DE69815891T2

DE69815891T2 - Mikroporöse folien mit lokal unterschiedlicher atmungsfähigkeit

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Publication number: DE69815891T2
Application number: DE69815891T
Authority: DE
Inventors: Ned Barnett; Ann Blaney; Michael Campbell; Arthur Fell; Jane Freiburger; Bela Haffner; Keevil Leick; Louise Mccormack; H. Tulley; Martin Welch
Original assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Current assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Priority date: 1997-12-19
Filing date: 1998-12-17
Publication date: 2003-12-18
Anticipated expiration: 2018-12-18
Also published as: BR9813648A; EP1042114A1; KR100592003B1; US6277479B1; DE69815891D1; JP2001526127A; CN1282289A; EP1042114B2; EP1042114B1; AU739163B2; WO1999032272A1; RU2218276C2; DE69815891T3; KR20010033290A; AU1923499A; CN1158175C

Description

Technischer Bereich der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft atmungsaktive mikroporöse Folien, insbesondere atmungsaktive mikroporöse Folien mit lokal unterschiedlicher Atmungsfähigkeit, und Verfahren zu deren Herstellung.

Hintergrund der Erfindung

Mikroporöse Folien sind "atmungsaktive" Barriereschichten insofern als die Folie für Flüssigkeiten und feste Partikeln eine Barriere darstellt, Wasserdampf und Luft jedoch passieren lässt. Durch das Erzielen und Erhalten einer hohen Atmungsaktivität ist es außerdem möglich, einen Artikel mit höherem Tragekomfort bereitzustellen, da das Unbehagen, das durch zu hohe Feuchtigkeit auf der Haut verursacht wird, durch den Austritt von Wasserdampf durch den Stoff deutlich reduziert werden kann. Folglich kann ein solcher Artikel wesentlich zu einem allgemein verbesserten Wohlbefinden der Haut beitragen.
Entsprechend sind mikroporöse Folien zu einem wichtigen Handelsartikel mit einer Vielfalt von Anwendungen geworden. Beispielsweise werden mikroporöse Folien als Außenhaut von Hygieneprodukten wie Windeln und Windelslips, Inkontinenzhosen, Damenbinden und dergleichen eingesetzt. Zusätzlich finden mikroporöse Folien ebenso in Schutzkleidung und Infektionsschutzprodukten wie Operationskitteln, sterilen Abdecktüchern, Arbeitsschutzbekleidung, Wundverbänden und Bandagen Verwendung. In solchen Anwendungen sind mikroporöse Folien oft als Mehrschichtlaminate, d. h. Verbundfolien ausgeführt. Die Folien können dem Artikel die gewünschten Barriereeigenschaften verleihen, während andere, auf die Folie laminierte Materialien für zusätzliche Eigenschaften wie Festigkeit, Scheuerbeständigkeit und/oder angenehmen Griff sorgen. Zum Beispiel erhalten Fasermaterialien wie Vliesstoffe die Atmungsfähigkeit des Laminats, während sie für zusätzliche Festigkeit sorgen und dem Artikel einen textilen Griff verleihen. Mikroporöse Verbundfolien können also in einer Vielzahl von Anwendungen, wie z. B. den oben beschriebenen, eingesetzt werden.
US-Patent Nr. 5 364 381 offenbart eine gereckte Polyolefin-Kunststoffplatte, die selektiv behandelt wird, um in bestimmten Bereichen die Transparenz zu erhöhen. Die luftdurchlässigen, feinen Poren auf der Oberfläche der unbehandelten Bereiche der Platte werden bewahrt.
Zwar ist die Atmungsfähigkeit mikroporöser Folien und/oder Verbundfolien bei vielen Artikeln von Vorteil, jedoch gibt es auch Fälle, in denen eine hohe Atmungsfähigkeit unerwünscht sein kann. In Hygieneartikeln wie Windeln oder Inkontinenzprodukten zum Beispiel dient die Kombination von atmungsaktiver Barriereschicht und saugfähigem Kern zur Zurückhaltung ausgetretener Körperflüssigkeiten. Wenn jedoch Flüssigkeit im Kern gespeichert ist, tritt deutlich mehr Wasserdampf durch die atmungsaktive Barriereschicht nach außen und kann auf der Außenhaut des Hygieneartikels kondensieren. Obwohl es sich bei dem Kondensat nur um Wasser handelt, kann es vom Träger als Flüssigkeitsaustritt empfunden werden. Außerdem kann die Handhabung des Hygieneartikels für Träger und Helfer unangenehm sein, wenn das Kondensat diesem eine feuchte Oberfläche verleiht. Es wird angenommen, dass in Zonen, die direkt an den Kern mit einer größeren Menge an flüssigem Inhalt angrenzen (typischerweise in der Mitte oder im Schritt), ein Wohlbefinden der Haut und/oder ein verbessertes Tragegefühl durch eine atmungsaktive Außenhaut oftmals nicht erreicht wird. Die Bereitstellung einer atmungsaktiven Barriereschicht mit geringerer oder begrenzter Atmungsfähigkeit in diesen Zonen und gleichzeitig hoher Atmungsfähigkeit in den übrigen Bereichen würde einen Artikel mit hervorragendem Tragekomfort und dennoch geringer Gefahr von Außenhautfeuchtigkeit ermöglichen. Ein atmungsaktives Barrierematerial mit lokal unterschiedlicher oder kontrollierter Atmungsfähigkeit ist also höchst wünschenswert.
Folglich besteht ein Bedarf an einer atmungsaktiven mikroporösen Folie mit Bereichen unterschiedlicher Atmungsfähigkeit. Weiterhin besteht ein Bedarf an solchen Folien, die gleichzeitig die erwünschten Barriereeigenschaften beibehalten und auf andere Materialien laminiert werden können. Desweiteren besteht ein Bedarf an Verfahren zur Herstellung solcher Folien und insbesondere an Verfahren, mit denen die in verschiedenen Bereichen der Folie gewünschten Grade an Atmungsfähigkeit zuverlässig erzielt werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Mit der Folie gemäß vorliegender Erfindung werden die oben genannten Ziele erreicht und die Probleme, die sich Fachleuten in dieser Hinsicht stellen, überwunden. Die Folie umfasst einen ersten mikroporösen Bereich mit einer Dicke von weniger als 50 u und eine Wasserdampfdurchlässigkeit (WDD) von mindestens 800 g/m²/d, sowie einen zweiten Bereich mit einer relativ zum ersten Bereich gleichen oder geringeren Dicke, wobei der zweite Bereich eine gegenüber dem ersten Bereich um mindestens 15% geringere WDD aufweist. Vorzugsweise weist der zweite Bereich im Vergleich zum ersten Bereich eine geringere Porosität auf. Trotz der heterogenen Folienstruktur kann die Folie eine Wasserdruckfestigkeit von mindestens ca. 50 mbar aufweisen. Der zweite Bereich hat vorzugsweise Mindestmaße von 3 cm · 5 cm, und insbesondere vorzugsweise umfasst der zweite Bereich zwischen 5% und 75% der Folienoberfläche. In einem Ausführungsbeispiel kann der erste Bereich eine WDD von mehr als ca. 2500 g/m²/d und der zweite Bereich eine WDD von weniger als ca. 1500 g/m²/d aufweisen. Zusätzlich kann der zweite Bereich eine Dicke von weniger als ca. 95% der Dicke des ersten Bereichs aufweisen. Desweiteren kann die Folie einen dritten Bereich umfassen, dessen WDD zwischen der WDD des ersteh und der WDD des zweiten Bereichs liegt. Die Folie kann eine Monoschicht oder Teil einer Verbundfolie sein und kann nach Wunsch mit einem oder mehreren anderen Materialien laminiert werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt vorliegender Erfindung werden Verfahren zur Herstellung von Folien mit Bereichen unterschiedlicher Atmungsfähigkeit bereitgestellt, wobei die Verfahren die Bereitstellung einer mikroporösen Folie mit einer Wasserdruckfestigkeit von mindestens 50 mbar und einer WDD von mindestens 800 g/m²/d und die anschließende Anwendung von Wärme und/oder Druck auf einen Teil der Folie zur Entstehung eines ersten und eines zweiten Bereichs umfassen können. Porosität und WDD werden im zweiten Bereich der mikroporösen Folie, d. h. dem Bereich, auf den Wärme und/oder Druck selektiv angewendet wurde, im Vergleich zu Porosität und WDD des ersten Bereichs verringert. In einem Ausführungsbeispiel kann die Folie vor und/oder während der Druckanwendung erhitzt werden. Der zweite Bereich kann Mindestmaße von 3 cm · 5 cm aufweisen und umfasst vorzugsweise zwischen 5% und 75% der Folienoberfläche. In einem speziellen Ausführungsbeispiel wird durch ein Walzenpaar selektiv Druck auf die mikroporöse Folie aufgebracht, wobei mindestens eine der Walzen eine Prägewalze mit positivem Relief ist. Optional können eine oder beide Walzen beheizt werden. In Verbindung mit den Verfahren vorliegender Erfindung können Monoschicht- oder Verbundfolien mit mindestens einer mikroporösen Schicht verwendet werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt vorliegender Erfindung werden Verfahren zur Herstellung von Verbundfolien mit lokal unterschiedlicher Atmungsfähigkeit bereitgestellt, wobei die Verfahren die Bereitstellung einer atmungsaktiven, mikroporösen thermoplastischen Folie mit einer WDD von mindestens 800 g/m²/d und einer Wasserdruckfestigkeit von mindestens 50 mbar und die anschließende Verklebung der atmungsaktiven Folie mit einem atmungsaktiven Fasermaterial zu einem Mehrschichtlaminat umfassen können. Das Fasermaterial kann ein elastisches Polymermaterial umfassen, dessen Schmelzpunkt mindestens 10ºC über dem Schmelzpunkt des thermoplastischen Polymers der Folie liegt. Ein ausgewählter Bereich der mikroporösen Folie kann dann durch Anwendung von Energie in ausreichendem Maße derart behandelt werden, dass die Porosität dieses Bereichs um ein gewünschtes Maß verringert wird. In einem speziellen Ausführungsbeispiel kann ein ausgewählter Bereich der Verbundfolie mit dem Ziel einer Verringerung der WDD des Bereichs behandelt werden, indem der Bereich selektiv z. B. mittels fokussierter Heißluft ausreichender Wärme ausgesetzt wird, wodurch in dem Polymer ein ausreichender Schmelzanteil entstehen kann. Mit der Ausbildung eines ausreichenden Schmelzanteils kann die Porosität der Folie in dem ausgewählten Bereich verringert, d. h. die Dichte in dem ausgewählten Bereich erhöht werden.

Begriffsbestimmungen

Die Bezeichnung "Vlies" oder "Vliesstoff" bezieht sich auf ein Gewebe mit einer Struktur aus einzelnen Fasern oder Fäden, die miteinander verflochten sind, jedoch nicht auf so regelmäßige Weise wie in einem gestrickten oder gewebten Stoff. Vliesstoffe werden nach vielen Verfahren hergestellt, z. B. Schmelzblasfaserverfahren (Meltblown-Verfahren), Spinnverfahren (Spunbonding), Wasserstrahlverfahren (Spunlacing), Luftlegeverfahren (Air-laid) und Krempelvliesverfahren.
Die Bezeichnung "Spinnvliesfasern" bezieht sich auf feine Fasern eines molekular orientierten Polymermaterials. Spinnvliesfasern werden im Allgemeinen hergestellt, indem eine Thermoplast-Schmelze durch eine Vielzahl feiner, typischerweise runder Kapillaren einer Spinndüse zu Filamenten extrudiert und anschließend der Filamentdurchmesser schnell verkleinert wird, wie es z. B. in den US-Patenten Nr. 4 340 563 an Appel et al., Nr. 3 692 618 an Dorschner et al., Nr. 3 802 817 an Matsuki et al., Nr. 3 338 992 und Nr. 3 341 394 an Kinney, Nr. 3 502 763 an Hartman, Nr. 3 542 615 an Dobo et al., Nr. 5 382 400 an Pike et al., Nr. 5 795 926 an Pike et al., und in der allgemein abgetretenen US- Patentanmeldung Nr. 08/756 426, eingereicht am 26. November 1996, an Marmon et al. beschrieben ist. Spinnvliesfasern sind bei Auflagerung auf eine Sammelfläche typischerweise nicht klebrig, und sind typischerweise Endlosfasern.
Die Bezeichnung "Schmelzblasfasern" bezieht sich auf Fasern eines Polymermaterials, die im Allgemeinen hergestellt werden, indem eine Thermoplast-Schmelze durch eine Vielzahl feiner, typischerweise runder Kapillaren einer Spinndüse zu verflüssigten Fäden oder Filamenten extrudiert werden und diese anschließend konvergenten Hochgeschwindigkeitsströmen von typischerweise heißem Gas (z. B. Luft) ausgesetzt werden, wodurch die Filamente aus der Thermoplast-Schmelze ausgezogen werden und ihr Durchmesser verkleinert wird. Anschließend können die Schmelzblasfasern in dem Hochgeschwindigkeitsgasstrom mitgeführt werden und werden auf einer Sammelfläche abgesetzt, wo sie ein Vlies aus ungerichteten Schmelzblasfasern bilden. Ein solches Verfahren wird z. B. in den US-Patenten Nr. 3 849 241 an Butin et al. und Nr. 5 271 883 an Timmons et al. offengelegt. Schmelzblasfasern können Endlosfasern oder Kurzfasern sein, haben im Allgemeinen einen mittleren Durchmesser von weniger als 10 Mikrometern, und sind bei Auflagerung auf eine Sammelfläche typischerweise klebrig.
Die Bezeichnung "Mehrschicht-Vliesverbund" bezieht sich auf einen Verbund aus zwei oder mehr Vliesschichten, von denen einige z. B. aus Spinnvlies (Spunbond) und einige aus Meltblown-Vlies sind; z. B. ein Spunbond-Meltblown-Spunbond-(SMS)-Material. Beispiele für Mehrschicht-Vliesverbundstoffe sind in den US-Patenten Nr. 4 041 203 an Brock et al., Nr. 5 178 931 an Perkins et al. und Nr. 5 188 885 an Timmons et al. offengelegt. Ein solches Laminat kann durch direkt aufeinander folgendes Aufbringen zuerst einer Spinnvliesschicht, dann einer Meltblown-Vliesschicht und zuletzt einer weiteren Spinnvliesschicht auf ein laufendes Produktionsband und anschließendem Verkleben des Laminats z. B. durch punktuelles Thermobonding, wie unten beschrieben, hergestellt werden. Alternativ können die Vliesschichten auch einzeln hergestellt, aufgerollt und in einem separaten Schritt verbunden werden.
Die Bezeichnung "längs zur Maschinenlaufrichtung" oder MD bezieht sich auf die Ausrichtung des Stoffs in seiner Produktionsrichtung. Die Bezeichnung "quer zur Maschinenlaufrichtung" oder CD bezieht sich auf die Ausrichtung des Stoffs rechtwinklig zur MD.
Die Bezeichnung "Polymer umfasst im Allgemeinen, jedoch nicht ausschließlich, Homopolymere, Copolymere wie z. B. Blockpolymere, Pfropfpolymere, statistische Copolymere und alternierende Copolymere, Terpolymere etc. sowie Mischungen und Modifikationen davon. Außerdem umfasst die Bezeichnung "Polymer", soweit nicht anderweitig eingeschränkt, alle möglichen räumlichen Konfigurationen des Moleküls. Diese Konfigurationen umfassen, jedoch nicht ausschließlich, isotaktische, syndiotaktische und ataktische Anordnungen.
Die Bezeichnung "Ultraschallschweißen" bezieht sich auf ein Verfahren, bei dem der Stoff z. B. zwischen eine Sonotrode und eine Ambosswalze geführt wird, wie in US- Patent Nr. 4 374 888 an Bornslaeger beschrieben.
Die Bezeichnung "punktuelles" Verbinden bezieht sich auf das Verbinden einer oder mehrerer Materialschichten an einer Vielzahl einzelner kleiner Bindepunkte. Zum Beispiel umfasst punktuelles Thermobonding im Allgemeinen das Führen einer oder mehrerer zu verbindender Schichten zwischen beheizte Walzen, wie z. B. eine profilierte Prägewalze und eine Kalanderwalze mit glatter Oberfläche. Das Profil der Prägewalze sorgt dafür, dass der Stoff nicht über die gesamte Oberfläche verbunden wird, während die Ambosswalze typischerweise glatt ist. So wurden aus funktionellen, aber auch ästhetischen Erwägungen verschiedene Muster für die Prägewalze entwickelt. Ein Beispiel, das Hansen Pennings- oder "H&P"-Muster, besteht aus Punkten und weist neu eine Verbundfläche von ca. 30% bzw. ca. 40 Bindepunkte pro Quadratzentimeter (ca. 200 Bindepunkte pro Quadratzoll) auf, wie in US-Patent Nr. 3 855 046 an Hansen et al. beschrieben.
Die Bezeichnung "Barriereschicht" bezieht sich auf eine Folie, ein Laminat oder einen anderen Stoff, der relativ undurchlässig für Flüssigkeiten ist und eine Wasserdruckfestigkeit von mindestens ca. 50 mbar aufweist. Die Wasserdruckfestigkeit ist ein Maß für die Barriereeigenschaften eines Stoffs gegenüber Flüssigkeiten, das wie weiter unten beschrieben in Millibar (mbar) gemessen wird. Es ist jedoch zu beachten, dass es in vielen Anwendungen von Barrierematerialien erwünscht sein kann, dass der Stoff eine Wasserdruckfestigkeit von mehr als ca. 80 mbar, 150 mbar oder sogar 200 mbar aufweist.
Die Bezeichnung "Atmungsfähigkeit" bezieht sich auf die Wasserdampfdurchlässigkeit (WDD) eines Bereichs eines Stoffs, welche in Gramm Wasser pro Quadratmeter pro Tag (g/m²/d) gemessen wird. Die WDD eines Stoffs ist die Wasserdampfdurchlässigkeit des Stoffs, die in einer Hinsicht zeigt, wie angenehm der Stoff zu tragen ist. Die WDD kann wie weiter unten beschrieben gemessen werden.
Die Bezeichnung "Monofaser" bezieht sich auf eine Faser, die durch Extrusion aus nur einem Polymer hergestellt wurde. Dies schließt jedoch solche Fasern nicht aus, die aus einem Polymer und Zusatzstoffen hergestellt wurden. Die Bezeichnung "Mehrkomponentenfasern" bezieht sich auf Fasern, die aus mindestens zwei Polymeren hergestellt wurden, die von separaten Extrudern extrudiert, aber zu einer Faser zusammengesponnen wurden. Mehrkomponentenfasern werden auch als Bikomponentenfasern bezeichnet. Die Polymere einer Mehrkomponentenfaser sind in regelmäßigen Zonen über den Faserquerschnitt verteilt und durchgängig längs der Faser angeordnet. Die Konfiguration einer solchen Faser kann z. B. eine "Kern/Mantel"-Anordnung sein, in der ein Polymer von einem anderen umgeben ist, eine "Side-by-Side"-Anordnung, eine "Torten"- oder eine "Insel"-Anordnung (Matrixfasern). Mehrkomponentenfasern werden in den US-Patenten Nr. 5 108 820 an Kaneko et al., Nr. 4 795 668 an Krueger et al. und Nr. 5 336 552 an Strack et al. vorgestellt. Mehrkomponentenfasern und deren Herstellung werden ebenfalls in US-Patent Nr. 5 382 400 an Pike et al. vorgestellt und können zur Erzeugung einer Kräuselung der Faser verwendet werden, indem die unterschiedlichen Kristallisationseigenschaften der zwei (oder mehr) Polymere ausgenutzt werden. Die Fasern können auch verschiedene Formen, wie z. B. die in den US-Patenten Nr. 5 277 976 an Hogle et al., Nr. 5 466 410 an Hills und Nr. 5 069 970 sowie Nr. 5 057 368 an Largman et al. beschriebenen, aufweisen.
Die Bezeichnung "Mischung" bezieht sich auf ein Gemisch aus zwei oder mehr Polymeren, während die Bezeichnung "Legierung" sich auf eine Untergruppe von Mischungen bezieht, deren Bestandteile unvermischbar sind, aber verträglich gemacht wurden.
Die Bezeichnung "Bikonstituenten-Fasern" oder "Mehrkonstituenten-Fasern" bezieht sich auf Fasern, die als Mischung aus mindestens zwei vom gleichen Extruder extrudierten Polymeren hergestellt wurden. Die Bezeichnung "Mischung" hat die oben angegebene Bedeutung. Bikonstituenten-Fasern sind nicht in regelmäßigen Zonen über den Faserquerschnitt verteilt und nicht durchgängig längs der Faser angeordnet, sondern bilden stattdessen typischerweise Fibrillen oder Protofibrillen mit zufälligem Anfang und Ende. Bikonstituenten-Fasern werden in US-Patent Nr. 5 294 482 an Gessner und im Lehrbuch Polymer Blends and Composites von John A. Manson und Leslie H. Sperling, Copyright 1976 an Plenum Press, einem Zweig von Plenum Publishing Corporation, New York, ISBN 0-306-30831-2, S. 273-277, beschrieben.
Die Bezeichnung "Gelege" bezieht sich auf einen leichten Stoff, der als Gewebeverstärkung dient. Gelege werden oft als Basismaterial für beschichtete oder laminierte Produkte verwendet.
Die Bezeichnung "Bekleidung" bezieht sich auf alle Arten nicht-medizinischer Textilien, die am Körper getragen werden können. Dies umfasst industrielle Arbeitskleidung und Overalls, Unterwäsche, Hosen, Hemden, Jacken, Handschuhe, Strümpfe und dergleichen.
Die Bezeichnung "Infektionsschutzprodukt" bezieht sich auf medizinische Gebrauchsgegenstände wie Operationskittel und sterile Abdecktücher, Gesichtsmasken, Kopfbedeckungen wie Vlieshauben, Operationshauben, Fußbekleidung wie Schuhbedeckungen, Stiefelbedeckungen und Schlupfschuhe, Wundverbände, Bandagen, sterile Hüllen, Wischtücher, Bekleidung wie Laborkittel, Overalls, Schürzen und Jacken, Patientenbettwäsche, Laken für Krankentragen und Kinderbetten und dergleichen.
Die Bezeichnung "Hygieneprodukt" oder "Hygieneartikel" bezieht sich auf Gebrauchsgegenstände für die Körperpflege wie Windeln, Windelslips, saugfähige Unterhosen, Inkontinenzprodukte, Damenbinden und dergleichen.
Die Bezeichnung "Schutzplane" bezieht sich auf eine Abdeckung für Fahrzeuge wie Pkw, Lkw, Boote, Flugzeuge, Motorräder, Fahrräder, Golf Carts, etc., Abdeckungen für Ausrüstung, die oft im Freien steht, wie Grills, Gartengeräte (Rasenmäher, Ackerfräse etc.) und Gartenmöbel, sowie Boden- und Picknickplatz-Bedeckungen, Tischdecken, Zelte, Zeltplanen und dergleichen.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Abb. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines typischen Zweiwalzenkalanders, der für die Anwendung vorliegender Erfindung geeignet ist, und eine damit hergestellte selektiv behandelte Folie.
Abb. 2 zeigt einen Querschnitt (Ebene A-A') der in Abb. 1 gezeigten behandelten mikroporösen Folie.
Abb. 3 zeigt einen Querschnitt einer typischen Prägewalze, die für die Anwendung vorliegender Erfindung geeignet ist.
Abb. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines typischen Zweiwalzenkalanders, der für die Anwendung vorliegender Erfindung geeignet ist, und eine damit hergestellte selektiv behandelte Folie.
Abb. 5 zeigt eine schematische Darstellung eines typischen Zweiwalzenkalanders, der für die Anwendung vorliegender Erfindung geeignet ist, und eine damit hergestellte selektiv behandelte Folie.
Abb. 6 zeigt eine schematische Darstellung eines typischen Zweiwalzenkalanders, der für die Anwendung vorliegender Erfindung geeignet ist, und eine damit hergestellte selektiv behandelte Folie.
Abb. 7 zeigt einen Querschnitt einer typischen Prägewalze, die für die Anwendung vorliegender Erfindung geeignet ist.
Abb. 8 zeigt einen Querschnitt einer typischen Prägewalze, die für die Anwendung vorliegender Erfindung geeignet ist.
Abb. 9 zeigt eine mikrofotografische Aufnahme eines unbehandelten Bereichs einer mikroporösen atmungsaktiven Folie.
Abb. 10 zeigt eine mikrofotografische Aufnahme eines behandelten Bereichs der in Abb. 9 gezeigten mikroporösen Folie.
Abb. 11 zeigt eine schematische Darstellung eines typischen Heißluftgebläses, das für die Anwendung vorliegender Erfindung geeignet ist, und eine damit hergestellte selektiv behandelte Folie.
Abb. 12 zeigt eine Draufsicht einer Außenhaut für eine Windel oder ein Inkontinenzprodukt, die aus der selektiv behandelten, lokal atmungsaktiven Folie in Abb. 11 geformt wurde.
Abb. 13 zeigt eine schematische Darstellung eines typischen Heißluftgebläses, das für die Anwendung vorliegender Erfindung geeignet ist, und eine damit hergestellte selektiv behandelte Folie.
Abb. 14 zeigt eine Draufsicht einer Außenhaut für eine Windel oder ein Inkontinenzprodukt, die aus der selektiv behandelten, lokal atmungsaktiven Folie in Abb. 13 geformt wurde.
Abb. 15 zeigt eine schematische Darstellung eines typischen Heißluftgebläses, das für die Anwendung vorliegender Erfindung geeignet ist, und damit hergestellte, selektiv behandelte Verbundfolien.
Abb. 16 zeigt eine Draufsicht einer aus einem Folien-Vlies-Verbund bestehenden Außenhaut für eine Windet oder ein Inkontinenzprodukt, die gemäß dem Verfahren in Abb. 15 behandelt wurde.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Eine atmungsaktive mikroporöse Folie kann gemäß vorliegender Erfindung so behandelt werden, dass eine atmungsaktive Folie mit lokal unterschiedlicher Atmungsfähigkeit entsteht. Mit Bezug auf Abb. 1 wird eine mikroporöse Folie 12 von einer Zuführrolle 14 abgerollt und in einen Walzenspalt 16 eingeführt, der durch die erste und zweite Andruckwalze 18 und 20 gebildet wird. Die erste Andruckwalze kann eine profilierte Oberfläche, z. B. mit einem positiven Relief 22, aufweisen, wobei die Folie beim Passieren des Walzenspalts 16 dort einen Verdichtungsdruck erfährt, wo sie auf das positive Relief trifft 22. Die zweite Andruckwalze 20 kann eine glatte (d. h. nicht profilierte) oder eine profilierte Walze sein, vorzugsweise jedoch eine nicht profilierte Walze. Die mikroporöse Folie 12 wird vorzugsweise erhitzt und kann vor dem Passierendes Walzenspalts 16 und/oder bei Eintritt in den Zweiwalzenkalander erhitzt werden. Vorzugsweise wird die Folie durch eine oder mehrere beheizte Walzen erhitzt. Die auf die mikroporöse Folie aufgebrachte Wärme und/oder Druck reduziert die Größe und/oder Anzahl der Poren in der mikroporösen Folie, wodurch die Atmungsfähigkeit und WDD der Folie in den behandelten Bereichen verringert wird. Bis zu welchem Grad die Porosität und entsprechend die WDD in den selektiv behandelten Bereichen verringert wird, variiert je nach Höhe der aufgebrachten Temperatur und/oder des aufgebrachten Drucks. Folglich kann eine atmungsaktive mikroporöse Folie hergestellt werden, die Bereiche mit kontrolliert unterschiedlicher Atmungsfähigkeit aufweist. Weiterhin mit Bezug auf Abb. 1 wird eine mikroporöse Folie mit ersten atmungsaktiven Bereichen 24 und zweiten Bereichen 26 hergestellt, wobei die Atmungsfähigkeit oder WDD der zweiten Bereiche 26 niedriger ist als die der ersten Bereiche 24. Die behandelte Folie kann anschließend auf eine Aufnahmerolle 28 aufgerollt oder weiter verarbeitet und/oder nach Bedarf umgeformt werden.
Für die Anwendung vorliegender Erfindung geeignete mikroporöse Folien umfassen atmungsaktive mikroporöse Folien mit einer WDD von mindestens 800 g/m²/d und vorzugsweise mit einer WDD von mehr als 1500 g/m²/d, 2500 g/m²/d oder 3500 g/m²/d. Vorzugsweise weist das atmungsaktive mikroporöse Foliensubstrat eine WDD zwischen ca. 2000 g/m²/d und 7000 g/m²/d auf, wobei mikroporöse Folien mit einer WDD von über 7000 g/m²/d jedoch ebenfalls für die Anwendung vorliegender Erfindung geeignet sind. Die atmungsaktiven mikroporösen Folien weisen vorzugsweise eine Foliendicke von weniger als ca. 60 u auf, und insbesondere vorzugsweise von ca. 10 u bis ca. 35 u.
Dünne atmungsaktive mikroporöse Folien können durch jedes bekannte Verfahren hergestellt werden. Beispiele für mikroporöse Folien, die für die Anwendung vorliegender Erfindung geeignet sind, umfassen, jedoch nicht ausschließlich, die in den folgenden Referenzen beschriebenen: US-Patent Nr. 4 777 073 an Sheth; US-Patent Nr. 4 867 881 an Kinzer; US-Patent Nr. 5 695 868 an McCormack; US-Patentanmeldung Seriennr. 08/742 435, eingereicht am 2. Februar 1998 von McCormack et al.; US-Patentanmeldung Seriennr. 08/882 712, eingereicht am 25. Juni 1997 von McCormack et al.; WO 95/16562, eingereicht am 22. Juni 1995 von McCormack; WO 96/19346, eingereicht am 27. Juli 1996 von McCormack et al.; US-Patentanmeldung Seriennr. 08/722 726, eingereicht am 1. Oktober 1996 von McCormack et al.; US-Patentanmeldung Seriennr. 08/883 164, eingereicht am 25. Juni 1997 von McCormack et al.; US- Patentanmeldung Seriennr. 08/843 147, eingereicht am 25. April 1997 von Gwaltney et al.; US-Patentanmeldung Seriennr. 08/929 562, eingereicht am 15. September 1997 von Haffner et al.; und provisorische US-Patentanmeldung Nr. 059 001, jetzt US- Patentanmeldung Nr. 09/122 326, eingereicht am 24. Juni 1998 von Shawver et al.
Eine bevorzugte atmungsaktive mikroporöse Folie kann eine gereckte, gefüllte Folie sein, die ein thermoplastisches Polymer und einen Füllstoff umfasst. Diese und weitere Bestandteile können vermischt, erhitzt und anschließend zu einer Monoschicht oder einer Verbundfolie extrudiert werden. Die gefüllte Folie kann durch jedes Verfahren aus einer Anzahl bekannter Verfahren, z. B. mittels Spritzguss- oder Blasfolienanlagen, hergestellt werden. Das thermoplastische Polymer und der Füllstoff können in mindestens eine Richtung gereckt werden, wodurch die Foliendicke verringert wird und Mikroporen von einer Größe und in einer Anzahl gebildet werden, die zu dem gewünschten Grad an Atmungsfähigkeit führen. Vorzugsweise haben solche Folien vor dem Verstrecken ein Flächengewicht von weniger als ca. 100 g/m² und insbesondere vorzugsweise von weniger als ca. 60 g/m². Nach dem Verstrecken hat die Verbundfolie vorzugsweise ein Flächengewicht von weniger als ca. 60 g/m² und insbesondere vorzugsweise von zwischen 15 g/m² und 35 g/m². Geeignete Folien können auch Verbundfolien umfassen, die mindestens eine mikroporöse Schicht aufweisen, wie z. B. die in der internationalen PCT- Veröffentlichung Nr. WO 96/19346 und in US-Patent Nr. 09/882 712 beschriebenen.
Es wird davon ausgegangen, dass mechanisch verformbare Polymerfolien (z. B. Weichgummi) für die Anwendung vorliegender Erfindung geeignet sind. Also können mikroporöse Folien bekannte, Folien bildende Polymere umfassen, die durch mechanische und/oder thermische Behandlung plastisch verformbar sind. Vorzugsweise kann die mikroporöse Folie aus einem thermoplastischen Polymer bestehen. Mischungen und/oder Copolymere aus thermoplastischen Polymeren sind ebenfalls geeignet für die Anwendung vorliegender Erfindung. Verschiedene Folien bildende Polymere, die für die Anwendung vorliegender Erfindung geeignet sind, umfassen, jeweils einzeln oder in Kombination mit anderen Polymeren, Ethylenvinylacetat, Ethylen-Ethylacrylat, Ethylen- Acrylsäure, Ethylen-Methylacrylat, Ethylen-Butylacrylat, Polyester, Polyethylenterephthalat, Polyamide (z. B. Nylon), Ethylen-Vinylalkohol, Polystyrol, Polyurethan, Polybuten und Polybutylenterephthalat. Bevorzugt werden jedoch Polyolefine wie z. B. Polymere von Ethylen und Propylen sowie daraus gebildete Copolymere, Terpolymere und Mischungen. Beispiele dafür sind, jedoch nicht ausschließlich, lineares Polyethylen niedriger Dichte (lineares PE weich) und Ethylen-Propylen-Copolymer-Mischungen. Die mikroporösen Folien können elastische oder unelastische Polymere umfassen. Auf thermoplastische mikroporöse Folien sollte ausreichend Energie, z. B. Wärme und/oder Druck, aufgebracht werden, um den behandelten Bereich der Folie ausreichend zu verfestigen und/oder zu verdichten.
Wurde die atmungsaktive mikroporöse Folie einmal hergestellt, d. h. das feine Porennetz innerhalb und/oder auf der Folie ausgebildet, kann die mikroporöse Folie so behandelt werden, dass Bereiche mit unterschiedlicher bzw. kontrollierter Atmungsfähigkeit entstehen. Die mikroporöse Folie kann im Inline-Verfahren hergestellt, oder vorher hergestellt und von einer Zuführrolle abgerollt werden. Ausgewählte Bereiche der mikroporösen Folie werden gezielt mit ausreichender Energie (z. B. Wärme und/oder Druck) behandelt, um die Foliendichte in diesen Bereichen zu erhöhen und die Anzahl und/oder Größe der Poren in diesen Bereichen zu reduzieren. Durch diese Behandlung wird die Atmungsfähigkeit, die die Folie vorher aufwies, in diesen Bereichen reduziert und/oder beseitigt. Zum Beispiel kann die Folie zwischen zwei profilierte Andruckwalzen geführt werden, die einen vorbestimmten Druck auf die Folie aufbringen, der die Porenstruktur auf ein gewünschtes Maß reduziert. Die Höhe des durch die Andruckwalzen aufgebrachten Drucks variiert je nach Art des die mikroporöse Folie bildenden Polymers, der Dicke der mikroporösen Folie der Temperatur der Folie und dem gewünschten Grad an Atmungsfähigkeit in den behandelten Bereichen.
Vorzugsweise hat mindestens eine der Andruckwalzen eine profilierte Oberfläche, d. h. ein positives Relief. Die Muster auf den Walzen können variieren, um die lokal unterschiedliche Atmungsfähigkeit wie gewünscht zu gestalten. Kleinflächige, vereinzelte Erhebungen auf der Andruckwalze, wie z. B. die zahlreichen Stifte pro cm, die wie oben beschrieben im punktuellen Thermobonding angewendet werden, können jedoch die Barriereeigenschaften und/oder Festigkeit der Folie beeinträchtigen. Daher ist/sind die Profiloberfläche(n) der Walze(n) so gewählt, dass die entsprechend behandelten Bereiche der Folie sich vorzugsweise über mindestens 3 cm sowohl quer als auch längs zur Maschinenlaufrichtung erstrecken, und insbesondere vorzugsweise über mindestens 5 cm · 5 cm quer und längs zur Maschinenlaufrichtung. Die Behandlung größerer Bereiche führt zu guter Reißfestigkeit und Wasserdruckfestigkeit der Folie, trotz variierender Foliendicke und/oder Porosität. Die behandelten Bereiche weisen eine vergleichsweise niedrigere Atmungsfähigkeit und vorzugsweise gleichmäßige Flächen auf. Im Zusammenhang mit den behandelten Bereichen der Folie bezieht sich die Bezeichnung "gleichmäßig" auf eine durchgängige Fläche ohne vereinzelte Bereiche mit deutlich höherer Dicke. Weiterhin kann/können die Profiloberfläche(n) sich über mindestens 10 cm entweder quer oder längs zur Maschinenlaufrichtung erstrecken. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfassen die behandelten Bereiche vorzugsweise zwischen ca. 5% und ca. 90% der Folienoberfläche. In einem speziellen Ausführungsbeispiel können die behandelten Bereiche zwischen ca. 5% und ca. 75% der Folienoberfläche umfassen und vorzugsweise zwischen ca. 15% und ca. 60% der Folienoberfläche. Insbesondere vorzugsweise können die behandelten Bereiche eine einzige durchgängige Fläche von ca. 5% bis ca. 75% der Folienoberfläche darstellen. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der behandelte Bereich wiederum Zonen mit mittlerer und niedriger Atmungsfähigkeit umfassen oder weisen vereinzelte behandelte Bereiche mittlere und niedrige Atmungsfähigkeit auf. Die Bereiche mit niedriger und mittlerer Atmungsfähigkeit bilden vorzugsweise eine einzige durchgängige Fläche, die sich, in einem Aspekt, in Form eines Längsstreifens in der Mitte der Folie erstrecken kann. Jedoch können die behandelten Bereiche auch zwei oder mehr einzelne oder nicht zusammenhängende Bereiche umfassen.
In einem Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung kann die profilierte Andruckwalze ein durchgängiges positives Relief aufweisen. Beispielsweise kann das positive Relief 22 sich um den gesamten Umfang einer Walze wie z. B. der ersten Andruckwalze 18, wie in Abb. 1 und 3 gezeigt, erstrecken. Die erste Andruckwalze 18 mit positivem Relief 22 ist in Abb. 3 mit Detailansicht der erhöhten Reliefkante gezeigt.
Das positive Relief kann eine scharfe Kante aufweisen, wobei jedoch eine abgerundete Kante oder ein allmählicher Übergang an den Rändern des Walzenreliefs als vorteilhaft angesehen wird. Jede der Andruckwalzen weist vorzugsweise eine harte Oberfläche auf, z. B. in Form von Stahlwalzen, wobei aber auch andere Materialien als geeignet für die Anwendung vorliegender Erfindung angesehen werden. Beispielsweise wird angenommen, dass die Anwendung einer gummibeschichteten Walze in Verbindung mit einer profilierten Stahlwalze vorteilhaft sein kann. Gemäß einem weiteren Aspekt kann die profilierte Walze Stützbleche entlang der Seite haben, die in gleicher Höhe wie das positive Relief liegen und zur Stabilisierung der Walzen und/oder zur verbesserten Folienführung dienen. Vorzugsweise hat die Folie eine solche Größe und wird so in den Walzenspalt eingeführt, dass sie nicht unter die Stützbleche gerät.
Die Profiloberfläche(n) können so auf der profilierten Andruckwalze platziert sein, dass die mikroporöse Folie in den gewünschten Bereichen behandelt wird. Zum Beispiel kann eine profilierte Walze mit einem durchgängigen positiven Relief in der Mitte der Folie verwendet werden, um eine mikroporöse Folie mit lokal unterschiedlicher Atmungsfähigkeit herzustellen, die hoch atmungsaktive Bereiche 24 direkt angrenzend an beide Ränder der Folie sowie einen dazwischen liegenden, mittleren Bereich 26 mit reduzierter Atmungsfähigkeit umfasst, wie in Abb. 1 gezeigt. Der Bereich 26 mit reduzierter Atmungsfähigkeit kann sich längs zur Maschinenlaufrichtung durchgängig über die mikroporöse Folie erstrecken. Gemäß einem weiteren Aspekt vorliegender Erfindung kann bei Verwendung eines durchgängigen positiven Reliefs, das sich mit einer bestimmten Breite über den gesamten Umfang der Walze erstreckt, der Liniendruck variiert werden, um die Atmungsfähigkeit in den betreffenden Bereichen der Folie wiederum verschieden zu gestalten. Zum Beispiel kann der hydraulische Druck auf die Walzen schwanken, um längs zur Maschinenlaufrichtung verschiedene Grade an Atmungsfähigkeit zu erzielen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann/können die Profiloberfläche(n) eine bestimmte Form aufweisen, um den Folienbereichen mit unterschiedlicher Atmungsfähigkeit eine entsprechende Form zu verleihen. Mit Bezug auf Abb. 4 kann die profilierte Walze 19 ein positives Relief 23 und eine flache Fläche 25 aufweisen. Die mikroporöse Folie 12 wird durch den von den Walzen 19, 20 gebildeten Walzenspalt 21 geführt, wodurch auf der Folie ein erster Bereich 29 und ein zweiter Bereich 27A entsteht, wobei der erste Bereich 29 eine höhere WDD als der zweite Bereich 27A aufweist. Weiterhin wird davon ausgegangen, dass der durchgängige Bereich 27 selbst unterschiedliche Grade an Atmungsfähigkeit aufweist. Schmale Zonen, d. h. der zweite Bereich 27A, haben eine niedrigere WDD als breite Zonen, d. h. der dritte Bereich 27B. Daraus ist zu schließen, dass die Druckkraft pro Quadratzentimeter (Quadratzoll), die auf die mikroporöse Folie 12 einwirkt, in den schmalen Zonen höher ist und dadurch die Atmungsfähigkeit in diesen Zonen stärker reduziert wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die Profiloberfläche nicht-durchgängig sein, indem sich nur um einen Teil des Walzenumfangs erstreckt. Mit Bezug auf Abb. 5 weist die profilierte Walze 30 ein positives Relief 32 und eine flache Fläche 34 auf, wobei das positive Relief 32 sich über weniger als den gesamten Umfang der Walze 30 erstreckt. Die Behandlung einer mikroporösen Folie mit einer solchen Walze würde einen ersten Bereich 36 und zweite Bereiche 38 ergeben, wobei der erste Bereich 36 eine höhere Atmungsfähigkeit als die zweiten Bereiche 38 aufweist. Desweiteren wären die zweiten Bereiche 38 durch Zonen des ersten Bereichs 36 längs zur Maschinenlaufrichtung voneinander getrennt.
In einem weiteren Beispiel kann eine profilierte Walze ein mehrfach gestuftes positives Relief aufweisen, um eine quer zur Maschinenlaufrichtung gestufte Atmungsfähigkeit der Folie zu erzielen. Mit Bezug auf Abb. 6 und 7 weist die profilierte Walze 40 eine erste Profitfläche 42, eine zweite Profilfläche 44 und eine dritte Profilfläche 46 auf, wobei die zweite Profilfläche 44 und die dritte Profilfläche 46 gegenüber der ersten Profilfläche 42 erhöht sind. Weiterhin kann die dritte Profilfläche 46 zwischen der ersten Profitfläche 42 und der zweiten Profilfläche 44 angeordnet und in der Höhe zwischen beiden benachbarten Profilflächen gelegen sein. Die entstehende Folie mit lokal unterschiedlicher Atmungsfähigkeit 48 würde einen ersten Bereich 50 mit hoher Atmungsfähigkeit, einen zweiten Bereich 52 mit geringer Atmungsfähigkeit und einen dritten Bereich 54 mit mittlerer Atmungsfähigkeit aufweisen. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung und in Bezug auf Abb. 8 kann die profilierte Walze 60 ein abgerundetes oder balliges Profil mit erhöhten Profilflächen 62 aufweisen, welches im Vergleich zu einem gestuften Relief, wie z. B. mit Bezug auf Abb. 3 beschrieben, eine ebenmäßigere Oberfläche darstellt. Eine mit einer derartig profilierten Walze bearbeitete Folie würde Bereiche mit lokal unterschiedlicher Atmungsfähigkeit und quer zur Maschinenlaufrichtung sanften Übergängen zwischen den verschiedenen Graden an Atmungsfähigkeit aufweisen, anstelle von schärfer abgegrenzten Bereichen unterschiedlicher Atmungsfähigkeit.
Die Höhe der Profiloberflächen der Walze(n) variiert je nach Dicke der unbehandelten mikroporösen Folie, dem gewünschten Grad an Atmungsfähigkeit und der Härte der Andruckwalzen. Vorzugsweise hat das Relief der Andruckwalze eine Höhe von mindestens 10 u und insbesondere vorzugsweise von mindestens ungefähr der halben Dicke der unbehandelten Folie und weniger als ca. 1 mm.
In Kombination mit mechanischem Verdichtungsdruck kann zusätzliche Energie wie z. B. thermische Energie auf die Folie aufgebracht werden. Die jeweilige Zusammensetzung von Druck und Wärme variiert in Abhängigkeit von den jeweils in der Folie enthaltenen Polymeren und den gewünschten Eigenschaften der behandelten Folie. Im Allgemeinen erfahren Folien bei gleichem Druck eine umso stärkere Verringerung der Porosität und/oder Dicke, je stärker sie erhitzt werden. Desweiteren wurde festgestellt, dass, in einem von Fachleuten anerkannten begrenzten Maße, die Reißfestigkeit quer zu Maschinenlaufrichtung durch starke Erhitzung der Folie erhöht wird. Vorzugsweise wird auf die Folie ausreichende thermische Energie aufgebracht, um die Folie auf ungefähr ihre Erweichungstemperatur zu erhitzen, und vorzugsweise wird die Folie nicht auf oder über ihre Schmelztemperatur erhitzt. Zwar gilt die Anwendung relativ hoher Temperaturen als geeignet für die Anwendung vorliegender Erfindung, jedoch wird davon ausgegangen, dass es bei hohen Temperaturen schwierig ist, zuverlässig einen kontrollierten bzw. gewünschten Grad an Atmungsfähigkeit zu erzielen. Das Verhältnis zwischen Liniendruck, Temperatur der Folie und Auswirkung auf die WDD der Folie bei thermoplastischen Polymeren wird in den nachfolgend angeführten Beispielen verdeutlicht.
Die selektive Behandlung der mikroporösen Folien führt zur Reduzierung der Anzahl und/oder Größe der Poren in den behandelten Bereichen, wodurch die WDD oder Atmungsfähigkeit in diesen Bereichen verringert wird. Mit Bezug auf Abb. 1 und 2 kann die selektiv behandelte mikroporöse Folie einen ersten, nicht verdichteten Bereich 24 aufweisen, der einen höheren Grad an Atmungsfähigkeit als der zweite, verdichtete Bereich 26 der Folie aufweist. Der verdichtete oder zweite Bereich 26 entspricht denjenigen Zonen der Folie, auf die über das positive Relief 22 der profilierten Andruckwalze 18 Wärme und/oder Druck aufgebracht wurde. Außerdem haben die behandelten Bereiche trotz einer niedrigeren WDD typischerweise eine geringere Materialdicke als die nicht verdichteten Bereiche. Auch wenn die relative Materialdicke variiert, haben die verdichteten Bereiche vorzugsweise eine Dicke von weniger als ca. 95% der Dicke des unbehandelten Bereichs, und können in anderen Ausführungsbeispielen eine Dicke von weniger als ca. 90% oder sogar weniger als ca. 80% der Dicke des unbehandelten Bereichs haben. Es wird davon ausgegangen, dass die Verringerung der Foliendicke eine entsprechende Abnahme der Porosität nach sich zieht. Als eine andere Folge der Wärmebehandlung kann sich die Folie geringfügig zusammenziehen, was das Flächengewicht der Folie verändern würde. Das Zusammenziehen der Folie kann wiederum dazu führen, dass die behandelten Bereiche der Folie die gleiche Dicke erreichen wie die unbehandelten Bereiche. Abb. 9 und 10 zeigen eine mikrofotografische Aufnahme des Querschnitts eines nicht verdichteten Bereichs einer gereckten, gefüllten mikroporösen Folie bzw. eine mikrofotografische Aufnahme des Querschnitts eines verdichteten Bereichs der gleichen Folie. Weiterhin können, bei gereckten, gefüllten mikroporösen Folien mit einem Flächengewicht von ca. 35 g/m² oder weniger, die verdichteten Bereiche nach Aufbringen von ausreichender Wärme und ausreichendem Druck transparent werden und/oder eine im Vergleich zu den nicht verdichteten Bereichen verringerte Opazität aufweisen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung können thermoplastische Polymere in den mikroporösen Folien verwendet werden, wobei eine kontrollierte, lokal unterschiedliche Atmungsfähigkeit mit nur geringem oder ohne mechanischen Verdichtungsdruck erzielt werden kann. Dies kann den Vorteil bieten, dass eine Folie mit verbesserter Wasserdruckfestigkeit und/oder Langlebigkeit oder Festigkeit bereitgestellt werden kann. Eine selektive Behandlung der mikroporösen thermoplastischen Folie mit ausreichender Energie, wie z. B. Wärme, führt zur Erweichung des thermoplastischen Polymers und/ oder Ausbildung eines ausreichend hohen Schmelzanteils, der wiederum zur Abnahme der Porosität der mikroporösen Folie und einer entsprechenden Verringerung der Atmungsfähigkeit der Folie führt. Um die Erweichung des Polymers und/oder die Ausbildung eines ausreichenden Schmelzanteils zu erzielen, können verschiedene Formen von Energie angewendet werden, zum Beispiel, jedoch nicht ausschließlich, thermische Energie, Ultraschall-, Infrarot-, Mikrowellen- und andere elektromagnetische Energie.
Geeignete Polymere umfassen thermoplastische Polymere wie z. B. die oben beschriebenen, und insbesondere Polyolefine wie z. B. Polyethylen, Polypropylen, sowie daraus gebildete Copolymere und Mischungen.
Eine atmungsaktive Barrierefolie mit lokal unterschiedlicher Atmungsfähigkeit kann aus einer mikroporösen Monoschicht aus einem thermoplastischen Polymer hergestellt werden. Alternativ kann eine atmungsaktive Barrierefolie mit lokal unterschiedlicher Atmungsfähigkeit auch aus Verbundfolien hergestellt werden, wobei mindestens eine der Schichten aus einem mikroporösen thermoplastischen Polymer besteht. Die Verwendung von Verbundfolien kann im Vergleich zu Monoschichten mehrere Vorteile bieten. Bestimmte lokale Behandlungen der thermoplastischen Folie, z. B. mit Wärme, können in den behandelten Bereichen zu lokaler Schrumpfung führen, da die Folie nicht gleichmäßig über die gesamte Fläche behandelt wird. Diese lokale Schrumpfung kann zu Spannungen in der Folie sowie zur Wölbung oder Wellenbildung führen. In dieser Hinsicht kann die Verwendung einer Verbundfolie, die eine von der selektiven Behandlung unbeeinträchtigte Schicht enthält, dem Gesamtmaterial zusätzliche Verstärkung bieten und dadurch die Schrumpfung der behandelten Bereiche und alle damit einhergehenden nachteiligen Auswirkungen verringern und/oder beseitigen. In einem speziellen Ausführungsbeispiel umfasst die Verbundfolie mindestens eine Schicht einer mikroporösen Folie aus einem hitzeempfindlichen Polymer und eine zweite oder Trägerschicht, die von einer Behandlung zur Verringerung von Porosität und WDD der ersten, hitzeempfindlichen Schicht unbeeinträchtigt bleibt. Die Trägerschicht kann entweder eine monolithische (d. h. nicht poröse) Schicht oder eine mikroporöse Schicht aus einem hitzebeständigen thermoplastischen Polymer sein. Die Bezeichnung "hitzebeständig" ist relativ oder im Vergleich zu der jeweiligen "hitzeempfindlichen" Schicht zu verstehen. So kann eine bestimmte mikroporöse thermoplastische Folie relativ zu bestimmten Folien "hitzeempfindlich" und relativ zu anderen Folien "hitzebeständig" sein. Während die Trägerschicht oder hitzebeständige Schicht eine mikroporöse thermoplastische Folie umfasst, erfährt das Polymer der hitzeempfindlichen mikroporösen Folie bei einer Temperatur von mindestens 10ºC unter dem Erweichungspunkt des Polymers der Trägerschicht, und vorzugsweise bei einer Temperatur von mindestens 20ºC unter dem Erweichungspunkt des Polymers der Trägerschicht, die Ausbildung eines Schmelzanteils, der zur Abnahme der Porosität und Verringerung der WDD ausreichend ist.
Typische monolithische Folien umfassen, jedoch nicht ausschließlich, Polyetheramid-, Polyvinylalkohol-, Polyetherester-, Nylon-Copolymer- und Polyurethan-Folien, da die Funktionalität dieser Polymere, obwohl nicht porös, eine hervorragende Wasserdampfdiffusion durch die Folie erlaubt, und damit eine hohe Atmungsfähigkeit aufweist. Einige Beispiele solcher kommerziell erhältlichen Polymere sind das ESTANE 58690 Polyurethen von B. F. Goodrich Company, das HYDROFIL Nylon von Allied Signal Inc., Morriston, NJ, und die PEBAX Polyether-Polyamid-Blockcopolymere von Elf Atochem of North America Inc., Philadelphia, PA. Alternativ umfasst die bevorzugte mikroporöse Trägerschicht eine mikroporöse Folie aus linearem Polyethylen niedriger Dichte (linearem PE weich). Mikroporöse Folien aus linearem PE weich sind relativ widerstandsfähig und können auch bei Erhitzung eine hoch atmungsaktive mikroporöse Struktur beibehalten. Folien aus linearem PE weich umfassen typischerweise Copolymere von Ethylen und ein Alpha-Olefin, mit einer Dichte zwischen ca. 0,91 g/cm³ und ca. 0,92 g/cm³. Natürlich wird Fachleuten ersichtlich sein, dass das lineare PE weich bei ausreichend hoher Temperatur erweichen oder schmelzen wird und dadurch eine Abnahme von Porosität und Atmungsaktivität erfolgt. Dennoch macht die Fähigkeit, die mikroporöse Struktur und WDD auch bei Temperaturen von bis zu ca. 98ºC (210 ºF) zu erhalten, das lineare PE weich im Vergleich zu vielen anderen guten Folien bildenden Polymeren zu einem hitzebeständigen Polymer. Zum Beispiel sind Polyethylen-Plastomere (d. h. Polyethylen mit einer Dichte von weniger als ca. 0,89 9/cm³) im Vergleich zu linearem PE weich hitzeempfindlich und sind bei Erhitzung oder Aufbringung einer anderen Energieform tendenziell weniger widerstandsfähig hinsichtlich des Erhalts ihrer Porenstruktur. So würden in einem konkreten Beispiel, bei Verwendung einer mikroporösen Folie aus linearem PE weich als Trägerschicht, die Polymere der mikroporösen Folie wie z. B. Polyethylen-Plastomere, deren Porosität und WDD sich bei Temperaturen von ca. 60ºC (140ºF) verringert, "hitzeempflindliche Polymere" darstellen.
Elastische Polyolefine und/oder Polyolefin-Pfastomere sind bevorzugte hitzeempfindliche Polymere und können durch "Metallocen-", "Constrained-Geometry-" oder "Single- Site"-Katalysatoren, wie z. B. die in den US-Patenten Nr. 5 472 775 an Obijeski et al., Nr. 5 451 450 an Erderly et al., Nr. 5 204 429 an Kaminsky et al., Nr. 5 539 124 an Etherton et al. und Nr. 5 554 775 an Krishnamurti et al. beschriebenen, hergestellt werden. Hinsichtlich solcher Elastomere wird in US-Patent Nr. 5 204 429 an Kaminsky et al. ein Verfahren beschrieben, durch das elastische Copolymere aus Cycloolefinen und linearen Olefinen mit Hilfe eines Katalysators aus einer sterisch stabilisierten chiralen Metallocen-Übergangsmetall-Verbindung und einem Aluminoxan hergestellt werden können. Die Polymerisation erfolgt in einem inerten Lösungsmittel wie z. B. einem aliphatischen oder cycloaliphatischen Kohlenwasserstoff wie Toluen. In den US-Patenten Nr. 5 278 272 und Nr. 5 272 236, beide an Lai et al., abgetreten an Dow Chemical, mit dem Titel "Elastic Substantially Linear Olefin Polymers", werden Polymere mit speziellen elastischen Eigenschaften beschrieben. Beispielsweise sind geeignete Ethylen-Elastomere niedriger Dichte bei Dow Chemical Company (Midland, MI), unter der Handelsbezeichnung AFFINITY, und bei Exxon Chemical Company (Houston, TX), unter der Handelsbezeichnung EXACT kommerziell erhältlich:
Weitere typische, kommerziell erhältliche hitzeempfindliche Polymere umfassen, jedoch nicht ausschließlich, Olefin-Produkte aus Mehrschritt-Verfahren, in denen ein amorphes statistisches Ethylen-Propylen-Copolymer in einer vorrangig halbkristallinen, durchgängigen Matrix aus einem Propylen-Monomer hoher Dichte/Ethylen-Monomer niedriger Dichte molekular verteilt ist. Beispiele für solche Polymere werden in den US-Patenten Nr. 5 300 365 an Ogale, Nr. 5 212 246 an Ogale und Nr. 5 331 047 an Giacobbe beschrieben. Solche Polymere sind kommerziell erhältlich bei Himont Inc. unter der Handelsbezeichnung CATALLOY, z. B. als CATALLOY KS350, KS357 und KS359. Weitere Ethylen-Propylen-Copolymere, wie z. B. die REXTAC-Familie aus amorphen Polyalphaolefinen von Huntsman Corp., und die VESTOPLAST-Polymere von Creanova AKG, sind ebenfalls hitzeempfindliche, für die Anwendung vorliegender Erfindung geeignete Polymere. In dieser Hinsicht ist jedoch zu beachten, dass, obwohl solche Polymere eine höhere Schmelztemperatur als das lineare PE weich haben können, mikroporöse Folien aus bestimmten solcher Polymere, wie z. B. Ethylen-Propylen- Copolymere, bei Temperaturen, die die Porenstruktur einer Folie aus linearem PE weich noch nicht beeinträchtigen, bereits eine Abnahme ihrer Porosität oder WDD erfahren können. Der Grund liegt offenbar in der Ausbildung eines ausreichenden Schmelzanteils in den mikroporösen Folien, die dadurch verursacht wird, dass das amorphe Polymer Spannungen in der Folie abmildert und das Zusammensinken oder Schrumpfen der Poren ermöglicht.
Weitere typische hitzeempfindliche Polymere, die jeweils einzeln oder in Kombination mit anderen Polymeren eingesetzt werden, umfassen, jedoch nicht ausschließlich, Ethylenvinylacetat(EVA), Ethylen-Ethylacrylat (EEA), Ethylen-Acrylsäure (EAA), Ethylenmethacrylat (EMA), Ethylen-normal-Butylacrylat (EnBA) und dergleichen. Desweiteren wird angenommen, dass Mischungen aus einerseits Polyolefinen wie z. B. Polyethylen und/oder Polypropylen und andererseits den oben genannten Polymeren für die Anwendung vorliegender Erfindung besonders gut geeignet sind.
Als weiteres Beispiel kann eine für die Anwendung vorliegender Erfindung geeignete atmungsaktive mikroporöse Folie eine Verbundfolie umfassen, deren Zusammensetzung der in US-Patentanmeldung Seriennr. 08/882 712, eingereicht am 25. Juni 1997 von McCormack et al. und US-Patentanmeldung Seriennr. 08/929 562 an Haffner et al. beschriebenen entspricht. In einem speziellen Beispiel kann die Kernschicht eine mit linearem PE weich gefüllte mikroporöse Folie umfassen, und können eine oder mehrere Außenschichten eine mikroporöse Folie aus einem hitzeempfindlichen Polymer umfassen, wie z. B. eine mit einem Polyethylen-Plastomer gefüllte Folie. Gemäß einem weiteren Aspekt können die Außenschichten Ethylen-Propylen-Copolymere oder eine Polyethylen-Elastomer/EVA- oder Polyethylen-Elastomer/EMA-Mischung umfassen. Die Außenschicht wird vorzugsweise von der hitzeempfindlichen Schicht gebildet und hat vorzugsweise eine Dicke von mindestens ca. 10% der Gesamtdicke der Verbundfolie und insbesondere vorzugsweise eine Dicke zwischen ca. 15% und ca. 45% der Gesamtdicke der Verbundfolie.
Atmungsaktive mikroporöse Folien aus thermoplastischen Polymeren, wie die oben genannten Folien, können mit Wärme oder anderen Energieformen behandelt werden, um die Porosität der Folie lokal zu verringern und eine Folie mit lokal unterschiedlicher Atmungsfähigkeit herzustellen. Solche Folien können mit einem fokussierten Heißluftstrahl behandelt werden, der so ausgerichtet ist, dass er nur auf die zu behandelnden Bereiche der Folie trifft. So kann die Folie Bereiche mit relativ hoher und relativ niedriger Atmungsfähigkeit haben, wobei die direkt mit der Heißluft behandelten Bereiche eine verringerte Wasserdampfdurchlässigkeit aufweisen. Natürlich wird eine so behandelte Folie aufgrund der Fluidität der Heißluft im Vergleich zu den schärfer abgegrenzten Bereichen, wie sie durch gestufte Andruckwalzen und/oder andere exakter fokussierbare Energieformen erzielt werden, wahrscheinlich unscharfe Übergänge zwischen den Bereichen hoher und niedriger Atmungsfähigkeit aufweisen. Die Heißluft kann mit Hilfe von gezielt angebrachten Schablonen und/oder Blenden fokussiert werden, wobei deren spezielle Position je nach gewünschter Anordnung und Form der Bereiche mit reduzierter Atmungsfähigkeit variiert. Zum Beispiel und mit Bezug auf Abb. 11 kann die atmungsaktive mikroporöse Folie 102 von einer Zuführrolle 104 abgerollt und unter ein Gebläse 106 und eine Schablone 108, z. B. eine gemusterte oder geschlitzte Platte, geführt werden. Die Heißluft 110 strömt durch eine Öffnung 112 der Schablone 108, womit nur der ausgewählte Bereich der Folie 102 betroffen ist. Die mit der Heißluft 110 zugeführte Wärme führt zur Verformung und/oder zum Zusammensinken der Poren im mittleren Teil der Folie 102, wodurch eine Folie 114 entsteht, die einen ersten Bereich 114A mit niedriger Atmungsfähigkeit in Form eines Längsstreifens in der Mitte der Folie und einen zweiten Bereich 114B entlang den Rändern und/oder Außenbereichen der Folie aufweist. Die Schablone und/oder Blende kann bei Bedarf auf eine beliebige bekannte Art und Weise gekühlt werden. Um die Porosität weiter zu verringern, kann optional ein Paar glatter Walzen 116, 118 eingesetzt werden, die unmittelbar nach der lokalen Erhitzung der Folie 102 einen Verdichtungsdruck auf die Folie aufbringen. Vorzugswiese bringen die Andruckwalzen nur einen leichten Verdichtungsdruck auf die Folie auf, und zwar von weniger als ca. 13135 N/m (75 Pfund pro Zoll (pounds per linear inch, pli)), und insbesondere vorzugsweise zwischen 4378 N/m (25 pli) und 8756 N/m (50 pli). Die behandelte Folie 114 kann auf eine Aufnahmerolle 120 aufgerollt oder nach Bedarf im Inline-Verfahren weiter verarbeitet werden. In einem speziellen Beispiel und mit Bezug auf Abb. 12 kann die behandelte Folie 114 ohne Weiteres zu einer Außenhaut 122 für einen Hygieneartikel, z. B. eine Windel, weitenverarbeitet werden, wobei der Bereich mit reduzierter Atmungsfähigkeit 114A einen Längsstreifen in der Mitte der Außenhaut 122 bildet und damit im Schrittbereich des jeweiligen saugfähigen Hygieneartikels liegt.
In einem weiteren Beispiel und mit Bezug auf Abb. 13 kann die atmungsaktive mikroporöse Folie 136 unter eine bewegliche oder rotierende Schablone oder Blende 138 geführt werden. Die mikroporöse Folie 136 kann, wie dargestellt, von einer Zuführrolle 134 abgerollt werden. Jedoch wird Fachleuten ersichtlich sein, dass bei diesem und anderen hier dargestellten und/oder beschriebenen Verfahren die mikroporöse Folie 136 alternativ auch im Inline-Verfahren hergestellt werden kann. Die mikroporöse Folie 136 wird unter die Schablone 138 geführt, die mit Öffnungen 140 in jeweils gewünschter Form und in jeweils gewünschten Abständen versehen ist. Die Öffnungen 140 liegen auf der mikroporösen Folie 136 auf, um die Atmungsfähigkeit der mikroporösen Folie 136 in den gewünschten Bereichen der Folie selektiv zu verringern. Form und Position der Bereiche mit reduzierter Atmungsfähigkeit 142A nach der Behandlung entsprechen der Form und Position der Öffnungen 140 in der Schablone 138. So kann die behandelte mikroporöse Folie 142 ausgewählte erste Bereiche 142A mit reduzierter Atmungsfähigkeit und in einer gewünschten Form und Position, und zweite Bereiche 142B mit höherer Atmungsfähigkeit umfassen. Der Bereich mit reduzierter Atmungsfähigkeit 142B kann aus einer Vielzahl von Formen jede beliebige Form haben, einschließlich z. B. eine ovale oder elliptische Form. In einem Ausführungsbeispiel kann die Schablone 138 rotieren oder in die gleiche Richtung und mit der gleichen Geschwindigkeit wie die mikroporöse Folie 136 bewegt werden, um die gewünschte Dauer der Behandlung zu erreichen. Die Energiequelle 137 (nur angedeutet dargestellt), wie z. B. ein Heißluftgebläse oder eine Infrarotlichtquelle, kann so positioniert sein, dass die Schablone 138 sich zwischen der Energiequelle 137 und der mikroporösen Folie 136 befindet, wobei nur ausgewählte Beeiche, die der Energiequelle über Öffnungen 140 direkt ausgesetzt sind, von der Heißluft oder anderen Energieform betroffen sind, was zur Ausbildung von Bereichen mit einer im Vergleich zu den abgeschirmten Bereichen niedrigen WDD führt. So kann die behandelte mikroporöse Folie 142 ausgewählte erste Bereiche 142A mit reduzierter Atmungsfähigkeit und in einer gewünschten Form und Position, und zweite Bereiche 142B mit höherer Atmungsfähigkeit umfassen. Die behandelte mikroporöse Folie kann aufgerollt und/oder wie nachfolgend beschrieben weiterverarbeitet werden. Zum Beispiel und mit Bezug auf Abb. 14 kann die behandelte Folie 142 zu einer Außenhaut 144 für einen Hygieneartikel, z. B. eine Windel, weiterverarbeitet werden, wobei ein Bereich mit reduzierter Atmungsfähigkeit 142A in der Mitte der Außenhaut 144 liegt und Bereiche mit höherer Atmungsfähigkeit 142B sich über die Randbereiche der Außenhaut erstrecken. Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann der Bereich mit reduzierter Atmungsfähigkeit 142A den Schrittbereich einer Windel oder eines Inkontinenzprodukts bedecken. Weiterhin kann der Bereich mit reduzierter Atmungsfähigkeit 142A je nach Bedarf weiter vorn oder weiter hinten positioniert sein, um das Inkontinenzprodukt oder den saugfähigen Hygieneartikel speziell für Männer bzw. Frauen zu gestalten.
Anstelle von thermischer Energie (d. h. Wärme) können alternativ auch andern Energiequellen eingesetzt werden, um die Atmungsfähigkeit von atmungsaktiven mikroporösen Folien selektiv bzw. lokal zu verringern. Beispiele für alternative Energiequellen umfassen, jedoch nicht ausschließlich, Ultraschallenergie und zur Erhitzung von Substraten geeignete Strahlungsenergie, wie z. B. Infrarotlicht oder Mikrowellen (die auf eine oder mehrere Bestandteile der Polymere und/oder Füllstoffe abgestimmt sind). Diese alternativen Energiequellen können die in Abb. 11 und 13 dargestellten Heißluftgebläse ersetzen, um eine mikroporöse Folie nach Wunsch selektiv zu behandeln. Zum Beispiel und mit Bezug auf Abb. 11 kann das Heißluftgebläse 106 durch eine Infrarotlichtquelle ersetzt werden. Die Anwendung von hochintensivem Infrarotlicht wird wahrscheinlich eine behandelte Folie ergeben, deren Bereiche unterschiedlicher Atmungsfähigkeit im Vergleich zu mit Heißluft behandelten Folien schärfer abgegrenzt sind, da Infrarotstrahlung genauer fokussiert werden kann. Die Anordnung und Zusammensetzung der gewählten Schablonen variiert je nach Art der von der Energiequelle ausgesendeten Energie. Zusätzlich können in Verbindung mit den Schablonen nach Bedarf Vorrichtungen zur Wärmeentnahme und/oder Kühlung eingesetzt werden. Typische Vorrichtungen in dieser Hinsicht umfassen, jedoch nicht ausschließlich, gekühlte Walzen und Kühlluft.
Fachleuten wird ersichtlich sein, dass Variationen in der Verfahrensgestaltung und/oder bei Anlagenkomponenten möglich sind, ohne außerhalb der Reichweite der Patentansprüche vorliegender Erfindung zu liegen. Zum Beispiel ist es bei jedem der hier beschriebenen Beispiele möglich, die mikroporöse Folie und/oder beliebige zusätzliche Komponenten im Inline-Verfahren herzustellen und so über ein Verfahren zu verfügen, das ohne Unterbrechungen arbeitet und ohne die Notwendigkeit, zwischen verschiedenen Prozess-, Behandlungs- und/oder Weiterverarbeitungsschritten Material auf bzw. abzurollen oder zwischenzulagern.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die mikroporöse Folie mit lokal unterschiedlicher Atmungsfähigkeit mit einer oder mehreren zusätzlichen Schichten aus atmungsaktivem Material verbunden werden. Gemäß einem Aspekt kann die mikroporöse Folie mit einer biegsamen Verstärkungsschicht verbunden werden, die auf die Folie laminiert werden kann, wie z. B. ein biegsames Fasermaterial, Folie und/oder Schaumstoff. Typische aus Fasermaterial bestehende Schichten umfassen, jedoch nicht ausschließlich, Vliesstoffe, Mehrschicht-Vliesverbunde, Gelege, Gewebe, Folienfäden und/oder dergleichen. In einem speziellen Ausführungsbeispiel kann die Verstärkungsschicht eine oder mehrere Schichten aus Spinnvlies- und/oder Schmelzblasfaserstoffen, einschließlich z. B. Mono-Spinnvliesfaserstoffe, Mehrkomponenten-Spinnvliesfaserstoffe, Mehrkonstituentenfaserstoffe, Spaltfaserstoffe, Mehrschicht-Vliesverbunde und dergleichen, umfassen. Im Allgemeinen kann die Zusammensetzung der Schicht aus Fasermaterial je nach den gewünschten Materialeigenschaften, z. B. Griff, Tragegefühl, Reißfestigkeit, Kosten, Scheuerfestigkeit, Hakenfestigkeit etc., gewählt werden. Weiterhin kann die Faserschicht auch durch z. B. Prägung, Wasserstrahlverfestigung, mechanisches Erweichen, Bedrucken oder anderweitige Verfahren behandelt werden, um zusätzliche gewünschte Eigenschaften zu erzielen. In einem Ausführungsbeispiel kann die Außenschicht einen Stoff aus Polyolefin-Spinnvliesfasern mit einem Flächengewicht zwischen ca. 10 g/m² und ca. 68 g/m² umfassen, und insbesondere vorzugsweise mit einem Flächengewicht zwischen ca. 10 g/m² und ca. 34 g/m². Die Faserschicht kann durch Verkleben, Thermobonding, Ultraschallschweißen oder andere bekannte Techniken mit der mikroporösen Folie verbunden oder auf die mikroporöse Folie laminiert werden. Gemäß einem Aspekt der Erfindung werden die mikroporöse Folie und die Faserschicht mit einem Klebstoff verbunden, der über eine Schmelzblas-Düse auf den Vliesstoff und/oder auf die Folie gesprüht wird. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung können eine mikroporöse Folie und ein Vlies aus thermoplastischen Polymeren mittels punktuellem Thermobonding laminiert werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die mikroporöse Folie, bevor sie mit dem Ziel lokal unterschiedlicher Atmungsfähigkeit behandelt wird, mit zusätzlichen Materialien, wie z. B. den oben beschriebenen, verbunden werden. Bei Behandlung mit ausreichendem Verdichtungsdruck können das Bauschvermögen und/oder der textile Griff der mit der mikroporösen Folie verbundenen zusätzlichen Materialien unerwünscht verringert werden. Atmungsaktive mikroporöse Folien werden oft mit Materialen mit Textilcharakter verbunden und zwar so, dass das Material mit textilem Griff nach außen gerichtet ist und somit das Material ist, welches mit der Haut in Berührung kommt. Die Verdichtung solcher Materialien kann die Weichheit der Außenschicht mindern und/oder anderweitig dem Griff des Artikels abträglich sein. Entsprechend kann es vorteilhaft sein, bei der Behandlung mikroporöser Verbundfolien, deren Bauschvermögen und/oder Griff relevant sind, eines der oben genannten Verfahren anzuwenden, bei denen nur ein geringer oder kein Verdichtungsdruck notwendig ist. Außerdem kann die Möglichkeit, eine mikroporöse Folie ohne wesentliche Verringerung von Bauschvermögen und/oder Griff des Artikels zu behandeln, zusätzliche verfahrentechnische Vorteile bieten. In einem Hochgeschwindigkeits-Fertigungsverfahren kann es mit Schwierigkeiten verbunden sein, die Position der Bereiche mit reduzierter Atmungsfähigkeit in der Fertigungslinie zu erfassen, weshalb die korrekte Positionierung dieser Bereiche im Endartikel nur schwer gewährleistet werden kann. Deshalb bietet die Verwendung mikroporöser Verbundfolien, die zur Ausbildung von Bereichen mit unterschiedlicher Atmungsfähigkeit behandelt werden können, den Vorteil, dass die mikroporöse Folie erst nach ihrer Weiterverarbeitung behandelt werden kann, ohne die gewünschten Eigenschaften des mit der Folie verbundenen Vlieses wesentlich zu beeinträchtigen.
In einem speziellen Beispiel und mit Bezug auf Abb. 15 und 16 kann ein Folien-Vlies- Verbund 152 aus einer atmungsaktiven mikroporösen Folie 153 und einem fest mit der Folie verbundenen Vlies 159 je nach Bedarf z. B. zu einer Außenhaut für eine Windel oder ein Inkontinenzprodukt verarbeitet werden. Der unbehandelte Folien-Vlies-Verbund 152 kann ein Vlies 159 umfassen, das durch Verkleben, punktuelles Thermobonding, Ultraschallschweißen oder dergleichen Verfahren dauerhaft mit der atmungsaktiven mikroporösen Folie 153 verbunden ist. Mit der Folienschicht nach oben gerichtet kann der verarbeitete Folien-Vlies-Verbund 152 auf einem Band 154 unter ein Heißluftgebläse 106 (nur angedeutet dargestellt) und eine Schablone 108 geführt werden, wobei nur in den gewünschten Bereichen des Folien-Vlies-Verbundes 152, nämlich den Bereichen, die durch die Öffnung 112 der Heißluft ausgesetzt sind, die Atmungsfähigkeit verringert wird. Die so behandelten Folien-Vlies-Verbunde 156 weisen also einen ersten Bereich 158A mit reduzierter Atmungsfähigkeit und zweite Bereiche 158B mit vergleichsweise höherer Atmungsfähigkeit auf. In einem speziellen Ausführungsbeispiel, bei Einsatz des Folien-Vlies-Verbunds 156 in eine Windel, kann der behandelte Bereich mit reduzierter Atmungsfähigkeit 158A in der Mitte, d. h. im Schrittbereich und die Bereiche mit höherer Atmungsfähigkeit 158B in den Randbereichen des Artikels positioniert sein. Weiterhin bleibt das Bauschvermögen und/oder der Griff des Vlieses 159 durch die angewendete Behandlung unverändert. Gemäß einem weiteren Aspekt kann die selektiv behandelte Folie unmittelbar nach ihrer Behandlung zur Ausbildung von Bereichen unterschiedlicher Atmungsfähigkeit optional durch ein Walzenpaar geführt werden. Ein leichter, durch die Walzen ausgeübter Verdichtungsdruck führt zu einer weiteren Zunahme der Dichte und Abnahme der Porosität in den behandelten Bereichen. Die Walzen können glatt und unbeheizt sein. Es können leichte Verdichtungsdrücke wie z. B. zwischen 4378 N/m (25 pli) und 8756 N/m (50 pli) angewendet werden. Unmittelbar nach einer solchen Behandlung weisen die behandelten Bereiche einen ausreichenden Schmelzanteil auf und lassen sich daher nach Aufbringen eines leichten Verdichtungsdrucks ohne Weiteres verformen oder weiter verdichten. Hingegen sind die unbehandelten Bereiche der Folien nicht so leicht zu verdichten, da sie keinen ausreichenden Schmelzanteil aufweisen und ihre Porosität und/oder WDD daher nicht wesentlich verringert wird. Außerdem sind elastische Materialien, deren Erweichungstemperatur mindestens 10ºC und vorzugsweise mehr als 20ºC über der Erweichungstemperatur des Polymers der selektiv behandelten mikroporösen Folie liegt, auch gegenüber relativ hohem Verdichtungsdruck widerstandsfähig. So können die mit der selektiv behandelten Folie verbundenen Materialien ein einheitliches Bauschvermögen und/oder Erscheinungsbild sowie einen angenehmen Griff, wie für die Außenschicht von Hygieneartikeln und insbesondere Windeln erwünscht, beibehalten.
Die mikroporösen Folien mit lokal unterschiedlicher, kontrollierter Atmungsfähigkeit gemäß vorliegender Erfindung können in einer breiten Palette an Produkten eingesetzt werden, wie z. B. in Hygieneartikeln, Infektionschutzprodukten, Schutzplanen, Bekleidung und dergleichen. Wie beschrieben kann eine mikroporöse Folie wie die oben beschriebenen ohne Weiteres weiterverarbeitet und in eine atmungsaktive Barriereschicht einer Windel oder eines Inkontinenzprodukts eingearbeitet werden und desweiteren ohne Weiteres zur Verwendung in einem oder mehreren weiteren Hygieneartikeln weiterverarbeitet werden. Zum Beispiel können die mikroporösen Folien mit lokal unterschiedlicher Atmungsfähigkeit auch für Operationskittel verwendet werden. Es wird angenommen, dass die Bereiche mit reduzierter Atmungsfähigkeit, insbesondere die Bereiche mit deutlich oder annähernd vollständig reduzierter Atmungsfähigkeit verbesserte Barriereeigenschaften bieten können. Zum Beispiel wird angenommen, dass Bereiche mit reduzierter Atmungsfähigkeit eine verbesserte Barriere gegen durch Blut übertragene Krankheitserreger darstellen. So können Operationskittel hergestellt werden, in denen die behandelten Bereiche mit niedriger Atmungsfähigkeit in Zonen mit höherem Übertragungsrisiko und die Bereiche mit höherer WDD in Zonen mit niedrigem Übertragungsrisiko eingesetzt werden. Zonen mit höherem Risiko können solche Teile des Kittels umfassen, die besonders verletzungsgefährdete Körperteile bedecken, wie z. B. die Unterarme. Ebenso kann die mikroporöse Folie in vielen weiteren Anwendungen atmungsaktiver Barriereschichten vorteilhaft eingesetzt werden.

Prüfungen

Wasserdruckfestigkeit: Die Fähigkeit eines Stoffes, eine Barriere für Flüssigkeiten darzustellen, kann mit der Wasserdichtigkeitsprüfung gemessen werden. Die Wasserdichtigkeitsprüfung bestimmt die Höhe der Wassersäule bzw. des Wasserdrucks (in Millibar), die der Stoff aushält, ohne Flüssigkeiten durchzulassen. Ein Stoff mit einer höheren Wasserdruckfestigkeit zeigt an, dass der Stoff eine bessere Barriere gegen Flüssigkeiten darstellt als ein Stoff mit einer niedrigeren Wasserdruckfestigkeit. Die Wasserdichtigkeitsprüfung kann gemäß der US-Prüfnorm Federal Test Standard 191A, Mefhode 5514, durchgeführt werden. Die hier angegebenen Wasserdruckfestigkeitsdaten wurden in einem Prüfverfahren ermittelt, das abgesehen von den unten beschriebenen Abänderungen der oben genannten US-Prüfnorm entspricht. Die Wasserdruckfestigkeit wurde mit einem Wasserdichtigkeits-Prüfgerät von Marl Enterprises Inc. (Concord, NC) bestimmt. Das Prüfmuster wird einem genormten Wasserdruck ausgesetzt, welcher solange gleichmäßig erhöht wird, bis das erste Anzeichen von durchdringendem Wasser an drei Stellen auf der Oberfläche des Prüfmusters sichtbar ist. (Undichtigkeit an den Rändern in der Nähe der Spannklammern wird nicht berücksichtigt.) Unverstärkte Materialien, wie z. B. dünne Folien, werden zur Vermeidung vorzeitigen Reißens des Prüfmusters verstärkt.
WDD: Die Wasserdampfdurchlässigkeit (WDD) der geprüften Materialien wurde gemäß dem ASTM Standard E96-80 ermittelt. Aus jedem Prüfmaterial sowie einem Kontrollmaterial, dem CELGARD 2500 von Hoechst Celanese Corporation (Sommerville, NJ), wurden kreisförmige Prüfmuster von 7,62 cm (3 Zoll) Durchmesser ausgeschnitten. Das Prüfmaterial CELGARD 2500 ist eine mikroporöse Polypropylen-Folie. Für jedes Material wurden drei Prüfmuster vorbereitet. Als Prüftiegel dienten VapoMeter Nr. 68-1 von Thwing-Albert Instrument (Philadelphia, PA). Jeder VapoMeter-Prüftiegel enthielt 100 ml Wasser. Auf die oben offenen Prüftiegel wurde jeweils ein Prüfmuster bzw. das Kontrollmuster gespannt, und die Prüftiegel entlang ihrer Ränder mechanisch versiegelt, womit die Prüfmaterialien bzw. das Kontrollmaterial jeweils über eine Fläche von 6,8 cm Durchmesser, d. h. eine Fläche von ca. 33,17 cm² der Umgebungsatmosphäre ausgesetzt wurden. Die Prüftiegel wurden in einem Konvektionsofen über einen Zeitraum von 24 Stunden einer Temperatur von 37,7ºC (100ºF) ausgesetzt. Als Ofen diente ein Trockenschrank mit gleichbleibender Temperatur und Außenluftzirkutation zur Vermeidung von Wasserdampfansammlungen im Ofen. Nach 24 Stunden wurden die Prüftiegel aus dem Ofen genommen und erneut gewogen. Die vorläufigen Wasserdampfdurchlässigkeits-Prüfwerte wurden mittels folgender Gleichung (I) berechnet:
(I) Prüf-WDD = (Gewichtsverlust in Gramm über 24 Stunden) · 315,5 g/m²/d
Die relative Luftfeuchte im Ofen wurde nicht speziell kontrolliert. Unter den festgelegten Prüfbedingungen von 37,7ºC (100ºF) und relativer Umgebungsluftfeuchte wurde für das Kontrollmuster CELGARDTM 2500 eine WDD von 5000 Gramm pro Quadratmeter in 24 Stunden ermittelt. Entsprechend wurde jeder Prüfdurchgang mit dem Kontrollmuster durchgeführt und die vorläufigen Prüfwerte mittels folgender Gleichung (II) auf die festgelegten Prüfbedingungen korrigiert:
(II) Genormte WDD = (Prüf-WDD/Kontroll-WDD) · (5000 g/m²/d)
Reißfestigkeit: Die Reißfesfigkeitsprüfung misst die Reißlast und prozentuale Reißdehnung eines Materials. Dabei wird die Last (Reißkraft) in Gramm und die Dehnung in Prozent gemessen. Bei der Reißfesfigkeitsprüfung wird das Prüfmuster zwischen zwei Klammern eingespannt, deren Klemmbacken jeweils beide auf ihrer Berührungsfläche mit dem Prüfmaterial schutzverkleidet sind. Die Klammern befinden sich auf gleicher, üblicherweise vertikaler Ebene, sind 7,62 cm (3 Zoll) voneinander entfernt und bewegen sich mit einer bestimmten Dehnungsrate auseinander. Die Prüfwerte für die Reißfestigkeit und Reißdehnung werden anhand von Prüfmustern von jeweils 7,62 cm (3 Zoll) · 15,44 cm (6 Zoll) Größe und unter Verwendung einer 2,54 cm (1 Zoll) langen und 7,62 cm (3 Zoll) breiten Klemmbacken-Schutzverkleidung sowie bei einer Dehnungsrate von 300 mm/min ermittelt. Für diese Prüfung können die Prüfgeräte Sintech 2 von Sintech Corporation, 1001 Sheldon Dr., Cary, NC 27513, Instron Model TM von Instron Corporation, 2500 Washington St., Canton, MA 0221, oder ein Thwing-Albert Model INTELLECT II von Thwing-Albert Instrument Corporation, 10960 Dutton Rd., Philadelphia, PA 19154, verwendet werden. Die Prüfwerte werden als Durchschnitt aus drei Prüfmustern angegeben und können durch Dehnung des Musters längs zur Maschinenlaufrichtung (MD) oder quer zur Maschinenlaufrichtung (CD) ermittelt werden.

Beispiel I

Es wurde eine Spritzfolie aus einem linearen Polyethylen niedriger Dichte (0,918 g/cm³ von Dow Chemical Corporation unter der Handelsbezeichnung DOWLEX NG 3310) und 48 Gew.-% Calciumcarbonat (erhältlich bei English China Clay of America Inc. unter der Handelsbezeichnung SUPERCOAT) mit Stearinsäurebeschichtung hergestellt. Die gefüllte Folie wurde erhitzt und mittels einem Maschinenlaufrichtungs-Reckwerk auf 500% ihrer Originallänge verstreckt, um eine mikroporöse Folie mit einem Flächengewicht von ca. 14 g/m² herzustellen. Die entstandene atmungsaktive mikroporöse Folie wies eine WDD von 2358 g/m²/d auf, eine Reißfestigkeit längs zur Maschinenlaufrichtung von 6987 g und eine Reißfestigkeit quer zur Maschinenlaufrichtung von 425 g. Die atmungsaktive mikroporöse Folie war auf eine Zuführrolle aufgerollt und wurde von dieser abgerollt und mit einer Geschwindigkeit von 0,25 m/s (50 ft/min) zwischen zwei Andruckwalzen geführt. Beide Walzen waren Stahlwalzen, wobei die obere Walze mit einem ähnlichen Profil wie in Abb. 1 und 3 gezeigt versehen war, dessen positives Relief eine Breite von 0,2 m (8 Zoll) aufwies und sich um den gesamten Walzenumfang erstreckte. Als untere Walze wurde eine glatte Ambosswalze verwendet. Liniendruck und Walzentemperatur wurden variiert, um verschiedene Grade an Atmungsfähigkeit in den ausgewählten Bereichen zu erzielen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Beispiel II

Die in Beispiel I beschriebene mikroporöse, gereckte gefüllte Folie wurde auf ein Vlies laminiert. Die mikroporöse Folie wurde mit einem Klebstoff (amorpher Polyalphaolefin- Klebstoff von Huntsman Polymer Corporation mit der Handelsbezeichnung RT 2730) besprüht. Unmittelbar anschließend wurde ein Polypropylen-Spinnvlies mit einem Flächengewicht von 17 g/m² durch zwei nicht profilierte Andruckwalzen gegen die mikroporöse Folie gepresst. Das Laminat wurde anschließend, mit Hilfe der Andruckwalzen wie in Beispiel I beschrieben, mit einer Geschwindigkeit von 0,25 m/s (50 ft/min) selektiv behandelt. Die Prozessbedingungen und entstandenen physikalischen Eigenschaften der Verbundfolien sind in Tabelle II aufgeführt. Die Verbundfolie wies vor der selektiven Behandlung eine Verbundhaftung von 860 g, eine Wasserdruckfestigkeit von 162 mbar und eine WDD von 2457 g/m²/d auf. Tabelle I Tabelle II
Die folgenden Beispiele dienen zur Veranschaulichung repräsentativer, zusätzlich in Frage kommender spezieller Ausführungsbeispiele der Erfindung.

Beispiel III

Mitteis herkömmlicher Spritzgusstechnik wird eine Zweischicht-Folie coextrudiert, sodass eine erste Schicht durchgängig und direkt mit einer zweiten Schicht verbunden ist. Die erste Schicht oder Trägerschicht umfasst ca. 80% der Gesamtdicke der Folie, und umfasst ca. 55 Gew.-% mit Stearinsäure beschichtete Calciumcarbonat-Teilchen (erhältlich bei English China Clay of America Inc. unter der Handelsbezeichnung SUPERCOAT), ca. 22,5% Polyethylen-Plastomer (AFFINITY EG 8200, 0,87 g/cm³; 5 Ml, erhältlich bei Dow Chemical Corporation) und ca. 22,5% lineares Polyethylen niedriger Dichte (AFFINITY PL 1845, 0,91 g/cm³, 3,5 Ml, erhältlich bei Dow Chemical Corporation). Die zweite Schicht umfasst ca. 20% der Gesamtdicke der Verbundfolie, und umfasst ca. 62 Gew.-% mit Stearinsäure beschichteten Calciumcarbonat-Füllstoff (erhältlich bei English China Clay of America Inc. unter der Handelsbezeichnung SUPERCOAT), ca. 19% Polyethylen-Plastomer (AFFINITY EG 8200 wie oben beschrieben) und ca. 19% amorphes Polyalphaolefin (REXTAC 2503-3A, ein amorphes Polymer mit niedriger Viskosität, das hauptsächlich aus Ethylen und Buten besteht, erhältlich bei Huntsman Corporation, Houston, TX). Das Flächengewicht der Zweischicht-Folie nach der Extrusion beträgt 100 g/m². Die Zweischicht-Folie wird längs zur Maschinenlaufrichtung verstreckt und wird dadurch mikroporös. Nach leichter Retraktion der gereckten Folie über eine beheizte Walze hat die Folie ein Flächengewicht von ca. 34 g/m². Die mikroporöse Folie wird durch punktuelles Thermobonding mit einem dehnbaren Polypropylen-Spinnvlies zu einem festen Laminat verbunden. Das Laminat wird selektiv behandelt, indem es durch eine beherzte Stahlwalze mit einem 12,7 cm (5 Zoll) breiten positiven Relief auf eine unbeheizte, glatte, gummibeschichtete Andruckwalze gepresst wird. Das Laminat wird so in den Walzenspalt geführt, dass die Folienschicht der gummibeschichteten Walze zugewandt ist. Die Temperatur der beheizten Walze beträgt ca. 79ºC (175ºF) und der Liniendruck (im Bereich des positiven Reliefs) beträgt ca. 17513 N/m (100 pli). Die entstehende Verbundfolie hat eine Wasserdruckfestigkeit von über 50 mbar und Bereiche mit im Vergleich zueinander hohen und niedrigen WDD-Werten. Insbesondere weist jener Bereich, der unter das positive Relief der beheizten Stahlwalze geführt wurde, eine im Vergleich zu benachbarten Bereichen niedrigere WDD auf.

Beispiel IV

Mittels herkömmlicher Spritzgusstechnik wird eine Zweischicht-Folie coextrudiert, sodass eine erste Schicht durchgängig und direkt mit einer zweiten Schicht verbunden ist. Die erste Schicht oder Trägerschicht umfasst ca. 80% der Gesamtdicke der Folie, und umfasst ca. 55 Gew.-% mit Stearinsäure beschichtete Calciumcarbonat-Teilchen (erhältlich bei English China Clay of America Inc. unter der Handelsbezeichnung SUPERCOAT), ca. 22,5% lineares Polyethylen niedriger Dichte (DOWLEX 2035, 0,919 g/cm³, 6 Ml, erhältlich bei Dow Chemical Corporation) und ca. 22,5% lineares Polyethylen niedriger Dichte (AFFINITY PT 1409, 0,911 g/cm³, 6 Ml, erhältlich bei Dow Chemical Corporation). Die zweite Schicht umfasst ca. 20% der Gesamtdicke der Verbundfolie, und umfasst ca. 62 Gew.-% mit Stearinsäure beschichteten Calciumcarbonat-Füllstoff (erhältlich bei English China Clay of America Inc. unter der Handelsbezeichnung SUPERCOAT), ca. 19% Polyethylen-Plastomer (AFFINITY EG 8200 wie oben beschrieben) und ca. 19% amorphes Polyalphaolefin (REXTAC 2503-3A, ein amorphes Polymer mit niedriger Viskosität, das hauptsächlich aus Ethylen und Buten besteht, erhältlich bei Huntsman Corporation, Houston, TX). Das Flächengewicht der Zweischicht-Folie nach der Extrusion beträgt 100 g/m². Die Zweischicht-Folie wird in einem Maschinenlaufrichtungs- Reckwerk auf ca. vierfache Länge verstreckt und wird dadurch mikroporös. Nach leichter Retraktion der gereckten Folie über eine beheizte Walze hat die mikroporöse Folie ein Flächengewicht von ca. 34 g/m². Die mikroporöse Folie wird durch punktuelles Thermobonding mit einem dehnbaren Polypropylen-Spinnvlies zu einem festen Laminat verbunden. Das Laminat wird selektiv behandelt, indem es durch eine beheizte Stahlwalze mit einem 12,7 cm (5 Zoll) breiten positiven Relief auf eine unbeheizte, glatte, gummibeschichtete Andruckwalze gepresst wird. Das Laminat wird so in den Walzenspalt geführt, dass die Folienschicht der gummibeschichteten Walze zugewandt ist. Die Temperatur der beheizten Walze beträgt ca. 79ºC (175ºF) und der Liniendruck (im Bereich des positiven Reliefs) beträgt ca. 17513 N/m (100 pli). Die entstehende Verbundfolie hat eine Wasserdruckfestigkeit von über 50 mbar und Bereiche mit unterschiedlicher Atmungsfähigkeit. Insbesondere weist jener Bereich, der unter das positive Relief der beheizten Stahlwalze geführt wurde, eine im Vergleich zu benachbarten Bereichen niedrigere WDD auf.
Auch wenn in vorliegender Patentschrift verschiedene Patente und andere Referenzmaterialien angeführt wurden, ist bei eventuellen Widersprüchen zwischen den angeführten Quellen und vorliegender Patentschrift die vorliegende Patentschrift maßgebend. Außerdem wird Fachleuten ersichtlich sein, dass, auch wenn die Erfindung ausführlich mit Bezug auf spezielle Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, verschiedene Abänderungen, Modifizierungen und andere Änderungen möglich sind, ohne außerhalb der Reichweite vorliegender Erfindung zu liegen. Darum ist es beabsichtigt, dass die Patentansprüche vorliegender Erfindung alle solche Abänderungen, Modifizierungen und anderen Änderungen einschließen.

Claims

1. Folie (12; 102; 142) mit einem ersten mikroporösen Bereich (24; 29; 36; 50; 114B; 142B),

dadurch gekennzeichnet, dass

der erste mikroporöse Bereich (24; 29; 36; 50; 114B; 142B) eine Dicke von weniger als 50 u und eine Wasserdampfdurchlässigkeit (WDD) von mindestens 800 g/m²/d aufweist;

die Folie einen zweiten Bereich (26; 27A; 38; 52; 114A; 142A) umfasst, welcher eine im Vergleich zum ersten Bereich (24; 29; 36; 50; 114B; 142B) höhere Dichte aufweist, wobei die WDD des zweiten Bereichs (26; 27A; 38; 52; 114A; 142A) um mindestens 15% niedriger ist als die WDD des ersten Bereichs (24; 29; 36; 50; 114B; 142B), und wobei der zweite Bereich (26; 27A; 38; 52; 114A; 142A) eine im Vergleich zum ersten Bereich (24; 29; 36; 50; 114B; 142B) weitgehend gleiche Dicke oder eine geringere Dicke aufweist; und

die Folie (12; 102; 142) eine Wasserdruckfestigkeit von mindestens 50 mbar aufweist.

2. Atmungsaktive Folie nach Anspruch 1, wobei die Folie einen Thermoplast umfasst und wobei der zweite Bereich Mindestmaße von 3 cm · 5 cm aufweist.

3. Atmungsaktive Folie nach Anspruch 2, wobei der Thermoplast ein Polyolefin umfasst und wobei der zweite Bereich Mindestmaße von 5 cm · 10 cm aufweist.

4. Atmungsaktive Folie nach Anspruch 2, wobei der erste Bereich eine WDD von mehr als 1500 g/m²/d aufweist und wobei der zweite Bereich zwischen 5% und 75% der Folienfläche umfasst.

5. Atmungsaktive Folie nach Anspruch 2, wobei der zweite Bereich eine im Vergleich zum ersten Bereich geringere Dicke und eine gegenüber dem ersten Bereich um mindestens 25% geringere WDD aufweist, und wobei die Folie ein Flächengewicht von weniger als 35 g/m² aufweist.

6. Atmungsaktive Folie nach Anspruch 2, wobei der zweite Bereich eine Dicke von weniger als 95% der Dicke des ersten Bereichs aufweist und zwischen 5% und 75% der Folienfläche umfasst.

7. Atmungsaktive Folie nach Anspruch 5, wobei die Folie des Weiteren einen dritten Bereich (27B; 54) umfasst, welcher eine WDD und eine Dicke aufweist, die zwischen den entsprechenden Werten des ersten und zweiten Bereichs liegen, und wobei der dritte Bereich mit dem zweiten Bereich zusammenhängt.

8. Atmungsaktive Folie nach Anspruch 4, wobei der zweite Bereich im Wesentlichen vom ersten Bereich umschlossen ist.

9. Atmungsaktive Folie nach Anspruch 4, wobei der zweite Bereich eine im Vergleich zum ersten Bereich geringere Dicke aufweist und wobei der erste und der zweite Bereich sich längs zur Maschinenlaufrichtung nebeneinander erstrecken.

10. Atmungsaktive Folie nach Anspruch 3, wobei der zweite Bereich sich über mindestens 5 cm quer zur Maschinenlaufrichtung und weitestgehend durchgängig längs zur Maschinenlaufrichtung der Folie erstreckt.

11. Atmungsaktive Folie nach Anspruch 8, wobei der zweite Bereich in einem mittleren Teil der Folie angeordnet ist.

12. Atmungsaktive Folie nach Anspruch 2, wobei die Folie ein Polyolefin und einen Füllstoff umfasst und wobei der zweite Bereich dünner ist als der erste Bereich und eine im Vergleich zum ersten Bereich geringere Porosität aufweist.

13. Polyolefinfolie nach Anspruch 12, wobei der erste und zweite Bereich ein Flächengewicht von weniger als 35 g/m² aufweisen und wobei der zweite Bereich eine Dicke von weniger als 90% der Dicke des ersten Bereichs aufweist.

14. Folie nach Anspruch 13, wobei der zweite Bereich zwischen 5% und 75% der Folienoberfläche umfasst.

15. Folie nach Anspruch 14, wobei der zweite Bereich sich längs zur Maschinenlaufrichtung neben dem ersten Bereich erstreckt.

16. Verbundfolie, umfassend:

eine erste Schicht und eine zweite Schicht, wobei die erste Schicht eine Folie mit einer ersten und einer zweiten Seite und einer WDD von mehr als 800 g/m²/d umfasst;

eine zweite Schicht, welche im Wesentlichen durchgängig mit der ersten Seife der ersten Schicht verbunden ist, wobei die zweite Schicht der Verbundfolie die Folie nach Anspruch 2 umfasst.

17. Verbundfolie nach Anspruch 16, wobei die erste Schicht der Verbundfolie eine nicht poröse Folie umfasst und wobei die zweite Schicht mindestens 10% der Gesamtdicke der Verbundfolie umfasst.

18. Verbundfolie nach Anspruch 16, wobei die erste Schicht der Verbundfolie eine mikroporöse Folie aus einem Thermoplast umfasst, und wobei die zweite Schicht einen Thermoplast umfasst, der im Vergleich zu dem Thermoplast der ersten Schicht hitzeempfindlich ist und wobei die zweite Schicht mindestens 10% der Gesamtdicke der Verbundfolie umfasst.

19. Verbundfolie nach Anspruch 16, wobei die erste Schicht der Verbundfolie eine mikroporöse Folie aus einem Thermoplast umfasst, und wobei die zweite Schicht einen Thermoplast umfasst, dessen Erweichungstemperatur mindestens 20ºC unter der Erweichungstemperatur des Thermoplast der ersten Schicht liegt.

20. Verbundfolie nach Anspruch 19, wobei der erste und der zweite Bereich der zweiten Schicht sich längs zur Maschinenlaufrichtung nebeneinander erstrecken.

21. Verbundfolie nach Anspruch 20, wobei der zweite Bereich der Verbundfolie zwischen 5% und 75% der Oberfläche der ersten Seite der ersten Schicht umfasst.

22. Verbundfolie nach Anspruch 16, wobei die erste Schicht eine mikroporöse, hitzebeständige Polyolefinfolie mit einer WDD von mindestens 1500 g/m²/d umfasst, und wobei die zweite Schicht einen hitzeempfindlichen Thermoplast umfasst; und wobei die zweite Schicht mindestens 10% der Gesamtdicke der Folie umfasst.

23. Verbundfolie nach Anspruch 22, wobei die erste Schicht eine gefüllte mikroporöse Folie umfasst und die zweite Schicht eine gefüllte mikroporöse Folie umfasst, und wobei die Erweichungstemperatur des hitzeempfindlichen Polymers mindestens 20ºC unter der Erweichungstemperatur des hitzebeständigen Polyolefins liegt.

24. Verbundfolie nach Anspruch 23, wobei die erste, mikroporöse Polyolefin- Schicht ein lineares Polyethylen niedriger Dichte umfasst, und wobei die zweite Schicht ein Polymer mit einer Erweichungstemperatur unter 98ºC umfasst.

25. Verbundfolie nach Anspruch 24, wobei der erste und der zweite Bereich der zweiten Schicht sich längs zur Maschinenlaufrichtung nebeneinander erstrecken, und wobei der zweite Bereich der zweiten Schicht zwischen 5% und 75% der Oberfläche der ersten Seite der ersten Schicht umfasst.

26. Verfahren zur Herstellung einer Folie mit lokal unterschiedlicher Wasserdampfdurchlässigkeit, umfassend:

Bereitstellung einer mikroporösen thermoplastischen Folie, wobei die mikroporöse Folie eine Wasserdruckfestigkeit von mindestens 50 mbar und eine WDD von mindestens 800 g/m²/d aufweist;

selektive Bearbeitung eines begrenzten Bereichs der Folie durch eine aus Wärme und Druck zusammengesetzte Behandlung, in deren Ergebnis die Folie aus einem ersten und zweiten Bereich besteht, wobei der zweite Bereich Mindestmaße von 3 cm · 5 cm aufweist, und wobei die Behandlung die Porosität und die WDD des behandelten Bereichs der Folie im Vergleich zu Porosität und WDD des unbehandelten Bereichs verringert, und wobei die behandelte Folie eine Wasserdruckfestigkeit von mindestens 50 mbar aufweist.

27. Verfahren nach Anspruch 26, wobei die Behandlung der Folie die Anwendung einer wirkungsvollen Druckkraft auf den begrenzten Bereich der Folie umfasst.

28. Verfahren nach Anspruch 27, das wiederum den Schritt einer Erhitzung der mikroporösen Folie vor oder während der Druckanwendung auf die Folie umfasst.

29. Verfahren nach Anspruch 26, wobei die Bereitstellung der mikroporösen Folie den Schritt einer Extrusion einer aus einem Thermoplast und einem Füllstoff bestehenden Folie und den Schritt einer Verstreckung der Folie in ausreichendem Maße für die Entstehung von über die Folie verteilten Mikroporen und einer WDD von mindestens 1500 g/m²/d umfasst.

30. Verfahren nach Anspruch 28, wobei die selektive Behandlung die Dicke der behandelten Stellen verringert und die WDD des behandelten Bereichs um mindestens 25% verringert.

31. Verfahren nach Anspruch 28, wobei der zweite Bereich zwischen 5% und 75% der Folienfläche umfasst.

32. Verfahren nach Anspruch 27, wobei der Druck durch ein Walzenpaar selektiv auf die mikroporöse Folie aufgebracht wird, indem ein Liniendruck entsteht, und wobei eine der Walzen eine strukturierte Walze mit positivem Relief ist.

33. Verfahren nach Anspruch 32, wobei mindestens eine der Walzen beheizt wird.

34. Verfahren nach Anspruch 27, das weiterhin den Schritt einer Laminierung eines Vliesstoffes auf die Folie vor der Druckanwendung umfasst.

35. Verfahren nach Anspruch 27, das nach der zur Entstehung eines ersten und zweiten Bereichs führenden Behandlung weiterhin den Schritt einer Laminierung eines Vliesstoffes auf die Folie umfasst.

36. Verfahren nach Anspruch 26, wobei die Behandlung eine Zufuhr von Wärme in ausreichendem Maße für die Entstehung eines deutlichen Schmelzanteils in der mikroporösen Folie umfasst, wodurch die Porosität des zweiten Bereichs verringert wird.

37. Verfahren nach Anspruch 36, wobei die mikroporöse Folie ein Polyolefin und einen Füllstoff umfasst und wobei der Füllstoff Poren aufweist.

38. Verfahren zur Herstellung einer Verbundfolie, umfassend:

Bereitstellung einer mikroporösen thermoplastischen Folie mit einer Wasserdruckfestigkeit von mindestens 50 mbar und einer WDD von mindestens 800 g/m²/d, wobei die mikroporöse Folie eine Verbundfolie aus einer ersten atmungsaktiven Schicht und einer zweiten mikroporösen Thermoplastschicht umfasst, und wobei der Thermoplast der zweiten Schicht ein hitzeempfindliches Polymer umfasst;

Selektive Anwendung von Energie in ausreichendem Maße auf einen begrenzten Bereich der zweiten Schicht der mikroporösen Folie, sodass ein erster und ein zweiter Bereich entsteht, wobei die Porosität und die WDD des zweiten Bereichs verringert wird und wobei der zweite Bereich Mindestmaße von 3 cm · 5 cm aufweist.

39. Verfahren nach Anspruch 38, wobei die Anwendung von Energie auf den zweiten Bereich die Zufuhr thermischer Energie umfasst, und wobei die erste atmungsaktive Schicht eine mikroporöse thermoplastische Folie umfasst, deren Erweichungstemperatur mindestens 20ºC über der Erweichungstemperatur des Thermoplast der zweiten Schicht liegt, und wobei die selektive Anwendung von Energie die Zufuhr von Wärme umfasst, wodurch die WDD des zweiten Bereichs um mindestens 25% verringert wird.

40. Verfahren nach Anspruch 39, wobei der zweite Bereich zwischen 5% und 75% der Folienfläche umfasst.

41. Verfahren zur Herstellung eines Barrierematerials, umfassend:

Bereitstellung einer mikroporösen, aus einem Thermoplast bestehenden Folie, wobei die atmungsaktive, mikroporöse Folie eine WDD von mindestens 800 g/m²/d und eine Wasserdruckfestigkeit von mindestens 50 mbar aufweist;

Verkleben der atmungsaktiven Folie mit einem Vliesstoff zu einem Mehrschichtlaminat, wobei der Vliesstoff über Bauschvermögen verfügt und ein Polymer umfasst, dessen Schmelztemperatur mindestens 10ºC über der Schmelztemperatur des Thermoplast der Folie liegt;

selektive Bearbeitung mindestens des ersten Bereichs der mikroporösen Folie durch eine aus Wärme und Druck zusammengesetzte Behandlung, wobei die Behandlung die Porosität des ersten Bereichs der mikroporösen Folie um ein gewünschtes Maß verringert, und wobei das Bauschvermögen des Vliesstoffes im Wesentlichen konstant bleibt.