DE60120407T3

DE60120407T3 - Film mit hoher atmungsfähigkeit verursacht durch in querrichtung niedriger streckung

Info

Publication number: DE60120407T3
Application number: DE2001620407
Authority: DE
Inventors: Tod Michael Alpharetta MORMAN; Hsiaoyin Patricia Alpharetta HWANG; Audrie Tomoko Atlanta ONO; Martin Howard Woodstock WELCH; John Charles Roswell MORELL; Faris Knoxville OHAN; Shrikrishna Prasad Duluth POTNIS; Allen Michael Appleton DALEY; Sjon-Paul Lee Wst Moreland CONYER
Original assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Current assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Priority date: 2000-05-03
Filing date: 2001-04-20
Publication date: 2010-04-01
Anticipated expiration: 2021-04-21
Also published as: KR20020093121A; US6811865B2; DE60120407T2; US20020004350A1; US20040091752A1; DE60120407D1; AU2001259103B2; EP1299460B1; AU5910301A; EP1299460A1; CN1427863A; US6821915B2; CN1258558C; EP1299460B2; BR0110181A; MXPA02010138A; JP2003531937A; WO2001083599A1; BR0110181B1; KR100753313B1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf atmungsaktive Filme bzw. Folien und sie enthaltende Laminate. Der größte Teil der Durchlässigkeit für Wasserdampf wird erzeugt durch Verstrecken der Filme bzw. Folien in einem geringen Umfang in der Querrichtung (in der Richtung quer zur Maschinenlaufrichtung).
Hintergrund der Erfindung
Laminate, die durchlässig sind für Wasserdampf, jedoch für flüssiges Wasser praktisch undurchlässig sind, sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt und sie werden üblicherweise verwendet in Windel-Unterlagen, anderen absorptionsfähigen Körperpflege-Kleidungsstücken, medizinischen und industriellen Schutzkleidungen und dgl. Diese Laminate können bestehen aus einem atmungsaktiven, durch Verstrecken dünn gemachten gefüllten Film bzw. Folie und einer Spunbond-Bahn. Der atmungsaktive Film (Folie) kann hergestellt werden durch Mischen eines oder mehrerer Polyolefine mit einem anorganischen teilchenförmigen Füllstoff, Herstellung eines Films (Folie) aus der Mischung und Verstrecken des Films (der Folie) zur Erzeugung eines Hohlraums um die Füllstoff-Teilchen herum. Der resultierende Film (Folie) kann um die Füllstoff-Teilchen herum dünne Polymer-Membranen aufweisen, die eine molekulare Diffusion von Wasserdampf erlauben, während der Gesamtfilm (die Gesamtfolie) den Durchgang von flüssigem Wasser im Wesentlichen blockiert, oder sie können den Film (Folie) durchquerende Mikroporen aufweisen. Der atmungsaktive Film (Folie) kann auf eine Vliesstoff-Bahn, beispielsweise eine Spunbond-Bahn, durch thermisches Binden oder Klebstoffbinden auflaminiert werden. Die Spunbond-Bahn verleiht dem atmungsaktiven Laminat Abriebsbeständigkeit, Festigkeit und Integrität und ein weiches, stoffartiges Anfühlen.
Ein Trend, der die absorptionsfähige Körperpflege-Kleidungsindustrie und die Schutzkleidungsindustrie beeinflusst, ist die Nachfrage und der Bedarf für Produkte mit einer höheren Wasserdampfdurchlässigkeit, die jedoch ihre Sperrschichteigenschaften gegenüber Wasser, Blut und anderen flüssigen Substanzen beibehalten oder steigern. Dieser Trend reflektiert die Nachfrage nach einem höheren Komfort für den Träger ohne Verlust an Sperrschichtleistung.
In WO 98/05501 sind beispielsweise atmungsaktive Polyolefin/Füllstoff-Folien oder -Laminate für die Verwendung in Körperpflegeprodukten, medizinischen Kleidungsstücken, industriellen Kleidungsstücken und dgl. beschrieben. Die Folien umfassen einen CaCO₃-Füllstoff und ein Metallocen-katalysiertes Polyethylen. Der Film wird in der Maschinenlaufrichtung und/oder quer zur Maschinenlaufrichtung (Querrichtung) verstreckt zur Bildung von miteinander verbundenen Hohlräumen (Poren), die eine Atmungsaktivität verleihen. EP 0 283 200 bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer durchlässigen Folie. Die Folie umfasst ein lineares Polyethylen mit niedriger Dichte und einen CaCO₃-Füllstoff. Die Folie wird schmelz-geprägt, um ihr ein Muster mit unterschiedlichen Filmdicken zu verleihen, das die Flächen mit verminderter Dicke durchlässig macht. EP 0 309 073 bezieht sich auf ein Laminat aus einer atmungsaktiven Polyolefin-Folie und -Laminat. Die Folie wird hergestellt aus einem linearen Polyethylen mit niedriger Dichte und CaCO₃-Füllstoff-Teilchen. Außerdem wird die Folie geprägt, um den Glanz zu vermindern, und schließlich wird die Folie verstreckt, um miteinander in Verbindung stehende Hohlräume (Poren) zu bilden. US 6 002 064 bezieht sich auf eine für Wasserdampf durchlässige Polymer-Folie, die eine Sperrschicht gegenüber Flüssigkeiten, wie z. B. Blut und Viren, aufweist. Die Folie umfasst Polypropylen-Polymere und einen geringen Ethylen-Gehalt, der 6% des Polymers nicht übersteigt, weil höhere Ethylen-Gehalte zu einer niedrigeren Zugfestigkeit des Folienprodukts führen würden. Die Atmungsaktivität der Folie wird erzielt durch Verstrecken der Folie, wobei Hohlräume (Poren) um die Füllstoffteilchen herum erzeugt werden.
Ein anderer Trend, der diese Industrien beeinflusst, ist die Nachfrage und der Bedarf für Produkte mit einer besseren Passform, die sich an die Konturen des Körpers des Trägers anpasst.
Noch ein weiterer Trend ist die Nachfrage und der Bedarf für Produkte, die in der Herstellung weniger teuer sind und die weniger Material erfordern, ohne die erwünschten Produkteigenschaften zu opfern. Noch ein weiterer Trend ist die Nachfrage und der Bedarf für Laminate mit einer höheren Durchlässigkeit für Wasserdampf in ausgewählten Bereichen (Abschnitten) der Laminate. In Windeln und anderen Hosen-artigen absorptionsfähigen Artikeln kann sich in dem Zwickelbereich (Schrittbereich) Flüssigkeit anreichern. Wenn dies der Fall ist, kann dies dazu führen, dass durch die Körperwärme des Trägers der Zwischenraum zwischen dem Kleidungsstück und dem Träger durch Wasserdampf gesättigt wird, wodurch das Auftreten von Windelausschlägen und anderen Hautreizungen begünstigt wird. Die beste Art der wirksamen Abführung des Wasserdampfes ist die durch andere Regionen (Abschnitte) des Kleidungsstücks, die durch eine Anreicherung der Flüssigkeit in dem Zwickelbereich (Schrittbereich) nicht beeinflusst werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Folie (Film) nach Patentanspruch 1 und ein Laminat nach Patentanspruch 12, das eine Folie (Film) und mindestens eine Vliesstoffbahn (nicht-gewebte Bahn) umfasst. Die Folie (dünne Schicht bzw. Film) weist einen ersten Zustand auf, in dem sie in Querrichtung (quer zur Maschinenlaufrichtung) nicht verstreckt worden ist, und sie weist einen zweiten Zustand auf, in dem sie in der Querrichtung (quer zur Maschinenlaufrichtung) um 25% verstreckt worden ist. Die Folie weist im ersten Zustand eine erste Wasserdampfdurchlässigkeitsrate (WVTR) von mindestens 500 g/m²/24 h und im zweiten Zustand eine zweite WVTR auf, die mit Hilfe des weiter unten beschriebenen WVTR-Testverfahrens bestimmt wird. Die zweite WVTR im zweiten Zustand beträgt mindestens etwa 225% der ersten WVTR und sie beträgt nicht weniger als etwa 4000 g/m²/24 h. Die starke Zunahme der WVTR zwischen dem ersten Zustand und dem zweiten Zustand ist allein das Ergebnis der Verstreckung der Folie (Film) um etwa 25% in der Querrichtung (quer zur Maschinenlaufrichtung).
Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem das Laminat gemäß Patentanspruch 12, das ähnliche Eigenschaften aufweist. Die Vliesstoffbahn wird ausgewählt und mit der atmungsaktiven Folie verbunden, sodass die Atmungsaktivität der Folie dadurch nicht wesentlich beeinträchtigt wird. Im Prinzip wird die Atmungsaktivität des Laminats bestimmt durch die Atmungsaktivität der Folie, obgleich die WVTR-Werte für das Laminat je nach der angewendeten Verbindungstechnik etwas niedriger sein können. Das Laminat weist einen ersten Zustand auf, in dem es nicht in der Querrichtung (quer zur Maschinenlaufrichtung) verstreckt worden ist, und es weist einen zweiten Zustand auf, in dem das Laminat (einschließlich der Folie) um etwa 25% in der Querrichtung (quer zur Maschinenlaufrichtung) der Folie verstreckt worden ist. Das Laminat weist in dem ersten Zustand eine erste WVTR auf, die mindestens 500 g/m²/24 h beträgt, bestimmt unter Anwendung des weiter unten beschriebenen WVTR-Testverfahrens. Das Laminat weist in dem zweiten Zustand eine zweite WVTR auf, die mindestens 225% der ersten WVTR beträgt und nicht weniger als etwa 4000 g/m²/24 h beträgt.
Das atmungsaktive Laminat kann in einer großen Vielzahl von absorptionsfähigen Körperpflegeartikeln und Schutzkleidungen verwendet werden. Bei einer Ausführungsform wird das Laminat als Trägerschicht (Rückschicht) in einer Einweg-Windel oder in einem anderen hosenartigen absorptionsfähigen Kleidungsstück verwendet. Die Windel oder das andere hosenartige Kleidungsstück ist anfänglich unterdimensioniert, wodurch Materialeinsparungen erzielt werden. Wenn der Träger das Kleidungsstück anzieht, werden die vorderen und hinteren Regionen (Abschnitte) des Kleidungsstückes (einschließlich des Laminats) um etwa 25% der ursprünglichen Breite des Laminats in einer Richtung quer zur Maschinenlaufrichtung der Folie verstreckt. Dieses Verstrecken bewirkt, dass die vorderen und hinteren Regionen (Abschnitte) eine wesentlich höhere WVTR aufweisen als die Zwickel-Region, die während des Anziehens nicht signifikant verstreckt wird. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf die atmungsaktive Folie nach Patentanspruch 35.
Unter Berücksichtigung der vorstehenden Angaben bestehen ein Merkmal und ein Vorteil der Erfindung darin, eine atmungsaktive Folie und ein entsprechendes Folien/Vliesstoffbahn-Laminat zur Verfügung zu stellen, deren hohe Wasserdampfdurchlässigkeit erzeugt werden kann lediglich durch geringfügiges Verstrecken in der Querrichtung (quer zur Maschinenlaufrichtung) der Folie.
Ein weiteres Merkmal und ein weiterer Vorteil der Erfindung bestehen darin, ein Kleidungsstück, wie z. B. ein hosenartiges absorptionsfähiges Kleidungsstück, zur Verfügung zu stellen, bei dem ausgewählte Bereiche mit einer hohen Atmungsaktivität dadurch erzeugt werden können, dass während des Anziehens des Kleidungsstücks eine geringfügige Verstreckung bewirkt wird.
Die oben genannten und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung hervor.
DEFINITIONEN
Der hier verwendete Ausdruck ”verstreckbar” bezeichnet ein Material, das durch Anwendung einer Verstreckungskraft in einer speziellen Richtung (beispielsweise in der Querrichtung, das heißt, quer zur Maschinenlaufrichtung) verstreckt werden kann bis zu einer verstreckten Dimension (beispielsweise Breite), die um mindestens 25% größer ist als die ursprüngliche nicht-verstreckte Dimension. Wenn die Verstreckungskraft nach 1-minütiger Aufrechterhaltungszeit entfernt wird, zieht sich das Material vorzugsweise nicht wieder zusammen oder es zieht sich um nicht mehr als 30% der Differenz zwischen der verstreckten Dimension und der ursprünglichen Dimension wieder zusammen. Ein Material, das eine Breite von 1 m hat, das in der Querrichtung verstreckbar ist, kann somit bis auf eine Breite von mindestens 1,25 m verstreckt werden. Wenn die Verstreckungskraft weggenommen wird, nachdem das Material 1 min lang in der verstreckten Breite gehalten worden ist, zieht sich das Material, das bis zu einer Breite von 1,25 m verstreckt worden ist, vorzugsweise nicht wieder zusammen oder es zieht sich wieder zusammen bis zu einer Breite von nicht weniger als 1,175 m. Verstreckbare Materialien unterscheiden sich von elastischen Materialien dadurch, dass letztere die Neigung haben, sich wieder auf ihre ursprüngliche Dimension zusammenzuziehen, wenn eine Verstreckungskraft weggenommen wird. Die Verstreckungskraft kann irgendeine beliebige Kraft sein, die ausreicht, um das Material zu verstrecken bis auf einen Wert von 125% seiner ursprünglichen Dimension und seiner maximal verstreckten Dimension in der ausgewählten Richtung (beispielsweise der Querrichtung), ohne zu zerreißen.
Der ”Prozentsatz des Zusammenziehens” wird bestimmt, wenn ein verstrecktes Material entspannt wird, sodass die Zusammenzieh-Kraft abnimmt bis auf weniger als 10 g für eine 7,62 cm (3 inch) breite Probe. Der ”Prozentsatz der dauerhaften Verformung” beträgt 100 minus ”Prozentsatz des Zusammenziehens”.
Der hier verwendete Ausdruck ”unelastisch” bezieht sich sowohl auf Materialien, die sich nicht um 25% oder mehr verstrecken lassen, als auch auf Materialien, die sich in diesem Umfang verstrecken lassen, sich jedoch nicht um mehr als 30% wieder zusammenziehen. Zu unelastischen Materialien gehören verstreckbare Materialien, wie sie oben definiert sind, sowie Materialien, die nicht dehnbar (verstreckbar) sind, beispielsweise solche, die zerreißen, wenn sie einer Verstreckungskraft ausgesetzt werden.
Der hier verwendete Ausdruck ”Maschinenlaufrichtung”, angewendet auf eine Vliesstoffbahn, bezieht sich auf die Laufrichtung eines Förderbandes, das unterhalb der Spinndüse oder einer ähnlichen Extrusions- oder Formgebungs-Einrichtung für die Fäden hindurchläuft, die bewirkt, dass die Fäden eine Orientierung in der gleichen Richtung haben. Obgleich die Fäden wellenförmig aussehen können oder sogar in einem lokalen Abschnitt einer Vliesstoffbahn willkürlich orientiert sein können, weisen sie in der Regel eine Gesamtorientierung in der Maschinenlaufrichtung auf, die parallel zur Bewegung des Förderbandes verläuft, das sie von der Extrusions- oder Formgebungs-Einrichtung wegtransportiert.
Der hier verwendete Ausdruck ”Maschinenlaufrichtung”, angewendet auf eine Folie, bezieht sich auf die Richtung auf der Folie, die parallel zur Laufrichtung der Folie verläuft, wenn diese die Extrusions- oder Formgebungs-Einrichtung verlässt. Wenn die Folie beispielsweise zwischen einem Walzenspalt oder zwischen Kühlwalzen hindurchläuft, ist die Maschinenlaufrichtung die Richtung auf der Folie, die parallel zur Oberflächenbewegung der Walzen verläuft, wenn diese mit der Folie in Kontakt kommen.
Der hier verwendete Ausdruck ”Maschinenlaufrichtung”, angewendet auf ein Laminat, das mindestens eine Folie und mindestens eine Vliesstoffbahn umfasst, bezieht sich auf die Maschinenlaufrichtung der Folien-Komponente des Laminats.
Der hier verwendete Ausdruck ”Querrichtung (Richtung quer zur Maschinenlaufrichtung)”, angewendet auf eine Vliesstoff-Bahn, eine Folie oder ein Laminat, bezieht sich auf eine Richtung senkrecht zur Maschinenlaufrichtung. Die Dimensionen, die in der Querrichtung gemessen werden, werden hier als ”Breiten”-Dimensionen bezeichnet, während die Dimensionen, die in der Maschinenlaufrichtung gemessen werden, hier als ”Längen”-Dimensionen bezeichnet werden.
Die hier verwendeten Ausdrücke ”atmungsaktive Folie”, ”atmungsaktives Laminat” und ”atmungsaktives äußeres Abdeckmaterial” beziehen sich auf eine Folie, ein Laminat oder ein äußere Überzugsmaterial, das eine Wasserdampfdurchlässigkeitsrate (”WVTR”) von mindestens etwa 500 g/m²/24 h aufweist, die bestimmt worden ist unter Anwendung des weiter unten beschriebenen WVTR-Testverfahrens. Unter dem Ausdruck ”höhere Atmungsaktivität” ist einfach zu verstehen, dass ein zweites Material eine höhere WVTR als ein erstes Material aufweist. Die Atmungsaktivität von Materialien beruht in der Regel auf einer Molekül-Diffusion von Wasserdampf oder auf dem Durchgang von Wasserdampf durch Mikroporen, und diese Materialien sind für eine Flüssigkeit im Wesentlichen undurchlässig.
Der hier verwendete Ausdruck ”für flüssiges Wasser durchlässiges Material” bezieht sich auf ein in Form einer oder mehrerer Schichten, beispielsweise in Form eines Vliesstoffes, vorliegendes Material, das porös ist und das für flüssiges Wasser durchlässig ist, da das Wasser und andere wässrige Flüssigkeiten durch die Poren strömen. Die Hohlräume zwischen den Fasern oder Filamenten in einer Vliesstoff-Bahn können groß genug und häufig genug sein, um eine Leckage und das Durchströmen von flüssigem Wasser durch das Material zu erlauben.
Der hier verwendete Ausdruck ”Vliesstoff-Gewebe oder -Bahn” bezieht sich auf eine Bahn, die aus einzelnen Fasern oder Fäden aufgebaut ist, die übereinander liegen, jedoch nicht in regelmäßiger oder identifizierbarer Weise wie bei einem gewirkten (gestrickten) Gewebe. Vliesstoff-Gewebe oder -Bahnen können nach vielen Verfahren hergestellt werden, beispielsweise durch Anwendung von Meltblowing-Verfahren, Spunbonding-Verfahren, Airlaying-Verfahren, Coforming-Verfahren und Bonded-Carded-Bahn-Herstellungsverfahren. Das Flächengewicht der Vliesstoffgewebe wird in der Regel in Gramm Material pro m² (gsm) (ounces/yard² (osy)) ausgedrückt und die anwendbaren Faser- Durchmesser sind in der Regel in Mikron (μm) ausgedrückt (es sei darauf hingewiesen, dass der Umwandlungsfaktor zwischen osy und gsm 33,91 beträgt).
Der hier verwendete Ausdruck ”Mikrofasern” steht für Fasern mit einen kleinen Durchmesser, die in der Regel einen durchschnittlichen Faser-Denierwert von etwa 0,005 bis 10 aufweisen. Der Faser-Denierwert ist definiert als das Gewicht von 9000 m einer Faser in Gram. Für eine Faser mit einem kreisförmigen Querschnitt kann der Denierwert errechnet werden als Faserdurchmesser in μm², multipliziert mit der Dichte in g/cm³, multipliziert mit 0,00707. Bei Fasern, die aus dem gleichen Polymer hergestellt sind, zeigt ein niedrigerer Denier-Wert eine feinere Faser an und ein höherer Denier-Wert zeigt eine dickere oder schwerere Faser an. Beispielsweise kann der Durchmesser einer Polypropylenfaser, der beispielsweise 15 μm beträgt, in den Denierwert umgewandelt werden durch Quadrieren des Durchmessers, Multiplizieren des Ergebnisseses mit 0,89 g/cm³ und Multiplizieren des Ergebnisseses mit 0,00707.
So hat eine Polypropylenfaser mit einem Durchmesser von 15 μm einen Denierwert von etwa 1,42, berechnet aus der Gleichung 15² × 0,89 × 0,00707 = 1,415). Außerhalb der USA ist die gebräuchlichere Maßeinheit das ”tex”, das definiert ist als das Gewicht in Gramm einer Faser mit einer Länge von 1000 m. Die tex-Werte können errechnet werden durch Dividieren der Denierwerte durch 9.
Der hier verwendete Ausdruck ”Spunbonded-Fasern” bezieht sich auf Fasern mit einem kleinen Durchmesser, die hergestellt werden durch Extrudieren eines geschmolzenen thermoplastischen Materials in Form von Filamenten aus einer Vielzahl von feinen Kapillaren einer Spinndüse, die eine kreisförmige oder andere Konfiguration haben, wobei der Durchmesser der extrudierten Filamente dann schnell verkleinert wird, wie beispielsweise in den US-Patenten 4 340 563 (Appel et al.), 3 692 618 (Dorschner et al.), 3 802 817 (Matsuki et al.), 3 338 992 und 3 341 394 (beide Kinney), 3 502 763 (Hartmann), 3 502 538 (Petersen) und 3 542 615 (Dobo et al.) beschrieben. Spunbond-Fasern werden abgeschreckt und sind im Allgemeinen nicht klebrig, wenn sie auf einer Sammeloberfläche abgelagert werden. Spunbond-Fasern sind im Allgemeinen endlos (kontinuierlich) und weisen häufig durchschnittliche Denierwerte auf, die größer sind als etwa 0,3, insbesondere zwischen etwa 0,6 und 10 liegen.
Der hier verwendeten Ausdruck ”Meltblown-Fasern” bezieht sich auf Fasern, die durch Extrudieren eines geschmolzenen thermoplastischen Materials durch eine Vielzahl von feinen, in der Regel kreisförmigen Düsenkapillaren als geschmolzene Fäden oder Filamente in konvergierende erhitzte Hochgeschwindigkeitsgasströme (beispielsweise Luftströme) gebildet werden, welche die Filamente aus dem geschmolzenen thermoplastischen Material verjüngen unter Verminderung ihres Durchmessers bis auf den Durchmesser von Mikrofasern. Ein solches Verfahren ist beispielsweise in dem US-Patent 3 849 241 (Butin et al.) beschrieben. Meltblown-Fasern sind Mikrofasern, die endlos (kontinuierlich) oder diskontinuierlich sein können, die im Allgemeinen einen Titer von weniger als etwa 1,0 Denier aufweisen und im Allgemeinen selbstbindend sind, wenn sie auf einer Sammeloberfläche abgelagert werden.
Der hier verwendete Ausdruck ”Folie (Film bzw. dünne Schicht)” bezieht sich auf eine thermoplastische Folie, die unter Anwendung eines Folienextrusionsverfahrens, beispielsweise eines Foliengieß- oder Folien-Blas-Extrusionsverfahrens hergestellt wird. Dieser Ausdruck umfasst Folien, die mikroporös gemacht worden sind durch Mischen eines Polymers mit einem Füllstoff, durch Formen einer Folie aus der Mischung und durch Verstrecken der Folie.
Der hier verwendeten Ausdruck ”mikroporös” bezieht sich auf Folien, die Hohlräume (Poren) aufweisen, die durch dünne Polymer-Membranen voneinander getrennt sind, und auf Folien, welche die Folien durchquerende Mikroporen aufweisen. Die Hohlräume oder Mikroporen können gebildet werden, wenn eine Mischung aus einem Polymer und einem Füllstoff zu einer Folie extrudiert und die Folie verstreckt wird, vorzugsweise uniaxial in Maschinenlaufrichtung verstreckt wird. Mikroporöse Folien haben die Neigung, dass sie eine Wasserdampfdurchlässigkeit als Folge einer Molekül-Diffusion von Wasserdampf durch die Membranen oder Mikroporen hindurch aufweisen, den Durchgang von wässrigen Flüssigkeiten jedoch im Wesentlichen blockieren.
Der hier verwendete Ausdruck ”Polymer” umfasst, ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist, Homopolymere, Copolymere, beispielsweise Block-, Pfropf-, Random- und alternierende Copolymere, Terpolymere und dgl. und Mischungen und Modifikationen davon. Außerdem umfasst der hier verwendete Ausdruck ”Polymer, wenn er nicht spezifisch eingeschränkt ist, alle möglichen geometrischen Konfigurationen des Materials. Zu diesen Konfigurationen gehören, ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist, isotaktische, syndiotaktische und ataktische Symmetrien.
Der hier verwendete Ausdruck ”Kleidungsstück bzw. Kleidung” umfasst absorptionsfähige hosenartige Kleidungsstücke und medizinische und industrielle Schutzkleidungen. Der Ausdruck ”hosenartiges absorptionsfähiges Kleidungsstück” umfasst, ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist, Windeln, Trainingshosen, Schwimmkleidung, absorptionsfähige Unterhosen, Baby-Wischtücher, Erwachsenen-Inkontinenz-Produkte und Frauen-Hygieneprodukte.
Der hier verwendete Ausdruck ”medizinische Schutzkleidung” umfasst, ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist, chirurgische Kleidung, Kittel, Schürzen, Gesichtsmasken und Abdecktücher. Der Ausdruck ”industrielle Schutzkleidung” umfasst, ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist, Schutz-Uniformen und Arbeits-Schutzkleidung.
Der hier verwendete Ausdruck ”Einschnürung (Querschnittsverminderung infolge Dehnung bei Belastung)” oder ”einschnürende Verstreckung”, wobei beide Ausdrücke untereinander austauschbar sind, bedeutet, dass das Gewebe, die Vliesstoffbahn oder das Laminat so gezogen (gedehnt) wird, dass es unter Bedingungen verstreckt wird, unter denen die Breite oder transversale Dimension abnimmt durch Verstreckung in Längsrichtung oder durch Verlängerung des Gewebes. Das kontrollierte Ziehen (Dehnen) kann bei niedrigen Temperaturen, Raumtemperatur oder höheren Temperaturen durchgeführt werden und ist beschränkt auf eine Erhöhung der Gesamtdimension in der Richtung, in der das Gewebe gezogen (gedehnt) wird, bis auf eine Dehnung, die erforderlich ist, um das Gewebe, die Vliesstoffbahn oder das Laminat zu zerreißen, was in den meisten Fällen einem Faktor von etwa 1,2 bis 1,6 entspricht. Beim Loslassen (Entspannen) kehrt das Gewebe, die Vliesstoffbahn oder das Laminat nicht vollständig zu seinen ursprünglichen Dimensionen zurück. Das Einschnürungsverfahren umfasst in der Regel das Abwickeln einer Folie von einer Vorratsrolle und das Hindurchführen derselben durch eine Bremsspalt-Anordnung, die mit einer gegebenen linearen Geschwindigkeit angetrieben wird. Eine Aufnahmerolle oder ein Walzenspalt, die (der) mit einer linearen Geschwindigkeit betrieben wird, die höher ist als diejenige der Brems-Walzenspaltrolle, führt zu einem Ausziehen (Dehnen) des Gewebes und es entsteht eine Spannung, die erforderlich ist, um das Gewebe zu verlängern und einzuschnüren. In dem US-Patent Nr. 4 965 122 (Morman) ist ein reversibel eingeschnürtes Vliesstoff-Material beschrieben, das hergestellt werden kann durch Einschnüren des Materials, anschließendes Erhitzen des eingeschnürten Materials und anschließendes Abkühlen. Das Erhitzen des eingeschnürten Materials führt zu einer zusätzlichen Kristallisation des Polymers, wodurch ihm eine partielle bleibende Warmverformung verliehen wird. Wenn das eingeschnürte Material eine Spunbond-Bahn ist, können einige der Fasern in der Bahn während des Einschnürungs-Verfahrens gekräuselt werden, wie in dem US-Patent 4 965 122 beschrieben.
Der hier verwendeten Ausdruck ”einschnürbares Material” oder ”einschnürbare Schicht” steht für ein beliebiges Material oder eine beliebige Schicht, das (die) eingeschnürt werden kann, wie z. B. ein nicht-gewebtes, gewebes oder gewirktes Material oder ein Laminat, das eines derselben enthält. Der hier verwendete Ausdruck ”eingeschnürtes Material” bezieht sich auf ein beliebiges Material, das in mindestens einer Dimension (beispielsweise in der Längsrichtung) ausgezogen worden ist unter Verminderung der Querdimension (beispielsweise der Breite), sodass dann, wenn die Zugkraft entfernt wird, das Material wieder auf seine ursprüngliche Breite zurückgehen kann. Das eingeschnürte Material hat im Allgemeinen ein höheres Flächengewicht pro Einheitsfläche als das nicht-eingeschnürte Material. Wenn das eingeschnürte Material wieder auf seine ursprüngliche Breite zurückgeht, sollte es etwa das gleiche Flächengewicht wie das nicht-eingeschnürte Material haben. Dieser Vorgang unterscheidet sich von der Verstreckung/Orientierung einer Folienschicht, während der die Folie dünner wird und das Flächengewicht abnimmt. Bevorzugte Vliesstoff-Bahnen für die erfindungsgemäße Verwendung werden aus einem unelastischen Polymer hergestellt.
Der Ausdruck ”Prozentsatz der Einschnürung” bezieht sich auf das Verhältnis, das bestimmt wird durch Messung der Differenz zwischen der nicht-eingeschnürten Dimension und der eingeschnürten Dimension des einschnürbaren Materials und anschließendes Dividieren dieser Differenz durch die nicht eingeschnürte Dimension des einschnürbaren Materials.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1(a) zeigt eine ebene Draufsicht auf eine erfindungsgemäße mikroporöse Folie, die in der Querrichtung (quer zur Maschinenlaufrichtung) noch nicht verstreckt worden ist;
1(b) erläutert die Folie gemäß 1(a), die in der Querrichtung (quer zur Maschinenlaufrichtung) an beiden Endabschnitten, nicht jedoch in der Mitte, verstreckt worden ist, um in beiden Endabschnitten eine hohe Atmungsaktivität zu erzielen;
2 stellt eine Querschnittsansicht einer mikroporösen Folie entlang der Linie 3-3 der 1 dar;
3 zeigt eine Draufsicht auf eine Faser-Vliesstoffbahn, bei der es sich um eine Spunbond-Bahn handeln kann, die nicht eingeschnürt worden ist;
4 zeigt eine Draufsicht auf eine Faser-Vliesstoffbahn, bei der es sich um eine Spunbond-Bahn handeln kann, die eingeschnürt worden ist; und
5 erläutert in schematischer Form ein Verfahren, das zur Herstellung der erfindungsgemäßen atmungsaktiven Laminate angewendet werden kann.
Detaillierte Beschreibung der derzeit bevorzugten Ausführungsformen
Die 1(a), 1(b) und 2 stellen eine erfindungsgemäße Folie 100 dar. In der 1a) weist die Folie 100 eine Maschinenlaufrichtung 102 und eine Querrichtung 104 auf und sie weist einen ersten Endabschnitt 106, einen zentralen Abschnitt 108 und einen zweiten Endabschnitt 110 auf. Die Folie 100, wie sie in 1(a) dargestellt ist, wurde noch nicht in der Querrichtung 104 verstreckt. In ihrem ersten Zustand kann die Folie 100 eine erste WVTR von mindestens etwa 500 g/m²/24 h, zweckmäßig von mindestens etwa 1000 g/m²/24 h, besonders zweckmäßig von mindestens etwa 1500 g/m²/24 h, aufweisen.
Die 1(b) stellt die Folie 100 dar, nachdem beide Endabschnitte 106 und 110 in der Querrichtung 104 verstreckt worden sind, zweckmäßig bis auf etwa 125% ihrer ursprünglichen Breite. Die Konfiguration der Folie 100, wie sie in 1(b) dargestellt ist, entspricht dem Verstreckungs-Typ, der auftritt, wenn die Folie 100 als Unterlagenschicht (Rückschicht) einer Windel oder eines anderen absorptionsfähigen hosenartigen Kleidungsstückes verwendet wird. Die ersten und zweiten Endabschnitte 106 und/oder 110, die der Vorderseite und/oder Rückseite des Kleidungsstückes entsprechen, erfahren dabei eine Verstreckung in Querrichtung um etwa 25% (bis auf etwa 125% ihrer ursprünglichen Breite) während des Anziehens des Kleidungsstückes durch den Träger.
Der zentrale Abschnitt 108, der dem Zwickelbereich (Schrittbereich) des Kleidungsstückes entspricht, wird in der Querrichtung während des Anziehens nicht verstreckt. Erfindungsgemäß können der erste und/oder der zweite Endabschnitt 106 und 110 (in dem zweiten Zustand, nach einer 25%igen Verstreckung in Querrichtung) eine zweite WVTR aufweisen, die mindestens 225% der ersten WVTR beträgt, zweckmäßig mindestens 250% der ersten WVTR beträgt und besonders zweckmäßig mindestens 300% der ersten WVTR beträgt, wobei die zweite WVTR nicht weniger als etwa 4000 g/m²/24 h beträgt. Zweckmäßig kann die zweite WVTR mindestens etwa 5500 g/m²/24 h, besonders zweckmäßig mindestens etwa 7000 g/m²/24 h betragen. Der zentrale Abschnitt 106, der in dem ersten Zustand (in dem in der Querrichtung unverstreckten Zustand) verbleibt, behält die niedrigeren WVTR-Werte, die für die Folie der 1(a) angegeben sind. Im Prinzip führt die 25%ige Verstreckung in der Querrichtung zu einer starken Zunahme der WVTR in den ausgewählten Bereichen.
Die erfindungsgemäße Folie ist somit charakterisiert sowohl durch eine Zunahme der WVTR um eine Größenordnung, die resultiert aus einer 25%igen Verstreckung in der Querrichtung (quer zur Maschinenlaufrichtung), als auch durch eine verhältnismäßig hohe WVTR nach der 25%igen Verstreckung in der Querrichtung. Wenn die Folie 100 (oder ein Teil derselben) eine verhältnismäßig hohe erste WVTR von beispielsweise 2000 g/m²/24 h vor der Verstreckung in der Querrichtung aufweist, dann beträgt die zweite WVTR der verstreckten Folie (oder des verstreckten Abschnitts) mindestens 225% der ersten WVTR. Wenn jedoch die Folie 100 eine verhältnismäßig niedrige erste WVTR von beispielsweise 500 bis 1000 g/m²/24 h aufweist, dann beträgt die zweite WVTR nach der Verstreckung mindestens 4000 g/m²/24 h und es ist eine Steigerung um eine höhere Größenordnung erforderlich.
Nach der Verstreckung in Querrichtung sollten die sehr atmungsaktiven Endabschnitte der Folie 100 (sowie der Zentralbereich) im Wesentlichen undurchlässig für flüssiges Wasser bleiben. Um die hohe Atmungsaktivität zu erzielen, die resultiert aus der niedrigen Verstreckung in der Querrichtung unter Aufrechterhaltung der Sperrschichteigenschaften für eine Flüssigkeit, muss die Folienzusammensetzung in geeigneter Weise ausgewählt werden. Die mikroporöse Folie 100, die eine Einzelschicht-Folie oder eine Mehrschichten-Folie sein kann, weist eine primäre atmungsaktive Schicht auf. Die primäre atmungsaktive Schicht ist aus einer Zusammensetzung hergestellt, die ein Einzelstellen-katalysiertes Olefin-Polymer, ein Ziegler-Natta-katalysiertes Olefin-Polymer und einen teilchenförmigen Füllstoff enthält. Überraschenderweise ergibt diese Zusammensetzung, wie gefunden wurde, eine Folien-WVTR, die aus einer 25%igen Verstreckung in der Querrichtung resultiert, die um eine Größenordnung höher ist sowohl (a) als eine im Übrigen gleiche Zusammensetzung, die das Einzelstellen-katalytisierte Polymer und einen Füllstoff ohne das Ziegler-Natta-katalysierte Polymer enthält, als auch (b) als eine im Übrigen gleiche Zusammensetzung, die das Ziegler-Natta-katalysierten Polymer und einen Füllstoff ohne das Einzelstellen-katalysierte Polymer enthält. Die Folien-bildende Zusammensetzung enthält 10 bis 55 Vol.-% eines teilchenförmigen Füllstoffs und 45 bis 90 Vol.-% Gesamt-Polymer, zweckmäßig etwa 15 bis 45 Vol.-% eines teilchenförmigen Füllstoffes und etwa 55 bis 85 Vol.-% Gesamt-Polymer, besonders zweckmäßig etwa 25 bis 40 Vol.-% eines teilchenförmigen Füllstoffs und etwa 60 bis 75 Vol.-% Gesamt-Polymer. Der Ausdruck ”Volumen” bezieht sich auf das Gesamtvolumen, das von den Polymeren und dem Füllstoff eingenommen wird und schließt den Luftraum aus. Die große Menge des teilchenförmigen Füllstoffs, die vorzugsweise homogen innerhalb des Polymers angeordnet ist, unterstützt die Bildung von Hohlräumen (Poren), wenn die Folie verstreckt wird. Die Hohlräume (Poren) sind durch dünne Polymer-Membranen voneinander getrennt, wodurch die Transmission (d. h. die Diffusion) von Wasserdampf erleichtert wird, während ein Strom von flüssigem Wasser blockiert wird.
Der Ausdruck ”Gesamt-Polymer” umfasst sowohl das Einzelstellen-katalysierte Olefinpolymer als auch das Ziegler-Natta-katalysierte Olefin-Polymer sowie auch andere (weitere) optimale Polymer-Bestandteile, die nicht verhindern, dass die Folie eine erste WVTR von mindestens 500 g/m²/24 h vor der Verstreckung in Querrichtung und eine zweite WVTR nach einer 25%igen Verstreckung in Querrichtung aufweist, die (a) mindestens 225% der ersten WVTR beträgt und (b) nicht weniger als 4000 g/m²/24 h beträgt. Das Gesamt-Polymer kann umfassen ganz besonders zweckmäßig etwa 30 bis 60 Gew.-% des Einzelstellen-katalysierten Olefinpolymers und etwa 40 bis 70 Gew.-% des Ziegler-Natta-katalysierten Olefinpolymers.
Zu geeigneten Olefin-Polymeren gehören Polyethylen Copolymere, die einen größeren Gewichtsanteil (beispielsweise 70 bis 99 Gew.-%) Ethylen und einen geringeren Gewichtsanteil (beispielsweise 1 bis 30 Gew.-%) eines C₃-C₁₂-α-Olefin-Comonomers aufweisen. Solche Copolymere sind allgemein bekannt als lineare Polyethylene mit niedriger Dichte (deren Dichte etwa 0,900 bis 0,935 g/cm³ beträgt) oder als Polyethylene mit sehr niedriger Dichte (deren Dichte etwa 0,870 bis weniger als 0,900 g/cm³ beträgt). Das Olefinpolymer sollte so ausgewählt werden, dass die Folie in der Querrichtung verstreckbar ist, was bedeutet, dass sie um mindestens 25% ihrer ursprünglichen Breite verstreckt werden kann ohne zu brechen oder zu zerreißen und die sich um nicht mehr als 30% der Differenz zwischen der verstreckten Breite und der ursprünglichen Breite wieder zusammenzieht, wenn die Verstreckungskraft entfernt wird.
Olefinpolymere, die unter Verwendung von Einzelstellen-Katalysatoren hergestellt worden sind, weisen einen sehr engen Molekulargewichtsbereich auf. Für Metallocen-katalysierte Polymere sind Polydispersitätszahlen (Mw/Mn) von unter 4 und sogar von unter 2 möglich. Diese Polymeren weisen außerdem eine kontrollierte Verteilung der Kurzketten-Verzweigung auf, verglichen mit ansonsten ähnlichen Polymeren vom Ziegler-Natta-katalysierten Typ. Es ist auch möglich, ein Metallocen-Katalysatorsystem zu verwenden, um die Isotaktizität des Polymers ganz streng zu kontrollieren. Im Allgemeinen neigen Polyethylen-Polymere und -Cocolymere mit einer Dichte von 0,900 g/cm³ oder höher dazu, weniger verstreckbar zu sein, während diejenigen, die eine Dichte unter 0,900 g/cm³ aufweisen, besser verstreckbar sind.
Die kommerzielle Herstellung von Einzelstellen-katalysierten Polymeren ist etwas eingeschränkt, nimmt jedoch zu. Solche Polymere sind erhältlich von der Firma Exxon-Mobil Chemical Company, Baytown, Texas, unter der Handelsbezeichnung ACHIEVE für Polymere auf Polypropylen-Basis und unter der Handelsbezeichnung EXACT und EXCEED für Polymere auf Polyethylen-Basis. Von der Firma Dow Chemical Company, Midland, Michigan, sind Polymere im Handel erhältlich unter der Handelsbezeichnung AFFINITY. Diese Materialien werden, wie angenommen wird, hergestellt unter Verwendung von nicht-stereo-selektiven Metallocen-Katalysatoren. Die Firma Exxon-Mobil bezieht sich allgemein auf ihre Katalysator-Technologie als Einzelstellen- oder Metallocen-Katalysatoren, während die Firma Dow auf ihre Katalysatoren mit ”eingeschränkter Geometrie” unter der Bezeichnung INSITE verweist, um sie von traditionellen Ziegler-Natta-Katalysatoren zu unterscheiden, die mehrere Reaktionsstellen aufweisen. Auch andere Hersteller, wie z. B. Fina Oil, BASF, Amoco, Hoechst und Mobil, sind auf diesem Gebiet aktiv und es wird angenommen, dass die Verfügbarkeit von Polymeren, die nach dieser Technologie hergestellt worden sind, in dem nächsten Jahrzehnt beträchtlich zunimmt.
Ohne an irgendeine Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass Folien, die aus Einzelstellen-katalysierten Olefin-Polymeren und einem Füllstoff hergestellt und nur in der Maschinenlaufrichtung um etwa das 1,1- bis 7,0-fache ihrer ursprünglichen Länge verstreckt worden sind, eine relativ niedrige Atmungsaktivität aufweisen als Folge des Umstandes, dass die Einzelstellen-katalysierten Polymeren sowohl zäh als auch verstreckbar sind und nicht leicht Hohlräume (Poren) bilden. Folien, die aus Ziegler-Natta-katalysierten Olefinpolymeren und einem Füllstoff hergestellt sind und in entsprechender Weise in der Maschinenlaufrichtung verstreckt worden sind, bilden leichter Hohlräume (Poren) und weisen eine höhere Atmungsaktivität auf.
In den erfindungsgemäßen Folien, die beide Polymer-Typen zusätzlich zu dem Füllstoff enthaften, werden diese Eigenschaften etwas kombiniert, indem sie eine verhältnismäßig niedrige WVTR aufweisen, wenn sie nur in der Maschinenlaufrichtung verstreckt worden sind, jedoch eine viel höhere WVTR aufweisen, wenn sie außerdem nur geringfügig in der Querrichtung verstreckt worden sind.
Die 2 zeigt einen Querschnitt einer atmungsaktiven verstreckbaren mikroporösen Folie 100, die auf eine Vliesstoff-Bahn auflaminiert werden kann zur Bildung eines atmungsaktiven Laminats, wie weiter unten beschrieben. Die atmungsaktive mikroporöse Folie 100 kann eine primäre mikroporöse Kernschicht 112 umfassen, die aus der vorstehend beschriebenen Zusammensetzung hergestellt worden ist. Die atmungsaktive Schicht 112 kann mit zwei dünneren Hautschichten 122 und 124 kombiniert werden, die für Bindungszwecke verwendet werden. Alternativ kann die Folie 100 eine primäre mikroporöse Kernschicht 112 und nur eine Hautschicht 122 oder 124 oder keine Hautschichten aufweisen.
Die mikroporöse Schicht 112 umfasst eine Polymermatrix 111, eine Vielzahl von Hohlräumen (Poren) 114 innerhalb der Matrix, die von relativ dünnen mikroporösen Membranen 113 umgeben sind, die gewundene Pfate begrenzen, und ein oder mehrere Füllstoff-Teilchen 116 in jedem Hohlraum (Pore) 114. Die Schicht 112 ist mikroporös und atmungsaktiv, wobei die mikroporösen Membranen 113 zwischen den Hohlräumen (Poren) leicht eine Molekül-Diffusion von Wasserdampf aus einer ersten Oberfläche 118 in eine zweite Oberfläche 120 der Folie 100 erlauben. Alternativ können einige oder alle der Mikroporen den Film durchqueren oder sie können miteinander verbunden sein unter Ausbildung von Durchgängen. Die Polymermatrix 111 kann sowohl das Einzelstellen- katalysierte Olefin-Polymer als auch das Ziegler-Natta-katalysierte Olefin-Polymer umfassen, wie weiter oben angegeben.
Die Füllstoffteilchen 116 können irgendeinen geeigneten anorganischen oder organischen Füllstoff umfassen. Die Füllstoffteilchen 116 sind vorzugsweise klein zur Herstellung von Mikroporen, um die Sperrschichteigenschaften der Folie 100 für flüssiges Wasser aufrechtzuerhalten. Im Allgemeinen sollten die Füllstoffteilchen einen mittleren Teilchendurchmesser von etwa 0,1 bis 7,0 μm, vorzugsweise von etwa 0,5 bis 5,0 μm, am meisten bevorzugt von etwa 0,8 bis 2,0 μm, haben. Zu geeigneten Füllstoffen gehören, ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist, Calciumcarbonat, nicht-quellbare Tone, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Bariumsulfat, Natriumcarbonat, Talk, Magnesiumsulfat, Titandioxid, Zeolithe, Aluminiumsulfat, Diatomeenerde, Magnesiumsulfat, Magnesiumcarbonat, Bariumcarbonat, Kaolin, Glimmer, Kohlenstoff, Calciumoxid, Magnesiumoxid, Aluminumhydroxid und Polymer-Teilchen. Calciumcarbonat ist ein derzeit bevorzugter Füllstoff.
Die Füllstoffteilchen 116 können mit einer geringen Menge (beispielsweise bis zu 2 Gew.-%) einer Fettsäure oder eines anderen Materials beschichtet sein, um ihre Dispersion in der Polymermatrix zu erleichtern. Zu geeigneten Fettsäuren gehören, ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist, Stearinsäure oder eine längerkettige Fettsäure, wie z. B. Behensäure.
Die Polymerzusammensetzung, der Füllstoff-Gehalt, die Teilchengröße des Füllstoffs und der Grad der Verstreckung stellen Faktoren dar, welche die Bestimmung der Atmungsaktivität und der Flüssigkeitsperrschicht-Eigenschaften der verstreckbaren mikroporösen Folie 100 in dem Laminat erleichtern. Im Allgemeinen ist die orientierte mikroporöse Folie 100 weniger dick als etwa 50 μm, vorzugsweise weniger dick als etwa 30 μm und am meisten bevorzugt weniger dick als etwa 20 μm. Die Folie 100 kann in der Maschinenlaufrichtung bis auf das 1,1- bis 7,0-fache ihrer ursprünglichen Länge uniaxial verstreckt werden, um eine Atmungsaktivität zu erzielen, vorzugsweise wird sie auf das etwa 1,5- bis 6,0-fache ihrer ursprünglichen Länge, am meisten bevorzugt auf das etwa 2,5- bis 5,0-fache ihrer ursprünglichen Länge verstreckt vor der Auflaminierung auf eine Vliesstoffbahn. Diese Verstreckung in Maschinenlaufrichtung, die zu dem ersten Folienzustand führt, wie er in 1(a) dargestellt ist, bewirkt, dass die Folie einen niedrigen Grad der Atmungsaktivität, d. h. eine WVTR von nicht mehr als etwa 1000 g/m²/24 h, aufweist. Die Verstreckungstemperaturen können in dem Bereich von etwa 38 bis 150°C liegen, je nach dem verwendeten spezifischen Polymeren, und sie liegen vorzugsweise in dem Bereich von etwa 70 bis 95°C. Die Folie 100 kann hergestellt werden durch Gießen oder durch Folien-Blas-Koextrusion der Schichten, durch Extrusionsbeschichten oder durch Anwendung irgendeines konventionellen Schichtenherstellungsverfahrens.
Bei der Ausführungsform gemäß 2 ist die mikroporöse Filmschicht 112 benachbart zu einer oder zu zwei relativ dünnen äußeren Hautschichten 122 und 124 angeordnet in einer verstreckbaren Zwei- oder Drei-Schichtenfolie 100. Der Einschluss von einer oder zwei Hautschichten verbessert die Verarbeitbarkeit der Folie und kann auch zu den Warmeversiegelungseigenschaften gegenüber der atmungsaktiven verstreckbaren Folie 100 beitragen. Die Polymeren in den äußere Schichten 122 und 124 können die gleichen oder andere Polymere sein als die Polymeren in der mikroporösen Schicht 112. Vorzugsweise sind die Polymeren in der äußeren Schicht oder in den äußeren Schichten verstreckbar, weisen einen niedrigeren Erweichungspunkt auf als in der mikroporösen Schicht 112 und tragen zu der Wärmeversiegelbarkeit der Folie 100 bei. Um die Atmungsaktivität zu verbessern, können die Hautschichten 122 und 124 einen teilchenförmigen Füllstoff in einer Menge enthalten, die bis zu der gleichen Menge wie die mikroporöse Kernschicht 112 betragen kann, und die Hautschichten können ebenfalls mikroporös sein, nachdem der Film in Maschinenlaufrichtung orientiert worden ist.
Die Dicke und die Zusammensetzung der äußeren Schichten 122 und 124 sollten außerdem so gewählt werden, dass sie den Feuchtigkeitsdurchgang durch die atmungsaktive Folie 100 nicht wesentlich beeinträchtigten. Auf diese Weise kann die mikroporöse Kernschicht 112 die Atmungsaktivität der gesamten Folie bestimmen. Zu diesem Zweck weisen die Hautschichten 122 und 124 im Allgemeinen eine Dicke von weniger als etwa 10 μm, vorzugsweise von weniger als etwa 5 μm auf. Die kombinierten Hautschichten sollten nicht mehr als 25% der gesamten Foliendicke, vorzugsweise etwa 2 bis 15% der gesamten Foliendicke, besonders bevorzugt 3 bis 5% der gesamten Foliendicke ausmachen. Zu geeigneten verstreckbaren Hautschicht-Polymeren, die niedrige Erweichungspunkte aufweisen, gehören amorphe Metallocen- oder Ziegler Natta-katalysierte Copolymere von Ethylen mit einem C₃-C₂₀-α-Olefin-Comonomer, die eine Dichte von weniger als etwa 0,89 g/cm³ aufweisen. Geeignet sind auch amorphe Poly-α-olefin(APAO)-Polymere, bei denen es sich um Random-Copolymere oder um Terpolymere von Ethylen, Propylen und Buten handeln kann, sowie auch andere im Wesentlichen amorphe oder semi-kristalline Propylen-Ethylen-Polymere. Dazu gehören auch Ethylen-Vinylacetate, Propylen-Vinylacetate, Ethylen-Methylacrylate und Mischungen der oben genannten Polymeren.
Wie oben erläutert, umfasst die vorliegende Erfindung die Kombination eines ersten Polymers A, bei dem es sich um ein Einzelstellen-katalysiertes Olefinpolymer handelt, mit einem zweiten Polymer B, bei dem es sich um ein Ziegler-Natta-katalysiertes Olefinpolymer handelt, und einen Füllstoff und die Verwendung dieser Zusammensetzung zur Bildung der primären atmungsaktiven mikroporösen Schicht 112 der Folie 100 oder der einzigen Schicht, wenn die Folie 100 eine Monoschicht-Folie ist. Die beiden Polymeren sind mit einem teilchenförmigen anorganischen Füllstoff und miteinander kombiniert in den gleichen Zusammensetzungsbereichen, wie sie oben angegeben sind. Insbesondere ist das erste Polymer A ein Polyethylen mit einer sehr niedrigen Dichte von 0,870 bis weniger als 0,900 g/cm³ und das zweite Polymer B ein lineares Polyethylen mit niedriger Dichte, das eine Dichte von 0,900 bis 0,935 g/cm³ aufweist.
Das Olefinpolymer mit niedrigerer Dichte ist leichter verstreckbar und trennt sich nicht so leicht von den Füllstoffteilchen bei der Bildung von Hohlräumen (Poren), wenn die Folie verstreckt wird. Das Olefinpolymer mit der höheren Dichte ist steifer und bildet leichter Hohlräume (Poren), ergibt somit eine höhere Atmungsaktivität, selbst wenn der Film nur in der Maschinenlaufrichtung verstreckt wird. Durch Kombinieren der beiden Polymeren und mit einem Füllstoff erhält man eine Folie, die eine niedrige WVTR aufweist, wenn sie nur in der Maschinenlaufrichtung ver-streckt worden ist, und die eine viel höhere WVTR aufweist, wenn sie anschließend um nur 25% in der Querrichtung (quer zur Maschinenlaufrichtung) verstreckt worden ist.
In einem typischen Fall ist die Folie 100 nur in der Maschinenlaufrichtung orientiert, bevor sie auf eine Vliesstoffbahn auflaminiert wird, und sie wird nach der Auflaminierung in der Querrichtung nur leicht verstreckt, wobei man eine stark verbesserte WVTR erhält. Dies bedeutet, dass die Vliesstoffbahn auch in der Lage sein muss, in der Querrichtung verstreckt zu werden, um sich an die Verstreckung der Folie anzupassen. In der Regel werden die Folie und die Vliesstoffbahn in der Maschinenlaufrichtung der Folie miteinander verbunden, die im Wesentlichen ausgerichtet ist auf die Maschinenlaufrichtung der Vliesstoffbahn. Das Verbinden kann erzielt werden unter Anwendung irgendeines beliebigen Verfahrens, das die Unterbrechung des Wasserdampfdurchgangs durch die Folie minimiert. Zu geeigneten Verfahren gehören die thermische punktförmige Bindung, die punktförmige Ultraschall-Bindung, die Klebstoff-Bindung in Form eines Musters, die Klebstoff-Sprüh-Bindung und andere Verfahren, bei denen die gebundenen Flächen vorzugsweise weniger als etwa 25% der Grenzfläche zwischen der Folie und einer Vliesstoffbahn bedecken.
Eine Reihe von Vliesstoffbahnen eignet sich für die Verwendung in dem erfindungsgemäßen Laminat. In der 3 ist eine Vliesstoffbahn 10 dargestellt, bei der es sich um eine Spunbond-Bahn handeln kann, die eine Vielzahl von einzelnen thermoplastischen Faserelementen 12 umfasst, die intermittierend miteinander verbunden sind unter Verwendung eines Bindungsmusters, das in diesem Fall eine Vielzahl von punktförmigen Bindungen 14 umfasst. Die einzelnen Fasern 12 scheinen eine wellenförmige oder etwas willkürliche Orientierung aufzuweisen, wenn sie im mikroskopischen Maßstab betrachtet werden. Beim Betrachten in einem makroskopischen Maßstab, bei dem die gesamten Längen der Fasern 12 sichtbar sind, weisen die Fasern 12 eine insgesamt primäre Orientierungsrichtung auf, die parallel zu einer Maschinenlaufrichtung verläuft, dargestellt durch den Pfeil 16. Wenn die Vliesstoffbahn eine Spunbond-Bahn ist, kann sie absichtlich hergestellt werden mit einer hohen Filament-Orientierung in der Maschinenlaufrichtung und mit thermischen Bindungen, die Oberwiegend in der Maschinenlaufrichtung ausgerichtet sind. Dadurch erhält man eine Spunbond-Bahn mit einer dieser eigenen Vernetzbarkeit in Querrichtung, die sehr ähnlich derjenigen ist, wie sie in einer konventionellen Bonded-Carded-Bahn vorliegt.
Die Vliesstoffbahn ist vorzugsweise eine Spunbond-Bahn, sie kann aber auch eine Meltblown-Bahn, eine Bonded-Carded-Bahn, eine Airlaid-Bahn oder ein Laminat oder ein Verbundmaterial sein, das eine oder mehr Vliesstoff-Bahnen umfasst. Die Vliesstoffbahn kann auch hergestellt oder modifiziert werden unter Anwendung eines hydraulischen Verfilzungsverfahrens. Bei einer Ausführungsform ist die Vliesstoffbahn oder ein sie enthaltendes Verbundmaterial einschnürbar, wie oben definiert. Die 4. zeigt eine Draufsicht auf ein eingeschnürtes Vliesstoffbahn-Material 20, bei dem es sich um die Vliesstoffbahn 10 handeln kann, die vor der Auflaminierung auf die Folie 100 in der Maschinenlaufrichtung 16 verstreckt worden ist, um eine Dehnung der Bahn in der Maschinenlaufrichtung 16 und eine Einschnürung oder ein Zusammenziehen in der Querrichtung 18 (quer zur Maschinenlaufrichtung) zu bewirken. Wie in der 4 dargestellt, führt die Einschnürung der einzelnen Filamente 12 dazu, dass sie besser aufeinander ausgerichtet werden und näher beieinander liegen. Wenn eine einschnürbare Vliesstoffbahn oder ein einschnürbares Verbundmaterial verwendet wird, sollte sie (es) eine Einschnürung von mindestens etwa 15% und vorzugsweise von etwa 25 bis 75%, am meisten bevorzugt von etwa 35 bis 65%, aufweisen. Vor dem Einschnüren sollte die Vliesstoffbahn 10 ein Flächengewicht von etwa 1,70 bis 135,64 g/m² (0,05–4,0 osy), vorzugsweise von etwa 10,17 bis 67,82 g/m² (0,3–2,0 osy), besonders bevorzugt von etwa 13,56 bis 33,91 g/m² (0,4–1,0 osy) aufweisen.
Wenn eine einschnürbare Vliesstoffbahn verwendet wird, kann die Vliesstoffbahn aus einem einer Vielzahl von Polymeren hergestellt sein. Zu Beispielen für geeignete nicht-verstreckbare und weniger ver-streckbare Polymere gehören, ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist, bestimmte Polyolefine, Polyamide und Polyester. Zu bevorzugten Polymeren (ob verstreckbar oder nicht verstreckbar) gehören Polyolefine, beispielsweise Polypropylen und/oder Polyethylen. Zu anderen geeigneten Polymeren gehören lineare Polyethylen-Copolymere mit niedriger Dichte und Copolymere von Propylen mit bis zu etwa 10 Gew.-% eines C₂- oder C₄-C₁₂-μ-Olefin-Ccomonomers.
Bei einer anderen Ausführungsform ist die Vliesstoffbahn 10 aus einer verstreckbaren Polymerzusammensetzung hergestellt und braucht vor der Auflaminierung auf die Folie 100 nicht eingeschnürt zu werden. Zu geeigneten Polymeren gehören, ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist, beliebige der verstreckbaren Polymeren und Mischungen, wie sie oben aufgezählt worden sind für die filmbildende Zusammensetzung. Die verstreckbaren Fasern 12 können bestehen aus einer Mischung oder aus einer anderen Kombination eines verstreckbaren und eines nicht-verstreckbaren Polymers, so lange das verstreckbare Polymer in einer ausreichenden Menge vorliegt, um die Vliesstoffbahn in der Querrichtung verstreckbar zu machen.
Bei einer dritten Ausführungsform ist die in Querrichtung verstreckbare Vliesstoffbahn 10 hergestellt aus Fasern 12, die gekräuselt sind. Es ist bereits eine große Vielzahl von Kräuselungsverfahren allgemein bekannt. Gekräuselte Fasern weisen eine akkordeonartige oder federartige Wellen oder Mikrowellen auf, sodass dann, wenn die Fasern verstreckt werden, diese geradegerichtet werden und/oder die Wellen in ihrer Amplitude vermindert werden. Wenn gekräuselte Fasern verwendet werden, muss das Aufbau-Polymer nicht verstreckbar sein, d. h. es kann verstreckbar sein oder nicht verstreckbar sein.
Bei noch einer anderen Ausführungsform wird die Vliesstoffbahn so hergestellt, dass die Fasern eine sehr hohe Orientierung in der Maschinenlaufrichtung (MD) und eine sehr geringe Orientierung in der Querrichtung (CD) aufweisen. Die Fasern werden dann miteinander verbunden, um die CD-Bindung der Fasern zu minimieren. Dadurch ist es möglich, dass das Material in der CD-Richtung verstreckt wird. Ein Beispiel für ein solches Material ist ein Bonded-Carded-Bahn(BCW)- Vliesstoff, der eine hohe CD-Verstreckbarkeit und eine niedrige MD-Verstreckbarkeit aufweist. Es können auch andere Vliesstoffe, wie z. B. Spunbond-Vliesstoffe, hergestellt werden, die sich wie BCW verhalten, durch Formen der Spunbond-Fasern in der Weise, dass die Fasern in der MD stark orientiert sind und die Filamente in einem Bindungsmuster so gebunden sind, dass das Material leicht in der CD-Richtung verstreckt werden kann. Ein solches Bindungsmuster weist einen niedrigeren Prozentsatz an Bindungsfläche (weniger als 25%) auf, wobei die Bindungen überwiegend in der MD-Richtung ausgerichtet sind. Es gibt somit Kolonnen von Fasern in der MD-Richtung, die nicht gebunden sind, benachbart zu Kolonnen von Fasern in der MD-Richtung, die gebunden sind. Die nicht-gebundenen Fasern erlauben die leichte Verstreckung des Vliesstoffes in der CD-Richtung, während die gebundenen Fasern dem Material Festigkeit und Abriebsbeständigkeit verleihen. BCW-Materialien sind in ”Encyclopedia of Polymer Science and Engineering”, Band 10, Seiten 211 bis 212, Wiley & Sons (1987), auf dessen Inhalt hier Bezug genommen wird, näher beschrieben.
Es ist jede Vliesstoffbahn geeignet, so lange sie die Verstreckung der Folie in dem Laminat in Querrichtung aufnimmt. Eine eingeschnürte Vliesstoffbahn erreicht dieses Ziel durch Rückkehr zu ihrem ursprünglichen Zustand vor der Einschnürung während der Verstreckung des Laminats in Querrichtung. Eine aus einem verstreckbaren Polymer hergestellte Bahn wird in der Querrichtung einfach zusammen mit der Folie verstreckt. Eine Bahn aus gekräuselten Fasern wird in der Querrichtung verstreckt durch Geraderichten der Fasern. Eine Bahn mit einer hohen Orientierung in der Maschinenlaufrichtung kann in der Querrichtung verstreckt werden durch Erhöhung des Zwischenraums zwischen nicht-gebundenen Abschnitten benachbarter Fasern.
Die Vliesstoffbahn sollte so ausgewählt werden, dass sie die WVTR, die durch die Folie erzielt wird, nicht wesentlich beeinträchtigt oder herabsetzt. Die Bindungstechnik zwischen der Folie und der Bahn sollte ebenfalls so gewählt werden, dass nicht mehr als etwa 15 bis 25% der Grenzfläche zwischen der Folie und der Bahn mit Klebstoff bedeckt sind oder thermisch gebundene Regionen darstellen, sodass die WVTR nicht wesentlich beeinträchtigt wird. Vor der Verstreckung um 25% in der Querrichtung kann das Laminat eine erste WVTR von mindestens etwa 500 g/m²/24 h, zweckmäßig von mindestens etwa 1000 g/m²/24 h, am zweckmäßigsten von mindestens etwa 1500 g/m²/24 h, aufweisen. Nach der Verstreckung um 25% in der Querrichtung kann das Laminat eine zweite WVTR aufweisen, die mindestens 225% der ersten WVTR, zweckmäßig mindestens 250% der ersten WVTR, am zweckmäßigsten mindestens 300% der ersten WVTR beträgt, wobei die zweite WVTR nicht weniger als etwa 4000 g/m²/24 h beträgt. Zweckmäßig kann die zweite WVTR mindestens etwa 5500 g/m²/24 h, besonders zweckmäßig mindestens etwa 7000 g/m²/24 h betragen.
Die 5 erläutert ein integriertes Verfahren zur Herstellung einer atmungsaktiven Mehrschichten-Folie und eines atmungsaktiven Mehrschichten-Laminats. In der 5 wird die Folie 100 hergestellt in einer Folien-Coextrusions-Vorrichtung 40, beispielsweise in einer Gieß- oder Glaseinheit, die Inline oder Offline angeordnet sein kann. In der Regel umfasst die Vorrichtung 40 zwei oder drei Extruder 41. Zur Herstellung der Kernschicht wird ein gefülltes Harz, welches das Polymer-Matrixmaterial und den Füllstoff umfasst, in einem Mischer (nicht dargestellt) hergestellt und in einen Extruder 41 eingeführt. Um jede Hautschicht herzustellen, können eine ähnliche zusätzliche Mischvorrichtung (nicht dargestellt) und eine Extrusions-Vorrichtung 41 verwendet werden, um die miteinander inkompatiblen Polymer-Komponenten miteinander zu mischen und sie zu Hautschichten auf einer oder auf beiden Seiten der Kernschichten zu extrudieren. Die Mehrschichten-Folie 100 wird auf eine Abschreckwalze 42 extrudiert, welche die Folie 100 abkühlt. Eine Vakuumbox 43 benachbart zu der Abschreckwalze erzeugt ein Vakuum auf der Oberfläche der Abschreckwalze, um die Folie nahe bei der Oberfläche der Abschreckwalze zu halten. Luftmesser oder elektrostatische Pinner (Anhefter) 44 pressen ebenfalls die Folie 100 gegen die Walzenoberfläche.
Ausgehend von der Folienextrusions-Vorrichtung 40 oder der Abwickelrolle wird die Mehrschichtenfolie 100 in eine Folienverstreckungeinheit 47 eingeführt, bei der es sich um eine in Maschinenlaufrichtung orientierte, handelsübliche Vorrichtung beispielsweise von der Firma Marshall and Williams Co., Providence, Rhode Island, handeln kann. Die Vorrichtung 47 weist eine Vielzahl von Verstreckungswalzen 46a–e auf, welche die Folie in der Maschinenlaufrichtung zunehmend verstrecken und dünner machen, bei der es sich um die Laufrichtung der Folie handelt. Die Walzen 46a–e, die auf die gewünschte Verstreckungstemperatur erhitzt werden, üben eine Spannkraft aus und verstrecken allmählich die Mehrschichtenfolie 100 bis zu einer Verstreckungslänge, bei der die Kernschicht 112 mikroporös und atmungsaktiv wird, und die Hautschichten 122 und 124 werden ausreichend dünn und manchmal mikroporös, sodass die Gesamtfolien-Atmungsaktivität nicht inhibiert wird. Obgleich die dargestellte Vorrichtung 47 fünf Verstreckungswalzen 46a–e aufweist, kann die Anzahl der Walzen auch größer oder kleiner sein, je nach dem gewünschten Grad der Verstreckung und dem Verstreckungsumfang zwischen jeweils zwei Walzenpaaren.
Zweckmäßig kann die Folie 100 vor der Auflaminierung uniaxial verstreckt werden bis zu etwa dem 1,1- bis 7,0-fachen ihrer ursprünglichen Länge, insbesondere dem etwa 1,5- bis 6-fachen ihrer ursprünglichen Länge, vorzugsweise dem etwa 2,5- bis 5-fachen ihrer ursprünglichen Länge; unter Anwendung einer erhöhten Verstreckungstemperatur, wie weiter oben erläutert. Die erhöhte Verstreckungstemperatur kann aufrechterhalten werden durch Erhitzen einiger oder aller Verstreckungswalzen 46a–e. Die optimale Verstreckungstemperatur variiert in Abhängigkeit von der Kernschicht und den Hautschicht-Polymeren der Folie 100 und sie liegt im Allgemeinen unterhalb der Schmelztemperatur des Matrix-Polymers in der Kernschicht 112.
Die Folie 100 kann unter Anwendung konventioneller Klebstoff-Binde- oder thermischer Binde-Techniken, die an sich bekannt sind, auf die Vliesstoffbahn oder Vliesstoffbahnen auflaminiert werden. Wie in der 5 dargestellt, kann die Folie 100 auf eine Vliesstoffbahn 20 auflaminiert werden sofort nachdem die Folie verstreckt worden ist. Bei einer Ausführungsform wird eine einschnürbare Vliesstoffbahn 20, die eine Spunbond-Bahn sein kann, von einer Zuführungsrolle 62 abgewickelt. Das einschnürbare Material 20 wird dann durch den Walzenspalt 64 mit der S-Rollen-Anordnung 66, die durch eine Gruppe (Stapel) von Walzen 68–70 gebildet wird, in Form eines umgekehrten S-Durchflussweges, wie durch die Pfeile dargestellt, hindurchgeführt. Die Walzen 68 und 70 drehen sich mit einer höheren Umfangsgeschwindigkeit als die stromaufwärts gelegene Zuführungsrolle 62, sodass die Bahn 20 gespannt und eingeschnürt wird. Das gespannte, eingeschnürte Material kann unter einer Sprühvorrichtung 72 (beispielsweise einer Meltblown-Düse) hindurchgeführt werden, die durch den Düsenkopf 74 Klebstoff 73 auf eine Oberfläche der Bahn 20 aufsprüht. Mit oder ohne die Klebstoff-Behandlung kann die eingeschnürte Bahn 20 dann mit der Mehrschichten-Folie 100 vereinigt und zwischen Kalander-Walzen 58, die erforderlichenfalls erhitzt werden, gebunden werden. Die Walzen 58 können glatt, gemustert oder jeweils eines von beiden sein. Die Walzen 58 können aus Stahl, Gummi oder einem anderen geeigneten Material hergestellt sein. Die Folie 100 in der 5 wird gleichzeitig auf ihrer anderen Seite an ein zweites Material 30 gebunden, das aus der Zuführungsrolle 63 stammt: Das zweite verstreckbare Material 30 kann eine zweite Vliesstoffbahn oder eine andere Folienschicht sein. Das resultierende Laminat 32 wird auf eine Vorratsrolle 60 aufgewickelt und gelagert. Neben der beschriebenen Bindungstechnik können auch andere Bindungstechniken (beispielsweise eine thermische, Klebstoff- oder Ultraschall-Bindung) angewendet werden.
Nachdem die Folie und die Vliesstoffbahn miteinander kombiniert worden sind, kann das resultierende Laminat in der Querrichtung leicht verstreckt werden, wodurch eine stark verbesserte Atmungsaktivität erzielt wird. Alternativ kann das Laminat in der Querrichtung in bestimmten Bereichen des Laminats selektiv verstreckt werden, sodass nur in diesen Bereichen eine verbesserte Atmungsaktivität erzielt wird. Häufig tritt eine leichte Verstreckung in Querrichtung auf, nachdem die Laminate in Kleidungsstücke überführt worden sind und die Kleidungsstücke vom Träger angelegt werden. Die Verstreckung in der Querrichtung, die in der Regel bei Raumtemperatur von Hand erzielt werden kann, kann in der Größenordnung von 25% oder mehr liegen (und führt zu einer Zunahme der Breite des Laminats oder ausgewählter Bereiche des Laminats um 25% oder mehr). Dies erlaubt die Herstellung von Kleidungsstücken, die etwas unterdimensioniert sind, was zu Materialeinsparungen führt. Die tatsächliche Größe der Kleidungsstücke kann dann während des Anziehens eingestellt werden, wenn das Kleidungsstück verstreckt oder selektiv verstreckt wird, um sich an die Konturen des Trägers anzupassen.
Das in Querrichtung dehnbare atmungsaktive Laminat kann in einer Vielzahl von hosenartigen absorptionsfähigen Kleidungsstücken verwendet werden, beispielsweise, ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist, in Windeln, Trainingshosen, Schwimmkleidung, absorptionsfähigen Unterhosen, Erwachsenen-Inkontinenzprodukten, Frauen-Hygieneprodukten und dgl. Wenn diese Kleidungsstücke eingesetzt werden, tritt eine Verstreckung in Querrichtung des atmungsaktiven Laminats (das als Trägerschicht verwendet werden kann) in erster Linie in dem und unterhalb der vorderen und/oder rückseitigen Taillenbereiche auf, was dazu führt, dass diese Abschnitte eine signifikant verbesserte WVTR aufweisen. Der Zwickel- bzw. Schrittbereich wird nicht verstreckt oder er wird in einem geringeren Umfang verstreckt und bleibt weniger atmungsaktiv. Das in Querrichtung dehnbare, atmungsaktive Laminat kann auch in Schutzkleidungen, wie z. B. medizinischer und industrieller Schutzkleidung verwendet werden. Medizinische Kleidungsstücke umfassen chirurgische Kleidungsstücke, Kittel, Schürzen, Gesichtsmasken, absorptionsfähige Abdecktücher und dgl. Industrielle Schutzkleidungen umfassen Schutz-Uniformen, Arbeitsschutzkleidung und dgl.
Testverfahren
1. WVTR
Testverfahren
Ein geeignetes Verfahren zur Bestimmung der WVTR (der Wasserdampftransmissionsrate) einer erfindungsgemäßen Folie oder eines erfindungsgemäßen Laminatmaterials ist das standardisierte Testverfahren von INDA (Association of the Nonwoven Fabrics Industry), Nr. IST-70.4-99 mit dem Titel ”STANDARD TEST METHOD FOR WATER VAPOR TRANSMISSION RATE THROUGH NONWOVEN AND PLASTIC FILM USING A GUARD FILM AND VAPOR PRESSURE SENSOR”, auf dessen Beschreibung hier Bezug genommen wird. Das INDA-Verfahren ermöglicht die Bestimmung der WVTR, der Wasserdampfdurchlässigkeit der Folie, und bei homogenen Materialien, des Wasserdampfdurchlässigkeitskoeffizienten.
Das INDA-Testverfahren ist allgemein bekannt und wird hier nicht näher beschrieben. Das Testverfahren wird jedoch wie folgt zusammengefasst: eine trockene Kammer ist von einer feuchten Kammer mit einer bekannten Temperatur und einem bekannten Feuchtigkeitsgehalt durch eine permanente Schutzfolie und das zu testende Probenmaterial getrennt. Der Zweck der Schutzfolie besteht darin, einen bestimmten Luftzwischenraum (Luftspalt) zu begrenzen und die Luft in dem Luftzwischenraum (Luftspalt) zu beruhigen, während der Luftzwischenraum (Luftspalt) charakterisiert wird. Die trockene Kammer, die Schutzfolie und die feuchte Kammer bilden eine Diffusionszelle, in welcher die Testfolie eingeschlossen ist. Der Probenhalter ist bekannt unter der Bezeichnung Permatran-W, Modell 100K, hergestellt von der Firma Mocon/Modern Controls, Inc., Minneapolis, Minnesota. Ein erster Test wird durchgeführt in Bezug auf die WVTR der Schutzfolie und den Luftzwischenraum zwischen einer Verdampferanordnung, die eine relative Feuchtigkeit von 100% erzeugt. Durch den Luftraum und die Schutzfolie diffundiert Wasserdampf und mischt sich dann mit einem trockenen Gasstrom, der proportional zu der Wasserdampf-Konzentration ist. Das elektrische Signal wird für die Verarbeitung in einen Computer eingegeben. Der Computer errechnet die Transmissionsrate des Luftzwischenraums und der Schutzfolie und speichert den Wert für die spätere Verwendung.
Die Transmissionsrate der Schutzfolie und des Luftzwischenraums wird in dem Speicher als CalC gespeichert. Dann wird das Probenmaterial in die Testzelle eingeschlossen. Wiederum diffundiert Wasserdampf durch den Luftzwischenraum zu der Schutzfolie und dem Testmaterial und mischt sich dann mit einem trockenen Gasstrom, der das Testmaterial durchströmt. Wiederum wird auch diese Mischung dem Wasserdampfsensor zugeführt. Der Computer errechnet dann die Transmissionsrate der Kombination aus dem Luftzwischenraum, der Schutzfolie und dem Testmaterial. Diese Information wird dann verwendet zur Berechnung der Transmissionsrate mit der Feuchtigkeit durch das Testmaterial hindurchgeführt wird entsprechend der folgenden Gleichung: TR–1 Testmaterial = TR–1 Testmaterial,Schutzfolie,Luftzwischenraum – TR–1 Schutzfolie,Luftzwischenraum
Berechnungen:
WVTR: die Berechnung der WVTR erfolgt unter Verwendung der Formel: WVTR = Fρsat(T)RH/Aρsat(T)(1 – RH) worin bedeuten:

F: = der Wasserdampfstrom in cm³/min.
ρ_sat(T): = die Wasserdampfdichte in gesättigter Luft bei der Temperature T,
RH: = die relative Feuchtigkeit an spezifischen Stellen in der Zelle,
A: = die Querschnittsfläche der Zelle und
ρ_sat(T): = der Sättigungsdampfdruck des Wasserdampfes bei der Temperatur T.

2. Wasserstrom-Widerstand
Der Wasserstrom-Widerstand ist ein Maß für die Flüssigkeits-Druckbeständigkeit, bei der es sich um die Fähigkeit einer Folie oder eines Laminats handelt, der Beaufschlagung mit einem Flüssigkeitsdruck standzuhalten, ohne zu zerbrechen, zu zerbersten oder zu zerreißen. Die Flüssigkeits-Druckbeständigkeit einer Folie hängt von ihrer Dicke, der Material-Zusammensetzung, der Art der Herstellung und Verarbeitung derselben und der Umgebung und dem Testverfahren ab. Die hier angegebenen Wasserstoff-Druckbeständigkeitswerte wurden bestimmt nach dem hydrostatischen Drucktest, wie er im Verfahren 5514 des Federal Test Methods Standard Nr. 191A beschrieben worden ist, der dem AATCC Testverfahren 127–89 und dem INDA Testverfahren 80,4–92 entspricht, auf dessen Beschreibung hier Bezug genommen wird.
Einige der nachstehend angegebenen Testergebnisse beziehen sich auf ”mit Trägern versehene (geträgerte)” Testproben. Bei diesen Proben war das Testmaterial auf ein Nylonnetz (T-246), bezogen von der Firma Walmart, als Träger aufgebracht. Das Netz hatte eine Dicke von etwa 0,1 mm und bestand aus Nylonfäden in hexagonaler Form in Form eines Wabenmusters. Die hexagonale Form hatte einen Durchmesser von etwa 4 mm.
Beispiele
Beispiele 1 bis 3
Es wurden Proben von drei verschiedenen Folien in einer Gießextrusionsanlage hergestellt und in der Maschinenlaufrichtung auf das etwa 4,0-fache ihrer ursprünglichen Länge orientiert durch Verstrecken. Vor der Verstreckung wies jede Folie eine Dicke von 0,046 bis 0,048 mm (1,8–1,9 mils) auf. Die Verstreckungstemperatur betrug für jede Folie etwa 190°C. Die verstreckten Folien wurden bei 210°C getempert. Die Folien wiesen die nachstehend angegebenen Zusammensetzungen auf.
Beispiel 1 (Kontrolle)
Die Folie des Beispiels 1 war eine Drei-Schichten-A-B-A Gießfolie mit der Bezeichnung Huntsman Typ 1885, erhältlich von der Firma Huntsman Packaging Corp., 199 Edison Drive, Washington, Georgia 30763. Die Folie wies eine Kernschicht auf, die 42 Gew.-% (69 Vol.-%) eines Ziegler-Natta-katalysierten linearen Polyethylens mit niedriger Dichte enthielt. Das Polyethylen enthielt ein Octen-Comonomer und hatte eine Dichte von 0,918 g/cm³. Die Kernschicht enthielt außerdem 58 Gew.-% (31 Vol.-%) Calciumcarbonat-Teilchen, die mit Stearinsäure beschichtet waren und einen mittleren Durchmesser von etwa 1 μm mit einer maximalen Größe von 7 μm hatten. Die Folie wies zwei Hautschichten auf, die jeweils enthielten eine Mischung aus 50,4 Gew.-% Ethylen-Vinylacetat (Vinylacetat-Gehalt 28 Gew.-%), 45,1 Gew.-% einer Heterophasen-Kombination von Propylen-Ethylen-Copolymeren, im Handel bekannt unter der Bezeichnung Montell KS-357P Catalloy, 4 Gew.-% SUPER FLOSS Diatomeenerde, hergestellt von der Firma McCullough and Genton, und 0,5 Gew.-% B-900-Antioxidans, hergestellt von der Firma Ciba Specialties Company. Die Hautschichten machten etwa 3% der gesamten Foliendicke aus.
Beispiel 2
Die Folie des Beispiels 2 war eine Einzelschicht-Folie, die 48 Gew.-% (74,2 Vol.-%) einer Polymer-Kombination und 52 Gew.-% (25,8 Vol.-%) des gleichen Calciumcarbonats, wie es in Beispiel 1 verwendet worden war, enthielt. Die Polymer-Kombination enthielt 41,7 Gew.-% Dow EG-8200, ein Einzelstellen-katalysiertes Polyethylen mit sehr niedriger Dichte, das eine Dichte von 0,87 g/cm³ aufwies und ein Octen-Comonomer enthielt, erhältlich von der Firma Dow Chemical Co. Die Polymer-Kombination enthielt außerdem 58,3 Gew.-% Dowlex 2517, ein Ziegler-Natta-katalysiertes lineares Polyethylen mit niedriger Dichte, das eine Dichte von 0,917 g/cm³ aufwies und ein Octen-Comonomer enthielt, erhältlich von der Firma Dow Chemical Co.
Beispiel 3 (Vergleichsbeispiel)
Die Folie des Beispiels 3 war eine Einzelschicht-Folie, die 48 Gew.-% (74 Vol.-%) einer Polymer-Kombination und 52 Gew.-% (26 Vol.-%) des gleichen Calciumcarbonats, wie es in Beispiel 1 verwendet wurde, enthielt. Die Polymer-Kombination enthielt 20,3 Gew.-% Dow EG-8200 und 79,7 Gew.-% Dowlex 2517.
Für die nachstehend beschriebenen Versuche wurden die Testfolien- und Laminatproben wie folgt hergestellt: auf eine Oberfläche eines Mocon-Metallprobenhalters wurde Klebstoff aufgebracht. Der Probenhalter nahm sechs Proben auf. Der Klebstoff wurde aufgebracht unter Verwendung eines 3 M Klebstoff-Übertragungsbandes, ein doppelseitiges Klebeband oder ein Äquivalent davon wäre ebenfalls akzeptabel. Ein Stück des Testmaterials wurde in eine mechanische Verstreckungseinrichtung eingesetzt. Die mechanische Verstreckungseinrichtung wies 30,48 cm (12 inch) lange Einspannbacken auf, die in einem Abstand von 20,3 cm (8 inches) voneinander angeordnet waren. Das Stück Testmaterial wurde in die mechanische Verstreckungs-Einrichtung eingesetzt und um 25% verstreckt (gedehnt), d. h. der Einspannklemmen-Abstand wurde von 20,3 cm (8 inches) auf 25,4 cm (10 inches) erhöht. Der Probenhalter wurde gegen das Testmaterial gepresst, um das verstreckte Material mit dem Probenhalter klebend zu verbinden. Das Materialstück wurde in geeigneter Weise zugeschnitten, sodass der Probenhalter in die Mocon-Einheit eingesetzt werden konnte. Es ist sehr wichtig sicherzustellen, dass der Klebstoff stark genug ist, um die Trennung der Probe von dem Probenhalter und das Wiederzusammenziehen der Probe zu verhindern.

In einer ersten Versuchsreihe wurden die Folien der Beispiele 2 und 3 zuerst (a) in Bezug auf die WVTR und den Wasserstromwiderstand getestet, dann (b) in der Querrichtung bei Raumtemperatur um 25% verstreckt, danach (c) erneut in Bezug auf die WVTR und den Wasserstromwiderstand getestet. In der folgenden Tabelle 1 sind die Ergebnisse angegeben. Tabelle 1: Bewertung der Foliengroben

Beispiel Nr.	WVTR, g/m²/24 h			Wasserstromdruck, mbar
	vor dem CD-Verstrecken	nach CD-Verstrecken	vor dem CD-Verstrecken	nach dem CD-Verstrecken
	vor dem CD-Verstrecken	nach CD-Verstrecken	mit Träger	ohne Träger	mit Träger	ohne Träger
2	500	12 000	166	42	159	51
3	17 000	64 000	165	68	165	65

Wie vorstehend angegeben, wurden die WVTR durch die minimale Verstreckung in Querrichtung stark verbessert und der Einfluss auf den Wasserstromwiderstand (Wasserdruck) war gering.
In einer zweiten Versuchsreihe wurden die Folien der Beispiele 1 bis 3 unter Verwendung von Ato Findley 2525A Meltblown-Klebstoff auf eine Polypropylen-Spunbond-Bahn mit einer Einschnürung von 33% auflaminiert. Die Laminate wurden zuerst (a) in Bezug auf die WVTR getestet, dann (b) bei Raumtemperatur in der Querrichtung um 25% verstreckt, danach (c) erneut in Bezug auf die WVTR getestet. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 2 angegeben. Tabelle 2: Bewertung von Laminatproben

Beispiel Nr. WVTR g/m²/24 h

vor dem CD-Verstrecken nach dem CD-Verstrecken

1 16 000 32 000

2 800 7 000

3 19 000 37 000
Wie vorstehend angegeben, ergab das aus der Folie des Beispiels 2 hergestellte Laminat die beste Kombination von niedriger WVTR vor der Verstreckung in Querrichtung und viel höherer WVTR nach der Verstreckung in Querrichtung.
Beispiele 4 bis 7
Die folgenden Beispiele erläutern die Leistungsfähigkeit verschiedener erfindungsgemäßer Folien und die Folien enthaltender Folien/Vliesstoff-Laminate. Jede Folie wurde in einer Pilot-Gießextrusionsanlage hergestellt und hatte eine anfängliche Breite (vor dem Verstrecken) von etwa 50,8 cm (20 inches) und eine anfängliche Dicke von 0,046 bis 0,48 mm (1,8–1,9 mils). Jeder Gießfilm wurde durch Verstrecken auf etwa das 5-fache seiner ursprünglichen Länge in der Maschinenlaufrichtung (MD) unter Anwendung einer Verstreckungstemperatur von etwa 155°C orientierend verstreckt. Die verstreckten Folien wurden bei 210°C getempert. Einige der MD-verstreckten Folie wurden auf eine Polypropylen-Spunbond-Bahn mit einem Flächengewicht von etwa 14 g/m² und einem Faser-Denierwert von 2,0–2,5 dpf auflaminiert. Die Laminierung erfolgte unter Verwendung einer Meltblowing-Auftragsvorrichtung, wobei 2 bis 5 g Findley 2525A-Aufschmelz-Klebstoff auf die Spunbond-Bahn aufgetragen wurden und dann wurden die Folie und die Spunbond-Bahn gemeinsam zwischen einem einen Spalt bildenden Walzenpaar hindurchgeführt.
Die MD-verstreckten Folien und die Laminate, welche die MD-verstreckten Folien enthielten, wurden in der Querrichtung (CD) um etwa 25% bis auf etwa 125% ihrer ursprünglichen Breite vor dem CD-Verstrecken unter Anwendung des in Beispiel 3 beschriebenen Verfahrens gedehnt (verstreckt). Die zum Verstrecken der Folien und Laminate in der Querrichtung erforderliche Kraft wurden nach dem ASTM-Verfahren D-5035 gemessen, das modifiziert wurde insofern, als eine 7,62 cm (3 inch) breite Probe anstelle einer 5,08 cm (2 inch) breiten Probe verwendet wurde, und die Verstreckungskraft wurde bei einer Verstreckung in Querrichtung von 25% aufgezeichnet. Die WVTR der Folien und Laminate wurde vor und nach der CD-Verstreckung gemessen. Die Folien hatten die nachstehend angegebenen Zusammensetzungen.
Beispiel 4
Die Folie des Beispiels 4 war eine Einzelschicht-Folie, die 47,5 Gew.-% (73,4 Vol.-%) einer Polymer-Kombination und 52,5 Gew.-% (26,6 Vol.-%) des gleichen Calciumcarbonats, wie es in Beispiel 1 verwendet worden war, enthielt. Die Polymer-Kombination enthielt 35,8 Gew.-% Dow ENGAGE EG-8200 (ein Einzelstellen-katalysiertes Polyethylen mit sehr niedriger Dichte, das eine Dichte von 0,87 g/cm³ aufwies und ein Octen-Comonomer enthielt), 63,8 Gew.-% Dowlex 2517 (ein Ziegler-Natta-katalysiertes lineares Polyethylen mit niedriger Dichte, das eine Dichte von 0,917 g/cm³ aufwies und ein Octen-Comonomer enthielt) und 0,4 Gew.-% Ciba B900-Antioxidans der Firma Ciba-Geigy Co.
Beispiel 5
Die Folie des Beispiels 5 war eine coextrudierte Drei-Schichten-Folie, die eine Kernschicht und zwei Hautschichten enthielt. Die Kernschicht enthielt 44 Gew.-% (70,5 Vol.-%) einer Polymer-Kombination und 56 Gew.-% (29,5 Vol.-%) des gleichen Calciumcarbonats, wie es in Beispiel 1 verwendet worden war. Die Polymer-Kombination enthielt 34,1 Gew.-% Dow ENGAGE EG-8200 (ein Einzelstellen-katalysiertes Polyethylen mit sehr niedriger Dichte, das eine Dichte von 0,87 g/cm³ aufwies und ein Octen-Comonomer enthielt), 65,5 Gew.-% Huntsman 3106 (ein Ziegler-Natta-katalysiertes lineares Polyethylen mit niedriger Dichte, das eine Dichte von 0,919 g/cm³ aufwies und ein Octen-Comonomer enthielt, erhältlich von der Firma Huntsman Chemical Co., und 0,4 Gew.-% Ciba 900-Antioxidans. Die Kernschicht machte 98% der gesamten Foliendicke aus.
Jede Hautschicht bestand aus Exxon-Mobil LQA-006 (ein Ziegler-Natta-katalysiertes verzweigtes Polyethylen mit niedriger Dichte, das eine Dichte von 0,918 g/cm³ aufwies, erhältlich von der Firma Exxon-Mobil Chemical Co.). Jede Hautschicht machte 1,0% der gesamten Foliendicke aus.
Beispiel 6
Die Folie des Beispiels 6 war eine coextrudierte Drei-Schichten-Folie, die identisch war mit der Folie des Beispiels 5, jedoch mit der Ausnahme, dass das Huntsman 3106 in der Kernschicht durch eine gleiche Menge Dow NG3310 (ein Ziegler-Natta-katalysiertes lineares Polyethylen mit niedriger Dichte, das eine Dichte von 0,917 g/cm³ aufwies und ein Octen-Comonomer enthielt, erhältlich von der Firma Dow Chemical Co.) ersetzt wurde. Die übrigen Komponenten, Mengen und Schichtdicken waren die gleichen wie in der Folie gemäß Beispiel 5.
Beispiel 7
Die Folie des Beispiels 7 war eine coextrudierte Drei-Schichten-Folie, welche die gleiche Kernschicht-Zusammensetzung wie die Folie des Beispiel 6 aufwies. Die Kernschicht machte 97% der gesamten Foliendicke auf.
Jede Hautschicht enthielt 50,4 Gew.-% Montell KS357P Catalloy (ein Heterophasen-Polymer, enthaltend (i) 50% Propylen-Ethylen-Random-Copolymer mit 4% Ethylen und 96% Propylen (alles in Gew.-%), (ii) 5% Ethylen-Propylen-Copolymer, enthaltend 60% Ethylen, im Wesentlichen in Blöcken, und 40% Propylen, und (iii) 45% Propylen-Ethylen-Random-Copolymer mit 20% Ethylen und 80% Propylen), 22,5 Gew.-% Exxon-Mobil LD755.12 (ein Ethylen-Vinylacetat mit einer Dichte von 0,951 g/cm³, das 28% Vinylacetat enthielt), 22,5 Gew.-% Exxon-Mobil LD761 (ein Ethylen-Vinylacetat mit einer Dichte von 0,950 g/cm³, das 28% Vinylacetat enthielt), 4 Gew.-% Diatomeenerde und 0,6 Gew.-% Ciba 900-Antioxidans. Jede Hautschicht machte 1,5% der gesamten Filmdicke aus.

Die folgenden Tabellen 3 und 4 zeigen die Atmungsaktivität vor und nach der CD-Verstreckung um 25% und die Verstreckungskraft, die für die Folien und Laminate der Beispiele 4 bis 7 erforderlich war. In der Tabelle 3 sind die Bewertungs-Ergebnisse für die Folien angegeben, während in der Tabelle 4 die Bewertungs-Ergebnisse für die Laminate angegeben sind. Tabelle 3: Bewertung der Folienproben

Beispiel Nr.	WVTR, g/m²/24 h		Verstreckungskraft, g
Beispiel Nr.	vor der CD-Verstreckung	nach der CD-Verstreckung	Verstreckungskraft, g
4	8 000	nicht verfügbar	325–350
5	14 000	40 200	325–350
6	11 000	24 800	325–350
7	11 000	33 900	325–350

Tabelle 4: Bewertung der Laminat-Proben

Beispiel Nr.	WVTR, g/m²/24 h		Verstreckungskraft, g*
Beispiel Nr.	vor der CD-Verstreckung,	nach der CD-Verstreckung	Verstreckungskraft, g*
4	nicht verfügbar	nicht verfügbar	325–350
5	12 040	27 993	325–350
6	8 618	22 911	325–350
7	7 844	22 260	325–350

* abgeschätzt auf der Basis der Verstreckungskraft der Folien, die im Wesentlichen die Verstreckungskraft der Laminate bei niedrigen Werte der Verstreckung in der Querrichtung bestimmen.

Wie vorstehend angegeben, wiesen die Folien und Laminate der Beispiele 4 bis 7 eine niedrige Verstreckungskraft in der Querrichtung auf, die von einem Verbraucher während des Anziehens eines Kleidungsstücks, welches die Folien und/oder Laminate enthält, leicht aufgebracht werden kann. Die CD-verstreckten Folien und Laminate wiesen auch eine ausgezeichnete Atmungsaktivität (Durchlässigkeit für Wasserdampf) und eine ausgezeichnete Verbesserung in Bezug auf die Atmungsaktivität, verglichen mit den unverstreckten Folien und Laminaten, auf.

Claims

Im Wesentlichen flüssigkeitsundurchlässige Folie (100), die durch Einwirkung einer Streckkraft in Querrichtung bis zu einer gestreckten Breite dehnbar ist, die mindestens 25% größer ist als eine ungestreckte Breite; wobei die Folie eine erste Wasserdampf-Durchlässigkeitsrate von mindestens 500 Gramm/m²–24 Stunden aufweist, die mit der ungestreckten Breite übereinstimmt; wobei die Folie eine zweite Wasserdampf-Durchlässigkeitsrate aufweist, die mindestens 225% der ersten Wasserdampf-Durchlässigkeitsrate und nicht weniger als 4000 Gramm/m²–24 Stunden beträgt, und mit einer gestreckten Breite übereinstimmt, die 25% größer ist als die ungestreckte Breite; und wobei die Folie dadurch gekennzeichnet ist, dass sie mindestens eine Schicht (112) enthält, die ein einzelstellen-katalysiertes Olefin-Polymer mit geringerer Dichte einschließt, das ein Polyethylen sehr geringer Dichte, ein Ziegler-Natta-katalysiertes Olefin-Polymer höherer Dichte, das ein lineares Polyethylen geringer Dichte enthält, und einen teilchenförmigen Füllstoff (116) umfasst, wobei das Olefin-Polymer geringerer Dichte eine Dichte von 0,870 Gramm/cm³ bis weniger als 0,900 Gramm/cm³ aufweist, und das Olefin-Polymer höherer Dichte eine Dichte von 0,900–0,935 Gramm/cm³ aufweist, wobei die Schicht 10–55 Volumen-% Füllstoff und 45–90 Volumen-% Gesamtpolymer enthält, und wobei das Gesamtpolymer 25–60 Gewichts-% einzelstellen-katalysiertes Olefin-Polymer und 40–75 Gewichts-% Ziegler-Natta-katalysiertes Olefin-Polymer enthält.
Folie nach Anspruch 1, wobei die zweite Wasserdampf-Durchlässigkeitsrate mindestens 250% der ersten Wasserdampf-Durchlässigkeitsrate beträgt.
Folie nach Anspruch 1, wobei die zweite Wasserdampf-Durchlässigkeitsrate mindestens 300% der ersten Wasserdampf-Durchlässigkeitsrate beträgt.
Folie nach Anspruch 1, wobei die zweite Wasserdampf-Durchlässigkeitsrate mindestens 5500 Gramm/m²–24 Stunden beträgt.
Folie nach Anspruch 1, wobei die zweite Wasserdampf-Durchlässigkeitsrate mindestens 7000 Gramm/m²–24 Stunden beträgt.
Folie nach Anspruch 1, die eine gestreckte Länge in einer Längsrichtung aufweist, die das 1,1–7,0-fache der ursprünglichen, ungestreckten Länge beträgt, wobei die erste Wasserdampf-Durchlässigkeitsrate bei der gestreckten Länge auftritt.
Folie nach Anspruch 6, wobei die gestreckte Länge das 1,5–6,0-fache der ungestreckten Länge beträgt.
Folie nach Anspruch 6, wobei die gestreckte Länge das 2,5–5,0-fache der ungestreckten Länge beträgt.
Folie nach Anspruch 1, wobei die Schicht 15–45 Volumen-% Füllstoff und 55–85 Volumen-% Gesamtpolymer enthält.
Folie nach Anspruch 1, wobei die Schicht 25–40 Volumen-% teilchenförmigen Füllstoff und 60–75 Volumen-% Gesamtpolymer enthält.
Folie nach Anspruch 1, wobei das Gesamtpolymer 30–60 Gewichts-% einzelstellen-katalysiertes Olefin-Polymer und 40–70 Gewichts-% Ziegler-Natta-katalysiertes Olefin-Polymer umfasst.
Im Wesentlichen flüssigkeitsundurchlässiges Laminat, das in Querrichtung durch Einwirkung einer Streckungskraft bis zu einer Breite dehnbar ist, die mindestens 25% größer ist als eine ungestreckte Breite; Laminat, enthaltend eine Folie (100) und eine Vliesbahn (10); wobei das Laminat eine erste Wasserdampf-Durchlässigkeitsrate von mindestens 500 Gramm/m²–24 Stunden besitzt, die mit der ungestreckten Breite übereinstimmt; wobei das Laminat eine zweite Wasserdampf-Durchlässigkeitsrate besitzt, die 225% der ersten Wasserdampf-Durchlässigkeitsrate und nicht weniger als 4000 Gramm/m²–24 Stunden beträgt, die mit einer gestreckten Breite übereinstimmt, die 25% größer als die ungestreckte Breite ist; und wobei die Folie dadurch gekennzeichnet ist, dass sie zumindest eine Schicht (112) umfasst, die ein Polyethylen mit sehr geringer Dichte, ein lineares Polyethylen geringer Dichte und einen teilchenförmigen Füllstoff (116) einschließt; wobei das Polyethylen mit sehr geringer Dichte einzelstellen-katalysiert ist und das lineare Polyethylen geringer Dichte Ziegler-Natta-katalysiert ist; wobei das Olefin-Polymer geringerer Dichte eine Dichte von 0,870 Gramm/cm³ bis weniger als 0,900 Gramm/cm³ aufweist und das Olefin-Polymer höherer Dichte eine Dichte von 0,900–0,935 Gramm/cm³ aufweist, wobei die Schicht 10–55 Volumen-% des Füllstoffs und 45–90 Volumen-% Gesamtpolymer enthält, und wobei das Gesamtpolymer 25–60 Gewichts-% des einzelstellen-katalysierten Olefin-Polymers und 40–75 Gewichts-% des Ziegler-Natta-katalysierten Olefin-Polymers enthält.
Laminat nach Anspruch 12, wobei die zweite Wasserdampf-Durchlässigkeitsrate mindestens 250% der ersten Wasserdampf-Durchlässigkeitsrate beträgt.
Laminat nach Anspruch 12, wobei die zweite Wasserdampf-Durchlässigkeitsrate mindestens 300% der ersten Wasserdampf-Durchlässigkeitsrate beträgt.
Laminat nach Anspruch 12, wobei die zweite Wasserdampf-Durchlässigkeitsrate mindestens 5500 Gramm/m²–24 Stunden beträgt.
Laminat nach Anspruch 12, wobei die zweite Wasserdampf-Durchlässigkeitsrate mindestens 7000 Gramm/m²–24 Stunden beträgt.
Laminat nach Anspruch 12, wobei die Vliesbahn neck-gestreckt ist, um eine Verlängerung in einer Längsrichtung und eine Einengung in Querrichtung zu bewirken, bevor sie auf die Folie auflaminiert wird.
Laminat nach Anspruch 12, wobei die Vliesbahn Fasern umfasst, die aus einem dehnbaren Polymer hergestellt sind.
Laminat nach Anspruch 12, wobei die Vliesbahn gekräuselte Fasern umfasst.
Laminat nach Anspruch 12, wobei die Vliesbahn eine Spinnvlies-Bahn umfasst.
Laminat nach Anspruch 12, wobei die Vliesbahn eine schmelzgeblasene Bahn umfasst. 22. Laminat nach Anspruch 12, wobei die Vliesbahn eine gebundene kardierte Bahn umfasst.
Laminat nach Anspruch 12, wobei die Vliesbahn eine Airlaid-Bahn umfasst.
Laminat nach Anspruch 12, wobei die Vliesbahn mehr als eine Schicht umfasst.
Kleidungsstück, umfassend mindestens ein im Wesentlichen flüssigkeitsundurchlässiges Laminat nach Anspruch 12, wobei das Laminat die gestreckte Breite aufweist, die mindestens 25% größer ist als die ungestreckte Breite.
Kleidungsstück nach Anspruch 25, wobei das Laminat mindestens einen Teil einer Trägerlage umfasst.
Kleidungsstück nach Anspruch 26, umfassend eine Windel.
Kleidungsstück nach Anspruch 26, umfassend eine Trainingshose.
Kleidungsstück nach Anspruch 26, umfassend Badebekleidung.
Kleidungsstück nach Anspruch 26, umfassend eine absorbierende Unterhose.
Kleidungsstück nach Anspruch 26, umfassend einen Inkontinenzartikel für Erwachsene.
Kleidungsstück nach Anspruch 26, umfassend einen Hygieneartikel für Frauen.
Kleidungsstück nach Anspruch 26, umfassend eine medizinische Schutzkleidung.
Kleidungsstück nach Anspruch 26, umfassend eine industrielle Schutzkleidung.
Im Wesentlichen flüssigkeitsundurchlässige, atmungsaktive Folie (100), die durch Einwirkung einer Streckkraft in einer Querrichtung zu einer gestreckten Breite dehnbar ist, die mindestens 25% größer ist als eine ungestreckte Breite; wobei die Folie eine gefüllte Schicht enthält, die 10–55 Volumen-% teilchenförmigen Füllstoff und 45–90 Volumen-% Gesamtpolymer enthält; und wobei das Gesamtpolymer dadurch gekennzeichnet ist, dass es 25–60 Gewichts-% einzelstellen-katalysiertes Polyethylen sehr geringer Dichte und 40–75 Gewichts-% Ziegler-Natta-katalysiertes lineares Polyethylen geringer Dichte enthält; wobei das Olefin-Polymer geringerer Dichte eine Dichte von 0,870 Gramm/cm³ bis weniger als 0,900 Gramm/cm³ aufweist und das Olefin-Polymer höherer Dichte eine Dichte von 0,900–0,935 Gramm/cm³ aufweist.
Folie nach Anspruch 35, wobei die gefüllte Schicht 15–45 Volumen-% des Füllstoffs und 55–85 Volumen-% des Gesamtpolymers umfasst.
Folie nach Anspruch 35, wobei die gefüllte Schicht 25–40 Volumen-% teilchenförmigen Füllstoff und 60–75 Volumen-% des Gesamtpolymers umfasst.
Folie nach Anspruch 35, wobei das Gesamtpolymer 30–60 Gewichts-% Polyethylen mit sehr geringer Dichte und 40–70 Gewichts-% lineares Polyethylen geringer Dichte umfasst.
Laminat, enthaltend die Folie nach Anspruch 35 und eine Vliesbahn (10).