DE69304066T2

DE69304066T2 - Elastische verbundfolie

Info

Publication number: DE69304066T2
Application number: DE69304066T
Authority: DE
Inventors: Herbert J. Saint Paul Mn 55133-3427 Fox; Pamela E. Saint Paul Mn 55133-3427 Helmer; Dennis L. Saint Paul Mn 55133-3427 Krueger; Rochelle L. Saint Paul Mn 55133-3427 Lockridge; Douglas A. Saint Paul Mn 55133-3427 Swenson
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1992-06-19
Filing date: 1993-06-14
Publication date: 1997-02-20
Anticipated expiration: 2013-06-15
Also published as: JP2002210871A; AU5070796A; KR100235519B1; DE69332833T2; DE69332833D1; US5462708A; WO1994000292A1; AU669920B2; CA2129981C; JP4202633B2; IL105744A; US5422178A; US5376430A; BR9306297A; ES2091016T3; EP0703068A2; JPH07508473A; EP0646062B1; EP0703068A3; EP0703068B1

Description

Die Erfindung betrifft elastomere Folien und insbesondere ein verbessertes elastomeres Laminat.
Elastomere Folien werden seit einiger Zeit verwendet und in der Literatur im Hinblick auf ihre Anwendungen in Wegwerfprodukten diskutiert, z. B. Babywindeln und Inkontinenzvorrichtungen für Erwachsene. Diese elastomeren Bahnen oder Folien werden vorwiegend in den eng am Körper anliegenden Abschnitten von Kleidungsstücken verwendet. Viele dieser Elastiks werden temperaturbehandelt, um eine gesteuerte elastische Erholung vorzusehen. Zum Beispiel werden bei Windeln elastomere Bänder normalerweise in den Bundabschnitten verwendet, was z. B. in der US-A-4681580 und der US-A-4710189 diskutiert ist. Diese beiden Patentschriften beschreiben die Verwendung elastomerer Materialien, die eine wärmestabile und eine wärmeinstabile Form haben. Die wärmeinstabile Form kommt zustande durch Strecken des Materials bei Erwärmung um seine kristalline oder Umwandlungstemperatur der zweiten Phase, gefolgt von schnellem Abschrecken, um die wärmeinstabile gedehnte Form einzufrieren. Anschließend kann die wärmeinstabile elastomere Folie z. B. auf die Windel aufgetragen und danach in ihre wärmestabile elastomere Form erwärmt werden.
Die US-A-3694815 schlägt ein Verfahren zum Anbringen eines gestreckten entspannten elastischen Bands an einem Kleidungsstück vor, indem herkömmliche elastische Bänder gestreckt werden und das elastomere Material sofort bei relativ extrem tiefen Temperaturen (z. B. weit unter Umgebungstemperatur) eingefroren wird.
Die GB-A-2190406 schlägt vor, ein herkömmliches Elastomer in gestrecktem Zustand zu halten und es dabei am zu fältelnden Teil (z. B. einer Windel) durch ein versteifendes Teil anzubringen, das anschließend nach dem Befestigen entfernt oder zerstört wird. Beschreibungsgemäß werden die Elastomere erst gestreckt und dann am versteifenden Teil in ihrer gestreckten Form angebracht.
Die GB-A-2160473 schlägt ein Elastomer vor, das bei erhöhter Temperatur (z. B. bei oder über 175 ºF oder 79,4 ºC) schrumpft. Wie behauptet wird, besteht das neuartige Merkmal dieses Materials im Vergleich zu den vorstehend diskutierten Wärmeschrumpfmaterialien darin, daß es keine Vorwärm- oder Kältebehandlung während des Streckens benötigt, sondern bei Umgebungstemperaturen durch ein Walzverfahren mit unterschiedlicher Geschwindigkeit oder durch "Kaltwalzen" gestreckt werden kann. Das vorgeschlagene Polymer war ein Copolymer mit abwechselnden Segmenten aus Polyamidpolyether- Blockpolymeren, die im Handel unter dem Handelsnamen Pebax erhältlich sind, insbesondere Pebax Extrusion der Güte 2533 und 3533.
Zu Problemen mit diesen elastomeren Folien gehören die Schwierigkeiten, die dem Auftragen einer gestreckten elastischen Folie auf einen flexiblen Träger, z. B. einer Wegwerfwindel, eigen sind. Zum Beispiel üben diese Folienelastiks nach Anbringen an einem flexiblen Träger, z. B. durch Klebstoffe, Scherspannungen auf die Anbringungsflächen aus. Dadurch kann sich das Elastik vom flexiblen Träger lösen, besonders nach wiederholten Dehnungen.
In der EP-A-500590 ist ein elastomeres Laminat mit mindestens einer elastomeren Schicht und mindestens einer Außenbzw. Hautschicht offenbart, das sich einigen der vorstehend aufgeführten Probleme bekannter Ansätze widmet.
Die WO91/15364 offenbart ein elastomeres Laminat gemäß der Offenbarung in der EP-A-500590 mit spezifischen Bereichen, die so verstärkt oder geschwächt sind, daß sich nur bestimmte Bereichen (d. h., die nicht verstärkten oder die geschwächten) der Folie unter Spannung dehnen. Diese Bereiche, die gedehnt wurden, erholen sich anschließend, um elastische Bereichen zu bilden, wodurch eine Folie mit elastischen Bereichen und nichtelastischen Bereichen ausgebildet wird.
Die GB-A-2064608 offenbart eine Windel mit angebrachten elastischen Bändern. Das elastische Band wird zum "Vernichten" der elastischen Eigenschaften selektiv erwärmt, während das Band gedehnt wird. Anschließend wird das elastische Band auf die Windelbahn aufgetragen, und die Fläche, in der das Elastik nicht erwärmt wurde, erholt sich, was bewirkt, daß sich die Windelbahn, an der das Band angebracht ist, nur in diesen Bereichen fältelt.
Trotz der zahlreichen Vorteile der Materialien der EP-A- 500590 sind Verbesserungen für einige Anwendungen machbar. Um das nichtelastomere Laminat zu aktivieren und in einen Zustand zu bringen, in dem es sich erholen und elastomer werden kann, muß das Laminat stark gedehnt werden, was bei vielen Materialien als für die Haut- und Kernschicht nützlich gilt. Beim Auftragen des Elastiks auf ein Kleidungsstück sind ferner allgemein gleichermaßen hohe Streckverhältnisse erforderlich, um ausreichende elastische Kraft vorzusehen und das Kleidungsstück funktionell elastisch zu machen. Problematisch ist dies für einige Anwendungen, bei denen geringe elastische Streckverhältnisse wünschenswert sind, z. B. bei unerwünschtem starken Fälteln eines Kleidungsstücks oder einer herstellungsbedingten Notwendigkeit. Außerdem besteht Bedarf an Elastiks, die Elastizität nur in festgelegten Flächen vorsehen, ohne daß gesonderte elastische Elemente einzeln auf jede Fläche aufgetragen werden müssen.
Daß Elastizität in festgelegten Flächen eines band- oder streifenartigen Trägers wünschenswert ist, wird durch die US- A-3800796, 4834820, 4778701 und 4227952 veranschaulicht, die die Verwendung von Verbundmaterialien offenbaren, die so gestaltet sind, daß sie festgelegte Flächen mit Elastizität zur Verwendung in Windelsystemen haben. Diese Verbundstoffe erfordern jedoch komplizierte Konstruktionsmechanismen, um die diversen Elemente des Verbundstoffs zusammenzubringen, und/oder Spezialverfahren zu ihrer Herstellung und Verwendung, die ihre generelle Anwendbarkeit einschränken.
Die vorliegende Erfindung soll verbesserte nicht klebrige, mikrotexturierte, mehrschichtige elastomere Laminate vorsehen. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.
Die Laminate der Erfindung weisen eine (mehrere) elastomere polymere Kernschicht(en), die dem Laminat elastomere Eigenschaften verleiht (verleihen), sowie eine oder mehrere polymere Hautschichten auf. Laminate können durch Koextrusion der ausgewählten Polymere für die Haut- und Kernschichten oder durch Auftragen einer oder mehrerer elastomerer Schicht(en) auf eine oder mehrere bereits ausgebildete Hautschicht(en) hergestellt werden. Das neuartige, nicht klebrige mikrotexturierte Laminat wird erhalten, indem das Laminat über die Elastizitätsgrenze der Hautschichten hinaus gestreckt und während des Streckens des Laminats die Elastizität des Laminats an vorbestimmten Bereichen selektiv deaktiviert wird. Anschließend erholt sich das Laminat in den nicht deaktivierten Bereichen, was unverzögert geschehen kann, über eine längere Zeitdauer, die über die Hautschicht steuerbar ist, oder durch Anwendung von Wärme, was ebenfalls über die Hautschicht steuerbar ist.
Die selektiv deaktivierten Flächen bilden hochfeste unelastische Bereiche. Die erholten Bereiche können mikrotexturiert sein oder abgelöste Hautschichten haben.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Koextrusion der Laminate der Erfindung.
Fig. 2 ist ein Querschnittsegment eines Laminats mit Mikrostrukturierung, die durch einachsiges Strecken einer Folie der Erfindung bewirkt ist.
Fig. 3 ist eine Perspektivansicht einer Ausführungsform einer mikrotexturierten Hautschicht der Erfindung.
Fig. 4 ist eine Perspektivansicht einer Ausführungsform einer abgespalteten bzw. delaminierten Hautschicht der Erfindung.
Fig. 5 ist eine Windelbandzunge, die aus dem erfindungsgemäßen Laminat gebildet ist.
Fig. 6 ist eine Endansicht der Ausführungsform von Fig. 4 in der Weise, wie sie in einer Windel vorliegen würde.
Fig. 7 ist eine Perspektivansicht einer Ausführungsform einer delaminierten Hautschicht wie in Fig. 4, die auf ein Vlies mit einem großen mittleren nichtelastischen Bereich laminiert ist, z. B. geeignet als Wegwerfhöschen zur Sauberkeitserziehung bzw. Wegwerftrainingshöschen mit elastischen Seitenfeldern.
Fig. 8 ist eine Draufsicht auf ein Laminat wie in Fig. 7 mit einem großen mittleren nichtelastischen Bereich.
Fig. 9 ist eine alternative Ausführungsform von Fig. 8 mit nichtelastischen Außenkantenbereichen.
Fig. 10 ist eine Perspektivansicht eines Trainingshöschens unter Verwendung des Laminats der Erfindung als äußere Überzuglage.
Fig. 11 ist eine Draufsicht auf ein Trainingshöschen unter Verwendung des Laminats der Erfindung als äußere Überzuglage.
Fig. 12 ist eine Draufsicht auf eine alternative Ausführungsform eines Trainingshöschens unter Verwendung des Laminats der Erfindung als äußere Überzuglage.
Fig. 13 ist eine Perspektivansicht eines wieder verschließbaren Trainingshöschens unter Verwendung des Laminats der Erfindung als äußere Überzuglage.
Fig. 14 ist eine Draufsicht auf das Trainingshöschen von Fig. 13 in offenem Zustand.
Fig. 15 ist eine Perspektivansicht einer alternativen Ausführungsform eines wieder verschließbaren Trainingshöschens unter Verwendung des Laminats der Erfindung als äußere Überzuglage.
Fig. 16 ist eine Draufsicht auf eine alternative Ausführungsform von Fig. 15 unter Verwendung des Laminats der Erfindung als äußere Überzuglage.
Die Erfindung betrifft allgemein neuartige nicht klebrige, mehrschichtige elastomere Laminate mit mindestens einer elastomeren Kernschicht und mindestens einer relativ nicht- elastomeren Hautschicht. Die Hautschicht(en) wird (werden) über ihre Elastizitätsgrenze hinaus gestreckt und erholen sich in ausgewählten, nicht deaktivierten Flächen mit der Kernschicht, um elastische Bereiche zu bilden. Mikrotextur oder Mikrostruktur bedeutet, daß die Schicht Unregelmäßigkeiten oder Falten mit Gipfeln und Tälern enthält, die groß genug sind, um vom Menschen mit bloßem Auge wahrgenommen zu werden, da sie eine stärkere Opazität gegenüber der Opazität des Laminats vor Mikrotexturierung bewirken, wobei die Unregelmäßigkeiten ausreichend klein sind, um auf menschlicher Haut als glatt oder weich empfunden zu werden. Zur Betrachtung der Einzelheiten der Mikrotextur ist eine Vergrößerung der Unregelmäßigkeiten erforderlich.
Das Elastomer kann gemeinhin jedes Material aufweisen, das in einer dünnen Folienschicht ausgebildet werden kann und bei Umgebungsbedingungen elastomere Eigenschaften zeigt. Elastomer bedeutet, daß das Material nach Strecken und Entspannen im wesentlichen wieder seine ursprüngliche Form einnimmt. Ferner zeigt das Elastomer vorzugsweise nur einen kleinen Verformungsrest nach Verformung und Entspannung, wobei der Rest vorzugsweise unter 20 % und besser unter 10 % der ursprünglichen Länge bei mäßiger Dehnung, d. h., etwa 400 bis 500 %, liegt. Im allgemeinen ist jedes Elastomer zulässig, das bis zu einem Grad gestreckt werden kann, der eine relativ durchgängige bleibende Verformung in einer relativ unelastischen Hautschicht bewirkt. Dieser kann einer nur 50 %igen Dehnung entsprechen. Vorzugsweise ist jedoch das Elastomer fähig, eine 300 bis 1200 %ige Dehnung bei Raumtemperatur, am besten eine 600 bis 800 %ige Dehnung bei Raumtemperatur, zu erfahren. Beim Elastomer kann es sich um reine Elastomere sowie um Mischungen mit einer elastomeren Phase oder einem elastomeren Gehalt handeln, die bei Raumtemperatur immer noch wesentliche elastomere Eigenschaften zeigen.
Zur Verwendung in der Erfindung sind Wärmeschrumpfelastomere erwogen, wobei jedoch nicht wärmeschrumpfbare Elastomere unter Beibehaltung der Vorteile der Wärmeschrumpfbarkeit in ausgewählten Ausführungsformen verwendet werden können. Nicht wärmeschrumpfbar bedeutet, daß sich das Elastomer beim Strecken im wesentlichen erholt und gemäß der vorstehenden Diskussion nur einen geringen Verformungsrest behält. Zu nicht wärmeschrumpfbaren Polymeren gehören Blockcopolymere, z. B. die dem Fachmann als AB- oder ABA-Blockcopolymere bekannten. Beschrieben sind diese Blockcopolymere z. B. in den US-A-3265765, 3562356, 3700633, 4116917 und 4156673, deren Inhalt hierin durch Bezugnahme einbezogen ist. Styrol/Isopren-, Butadien- oder Ethylen-Butylen/Styrol-(SIS-, SBS- oder SEBS-)Blockcopolymere sind besonders nützlich. Zu anderen nützlichen elastomeren zusammensetzungen können elastomere Polyurethane, Ethylencopolymere, z. B. Ethylenvinylacetate, Ethylen/Propylen-copolymerelastomere oder Ethylen/Propylen/Dien-Terpolymerelastomere gehören. Mischungen dieser Elastomere miteinander oder mit modifizierenden Nichtelastomeren sind ebenfalls erwogen.
Viskositätsverringernde Polymere und Weichmacher können ebenfalls mit den Elastomeren vermischt sein, z. B. Polyethylen- und Polypropylenpolymere und -copolymere mit niedrigem Molekülgewicht oder klebrigmachende Harze, z. B. Wingtack , aliphatische Kohlenwasserstoff-Klebrigmacher, die von der Firma Goodyear Chemical company erhältlich sind. Klebrigmacher können auch verwendet werden, um die Haftfähigkeit einer elastomeren Schicht an einer Hautschicht zu erhöhen. Zu Beispielen für Klebrigmacher gehören aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoff-Flüssigklebrigmacher, Polyterpenharz- Klebrigmacher und hydrierte klebrigmachende Harze. Bevorzugt sind aliphatische Kohlenwasserstoffharze.
Zusatzmittel wie Farbstoffe, Pigmente, Antioxidationsmittel, Antistatikmittel, Bindehilfsmittel, Antihaftmittel, Gleitmittel, Wärmestabilisatoren, Fotostabilisatoren, Schaumerzeugungsmittel, Glasblasen, Verstärkungsfaser, Stärke und Metallsalze zur Abbaubarkeit oder Mikrofasern können ebenfalls in der (den) elastomeren Kernschicht(en) verwendet werden.
Die Hautschicht kann aus jedem halbkristallinen oder amorphen Polymer gebildet sein, das weniger elastisch als die Kernschicht(en) ist und eine bleibende Verformung bei der prozentualen Streckung erfährt, die das elastomere Laminat erfährt. Daher können geringfügig elastomere Verbindungen wie einige olefinischen Elastomere, z. B. Ethylen-Propylen-Elastomere oder Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymerelastomere, oder ethylenische copolymere, z. B. Ethylenvinylacetat, als Hautschichten allein oder in Mischungen verwendet werden. Allgemein ist die Hautschicht jedoch ein Polyolefin, z. B. Polyethylen, Polypropylen, Polybutylen oder ein Polyethylen-Polypropylen-Copolymer, sie kann jedoch insgesamt oder teilweise Polyamid wie Nylon, Polyester, z. B. Polyethylenterephthalat, Polyvinylidenfluorid, Polyacrylat, z. B. Poly (methylmethacrylat) (nur in Mischungen) u. a. und Mischungen daraus sein. Das Hautschichtmaterial kann durch die Art des ausgewählten Elastomers beeinflußt sein. Festgestellt wurde, daß es für die Haut-Kernschicht-Berührung in der Ausführungsform von Fig. 3 drei Möglichkeiten gibt: erstens vollständige Berührung zwischen der elastomeren Kernschicht und mikrotexturierten Hautschicht, zweitens vollständige Berührung mit Kohäsionsausfall des Kerns unter den mikrotexturierten Hautschichtfalten und drittens Adhäsionsausfall der Haut am Kern unter den mikrotexturierten Falten mit intermittierender Haut-Kern-Berührung an den Faltentälern.
Die vorzugsweise unelastische Hautschicht, die in Verbindung mit einer elastomeren Kernschicht verwendet wird, bildet mindestens eine Außenschicht des Laminats. In der Verwendung als Außen- oder Innenschicht modifiziert die Hautschicht die elastischen Eigenschaften des elastomeren Laminats bei Berührung mit der elastomeren Schicht durch eine der drei vorstehend beschriebenen Möglichkeiten.
Zu nützlichen Zusatzmitteln in der Außenschicht gehören u. a. Mineralölstreckmittel, Antistatikmittel, Pigmente, Farbstoffe, Antihaftmittel, die in Mengen unter etwa 15 % vorgesehen sind, Stärke und Metallsalze zur Abbaubarkeit und Stabilisatoren wie die, die für die elastomere Kernschicht beschrieben wurden.
Andere Schichten können zwischen der Kernschicht und den Außenschichten zugefügt werden, z. B. Zwischenschichten zur Erhöhung oder Verringerung der Bindung der Haut- und Kernschicht. Bindeschichten können aus typischen Verbindungen für diese Verwendung ausgebildet oder mit ihnen gemischt sein, wozu mit Maleinsäureanhydrid modifizierte Elastomere, Ethylvinylacetate und Olefine, Polyacrylimide, Butylacrylate, Peroxide wie Peroxypolymere, z. B. Peroxyolefine, Silane, z. B. Expoxidsilane, reaktive Polystyrole, chloriertes Polyethylen, mit Acrylsäure modifizierte Polyolefine und Ethylvinylacetate mit funktionellen Acetat- und Anhydridgruppen u. ä. gehören, die ebenfalls in Mischungen oder als Kompatibilisierer oder Delaminierung fördernde Zusatzmittel in einer oder mehreren der Haut- oder Außenschichten verwendet werden können.
Der Schrumpferholungsmechanismus des Laminats nach Strecken und selektiver Deaktivierung hängt von den Bedingungen der Folienbildung, der Beschaffenheit der elastomeren Schicht(en), der Beschaffenheit der Hautschicht(en), der Art des Streckens der Laminatfolie und der relativen Dicke der elastomeren und Hautschicht(en) ab. Durch Steuern dieser Variablen kann die Laminatfolie so gestaltet sein, daß sie sich sofort erholt, im Verlauf der Zeit erholt oder bei Wärmeaktivierung erholt. Im allgemeinen beträgt das Verhältnis zwischen Kern- und einzelner Hautschicht mindestens 3, vorzugsweise mindestens 5 bis unter etwa 100 und am besten mindestens 5 bis etwa 75. Die gesamte Laminatdicke beträgt mindestens 1 Milli-Inch, vorzugsweise mindestens 2 Milli-Inch, jedoch aus Kosten- und Leistungsgründen vorzugsweise weniger als 10 Milli-Inch. Bei Kern-Hautschicht-Verhältnissen unter 3 neigt das Laminat dazu, sich beim Strecken nicht zu erholen. Ein gestrecktes und selektiv deaktiviertes Laminat mit sofortiger Schrumpffähigkeit ist eines, bei dem sich die gestreckten, nicht deaktivierten Flächen des elastomeren Laminats in 1 s mehr als 15 % erholen. Ein Laminat mit Zeitschrumpffähigkeit ist eines, bei dem der 15 %ige Erholungspunkt nach mehr als 1 s auftritt, vorzugsweise mehr als 5 s, am besten mehr als 20 s nach Strecken, und ein Laminat mit Wärmeschrumpffähigkeit ist eines, bei dem weniger als 15 % Schrumpferholung am Laminat in den ersten 20 Sekunden nach Strecken auftritt und das über Wochen nach seinem Strecken wärmeschrumpffähig bleibt. Die prozentuale Erholung ist der Prozentsatz des Schrumpfwerts der gestreckten Länge abzüglich der ursprünglichen Länge der aktivierten Fläche. Für Wärmeschrumpflaminate gilt eine Aktivierungstemperatur, die eine wesentliche wärmeaktivierte Erholung einleitet. Die für ein Wärmeschrumpflaminat verwendete Aktivierungstemperatur ist im allgemeinen die Temperatur, die 50 % der insgesamt möglichen Erholung ergibt (Ta-50), und vorzugsweise ist diese Temperatur als jene Temperatur definiert, die 90 % der möglichen Gesamterholung ergibt (Ta-90). Zur möglichen Gesamterholung gehört der Schrumpfwert vor Aktivierung.
Wo die Hautschicht relativ dünn ist, neigt das gestreckte Laminat allgemein zur sofortigen Kontraktion oder Erholung in den nicht deaktivierten Flächen. Bei ausreichender Erhöhung der Hautschichtdicke kann das gestreckte Laminat in den nicht deaktivierten Bereichen oder Flächen wärmeschrumpfbar werden. Diese Erscheinung kann auch dann auftreten, wenn die elastomere Schicht aus einem nicht wärmeschrumpfbaren Material gebildet ist. Durch sorgfältige Auswahl der Dicken der elastomeren Schicht und der Hautschicht(en), kann die Temperatur gesteuert werden, bei der sich das Laminat um einen Sollwert erholt. Dies wird als über die Hautschicht gesteuerte Erholung bezeichnet, bei der man allgemein durch Andern der Dicke oder Zusammensetzung der Haut die Aktivierungstemperatur der elastischen Erholung eines elastomeren Kerns um eine wesentliche Gradzahl erhöhen kann, allgemein um mehr als mindestens 10 ºF (5,6 ºC) und vorzugsweise um 15 ºF (8,3 ºC) und mehr. Obwohl jede Hautdicke, die wirksam ist, eingesetzt werden kann, bewirkt eine zu dicke Haut, daß das Laminat beim Strecken permanent verformt bleibt. Macht eine einzelne Hautschicht weniger als 30 % des Laminats aus, tritt dies allgemein nicht auf. Für die meisten Wärme- oder Zeitschrumpfmaterialien müssen die gestreckten nicht deaktivierten Bereiche des elastomeren Laminats so abgekühlt werden, daß die beim Strecken freigesetzte Energie nicht eine sofortige wärmeaktivierte elastische Erholung bewirkt. Eine Feinabstimmung des Schrumpferholungsmechanismus läßt sich durch den Streckungsgrad der aktivierten Bereiche bewerkstelligen.
Verbesserungen in der Laminatstruktur der Erfindung gegenüber der der EP-A-500590 bestehen in einer Laminatfolie mit elastischen Eigenschaften in ausgewählten Bereichen oder Zonen, die durch dünne, nichtelastische Bereiche oder Zonen getrennt sind. Die elastischen Bereiche oder Zonen sind durch eine mikrotexturierte Oberfläche auf den Hautschichten oder in einer bevorzugten Ausführungsform eine dünne Hautschicht gekennzeichnet, die an der elastomeren Schicht in den dünnen nichtelastischen Bereichen oder Zonen befestigt ist (Fig. 4). In dieser bevorzugten Ausführungsform kann sich durch abgelöstes Hautschichtmaterial 13 in den elastischen Zonen oder Bereichen 12 die elastomere Kernschicht 14 ungestört erholen, ohne daß die Hautschicht 13 die elastischen Eigenschaften beeinflußt. Die Hautschicht 13 bildet jedoch eine kontinuierliche, nicht gespannte Anbringungsfläche zum Befestigen des Elastiks 20 an elastisch zu machenden Trägern, ohne daß das Elastik direkt an den Trägern haften muß (Fig. 6). Herkömmliche Verfahren zum Befestigen von gespanntem Elastik direkt an einem Träger sind problembehaftet. Ein Elastik unter Spannung erzeugt beim Anbringen an einem Träger Scherkräfte, die Ablösen des Elastiks, Entspannung des Elastiks oder Verringerung elastischer Eigenschaften bewirken können. Das Elastik 20 von Fig. 4 ist nicht direkt am Träger angebracht, wenn es unter Spannung steht. Das Elastik 20 kann leicht und sicher an einem Träger unter Vermeidung der vorgenannten Probleme mit herkömmlichem Elastik angebracht werden. Ferner sieht das bevorzugte Elastik 20 von Fig. 4 eine atmungsaktive Befestigung infolge von Kanälen 15 auf, die besonders in Anwendungen für Kleidungsstücke nützlich ist.
Die nichtelastischen Bereiche 11 sind durch eine glatte Schicht aus orientiertem Hautschichtmaterial gekennzeichnet, die an einer elastomeren Kernschicht 14 mit verringerter Dicke befestigt ist. Die elastomere Kernschicht 14 ist in diesem nichtelastischen Bereich 11 ungespannt und allgemein dünner als die elastomere Schicht 14 in angrenzenden erholten elastischen Bereichen oder Zonen 12. Diese nichtelastischen Bereiche 11 bilden sichere ungespannte Anbringungspunkte für das elastische Laminat 10 oder 20. Außerdem sehen die nichtelastischen Bereiche 11 Verstärkungszonen zwischen den elastisch gemachten Bereichen vor, die die Möglichkeit einer Verformung des elastischen Laminats oder angebrachter Träger unter Spannung verringern.
In der Ausführungsform von Fig. 4 kann das elastische Laminat 20 kontinuierlich durch die Hautschicht 13 an einem Träger befestigt sein. Die elastischen Bereiche sind jedoch nicht befestigt und können sich bei Strecken mit ihrer vollständigen elastischen Kraft frei zusammenziehen. In den elastischen Bereichen 12 sowie den nichtelastischen Bereichen 11 hält die befestigte Hautschicht das Elastik an seiner Verwendungsstelle und dient zudem als Verstärkungselement für den Träger, an dem das Elastik 20 angebracht ist.
Bei der Ausführungsform von Fig. 3 sind die elastischen Bereiche 12 mikrotexturiert, was tendenziell eine mechanische Trennschicht schafft. Daher kann das Elastik dieser Ausführungsform auf Träger mit gleichmäßiger Klebebeschichtung aufgetragen werden. Danach lösen sich die elastischen Bereiche bevorzugt ab, wodurch das Elastik gestreckt und sich elastisch erholen kann, während es sicher in den nichtelastischen Zonen oder Bereichen 11 am Träger angebracht bleibt.
Ein bevorzugter Mechanismus zum Ausbilden des Folienlaminats durch Extrusion ist in Fig. 1 dargestellt, worin D, D' und D" Speiseblöcke oder Verteiler sind. D, D' und D" können getrennt oder kombiniert oder als Teil eines Mundstücks E vorliegen. E ist ein herkömmliches Mehrschicht-Mundstück oder eine Paßstück/Mundstück-Kombination gemäß der Offenbarung in den US-A-4152387 oder 4197069 (Cloeren). Darstellungsgemäß können Speiseblöcke oder Verteiler zum Speisen in jeden Schichtdurchgang des Mehrschicht-Mundstücks E oder lediglich einen einzelnen Durchgang eines solchen Mundstücks verwendet werden (d. h., mit einem kombinierten Paßstück im Speiseblockbereich). AA, BB und CC sind Extruder. AA', BB' und CC' sind thermoplastische Materialströme, die gerade in die Speiseblöcke oder das Verteilermundstück extrudiert werden. E ist das 3- oder Mehrschicht-Mundstück (z. B. 5-Schicht-Mundstück), F ist eine beheizte Gießwalze, und G und H sind Walzen zum leichteren Aufnehmen und Aufrollen des Laminats. Andruckwalzen können ebenfalls vorgesehen sein.
Das verwendete Mundstück und der Speiseblock sind normalerweise beheizt, um Polymerfluß und Schichthaftung zu erleichtern. Die Temperatur des Mundstücks hängt von den eingesetzten Polymeren und den nachfolgenden Wärmebehandlungsschritten ab. Allgemein ist die Mundstücktemperatur nicht kritisch, wobei jedoch bei den als Beispiel dargestellten Polymeren Temperaturen allgemein im Bereich von 350 bis 550 ºF (176,7 bis 287,8 ºC) liegen.
Ungeachtet dessen, ob das Laminat durch Beschichten, Laminieren, aufeinanderfolgendes Extrudieren, Koextrudieren oder eine Kombination daraus hergestellt wird, haben das gebildete Laminat und seine Schichten vorzugsweise im wesentlichen gleichmäßige Dicken über das Laminat. Auf diese Weise hergestellte Laminate haben allgemein gleichmäßige Eigenschaften mit minimalen Kanteneffekten, z. B. Kräuseln, Dehngrenzenanderung, Ausfasern u. a.
Nach Ausbildung wird das Laminat über die Elastizitätsgrenze der Hautschicht(en) hinaus gestreckt, die sich verformt (verformen). Anschließend wird das gestreckte Laminat einer lokalen Wärmebehandlung unterzogen, um das Elastik in bestimmten Bereichen oder Zonen selektiv zu entspannen oder zu deaktivieren. Dadurch kann das orientierte Elastik in den behandelten Bereichen örtlich regellos gestaltet werden, um ein formstabiles elastisches Material in diesen Regionen oder Zonen zu bilden. Die lokale Wärmebehandlung muß ausreichend lang sein, um Spannungen in dem verformten instabilen Elastik abzubauen.
Das nunmehr örtlich wärmebehandelte Laminat wird einer Erholung gemäß der vorstehenden Diskussion in den nicht wärmebehandelten oder nicht deaktivierten Regionen oder Zonen unterzogen. Für eine wärmeaktivierte Erholung richtet sich die Eigentemperatur der Wärmeaktivierung in erster Linie nach den zur Ausbildung der elastischen Schicht des Laminats verwendeten Materialien. Für ein spezielles Laminat kann jedoch die Aktivierungstemperatur Ta-50 oder Ta-90 durch Ändern des Haut-Kern-Verhältnisses des Laminats eingestellt werden, indem die prozentuale Streckung über die Gesamtlaminatdicke eingestellt wird. Die für ein Wärmeschrumpflaminat verwendete Aktivierungstemperatur beträgt allgemein mindestens 80 ºF (26,7 ºC), vorzugsweise mindestens 90 ºF (32,2 ºC) und am besten über 100 ºF (37,8 ºC). Bei Ausbildung eines wärmeaktivierbaren Laminats werden die gestreckten und lokal wärmebehandelten Laminate auf einer Kühlwalze abgeschreckt, was verhindert, daß die während der Dehnung erzeugte Wärme vorzeitig eine Laminaterholung in den übrigen aktivierten Bereichen aktiviert. Die Kühlwalzentemperatur wird unter der Aktivierungstemperatur gehalten.
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung der gebräuchlichen Abmessungen, die für einachsig gestreckte und erholte Laminate in den aktivierten oder erholten mikrotexturierten Bereichen variabel sind. Die allgemeine Textur ist eine Abfolge von regelmäßigen, sich wiederholenden Falten. Diese Variablen sind die Gesamthöhe A-A', der Gipfel-Gipfel-Abstand B-B' und der Gipfel-Tal-Abstand C-C'. Diese Variablen wurden für eine Folge von Polyolefin/Styrol-Isopren-Styrol/Polyolefin-Laminaten gemessen. Aufgezeichnet wurden allgemeine Bereiche für A-A', B-B' und C-C'. Für die Gesamthöhe (A-A') lag der gemessene Bereich zwischen 0,79 und 32 Milli-Inch (0,02 und 0,81 mm). Für den Gipfel-Gipfel-Abstand (B-B') oder die Faltenperiode lag der Meßbereich zwischen 0,79 und 11,8 Milli-Inch (0,02 und 0,30 mm). Für den Gipfel-Tal-Abstand (C- C') lag der Meßbereich zwischen 0,04 und 19,7 Milli-Inch (0,001 und 0,5 mm).
Die erfindungsgemäß hergestellten elastomeren Laminate können auch anhand der Zunahme der Hautschichtoberfläche beschrieben werden. Wo das mikrotexturierte Laminat starke Texturen zeigt, nimmt die Oberfläche stark zu. Mit zunehmendem Streckungsverhältnis steigt auch die prozentuale Zunahme der Oberfläche vom ungestreckten zum gestreckten und erholten Laminat. Allgemein nimmt die Oberfläche um mindestens 50 % zu, vorzugsweise um mindestens 100 % und am besten um mindestens 250 % in den gestreckten und erholten Flächen oder Bereichen. Die Oberflächenzunahme trägt direkt zu Voluminösität, Textur und Griff der Laminatoberfläche insgesamt bei Mikrostrukturierung oder Ablösung der Hautschicht vom elastischen Kern bei.
Für jene Konstruktionen, die delaminierungsanfällig sind, kann ein kurzes Entspannen oder Spannungsfreimachen nach Aktivierung erfolgen, um dieser Tendenz bei Bedarf zu begegnen. Dieser kurze Schritt zum Spannungsfreimachen löst eine instabile Restorientierung an der Grenzfläche zwischen elastomerer Schicht und Hautschicht, bei Elastik insbesondere zwischen Falten der mikrostrukturierten Hautschicht. Das Spannungsfreimachen erfolgt allgemein oberhalb der Temperatur (Tg) des Glasumwandlungspunkts des Elastomers, d. h., oberhalb des Tg-Punkts des B-Blocks bei ABA-Copolymeren, aber unterhalb des Schmelzpunkts des Hautschichtpolymers. Allgemein ist eine geringere Temperatur zum Spannungsfreimachen ausreichend. Das Spannungsfreimachen erfolgt allgemein länger als 0,1 Sekunde in Abhängigkeit von der Temperatur beim Spannungsfreimachen, gefolgt von Abkühlen auf Raumtemperatur im erholten spannungsfrei gemachten Zustand. Bei handelsüblichen ABA-Blockcopolymeren (z. B. Kraton 1107) wurde festgestellt, daß eine Temperatur von etwa 75 ºC zum Entspannen oder Spannungsfreirnachen ausreichend ist. Ist bevorzugt, eine Delaminierung der Haut in den elastischen Bereichen zu bewirken, sollte dieser Schritt zum Spannungsfreimachen vor Delaminieren vermieden werden.
Fig. 3 ist ein Beispiel für eine Folie, die gestreckt und lokal wärmebehandelt wurde, um nichtelastische deaktivierte Bereiche 11 zu bilden, und eine Erholung in elastischen Bereichen 12 erfahren konnte. Das Elastik wurde lokal als Bänder wärmebehandelt, die quer zur Streckrichtung verlaufen. Die lokale Wärmebehandlung und Deaktivierung kann jedoch auch in Bändern in Längsrichtung, mehreren Richtungen oder Mustern erfolgen, um Elastiks zu bilden, bei denen die lokalen wärmebehandelten deaktivierten Bereiche oder Zonen selektiv knicken können. In Fig. 3 haben die elastischen Bereiche 12 des elastischen Laminats 10 mikrotexturierte Hautschichten.
In einigen Ausführungsformen kann die Hautschicht selektiv in den aktivierten elastischen Flächen 12 abgelöst sein, um die elastischen Bereiche 12 von Fig. 4 z. B. durch Bearbeiten der Folie in Verbindung mit einer delaminierenden Wärmebehandlung auszubilden. Dieser Ablösungsprozeß hängt von der relativen Haftfähigkeit der Haut- und Kernschicht sowie der Dicke der Haut- und Kernschicht ab. Zusatzmittel können zur Haut- und/oder Kernschicht zur Förderung der Delaminierung zugegeben werden, z. B. Polymere oder Trennmittel, die mit dem Polymer in der angrenzenden Schicht nicht kompatibel sind, was dazu neigt, die Zwischenschichtgrenzfläche aufzutrennen. Beispielsweise wurde festgestellt, daß Polystyrol und Öl als Zugabe zu einem AB-Blockcopolymer ein Delaminieren von Polyolefin-Hautschichten fördern, während Ethylenvinylacetat oder Polyalphamethylstyrol als Zugabe zu den Polyolefin-Hautschichten - ebenfalls delaminierungsfördernd wirken.
Fig. 4 zeigt die Ausführungsform, in der die Hautschicht 13 selektiv von der elastomeren Kernschicht 14 abgelöst ist. In den lokal wärmebehandelten nichtelastischen Bereichen 11 bleibt die orientierte Hautschicht 13 fest mit der elastomeren Kernschicht 14 verbunden sowie infolge der Orientierung und nachfolgenden lokalen Wärmebehandlung verstärkt. Die elastomere Kernschicht 14 in Bereichen 11 (wie in Fig. 3) ist gegenüber der elastomeren Kernschicht in elastischen Bereichen 12 dünn. Die abgelöste Hautschicht 13 in den elastischen Bereichen 12 bildet eine Anbringungsfläche in den elastischen Bereichen 12, während sie die vorstehend diskutierte problematische Direktanbringung eines Trägers an der elastomeren Schicht 14 vermeidet.
Außerdem sieht das Elastik 20 von Fig. 4 Luftkanäle 15 vor. Diese Kanäle 15 können elastisch gemachten Bereichen eines Kleidungsstücks o. ä., z. B. einer Manschette oder einem Windelbund oder Beinband, Atmungsaktivität verleihen.
Das Laminat von Fig. 3 und 4 kann umfangreiche Verwendung in Wegwerfwindeln finden, z. B. als Bund, angeordnet im Vorder- oder in den Seitenabschnitten der Windel in Taillenhöhe, als Beinelastik, als äußere Überzuglage oder in elastisch gemachten Überziehwindeln oder Trainingshöschen, in denen das elastomere Laminat als Seitenfelder oder in diesen um die Hüfte verwendet werden kann, die Elastizitätszonen haben, um ein eng sitzendes Kleidungsstück vorzusehen. Die Laminate können durch herkömmliche Verfahren als kontinuierliche oder intermittierende Längen aufgetragen werden. Beim Auftragen besteht ein spezieller Vorteil des elastischen Laminats 20 mit delaminierter Haut (z. B. die Ausführungsform von Fig. 4) darin, daß sich äußerst gleichmäßige Fältelungen leicht erhalten lassen durch Auftragen elastischer Laminate mit im wesentlichen flachen nichtelastischen Bereichen 11, während die elastischen Bereiche 12 gestreckt sind. Bei Erholung der elastischen Bereiche 12 fälteln sich die Schichten 18 und 19 des Kleidungsstücks von Fig. 6 nur in jenen Bereichen mit Hautschichtdelaminierung, d. h., den elastischen Bereichen 12, wobei die Fältelung gleichmäßig in den elastischen Bereichen 12 erfolgt (d. h., als Einzelfältelung). Dadurch läßt sich die Fältelung des Kleidungsstücks absehbar und leicht steuern, was eine für herkömmlichen Folienelastiks unmögliche Eigenschaft darstellt.
Eine ähnliche gleichmäßige Fältelung läßt sich mit der Ausführungsform von Fig. 3 durch Zonentrennbeschichtung des elastischen Laminats 10 in den elastischen Bereichen 12 erhalten. Die Trennbeschichtung kann eine herkömmliche gering haftende Beschichtung oder in einer bevorzugten Ausführungsform ein Öl sein, z. B. Mineralöl. Das Öl ist aufgrund der Kosten und des leichten Auftrags bevorzugt. Nicht festgestellt wurde, daß das Öl wandert, wenn das Elastik 10 in Rollenform aufgewickelt wird, was bei einer herkömmlichen Folie zu erwarten wäre. Vermutlich wird die ölwanderung durch die mikrotexturierte Hautschichtoberfläche in der mit Öl beschichteten Fläche unterbunden.
Bei Anbringen eines elastischen Laminats mit flachen nichtelastischen Bereichen 11 gemäß Fig. 3 und 4 an einem Kleidungsstück sieht gemäß Fig. 6 das Elastik gegenüber einer durchgängigen Elastikfolie auch eine verbesserte elastische Spannung bei geringer Dehnung des elastischen Laminats 10 vor. Die Dehnungsspannungen in dieser Anordnung sind vorzugsweise auf die elastischen Bereiche beschränkt, die eine erhöhte elastische Spannung oder Kraft proportional vorsehen.
Die Haftung des elastomeren Laminats an einem Kleidungsstück kann durch Ultraschallschweißen, Heißsiegeln und Klebstoffe wie Haftkleber mit herkömmlichen Verfahren bewirkt werden. Die Haftung liegt vorzugsweise mindestens in den lokal wärmebehandelten nichtelastischen Bereichen 11 vor.
Eine weitere Verwendung der erfindungsgemäßen Laminate ist eine elastisch gemachte Windelbefestigungszunge, z. B. gemäß der US-A-3800796, die in Fig. 5 gezeigt ist. Die elastische Zone 6 kann an der gewünschten Stelle angeordnet sein, während selektiv deaktivierte nichtelastische Endbereiche 7 und ein elastischer Mittelbereich 6 vorgesehen sind. Klebstoff 8 könnte dann auf eine oder mehr Flächen der unelastischen Endbereiche 7 aufgetragen sein.
Das Laminat von Fig. 7 ist ein Beispiel fur eine geeignete Konstruktion zur Verwendung als äußere Überzuglage oder elastisches Feld in einem elastisch gemachten Wegwerfklei- dungsstück, z. B. eine Überziehwindel oder ein Trainingshöschen, unter Verwendung des Laminats von Fig. 4. Das Laminat von Fig. 3 kann auch in der in Fig. 7 (sowie Fig. 8 bis 16) dargestellten Konstruktion zum Einsatz kommen. Elastische Abschnitte 21 und 23 der elastischen Laminatkonstruktion 30 werden verbunden, um elastisch gemachte Seitenfelder um die Hüfte des Trägers herum zu bilden. Der nichtelastische Abschnitt 22 wird auf ähnliche Weise wie die nichtelastischen Abschnitte 11 gebildet und mit dem absorbierenden Kissen an einem Ende von ihm verbunden, vorzugsweise mit einer für Flüssigkeit undurchlassigen äußeren Überzugschicht für das absorbierende Kissen. Alternativ könnte der nichtelastische Abschnitt 22 die für Flüssigkeit undurchlässige äußere Überzugschicht auf der absorbierenden Kissenstruktur der elastisch gemachten Windel oder des Trainingshöschens vorsehen. In einer bevorzugten Anordnung weist das elastische Laminat 30 ferner eine Vliesschicht 24 auf, die an mindestens einer Fläche eines Laminats angebracht ist und das elastische Material verstärkt und weich macht.
Fig. 8 veranschaulicht eine mögliche Konstruktion unter Verwendung eines elastischen Laminats gemäß der Beschreibung in Fig. 7 oder Versionen unter Verwendung des elastischen Laminats von Fig. 3 mit oder ohne darauflaminierte Vliesschichten. Das Laminat 40 hat die Form einer durchgängigen Bahn, die in einzelne Einheiten gemäß Fig. 8 geschnitten wird, die wahlweise mit Elastik 44 und 43 versehen sind, um eine elastische Taillengestaltung für das Wegwerfkleidungsstück vorzusehen. Das Kleidungsstück wird ferner umgewandelt, indem Abschnitte 41 und 42 für die Beine eines Trägers ausgeschnitten werden.
Eine alternative Ausführungsform ist in Fig. 9 dargestellt, in der ein zusätzlicher nichtelastischer Bereich 51 und 52 an den Außenkanten der elastischen Bereiche 21 und 23 als verschließbare Streifen vorgesehen ist. Die Laminate von Fig. 8 und 9 können als Kleidungsstück gemäß Fig. 10 ausgebildet werden, das eine Konstruktion gemäß Fig. 11 haben kann, in der die Außenseitenkanten 61 oder 62 des Laminats 40 oder 50 an einer Seitennaht 63 versiegelt werden, um ein höschenartiges Kleidungsstück mit elastischen Seitenfeldern zu bilden, die durch Verbinden der elastischen Abschnitte 21 oder 23 ausgebildet sind. Ein absorbierendes Kissen ist angrenzend an den nichtelastischen Bereich 22 des Laminats angeordnet, das ferner durch eine herkömmliche flüssigkeits durchlässige Innenschicht oder Decklage 65 abgedeckt ist, die auch die Innenfläche des elastischen Laminats 40 oder 50 überziehen kann. Der absorbierende Stoff 64 kann auf das Laminat auf jede herkömmliche Weise aufgetragen werden, wozu die Verwendung eines heißschmelzenden Klebstoffs gehört, der auch zum Anbringen der Decklage 65 verwendet werden kann.
Eine alternative Ausführungsform zur Verwendung eines Laminats gemäß Fig. 7 in einer Wegwerfwindel oder einem Trainingshöschen ist in Fig. 12 dargestellt. In dieser Ausführungsform ist das absorbierende Kissen zwischen die flüssigkeitsdurchlässige Decklage 65 und eine für Flüssigkeit undurchlässige Überzuglage 66 eingefügt, um eine Verbundstruktur 60 zu bilden. Der mittlere nichtelastische Bereich 22 eines Streifens eines elastischen Laminats gemäß Fig. 7 wird anschließend an einem ersten vorderen Endabschnitt 74 der Verbundkissenstruktur 60 angebracht, vorzugsweise an der für Flüssigkeit undurchlässigen Außenlage 66. Danach werden die äußeren Längsseitenkanten 71 und 72 der elastischen Bereiche 21 und 23 an den gegenüberliegenden hinteren Endabschnitten 75 der Verbundkissenstruktur 60 an einem Anbringungsbereich 73 auf herkömmliche Weise angebracht. Die Seitenkanten 71 und 72 können elastisch oder nichtelastisch sein, sind jedoch vorzugsweise nichtelastisch, um die Haftung zu erhöhen. Die Seitenkanten 71 und 72 können an der Außenfläche der Vliesdecklage 65 oder der für Flüssigkeit undurchlässigen Außenlage 66 haften oder zwischen ihnen eingefügt sein. Vorzugsweise werden die Kanten 71 und 72 an der Außenseite der für Flüssigkeit undurchlässigen Außenlage 66 gemäß Fig. 12 angebracht. Das elastische Feld 70 hat vorzugsweise eine ähnliche Breite wie die Breite der Laminate 40 und 50 entlang der Längsnähte 63 gemäß Fig. 10 und 11. Alternativ kann der nichtelastische Bereich 22 am gegenüberliegenden hinteren Endabschnitt 75 des absorbierenden Verbundkissens 60 angebracht sein, wobei die Kanten 71 und 72 an einem ersten vorderen Ende 74 des Verbundkissens 60 angebracht sind.
Fig. 13 und 14 (in denen ein Elastikband 80 zur detaillierten Darstellung vergrößert ist) zeigen eine alternative Ausführungsform, in der das elastische Verbundmaterial lösbar oder wieder verschließbar an einem Vorderabschnitt 81 eines absorbierenden Verbundkissens 60 angebracht ist. Das absorbierende Verbundkissen 60 ist mit Beinelastiks 86 und 87 und Taillenelastiks 88 und 89 versehen. Der nichtelastische Bereich 22 eines Elastikbands 80 ist an der für Flüssigkeit undurchlässigen Außenabdecklage 64 an einem hinteren Ende 75 des absorbierenden Verbundkissens 60 befestigt. An den Außenseitenkanten der elastischen Bereiche 21 und 23 sind Anbringungsbereiche 82 und 83 vorgesehen, die vorzugsweise nichtelastisch sind. Auf den Anbringungsbereichen 82 und 83 ist ein Paar erste Anbringungseinrichtungen 85 bzw. 84 vorgesehen, die eine oder mehr zweite komplementäre Anbringungseinrichtungen 81 an einem vorderen Ende 74 des absorbierenden Verbundkissens 60 lösbar anbringen. Die ersten Anbringungseinrichtungen 84 und 85 können eine herkömmliche Anbringungseinrichtung sein, z. B. ein Haftklebeflecken, ein mechanischer Befestigungsflecken oder ein Kohäsionsklebeflecken. Eine (nicht gezeigte) Befestigungszunge könnte auch verwendet werden, wobei die Zunge permanent an den Anbringungsbereichen (82 oder 83) an einem Ende angebracht und mit der Anbringungseinrichtung (84 oder 85) an einem distalen Ende versehen ist. Eine komplementäre Anbringungseinrichtung 81 weist einen Bereich auf, der auf geeignete Weise auf den Haftkleber auf den Anbringungsbereichen 82 und 83 abgestimmt ist (z. B. ein Ansatzstreifen aus Kunststoff oder ein bei Bedarf auf andere Weise verstärkter Abschnitt der für Flüssigkeit undurchlässigen Unterlage 64). Die Zone 81 weist außerdem ein mechanisches Befestigungselement, das zu den mechanischen Befestigungselementen 84 oder 85 komplementär ist, oder einen auf geeignete Weise abgestimmten Kohäsionsklebstoff auf. Obwohl dies weniger bevorzugt ist, kann auch ein elastisches Laminatband 80 lösbar am hinteren Ende 75 des absorbierenden Kissens 60 angebracht sein, wobei der nichtelastische Bereich 22 permanent am vorderen Ende 74 des absorbierenden Kissens 60 haftet.
Fig. 15 und 16 (in denen ein Elastikband 90 zur detaillierten Darstellung vergrößert ist) zeigen eine alternative Version einer lösbaren und wieder verschließbaren Höschengestaltung unter Verwendung eines elastischen L,aminatbands 90, das mit einer Befestigungszunge 91 als Anbringungseinrichtung versehen ist. Die Befestigungszunge 91 haftet permanent an einem ersten Ende 93 an einem Anbringungsbereich 92 des elastischen Laminatbands 90, wobei der Bereich vorzugsweise nichtelastisch ist. Diese permanente Anbringung kann auf herkömmliche Weise erfolgen, z. B. Verbinden durch Klebeverbin-- den, Heißsiegeln oder Ultraschallschweißen. Das distale Ende 94 der Befestigungszunge 91 ist mit einer geeigneten Anbringungseinrichtung versehen, um einen lösbaren Eingriff mit der Außenfläche des gegenüberliegenden elastischen Abschnitts 21 oder 23 des Elastikbands 90 herzustellen. Jeder der gegenüberliegenden Elastikabschnitte kann zudem mit einer Befestigungseinrichtung versehen sein (z. B. einem Haftklebeflecken oder einer Zunge zum Eingriff mit dem absorbierenden Verbundkissen). Vorzugsweise weist diese Anbringungseinrichtung am distalen Ende 94 mechanische Steckbefestigungselemente auf, die einen lösbaren Eingriff mit einem Vlies- oder durchbrochenen Material herstellen, das auf die Außenfläche des Elastikbands 90 gemäß Fig. 7 laminiert ist. Als Anbringungseinrichtung kann auch Haftkleber am distalen Ende 94 der Befestigungszunge 91 verwendet werden.
Die folgenden Beispiele dienen zur Veranschaulichung gegenwärtig erwogener bevorzugter Ausführungsformen und der bestmöglichen praktischen Umsetzung der Erfindung, sollen diese jedoch nicht einschränken.

Beispiele

Ein kontinuierliches Koextrusionsverfahren erfolgte zur Herstellung von dreischichtigen Folienlaminaten mit zwei äußeren unelastischen Hautschichten und einer elastomeren Kernschicht. Ein Extruder diente zur Zuführung des elastomeren Kernschichtmaterials, und ein zweiter Extruder diente zur Zuführung des unelastischen Haut schichtrnaterials zu einem Cloeren -Dreischicht-Speiseblock, und die resultierende Schichtschmelze wurde durch ein einzelnes Verteilerfolienmundstück extrudiert und auf eine Gießwalze gegossen. Speiseblock- und Mundstücktemperaturen lagen in einem Bereich von etwa 400 bis 540 ºF (204 bis 282 ºC), und die Temperaturen der Gießwalze lagen in einem Bereich von etwa 70 bis 180 ºF (21 bis 82 ºC).
Die mittleren Geschwindigkeiten der Fertigungsstraße betrugen etwa 30 Fuß (9,14 m) je Minute. Die Gesamtdicke des Folienlaminats lag in einem Bereich von 3 bis 10 Milli-Inch (0,076 bis 0,254 mm), und die Verhältnisse zwischen Kern- und Hautschicht (C/S-Verhältnisse) variierten von 4:1 bis 10:1. Folienzusammensetzungen, Speiseblock- und Mundstücktemperaturen, Gießwalzentemperaturen, C/S-Verhältnisse und Gesamtfoliendicken (in Milli-Inch) sind in Tabelle I angegeben.
Eine lokale Wärmebehandlung diente zum Ausbilden nichtelastischer Regionen oder Zonen an den elastischen Laminaten. Eine drei Inch (7,62 cm) breite Folienprobe wurde zunächst in Querrichtung (TD) mit einem Verhältnis von etwa 3:1 bis 6:1 gestreckt und danach über eine gemusterte beheizte Walze geführt, was zu parallelen Längsbändern unelastischer Bereiche führte, die in Maschinenrichtung (MD) der Folie verliefen. Die Erwärmungstemperaturen lagen in einem Bereich von etwa 150 bis 180 ºF (66 bis 82 ºC).
Ein zyklisches Streck- und Erwärmungsverfahren diente zum Bewirken einer Delaminierung der äußeren unelastischen Hautschichten von der elastomeren Kernschicht in den elastisch gemachten Bereichen der Folienlaminate. Eine 1,0 Inch x 3,0 Inch (2,54 cm x 7,62 cm) große Folienprobe (MD mal TD) wurde in Querrichtung fast bis zum Bruch gestreckt (95 bis 150 %), wodurch die lokal nicht wärmebehandelten Bereiche aktiviert wurden. Anschließend wurde die Folie einem durch eine Heizpistole gelieferten Warmluftstrom ausgesetzt (etwa 140 ºF oder 60 ºC). Die Folie wurde erwärmt, bis die elastisch gemachten Bereich vollständig zusammengezogen und erwärmt waren (< 1 Minute). Anschließend wurde die Folie aus der Wärme entnommen und manuell in Querrichtung fast bis zum Bruch gestreckt, wonach sie sich sofort erholen konnte. Die Folie wurde erneut erwärmt (< 1 Minute) und anschließend einer zyklischen Streckung und sofortigen Erholung in Querrichtung unterzogen. Dieses Erwärmungs- und Streckverfahren wurde wiederholt, bis sich Delaminierung oder keine Delaminierung beobachten ließ. Eine Delaminierung nach 3 bis 10 Zyklen wurde als ausgezeichnet angesehen. Der Delaminierungsgrad wurde visuell bewertet und wie folgt klassifiziert: keine Delaminierung (0), Delaminierung schwierig (1), gute Delaminierung (2), Delaminierung leicht oder ausgezeichnet (3) und Delaminierung sehr leicht (4). Die Beobachtungen bei Delaminierung sind in Tabelle II angegeben. TABELLE I
Zug- und Dehnungsdaten (ASTM D-638 und D-412) wurden an den Proben unter Verwendung eines Zugprüfgeräts Instron 1122 (Vofl der Firma Instron Corporation erhältlich) ermittelt. Eine 0,5 Inch x 3,0 Inch (1,27 cm x 7,62 cm) große Probe wurde mit einer Meßlänge von 2,0 Inch (5,08 cm) angeordnet und mit einer Rate von 12 Inch (30,5 cm) je Minute gestreckt. Die Zug- und Dehnungsdaten sind in Tabelle II angegeben. TABELLE II
Folgende Abkürzungen werden in Tabelle I verwendet, um die in der Haut- und Kernschicht verwendeten Materialien zu bezeichnen:
PP 3085: Escorene 3085, ein Polypropylen mit dem Schmelzindex 36, erhältlich von der Firma Exxon Corporation.
PP 3445: Escorene 3445, ein Polypropylen mit dem Schmelzindex 35, erhältlich von der Firma Exxon Corporation.
PP 1024: Escorene 1024, ein Polypropylen mit dem Schmelzindex 12, erhältlich von der Firma Exxon Corporation.
LDPE 4012: Polyethylen niedriger Dichte #4012, erhältlich von der Firma Dow Chemical Company.
HDPE 52053: Polyethylen hoher Dichte #52053, erhältlich von der Firma Dow. Chemical Company.
K-1657: Kraton G-1657, ein Styrol-Ethylen-Butylen- Styrol-(SEBS-)Blockcopolymer, erhältlich von der Firma Shell Chemical Company.
K-1107: Kraton 1107, ein Styrol-Isopren-Styrol-(SIS-)Blockcopolymer, erhältlich von der Firma Shell Chemical Company.
PU 2102-75A: Pellathane 2102-75A, ein Polyurethan, erhältlich von der Firma Dow Chemical Company.
PS-G3: Polystyrol #G3, erhältlich von der Firma Amoco Oil Company.
PS-666: Polystyrol #666, erhältlich von der Firma Dow Chemical Company.
PS-615: Polystyrol #615, erhältlich von der Firma Dow Chemical Company.
EVA 260: Elvax 660, ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, erhältlich von der Firma 1. E. Dupont de Nemours Company.
PAMS 18-290: Poly(alphamethylstyrol) #18-290, erhältlich von der Firma Amoco Oil Company.
Irganox 1076: ein Antioxidationsmittel, erhältlich von der Firma Ciba-Geigy Corporation.
Amoco White mineral oil #31USP: Mineralöl, erhältlich von der Firma Amoco Oil Company.
Die Beispiele 1 und 2 sind Folienlaminate mit zwei äußeren unelastischen Schichten aus Polypropylen und einer elastomeren Kernschicht aus einem Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol(SEBS-)Blockcopolymer. Zwei unterschiedliche Polypropylene wurden verwendet. Die unelastischen Hautschichten zeigten Delaminierung von der elastomeren Kernschicht in den elastisch gemachten Bereichen des Folienlaminats mit PP 3085 als unelastische Hautschichten, wobei die Delaminierung jedoch schwierig war. Keine Delaminierung wurde bei der Probe mit PP 1024 als unelastische Hautschichten beobachtet.
Die Beispiele 3 bis 12 zeigen, daß die Zugabe eines Versteifungshilfsmittels, Polystyrol, zur elastomeren Kernschicht die Delaminierung fördert.
Die Beispiele 4 bis 6 sind Beispiele für die Auswirkung einer Veränderung der zum elastomeren Kern zugegebenen Polystyrolmenge. Keine signifikanten Auswirkungen auf die Delaminierungsmerkmale oder elastischen Eigenschaften der Folienlaminate wurden durch Ändern der Polystyrolmenge von 10 bis 20 Gewichtsprozent beobachtet. In den Beispielen 8 bis 10 wurde die Gießwalzentemperatur von 80 bis 180 ºF (27 bis 82 ºC) variiert. Durch Erhöhen der Gießwalzentemperatur über 120 ºF (49 ºC) wurde die Delaminierung nicht beeinflußt.
Die Beispiele 13 bis 19 sind Folienlaminate mit zwei äußeren unelastischen Schichten aus Polypropylen PP 3085 und einer elastomeren Kernschicht aus einem Styrol-Isopren- Styrol-(SIS-)Blockcopolymer mit 10 Gewichtsprozent Polystyrol im Kern. Bei diesen Proben zeigten die Hautschichten eine leichte Delaminierung von den elastomeren Kernschichten. Außerdem demonstrieren diese Beispiele, daß eine Erhöhung der Speiseblock- und Mundstückternperaturen nicht die Delaminierungseigenschaften der Folienlaminate beeinflußt.
Die Beispiele 7, 8, 21 und 22 veranschaulichen, daß Folienlaminate mit einem höheren Kern-Haut-Verhältnis (7:1) eine leichtere Delaminierung als solche mit einem niedrigeren Kern-Haut-Verhältnis (5:1) zeigen.
Die Beispiele 23 und 24 zeigen die Auswirkung einer Zugabe von Mineralöl zum elastomeren Kern. Diese Proben zeigten eine leichtere Delaminierung als Proben mit elastomeren Kernen ohne Ölzusatzmittel.
Die Beispiele 25 und 26 sind Folienlaminate mit zwei äußeren unelastischen Schichten aus Polyethylen und einer elastomeren Kernschicht aus einem Styrol-Isopren-Styrol-(SIS-)Blockcopolymer mit 10 Gewichtsprozent Polystyrol im Kern. Untersucht wurde die Verwendung von Polyethylen hoher Dichte und Polyethylen niedriger Dichte als Hautschichten. Bei diesen Proben zeigten die Hautschichten eine leichte Delaminierung von den elastomeren Kernschichten.
Die Beispiele 27 bis 32 zeigen, daß die Zugabe von 5 und Gewichtsprozent eines Ethylenvinylacetat-Copolymers zu Hautschichten aus Polypropylen die Delaminierung fördert. Zudem zeigt ein Vergleich der Beispiele 29 und 30 mit den Beispielen 31 und 32, daß Delaminierung leichter erfolgt, wenn der elastomere Kern ein Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopolymer ist, als wenn der Kern ein Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol- Blockcopolymer ist.
Die Beispiele 29 und 33 zeigen, daß die Zugabe von 10 Gewichtsprozent Poly( alphamethylstyrol) zu Hautschichten aus Polypropylen die Delaminierung fördert.
Das Beispiel 34 ist ein Folienlamniat mit zwei äußeren unelastischen Schichten aus Polypropylen und einer elastomeren Kernschicht aus Polyurethan. Dieses Beispiel zeigte gute Delaminierungsmerkmale.

Beispiel 35

Eine elastische Folienlaminatprobe mit den nachfolgenden Merkmalen wurde auf ähnliche Weise wie Beispiel 11 hergestellt:
Zusammensetzung der Hautschicht: PP 1024
Zusammensetzung der Kernschicht: K-1107
Zusatzmittel im Kern: 20 % PS G-18¹ sowie 0,5 % Irganox 1010²
C/S-Verhältnis: 7,25
Foliendicke: 2,5 Milli-Inch (62,5 Mikrometer)
¹ Amoco-Polystyrol #1-G18-C7, erhältlich von der Firma Amoco Oil Company
² Antioxidationsmittel, erhältlich von der Firma Ciba- Geigy Corporation
Das Folienlaminat wurde in Querrichtung mit einem Verhältnis von etwa 6:1 gestreckt und anschließend über eine gemusterte beheizte Walze (88 ºC) geführt. Dies führte zu abwechselnden parallelen Längsbändern unelastischer und elastischer Bereiche (mit etwa 1,5 mm Breite), die in Maschinenrichtung der Folie verliefen. Ein zyklisches Streck- und Erwärmungsverfahren gemäß der vorstehenden Beschreibung wurde verwendet, um eine Delaminierung der äußeren unelastischen Hautschichten von der elastomeren Kernschicht in den elastisch gemachten Bereichen des Folienlaminats zu bewirken.
Danach wurde das Folienlaminat 100 % in Querrichtung gestreckt, und eine Vliesbahn, die typisch für die für Wegwerfwindel-Überzugmaterial verwendete war (punktweise gebundenes Schmelzspinn-Polypropylen mit 17 gim² Flächengewicht), wurde auf eine Seite des Folienlaminats unter Verwendung eines Abziehklebebands auf Acrylatbasis (#950, erhältlich von der Firma 3M Company) laminiert.
Zugfestigkeitsdaten in Maschinenrichtung wurden für das Laminat aus elastischer Folie/Vlies unter Verwendung eines Zugprüfgeräts Instron 1122 ermittelt. Die Prüfung war eine modifizierte Version von ASTM D-882. Eine 1 Inch x 3 Inch (2,54 cm x 7,62 cm) große Probe wurde mit einer Meßlänge von 2,0 Inch (5,08 cm) angeordnet und mit einer Rate von 20 Inch (50,8 cm) je Minute gestreckt. Sechs Proben wurden geprüft. Die Daten lagen in einem Bereich von 5300 bis 6000 g/Inch (2,09 bis 2,36 kg/cm) Breite bei 35 bis 45 % Streckung. Zum Vergleich wurden Zugfestigkeitsdaten für ein typisches Unterlagenmaterial für Windeln ermittelt, eine 1,5 Milli-Inch (37,5 Mikrometer) dicke Polyethylenfolie (erhältlich von der Firma Clopay). Die Werte lagen in einem Bereich von 1188 g/Inch (0,47 kg/cm) Breite bei 400 % Streckung bis 1960 g/Inch (0,77 kg/cm) Breite bei 730 % Streckung.

Beispiel 36

Ein etwa 8 Quadrat-Inch (20,3 cm²) großes Stück des vorstehend in Beispiel 35 hergestellten elastischen Folienlaminats wurde 100 % in Querrichtung gestreckt, und eine mittlere Längszone mit 4 Inch (10,2 cm) Breitenabmessung wurde einer deaktivierenden Wärmebehandlung unterzogen (etwa 93 ºC für eine Minute). Dies ergab eine Folienprobe mit einem unelastischen Mittelbereich sowie angrenzenden elastisch gemachten Bereichen auf beiden Seiten der Mittelzone.

Claims

1. Elastisches Folienlaminat, das eine kontinuierliche elastomere Kernschicht und mindestens eine kontinuierliche unelastische Außenhautschicht aus orientiertem Kunststoff aufweist und in mindestens einen elastischen Bereich und mindestens einen nichtelastischen Bereich aufgeteilt ist, wobei die elastomere Kernschicht in dem (den) nichtelastischen Bereich(en) in im wesentlichen kontinuierlicher ebener Berührung mit der (den) Hautschicht(en) steht, die elastomere Kernschicht in dem (den) elastischen Bereich(en) eine ebene Oberfläche in entspanntem Zustand hat, die kleiner als die Außenoberfläche der überlagernden Hautschicht(en) ist, und die Dicke der Hautschicht(en) kleiner als die elastische Bereichsdicke der Kernschicht in entspanntem Zustand ist, dadurch gekennzeichnet, daß

die nichtelastische Bereichsdicke der Kernschicht kleiner als die elastische Bereichsdicke der Kernschicht in entspanntem Zustand ist.

2. Elastisches Folienlaminat nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die überlagernde Hautschicht in dem mindestens einen Bereich mindestens in intermittierender Berührung mit der elastischen Schicht steht.

3. Elastisches Folienlaminat nach Anspruch 2, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Hautschicht und elastische Schicht in dem mindestens einen elastischen Bereich in im wesentlichen kontinuierlicher Berührung stehen.

4. Elastisches Folienlaminat nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Hautschicht und Kernschicht in dem mindestens einen elastischen Bereich abgelöst sind.

5. Elastisches Folienlaminat nach Anspruch 4, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Hautschicht ein Polyolefin ist, die mindestens eine elastomere Schicht ein Blockcopolymerelastomer mit elastomeren Blöcken aus Isopren ist, und ferner dadurch gekennzeichnet, daß die elastomere Schicht ferner 0 bis 20 Prozent eines Polystyrolpolymers aufweist.

6. Elastisches Folienlaminat nach Anspruch 4, ferner dadurch gekennzeichnet, daß der unelastische Bereich im wesentlichen flach und die Hautschicht in einer ersten Richtung orientiert ist, wobei das Folienlaminat in den elastischen Bereichen in der ersten Richtung elastisch ist.

7. Elastisches Folienlaminat nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch eine Haftkleberschicht, vorzugsweise in dem nichtelastischen Bereich.

8. Wegwerfkleidungsstück mit einer absorbierenden Kernstruktur mit einem absorbierenden Kern, einer für Flüssigkeit durchlässigen Innenschicht und einer für Flüssigkeit undurchlassigen Außenschicht sowie elastischen Seitenfeldern, die durch ein elastisches Folienlaminat nach Anspruch 1 gebildet sind.

9. Absorbierendes Wegwerfkleidungsstück nach Anspruch 8, wobei das elastische Folienlaminat einen mittleren unelastischen Abschnitt (22) und angrenzende elastische Abschnitte (21 und 23) aufweist, wobei der mittlere unelastische Abschnitt mit der absorbierenden Kernstruktur verbunden ist und die angrenzenden elastischen Abschnitte (21 und 23) die elastischen Seitenfelder bilden.

10. Absorbierendes Wegwerfkleidungsstück nach Anspruch 9, wobei der mittlere unelastische Abschnitt (22) die für Flüssigkeit undurchlässige Außenschicht der absorbierenden Kernstruktur bildet und die elastischen Abschnitte Beinöffnungen durch Ausschnittabschnitte (41 und 42) an jedem elastischen Abschnitt (21 und 23) vorsehen.

11. Absorbierendes Wegwerfkleidungsstück nach Anspruch 10, wobei die elastischen Abschnitte ferner nichtelastische Bereiche (51 und 52) als verschließbaren Streifen an ihren Außenseitenkanten aufweisen.

12. Absorbierendes Wegwerfkleidungsstück nach Anspruch 9, wobei das elastische Folienlaminat ein Streifen ist, der an dem nichtelastischen Abschnitt (22) an der absorbierenden Kernstruktur an einem ersten Ende (75 oder 74) angebracht ist und an einem zweiten gegenüberliegenden Ende (75 oder 74) der Kernstruktur an den Außenseitenkanten (71 oder 72) der elastischen Abschnitte (21 und 23) angebracht ist.

13. Absorbierendes Wegwerfkleidungsstück nach Anspruch 12, wobei die Außenseitenkanten der elastischen Abschnitte (21 und 23) mit nichtelastischen Anbringungsbereichen (82 und 83) versehen sind, die jeweils mit ersten Anbringungseinrichtungen (85 oder 84) versehen sind, die lösbar an einer zweiten komplementären Anbringungseinrichtung (81) an dem ersten Ende der absorbierenden Kissenstruktur angebracht werden.

14. Absorbierendes Wegwerfkleidungsstück nach Anspruch 12, wobei eine Außenseitenkante eines elastischen Abschnitts (21 oder 23) mit einem Anbringungsbereich (92) versehen ist, der mit einer Befestigungszunge (91) versehen ist, die permanent an dem Anbringungsbereich (92) an einem ersten Ende (93) angebracht und mit einer lösbaren Anbringungseinrichtung an einem zweiten distalen Ende (94) versehen ist, um an dem gegenüberliegenden elastischen Abschnitt (21 oder 23) lösbar zu haften.

15. Absorbierendes Wegwerfkleidungsstück nach einem der Ansprüche 8 bis 14, wobei die elastischen Abschnitte des Laminats ferner dadurch gekennzeichnet sind, daß die Hautschicht und Kernschicht in dem mindestens einen elastischen Bereich abgelöst sind.

16. Absorbierendes Wegwerfkleidungsstück nach einem der Ansprüche 8 bis 14, ferner dadurch gekennzeichnet, daß der unelastische Bereich im wesentlichen flach und die Hautschicht in einer ersten Richtung orientiert ist, wobei das Folienlaminat in den elastischen Bereichen in der ersten Richtung elastisch ist.

17. Verfahren zum Ausbilden eines elastischen Folienlaminats nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch:

Bereitstellen eines mehrschichtigen Laminats aus der mindestens einen Hautschicht und der mindestens einen elastome ren Kernschicht,

Strecken des rnehrschichtigen Laminats über die Elastizitätsgrenze der mindestens einen Hautschicht hinaus, was seine Verformung bewirkt,

Erwärmen des gestreckten mehrschichtigen Laminats in vorab ausgewählten Bereichen, was zu regelloser Anordnung des Elastiks in diesen Bereichen führt, und

Erholen des gestreckten mehrschichtigen Laminats in den nicht wärmebehandelten Bereichen, um die elastischen Bereiche des elastischen Folienlaminats auszubilden.

18. Verfahren nach Anspruch 17, ferner gekennzeichnet durch selektives Delaminieren der Haut- und Kernschicht in den erholten, nicht wärmebehandelten, elastischen Bereichen des elastischen Laminats durch zyklisches Strecken und Erwärmen.