RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP 26776 (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: 31.03.08 08006233.4 (13) (1) T3 Int.Cl. A61F 13/6 (06.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: 07.12.11 Europejski Biuletyn Patentowy 11/49 EP 26776 B1 (4) Tytuł wynalazku: Elastyczny materiał kompozytowy () Pierwszeństwo: (43) Zgłoszenie ogłoszono: 07..09 w Europejskim Biuletynie Patentowym nr 09/41 (4) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: 31.0.12 Wiadomości Urzędu Patentowego 12/0 (73) Uprawniony z patentu: Nordenia Technologies GmbH, Gronau, DE (72) Twórca(y) wynalazku: PL/EP 26776 T3 GEORG BALDAUF, Laer, DE DIETER HOMÖLLE, Ochtrup, DE MARCUS SCHÖNBECK, Versmold, DE (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Teresa Kuczyńska POLSERVICE KANCELARIA RZECZNIKÓW PATENTOWYCH SP. Z O.O. ul. Bluszczańska 73 00-712 Warszawa Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).
1 8P29414PL00 EP 2 6 776 B1 Opis 1 2 [0001] Wynalazek dotyczy elastycznego materiału kompozytowego rozciągliwego w jednej osi, zwłaszcza do produkcji elastycznych elementów bocznych pieluch i elastycznych taśm zapinających do pieluch, z jednym nośnikiem elastycznym, który jest korzystnie rozciągliwy w jednym kierunku, i z co najmniej jedną tekstylną warstwą zewnętrzną, która wykonana jest z dzianiny. Dla zapewnienia dobrze dopasowanego kształtu pieluch, elastyczne elementy boczne w pieluchach albo elastyczne taśmy zapinające muszą wyróżniać się dużą elastycznością, a do wymienionych zastosowań muszą dać się rozciągnąć o więcej niż mm. Ponieważ mogą one stykać się z ciałem, powinny być przewiewne i mieć miękką powierzchnię tekstylną. Dla wymienionych zastosowań wymaga się wreszcie wysokiej wytrzymałości elastycznego materiału kompozytowego na zerwanie. [0002] Z EP 0 839 222 B1 znany jest materiał kompozytowy, który ma pierwszą tekstylną warstwę zewnętrzną z dzianiny, drugą warstwę zewnętrzną z włókniny tkanej i nośnik elastyczny jako rdzeń. Nośnik wykonany jest z pojedynczych elastycznych nitek, które przebiegają w korzystnym kierunku rozciągania materiału kompozytowego. Nitki zatopione są w stosownym środku wiążącym, który wypełnia przestrzeń między nitkami a częściowo przenika też tekstylne warstwy zewnętrzne. Materiał ten nie jest przewiewny a zatem nie spełnia istotnego kryterium przydatności do wcześniej wymienionych zastosowań. [0003] W WO 04/094709 A2 opisano materiał kompozytowy na pieluchy, który zawiera tekstylne
2 1 2 warstwy zewnętrzne oraz elastyczny rdzeń, składający się dwóch warstw. Warstwy zewnętrzne mogą być wykonane z dzianiny. Rdzeń zawiera również warstwę z dzianiny oraz elastyczne nitki, które przebiegają w korzystnym kierunku rozciągania materiału. Te elastyczne nitki zalane są w stosownym środku wiążącym, który wypełnia pustki między warstwami zewnętrznymi a częściowo również impregnuje warstwy zewnętrzne. Tekstylna warstwa rdzenia ma poprawić wytrzymałość na przyczepność albo przyczepność między poszczególnymi warstwami. Nitki elastyczne zostały zatopione w środku wiążącym w stanie po ich rozciągnięciu. Ten materiał kompozytowy również nie jest przewiewny. [0004] Z EP 0 233 364 B1 znany jest rozciągliwy dwuosiowo materiał kompozytowy z pętelkami wykonanymi techniką dzianinową, który można zastosować jako element zapięcia rzepowego. Dzianina zawiera włókna ciągłe z elastycznie rozciągliwego materiału i jest naniesiona na nośnik elastyczny. Ze względu na swoją rozciągliwość dwuosiową materiał ten nie nadaje się do produkcji elastycznych elementów bocznych w pieluchach albo do produkcji elastycznych taśm zapinających do pieluch, bo do tych zastosowań wymagany jest taki materiał kompozytowy, który będzie rozciągliwy jednoosiowo a w poprzek do korzystnego kierunku rozciągania będzie stosunkowo sztywny, tak by przy rozciągnięciu wzdłużnym materiał nie przewężał się poprzecznie do kierunku rozciągania. [000] Z US 06/027666 A1 znany jest elastyczny materiał kompozytowy, który zawiera nośnik elastyczny i przynajmniej jedną tekstylną warstwę zewnętrzną składającą się z dzianiny. Nośnik elastyczny wykonany jest z materiału płaskiego, który po rozciągu
3 1 2 jednoosiowym ma korzystny kierunek rozciągania i sklejony jest z dzianiną. Z opisu wynika, że tekstylna warstwa zewnętrzna zapobiega zblokowaniu się materiału kompozytowego, kiedy materiał nawija się, tworząc zwój. W tym kontekście technologicznym u podstawy wynalazku leży zadanie przedstawienia elastycznego materiału kompozytowego, nadającego się do produkcji elastycznych elementów bocznych w pieluchach i elastycznych taśm łączących do pieluch, który będzie rozciągliwy jednoosiowo, będzie się wyróżniał dobrymi parametrami rozciągliwości i dużą wytrzymałością na zerwanie i będzie miał miękką powierzchnią tekstylną. [0006] To zadanie rozwiązano według wynalazku, projektując materiał kompozytowy o cechach zastrzeżenia 1. Nośnik elastyczny materiału kompozytowego wykonany jest materiału płaskiego, który ma korzystny kierunek rozciągania i jest sklejony z dzianiną. Dzianina wykonana jest u dzianiny osnowowej, która w kierunku rozciągania materiału kompozytowego charakteryzuje się wysoką rozciągliwością a w kierunku poprzecznym do niego jest sztywna. [0007] Dzianina nadaje materiałowi kompozytowemu według wynalazku powierzchnię flauszową. Wyróżnia się wysoką przewiewnością i dobrą rozciągliwością. Nośnik elastyczny nadaje materiałowi kompozytowemu wymaganą elastyczność w korzystnym kierunku rozciągania i określa elastyczne siły przywracające niezbędne do opisanych zastosowań. Nośnik elastyczny wykonany jest korzystnie z przewiewnego materiału. Do sklejenia nośnika i tekstylnej warstwy zewnętrznej nadają się zasadniczo wszystkie środki klejące stosowane w dziedzinie folii laminowanych. Korzystne są kleje topliwe na bazie alifatycznych, pierwszorzędowych
4 1 2 alfaolefinów APAO, EVA, kopolimery blokowe styrenu jak SBS, SEBS albo SIS, reaktywne kleje poliuretanowe, kleje akrylowe, jak też kleje utwardzane promieniowaniem. Grubość nanoszonego środka klejącego dobiera się podczas nanoszenia środka klejącego w taki sposób, by nitki dzianiny były mocno zakotwione w środku klejącym. [0008] Środek klejący do połączenia nośnika z dzianiną jest korzystnie aplikowany w postaci wzoru, który składa się z powierzchni klejących i obszarów wolnych od kleju. Środek klejący tworzy korzystnie wzór z równoległych pasów, które ukierunkowane są w poprzek do preferowanego kierunku rozciągania nośnika. Ponieważ środek klejący nie jest aplikowany jako błona ciągła, a powierzchnie klejące nie mają dużej rozciągliwości w korzystnym kierunku rozciągania, lecz przebiegają korzystnie jako pasy w poprzek do kierunku rozciągania, to podczas rozciągania materiału kompozytowego środek klejący nie jest narażony na żadne istotne obciążenie i nie utrudnia rozciągania dzianiny i nośnika elastycznego. [0009] Nośnik elastyczny wykonany jest korzystnie z jedno- albo wielowarstwowej folii perforowanej, przy czym ta folia jako materiał współwytłaczany może mieć elastomerową warstwą rdzeniową i nieelestomerowe warstwy wierzchnie, np. poliolefinowe warstwy wierzchnie. Perforację folii stanowią otwory powietrzne o wymiarach od 0, do 2 mm, które mogą być wykonywane za pomocą gorących wałków iglastych. [00] W ramach wynalazku mieści się także to, że nośnik elastyczny ma sąsiadującą z dzianiną warstwę z elastycznej włókniny tkanej, która jest korzystnie rozciągliwa w kierunku rozciągania nośnika, i składa
1 2 się z włókien ciągłych, które mają rdzeń włókna ciągłego z elastomeru termoplastycznego i rozciągniętą przez rozciągnięcie włókniny tkanej osłonę włókna ciągłego, wykonaną z nieelastycznego polimeru termoplastycznego. Dzięki zastosowaniu nośnika elastycznego, który wykonany jest w postaci materiału tekstylnego albo ma przynajmniej jedną warstwę z materiału tekstylnego, sąsiadującą z dzianiną, można jeszcze wzmocnić tekstylny charakter materiału kompozytowego. Ponadto elastyczna włóknina tkana użyta jak materiał nośnikowy wyróżnia się tym, że stosownie do wstępnego rozciągnięcia włókien ciągłych może być mniejszą siłą rozciągnięta aż do wyraźnie odczuwalnej granicy rozciągnięcia. Z chwilą osiągnięcia granicy rozciągania określonej przez materiał zauważa się duży wzrost siły potrzebnej do dalszego rozciągania, dlatego w dużej mierze wykluczone jest nadmiernie rozciągnięcie materiału kompozytowego w wyniku niewłaściwego użytkowania. Podobne właściwości uzyskuje się, jeśli nośnik elastyczny wykonany jest z jednoosiowo elastycznego tworzywa kompozytowego, które posiada perforowaną elastyczną folię nośnikową z elastomeru termoplastycznego oraz jedno- lub obustronnie nalaminowane warstwy z elastycznej włókniny tkanej. [0011] Dzianina może być wyprodukowana z przędz jednowłóknowych albo przędz wielowłóknowych, przy czym przędze włóknowe mogą przykładowo składać się z poliamidu, poliestru, polipropylenu, wełny albo bawełny. [0012] Według korzystnej postaci wykonania wynalazku po obu stronach nośnika elastycznego umieszczona jest warstwa zewnętrzna składająca się z dzianiny, przy
6 1 2 czym jako dzianinę preferuje się dzianinę osnowową, która w kierunku rozciągania materiału kompozytowego jest łatwo rozciągliwa a w poprzek do niego wykazuje duży opór rozciągania [0013] Nośnik elastyczny może mieć mniejszą długość niż warstwy zewnętrzne. Warstwy zewnętrzne są w tym przypadku połączone ze sobą bezpośrednio na ich wystających krawędziach. W wystających obszarach może być też ewentualnie zalaminowana folia nieelastyczna. [0014] Znajdująca się na stronie zewnętrznej dzianina materiału kompozytowego według wynalazku ma korzystnie ciężar powierzchniowy między 1 a 0 g/m 2. Grubość warstwy płaskiego nośnika elastycznego mieści się korzystnie w zakresie między a 0 µm. [001] W korzystnym kierunku rozciągania materiał kompozytowy według wynalazku daje się rozciągnąć elastycznie o 0% do %, przy czym odkształcenie trwałe po wielu cyklach odciążenia wynosi maks. 1%. W odniesieniu do próbki o szerokości 0 mm siła rozciągania potrzebna do rozciągnięcia o 0% wynosi korzystnie od 2 do 4 N/0 mm, a siła rozciągania potrzebna do rozciągnięcia o 0% od do 8 N/0 mm. Materiał kompozytowy według wynalazku wyróżnia się ponadto wysoką wytrzymałością na zerwanie, przekraczającą 2 N/0 mm w korzystnym kierunku rozciągania. [0016] Materiał kompozytowy według wynalazku nadaje się zwłaszcza do wytwarzania elastycznych zapięć pieluch, które w postaci anatomicznie ukształtowanych elementów bocznych, po wyposażeniu w haczyki zamykające, stosuje się w pieluchach dla dzieci i produktach inkontynencyjnych dla dorosłych. Miękka
7 powierzchnia tekstylna dzianiny osnowowej zapewnia przy tym przyjemny kontakt ze skórą. [0017] Wynalazek zostanie objaśniony poniżej na podstawie rysunku przedstawiającego jedynie jeden przykład wykonania. Schematycznie pokazano na: fig. 1 widok z góry na materiał kompozytowy według wynalazku, fig. 2 dzianinę zastosowaną jako warstwę zewnętrzną materiału kompozytowego, w powiększeniu w stosunku do fig. 1, fig. 3 sposób wytwarzania materiału kompozytowego przedstawionego na fig. 1. [0018] Materiał kompozytowy przedstawiony na fig. 1 jest elastyczny i przewiewny i nadaje się do produkcji 1 elastycznych taśm zapinających do pieluch i elastycznych elementów bocznych w pieluchach. Posiada on nośnik elastyczny 1 w postaci perforowanej folii, która jest korzystnie rozciągliwa w jednym kierunku. Korzystny kierunek rozciągania oznaczony jest na fig. 1 strzałką. Po obu stronach nośnika 1 nalaminowana jest tekstylna warstwa zewnętrzna, która wykonany jest z dzianiny 2. Dzianina 2 sklejona jest z folią elastyczną 1, przy czym środek klejący aplikuje się w postaci wzoru, który składa się z powierzchni 2 klejących i obszarów wolnych od kleju. W przykładzie wykonania i według korzystnego wykonania wynalazku środek klejący tworzy wzór złożony z równoległych pasm 3, które ukierunkowane są w poprzek do korzystnego kierunku rozciągania nośnika 1. [0019] Dzianina 2 jest dzianiną osnowową o dzianych osnowach 4. Dzianina osnowowa jest tylko nieznacznie rozciągliwa w kierunku osnowowym a w poprzek do niego
8 1 2 charakteryzuje się dużą rozciągliwością. Dzianina osnowowa 2 wyprodukowana jest z przędzy jednowłóknowej albo przędzy wielowłóknowej, przy czym przędze włóknowe mogą być wykonane z poliamidu, poliestru, polipropylenu, bawełny, wełny i innych materiałów, które mogą być przetwarzane technikami tekstylnymi. Dzianina osnowowa 2 charakteryzuje się ciężarem powierzchniowym między 1 a 0 g/m 2. Elastyczna folia nośnikowa 1 ma korzystnie grubość warstwy od µm do 0 µm. Nadają się na nią zwłaszcza wielowarstwowe folie współwytłaczane, które mają elastyczny rdzeń z elastomeru termoplastycznego i poliolefinowych warstw wierzchnich. [00] Zarówno elastyczna folia nośnikowa 1 jak i dzianina osnowowa 2 zastosowana jako warstwa zewnętrzna mają jeden korzystny kierunek rozciągliwości i są wytrzymałe na rozciąganie w kierunku poprzecznym. Pozwala to na produkcję według sposobu laminowania przedstawionego na fig. 3. Na elastyczną folię nośnikową 1, którą odwija się ze zwoju, nakłada się jednostronnie albo obustronnie środek klejący w postaci pasów 3. Następnie następuje nalaminownie na jedną albo obie strony dzianiny osnowowej 2, która jest wytrzymała na rozciąganie w kierunku maszyny (MD), przedstawionym na fig. 3. Z zespołu laminowanego wykrawa się w końcu przeznaczone na pieluchy elastyczne elementy boczne 6, które są elastycznie rozciągliwe w poprzek do kierunku biegu maszyny. Nordenia Technologies GmbH Pełnomocnik:
9 8P29414PL00 EP 2 6 776 B1 Zastrzeżenia patentowe 1 2 1. Elastyczny materiał kompozytowy rozciągliwy w jednej osi, zwłaszcza do produkcji elastycznych elementów bocznych pieluch i elastycznych taśm zapinających do pieluch, z nośnikiem elastycznym (1), który jest korzystnie rozciągliwy w jednym kierunku, i z co najmniej jedną tekstylną warstwą zewnętrzną, która wykonana jest z dzianiny (2), przy czym ten nośnik elastyczny (1) wykonany jest z materiału płaskiego, który ma korzystny kierunek rozciągania i sklejony jest z dzianiną (2), znamienny tym, że dzianina (2) wykonana jest z dzianiny osnowowej, która w kierunku rozciągania materiału kompozytowego charakteryzuje się wysoką rozciągliwością a w kierunku poprzecznym do niego jest sztywna. 2. Materiał kompozytowy według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że środek klejący do połączenia nośnika z dzianiną jest aplikowany w postaci wzoru, który składa się z powierzchni klejących i obszarów wolnych od kleju. 3. Materiał kompozytowy według zastrzeżenia 2, znamienny tym, że środek klejący tworzy wzór z równoległych pasów (3), które ukierunkowane są w poprzek do preferowanego kierunku rozciągania nośnika (1). 4. Materiał kompozytowy według jednego z zastrzeżeń 1 do 3, znamienny tym, że nośnik elastyczny (1) jest przewiewny.
. Materiał kompozytowy według zastrzeżenia 4, znamienny tym, że nośnik elastyczny (1) wykonany jest z jedno- albo wielowarstwowej folii perforowanej. 1 2 6. Materiał kompozytowy według jednego z zastrzeżeń 1 do, znamienny tym, że nośnik elastyczny wykonany jest z wielowarstwowej folii współwytłaczanej, która ma elastomerową warstwę rdzeniową i poliolefinowe warstwy wierzchnie. 7. Materiał kompozytowy według jednego z zastrzeżeń 1 do, znamienny tym, że nośnik elastyczny (1) ma sąsiadującą z dzianiną (2) warstwę z elastycznej włókniny tkanej, która jest korzystnie rozciągliwa w kierunku rozciągania nośnika, i że włóknina tkana wykonana jest z włókien ciągłych, które mają rdzeń włókna ciągłego z elastomeru termoplastycznego i rozciągniętą przez rozciągnięcie włókniny tkanej osłonę włókna ciągłego, wykonaną z nieelastycznego polimeru termoplastycznego. 8. Materiał kompozytowy według jednego z zastrzeżeń 1 do 7, znamienny tym, że nośnik elastyczny (1) wykonany jest z jednoosiowo elastycznego tworzywa kompozytowego, które posiada perforowaną, elastyczną folię nośnikową z elastomeru termoplastycznego oraz jedno- lub obustronnie nalaminowane warstwy z elastycznej włókniny tkanej. 9. Materiał kompozytowy według jednego z zastrzeżeń 1 do 8, znamienny tym, że dzianina (2) wyprodukowana jest z przędz jednowłóknowych albo przędz wielowłóknowych, przy czym przędze włóknowe składają się z poliamidu, poliestru, polipropylenu, wełny albo bawełny.
11 1 2. Materiał kompozytowy według jednego z zastrzeżeń 1 do 9, znamienny tym, że po obu stronach nośnika elastycznego (1) umieszczona jest warstwa zewnętrzna składająca się z dzianiny (2), przy czym dzianina (2) wykonana jest odpowiednio z dzianiny osnowowej, która w kierunku rozciągania materiału kompozytowego jest łatwo rozciągliwa a w poprzek do niego wykazuje duży opór rozciągania. 11. Materiał kompozytowy według zastrzeżenia, znamienny tym, że nośnik elastyczny (1) ma mniejszą długość niż warstwy zewnętrzne i że warstwy zewnętrzne są połączone ze sobą bezpośrednio na ich wystających krawędziach. 12. Materiał kompozytowy według jednego z zastrzeżeń 1 do 11, znamienny tym, że dzianina (2) ma ciężar powierzchniowy między 1 a 0 g/m 2 a grubość warstwy płaskiego nośnika elastycznego (1) mieści się w zakresie między a 0 µm. 13. Materiał kompozytowy według jednego z zastrzeżeń 1 do 12, znamienny tym, że w korzystnym kierunku rozciągania materiał kompozytowy jest rozciągliwy elastycznie o 0% do %, a odkształcenie trwałe po wielu cyklach odciążenia wynosi maksymalnie 1%, zaś w odniesieniu do próbki o szerokości 0 mm wykazuje wysoką wytrzymałość na zerwanie, przekraczającą 2 N/0 mm w korzystnym kierunku rozciągania. Nordenia Technologies GmbH Pełnomocnik: