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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein elastisches Verbundmaterial, das zur Verwendung in elastischen Verbundmaterialien
und saugfähigen
Wegwerfprodukten geeignet ist, die mit einem Lösungsmittel verunreinigt werden,
das ein Öl
umfasst. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein elastisches
Verbundmaterial, das einen Klebstoff umfasst, der erwünschte rheologische
und Verarbeitungseigenschaften zeigt, um effektive ölbeständige Bindungen
zu liefern.
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BESCHREIBUNG
DES STANDES DER TECHNIK
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Die Verwendung von Klebstoffmaterialien
in saugfähigen
Wegwerfhygieneprodukten ist allgemein bekannt. Derartige Klebstoffmaterialien
werden im Allgemeinen in saugfähigen
Produkten wie Windeln, Trainingshosen für die Sauberkeitserziehung,
Inkontinenzprodukten für
Erwachsene und Damenhygieneprodukten verwendet, um verschiedene
Teile des Produkts miteinander zu verbinden oder ein spezielles
Teil in einer gewünschten
Position zu halten. In
EP
0 386 815-A2 ist beispielsweise ein saugfähiger Wegwerfartikel
mit verbesserten Beinabschlüssen
beschrieben. Jeder Beinabschluss hat mindestens ein elastisches
Element, das eine kumulative Breite definiert.
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Ein saugfähiges Wegwerfprodukt ist im
Allgemeinen dafür
vorgesehen, während
des Gebrauchs mit verschiedenen Flüssigkeiten verunreinigt zu
werden, wie Wasser, Salzlösung
und Körperflüssigkeiten,
wie Urin, Menstruationssekret und Blut. Es ist offensichtlich erwünscht, dass
das saugfähige
Wegwerfprodukt seine Integrität
während
des Gebrauchs beibehält
und das Austreten derartiger Flüssigkeiten,
die das Produkt verunreinigen, nicht zulässt. Daher werden Klebstoffmaterialien,
die in saugfähigen
Wegwerfhygieneprodukten verwendet werden, im Allgemeinen durch derartige
Flüssigkeiten
nicht wesentlich beeinträchtigt,
so dass sie ihre Klebeeigenschaften während des Gebrauchs durch einen
Träger
nicht wesentlich verlieren.
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Zusätzlich zu derartigen Flüssigkeiten
kann das saugfähige
Wegwerfprodukt auch mit Lösungsmitteln auf Ölbasis verunreinigt
werden, wie Babyöl,
Lotionen, Salben, Rohvaseline, Sonnenschutzmitteln oder anderen
Hautpflegeprodukten. Leider sind momentan in saugfähigen Wegwerfprodukten
verwendete Klebstoffmaterialien erwiesenermaßen nicht im Wesentlichen beständig gegenüber derartigen
Lösungsmitteln
auf Ölbasis, und
daher verlieren sie ihre Klebeeigenschaften während der Verwendung durch
einen Träger,
wenn das saugfähige
Wegwerfprodukt mit einem derartigen Lösungsmittel auf Ölbasis verunreinigt
wird. Dies führt
in der Regel dazu, dass verschiedene Teile des saugfähigen Wegwerfprodukts
sich voneinander lösen,
und/oder zu einem erhöhten
Vorkommen von Flüssigkeitsaustritten.
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Ein Verbundmaterial, das elastische
Fäden sandwichartig
zwischen zwei Substraten angeordnet umfasst, kann beispielsweise
in einem saugfähigen
Wegwerfprodukt verwendet werden, um den Sitz und die Bequemlichkeit
für den
Träger
zu verbessern, oder um die Saugeigenschaften des saugfähigen Wegwerfprodukts zu
verbessern, indem die Wahrscheinlichkeit von Austritten verringert
wird. Ein zur Herstellung eines derartigen Verbundmaterials verwendeter
Klebstoff muss im Allgemeinen nicht nur die elastischen Fäden zwischen den
beiden Substraten an Ort und Stelle halten, sondern auch die elastischen
Fäden von
der Delaminierung von den Substraten während der Verwendung abhalten.
Falls ein derartiger Klebstoff nicht ölbeständig ist und das elastische
Verbundmaterial mit einem Lösungsmittel
auf Ölbasis
verunreinigt wird, können
die elastischen Fäden
von den Substraten delaminieren, was möglicherweise zu vermehrtem
Austreten von Flüssigkeit
sowie verringertem Sitz und Unbehagen für den Träger führt.
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Es ist daher erwünscht, einen Klebstoff zu entwickeln,
der im Allgemeinen ölbeständig ist
und sich dennoch leicht verarbeiten lässt, so dass er in effizienter
Weise zur Herstellung eines elastischen Verbundmaterials oder eines
saugfähigen
Wegwerfprodukts verwendet werden kann. Ein solches elastisches Verbundmaterial
oder ein saugfähiges
Wegwerfprodukt würde
daher seine Integrität
während
der Verwendung durch einen Träger
besser beibehalten, wenn das Elastikverbundmaterial oder das saugfähige Wegwerfprodukt
während dieser
Verwendung mit einem Lösungsmittel
auf Ölbasis
in Kontakt kommt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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In einem Aspekt betrifft die vorliegende
Erfindung ein elastisches Verbundmaterial, das einen Klebstoff umfasst,
der im wesentlichen beständig
gegenüber
einem Lösungsmittel
auf Ölbasis
ist und der leicht zu verarbeiten ist.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt ein Klebstoff die folgenden Eigenschaften:
- a) einen Elastizitätsmodulwert, der bei 40°C größer als
8 × 104 N/m2 (8 × 105 Dyn/cm2) über den
Frequenzbereich von 0,1 bis 100 Rad pro Sekunde ist;
- b) einen Elastizitätsmodulwert
in Öl,
der bei 40°C
größer als
8 × 104 N/m2 (8 × 105 Dyn/cm2) über den
Frequenzbereich von 0,1 bis 100 Rad pro Sekunde ist;
- c) einen Viskositätswert
von weniger als 30 000 Centipoise bei einer Temperatur von 135°C (275°F); und
- d) einen Viskositätswert
von mehr als 70 000 Centipoise bei einer Temperatur von 121°C (250°F).
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In einem anderen Aspekt betrifft
die vorliegende Erfindung ein elastisches Verbundmaterial, das zwischen
einem ersten Substrat und einem zweiten Substrat angeordnete elastische
Fäden umfasst,
wobei das erste Substrat durch einen Klebstoff an das zweite Substrat
gebunden ist, der die hier beschriebenen gewünschten Eigenschaften zeigt.
Das elastische Verbundmaterial ist zur Verwendung in saugfähigen Wegwerfprodukten
geeignet.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung umfasst ein elastisches Verbundmaterial elastische Fäden, die
sich zwischen einem ersten Substrat und einem zweiten Substrat befinden,
wobei das erste Substrat durch einen Klebstoff an das zweite Substrat
gebunden ist, der die hier beschriebenen gewünschten Eigenschaften zeigt.
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In einem anderen Aspekt ist es erwünscht, ein
saugfähiges
Wegwerfprodukt, wie eine Babywindel, bereitzustellen, wobei das
Produkt im Wesentlichen ölbeständig ist,
so dass das saugfähige
Wegwerfprodukt seine Integrität
während
des Gebrauchs durch einen Träger
im Wesentlichen beibehält,
wenn das saugfähige Wegwerfprodukt
während
des Gebrauchs mit Lösungsmittel
auf Ölbasis
kontaktiert wird.
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In einer Ausführungsform werden diese Ziele
in einem saugfähigen
Wegwerfprodukt erreicht, das eine Decklage, eine an der Decklage
befestigte Unterlage, eine zwischen der Decklage und der Unterlage
angeordnete Saugstruktur und ein an der Decklage befestigtes elastisches
Verbundmaterial umfasst, wobei das elastische Verbundmaterial elastische
Fäden umfasst,
die zwischen einem ersten Substrat und einem zweiten Substrat angeordnet
sind, wobei das erste Substrat durch einen Klebstoff an das zweite
Substrat gebunden ist, der die hier beschriebenen erwünschten
Eigenschaften zeigt.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Es ist erwünscht, dass der erfindungsgemäß brauchbare
Klebstoff im Wesentlichen unbeeinträchtigt bleibt, wenn er mit
einem Lösungsmittel
auf Ölbasis
kontaktiert wird. Der Klebstoff als solcher behält die Klebeeigenschaften im
Wesentlichen bei, wenn er mit einem solchen Lösungsmittel auf Ölbasis kontaktiert
oder diesem anderweitig ausgesetzt wird.
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Der Begriff "Klebstoff" soll hier jene Eigenschaft eines beliebigen
Materials bedeuten, die ermöglicht, dass
das Material Substrate durch Oberflächenhaftung aneinander bindet.
Eine solche Bindung kann im Fall eines selbsthaftenden Klebmaterials
aus der Ausübung
einer Druckkraft oder im Fall eines Heißschmelzklebstoffs aus einer
ausreichend hohen Temperatur resultieren, um das Klebstoffmaterial
mit einem Substrat zu kontaktieren und an dieses zu binden.
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Der erfindungsgemäß brauchbare Klebstoff ist
günstigerweise
im Wesentlichen unlöslich
und nicht dispergierbar in einer Flüssigkeit oder einem Lösungsmittel
auf Ölbasis,
die bzw. das mit einem Verbundmaterial oder saugfähigen Wegwerfprodukt
kontaktiert werden sollen, das den Klebstoff umfasst. Zu solchen
Flüssigkeiten
gehört
Wasser, eine 0,9 Gew.% wässrige
Salzlösung,
synthetischer Urin und Körperflüssigkeiten,
wie Urin, Menstruationssekret und Blut. Zu solchen Lösungsmitteln
auf Ölbasis
gehören
Babyöl,
Lotionen, Salben, Rohvaseline, Sonnenschutzmittel oder andere Hautpflegeprodukte.
Weil die erfindungsgemäß brauchbaren Klebstoffe
in der Flüssigkeit
oder dem Lösungsmittel,
die mit dem Klebstoff zu kontaktieren sind, im Wesentlichen unlöslich und
nicht dispergierbar sind, werden die Klebeeigenschaften des Klebstoffs
nicht wesentlich negativ beeinflusst, wenn der Klebstoff mit der
Flüssigkeit
oder dem Lösungsmittel
kontaktiert wird. Dies ist im Allgemeinen im Unterschied gegenüber der
Verwendung eines Klebstoffs, der in der Flüssigkeit oder dem Lösungsmittel,
die bzw. das mit der Saugstruktur zu kontaktieren ist, im Wesentlichen
löslich
oder dispergierbar ist, da nach Kontakt der Flüssigkeit oder dem Lösungsmittel
mit dem im Wesentlichen löslichen
oder dispergierbaren Klebstoff ein solcher Klebstoff in der Flüssigkeit
oder dem Lösungsmittel
im Wesentlichen löslich oder
dispergierbar wird, so dass er nicht länger seine erwünschten
Klebeigenschaften zeigt.
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Der Begriff "im Wesentlichen unlöslich" soll hier bedeuten, dass im Wesentlichen
keine lösliche
Fraktion des Klebstoffs in einer Flüssigkeit oder einem Lösungsmittel,
die bzw. das mit dem Klebstoff kontaktiert wird, durch solche bekannten
Labortechniken, wie Grenzviskositätsmessungen oder Lichtstreuungsversuche, nachgewiesen
werden kann, wie sie in "Principles
of Colloid and Surface Chemistry",
von Paul Hiemenz (1977) beschrieben sind.
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Der Begriff "im Wesentlichen nicht dispergierbar" soll hier bedeuten,
dass bei Kontakt mit einer Flüssigkeit
oder einem Lösungsmittel
im Wesentlichen keine dispergierbare Fraktion des Klebstoffmaterials
innerhalb eines Größenverteilungsbereichs
von 1 μm
bis 100 μm
unter Verwendung von konventionellem Filterpapier aus der Flüssigkeit
oder dem Lösungsmittel
filtriert werden kann.
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Somit können theoretisch Löslichkeitsuntersuchungen
verwendet werden, um ölbeständige Klebstoffpolymere
zu identifizieren. Falls im Allgemeinen ein Klebstoff (oder dessen
Komponenten) durch Mineralöl oder
andere Lösungsmittel
auf Ölbasis,
die sich in Hautpflegeprodukten befinden, löslich ist oder aufgequollen werden
kann, wird das Öl
in der Regel den Klebstoff erweichen und schwächen, was zu schwachen Bindungen führt und
den Klebstoff erheblich weniger brauchbar macht. Es ist jedoch gefunden
worden, dass Löslichkeitsuntersuchungen
auf Ölbasis
schwierig durchzuführen
sind und oft die Auswirkungen von Zeit und Temperatur auf die Öllöslichkeit
nicht messen können.
Löslichkeitsmessungen
als solche können
vermutlich bestenfalls nur identifizieren, welche Klebstoffpolymere
für ölbeständige Anwendungen
in Frage kommen.
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Es hat sich im Unterschied dazu herausgestellt,
dass rheologische Messungen viel wichtiger sind, um vorherzusagen,
inwiefern ein Klebstoff seine Klebeeigenschaften beibehalten kann,
wenn er mit einem Lösungsmittel
auf Ölbasis
verunreinigt wird. Es ist gefunden worden, dass rheologische Messungen
die Auswirkungen von Zeit und Temperatur auf die Adhäsion berücksichtigen
und die Auswirkungen auf die Öllöslichkeit zeigen.
Um eine akzeptable ölbeständige Bindung
zu bilden, hat sich auch gezeigt, dass die Viskosität des Klebstoffs
berücksichtigt
werden muss. Die Viskosität
des Klebstoffs sollte im Allgemeinen bei der Auftragungstemperatur
des Klebstoffs ausreichend niedrig sein, um so "vorzunetzen" oder anderweitig innigen Kontakt mit
der Oberfläche
von Foliensubstrat herzustellen oder poröse Vliessubstrate mechanisch
zu umhüllen. Nachdem
der Klebstoff innigen Kontakt mit dem Substrat hergestellt hat,
werden Grenzflächenadhäsionskräfte in der
Regel die Klebebindung erhöhen.
Die rheologischen Eigenschaften nach Verunreinigung mit einem Lösungsmittel
auf Ölbasis
müssen
ausreichend sein, um bei Einwirkung der Verformungskräfte des
normalen Gebrauchs, wie dem Gehen, Krabbeln oder anderen Bewegungen
eines Trägers
oder Anwenders, Kohäsionsversagen
zu widerstehen. Es ist erfindungsgemäß gefunden worden, dass sowohl
die gewünschten
rheologischen als auch die gewünschten
Viskositätseigenschaften
eines Klebstoffs gezeigt werden müssen, damit ein Klebstoff die
erwünschten ölbeständigen Klebeeigenschaften
erreicht.
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Für
das erfindungsgemäße Klebstoffmaterial
erwünschte
rheologische Eigenschaften schließen ein, dass effektive Werte
für Elastizitätsmodul
und Elastizitätsmodul
in Öl gezeigt
werden. Der Elastizitätsmodulwert
eines Klebstoffmaterials (G')
soll die Spannung in Phase mit der Dehnung in einer sinusförmigen Scherungsverformung,
geteilt durch die Dehnung, zeigen; es ist ein Maß für die pro Zyklus gespeicherte
und zurückgewonnene
Energie, wenn unterschiedliche Systeme mit derselben Dehnungsamplitude
verglichen werden. Das Klebstoffmaterial soll keinen Elastizitätsmodulwert
zeigen, der so niedrig ist, dass dem Klebstoff ausreichende Kohäsionsfestigkeit
fehlt, um Delaminierung zu widerstehen.
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Der erfindungsgemäße Klebstoff zeigt somit einen
Elastizitätsmodulwert,
der bei 40°C
größer als
8·104 N/m2 (8 × 105 Dyn/cm2) über den
Frequenzbereich von 0,1 bis 100 Rad pro Sekunde ist, gemessen nach
den Verfahren, die hier im Abschnitt Testverfahren beschrieben sind.
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Der Elastizitätsmodulwert in Öl für ein Klebstoffmaterial
soll den Elastizitätskoeffizienten
wiedergeben, der das Verhältnis
von Spannung zu Dehnung wiedergibt, wenn das Klebstoffmaterial unter
dynamischer Last verformt wird, wobei das Klebstoffmaterial vor
seiner Bewertung mit einem Lösungsmittel
auf Ölbasis
kontaktiert worden ist. Das Klebstoffmaterial soll keinen Elastizitätsmodulwert
in Öl zeigen,
der zu niedrig ist, so dass dem Klebstoff ausreichende Kohäsionsfestigkeit
fehlt, um Delaminierung zu widerstehen.
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Der erfindungsgemäße Klebstoff zeigt somit einen
Elastizitätsmodulwert
in Öl,
der bei 40°C
größer als 8 × 104 N/m2 (8 × 105 Dyn/cm2) über den
Frequenzbereich von 0,1 bis 100 Rad pro Sekunde ist, gemessen nach
den Verfahren, die hier im Abschnitt Testverfahren beschrieben sind.
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Der erfindungsgemäße Klebstoff zeigt wünschenswerterweise
einen Elastizitätsmodulwert
in Öl,
der vorteilhaft mindestens 50%, geeigneterweise mindestens 75% und besonders
geeignet mindestens 90% des Elastizitätsmodulwerts des Klebstoffs
ist.
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Zu den für das erfindungsgemäße Klebstoffmaterial
gewünschten
Verarbeitungseigenschaften gehört das
Aufweisen effektiver Viskositätswerte.
Der Viskositätswert
eines Klebstoffmaterials soll die scheinbare Viskosität des Klebstoffmaterials
wiedergeben. Es ist im Allgemeinen erwünscht, dass das erfindungsgemäße Klebstoffmaterial
effektive Viskositätswerte
bei den Temperaturen von 121°C
(250°F)
und 135°C
(275°F)
zeigt. Die Temperatur von 135°C
(275°F)
ist eine typische Mindesttemperatur, die zum Auftragen von Klebstoffen
auf ein Vliesstoffsubstrat verwendet wird, um ein Elastikverbundmaterial
oder ein saugfähiges
Wegwerfprodukt herzustellen. Temperaturen unter 135°C (275°F) können im
Allgemeinen nicht verwendet werden, weil der Klebstoff im Allgemeinen
zu viskos ist, um richtig auf ein Vliesstoffsubstrat aufgetragen
zu werden, um zu einer effektiven Klebebindung zu führen. Temperaturen
oberhalb von 151°C
(375°F)
können
im Allgemeinen nicht verwendet werden, weil das Substrat, wie ein
Polypropylenvliesstoff, auf das der Klebstoff aufgetragen wird, durch
diese hohe Temperatur beschädigt
werden kann.
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Es ist somit erwünscht, dass das Klebstoffmaterial
bei einer Temperatur von 135°C
(275°F)
keinen Viskositätswert
zeigt, der zu hoch ist, so dass der Klebstoff weder effektiv in
ein poröses
Substrat eindringt noch effektiv vornetzt oder anderweitig innigen
Kontakt mit einem Substrat herstellt, was zu einer schwachen Bindung
führt.
Daher zeigt der erfindungsgemäße Klebstoff
bei einer Temperatur von 135°C
(275°F)
einen Viskositätswert,
der unter 30 000 Centipoise liegt, gemessen nach den Verfahren,
die hier im Abschnitt Testverfahren beschrieben sind.
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Es ist auch erwünscht, dass das Klebstoffmaterial
keinen Viskositätswert
bei einer Temperatur von 121°C
(250°F)
zeigt, der zu niedrig ist, so dass der Klebstoff nicht sehr rasch
nach der Auftragung des Klebstoffs auf ein Substrat "abbindet" oder erstarrt, da
der Klebstoff migrieren oder anderweitig in unerwünschte Positionen
auf dem Substrat fließen
kann. Der erfindungsgemäße Klebstoff
zeigt somit bei einer Temperatur von 121°C (250°F) einen Viskositätswert,
der größer als
70 000 Centipoise ist und bis zu 1 000 000 Centipoise beträgt, gemessen
nach den Verfahren, die hier im Abschnitt Testverfahren beschrieben
sind.
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Erfindungsgemäß brauchbare Klebstoffe können von
jedem bekannten Typ sein, wie thermoplastischem Heißschmelzklebstoff
oder Reaktivklebstoff, solange sie die Anforderungen von Anspruch
1 erfüllen. Ein
Beispiel für
einen thermoplastischen Heißschmelzklebstoff
schließt
ein Klebstoffmaterial ein, das ein Polybutylenpolymer, ein Kohlenwasserstoffklebrigmacherharz
und ein Wachs umfasst, das von Ato Findley, Inc., unter der Bezeichnung
Findley H9220 erhältlich
ist. Eine Beschreibung der Zusammensetzungen von Heißschmelzklebstoffen
findet sich beispielsweise im "CRC
Elastomer Technology Handbook",
herausgegeben von Nicholas P. Cheremisinoff (CRC Press, 1993), Kapitel
24.
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Beispiele für Reaktivklebstoffe schließen Zweikomponenten-Polyurethane,
feuchtigkeitsgehärtete
Polyurethane und Epoxide ein. Die Chemie dieser Reaktivklebstoffe
ist Fachleuten bekannt und findet sich beispielsweise in "Contemporary Polymer
Chemistry" von Harry
Alcock und Frederick Lampe (Prentice Hall, 1990).
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Eine gleichförmigere Ausbreitung des Klebstoffs
führt in
der Regel dazu, dass weniger von dem Klebstoff erforderlich ist,
um eine wirksame und effiziente Adhäsion von Teilen innerhalb eines
Verbundmaterials oder eines saugfähigen Wegwerfprodukts zu erreichen,
verglichen mit der weniger gleichförmigeren Ausbreitung des Klebstoffs.
Außerdem
können
die oberen und unteren Grenzen der Menge an Klebstoff, die in einem Verbundmaterial
oder einem saugfähigen
Wegwerfprodukt verwendet werden soll, durch die Beschaffenheit der
Materialien beeinflusst werden, die das Verbundmaterial oder saugfähige Wegwerfprodukt
umfassen. Allgemein gesagt möchte
man so wenig von dem Klebstoff wie möglich verwenden.
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In einem Aspekt betrifft die vorliegende
Erfindung ein elastisches Verbundmaterial, wie beispielsweise eine
Aufnahme- bzw. Rückhalteklappe,
zur Verwendung in einem saugfähigen
Wegwerfprodukt. Das elastische Verbundmaterial hat einen proximalen
Rand, der zur Verbindung mit dem saugfähigen Wegwerfprodukt vorgesehen
ist, und einen distalen Rand, der dem proximalen Rand gegenüber liegt.
Das elastische Verbundmaterial umfasst eine erste Substratschicht,
in der Regel aus einem Vliesmaterial, eine zweite Substratschicht, in
der Regel aus einem Vliesmaterial, und ein Elastikelement, das zwischen
den ersten und zweiten Substratschichten angeordnet ist, in der
Regel nahe dem distalen Rand des elastischen Verbundmaterials. In
einer speziellen Ausführungsform
dieses Aspekts der vorliegenden Erfindung sind die Elastikelemente
klebend an die erste Substratschicht gebunden. In einer zweiten
Ausführungsform
dieses Aspekts der vorliegenden Erfindung verbindet ein Muster aus
intermittierenden Klebeverbindungen die erste und die zweite Schicht
und verbindet intermittierend das Elastikelement mit der ersten
und der zweiten Schicht. In einer dritten Ausführungsform dieses Aspekts der
vorliegenden Erfindung werden die ersten und zweiten Schichten aus
einem einzigen integralen Materialstück gebildet, das auf sich selbst
gefaltet ist. Ein Muster aus intermittierendem Klebstoff verbindet die
ersten und zweiten Schichten miteinander und verbindet intermittierend
das Elastikelement mit der ersten und der zweiten Schicht. Solche
elastischen Verbundmaterialien sind beispielsweise in der ebenfalls
anhängigen
US-Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 08/213 338 beschrieben,
eingereicht am 14. März
1994 von David P. Kielpikowski.
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Die vorliegende Erfindung betrifft
in einem anderen Aspekt ein Verfahren zur Herstellung eines elastischen
Verbundmaterials, wie einer Aufnahme- bzw. Rückhalteklappe, zur Verwendung
mit einem saugfähigen Wegwerfprodukt.
Das Verfahren umfasst das Bereitstellen einer ersten Schicht eines
Substrats, wie eines Vliesmaterials, das sich in einer ersten Richtung
bewegt. Zwei Elastikelemente, die sich in die erste Richtung bewegen,
werden lateral beabstandet an der ersten Schicht befestigt. Eine
zweite Schicht aus einem Substratmaterial, das sich in die erste
Richtung bewegt, wird klebend an die erste Schicht gebunden, um
ein Verbundmaterial mit ersten und zweiten Seitenrändern in
Längsrichtung
zu bilden. Die zweite Schicht aus Substratmaterial wird klebend
an die erste Schicht aus Substratmaterial gebunden, so dass sich
die Elastikelemente zwischen der ersten und der zweiten Schicht
befinden und sich ein erstes Muster von Klebebindungen zwischen
den Elastikelementen befindet. Das Verbundmaterial wird in der ersten
Richtung zwischen den Elastikelementen gespalten, um zwei Spaltverbundmaterialien
zu bilden. Die Spaltverbundmaterialien werden dann in einer zweiten
Richtung senkrecht zu der ersten Richtung geschnitten, um eine Aufnahme-
bzw. Rückhalteklappe
zu bilden.
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In einem anderen Aspekt betrifft
die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines elastischen
Verbundmaterials, wie einer Aufnahme- bzw. Rückhalteklappe, zur Verwendung
mit einem saugfähigen Wegwerfprodukt.
Das Verfahren umfasst das Bereitstellen eines einzigen integralen
Substratstücks,
wie eines Vliesmaterials, das Falten dieses Substratstücks, um
erste und zweite Substratschichten zu liefern; das Positionieren
eines Elastikelements zwischen den ersten und zweiten Substratschichten
und das intermittierende Auftragen eines erfindungsgemäßen Klebstoffs,
um das Elastikelement an die erste und zweite Schicht zu binden.
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Spezifische Beispiele für Materialien,
die zur Verwendung als erste und zweite Schicht aus Substratmaterial
geeignet sind, schließen
Vliesmaterialien, wie spinngebundene oder schmelzgeblasene thermoplastische
Polymere, wie Polyolefine; gebundene kardierte Bahnen; Film- bzw.
Folienmaterialien, wie Polyolefin-, Ethylen/Vinylacetat-, Ethylmethacrylat-
und Polyesterfolien; Schaummaterialien wie Polyolefinschäume; Gewebematerialien,
wie Polypropylen-, Polyethylen- oder Polyestergewebe; und Verbundmaterialien
und Laminate der obigen Vlies-, Folien-, Schaum- und Gewebematerialien
ein. In einer speziellen Ausführungsform
sind die ersten und zweiten Schichten aus wärmeschmelzbaren Materialien
aus einem Vliesmaterial gebildet, wie spinngebundenem oder schmelzgeblasenem
Polyethylen- oder Polypropylenmaterial. In einer anderen spezifischen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind die ersten und zweiten Substratmaterialien
nicht-integral gebildet. Das bedeutet, dass die ersten und zweiten
Schichten aus Substratmaterial separate Elemente wiedergeben, die
nicht durch andere als durch thermische, klebende oder andere Befestigungstechniken
verbunden sind. Speziell sind die ersten und zweiten Schichten nicht
durch ein Faltverfahren aus einem integralen Materialstück gebildet.
In einer anderen speziellen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind die ersten und zweiten Substratschichten
integral gebildet. Das heißt,
dass die ersten und zweiten Schichten durch ein Faltverfahren aus
einem einzigen integralen Materialstück gebildet worden sind.
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Das Elastikelement kann jedes elastomere
Material umfassen, das um mindestens 50%, wechselweise um mindestens
250%, wechselweise um mindestens 350 gedehnt werden kann und sich
innerhalb von mindestens 75%, insbesondere mindestens 50% seiner
gedehnten Länge
(ursprüngliche
Länge plus
Dehnung) erholen kann. Das Elastikelement kann in Form von Bändern, individuellen
Strängen
oder anderen Konfigurationen vorliegen. In einer Ausführungsform
liegt das Elastikelement in Form individueller elastomerer Fäden aus
elastomerem Material vor. Das erfindungsgemäße Elastikverbundmaterial kann
ein einzelnes Elastikelement oder zwei oder mehr Elastikelemente
umfassen. In einer spezifischen Ausführungsform umfasst das Elastikelement
einen Lycra®-Faden von 470 Dezitex,
der im Handel von E. I. DuPont de Nemours und Co. erhältlich ist.
Alternativ kann das Elastikelement aus einem thermoplastischen Elastomer
oder einem natürlichen
oder synthetischen Kautschuk zusammengesetzt sein, die im Handel
von J. P. S. Elastomerics Corp. erhältlich sind. Das Elastikelement
kann auch aus einem wärmeaktivierbaren
Elastikmaterial zusammengesetzt sein, wie Pebax®, im Handel erhältlich von
Atochem, Inc., das nach Vereinigung mit der Aufnahme- bzw. Rückhalteklappe
durch Wärmebehandlung
aktiviert werden kann.
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In einem anderen Aspekt betrifft
die vorliegende Erfindung ein saugfähiges Wegwerfprodukt mit einem vorderen
Bereich, einem hinteren Bereich und einem Schrittbereich, der die
vorderen und hinteren Bereiche verbindet. Der Schrittbereich hat
in Längsrichtung
gegenüberliegende
Seitenbereiche. Das saugfähige
Wegwerfprodukt umfasst eine flüssigkeitsdurchlässige Decklage,
eine an der Decklage befestigte Unterlage und eine zwischen der
Decklage und der Unterlage angeordnete Saugstruktur. Ein Paar von
Aufnahme- bzw. Rückhalteklappen
aus Elastikverbundmaterial erstreckt sich in Längsrichtung von dem vorderen
Bereich des saugfähigen
Wegwerfprodukts zu dem hinteren Bereich. Die. Aufnahme- bzw. Rückhalteklappen
haben einen proximalen Rand und einen distalen Rand, der dem proximalen
Rand gegenüberliegt.
Der proximale Rand ist im Schrittbereich und an den vorderen und
hinteren Bereichen mit der Unterlage verbunden. Die Aufnahme- bzw. Rückhalteklappen
umfassen eine erste Schicht aus wärmeschmelzbarem Material, eine
zweite Schicht aus wärmeschmelzbarem
Material und ein Elastikelement, das zwischen den ersten und zweiten
Schichten aus wärmeschmelzbarem
Material neben dem distalen Rand angeordnet ist.
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Fachleute werden Materialien kennen,
die zur Verwendung als Decklage und Unterlage geeignet sind. Beispiele
für Materialien,
die zur Verwendung als Decklage geeignet sind, sind flüssigkeitsdurchlässige Materialien,
wie spinngebundenes Polypropylen oder Polyethylen mit einem Flächengewicht
von 15 bis 25 g/m2. Beispiele für Materialien,
die zur Verwendung als Unterlage geeignet sind, sind flüssigkeitsundurchlässige Materialien,
wie Polyolefinfolien sowie dampfdurchlässige Materialien, wie mikroporöse Polyolefinfolien.
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Eine geeignete Saugstruktur umfasst
im Allgemeinen eine faserige Matrix, in der beispielsweise ein Hydrogel
bildendes polymeres Material dispergiert ist, so dass die faserige
Matrix das Hydrogel bildende, polymere Material einschließt oder
festlegt.
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"Hydrogel
bildendes polymeres Material" soll
hier die Bezeichnung eines Materials mit hohem Absorptionsvermögen bedeuten,
das üblicherweise
als Superabsorbensmaterial bezeichnet wird, Solche Materialien mit
hohem Absorptionsvermögen
können
im Allgemeinen eine Menge einer Flüssigkeit, wie synthetischen Urin,
eine 0,9 Gew.% wässrige
Salzlösung
oder Körperflüssigkeiten
wie Menstruationssekret, Urin oder Blut, von mindestens dem 10-fachen,
geeigneterweise dem 20-fachen und bis zu dem 100-fachen des Gewichts des
Superabsorbensmaterial unter den Bedingungen absorbieren, bei denen
das Superabsorbensmaterial verwendet wird. Zu typischen Bedingungen
gehört
beispielsweise eine Temperatur zwischen 0°C und 100°C und geeigneterweise Umgebungsbedingungen,
wie 23°C
und 30 bis 60% relative Feuchtigkeit. Nach Absorption der Flüssigkeit
quillt das Superabsorbensmaterial in der Regel auf und bildet ein
Hydrogel.
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Das Superabsorbensmaterial kann aus
einem organischen, Hydrogel bildenden, polymeren Material, das natürliche Materialien
wie Agar, Pektin und Guar einschließen kann, sowie synthetischen,
Hydrogel bildenden, polymeren Materialien gebildet sein. Zu den
synthetischen, Hydrogel bildenden, polymeren Materialien gehören beispielsweise
Carboxymethylcellulose, Alkalimetallsalze von Polyacrylsäure, Polyacrylamide,
Polyvinylalkohol, Ethylen/Maleinsäureanhydrid-Copolymere, Polyvinylether,
Hydroxypropylcellulose, Polyvinylmorpholinon, Polymere und Copolymere
von Vinylsulfonsäure,
Polyacrylate, Polyacrylamide und Polyvinylpyridine. Andere geeignete,
Hydrogel bildende, polymere Materialien schließen hydrolysierte, mit Acrylnitril
gepfropfte Stärke,
mit Acrylsäure
gepfropfte Stärke
und Isobutylen/Maleinsäureanhydrid-Copolymere
und Mischungen davon ein. Die Hydrogel bildenden, polymeren Materialien
sind vorzugsweise leicht vernetzt, um das Material im Wesentlichen
wasserunlöslich,
aber dennoch wasserquellbar zu machen. Vernetzen kann beispielsweise
durch Bestrahlung oder kovalente, ionische, van-der-Waals- oder
Wasserstoffbrückenbindung
erfolgen. Geeignete Hydrogel bildende, polymere Materialien sind
in der Regel von verschiedenen kommerziellen Anbietern erhältlich,
wie The Dow Chemical Company, Hoechst Celanese, Allied Colloids
Limited oder Stockhausen, Inc.
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Geeigneterweise liegt das Hydrogel
bildende, polymere Material in Form von Teilchen vor, die im nicht gequollenen
Zustand maximale Querschnittdurchmesser im Bereich von 50 μm bis 1000 μm und geeigneter im
Bereich von 100 μm
bis 800 μm
haben, wie durch Siebanalyse gemäß dem ASTM-Test
(American Society for Testing and Materials; ASTM), Verfahren D-1921,
ermittelt wird. Es sei darauf hingewiesen, dass die Teilchen aus
Hydrogel bildendem, polymerem Material, die in den oben beschrieben
Größenbereichen
liegen, feste Teilchen, poröse
Teilchen oder agglomerierte Teilchen umfassen, die viele kleinere
Teilchen umfassen, welche zu Teilchen agglomeriert sind, die in
den beschriebenen Größenbereichen
liegen.
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Das Hydrogel bildende, polymere Material
ist in der erfindungsgemäßen Saugstruktur
in einer wirksamen Menge vorhanden, um zu bewirken, dass die Saugstruktur
in der Lage ist, unter erwünschten
Bedingungen eine gewünschte
Menge an Flüssigkeit
aufzusaugen. Das Hydrogel bildende, polymere Material ist in der erfindungsgemäßen Saugstruktur
in einer Menge vorhanden, die vorteilhaft 5 bis 95 Gew.%, geeigneterweise 15
bis 85 Gew.% und geeigneter 20 bis 80 Gew.% beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht
des Hydrogel bildenden, polymeren Materials in der Saugstruktur.
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Der Begriff "Faser" oder "faserig" soll hier ein teilchenförmiges Material
bezeichnen, bei dem das Verhältnis
von Länge
zu Durchmesser mehr als 10 beträgt.
Im Unterschied dazu soll ein "faserloses" oder "nicht faseriges" Material ein teilchenförmiges Material
bezeichnen, bei dem das Verhältnis
von Länge
zu Durchmesser 10 oder weniger beträgt.
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Die faserige Matrix kann durch Luftablegen
von Fasern, durch ein Spinnbinde- oder Schmelzblasverfahren, ein
Kardierverfahren, ein Nasslegeverfahren oder durch im Wesentlichen
beliebige andere Mittel gebildet werden, die Fachleuten zur Bildung
einer faserigen Matrix bekannt sind.
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Verfahren zur Einarbeitung des erfindungsgemäßen, Hydrogel
bildenden, polymeren Materials in eine faserige Matrix sind Fachleuten
bekannt. Zu geeigneten Verfahren gehört das Einarbeiten von Hydrogel
bildendem, polymerem Material in die Matrix während der Bildung der Matrix,
wie durch Luftablegen der Fasern aus der faserigen Matrix und des
Hydrogel bildenden, polymeren Materials zur gleichen Zeit oder Nasslegen der
Fasern der faserigen Matrix und des Hydrogel bildenden, polymeren
Materials zur gleichen Zeit. Es ist alternativ möglich, das Hydrogel bildende,
polymere Material nach Bildung der faserigen Matrix auf die faserige Matrix
aufzutragen. Andere Verfahren schließen das sandwichartige Anordnen
des Hydrogel bildenden, polymeren Materials zwischen zwei Materialien
ein, von denen mindestens eine faserig und flüssigkeitsdurchlässig ist.
Das Hydrogel bildende, polymere Material kann im Allgemeinen gleichförmig zwischen
den beiden Materiallagen angeordnet werden, oder kann in getrennten
Taschen angeordnet werden, die durch zwei Lagen gebildet werden.
Das Hydrogel bildende, polymere Material kann in individuellen Schichten
in einer im Allgemeinen gleichförmigen
Weise verteilt werden, oder kann in den faserigen Schichten als
Schicht vorhanden sein, oder einer anderen ungleichförmigen Verteilung.
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Die faserige Matrix kann in Form
einer einzigen, integral gebildeten Schicht oder eines Verbundmaterials
vorliegen, das mehrere Schichten umfasst. Falls die faserige Matrix
mehrere Schichten umfasst, befinden sich die Schichten vorzugsweise
in Flüssigkeitsverbindung
miteinander, so dass eine in einer faserigen Schicht vorhandene
Flüssigkeit
in die andere faserige Schicht fließen oder transportiert werden
kann. Die faserigen Schichten können
beispielsweise durch Hülllagen
aus Zellulosetissue getrennt sein, wie Fachleuten bekannt ist.
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Wenn die faserige Matrix eine einzige,
integral gebildete Schicht umfasst, kann die Konzentration des Hydrogel
bildenden, polymeren Materials entlang der Dicke der faserigen Matrix
in allmählicher,
nicht in Schritten erfolgender Weise zunehmen. In ähnlicher
Weise kann die Dichte durch die Dicke hindurch schrittweise oder
nicht schrittweise abnehmen. Die erfindungsgemäßen Saugstrukturen können im
Allgemeinen eine beliebige Größe oder
Abmessung haben, solange die Saugstruktur erwünschte Saugcharakteristika
zeigt.
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Die erfindungsgemäße Saugstruktur kann auch mit
anderen Saugstrukturen verwendet oder kombiniert werden, wobei die
erfindungsgemäße Saugstruktur
als getrennte Schicht oder als individuelle Zone oder Fläche innerhalb
einer größeren Verbundsaugstruktur
verwendet wird. Die erfindungsgemäße Saugstruktur kann mit anderen
Saugstrukturen nach Verfahren kombiniert werden, die Fachleuten
bekannt sind, wie unter Verwendung von Klebstoffen oder einfach
durch schichtweise erfolgendes Zusammenlegen der verschiedenen Strukturen
und Zusammenhalten der Verbundstrukturen mit beispielsweise Tissue.
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Die erfindungsgemäßen Saugstrukturen sind zum
Aufsaugen vieler Flüssigkeiten,
wie Wasser, Salzlösung
und synthetischem Urin, und Körperflüssigkeiten,
wie Urin, Menstruationssekret und Blut geeignet, und sind zur Verwendung
in saugfähigen
Wegwerfprodukten, wie Windeln, Inkontinenzprodukten für Erwachsene und
Betteneinlagen, in Menstruationsprodukten, wie Damenbinden und Tampons,
und in anderen saugfähigen Produkten,
wie Wischlappen, Lätzchen,
Wundauflagen und chirurgischen Umhängen oder Kleidungsstücken geeignet.
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Saugfähige Wegwerfprodukte gemäß allen
Aspekten der vorliegenden Erfindung werden während des Gebrauchs im Allgemeinen
mehrfach mit Körperflüssigkeit
verschmutzt. Demzufolge sind die saugfähigen Wegwerfprodukte wünschenswerterweise
in der Lage, mehrfache Verschmutzungen mit Körperflüssigkeiten in Mengen aufzusaugen,
denen die Saugprodukte und -strukturen während des Gebrauchs ausgesetzt
sind. Die Verschmutzungen sind im Allgemeinen voneinander durch
einen Zeitraum getrennt.
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TESTVERFAHREN
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ELASTIZITÄTSMODUL
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Der Elastizitätsmodulwert einer Klebstoffmaterialprobe
wird für
eine Massenklebstoffprobe gemessen, die nicht an irgendeinem Substrat
hängt.
Eine kreisförmige
Klebstoffmaterialprobe mit einer Dicke von 2 bis 3 mm und einem
Durchmesser von 25 mm wird hergestellt. Die Klebstoffmaterialprobe
wird auf die untere von zwei Platten mit 25 mm Durchmesser einer
Parallelplattenspannvorrichtung auf einem Rheometrics RDS IIE Dynamic
Spectrometer, einem mechanisch angetriebenen Oszillationssystem,
gegeben, das von Rheometrics, Inc., 1 Possumtown Road, New Jersey
08854, USA, erhältlich
ist. Die obere Platte wird auf die Klebstoffmaterialprobe abgesenkt,
bis das Normalkraftmessgerät
des Systems eine leichte Verformung erkennt. Die Klebstoffprobe
kann nach Bedarf auf oberhalb ihres Schmelzpunkts erwärmt werden,
damit sie eine ausreichende Klebrigkeit zeigt, um so auf die Platten
geklebt zu werden. Der Klebstoffmaterialprobe wird dann in einer
geheizten Testkammer mit Zwangsbelüftung bei einer Temperatur
von 40°C
ermöglicht,
ins Gleichgewicht zu kommen, wobei die Temperatur gewählt wurde,
um die Körpertemperatur
eines Trägers
eines saugfähigen Wegwerfprodukts
am besten zu simulieren. Dann wird ein Minicomputer verwendet, um
die Ausübung
einer 1% Doppelscherbeanspruchung auf die Klebematerialprobe zu
steuern, wobei die Frequenz der Ausübung auf einen Bruchteil eines
Rad/Sekunde gesteuert wird. Der Elastizitätsmodulwert für eine Klebstoffmaterialprobe kann
aus Geometriefaktoren, Doppelamplitude des Drehmomentsignals und
der Phasenverschiebung der Drehmoment-Ausgangswelle berechnet werden.
In der Regel wird ein Computer mit Software von Rheometrics, Inc.,
verwendet, um den Betrieb des mechanisch angetriebenen Oszillationssystems
zu steuern und den Elastizitätsmodulwert
sowie andere rheologische Parameter der Klebstoffmaterialprobe zu
berechnen. Der Elastizitätsmodulwert
kann als Frequenzabtastung von 0,1 Rad pro Sekunde bis 100 Rad pro
Sekunde angezeigt werden. Der Frequenzbereich von 0,1 Rad pro Sekunde
bis 100 Rad pro Sekunde ist die dynamische Grenze des hier verwendeten
mechanisch angetriebenen Oszillationssystem Rheometrics RDS IIE
Dynamic Spectrometer, dieser Frequenzbereich entspricht jedoch auch
den Frequenzen (oder Zeitmaßen),
denen saugfähige
Wegwerfprodukte typischerweise im Gebrauch begegnen, wie eines Babys,
das läuft,
während
es eine Windel trägt.
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Wenn nicht anderweitig beschrieben,
werden der Elastizitätsmodulwert
und andere rheologische Eigenschaften so gemessen, wie es in dem
standardisierten Testverfahren ASTM D4440-93 "Standard Practice for Rheological Measurement
of Polymer Melts Using Dynamic Mechanical Procedures" beschrieben ist,
vollständig
zitiert zum Zweck der Bezugnahme. Eine weitere Erklärung von
Polymerrheologie und Messung findet, sich in "Viscosity Properties of Polymers", John D. Ferry,
John Wiley & Sons,
3. Auflage, Seiten 41 bis 43, (1980).
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ELASTIZITÄTSMODUL
IN ÖL
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Mehrere kreisförmige Klebstoffmaterialproben
werden hergestellt, die jeweils eine Dicke von etwa 1 mm und einen
Durchmesser von 25 mm haben. Die Klebstoffmaterialproben werden
4 Stunden bei 40°C
in eine Babyölzusammensetzung
eingetaucht, die Mineralöl,
einen Duftstoff und Tocopherylacetat umfasst, erhältlich von
Johnson & Johnson
Consumer Products, Inc., Skillman, New Jersey, USA. Eine Dicke von
1 mm wird verwendet, damit das Babyöl besser die gesamte Dicke
der Klebstoffmaterialproben durchdringen kann. Die Klebstoffmaterialproben
werden dann von dem Babyöl
entfernt und mit Papiertüchern
trockengetupft. Dann werden drei der 1 mm dicken Klebstoffmaterialproben
aufeinander gestapelt, um eine einzige Klebstoffmaterialprobe mit
einer Dicke von 2 bis 3 mm zu erhalten. Die einzelne Klebstoffmaterialprobe,
die einen Stapel der 1 mm dicken Klebstoffmaterialproben umfasst,
wird dann auf die untere der beiden Platten mit 25 mm Durchmesser
einer Parallelplattenspannvorrichtung auf einem mechanisch angetriebenen
Oszillationssystem RDS IIE Dynamic Spectrometer angeordnet, und
der Elastizitätsmodulwert
in Öl für eine Klebstoffmaterialprobe
wird unter Verwendung von im Wesentlichen dem gleichen Testverfahren
ermittelt, das zum Ermitteln des Elastizitätsmodulwerts verwendet wurde.
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VISKOSITÄT
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Der Viskositätswert einer Klebstoffmaterialprobe
wird für
eine Massenklebstoffprobe gemessen. Verwendet wird ein Brookfield
Modell DVIII Thermoselsystemviskometer der Serie RV, erhältlich von
Bröokfield Engineering
Laboratories, Inc., Stoughton, Massachusetts, USA. 10,5 g einer
Klebstoffmaterialprobe werden in einen geheizten Thermosel gegeben
und 15 bis 20 Minuten auf eine Anfangstemperatur von 400°F (204°C) erwärmen gelassen.
Eine Spindel aus rostfreiem Stahl, Modellnummer SC27, wird in den
geheizten Thermosel abgesenkt und an dem Viskometer befestigt. Die
Spindelgeschwindigkeit wird so eingestellt, dass die angezeigten
prozentualen Drehmomentwerte 20 bis 80% des Vollausschlags betragen.
Alle 5 Minuten wird eine Viskositätsablesung genommen, bis sich
die Ablesung 10 Minuten stabilisiert (+/– 0,5 Drehmomentwerte) hat.
Die stabilisierte Ablesung wird als Viskositätswert bei dieser Temperatur
aufgezeichnet. Der Temperatureinstellungswert wird dann um 25°F (14°C) verringert
und das Verfahren wiederholt.
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Der Viskositätswert wird, außer wenn
hier anderweitig beschrieben ist, wie in dem standardisierten Testverfahren
ASTM D3236-88 "Standard
Test Method for Apparent Viscosity of Hot Melt Adhesives and Coating
Materials" gemessen.
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BEISPIELE
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Probe 1 ist ein Klebstoffmaterial,
das ein Styrol/Isopren/Styrol-Kautschukblockcopolymer, Kohlenwasserstoff-Klebrigmacherharze
und Mineralöl
umfasst, erhältlich
von Ato Findley, Inc., 11320 Watertown Plank Road, Wauwatosa, Wisconsin,
53226, USA, unter der Bezeichnung Findley H2525A.
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Probe 2 ist ein Klebstoffmaterial,
das ein Polyesterpolymer, polare Klebrigmacherharze und Polyester-Weichmacher
umfasst, erhältlich
von Ato Findley, Inc., unter der Bezeichnung Findley H9202.
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Probe 3 ist ein Klebstoffmaterial,
das ein Polyamidpolymer, Harzester-Klebrigmacherharze und polaren
Weichmacher umfasst, erhältlich
von Ato Findley, Inc., unter der Bezeichnung Findley 1142–144A.
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Probe 4 ist ein Klebstoffmaterial,
das ein Polybutylenpolymer, Kohlenwasserstoff-Klebrigmacherharze, ein
Wachs und ein Kristallkeimbildungsmittel umfasst, erhältlich von
Ato Findley, Inc., unter der Bezeichnung Findley H9220.
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Probe 5 ist ein Klebstoffmaterial,
das ein Styrol/Butadien/Styrol-Kautschukblockcopolymer, Kohlenwasserstoff-Klebrigmacherharze
und Mineralöl
umfasst, erhältlich
von Ato Findley, Inc., unter der Bezeichnung Findley H4013.
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Probe 6 ist ein Klebstoffmaterial,
das ein Styrol/Isopren/Styrol-Kautschukblockcopolymer, Kohlenwasserstoff-Klebrigmacherharze
und Mineralöl
umfasst, erhältlich
von Ato Findley, Inc., unter der Bezeichnung Findley H2096.
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Probe 7 ist ein Klebstoffmaterial,
das ein Polybutylenpolymer, ein Kohlenwasserstoff-Klebrigmacherharz
und ein Wachs umfasst, erhältlich
von Ato Findley, Inc., unter der Bezeichnung Findley H9214.
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Die Proben wurden auf Elastizitätsmodulwert
und Elastizitätsmodulwert
in Öl gemäß den hier
beschriebenen Testverfahren untersucht. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen
sind in Tabelle 1 gezeigt.
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Die Proben wurden auch gemäß dem hier
beschriebenen Testverfahren auf Viskositätswerte untersucht. Die Ergebnisse
dieser Untersuchungen sind in Tabelle 2 gezeigt.
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TABELLE
1
Elastizitätsmodulwert
und Elastizitätsmodulwert
in Öl bei
40°C in
N/m
2 (Dyn/cm
2)
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TABELLE
2
Viskositätswerte
(Centipoise)
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Mehrere der Klebstoffmaterialien
wurden zur Herstellung von Verbundmaterialien verwendet, die elastische
Fäden und
Vliessubstrate umfassten. Die Verbundmaterialien wurden durch Spiralsprühen von
15,5 g Klebstoffprobe pro Quadratmeter Substrat mit einer Klebstofftemperatur
zwischen 300°F
(150°C)
bis 365°F (185°C) und einer
Lufttemperatur von 400°F
(200°C)
unter Verwendung einer 0,5 mm Düse
auf ein Polypropylenvliessubstrat mit zwei Polyurethanfäden, erhältlich von
E. I. DuPont de Nemours Company unter der Bezeichnung LYCRA XA Polyurethane
threads, unter 250% Dehnung hergestellt, wobei die Bewegung mit
einer Bahngeschwindigkeit von 50 Metern pro Minute und einer offenen
Zeit von 0,25 Sekunden erfolgte. Nach Auftragung des Klebstoffs
wurde eine zweite Polypropylenvliessubstratschicht auf die erste
Polypropylenvliessubstratschicht laminiert, wobei die Polyurethanfäden sandwichartig
zwischen den beiden Substraten lagen.
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Verbundmaterialien mit Ölkontakt
wurden hergestellt, indem 0,2 Milliliter einer Babyölzusammensetzung,
die Mineralöl,
einen Duftstoff und Tocopherylacetat umfasste und von Johnson & Johnson Consumer Products,
Inc., Skillman, New Jersey, USA, erhältlich ist, direkt auf eine
ein Zoll breite gebundene Fläche
eines Verbundmaterials gegeben wurde und das mit Öl verschmutzte
Verbundmaterial bei Raumtemperatur (23°C) 2 Minuten ins Gleichgewicht
kommen gelassen wurde.
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Die Schälfestigkeiten sowohl der Verbundmaterialien
als auch der ölverschmutzten
Verbundmaterialien wurden mittels eines T-Abschältests bestimmt, der auf ASTM
Testverfahren D11875-61T basiert, vollständig zitiert zum Zweck der
Bezugnahme. Das verwendete Testinstrument war ein Sintech Modell
1 Zugtestgerät, erhältlich von
MTS Corp., Minneapolis, Minnesota, USA. (Im gereckten Zustand) ein
Zoll breite Verbundmaterialproben wurden in den Testspannvorrichtungen
des Zugtestgeräts
positioniert und mit einer Geschwindigkeit von 100 Millimeter pro
Minute auseinander gezogen. Die vollständige Skalenlast betrug 4540
g. Die Ergebnisse dieser Bewertungen sind in Tabelle 3 gezeigt.
Die Schälfestigkeit
von jedem Verbundmaterial wird als Spitzenlast in Gramm ausgedrückt. Die
Energie wird als die Fläche
unter der Kurve berechnet. Die prozentualen Verluste werden berechnet,
indem die ölverschmutzten
Werte durch die nicht-ölverschmutzten
Werte geteilt werden.
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Aus diesen Daten ist offensichtlich,
dass Probe 4 ihre Schälfestigkeit
nach einem Ölkontakt
in höherem Maße behält als die
anderen Proben. Ein Mindestspitzenschälfestigkeitswert von 300 Gramm
ist im Allgemeinen erwünscht,
weil dies die Kraft ist, die in der Regel zur Zerstörung eines
typischen Polypropylenvliessubstrats erforderlich ist. Unter diesem
Mindestspitzenschälfestigkeitswert
können
die Klebebindungen potentiell versagen, wodurch möglicherweise
die elastischen Fäden
oder andere Produktkomponenten freigelegt werden.