專(zhuān)利名稱(chēng)：非織造織物－薄膜層合制品的制作方法
背景技術(shù)：
很多年來(lái)已將熱塑性樹(shù)脂擠塑形成纖維、薄膜和網(wǎng)。就此方面的應(yīng)用而言，最常用的熱塑性塑料是聚烯烴，特別是聚丙烯和聚乙烯，盡管，對(duì)于在成品中所想望的各性質(zhì)來(lái)說(shuō)，每一種材料都有其自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
非織造織物是一類(lèi)能由這樣的聚合物制造的并在許多應(yīng)用領(lǐng)域諸如個(gè)人生活用品像尿布、婦女衛(wèi)生用品和成人大小便失禁用品、防止感染用品、衣服和許多其他方面是非常有用的產(chǎn)品。用于這些用途的非織造織物，通常是具有不同數(shù)目的熔噴織物層、紡粘織物層和/或薄膜狀的紡粘/熔噴/紡粘(SMS)層合形式的層合制品，SMMS層合制品，紡粘/薄膜(SF)和SFS層合制品以及甚至具有6或更多層的層合制品。
特別對(duì)SF層合制品來(lái)說(shuō)，一個(gè)缺點(diǎn)是在某些條件下它們可能會(huì)脫層。當(dāng)然，這樣的脫層是不希望發(fā)生的，因?yàn)槠浣Y(jié)果會(huì)使產(chǎn)品破壞?，F(xiàn)在仍需要一種輕且薄，而且還能在各層間形成充分的粘合以致不會(huì)發(fā)生脫層的紡粘/薄膜層合制品。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供具有至少為一層的非織造織物層與至少為一層的薄膜并顯示出比迄今已知的類(lèi)似層合制品高得多的抗脫層性和剝離強(qiáng)度的層合制品。
發(fā)明簡(jiǎn)介這里提供一種由一層薄膜和一層非織造織物組成的多層層合制品。所說(shuō)的薄膜是由聚合物制成的并具有作為一個(gè)表面的一種半結(jié)晶/無(wú)定形的或“多相”聚合物，還可以有一種在內(nèi)部的、價(jià)賤的、填料型聚合物，和作為另一表面的一種具有低摩擦系數(shù)的聚合物。所說(shuō)的非織造織物可以是紡粘或熔噴織物，優(yōu)選為紡粘織物并且最好還包括多相聚合物。使用熱點(diǎn)粘并最好同時(shí)將薄膜拉伸至少為5％而將薄膜與非織造織物部份粘合在一起。這樣的層合制品可被制成個(gè)人生活用品像尿布、訓(xùn)練褲、吸收性?xún)?nèi)褲、成人大小便失禁用品、以及婦女衛(wèi)生用品。
定義此處所用的術(shù)語(yǔ)“非織造織物或網(wǎng)”意指一種具有成層的但不是以像針織織物那樣的相同方式的單纖維或紗線(xiàn)結(jié)構(gòu)的網(wǎng)。非織造織物或網(wǎng)是由許多方法形成的，例如，熔噴法、紡粘法、和粘合梳理網(wǎng)法。非織造織物的單位重量通常以材料的盎斯數(shù)/平方碼(osy)或材料的克數(shù)/平方米(gsm)表示而有效的纖維直徑通常以微米表示。(注，由osy換算gsm，為osy乘33.91)。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“微纖維”意指具有平均直徑為不大于約75微米的小直徑纖維，例如，具有平均直徑為約0.5微米～約50微米的小直徑纖維，或更具體地說(shuō)，微纖維能具有平均直徑為約2微米～約40微米。另一個(gè)被經(jīng)常用來(lái)表示纖維直徑的術(shù)語(yǔ)是“旦”，它的定義是克數(shù)/9000米長(zhǎng)的纖維。例如，以微米表示的聚丙烯纖維的直徑可以通過(guò)將旦的平方乘以0.00629的積表示，于是，15微米聚丙烯纖維具有的旦數(shù)為約1.42(152×0.00629＝1.415)。
此處所用的述語(yǔ)“紡粘纖維”指通過(guò)從噴絲頭的具有被擠出長(zhǎng)絲直徑的許多細(xì)小的、通常為圓形微細(xì)管中擠出作為長(zhǎng)絲的熔融熱塑性材料，然后將直徑急劇地減少的小直徑纖維，例如，在A(yíng)ppel等人的美國(guó)專(zhuān)利第4340563號(hào)、Dorschner等人的美國(guó)專(zhuān)利第3692618號(hào)、Matsuki等人的美國(guó)專(zhuān)利第3802817號(hào)、Kinney等人的美國(guó)專(zhuān)利第3338992號(hào)和第3341394號(hào)、Hartman的美國(guó)專(zhuān)利第3502763號(hào)、Levy的美國(guó)專(zhuān)利第3502538號(hào)、和Dodo等人的美國(guó)專(zhuān)利第3542615號(hào)中的小直徑纖維。當(dāng)被沉積在收集表面上時(shí)紡粘纖維通常是無(wú)粘性的。紡粘纖維通常是連續(xù)的并具有大于7微米、特別是在約10～20微米的直徑。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“熔噴纖維”意指穿過(guò)許多細(xì)小的、通常為圓形的模頭微細(xì)管擠出熔融的熱塑性材料成為熔融的紗線(xiàn)或長(zhǎng)絲并進(jìn)入到收束高速度氣體(例如空氣)流中，收束高速度氣體流使熔融的熱塑性材料長(zhǎng)絲的直徑變細(xì)(可以變細(xì)到微纖維直徑)而形成的纖維。此后，熔噴纖維被高速氣流攜帶并沉積在收集表面上而形成無(wú)規(guī)分布的熔噴纖維網(wǎng)。這樣的方法被公開(kāi)在，例如，Buttin的美國(guó)專(zhuān)利第3849241號(hào)中。熔噴纖維可以是連續(xù)或間斷的微纖維，其直徑通常小于10微米，并且通常當(dāng)被沉積在收集表面上時(shí)通常是粘性的。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“聚合物”一般包括，但并不限于，均聚物、共聚物，例如，嵌段、接枝、無(wú)規(guī)和交替的共聚物，三元共聚物，等等及其摻合物和改性物。此外，除非另有說(shuō)明者外，術(shù)語(yǔ)“聚合物”應(yīng)包括材料的所有可能的幾何構(gòu)形。這些幾何構(gòu)形包括，但并不限于，全同立構(gòu)、間同立構(gòu)和無(wú)規(guī)對(duì)稱(chēng)。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“多相”所涉及到的聚合物意指一種既具有彈性又具有塑性的熱塑性聚合物。這樣的聚合物有時(shí)被稱(chēng)為“塑彈性”或“彈塑性”聚合物并且在特性方面可以是半結(jié)晶/無(wú)定形的。這些聚合物具有綜合考慮的彈性與機(jī)械阻力并且能夠通過(guò)使用常用于熱塑性材料的裝置與方法被方便地制成制品。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“單組分”纖維是指僅使用一種聚合物從一個(gè)或多個(gè)擠出機(jī)形成的纖維。這并不意味排除由一種其中已添加少量用于著色、抗靜電性、潤(rùn)滑性、、親水性、等等的添加劑的聚合物而形成的纖維。這些添加劑，例如，用于著色的二氧化鈦，其一般的存在量為少于5％重量和更常用為約2％重量。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“共軛纖維”意指由至少兩種從不同擠出機(jī)中擠出的聚合物但被并捻在一起而形成的單一纖維的纖維類(lèi)。共軛纖維有時(shí)還指多組分或雙組分纖維。盡管共軛纖維可以是單組分纖維，但是這些聚合物通常是彼此不相同的。這些聚合物以基本上處于越過(guò)共軛纖維截面的不變的不同段排列并連續(xù)地沿共軛纖維的長(zhǎng)度方向延伸。這樣的共軛纖維的形態(tài)可以是，例如，其中一種聚合物被另一種聚合物所圍繞的殼/芯排列，或者可以是并排地排列或以“海中的島嶼狀”排列。在Kaneko等人的美國(guó)專(zhuān)利第5108820號(hào)、Strack等人的美國(guó)專(zhuān)利第5336552號(hào)、和Pike等人的美國(guó)專(zhuān)利第5382400號(hào)中對(duì)共軛纖維均有介紹。就雙組份纖維而言，二種聚合物可以按75/25、50/50、25/75或任何其他的想望的比例出現(xiàn)。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“雙成分纖維”是指由同一擠出機(jī)擠出的作為摻合物的至少二種聚合物形成的纖維。術(shù)語(yǔ)“摻合物”被定義于下。雙成分纖維確沒(méi)有以處于越過(guò)所說(shuō)的纖維截面的相對(duì)不變的不同段排列的各種聚合物組分并且各聚合物通常不是沿所說(shuō)的纖維的整個(gè)長(zhǎng)度方向連續(xù)的，而通常是形成起點(diǎn)與終點(diǎn)均沒(méi)有規(guī)律的原纖維或原生纖維。有時(shí)雙成分纖維還指多成分纖維。一般類(lèi)型的此種纖維在，例如，Gessner的美國(guó)專(zhuān)利第5108827號(hào)中被討論。共軛和雙成分纖維還在textbookPolymer Blends and Composites by John A.Manson andLeslie H.Sperling，copyright 1976 by Plenum Press，adivision of Plenum Publishing Corporation of New York，IBSN 0-306-30831-2，at page through 277中被討論過(guò)。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“摻合物”意指二種或多種聚合物的混合物；而術(shù)語(yǔ)“合金”意指摻合物的一亞類(lèi)，其中各組分是不溶混的但是已經(jīng)被相容化了。“溶混性”和“不溶混性”的定義是指分別具有負(fù)值和正值的混合的自由能的摻合物。另外，“相容化作用”被定義為一種為了制造合金而改進(jìn)不容混的聚合物摻合物的界面性質(zhì)的方法。
此處所使用的術(shù)語(yǔ)“縫編的”方式意指，例如，根據(jù)Strack等人的美國(guó)專(zhuān)利第4891957號(hào)和Carey，Jr.的美國(guó)專(zhuān)利第4631933號(hào)中所介紹的縫編材料的方法。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“超聲粘合”意指一種，例如，通過(guò)讓織物在如Bornslaeger的美國(guó)專(zhuān)利第4374888號(hào)中所描述的超聲頭(sonichorn)與砧輥(anvil roll)之間穿過(guò)來(lái)操作的方法。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“水力纏結(jié)”意指一種，例如，通過(guò)使網(wǎng)受到高壓水的噴射而將纖維纏結(jié)在一起并由此增加網(wǎng)的整體性所進(jìn)行的粘合方法。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“熱點(diǎn)粘”包括將欲粘合的纖維的織物或網(wǎng)在熱的壓延輥與砧輥之間穿過(guò)。壓延輥通常，雖然不總是如此，是帶有某種形式圖案的以使整個(gè)織物不是跨越其整個(gè)表面被粘合。因此，就其功能和美學(xué)方面而言已開(kāi)發(fā)出各種壓延輥用圖案。所說(shuō)的圖案的一種例子是具有多個(gè)點(diǎn)的，并且是具有約30％粘合面積和約200粘合點(diǎn)/平方英寸的Hansan Pennings或“H&P”圖案，如Hansan和Pennings的美國(guó)專(zhuān)利第3855046號(hào)中所述。H&P圖案具有方點(diǎn)或針狀粘合面積，其中每個(gè)針具有0.038英寸的側(cè)面尺寸(0.965mm)、針間間隔為0.070英寸(1.778mm)、粘合深度為0.023英寸(0.584mm)。所得的圖案具有約29.5％的粘合面積。另一種典型的點(diǎn)粘合圖案是延伸的Hansan和Pennings或“EHP”粘合圖案，它產(chǎn)生具有方針點(diǎn)的15％粘合面積，方針的側(cè)面尺寸為0.037英寸(0.94mm)、針點(diǎn)間距為0.097英寸(2.464mm)和深度為0.039英寸(0.991mm)。另一種被稱(chēng)為“714”的典型的點(diǎn)粘合圖案具有方針點(diǎn)的粘合面積，其中每針的側(cè)面尺寸為0.023英寸、針間距為0.062英寸(1.575mm)和粘合深度為0.033英寸(0.838mm)。所得的圖案具有約15％的粘合面積。還有一種常用的圖案是C-星圖案，其粘合面積約為16.9％。所說(shuō)的C-星圖案具有被流星中斷的橫向條形圖案。另外的常見(jiàn)圖案包括具有重復(fù)和稍為偏移的許多鉆石的鉆石形圖案和看來(lái)如其名字所說(shuō)的線(xiàn)編圖案，例如，像窗紗似的。一般說(shuō)，百分粘合面積從約10％～約30％的織物層合網(wǎng)之間變化。如現(xiàn)有技術(shù)所熟知的那樣，點(diǎn)粘合通過(guò)將每層中的長(zhǎng)絲和/或纖維使層合制品的各層保持在一起并賦予各別層以整體性。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“粘合窗”意指被用來(lái)將非織造織物成功地粘合在一起的機(jī)械例如壓延輥的溫度范圍。就聚丙烯的紡粘而言，該粘合窗一般為約270°F～約310°F(132℃～154℃)。如果低于約270°F的話(huà)，聚丙烯未能熱到足以被熔融從而不能引起粘合，而高于約310°F時(shí)所說(shuō)聚丙浠將被過(guò)度熔化而可能出現(xiàn)粘到壓延輥上。所以聚乙烯具有更窄的粘合窗。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“機(jī)械縱向”或MD意指在織物被生產(chǎn)的長(zhǎng)度方向。術(shù)語(yǔ)“橫機(jī)械方向”或CD意指織物的寬度方向，即，通常是與MD相垂直的方向。
此處所使用的可互換的術(shù)語(yǔ)“頸縮”或“縮幅”是指一種通常在縱向上以受控制的量拉長(zhǎng)非織造織物以減少其寬度的方法。受控制的拉伸可以在冷、室溫或更高的溫度下進(jìn)行并且其在拉伸方向的總尺寸的增加受到織物的斷裂伸長(zhǎng)率的限制。在拉伸方向尺寸的最大增加為1.2～1.4倍。當(dāng)放松時(shí)，網(wǎng)收縮趨向其原始尺寸。這樣的方法被公開(kāi)在，例如，Meitner和Notheis的美國(guó)專(zhuān)利第4443513號(hào)以及Morman的美國(guó)專(zhuān)利第4965122號(hào)、第4981747號(hào)和第5114781號(hào)中。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“回縮”是指當(dāng)材料通過(guò)施加偏置力而被拉伸后去掉偏置力時(shí)，被拉伸材料的收縮。例如，如果松弛的未加偏置力的長(zhǎng)度為1英寸的材料被拉伸50％而使其長(zhǎng)度達(dá)到1.5英寸的話(huà)，材料具有的拉伸長(zhǎng)度為其松弛時(shí)長(zhǎng)度的150％。如果在偏置和拉伸力被去掉后此示例性的被拉伸材料回縮到1.1英寸長(zhǎng)度的話(huà)，則材料的回縮是其伸長(zhǎng)的80％(0.4英寸)。
當(dāng)指纖維、薄膜或織物時(shí)，此處所用的術(shù)語(yǔ)“彈性的”和“彈體的”意指一種當(dāng)受到偏置力時(shí)，其被拉伸的位移長(zhǎng)度，可拉伸到至少為約其松弛的，即未拉伸時(shí)的長(zhǎng)度的150％或1.5倍，并且當(dāng)拉伸的偏置力解除后它將回縮至少為其伸長(zhǎng)的50％。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“衣服”意指任何類(lèi)型的可以穿戴的非醫(yī)學(xué)方面的服裝。這包括工作服和罩衣，內(nèi)衣，內(nèi)褲，襯衫，夾克，手套，襪子，以及類(lèi)似物。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“防止感染用品”意指醫(yī)學(xué)方面用的物品例如外科衣服和簾，面罩，頭罩狀張大的帽，外科帽和頭巾，罩在腳上的鞋罩，靴罩，和拖鞋，包扎帶，繃帶，消毒包，擦布，衣服狀實(shí)驗(yàn)室用大衣，罩衣，圍裙和夾克，病人被褥，擔(dān)架和搖籃布，以及類(lèi)似物。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“個(gè)人生活用品”意指尿布，幼兒穿的厚棉褲，吸收性襯褲，成人大小便失禁用品，和女用衛(wèi)生品以及類(lèi)似物。這樣的用品通常具有不滲透液體的外套，外套還提供可見(jiàn)的隔離層并且是悅目的。個(gè)人生活用品例如尿布的外套還可起帶式閉合裝置的“著陸場(chǎng)”或連接點(diǎn)的作用，并且還可形成鉤環(huán)式閉合裝置的連接器(其中外套材料可以是鉤或環(huán))。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“保護(hù)罩”意指交通工具用罩例如小汽車(chē)、卡車(chē)、小船、飛機(jī)、摩托車(chē)、自行車(chē)、高爾夫車(chē)、等等用的罩子；經(jīng)常被放置于室外的設(shè)備如柵欄，場(chǎng)地，花園設(shè)備(割草機(jī)，roto-tiller，等等)和草制家具(lawn furniture)，以及地板覆蓋物，桌布和picnic areacovers。
試驗(yàn)方法熔體流動(dòng)速率熔體流動(dòng)速率(MFR)是聚合物粘度的量度。MFR是由在測(cè)定的期間內(nèi)特定的負(fù)荷或剪切率下，從已知尺寸的毛細(xì)管中流出的材料的重量表示的，并且根據(jù)ASTM試驗(yàn)1238條件E測(cè)定，以在230℃下的克/10分鐘表示。
剝離試驗(yàn)在剝離或脫層測(cè)試時(shí)，測(cè)定使層合制品各層分開(kāi)的拉力大小。剝離強(qiáng)度的值是使用規(guī)定的織物寬度，通常為4英寸(102mm)，夾具寬度和恒定的拉伸率得到的。試樣的薄膜面用保護(hù)帶或某些其他適用的材料覆蓋以防止測(cè)試期間薄膜被撕裂。保護(hù)帶僅被置于層合制品的一面上并且不會(huì)影響試樣的剝離強(qiáng)度。用手使試樣脫層到足以使試樣能被夾持在應(yīng)處的位置上。然后將試樣夾持在，例如，TM型英斯特郎試驗(yàn)機(jī)(從Instron Corporation，2500 Washington St.，Canton，MA 02021購(gòu)得)或Thwing-Albert INTELLECT II型試驗(yàn)機(jī)(可從Thwing-Albert Instrument Co.購(gòu)得，10960 Dutton Rd.，Phila.，PA 19154)上它們具有3英寸(76mm)長(zhǎng)的平行夾具。然后以180°方向剝離試樣并記錄拉伸強(qiáng)度(以克數(shù)計(jì))。
附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明

圖1為具有ppm為0～60作為水平軸的Himont KS-050碳13核磁共振(NMR)譜的曲線(xiàn)圖，使用三甲基硅烷(tertiaryme-thylsilane)作為載體并按照現(xiàn)有技術(shù)中有關(guān)Bruker AC-250 NMR分光計(jì)的方法操作。
圖2為Himont KS-050無(wú)規(guī)嵌段共聚物的紅外掃描曲線(xiàn)，以波數(shù)為400～2000作為水平軸和百分透射比35～101作為垂直軸。
詳細(xì)說(shuō)明熱塑性聚合物被用于生產(chǎn)各種產(chǎn)品諸如個(gè)人生活用品、防止感染產(chǎn)品、衣服和保護(hù)罩中使用的薄膜、纖維和網(wǎng)。這樣材料的一個(gè)例子是起對(duì)液體防滲隔柵作用的薄膜/非織造織物層合制品。
薄膜/非織造織物層合制品可被用作，例如，尿布的外套材料。尿布的外套材料必須起擋住體液的作用并且還必須是使消費(fèi)者感到悅目的，即，所說(shuō)材料的外觀(guān)必須是吸引人的并能掩蓋尿布中所保留的液體和其他材料。用于個(gè)人生活用品例如尿布的外套還必須起帶式閉合裝置的“著陸場(chǎng)”或連接點(diǎn)的作用而且還可形成鉤環(huán)式閉合裝置的連接器(其中外套材料可以是鉤或環(huán))。這樣的功能要求層合制品保持整體而不脫層，這正是現(xiàn)有技術(shù)的薄膜/非織造織物層合制品存在的一個(gè)主要問(wèn)題。
本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)一種達(dá)到比現(xiàn)有技術(shù)的這樣層合制品能更好地保持整體性的層合制品結(jié)果的方法。本發(fā)明使用被熱粘到特定薄膜的非織造織物組件，優(yōu)選為紡粘法非織造織物組件。所說(shuō)的薄膜組件包括一個(gè)由半結(jié)晶/無(wú)定形的或“多相”聚合物制成的表面層和另一個(gè)優(yōu)選由具有低摩擦系數(shù)的聚合物制成的表面層。所說(shuō)的薄膜組件優(yōu)選還具有賤價(jià)聚合物如聚烯烴的內(nèi)層以降低總成本，也優(yōu)選在內(nèi)層中含有顏料。
使用本技術(shù)領(lǐng)域中已知的有效方法將各薄膜組分層擠塑在一起。所生產(chǎn)的薄膜組件的厚度為約0.3密耳～約0.8密耳。如果在薄膜組件中存在三層的話(huà)，即，薄膜組件是A/B/C共擠塑薄膜，優(yōu)選為每一表面層占總組分的約3％～約40％重量和內(nèi)層起平衡作用。在一種具體的實(shí)施方式中，所說(shuō)的薄膜組件是使用由約10％重量的半結(jié)晶/無(wú)定形的或多相聚合物的“A”層，在另一外表面上的約10％重量的低摩擦系數(shù)的摩擦層或“C”層，以及聚丙烯聚合物的“B”平衡層擠塑而成的。
“A”層是由多相性聚合物制成的。適用的聚合物被公開(kāi)在歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)EP 0444671 A3(基于申請(qǐng)?zhí)枮?1103014.6)、歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)EP0472946 A2(基于申請(qǐng)?zhí)枮?1112955.9)、歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)EP0400333A2(基于申請(qǐng)?zhí)枮?0108051.5)、美國(guó)專(zhuān)利5302454和5368927號(hào)中。其他適用的多相聚合物包括EnBA，乙烯/醋酸乙烯共聚物，乙烯/乙酸甲酯(ethylene/methyl acetate)共聚物，EAA和其他共聚物，以及聚丙烯、聚乙烯和聚丁烯的三元共聚物和彈性體諸如SEBS、SEPS、SBS，和符合多相定義的聚氨酯。
歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)EP 0444671 A3披露一種組合物，包括第一，10～60％重量的具有全同立構(gòu)指數(shù)為大于90的聚丙烯均聚物或含有大于85％重量的丙烯和全同立構(gòu)指數(shù)大于85的丙烯與乙烯和/或其它的α-烯烴的結(jié)晶共聚物；第二，10～40％重量的在室溫下不溶于二甲苯的含占優(yōu)勢(shì)乙烯的共聚物；和第三，30～60％重量的、在室溫下溶于二甲苯并含有40～70％重量乙烯的、無(wú)定形的乙烯-丙烯共聚物，在135℃的四氫化萘中所說(shuō)的丙烯聚合物組合物具有室溫下溶于二甲苯部分與不溶于二甲苯部分的特性粘度比為0.8～1.2。
歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)EP 0472946 A2披露一種組合物，包括第一，10～50％重量的具有全同立構(gòu)指數(shù)為大于80的聚丙烯均聚物或含有大于85％重量丙烯的丙烯與乙烯、式CH2＝CHR的α-烯烴(R為2～8碳原子的烷基)或其混合物的結(jié)晶共聚物；第二，5～20％重量的在室溫下不溶于二甲苯的含乙烯的共聚物；和第三，40～80％重量的乙烯和丙烯或另一種CH2＝CHRα-烯烴(R為2～8碳原子的烷基)或其混合物還可以有小部分二烯的共聚物部份，所說(shuō)的共聚物部份含有少于40％重量的乙烯并在室溫下溶于二甲苯和特性粘度為1.5～4dl/g；此處第二與第三部份之和相對(duì)于總的聚烯烴組合物為50～90％而第二與第三部份的重量比為小于0.4。
歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)EP 0400333 A2披露一種組合物，包括第一，10～60％重量的具有全同立構(gòu)指數(shù)為大于90的聚丙烯均聚物或含有大于85％重量丙烯并具有全同立構(gòu)指數(shù)大于85的丙烯與乙烯和/或式CH2＝CHR的烯烴(R為2～8碳原子的烷基)的結(jié)晶丙烯共聚物；第二，10～40％重量的含在室溫下不溶于二甲苯的乙烯的結(jié)晶聚合物部份；和第三，30～60％重量的還可以含小部份二烯的無(wú)定形的乙烯和丙烯共聚物，它在室溫下可溶于二甲苯并含有40～70％重量的乙烯；此處所說(shuō)的組合物具有彎曲模量為小于700MPa，在75％時(shí)張力變形小于60％，拉應(yīng)力大于6MPa和在-20℃與-40℃時(shí)的缺口伊佐德回彈性大于600i/m。
美國(guó)專(zhuān)利第5302454號(hào)披露一種組合物，包括第一，10～60％重量的具有全同立構(gòu)指數(shù)為大于90的聚丙烯均聚物或含有大于85％重量丙烯并具有全同立構(gòu)指數(shù)大于85的丙烯與乙烯和式CH2＝CHR的烯烴(R為2～6碳原子的烷基)或它們的混合物的結(jié)晶丙烯共聚物；第二，10～40％重量的含有乙烯與丙烯的結(jié)晶聚合物部份，其乙烯含量為52.4％～約74.6％并且它不溶于室溫下的二甲苯；和第三，30～60％重量的還可含有小部份二烯的無(wú)定形的乙烯和丙烯共聚物，它在室溫下可溶于二甲苯并含有40～70％重量的乙烯；此處所說(shuō)的組合物具有彎曲模量為小于700MPa，在75％時(shí)張力變形小于60％，拉應(yīng)力大于6MPa和在-20℃與-40℃時(shí)的缺口伊佐德回彈性大于600i/m。
美國(guó)專(zhuān)利第5368927號(hào)披露一種組合物，包括第一，10～60％重量的具有全同立構(gòu)指數(shù)為大于80的聚丙烯均聚物或含有大于85％重量丙烯并具有全同立構(gòu)指數(shù)大于80的丙烯與乙烯和/或具有4～10個(gè)碳原子的α-烯烴的結(jié)晶丙烯共聚物；第二，3～25％重量的不溶于室溫下的二甲苯的乙烯-丙烯共聚物；第三，15～87％重量的乙烯與丙烯和/或具有4～10個(gè)碳原子的α-烯烴，還可以含有二烯的共聚物，它含有20～60％的乙烯并完全溶于室溫下的二甲苯。
可被用作“A”層的其他聚合物包括嵌段共聚物諸如聚氨酯、共聚醚酯、聚酰胺聚醚嵌段共聚物，乙烯/醋酸乙烯(EVA)，具有通式A-B-A′或A-B的嵌段共聚物如共聚(苯乙烯/乙烯-丁烯)，苯乙烯-聚(乙烯-丙烯)-苯乙烯，苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-苯乙烯，(聚苯乙烯/聚(乙烯-丁烯)/聚苯乙烯、聚(苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯)以及類(lèi)似物。
有用的樹(shù)脂包括具有通式為A-B-A′或A-B的嵌段共聚物，式中A和A′的每一種為端基封閉的熱塑性聚合物，它含有苯乙烯部份例如聚(乙烯基芳烴)和B為嵌在中間的彈性聚合物例如共軛二烯或低級(jí)鏈烯烴聚合物。A-B-A′型嵌段共聚物具有不同或者相同的熱塑性嵌段共聚物作為A和A′嵌段，而所說(shuō)的嵌段共聚物應(yīng)包括線(xiàn)型的、枝化的和徑向的嵌段共聚物。就此方面來(lái)說(shuō)，徑向嵌段共聚物可以由式(A-B)m-X表示，式中X為多官能的原子或分子和其中的每一個(gè)(A-B)m-基遠(yuǎn)離X端的A是封端基。在徑向嵌段共聚物中，X可以是有機(jī)或無(wú)機(jī)的多官能原子或分子，m為一具有與原始存在于X中的官能基相同值的整數(shù)。m通常至少為3并且常常為4或5，但并不限于此。因此，在本發(fā)明中，術(shù)語(yǔ)“嵌段共聚物”，特別是“A-BA′”和“A-B”嵌段共聚物被用來(lái)表示包括具有上述那樣的橡膠嵌段和熱塑性嵌段的所有的嵌段共聚物，這些嵌段共聚物可以被擠出并且不受嵌段數(shù)目的限制。薄膜可由例如(聚苯乙烯/聚(乙烯-丁烯)/聚苯乙烯)嵌段共聚物來(lái)形成。這樣的共聚物的商業(yè)上的例子是，例如，那些可從Shell Chemical Company of Houston，Texas購(gòu)得的被稱(chēng)為KRATON材料的嵌段共聚物。KRATON嵌段共聚物可以不同配方形式使用，許多配方是與此處作為參考文獻(xiàn)被編入的美國(guó)專(zhuān)利第4663220號(hào)和第5304599號(hào)中的配方一樣的。
由A-B-A-B四元嵌段共聚物組成的聚合物也可被用于本發(fā)明的實(shí)踐中。這樣的聚合物在Taylor等人的美國(guó)專(zhuān)利第5332613號(hào)中被討論。在這些聚合物中，A是熱塑性聚合物嵌段而B(niǎo)是被氫化到基本上為聚(乙烯-丙烯)單體單元的異戊二烯單體單元。這樣的四元嵌段共聚物的例子是可從Shell Chemical Company of Houston，Texas以商品名KRATONG-1657購(gòu)得的苯乙烯-聚(乙烯-丙烯)-苯乙烯-聚(乙烯-丙烯)或SEPSEP嵌段共聚物。
可以使用的其他示例性的材料包括聚氨酯材料諸如，例如，那些以商品名ESTANE從B.F.Goodrich & Co.購(gòu)得的或以商品名MORTHANE從Morton Thiokol Corp.購(gòu)得的聚氨酯材料；聚酰胺聚醚嵌段共聚物，例如，可從Atochem Inc.Polymers Division(RILSAN)，of Glen Rock，New Jersey購(gòu)得的被稱(chēng)為PEBAX的聚酰胺聚醚嵌段共聚物以及聚酯材料，例如，可從E.I.DuPont De Nemours & Company購(gòu)得的商品名HYTREL的聚酯材料。
適用的聚合物還包括乙烯與至少一種的乙烯基單體例如醋酸乙烯酯、不飽和的脂族單羧酸、以及這樣的單羧酸的酯的共聚物。這些共聚物例如在美國(guó)專(zhuān)利第4803117號(hào)中被披露。
特別適用于“A”層的聚合物是那些從Himont ChemicalCompany of Wilmington，Delaware購(gòu)得的商品名“Catalloy”的聚合物。具體的商業(yè)上的例子是CatalloyKS-084P和CatalloyKS-057P。Himont的KS-057P具有熔體流動(dòng)速率為30和比重為0.9gm/cc，根據(jù)page 673 of Plastic Technology′s ManufacturersHandbook & Buyer′Guide，1994/95 from BillPublications，355 Park Ave.South，N.Y.，10010。
聚合物能以許多方式來(lái)表征，其中的二種方式是核磁共振掃描(NMR)和紅外掃描(TR)。圖1和2顯示在本發(fā)明的實(shí)踐中被優(yōu)選使用的多相聚合物，Himont’s KS-050在過(guò)氧化裂化產(chǎn)生KS-057P之前的掃描情況。過(guò)氧化裂化是一種提高聚合物的熔體流動(dòng)速率的方法，這樣方法的一個(gè)例子被披露在Timmons的美國(guó)專(zhuān)利第5271883號(hào)中。
該聚合物的NMR譜和IR曲線(xiàn)顯示，KS-057P具有約3％無(wú)規(guī)乙烯分子和約9～10％的嵌段乙烯分子。
“B”層可以是聚丙烯聚合物或共聚物。因?yàn)榇藢酉鄬?duì)較厚，大部份的不透明性可被加在此層中。不透明性可以通過(guò)使用，例如，二氧化鈦或碳酸鈣之類(lèi)的不透明材料來(lái)賦予。工業(yè)上使用的提高不透明性試劑是，例如，Techmer的PM 18074 E二氧化鈦提濃物和StandridgeChemical Company的SCC 13602二氧化鈦提濃物。這些提濃物是在30％的LDPE載體中的約70％的DuPont二氧化鈦。
“C”層提供所說(shuō)的薄膜的另外一個(gè)表面。它的重要性在于所說(shuō)的C層具有比A層低的摩擦系數(shù)而容易通過(guò)將薄膜/非織造織物層合物轉(zhuǎn)變成成品例如尿布的各生產(chǎn)步驟中的收卷、解卷和薄膜加工。這可以通過(guò)在此層中包括大量的聚丙烯來(lái)實(shí)現(xiàn)?？杀皇褂玫木郾┮话闶荅xxonChemical Company 的Escorene3445和Shell ChemicalCompany的E5D47。
各薄膜層還可以含有少量的添加劑諸如從Quantum ChemicalCompany購(gòu)得的NA334或從Rexene購(gòu)得的1058 LDPE的低密度聚乙烯(LDPE)以改進(jìn)可加工性。許多類(lèi)似的LDPE聚合物是商業(yè)上可購(gòu)得的。
本發(fā)明的非織造織物組件優(yōu)選是紡粘材料和優(yōu)選在約0.3～1 osy(11gsm～34gsm)?？杀挥脕?lái)生產(chǎn)紡粘組件的聚合物是熱塑性聚合物諸如聚烯烴、聚酰胺、和聚酯，優(yōu)選為聚烯烴和更優(yōu)選為包括其量高達(dá)約50％重量的多相聚合物的摻合物。更具體地說(shuō)，所說(shuō)的非織造織物可以是由聚丙烯如Exxon Chemical Company的Escorene3445或Shell Chemical Company的E5D47，和約40％重量的多相聚合物如CatalloyKS-057P的摻合物組成的。更進(jìn)一步說(shuō)，所說(shuō)的非織造織物可以是由高結(jié)晶聚丙烯和約20％重量的CatalloyKS-057P的摻合物組成的。
最好是在薄膜在縱向被拉伸約60～65％后使用熱點(diǎn)粘法將非織造織物組件與薄膜組件粘合在一起。這種拉伸和連接可以根據(jù)美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)07/997800和歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)EP 0604731 A1(申請(qǐng)?zhí)枮?3117426.2)來(lái)進(jìn)行并已轉(zhuǎn)讓給Kimberly-Clark Corporation。簡(jiǎn)言之，該方法包括將第一可延伸層由其原始長(zhǎng)度延伸到延伸長(zhǎng)度，該延伸長(zhǎng)度至少比原始長(zhǎng)度長(zhǎng)5％。根據(jù)拉伸程度的不同，第一可拉伸層可以被永久性地變形。接著，將第二層材料與第一層材料相并置而第一層仍處于延伸長(zhǎng)度，然后將此二層以許多的間隔的粘合位置相互接在一起，形成包括許多粘合區(qū)與未粘合區(qū)的層合制品。一旦層合制品已被形成，讓第一層松弛到通常比第一層的第一長(zhǎng)度長(zhǎng)的第三長(zhǎng)度。由于第二層被連接到第一層而第一層仍處于延伸狀態(tài)之故，一旦層合制品發(fā)生收縮的話(huà)，第一層集攏并起皺，由此形成比相同的二種材料的簡(jiǎn)單的未拉伸的層合制品要膨松得多的材料。一般說(shuō)來(lái)，拉伸是通過(guò)將薄膜圍繞在許多轉(zhuǎn)輥而進(jìn)行的，后面的轉(zhuǎn)輥以比前面的轉(zhuǎn)輥要高的速度旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致薄膜被拉伸和變薄。這樣的拉伸能將薄膜的厚度減少三分之一或以上。例如，根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的薄膜其厚度在被拉伸前為0.6密耳而在拉伸后為0.4密耳。
此外，相容的增粘樹(shù)脂可被添加到上述可被擠塑的組合物中以形成自粘合的粘性材料。任何與聚合物相容并能經(jīng)受高加工溫度(例如，擠塑)的增粘樹(shù)脂均可被使用。如果聚合物與加工助劑，例如，聚烯烴或增量油相摻合的話(huà)，增粘樹(shù)脂還應(yīng)該是與這些加工助劑相容的。通常，氫化的烴樹(shù)脂是被優(yōu)選的增粘樹(shù)脂，因?yàn)樗哂懈玫臏囟确€(wěn)定性。REGALREZTM和ARKONTMP系列增粘劑是氫化的烴樹(shù)脂的例子。ZONATACTM501 lite是萜烯烴的例子。REGALREZTM烴樹(shù)脂可從Hercuies Incorporated購(gòu)得。ARKONTMP系列樹(shù)脂可從ArakawaChemical(U.S.A.)Incorporated購(gòu)得。增粘樹(shù)脂例如此處作為參考文獻(xiàn)編入的美國(guó)專(zhuān)利第4787699號(hào)中所述的增粘樹(shù)脂是適用的。還能使用能與組合物的其他組分相容并能經(jīng)受高加工溫度的其他增粘樹(shù)脂。
本發(fā)明的層合制品的非織造織物組件可以通過(guò)熔噴或紡粘法來(lái)生產(chǎn)，這些方法在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。這些方法通常使用擠出機(jī)將熔融的熱塑性聚合物供應(yīng)到紡絲板，在紡絲板處聚合物被纖維化而產(chǎn)生短纖維長(zhǎng)度或更長(zhǎng)的纖維。然后將纖維拉伸(通常由壓縮空氣拉伸)并沉積在移動(dòng)的多孔墊或帶上而形成非織造織物。以紡粘或熔噴法生產(chǎn)的纖維是上述的微纖維。
為了說(shuō)明本發(fā)明層合制品的優(yōu)點(diǎn)，提供以下的實(shí)施例與比較例。所有的層合制品均是使用240°F(116℃)圖案輥和200°F(93℃)砧輥熱粘的。
比較例將A/B/A型薄膜拉伸使其厚度從0.6密耳減薄到0.4密耳并以C-星粘合圖案將其熱層合到0.5osy(17gsm)的由Escorene3445制成的聚丙烯紡粘層上。各薄膜層的比例為30/40/30?！癆”層是由65％的Himont的Catalloy71-1，25％的Exxon的3445，5％的低密度聚乙烯(Quantum Chemical的NA 334)和5％的二氧化鈦提濃物(Ampacet 110210，在聚丙烯中的50/50摻合物)制成的。“B”層是由25％的Himont的Catalloy71-1，30％的Exxon的3445，5％的低密度聚乙烯(Quantum Chemical的NA 334)和40％的二氧化鈦提濃物制成的。
實(shí)施例1將A/B/C型薄膜拉伸使其厚度從0.6密耳減薄到0.4密耳并以C-星粘合圖案將其熱層合到0.5osy(17gsm)的由Escorene3445制成的聚丙烯紡粘層。各薄膜層的比例為10/80/10?！癆”層是由85％的Himont的CatalloyKS-084P，10％的Exxon的3445，和5％的Quantum Chemical的NA 334 LDPE制成的?！癇”層是由40％的Himont的CatalloyKS-084P，43％的Exxon的3445，和17％的得自Standridge Chemical Compony of SoCIAL Circle，Georgiar的商品名為SCC 13602的二氧化鈦提濃物制成的?！癈”層是由35％的Himont的CatalloyKS-084P，60％的Exxon的3445，和5％的Quantum Chemical的NA 334 LDPE。
實(shí)施例2將A/B/C型薄膜拉伸使其厚度從0.6密耳減薄到0.4密耳并以C-星粘合圖案將其熱層合到0.5osy(17gsm)的由Escorene3445制成的聚丙烯紡粘層上。各薄膜層的比例為10/80/10?！癆”層是由93％的Himont的CatalloyKS-084P和5％的Rexene Chemical的1058LDPE制成的?！癇”層是由40％的Himont的CatalloyKS-084P，和43％的Exxon的3445，和17％的得自Techmer Company的PM18074E的二氧化鈦提濃物制成的。“C”層是由40％的Himont的CatalloyKS-084P，55％的Exxon的3445，和5％的Rexene的1058LDPE制成的。
根據(jù)上述剝離試驗(yàn)對(duì)比較例和各實(shí)施例進(jìn)行脫層情況測(cè)定并將結(jié)果列于表1中。
表1試樣180°剝離強(qiáng)度比較例 60～70克實(shí)施例1120～130克實(shí)施例2126～142克該表顯示，本發(fā)明的各薄膜層的獨(dú)特的結(jié)合大大地提高剝離強(qiáng)度到120克以上。這在個(gè)人生活用品技術(shù)上是重大的進(jìn)步并產(chǎn)生對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)為更耐用和更嘗心悅目的產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種薄膜/非織造織物層合制品，包括第一組件為薄膜，它包括在一表面上的多相層和在第二表面上的具有低摩擦系數(shù)的聚合物層，和；第二組件為至少一層的非織造織物。
2.權(quán)利要求1的層合制品，其中所說(shuō)的薄膜組件與非織造織物組件被熱粘在一起而形成所說(shuō)的層合制品。
3.權(quán)利要求2的層合制品，其中所說(shuō)的薄膜在所說(shuō)的熱粘前至少被拉伸5％。
4.權(quán)利要求1的層合制品，其中所說(shuō)的多相薄膜層是由具有圖1的NMR譜的聚合物組成的。
5.權(quán)利要求1的層合制品，其中所說(shuō)的薄膜組件還包括由聚烯烴組成的內(nèi)層。
6.權(quán)利要求5的層合制品，其中所說(shuō)的薄膜組件的各表面層占所說(shuō)的薄膜組件的10～80％重量和所說(shuō)的內(nèi)層占所說(shuō)的薄膜組件的20～90％重量。
7.權(quán)利要求1的層合制品，具有根據(jù)本說(shuō)明書(shū)中所提出的方法測(cè)定為大于120克的剝離強(qiáng)度。
8.權(quán)利要求1的層合制品，其中所說(shuō)的非織造織物組件包括紡粘的熱塑性聚合物網(wǎng)。
9.權(quán)利要求8的層合制品，其中所說(shuō)的聚合物包括多相聚合物。
10.一種選自由尿布、訓(xùn)練褲、吸收性?xún)?nèi)褲、成人大小便失禁用品、和婦女衛(wèi)生用品組成的組中的個(gè)人生活用品，包括由權(quán)利要求1的層合制品組成的外層.
11.權(quán)利要求10的個(gè)人生活用品，它是尿布。
12.權(quán)利要求10的個(gè)人生活用品，它是吸收性?xún)?nèi)褲。
13.權(quán)利要求10的個(gè)人生活用品，它是成人大小便失禁用品。
14.權(quán)利要求10的個(gè)人生活用品，它是婦女衛(wèi)生用品。
15.一種薄膜/非織造織物，它主要是由以下組件組成的第一組件為薄膜，它包括在一表面上的其量占所說(shuō)的第一組件的約5％～40％重量的多相聚合物層，具有其量占所說(shuō)的第一組件的約5％～約40％重量的低摩擦系數(shù)聚合物的第二表面層，和其量占所說(shuō)的第一組件的約20％～約90％重量的內(nèi)層，和；第二組件，它是含有多相聚合物的紡粘型非織造織物并具有至少一層其中所說(shuō)的各組件被熱粘在一起而形成所說(shuō)的其中多相薄膜層是處于緊靠所說(shuō)的第二組件的層合制品。
16.權(quán)利要求15的層合制品，其中所說(shuō)的層合制品具有的剝離強(qiáng)度至少為120克。
17.一種生產(chǎn)具有良好剝離強(qiáng)度的薄膜/非織造織物層合制品的方法，包括將第一組件拉伸至少5％，第一組件是薄膜它包括在一表面上的其量占所說(shuō)的第一組件的約5％～40％重量的多相聚合物層，具有其量占所說(shuō)的第一組件的約5％～約40％重量的低摩擦系數(shù)聚合物的第二表面層，和其量占所說(shuō)的第一組件的約20％～約90％重量的內(nèi)層，和；使所說(shuō)的被拉伸的第一組件與第二組件接觸，第二組件是至少為一層和包括多相聚合物的紡粘非織造織物，和；將所說(shuō)的各組件熱粘合在一起以形成其中多相薄膜層是處于緊靠所說(shuō)的第二組件并具有剝離強(qiáng)度至少為120克的層合制品。
全文摘要
此處提供一種多層的層合制品,它由一層薄膜和一層非織造織物組成。薄膜是由聚合物制成的并具有一半結(jié)晶/無(wú)定形或“多相”聚合物表面,一隨意的、較賤價(jià)的填料型聚合物的內(nèi)層,和作為另一表面的具有低摩擦系數(shù)的聚合物層。非織造織物可以是紡粘或熔噴織物,優(yōu)選為紡粘織物并且最好還包括多相聚合物。使用熱點(diǎn)粘和優(yōu)選同時(shí)將薄膜拉伸至少為5%而將薄膜組件與非織造織物組件粘合在一起。這樣的層合制品可被制成個(gè)人生活用品像尿布、訓(xùn)練褲、吸收性?xún)?nèi)褲、成人大小便失禁用品、以及婦女衛(wèi)生用品。
文檔編號(hào)A61L15/24GK1188446SQ96195000
公開(kāi)日1998年7月22日 申請(qǐng)日期1996年4月19日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月2日
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