DE69530607T2

DE69530607T2 - Klebstoffzusammensetzung, verfahren und gerät zu dessen herstellung und absorbierende gegenstände die diese klebstoffzusammensetzung enthalten

Info

Publication number: DE69530607T2
Application number: DE69530607T
Authority: DE
Inventors: Gianfranco Palumbo; Italo Corzani; Guido Bonelli
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1994-10-07
Filing date: 1995-10-05
Publication date: 2004-03-25
Anticipated expiration: 2015-10-06
Also published as: DE69530607D1; MX9702542A; EP0802949A4; JPH10509748A; AU3764295A; EP0802949B1; KR100271178B1; ATE239056T1; EP0802949A1; WO1996011236A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Haftmittelzusammensetzung. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein heiß schmelzendes Haftmittel, das auch elastische Eigenschaften im festen Zustand aufweist, während seine Elastizität im geschmolzenen Zustand, wie das durch sein im wesentlichen Newtonsches Verhalten bei der Verarbeitungstemperatur (Aufbringungstemperatur) gezeigt wird, sehr niedrig und in vielen Fällen vernachlässigbar ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung liegt die Haftmittelzusammensetzung in Form eines Schaums vor.
Die Erfindung bezieht sich weiter auf Fäden und Streifen, die aus einem heiß schmelzenden Haftmittel ausgebildet sind, und auf ein Verfahren für ihre Herstellung.
Gemäß einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf einen elastisch gemachten absorbierenden Artikel, bei dem die Elastikmachung durch ein elastomeres heiß schmelzendes Haftmittel im festen Zustand geliefert wird.
Bei der Herstellung vieler verschiedener Typen von Artikeln ist es notwendig, ein elastisches Material mit einem nicht elastischen Substrat zu verbinden. Ein Beispiel ist die Herstellung von Einwegwindeln, bei denen elastische Streifen verwendet werden, um eine Elastikmachung der Bein- und Taillenteile zu liefern. Typischerweise bestehen die elastischen Streifen aus dehnbarem Gummi, das am Körper der Windel durch Lagen von Haftmitteln, beispielsweise heiß schmelzenden Haftmitteln, die an beiden Oberflächen befestigt sind, befestigt wird.
Diese Anordnung ergibt eine Anzahl von Schwierigkeiten. Beispielsweise ist der elastische Streifen während der Herstellung oft mit einem Antiblockmittel, wie Talk, versehen, um zu verhindern, dass der Streifen an sich selbst anklebt. Dieses Antiblockmittel kann jedoch wiederum das Halten der Bindung des elastischen Streifens am Körper des Artikels sehr viel schwieriger gestalten. Da weiter die verwendeten heiß schmelzenden Haftmittel selbst nicht wirklich elastische Eigenschaften aufweisen, neigt die Aufbringung des Haftmittels dazu, die Dehnung des Teils des Gummis, auf das es aufgebracht wird, zu "vernichten". Schließlich ist die Verwendung von zwei Materialien, Gummi und Haftmittel, kostspielig.
Eine Zusammensetzung, die Haftmitteleigenschaften bei einer Aufbringung aus dem geschmolzenen Zustand aufweist, und die vorzugsweise auch Eigenschaften eines druckempfindlichen Haftmittels und eine Elastizität, die mit der von Gummi vergleichbar ist, aufweist, während sie auch geeignete rheologische Eigenschaften für die Schmelzverarbeitung aufweist, ist stark erwünscht, da sie das Gummi und das Haftmittel, die aktuell verwendet werden, ersetzen könnte und einen beträchtlichen Vorteil bei der Herstellung von Artikeln, wie diesen Windeln, darstellen würde. Eine solche Zusammensetzung würde auch vielfältige andere Anwendungen auf vielen verschiedenen Feldern finden.
Viele Typen von Zusammensetzungen, die kommerziell als heiß schmelzende Haftmittel erhältlich sind, werden verwendet, und ein noch größerer Bereich von Zusammensetzung wurde für eine Verwendung auf diesem Gebiet vorge schlagen. Ein heiß schmelzendes Haftmittel kann als eine Zusammensetzung, die Hafteigenschaften zeigt, wenn sie auf ein Substrat im geschmolzenen Zustand aufgebracht wird, definiert werden. Dies schließt eine Zusammensetzung, die auch bei Raumtemperatur haftende Eigenschaften, beispielsweise druckempfindliche Haftmitteleigenschaften, aufweist, nicht aus. Im allgemeinen werden heiß schmelzenden Haftmittel für Eigenschaften, wie eine Anhaftung an eine Vielzahl von Oberflächen, eine Hitzebeständigkeit und Verarbeitungseigenschaften statt im Hinblick auf ihre Elastizität formuliert, und jeder Versuch, die Elastizität zu erhöhen hat eine schädliche Wirkung auf die Haftung und andere wünschenswerte Eigenschaften der Zusammensetzung. Bisher kombiniert keine der kommerziellen Haftmittelzusammensetzungen eine gute Haftung mit elastischen Eigenschaften, die mit denen von Gummi vergleichbar sind. Darüber hinaus haben, während es Vorschläge gegeben hat, um gewisse heiß schmelzende Haftmittel zu schäumen, nicht geschäumte heiß schmelzende Haftmittel eine allgemeine Anwendung gefunden.
Natürliches Gummi ist im allgemeinen zu viskos, um als Basis für heiß schmelzende Haftmittel verwendet werden zu können, und ausgehärtetes Gummi kann nicht geschmolzen werden. Viele heiß schmelzende Haftmittel basieren auf thermoplastischen Blockelastomeren, da diese geschmolzen werden können. Viele solcher Elastomere mit einer Vielzahl von Eigenschaften sind kommerziell erhältlich. Für die Verwendung als ein Haftmittel müssen thermoplastische Blockelastomere im allgemeinen mit klebrigen Mitteln gemischt werden, um die Haftung zu verbessern. Andere Zusatzstoffe, wie Weichmacher, können in Abhängigkeit von der Anwendung auch notwendig sein.
Gewisse Vorschläge des Stands der Technik haben versucht, heiß schmelzende Haftmittel, die auch elastische Eigenschaften aufweisen, bereit zu stellen. Beispielsweise versucht die US-A-4,418,123 ein selbst haftendes Gummi, das eine Kombination aus elastischen und haftenden Eigenschaften aufweist, bereit zu stellen. Die Zusammensetzung ist sehr allgemein ausgedrückt als eine Kombination eines Blockcopolymers, das mindestens einen im wesentlichen amorphen Gummipolymermittelblock und mindestens zwei glasartige Poly(Vinylaren) Endblöcke zusammen mit einem den Mittelblock verbindendes Harz und ein den Endblock verbindendes Harz aufweist, zu bezeichnen. Alle speziellen Beispiele (mit der Ausnahme eines Vergleichsbeispiels mit nicht zufriedenstellenden Eigenschaften) basieren auf Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopolymeren. Trotz der Behauptungen, die für diese angegeben sind, zeigen, so weit die Anmelder das erkennen können, keine der beispielhaft in der US-A-4,418,123 angegebenen Zusammensetzungen wirkliche elastische Eigenschaften, die mit denen von Gummi vergleichbar sind, kombiniert mit einer gut Anhaftung und Verarbeitbarkeit (siehe das Vergleichsbeispiel A weiter unten).
In ähnlicher Weise bezieht sich die EP-A-0 424 295 (HB Fuller Frankreich SARL) auf einen thermoplastischen Gummi, der insbesondere für die Elastikmachung von Windeln vorgesehen ist, wobei er folgendes umfasst:

a) mindestens einen synthetischen Gummi, die vom Blockcopolymertyp ist, der mindestens einen Gummimittelblock und mindestens zwei glasartige Endblöcke umfasst;
b) 20 bis 150 Prozent des Gewichts des Blockcopolymers mindestens eines "klebrig machenden" Härzes, das sich mit dem Mittelblock des Copolymers verbindet;
c) 10 bis 50 Prozent des Gewichts des Blockcopolymers, mindestens eines "klebrig machenden" Harzes, das sich mit den Endblöcken des Copolymers verbindet; und
d) 5 bis 35 Prozent des Gewichts der Zusammensetzung Mineralöl.

Die Zusammensetzungen, die in der EP-A-0 424 295 angegeben sind, basieren allgemein auf SIS, und ein Beispiel einer Zusammensetzung, die auf SBS basiert, zeigt nicht zufriedenstellende Eigenschaften (siehe Vergleichsbeispiel B unten). Es sind keine Beispiele von Schäumen beschrieben.
Es wurde nun herausgefunden, dass durch eine sorgfältige Auswahl der Komponenten heiß schmelzende Haftmittel erzeugt werden können, die die gewünschte Kombination der oben angegebenen Eigenschaften aufweisen, das heißt, eine gute Anhaftung aus der Schmelze (und in vielen Ausführungsformen auch bei Zimmertemperatur), elastische Eigenschaften, die mit denen von Gummi vergleichbar sind, und eine gute Verarbeitbarkeit aus der Schmelze.
Die vorliegende Erfindung liefert eine elastomere heiß schmelzende Haftmittelzusammensetzung die 10 bis 80 Gewichtsprozent wenigstens eines thermoplastischen Elastomers und 20 bis 90 Gewichtsprozent wenigstens eines klebrigen Harzes umfast, wobei das oder die thermoplastische(n) Polymer(e) ein Styrol/Butadien/Styrol (SBS) Copolymer oder eine Mischung eines Styrol/Butadien/Styrols mit einem Styrol/Isopren/Styrol (SIS) ist, in dem das SIS in einer Menge vorhanden ist, die gleich oder weniger als 50% des Gewichts des gesamten Blockcopolymers beträgt, wobei die Zusammensetzung dadurch gekennzeichnet ist, dass:

a) sie in der Lage ist, wenn sie aus dem geschmolzenen Zustand aufgebracht wird, Kunststoff- und/oder Zellulosematerialien mit einer 90° Abziehkraft von nicht weniger als 0,5 N/cm (wie hier definiert) zu binden;
b) sie eine Retention der Zugfestigkeit nach 50 Zyklen (wie hier definiert) von mindestens 40% aufweist; und
c) sie eine Viskosität von 120 000 cps oder weniger bei 180°C und einer aufgebrachten Scherung von 80 sec^–1 hat.

Es wurde herausgefunden, dass diese Haftmittel in Form von Fäden oder Streifen, die auf dem Gebiet der absorbierenden Artikel und sonst wo verwendbar sind, dargestellt werden können.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird das heiß schmelzende Haftmittel geschäumt, um einen stabilen Schaum zu liefern, der weitere Vorteile bietet.
Das Merkmal a) auf das oben Bezug genommen wurde, bezieht sich auf die haftenden Eigenschaften der Zusammensetzung und darauf, dass in allen Fällen die Zusammensetzung die Eigenschaften eines heiß schmelzenden Haftmittels haben sollte, das passende Substrate, typischerweise Kunststoff- und/oder Zellulosematerialien, binden können soll, wenn es vom geschmolzenen Zustand aufgebracht wird. Insbesondere bedeutet "fähig zum Binden", dass die Zusammensetzung eine Anhaftung auf Kunststoff- und/oder Zellulosematerialien zeigen kann, die insbesondere für das Aufbringen bei der Herstellung von absorbierenden Hygieneartikeln ausreichend ist. Wenn sie aus dem geschmolzenen Zustand zwischen zwei Substrate aus Kunststoff- und/oder Zellulosematerialien aufgebracht wird, so liefert die Zusammensetzung eine Bindungsfestigkeit, die als 90° Abziehung gemessen wird, von nicht weniger als 0,5 N/cm. Die Zusammensetzung wird mit einem Gewicht von 5 g/m² im geschmolzenen Zustand zwischen den Substraten aufgebracht, und 48 Stunden nach der Bindungsausformung wird die 90° Abziehkraft bei 23°C und bei einer Trennungsgeschwindigkeit von 300 mm/min gemessen.
Wie nachfolgend detaillierter beschrieben wird, binden viele Zusammensetzungen gemäß der Erfindung, die wahlweise geschäumt werden können, auch passende Substrate bei Zimmertemperatur und sie können auch die Eigenschaften eines druckempfindlichen Haftmittels zeigen.
Das Merkmal b), auf das oben Bezug genommen wurde, bezieht sich auf die elastischen Eigenschaften der Zusammensetzung. Der Test, der verwendet wird, wird nachfolgend detaillierter beschrieben und umfasst das Messen des Grades, bis zu dem elastische Eigenschaften über 50 Zyklen eines Dehnens und Entspannens gehalten werden. Der Bereich, über den die Zusammensetzung gedehnt wird, steht in Bezug zum Modul der Zusammensetzung und dem wahrscheinlichen Grad der Dehnung der Zusammensetzung beim Gebrauch. Die Zahl von 40% für die Zugfestigkeitsretention zeigt, dass die elastischen Eigenschaften der Zusammensetzung mit solchen natürlicher Gummis vergleichbar sind und vorzugsweise diese übersteigen. Vorzugsweise beträgt die Zugfestigkeitsretention mindestens 50%, noch besser mindestens 60%.
Das obige Merkmal c) bezieht sich auf die Verarbeitbarkeit der Zusammensetzung, und eine Viskosität von 120 000 cps oder weniger bei 180°C (aufgebrachte Scherung 80 sec^–1) zeigt an, dass die Zusammensetzung unter Verwendung einer konventionellen Vorrichtung für die Verwendung mit heiß schmel zenden Haftmitteln aufgebracht werden kann. Vorzugsweise beträgt die Viskosität 60 000 cps oder weniger, noch besser 30 000 cps oder weniger. Es ist auch sehr wünschenswert, dass die Zusammensetzung gemäß der Erfindung ein im wesentlichen Newtonsches rheologisches Verhalten zeigt, wobei insbesondere die Viskosität mit der aufgebrachten Scherung nicht wesentlich variiert. Wie nachfolgend detaillierter diskutiert werden wird, zeigen viele Zusammensetzungen gemäß der Erfindung ein Newtonsches Verhalten bei den vorgesehenen Verarbeitungstemperaturen von beispielsweise 180°C.
Zusammensetzungen gemäß der Erfindung, die wahlweise geschäumt werden können, können mir jedem gewünschten Modul in Abhängigkeit des gewünschten Endgebrauchs formuliert werden. Das Modul hat jedoch Wirkungen auf die Haupteigenschaften der Zusammensetzung, und es ist vorteilhaft, die Zusammensetzungen der Erfindung in Zusammensetzungen mit geringem Modul und Zusammensetzungen mit hohem Modul aufzuteilen.
Zusammensetzungen mit geringem Modul sind als Zusammensetzungen, die ein Modul von 0,5 MPa oder weniger bei einer Längung von 500% (das sechsfache der anfänglichen Länge der Probe), wie es bei 23°C unter einer Längungsgeschwindigkeit von 500 mm/Minute gemessen wird, aufweisen. Im allgemeinen weisen Zusammensetzungen mit geringem Modul ein Modul im Bereich von 0,05 bis 0,5 MPa, vorzugsweise im Bereich von 0,05 bis 0,3 MPa auf. Zusammensetzungen mit geringem Modul zeigen im allgemeinen gute Hafteigenschaften bei Zimmertemperatur und können auch druckempfindliche Haftmittel darstellen. Diese Zusammensetzungen werden gewöhnlicherweise, direkt nachdem sie ausgeformt wurden, beispielsweise nach einer Extrusion aus der Schmelze als ein Streifen oder Faden, gedehnt. Das Dehnen kann direkt vor oder während des Aufbringens auf einen Artikel erfolgen, so dass die Zusammensetzungen wirksam im gedehnten Zustand aufgebracht werden. Zusammensetzungen mit geringem Modul werden typischerweise unter einer Längung von 400% bis 1000% verwendet.
Da die Zusammensetzungen mit geringem Modul gewöhnlicherweise direkt nach der Extrusion gedehnt werden, ist es wünschenswert, dass sie einen relativ hohen Erstarrungspunkt aufweisen, so dass sie bei der Extrusion schnell fest werden. Vorzugsweise beträgt der Erstarrungspunkt (gemessen durch das "Dynamisch mechanische Analyseverfahren", das nachfolgend detaillierter beschrieben wird) mindestens 80°C und noch besser mindestens 100°C.
Zusammensetzungen mit hohem Modul sind als Zusammensetzungen, die ein Modul von mehr als 0,5 MPa bei einer Längung von 500% (das Sechsfache der anfänglichen Länge der Probe), gemessen bei 23°C unter einer Längungsgeschwindigkeit von 500 mm/Minute aufweisen, definiert. Vorzugsweise weisen die Zusammensetzungen mit hohem Modul ein Modul von 1 MPa bis 10 MPa auf. Da die druckempfindliche Haftmitteleigenschaften im allgemeinen umgekehrt proportional zum Modul sind, werden Zusammensetzungen mit einem hohen Modul oft aus dem geschmolzenen Zustand aufgebracht, obwohl es sein kann, dass einige einen ausreichend hohen druckempfindlichen Charakter behalten, so dass sie bei Zimmertemperatur aufgebracht werden können. Die Aufbringung aus der Schmelze bedingt, dass die Zusammensetzung ohne ein Dehnen aufgebracht wird, wobei das Dehnen im allgemeinen beim Gebrauch stattfindet, wobei dies insbesondere bei Zusammensetzungen mit einem Modul von 1 MPa oder höher gilt. Aus diesem Grund ist eine hohe Verfestigungstemperatur für Zusammensetzungen mit hohem Modul weniger kritisch, aber zweckmäßigerweise werden sie auch so formuliert, dass sie einen Erstarrungspunkt von mindestens 80°C oder noch besser von mindestens 100°C aufweisen. Zusammensetzungen mit einem hohen Modul werden im allgemeinen bei einem geringeren Grad der Dehnung verwendet. Sie können eine ausreichende elastische Kraft bei einer geringen Verformung (von typischerweise nicht mehr als 50%) zeigen. In den Fällen, in denen die Zusammensetzungen einen ausreichenden druckempfindlichen Haftmittelcharakter behalten, so dass sie bei Zimmertemperatur in einem gedehnten Zustand aufgebracht werden können, können sie bei einer Längung von bis zu 400% verwendet werden.
Die wesentlichen Komponenten der Zusammensetzung gemäß der Erfindung sind ein thermoplastisches Elastomer und ein klebriges Harz, und sie werden nun allgemein diskutiert.
Thermoplastische Elastomere sind eine sehr interessante chemische und technologische Klasse von Polymeren, die durch ihr charakteristisches Verhalten unterschieden werden können. Bei Zimmertemperatur benehmen sie sich wie ausgehärtete Gummis, die eine hohe Elastizität zeigen, wobei sie aber im Gegensatz zu ausgehärteten Gummis in der gleichen Weise wie normale Thermoplaste geschmolzen und erneut verarbeitet werden können.
Dieses Verhalten ergibt sich aus einer speziellen chemischen Struktur. Die meisten thermoplastischen Elastomere sind Blockcopolymere, das heißt ihre Moleküle werden durch Blöcke verschiedener Natur, die miteinander verbunden sind, gebildet. Verschiedene Blöcke können sich entlang der Kette als relativ kurze Blöcke abwechseln (eine Mehrblockstruktur der Form A-B-A-B-A etc.), oder die Moleküle können eine Dreiblockstruktur der Form A-B-A auf weisen, wobei A Endblöcke darstellt und B ein zentraler Block anderer Natur ist (lineare Dreiblockcopolymere), oder die Moleküle können eine "radiale" Struktur oder eine "Sternstruktur" aufwesein, die als (AB)_x dargestellt wird, wobei alle Mittelblöcke B chemisch miteinander an einem zentralen Punkt verbunden sind, und die Endblöcke A radial an jedem Ende des Blocks B angeordnet sind. Strukturen die aus nur zwei Blöcken (Diblöcke) der Form AB gebildet werden, sind als thermoplastische Elastomere im Hinblick auf ihr elastisches Verhalten ineffektiv.
Die chemische Natur der unterschiedlichen Blöcke kann variiert werden, und die sich ergebende Copolymere können beispielsweise als Polyurethane, Polyester, Polyether, Polyetheresteramide etc. klassifiziert werden. Eine gemeinsame Eigenschaft stellt sich jedoch folgendermaßen dar: verschiedene Blöcke sind physikalisch inkompatibel, so dass sie gegenseitig unlöslich sind. Das Material kann somit als ein heterogenes System angesehen werden, in dem verschiedene Blöcke, sogar wenn sie chemisch mit demselben Molekül verbunden sind, dazu neigen, sich in mikroskopischen Regionen oder "Domänen" zu verbinden, wobei dasselbe bei den Blöcken B stattfindet. Das so ausgebildete Material weist eine heterogene Struktur der Domänen A und B auf, wobei jede gut getrennt ist, wobei die eine, die mit einem niedrigeren Pegel vorhanden ist, mikroskopisch in der anderen, die eine kontinuierliche Phase bildet, verteilt ist. Diese kontinuierliche Phase wird im allgemeinen durch "weiche" oder gummiartige Blöcke B, die dem Material seine elastischen Eigenschaften verleihen, ausgebildet, während die verteilte Phase A durch "harte" nicht elastomere Blöcke gebildet wird. Unterhalb der Glasübergangstemperatur oder dem Erweichungspunkt der harten Blöcke sind bei jedem Molekül des Copolymers seine A Blöcke an mindestens zwei Punkten befestigt, das heißt sie sind in den har ten Domänen "eingegrenzt". Somit kann der gummiartige Teil des Moleküls eine Dehnung erfahren, ohne dass er aber relativ zu anderen Molekülen fließt, und wenn die äußere Dehnungskraft weggenommen wird, so kehrt er aus Gründen der Entropie zu seiner anfänglichen Position zurück.
Somit wirken in thermoplastischen Elastomeren die harten Blöcke als eine physikalische Vulkanisierung, und die Vorteile dieser Verarbeitung sind klar. Die chemischen Verbindungen, die die vulkanisierte Struktur eines normalen Gummis bilden, können durch ein Erhitzen nicht entfernt werden, und bei ausreichend hoher Temperatur beginnt sich der Gummi einfach zu zersetzen. In thermoplastischen Elastomeren kann andererseits Hitze wirksam die harten Domänen schmelzen. Das Material kann somit geschmolzen und verarbeitet werden, wobei aber harte Domänen, die die Pseudovulkanisierung zurück geben, wiederum durch ein einfaches Kühlen des Materials ausgebildet werden. Es wird aus der obigen Erläuterung deutlich, dass Diblöcke, die nur einen harten und einen weichen Block enthalten, nicht zu den elastischen Eigenschaften beitragen können.
Diblöcke können die Verarbeitbarkeit verbessern, aber ihr Gehalt im Material muss in gewissen Grenzen eingeschränkt werden, so dass sie nicht die Elastizität in nicht akzeptablen Maße reduzieren. Zusätzlich ist die gesamte Menge der harten Blöcke wichtig, ein zu geringer Gehalt wird schlechte elastische Eigenschaften ergeben (ähnlich einem ungenügend ausgehärteten Gummi), wohingegen ein zu hoher Gehalt bewirken wird, dass sich das Material als ein sehr harter, super ausgehärteter Gummi, der wieder eine schlechte Elastizität zeigt, verhält.
Unter den thermoplastischen elastomeren Blockcopolymeren sind die sogenannten Styrolblockcoplymere (SBC) wohl bekannt, und sie werden wegen ihren guten Eigenschaften in vielen Anwendungen angewandt. Styrolblockcopolymere werden als eine Klasse beispielsweise in Thermoplastic Elastomers: A Comprehensive Review, Legge, Holder & Schroeder (Eds), Hauser Publishers (1987), Kapitel 3, 4 und 12(1) beschrieben. Sie können die schon oben erwähnten Strukturen aufweisen:
– Mehrblock A-B-A-B-A-B- ... etc.
– linearer Dreiblock A-B-A
– radiale Polymere oder "Sternpolymere" (AB)_x, wobei x > 2 ist.
A stellr einen "harten" Block eines polymerisierten Vinyl-Aren-Monomers, im allgemeinen Styrol oder ein Alphy-Methyl-Styrol, dar, und B stellt einen "weichen Mittelblock", der im allgemeinen durch ein gummiartiges Monomer wie Poly(Butadien), Isopren-, Ethylen-Butylen- oder Ethylen-Propylen-Gummis gebildet wird.
Der Gehalt der Diblock-Moleküle A-B in solchen Produkten kann bis zu 80 Gewichtsprozent betragen und er kann in speziellen kommerziellen Produkten sogar die Gesamtheit des Polymers bilden. Diese Produkte werden für spezielle Anwendungen verwendet, da sie aus den oben diskutierten Gründen keine oder nur sehr schlechte elastische Eigenschaften aufweisen. Diblöcke können bei der Verarbeitung helfen und die Hafteigenschaften verbessern, wobei aber, um die guten elastischen Eigenschaften zu behalten, ihr Gehalt in thermoplastischen elastomeren Blockcopolymeren unterhalb von 40 Gewichtsprozent gehalten werden sollte.
SBCs werden verbreitet als Ersatzstoffe für vulkanisierte Gummis verwendet, wobei ihre Härte, ihr Modul und ihre allgemeinen mechanischen und elastischen Eigenschaften stark vom Gehalt der harten Blöcke, die insbesondere durch das Polystyrol gebildet werden, abhängt. Sie haben auch als Basispolymere für heiß schmelzende Haftmittel durch ihre im allgemeinen guten mechanischen Eigenschaften, eine leichte Klebrigmachung und ihre gummiartigen Mittelblöcke und eine gute thermische Stabilität Verwendung gefunden, wobei sie diese traditionellen Basisstoffen für Heißschmelzverbindungen, wie Ethylen-Vinylacetetat-Copolymeren, überlegen macht. Die Hauptaufgabe der normalen Zusammensetzungen hat in der Optimierung der Hafteigenschaften mit der Beibehaltung von zumindest einigen der elastischen Eigenschaften bestanden, wobei das Basispolymer typischerweise nicht berücksichtigt wurde.
Thermoplastische elastomere Blockcopolymere, die als SBCs bekannt sind, weisen typischerweise die folgenden Eigenschaften auf:

– Sie werden durch zwei Arten von Monomeren gebildet, wobei jedes in Blöcken derselben Monomereinheiten polymerisiert ist, wobei die Blöcke unterschieden sind, sogar wenn sie chemisch innerhalb des Copolymer-Moleküls verbunden sind. Darüber hinaus müssen die beiden Arten von Blöcken gegenseitig inkompatibel sein.
– Die Struktur, gemäß der die beiden Arten der vorhanden Blöcke im Molekül verbunden sind, kann sein:
– wechselnder Multiblock als ...A-B-A-B-A-B...
– linearer Dreiblock als A-B-A
– radiale Struktur oder Sternstruktur als (A-B)_x, wobei x > 2 ist.

"A" stellt Blöcke eines Polymers, das aus einem Vinyl-Aren-Monomer, typischerweise Styrol oder Alpha-Methyl-Styrol, abgeleitet ist, dar. Sie werden harte Blöcke genannt, da bei Zimmertemperatur diese Polymerart harte, glasförmige Materialien, die sich unterhalb ihrer Glasübergangstemperatur (Tg) befinden, darstellt. Typische nützliche Bestandteile für harte Blöcke weisen eine Tg, die gut über der Zimmertemperatur und vorzugsweise bei mehr als 90°C liegt, auf.
"B" stellt Blöcke eine gummiartigen Polymers, das eine Tg < 0°C und vorzugsweise < –40°C aufweist, dar. Typischerweise werden diese "weichen" Blöcke durch Gummis, wie Polybutadien und Polyisopren gebildet.

In allgemeinen technischen Lexika werden die sich ergebenden thermoplastischen elastomeren Blockcopolymere oft unter den Abkürzungen SBS beziehungsweise SIS geführt. Wie schon im Hinblick des Mechanismus der Erzeugung elastischer Eigenschaften bei diesem Typ von Polymeren diskutiert wurde, und insbesondere bei der Funktion der harten Blöcke, die dem Polymer eine physikalische Vulkanisierung verleihen, so enthalten nützliche SBCs mindestens zwei harte Blöcke "A" pro Molekül und mindestens einen weichen Block "B". Moleküle, die durch einen Block A und einen Block B gebildet werden (die sogenannten Diblöcke), sollten für eine Verwendung bei der vorliegenden Erfindung auf einem Gewicht von unter 40% im Basispolymer gehalten werden.
Es wird in der Literatur allgemein erkannt, dass zwischen SIS- und SBS-Copolymeren Unterschiede existieren, die für die Formulierung des heiß schmelzenden Haftmittel relevant sind. SBS-Copolymere kosten im allgemeinen we niger als vergleichbare SIS-Copolymere, und SBS-Copolymere können synthetisiert werden, so dass sie eine bessere Elastizität als vergleichbare SIS-Copolymere zeigen. Es ist bisher aber nicht möglich gewesen, den Vorteil dieser möglicherweise vorteilhaften Eigenschaften der SBS-Copolymere wahrzunehmen, was sich aus der Tatsache ergibt, dass SBS-Copolymere im allgemeinen keine passenden Hafteigenschaften gezeigt haben, und SIS-Copolymere viel leichter klebrig gemacht werden können. Aus diesem Grund wurden heiß schmelzende Haftmittel im allgemeinen unter Verwendung von SIS-Copolymeren als vorherrschendes SBC formuliert. Sowohl die US-A-4,418,123 als auch die EP-A-o 425 295, die oben diskutiert wurden, bevorzugten SIS als das SBC, auf der die Zusammensetzungen basieren, klar, und kein Dokument beschreibt eine Zusammensetzung auf der Basis von SBS, die zufriedenstellende Eigenschaften aufweist.
Es wurde gemäß der vorliegenden Erfindung herausgefunden, dass Zusammensetzungen, in denen SBS-Copolymere die Haupt-Styrolblockcopolymere darstellen, mit zufriedenstellenden Hafteigenschaften produziert werden können, während sie zur selben Zeit die Vorteile der SBS-Copolymere in Bezug auf die Elastizität, die oben erwähnt wurde, behalten. Somit können im Vergleich zu Zusammensetzungen auf der Basis anderer SBCs, Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung formuliert werden, die bessere elastische Eigenschaften, eine schnellere elastische Rückstellung, flachere Beanspruchungs/Dehungs-Diagramme sogar bei Längungen von mehr als 1000% aufweisen, und die Zusammensetzungen mit einer besseren Verarbeitbarkeit (einem mehr rheologischen Newton-Verhalten) ergeben. Es sollte jedoch beachtet werden, dass der direkte Vergleich zwischen Zusammensetzungen auf SIS-Basis und SBS-Basis sehr schwierig ist, da die Zusammensetzungen auf unter schiedliche Arten formuliert werden müssen. Somit würde es im allgemeinen nicht möglicht sein, ein SBS-Copolymer durch ein SIS-Copolymer in einer heiß schmelzenden Zusammensetzung zu ersetzen und zufriedenstellende Eigenschaften zu erhalten, wobei auch andere Einstellungen bei der Formulierung in Abhängigkeit von der Natur des SBC gemacht werden müssen, um die optimalen Ergebnisse zu erzielen. Die Art, in der Zusammensetzungen gemäß der Erfindung formuliert werden sollten, um die gewünschten Eigenschaften zu erhalten, wird nachfolgend detaillierter diskutiert.
Somit basieren Zusammensetzungen gemäß dieser Erfindung auf SBS-Copolymeren oder einer Mischung aus SBS/SIS, in welcher das SIS in Pegeln vorhanden ist, die gleich oder weniger als 50% des Gewichts des gesamten Blockcopolymers betragen.
Alle thermoplastischen Elastomere können im geschmolzenen Zustand unter Verwendung verschiedener Technologien und in verschiedenen Vorrichtungen verarbeitet werden, wobei sie in allen Fällen im festen Zustand Eigenschaften ähnlich ausgehärtetem Gummi zeigen. Möglicherweise alle thermoplastischen Elastomere können haftend gemacht werden. Einige haften im geschmolzenen Zustand an verschiedenen Substraten gut genug. Es ist jedoch klarerweise stark wünschenswert, thermoplastische Elastomere zu erhalten, die bei Zimmertemperatur oder nur mäßig erhöhter Temperatur an verschiedenen Substraten anhaften können.
Somit kann, während reine thermoplastische Elastomere eine Haftfähigkeit bei hoher Temperatur aufweisen, die Haftfähigkeit konventionell in Bezug auf die Festigkeit der Bindungen, die mit verschiedenen Substraten ausgebildet wer den, als auch im Hinblick auf die Temperaturen, bei denen die festen Bindungen ausgeformt werden, verbessert werden.
Diese Verbesserung wird durch die Verwendung von mindestens einem geeigneten klebrigen Harz erzielt. Insbesondere können viel bessere Hafteigenschaften und sogar selbsthaftende Eigenschaften bei Zimmertemperatur (druckempfindliches Verhalten) durch das Mischen thermoplastischer Elastomere mit den Materialien, die als klebrige Harze bekannt sind, und die als Klasse in der Literatur wohl bekannt sind, erzielt werden.
Wenn thermoplastische Elastomere bei Zimmertemperatur zusammengefügt werden (beispielsweise weil es gewünscht wird, sie im festen Zustand vorzudehnen und unter Spannung zu binden), so ist es notwendig, dass sie das typische Verhalten von wirklichen druckempfindlichen Haftmitteln zeigen, und dies erfordert im allgemeinen eine Mischung eines thermoplastischen Blockelastomers und eines klebrigen Harzes. Es sollte angemerkt werden, dass um die Hafteigenschaften des thermoplastischen Elastomers (sowohl bei hoher Temperatur als auch bei Zimmertemperatur) zu erhöhen, nur die weichen (gummiartigen) Blöcke seines Moleküls durch das klebrige Harz modifiziert werden sollten. Somit bewirken nur die Interaktionen zwischen den weichen (gummiförmigen) Blöcken und einem Harz, das im wesentlichen kompatibel zu ihnen ist, die Erzeugung einer Klebrigkeit, während die eventuelle Modifikation der harten Blöcke mit einem Harz niemals zur Entwicklung eines haftenden Verhaltens führt.
Die harten Blöcke zeigen nicht nur keine haftende Aktivierung, sondern ihre schließlich Modifikation durch ein klebriges Harz könnte ihre mechanische Festigkeit "erweichen". Dies birgt das Risiko, ihre Fähigkeit als "Zentren der physikalischen Vulkanisierung" für das Elastomer zu beeinträchtigen, und zerstört somit das elastische Verhalten.
Somit können für die verschiedenen thermoplastischen Blockelastomere in Abhängigkeit der chemischen Natur ihrer weichen und harten Blöcke, geeignete klebrige Harze identifiziert werden, die nur mit den weichen oder gummiartigen Blöcken kompatibel sind (das heißt löslich und fähig die passende physikalische Modifikation des Systems zu schaffen), während die Kompatibilität mit den harten Blöcken so niedrig wie möglich oder sogar null ist, um so gut wie möglich, die primären elastischen Eigenschaften des Polymers zu halten. Die Menge des klebrigen Harzes muss jedoch gesteuert werden, da das Hinzufügen von Mengen des oder der klebrigen Harz(e), die zu groß sind, sogar dann, wenn das klebrige Harz nur mit den Mittelblöcken (weichen Blöcken) kompatibel und vollständig inkompatibel mit den harten Blöcken ist, dennoch die elastischen Eigenschaften der sich ergebenden Mischung beeinträchtigen können. In jedem Fall bildet das Hinzufügen des Harzes eine Verdünnung der Konzentration der Domänen der harten Blöcke, was ihre Fähigkeit als Zentren der "physikalischen Vernetzung" für das Elastomer zu dienen, schwächt. Somit muss der Gehalt der harten Domänen im grundlegenden thermoplastischen Blockelastomer und der Gehalt des Elastomers in der endgültigen Mischung so sein, dass er eine ausreichende endgültige Konzentration der harten Domänen in der Mischung gewährleistet, um die passenden Pegel der "physikalischen Vulkanisierung" und somit die elastischen Eigenschaften aufrecht zu halten.
Somit ist es einerseits wichtig, die endgültige Konzentration der harten Blöcke in der Zusammensetzung zu steuern. Andererseits ist das Hinzufügen von Har zen, die nur mit den harten Blöcken und ihren Domänen kompatibel sind, bei der Entwicklung und/oder Verbesserung der Hafteigenschaften vollständig unwirksam. Harze, die mit den harten Blöcken kompatibel sind, werden durch das Quellen der harten Domänen die Zusammensetzung versteifen, das Modul erhöhen und (verglichen mit ähnlichen Pegeln klebriger Harze, die mit dem Mittelblock kompatibel sind) dazu neigen, die Viskosität zu erhöhen. In einem System, das schon ein klebriges Harz, das mit den weichen Domänen kompatibel ist, enthält, wird das Hinzufügen von Harzen, die mit den harten Domänen kompatibel sind, auch die Haftung erniedrigen. Somit können, allgemein ausgedrückt, nur begrenzte Mengen der Harze, die mit den "harten Blöcken" kompatibel sind, ohne eine zu große Verschlechterung der gesamten Eigenschaften der haftenden elastischen heißen Schmelze verwendet werden. Im allgemeinen werden sie nur in speziellen Fällen verwendet, beispielsweise wenn eine zusätzliche Erhöhung des Moduls für einige Anwendungen erforderlich ist, oder wenn (unter Verwendung von mit dem harten Block kompatiblen Harzen mit hohem Erweichungspunkt) eine höhere Erstarrungstemperatur oder eine bessere Temperaturbeständigkeit gewünscht werden.
Die Zusammensetzungen gemäß der Erfindung können bei elastischen Strukturen, in denen sie ohne die Verwendung irgend eines Klebers aufgebracht werden, beispielsweise in Strukturen, in denen die Elastikmachung konventionellerweise durch Gummis, die aus vulkanisiertem Gummi gebildet sind, erhalten wird, verwendet werden. Ein Material (die haftende elastische heiße Schmelze) kann die Verwendung zweier Materialien (das Gummi und der Klebstoff, um es zu befestigen) ersetzen, was eine wesentliche Kostenersparnis bedeutet. Normale elastische Gummis werden mit Talk bedeckt, um das Kleben der Gummis in der Verpackung zu verhindern. Talk kann zu Problemen bei der Anhaftung mit Klebstoff führen.
Darüber hinaus kann die thermoplastische, haftende elastische Heißschmelze direkt in verschiedenen geometrischen Formen direkt während der Herstellung der Produkte, die elastisch zu machen sind, extrudiert werden. Sie kann als Stränge oder Garne, als Bänder, als Filme etc. extrudiert werden. Strukturen, wie Bänder oder Filme, können vor der Extrusion auch geschäumt werden, um somit eine elastisch gemachte Struktur, die insbesondere weich ist, zu erhalten.
Wie vorher erwähnt wurde, so kann gemäß der Erfindung die Zusammensetzung als Fäden oder Streifen extrudiert werden. Fäden werden im allgemeinen von Düsen mit einem runden Querschnitt, vorzugsweise Düsen mit einem kreisrunden Querschnitt, mit einem Durchmesser von beispielsweise ungefähr 0,4 mm bis zu ungefähr 3 mm oder mehr extrudiert. Eine Anzahl von Fäden kann zusammen aus getrennten Düsen extrudiert werden, und durch das Rotieren aller Düsenköpfe relativ zu einer gemeinsamen Achse können die Fäden zusammengebracht werden, um einen Strang auszubilden. Streifen werden im allgemeinen durch die Extrusion aus Düsen in Form eines Schlitzes erhalten. Der Düsenkopf kann eine oder mehrere Klingen enthalten, und Streifen verschiedener Größen können durch das Variieren des Musters der Klinge(n) im Kopf erhalten werden.
Die Elastikmachung kann auch gemäß nicht linearen (gekrümmten) Geometrien, die die anatomische Passform des Produkts, das die Elastikmachung aufweist, auf dem Körper des Trägers speziell gut auszubilden, angewandt werden. Dies ist bei normalen Gummigarnen oder Bändern sehr schwierig zu er zielen. Unter verschiedenen geometrischen Formen können die haftenden elastischen heißen Schmelzen sowohl in einem schon gedehnten als auch in einem ungedehnten Zustand aufgebracht werden. Im ersten Fall wird die extrudierte Schmelze sofort nach der Extrusionsform gekühlt und auf die gewünschten Längung gedehnt. In diesem Fall kann sie die folgenden Eigenschaften besitzen:

– einen relativ hohen Erstarrungspunkt, so dass sie direkt nach der Extrusion erstarrt und elastisch gedehnt werden kann. Ein elastisches Dehnen kann nur einem festen Material verliehen werden, da jede Kraft, die auf ein geschmolzenes oder halbfestes Material aufgebracht wird, nur eine plastische Längung entlang der Richtung der Kraft ohne jegliche elastische Spannung bewirkt;
– gute druckempfindliche Eigenschaften der Haftung, da die haftende, elastische, heiße Schmelze das oder die Substrate berühren wird, wenn sie schon kalt ist, beispielsweise bei Zimmertemperatur.

Wenn das Material ohne jegliches vorheriges elastisches Dehnen aufgebracht und direkt mit dem oder den Substraten, an die es anhaften soll, am Auslaß der Extrusionsform in Berührung gebracht wird, ist ein druckempfindliches Ver- halten weniger wichtig, das das Binden vorgenommen wird, wenn das Material noch eine Temperatur über der Zimmertemperatur aufweist. In diesem Fall kann das Material, neben den oben erwähnten geometrischen Formen, auf das oder die Substrate beispielsweise durch Sprühen oder eine Defibrierung oder durch ähnliche Verfahren, die ein Netzwerk von miteinander verbundenen kurzen Fasern oder ein Netzwerk von Fasern, die eine unbestimmte Länge aufweisen, die sowohl eine zufällige oder eine geometrisch regelmäßige Netzwerk struktur aufweisen (beispielsweise kann jede Faser eine Spirale bilden) erhalten, aufgebracht werden.
Alle diese Merkmale sind insbesondere für die Elastikmachung absorbierender Hygieneartikel geeignet, obwohl die Möglichkeiten dieser Materialien gemäß der Erfindung klarerweise nicht auf diese Anwendungen beschränkt sind. Die Verwendung von Materialien, die in einer schon gedehnten Form aufgebracht werden, können alle der aktuellen Gummis, die in Babywindeln und Windeln für Erwachsene, in Menstruationprodukten etc. verwendet werden, ersetzen, wenn es gewünscht wird, Teile des Produkts, die sich schon unter einer elastischen Spannung befinden, anzubieten, als ein Ergebnis ihrer extremen Vielseitigkeit, der Möglichkeiten der neuen elastisch gemachten Struktur mit praktisch unbegrenzter Varietät. In diesem Fall ist ein anderer Vorteil der elastischen, haftenden, heißen Schmelzen gegenüber elastischen Gummis wert, erwähnt zu werden. Wie detaillierter weiter unten gezeigt werden wird, weisen die bevorzugten elastischen, heiß schmelzenden Zusammensetzungen ein Beanspruchungs/Dehnungsdiagramm auf, das viel flacher als bei einem elastischen Gummi ist, sogar wenn es sich schon unter einer Spannung befindet, und ein weiteres Dehnen (beispielsweise durch die Bewegungen des Trägers des absorbierenden Artikels) eine nur sehr geringe Erhöhung im Modul und in der Zugfestigkeit, die durch den Träger wahrgenommen wird, verursacht. Dies gilt insbesondere für Zusammensetzungen mit geringem Modul.
Zusammensetzungen gemäß der Erfindung, die beispielsweise auf absorbierende Artikel im ungedehnten Zustand bequemer aufgebracht werden können, werden typischerweise verwendet, um Strukturen/Produkten eine elastische Rückstellung nur dann zu geben, wenn die gesamte endgültige Struktur/das gesamte endgültige Produkt während des Gebrauchs einer gewissen Verformung unterworfen wird. Normalerweise sind in diesem Fall die typischen Verformungen, die einem absorbierenden Artikel beim Gebrauch zugefügt werden, sehr begrenzt, beispielsweise in der Größenordnung von 5 bis 50%. Somit ist es notwendig, dass die haftende, elastische, heiße Schmelze, die in diesen Strukturen enthalten ist, mit einer ausreichenden elastischen Rückstellkraft auf äußere Belastungen sogar bei diesen geringen Dehnungen antworten kann. Für diese Anwendungen wird es im allgemeinen besser sein, Mischungen mit einem höheren Modul zu verwenden.
Insgesamt ist die Verwendung von thermoplastischen Blockelastomeren in verschiedenen physikalischen Formen und mit unterschiedlichen Aufbringungsverfahren für die Elastikmachung von Strukturen und insbesondere Hygieneartikeln sehr vorteilhaft.
Beispielsweise können die Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung in Form von Fäden oder Streifen vorliegen. Die Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann in Form von Schäumen vorliegen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform liefert die Erfindung einen elastisch gemachten absorbierenden Artikel, bei dem die Elastikmachung durch eine elastomere, heiß schmelzende Haftmittelzusammensetzung, wie sie vorher definiert wurde, geliefert wird.
Die Mischungen der vorliegenden Erfindung zeigen optimale Eigenschaften von typischerweise heißen Schmelzen, wobei sie von Zusammensetzungen, die bequemer fest mit Substraten bei einer hohen Temperatur der Schmelze von ungefähr 50°C verbunden werden können, bis zu Zusammensetzungen, die eine permanente feste Anhaftung auf den meisten Substraten sogar bei einer Raumtemperatur behalten und somit wirkliche druckempfindliche Haftmittel sind, reichen. Darüber hinaus sind die Zusammensetzungen durch eine Retention der speziellen elastischen Eigenschaften des thermoplastischen Basisblockcopolymers gekennzeichnet, wobei sie alle typische Verhaltensweisen zeigen, die ein elastomeres Material im technischen Sinn definiert.
Somit werden sie, wenn sie im festen Zustand gedehnt werden, und wenn die Belastung weggenommen wird, schnell auf ihre anfängliche Länge mit nur einer minimalen permanenten (plastischen) Verformung zurückgehen. Die Mischungen können vorzugsweise einen deutlichen druckempfindlichen Charakter aufweisen, sie können sogar bei Zimmertemperatur sowohl im ungedehnten oder vorzugsweise im gedehnten Zustand für die Elastikmachung in verschiedenen geometrischen Formen in variierenden Gegenständen und insbesondere in absorbierenden Hygieneprodukten, wie Babywindeln oder Windeln für Erwachsene oder Inkontinenzprodukten für Erwachsene, die sich von Windeln unterscheiden, oder in weiblichen Menstruationsprodukten aufgebracht werden. Die Zusammensetzungen, die einen geringeren druckempfindlichen Charakter aufweisen, werden bequemer bei einer Temperatur über 50°C im gedehnten oder vorzugsweise im ungedehnten Zustand für die Elastikmachung derselben Strukturen und Produkte aufgebracht. Insbesondere wenn sie im ungedehnten Zustand aufgebracht werden, so werden sie bei einer begrenzten Dehnung, beispielsweise bis zu 50% (das heißt die endgültige gedehnte Abmessung beträgt das 1,5-fache der anfänglichen Abmessung) funktionieren.
Um sogar bei diesen geringen Dehnungen eine deutliche elastische Rückstellkraft zu zeigen, werden diese Mischungen im allgemeinen ein höheres Modul als die vorherigen Mischungen aufweisen, wobei die beiden Arten von Materialien in der Tat die Extreme eines Gebiets von Mischungen aufweisen, wobei alle sowohl ausgezeichnete heiß schmelzende Haftmittel sind als auch ausgezeichnete elastische Eigenschaften behalten, und der Übergang vom einen zu einem anderen allmählich erfolgt.
Wie schon gezeigt wurde, so können die Zusammensetzungen gemäß der Erfindung in Mischungen mit einem "geringen Modul" und mit einem "hohen Modul" unterteilt werden, wobei diese Unterscheidung auf ihren Modulwerten und ihrem Verhalten als druckempfindliche Haftmittel basiert.
Somit betrifft die vorliegende Erfindung eine Familie von Zusammensetzungen, die auf mindestens einem thermoplastischen elastischen Blockcopolymer, in welchem SBS-Copolymere die Hauptpolymere bilden, und mindestens einem klebrigen Harz, das im wesentlichen mit den weichen (gummiartigen) Blöcken des vorher erwähnten Copolymers kompatibel ist, basieren, wobei das klebrige Harz hauptsächlich verwendet wird, um die Haftfähigkeit sowohl bei hoher Temperatur als auch bei Zimmertemperatur des vorher erwähnten Copolymers, zu bieten. Die Zusammensetzungen sind extrudierbar und behalten im festen Zustand ein deutliches elastisches Verhalten, das typisch für die Elastomere ist, von denen sie abgeleitet sind. Diese Zusammensetzungen können typischerweise, ohne dass dies eine Begrenzung darstellen soll, in Form von Fäden, Garnen, Bändern, kontinuierlichen Filmen, Netzwerken von Fasern, sowohl kontinuierlichen Fasern oder Fasern, die eine endliche Länge aufweisen, und in denen die Fasern eine zufällige Ausrichtung oder eine geometrisch regelmäßige Anordnung aufweisen etc. extrudiert und aufgebracht werden. Als Beispiele der Anwendung auf dem Gebiet der absorbierenden Artikel können sie für die Elastikmachung der Beine von Windeln, ein elastisches Taillenband in diesen oder für die Elastikmachung von Menstruationsprodukten oder Inkontinenzprodukten für Erwachsene und anderen Windeln, für die interne Elastikmachung der Strukturen aller vorher erwähnten Produkte, für die Verstärkung ihrer absorbierenden Kerne unter mechanischer Belastung und um diesen die Dehnbarkeit und Nachgiebigkeit zu verleihen etc. verwendet werden.
Ein geringeres Modul bedeutet im allgemeinen, dass die haftenden Materialien eine aggressivere Haftfähigkeit aufweisen, so dass die Mischungen mit geringerem Modul im allgemeinen eine höhere Klebrigkeit aufweisen, wie das für druckempfindliche Haftmittel typisch ist. Sie können sehr feste Bindungen mit vielen Substraten bei einem einfachen Kontakt mit diesen sogar bei Zimmertemperatur oder in jedem Fall bei einer Temperatur von weniger als 50°C ausbilden.
Die Verhältnisse zwischen den harten und weichen Blöcken in den thermoplastischen elastomeren Basiscopolymeren sind sehr wichtig bei der Bestimmung des mechanischen Verhaltens und der mechanischen Eigenschaften und der Hafteigenschaften.
Im allgemeinen wird, je höher der Gehalt der harten Blöcke ist (was konventionellerweise als "Styrolgehalt" bezeichnet wird), desto höher das Modul sein, desto ausgeprägter sind die elastischen Eigenschaften, desto schneller ist die elastische Rückstellung nach der Entspannung der Dehnung, aber desto gerin ger ist die Haftfähigkeit und insbesondere das druckempfindliche Verhalten. All dies zeigt, dass der Pegel der harten Blöcke nicht so hoch werden darf, dass er die kontinuierliche Phase bildet, und das Material ein hartes und nicht länger elastisches Material wird.
Nützliche SBCs können 10 bis 50 Gewichtsprozent Styrol enthalten. Wenn sie jedoch mit dem klebrigen Harz modifiziert wird, so wird das Verhalten der sich ergebenden Zusammensetzung im Hinblick auf alle vorher erwähnten Eigenschaften klar durch den sich ergebenden Gehalt von Styrol oder der harten Blöcke in den Zusammensetzungen bestimmt, so dass dies sowohl durch den Pegel des Styrols in dem oder den Basispolymeren) als auch durch den Gehalt des Copolymers oder der Copolymere in der endgültigen Zusammensetzung bestimmt wird. Ein zu geringer Pegel des endgültigen Blockstyrols wird schlechte elastische Eigenschaften ergeben. Ein zu hoher Pegel wird das Modul erhöhen und die Haftfähigkeit in einem nicht akzeptablen Maß erniedrigen. Das Erhöhen des endgültigen Styrolpegels in der Zusammensetzung durch das Erhöhen des Gehalts des Copolymers oder der Copolymere wird die Viskosität übermäßig erhöhen und die Verarbeitbarkeit erniedrigen. So sollten die Pegel des Copolymers oder der Copolymere in der Zusammensetzung und ihr Gehalt an Styrol so gewählt werden, dass der endgültige Styrolgehalt und somit alle oben erwähnten Eigenschaften optimiert werden. Die optimalen Bereiche werden nachfolgend angegeben.
Wenn es gewünscht wird, so kann der gummiartige Teil des SBC selbst (in einer ähnliche Weise wie beim Aushärten natürlicher oder synthetischer Gummis) unter Verwendung geeigneter chemischer oder mechanischer Mittel, insbesondere von Aushärtungssystemen, die für synthetischen Gummi bekannt sind und die nicht durch Hitze aktiviert werden, ausgehärtet werden. Dies wird die Wirkung der Erhöhung des Moduls der gesamten Zusammensetzung haben.
Das klebrige Harz wird hauptsächlich hinzugefügt, um die Hafteigenschaften des Basiscopolymers oder der Basiscopolymere sogar bis zum Grad der Erreichung eines typischen Verhaltens eines druckempfindlichen Haftmittels verbessern. Darüber hinaus verbessert dies die Verarbeitbarkeit des thermoplastischen Elastomers, indem dieser Zusammensetzung geringere absolute Viskositätswerte (im Vergleich zum reinen Blockcopolymer) und ein rheologisches Verhalten gegeben wird, das bei den angezeigten Pegeln des Harzes praktisch Newtonartig ist, das heißt die Viskosität hängt nur von der Temperatur ab und sie ändert sich nicht mit der aufgebrachten Belastung, was eine Eigenschaft darstellt, die für eine leichte Verarbeitung sehr vorteilhaft ist. Es ist bekannt, das SBCs, die viele sehr interessante Eigenschaften aufweisen, als Ergebnis eines nicht Newtonartigen Verhaltens im geschmolzenen Zustand als reine Materialien schwierig zu verarbeiten sein können. Dies bedeutet, dass sie nicht nur eine sehr hohe Viskosität zeigen, sondern dass sie nur unter dem Einfluss der Temperatur sogar unter sehr hohen Temperaturen in der Nähe von 200°C nicht schmelzen. Sie können sogar beginnen, sich thermisch zu zersetzen, bevor sie einen deutlich fluiden Zustand zeigen. Um sie fließfähig und somit verarbeitbar zu machen, ist es notwendig, eine Temperatur und eine hohe mechanische Beanspruchung anzuwenden. In jedem Fall ist die Verarbeitung reiner SBCs schwierig, und die Viskositäten sind hoch und hängen stark von der Kombination der Temperatur und der aufgebrachten Belastung ab.
Die Grundzusammensetzungen des SBC und des klebrigen Harzes gemäß der vorliegenden Erfindung sind fähig, Materialien zu ergeben, die während sie sehr gute elastische und haftende Eigenschaften beibehalten, durch ihre relativ niedrigen Viskositäten und dem praktisch Newtonariken rheologischen Verhalten auch leicht zu verarbeiten sind. Diese letztere Eigenschaft wurde als eine Variation bei einer konstanten Temperatur (180°C) der Viskosität unter zwei Größen einer aufgebrachten Scherrate von 20 und 80 sec^–1 gemessen. Das Verhältnis dieser beiden Viskositäten wird nachfolgend als "Newtonindex (N. I.)" bezeichnet.
Ein ideales Newtonsches Fluid sollte einen N. I. = 1 aufweisen, während ein reines SBC im selben Zustand einen N. I. von sogar > 6 aufweisen kann. Das heißt, die Variation der Viskosität nur durch die Variation der aufgebrachten Schenate von 20 bis 80 sec^–1 beträgt mehr als das Sechsfache, was schwere Probleme für eine reguläre und leichte Verarbeitung verursachen kann. Für eine leichte Verarbeitbarkeit ist es notwendig, dass die Zusammensetzungen nur eine begrenzte Variation einer Viskosität bei einer konstanten Temperatur bei einer Variation der aufgebrachten Schenate zeigen.
Insbesondere wird gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass Zusammensetzungen ein Newtonsches oder nahezu Newtonsches rheologisches Verhalten auf der Basis des geschmolzenen Materials bei 180°C durch das Vergleichen der Viskositäten unter einer Schenate von 20 und 80 sec ¹ zeigen. Bevorzugte Zusammensetzungen zeigen keine Variation der Viskosität von > 50%, das heißt ein Verhältnis der Viskositäten (N. I.) von mehr als 1,5.
Es wurde herausgefunden, dass die am meisten bevorzugten Zusammensetzungen auf der Basis von SBSs ein nahezu ideales Newtonartiges Verhalten mit einem N. I. von nicht mehr als 1,05 zeigen.
Um die elastisches Eigenschaften des Basispolymers ausreichend zu behalten, ist es notwendig, dass das klebrige Harz hauptsächlich mit und vorzugsweise im wesentlichen nur mit den weichen, gummiartigen Blöcken des Blockcopolymers kompatibel ist, und es nicht in wesentlichen Maß mit den harten Blöcken interferiert. Dies wird durch die chemische Natur des Harzes und durch sein Molekulargewicht bestimmt. Die Kompatibilität des Harzes mit den gummiartigen Blöcken und seine Inkompatibilität mit den harten Blöcken kann beispielsweise durch das Bestimmen der Variation des Tg der weichen und harten Blöcke, die aus dem Hinzufügen des Harzes abgeleitet wird, gemessen werden. Insbesondere wird die Inkompatibilität mit den harten Blöcken als ausreichend betrachtet, wenn ihre Tg (die ursprünglich bei 100°C liegt, wenn sie aus Polystyrol ausgebildet werden) nicht mehr als um 15°C bei der Zugabe von 100 Teilen des Harzes zu 100 Teilen des Copolymers geändert wird. Die Messungen der beiden Tgs erfordern eine passende Ausrüstung. Somit können sowohl die Erfahrung von Herstellern von Wirkstoffzubereitungen als auch die technische Literatur der Harzlieferanten in Betracht gezogen werden, um zu bestimmen, welche klebrigen Harze chemisch mit den weichen Blöcken kompatibel und inkompatibel mit den harten Blöcken der SBCs sind. Der Ausdruck "kompatibel im wesentlichen nur mit den weichen Blöcken" bedeutet, dass ein klebriges Harz mit den weichen Blöcken des Copolymers kompatibel ist, und dass es bis zu dem Grad inkompatibel mit den harten Blöcken ist, dass die Tg der harten Blöcke bei einer Zumischung von 100 Teilen des klebrigen Harzes zu 100 Teilen des Copolymers nicht wesentlich geändert und noch besser um nicht mehr als 15°C erniedrigt wird. Vorzugsweise wird die Tg der harten Blöcke überhaupt nicht erniedrigt.
Insbesondere wird das klebrige Harz aus den folgenden chemischen Gruppen, die eine hohe Kompatibilität mit den weichen Blöcken und eine geringe oder gar keine Kompatibilität mit ihren harten Blöcken aufweisen, gewählt:
– Kohlenwasserstoffharze
– aliphatische Harze
– Polyterpenharze
– Terpenphenole
– synthetische C5 Harze
– synthetische C5/C9 Harze
– Terpentinharze und Terpentinharzester als auch ihre vollständig oder teilweise hydrierten Derivate. Sie können als reines Harz oder auch in Mischungen verwendet werden.
Wenn mehr als ein Harz verwendet wird, so ist das hauptsächlich klebrige Harzsystem, das als das wesentliche Harz/die wesentliche Mischung von Harzen, die mindesten in einer Menge von 50% der gesamten Menge des Harzes vorhanden sind, definiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Erweichungspunkt zwischen 85 und 150°C und noch besser zwischen 100 und 140°C aufweist (alle Erweichungspunkte werden durch das wohl bekannte Ring und Ball Verfahren (R & B-Verfahren) gemessen).
Klebrige Harze, die einen Erweichungspunkt < 85°C aufweisen, werden betrachtet, als haben sie einen vorherrschenden plastifizierenden Effekt, der in jedem Fall für die Entwicklung guter Hafteigenschaften und Elastizitätseigenschaften wichtig ist, der aber vom Klebrigmachungseffekt zu unterscheiden ist. Das ergibt sich durch die Tatsache, dass bei der Verarbeitung der aktuellen heißt schmelzenden Zusammensetzungen ein schnelles Erstarren des Materials nach der Extrusion, insbesondere für Zusammensetzungen, die vor der Aufbringung auf dem Substrat gedehnt werden, wünschenswert ist, da dies offensichtlich nur bei festen Materialien möglich ist. Aus diesem Grund ist es wünschenswert, dass der Erstarrungspunkt dieser Zusammensetzungen nicht weniger als 80°C und noch besser mehr als oder gleich 100°C beträgt.
Der Erstarrungspunkt wird am genauesten durch die Verwendung der Technik, die als die "Dynamisch mechanische Analyse unter sinusförmiger Belastung" in der Wissenschaft und Technik der Polymere und Haftmittel wohl bekannt ist, gemessen. Gemäß dieser Technik werden drei rheologische Hauptparameter des Materials als eine Funktion der Temperatur bestimmt:
– das elastische Modul oder Speichermodul G'
– das viskose Modul oder Verlustmodul G'',
– der Winkel δ (Delta) und seine Tangente, wobei es sich dabei um die Phasenverschiebung zwischen G' und G'' handelt.
G' ist größer als G'', wenn das Material fest ist. Wenn das Material fluid ist, so wird G'' größer als G'. Natürlich ist G' bei niedriger Temperatur größer und niedriger bei hohen Temperaturen. Die Kreuzungstemperatur zwischen G' und G'' wird als der Punkt der wahren rheologische Verfestigung (oder des Schmelzens) des Materials genommen.
Für eine Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung ist es vorteilhaft, wenn die Kreuzungspunkttemperatur für die Zusammensetzung größer als oder gleich 80°C und noch besser größer als oder gleich 100°C ist.
Die Position des Kreuzungspunkts hängt von vielen physikalischen Parametern der heißen Schmelze ab. Es wurde jedoch herausgefunden, dass der Haupteinfluss vom Erweichungspunkt des klebrigen Hauptharzes herrührt, und dass ein sekundärer Einfluss vom Inhalt und dem Molekulargewicht des Copolymers herrührt. So sollte das klebrige Harz vorzugsweise einen Erweichungspunkt von 85 bis 150°C und noch besser von 100 bis 140°C aufweisen, vorausgesetzt dass in jedem Fall die gesamte Zusammensetzung eine wahre rheologische Verfestigungstemperatur von mindestens 80°C und noch besser von mindestens 100°C aufweist.
Neben dem thermoplastischen, elastomeren Blockcopolymer und dem klebrigen Hauptharz können die Zusammensetzungen zusätzliche Komponenten, die spezielle Eigenschaften verbessern, enthalten. Eine detaillierte Beschreibung der Zusammensetzungen und ihrer prinzipiellen Eigenschaften wird nachfolgend gegeben.
Aus praktischen Gründen einer klaren Beschreibung bezieht sich die weitere Beschreibung spezifisch auf Zusammensetzungen mit "geringem Modul" und Zusammensetzungen mit "hohem Modul".
Die Zusammensetzungen mit geringem Modul sind elastische, extrudierbare Haftmittelzusammensetzungen auf der Basis von mindestens einem thermoplastischen elastomeren Blockcopolymer, das durch die passende Zugabe von mindestens einem klebrigen Harz, das im wesentlichen mit seinen weichen Blöcken kompatibel ist, geeignet modifiziert wurde. Das Polymer oder zumindest das Polymer, das in den größten Menge vorhanden ist, ist ein Polystyrol/Polybutadien-Blockcopolymer. In dieser Ausführungsformen weisen die Zusammensetzungen gemäß der Erfindung ein Modul von 0,5 MPa oder weniger, im wesentlichen von 0,05 MPa bis zu 0,5 MPa und vorzugsweise von weniger als oder gleich 0,3 MPa auf, wobei das Modul bei einer Temperatur von 23°C und eine Längung von 500% (sechs Mal die anfängliche Länge der Probe) unter einer Längungsgeschwindigkeit von 500 mm/Minute gemessen wird. Darüber hinaus weisen die Zusammensetzungen Viskositäten bei 180°C und bei einer aufgebrachten Scherrate von 80 sec^–1 von 120 000 Centipoise (cps) oder weniger und vorzugsweise von 60000 cps oder weniger und am besten von 30000 cps oder weniger auf.
Die Zusammensetzungen mit geringem Modul enthalten 10 bis 80 Gewichtsprozent und vorzugsweise 15 bis 50 Gewichtsprozent SBC oder eine Mischung aus SBCs, die die folgenden Eigenschaften aufweisen:

– eine molekulare Struktur, die mehrblockig, linear oder radialförmig (sternförmig) sein kann, vorausgesetzt, dass sie pro Molekül mindestens zwei harte Blöcke enthält, die durch ein Vinyl-Aren-Polymer und vorzugsweise Polystyrol oder Poly-Alpha-Methyl-Styrol gebildet werden, und mindestens einen weichen oder gummiartigen Block, aufweisen, wobei der weiche Block des SBC oder des SBC, das in der größten Menge vorhanden ist, Polybutadien ist. Der Diblock-Gehalt im SBC oder den SBCs sollte auf weniger als 40 Gewichtsprozent gehalten werden.
– Der Aromatengehalt (der konventionellerweise nachfolgend als "Blockstyrolgehalt" bezeichnet wird) des SBC oder der SBCs kann von 10 bis 50 Gewichtsprozent und vorzugsweise von 20 bis 50 Gewichtsprozent variieren.

Um wesentliche elastische Eigenschaften beizubehalten, sollten jedoch der Pegel des SBC oder der SBCs in der endgültigen Zusammensetzung und der Blockstyrolgehalt so gewählt werden, dass sich ein endgültiger Styrolgehalt in der Zusammensetzung von 3 bis 17 Gewichtsprozent und vorzugsweise von 6 bis 15 Gewichtsprozent ergibt.
Die Zusammensetzung enthält auch ein klebriges Harz oder eine Mischung desselben, das oder die im wesentlichen mit den weichen Blöcken des SBC kompatibel sind.
Die Harze gehören zu den chemischen Gruppen, die bekannt sind als:
– Kohlenwasserstoffharze
– aliphatische Harze
– Polyterpenharze
– Terpenphenolharze
– Synthetische C5 Harze
– Synthetische C5/C9 Harze
– Terpentinharz und Terpentinharzester als auch ihre vollständig oder teilweise hydrierten Derivate.
Das klebrige Harz/die Mischung des Harzes weist einen R & B-Erweichungspunkt von 85 bis 150°C und vorzugsweise von 100 bis 140°C auf. Die Menge eines solchen Harzes/einer Mischung von Harzen in der Zusammensetzung kann bei 20 bis 90 Gewichtsprozent liegen. In einer bevorzugten Ausführungsform liegt der Inhalt des Harzes/der Mischung der Harze, das oder die oben beschrieben wurden, bei 30 bis 55 Gewichtsprozent, wobei der Rest durch die zusätzlichen Komponenten, die unten beschrieben werden, die die elastischen und/oder haftenden Eigenschaften verbessern, gebildet wird.
In jedem Fall werden die Mengen und die Erweichungspunkte des klebrigen Harzes/der Mischung der Harze als auch die der zusätzlichen Komponenten, die unten beschrieben werden, so ausgewählt, dass die endgültige Zusammensetzung eine wahre rheologische Erstarrungstemperatur (gemessen als Kreuzungstemperatur von G' und G'') nicht unter 80°C und vorzugsweise nicht unter 100°C aufweist.
Es wurde auch herausgefunden, dass die haftenden und/oder die elastischen und/oder die mechanischen Eigenschaften der binären Mischungen SBC/klebriges Harz durch die Verwendung zusätzlicher Komponenten verbessert werden können.
Die haftenden Eigenschaften können durch das Hinzufügen begrenzter Mengen von Gummis mit hohem Molekulargewicht, wie Polyisopren, Polybutadien, Polyisobutylen, natürlichem Gummi, Butylgummi, Styrol/Butadien-Gummi (SBR) oder Styrol/Isopren-Gummi (SIR) und Mischungen daraus, verbessert werden. Diese Polymere weisen hohe Viskositäten auf und sie weisen im nicht ausgehärteten Zustand schlechte elastische Eigenschaften auf. Indem diese jedoch in Mengen bis zu 15% des Gewichts der Mischung hinzugegeben werden, und indem Polymere mit Mooney-Viskositäten ML (1–4) bei 100°C von 30 bis 70 verwendet werden, zeigen die sich ergebenden Zusammensetzungen verbesserte Eigenschaften eines druckempfindlichen Haftmittels, während sie dennoch die endgültigen Viskositäten in einem verwendbaren Bereich und ohne irgend eine nachteilige Wirkung auf die endgültigen elastischen Eigenschaften aufrecht halten. Ein speziell geeigneter SBR ist das Produkt, das von Enichem unter dem Markennamen EUROPRENE SOL 1205 und durch Fina unter dem Markennamen FINAPRENE 1205 verkauft wird. Dieses Produkt ist als ein SBR beschrieben, in dem das Styrol teilweise in Blöcken verteilt ist. Vom gesamten Styrolgehalt von 25 Gewichtsprozent weisen 15 bis 18 Gewichtsprozent eine Blockstruktur auf, und der Rest ist zufällig mit dem Butadien copolymerisiert.
Die Plastifizierung der Zusammensetzung kann sehr gute Wirkungen nicht nur auf die haftenden Eigenschaften und auf die Viskosität haben, sondern sie kann sogar auch das elastische Verhalten durch das Reduzieren der inneren (molekularen) Spannungen, die elastische Energie während dem Dehnen und dem nachfolgenden Entspannen verteilen, verbessern. Im allgemeinen kann die Zusammensetzung bis zu 40 Gewichtsprozent eines oder mehrerer Weichmacher enthalten.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die Zusammensetzungen mindestens einen der folgenden Weichmacher:

– bis zu 40 Gewichtsprozent eines klebrigen Harzes mit einem Erweichungspunkt von 50 bis 85°C;
– bis zu 20 Gewichtsprozent und vorzugsweise bis zu 15 Gewichtsprozent eines flüssigen Kohlenwasserstoffharzes, eines Terpentinharzesters oder eines Polyterpenharzes mit einem Erweichungspunkt von nicht mehr als 30°C,
– 3 bis 30 Gewichtsprozent und vorzugsweise 5 bis 15 Gewichtsprozent eines paraffinischen oder naphtenischen Mineralöls, das einen Aromatengehalt von weniger als 10 Gewichtsprozent aufweist, um mit den Styroldomänen nicht zu interferieren;
– bis zu 15 Gewichtsprozent eines flüssigen Polyisoprens oder depolymerisierten natürlichen Gummis oder Polyisobutylen- , Polybuten- oder

Polypropylenölen und deren flüssigen Copolmyere, beispielsweise PARAPOL (Exxon) oder LIR (von KURARAY).
Die Menge des Weichmachers sollte so sein, dass die Erstarrungstemperatur nicht über die oben angegebene Grenze abgesenkt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Gesamtgehalt des Weichmachers in einer Mischung mit geringem Modul nicht weniger als 10 Gewichtsprozent und nicht mehr als 40 Gewichtsprozent.
In Zusammensetzungen mit geringem Modul ist die Verwendung von Aromatenharzen, die keine Wirkung auf die haftenden Eigenschaften haben, die mit den harten Blöcken der SBC interferieren und die die Zusammensetzung versteifen und dazu neigen, die Viskosität zu erhöhen, im allgemeinen nicht wünschenswert, und die bevorzugte Menge der Aromatenharze liegt bei null. Begrenzte Mengen eines Aromatenharzes oder einer Mischung aus Aromatenharzen, beispielsweise von 20 Gewichtsprozent oder weniger oder noch besser von 10 Gewichtsprozent oder weniger, können als eine Verstärkung für Zusammensetzungen, die einen niedrigen Styrolgesamtgehalt (von bis zu 6%) haben, oder die wesentlichen Mengen von SIS, beispielsweise von 30 Gewichtsprozent oder mehr des SIS auf der Basis des gesamten SIS oder der gesamten SIS aufweisen, verwendet werden. Tatsächlich können SIS-Copolymere, insbesondere solche, die einen Styrolgehalt von < 30 Gewichtsprozent aufweisen, wenn sie in die Zusammensetzung durch das Harz und andere Zusatzstoffe verdünnt werden, ein unpassendes (zu niedriges) Modul und schlechte Rückstelleigenschaften als Ergebnis des inneren niedrigeren Moduls des SIS und der niedrigen Konzentration des Styrols, das als ein physikalisches Vulkanisiermittel wirkt, zeigen. In diesem Fall kann das Aromatenharz sowohl das Modul auf einen nützlichen Pegel erhöhen als auch die Dichte der harten Domänen, die durch das Harz gequollen werden, erhöhen. Nützliche Aromatenharze weisen einen Erweichungspunkt von 115 bis 160°C auf und werden chemisch als Derivate des Styrols, Alphamethylstyrols, Vinyltoluens, Coumaronindens und Copolymeren davon, Alkylarylharzen etc. identifiziert.
Neben den Komponenten, die oben diskutiert wurden, können die Zusammensetzungen die gewöhnlichen Zusatzstoffe, wie Antioxidationsstoffe, UV-Hemmer, Pigmente und Färbematerialien, mineralische Füllstoffe etc., im allgemeinen bis zu einer Gesamtmenge von 20 Gewichtsprozent enthalten.
Für die geeigneteste Verarbeitung und den geeignetste Gebrauch, ohne dass dies eine Eingrenzung darstellt, werden die Mischungen mit einem geringen Modul typischerweise im gedehnten Zustand bei Längungsgrößen von 400 bis 1000% verwendet. Sie sind durch eine sehr hohe Längung beim Brechen (über 1100% und oft über 1400%) und durch sehr gute Hafteigenschaften, die oft druckempfindliche Hafteigenschaften darstellen, gekennzeichnet.
Um die Aufbringung der Zusammensetzung in einen absorbierenden Artikel zu simulieren, werden die Eigenschaften des druckempfindlichen Haftmittels als Schlingenhaftung (oder "Quick Stick Tack") und als eine 90° Abziehung gemäß dem Normverfahren des FINAT Testverfahrens Nr. 9 für die Schlingenhaftung und des FINAT Testverfahrens Nr. 2 für die 90° Abziehung in hier definierter Modifikation gemessen.

– Für beide Tests werden die Zusammensetzungen auf einen Polyesterfilm mit einem Gewicht von 80 g/m² aufgebracht.
– Die Hafteigenschaften, sowohl die Schlingenhaftung als auch als 90° Abziehung, werden auf einem Polyethylenfilm, der auf einen Standardtestplatte befestigt ist, gemessen.
– Die Schlingenhaftungswerte werden als Spitzenwerte ausgedrückt, wobei der anfängliche Spitzenwert ignoriert wird.
– Die 90° Abziehung wurde nach der Kompression durch eine 400 g Walze, die zurück und vor, das heißt mit zweimaligen Darübergehen, jeweils in einer Richtung, darüber geführt wurde, ausgewertet, und die Messungen wurden 20 Minuten nach dem Kontakt des Haftmittels und des Polyethylens durchgeführt.

Die Zusammensetzungen gemäß der Erfindung weisen im allgemeinen eine Schlingenhaftung von > 5 N/cm und eine 90° Abziehung > 7 N/cm (Trennungsgeschwindigkeit 300 mm/min) auf. Materialien, die nützlich bei Zimmertemperatur verbunden und in ein Hygieneprodukt eingebaut werden können, sind solche, die auf Polyethylen eine Schlingenhaftung > 2,5 N/cm und eine 90° Abziehung > 3 N/cm zeigen.
Mischungen mit einem hohen Modul sind elastische, haftende extrudierbare Zusammensetzungen ähnlich denen, die vorher beschrieben wurden, und sie weisen die folgenden Eigenschaften auf:

1) Sie haben ein Modul von mehr als 0,5 MPa und noch besser von nicht weniger als 1 MPa bis zu 10 MPa.
2) Bei 180°C und bei einer aufgebrachte Scherrate von 80 sec^–1 weisen sie Viskositäten von 80000cps oder weniger, vorzugsweise von 50000 cps oder weniger und noch besser von 35000 cps oder weniger auf.
3) Sie basieren auf denselben Typen von SBC, die vorher angegeben wurden, wobei diese aber einen endgültigen Blockstyrolgehalt in der Zusammensetzung von 15 bis 30 Gewichtsprozent und vorzugsweise von 15 bis 25 Gewichtsprozent aufweisen.
4) Das SBC oder die Mischung der SBCs, das oder die verwendet wird, weist einen Diblockgehalt auf, der 25% und vorzugsweise 10% nicht überschreitet. Die am meisten bevorzugten Polymere sind solche, die keinen Gehalt an Diblöcken aufweisen, wie die, die von DEXCO Co. unter dem Markennamen VECTOR verkauft werden.
5) Das oder die bevorzugten SBCs) enthält oder enthalten 20 bis 50 Gewichtsprozent Styrol, und die bevorzugte Menge des SBC oder der Mischung aus SBCs in der Zusammensetzung liegt bei 35 bis 75 Gewichtsprozent, vorausgesetzt, dass sowohl der Styrolgehalt der SBCs und ihre Menge in der Zusammensetzung so sind, dass sie dem Erfordernis des obigen Punkts 3) über den endgültigen Styrolgehalt entsprechen.
6) Das klebrige Harz/die Mischung aus klebrigen Harzen hat/haben dieselben chemischen und physikalischen Eigenschaften, wie sie schon oben diskutiert wurden. Der bevorzugte Gehalt liegt jedoch bei 20 bis 40 Gewichtsprozent.
7) Der Gehalt von Gummis mit hohem Molekulargewicht, wie Polyisopren, Polybutadien, Polyisobutylen, natürlichem Gummi, Butylgummi, SIR und SBR sollte 10 Gewichtsprozent nicht überschreiben und liegt vorzugsweise bei weniger als 5 Gewichtsprozent der gesamten Zusammensetzung.
8) Der gesamte Gehalt der Weichmacher, wie er vorher beschrieben wurde, sollte 25 Gewichtsprozent nicht überschreiten.
9) Aromatenharze oder Mischungen dieser werden wegen ihrer schädlichen Wirkung auf die Haftfähigkeit und die Beanspruchungs-Dehnungseigenschaften (steilere Beanspruchungs/Dehnungs-Diagramme; Erzeugung einer Elasti zitätsgrenze und somit einer nicht wieder rückstellbaren plastischen Verformung) vorzugsweise immer noch vermieden. Wie im vorherigen Fall können diese Materialien jedoch in Mengen von bis zu 20 Gewichtsprozent mit akzeptablen Eigenschaften in der Zusammensetzung vorhanden sein, vorausgesetzt, dass der nicht haftende/nicht elastische Teil der Zusammensetzung 50 Gewichtsprozent der gesamten Zusammensetzung nicht überschreitet. Dieser nicht haftende/nicht elastische Teil wird durch die Summe des gesamten Styrolgehalts in der Zusammensetzung plus dem Gehalt der Aromatenharze/Harze gebildet.

Andere Erfordernisse und andere mögliche weitere Komponenten und Zusatzstoffe bleiben dieselben. Insbesondere ist es jedoch erforderlich, dass die wahre rheologische Erstarrungstemperatur (die als Kreuzungspunkt zwischen G' und G'' gemessen wird) nicht niediger als 80°C und vorzugsweise nicht niedriger als 100°C ist.
Diese Zusammensetzungen mit hohem Modul werden, ohne dass dies eine Einschränkung bei ihrer Verarbeitung und ihrem Gebrauch bedeuten soll, oft im ungedehnten Zustand aufgebracht, insbesondere dann wenn sie ein Modul von > 1 MPa aufweisen. Diese bevorzugte Verwendung ergibt sich aus der Tatsache, dass sie ausreichende elastische Rückführkräfte auch bei geringen Verformungen (typischerweise von nicht mehr als 50%), auf die man oft während der Verwendung von dehnbaren Hygieneartikeln stößt, liefern können, womit diese in bequemer Weise elastisch und nachgiebig gemacht werden können. Dies ergibt sich zum Teil auch aus der Tatsache, dass das Zusammenbauen mit der Zusammensetzung im gedehnten Zustand die Notwendigkeit bedingt, die Zusammensetzung bei ungefähr Zimmertemperatur aufzubringen, und somit erfordert, dass sie selbst unter diesen Bedingungen fest an Substraten haftet (Eigenschaften eines druckempfindlichen Haftmittels). Der druckempfindliche Charakter der Haftmittel scheint umgekehrt proportional zu ihrem Elastizitätsmodul zu sein.
Dennoch halten einige der Zusammensetzungen mit hohem Modul gemäß der Erfindung ein deutliches und nützliches druckempfindliches Verhalten (Schlingenhaftung auf PE > 2,5 N/cm, 90° Abschälung auf PE > 3 N/cm) aufrecht, und sie können auch bei Zimmertemperatur und im gedehnten Zustand bei typischen Längungen bis zu 400% aufgebracht werden, wobei die Längungen beim Brechen dieser Zusammensetzungen typischerweise über 900% liegen.
Die Haftmitteleigenschaften werden unter denselben Bedingungen wie bei Zusammensetzungen mit geringem Modul gemessen.
Der unerwartet gute Grad des Elastizität der Zusammensetzungen gemäß der Erfindung kann als Retention der Zugfestigkeit nach einer zyklischen Verformung gemessen werden. Dies ist ein Test, der die Zustände bei der Verwendung auf einem Hygieneartikel simuliert, bei dem die Bewegungen des Trägers weitere und nachfolgende Dehnungen der elastisch gemachten Teile verursachen können, wobei diese für ein optimales Verhalten ihre anfängliche Länge mit nur minimalen Verlusten der Zugfestigkeit wieder gewinnen müssen. Alle Zusammensetzungen werden getestet, wobei man von einem schon gedehnten Zustand beginnt, und ihnen wird eine weitere Längung von ungefähr 15% ihre anfänglich gedehnten Länge gegeben, um die Bewegungen des Trägers zu simulieren. Die Zusammensetzungen wurden zyklisch gedehnt und freigegeben, fünfzig Mal von der anfänglichen Dehnung zur weiter gedehnten Längung.
Die prozentuale Retention der Zugfestigkeit bei der anfänglichen Längung nach 50 Zyklen einer Dehnung mit einer Geschwindigkeit von 500 mm/Minute im Vergleich zur anfänglichen Zugfestigkeit wurde als ein Maß für die Elastizität der Materialien verwendet. Die Tests wurden bei Raumtemperatur mit 2,54 cm breiten Bändern durchgeführt.

– Zusammensetzungen mit geringem Modul wurden bei einer anfänglichen Längung von 800%, die für die beabsichtigten Anwendungen typisch ist, gedehnt und dann zwischen 800 und 920% (das heißt vom 9 bis 10,2-fachen der anfänglichen Länge der Probe) zyklisch fünfzig Mal weiter gedehnt und freigegeben.
– Zusammensetzungen mit einem hohen Modul wurden in derselben Weise getestet, wobei aber eine anfängliche Längung von 300%, die für die beabsichtigten Anwendungen typisch ist, verwendet wurde, und 50 Zyklen einer weiteren Längung und Entspannung zwischen 300 und 345% durchgeführt wurden.

Der Ausdruck "Zugfestigkeitsretention nach 50 Zyklen", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf den oben beschriebenen Test. Ein Gummi aus natürlichem vulkanisierten Gummi, das von der Firma JPS-Elastomerics hergestellt wird, das bei der Elastikmachung von Beinen von Windeln verwendet wird und bei einer anfänglich gedehnten Verformung von 220% angewandt wird, wurde als Referenz verwendet, und es wurde 50 Mal zyklisch zwischen 220 und 255% verformt. Es wurde herausgefunden, dass unter diesen Bedingungen das Gummi aus natürlichem vulkanisierten Gummi nach 50 Zyklen eine mittlere Retention der Zugfestigkeit von 47% der anfänglichen Zugfestigkeit bei 220% aufweist. Diese Größe der Retention der Zugfestigkeit wurde als gutes elastisches Verhalten angesehen.
Allgemeiner gesagt, wurde beobachtet, dass Materialien, die nicht mehr als 60% ihrer anfänglichen Zugfestigkeit unter diesen Testbedingungen verlieren, ein gutes elastisches Verhalten zeigen. Die Retention der Zugfestigkeit von weniger als 40% stellt eine nicht befriedigende Elastizität, wie sie durch eine langsame Rückkehr zur anfänglichen Länge nach der Wegnahme der Dehnung, eine hohe permanente plastische Verformung etc. gekennzeichnet ist, dar.
Wie in den folgenden Beispielen gezeigt werden wird, zeigen die Zusammensetzungen gemäß der Erfindung, sowohl die mit geringem Modul als auch die mit hohem Modul, ein gutes elastisches Verhalten auf derselben Ebene wie die Gummis aus natürlichem vulkanisiertem Gummi oder besser als diese Gummis.
Insbesondere halten Zusammensetzungen mit hohem Modul bis zu 61,5% ihrer anfänglichen Zugkraft, und Zusammensetzungen mit geringem Modul bis zu 59,8% ihrer anfänglichen Zugkraft.
Die elastischen Eigenschaften wurden auch durch das folgende Verfahren beurteilt. Die Zusammensetzungen in der Form von 2,54 cm breiten Bändern wurden bei 23°C und bei einer Dehnungsgeschwindigkeit von 1000 mm/Minute mit 3 Zyklen einer elastischen Hysterese zwischen null und einer typischen möglichen Längung in der Anwendung von beispielsweise 800% für Zusammensetzungen mit einem geringen Modul, und von 300% für Zusammensetzungen mit einem hohen Modul getestet. Die elastische Energie jedes Zyklus, die als die Fläche des Zyklus ausgewertet wurde, wurde aufgezeichnet, und das Verhältnis zwischen der elastischen Energie der dritten und der ersten Zyklen als Retention der elastischen Energie nach 3 Hystereszyklen bestimmt. Für ein gutes elastisches Verhalten wird angenommen, dass unter diesen Testbedingungen, eine Retention der elastischen Energie von nicht weniger als 30% erforderlich ist.
Die vorliegende Erfindung liefert auch ein Verfahren für das Herstellen von Fäden oder Streifen aus einer elastomeren heiß schmelzenden Haftmittelzusammensetzung, das das Extrudieren einer Zusammensetzung, wie es hier definiert wird, auf eine sich bewegende Oberfläche, das Kühlen und wahlweise Ziehen der Fäden oder Streifen umfasst.
Das Verfahren kann unter Verwendung einer Vorrichtung ausgeführt werden, die eine Extrusionsvorrichtung, eine sich bewegende Oberfläche, die so angeordnet ist, dass die Fäden oder Streifen die Oberfläche beim Herausgehen aus der Extrusionsvorrichtung berühren, und ein Kühlsystem, das angeordnet ist, um die Fäden oder Streifen zu kühlen, umfasst. Nach dem Kühlen können die Fäden oder Streifen auf der sich bewegenden Oberfläche in Kontakt mit einer kontinuierlichen Bahn eines Rohmaterials gebracht werden, so dass die Fäden oder Streifen auf das Rohmaterial überführt werden. In seiner Grundform ist eine Vorrichtung dieses Typs, bei der aber das Haftmittel direkt auf das beabsichtigte Substrat extrudiert wird, schon bekannt, und sie wurde für das Aufbringen von Fäden oder Streifen konventioneller heiß schmelzender Haftmittel verwendet. Es ist ein überraschender Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass die elastomeren heiß schmelzenden Haftmittel als Fäden oder Streifen durch die Verwendung der im wesentlichen gleichen Vorrichtung, wie sie schon für konventionelle heiße Schmelzen verwendet wurde, produziert werden können.
Das Rohmaterial kann beispielsweise ein Material sein, das für die Verwendung in der Produktion absorbierender Produkte, wie Windeln und Menstruationsprodukte, geeignet ist. Die Überführung der Fäden oder Streifen von der sich bewegenden Oberfläche auf das Rohmaterial, bei dem sich das Rohmaterial schneller als die sich bewegende Oberfläche bewegt, bewirkt die Überführung mit einer elastischen Dehnung der Fäden oder Streifen.
Wie erwähnt wurde, produziert das Verfahren sowohl Fäden als auch Streifen, wobei aber der Einfachheit halber an gewissen Punkten im Nachfolgenden auf Fäden Bezug genommen wird, obwohl die Beschreibung mit einer passenden Modifikation, wo diese erforderlich ist, auch auf Streifen angewandt werden kann.
Die Zusammensetzung wird vorzugsweise von einer Heißschmelzaufbringungsvorrichtung extrudiert, wobei die Aufbringungsvorrichtung von einem Tank, der die Zusammensetzung enthält, über eine geeignete Leitung, wie ein Rohr oder einen Schlauch, versorgt wird. Die Aufbringungsvorrichtung umfasst einen oder mehrere Extrusionsköpfe, wobei jeder eine Öffnung für die Extrusion eines oder mehrerer Fäden aufweist. Die sich bewegende Oberfläche, die vorzugsweise ein Transportband ist, geht unter den Extrusionsköpfen, die in einer Distanz von ungefähr 1 mm für Streifen und bis zu ungefähr 200 mm für Fäden angeordnet sind, vorbei. Das Transportband kann sich sogar in Kontakt mit dem Extrusionskopf befinden. Alternativ kann die sich bewegende Oberfläche eine Walze sein, die vorzugsweise gekühlt wird, um die notwendige Kühlung der Fäden oder Streifen, wenn diese in Kontakt mit der Walze kommen, zu liefern.
Die Extrusionsköpfe können durch ein mechanisches System gesteuert werden, wobei dieses System die Winkelposition des Kopfs regelt und eine Bewegung um die x, die y und/oder z-Achse erlaubt, wobei die y-Achse für diesen Zweck die Achse ist, entlang der die Extrusion stattfindet. Durch das Einstellen des Winkels des Kopfs um die x-Achse (die Achse entlang der die Fäden durch die sich bewegende Oberfläche transportiert werden) kann das Absetzen der Linien der Fäden auf die sich bewegende Oberfläche gesteuert werden, und insbesondere kann die Distanz zwischen den Linien der Fäden von jedem Kopf auf die sich bewegende Oberfläche eingestellt werden. Das Einstellen des Winkels des Kopfs um die z-Achse ermöglicht es, den Punkt der Extrusion des Fadens auf die sich bewegende Oberfläche zu ändern, und das Einstellen des Winkels des Kopfes um die x-Achse ermöglicht es, die Distanz zwischen den einzelnen Fäden zu ändern. Vorzugsweise werden die Köpfe so festgelegt, dass die Linien der Fäden sich in einer passenden Distanz befinden, die für den zu produzierenden Artikel benötigt wird. Eine Teilrotation der Serie von Extrusionsöffnungen um eine einzige gemeinsame Achse bringt die Fäden dichter zusammen bis zu dem Punkt, an dem die Fäden zusammenwachsen, um einen Strang zu bilden.
Die Extrusionsköpfe extrudieren die Zusammensetzungen in Fäden, die beispielsweise einen Durchmesser von ungefähr 0,4 mm bis ungefähr 3 mm oder mehr, vorzugsweise von 0,8 bis 1,5 mm und noch besser von weniger als oder gleich ungefähr 1 mm aufweisen. Der Durchmesser des Fadens, der vom Kopf extrudiert wird, kann durch das Variieren des Durchmessers der Öffnungen) im Kopf geändert werden. Es wird auch erkennbar, dass die Form der Öffnung im Kopf bestimmen wird, ob ein Faden oder ein Streifen produziert wird.
Durch das Ändern der Öffnungsgröße im Kopf und somit des Durchmessers des Fadens kann die Haftkraft des Fadens geändert werden, und zusätzlich wird die Kühlungszeit des Fadens geändert. Je größer der Durchmesser des Fadens ist, desto langsamer wird er auskühlen. Der Durchmesser des Fadens wird somit gemäß seiner gewünschten Verwendung variiert.
Die sich bewegende Oberfläche, beispielsweise das Transportband, wird im allgemeinen aus einem Material bestehen oder mit einem Material beschichtet sein, an dem der Faden oder Streifen ausreichend anhaftet, um eine Dehnung des Fadens oder Streifens, während er so angehaftet wird, zu verhindern. Dies ermöglicht den Faden oder Streifen ohne eine plastische Verformung zu kühlen. Die Anhaftung an die sich bewegende Oberfläche wird jedoch geringer als die Anhaftung an das vorgesehene Substrat sein, so dass der Faden oder Streifen nachfolgend von der sich bewegenden Oberfläche gelöst und auf das Substrat mit einem elastischen Dehnen übergeführt werden kann. Beispielsweise kann die sich bewegende Oberfläche mit einem nicht haftenden Material, das Fluorkohlenwasserstoffpolymere, wie Polytetrafluorethylen und vorzugsweise Silicone, wie Silicongummi, einschließt, beschichtet sein. Im Fall solcher nicht haftenden Materialien ist eine Reibung zwischen der sich bewegenden Oberfläche und dem Faden oder Streifen im allgemeinen ausreichend, um ein Dehnen des Fadens oder Streifens zu verhindern, während dieser sich in Kontakt mit der sich bewegenden Oberfläche befindet.
Die sich bewegende Oberfläche, die vorzugsweise ein Transportband ist, kann durch einen Mechanismus, vorzugsweise mechanisch, durch den die Geschwindigkeit des Bandes variiert werden kann, angetrieben werden. Die Variation der Geschwindigkeit des Bandes ist notwendig, um das elastische Deh nen, das zwischen dem Transportband und dem Rohmaterial, auf das die Fäden oder Streifen aufzubringen sind, stattfindet, einzustellen, wobei diese Dehnung durch den Unterschied in der Geschwindigkeit zwischen dem Transportband und dem Rohmaterial erzielt wird. Das Variieren der Geschwindigkeit des Transportbandes relativ zur Rate der Extrusion der Zusammensetzung kann auch dadurch nützlich sein, dass es dadurch möglich ist, die Fäden oder Streifen zu ziehen, obwohl, da die Fäden oder Streifen in dieser Stufe noch geschmolzen sind, nur eine permanente Reduktion im Querschnitt durch ein solches Ziehen erzielt werden kann. Das Verhältnis zwischen der Bewegungsrate des Bandes und der Extrusionsrate sollte mindestens bei eins zu eins (kein Ziehen) liegen, und es kann beispielsweise bis zu ungefähr 1,5 : 1, vorzugsweise 1,3 : 1, noch besser 1,2 : 1 betragen, wenn eine Zugwirkung gefordert wird. Es ist auch möglich, den Extrusionskopf mit einer Vorrichtung zu versehen, die die Extrusionsrate der heiß schmelzenden Zusammensetzung relativ zur Geschwindigkeit des Bandes reguliert, um einen konstanten Durchmesser der Fäden im Falle einer Variation der Geschwindigkeit des Bandes, beispielsweise einer Variation, die notwendig ist, um den Grad der elastischen Dehnung einzustellen, zu gewährleisten.
Die Fäden werden gekühlt, während sie sich auf dem Transportband befinden. Das Kühlen wird vorzugsweise unter Verwendung einer Luftblassystems, das so platziert wird, dass es die Fäden kühlt, erzielt. Vorzugsweise wird das Gebläsesystem unterhalb des Bandes platziert. Es wurde überraschenderweise herausgefunden, dass ein Gebläsesystem eine ausreichenden Kühlung für die zu kühlenden Fäden liefern kann, um diese sehr schnell zu kühlen und zum Erstarren zu bringen, ohne dass eine längere Kühlung notwendig ist. Die Länge des Bandes kann gemäß dem verfügbaren Raum bestimmt werden, und die Fä den können in Abhängigkeit von der Länge des Bandes und der erforderlichen Kühlungszeit über im wesentlichen die gesamte Länge des Bandes hinweggehen, oder sie können nur über einen Teil des Bandes hinweggehen. Zusätzlich kann das Luftgebläsesystem eingestellt werden, die Fäden mit einer schnelleren oder langsameren Rate zu kühlen, je nachdem wie das erforderlich ist. Dies variiert das Maß, auf das das Innere der Fäden und Streifen zu der Zeit der Überführung auf das Material gekühlt wurden, und somit den Grad, mit dem die Fäden oder Streifen einem elastischen Dehnen im Gegensatz zu einer plastischen Verformung unterworfen werden.
Nach dem Kühlen und wahlweise Ziehen werden die Fäden auf ein Rohmaterial, beispielsweise eine Oberschicht eines absorbierenden Artikels, überführt. Die Überführung kann mittels einer Siliconumlenkwalze, die vorzugsweise pneumatisch betätigt wird, erzielt werden. Die Walze bringt das Rohmaterial in Kontakt mit den Fäden. Die Fäden haften am Rohmaterial und werden kontinuierlich von der Transportvorrichtung zum Rohmaterial geführt. Wie schon gesagt wurde, so bewegt sich das Rohmaterial vorzugsweise mit einer schnelleren Geschwindigkeit als das Transportband, so dass die Fäden mit einer elastischen Dehnung bei der Überführung auf das Rohmaterial versehen werden. Durch die Haftfähigkeit der Fäden und die Natur des Rohmaterials bleiben die Fäden an ihm angehaftet. Wahlweise können die Fäden nachfolgend auf das Rohmaterial mittels einer oder mehrerer Walzen gepresst werden, um zu gewährleisten, dass die Fäden am Rohmaterial angehaftet bleiben.
Dieses Pressen kann direkt auf die Fäden erfolgen, wobei in diesem Fall die Walzen mit einem nicht haftenden Material, beispielsweise PTFE oder vorzugsweise einem Silicon, beschichtet sein sollten. Noch besser ist es, wenn der Druck aufgebracht wird, nachdem eine zweite Schicht des Rohmaterials auf die Fäden aufgebracht wurde, wobei in diesem Fall eine nicht haftende Beschichtung nicht notwendig ist. In beiden Fällen können die Walzen erhitzt werden, um das Anhaften zu unterstützen, obwohl die Temperatur gut unterhalb des Schmelzpunktes der Zusammensetzung liegen sollte, um deren elastische Eigenschaften nicht zu beeinflussen. In der Praxis ist eine Temperatur, die um ungefähr 10 bis 40°C unterhalb der rheologischen Erstarrungstemperatur der Zusammensetzung (wie sie hier gemessen wird) liegt, passend.
Um die Fäden mit einer nicht linearen (gekrümmten) Geometrie zu versehen, können sie durch einen oder mehrere Kämme geführt werden, bevor sie auf das Rohmaterial überführt werden. Der oder die Kämme bestimmen die Position des Fadens auf dem Rohmaterial. Die Kämme müssen sich in einer Ebene bewegen können, die im wesentlichen parallel zur Ebene des Rohmaterials verläuft. Der oder die Kämme werden vorzugsweise mittels eines Nockens bewegt. Durch das Bewegen des Kamms in einer Ebene, die im wesentlichen parallel zur Ebene des Rohmaterials verläuft, können die Fäden, die durch den Kamm oder die Kämme hindurch gegangen sind, auf das Rohmaterial in einer gekrümmten Geometrie aufgebracht werden.
Bei der Überführung auf das Rohmaterial weist der Faden eine Tendenz, sich von diesem zu lösen auf, wenn der Faden versucht, eine lineare Geometrie anzunehmen, und je höher der Grad der Krümmung des Fadens ist, desto größer ist die Neigung sich zu lösen. Um ein Lösen zu verhindern, kann eine nicht haftende Walze, wie sie oben angegeben wurde, über die gekrümmten Fäden geführt werden, um sie in das Rohmaterial zu pressen, so dass die Fäden mit dem Rohmaterial in der gekrümmten Form verbunden bleiben.
Die gekrümmten Fäden werden vorzugsweise in Windeln verwendet, wobei sie aber auch in Menstruationsprodukten verwendet werden können. Der gekrümmte Faden ermöglicht es beispielsweise der Windel, dass sie eine bessere anatomische Form aufweist, was sie für den Träger komfortabler macht.
Es wurde überraschenderweise herausgefunden, dass die Fäden der vorliegenden Erfindung beträchtliche Vorteile gegenüber einer bisher verwendeten Elastikmachung mittels Gummis zeigen. Insbesondere können die Fäden der vorliegenden Erfindung mit einem kleineren Durchmesser als bei der bisherigen Elastikmachung mittels Gummis versehen werden, und sie können auch auf kleinere Durchmesser gezogen werden, bevor sie fest werden. Insbesondere können die Fäden einen anfänglichen Durchmesser von weniger als oder gleich ungefähr 1 mm auf dem Transportband vor der Aufbringung auf das Rohmaterial aufweisen. Nach der elastischen Dehnung bei der Aufbringung des Fadens auf das Rohmaterial kann der Faden einen Durchmesser von ungefähr 0,3 bis 0,2 mm aufweisen, was einem Dehnen um das ungefähr 10 bis ungefähr 25-fache der anfänglichen Länge bedeutet. Das Elastizitätsmodul des Fadens ist weit geringer als das bei einer konventionellen Elastikmachung mittels Gummis der Fall ist, und ermöglicht es so, dass der Faden leichter als konventionelle Gummis gedehnt werden kann. Offensichtlich liefert ein einzelner Faden eine niedrigere Dehnkraft als eine Anzahl von Fäden, und somit kann die Anzahl der Fäden leicht eingestellt werden, um die notwendige Dehnkraft zu liefern.
Ein anderer Vorteil der Fäden der vorliegenden Erfindung gegenüber einer konventionellen Elastikmachung mit Gummis ist der, dass sie am Rohmaterial ohne die Verwendung eines Klebstoffs kleben. Dies ist insbesondere für ge krümmte Fäden vorteilhaft. Wenn Gummi auf ein Rohmaterial in einer gekrümmten Form aufgebracht wird, ist eine beträchtliche Menge Klebstoff notwendig, um den Gummi in der gekrümmten Form zu halten, und dies kann eine schädliche Wirkung auf die Elastizitätseigenschaften des Gummis haben. Die Verwendung einer geringeren Menge des Klebstoff, um diese schädliche Wirkung zu vermeiden, führt dazu, dass die Retentionskraft des Gummis auf das Rohmaterial geringer als die elastische Kraft des Gummis selbst ist, dass ein Gummi im Vergleich zu elastischen heiß schmelzenden Haftmitteln, die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, ein höheres Modul aufweist, und darüber hinaus die elastischen heiß schmelzenden Haftmittel in im Vergleich zu den Gummis dünneren Fäden aufgebracht werden können. Aus diesen Gründen sucht der Gummi im allgemeinen seine lineare Form wieder zu gewinnen und löst sich somit leicht vom Rohmaterial. Die elastischen heißt schmelzenden Haftmittel, die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, weisen ein viel geringeres Modul als das der traditionellen Gummis auf, und sie können in sehr dünnen Fäden, die am Rohmaterial ohne die Notwendigkeit eines zusätzlichen Klebstoffs anhaften, gedehnt werden. Ihre Haftkraft ist somit höher als die Lösekraft, und die Fäden bleiben am Rohmaterial in gekrümmter Form haften.
Es liegt innerhalb der Fähigkeit eines Fachmanns, die optimalen Parameter für den Faden in jedem speziellen Fall zu ermitteln, wobei dabei beispielsweise das Modul der Zusammensetzung, der Durchmesser des Fadens, die Haftung des Fadens am Rohmaterial und wahlweise der Radius der Krümmung berücksichtigt werden müssen. Die Haftung wird von der verwendeten Zusammensetzung abhängen, und davon, ob der Faden auf das Rohmaterial gepresst wird.
Es wurde auch überraschenderweise herausgefunden, dass wenn der Fäden bei der Überführung auf das Rohmaterial brechen sollte, das gebrochene Ende des Fadens leicht aufgegriffen und auf das Rohmaterial überführt werden kann, um sich mit dem Bruch wieder zu verbinden, wobei die Art, in der dies durchgeführt werden kann, nachfolgend detaillierter beschrieben wird.
Die Erfindung wird nun detaillierter in Bezug auf eine speziellen Ausführungsform einer Vorrichtung, die für das Ausbilden von Fäden, die aus einer elastischen, heiß schmelzenden Haftmittelzusammensetzung gebildet sind, gemäß der Erfindung geeignet ist. Diese Vorrichtung ist in den begleitenden Zeichnungen gezeigt.
1 zeigt eine Vorrichtung, die verwendet wird, um gekrümmte Fäden zu erzeugen und um die Fäden auf ein Rohmaterial zu überführen; und
2 zeigt ein schematisches Diagramm der 1 zusammen mit einer Ausrüstung, die verwendet wird, um ein Hygieneeinwegprodukt, insbesondere eine Babyeinwegwindel, zu erzeugen.
Natürlich kann die Vorrichtung, die in 2 gezeigt ist, modifiziert werden, um andere elastisch gemachte Hygieneeinwegprodukte zu produzieren.
Betrachtet man die 1, so zeigt die 1 eine Vorrichtung für das Ausbilden von Fäden, und sie zeigt insbesondere eine Aufbringungsvorrichtung für eine heiße Schmelze, die allgemein als (1) bezeichnet ist, wobei diese Extrusionsköpfe (3, 4), die von einem Tank durch einen geeigneten Schlauch versorgt werden, umfasst. Um die verbleibenden Teile der Vorrichtung klar darzustel len, sind der Tank und der Schlauch nicht gezeigt. Unter den Extrusionsköpfen (3,4) und nicht in Kontakt mit diesen ist ein Transportband (6), das sich in der Richtung bewegt, die in der Figur durch einen Pfeil angedeutet ist, angeordnet. Die Bewegungsgeschwindigkeit des Transportbands (6) ist mittels eines mechanischen Geschwindigkeitsreglers (2) einstellbar, und die Winkelposition der Extrusionsköpfe kann durch eine einstellbare Halterung (5) reguliert werden. Unterhalb des Transportbandes (6) ist ein Gebläse (7) angeordnet, das die Fäden (8), die von den Köpfen (3, 4) auf das Transportband (6) extrudiert werden, kühlt. Vier Fäden (8) sind in der Zeichnung gezeigt, obwohl die Anzahl der Fäden natürlich in Übereinstimmung mit dem speziell herzustellenden Produkt variiert werden kann. Die Fäden (8) werden beim Verlassen des Transportbands (6) gekrümmt. Die Fäden (8) laufen vom Transportband (6) über einen oder mehrere Kämme (8) auf ein Rohmaterial (11), wobei dieses Material mittels einer ersten Silikonwalze (12) in Kontakt mit den Fäden (8) gebracht wird. Die Krümmung wird mittels einem oder mehreren Kämmen (9), die in einer Ebene parallel zur Ebene des Rohmaterials (11) bewegbar sind, erzielt. Die Bewegung der Kämme (9) wird durch eine Nocke (10) erzielt. Die Position der erste Walze (12) wird pneumatisch gesteuert. Die Fäden (8) haften am Rohmaterial (11), wobei die Fäden (8) sich in einer gekrümmten Geometrie befinden, wie das bei (13) gezeigt ist. Silikonwalzen (14) pressen die Fäden (8) auf die Oberfläche des Rohmaterials (11).
Eine zweite Walze (15), die vorzugsweise mit Silikon beschichtet ist, ist neben der Silikonwalze (12) aber auf der entgegengesetzten Seite des Rohmaterials und in Kontakt mit den Fäden, die auf das Rohmaterial überführt werden, angeordnet. Die ersten und zweiten Walzen (12) und (15) werden mit demselben pneumatischen System bewegt. Die zweite Walze (15) presst die Fäden nicht gegen das Rohmaterial (was durch die nachfolgenden Walzen (14) erzielt wird), aber sie gewährleistet einfach den korrekten Kontaktwinkel zwischen den Fäden und dem Rohmaterial während der Überführung vom Transportband (6).
Beim Hochlaufen der Vorrichtung oder wenn ein Bruch in einem oder mehreren der Fäden, die auf das Rohmaterial (11) überführt werden, auftreten sollte, bewegt sich die erste Walze (12) zum Transportband (6) hin und bringt das Rohmaterial (11) in Kontakt mit den auf ihm befindlichen Fäden (8). Zur sel ben Zeit können die Kämme (9) abgesenkt werden, um die Bewegung der ersten Walze (12) nicht zu stören. Die Fäden (8) haften dann am Rohmaterial (11) an und können in normaler Weise gedehnt werden, wenn die erste Walze (12) wieder zurück in ihre gewöhnliche Position geht.
Der gewünschte Grad der elastischen Dehnung der Fäden bei der Aufbringung auf das Rohmaterial (11) wird durch den Unterschied in der Geschwindigkeit zwischen dem Transportband (6) (die auch die Geschwindigkeit der Fäden vor der Aufbringung darstellt) und dem Rohmaterial (11) selbst erzielt. Wie schon angegeben wurde, kann die Geschwindigkeit des Transportbandes (6) mittels dem Geschwindigkeitsregler (2) eingestellt werden.
2 ist ein schematisches Diagramm der Vorrichtung 1, die eine Ausrüstung und Materialien, die verwendet werden, um eine Babyeinwegwindel zu bilden, zeigt. Dieselben Bezugszahlen werden für die Komponenten, die in beiden 1 und 2 gezeigt sind, verwendet.
Wie in 2 gezeigt ist, wird ein Vliesstoff, der als eine Oberschicht für die Babyeinwegwindel verwendet wird, von einer Rolle (30) als Rohmaterial (11) geliefert. Das Rohmaterial (11) läuft in die Nähe der Transportvorrichtung (6) mittels einer ersten Walze (12), und die (in 2 nicht gezeigten) Fäden werden auf das Rohmaterial in der Art, die detaillierter in Verbindung mit 1 beschrieben wurde, durch die Aufbringungsvorrichtung (1) für die heiße Schmelze überführt. Das Rohmaterial (11) mit den Fäden wird zum Punkt (55) geführt, wo es mit dem Kernmaterial von einem Kernvorrat und einer Schnitteinheit (50) und mit der Unterschicht von einer Walze (60) verbunden wird, um ein zusammengesetztes Material zu bilden. Das zusammengesetzte Material geht dann durch eine wahlweise Krimpeinheit (70) hindurch geführt, in der die verschiedenen Elemente gepresst werden, um die Anhaftung insbesondere um den Umfang herum zu verbessern. Danach läuft das Material durch eine endgültige Schneideeinheit (90), um das endgültige Produkt auszubilden. Es ist zu beachten, dass an verschiedenen Punkten in diesem Verfahren die Komponenten des endgültigen Produkts ein auf ihnen aufgebrachtes konventionelles, heiß schmelzendes Haftmittel (110) aufweisen und durch Vakuum (100) hindurch gehen.
Der obere linke Teil der 1 zeigt das elastische heiß schmelzende Haftmittel, das in einem gekrümmten Pfad aufgebracht wurde, um eine Elastikmachung des Beines für die Windel zu liefern. Die Positionierung der absorbierenden Kerne auf dem Rohmaterial, was durch die Kernliefer- und Schnitteinheit (2, 50) erzielt wird, ist auch detaillierter gezeigt, obwohl aus Gründen der Klarheit die Kernliefer- und Schnitteinheit in der 1 weggelassen wird, wie das auch für die Unterschicht mit ihrer Vorratsrolle (2, 60) gilt.
Wie schon angegeben, können konventionelle Gummis nicht zufriedenstellenden auf Rohmaterialien mit einer nicht linearen Geometrie aufgebracht werden, und es stellt ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung dar, dass elastische heiß schmelzenden Haftmittel auf ein Rohmaterialsubstrat in einer nicht linearen, beispielsweise gekrümmten Geometrie aufgebracht werden können.
Die vorliegende Erfindung liefert auch ein Verfahren für das Produzieren von Schäumen. Für die Produktion von Schäumen können die oben beschriebenen Zusammensetzungen in verschiedenen gewünschten Formen, beispielsweise in Form eines Streifens, extrudiert werden, und im Moment der Extrusion durch die Verwendung einer konventionellen Schäumungstechnologie geschäumt werden, um einen Haftmittelschaum zu liefern. Die schäumbare Zusammensetzung wird allgemein bei einer Temperatur, bei der sie geschmolzen ist, beispielsweise bei 130 bis 230°C extrudiert, und das Schäumen kann durch physikalische oder chemische Mittel erreicht werden. Das Schäumen mittels physikalischer Mittel umfasst die Verwendung eines inerten Gases oder einer inerten Flüssigkeit. Beispielsweise kann ein inertes Gas wie Stickstoff oder Kohlendioxyd, unter Druck in die geschmolzenen Zusammensetzung geblasen werden. Alternativ kann eine inerte flüchtige Flüssigkeit, wie ein Methylenchlorid, in der Zusammensetzung eingeschlossen werden, das dann bei der Extrusionstemperatur verdampft und in derselben Weise wie das inerte Gas wirkt. Das Schäumen durch chemische Mittel umfasst die Verwendung eines chemischen Blasmittels, wie Diazocaronamid, das sich bei der Extrusionstemperatur zersetzt, um eine ausreichende Menge von Gas freizugeben, um die extrudierte Zusammensetzung zu schäumen. Vorzugsweise wird das Schäumen unter Verwendung eines inerten Gases erzielt.
Direkt nach dem Blasen und der Extrusion wird die Zusammensetzung gekühlt, im allgemeinen durch ein natürliches Abkühlen auf Zimmertemperatur, um den Schaum zu stabilisieren. Zur selben Zeit hilft die Blasaktion beim Kühlen und stabilisiert die Wände der Zellen des Schaums und hilft beim Erstarren des Schaums. Das scheinbare Modul der geschäumten Zusammensetzung kann durch das Variieren der Dichte der geschäumte Masse, beispielsweise durch das Variieren der Menge des Blasmittels oder des Drucks, wenn das Schäumungsmittel ein Gas ist, das direkt in die geschmolzene Zusammensetzung geblasen wird, auf einen geforderten Wert eingestellt werden.
Wenn es erforderlich ist, so kann die Zusammensetzung bei der Produktion eines Artikels, in den die geschäumte Zusammensetzung eingefügt werden soll, um ein geschäumtes elastisches Element zu erzielen, in einer Linie geschäumt und extrudiert werden, beispielsweise in Form eines Streifens, der ausreichend haftend ist, um sich mit dem Körper eines Artikels, beispielsweise dem Körper einer Windel zu verbinden. Streifen des elastischen/haftenden Materials, die gemäß der Erfindung aufgeschäumt wurden und die auf diese Weise erzeugt wurden, können in solchen Anwendungen verwendet werden, bei denen bisher zwei Materialien (ein elastischer Schaum, beispielsweise ein Polyurethanschaum, und ein Haftmittel) verwendet wurden, was zu Kosteneinsparungen, einer erhöhten Produktionseffizienz und einer besseren Leistung der elastisch gemachten Teile des Artikels führt. Zusätzlich weist, beispielsweise für die Verwendung im Taillenband einer Windel, ein geschäumtes elastisches Haftmittel den Vorteil auf, dass für ein gegebenes Kontaktgebiet und eine definierte elastische Kraft das Gewicht des geschäumten elastischen Haftmittels niedriger als das Gewicht einer nicht geschäumten Zusammensetzung, die dieselbe Funktion durchführt, ist, was zu einer Kostenersparnis führt. Die geschäumte Struktur ist auch dicker aber zur selben Zeit auch weicher.
Wie oben erwähnt wurde, so liefert die vorliegende Erfindung auch einen elastisch gemachten absorbierenden Artikel, bei dem die Elastikmachung durch eine elastische Haftmittelzusammensetzung geliefert wird, wie das hier beschrieben ist.
Der absorbierende Artikel kann eine Babywindel, eine Windel für inkontinente Erwachsene, ein Inkontinenzkleidungsstück, eine Damenbinde, eine Slipeinlage etc. sein. Die Haftmittelzusammensetzung kann eine Elastikmachung des Artikels beispielsweise im Taillen- oder Beinbereich einer Windel oder im allgemeinen in jedem Gebiet, wo eine Elastikmachung erforderlich ist, liefern.
Die vorliegende Erfindung wird nun in Bezug auf eine Windel dargestellt, obwohl dies auf keinen Fall als eine den gesamten Umfang der Erfindung darstellende Einschränkung betrachtet werden soll.
3 ist eine perspektivische Ansicht einer Windel.
4 ist eine teilweise weggeschnittene Aufsicht auf die Einwegwindel 3, die in ihre ebene Konfiguration geöffnet wurde.
Einwegwindeln, die viele verschiedene Grundgestaltungen aufweisen, sind aus dem Stand der Technik bekannt, und es kann beispielsweise auf das US-Patent Re 26152, das US-Patent 3860003, die europäische Patentanmeldung Nr. 82200801.7, das US-Patent 4324245, das US-Patent 4337771, das US-Patent 4352355 und das US-Patent 4253461 Bezug genommen werden.
Die Windel, die in 3 gezeigt ist, basiert auf der Gestalt der Einwegwindel, die im US-Patent 3860003 beschrieben ist. Die Windel, die in 3 gezeigt ist, stellt nur eine Illustration dar, und es wird deutlich, dass die vorliegende Erfindung auf jede andere Gestalt einer Windel angewandt werden kann.
3 zeigt eine Einwegwindel, die allgemein mit 110 bezeichnet ist, die perspektivisch in einer Konfiguration gezeigt ist, als ob sie an ein Kind angelegt wäre. Die Einwegwindel 110 umfasst einen vorderen Bereich 111 und einen hinteren Bereich 112 mit einem Schrittbereich 113 dazwischen. Im Gebrauch wird der Schrittbereich 113 zwischen den Beinen des Kindes platziert und der vordere Bereich 111 und der hintere Bereich 112 werden jeweils entlang den vorderen und hinteren Teilen des Rumpfs des Trägers platziert. Die Oberschicht 115 bildet die innere Oberfläche der Einwegwindel 110, während die Unterschicht 114 seine äußere Oberfläche bildet. Seitenklappen (oder Beinaufschläge) 116 passen um die Schenkel des Trägers. Im Gebrauch werden das vordere Taillenband 117 und das hintere Taillenband 118 neben den Taillenregionen des Trägers jeweils auf den vordern und hinteren Teilen des Rumpfs des Trägers platziert. Die Einwegwindel 110 wird in der Position um den Träger durch das Befestigungsband 119 gehalten. Der äußere Rand des Taillenbandes 129 ist in 3 als der obere Rand der Einwegwindel 110 gezeigt.
4 ist eine teilweise weggeschnittene Aufsicht auf eine Einwegwindel 110, die in eine ebene Konfiguration geöffnet ist. Die Oberschicht 115 ist in dieser Darstellung die obere Oberfläche der Windel, während die Unterschicht 114 die untere Oberfläche darstellt. Ein absorbierendes Element 121 ist zwischen der Oberschicht 115 und der Unterschicht 114 angeordnet.
Wie dargestellt ist, so ist die Einwegwindel 110 im allgemeinen symmetrisch um ihre Längszentrallinie 125 und ihre seitliche Zentrallinie 126 ausgebildet. Während dies eine bevorzugte Konfiguration darstellt, ist es nicht notwendig, dass die Einwegwindel 110 symmetrisch ist. Eine asymmetrische Ausrichtung um die seitliche Zentrallinie 126, wie wenn der Schrittbereich 113 zum vorderen Taillenband 117 verschoben wird, ist ebenfalls nützlich.
Die Einwegwindel 110 ist mit elastischen Elementen 122 in ihren Seitenrändern, die im allgemeinen parallel zur Längszentrallinie 125 verlaufen, versehen. In der dargestellten Ausführungsform sind zwei elastische Elemente 122 auf jeder Seite der Einwegwindel 110 angegeben, wobei ein oder mehrere elastische Elemente verwendet werden können.
Befestigungsbänder 119 sind an der Einwegwindel 10 neben dem hinteren Taillenband 118 befestigt.
Das vordere elastische Taillenelement 123 und das hintere elastische Taillenelement 124 sind jeweils im vorderen Taillenband 117 und im hinteren Taillenband 118 und neben dem äußeren Rand des Taillenbandes 127 angeordnet. In der in den 3 und 4 dargestellten Ausführungsform umfasst die Einwegwindel 110 elastische Taillenelemente sowohl in den vorderen als auch den hinteren Taillenbändern. Die Elastikmachung könnte jedoch nur im vorderen oder hinteren Taillenband stattfinden.
Die Elastikmachung 123 und 124, wie sie in den 3 und 4 gezeigt ist, erstreckt sich im wesentlichen über die gesamte seitliche Breite der Einwegwindel 110. Die Elastikmachung 123, 124 kann sich nur über einen Teil der seitlichen Breite der Windel erstrecken. Vorzugsweise erstreckt sie sich über einen Hauptteil der seitlichen Breite der Einwegwindel. Die Elastikmachung 123, 124 wird durch das elastomere heiß schmelzende Haftmittel, wie es hier beschrieben ist, geliefert.
Eine Hauptfunktion der Unterschicht 114 besteht darin, zu verhindern, dass Körperfluide aus der Einwegwindel 110 entweichen und die äußeren Kleidungsstücke des Trägers und andere Oberflächen, die sich in Kontakt mit der Einwegwindel befinden, beschmutzen. Jedes nachgiebige, nicht reizende, ebene Material, das für Körperfluide undurchlässig ist, kann als Unterschicht 114 verwendet werden. Konventionelle Materialien können als eine Unterschicht verwendet werden, beispielsweise solche, wie sie in den vorher erwähnten Patenten und der Anmeldung, die Windeln betreffen, beschrieben sind. Eine bevorzugte Unterschicht wird aus einem Polyethylenfilm, der eine Dicke von ungefähr 0,012 bis ungefähr 0,051 Millimeter (mm) aufweist, gebildet.
Atmungsfähige Unterschichten (das sind Unterschichten, die das Hindurchgehen von Dampf und Luft ermöglichen, während sie das Hindurchgehen von Flüssigkeit verhindern), die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind beispielsweise in der US-3156242, der US-881489, der US-3989867 und der US-4341216 beschrieben.
Die Größe der Unterschicht 114 wird durch die exakte gewählte Gestalt der Windel und die Größe des Kindes, das als Träger vorgesehen ist, bestimmt, wobei sie leicht durch Fachleute bestimmt werden kann.
Die Oberschicht 115 kann jedes nachgiebige, sich weich anfühlende, (die Haut des Trägers) nicht reizende ebene Material sein. Sie funktioniert, um die Haut des Trägers zu berühren, abgegebene Fluide zu empfangen, und es den Ausscheidungen zu ermöglichen, leicht durch sie hindurch in das absorbierende Element zu gelangen, und die Haut des Trägers von den Fluiden im absorbierenden Element zu isolieren. Um die wirksame Leistung der letzten Funktion zu unterstützen, ist die Oberschicht vorzugsweise hydrophob.
Die Oberschicht 115 kann eine durchlässige Schicht, die aus natürlichen oder synthetischen Fasern oder Mischungen daraus, einem Vliesstoff, der aus natürlichen oder synthetischen Fasern oder Mischungen daraus hergestellt ist, mit Öffnungen versehenen Kunststofffilmen, porösem Schaum oder dergleichen hergestellt ist, sein. Beispiele geeigneter Oberschichten sind in den vorher erwähnten Patenten und der Patentanmeldung beschrieben.
Eine bevorzugte Oberschicht ist ein Polyesterspinnvlies, das aus Fasern mit einem Denier von 2,2 bis 2,5 hergestellt ist und das ein Basisgewicht von 17 Gramm (g) pro Quadratmeter (m²) aufweist. Ein anderes bevorzugtes Oberschichtmaterial weist ein Basisgewicht von 22 g pro Quadratmeter auf und umfasst 65 Gewichtsprozent Polyesterfasern mit Stapellänge und einem Denier von 1,5 (wie Kodel Typ 411 Polyesterfasern, wie sie von der Tennessee Eastman Corporation, Kingsport, Tennessee verkauft werden), 15 Gewichtsprozent gekrimte Reyonfasern mit Stapellänge und einem Denier von 1,5, und 20 Ge wichtsprozent eines Acrylcopolymerbindemittels (wie Celanese CPE 8335, wie es von der Celanese Corporation aus Charlotte, North Carolina verkauft wird). Der Ausdruck "Stapellänge" bezieht sich auf Fasern, die eine Länge von mindestens 15 mm aufweisen.
Eine nochmals andere bevorzugte Oberschicht ist aus Polypropylenfasern, die kardiert und thermisch in einem beabstandeten Muster verbunden wurden, hergestellt. Fasern mit einer Länge von 3,8 Zentimetern und einem Denier von 1,5 bis 3,0 sind geeignet. Eine bevorzugte Oberschicht dieses Typs weist ein Basisgewicht von 24 g pro Quadratmeter auf.
Geeignete Oberschichten können auch aus mit Öffnungen versehenen Kunststofffilmen, wie sie im US-Patent 4342314, im US-Patent 4341217 und im US-Patent 3929135 beschrieben sind, hergestellt werden.
Wie im Fall der Unterschicht 114 wird die Größe der Oberschicht 115 durch die exakt gewählte Gestalt der Windel bestimmt.
Das absorbierende Element 121 kann jede Vorrichtung, die im allgemeinen komprimierbar und nachgiebig ist und die die Haut des Trägers nicht reizt, und die Fluide absorbieren und halten kann, sein.
Das absorbierende Element 121 kann aus einer Vielzahl von Materialien, die allgemein in absorbierenden Einwegartikeln verwendet werden, und die in den hier vorher eingeschlossenen Patenten beschrieben sind, hergestellt werden. Beispiele geeigneter absorbierender Materialien umfassen eine gekreppte Zellulosewatte, absorbierende Schäume, absorbierende Schwämme, superabsor bierende Polymere und vorzugsweise zerkleinerte und im Luftstrom gelegten Holzzellstofffasern, die allgemein als ein absorbierender Flaum bezeichnet werden. Ein absorbierender Flaum, der eine Dichte von 0,05 bis 0,175 Gramm pro Kubikzentimeter aufweist, ist im allgemeinen akzeptabel.
Wie im Fall der Unterschicht 114 und der Oberschicht 115 wird die Größe des absorbierenden Elements 121 durch die exakt gewählte Gestalt der Windel diktiert.
Wahlweise kann das absorbierende Element 121 mit einer oder beiden ebenen Seiten mit Umhüllungstissues (die in den Zeichnungen nicht dargestellt sind), die jedes durchlässige Material, das Fachleuten wohl bekannt ist, wie ein nassfestes Tissuepapier, umfassen können, verbunden werden. Wenn Umhüllungstissues verwendet werden, so erstrecken sie sich im allgemeinen gemeinsam mit dem absorbierenden Element 121 und enden entweder mit ihm oder werden um die seitlich sich erstreckenden Ränder nach oben und darum herum gefaltet. Umhüllungstissues können wahlweise am absorbierenden Kern 121 durch irgend welche Mittel, die Fachleuten bekannt sind, befestigt werden.
Das absorbierende Element 121 ist zwischen der Unterschicht 114 und der Oberschicht 115 angeordnet. Die gewählte Gestalt der Windel bestimmt, ob die drei Elemente gemeinsam enden, obwohl sich im allgemeinen entweder die Unterschicht 114 oder die Oberschicht 115 oder beide über die Ränder des absorbierenden Elements 121 hinaus erstrecken. Wahlweise kann die Unterschicht 114 am absorbierenden Element 121 durch jedes passende Mittel (das in den Zeichnungen nicht dargestellt ist), das Fach- leuten wohl bekannt ist, befestigt werden. Beispiele geeigneter Mittel sind parallele Wülste eines Haftmittels (wie eines heiß schmelzenden Haftmittels) und ein doppelseitiges Klebeband, wobei sich jedes im wesentlichen über die gesamte Länge des absorbierenden Elements 121 in Längsrichtung erstreckt. Die Unterschicht 114 und das absorbierende Element können unter Verwendung des elastomeren, heiß schmelzenden Haftmittels, wie es hier beschrieben ist, befestigt werden.
Elastische Elemente 122 dienen dazu, die Aufschläge (sich längs erstreckende Ränder) der Einwegwindel 110 zu kontrahieren oder zu raffen und sie in Kontakt mit den Beinen des Trägers zu halten, um somit einen verbesserten Sitz und ein reduziertes Auslaufen von Fluid aus der Windel zu ermöglichen. Die elastischen Elemente werden durch das elastomere, heiß schmelzende Haftmittel, wie es hier beschrieben ist, geliefert.
Die Länge der elastischen Elemente 122 wird durch die präzise Gestalt der gewählten Windel bestimmt. In der Gestalt, die in den 3 und 4 dargestellt ist, erstrecken sich die elastische Elemente 122 über einen Hauptteil der Länge der Einwegwindel 110 in Längsrichtung, aber sie enden außerhalb der Taillenregionen der Einwegwindel 110.
Die elastischen Elemente 122 werden an der Einwegwindel 110 in einem gedehnten oder nicht gedehnten Zustand während oder nach der Produktion der Windel befestigt. Beispielsweise kann die Einwegwindel 110 in der Schrittregion 113 beispielsweise durch ein Fälteln kontrahiert werden, und elastische Elemente 122 können an der kontrahierten Einwegwindel 110 befestigt wer den, während sich die elastischen Elemente in ihrer entspannten oder nicht gedehnten Ausrichtung befinden.
Das vordere elastische Taillenelement 123 und das hintere elastische Taillenelement 124 sind jeweils aus einem elastomeren heiß schmelzenden Haftmittelmaterial, wie es hier beschrieben ist, gebildet.
Die Elastikmachung auf der Windel kann durch das elastomere heiß schmelzende Haftmittel, wie es hier beschrieben ist, in Form von Fäden, Garnen, Bändern, Streifen, kontinuierlichen Filmen, Netzwerken von Fasern, die sowohl kontinuierlich sind oder eine endliche Länge haben, und in welchen die Fasern sowohl eine zufällige Ausrichtung oder auch eine geometrisch regelmäßige Ausrichtung aufweisen, geliefert werden. Die Fäden oder Streifen können eine lineare oder nicht lineare (gekrümmte) Geometrie aufweisen. Das Haftmittel kann auch im geschäumten Zustand sein.
Wie in den folgenden Beispielen gezeigt werden wird, zeigen Zusammensetzungen, die eine Elastikmachung in absorbierenden Artikeln liefern, gemäß der vorliegenden Erfindung sowohl mit geringem als auch hohem Modul ein gutes elastisches Verhalten auf derselben Ebene oder besser als Gummis aus natürlichem vulkanisiertem Gummi.
Insbesondere halten Zusammensetzungen mit einem hohem Modul bis zu 67,5% ihrer anfänglichen Zugkraft aufrecht, und Zusammensetzungen mit einem geringen Modul halten bis zu 59,8% ihrer anfänglichen Zugkraft aufrecht.
Für die Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung geeignete Zusammensetzungen werden durch die folgenden Beispiele gezeigt. Im Falle von gesetzlich geschützten Produkten stellen sich die Details ihrer Natur und Zusammensetzung so dar, wie sie vom Hersteller geliefert werden.
Die Zusammensetzungen alle Beispiele 1 bis 5 sind für die Elastikmachung absorbierender Artikel gemäß der Erfindung mit der Deaktivierung der elastischen Spannung in Gebieten, wo die elastischen Eigenschaften nicht gefordert werden, geeignet. Die Zusammensetzungen aller Beispiele 1 bis 5 zeigen, wenn sie vom geschmolzenen Zustand zwischen die Kunststoffe und/oder Zellulosematerialen mit einem Gewicht von 5 g/m² aufgebracht werden, eine Bindungsfestigkeit von mehr als 0,5 N/cm.
Die elastischen Eigenschaften werden auch durch das folgende Verfahren beurteilt: Die Zusammensetzungen in Form von 2,45 cm breiten Bändern wurden bei 23°C und einer Dehngeschwindigkeit von 1000 mm/Minute mit 3 Zyklen einer elastischen Hysterese zwischen null und einer typischen möglichen Längung bei der Anwendung, das heißt 800% für Zusammensetzungen mit einem geringen Modul und 300% für Zusammensetzungen mit einem hohen Modul, getestet. Die elastisches Energie jedes Zyklus, die als das Gebiet des Zyklus ausgewertet wurde, wurde aufgezeichnet, und das Verhältnis zwischen der elastischen Energie des dritten und des ersten Zyklus wurde als Retention der elastischen Energie nach 3 Hysteresezyklen bestimmt. Für ein gutes elastisches Verhalten wird angenommen, dass unter diesen Testbedingungen eine Retention der elastischen Energie von nicht weniger als 30% erforderlich ist.
Die Bedingungen, die erforderlich sind, um die elastische Spannung der Zusammensetzungen, die in den folgenden Beispielen beschrieben sind, zu deaktivieren, kann theoretisch auf der Basis des Elastizitätsmoduls der Zusammensetzung berechnet werden, das heißt es muss, wie das oben erläutert wurde, eine Temperatur, die mindestens gleich der Inversionstemperatur ist, beim Fehlen eines aufgebrachten Drucks aufgebracht werden, oder es kann eine niedrigere Temperatur verwendet werden, wenn ein Druck, der mindestens gleich dem Elastizitätsmodul bei dieser Temperatur ist, aufgebracht wird. In der Praxis wird die Deaktivierung in einer Verarbeitungsvorrichtung, beispielsweise durch die Verwendung einer erhitzten Walze, vorgenommen, und in diesem Fall werden die Bedingungen, die angewandt werden müssen, beispielsweise die Temperatur der Walze und der Abstand zwischen den Walzen, der den Druck bestimmt, in Abhängigkeit von anderen Verfahrensbedingungen, wie der Dicke des Materials und der Geschwindigkeit, mit der es durch die Vorrichtung hindurchgeführt wird, variieren. Somit kann beispielsweise die Zusammensetzung des nachfolgenden Beispiels 4 auf der Basis des Elastizitätsmoduls bei 90°C durch die Aufbringung eines Drucks von 0,02 MPa deaktiviert werden. In der Praxis wird es jedoch nötig sein, empirisch die Bedingungen (Walzentemperatur und Abstand zwischen den Walzen), die verwendet werden müssen, um eine Deaktivierung zu erzielen, zu bestimmen.
Beispiel 1

Ein SBC-Polymersystem auf der Basis von SBS (Styrol-Butadien-Styrol-Blockcopolymeren) wurde folgendermaßen formuliert:

CARIFLEX TR-41135	36 Gewichtsprozent
EUROPRENE SOL 1205	8 Gewichtsprozent
DERCOLYTE A 115 45,8 Gewichtsprozent	FORAL 85-E 6 Gewichtsprozent
HERCOLYN D-E 4 Gewichtsprozent	IRGANOX 1010 0,2 Gewichtsprozent

wobei

– CARIFLEX TR-4113 S ein mit Öl gestrecktes SBS Copolymer ist, das von der Firma Shell erhältlich ist und nach deren Angaben folgendes enthält:
– 68,5 Gewichtsprozent eines linearen Dreiblock-SBS, das einen Styrolgehalt von 35 Gewichtsprozent und einen Diblockgehalt von < 20 Gewichtsprozent aufweist,
– 31,5 Gewichtsprozent eines naphtenischen Mineralöls, das als ein Weichmacher dient und weniger als 5% Aromaten enthält.
– EUROPRENE SOL 1205 ein Styrol/Butadien-Gummi (SBR) ist, das von ENICHEM erhältlich ist. (Das Produkt FINAPRENE 1205, das von FINA erhältlich ist, ist ähnlich und könnte ebenso verwendet werden). Es wird als eine Lösung polymerisierten SBR, die eine Mooney-Viskosität ML (1+4) bei 100°C gleich 47 und einen gesamten Styrolgehalt von 25 Gewichtsprozent aufweist, beschrieben. Dieses Styrol ist teilweise (typischerweise von 15 bis 18%) in Blöcken verteilt, wobei der Rest zufällig mit Butadienen copolymerisiert ist. Das zufällig copolymerisierte Styrol gibt dem gummiartigen Teil des Moleküls die chemische Struktur eines amorphen SBR, was zur Entwicklung der ausnehmend guten druckempfindlichen Haftfähigkeit führt.
– DERCOLYTE A 115 (das klebrige Hauptharz) von DRT erhältlich ist. Es ist ein Polyterpenharz, das von Alpha-Pinen abgeleitet wurde, das einen Erweichungspunkt von 115°C aufweist.
– FORAL 85-E ein klebriges Harz ist, das aus einem hydrierten Glycerolester aus Terpentinharz, das von der Firma HERCULES erhältlich ist, zusammengesetzt ist.
– HERCOLYN D-E ein flüssiges Methylester aus Terpentinharz ist, das von HERCULES erhältlich ist.
– IRGANOX 1010 ein phenolisches Antioxidationsmittel ist, das von CIBA-GEIGY erhältlich ist.

Es wurde herausgefunden, dass die Zusammensetzung die folgenden Eigenschaften aufweist:

– gesamter Styrolgehalt = 10,6 Gewichtsprozent, wobei 10,1% in Blöcken vorliegt,
– Viskosität bei 180°C bei 80 sec^–1 = 20520 cps,
– Eigenmodul bei einer Längung von 500% : 0,182 MPa (geringes Modul)
– Längung beim Bruch > 1400% (1400% war die maximale Längung, die auf der Maschine, die für diese Bestimmung verwendet wurde, erzielbar war)
– rheologische Erstarrungstemperatur (Kreuzungspunkt von G' und G'') = 125°C
– 90° Abziehung auf PE = 16,3 N/cm
– Zugfestigkeitsretention nach 50 Zyklen zwischen 800 und 920% = 59,8%
– Retention der elastischen Energie nach 3 Hysteresezyklen zwischen null und 800% = 57,7%
– Newton-Index (N. I.) = 1,05.

Die Zusammensetzung zeigte extreme gute elastische Eigenschaften und Hafteigenschaften und sie wurde als vollständig geeignet für die Elastikmachung der Strukturen, insbesondere von absorbierenden Hygieneartikeln, angesehen.
Sie war leicht verarbeitbar, das heißt extrudierbar, sie wies eine schnelle Erstarrung (dehnbar in der Produktionslinie) auf, und sie hatte gute druckempfindliche Eigenschaften, was die Ausbildung fester Bindungen durch einen einfachen Kontakt mit vielen Substraten sogar bei Zimmertemperatur ermöglicht.
Die Zusammensetzung wurde auf verschiedene Schaumdichten unter Verwendung einer kommerziell erhältlichen Schäumungsvorrichtung, die für heiß schmelzende Zusammensetzungen vorgesehen ist (die Vorrichtung FOAMMEL, die von Nordson, Deutschland hergestellt wird) aufgeschäumt.
Das Schäumen wurde unter Verwendung von unter Druck stehendem Stickstoff als Blasmittel bei einer Temperatur von 180°C durchgeführt, und der Gasdruck wurde eingestellt, um Schäume verschiedener Dichte zu erzielen. Die Flussrate der elastomeren heißen Schmelze betrug ungefähr 1 bis 2 Gramm pro Minute, und der erzeugte Schaum war, abhängig von der Schaumdichte, ungefähr 1 cm dick.
Die folgenden Eigenschaften wurden bei der geschäumten Zusammensetzung gemessen:

Dichte Scheinbares Modul

0,94 g/cm² 0,182 MPa

0,83 g/cm² 0,162 MPa

0,79 g/cm² 0,136 MPa

0,69 g/cm² 0,113 MPa

0,52 g/cm² 0,058 MPa
Beispiel 2
Die Formulierung war folgendermaßen:
Es wurden die folgenden Eigenschaften gemessen:
– gesamter Styrolgehalt = 11,5 Gewichtsprozent, wobei 10,9% in Blöcken vorliegt,

– Viskosität bei 180°C bei 80 sec^–1 = 28180 cps,
– Eigenmodul bei einer Längung von 500% : 0,188 MPa (geringes Modul)
– Längung beim Bruch > 1400%
– rheologische Erstarrungstemperatur = 120°C
– 90° Abziehung auf PE = 10,4 N/cm
Zugfestigkeitsretention nach 50 Zyklen zwischen 800 und 920% = 59,1%
– Retention der elastischen Energie nach 3 Hysteresezyklen zwischen null und 800% = 48,3%
- Newton-Index (N. I.) = 1,01.

Die Zusammensetzung war ähnlich der des Beispiels 1, wobei die Hauptvariation in der Tatsache lag, dass ungefähr 50% des klebrigen Harzes mit hohem Erweichungspunkt durch ein Harz mit einem niedrigeren Erweichungspunkt ersetzt wurden, und dass der einzige Weichmacher das Öl, das in CARIFLEX TR-4113 S (12,5 Prozent des Gewichts der Zusammensetzung) enthalten ist, war. Nichtsdestotrotz wurde herausgefunden, dass die Zusammensetzung dennoch eine sehr hohe Verfestigungstemperatur, ein schnelles Aushärten als auch optimale elastische und druckempfindliche Haftmitteleigenschaften und eine ausgezeichnete Verarbeitbarkeit aufwies, so dass es leicht möglich war, sie zu extrudieren und sie sofort sogar bis zu 800% zu dehnen.
Beispiel 3
Ein anderes System auf der Basis eines radialen SBS wurde getestet, genauer gesagt eine Mischung eines SBS mit einem relativ niedrigen Gehalt an harten Blöcken, und einem SBS mit einem relativ hohen Gehalt an harten Blöcken. Die Formulierung war folgendermaßen:
wobei

– FINAPRENE 415 und FINAPRENE 401 radiale SBS-Copolymere sind, die von FINA erhältlich sind. Es wird angenommen, dass beide weniger als 20% Diblöcke enthalten und durch eine "Sternstruktur" aus vier Blöcken SB, die chemisch in einem zentralen Punkt durch die Butadienblöcke verbunden sind, ausgebildet wird. FINAPRENE 415 enthält 40 Gewichtsprozent des Blockstyrols und FINAPRENE 401 enthält 22 Gewichtsprozent des Blockstyrols.
– ZONATAC 115 LITE ist ein modifiziertes klebriges Kohlenwasserstoffterpenharz mit einem Erweichungspunkt von 115°C, das von der Arizona Co. erhältlich ist. Es wird angenommen, dass es auf Limonen, das mit Styrol modifiziert wurde, basiert.
– SHELLFLEX 4510 FC ist ein naphtenisches Mineralöl, das von der Firma SHELL erhältlich ist, wobei angenommen wird, dass es einen Aromatengehalt < 5% aufweist.

Die folgenden Eigenschaften wurden gemessen:

– gesamter Styrolgehalt = 10,6 Gewichtsprozent, wobei 10,1% in Blöcken vorliegt,
– Viskosität bei 180°C bei 80 sec^–1 = 12810 cps,
– Eigenmodul bei einer Längung von 500% : 0,223 MPa (geringes Modul)
– Längung beim Bruch > 1300%
– rheologische Erstarrungstemperatur = 107°C
– 90° Abziehung auf PE = 14 N/cm
– Zugfestigkeitsretention nach 50 Zyklen zwischen 800 und 920% = 50%
– Retention der elastischen Energie nach 3 Hysteresezyklen zwischen null und 800% = 44,9%
– Newton-Index (N. I.) = 1,04.

Die Zusammensetzung zeigte Eigenschaften, die typisch für ein sehr gutes und leicht verarbeitbares elastisches, extrudierbares Haftmittelmaterial sind.
Beispiel 4
Die folgende Zusammensetzung mit hohem Modul wurde mit folgender Formulierung hergestellt:
wobei:

– VECTOR 4461-D ein lineares SBS-Copolymer, das 43 Gewichtsprozent Styrol und keinen Diblockgehalt aufweist, ist, und wobei es von DEXCO Co. erhältlich ist,
– ZONAREZ 7115 LITE ein klebriges Polyterpenharz ist, das einen Erweichungspunkt von 115°C aufweist, das von Limonen abgeleitet wurde, und das von ARIZONA Co. erhältlich ist,
– ZONAREZ ALPHA 25 ein flüssiges klebriges Harz (S. P. = 25°C) ist, das von Alpha-Pinen abgeleitet ist und das eine sehr gute plastifizierende Wirkung aufweist. Es ist von ARIZONA Co. erhältlich,
– PRIMOL 352 ein plastifizierendes, paraffinisches Mineralöl ist, das von EXXON erhältlich ist, wobei angegeben ist, dass es keine Aromaten enthält.

Die folgenden Eigenschaften wurden gemessen:

– gesamter Styrolblockgehalt = 19,3 Gewichtsprozent,
– Viskosität bei 180°C bei 80 sec^–1 = 16810 cps,
– Eigenmodul bei einer Längung von 500%: 1,07 MPa (hohes Modul)
– Längung beim Bruch = 987%
– rheologische Erstarrungstemperatur = 111°C
– 90° Abziehung auf PE = 6,5 N/cm
– Zugfestigkeitsretention nach 50 Zyklen zwischen 300 und 345% = 67,5%
– Retention der elastischen Energie nach 3 Hysteresezyklen zwischen null und 300% = 63,3%
– Newton-Index (N. I.) = 1,05.

Die Zusammensetzung war ein gutes elastisches Material, das insbesondere bei geringen Längung verwendbar ist. Es zeigte akzeptable, halb druckempfindliche Eigenschaften, so dass es mit Materialien auch bei Zimmertemperatur im gedehnten Zustand verbunden werden konnte.
Beispiel 5
Die Formulierung war:

wobei – ECR 368 ein klebriges hydriertes Kohlenwasserstoffharz ist, das von EXXON erhältlich ist, und das einen Erweichungspunkt von 100°C aufweist.
Die folgenden Eigenschaften wurden gemessen:

– gesamter Styrolblockgehalt = 23,56 Gewichtsprozent,
– Viskosität bei 180°C bei 80 sec^–1 = 34000 cps,
– Eigenmodul bei einer Längung von 500%: 1,61 MPa (hohes Modul)
– Längung beim Bruch = 947%
– rheologische Erstarrungstemperatur = 114°C
– 90° Abziehung auf PE = 2,6 N/cm
– Zugfestigkeitsretention nach 50 Zyklen zwischen 300 und 345% = 62,3%
– Retention der elastischen Energie nach 3 Hysteresezyklen zwischen null und 300% = 38,3%
– Newton-Index (N. I.) = 1,05.

Die Zusammensetzung wurde hergestellt, um das Modul zu maximieren, während dennoch eine akzeptable Elastizität und eine gute Haftung bei Temperaturen über Zimmertemperaturen beibehalten wurden. Ein solches Material kann bequemer im nicht gedehnten Zustand aufgebracht und direkt bei einer Temperatur > 50°C verbunden werden. Es ergibt gute elastische Rückstellkräfte sogar bei sehr geringen Längungen, beispielsweise weist es ein Modul bei 20% Längung von 0,236 MPa auf. Es funktioniert auch gut im gedehnten Zustand, bei spielsweise bei einer Längung von 300% und zeigt Hafteigenschaften auf PE, die sogar bei Zimmertemperatur nicht zu vernachlässigen sind.
Die Formulierung war: Vergleichsbeispiel A
wobei

– KRATON D1107 ein lineares SIS Blockcopolymer ist, das von SHELL erhalten werden kann und das 14 Gewichtsprozent Styrol enthält,
– WINGTACK 95 ein synthetisches Polyterpenharz, das einen Erweichungspunkt von 95°C aufweist, und das von Goodyear Co. erhältlich ist, ist,
– IC-145 ein Coumaron-Inden-Aromatenharz, das einen Erweichungspunkt von 145°C aufweist, und das von der deutschen Firma VFT erhältlich ist, ist,
– IRGANOX 1010 die schon in Beispiel 1 beschriebenen Eigenschaften aufweist.

Diese Formulierung wurde gemäß der Lehre der US-A-4,418,123 hergestellt (Beispiel IV). Gemäß dem US-Patent wird angegeben, dass sie vollständig zufriedenstellende elastische Eigenschaften, Hafteigenschaften und Verarbei tungseigenschaften aufweist. Die Formulierung des Vergleichsbeispiels A weist die folgenden Unterschiede gegenüber dem Beispiel IV der US-A-4,418,123 auf:

1) Das Coumarone-Inden-Harz CUMAR LX-509 ist in Europa schwer erhältlich und so wurde das äquivalente Harz IC-145 verwendet. Die Harze sind chemisch ähnlich, wobei aber IC-145 einen Erweichungspunkt von 145°C im Vergleich zu 155°C, der im US-Patent für CUMAR LX-509 angegeben wurde, aufweist;
2) Aus praktischen Gründen wurde das Pigment (1,5% Titandioxyd) weggelassen. Das Pigment war vermutlich in der ursprünglichen Formulierung vorhanden, um die leicht braune Farbe zu maskieren, und es wird angenommen, dass es eine vernachlässigbare Wirkung auf die Hafteigenschaften und die elastischen Eigenschaften hat.

Die Haupteigenschaften können folgendermaßen zusammengefasst werden:

– gesamter Styrolblockgehalt = 5,6 Gewichtsprozent,
– Viskosität bei 180°C bei 80 sec^–1 = 192000 cps,
– Eigenmodul bei einer Längung von 500% : 0,365 MPa (geringes Modul)
– Längung beim Bruch > 1400% (1400% war die maximale Längung, die auf der Maschine, die für diese Bestimmung verwendet wurde, erzielbar war)
– rheologische Erstarrungstemperatur (Kreuzungspunkt von G' und G'') = 145°C
– 90° Abziehung auf PE = 15,7 N/cm
– Zugfestigkeitsretention nach 50 Zyklen zwischen 800 und 920% = 34,3%,
– Retention der elastischen Energie nach 3 Hysteresezyklen zwischen null und 800% = 19,8%
– Newton-Index (N. I.) = 2,03.

Es wurde herausgefunden, dass die obige Formulierung gute druckempfindliche Hafteigenschaften zeigt, wie das im US-Patent angegeben ist, insofern die 90° Abziehung, die auf PE unter den oben beschriebenen Bedingungen gemessen wurde, 15,7 N/cm betrug. Es wurde jedoch auch herausgefunden, dass sowohl die elastischen Eigenschaften als auch die Verarbeitungseigenschaften für ein extrudierbares Material nicht zufriedenstellend waren. Insbesondere gilt:

– Die Verarbeitbarkeit, insbesondere die Aufbringung unter dünnen Streifen, war durch die extrem hohe Viskosität und das stark nicht Newtonsche rheologische Verhalten sehr schwierig.
– Das Modul bei einer Längung von 500% betrug 0,365 MPa, und die Längung beim Bruch lag bei über 1400%. Dennoch waren die elastischen Eigenschaften nicht zufriedenstellend. Insbesondere wurde unter dem zyklischen Verformungstest zwischen 800 und 920% herausgefunden, dass die Formulierung 67,5% ihrer anfänglichen Zugfestigkeit nach 50 Zyklen verliert, und dass sie 80,2% ihrer elastischen Energie nach 3 Hysteresezyklen zwischen 0 und 800% verliert, was sie ungeeignet für die Elastikmachung von Produkten, wie absorbierenden Hygieneartikeln, die beim Gebrauch viele Male durch nachfolgende Dehnungen durch die Bewegung des Trägers beansprucht werden, macht. Es ist wert zu erwähnen, dass ein Verlust der Zugfestigkeit von 45% zwischen dem ersten und zweiten Zyklus auftrat, was eine leichte und nicht wieder behebbare plastische Verformung bestätigt.

Die Formulierung war:
Vergleichsbeispiel B
Mit der Zufügung von 0,2 Teilen des Antioxidationsmittels IRGANOX 1010 auf 100 Teilen des Gewichts der obigen Zusammensetzung, wobei

– TUFPRENE A ein lineares SBS, das von Asahi Chemical Co. erhältlich ist und 40 Gewichtsprozent Styrol enthält, ist. Der Diblockgehalt wird durch den Hersteller nicht spezifiziert.
– ESCOREZ CR 368 ein hydriertes modifiziertes Kohlenwasserstoffharz, das von Exxon erhältlich ist, und das einen Erweichungspunkt von 100°C aufweist, ist.
– CATENEX P941 ein paraffinisches Mineralöl ist, das von der Firma SHELL erhältlich ist, wobei angenommen wird, dass es einen Aromatengehalt < 5 Gewichtsprozent besitzt.
– KRISTALEX F 100 ein Aromatenharz auf der Basis eines α-Methylstyrols und eines Styrols ist, das von HERCULES erhältlich ist, und einen Erweichungspunkt von 100°C aufweist.

Diese Formulierung wurde gemäß der Lehre der EP-A-0424295 (Beispiel V) hergestellt. Die Formulierung des Vergleichsbeispiels B weist den folgenden Unterschied gegenüber dem Beispiel V der EP-A-0424295 auf:
0,2 Teile des Antioxidationsmittels IRGANOX 1010 wurden zu 100 Teilen des Gewichts der Zusammensetzung hinzugefügt, wie das im Beispiel V der EP-A-0424295 angegeben ist. Wie ein Fachmann erkennen wird, wird der Versuch die Zusammensetzung, so wie sie exakt in der EP-A-0424295 angege ben ist, das heißt ohne ein Antioxidationssmittel, zusammenzufügen und zu verarbeiten, unzweifelhaft zu einer thermischen Zersetzung des Systems führen. Um der Lehre der EP-A-0424295 so dicht wie möglich zu folgen, wurde das Antioxidationsmittel, das im Vergleichsbeispiel A dieses Dokuments verwendet wurde, verwendet. Das Antioxidationsmittel wurde jedoch in der gewöhnlichen Menge von 0,2% (dies ist die Menge, die auch in den vorhergehenden Beispielen gemäß der Erfindung verwendet wurde) statt in der unüblichen (und auch unnötig) hohen Menge, die im Vergleichsbeispiel A der EP-A-0424295 verwendet wurde, hinzugegeben.
Die Haupteigenschaften können folgendermaßen zusammengefasst werden:

– gesamter Styrolblockgehalt = 12 Gewichtsprozent,
– Viskosität bei 180°C bei 80 sec^–1 = 5620 cps,
– Eigenmodul bei einer Längung von 500%: 0,204 MPa (geringes Modul)
– Längung beim Bruch = 1300%
– rheologische Erstarrungstemperatur (Kreuzungspunkt von G' und G'') = 106°C,
– 90° Abziehung auf PE = 0,8 N/cm
– Zugfestigkeitsretention nach 50 Zyklen zwischen 800 und 920% = 21,3%,
– Retention der elastischen Energie nach 3 Hysteresezyklen zwischen null und 800% = 25,0%,
– Newton-Index (N. I.) = 1,16.

Es wurde herausgefunden, dass die Verarbeitbarkeit, wie sie durch Viskosität und den NI gezeigt wird, akzeptabel war, obwohl der NI für eine Zusammensetzung auf SBS-Basis hoch war. Die Formulierung wies jedoch schlechte druckempfindliche Eigenschaften auf, und der Wert von 0,8 N/cm für die 90° Abziehung zeigt, dass sie als ein elastisches Haftmittel mit geringem Modul praktisch nicht verwendbar ist, wenn beabsichtigt wird, dieses im gedehnten Zustand beim Zusammenfügen von absorbierenden Hygieneartikeln aufzubringen. Die elastischen Eigenschaften waren nicht zufriedenstellend, wie das durch den Verlust von ungefähr 80% der Zugfestigkeit der Zusammensetzung nach 50 Zyklen einer nachfolgenden Dehnung und dem Verlust von 75% seiner elastischen Energie nach 3 Hysteresezyklen sichtbar ist.
Die unbefriedigenden Eigenschaften der Zusammensetzung können in Bezug auf den Diblockgehalt des TUFPRENE A stehen. Diese wird durch den Hersteller nicht angegeben, und eine direkte Messung ist schwierig. Der Wert, der vom Hersteller für den Dehnungsrest beim Bruch, wie er gemäß dem ASTM-Verfahren D412 gemessen wird, angegeben wird, beträgt jedoch 47%. Man vergleiche dies mit den viel geringeren Werten von ungefähr 10% oder weniger, die für SBS-Copolymere mit einem Diblockgehalt von weniger als 20 Gewichtsprozent angegeben werden. Andererseits gibt die technische Literatur von SHELL die folgenden Angaben für den Dehnungsrest beim Bruch für Copolymere mit einem hohen Diblockgehalt an.

– KRATON D-1112 (SIS, das 40 Gewichtsprozent Diblock enthält): 20%
– KRATON D-1118X (SBS, das 80 Gewichtsprozent Diblock enthält): 40%

Daraus kann man sehen, dass TUFPRENE A wahrscheinlich einen Diblockgehalt von mehr als 40% aufweist.
Es sollte angemerkt werden, dass die obigen Ergebnisse zumindest in einigen Punkten inkonsistent mit den Ergebnissen, die in der EP-A-0424295 angegeben sind, sind. Somit vergleiche man die 90° Abziehung von 0,8 N/cm, die oben angegeben wurde, mit den 3,7 N/cm für die 180° Abziehung, die aus der EP-A-0424295 ableitbar ist. Dies kann mindestens zum Teil durch den unterschiedlichen Abziehwinkel und die Kompression, die im Test verwendet wurde (400 g im Vergleich zu 2 kg), erklärt werden, da die Zusammensetzung steif ist und die Bindung sehr stark durch die Komprimierung beeinflusst wird. Es sollte auch beachtet werden, dass das Gewicht des Haftmittels pro Quadratmeter in der EP-A-0424295 nicht angegeben ist, wobei dies bei der Bestimmung der Bindungsfestigkeit aber extrem wichtig ist. Die Tests, die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, liefern ein realistisches Maß für die Geeignetheit der Zusammensetzungen für eine Verwendung in den vorgeschlagenen Anwendungen. Die schlechten Eigenschaften der Zusammensetzung der EP-A-0424295 können sich auch durch die Kombination eines harten SBS (40% Styrol) mit einem Aromatenharz bei geringeren Mengen von Weichmachern (10%) erklären.
Beispiel 6
Dieses Beispiel bezieht sich auf die Beanspruchungs-Dehnungsdiagramme der Zusammensetzungen der Beispiele 1 bis 5 und der Vergleichsbeispiele A und B. Die elastischen, heiß schmelzenden Zusammensetzungen gemäß der Erfindung sollten wünschenswerterweise ein Beanspruchungs-Dehnungsdiagramm aufweisen, das sehr viel flacher als bei gummielastischen Elementen ist, das heißt, wenn sie schon unter einer Spannung sind, so bewirkt ein weiteres Deh nen (beispielsweise durch die Bewegungen des Trägers des absorbierenden Artikels) nur eine sehr geringe Erhöhung des Moduls und der Zugfestigkeit, wie sie vom Träger wahrgenommen wird. Dies gilt insbesondere für Zusammensetzungen mit geringem Modul, und man kann dies durch das Messen der mittleren Zunahme des Moduls für eine gegebene Dehnung sehen. Zusammensetzungen mit geringem Modul, die typischerweise im schon gedehnten Zustand aufgebracht werden, werden in Form der mittleren Zunahme des Moduls pro 100% Erhöhung der Längung durch das Teilen der gesamten Zunahme des Moduls zwischen 0 und 800% Längung (neun Mal die anfängliche Länge) durch acht beurteilt.

Wenn man die Zusammensetzungen mit geringem Modul, die in den obigen Beispielen erwähnt wurden, betrachtet, so gestalten sich die Ergebnisse folgendermaßen:

BEISPIEL NR.	MITTLERE ZUNAHME IN MODUL PRO 100% DEHNUNG
1	0,044 MPa / 100% Dehnung
2	0,045 MPa / 100% Dehnung
3	0,063 MPa / 100% Dehnung
Vergleichsbeispiel A	0,099 MPa / 100% Dehnung
Vergleichsbeispiel B	0,079 MPa / 100% Dehnung

Die Zusammensetzungen mit hohem Modul der Beispiele 4 und 5, die allgemein im ungedehnten Zustand oder in jedem Fall bei geringeren Längungen verwendet werden, werden in Form der mittleren Zunahme im Modul pro 100% Zunahme in der Längung zwischen null und 300% endgültigen Dehnung beurteilt:

BEISPIEL NR. MITTLERE ZUNAHME IN MODUL PRO 100% DEHNUNG

4 0,169 MPa / 100% Dehnung

5 0,284 MPa / 100% Dehnung
Als Vergleich zeigt ein Gummi aus natürlichem vulkanisiertem Gummi, der für die Elastikmachung des Beins von Windeln verwendet wird, sogar wenn er bei einer viel geringeren Dehnung (typischerweise 220%) aufgebracht wird, zwischen null und 220% eine mittlere Zunahme des Moduls von 0,89 MPa pro 100% Dehnung.
Es ist möglich, das Verhalten von Gummis aus natürlichem Gummi und eine Zusammensetzung mit geringem Modul gemäß der Erfindung zu vergleichen.
Im Falle des gummielastischen Elements werden sogar begrenzte Bewegungen des Trägers, die beispielsweise eine weitere Dehnung der elastisch gemachten Teile von nur ungefähr 10% Längung verursachen, eine mittlere Zunahme im Modul von ungefähr 0,09 MPa bewirken. Durch die Verwendung einer Zusammensetzung mit geringem Modul wird die Zunahme im Modul ungefähr 20 Mal geringer sein, und sogar bei den Zusammensetzungen mit den höchsten Modulen wird sie mehrere Male geringer sein, so dass die Bewegungen des Trägers eines absorbierenden Artikels, der durch die Zusammensetzungen, die in der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, elastisch gemacht wurde, viel freier sind. Somit stellen bei diesen Anwendungen ein geringes Modul und eine geringe Variation des Moduls bei der Beanspruchung einen klaren Vorteil dar.
Die Formulierung war: Vergleichsbeispiel C

TUFPRENE A 30,0 Gewichtsprozent

EXCOREZ CR 368 55,0 Gewichtsprozent

CATANEX P941 10,0 Gewichtsprozent

KRISTALEX F100 5,0 Gewichtsprozent

mit der Zugabe von 0,2 Teilen des Antioxidationsmittels IRGANOX 1010 auf 100 Teile des Gewichts der obigen Zusammensetzung, wobei

– TUFPRENE A ein lineares SBS, das von Asahi Chemical Co. erhältlich ist, ist, und 40 Gewichtsprozent Styrol enthält. Der Diblockgehalt ist durch den Hersteller nicht spezifiziert.
– ESCOREZ CR 368 ein hydriertes modifiziertes Kohlenwasserstoffharz, das von Exxon erhältlich ist, das einen Erweichungspunkt von 100°C aufweist, ist.
– CATANEX P941 ein paraffinisches Mineralöl ist, das von der Firma Shell erhältlich ist, von dem angenommen wird, dass es einen Aromatengehalt von weniger als 5 Gewichtsprozent aufweist.
– KRISTALEX F 100 ein Aromatenharz ist, das auf α-Methyl-Styrol und Styrol basiert und von der Firma Hercules erhältlich ist und einen Erweichungspunkt von 100°C besitzt.

Die Haupteigenschaften können folgendermaßen zusammengefasst werden:

– gesamter Styrolblockgehalt = 12 Gewichtsprozent,
– Viskosität bei 180°C bei 80 sec^–1 = 5620 cps,
– Eigenmodul bei einer Längung von 500% : 0,204 MPa (geringes Modul)
– Längung beim Bruch > 1300%
– rheologische Erstarrungstemperatur (Kreuzungspunkt von G' und G'') = 106°C,
– Schlingenhaftung auf PE = 0,7 N/cm
– 90° Abziehung auf PE = 0,8 N/cm
– Zugfestigkeitsretention nach 50 Zyklen zwischen 800 und 920% = 21,3%,
– Retention der elastischen Energie nach 3 Hysteresezyklen zwischen null und 800% = 25,0%,
– Newton-Index (N. I.) = 1,16.

Es wurde herausgefunden, dass die Verarbeitbarkeit, wie sie durch die Viskosität und den NI gezeigt wird, akzeptabel war, obwohl der NI für eine Zusammensetzung auf SBS-Basis hoch war. Die Formulierung wies schlechte druckempfindliche Eigenschaften auf, und Werte von 0,7 N/cm für die Schlingenhaftung und 0,8 N/cm für die 90° Abziehung zeigen, dass sie als ein elastisches Haftmittel mit niedrigem Modul, das im gedehnten Zustand beim Zusammenfügen von absorbierenden Hygieneartikeln aufgebracht werden soll, praktisch nicht verwendbar ist. Wen sie jedoch mit der Punktdeaktivierungstechnik, wie sie hier beschrieben ist, verwendet wird, so können die Haftmitteleigenschaften auf ein akzeptables Niveau verbessert werden.

Claims

Elastomere, heiß schmelzende Haftmittelzusammensetzung, umfassend (i) 10 bis 80 Gew.% wenigstens eines thermoplastischen Elastomers, welches ein Styrol/Butadien/Styrol (SBS)-Copolymer oder eine Mischung aus Styrol/Butadien/Styrol mit Styrol/Isopren/Styrol (SIS) ist, in welcher SIS vorhanden ist in einer Menge gleich oder weniger als 50 Gew.% des gesamten Block-Copolymers und welche weniger als 40 Gew.% des gesamten Block-Copolymers eines Block-Copolymers mit nur einem Styrolblock und einem Gummiblock pro Molekül (Diblock) enthält; und (ii) 20 bis 90 Gew.% von wenigstens einem klebrigen Harz, ausgewählt aus: Kohlenwasserstoffharzen; alliphatischen Harzen; Polyterpenharzen; Terpenphenolen; synthetischen C5-Harzen; synthetischen C5/C9-Harzen; Harzen, Kiefernharzen und Harzestern; und ganz oder teilweise hydrierten Derivaten davon; wobei die Zusammensetzung dadurch gekennzeichnet ist, daß a) sie in der Lage ist, wenn sie aus dem geschmolzenen Zustand aufgebracht wird, Kunststoff- und/oder Zellulosematerialien mit einer 90°-Abziehkraft von nicht weniger als 0,5 N/cm zu binden; b) sie eine Zugfestigkeitsretention nach 50 Zyklen von wenigstens 40% hat; c) sie eine Viskosität von 120.000 cps oder weniger bei 180°C und eine beaufschlagte Scherung von 80 sec^–1 hat.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, welche eine Zusammensetzung mit geringem Modul ist, mit einem Modul von 0,5 MPa oder weniger bei 500% Längung, gemessen bei 23°C unter einer Längungsgeschwindigkeit von 500 mm/min.
Zusammensetzung nach Anspruch 2, welche eine Modul von 0,05 bis 0,3 MPa hat.
Zusammensetzung nach Anspruch 2 oder 3, welche eine Viskosität von 60.000 cps oder weniger hat.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, welche eine Zusammensetzung mit hohem Modul ist, mit einem Modul von mehr als 0,5 MPa bei 500% Längung, gemessen bei 23°C unter einer Längungsgeschwindigkeit von 500 mm/min.
Zusammensetzung nach Anspruch 5, welche ein Modul von 1 MPa bis 10 MPa hat.
Zusammensetzung nach Anspruch 5 oder 6, welche eine Viskosität von 80.000 cps oder weniger hat.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, welche eine Zugfestigkeitsretention nach 50 Zyklen von wenigstens 50% hat.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, in welcher das oder die klebrigen Harze) im wesentlichen nur mit den weichen Blöcken des Styrolblock-Copolymers kompatibel ist/sind.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, welche bis zu 40 Gew.% (eines) Weichmachers) enthält.
Zusammensetzung nach 10, in welcher der Weichmacher ausgewählt ist aus: – klebrigen Harzen mit einem Erweichungspunkt von 50 bis 85°C; – flüssigen Kohlenwasserstoffharzen, Harzestern und Polyterpenharzen mit Erweichungspunkten von nicht höher als 30°C; – paraffinischen oder naphthenischen Mineralölen mit einem Aromatengehalt von weniger als 10 Gew.%; – flüssigen Polyisoprenen, depolymerisierten natürlichen Gummis, Polyisobutylen, Polybuten- oder Polypropenölen und flüssigen Copolymeren davon.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, in welcher das wenigstens eine klebrige Harz im wesentlichen nur mit den gummiartigen Mittelblöcken kompatibel ist; und wobei die Zusammensetzung auch umfaßt (iii) 0 bis 40% (des) Weichmacher(s); und (iv) 0 bis 20% eines Aromatenharzes.
Zusammensetzung nach Anspruch 12, in welchem das/die Styrolblock-Copolymer(e) von 10 bis 50 Gew.% Blockstyrol enthält/enthalten.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, in welcher das/die klebrige(n) Harze) einen Erweichungspunkt von 85 bis 150°C haben (Ring und Ball).
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, welche eine Schlingenhaftung von größer als 2,5 N/cm und eine 90° druckempfindliche Abziehfestigkeit von größer als 3 N/cm hat (Trenngeschwindigkeit 300 mm/min) (beide Werte getestet, wie hierin definiert).
Zusammensetzung nach Anspruch 15, welche eine Schlingenhaftung von größer als 5 N/cm und eine 90° druckempfindliche Abziehfestigkeit von größer als 7 N/cm hat (beide Werte getestet, wie hierin definiert).
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, welche eine wirkliche rheologische Fixiertemperatur (wie hierhin definiert) von 80°c oder mehr hat.
Zusammensetzung nach Anspruch 17, welche eine wirkliche rheologische Fixiertemperatur von 100°C oder mehr hat.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, mit einem Newton-Index (wie hier definiert) von 1,5 oder weniger.
Zusammensetzung nach Anspruch 19, mit einem Newton-Index von 1,05 oder weniger.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 12 bis 20, welche eine Zusammensetzung mit geringem Modul ist, mit einem Modul bei 23°C und 500% Dehnung unter einer Längungsgeschwindigkeit von 500 mm/min von 0,05 MPa bis 0,5 MPa.
Zusammensetzung nach Anspruch 21, welche eine Viskosität von 60.000 cps oder weniger hat.
Zusammensetzung nach den Ansprüchen 21 oder 22, mit 15 bis 50 Gew.% Styrolblock-Copolymer(en).
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 21 bis 23, in welcher das/die Styrolblock-Copolymer(e) vollständig Styrol/Butadien/Styrol sind.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 21 bis 24, in welcher der Blockstyrolgehalt des/der Styrolblock-Copolymer(e) von 10 bis 50 Gew.% beträgt.
Zusammensetzung nach Anspruch 25, in welcher der Blockstyrolgehalt von 20 bis 50 Gew.% beträgt.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 21 bis 26, in welcher der finale Blockstyrolgehalt in der Zusammensetzung von 3 bis 17 Gew.% beträgt.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 21 bis 27, in welcher das/die klebrige(n) Harze) einen Ring und Ball Erweichungspunkt von 100 bis 140°C hat/haben.
Zusammensetzung nach Anspruch 28, in welcher der Gehalt des/der klebrigen Harze) von 20 bis 90 Gew.% beträgt.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 21 bis 29, in welchem die Zusammensetzung bis zu 15 Gew.% eines Gummis mit hohem Molekulargewicht mit einer Mooney-Viskosität ML (1+4) bei 100°C von 30 bis 70 umfaßt.
Zusammensetzung nach Anspruch 30, in welcher das Gummi mit hohem Molekulargewicht ein Polyisopren, ein Polybutadien, ein Polyisobutylen, ein natürliches Gummi, ein Butylgummi, ein Styrol/Butadien-Gummi, ein Styrol/Isopren-Gummi oder eine Mischungen aus zwei oder mehreren davon ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 30 oder 31, in welcher das Gummi mit hohem Molekulargewicht ein Styrol/Butadien-Gummi ist, in welchem das Styrol in den Blöcken partiell verteilt ist.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 21 bis 32, in welcher die Zusammensetzung wenigstens einen der folgenden Weichmacher aufweist: – bis zu 40 Gew.% eines klebrigen Harzes mit einem Erweichungspunkt von 50 bis 85°C, – bis zu 20 Gew.%, und vorzugsweise bis zum 15 Gew.%, eines flüssigen Kohlenwasserstoffharzes, Harzesters oder Polyterpenharzes mit einem Erweichungspunkt von nicht höher als 30°C, – von 3 bis 30 Gew.% und vorzugsweise von 5 bis 15 Gew.% eine paraffinischen oder naphthenischen Mineralöls mit einem Aromatengehalt von weniger als 10 Gew.%, – bis zum 15 Gew.% eines flüssigen Polyisoprens oder depolymerisierten natürlichen Gummis oder Polyisobutylens, Polybuten- oder Polypropenölen und flüssigen Copolymeren davon.
Zusammensetzung nach Anspruch 33, in welcher der gesamte Weichmachergehalt nicht weniger als 10 Gew.% beträgt.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 21 bis 34, in welcher der Anteil von Aromatenharz weniger als 20% beträgt.
Zusammensetzung nach Anspruch 35, in welchem der Anteil von Aromatenharz Null ist.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 21 bis 36, welche bis zu 20 Gew.% eines Antioxidanzmittels, UV-Inhibitors, Pigmente und Färbematerialien und mineratlischen Füllstoffen umfaßt.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 12 bis 20, welche eine Zusammesetzung mit hohem Modul ist, mit einem Modul höher als 5,0 MPa bei 23°C und 500% Längung unter einer Längungsgeschwindigkeit von 500 mm/min.
Zusammensetzung nach Anspruch 38 mit einem Modul von 1 MPa bis MPa.
Zusammensetzung nach Anspruch 38 bis 39, in welcher die Zusammensetzung eine Viskosität von 80.000 cps oder weniger bei 180°C hat.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 38 bis 40, mit 35 bis 75 Gew.% von (einem) Styrolblock-Copolymer(en).
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 38 bis 41, in welcher der finale Blockstyrolgehalt in der Zusammensetzung von 15 bis 30 Gew.% beträgt.
Zusammensetzung nach Anspruch 12, in welcher der finale Blockstyrolgehalt in der Zusammensetzung von 15 bis 25 Gew.% beträgt.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 38 bis 43, in welcher das/die Styrolblock-Copolymer(e) vollständig Styrol/Butadien/Styrol ist/sind.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 38 bis 44, in welcher das Stryrolblock-Copolymer einen Diblockgehalt von nicht mehr als 25 Gew.% hat.
Zusammensetzung nach Anspruch 45, in welcher das Styrolblock-Copolymer einen Diblockgehalt von Null hat.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 3 8 bis 46, in welcher das Styrolblock-Copolymer von 20 bis 50 Gew.% Styrol enthält.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 38 bis 47, in welcher der klebrige Harzanteil von 20 bis 40 Gew.% beträgt.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 38 bis 48, in welcher die Zusammensetzung bis zu 10 Gew.% eines Gummis mit hohem Molekulargewicht mit einer Mooney-Viskosität ML (1+4) bei 100°C von 30 bis 70 umfaßt.
Zusammensetzung nach Anspruch 49, in welcher die Zusammensetzung bis zu 5 Gew.% eines Gummis mit hohem Molekulargewicht mit einer Mooney-Viskosität ML (1+4) bei 100°C von 30 bis 70 umfaßt.
Zusammensetzung nach Anspruch 49 oder 50, in welcher das Gummi mit hohem Molekulargewicht ein Polyisopren, ein Polybutadien, ein Polyisobutylen, ein natürliches Gummi, ein Butylgummi, ein Styrol/Butadien-Gummi, ein Styrol/Isopren-Gummi oder ein Gemisch aus zwei oder mehreren davon ist.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 49 bis 51, in welcher das Gummi mit hohem Molekulargewicht ein Styrol/Butadien-Gummi ist, in welchem das Styrol partiell in Blöcken verteilt ist.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 38 bis 52, in welcher die Zusammensetzung wenigstens einen der folgenden Weichmacher aufweist: – bis zu 25 Gew.% eines klebrigen Harzes mit einem Erweichungspunkt von 50 bis 85°C, – bis zu 20 Gew.%, und vorzugsweise bis zu 15 Gew.%, eines flüssigen Kohlenwasserstoffharzes, Harzesters oder Polyterpenharzes mit einem Erweichungspunkt von nicht höher als 30°C, – von 3 bis 25 Gew.%, und vorzugsweise von 5 bis 15 Gew.%, eines paraffinischen oder naphthenischen Mineralöls mit einem Aromatengehalt von weniger als 10 Gew.%, – bis zu 15 Gew.% eines flüssigen Polyisoprens oder dipolymerisierten natürlichen Gummis oder Polyisobutylen-, Polybuten- oder Polypropenöle und flüssige Copolymere davon.
Zusammensetzung nach Anspruch 53, in welcher der gesamte Gehalt von Weichmachern nicht mehr als 25 Gew.% beträgt.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 36 bis 54, in welcher der Anteil des Aromatenharzes Null ist.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 38 bis 55, welche bis zu 20 Gew.% Antioxidanzmittel, W-Inhibitoren, Pigmente und Färbematerialien und mineralische Füllstoffe umfaßt.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 38 bis 56, in welcher der nicht haftende/nicht elastomere Teil der Zusammensetzung (wie hier definiert) 50 Gew.% der gesamten Zusammensetzung nicht übersteigt.
Elastomere, heiß schmelzende Haftmittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 57, welche in Form eines Schaumes vorliegt.
Fäden oder Streifen aus einer elastomeren, heiß schmelzenden Haftmittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 58.
Fäden nach Anspruch 59, welche einen Durchmesser von 0,4 mm bis 3 mm in dem nicht gestreckten Zustand haben.
Verfahren zur Herstellung eines Haftmittels gemäß Anspruch 58, welches ein Schäumen der heiß schmelzenden Haftmittelzusammensetzung, ein Extrudieren des erfolgten Schaumes und ein Abkühlen des Schaumes umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 61, in welchem die Zusammensetzung bei einer Temperatur von 130 bis 230°C extrudiert wird.
Verfahren nach Anspruch 61 oder 62, in welchem das Schäumen durch chemische oder physikalische Mittel erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 63, in welchem das physikalische Mittel ein Inertgas oder eine inerte flüchtige Flüssigkeit umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 64, in welchem die Flüssigkeit Methylenchlorid und das Gas Stickstoff oder Kohlendioxid ist.
Verfahren nach Anspruch 63, in welchem das chemisches Mittel ein chemisches Blasmittel umfaßt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 61 bis 66, in welchem der Schaum einer natürlichen Abkühlung bei Raumtemperatur ausgesetzt wird.
Elastisch gemachter absorbierender Artikel, in welchem die Elastikmachung bereit gestellt wird durch eine elastomere, heiß schmelzende Haftmittelzusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 58.
Elastisch gemachter absorbierender Artikel nach Anspruch 68, in welchem der absorbierende Artikel eine Babywindel, eine Windel für inkontinente Erwachsene, eine Inkontinenzwäsche, eine Damenbinde oder eine Höscheneinlage ist.
Elastisch gemachter absorbierender Artikel nach Anspruch 69, in welchem die Elastikmachung angewendet ist auf den Taillenband- und/oder Beinbereich der Windel.
Elastisch gemachter absorbierender Artikel nach Anspruch 68 bis 70, in welchem die Elastikmachung während der Konstruktion des Artikels aufgebracht wird.
Elastisch gemachter absorbierender Artikel nach einem der Ansprüche 69 bis 71, in welchem die Elastikmachung in Form von Strängen, Garnen, Bändern, Filmen, Fäden oder Fasern erfolgt.
Elastisch gemachter absorbierender Artikel nach einem der Ansprüche 69 bis 72, in welchem die Elastikmachung in nicht linearer Geometrie vorliegt.
Elastisch gemachter absorbierender Artikel nach einem der Ansprüche 68 bis 73, in welchem die Elastikmachung einer elastischen Streckung vor oder bei Aufbringung auf den absorbierenden Artikel unterzogen wird.
Elastisch gemachter absorbierender Artikel nach einem der Ansprüche 68 bis 73, in welchem die Elastikmachung an den absorbierenden Artikel angebracht wird, ohne daß diese elastisch gestreckt wurde.
Elastisch gemachter absorbierender Artikel nach einem der Ansprüche 68 bis 75, in welchem die Elastikmachung auf den absorbierenden Artikel durch Sprühen oder durch Fasereinstippung aufgebracht wird, um ein Netzwerk aus miteinander verbundenen kurzen Fasern oder ein Netzwerk aus Fasern mit indeviniten Längen zu erhalten.
Elastisch gemachter absorbierender Artikel nach Anspruch 76, in welchem die Fasern eine zufällige oder geometrisch regelmäßige Netzstruktur haben.