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Dokumentenidentifikation DE68926957T2 03.04.1997
EP-Veröffentlichungsnummer 0397848
Titel VERFAHREN ZUR BEFESTIGUNG EINES ELASTISCHEN VERBUNDMATERIALS AUF EINEM GEGENSTAND
Anmelder Kimberly-Clark Corp., Neenah, Wis., US
Erfinder FROST, Jonathan, E., Paris, TX 75460, US;
JACKSON, David, M., Roswell, GA 30076, US;
POPP, Robert, L., Hortonville, WI 54944, US;
HSU, Eric, T., Roswell, GA 30076, US;
OLSEN, Thomas, G., Neenah, WI 54956, US
Vertreter Diehl, Glaeser, Hiltl & Partner, 80639 München
DE-Aktenzeichen 68926957
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, ES, FR, GB, IT, LI, LU, NL, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 06.12.1989
EP-Aktenzeichen 909007106
WO-Anmeldetag 06.12.1989
PCT-Aktenzeichen US8905530
WO-Veröffentlichungsnummer 9006228
WO-Veröffentlichungsdatum 14.06.1990
EP-Offenlegungsdatum 22.11.1990
EP date of grant 14.08.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.04.1997
IPC-Hauptklasse B32B 7/10
IPC-Nebenklasse A61F 13/15   B29C 61/06   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anbringen eines elastischen Verbundmaterials auf einen Artikel. Im allgemeinen betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Anbringen eines gedehnten elastischen Verbundmaterials auf einen zusammenziehbaren Artikel.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Elastische Materialien wurden auf Artikeln oder Bekleidungsstücken wie beispielsweise Einwegwindeln bei Stellen wie der Taille und/oder den Beinöffnungen angebracht. Die elastischen Materialien werden oft gedehnt, noch im gedehnten Zustand an einen zusammenziehbaren Artikel aufgebracht und erhalten die Möglichkeit, sich auf ihren normalen, vor der Dehnung vorhandenen Zustand zurückzubilden, wodurch der zusammenziehbare Artikel sich zerknittert und kräuselt. Artikel oder Bekleidungsstücke, die auf diese Weise elastiziert werden, können durch den Körper eines Trägers oder die Oberfläche eines zu bedeckenden Gegenstandes ausgedehnt werden. Der Widerstand, den der Artikel der Ausdehnung entgegensetzt, führt zu einer genauen Passung zwischen dem Artikel und dem Körper oder dem zu bedeckenden Gegenstand an der Stelle, an der der Artikel den Körper oder den zu bedeckenden Gegenstand berührt. Stellen für genaue Passung können bei Produkten wie beispielsweise Einwegwindeln, medizinischen Bekleidungsstücken, Arbeitskleidung und Produkten für die weibliche Hygiene wünschenswert sein.

Das Anbringen von gedehnten, aktiven elastischen Materialien auf einen anpassungsfähigen oder zusammenziehbaren Artikel ist schwierig, weil die elastischen Materialien in einem gedehnten Zustand während zumindest eines Teils des Anbringungsprozesses gehalten werden müssen. Verfahren zur vorübergehenden Deaktivierung gedehnter elastischer Materialien durch Einfrieren des elastischen Materials wurden entwickelt. Das eingefrorene elastische Material wird auf ein zusammenziehbares Substrat angebracht und dann durch Wärme reaktiviert, so daß es zu seinem normalen, vor der Dehnung vorhandenen Zustand zurückkehrt. Außerdem wurden wärmeschrumpfbare elastische Materialien entwickelt, die auf ein anpassungsfähiges Substrat angebracht und erwärmt werden können, damit das elastische Material entstehende Falten und Kräusel im Laminat wärmeschrumpft. Diese Verfahren werden im U.S.-Patent US-PS-3G94.815 an Burger und in dem U.S.-Patent US-PS-3.912.565 an Koch et al. offenbart.

DEFINITIONEN

Der Begriff "elastisch" wird hierin verwendet, um ein Material zu bezeichnen, das bei der Anwendung einer schräg ausgeübten Kraft dehnbar ist, das heißt verlängerbar, auf eine gedehnte, geneigte Länge, die mindestens etwa 125 Prozent ausmacbt, das heißt etwa 1 1/4 seiner geneigten Länge im entspannten Zustand. Ein hypothetisches Beispiel wäre eine 2,54 cm (1 Inch) große Probe eines Materials, das auf mindestens 3,18 cm (1,25 Inch) verlängerbar ist, und das, wenn es auf 3,18 cm (1,25 Inch) verlängert und losgelassen wird, sich auf eine Länge von nicht mehr als 2,92 cm (1,15 Inch) zurückbilden wird. Viele elastische Materialien können um mehr als 25 Prozent ihrer Länge in entspanntem Zustand gedehnt werden, beispielsweise um 100 Prozent und mehr, und viele von ihnen werden sich im wesentlichen auf ihre ursprüngliche Länge im entspannten Zustand zurückbilden, beispielsweise innerhalb von 105 Prozent ihrer ursprünglichen Länge im entspannten Zustand, bei Loslassen der Dehnkraft.

Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff "nicht elastisch" auf jedes Material, auf das nicht die Definition "elastisch" von oben zutrifft.

Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff "zurückbilden" auf eine Kontraktion von gedehntem Material nach Beendigung einer schräg ausgeübten Kraft nach dem Dehnen des Materials durch Anwendung der schräg ausgeübten Kraft. Wenn zum Beispiel ein Material, das eine nicht geneigte Länge in einem entspannten Zustand von 2,54 cm (1 Inch) aufweist, um 50 Prozent durch Dehnen auf eine Länge von 3,8 cm (1,5 Inch) verlängert wird, würde das Material um 50 Prozent 1,27 cm (0,5 Inch) verlängert werden und eine gedehnte Länge aufweisen, die 150 Prozent der Länge im entspannten Zustand entspricht. Wenn dieses beispielhaft gedehnte Material sich zusammenziehen würde, das heißt, sich auf eine Länge von 2,79 cm (1,1 Inch) zurückbilden würde, nach dem Loslassen der schräg ausgeübten Kraft und der Dehnkraft, würde das Material 80 Prozent 1,02 cm (0,4 Inch) seiner 1,27 cm (0,5 Inch)-Verlängerung zurückgebildet haben.

Der Begriff "elastisches Verbundmaterial", wie hierin verwendet, bezieht sich auf ein mehrlagiges Material, das mindestens eine elastische Lage aufweist, die mit mindestens einer zusammenziehbaren Lage an mindestens zwei Stellen verbunden ist, wobei die zusammenziehbare Lage zwischen den Stellen zusammengezogen wird, wo sie mit der elastischen Schicht verbunden ist. Ein elastisches Verbundmaterial kann auf ein solches Ausmaß gedehnt werden, daß das nicht-elastische Material, das zwischen den Verbindungsstellen zusammengezogen ist, dem elastischen Material ermöglicht, sich zu verlängern. Diese Art von elastischem Verbundmaterial wird beispielsweise durch das U.S.-Patent Nr. 4.720.415 an Vander Wielen et al., erteilt am 19. Januar 1988, offenbart.

Der Begriff "prozentverlängerung", wie hierin verwendet, bezieht sich auf ein Verhältnis, das durch das Messen des Unterschiedes zwischen der ausgedehnten Dimension und der nicht ausgedehnten Dimension eines elastischen Verbundmaterials und durch Teilen dieses Unterschieds durch die nicht ausgedehnte Dimension des elastischen Verbundmaterials bestimmt wird.

Der Begriff "Prozentausdehnung", wie hierin verwendet, bezieht sich auf ein Verhältnis, das durch Messen des Unterschiedes zwischen der Dehnung-bis-Stop- oder maximalen Ausdehnung und der nicht ausgedehnten Dimension eines elastischen Verbundmaterials und durch Teilen dieses Unterschiedes durch die nicht ausgedehnte Dimension des elastischen Verbundmaterials bestimmt wird.

Der Begriff "vollständige Rückbildung", wie hierin verwendet, bezieht sich auf die Rückbildung eines gedehnten elastischen Verbundmaterials auf im allgemeinen innerhalb von etwa 20 Prozent seiner Dimensionen im entspannten Zustand vor der Dehnung.

Der Begriff "vorübergehend zurückhalten", wie hierin verwendet, bezieht sich auf eine Verzögerung bei der vollständigen Rückbildung eines gedehnten elastischen Verbundmaterials. Die Verzögerung kann durch Pressen des gedehnten elastischen Verbundmaterials erfolgen, so daß die elastischen und zusammenziehbaren Lagen vorübergehend verbunden werden. Eine teilweise Rückbildung eines vorübergehend zurückgehaltenen elastischen Verbundmaterials kann unmittelbar nach Entfernen der Dehnkraft von dem elastischen Verbundmaterial eintreten, aber die vollständige Rückbildung eines solchen vorübergehend zurückgehaltenen elastischen Verbundmaterials erfordert mehr Zeit als die vollständige Rückbildung desselben Materials, das nicht vorübergehend zurückgehalten wurde. So kann beispielsweise die vollständige Rückbildung eines gedehnten elastischen Verbundmaterials, das nicht vorübergehend zurückgehalten wurde, sofort erfolgen, aber die vollständige Rückbildung eines vorübergehend zurückgehaltenen elastischen Verbundmaterials kann beispielsweise 5 bis 60 Sekunden dauern.

Der Begriff "Vliesstoffbahn", wie hierin verwendet, bezeichnet eine Bahn, die eine Struktur einzelner Fasern oder Fäden aufweist, die zwischengeschichtet sind, aber nicht in einer identifizierbaren, wiederholten Art. Vliesstoffe wurden in der Vergangenheit durch eine Reihe von Verfahren, wie beispielsweise Schmelzverfahren, spinngebundene Verfahren und gebundene kardierte Bahnverfahren gebildet.

Der Begriff "Mikrofasern", wie hierin verwendet, bezeichnet Fasern mit kleinem Durchmesser, die einen durchschnittlichen Durchmesser aufweisen, der nicht größer als etwa 10 µm ist, beispielsweise einen Durchmesser von 0,5 bis 50 µm, oder im besonderen können Mikrofasern einen durchschnittlichen Durchmesser von 4 bis 40 µm aufweisen.

Der Begriff "schmelzgeblasene Fasern", wie hierin verwendet, bezeichnet Fasern, die durch Extrudieren eines geschmolzenen thermoplastischen Materials durch eine Vielzahl feiner, für gewöhnlich kreisförmiger, Düsenkapillaren als geschmolzene Fäden oder Filamente in einen Hochgeschwindigkeitsgas (z. B. Luft)-Strom gebildet werden, der die Filamente des geschmolzenen thermoplastischen Materials verfeinert, um ihren Durchmesser zu verringern, was bis auf Mikrofaserdurchmesser erfolgen kann. Danach werden die schmelzgeblasenen Fasern durch den Hochgeschwindigkeitsgasstrom getragen und auf einer Sammeloberfläche einer Bahn von zufällig verteilten schmelzgeblasenen Fasern abgelegt. Solch ein Verfahren wird zum Beispiel im U.S.-Patent Nr. 3.849.2 an Butin offenbart.

Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff "spinngebundene Fasern" auf Fasern mit kleinem Durchmesser, die durch Extrudieren eines geschmolzenen thermoplastischen Materials als Filamente von einer Vielzahl von feinen, für gewöhnlich kreisförmigen Kapillaren einer Spinndüse gebildet werden, wobei der Durchmesser der extrudierten Filamente dann rasch beispielsweise durch eduktives Ziehen oder andere wohl bekannte Spinnbindungsmechanismen verringert wird. Die Produktion von spinngebundenen Vliesstoffbahnen ist beispielsweise in dem U.S.-Patent Nr. 4.340.563 an Appel et al. und dem U.S.-Patent Nr. 3.692.618 an Dorschner et al. dargestellt.

Wie hierin verwendet, bezeichnet der Begriff "schicht" eine Lage, die entweder ein Film oder eine Vliesstoffbahn sein kann.

Wie hierin verwendet, bezeichnet der Begriff "Palindromlaminat" ein mehrschichtiges Laminat, beispielsweise ein elastisches Verbundmaterial, das im wesentlichen symmetrisch ist. Beispiele für Palindromlaminate weisen Lagekonfigurationen von A/B/A, A/B/B/A, A/A/B/B/A/A usw. auf. Beispiele für Nicht-Palindromlaminate weisen Lagekonfigurationen von A/B/C, A/B/C/A, A/C/B/D usw. auf.

Wie hierin verwendet, schließt der Begriff "Polymer" im allgemeinen, ohne darauf beschränkt zu sein, Homopolymere, Copolymere wie beispielsweise Block-, Pfropf-, statistische und alternierende Copolymere, Terpolymere usw. und Mischungen und Modifizierungen davon ein. Weiters schließt, falls nicht anderweitig begrenzt, der Begriff "Polymer" alle möglichen geometrischen Konfigurationen des Materials ein. Diese Konfigurationen schließen, ohne darauf beschränkt zu sein, isotaktische, syndiotaktische und zufällige Symmetrien ein.

Wie hierin verwendet, schließt der Begriff "im wesentlichen bestehend aus" nicht die Gegenwart von zusätzlichen Materialien aus, die die gewünschten Eigenschaften einer bestimmten Zusammensetzung oder eines bestimmten Produktes nicht entscheidend beeinflussen. Beispiele für Materialien dieser Art würden ohne Einschränkung Pigmente, Oxidationsinhibitoren, Stabilisatoren, oberflächenaktive Stoffe, Wachse, Fließverstärker, feste Lösemittel, Teilchen und Materialien einschließen, die hinzugefügt werden, um die Verarbeitbarkeit der Zusammensetzung zu verbessern.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Anbringen eines elastischen Verbundmaterials an einen zusammenziehbaren Artikel, mit folgenden Schritten:

Dehnen eines elastischen Verbundmaterials mit mindestens einer elastischen Schicht, die an mindestens zwei Stellen mit mindestens einer zusammenziehbaren Lage verbunden wird, wobei die zusammenziehbare Lage zwischen den Stellen zusammengezogen wird;

Pressen des gedehnten elastischen Verbundmaterials, um die vollständige Rückbildung des elastischen Verbundmaterials über 5 bis 60 Sekunden vorübergehend zurückzuhalten;

Anbringen des vorübergehend zurückgehaltenen elastischen Verbundmaterials auf den zusammenziehbaren Artikel bei mindestens zwei Stellen, wobei die elastische Schicht selbst klebend sein kann oder ein Haftmittel verwendet werden kann, so daß die gedehnte elastische Schicht und die zusammenziehbare Lage nach dem Pressen vorübergehend verbunden werden, um vorübergehend eine Rückbildung zurückzuhalten.

Das Verfahren kann weiters den Schritt der Erhöhung der Temperatur des vorübergehend zurückgehaltenen elastischen Verbundmaterials zur Ermöglichung der Rückbildung des elastischen Verbundmaterials bis innerhalb etwa 80 Prozent seiner Dimensionen vor der Dehnung einschließen.

Das elastische Verbundmaterial schließt mindestens eine zusammenziehbare Lage ein, die mindestens an zwei Stellen mit mindestens einer elastischen Schicht verbunden ist, wobei die zusammenziehbare Lage zwischen den zwei Stellen zusammengezogen ist. Die zusammenziehbare Lage kann ein Film oder eine Bahn wie beispielsweise eine gebundene kardierte Bahn, eine spinngebundene Bahn, eine schmelzgeblasene Bahn sein. Die zusammenziehbare Lage kann aus Polymeren wie beispielsweise Polyolefinen, Polyestern und Polyamiden hergestellt werden. Die Polyolefine können beispielsweise eines oder mehrere von Polyethylen, Polypropylen, Polybuten, Ethylencopolymeren, Propylencopolymeren und Butencopolymeren sein. Alternativ dazu kann die zusammenziehbare Lage eine Lage von Kreppwatte, Textilgewebe oder einem anderen auf Zellstoff basierenden Material sein. Die vorliegende Erfindung sorgt auch dafür, daß das Flächengewicht der zusammenziehbaren Lage bei mindestens etwa 5 Gramm pro Quadratmeter (g/m²), beispielsweise bei von 5 g/m² bis 100 g/m liegt.

Die elastische Schicht kann eine druckreaktive Elastomerhaftmittelschicht sein. Wenn die Schicht eine Vliesstoffbahn elastischer Fasern oder druckreaktiver Elastomerhaftmittelfasern ist, können die Fasern schmelzgeblasene Fasern sein. Die schmelzgeblasenen Fasern können schmelzgeblasene Mikrofasern einschließen. Die elastische Schicht sollte so ausgerichtet sein, daß sie die zusammenziehbare Lage mit einer Kohäsionskraft von 29,43 bis 107,91 Newton (3 bis 11 Kilogramm) anbringt.

In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das elastische Verbundmaterial gedehnt, so daß die zusammenziehbare Lage teilweise oder vollständig zwischen den Stellen ausgedehnt wird, wo sie mit der elastischen Schicht verbunden wird, bevor das elastische Verbundmaterial gepreßt wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das elastische Verbundmaterial vorübergehend durch Pressen des gedehnten Materials bei einem Druck von 525 bis 2625 Newton pro cm (300 bis 1500 Pfund pro Linearinch (pH) ) deaktiviert. Es kann höherer Druck verwendet werden, wenn er das elastische Verbundmaterial nicht beschädigt.

In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Nach-Preß-Kühlwalze verwendet werden, um die vorübergehende Deaktivierung, die durch Pressen des Materials erreicht wurde, zu verstärken. Die Kühlwalze kann auf eine Temperatur im Bereich von 15,56ºC bis 0,56ºC (60ºF bis 33ºF) gekühlt werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften Verfahrens zum Anbringen eines elastischen Verbundmaterials auf einen zusammenziehbaren Artikel.

Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht eines beispielhaften elastischen Verbundlaminats in gedehntem Zustand.

Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht des beispielhaften elastischen Verbundlaminats von Fig. 2 in entspanntem Zustand.

Fig. 4 ist eine beispielhafte Kraft-gegen-Dehnung-Kurve für ein typisches dehnungsgebundenes Laminatmaterial.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, bei denen gleiche Bezugszeichen gleiche Materialien oder Verfahrensschritte bezeichnen, und teilweise, auf Fig. 1, ist bei 10 ein Verfahren zur Anbringung eines elastischen Verbundmaterials 12 auf einen zusammenziehbaren Artikel schematisch dargestellt.

Ein elastisches Verbundmaterial 12 wird von einer Versorgungsrolle 14 des elastischen Verbundmaterials abgewickelt.

Das elastische Verbundmaterial 12 wandert dann in die Richtung weiter, die durch den dazugehörigen Pfeil angezeigt wird, während eine Versorgungsrolle 14 sich in die Richtung des dazugehörigen Pfeiles dreht.

Das elastische Verbundmaterial 12 wandert dann durch eine Klemmstelle 16 einer S-Walzenanordnung 18, die durch die Staplerwalzen 20 und 22 gebildet wird. Als Alternative dazu können einzelne Bestandteile des elastischen Verbundmaterials 12 durch Verfahren wie beispielsweise Spinnbinden, Schmelzblasen, Filmextrudieren oder Verfahren für gebundene kardierte Vliesstoffe gebildet werden, die verbunden werden, um das elastische Verbundmaterial 12 zu bilden und dann direkt durch die Klemmstelle 16 weitertransportiert werden, ohne vorher auf einer Versorgungswalze gelagert zu werden.

Das elastische Verbundmaterial 12 wandert durch die Klemmstelle 16 der S-Walzenanordnung 18 in einem S-umgekehrten Windungsweg, wie durch die Drehrichtungspfeile angezeigt, die zu den Staplerwalzen 20 und 22 gehören. Von der S- Walzenanordnung 18 wandert das elastische Verbundmaterial 12 durch die Klemmstelle 24 einer Preßwalzenanordnung 26, gebildet durch die Preßwalzen 28 und 30. Weil die lineare Umfangsgeschwindigkeit der Staplerwalzen 20 und 22 der S- Walzenanordnung 16 so geregelt wird, daß sie unter der linearen Umfangsgeschwindigkeit der Preßwalzen 28 und 30 der Preßwalzenanordnung 26 liegt, wird das elastische Verbundmaterial 12 zwischen der S-Walzenanordnung 18 und der Preßwalzenanordnung 26 gespannt. Durch Einstellen des Unterschieds bei den Geschwindigkeiten der Walzen wird das elastische Verbundmaterial 12 gespannt, so daß es sich in einem gewünschten Ausmaß dehnt und wird in diesem gedehnten Zustand gehalten, während es durch die Klemmstelle der Preßwalzenanordnung 26 wandert. Die Preßwalzen 28 und 30 sind so gestaltet, daß sie das gedehnte elastische Verbundmaterial 12 pressen, um die völlige Rückbildung vorübergehend zurückzuhalten.

Eine Kühlwalze 32 kann verwendet werden, um die vorübergehende Deaktivierung zu verstärken, die durch Pressen des elastischen Verbundmaterials 12 erreicht wurde. Die Mitläuferwalzen 34 und 36 werden verwendet, um den Kontakt zwischen dem vorübergehend deaktivierten elastischen Verbundmaterial 12 und der Kühlwalze 32 aufrechtzuerhalten. Das vorübergehend deaktivierte Material 12 wird gekühlt, während es die Oberfläche der Kühlwalze 32 berührt, wobei es zu einer Erhöhung der Deaktivierungszeitspanne kommt. Die vorübergehende Deaktivierung kann beispielsweise von 2 auf 5 Sekunden durch Berührung mit der Kühlwalze 32 für einen Zeitraum von 1/4 bis 1 1/2 Sekunden verlängert werden. Längere Berührungszeiten führen zu längeren Deaktivierungszeitspannen. Die Kühlwalze 32 wird bei einer Temperatur gehalten, die unter der Temperatur des vorübergehenden deaktivierten Materials liegt. Niedrigere Temperaturen führen zu längeren Deaktivierungszeitspannen. So wurden zum Beispiel Temperaturen von 15,56ºC bis 0,56ºC (60ºF bis 33ºF) für praktisch befunden, obwohl niedrigere Temperaturen verwendet werden können.

Das vorübergehend zurückgehaltene elastische Verbundmaterial 12 kann dann auf einen zusammenziehbaren Artikel 50 unter Verwendung von beispielsweise Haftmitteln aus einer Haftmittelauftragseinrichtung 52 angebracht werden oder durch Nähen einer Nähbindungsvorrichtung 54.

Herkömmliche Antriebsmittel und andere herkömmliche Vorrichtungen, die in Verbindung mit der Vorrichtung von Fig. 1 verwendet werden können, sind wohl bekannt und wurden aus Gründen der Klarheit in der schematischen Ansicht von Fig. 1 nicht dargestellt.

In Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht eines elastischen Verbundmaterials 60 in der gedehnten Konfiguration dargestellt, um die Struktur des mehrlagigen Materials zu zeigen. Das elastische Verbundmaterial schließt zusammenziehbare Lagen 62 und 66 ein, die mit beiden Seiten einer elastischen Schicht 72 verbunden sind. Die zusammenziehbaren Lagen 62 und 66 werden mit der elastischen Schicht 72 bei Verbindungsstellen 68 verbunden. Die zusammengezogenen Stellen werden in Fig. 2 nicht gezeigt, weil das Laminat in einem gedehnten Zustand aufgrund der Anwendung von Spannkraft in den Richtungen der Pfeile 74 und 76 dargestellt ist. Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht des elastischen Verbundmaterials 60, das in Fig. 2 dargestellt ist. Die zusammengezogenen Stellen 64 sind in Fig. 3 vorhanden, weil das Laminat 60 in einem entspannten oder nicht gedehnten Zustand gezeigt wird. Die zusammengezogenen Stellen 64 ergeben sich aus dem Zusammenziehen der zusammenziehbaren Lagen 62 und 66 zwtschen den Verbindungsstellen 68, an denen die zusammenziehbaren Lagen 62 und 66 mit der elastischen Schicht 72 verbunden werden. Ein solches elastisches Verbundmaterial wird allgemein als "dehngebundenes Laminat" bezeichnet.

Das elastische Verbundmaterial 60 kann eine oder mehrere Lagen eines zusammenziehbaren Materials einschließen, die mit einer oder mehreren Lagen einer elastischen Schicht verbunden sind. Die Mehrfachlagen können so angeordnet werden, daß sie ein Palindromlaminat bilden. Das Flächengewicht des elastischen Verbundmaterials in seinem entspannten Zustand vor dem Dehnen kann zwischen 50 g/m² bis 250 g/m² liegen. Ein Flächengewicht von etwa 165 g/m² hat sich als besonders nützlich erwiesen.

Die elastische Schicht 72 selbst kann ein mehrlagiges Material sein, insofern, als daß es zwei oder mehrere einzelne kohärente Vliesbahnen oder Filme einschließen kann. Weiters kann die elastische Schicht 72 ein mehrlagiges Material sein, bei dem eine oder mehrere der Lagen eine Mischung aus elastischen und nicht-elastischen Fasern und/oder Teilchen enthalten. Ein Beispiel für die letztere Art von elastischen Vliesbahnen findet sich im U.S.-Patent Nr. 4.209.563, in dem elastomere und nicht-elastomere Fasern miteinander vermischt werden, um eine einzelne kohärente Vliesbahn von zufällig dispergierten Fasern zu bilden. Ein weiteres Beispiel für eine solche Verbundstoffbahn wäre eine, die durch eine Technik hergestellt wird, wie sie im U.S.-Patent Nr. 4.100.324 offenbart wird, das am 11. Juli 1978 an Richard A. Anderson et al. erteilt wurde.

Dieses Patent offenbart einen Vliesstoff, der eine Mischung aus schmelzgeblasenen thermoplastischen Fasern und anderen Materialien einschließt, die in dem Gasstrom miteinander verbunden sind, in dem die schmelzgeblasenen Fasern hervorgehen, so daß es vor der Ansammlung der Fasern bei einer Sammelvorrichtung zur Bildung einer kohärenten Bahn von zufällig dispergierten Fasern zu einer innigen, verschlungenen Mischung von schmelzgeblasenen thermoplastischen Fasern und anderen Materialien wie Zellstoff, Stapelfasern oder Teilchen wie beispielsweise Hydrokolloid (Hydrogel)- Teilchen, allgemeinhin als supersaugfähige Stoffe bezeichnet, kommt.

Die elastische Schicht 72 kann aus irgendeinem Material hergestellt werden, das in Schichtform erzeugt werden kann. Im allgemeinen kann jede geeignete elastomere Faser, die Harze oder Mischungen bildet, die solche beinhalten, für die Vliesstoffbahnen von elastomeren Fasern der Erfindung verwendet werden, und jeder geeignete elastomere Film, der Harze oder Mischungen, die solche beinhalten, bildet, kann für die elastomeren Filme der Erfindung verwendet werden.

So kann zum Beispiel die elastische Schicht 72 aus elastomeren Blockcopolymeren gebildet werden, die die allgemeine Formel A-B-A' oder A-B aufweisen, wobei A und A' jeweils ein thermoplastischer Polymerendblock sind, der einen Styrolteil wie Poly(vinylaren)enthält und wobei B ein elastomerer Polymermittelblock wie konjugiertes Dien oder ein niedrigeres Alkenpolymer ist. Blockcopolymere der A-B- Art können verschiedene oder gleiche thermoplastische Blockpolymere für die A und A'-Blöcke aufweisen, und die vorliegenden Blockcopolymere umfassen die linearen, verzweigten und Radialblockcopolymere. In dieser Hinsicht können die Radialblockcopolymere als (A-B)m-X bezeichnet werden, wobei X ein polyfunktionelles Atom oder Molekül ist und bei dem (A-B)m- von X in einer Weise ausstrahlt, daß A ein Endblock ist. In dem Radialblockcopolymer kann X ein organisches oder anorganisches polyfunktionelles Atom oder Molekül sein, und M ist eine ganze Zahl, die denselben Wert aufweist wie die funktionelle Gruppe, die ursprünglich in X vorliegt. Für gewöhnlich ist sie mindestens 3 und häufig 4 oder 5, aber sie ist nicht darauf beschränkt. Somit soll bei der vorliegenden Erfindung der Ausdruck "Block-copolymer" und im besonderen "A-B-A'" und "A-B"-Blockcopolymer alle Blockcopolymere umfassen, die solche gummiartigen Blöcke und thermoplastischen Blöcke - wie oben besprochen - aufweisen, die extrudiert (z. B. durch Schmelzblasen) werden können, und ohne Beschränkung auf die Anzahl der Blöcke. Die elastische Schicht 72 kann zum Beispiel aus elastomeren (Polystyrol/Poly(ethylen-butylen) /Polystyrol) Blockcopolymeren gebildet werden, die bei der Shell Chemical Company unter dem Warenzeichen KRATON G erhältlich sind. Ein solches Blockcopolymer kann zum Beispiel KRATON G-1657 sein.

Andere Beispiele für elastomere Materialien, die als das elastomere Polymer in der Mischung verwendet werden können, schließen elastomere Polyurethanmaterialien wie beispielsweise jene ein, die unter dem Warenzeichen ESTANETM von B. F. Goodrich & Co. erhältlich sind, elastomere Polyamidmaterialen wie beispielsweise jene, die unter dem Warenzeichen PEBAX bei der Rilsan Company erhältlich sind und elastomere Polyestermaterialien wie beispielsweise jene, die unter dem Warenzeichen Hytrel bei E. I. DuPont De Nemours & Company erhältlich sind. Die Bildung von elastischen Schichten aus elastischen Polyestermaterialien ist zum Beispiel im U.S.-Patent Nr. 4.741.949 an Morman et al. offenbart.

Ein Polyolefin kann auch mit dem elastomeren Polymer vermischt werden, um die Verarbeitbarkeit der Zusammensetzung zu verbessern. Das Polyolefin muß eines sein, daß, wenn es so gemischt und einer geeigneten Kombination von erhöhten Druck- und erhöhten Temperaturbedingungen ausgesetzt wird, in vermischter Form mit dem elastomeren Polymer extrudierbar ist. Nützliche Mischungspolyolefinmaterialien schließen beispielsweise Polyethylen, Polypropylen und Polybuten ein, einschließlich Ethylencopolymeren, Propylencopolymeren und Butencopolymeren. Zwei oder mehr der Polyolefine können verwendet werden. Extrudierbare Mischungen aus elastomeren Polymeren und Polyolefinen sind zum Beispiel im U.S.-Patent Nr. 4.663.220 an Wisneski et al. offenbart.

Ein besonders nützliches Polyethylen kann von der U.S.I. Chemical Company unter der Handelsbezeichnung Petrothene NA601 (hierin auch als PE NA601 bezeichnet) erhalten werden. Informationen, die von der U.S.I Chemical Company erhalten wurden, besagen, daß PE NA601 ein Polyethylen mit geringem Molekulargewicht und geringer Dichte zum Aufbringen in Bereichen von Heißschmelzhaftmitteln und Beschichtungen ist. U.S.I. hat auch festgehalten, daß PE NA601 die folgenden Nominalwerte aufweist: (1) eine Brookfield-Viskosität, cP bei 150ºC von 8.500 und bei 190ºC von 3.300, wenn gemäß ASTM D 3236 gemessen; (2) eine Dichte von 0,903 Gramm pro Kubikzentimeter, wenn gemäß ASTM D 1505 gemessen; (3) einen äquivalenten Schmelzindex von 2.000 Gramm pro 10 Minuten, wenn gemäß ASTM H D1238, Bedingung E, gemessen; (4) eine Ring- und Kugelerweichungstemperatur von 102ºC, wenn gemäß ASTM E 28 gemessen; (5) eine Zugfestigkeit von 5865 kPa (850 Pfund pro Quadratinch), wenn gemäß ASTM D 638 gemessen; (6) eine Dehnung von 90%, wenn gemäß ASTM D 638 gemessen; (7) ein Schermodul, TF (45.000) von -34ºC; und (8) eine Penetrationshärte (in Zehntel-Millimeter) bei 25ºC (77º Fahrenheit) von 3,6. Ein weiteres nützliches Polyethylen ist jenes mit der Handelsbezeichnung EPOLENE C-10 und ist bei der Eastman Chemical Company erhältlich. Spezielle Informationen über das Material sind beim Hersteller erhältlich.

Die elastische Schicht 72 ist eine druckreaktive Elastomerhaftmittelschicht. Zum Beispiel kann das elastische Material selbstklebend sein, oder als Alternative dazu, kann ein verträgliches Klebrigmacherharz den extrudierbaren elastomeren Zusammensetzungen, die oben beschrieben wurden, beigemengt werden, oder ein Haftmittel kann auf die elastische Schicht aufgebracht werden, um eine elastische Schicht zu schaffen, die als druckreaktives Haftmittel wirken kann. Obwohl sich die Erfinder nicht auf eine spezielle Theorie bei der Vorgangsweise beschränken, wird davon ausgegangen, daß die Klebrigkeit der elastischen Schicht 72 eine vorübergehende Verbindung der gedehnten elastischen Schicht 72 mit den zusammenziehbaren Lagen 62 und 66 nach dem Pressen verursacht, so daß die elastische Schicht 72 vorübergehend von einer Rückbildung in ihre Dimensionen vor dem Dehnen zurückgehalten wird.

In bezug auf die Klebrigmacherharze und klebrigen, extrudierbaren elastomeren Zusammensetzungen, sollten die Harze und Zusammensetzungen, wie in GB-PS-2 197874 A von J.S. Keiffer und T. J. Wisneski für "Extrudable compositions for forming nonwoven web of pressure sensitive elastomer adhesive" beachtet werden.

Jedes beliebige Klebrigmacherharz kann verwendet werden, das mit dem elastomeren Polymer verträglich ist und den hohen Verarbeitungstemperaturen (z. B. Extrusion) widerstehen kann. Wenn Vermischungsmaterialien wie beispielsweise Polyolefine oder streckende Öle verwendet werden, sollte das Klebrigmacherharz auch mit diesen Vermischungsmaterialien verträglich sein. Im allgemeinen sind hydrierte Kohlenwasserstoffharze nützliche Klebrigmacherharze, wegen ihrer besseren Temperaturstabilität. Klebrigmacher der REGALREZ 1126- und ARKON P-Serien sind Beispiele für hydrierte Kohlenwasserstoffharze. ZONATAK 501 lite ist ein Beispiel für einen Terpenkohlenwasserstoff. Natürlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Verwendung dieser drei Klebrigmacherharze beschränkt, und es können auch andere Klebrigmacherharze, die mit der Zusammensetzung verträglich sind und den hohen Verarbeitungstemperaturen widerstehen können, verwendet werden.

REGALREZ Kohlenwasserstoffharze sind bei Hercule Incorporated erhältlich. Die Grade 1094, 3102, 6108 und 1126 sind hochstabile, hellfarbige, nichtpolare Harze mit niedrigem Molekulargewicht, die für die Verwendung bei Kunststoffmodifizierung, Haftmitteln, Beschichtungen, Versiegelungsmitteln und Dichtungsmitteln vorgeschlagen werden. Die Harze sind mit einer ganzen Reihe von Ölen, Wachsen, Alkyden, Kunststoffen und Elastomeren verträglich, die in gewöhnlichen organischen Lösemitteln löslich sind. Produktspezifikationen der oben erwähnten Grade von REGALREZ -Harz und Informationen bezüglich der Verträglichkeit, sind in den Tabellen 1 und 2 enthalten.

ARKON P-Serien-Harze sind bei Arakawa Chemical (U.S.A.), Inc., erhältlich und sind synthetische Klebrigmacherharze für druckreaktive Haftmittel, die auf Kohlenwasserstoffharzen basieren. Die allgemeinen Eigenschaften von ARKON -P- Serien-Harzen sind in Tabelle 3 enthalten.

Die Bestandteile der Mischungen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, können in großen Bandbreiten der Mengen der einzelnen Bestandteile vorliegen, wobei solche Mengen leicht durch einen Durchschnittsfachmann bestimmt werden können. Als Richtlinie kann angenommen werden, daß bei der Verwendung eines A-B-A-Blockcopolymers, eines Polyolefins und eines Klebrigmacherharzes als die drei Bestandteile der extrudierbaren Zusammensetzung, die folgenden Breiten und bevorzugten Bandbreiten, wie in Tabelle 4 gezeigt, beispielhaft sind. Es wird hervorgehoben, daß diese Bandbreiten lediglich beispielhaften Charakter haben und als Richtlinie für Mengen der verschiedenen Bestandteile in der Zusammensetzung dienen.

Wie vorhin erwähnt, kann, während die vorliegende Erfindung in bezug auf eine extrudierbare Zusammensetzung mit drei Bestandteilen bestehend aus (1) einem elastomeren Polymer, (2) einem Polyolefin, und (3) einem Klebrigmacherharz besprochen wurde, das Polyolefin, das als viskositätsreduzierendes Mittel für die gesamte Zusammensetzung wirkt, durch andere verträgliche viskositätsreduzierende Mittel ersetzt werden oder kann völlig eliminiert werden, wenn das Klebrigmacherharz auch als viskositätsreduzierendes Mittel wirken kann. So können zum Beispiel Kohlenwasserstoffklebrigmacherharze mit geringem Molekulargewicht wie zum Beispiel REGALREZ 1126 auch als viskositätsreduzierendes Mittel wirken, wobei die extrudierbare Zusammensetzung das elastomere Polymer und das Klebrigmacherharz (z. B. REGALREZ 1126) umfassen kann.

Während die Hauptbestandteile der elastischen Schicht 12 wie vorhin angegeben beschrieben wurden, ist die elastische Schicht nicht auf lediglich diese Bestandteile beschränkt und kann andere Bestandteile einschließen, die die gewünschten Eigenschaften der elastischen Schicht nicht negativ beeinflussen. Beispielhafte Materialien, die als zusätzliche Bestandteile verwendet werden können, würden, ohne Beschränkung, Pigmente, Oxidationsinhibitoren, Stabilisatoren, oberflächenaktive Stoffe, Wachse, Fließverstärker, feste Lösemittel, Teilchen und Materialien, die beigemengt werden, um die Verarbeitbarkeit der Zusammensetzung zu verbessern, einschließen.

Die elastische Schicht 72 kann eine Vliesstoffbahn (z. B. ein Film, ein poröser Film oder eine fasrige Vliesstoffbahn) sein, die durch Extrusionstechniken hergestellt wird. Zum Beispiel kann die elastische Schicht 72 durch Schmelzblasen einer Mischung gebildet werden, die etwa 63 Gewichtsprozent KRATON G-1657 Blockcopolymer, etwa 20% Polyethylen NA601 und etwa 17% REGALREZ 1126 Klebrigmacherharz einschließt und einen Schmelzfluß von 12 Gramm pro 10 Minuten bis 18 Gramm pro 10 Minuten aufweist, wenn bei 190ºC und unter einer 2160 Gramm schweren Last gemessen; eine Dehnung von etwa 750%; ein Dehnungsmodul bei 100% von 1069,5 kPa bis 1380 kPa (155 bis 200 psi); und ein Dehnungsmodul bei 300% von 1380 kPa bis 1725 kPa (200 bis 250 psi). Im speziellen kann die Mischung einen Schmelzfluß von etwa 15 Gramm pro zehn Minuten aufweisen, wenn bei 190ºC und unter einer Last von 2160 Gramm gemessen; eine Dehnung von etwa 750%; ein Dehnungsmodul bei 100% von etwa 1207,5 kPa (175 psi); und ein Dehnungsmodul bei 300% von etwa 1552,5 kPa (225 psi) . Die Mischung kann bei einer Temperatur von 260 bis 315,56ºC (500 bis 600ºF) schmelzgeblasen werden.

Wenn die elastische Schicht 72 eine elastische Vliesstoffbahn ist, kann das Flächengewicht der Bahn von 40 bis 200 g/m² reichen. Flächengewichte von 85 bis 110 g/m² sind besonders nützlich. Wenn die elastische Schicht 72 ein Film ist, kann die Dicke des Films von 0,0254 bis 0,1016 mm (1 bis 4 Milli-Inch) reichen.

Verschiedene zusammenziehbare Materialien können verwendet werden und werden zum Beispiel im vorhin erwähnten U.S.- Patent Nr. 4.720.415 besprochen.

Die zusammenziehbaren Materialien können, ohne darauf beschränkt zu sein, nicht-elastische Vliesstoffbahnen wie beispielsweise eine Bahn aus gebundener, kardierter, nichtelastischer Polyesterfaser oder nicht-elastischer Polypropylenfaser, eine Bahn aus spinngebundener nicht-elastischer Polyester- oder nicht-elastischer Polypropylenfaser sein, Bahnen aus nicht-elastischer Zellulosefaser z. B. Baumwollfaserbahnen, Polyamidfaserbahnen, z. B. Nylon 6-6-Bahnen und Mischungen von zwei oder mehr des Vorgenannten sein. Zusätzlich können Kreppwatte, Textilgewebe oder andere auf Zellstoff basierende Materialien verwendet werden. Das wünschenswerte Flächengewicht der zusammenziehbaren Bahnen hängt von verschiedenen Faktoren ab, zu denen die Retraktionskraft der elastischen Schicht und die gewünschte Retraktion durch die elastische Schicht zählen. Das zusammenziehbare Material sollte über eine ausreichende Steifheit verfügen, so daß es der Retraktionskraft der elastischen Schicht widerstehen kann, wenn die gedehnte elastische Schicht vorübergehend mit der zusammenziehbaren Bahn verbunden wird. Zum Beispiel können die Werte des Flächengewichts für die zusammenziehbare Bahn, ohne darauf beschränkt zu sein, von 5 bis 100 Gramm pro Quadratmeter (g/m²) liegen, zum Beispiel von 10 bis 30 g/m². Im allgemeinen erfordern elastische Schichten mit größeren Retraktionskräften zusammenziehbare Bahnen mit größeren Flächengewichten.

Elastische Verbundmaterialien wie zum Beispiel dehngebundene Laminate können eine maximale Dehnung oder ein Dehnenbis-Stop aufweisen, die von der Menge des unelastischen zusammenziehbaren Materials beeinflußt werden, das zwischen den Stellen zusammengezogen wird, an denen das zusammenziehbare Material mit der elastischen Schicht verbunden wird. Wenn das zusammenziehbare Material vollständig ausgedehnt ist, kann das elastische Verbundmaterial seine maximale oder 100% Ausdehnung erreichen. Wenn das unelastische zusammenziehbare Material über seine maximale Ausdehnung ausgedehnt wird, zieht oder schnürt es sich ein, was unerwünschte Produkteigenschaften des Brechens verursacht, die Unterbrechungen beim Herstellungsverfahren zur Folge haben. Wenn die Ausdehnung des elastischen Verbundmaterials so geregelt wird, daß sie gleich oder etwas geringer ist als die maximale Ausdehnung, werden Einziehungen oder Brechungen minimiert. Außerdem werden Materialverwendung, Produkteigenschaften und die Verfahrenseffizienz maximiert.

In Fig. 4 ist eine beispielhafte Kraft-gegen-Ausdehnungskurve für ein typisches dehngebundenes Laminat dargestellt. Die Spannkraft, die erforderlich ist, um das dehngebundene Laminat auf seine maximale Dehnung auszudehnen, kann durch Zeichnung der Spannung gegen Dehnung eines dehngebundenen Laminats erfolgen, um die Kurve A zu kennzeichnen. Die Spannung, die für die maximale Ausdehnung erforderlich ist, kann in dem allgemeinen Bereich der Spannkraftwerte gefunden werden, die dem Bereich B entsprechen, wo es einen wesentlichen Anstieg in der Neigung der Kurve A gibt, d. h. dem Punkt der Beugung.

Hinsichtlich der Spannung, die verwendet wird, um das elastische Verbundmaterial vollständig auszudehnen, wird einem Durchschnittsfachmann klar sein, daß die Spannung, die für die maximale Ausdehnung verwendet wird, nicht nur von der Art des elastomeren Polymers, Klebrichgmacherharzes oder anderen Bestandteilen der elastischen Schicht abhängt, sondern auch von den Flächengewichten der elastischen Materialien, dem Verfahren, das zur Herstellung des Materials angewandt wird und den Dehneigenschaften des Materials. Für ein bestimmtes elastisches Material und angesichts der hierin enthaltenen Offenbarung, können die Verfahrensbedingungen, die für das Erreichen einer zufriedenstellenden Ausdehnung der elastischen Schichten notwendig sind, leicht von einem Durchschnittsfachmann bestimmt werden.

Das gedehnte elastische Verbundmaterial 12 kann unter Verwendung verschiedener Kombinationen von Preßwalzen wie zum Beispiel Walzenanordnungen, die Gummi/Stahl, Nylon/Stahl oder Stahl/Stahl-Walzen verbinden, geklemmt werden. Preßwalzenkombinationen wie Gummi (Shore A 100)/Stahl-Preßwalzen wurden bei einem Druck von 612,5 bis 1225 Newton pro cm (350 bis 700 Pfund pro Linearinch) angewandt, um ein elastisches Verbundmaterial zu deaktivieren. Im allgemeinen führt ein größerer Druck zu längeren Deaktivierungszeitspannen. Einige Gummiwalzen neigen aber dazu, sich aufzuheizen, wenn sie bei hohem Druck und/oder hohen Geschwindigkeiten eingesetzt werden. Stahlwalzen können bei einem Druck von 875 bis 2625 Newton pro cm (500 bis 1500 und pro Linearinch) verwendet werden, um ein elastisches Verbundmaterial zu aktivieren. Besonders nützliche Ergebnisse wurden bei einem Druck zwischen 1662,5 und 1925 Newton pro cm (950 und 1100 Pfund pro Linearinch) erreicht. Ein größerer Druck kann verwendet werden, wobei die obere Grenze ein Druck ist, bei dem das elastische Material beginnt, sich zu verschlechtern.

Hinsichtlich des Drucks, der verwendet wird, um die gedehnte elastische Schicht zu deaktivieren, wird ein Durchschnittsfachmann erkennen, daß der Druck, dem die Materialien ausgesetzt sind, für die Deaktivierung nicht nur von der Art des elastomeren Polymers, Klebrigmacherharzes oder anderen Bestandteilen der elastischen Schicht abhängt, sondern auch von dem Dehnungsgrad der elastischen Schicht, den Flächengewichten des Materials, der Verweilzeit der Materialien in der Klemmstelle der Preßwalzen und den spezifischen Materialien, die in den Preßwalzen verwendet werden. Für eine bestimmte Kombination von Materialien und angesichts der hierin enthaltenen Offenbarung, können die Verfahrensbedingungen, die für das Erreichen einer zufriedenstellenden vorübergehenden Deaktivierung der gedehnten elastischen Schichten notwendig sind, leicht von einem Durchschnittsfachmann bestimmt werden.

Die Preßwalzen, die verwendet werden, um das elastische Verbundmaterial zu pressen, sollten bei einer Temperatur gehalten werden, die von 15,56ºC bis 37,78ºC (60ºF bis 100ºF) reicht. Im besonderen wurden nützliche Ergebnisse erzielt, wenn die Preßwalzen bei Umgebungstemperatur d. h. etwa 21,11ºC (70ºF) gehalten wurden. Es stellte sich heraus, daß auch die Verwendung einer Kühl-Nach-Preßwalze die vorübergehende Deaktivierung des gepreßten elastischen Verbundmaterials verlängert.

Die Klebrigkeit der elastischen Schicht beeinflußt auch die Fähigkeit des elastischen Verbundmaterials, deaktiviert zu werden. Im gepreßten Zustand sollte die elastische Schicht darauf ausgerichtet sein, an der zusammenziehbaren Lage mit einer Kohäsionskraft von 29,43 bis 107,9 Newton (3 bis 11 Kilogramm), zum Beispiel von 68,67 bis 88,2 Newton (7 bis 9 Kilogramm) zu haften. Die elastische Schicht selbst kann klebrig sein, oder es kann ein Haftmittel auf die elastische Schicht oder das zusammenziehbare Material aufgetragen werden. Wenn die elastische Schicht selbst klebrig ist, kann die Klebrigkeit von der inhärenten Klebrigkeit des Materials stammen, das verwendet wird, um die Schicht zu bilden.

Alternativ dazu kann ein Haftmittel oder ein Klebrigmacher mit dem elastischen Material vermischt werden, das dazu verwendet wird, sicherzustellen, daß die elastische Schicht Klebrigkeit bereitstellt oder erhöht. Im allgemeinen führen größere Mengen an Klebrigmacher, die der Mischung beigemengt werden, zu größerer Klebrigkeit der elastischen Schicht und dementsprechend längerer Dekativierungszeitspannen, wenn die elastische Schicht gepreßt wird. Zu viel Klebrigmacher verschlechtert aber die Dehneigenschaften der elastischen Schicht.

Das elastische Verbundmaterial 60 kann an einem zusammenziehbaren Artikel an mindestens zwei Stellen beispielsweise durch Haftmittel, Heißschmelzhaftmittel, Nähbinden, Ultraschallbinden und Druck- und/oder thermisches Punktbinden angebracht werden. Wenn das elastische Verbundmaterial 60 ein zweilagiges Laminat mit einer elastischen Oberfläche und einer zusammenziehbaren Materialoberfläche ist, kann die elastische Oberfläche direkt an den zusammenziehbaren Artikel an mindestens zwei Stellen angebracht werden. Wenn die zusammenziehbare Materialoberfläche des elastischen Verbundmaterials 60 direkt an den zusammenziehbaren Artikel angebracht wird, kann die zusammenziehbare Materialoberfläche vollständig mit dem zusammenziehbaren Artikel verbunden werden.

Sobald das gedehnte und deaktivierte elastische Verbundmaterial an den zusammenziehbaren Artikel angebracht wird, kann das elastische Verbundmaterial reaktiviert werden, indem die Temperatur des elastischen Verbundmaterials erhöht wird, so daß es sich zu seinem entspannten Zustand vor dem Dehnen zurückbildet. Das vorübergehend zurückgehaltene elastische Verbundmaterial wird sich beinahe sofort zu seinen Dimensionen im entspannten Zustand vor der Dehnung zurückbilden, sobald die Temperatur der Schicht erhöht wird, um die vorübergehenden Verbindungen zwischen der elastischen Schicht und dem zusammenziehbaren Material des elastischen Verbundmaterials zu trennen. Wenn nicht erwärmt, werden die vorübergehenden Verbindungen sich langsam bei Zimmertemperaturen auflösen, und das vorübergehend deaktivierte Material wird sich zu seinen Dimensionen vor der Dehnung zurückbilden.

Die Temperatur kann durch irgendein geeignetes strahlendes, konvektives oder leitendes Erwärmungsmittel wie zum Beispiel Druckwarmluft, Infrarotwärmelampen, Kontakt mit einer erwärmten Oberfläche und/oder einer erwärmten Flüssigkeit erhöht werden. Der Temperaturwechsel, der erforderlich ist, um die elastische Schicht zu reaktivieren, kann je nach Faktoren wie zum Beispiel dem Flächengewicht der elastischen Schicht, der Klebrigkeit der elastischen Schicht, dem Grad, in dem das Material gedehnt wurde, der Preßkraft, die angewandt wurde, um die gedehnte elastische Schicht zu deaktivieren und der Intensität sowie dem Verfahren der Erwärmung variieren. Eine gute Rückbildung des elastischen Materials wird bei Temperaturen von 48,89ºC bis 76,67ºC (120ºF bis 170ºF) erreicht. Typischerweise bilden sich vorübergehend deaktivierte Materialien auf ihre Dimensionen vor der Dehnung zurück, wenn sie kurz einer Druckwarmluft ausgesetzt werden, die bei einer Temperatur im Bereich von 65,56ºC bis 71,11ºC (150ºF bis 160ºF) gehalten wird.

BEISPIEL Elastisches Verbundmaterial

Ein elastisches Verbundmaterial wurde aus einer zusammenziehbaren Bahn eines spinngebundenen Polypropylens mit einem Flächengewicht von etwa 14 g/m² hergestellt, das unter Verwendung einer gemusterten gebundenen Walzenanordnung mit beiden Seiten einer elastischen Bahn aus schmelzgeblasenen Fasern verbunden ist, die ein Flächengewicht von etwa 100 g/m² aufweisen. Die elastische Bahn wurde aus einer Mischung gebildet, die auf das Gewicht bezogen etwa 63% KRATON G 1657 Blockcopolymer, etwa 20% Polyethylen PE NA601 und etwa 17% REGALREZ 1126 Klebrigmacherharz enthält. Die Lagen wurden mit der zusammenziehbaren spinngebundenen Bahn verbunden, die zwischen den Stellen zusammengezogen ist, an denen die elastische Lage verbunden ist. Ein solches elastisches Verbundmaterial wird üblicherweise als dehngebundenes Laminat bezeichnet. Das Gesamtflächengewicht des dehngebundenen Laminats betrug etwa 165 g/m², während das Material sich in einem entspannten, nicht gedehnten Zustand befand.

Kohäsion des elastischen Verbundmaterials

Die Kohäsionsfähigkeit der elastischen Bahn wurde durch Messen der Kraft bestimmt, die erforderlich ist, um ein dehngebundenes Laminat in der Z-Koordinate auseinanderzuziehen. Das Muster war etwa 5,08 cm (2 Inch) breit und 10,16 cm (4 Inch) lang und wurde zwischen zwei Preßplatten gelegt, die mit doppelbeschichtetem druckreaktiven Klebeband bedeckt wurden. Die Kraft, die erforderlich ist, um das dehnungsgebundene Laminat auseinanderzuziehen, wurde unter Verwendung eines "Accuforce Cadet" 0 - 196,2 Newton (0 - 20 kg) digitalen Kraftmeßgerätes bestimmt, das bei der Hunter Spring Company erhältlich ist. Die Ergebnisse für das dehnungsgebundene Laminat mit einer elastischen Kraton- Bahn sind in der Tabelle 5 unter der Überschrift "Kraton" angegeben.

Andere dehnungsgebundene Laminatmaterialien wurden getestet, um die Kohäsionsfähigkeit von elastischen Lagen zu messen, die verschiedene Bestandteile beinhalten. Eine elastische Lage, die in Tabelle 5 durch die Überschrift "RP 6517" gekennzeichnet ist, wurde aus einer Mischung gebildet, die etwa 63 Gewichtsprozent KRATON G 1657 Blockcopolymer, etwa 20% Epolene C-10 Polyethylen und etwa 17% Arkon P-125 Klebrigmacherharz enthält. Eine weitere elastische Lage, die in Tabelle 5 durch die Überschrift "RP 6518" gekennzeichnet ist, wurde aus einer Mischung gebildet, die etwa 63 Gewichtsprozent KRATON G 1657 Blockcopolymer, etwa 20% Polyethylen PE NA601 und etwa 17% Arkon P-125 Klebrigmacherharz enthält.

Maximale Dehnung des elastischen Materials

Das elastische Verbundmaterial wurde gedehnt, und die Kraft, die erforderlich ist, um verschiedene Ausdehnungsausmaße zu erreichen, wurde unter Verwendung eines Universellen Testinstruments Instron Modell 1122 gemessen. Das Muster war 5,4 cm (2 und 1/8 Inch) breit, und der Abstand zwischen den Klemmbacken des Testgerätes betrug 10,16 cm (4 Inch). Die Klemmbackentrennrate betrug etwa 50,8 cm (20 Inch) pro Minute. Die Ergebnisse wurden in die Tabelle 6 aufgenommen. Die maximale oder 100% Dehnung der zusammenziehbaren Bahn wurde bei 160% Dehnung erreicht. Eine Spannkraft von etwa 14,72 Newton (1500 Gramm) war erforderlich, um eine 100% Dehnung für den 5,4 cm (2 und 1/8 Inch) breiten Streifen zu erreichen.

Deaktivierung des elastischen Materials

Nichtgedehnte Muster wurden bei Punkten markiert, die etwa 91,44 cm (36 Inch) voneinander entfernt sind und von 121,92 auf 154,94 cm (48 bis 61 Inch) gedehnt wurden, was einer etwa 99% Dehnung entspricht. Die markierten und gedehnten elastischen Verbundmaterialien wurden durch die Klemmstelle einer Stahl-/Stahl-Preßwalzenanordnung geführt und bei einem Druck von etwa 315, 630, 806, 962,5 Newton pro cm (180, 360, 460 und 550 pli) gepreßt. Die Retraktion der Muster wurde unter Verwendung eines Zollstockes und einer Stoppuhr gemessen. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 7 - 10 angeführt, wobei die gedehnte Länge der Muster beim Freisetzen der Dehnkraft unter der Reihenüberschrift "-3 Sekunden" angegeben ist. Die gedehnte Länge der Muster, wenn sie entlang des Maßstabes angeordnet werden, ist unter der Reihenüberschrift "0 Sekunden" wiedergegeben.

TABELLE 1
TABELLE 2 Vertägtlichkeitsinformation
TABELLE 3
TABELLE 4
TABELLE 5
TABELLE 6
TABELLE 7 Muster, gepreßt bei 315 N/cm (180 pli)
TABELLE 8 Muster, gepreßt bei 630 N/cm (360 pli)
TABELLE 9 Muster, gepreßt bei 806 N/cm (460 pli)
TABELLE 10 Muster, gepreßt bei 962,5 N/cm (550 pli)


Anspruch[de]

1. Verfahren zum Anbringen eines elastischen Verbundmaterials an einen zusammenziehbaren Artikel, das folgendes umfaßt:

Dehnen eines elastischen Verbundmaterials mit mindestens einer an mindestens zwei Stellen mit mindestens einer zusammenziehbaren Lage verbundenen elastischen Schicht, wobei die zusammenziehbare Lage zwischen den Stellen zusammengezogen ist;

Fressen des gedehnten elastischen Verbundmaterials, um eine vollständige Rückbildung des elastischen Verbundmaterials über 5 bis 60 Sekunden vorübergehend zurückzuhalten;

Anbringen des vorübergehend zurückgehaltenen elastischen Verbundmaterials an dem zusammenziehbaren Artikel an mindestens zwei Stellen, wobei

die elastische Schicht selbst klebend sein kann oder ein Haftmittel verwendbar ist, so daß die gedehnte elastische Schicht und die zusammenziehbare Lage nach dem Fressen vorübergehend verbunden werden, um vorübergehend eine Rückbildung zurückzuhalten.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, das des weiteren den Schritt der Erhöhung der Temperatur des vorübergehend zurückgehaltenen elastischen Verbundmaterials zur Ermöglichung der Rückbildung des elastischen Verbundmaterials bis innerhalb etwa 80 Prozent seiner Dimensionen vor der Dehnung umfaßt.

3. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem es sich bei der elastischen Schicht um eine elastische Bahn aus schmelzgeblasenen Fasern handelt.

4. Verfahren gemäß Anspruch 3, bei dem die schmelzgeblasenen Fasern schmelzgeblasene Mikrofasern aufweisen.

5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die elastische Schicht eine druckreaktive Elastomerhaftmittelschicht aus einer Mischung aus einem elastomeren Polymer und einem Klebrigmacherharz ist.

6. Verfahren gemäß Anspruch 5, bei dem die Mischung ebenso ein Polyolefin zur Erniedrigung der Viskosität der Mischung aufweist, so daß die Mischung extrudierbar ist, um Fasern zu bilden, ohne das elastomere Polymer abzubauen.

7. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das elastische Verbundmaterial gedehnt wird, so daß die zusammenziehbare Bahn zwischen den Stellen, an denen die zusammenziehbare Bahn mit der elastischen Schicht verbunden wird, vollständig ausgedehnt wird.

8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, bei dem das elastomere Polymer ein elastomeres Blockcopolymer ist.

9. Verfahren gemäß Anspruch 8, bei dem das elastomere Blockcopolymer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus A-B-A'-Blockcopolymeren, A-B-Blockcopolymeren und (A- B)m-X-Radialblockcopolymeren, wobei A und A' thermoplastische Polymerblöcke sind, welche einen Styrolanteil enthalten und welche gleich oder verschieden sein können, und B ein gummiartiger Polymerblock ist, und wobei X ein anorganisches oder organisches polyfunktioneiles Atom oder Molekül ist, wobei m eine ganze Zahl mit demselben Wert wie die funktionelle Gruppe ist, welche ursprünglich in X vorliegt.

10. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 9, bei dem das Klebrigmacherharz ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus hydrierten Kohlenwasserstoffharzen und Terpenkohlenwasserstoffharzen.

11. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 6 bis 10, bei dem das Polyolefin ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem oder mehreren von Polyethylen, Polypropylen, Polybuten, Ethylencopolymeren, Propylencopolymeren und Butencopolymeren.

12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 6 bis 11, bei dem die Mischung auf das Gewicht bezogen 60 bis 70 Prozent A-B- A'-Blockcopolymer, 15 bis 25 Prozent Polyolefin und 13 bis 20 Prozent Klebrigmacherharz enthält.

13. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die zusammenziehbare Lage eine Bahn ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer oder mehreren Bahnen einer gebundenen kardierten Bahn aus Fasern, einer Bahn aus spinngebundenen Fasern und einer Bahn aus schmelzgeblasenen Fasern ist.

14. Verfahren gemäß Anspruch 13, bei dem die Fasern ein Polymer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyolefinen, Polyestern und Polyamiden enthalten.

15. Verfahren gemäß Anspruch 14, bei dem das Polyolefin ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem oder mehreren von Polyethylen, Polypropylen, Polybuten, Ethylencopolymeren, Propylencopolymeren und Butencopolymeren.

16. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die elastische Schicht darauf ausgerichtet ist, vorübergehend mit einer Kohäsionskraft von 29,43 bis 107,91 Newton (3 bis 11 Kilogramm) an der zusammenziehbaren Lage zu haften.

17. Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem die elastische Schicht eine druckreaktive Elastomerhaftmittelschicht ist.

18. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das gedehnte elastische Verbundmaterial nach dem Fressen abgekühlt wird.







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