Дышащий не проницаемый для жидкости композиционный материал

 

Изобретение относится к дышащему не проницаемому для жидкости композиционному материалу, способу его получения и слоистому материалу, при этом материалы могут быть использованы преимущественно в качестве петельчатого компонента застежек на основе крючков и петель типа ВЕЛКРО для применения в изделиях, начиная с застежек для ботинок и кончая перчатками для гольфа и многими другими изделиями, в которых желательно непостоянное присоединение. Композиционный материал включает предварительно связанное нетканое полотно, имеющее узор связывания в виде разделенных промежутками точек связывания с несвязанными нитями или волокнами между точками связывания, пленку, присоединенную к полотну в местах, соответствующих точках связывания, и в основном практически не связанную с полотном. Материал пропускает водяной пар со скоростью около 100 г/м²/24 ч и выдерживает гидростатический напор, по крайней мере, 50 мбар воды. Способ получения этого материала включает получение предварительно связанного нетканого полотна, имеющего узор связывания в виде разделенных промежутками точек связывания и несвязанных волокон или нитей между ними, получение дышащей пленки, получение слоя аморфного полимера между полотном и пленкой и соединение указанного полотна, аморфного полимера и пленки в указанных точках связывания. Слоистый материал содержит пленку и нетканое полотно, в котором полотно является точечно связанным, а пленка имеет высокую степень присоединения к полотну в точках связывания, при этом материал характеризуется теми же параметрами, что и композиционный материал. Изобретение обеспечивает повышенные комфорт, защиту и прилегание. 3 с. и 13 з.п.ф-лы, 7 ил.

Данное изобретение относится к композиционным материалам, имеющим дышащие защитные свойства и особенно полезным при использовании в качестве компонента застежек на основе крючков и петель, типичным примером которых являются изделия, которые широко выпускаются фирмой ВЕЛКРО ИНТ. (VELCRO INT.) и которые в настоящее время доступны из многих источников, для применения в изделиях, начиная с застежек для ботинок и кончая перчатками для гольфа и многими другими изделиями, в которых желательно непостоянное присоединение. Такие застежки в своей основе включают детали в виде крючков и петель, которые, при сжимании их вместе, сцепляются таким образом, что не поддаются сдвигающему усилию, но могут быть разделены при применении определенного усилия на отрыв. Конструкция этих деталей стала достаточно сложной и обеспечивает широкий спектр свойств, получаемых с помощью различных факторов, таких как форма, размер и гибкость крючков и петель. Для применения во многих изделиях, имеющих низкую стоимость, таких как застежки для одноразовых предметов одежды, таких как подгузники и одежда для взрослых, страдающих недержанием мочи, существовала необходимость в разработке недорогих методик производства и материалов для таких застежек которые, тем не менее, удовлетворяли бы требованиям эффективности. Особенно для таких изделий, в которых петельчатый компонент также служит в качестве материала подложки, крайне желательно, чтобы она была не только дышащей для обеспечения комфорта, но и служила в качестве барьера для предотвращения вытекания. Данное изобретение представляет идеальный петельчатый материал для застежек, особенно подходящий для использования в одноразовых изделиях.

Предшествующий уровень техники На данном уровне техники существует множество застежек на основе крючков и петель и компонентов для таких застежек, которые используются в одноразовых изделиях, таких как одноразовые подгузники и тому подобное. Только в качестве примера, может быть сделана ссылка на патент США 5614281, в котором представлено большое количество информации по данному уровню техники, который с этой целью полностью включен сюда в качестве ссылки. Другие петельчатые материалы для застежек описаны, например, в патенте США 4761318, в патенте США 5032122, в патенте США 5326612, в патенте США 5595567 и в патенте США 5647864. Вкратце, особенно экономичный петельчатый компонент может быть получен по методикам получения нетканых полотен, таким как методики скручивания, которые дают возможность получать значительные площади, полотна между точками связывания, где волокна не связаны друг с другом и доступны для зацепки крючками дополняющих крючковых компонентов. Факторы, такие как конфигурация, количество и площадь покрытия связями в нетканых полотнах, а также выбор конкретной детали с крючками, могут варьироваться для достижения желаемого уровня прочности на отрыв и других свойств в пределах установленной стоимости. Кроме того, выбор полимера или другого композиционного ингредиента для нетканого полотна и/или крючковой детали может влиять на эффективности и/или стоимость застежки при данном применении. Существует необходимость в петельчатом компоненте для застежки, который может иметь определенные свойства, такие как прочность на отрыв, прочность на сдвиг и способность к повторному застегиванию, а также дышащие защитные функции при такой цене, которая бы позволила использовать их в качестве материала для подложки в одноразовых изделиях. Другие области использования дышащих защитных материалов, имеющих тканеподобные свойства, такие как хирургические накидки и халаты, например, будут очевидны специалистам в данной области.

Краткое описание изобретения Данное изобретение относится к дышащему непроницаемому для жидкости композиционному материалу, особенно подходящему для использования в качестве петельчатого компонента для застежки, который включают слоистый материал, состоящий из слоя пленки и предварительно связанного нетканого слоя, где слоистый материал связывается в точках связывания предварительно связанного нетканого полотна, оставляя волокна или нити между такими точками связывания несвязанными. Для достижения повышенного комфорта и лучшего использования в качестве компонента подкладки в продуктах личной гигиены, таких как одноразовые подгузники, например, слоистый материал обладает способностью дышать, имея скорость пропускания водяного пара около 100 г/м²/24 ч и выдерживает гидростатический напор, по крайней мере, 50 мбар воды. При использовании с дополняющей крючковой деталью, петельчатая деталь, полученная из такого композиционного материала, обеспечивает способность застегиваться в любом месте подложки изделия и, соответственно, возможность повторно застегиваться в течение некоторого периода времени и в течение ряда циклов застегивания и расстегивания, особенно подходит для многих изделий, применяемых один или ограниченное количество раз. Нетканый слой имеет узор связывания с однообразными или разнообразными выполнениями точек связывания, которая дает несвязанную площадь, по крайней мере, 70%, на 100 сантиметрах площади нетканой поверхности. Кроме того, частота связывания дает плотность узора в интервале от около 50 до около 200 связей/дюйм², охватывая от около 5 до около 30% площади, предпочтительно от около 10 до около 25%. Слой пленки представляет собой либо многослойную, либо полученную совместной экструзией структуру с открытым слоем мягкого аморфного полимера, или однослойную структуру, в любом случае, являясь преимущественно микропористым барьером для жидкостей, и является комфортным и совместимым с нетканым полотном. Нанесение слоистого материала может проводиться с помощью тепла и давления, используя аморфный полимер либо в качестве слоя многослойной пленки, либо в виде отдельно наносимого связывающего слоя в случае с однослойной пленкой, например. Для повышения эстетических качеств и усиления сцепления крючковой детали с петельчатой деталью, стянутый слоистый материал может быть получен растягиванием пленки до нанесения слоистого материала на нетканое полотно и далее ослаблением или стягиванием, с получением структурной поверхности петель, полученных из несвязанных переплетенных между собой нитей или волокон между связанными площадями, где пленка и нетканое полотно остаются прочно присоединенными. Изобретение также включает способ получения петельчатой детали для застежки.

Подробное описание изобретения Определения В данном описании следующие термины имеют определенные значения, если только контекст не требует другого значения, или не представлены другие значения; также, единственное число обычно включает множественное число и множественное число обычно включает единственное число, если не указано иначе.

Термин "нетканое полотно" означает полотно из волокон или нитей, которое получено по методикам, отличным от вязания или ткачества, и которое имеет связи между некоторыми или всеми волокнами или нитями; такие связи могут быть образованы, например, с помощью теплового связывания, склеивания или механического связывания, такого как пневмоперепутывание.

Термин "волокно" означает удлиненные пряди определенной длины, такие как штапельные волокна, полученные разрезанием непрерывной пряди на отдельные части длиной, например, от 2 до 5 см. Совокупность волокон может иметь одинаковую или разную длину.

Термин "нить" означает обычно непрерывную прядь, которая имеет значительное соотношение длины и диаметра, например 1000 или более.

Термин "скрученные" относится к нетканым полотнам или нитям, которые получают экструдированием расплава полимера в пряди, которые охлаждают и собирают обычно с помощью воздуха, подаваемого с высокой скоростью, для вытягивания волокон, которые собирают на формирующую поверхность и связывают, часто по определенной модели с помощью тепла и давления. Методики скручивания описаны, например, в следующих патентах, ссылки на которые даны для получения дополнительных деталей: патент США 4340563, патент США 3802817 и патент США 3692618.

Термин "петля" означает область отделения, по крайней мере, одного волокна или нити от других в нетканом полотне и включает, но не ограничена ими, конфигурации, где одно и тоже волокно или нить пересекают сами себя; т. е. не обязательно получать полный круг или овал, например.

Термин "дополняющие крючки" означает структуру, адаптированную для использования в качестве компонента механической застежки и имеющую такие выступы профиля, высоту, плотность, геометрию и ориентацию, чтобы свободно присоединяться к детали с петлями застежки данного изобретения и обеспечивать требуемый уровень прочности на отрыв и прочности на сдвиг. Выступ не обязательно имеет форму "крючка", и может иметь другие конфигурации, такие как форма гриба, например. Подходящие материалы с крючками могут быть однонаправленными и двунаправленными, например, и часто содержат от около 16 до около 620 крючков на квадратный сантиметр и имеют высоту крючков от около 0.00254 см до около 0.19 см. Они коммерчески доступны, например, от Велкро Инт., Манчестер (Velcro Int., Manchester) и ЗМ, Ст. Пол (ЗМ, St. Paul).

Термин "аморфный полимер" при использовании для описания связывающего слоя, являющегося либо компонентом многослойной пленки, либо отдельно наносимым слоем, относится к термопластичному полимеру, такому как определенные полиолефины, с плотностью в интервале от около 0,85 до около 0,89 и низкой кристалличностью, например, менее чем 30%, которые часто используют в качестве компонентов клеев и которые имеют ограниченные свойства термоклея.

Термин "тепловое точечное связывание" включает пропускание связываемого полотна или ткани на основе волокон между нагретым каландром и упорным валком. Каландр имеет такую форму, чтобы полотно не было связано вдоль всей его поверхности. В результате по функциональным и эстетическим показателям было разработано множество моделей каландров. Специалисту в данной области должно быть понятно, что процент связанной площади, при необходимости, описывается приблизительно или в интервале, так как связывающие стержни обычно сужаются и изнашиваются со временем. Также специалисту в данной области будет понятно, что ссылки на "стержни/дюйм²" и "связи/дюйм²" несколько взаимозаменяемы, так как упорные стержни дают точки связывания на субстрате практически того же размера и поверхности, что и сами упорные стержни. Одним из примеров узора точечного связывания является узор типа Хансен и Пеннингс или "ХиП" (Hansen Pennings or "Н&Р"), который имеет около 30% связанной площади и около 200 связей/квадратный дюйм, описанная в патенте США 3855046. Узор "ХиП" предусматривает в наличие квадратные стержни или точки связывания, где каждый стержень может иметь размеры сторон 0,038 дюймов (0,965 мм), например, обеспечивающие около 30% связанной площади. Другим типичным узором точечного связывания является растянутый Хансен и Пеннингс или "рХиП" (expended Hansen Pennings or "EHP"), который дает связанную площадь от около 15 до 18% и предусматривает в наличии квадратные стержни со стороной 0,037 дюймов (0,94 мм), например, и плотность стержней около 100 стержней/дюйм².

Другим обычным узором точечного связывания является узор, обозначенный как "714", который имеет квадратные точки связывания, и где каждый стержень может иметь сторону 0,023 дюйма (0,584 мм), например, и связанную площадь от 15 до 20% и около 270 стержней/дюйм². Другие общепринятые узоры включают ромбовидный узор типа "Рэмищ" ("Ramisch") с повторяющимися точками в виде ромбов, имеющий связанную площадь от 8 до 14% и 52 стержня/дюйм², а также узор в виде переплетенной проволоки, который выглядит согласно названию, т. е. , как решетка, и имеет связанную поверхность от 15 до 20% и 302 связи/дюйм². Обычно процент связанной площади широко варьируется от около 10 до около 30% площади полотна слоистого материала, и количество стержней/дюйм² также может иметь широкий разброс. Из практически неограниченного количества комбинаций конфигураций связывания, в данном изобретении, однако, могут быть использованы только выбранные узоры. Они должны иметь площадь связанной поверхности от около 5 до около 30%, желательно в интервале от около 10 до около 25% и частоту связывания в интервале от около 50 до около 200 на квадратный дюйм, желательно в интервале от около 75 до около 125 на квадратный дюйм. В данном описании термин "предварительно связанные" нетканые полотна относится к тем нетканым полотнам, которые были связаны по модели, используемой в данном изобретении согласно этим параметрам. Как хорошо известно в данной области техники, точечное связывание удерживает слои слоистого материала вместе, а также придает целостность каждому отдельному слою с помощью связывания нитей и/или волокон внутри каждого слоя.

Методики тестирования Гидростатический напор. Измерение непроницаемости полотна для жидкости представляет собой тест на гидростатический напор. В тесте на гидростатический напор определяют высоту водяного столба (в мбарах), которую выдерживает полотно до того, как предопределенное количество воды пройдет внутрь него. Более высокие показатели гидростатического напора показывают, что полотно является лучшей защитой от проникновения жидкости, чем полотно с более низким показателем гидростатического напора. Тест на гидростатический напор проводят по методике "Федеральный стандарт испытаний 191А, Способ 5 514".

Испытание на растяжение с помощью захватывающих устройств: Испытание на растяжение с помощью захватывающих устройств представляет собой измерение прочности на разрыв и относительного удлинения или растяжения полотна, когда оно подвергается ненаправленному напряжению. Этот тест известен в данной области техники и подчиняется техническим условиям методики методике "Федеральный стандарт испытаний 191А, Способ 5100". Результаты выражают в фунтах или граммах при определении прочности на разрыв и процентах при определении растягивания до разрыва. Более высокие показатели означают более прочное, более растягиваемое полотно. Термин "нагрузка" означает максимальную нагрузку или силу, выраженную в единицах веса, требуемую для разрыва или растрескивания образца при проведении испытания на растяжение. Термин "общая энергия" означает общую энергию ниже кривой нагрузки против относительного удлинения, выраженную в единицах веса-длины. Термин "относительное удлинение" означает увеличение длины образца во время испытания на растяжение.

В испытании на растяжение с помощью захватывающих устройств используют два зажима, каждый из которых имеет две губы, где каждая губа имеет поверхность, контактирующую с образцом. Зажимы удерживают материал в одной плоскости, обычно вертикально, на расстоянии 3 дюйма (76 мм) и растягивают с определенной скоростью растягивания. Значения прочности на растяжение и удлинения при тестировании с помощью захватывающих устройств получают, используя образец размером 4 дюйма (102 мм) на 6 дюймов (152 мм), размер поверхности губы, контактирующей с образцом 1 дюйм (25 мм) на 1 дюйм (25 мм) и постоянную скорость растяжения 300 мм/мин. То, что образец шире, чем губы зажимов позволяет получить результаты, которые являются характерными показателями эффективной прочности волокон в зажатом куске образца в сочетании с дополнительной прочностью соседних волокон полотна. Образец зажимают, например, в испытательном устройстве Сайнтех 2 (Sintech 2) от фирмы Сайнтех Корп. (Sintech Corp.), в испытательном устройстве Инстрон Модел ТМ (Instron Model ТМ) от Инстрон Корп. (Instron Corp.) или в Твинг-Алберт Модел ИНТЕЛЛЕКТ II (Thwing-Albert Model INTELLECT II) от Твинг-Алберт Инструментс Ко. (Thwing-Albert Instrument Co.). Данные испытательные устройства практически абсолютно воссоздают условия напряжения полотна, возникающие при практическом использовании. Представленные результаты являются средними для трех тестированных в поперечном направлении выработки (ПНВ) или направлении выработки (НВ) образцов.

Испытание на растяжение полоски: испытание на растяжение полоски сходно с испытанием на растяжение с помощью захватывающих устройств и в нем измеряют максимальную и разрушающую нагрузку и процент максимального и разрушающего удлинения полотна. В данном испытании нагрузку (прочность) измеряют в граммах и удлинение в процентах. В испытании на растяжение полоски два зажима, каждый из которых имеет две губы, где каждая губа имеет поверхность, контактирующую с образцом, удерживают материал в одной плоскости, обычно вертикально, на расстоянии 3 дюйма (76 мм) и растягивают его с определенной скоростью растягивания. Значения прочности на растяжение и удлинения полоски получают, используя образец размером 3 дюйма (76 мм) на 6 дюймов (152 мм), размер поверхности губы, контактирующей с образцом 1 дюйм высоты (25 мм) на 3 дюйма (76 мм) ширины и постоянную скорость растяжения 300 мм/мин. Для данного испытания могут быть использованы испытательное устройство Sintech 2 (Сайнтех 2) от Сайнтех Корп. (Sintech Corp.), Инстрон Модел ТМ (Instron Model TM) от Инстрон Корп.(Instron Corp.) или Твинг-Алберт Модел ИНТЕЛЛЕКТ II (Thwing-Albert Model INTELLECT II) от Твинг-Алберт Инструментс Ко. (Thwing-Albert Instrument Co.). Представленные результаты являются средними для трех тестированных в поперечном направлении выработки (ПНВ) или направлении выработки (НВ) образцов.

Тест на отслаивание: При тестировании слоистого материала на отслаивание или расслаивание определяют силу растяжения, при которой слои слоистого материала будут отслаиваться друг от друга. Значения прочности на отрыв получают с использованием определенной ширины полотна, ширины губ зажимных приспособлений и постоянной скорости растягивания. Для образцов, имеющих пленку на одной стороне, данную сторону образца покрывают липкой лентой для маскирования или каким-либо другим подходящим материалом для защиты пленки от разрыва во время тестирования. Липкую ленту для маскирования наносят только на одну сторону слоистого материала, и поэтому она не влияет на прочность на отрыв образца. В данном тесте используют два зажима, каждый из которых имеет две губы, где каждая губа имеет поверхность, контактирующую с образцом, для удержания материала в одной плоскости, обычно вертикально, отстоящих друг от друга вначале на расстояние 2 дюйма (50,8 мм). Образец имеет ширину 4 дюйма (102 мм) и наибольшую длину, необходимую для достаточного расслоения образца. Размер поверхности губы, контактирующей с образцом, составляет 1 дюйм (25,4 мм) в высоту и, по крайней мере, 4 дюйма (102 мм) в ширину, и постоянная скорость натяжения составляет 300 мм/мин. Образец расслаивают вручную в такой степени, чтобы он мог быть зажат в определенном положении и зажимы раздвигают с определенной скоростью растягивания для расслаивания слоистого материала. Образец разрывают при разделения двух слоев на 180^o, и прочность на отрыв представляют как среднее значение максимальной нагрузки в граммах. Измерение усилия начинают при разрыве слоистого материала на 16 мм и продолжают до тех пор, пока не будут расслоены все 170 мм. Для данного теста могут быть использованы тестирующие устройства Сайнтех 2 (Sintech 2) от фирмы Сайнтех Корп. (Sintech Corp.), Инстрон Модел ТМ (Instron Model TM) от Инстрон Корп. (Instron Corp.) или Твинг-Алберт Модел ИНТЕЛЛЕКТ II (Thwing-Albert Model INTELLECT II) от Твинг-Алберт Инструментс Ко. (Thwing-Albert Instrument Co.). Образец может тестироваться в направлении, поперечном направлению выработки (ПНВ) и в направлении выработки (НВ).

Испытание на абразивный износ по методике Мартиндэйла (Martindale): В данном испытании определяют относительную сопротивляемость полотна абразивному износу. Результаты теста представлены по шкале от 1 до 5, где 5 означает наименьшее изнашивание и 1 - наибольшее изнашивание после 120 циклов весом 1,3 фунта на квадратный дюйм (0,09 кг на квадратный сантиметр). Испытание проводится с помощью тестирующего устройства Мартиндэйл Вэа энд Эбрэйшн Тестэр (Martindale Wear and Abrasion Tester) модель 103 или модель 403 от Джеймс Аш. Хил энд Кампани, Западный Йоркшир, Великобритания (James H. Heal & Company, Ltd, West Yorkshire, England). Используемый абразив представляет собой 36 дюймов (91.44 см) на 4 дюйма (10.16 см) на 0.05 дюймов (0.127 см) толщиной колесо из силиконовой резины, усиленной стекловолокном, имеющее твердость резиновой поверхности по твердомеру Дюрометр, Шоре А из 81 (Durometer, Shore A of 81), плюс или минус 9. Абразив коммерчески доступен от Флайт Инсюлэйшн Инк., (Flight Insulation Inc.,) дистрибьютера Коннектикат Хард Раббер (Connecticut Hard Rubber).

Основной вес: основной вес описанных здесь различных материалов определяют по методике Федеральная испытательная методика (Federal Test Method) No. 191A/5041. Размер образцов тестируемых материалов составляет 15,24•15,24 см, и для каждого материала получают три значения, которые затем приводят к среднему показателю. Результаты, представленные ниже, являются средними.

Испытание на отрыв крючков: исследование прочности на отрыв при 180^o предназначено для измерения, насколько хорошо крючки и петли сцепляются друг с другом, и оно включает присоединение крючкового материала к петельчатому материалу застежки на основе крючков и петель и затем отрывание крючкового материала от петельчатого материала под углом 180^o. Максимальную нагрузку фиксируют в граммах как среднее значение для трех наивысших показателей максимальной нагрузки, необходимой для отделения или отрыва одного материала от другого. Для проведения теста требуется тестирующее устройство с постоянной скоростью растягивания с общей нагрузкой 5000 г, такое как Синтех Систем 2 Компьютер Интегрейтед Систем (Sintech System 2 Computer Integrated Testing System) от Синтех Инк., (Sintech Inc.,), имеющей представительства в Рисеч Триэнгл Парк Н.К. (Research Triangle Park, N.C.). Используют образец петельчатого материала размером 3 дюйма (7,6 см) на 6 дюймов (15,2 см). Образец крючкового материала размером 2,5 дюйма (6,3 см) шириной, который надежно, с помощью клея и ультразвука, присоединен к практически неэластичному, нетканому материалу, располагают крючками вниз и накладывают на верхнюю поверхность, закрывая петельчатый материал, в котором около 1 дюйма (2.54 см) остается свободным.

Для обеспечения удовлетворительного и однородного сцепления крючкового материала с петельчатым материалом используют отжимную машину Модель Л дабл Ю 1 (Model LW 1), номер серии 14-9969 от Атлас Электрик Девайсис Ко., Чикаго, ИЛ. (Atlas Electric Devices Co., Chicago, IL) для сдавливания объединенных петельчатого и крючкового материалов течение одного цикла, где один цикл приравнивается к пропусканию через отжимную машину, используя общий вес 40 фунтов (18,144 кг). Один конец материала, являющегося подложкой для крючкового материала, тщательно закрепляют в верхней губе устройства для тестирования на растяжение, а конец петельчатого материала, расположенного в направлении верхней губы, загибают вниз и тщательно закрепляют в нижней губе устройства для тестирования на растяжение.

Размещение соответствующих материалов в губах устройства для тестирования на растяжение должно быть такое, чтобы существовало только минимальное провисание соответствующих материалов и базовая длина образца составляла 3 дюйма (7,6 см) до приведения в действие устройства для тестирования на растяжение. Крючки крючкового материала ориентированы в направлении, обычно перпендикулярном предполагаемому направлению движения губ устройства для тестирования на растяжение. Устройство для тестирования на растяжение приводят в действие с постоянной скоростью разделения 500 мм в минуту и затем фиксируют максимальную нагрузку в граммах, необходимую для отсоединения или отрыва крючкового материала от петельчатого материала под углом 180^o, основываясь на среднем показателе для трех самых высоких пиков.

Испытание на сдвиг крючков: динамическое испытание прочности на сдвиг включает сцепление крючкового материала с петельчатым материалом застежки на основе крючков и петель, и затем протягивание крючкового материала вдоль петельчатого материала. Максимальную нагрузку, требуемую для расцепления крючков и петель, измеряют в граммах. Для проведения данного теста требуется тестирующее устройство с постоянной скоростью растягивания с общей нагрузкой 5000 г, такой как как Синтех Систем 2 Компьютер Интегрейтед Систем (Sintech System 2 Computer Integrated Testing System). Образец петельчатого материала размером 3 дюйма (7,62 см) на 6 дюймов (15,24 см) присоединяют с липкой лентой для маскирования к плоской поверхности подложки и затем разрезают на половину в более коротком направлении. Образец крючкового материала размером 2,5 дюйма (6,35 см)•0,75 дюймов (1,9 см), который надежно, с помощью клея и ультразвука, присоединен к практически неэластичному, нетканому материалу, располагают крючками вниз и накладывают на верхнюю поверхность петельчатого материала, отцентрированного в более коротком направлении на расстоянии 2 дюйма (5,08 см) от разрезанного края.

Для обеспечения удовлетворительного и однородного сцепления крючкового материала с петельчатым материалом используют отжимную машину. Модель Л дабл Ю 1 (Model LW 1), номер серии 14-9969 от Атлас Электрик Девайсис Ко., Чикаго, ИЛ. (Atlas Electric Devices Co., Chicago, IL) для сдавливания объединенных петельчатого и крючкового материалов в течение одного цикла, где один цикл приравнивается к пропусканию в НВ (более длинное измерение) через отжимную машину, используя общий вес 40 фунтов (18,144 кг). Один конец материала, являющегося подложкой для крючкового материала, тщательно закрепляют в верхней губе устройства для тестирования на растяжение, а конец петельчатого материала, расположенного в направлении нижней губы, тщательно закрепляют в нижней губе устройства для тестирования на растяжение.

Размещение соответствующих материалов в губах устройства для тестирования на растяжение должно быть такое, чтобы существовало только минимальное провисание соответствующих материалов до активации устройства для тестирования на растяжение. Крючки крючкового материала ориентированы в направлении, обычно перпендикулярном предполагаемому направлению движения губ устройства для тестирования на растяжение. Устройство для тестирования на растяжение приводят в действие при базовой длине 3 дюйма (7,6 см) и со скоростью ползуна 250 мм в минуту и затем фиксируют максимальную нагрузку в граммах, необходимую для отсоединения или крючкового материала от петельчатого материала, основываясь на среднем показателе самых высоких пиков для трех образцов.

Краткое описание чертежей На фиг.1 изображена схема процесса получения петельчатого материала для застежки согласно данному изобретению.

На фиг. 2 изображен поперечный разрез одного варианта петельчатого материала для застежки согласно данному изобретению.

На фиг. 3 изображен петельчатый материал для застежки данного изобретения, используемый в качестве подложки предмета личной гигиены.

На фиг.4 изображена одна из форм связывания, используемая в данном изобретении.

На фиг.5 изображена вторая форма связывания, используемая в данном изобретении.

На фиг.6 представлена фотография, сделанная с увеличением приблизительно в 20 раз, демонстрирующая композиционный материал данного изобретения после тестирования на отрыв крючков и согнутый по краям для демонстрации вырванных волокон.

На фиг. 7 представлена фотография, подобная фотографии на фиг.6 другого композиционного материала данного изобретения.

Подробные варианты осуществления изобретения Данное изобретение описано со ссылками на рисунки и примеры, которые иллюстрируют определенные варианты осуществления. Специалистам в данной области будет понятно, что эти варианты не ограничивают область данного изобретения, которое может быть широко применимо в виде вариантов и эквивалентов, которые могут быть охвачены представленной формулой изобретения. Подразумевается, что формула изобретения охватывает все такие варианты и эквиваленты.

Согласно фиг.1 иллюстрируемый процесс начинается с пленки с наполнителем 10, которая разматывается с вала 12 и предварительно нагревается, например, с помощью взаимодействия с нагретыми вращающимися барабанами 14, 16. Температура, до которой нагревают пленку 10, зависит от состава пленки, а также способности дышать и других желаемых конечных свойств композиционного материала. Например, для петельчатой застежки, степень стягивания будет влиять на размер петель. В большинстве случаев пленку нагревают до температуры не выше чем на 10^oС ниже ее температуры плавления. Целью нагревания пленки является способствование ее быстрому растягиванию, не повреждая при этом саму пленку. Нагретую пленку растягивают в направлении выработки в устройстве ориентации в направлении выработки 18, которое включает вращающиеся валы 20, 22 и соответствующие прижимные ролики. Вал 22 движется быстрее вала 20, что позволяет растягивать пленку в направлении движения ("направление выработки" или "НВ"). Степень растягивания зависит от желаемых конечных свойств петельчатой застежки, но, обычно, пленку растягивают, по крайней мере, на около 300% от ее исходной длины, но степень растягивания должна быть меньше такой, которая может привести к появлению дефектов пленки. Для большинства изделий с пленками, основанными на полиолефинах, например, растягивание должно составлять, по крайней мере, 200% от исходной длины пленки и, часто, в интервале от около 250 до 500%. Растянутую пленку 24 протягивают над опорными роликами 26, 28 через необязательное устройство для связывания 27, в котором аппликатор 30 наносит аморфный полимер, например, полиолефиновую смолу 32, при желании. Как будет подробно описано далее, нанесение аморфного полимера не является необходимым для определенных вариантов осуществления данного изобретения, в которых он уже входит в состав пленки в виде слоя, и, в таких случаях, устройство для связывания может быть удалено и слоистый материал может термически связываться с помощью прижимного ролика 35. Внешний слой 34 предварительно связанного нетканого полотна разматывают с вала 36 и объединяют с растянутой пленкой 24 перед пропусканием через прижимной ролик 38. После пропускания через прижимной ролик 35 два слоя ослабляют, с или без нагревания, и слоистый материал обматывают с пониженной скоростью, например, на 80-90% ниже скорости прижимного ролика, вокруг вращающегося вала 40, который движется с такой скоростью, которая позволяет стягивать пленку 24 с гофрированием верхнего слоя 34. После вала 40 объединенные слои отжигают с помощью нагретого вала 42, который движется с той же скоростью, что и вал 40, что позволяет избежать значительного дополнительного растягивания. Температура отжига варьируется в зависимости от желаемых конечных свойств материала петельной застежки и состава слоев, но может быть, например, в пределах 15^oС от температуры, используемой для растягивания. После отжига объединенные слои могут быть охлаждены, например, с помощью воздушного шабра 43 или охлаждающих цилиндров, при желании, или собраны непосредственно на вал 44, или направлены на конвейер для включения в состав предметов личной гигиены. Хотя она и не показана, в данный процесс может быть включена стадия нанесения рельефа, при желании, для придания композиционному материалу привлекательной формы, с помощью, например, пропускания композиционного материала между рельефными валами по методике, хорошо известной специалисту в данной области.

Специалистам в данной области будет понятно, что описанный выше процесс может быть приспособлен для получения многих пленок и внешних слоев для получения дышащего защитного петельчатого материала для застежек, имеющих широко варьирующиеся свойства. Для эффективного применения в качестве петельчатого материала для застежки данного изобретения, однако, при выборе этих компонентов желательно принимать во внимание некоторые факторы. Пленка, например, при небольшом весе должна быть достаточно крепкой для того, чтобы выдерживать стадии процесса, необходимые для получения желаемой гибкости и мягкости, а также должна иметь низкую стоимость. Кроме того, пленка должна быть способна эффективно связываться с внешним слоем и сохранять защитные свойства и скорости пропускания пара. Для многих вариантов желательно, чтобы растянутая пленка обеспечивала непрозрачность композиционного материала.

Пленки, отвечающие данным требованиям, включают полимеры, такие как полиэтилен, полипропилен, смеси, включающие полиолефины и сополимеры, такие как сополимеры этилена и пропилена, например, в основном имеющие основной вес в интервале от около 10 до около 50 г/м, для использования в качестве петельчатого материала, предпочтительно, в интервале от около 15 до около 30 г/м. Определенные примеры включают линейные полиэтилены с низкой плотностью, такие как Dowlex® 2535, 3347 и 3310, Affinity® 5200 от Дау Хемикал Кампани, Мидлэнд, Мичиган (Dow Chemical Company, Midland, Michigan). Композиции пленок желательно содержат вплоть до 40 мас.% наполнителя, такого как карбонат кальция и предпочтительно от около 45 до около 65 мас.% такого наполнителя. Примеры включают карбонат кальция Supercoat® от Инглиш Чина Клэй, Силакога, Алабама (English China Clay, Sylacauga, Alabama), который имеет покрытие из около 1,5 мас.% стеариновой кислоты или бегеновой кислоты для улучшения дисперсии наполнителя. Примеры особенно предпочтительных пленок включают совместно экструдированные пленки, имеющие на одной или на обеих сторонах тонкий внешний слой аморфного полимера, такого как насыщенный пропеном полиальфаолефиновый терполимер или сополимер, который дает возможность связывания с внешним слоем без нанесения отдельного связывающего слоя. Примером является полимер Каталлой (Catalloy) от Монтелл США, Инк., Вилмингтон, Далавар (Montell USA, Inc., Wilmington, Delaware), который представляет собой продукт многостадийной реакции олефина, в которой статистический сополимер этилена пропилена молекулярно диспергируют в преимущественно полукристаллической непрерывной матрице высшего пропиленового мономера/низшего этиленового мономера, пример которой описан в патенте США 5300365. Кроме того, слой аморфного полимера также может включать термоплавкий клей или другие аморфные полиолефиновые смолы, которые желательно имеют коэффициент вязкости расплава 100000 мПа•c или более, в количестве, например, до 50 мас.% от полимерной фракции, если только при этом сохраняются описанные выше дышащие защитные свойства. Для использования в данном изобретении подходят коммерчески доступные аморфные полиальфаолефины, такие как используются в термоплавких клеях, и которые включают, но не ограничены ими, REXTAC® этилен-пропиленовые АПАО Е-4 и Е-5 и бутилен-пропиленовые ВМ-4 и ВН-5 и REXTAC® 2301 от Рексен Корп., Одесса (Rexene Corp., Odessa), ТХ и VESTOPLAST® 792 от Хюльс АГ, Марль, Германия (Huls AG, Marl, Germany). Эти аморфные полиолефины обычно синтезируют с помощью катализатора на подложке Циглера-Натты и алкил алюминиевого сокатализатора, и олефин, такой как пропилен, полимеризуют с различными количествами этилена, 1-бутена, 1-гексана или других материалов с получением преимущественно атактической углеводородной цепи. Также могут быть использованы определенные эластомерные полипропилены, такие как описаны, например, в патенте США 5539056 и патенте США 5596052, которые полностью включены сюда в качестве ссылок, и полиэтилены, такие как AFFINITY® EG 8200 от Дау Хемикал, Мидлэнд, Мичиган (Dow Chemical, Midland, Michigan) и EXACT® 4049, 4011 и 4041 от Эксон, Хьюстон, ТХ (Exxon, Houston, TX), а также смеси, включающие одно или более вещество для повышения клейкости и KRATON® от Шелл Хемикал Камп., Хьюстон Техас (Shell Chemical Соmр. , Houston, Texas). Композиционный материал со связывающим слоем только на одной стороне может иметь преимущество, заключающееся в более высокой скорости пропускания пара, при желании. Такие пленки описаны более подробно в совместно переуступленной заявке на патент США, серийный 08/929562, имеющей ту же дату, что и данная заявка, и озаглавленная "Дышащие слоистые материалы на основе пленок с наполнителем", содержание которой полностью включено сюда в качестве ссылки. Другие слои пленки будут очевидны специалисту в данной области в ходе прочтения представленных здесь примеров.

Предварительно связанный внешний слой выбирают таким образом, чтобы он был совместим с пленкой или связывающим слоем и имел свойства, такие как основной вес, объемность и прочность, удовлетворяющие данному изобретению. В первую очередь, по экономическим причинам, предпочтительны нетканые полотна, особенно скрученные нетканые полотна, имеющие основной вес в интервале от около 10 до около 50 г/м², например, часто в интервале от около 15 до около 25 г/м². Состав внешнего слоя выбирают таким образом, чтобы он был совместим со слоем пленки, обеспечивая желательные свойства петельчатого компонента застежки. Обычно используют синтетические полимеры, такие как полиолефины, например, полипропилен, полиэтилен, смеси и сополимеры, включающие пропилен и этилен. Такие нетканые полотна описаны выше и в представленных здесь ссылках, и методики их производства известны специалистам в данной области. Стандартным примером являются нетканые полотна ACCORD® от Кимберли-Кларк Корп. , Даллас, Техас (Kimberly-Clark Corp., Dallas, Texas). Узоры связывания внешнего слоя, как отмечено выше, позволяют получать петли между точками связывания, обеспечивая площади для присоединения дополняющих крючков. Используемые примеры включают растянутый узор эРаШТэ (RHT), описанный в патенте на промышленный образец США 239566, узор ЕаШПэ (ЕНР), узор Дельта Дот (Delta Dot), точки связывания которого представляют собой ряды смещенных кругов, имеющий около 102 стержня/дюйм² и площадь связывания от 9 до 20% и узор Рэмищ (Ramisch), описанный выше. Одним из предпочтительных узоров связывания скрученного внешнего полотна является модель в виде "S" переплетения, описанный в заявке на патент США с той же датой подачи, серийный 08/929808, озаглавленной "Нетканые полотна с рельефным связыванием, имеющие улучшенную прочность и сопротивление истиранию", которая полностью включена сюда в качестве ссылки. Во всех случаях % связанной площади должен быть менее 30% и плотность связывания должна составлять от около 50 до около 200/дюйм². Кроме того, для применения в качестве петельчатого компонента застежки, внешний слоистый материал желательно должен иметь прочность на растяжение, измеренную по описанной выше методике, по крайней мере, около 3000 г в направлении выработки и, по крайней мере, около 1500 г в поперечном направлении выработки, и преимущественно абразивный износ по Маrtindale, измеренный, как описано выше, по крайней мере, около 3.

При использовании, отдельно наносимый связывающий слой аморфного полимера должен быть совместим как с внешним слоем, так и с пленкой и обеспечивать связывание между ними, не влияя на пропускание пара. Преимущественно, связывающий слой наносят с помощью выдувания из расплава, например, аморфного полиолефина, такого как REXTAC® 2730 или 2330 от Хантсмэн Корп., Солт Лэйк Сити, Юта (Huntsman Corp., Salt Lake City, Utah). Слой, полученный выдуванием из расплава, при нанесении в небольших количествах, например, менее чем 10 г/м², преимущественно менее чем 5 г/м², является дышащим и эффективным в отношении затрат. Другие примеры включают Huls Vestoplast® 703, 704 и 508 от Хюльс АГ, Марль, Германия (Huls AG, Marl, Germany) и Нэшинал Старч НС 5610 (National Starch NS 5610) от Нэшинал Старч Хемикал Кампани, Бриджвотер, Нью Джерси (National Starch Chemical Company, Bridgewater, New Jersey) и эластомерные композиции, описанные выше.

При связывании с или без нанесения отдельного связывающего слоя, прочность связывания между внешним слоем и пленкой измеряют с помощью описанного выше теста на отслаивание, и она предпочтительно должна превышать прочность на отрыв между внешним слоем крючкового материала и дополняющими крючками, измеряемую по описанной выше методике испытания на отрыв крючков, таким образом, чтобы предотвратить нежелательное расслаивание. Преимущественно, данная разница составляет, по крайней мере, около 100 г. Кроме того, для многих вариантов и особенно для подкладок для предметов личной гигиены, таких как подгузники, например, композиционный материал должен иметь показатель гидростатического напора, измеренный по описанной выше методике измерения гидростатического напора, по крайней мере, около 50 мбар воды и преимущественно, по крайней мере, около 90 мбар. Особенно при использовании в качестве подкладки для одноразовых предметов личной гигиены, композиционный материал должен иметь скорость пропускания водяного пара, по крайней мере, около 100 г/м²/24 ч и преимущественно, по крайней мере, около 800 г/м²/24 ч. Для данной области применения, прочность на отрыв крючков желательно превышает около 100 г, но не более около 800 г, и прочность на сдвиг крючков, измеренная по описанной выше методике испытания на сдвиг крючков, желательно превышает около 1000 г, но не более 6000 г.

Согласно фиг.2 на ней изображен поперечный разрез варианта петельчатого компонента для застежки данного изобретения. Петли 110 между точками связывания 112 образуют скрученный внешний слой 114, который связан с совместно экструдированной пленкой 116, содержащей внешний связывающий слой 118 и основной слой 120 в каждой предварительно связанной точке, совпадающей с точкой связывания слоистого материала 112. Как показано на данном чертеже, петли 110 включают несвязанные нити или волокна, доступные для присоединения крючков 122 дополняющего материала с крючками 124. Крючки и петли для ясности частично разделены.

На фиг.3 представлен пример петельчатого компонента для застежки данного изобретения в виде подложки в одноразовом подгузнике. Подгузник 210 включает прокладку 212, абсорбирующий материал 214 и подложку 216. Как широко известно, прокладка 212 пропускает мочу для дальнейшей абсорбции абсорбирующим материалом 214, в то время как подложка 216 (изображенная частично разрезанной для демонстрации слоев 118 и 120 (фиг.2) для ясности) является непроницаемой для мочи и предотвращает вытекание. В данном случае вся подложка получена из петельчатого материала застежки данного изобретения, и как описано на фиг.2, имеет нетканые петли на внешней стороне. Она обеспечивает, в сущности, неограниченную возможность регулирования при присоединении крючков 218. При использовании, крючки 218 могут быть прижаты таким образом, чтобы подгузник плотно прилегал к телу, и могут быть пристегнуты в любом месте подкладки 216. Более того, если желательно более тщательное прилегание к телу, крючки 218 могут быть просто отцеплены и перемещены в любое место подложки 216. В преимущественных вариантах осуществления, подложка является проницаемой для испарений с целью улучшения комфортности и сухости.

На фиг. 4 и 5 изображены характерные узоры предварительного связывания, используемые для предварительного связывания нетканого компонента композиционного материала данного изобретения. На фиг. 4 изображен узор "S-переплетение", описанный выше, имеющий предварительно связанные площади 400 и на фиг. 5 изображен узор "растянутый Хансен Пеннингс" ("extended Hansen-Pennings"), описанный выше, имеющая предварительно связанные площади 500.

На фиг. 6 и 7 изображены фотографии композиционных материалов данного изобретения, имеющих узор предварительного связывания "S-переплетение" (фиг. 7) и узор предварительного связывания ЕНР (фиг.6) после тестирование на отрыв крючков. Как изображено на фотографиях, сравниваемый материал с узором связывания ЕНР, хотя и имеющий, как описывалось, хорошую эффективность с точки зрения прочности на отрыв крючков, имеет большее количество волокон, оторванных от нетканого полотна, по сравнению с композиционным материалом данного изобретения с узором связывания "S-переплетение". Обе фотографии были сделаны с увеличением в 20 раз и образцы были согнуты к краям для демонстрации оторванных волокон.

Примеры В представленных ниже примерах, если не указано иначе, для получения петельчатого материала для застежки используют методику, описанную на фиг.1.

Пример 1 В данном примере внешний слой представляет собой скрученное полотно, состоящее из волокон 2,0 денье, полученных из сополимера пропилена с 3,5% этилена Юнион Карбайд 6Д43 (Union Carbide 6D43) от Юнион Корбайд Корп., Дэнбюри, Коннектикут (Union Carbide Corp., Danbury, Connecticut) и имеющее основной вес около 0,7 унций на квадратный ярд (около 24 г/м²), данное полотно имеет узор связывания "растянутый Хансен Пеннингс" ("extended Hansen Pennings") (плотность связывания 100 стержней/дюйм и реальная измеренная площадь связывания 16.8%). Используемая пленка представляет собой монослойную пленку, полученную экструзией с раздувом, содержащую 45 мас.% однослойного ЛПЭНП (Dowlex® NG 3347А, плотность 0,917 г/см³, индекс плавления при температуре 190^oС 3,2 г/10 мин, от Дау Хемикал Ко., (Dow Chemical Co.,), 50% Supercoat^ТМ, наполнителя на основе покрытого стеариновой кислотой СаСОз (от Инглиш Чина Клэй (English China Clay)) и 5% ПЭНП (Dow 6401, 0,922 г/см³, индекс плавления при температуре 190^oС 2,0 г/10 мин, от Дау Хемикал Ко. (Dow Chemical Co.), и имеет исходный размер 1,5 мил.

Эта пленка описана подробно в заявке на патент США серийный 773826 от 27 декабря 1996, которая полностью включена сюда в качестве ссылки. На скрученную поверхность наносят слой полученного выдуванием из расплава связанного аморфного полиолефина (Rextac 2715 от Хантсмэн Корп., (Huntsman Corp.,)) с основным весом около 3,5 г/м², температурой плавления 177^oС и интервалом разделения около 10 см. Перед наслаиванием пленку растягивают в 4 раза в устройстве ориентации в направлении выработки при температуре 71^oС для того, чтобы она стала микропористой. Пленку удерживают в растянутом состоянии, пока она проходит между гладким резиновым (Shore A 40) валом и гладким стальным валом, для скручивания при 15PLI. После наслаивания натяжение композиционного материала ослабляют с помощью отжига при температуре 116^oС, одновременно стягивая его на 10% (скорость вала для отжига 30,48 м/мин (100 футов/мин), скорость мотального устройства 27,43 м/мин (90 футов/мин)) и затем охлаждают потоком воздуха при температуре 15^oС. Полученный слоистый материал имеет основной вес 49 г/м, гидростатический напор без подложки 220 мбар и скорость пропускания водяного пара (СПВП) 1326 г/м²/24 ч. При тестировании с применением дополняющих крючков, используя крючковый материал для застежки Velcro 858 от Велкро Инт. (Velcro Int.), прочность на отрыв крючков составляет 402 г и прочность на сдвиг крючков составляет 2919 г, и является средним значением для 10 тестов.

Пример 2
В данном примере внешний слой представляет собой скрученное полотно, состоящее из волокон 2,0 денье, полученных из сополимера пропилена с 3,5% этилена Юнион Карбайд 6Д43 (Union Carbide 6D43) от Юнион Карбайд Корп., (Union Carbide Corp.,) и имеющее основной вес около 0,65 унций на квадратный ярд (около 20 г/м²), данное полотно имеет узор связывания "S-переплетение" (плотность связывания 111 стержней/дюйм и реальная измеренная площадь связывания 17,7%) как описано в заявке на патент США, серийный 08/929808 от 15 сентября 1997, под названием "Нетканые полотна с рельефным связыванием, имеющие улучшенную прочность и сопротивление истиранию", полностью включенной сюда в качестве ссылки. Используемая пленка представляет собой монослойную отлитую из раствора пленку, содержащую 47 мас.% однослойного ЛПЭНП (Dowlex® NG 3310, плотность 0,918 г/см³, индекс плавления при температуре 190^oС 3,5 г/10 мин, от Дау Хемикал Ко., (Dow Chemical Co.), 48% Supercoat^ТМ, наполнителя на основе покрытого стеариновой кислотой СаСО₃ (от Инглиш Чина Клэй (English China Clay)) и 5% ПЭНП (Dow 4012, 0,916 г/см³, индекс плавления при температуре 190^oС 12,0 г/10 мин, от Дау Хемикал Ко., (Dow Chemical Co.), и имеет исходный размер 1,5 мил.

На скрученную поверхность наносят слой полученного выдуванием из расплава связанного аморфного полиолефина (Rextac 2730 от Хантсмэн Корп. , (Huntsman Corp. , ) с основным весом около 3,0 г/м², температурой плавления 177^oС и интервалом разделения около 11,5 см. Перед наслаиванием пленку растягивают в 4 раза в устройстве ориентации в направлении выработки при температуре 71^oС для того, чтобы она стала микропористой. Пленку удерживают в растянутом состоянии пока она проходит между гладким резиновым (Shore A 40) валом и гладким стальным валом, для скручивания при 15PLI. После наслаивания натяжение композиционного материала ослабляют с помощью отжига при температуре 110^oС, одновременно стягивая его на 10% (скорость вала для отжига 91,44 м/мин (300 футов/мин), скорость мотального устройства 82,30 м/мин (270 футов/мин)) и затем охлаждают потоком воздуха при температуре 15^oС. Полученный слоистый материал имеет основной вес 51 г/м, гидростатический напор без подложки 170 мбар и скорость пропускания водяного пара (СПВП) 2429 г/м²/24 ч. При тестировании с применением дополняющих крючков, используя крючковый материал для застежки Velcro 51-1003 от Велкро Инт., (Velcro Int., ) прочность на отрыв крючков составляет 174 г и прочность на сдвиг крючков составляет 2960 г, и является средним значением для 10 тестов.

Пример 3
В данном примере используемая пленка представляет собой совместно экструдированную из раствора пленку "АВ", где основной слой включает 45 мас. % однослойного ЛПЭНП (Dowlex® NG 3310, плотность 0,918 г/см³, индекс плавления при температуре 190^oС 3.5 г/10 мин, от Дау Хемикал Ко. (Dow Chemical Co.)), 50% Supercoat^ТМ, наполнителя на основе покрытого стеариновой кислотой СаСО₃ (от Инглиш Чина Клэй (English China Clay)) и 5% ПЭНП (Dow 4012, 0,916 г/см³, индекс плавления при температуре 190^oС 12,0 г/10 мин, от Дау Хемикал Ко. (Dow Chemical Со. ) и связывающий слой, нанесенный на одну сторону, включает 60% Supercoat^ТМ СаСО₃, 20% аморфного насыщенного пропеном полиальфаолефина, ("АПАО"), (Huls Vestoplast®, плотность 0,865 г/см³, индекс плавления при температуре 190^oС 125000 мПа по DIN 53 019, от Хюльс Америка, Инк. , Сомерсет, НД (Huls America, Inc., Somerset, NJ) и 20% эластомерного полиэтилена (Dow Affinity® EG820 с ограниченной геометрией, катализированный, плотность 0,87 г/см³, индекс плавления при температуре 190^oС 5,0 г/10 мин, от Дау Хемикал Ко. (Dow Chemical Co.). Основной слой составляет 90 мас. % и связывающий слой составляет 10 мас.%.

Растягивание пленки включает стадию предварительного нагревания до температуры 50^oС, растягивание в одной зоне в 3,8 раз в направлении выработки при температуре 60^oС и отжиг при температуре 93^oС. Основной вес совместно экструдированной пленки составляет 58 г/см² (около 1.5 мил). Данная совместно экструдированная пленка прекрасно связывается со скоростью 204 фута/мин (62 м/мин), не нуждаясь в нанесении отдельного полученного выдуванием из расплава связывающего слоя, с внешним слоем из примера 2, используя давление 15PLI резинового Shore 40/гладкого прижимного валка при температуре 93^oС. Слоистый материал ослабляют на 10% (скорость прижимного валка 62,18 м/мин (204 фута/мин), скорость мотального устройства 54,86 м/мин (180 футов/мин)). Полученный слоистый материал имеет основной вес 44 г/м², гидростатический напор 60 мбар и СПВП 4239 г/м²/24 ч. При тестировании с применением дополняющих крючков, используя крючковый материал для застежки из примера 2, Velcro 51-1003, прочность на отрыв крючков составляет 238 г и прочность на сдвиг крючков составляет 3141 г, и является средним значением для 10 тестов.

Для сравнения тестируют образцы обычных подкладок для подгузников, представляющих собой слоистый материал на основе нетканого полотна/пленки, используя те же крючки, что и в представленных выше примерах. Получены следующие результаты: внешний слоистый материал на основе нетканого полотна/пленки коммерческого продукта Huggies® Ultratrim^ТМ 1996 от Кимберли-Кларк Корп. (Kimberly-Clark Corp.) (скрученный полипропилен 2,5 денье, связанный по узору проволочного переплетения: 320 стержня/дюйм², связанная площадь 18%) при тестировании с помощью крючков Velcro 858 показал среднюю для 10 тестов прочность на отрыв крючков 29 г и прочность на сдвиг крючков 171 г. При тестировании данного слоистого материала с помощью крючков Velcro 51-1003, средняя для 10 тестов прочность на отрыв крючков составляет 71 г и прочность на сдвиг крючков составляет 589 г. Посредством опроса потребителей было определено, что для качественного застегивания продукта на активных малышах требуется прочность на отрыв крючков, по крайней мере, 100 г и прочность на сдвиг крючков, по крайней мере, около 1500 г.

Специалисту в данной области будет понятно, что данное изобретение может применяться со многими вариантами, модификациями и эквивалентами, входящими в область представленного выше описания. Подразумевается, что все включенные модификации, варианты и эквиваленты охвачены формулой изобретения. С данной целью, эквиваленты включают функциональные и структурные эквиваленты. Например, гвоздь и винт являются функциональными эквивалентами крепления, даже если они имеют разную структуру.

Формула изобретения

1. Дышащий непроницаемый для жидкости композиционный материал, включающий предварительно связанное нетканое полотно, имеющее узор связывания в виде разделенных промежутками точек связывания с несвязанными нитями или волокнами между точками связывания, пленку, присоединенную к указанному нетканому полотну в местах, соответствующих указанным точкам связывания и в остальном практически не связанную с данным нетканым полотном, где указанный композиционный материал имеет скорость пропускания водяного пара, по крайней мере, около 100 г/м²/24 ч и выдерживает гидростатический напор, по крайней мере, 50 мбар воды.

2. Композиционный материал по п.1, в котором указанные точки связывания с промежутками между ними составляют около 5-30% поверхности указанного предварительно связанного нетканого полотна и частота связывания составляет около 50-200 на квадратный дюйм.

3. Композиционный материал по п.2, в котором указанная пленка присоединена к указанному нетканому полотну с помощью аморфного полимера.

4. Композиционный материал по п.2, в котором указанные волокна или нити между указанными точками связывания имеют форму петель, образуя области сцепления с дополняющим крючковым компонентом застежки.

5. Композиционный материал по п.3, в котором указанная пленка имеет множество слоев и указанный аморфный полимер составляет один из указанных слоев, который контактирует с указанным нетканым полотном.

6. Композиционный материал по п.3, в котором указанный аморфный полимер представляет собой слой, отдельно наносимый на указанную пленку перед ее соединением с указанным нетканым полотном.

7. Композиционный материал по п.4 в виде петельчатого компонента застежки на основе крючков и петель, который имеет прочность на отрыв крючков около 100-800 г.

8. Композиционный материал по п.7, который имеет прочность на сдвиг крючков около 1000-6000 г.

9. Композиционный материал по п.8, в котором точки связывания составляют 10-25% площади указанного предварительно связанного нетканого полотна.

10. Композиционный материал по п.9, в котором частота связывания составляет около 75-125 на квадратный дюйм.

11. Композиционный материал по п.10, имеющий показатель абразивного износа по Мартиндейлу (Martindale), по крайней мере, 3.

12. Композиционный материал по п.11, имеющий скорость пропускания водяного пара, по крайней мере, около 800 г/м²/24 ч.

13. Способ получения дышащего непроницаемого для жидкости композиционного материала, включающий стадии: получение предварительно связанного нетканого полотна, имеющего узел связывания в виде разделенных промежутками точек связывания и несвязанных волокон или нитей между ними; получения дышащей пленки; получения слоя аморфного полимера между указанными нетканым полотном и пленкой и соединение указанного нетканого полотна, аморфного полимера и пленки в таких условиях, в которых указанное нетканое полотно связывается с указанной пленкой по существу только в указанных точках связывания.

14. Способ по п.13, в котором указанную пленку растягивают и стягивают после связывания с указанным нетканым полотном, что приводит к появлению петель между указанными точками связывания, обеспечивая области для присоединения крючкового компонента.

15. Слоистый материал, содержащий пленку и нетканое полотно, где указанное нетканое полотно является точечно связанным и указанная пленка имеет высокую степень присоединения к указанному нетканому полотну в точках связывания, что дает слоистому материалу возможность выдерживать гидростатический напор, по крайней мере, около 50 мбар воды и иметь скорость пропускания водяного пара, по крайней мере, 100 г/м²/24 ч.

16. Слоистый материал по п.15, в котором указанная пленка содержит аморфный полимер и является связывающим слоем при контакте лицевая сторона к лицевой стороне с указанным предварительно связанным нетканым полотном.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7