahren ist detailliert im US-Patent Nr. 5 518 801, Chappell et al., beschrieben, das hiermit durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Die folgenden nicht-beschränkenden Beispiele sollen das Produkt und das Verfahren der Erfindung erläutern und die Erfindung in keiner Weise einschränken.

BEISPIELE

In der vorstehenden Beschreibung und in den folgenden Beispielen wurden die folgenden Testverfahren angewendet, um verschiedene angegebene Merkmale und Eigenschaften zu bestimmen. ASTM bedeutet American Society for Testing and Materials, TAPPI bedeutet Technical Association of Pulp and Paper Industry, und ISO bedeutet International Organization for Standardization.
Das Grundgewicht wurde mittels ASTM D-3776, hiermit durch Bezugnahme aufgenommen, bestimmt und wird in g/m² wiedergegeben.
Die Dicke des Verbund-Flächengebildes wurde mit dem ASTM-Verfahren D 1777- 64, hiermit durch Bezugnahme aufgenommen, bestimmt und wird in Mikrometer wiedlergegeben.
Die Foliendicke wird in Mikrometer wiedergegeben und wurde wie folgt bestimmt:
Foliendicke = (Fläche der Probe)(Dichte des Folienmaterials)/(Gewicht der Verbund-Flächenprobe)-(Grundgewicht des Substrats)(Fläche der Probe)
Die Zugfestigkeit wurde mittels ASTM D 1682, Abschnitt 19, hiermit durch Bezugnahme aufgenommen, bestimmt, mit den folgenden Modifikationen. Im Test wurde eine 2,54 cm mal 20,32 cm (1 Inch mal 8 Inch) große Probe an einander gegenüberliegenden Seiten der Probe eingeklemmt. Die Klemmen wurden 12,7 cm (5 in) voneinander entfernt an der Probe befestigt. Die Probe wurde gleichmäßig mit einer Geschwindigkeit vön 5,08 cm/min (2 in/min) gezogen, bis die Probe riß. Die Kraft beim Zerreißen wurde in Newton/cm als Zerreißfestigkeit aufgezeichnet.
Die Bruchdehnung eines Flächengebildes ist ein Maß für den Grad, bis zu dem sich ein Flächengebilde ausdehnt, bis es in einem Streifen-Zugfestigkeitstest versagt (bricht bzw. reißQ. Eine 1,0 Inch (2,54 cm) breite Probe wird in den -5,0 Inch (12,7 cm) voneinander entfernten - Klemmen einer Zufestigkeits-Testmaschine mit konstanter Dehnungsrate, wie einem Instron-Tischmodelltester, befestigt. Eine kontinuierlich zunehmende Belastung wird bei einer Querhauptgeschwindigkeit von 2,0 in/min (5,08 cm/min) auf die Probe ausgeübt, bis es zum Versagen kommt. Die Messung ist in Prozent Ausdehnung vor dem Versagen wiedergegeben. Der Test folgt im allgemeinen ASTM D1682-64.
Die Schälfestigkeit wird mit einem Test gemessen, der im allgemeinen dem Verfahren von ASTM D 2724-87, hiermit durch Bezugnahme aufgenommen, folgt. Der Test wurde unter zwei unterschiedlichen Bedingungen durchgeführt, wobei für beide eine Zugfestigkeits-Testmaschine mit konstanter Dehnungsrate, wie ein Instron-Tischmodelltester, verwendet wurde.
Gemäß dem, was wir als Testbedingung A bezeichnen, die in den Beispielen 1 bis 17 und im Erörterungsabschnitt der Beschreibung angewendet wurde, wird eine 2,54 cm (1,0 in) mal 20,32 cm (8,0 in) große Probe ungefähr 3,18 cm (1,25 in) weit delaminiert, indem man ein spitzes Instrument in die Schnittfläche der Probe einführte, um eine Auftrennung zu initiieren, und dann manuell delaminierte. Die delaminierten Probenseiten werden in den Klemmen des Testgeräts befestigt, die einen Abstand von 2,54 cm (1,0 in) voneinander haben. Das Testgerät wird gestartet und bei einer Querhauptgeschwindigkeit von 5,08 cm/min (2,0 in/min) betrieben. Der Computer beginnt mit dem Ablesen, nachdem das hängende Stück nach etwa 1,27 cm (0,5 in) Wegstrecke des Querhaupts entfernt wurde. Die Probe wird etwa 15,24 cm (6 in) weit delaminiert, währenddessen etwa 3000 Ablesungen vorgenommen werden und der Durchschnitt daraus gebildet wird. Die durchschnittliche Delaminationsfestigkeit wird in N/cm wiedergegeben. Ein geeignetes Verfahren, um das Schälen zu intiieren, besteht darin, das Ende einer Probe in Isopropylalkohol zu tauchen, um die Probe quellen zu lassen, das Schälen manuell zu beginnen und dann den Teil der Probe, der mit dem Alkohol in Berührung gekommen ist, zu entfernen und wegzuwerfen, bevor die Schälfestigkeit gemessen wird.
Gemäß dem, was wir als Testbedingung B defnüeren, die in den Beispielen 18 bis 34 angewendet wurde, wird das Verfahren der Testbedingung A angewendet, außer daß die Proben 15 cm (6 in) lang sind, eine Querhauptgeschwindigkeit von 10 in/min verwendet wird, das Schälen manuell statt mit einem spitzen Werkzeug initiiert wird, und die Delaminationsfestigkeit aus dem Durchschnitt, der auf dem Aufzeichnungsdiagramm angezeigt wurde, aufgezeichnet wurde.
Die lFeuchtigkeitsdampf-Transmissionsrate (MVTR) wurde mit einem von zwei Testverfahren bestimmt. Das erste Verfahren, das angewendet wurde, folgt ASTM E96-B, hiermit durch Bezugnahme aufgenommen, und wird in g/m²/24 h wiedergegeben.
Das zweite Verfahren wird als das Entfeuchtungsverfahren bezeichnet, um die Feuchtigkeitsdampf-Transmissionsrate wie nachstehend ausgeführt zu messen. Um dieses Verfahren kurz zusammenzufassen: es wird eine bekannte Menge eines Entfeuchtungsmittels (CaCl&sub2;) in einen geflanschten, "becherförmigen" Behälter gegeben.
Das Probenmaterial wird oben auf den Behälter gelegt und mittels Sicherungsring und Dichtung festgehalten. Die Anordnung wird dann gewogen und als Anfangsgewicht aufgezeichnet. Die Anordnung wird 5 Stunden lang in eine Kammer mit konstanter Temperatur (40ºC) und Feuchtigkeit (75% rel. Feuchtigk) gestellt. Die Anordnung wird dann aus der Kammer genommen, versiegelt, um eine weitere Feuchtigkeitsaufnahme zu verhindern, und mindestens 30 Minuten lang bei der Temperatur des Raums, in dem sich die Waage befindet, equilibrieren gelassen. Die Feuchtigkeitsmenge, die vom CaCl&sub2; absorbiert wurde, wird gravimetrisch bestimmt und verwendet, um die Feuchtigkeitsdampf-Transmissionsrate (MVTR) der Probe durch Wiegen der Anordnung und Aufzeichnen des Endgewichts zu bestimmen. Die Feuchtigkeitsdampf- Transmissionsrate (MVTR) wird mittels der nachstehenden Formel berechnet und in g/m²/24 h ausgedrückt. Eine Vergleichsprobe mit bekannter Durchlässigkeit wird als positive Kontrolle für jede Probengruppe verwendet. Die Proben werden dreifach untersucht. Die wiedergegebene MVTR ist der Durchschnitt der Dreifach-Analysen, auf das nächste 100 gerundet. Die Bedeutung der Unterschiede bei den MVTR-Werten, die für verschiedene Proben gefunden wurden, kann für jede Probe aufgrund der Standardabweichung der Dreifach-Versuche bewertet werden.
Geeignete Analysewaagen zur Durchfühumg der Messungen sind u. a. Mettler AE240 oder Entsprechungen (Tragkraft 300 g) oder eine Sartorius 2254S0002 oder Entsprechungen (Tragkraft 1000 g). Eine geeignete Aufbewahrungsvorrichtung für die Probe umfaßt einen Becher und einen Sicherungsring, hergestellt aus Delrin® (wie von McMaster-Carr, Katalog-Nr. 8572K34, erhältlich) mit einer Dichtung aus GC Septum Material (Alltech Katalog-Nr. 6528). Das Entfeuchungsmittel umfaßt CaCl&sub2; für U-Rohre, erhältlich von Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Richmond, VA, Produkt- Nr. 030-00525. Die Kunststoff-Lebensmittelfolie umfaßt Saran Wrap, erhältlich von Dow Chemical Company, oder Entsprechungen.
Das CaCl&sub2; kann direkt aus einer verschlossenen Flasche heraus verwendet werden, solange die Größe der Klumpen so ist, daß sie nicht durch ein Sieb Nr. 10 passen. Üblicherweise müssen die oberen zwei Drittel der Flasche nicht gesiebt werden. Das untere Drittel enthält jedoch feine Partikel, die durch Sieben entfernt werden sollten. Das CaCl&sub2; kann ohne Trocknen aus einem verschlossenen Behälter heraus verwendet werden. Es kann 4 Stunden lang bei 200ºC getrocknet werden, falls nötig.
Mikroporöses Material von Exxon Exxaire, Katalog-Nr. XBF-100W, wird als Vergleichsstandardmaterial verwendet. Dreifach-Proben sollten vorbereitet und zusammen mit dem Testprobensatz analysiert werden, wie nachstehend beschrieben.
Von den zu testenden Materialien sollten repräsentative Proben erhalten werden. Idealerweise sollten diese Proben aus verschiedenen Bereichen des Materials genommen werden, um mögliche vorhandene Abweichungen zu repräsentieren. Für diese Analyse werden drei Proben pro Material benötigt.
Die Proben sollten in rechtwinklige Stücke von etwa 1,5" · 2,5" geschnitten werden. Wenn die Proben nicht gleichmäßig sind, markiere man deutlich den Bereich, für den die Atmungsaktivität bewertet werden soll. Wenn die Proben nicht zweiseitig sind, markiere man deutlich die Seite, die hoher Feuchtigkeit ausgesetzt werden soll. Bei Proben, die in Windeln und Monatshygieneprodukten verwendet werden, ist dies üblicherweise die Seite, die mit der Haut in Berührung kommt.
Um einen Testdurchgang zu beginnen, (1) wiege man 15,0 ± 0,02 Gramm CaCl&sub2; ab und gebe sie in den MVTR-Becher. Man stoße den Becher 10-mal sanft auf der Tischplatte auf, um das CaCl&sub2; zu verteilen und leicht zu verdichten. Das CaCl&sub2; sollte eben sein und etwa 1 cm Abstand zum oberen Rand des Bechers haben. Dann (2) lege man die Probe mit der stark feuchten Seite nach oben (falls nötig) über die Becheröffnung. Man achte darauf, daß die Probe über die. Öffnung hinausreicht, so daß eine gute Abdichtung erreicht wird. Als nächstes (3) lege man das Dichtungsmaterial und den Sicherungsring oben auf den Becher, wobei man die Schraubenlöcher justiert und sich vergewissert, daß die Probe nicht verrutscht ist. Man ziehe die Schrauben an, um den Sicherungsring zu befestigen und einen festen Schluß der Probe mit dem oberen Rand des Bechers zu erhalten. Man sollte darauf achten, die Schrauben nicht zu fest anzuziehen, da dies dazu führt, daß manche Proben sich verziehen. Wenn es zu einem Verziehen der Proben kommt, lockere man die Schrauben und ziehe sie wieder fest. Dann (4) wiege man den MVTR-Becher, der in Schritt 3 zusammengesetzt wurde. Man zeichne dieses Gewicht als Anfangsgewicht auf.
Nach dem Wiegen der Anordnung (5) stelle man die Probe 5,0 Stunden lang (auf die Minute gerundet) in die CT/CH-Kammer. Nach Ablauf dieser Zeit (6) entferne man die Probe aus der CT/CH-Kammer, decke sie fest mit Kunststoff-Einwickelfolie ab, die mit einem Gummiband gehalten wird. Man zeichne die Zeit der Probenentnahme auf die Minute genau auf. Man lasse die Proben mindestens 30 Minuten lang bei der Temperatur des Zimmers, in dem sich die Waage befindet, equilibrieren. Nach dem Equilibrieren (7) entferne man die Saran-Einwickelfolie und wiege den Becher. Man zeichne dieses Gewicht als das Endgewicht auf.
Dann wird die MVTR in Einheiten von g H&sub2;O/24 h/m² mit der Formel
MVTR = (Endgewicht - Anfangsgewicht) · 24,0/fläche der Probe in Metern · 5,0 (Zeit in der Kammer)
berechnet,
wobei: 24,0 verwendet wird, um die Daten in die 24-Stundenbasis umzuwandeln;
und 5,0 die Dauer des Tests in Stunden ist.
Man berechne die durchschnittliche MVTR für jeden Satz der Dreifach-Proben und den Vergleichsstandard. Man runde die durchschnittliche MVTR des Vergleichsstandards auf hundert genau. Wenn die MVTR des Vergleichsstandards im Bereich von 400() bis 4600 liegt, liegt sie im annehmbaren Qualitätskontroll-Bereich und die Ergebnisse dieses Tages können wiedergegeben werden. Man runde den durchschnittlichen MVTR jeder Probe auf 100 genau. Man gebe diesen Wert als MVTR für die Materialprobe wieder. Die Schritte 1 bis 7 werden für die Dreifach-Analysen jeder Probe und den Vergleichsstandard wiederholt. Typischerweise werden Mehrfachproben parallel getestet.
Die dynamische Fluidtransmission wird mit der Vorrichtung 100, die in Fig. 7 gezeigt ist, gemessen. Gemäß diesem Test wird ein Absorptionsmaterial 102, das auf 0,0001 Gramm geanu gewogen wurde, direkt auf das Energie-absorbierende Aufprallpolster 103 gelegt. Das Absorptionsmaterial kann ein Filterpapier Nr. 2 umfassen, das von Whatman Laboratory Division erhältlich ist und von VWR Scientific, Cleveland, OH, vertrieben wird. Das Absorptionsmaterial sollte in der Lage sein, simulierten Urin, der durch das im Test befindliche Flächenmaterial dringt, zu absorbieren und zurückzuhalten. Das energieabsorbierende Aufprallpolster 103 ist ein mit Kohleruß gefüllter gehärteter Kunststoffschaum. Das quadratische, 5 Inch mal 5 Inch große Aufprallpolster weist eine Dichte von 0,1132 g/cm³ und eine Dicke von 0,3125 Inch auf. Das Aufprallpolster 103 weist einen A/30/15 Durometer-Wert gemäß ASTM 2240-91 auf. Ein kreisförmiges Absorptionskernmaterial 104, das einen Durchmesser von 0,0635 Meter (2,5 Inch) aufweist, wird gewogen. Das Absorptionskemmaterial kann einzelne, vernetzte Holzstoff-Cellulosefasern umfassen, wie im US-Pat. Nr. 5 137 537, ausgegeben an Herron et al. am 11. Aug. 1992, beschrieben. Das Absorptionskernmaterial sollte in der Lage sein, eine ausreichende Menge an simuliertem Urin, z. B. mindestens etwa das Zehnfache seines Trockengewichts, zu halten. Der Absorptionskern weist ein Grundgewicht von etwa 228 g/m² auf. Dann wird das Absoptionskemmaterial mit simuliertem Urin auf etwa das Zehn- (10-)fache seines Trockengewichts beladen. Bei dem simulierten Urin handelt es sich um eine wäßrige Zusammensetzung, die bei 37ºC gehalten wird und aus den folgenden Komponenten, die in destilliertem Wasser gelöst sind, besteht: 2,0 g/l KCl; 2,0 g/l Na&sub2;SO&sub4;; 0,85 g/l (NH&sub4;)H&sub2;PO&sub4;; 0,15 g/l (NH&sub4;)&sub2;H&sub2;PO&sub4;; 0,19 g/l CaCl&sub2; und 0,23 g/l MgCl&sub2;.
Ein Abschnitt des zu testenden Materials der hinteren Schicht 105 wird mit der Außenseite nach unten auf eine saubere und trockene Tischplatte gelegt. Das beladene Kernmaterial 104 wird direkt in die Mitte des Materials der hinteren Schicht 105 gelegt. Die Anordnung aus hinterer Schicht und Kem wird dann mit einem Gummiband 109 am Schlagabschnitt 107 des Schlagarms 08 befestigt. Die Anordnung aus hinterer Schicht und Kern wird so positioniert, daß der Kern 104 an die Unterseite 110 des Schlagabschnitts 107 grenzt. Der Schlagarm 108 wird bis zu einem gewünschten Auftreffwinkel angehoben, um die erwünschte Aufprallenergie bereitzustellen. Der Schlagarm 108 wird fallen gelassen, und der Schlagarm 108 wird dann sofort (etwa 1 Sekunde nach den Aufprall) angehoben, und das Filterpapier 102 wird entfernt und auf eine Digitalwaage gelegt. Die Masse des nassen Filterpapiers wird dann bei der 3 Minuten-Marke aufgezeichnet. Der dynamische Fluidtransmissions-Wert (DFTV) wird mit der folgenden Formel
DFTV = Masse des nassen Filterpapiers (Gramm)-Masse des trockenen Filterpapiers (Gramm)/Auftreff-Fläche (m)
in g/m² berechnet.
Die Auftreff-Fläche, ausgedrückt in m², ist die Fläche der Unterseite 110 des Schlagabschnitts 107. Die Auftreff-Fläche beträgt 0,00317 m². Das Absorptionskernrnaterial 104 sollte eine Fläche aufweisen, die etwas größer ist als die der Auftreff- Fläche der Fläche 110.
Die Gurley Hill-Porosität ist ein Maß für das Sperrvermögen des Flächenmaterials gegenüber gasförmigen Materialien. Insbesondere ist sie ein Maß dafür, wie lang es dauert, bis ein Volumen Gas durch eine Fläche eines Materials dringt, in dem ein bestimmter Druckgradient existiert. Die Gurley Hill-Porosität wird gemäß TAPPI T-460 om-88 unter Verwendugn eines Lorentzen & Wettre Model 121D Densometers gemessen. Dieser Test mißt die Zeit, die vergeht, bis 100 Kubikzentimeter Luft durch eine Probe mit einem Durchmesser von 1 Inch unter einem Druck von ungefähr 4,9 Inch Wasser gedrückt wurden. Das Ergebnis wird in Sekunden ausgedrückt und wird üblicherweise mit Gurley Sekunden bezeichnet.
Die Mikroben-Sperre für Sterile Packungen wird mit ISO 11607 gemessen, wo unter Abschnitt 4.2.3.2 angegeben ist, daß ein Material, das eine Stunde lang luftundurchlässig bleibt (gemäß einem Luft-Porositätstest), die Anforderungen des Mikrobensperren-Standards erfüllt. Bezüglich proöser Materialien gibt der Abschnitt 4.2.3.3 von ISO : 11607 an, daß es kein allgmeingültiges Verfahren zur Demonstration von Mikrobensperr-Eigenschaften in porösen Materialien gibt, aber merkt an, daß der Mikrobensperr-Eigenschaftstest von porösen Materialien typischerweise durchgeführt wird, indem man die Proben einem Aerosol von Bakteriensporen oder -teilchen unter einem Satz von Testbedingungen aussetzt, die die Strömungsrate durch das Material, die Mikrobenbelastung der Probe und die Dauer des Tests bestimmen. Einer diesqr anerkannten Tests ist ASTM F 1608-95.
Der Veuchtigkeits-Austritt wird mittels einer Lösung aus 70 Teilen Isopropylalkohol, 30 Teilen Wasser und 1 Teil roter Lebensmittelfarbe ermittelt. Gemäß dieses Tests wird ein Bogen eines weißen Löschpapier-Absorptionsmaterials, das etwa 89 cm mal 61 cm (35 in mal 24 in) mißt, auf eine flache Oberfläche gelegt und mit einer Testprobe mit den gleichen Abmessungen bedeckt, wobei die Substratseite der Probe nach oben gerichtet ist. Ein 250 ml-Teil der Lösung wird auf die Testprobe gegossen und mit einer Schablone bedeckt, die etwa 46 ³/&sub4; cm mal 46 ³/&sub4; cm (18 in mal 18 in) mißt. Ein Gewicht von 4,5 kg (10 1b) wird für 10 Minuten oben auf die Schablone gelegt, wonach das Gewicht, die Schablone und die Testprobe von dem weißen Löschpapier entfernt werden. Das Papier wird dann auf Farbflecken untersucht, um zu bestimmen, ob es zu einem Austreten gekommen ist.

BETSPIEL 1

Es wurde eine Zusammensetzung hergestellt, indem man 86 Gew.-% eines thenmoplastischen Copolyetherester-Elastomers (Hytrel® 4778, bezogen von DuPont) mit 4 Gew.-% eines Wärmestabilisator-Konzentrats (Hytrel® 20UV, bezogen von Du- Pont) und 6 Gew.-% eines mit Maleinsäureanhydrid modifizierten Polyolefin-Copolymers (Fusabond® 373, bezogen von DuPont Canada) trockenmischte. Fusabond® ist ein eingetragenes Warenzeichen von DuPont Canada. Die Zusammensetzung wurde einer Schmelzextrusions-Beschichtungsanlage, die einen Einschneckenextruder mit einem daran befestigten Mischkopf beinhaltete, zugeführt. Der Schneckenextruder wurde von Egan Divison, Davis-Standard Corporation, hergestellt. Die Heizzonen des Extruders erwännen das Polymer bis zu einer Temperatur über dessen Schmelzpunkt. Die geschmolzene Polymermischung wurde einer Foüendüse mit einer Breite von etwa 90 cm zugeiührt, die bei etwa 220ºC gehalten wurde. Das Polymer wurde mit einer Bandgeschwindigkeit von 18,3 m/min auf ein Korona-behandeltes textiles Polypropylen- Vliesmaterial (Typai® thermobondiertes Polypropylen, bezogen von DuPont) laminiert. Die lPolymerschmelze und das textile Vliesmaterial wurden durch ein Paar Laminierwalzen (eine Walze mit Gummioberfläche gegen das textile Vliesmaterial und eine Walze mit Stahloberfläche gegen die Polymerschmelze) geleitet. Das resultierende Lamnnat wies eine Beschichtungsdichte von etwa 25 Mikrometer und Schälfestigkeits- Werte von 0,063 N/cm in Laufrichtung (MD) und 0,032 N/cm in Querrichtung (CD) und einen MVTR-Wert von 700 g/m²/24 h (mit ASTM E96-B) auf.

BEISPIEL 2

Der Typar® Vliesstoff von Beispiel 1 wurde durch einen Stoff aus Polyestervlies (verträglich mit Copolyetherester-Polymeren) (bezogen von Freudenberg, Deutschland) ersetzt, und das resultierende Laminat wies Schälfestigkeitswerte von 0,88 N/cm (MD) und 1,06 N/cm (CD) und einen MVTR-Wert von 750 g/m²/24 h (mit ASTM E96-B) auf.

BEISPIEL 3

Es wurde eine Zusammensetzung hergestellt, indem man 70 Gew.-% eines thennoplastischen Copolyetherester-Elastomers (Hytrel® 8206, bezogen von DuPont) mit 4 Gew.-% UV-Stabilisator (Hytrel® 20UV), 4 Gew.-% Wärmestabilisator (Hytrel® 30HS), 8 Gew.-% mit Maleinsäureanhydrid modifiziertem Polyolefin-Copolymer (Fusabond® 373) und 14 Gew.-% eines Polypropylenharzes (PF331, bezogen von Montell Polyolefins, Wilmington, Delaware) trockenmischte. Die Mischung wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 beschrieben extrudiert und auf den gleichen Typar®-Vliesstoff, der im Vergleichsbeispiel 1 beschrieben ist, schmelzlaminiert. Das resultierende Laminat wies eine Beschichtungsdicke von etwa 25 Mikrometer und Schälfestigkeitswerte von 0,36 N/cm (MD) und 0,18 g/cm (CD) und eine MVTR von 800 g/m²/24 h (mit dem Verfahren von ASTM E96-B) auf.

BEISPIEL 4

Es wurde eine Zusammensetzung hergestellt, indem man 80 Gew.-% eines thermoplastischen Copolyetherester-Elastomers (Hytrel® 8206) mit 9,3 Gew.-% Polypropylenharz (PF331, bezogen von Montell Polyolefins, Wilmington, Delaware), 4,7 Gew.-% PE-LLD (Novapol 8111), bezogen von Novacor Chemicals Inc., Leominster, Massachusetts), 4,7 Gew.-% eines HDPE, das 30 Gew.-% CaCO&sub3; mit einer Partikelgröße von 1 Mikrometer enthielt (ZemidTM 610, bezogen von DuPont Canada, Mississauga, Ontario) und 1,3 Gew.-% eines mit Maleinsäureanhydrid modifizierten Polyolefin-Copolymers (Fusabond® MD353D) trockenmischte. Zemid ist ein Handelsname von DuPont Canacda. Die Mischung wurde unter den gleichen Bedingungen, die in Beispiel 1 beschrieben sind, bei einer Bandgeschwindigkeit von 14 m/min extrudiert und auf einen Korona-behandelten HDPE-Spinnvliesstoff, hergestellt von Corovin GmbH, Peine, Deutschland, laminiert. Das resultierende Laminat wies eine Beschichtungsdicke von etwa 31 Mikrometer, eine Schälfestigkeit von 0,64 N/cm, eine Zugfestigkeit von 9,1 N/cm (MD) und 3,6 N/cm (CD) und eine MVTR von 907 g/m²/24 h (mit dem Verfahren ASTM E96-B) auf.

BEISPIEL 5

Beispiel 4 wurde mit einer Bandgeschwindigkeit von 23 m/min wiederholt, was ein Laminat zur Folge hatte, das eine Beschichtungsdicke von etwa 20 Mikrometer und eine Schälfestigkeit von 0,18 N/cm und eine MVTR von 1011 g/m²/24 h (mit dem Verfahren ASTM E96-B) aufwies.

BEISPIEL 6

Es wurde eine Zusammensetzung hergestellt, indem man 50 Gew.-% eines thermoplastischen Copolyetherester-Elastomers (Hytrel® 8206) mit 33 Gew.-% eines anderen thermoplastischen Copolyetherester-Elastomers (Hytrel® G3548 W, bezogen von DuPont), 8,0 Gew.-% Polypropylen (PF331), 2,6 Gew.-% PE-LLD (Novapol 8111), 5,4 Gew.-% HDPE, das 30 Gew.-% CaCO&sub3; mit einer Teilchengröße von 1 Mikrometer enthielt (ZemidTM 610) und 1,0 Gew.-% eines mit Maleinsäureanhydrid behandelten Polyolefin-Copolymers (Fusabond® MD353D) trockenmischte. Die Mischung wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 beschrieben mit einer Bandgesclhwindigkeit von etwa 24 m/min extrudiert und auf den HDPE-Vliesstoff, der in Beispiel 4 verwendet worden war, schmelzlaminiert. Das resultierende Laminat wies eine Beschichtungsdicke von etwa 20 Mikrometer und Schälfestigkeitswerte von 0,09 N/cm und eine MVTR von 1159 g/m²/24 h (mit dem Verfahren ASTM E96-B) auf.

BEISPIEL 7

Es wurde eine Zusammensetzung hergestellt, indem man 50 Gew.-% eines thermoplastischen Copolyetherester-Elastomers (Hytrel® 8206) mit 31 Gew.-% eines anderen thermoplastischen Copolyetherester-Elastomers (Hytrel® 8171, bezogen von DuPont), 8,9 Gew.-% Polypropylen (Fina 3365, erhalten von Fina Oil and Chemical, Dallas, Texas), 2,9 Gew.-% PE-LLD (Novapol 8111), 6,1 Gew.-% CaCO&sub3; mit einer Partikelgröße von 1 Mikrometer (Zemid'M 610) und 1,1 Gew.-% eines mit Maleinsäureanhydrid modifizierten Polyolefin-Copolymers (Fusabond® MD353D) trockenmischte. Die Mischung wurde auf einen Korona-behandelten Polyethylen-Spinnvliesstoff, hergestellt von Polybond, Waynesboro, Virginia, extrudiert und mit einem Vakuumverfahren auf dem Vliesstoff befestigt. Das resultierende Laminat wies eine Beschichtungsdicke von etwa 15 Mikrometer und eine Schälfestigkeit von 0,05 N/em und eine MVTR von 1409 g/m²/24 h (mit dem Verfahren ASTM E96-B) auf.

BEISPIELE 8-17

Die nachstehend beschriebenen Folienzusammensetzungen wurden hergestellt, indem man zwei thermoplastische Copolyetherester-Elastomere, entweder ein mit Anyhdrid modifiziertes Polypropylen oder ein mit Anhydrid modifiziertes Etyhlenvinylacetat, und Titandioxid trockenmischte. Die einzelnen Komponenten der Folien- Zusammensetzung waren wie folgt:
Thermoplastisches Hytrel® 8206-Copolyetherester-Elastomer, verkauft von DuPont, mit einem Schmelzpunkt von 200ºC, einer Vicat-Erweichungstemperatur von 151ºC und einer Shore-Härte von 45D.
Thermoplastisches Hytrel® 8171-Copolyetherester-Elastomer, verkauf von DuPont, mit einem Schmelzpunkt von 150ºC, einer Vicat-Erweichungstemperatur von 76ºC und einer Shore-Härte von 32D.
Mit Anhydrid modifiziertes Bynel® 50E561-Polypropylen, verkauft von DuPont, mit einer Schmelztemperatur von 141ºC und einer Vicat-Erweichungstemperatur von 109ºC.
Mit Anhydrid modifiziertes Bynel® 50E555-Polypropylen, verkauft von DuPont, mit einer Schmelztemperatur von 74ºC und einer Vicat-Erweichtungstemperatur von 48ºC. TiO&sub2;-Konzentrat war ein Konzentrat aus, 50 Gew.-% teilchenförmigem Titandioxid- Pigment in hochdichtem Polyethylen.
Die in den Beispielen 8-17 verwendeten Folien-Zusammensetzungen wiesen die folgenden Zusammensetzungen auf:
Die Zusammensetzungen wurden jeweils einer Schmelzextrusions-Beschichtungsanlage, die einen Einschneckenextruder mit einem daran befestigten Mischkopf enthielt, zugeführt. Der Schneckenextruder wurde von Egan Division of Davis-Standard Corporation hergestellt. Die Zusammensetzungen wurden in den Extruder geleitet, wo sie eine Temperatur von etwa 263ºC und einen Druck von 3827 kPa erreichten. Die Schmelzen wurden zu einer Foliendüse geleitet, die eine Breite von etwa 80 cm hatt und bei etwa 220ºC gehalten wurde.
Die geschmolzenen Polymer-Zusammensetzungen wurden auf Flächegebilde aus kardierter Polypropylen-Stapelfaser mit Faserlängen, die im allgemeinen im Bereich von 2,5 em bis 7,5 em lagen, die luftgelegt und thermisch gebunden worden waren, laminiert. Das Polypropylenfaser-Flächengebilde wies ein Grundgewicht von 0,0305 kg/m² (0,9 oz/yd²), eine Zugfestigkeit von 8,3 N/cm (4,73 lb/in) in Laufrichtung und 1,5 N/em (0,86 lb/in) in Querrichtung und eine Bruchdehnung von 73% in Laufrichtung und 95% in Querrichtung auf. Das Polypropylenfaser-Flächengebilde hatte einen Abstand von 24,1 em (9,5 in) von der Düsenöffnung und das Flächengebilde lief während der Laminierung mit einer Bandgeschwindigkeit von 32 m/min. Die Polymerschmelze und das Polypropylenfaser-Flächengebilde wruden durch ein Paar Laminierwalzen (eine Walze mit Metalloberfläche gegen das Faser-Flächenmaterial und eine Walze mit Gummioberfläche gegen die Polymerschmelze) geleitet. Luftbehälter mit einem Druck von 414 kPa (60 psi) wurden verwendet, um die Walzen aufeinanderzupressen. Die resultierenden Verbund-Flächengebilde weisen die in der nachstehenden Tabelle 1 aufgeführten Eigenschaften auf. Tabelle 1

BEISPIELE 18-31

Die Beispiele 18-31 wurden durchgeführt, um die Wirkung verschiedener Bearbeitungsbedingungen auf die Eigenschaften des Verbund-Flächengebildes zu bestimmen. Die Beispiele 18-30 haben nicht das Ziel, die Eigenschaften des Endprodukts zu optimieren. Eine Folien-Zusammensetzung wurde hergestellt, indem man 50% Hytrel® 8206, 33 Gew.-% Hytrel® 8171, 4 Gew.-% eines anderen thermoplastischen Copolyetherester-Elastomers (Hytrel® 4056, verkauft von DuPont; Schmelztemperatur 150ºC, Vicat-Erweichungstemperatur 108ºC und eine Shore-Härte von 40D), das 50 Gew.-% Ti-Pure® R960 Titandioxid enthielt, und 13 Gew.-% Bynel® 50E561 trockenmischte. Ti-Pure® R960 Titandioxid ist ein eingetragenes Warenzeichen von DuPont. Die Zusammensetzung wurde einer Schmelzextrusions-Beschichtungsanlage zugeführt, die einen Einschneckenextruder, der mit 20 UpM lief und einen spiralförmigen Schraubenaufbau hatte, enthielt. Die Zonen des Extruders wurden auf die Temperatur, die in Tabelle 2 angegeben ist, erwärmt. Die geschmolzene Polymermischung wurde einer Foliendüse mit einer Breite von etwa 35 cm, die bei der gleichen Temperatur wie der Extruder gehalten wurde, zugeführt. Die Mischung wurde unter den in der nachstehenden Tabelle 2 angegebenen Bedingungen auf ein laufendes Faser- Flächengebilde extrudiert. Die Folien-Zusammensetzung wurde mit dem Faser-Flächengebilde an einem Walzenspalt, wie in Fig. 3, verbunden, der einen Abstand von etwa 9 cm (3,5 in) zur Öffnung der Düse aufwies.
Bei dem Faser-Flächengebilde handelte es sich entweder um ein kardiertes Vlies ("C") oder ein Spunbonded Vlies ("S"). Das kardierte Flächengebilde war aus kardierter Polypropylen-Stapelfaser hergestellt, mit Faserlängen, die im allgemeinen im Bereich von 2,5 cm bis 7,5 cm lagen, das luftgelegt und thermisch gebunden worden war. Das Polypropylenfaser-Flächengebilde wies ein Grundgewicht von 0,0305 kg/m2 (0,9 oz/yd²), eine Zugfestigkeit von 8,3 N/cm (4,73 lb/in) in Laufrichtung und 1,5 N/cm (0,86 lb/in) in Querrichtung und eine Bruchdehnung von 73% in Laufrichtung und 95% in Querrichtung auf. Bei dem Spunbonded-Flächengebilde handelte es sich um ein Spunbonded-Polypropylen mit einem Grundgewicht von 0,0288 kg/m² (0,85 oz/yd²), einer Zugfestigkeit von 11,4 N/cm (6,5 lb/in) in Laufrichtung und 2,5 N/cm (1,4 lb/in) in Querrichtung und einer Bruchdehnung von 92% in Laufrichtung und 93% in Querlichtung. In den Beispielen in den Tabellen 2 und 3, für die eine "Korona- Behandlung" angegeben ist, wurde, bevor das Faser-Flächengebilde und die Feuchtigkeitsdampf-durchlässige Folie verbunden wurden, das Faser-Flächengebilde bei einer Geschwindigkeit des Flächengebildes von 15 m/min durch einen Model RX-8 Corona Surface Treater, hergestellt von ENI Power Systems, Inc., geleitet, der auf eine Frequenz von 25 kHz und eine Leistung von 500-600 Watt eingestellt war.
Die Bearbeitungsparameter wurden so gesteuert, daß bestimmt wurde, wie das Verändern der einzelnen Bearbeitungsbedingungen die Eigenschaften des Flächengebildes bezüglich Schälfestigkeit, Feuchtigkeitsdampf-Transmissionsrate und dynamischer Sperre beeinflußten.
Die Beispiele 18-21 zeigen gemeinsam, wie das Erhöhen der Temperatur der Walzen 34 und 36 die Schälfestigkeit des Verbund-Flächengebildes verbessert.
Die Beispiele 18, 22 und 23 zeigen gemeinsam, wie das Erhöhen der Temperatur der Düse 38, durch die die Folien-Zusammensetzung extrudiert wird, die Schälfestigkeit des Verbund-Flächengebildes verbessert.
Die Beispiele 24-26 zeigen gemeinsam, wie das Erhöhen der Foliendicke durch Verlangsamen der Bandgeschwindigkeit die Schälfestigkeit des Verbund-Flächengebildes verbessert.
Die Beispiele 25 und 27 zeigen gemeinsam, wie die Verwendung eines stärker faserigen kardierten Flächenmaterials die Schälfestigkeit des Verbund-Flächengebildes verbessert.
Die Beispiele 28, 29 und 30 zeigen, wie das Erhöhen der Temperatur der Larninierwalzen 34 und 36 (Fig. 3) die Schälfestigkeit des Verbund-Flächengebildes verbessert. Differentialscanningcalorimetrie-Messungen der Schmelzwärme deuten darauf hin, daß bei der niedrigeren Walzentemperatur von Beispiel 28 die Morphologie der Folie stärker amorph ist, im Vergleich zu einer stärker kristallinen Morphologie der Folie, die bei der höheren Walzentemperatur von Beispiel 30 erzeugt wird. Somit scheint es, daß eine stärker amorphe Morphologie, die mit niedrigeren Walzentemperaturen erzeugt wird, zu einer höheren Feuchtigkeitsdampf-Transmissionsrate führt.
Die Beispiele 25 und 31 zeigen, wie das Erhöhen des Drucks, der auf die Laminierwalzen 34 und 36 ausgeübt wird, die Schälfestigkeit des Flächengebildes verbessert. In Beispiel 31 wurde in dem pneumatischen System ein Druck von 138 kPa (20 psi) ausgeübt, um die Walze 34 gegen die Walze 36 zu drücken. In Beispiel 25 waren alle Bearbeitungsbedingungen gleich wie in Beispiel 31, außer daß der Druck 550 kPa (80 psi) betrug, wie er auch in den Beispielen 18-30 ausgeübt wurde, so daß die Walzenspaltkraft in Beispiel 25 deutlich größer war als die Walzenspaltkraft in Beispiel 31. Die erhöhte Walzenspaltkraft resultierte in einer Erhöhung der Schälfestigkeit. Tabelle 2
* Durchstiche aufgrund von zu Heftigem Binden vorhanden

BEISPIELE 32-34

Es wurde eine Folien-Zusammensetzung hergestellt, indem man 57,5 Gew.-% eines thermoplastischen Copolyetherester-Elastomers (Hytrel® 8206), 38 Gew.-% eines anderen thermoplastischen Copolyetherester-Elastomers (Hytrel® 8171) und 4,5 Gew.- % eines anderen thermoplastischen Copolyetherester-Elastomers (Hytrel® 4056), das 50 Gew.-% Ti-Pure® R960 Titandioxid-Pigment enthielt, trockenmischte. Die Zusammensetzung wurde in eine Schmelzextrusions-Beschichtungsanlage, die einen Einschneckenextruder, der bei 20 UpM lief, mit einer spiralförmigen Schneckenanordnung geleitet. Die Wärmezonen des Extruders wurden bei 220ºC eingestellt. Die geschmolzene Polymermischung wurde einer Filmdüse mit einer Breite von etwa 35 cm zugeführt, die bei 220º gehalten wurde. Die Mischung wurde unter den in der nachstehenden Tabelle 3 ausgeführten Bedingungen auf ein laufendes Faser-Flächengebilde extrudiert. Die Folienzusammensetzung wurde mit dem Faser-Flächengebilde an einem Walzenspalt verbunden, wie in Fig. 3, der etwa 9 cm (3,5 in) von der Öffnung der Düse entfernt war.
Das Faser-Flächengebilde war ein kardiertes Vlies ("C), hergestellt aus kardierter Polypropylen-Stapelfaser, mit Faserlängen, die im allgemeinen im Bereich zwischen 2,5 cm und 7,5 cm lagen, die luftgelegt und thermisch gebunden worden waren. Das Polypropylenfaser-Flächengebilde wies ein Grundgewicht von 0,0305 kg/m² (0,9 oz/yd²), eine Zugfestigkeit von 8,3 N/cm (4,73 lb/in) in Laufrichtung und 1,5 N/cm (0,86 lb/in) in Querrichtung und eine Bruchdehnung von 73% in Laufrichtung und 95 % in Querrichtung auf. Die Bearbeitungsbedingungen wurden so optimiert, daß Schälfestigkeiten von 0,08 bis 0,29 N/cm ohne die Zugabe eines Polyolefins oder eines Verträglichkeitsvermittlers zum Polyetherester-Polymer des Feuchtigkeitsdurchlässigen Folienschichtmaterials erhalten wurden. Tabelle 3

BEISPIEL 35

Es wurde eine Folien-Zusammensetzung hergestellt wie in den Beispielen 19-31. Die Zusammensetzung wurde einer Schmelzextrusions-Beschichtungsanlage zugeführt, die einen Einschneckenextruder, der mit 20 UpM lief, mit einer spiralförmigen Schneckenanordnung enthielt. Die Heizzonen des Extruders wurden auf 220ºC eingestellt. Die geschmolzene Polymermischung wurde einer Foliendüse mit einer Breite von etwa 35 cm zugeführt, die bei 220ºC gehalten wurde. Die Mischung wurde unter den nachstehend angegebenen Bedingungen, zwischen zwei laufende Faser-Flächengebilde extrudiert. Die Folien-Zusammensetzung trafmit den Folien-Flächengebilden am Walzenspalt zusammen, ähnlich wie in Fig. 3 gezeigt. Jedoch wurde jedes Faser- Fläclhengebilde in den Walzenspalt der beiden Walzen 34 und 36 geleitet, und beide Faser-Flächengebilde trafen mit der Folie am Walzenspalt zusammen. Die Öffnung des Walzenspalts war etwa 9 cm (3,5 in) von der Öffnung der Düse entfemt.
Jedes der Faser-Flächengebilde war ein kardiertes Vlies ("C"), hergestellt aus kardierter Polypropylen-Stapelfaser mit Faserlängen, die im allgemeinen im Bereich von 2,5 cm bis 7,5 cm liegen, die luftgelegt und thermisch verfestigt worden waren. Das Polypropylenfaser-Flächengebilde wist ein Grundgewicht vonf 0,0305 kg/m² (0,9 oz/yd²), eine Zugfestigkeit von 8,3 N/cm (4,73 1b/in) in Laufrichtung und 1,5 N/cm (0,86 lb/in) in Querrichtung und eine Bruchdehnung von 73% in Laufrichtung und 95 % in Querrichtung auf. Das geformte Verbund-Flächengebilde war ähnlich wie das in Fig. 2 gezeigte. Die Bearbeitungsbedingungen und die Produkteigenschaften sind in der nachstehenden Tabelle 4 aufgeführt.

Tabelle 4

Beispiel 35
Walzentemperatur am Walzenspalt (ºC) 70
ExtruLder- und Düsentemperatur (ºC) 220
Bandgeschwindigkeit (m/min) 13
Substrat-Zusammensetzung C (beide Flächengebilde)
Korona-behandelt Ja
Foliendicke (Mikrometer) 24
Schälfestigkeit (N/cm) 0,11 (Seite A) 0,16 (Seite B)
MVTR (g/m²/24 h) 2300
Dynamischer Aufprall (g/m² bei 2400 J/m²) 0,10

BEISPIELE 36-39

Es wurde die gleiche Polymer-Zusammensetzung hergestellt wie in den Beispielen 19-31. Diese erste Polymer-Zusammensetzung wurde in einen Extruder mit einem Durchmesser von 38 mm bei einer Temperatur vofn 220ºC, der mit 20 UpM betrieben wurde, geleitet. Der Ausstoß dieses 38 mm-Extruders war mit einem Schmelzmischblock verbunden. Eine zweite Polymer-Zusammensetzung, die aus 100 Hytrel® 4778 (Schmelzpunkt 208ºC, Vicat-Erweichungstemperatur 175ºC und Shore-Härte 47D) bestand, wurde einem Extruder mit einem Durchmesser von 25 mm zugeführt, der ebenfalls bei einer Tempertur von 220ºC betrieben wurde. In den Beispielen 36-39 wurde die Geschwindigkeit des 25 mm-Extruders von 20 UpM bis 1,5 UpM variiert, um Folien zu erzeugen, indenen die Dicke der Schicht aus der zweiten Polymer-Zusammensetzung variierte. Die coextrudierten Schichten wurden im Schmelzmischblock kombiniert. Die Schichten wurden dann durch eine Düse geleitet, die mit dem Mischblock verbunden war. Die Düse wies einen 35 cm breiten Formblock auf, der auf etwa 220ºC erwärmt war.
Eine gebundene Zweikomponentenfolie wurde geformt und trat aus der Düse aus. Die Schicht aus der ersten Polymer-Zusammensetzung behielt in jedem der Beispiele 36 bis 39 eine nominale Dicke von etwa 22 Mikrometer. Die Dicke der Schichten aus der zweiten Polymer-Zusammensetzung betrug zwischen 4 und 0,2 Mikrometer. Diese Folie wurde mit einem Heißschmelzkleber in einem spiralförmigen Sprühmuster auf eine 30,5 Mikrometer (1, 2 mil) dicke Polyethylenfolie (von Tredegar Film Products) der Art, die in den hinteren Schichten von Absorptionsartikeln verwendet wird, geklebt. Der Heißschmelzkleber war ein linearer SIS-Klebstoff (Findley H2O31) der Art, die gegenwärtig bei der Windelherstellung verwendet wird.
Um die "Konstruktions-Schälfestigkeit" der resultierenden Bindung zwischen der Polyethylenfolie und der zweiten Polymer-Zusammensetzung zu messen, wurden 1 Inch breite Streifen aus den beiden Materialien hergestellt und aufeinandergelegt über eine Fläche, die ein Quadratinch maß, aneinander gebunden, wobei mindestens an einem Ende der Streifen ein einander gegenüberliegendes Laschenpaar verblieb, das lang genug war, um die Meßlänge der Testeinheit einzuspannen. Der verwendete Klebstoff war ein linearer SIS-Klebstoff, der im Handel von Findley Adhesives unter der Bezeichnung H2O31 erhältlich ist, aufgetragen in einer Auftragungs-Menge von 0,009 Gramm/Quadratinch in einem spiralförmigen Sprühmuster. Drei Proben wurden für jede Testsequenz vorbereitet, wobei die wiedergegebenen Resultate einen Durchschnitt der Ergebnisse der drei Proben umfassen. Ein Instron-Tischmodelltester mit einer 5 Pound-Loadzelle, einer 2 Inch-Meßlänge und eine Querkopfgeschwindigkeit von 20 Inch pro Minute wurde auf eine Weise, die mit dem vorstehend beschriebenen Bruchdehnungstest übereinstimmt, verwendet. Einander gegenüberliegende nicht-gebundene Laschen der beiden Materialien wurden in die jeweiligen Klemmen des Testers geklemmt, wobei die zweite Polymer-Zusammenstzung sich in der oberen Klemme befand. Die Proben wurden am Punkt des Versagens bewertet, wenn eine Delaminierung der Klebstoffbindung oder der Substrate selbst auftrat.
Zweikomponentenfolien/Polyethylen-Anordnungen wurden gemäß den folgenden Bedingungen hergestellt, um die folgenden Eigenschaften zu erhalten: Tabelle 5
* Naßzustand bedeutet, die Testproben wurde 30 Minuten lang in destilliertes Wasser getaucht.

VERGLEICHSBEISPIEL 1

Eine Probe einer Exxon Exxair XFB-100 W-Mikroporenfolie, erhältlich von Exxon Chemical Company, Buffalo Grove, Illinois, USA, wurde bezüglich Feuchtigkeitsdampf-Übertragungsrate, dynamischer Fluidtransmission, Mikrobensperre für sterile Verpackungen und Feuchtigkeitsaustritt getestet. Die gemessenen Eigenschaften waren wie folgt:
MVTR (g/m²/24 h) 4000
Dynamischer Aufprall 0,97
(g/m² bei 2400 J/m²)
Mikrobensperre Bacillus subtilis-Bakteriendurchtritt aufgezeichnet in sechs von sechs Proben, die nach einer Einwirkung von 15 Minuten getestet wurden (38,6 cm Hg Vakuum; 2,81/min Strömungsrate)
Feuchtigkeitsaustritt Farbstoff auf Löschpapier sichtbar, was den Durchtritt von Flüssigkeit anzeigt
Für den Fachmann ist es offensichtlich, daß Modifikationen und Variationen an dem atmungsaktiven Verbund-Flächenmaterial der Erfindung durchgeführt werden können. Die Erfindung in ihrem breiteren Aspekten ist daher nicht auf die spezifischen Details der vorstehend beschriebenen erläuternden Beispiele beschränkt. Somit sollen alle lnhalte, die in der vorstehenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Beispielen enthalten sind, erläuternd und nicht beschränkend aufgefaßt werden.

Claims

1. Feuchtigkeitsdampf-durchlässiges, für Flüssigkeit praktisch undurchlässiges Verbund-Flächenmaterial, umfassend ein Fasersubstrat und eine für Feuchtigkeitsdampf durchlässige Schicht aus thermoplastischer Folie;

wobei das Fasersubstrat aus synthetischen Fasern besteht, und diese synthetischen Fasern aus mindestens 50 Gew.-% Polyolefinpolymer bestehen, und das Substrat eine erste und eine zweite planare Seite aufweist, die einander gegenüberliegen; wobei die Schicht aus für Feuchtigkeitsdampf durchlässiger Folie direkt auf die erste Seite des Substrats schmelzgebunden wird;

wobei das Verbund-Flächengebilde eine Schälfestigkeit von mindestens 0,1 N/cm, eine dynamische Fluiddurchlässigkeit von weniger als etwa 0,75 g/m², wenn sie einer Aufprallenergie von etwa 2400 Joule/m² ausgesetzt wird, und eine Feuchtigkeitsdampf-Durchlässigkeit gemäß dem Entfeuchtungsverfahren von mindestens 1500 g/m²/24 h aufweist, und die Folienschicht aus mindestens 50 Gew.-% einer Fraktion A, die im wesentlichen aus Polymer aus der Gruppe der Block-Copolyetherester, der Block-Copolyetheramide, der Polyurethane und ihren Kombinationen besteht, mindestens 5 Gew.-% einer Fraktion B, die im wesentlichen aus einem Polymer aus der Gruppe der Homopolymere eines alpha-Olefins, der Copolymere oder Terpolymere, die ein alpha-Olefin und ein oder mehrere andere Monomere umfassen, und der Block-Copolymere aus einem Vinylaren und einem konjugierten Dien besteht, und mindestens 0,1 Gew.-% einer Fraktion C, die im wesentlichen aus einem Verträglichkeitsvermittler für die Fraktion A und die Fraktion B besteht.

2. Verbund-Flächenmaterial nach Anspruch 1, wobei die Folienfraktion C im wesentlichen aus Homopolymeren, Copolymeren und Terpolymeren mit Hauptketten besteht, die mit der Fraktion B verträglich sind, wobei die Hauptketten mit einem Monomer gepfropft sind, das eine funktionelle Gruppe, die mit der Fraktion A kompatibel ist, aufweist.

3. Verbund-Flächenmaterial nach Anspruch 2, worin die Folienfraktion C aus einem Polymer mit einer Hauptkette besteht, die mit Fraktion B identisch ist, wobei die Hauptkette mit einem Monomer gepfropft ist, das aus der Gruppe der alpha- und beta-ethylenisch ungesättigten Carbonsäuren und Carbonsäureanhydride und deren Derivaten ausgewählt ist.

4. Verbund-Flächenmaterial nach Anspruch 3, wobei die Folienschicht, bezogen auf das Gewicht, 50 bis 95% der Folienfraktion A, 5 bis 40% der Folienfraktion B und 0,1 bis 15% der Folienfraktion C aufweist.

5. Verbund-Flächenmaterial nach Anspruch 4, wobei die Folienfraktion A aus einem Block-Copolyetherester besteht, die Folienfraktion B aus Polypropylen besteht, die Folienfraktion C aus einem Pfropfpolymer mit einer Hauptkette aus Polypropylen, die mit Maleinsäureanhydrid gepfropft ist, besteht, und das Substrat eine kardierte Faserbahn ist, die aus mindestens 75 Gew.-% Polypropylen besteht.

6. Atmungsaktives Verbund-Flächenmaterial, umfassend ein Substrat und eine thermoplastische Folie, die direkt an dem Substrat haftet, wobei die thermoplastische Folie umfaßt:

mindestens 50 Gew.-% einer Fraktion A, die im wesentlichen aus Polymer aus der Gruppe der Block-Copolyetherester, der Block-Copolyetheramide und der Polyurethane besteht,

mindestens 5 Gew.-% einer Fraktion B, die im wesentlichen aus Polymer besteht, das mit Fraktion A nicht verträglich ist, und

mindestens 0,1 Gew.-% einer Fraktion C, die im wesentlichen aus einem Mittel besteht, das die Fraktionen A und B miteinander verträglich macht; und wobei das Substrat mindestens 50 Gew.-% eines Polymers umfaßt, das mit der Folienfraktion A nicht verträglich ist, und

die Folienfraktion B aus mindestens 50 Gew.-% mindestens eines der Homopolymere eines alpha-Olefins, der Copolymere oder Terpolymere, die ein alpha- Olefin und ein oder mehrere Monomere enthalten, und der Block-Copolymere aus einem Vinylaren und einem konjugierten Dien besteht; und

das Substrat ein faseriger Vliesstoff ist, der aus mindestens 50 Gew.-% Polyolefinpolymer besteht; und wobei die Beschichtungsdicke der thermoplastischen Folie im Bereich von 5 bis 50 um liegt, und das Flächenmaterial eine Feuchtigkeitsdampf-Durchlässigkeit von mindestens 200 g/m²/24 h (gemäß ASTM- Verfahren E96-B) aufweist, und die Schälfestigkeit des Flächenmaterials pro Dickeneinheit der thermoplastischen Folie mindestens 0,003 N/cm-um beträgt.

7. Verbund-Flächenmaterial nach Anspruch 6, wobei das Substrat ein Vliesstoff ist, der aus einer Faserbahn hergestellt wurde, die aus mindestens 50 Gew.-% Polypropylen besteht.

8. Verbund-Flächenmaterial nach Anspruch 6, wobei das Substrat ein Vliesstoff ist, der aus einer Faserbahn hergestellt wurde, die aus mindestens 50 Gew.-% Polyethylen besteht.

9. Verbund-Flächenmaterial nach Anspruch 6, wobei die Folienfraktion C im wesentlichen aus Homopolymeren, Copolymeren und Terpolymeren mit Hauptketten, die mit der Fraktion B kompatibel sind, besteht, wobei die Hauptketten mit einem Monomer gepfropft sind, das eine funktionelle Gruppe aufweist, die mit Fraktion A kompatibel ist.

10. Verbund-Flächenmaterial nach Anspruch 9, wobei die Folienfraktion C ein Polymer mit einer Hauptkette ist, die mit Fraktion B identisch ist, wobei die Hauptkette mit Monomer gepfropft ist, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus alpha- und beta-ethylenisch ungesättigten Carbonsäuren und Carbonsäureanhydriden und deren Derivaten.

11. Verbund-Flächenmaterial nach Anspruch 6, wobei die Folienfraktion A aus einem Block-Copolyetherester besteht, die Folienfraktion B aus Polypropylen besteht, und die Folienfraktion C aus einem Pfropfpolymer besteht, das eine Hauptkette aus Polypropylen aufweist, das mit Maleinsäureanhydrid gepfropft wurde, und wobei das Substrat ein Spunbonded-Vliesstoff ist, der aus einer faserigen Bahn, die mindestens 50 Gew.-% Polypropylen umfaßt, hergestellt wurde.

12. Verbund-Flächenmaterial nach Anspruch 11, wobei die thermoplastische Folie, bezogen auf das Gewicht, 50% bis 95% Folienfraktion A, 5 % bis 50% Folienfraktion B und 0,1% bis 15% Folienfraktion C umfaßt.

13. Verfahren zur Herstellung eines atmungsaktiven Verbund-Flächenmaterials, das ein Substrat und eine thermoplastische Folie, die direkt auf dem Substrat haftet, umfaßt, die Schritte umfassend:

Mischen der Polymerfraktionen A, B und C, wobei die. Fraktion A aus mindestens 50 Gew.-% eines Block-Copolyetheresters, eines Block-Copolyetheramids und eines Polyurethans besteht, die Fraktion B aus mindestens 50 Gew.-% eines der thermoplastischen Homopolymere, Copolymere und Terpolymere besteht, die mit Fraktion A nicht verträglich sind, und die Fraktion C aus mindesten 30 Gew.- % eines Mittels besteht, das die Fraktionen A und B miteinander verträglich macht; gleichzeitiges Schmelzen und Mischen der Mischung aus den Polymerfraktionen A, B und C;

Schmelzextrudieren des geschmolzenen und gemischten Stroms aus den Polymerfraktionen A, B und C durch eine flache Foliendüse und Extrudieren der Folie aus der Polymermischung direkt auf ein sich bewegendes Substrat;

Bringen des geschmolzenen Polymers in innigen Kontakt mit dem Substrat, während die Polymermischung abgeschreckt wird, wodurch ein Flächenmaterial gebildet wird; und

Aufwickeln des Flächenmaterials auf einer Aufnahmerolle, wobei die Fraktion B aus mindestens 50 Gew.-% eines Homopolymers aus einem alpha-Olefin, einem Copolymer oder einem Terpolymer, die ein alpha-Olefin und ein oder mehrere andere Monomere enthalten, und einem Block-Copolymer aus einem Vinylaren und einem konjugierten Dien besteht, und wobei das Substrat ein faseriger Vliesstoff ist, der aus mindestens 50 Gew.-% eines Polyolefinpolymers besteht, und wobei die Fraktion C ein Polymer mit einer Hauptkette ist, die mit Fraktion B verträglich ist, und die mit Monomer gepfropft ist, das ausgewählt ist aus der Gruppe der alpha- und beta-ethylenisch ungesättigten Carbonsäuren und Carbonsäureanhydride und ihrer Derivate, und wobei der Schritt des Trockenmischens der Polymerfraktionen A, B und C das Mischen von 50% bis 95% der Fraktion A, 5% bis 50% der Fraktion B und 0,1% bis 15% der Fraktion C, bezogen auf das Gewicht, umfaßt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Schritt des Bringens des geschmolzenen Polymers in innigen Kontakt mit dem Substrat den Schritt des Leitens des Polymer-beschichteten Substrats durch einen Walzenspalt umfaßt, wodurch die Polymerfolie an das Substrat gepreßt wird, während die Polymermischung gequericht wird, wodurch ein Flächenmaterial gebildet wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Schritt des Bringens des geschmolzenen Polymers in innigen Kontakt mit dem Substrat den Schritt des Leitens des Polymer-beschichteten Substrats über eine Vakuumansaugung umfaßt, wodurch die Polymerfolie an das Substrat gezogen wird, während die Polymermischung gequericht wird, wodurch ein Flächenmaterial gebildet wird.

16. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Dicke der Folie aus der Polymermischung, die auf dem sich bewegenden Substrat aufgebracht wird, im Bereich von 5 bis 50 um liegt, die Schälfestigkeit des Flächenmaterials pro Dickeneinheit der Folie bei mindestens 0,03 N/cm-um liegt, und die WasserdampfDurchlässigkeit des Flächenmaterials mindestens 200 g/m²/24 h (gemäß ASTM-Verfahren E96-B) beträgt.