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Dokumentenidentifikation DE60120023T2 11.01.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001138472
Titel Elastisch dehnbare Folie und zugehöriges Herstellungsverfahren
Anmelder Uni-Charm Corp., Shikokuchuo, Ehime, JP
Erfinder Ohata, c/o Technical Center, Hiroyuki, Mitoyo-gun, Kagawa-ken 769-1602, JP
Vertreter Strehl, Schübel-Hopf & Partner, 80538 München
DE-Aktenzeichen 60120023
Vertragsstaaten DE, FR, GB, NL, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 15.03.2001
EP-Aktenzeichen 013024070
EP-Offenlegungsdatum 04.10.2001
EP date of grant 31.05.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.01.2007
IPC-Hauptklasse B32B 5/04(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse D04H 13/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   B32B 5/26(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Diese Erfindung bezieht sich auf eine elastisch dehnbare Verbundlage, die eine dehnbare elastische Schicht und eine dehnbare inelastische Schicht aufweist, die miteinander verbunden sind, und einen Vorgang zur Herstellung der elastisch dehnbaren Verbundlage.

Die Japanische PCT-Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 1996-504693A beschreibt eine elastische lagenartige Mehrschichtstruktur, die eine gummibasierte elastische Schicht und eine inelastische Faserschicht aufweist. Diese lagenartige Struktur des Standes der Technik entsteht durch einen Vorgang, bei dem die gummibasierte elastische Schicht und die inelastische Faserschicht aufeinander platziert werden, miteinander verschmolzen oder verbunden werden, um 100–200% gedehnt werden und dann relaxiert werden. Die gummibasierte elastische Schicht wird mit einem Film oder Ähnlichem gebildet und die inelastische Faserschicht wird aus einer aus langen Fasern hergestellten Bahn wie einer Spinnfließbahn oder einer schmelzgeblasenen Faserbahn gebildet.

Gemäß dem in der Veröffentlichung offenbarten Stand der Technik sollte ein Dehnungsverhältnis von Polypropylen beim Vorgang des Schmelzspinnens, falls es beabsichtigt ist, die inelastische Faserschicht zum Beispiel mit langen Fasern von Polypropylen zu bilden, auf einen möglichst geringen Wert beschränkt werden, damit diese langen Fasern zusammen mit der elastischen Schicht um 100–200% gedehnt werden können. Der Grund dafür ist, dass ein hohes Dehnungsverhältnis von Polypropylen die Kristallisierung des Polypropylens fördern würde, was es wiederum unmöglich machen würde, diese inelastische Faserschicht zusammen mit der elastischen Schicht im darauf folgenden Schritt mit einem erwünschten hohen Dehnungsverhältnis zu dehnen. Das deshalb beim Vorgang des Schmelzspinnens beschränkte Dehnungsverhältnis verhindert es notwendigerweise, dass die Fasern von gewünschtem kleinen Durchmesser benutzt werden können. Als eine nachteilige Konsequenz fühlen sich die entstehenden Fasern für einen Träger des Sanitärartikels, der solche Fasern verwendet, bei der Berührung schlechter an als bei dem Artikel, der Fasern von geeignet kleinem Durchmesser verwendet. Außerdem kann, falls es beabsichtigt ist, eine elastische lagenartige Mehrschichtstruktur, die eine voluminöse inelastische Faserschicht enthält, zu erhalten, die Faser mit einem Durchmesser, der so klein wie möglich ist, verwendet werden, um deren Voluminösität zu verbessern und ferner Materialkosten zu verringern. Solch ein Vorteil kann jedoch nicht erhalten werden, solange der Faserdurchmesser eher groß ist.

Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, eine elastisch dehnbare lagenartige Struktur zur Verfügung zu stellen, die eine elastische Schicht und eine inelastische Faserschicht umfasst, wobei letztere so verbessert ist, dass die inelastische Faserschicht auf einfache Weise mit Fasern mit jeweils relativ geringem Durchmesser gebildet werden kann.

Gemäß einem Aspekt dieser Erfindung wird eine eine elastische Schicht und eine inelastische Faserschicht umfassende elastisch dehnbare Verbundlage zur Verfügung gestellt, wobei die elastische Schicht zumindest in einer Richtung elastisch dehnbar ist und die inelastische Schicht in dieser einen Richtung inelastisch dehnbar ist und mit mindestens einer Fläche der elastischen Lage verbunden ist, und gemäß einem anderen Aspekt dieser Erfindung wird ein Vorgang zur Herstellung solch einer elastisch dehnbaren Verbundlage zur Verfügung gestellt.

Die elastisch dehnbare Verbundlage und der Vorgang zur Herstellung der Verbundlage umfassen ferner zumindest 80 Gew.-% der Fasern mit thermoplastischen Kunstfasern, die 0,1–5,0 Gew.-% Gleitmittel enthalten.

Die elastisch dehnbare Verbundlage gemäß dieser Erfindung verwendet die das Gleitmittel enthaltenden Fasern als dehnbare Fasern, die mit einem hinreichend höheren Verhältnis gedehnt werden können als in dem Fall, dass die Faser kein Gleitmittel enthält, wodurch der Faserdurchmesser verringert und eine Verbundlage mit einem gewünschten angenehmen Berührungsgefühl zur Verfügung gestellt werden kann. Der thermoplastische Kunstharz weist als Rohmaterial für die dehnbare Faser eine durch die Hinzufügung des Gleitmittels verbesserte Fluidität auf und ermöglicht es, die Düsentemperatur der Extruder auf ein relativ geringes Niveau zu setzen. Dies wiederum ermöglicht es, dass die aus den Extrudern entlassene Faser gekühlt werden kann. Auf diese Weise werden die Arbeitskosten der Extruder verringert und die Produktivität der dehnbaren Fasern wird verbessert.

1 ist eine Perspektivansicht einer Verbundlage (erste Verbundlage);

2 ist eine der 1 ähnliche Ansicht, die eine Verbundlage darstellt (zweite Verbundlage);

3 ist eine der 1 ähnliche Ansicht, die eine Verbundlage darstellt (dritte Verbundlage);

4 ist ein Diagramm, das einen Herstellungsvorgang für die Verbundlage schematisch darstellt; und

5 ist ein der 4 ähnliches Diagramm, das einen Vorgang schematisch darstellt, der auf eine verschiedene Weise aufgebaut ist als der in 4 dargestellte zum Herstellen der Verbundlage.

Einzelheiten einer elastisch dehnbaren Verbundlage und eines Vorgangs zur Herstellung derselben gemäß dieser Erfindung werden durch die nun folgende Beschreibung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen verständlicher werden.

1, 2 und 3 sind jeweils Perspektivansichten einer ersten Verbundlage 1A, einer zweiten Verbundlage 1B und einer dritten Verbundlage 1C, die die elastisch dehnbare Verbundlage gemäß dieser Erfindung in verschiedenen Zuständen und Ausführungsbeispielen darstellen. Sowohl die erste Verbundlage 1A als auch die zweite Verbundlage 1B haben jeweils eine obere Schicht 2 und eine untere Schicht 3, die in ihrer Gänze miteinander in ersten Verbindungsbereichen 4A verbunden sind. Die obere Schicht 2 der ersten Verbundlage 1A ist zumindest in einer durch Y-Y angezeigten Richtung von zwei durch X-X und Y-Y angezeigten Richtungen inelastisch dehnbar, und die untere Schicht 3 ist zumindest in der Y-Y-Richtung der zwei durch X-X und Y-Y angezeigten Richtungen elastisch dehnbar.

Die obere Schicht 2 ist eine Anordnung von aus thermoplastischem Kunstharz hergestellten Endlosfasern 6, in der die Fasern vorzugsweise nur in den ersten Verbindungsbereichen 4A aber nicht in dem zwischen jedem Paar benachbarter erster Verbindungsbereiche 4A, 4A definierten übrigen Bereich miteinander verbunden sind. Die Endlosfasern 6 verlaufen auf der oberen Fläche der unteren Schicht 3 und beschreiben dabei unregelmäßige Kurven.

Solche Endlosfasern 6 können aus thermoplastischem Kunstharz wie Polypropylen, Polyester oder Polyethylen sein, und 80 Gew.-% dieser Fasern 6 enthalten zumindest eine Art Gleitmittel wie fetthaltiges Säureamid, fetthaltigen Säureester oder Metallseife. Vorzugsweise sind 80 Gew.-% dieser Fasern 6, die das Gleitmittel enthalten, solche aus Polypropylen-Homopolymer, Ethylen-/Propylen-Copolymer, Ethylen/Propylen/Buten oder einer Fasermischung, die zumindest zwei dieser Fasern enthält. Die Endlosfasern 6 enthalten vorzugsweise zu 0,1–5 Gew.-% das Gleitmittel und können anorganischen Füllstoff wie Pigmente oder Farbstoff oder Bariumsulfat zumindest zu 5 Gew.% enthalten. 20 Gew.-% oder weniger dieser Endlosfasern können thermoplastische Kunstfasern, chemische Fasern oder natürliche Fasern, die kein Gleitmittel enthalten, aufweisen.

Die jeweiligen unteren Schichten 3 der ersten und der zweiten Verbundlage 1A, 1B sind Lagen, die in der Richtung Y-Y elastisch dehnbar sind, vorzugsweise sowohl in der Richtung Y-Y als auch in der Richtung X-X zumindest um 100%, vorzugsweise um 200% und weiter vorzugsweise zumindest um 400%. Nachdem sie um 100% gedehnt worden sind, können sich diese Lagen auf eine 1,3-fache Länge oder weniger bezüglich ihrer Anfangslänge zusammenziehen. Solche Lagen können aus Faservlies elastischer Fäden, Vliesstoff elastischer Fäden in der Form eines wärmeverbundenen Vliesstoffes oder eines gesponnenen Spitzenvliesstoffes, eines Vliesstoffes elastischer Fäden oder eines Films aus Styrol- oder Olefin-basiertem thermoplastischen Elastomer gebildet werden.

Die ersten Verbindungsbereiche 4A sollten in der Richtung Y-Y unterbrochen angeordnet sein und ansonsten nicht spezifiziert sein. Es ist jedoch bevorzugt, sie auch in der Richtung X-X unterbrochen anzuordnen und den Flächeninhalt des einzelnen Verbindungsbereichs in einem Bereich von 0,1–10 mm2 zu bemessen.

Diese obere Schicht 2 und eine untere Schicht 3 können in den ersten Verbindungsbereichen 4A miteinander verbunden werden, indem sie entweder unter Druck erhitzt werden oder einer Ultraschallbehandlung unterzogen werden. Alternativ können die die obere Schicht 2 bildenden Endlosfasern 6 mechanisch mit einer Struktur der unteren Schicht 3 verwoben werden, um diese zwei Schichten 2, 3 miteinander zu verbinden. Um eine solche Verwebung zu erreichen, können verschiedene Mittel wie Vernadelung und säulenförmiges Hochdruckwasserstrahlausstoßen verwendet werden. Es ist ebenfalls möglich, die obere Schicht 2 und die untere Schicht 3 in den ersten Verbindungsbereichen 4A mit einem geeigneten Klebstoffagenten zu verbinden.

Wie oben für die erste und die zweite Verbundlage 1A, 1B beschrieben wird im Falle der ersten Verbundlage 1A die obere Schicht 2 mit einem vorgegebenen Verhältnis inelastisch gedehnt und die untere Schicht 3 wird mit dem vorgegebenen Verhältnis elastisch gedehnt, wenn die Lage 1A mit dem vorgegebenen Verhältnis wie durch die strichpunktierte Linie angezeigt in der Richtung Y-Y gedehnt wird. Wenn sie von der Spannung befreit ist, kann sich die untere Schicht 3 im Wesentlichen zu ihren Anfangsabmessungen elastisch zusammenziehen. Dabei wird die obere Schicht 2, die unter einer plastischen Deformation der Endlosfasern 6 gedehnt worden ist, durch eine zusammenziehende Kraft der unteren Schicht 3 gezwungen, sich unter der Ausbildung großer Schleifen oder mehrerer Raffungen zusammenzuziehen, obwohl die obere Schicht 2 selbst keine zusammenziehende Kraft aufweist.

Die in 2 dargestellte zweite Verbundlage 1B entspricht der ersten Verbundlage 1A, die einmal gedehnt wurde und die man sich dann in der oben beschriebenen Weise hat zusammenziehen lassen.

Die dritte Verbundlage 1C entspricht der zweiten Verbundlage 1B, die zusätzlich mit zweiten Verbindungsbereichen 4B versehen ist. Jeder dieser zweiten Verbindungsbereiche 4B hat einen kleineren Flächeninhalt als der Flächeninhalt, den jeder der ersten Verbindungsbereiche 4A hat, allerdings ist seine Anzahl pro Einheitsfläche größer als die Anzahl pro Einheit der ersten Verbindungsbereiche 4A.

Auch wenn sowohl die erste Verbundlage 1A als auch die zweite Verbundlage 1B elastisch dehnbar sind, gibt es Unterschiede zwischen ihnen. Einer der Unterschiede besteht darin, dass eine Länge der in der Richtung Y-Y verlaufenden Endlosfasern 6 zwischen jedem Paar der benachbarten Verbindungsbereiche 4A, 4A in der ersten Verbundlage 1A verschieden von der entsprechenden Länge in der zweiten Verbundlage 1B ist. Insbesondere sind die Endlosfasern 6 in der zweiten Verbundlage 1B länger und feiner als die in der ersten Verbundlage 1A, wobei sich die Länge und die Feinheit entsprechend ihrer plastischen Deformation verändert haben. Die auf diese Weise deformierten Endlosfasern 6 bilden große Schleifen und/oder mehrere Raffungen zwischen jedem Paar benachbarter erster Verbindungsbereiche 4A, 4A, da sich die erste Verbundlage 1A, die einmal gedehnt worden ist, zusammenzieht, um die zweite Verbundlage 2B zu bilden. Die obere Schicht 2 der zweiten Verbundlage 1B mit solchen Schleifen und/oder Raffungen ist voluminöser und flexibler als die obere Schicht 2 in der ersten Verbundlage 1A, wodurch sich der Sanitärartikel, der eine solche Verbundlage verwendet, für einen Träger bei Berührung angenehmer anfühlt. Ein weiterer Unterschied zwischen der ersten und der zweiten Verbundlage 1A, 1B besteht in der erforderlichen Kraft, um diese Verbundlagen 1A, 1B in der Richtung Y-Y zu dehnen. Insbesondere umfasst die zum Dehnen der ersten Verbundlage zu dem gewünschten Verhältnis erforderliche Kraft, die zur plastischen Deformation der Endlosfasern 6 der oberen Schicht 2 erforderliche Kraft plus die zur elastischen Deformation der unteren Schicht 3 erforderliche Kraft. Auf der anderen Seite ist lediglich die zum Dehnen der unteren Schicht 3 erforderliche Kraft ausreichend, um die zweite Verbundlage 1B mit dem gewünschten Verhältnis zu dehnen. Der Grund besteht darin, dass die Endlosfasern 6 der oberen Schicht 2 bereits ausreichend gedehnt wurden, um einen Bedarf für weiteres Dehnen auszuschließen. Die obere Schicht 2 verändert kaum ihre Richtung, während die zweite Verbundlage 1B gedehnt wird, und im Wesentlichen nicht den Einfluss auf die zum Dehnen der zweiten Verbundlage 1B erforderliche Kraft. Die Endlosfasern 6, die die Schleifen und/oder die Raffungen beschreiben, werden zwischen den jeweiligen Paaren der benachbarten ersten Verbindungsbereiche 4A, 4A, in denen die Endlosfasern 6 mit der unteren Schicht 3 verbunden werden, gerade gezogen, wenn die zweite Verbundlage 1B mit der unteren Schicht 3 elastisch deformiert wird. Die zum weiteren Dehnen der zweiten Verbundlage 1B aus einem solchen Zustand erforderliche Kraft umfasst die zum Dehnen der unteren Schicht 3 erforderliche Kraft plus die zum Dehnen der gerade gezogenen Endlosfasern 6 erforderliche Kraft.

4 ist ein Diagramm, das schematisch ein Beispiel des Vorgangs zur Herstellung der ersten bis zur dritten Verbundlage 1A1C darstellt. Ein endloses Band 30 wandert wie in 4 dargestellt von links nach rechts. Nahe dem linken Ende ist ein erster Extruder 31 für schmelzgeblasene Fasern oberhalb des Bandes 30 vorgesehen und ein Saugmechanismus 31A ist unterhalb des Bandes 30 vorgesehen. Der erste Extruder 31 weist mehrere quer zum Band 30 angeordnete Düsen auf und entstößt erste schmelzgeblasene Endlosfasern 35 aus inelastischem thermoplastischen Kunstharz aus diesen Düsen. Diese Endlosfasern 35 werden gedehnt oder werden nicht gedehnt, bevor sie sich auf dem Band 30 ansammeln, sodass sie unregelmäßige Kurven beschreiben und eine erste Bahn 41 bilden. Ausstoßbedingungen des ersten Extruders 31 ebenso wie Förderbedingungen des Bandes 30 werden so gewählt, dass die ersten Endlosfasern 35, die sich aufeinander auf dem Band 30 sammeln, in der ersten Bahn 41 frei von der Verschmelzung miteinander bleiben oder dass diese Endlosfasern 41, falls sie miteinander verschmolzen sind, leicht voneinander im darauf folgenden Schritt getrennt werden können. Diese ersten Endlosfasern 35 weisen vorzugsweise eine Bruchausdehnung von 300% oder höher auf. Die ersten Endlosfasern 35 mit solch einem Bruchausdehnungsniveau sind aus thermoplastischem Kunstharz wie etwa Polypropylen, Polyester oder Polyethylen, welche Gleitmittel wie etwa fetthaltiges Säureamid, fetthaltigen Säureester oder Metallseife zu 0,1–5,0 Gew.-% enthalten. Das Polypropylen nimmt vorzugsweise die Form von Homopolymer oder Ethylen-/Propylen-Copolymer, Ethylen/Propylen/Buten-Copolymer an, welche Gleitmittel zu 0,1–5,0 Gew.-% enthalten.

Rechts vom ersten Extruder 31 sind ein zweiter Extruder 32 für schmelzgeblasene Fasern und ein Saugmechanismus 32A vorgesehen. Der zweite Extruder 32 weist ebenfalls mehrere quer zum Band 30 angeordnete Düsen auf und stößt zweite schmelzgeblasene Endlosfasern 40 aus elastisch dehnbarem thermoplastischen Elastomer aus diesen Düsen aus, und diese Endlosfasern 40 sammeln sich auf dem Band 30, sodass sie unregelmäßige Kurven beschreiben und eine zweite Bahn 42 bilden. Ausstoßbedingungen des zweiten Extruders 32 werden so gewählt, dass die zweiten Endlosfasern 40, die sich aufeinander gesammelt haben, miteinander verschmelzen können und die zweite Bahn 42 eine Lage bilden kann, die in der Förderrichtung des Bandes 30 elastisch dehnbar ist, vorzugsweise nicht nur in der Förderrichtung des Bandes 30 sondern auch in der zur Förderrichtung senkrechten Richtung. Die zweiten Endlosfasern 40 weisen vorzugsweise eine höhere Bruchausdehnung als die ersten Endlosfasern 35 auf.

Die aufeinander platzierten ersten und zweiten Bahnen 41, 42 werden unter Wärme und Druck in den ersten Verbindungsbereichen 4A, die in ihrer der Förderrichtung dieser Bahnen 41, 42 entsprechenden Längsrichtung und in ihrer zur Längsrichtung senkrechten Querrichtung, zumindest in der Längsrichtung, unterbrochen angeordnet sind, miteinander verschmolzen, um eine der ersten Verbundlage 1A entsprechende erste Verbundbahn 43A zu bilden, wenn diese erste und diese zweite Bahn 41, 42 durch einen zwischen einem Paar von Prägerollen 34, 34 definierten Spalt hindurchlaufen. Die ersten Verbindungsbereiche 4A sind so vorgesehen, dass jeder von ihnen eine Größe von zum Beispiel 0,1–10 mm2 aufweist und sie mit einem Abstand sowohl von den in Längsrichtung als auch von den in Querrichtung benachbarten ersten Verbindungsbereichen 4A von jeweils 3–30 mm angeordnet sind.

Die erste Verbundbahn 43A läuft dann durch einen zwischen ersten und zweiten Zugrollen 36, 37 definierten Spalt. Die Geschwindigkeit, mit der sich die erste Rolle 36 dreht, ist geringer als die Geschwindigkeit, mit der sich die zweite Rolle 37 dreht, und diese Differenzgeschwindigkeit wird so gewählt, dass die erste Verbundbahn 43A mit einem gewünschten Verhältnis gedehnt werden kann, zum Beispiel um 50–300%, ohne eine Bruchausdehnung der ersten Bahn 41 und die maximale Elastizität der zweiten Bahn 42 zu übersteigen. Die zweite Bahn 42 wird, in Förderrichtung gesehen, zwischen dem unmittelbar vorhergehenden ersten Verbindungsbereich 4A und dem unmittelbar folgenden ersten Verbindungsbereich 4a elastisch gedehnt. Zur gleichen Zeit werden die ersten Endlosfasern 35 zwischen dem Paar erster Verbindungsbereiche 4A, 4A in der Förderrichtung gerade gezogen und dann plastisch verformt, um eine zweite Verbundbahn 43B zu bilden.

Die auf diese Weise geformte zweite Verbundbahn 43B läuft dann weiter zu einem Paar dritter Rollen 38. Die Geschwindigkeit, mit der sich diese dritten Rollen 38 drehen, ist die gleiche wie die der ersten Rollen 36, sodass sich die zweite Verbundbahn 43B zwischen den zweiten Rollen 37 und den dritten Rollen 38 zur Länge der ersten Verbundbahn 43A zusammenzieht. Die dritten Rollen 38 dienen ebenfalls als Prägerollen, die dazu ausgelegt sind, die zweite Verbundbahn 43, die sich elastisch zusammengezogen hat, teilweise zu prägen und dadurch eine dritte Verbundbahn 43C mit den zweiten Verbindungsbereichen 4B von 3 zu bilden. Die zweiten Verbindungsbereiche 4B sind so vorgesehen, dass jeder von ihnen eine Größe von zum Beispiel 0,1–5 mm2 aufweist und sie sowohl von den in Längsrichtung als auch von den in Querrichtung benachbarten zweiten Verbindungsbereichen 4A mit einem Abstand von jeweils 0,5–5 mm sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung von der dritten Verbundbahn 43C angeordnet sind. Während die zweiten Verbindungsbereiche 4B vorzugsweise mit einem Abstand von den ersten Verbindungsbereichen 4A angeordnet sind, wird die Ausnutzung der Erfindung auch nicht beeinträchtigt, wenn einige der zweiten Verbindungsbereiche 4B auf einigen der ersten Verbindungsbereiche 4A platziert sind.

Danach kann die erste Verbundbahn 43A in geeignete Abmessungen geschnitten werden, um die erste Verbundlage 1A aus 1 zu erhalten. Die zweite Verbundbahn 43B, die sich auf die oben beschriebene Weise zusammengezogen hat, kann in geeignete Abmessungen geschnitten werden, um die zweite Verbundlage 1B aus 2 zu erhalten. Ähnlicherweise kann die dritte Verbundbahn 43C in geeignete Abmessungen geschnitten werden, um die dritte Verbundlage 1C aus 3 zu erhalten. Die aus der zweiten Verbundbahn 43B erhaltene Verbundlage weist nur die ersten Verbindungsbereiche 4A auf, und die aus der dritten Verbundbahn 43C erhaltene Verbundlage weist die ersten Verbindungsbereiche 4A und die zweiten Verbindungsbereiche 4B auf. Die in dem durch 4 dargestellten Vorgang verwendeten ersten Endlosfasern 35 entsprechen den Endlosfasern 6 in 13, und die erste Bahn 41, die diese Fasern 6 umfasst, ist dazu bestimmt, die obere Schicht 2 aus 13 zu bilden. Die zweite Bahn 42 ist dazu bestimmt, die untere Schicht 3 aus 13 zu bilden. Bei diesem Vorgang kann das dritte Paar von Rollen 38 in solch einer Form vorgesehen sein, dass die Rollen ähnlich dem ersten Paar von Rollen 36 bloß als Zuführrollen dienen.

Bei der zweiten Verbundbahn 43B und der dritten Verbundbahn 43C, die auf diese Weise erhalten wurden, können die ersten und zweiten Bahnen 41, 42 gedehnt werden, nachdem sie miteinander in den ersten Verbindungsbereichen 4A verbunden wurden, um die Verschmelzung oder Verwicklung unter den Fasern der ersten Bahn 41 zu lösen. Ungleichmäßige Verteilung der ersten Endlosfasern 35 in der ersten Bahn aufgrund solcher Verschmelzung oder Verwebung kann dadurch ausgeschlossen werden, um zweite und dritte Verbundbahnen 43B, 43C mit einem gleichförmigen Berührungsgefühl zu erhalten.

Bei dem Vorgang zur Herstellung der ersten bis zur dritten Verbundlage 1A1C gemäß dieser Erfindung kann die erste Verbundbahn 43A auch in ihrer Querrichtung, senkrecht zu der Richtung, in der die erste Verbundbahn 43A gefördert wird, gedehnt werden. Dadurch kann der Abschnitt der ersten Endlosfasern 35, der in Querrichtung zur ersten Verbundbahn 43A verläuft, gedehnt werden. Die zweiten Verbindungsbereiche 4B der dritten Verbundbahn 43C dienen dazu, die erste Bahn 41, die nun frei von Ungleichmäßigkeiten in ihrer Verteilung ist, mit der zweiten Verbundbahn 42 fest zu verbinden, sodass diese zwei Bahnen 41, 42 nicht voneinander getrennt werden, selbst wenn Dehnen und Zusammenziehen wiederholt werden.

Die bei diesem Vorgang verwendeten ersten Endlosfasern, die aus thermoplastischem Kunstharz, insbesondere Homopolymer aus Polypropylen oder Propylen-Copolymer hergestellt sind, können mit einem geeigneten Gleitmittel versehen werden, um einen Reibungswiderstand unter den Polymermolekülen und eine Kristallisation, die möglicherweise beim Dehnungsvorgang auftritt, zu verringern. Demzufolge kann die mit den ersten Endlosfasern 35 gebildete erste Bahn 41 zusammen mit der zweiten Bahn 42 mit einer Dehnbarkeit gedehnt werden, die größer als in dem Fall ist, dass die Endlosfasern kein Gleitmittel enthalten, sogar wenn diese Fasern 35 einen relativ großen Durchmesser behalten, wenn sie aus dem ersten Extruder 31 ausgestoßen worden sind, oder wenn diese Fasern 35 zu einem relativ kleinen Durchmesser gedehnt werden, unmittelbar nachdem sie ausgestoßen worden sind.

Bei der durch das Dehnen der ersten Verbundbahn 43A erhaltenen zweiten Verbundbahn 43B weisen die ersten Endlosfasern 35 einen reduzierten Durchmesser und eine erhöhte Länge auf, wenn diese Endlosfasern 35 gedehnt werden. Im Ergebnis weist die erste Bahn 41 eine erhöhte scheinbare Voluminösität und ein weicheres Berührungsgefühl auf. Darüber hinaus erhöht das dem thermoplastischen Kunstharz zugefügte Gleitmittel eine Fluidität dieses Harzes und erlaubt es, dass eine Düsentemperatur des ersten Extruders, d. h. eine Harztemperatur, auf ein geringeres Niveau als in dem Fall eingestellt werden kann, dass das thermoplastische Kunstharz kein Gleitmittel enthält. Je geringer die Harztemperatur, desto einfacher ist das Kühlen des Harzes, sodass der Vorgang aus 4 eine Überschusskapazität für das Kühlen des Harzes aufweisen kann und dementsprechend die Menge an Harz, die pro Zeiteinheit aus dem Extruder ausgestoßen wird, steigern kann. Auf diese Weise wird die Produktivität der ersten Endlosfasern 35 pro Zeiteinheit erhöht.

Die Schritte des in 4 dargestellten Vorgangs gemäß dieser Erfindung können auf verschiedene Weisen modifiziert werden. Zum Beispiel ist es möglich, die zweite Bahn 42 vor der ersten Bahn 41 dem Band 30 zuzuführen. Es ist ebenfalls möglich, die ersten und zweiten Bahnn 41, 42 mittels Vernadelung oder einer Technik des säulenförmigen Hochdruckwasserstrahleinspritzens anstelle der Prägerollen 34 oder 38 miteinander zu verbinden. Ferner ist eine solche alternative Anordnung möglich, dass ein dritter Extruder abwärts vom zweiten Extruder 32 vorgesehen ist, sodass die dritte Bahn ähnlich zur ersten Bahn durch aus diesem dritten Extruder auf die zweite Bahn ausgestoßene inelastische dritte schmelzgeblasene Endlosfasern gebildet werden kann und dadurch eine Dreischichtverbundlage 1A1C, die die erste und die zweite Bahn 41, 42 sowie die dritte Bahn umfasst, gebildet werden kann. Die erste Bahn 41 und die dritte Bahn können in verschiedenen Faktoren, wie Art, Farbe und Faserdurchmesser des Harzes übereinstimmen oder voneinander verschieden sein.

5 ist ein der 4 ähnliches Diagramm, das einen Vorgang darstellt, der in einer von der in 4 dargestellten unterschiedlichen Weise angeordnet ist. Bei diesem alternativen Ausführungsbeispiel des Vorgangs wird ein Film 52, der aus thermoplastischem Elastomer hergestellt ist und in der Laufrichtung des Bandes 30 elastisch dehnbar ist, der zweiten Bahn 42 von links, wie in 5 gesehen, zugeführt, und die ersten Endlosfasern 35 umfassend die erste Bahn 41 wird auf diesen Film 52 geführt. Ähnlich dem Fall von 4 laufen die erste und die zweite Bahn 41, 42 durch den zwischen dem Paar von Prägerollen 34 definierten Spalt, in dem sie in den ersten Verbindungsbereichen 4A unterbrochen miteinander verschmolzen werden, um die erste Verbundbahn 3A zu bilden, die dann durch die ersten und zweiten Rollen 36, 37 gedehnt werden. Danach lässt man sich die erste Verbundbahn 3A zusammenziehen und, falls gewünscht, führt sie durch den durch das dritte Paar von Rollen 38 definierten Spalt zur unterbrochenen Verschmelzung in den zweiten Verbindungsbereichen 4B, um die dritte Verbundbahn 43C zu bilden. Durch das Verschmelzen der ersten Bahn 41 mit der zweiten Bahn 42 auf diese Weise in der Form des Films 52 zum Bilden der ersten und zweiten Verbindungsbereiche 4A, 4B braucht nicht befürchtet zu werden, dass die erste Bahn 41 und die zweite Bahn 42 leicht voneinander getrennt werden können, auch wenn der Flächeninhalt der einzelnen ersten und zweiten Verbindungsbereiche 4A, 4B so klein wie in der Größenordnung von 0,1–1 mm bemessen ist, da die erste Bahn 41 die Endlosfasern umfasst. Es sollte jedoch ersichtlich sein, dass der Flächeninhalt der ersten und zweiten Verbindungsbereiche 4A, 4B so groß wie in der Größenordnung von 10 mm2 bemessen sein kann.

Ohne den Gegenstand dieser Erfindung zu verlassen, ist es möglich, die schmelzgeblasenen Endlosfasern anstelle der ersten und zweiten Extruder 31, 32 mittels einfacher Schmelztellerextruder herzustellen, die normalerweise dazu verwendet werden, einen Spun-Bond-Vliesstoff oder Ähnliches herzustellen.

Die mit dieser Erfindung erhaltene erste Verbundlage 1A wird leicht gedehnt, und die aus dieser ersten Verbundlage 1A erhaltenen zweiten und dritten Verbundlagen 1B, 1C weisen ein angenehmes Berührungsgefühl auf. Im Hinblick auf solche Eigenschaften sind diese Verbundlagen 1A1C als ein Tuch oder ein elastisches Element geeignet, die für einen Sanitärartikel wie eine Wegwerfwindel, eine Binde, Wegwerfhöschen oder einen im medizinischen Bereich benutzten Wegwerfumhang verwendet werden.

BEISPIEL

Eine dehnbare Bahn mit dem in Tabelle 1 aufgeführten Aufbau wurde auf beiden Flächen einer elastisch dehnbaren Bahn mit dem ebenfalls in Tabelle 1 beschriebenen Aufbau platziert, dann wurden diese beiden aufeinander platzierten Bahnen durch einen zwischen einem Paar von wärmeprägenden Rollen definierten Spalt geführt. Dadurch wurden diese Bahnen in mehreren Verbindungsbereichen, die 15% des Gesamtflächeninhalts der Bahnenfläche bedecken, miteinander verschmolzen, um eine elastisch dehnbare erste Verbundlage zu erhalten, die der in 1 gezeigten erfindungsgemäßen entspricht. Die erste Verbundlage wurde in einer Richtung um 150 gedehnt, dann ließ man sie sich zusammenziehen, und schließlich wurde sie in geeignete Abmessungen geschnitten, um eine elastisch dehnbare zweite Verbundlage zu erhalten, die der in 2 gezeigten erfindungsgemäßen entspricht. Diese zweite Verbundlage wies die in Tabelle 1 aufgeführten Eigenschaften auf.

STEUERUNG

Eine dehnbare Bahn wurde auf beiden Flächen der elastisch dehnbaren Bahn, die in BEISPIEL verwendet wurde, platziert, und diese Bahnen wurden in der gleichen Weise wie in BEISPIEL miteinander verschmolzen, während diese Bahnen durch den zwischen dem Paar von Prägerollen definierten Spalt geführt wurden. Danach wurden diese miteinander verschmolzenen Bahnen um 100% im Falle von STEUERUNG 1 und um 150% im Falle von STEUERUNG 2 gedehnt, um Verbundlagen zu erhalten. Die in den jeweiligen STEUERUNGen erhaltenen Verbundlagen wiesen Eigenschaften wie in Tabelle 1 beschrieben auf.

  • (Anmerkung 1) MI = 70 g/min gemessen entsprechend JIS (Japanischer Industriestandard) K6758
  • (Anmerkung 2) MI = 65 g/min gemessen entsprechend JIS K6758
  • (Anmerkung 3) Calciumstearat
  • (Anmerkung 4) Die maximale Dehnbarkeit der Verbundlage auf einer Dehnung-Spannung-Kurve unter einer im Wesentlichen gleichförmigen Kraft, wenn die Verbundlage wieder in der gleichen Richtung wie der gedehnt wird, in der die Verbundlage zuvor gedehnt wurde.

Unter Bezugnahme auf Tabelle 1 weist die aus Polypropylen-Homopolymer-Faser hergestellte und kein Gleitmittel enthaltende Faser aus STEUERUNG 1 eine geringere Bruchausdehnung auf als die Bruchausdehnung der Faser aus BEISPIEL, die aus demselben Homopolymer hergestellt ist, aber kein Gleitmittel enthält. Die Verbundlage aus STEUERUNG 1, die eine solche Faser verwendet, weist eine geringere Dehnbarkeit auf als die zweite Verbundlage von BEISPIEL. Die aus Homopolymer hergestellte und kein Gleitmittel enthaltende Faser aus STEUERUNG 2 kann zu einem Durchmesser von 20 &mgr;m verdickt werden, um eine Bruchausdehnung zu erhalten, die im Wesentlichen gleich der der Faser aus BEISPIEL ist. Die Verbundlage aus STEUERUNG 2, die eine solche verdickte Faser verwendet, kann eine Dehnbarkeit erhalten, die im Wesentlichen gleich der ist, die die zweite Verbundlage aus BEISPIEL aufweist. Allerdings weist die einzelne Faser in der Verbundlage aus STEUERUNG 2 einen Durchmesser auf, der so dick wie 18 &mgr;m ist, und ist nicht in der Lage, eine gewünschte Flexibilität zu bieten.


Anspruch[de]
Elastisch dehnbare Verbundlage mit einer in mindestens einer Richtung elastisch dehnbaren elastischen Schicht und einer unelastischen Faserschicht, die in dieser Richtung unelastisch dehnbar und mit mindestens einer Fläche der elastischen Schicht verbunden ist, wobei mindestens 80 Gew.-% der Fasern eine thermoplastische synthetische Faser umfassen, die 0,1 bis 5,0 Gew.-% Gleitmittel enthält. Verbundlage nach Anspruch 1, wobei die thermoplastische synthetische Faser aus Polypropylenhomopolymer, Ethylen/Propylen-Copolymer, Ethylen/Propylen/Buten-Copolymer und/oder einer faserigen Mischung aus mindestens zwei dieser Substanzen besteht. Verbundlage nach Anspruch 1, wobei die elastische Schicht und die unelastische Schicht in Haftregionen miteinander verschweißt sind, die in der einen Richtung intermittierend angeordnet sind, und wobei die Länge der in der einen Richtung zwischen jeweils zwei benachbarter Haftregionen verlaufenden Faser länger ist als der gerade Abstand zwischen den benachbarter Haftregionen. Verbundlage nach Anspruch 1, wobei das Gleitmittel aus Fettsäureamid, Fettsäureester und/oder Metallseife besteht. Verfahren zur Herstellung einer elastisch dehnbaren Verbundlage, wobei eine in mindestens einer Richtung elastisch dehnbare elastische Bahn zugeführt, auf mindestens eine Fläche der elastischen Bahn eine unelastisch dehnbare Faserschicht gebracht und die beiden Bahnen in der einen Richtung intermittierend miteinander verbunden werden, und wobei ferner mindestens 80 Gew.-% der Fasern eine thermoplastische synthetische Faser umfassen, die einen Gleitmittelanteil von 0,1 bis 5,0 Gew.-% enthält. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die thermoplastische synthetische Faser aus Polypropylenhomopolymer, Ethylen/Propylen-Copolymer, Ethylen/Propylen/Buten-Copolymer und/oder einer faserigen Mischung aus mindestens zwei dieser Substanzen besteht. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die elastische Bahn und die mit ihr verbundene unelastische Bahn um mindestens 80 % in der einen Richtung gedehnt werden, woraufhin man sie sich unter der kontrahierenden Kraft der elastischen Schicht zusammenziehen läßt.






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