專利名稱：對疏水材料、尤其是微纖維材料具有改善的粘附性能的一次性吸收制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于個人衛(wèi)生的吸收制品，尤其是衛(wèi)生巾、緊身短褲襯里等，所述制品包含用于將所述制品粘附到穿著者衣服上、尤其是微纖維衣服上的粘合劑。所述粘合劑在0.01Hz和25℃下具有1,000至10,000Pa的彈性模量G’，并且在0.01Hz和25℃下具有0.3至2的損耗因子tanδ。
背景技術(shù)：
使用粘合劑來固定用于個人衛(wèi)生的一次性吸收制品是本領(lǐng)域熟知的。具體地講，使用熱熔融和基于乳液的粘合劑是常規(guī)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。例如，從SE-A-374,489中獲知，可將基于乳液的粘合劑涂敷到吸收制品的底片上以便粘附到衣服上。例如，在EP-A-140,135或WO 00/61054中，描述了使用熱熔融粘合劑來實現(xiàn)此目的。
可注意到，近來女性的穿著習(xí)慣發(fā)生了顯著的改變。越來越多的女性、尤其是較年輕的女性不再穿著在過去十年曾為標(biāo)準(zhǔn)穿著的棉制短襯褲，她們越來越傾向于穿著由通常稱作“微纖維”的合成織物材料所構(gòu)成的短襯褲。
微纖維是纖維業(yè)中近來主要的一種新生事物。這些纖維通常小于1旦，并且截面部分的直徑通常不大于10μm。在微纖維出現(xiàn)在市場上后不久，就已發(fā)現(xiàn)它們尤其可用于服裝業(yè)中。在服裝業(yè)中，微纖維用來形成具有獨特的物理和機械屬性如華麗的外觀和手感的織物，這歸因于以下事實微纖維甚至比絲還要細(xì)，并且具有非常好的強度、均勻性和加工特性。所得的非常纖細(xì)和細(xì)密的機織物和針織物的特征在于柔軟的手感和透氣性。因此，微纖維織物也被用于制作女性內(nèi)衣褲，尤其是適用于較年輕女性的時尚內(nèi)衣褲。
與傳統(tǒng)棉織物相比，微纖維織物具有非常不同的物理特性。在疏水性方面尤其如此。微纖維的疏水性更高，并且通常可通過用氟聚合物、硅氧烷、微晶蠟等處理微纖維來進(jìn)一步提高疏水性。從而，與傳統(tǒng)棉制衣服不同，微纖維衣服可具有充分疏水的表面。此外，由微纖維制成的織物的密度顯著高于由棉制成的織物的密度。因此，單根微纖維絲之間的空隙空間明顯小于棉織物中的空隙空間。由于上述特性，用于將吸收制品如衛(wèi)生巾和緊身短褲襯里粘附到衣服上的現(xiàn)有傳統(tǒng)粘合劑無法令人滿意地作用于微纖維衣服。已發(fā)現(xiàn)，到目前為止，時下粘附女性內(nèi)褲的粘合劑(下文稱為PFA)所能夠遞送到微纖維衣服上的粘附力太低，以致無法提供吸收制品的可靠粘附，尤其是在應(yīng)力條件下，例如在體育運動期間等。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種具有PFA的吸收制品，所述PFA能夠使吸收制品牢固地粘附到基于微纖維的衣服上。

發(fā)明內(nèi)容
已發(fā)現(xiàn)，由流變學(xué)參數(shù)tanδ、G’和G”來描述的粘合劑的粘彈性行為是可被調(diào)整以解決上述問題的關(guān)鍵因素。
本發(fā)明提供了一種吸收制品，所述吸收制品含有PFA，以便粘附到穿著者的衣服上。具體地講，本發(fā)明的吸收制品含有PFA，所述PFA在0.01Hz和25℃下具有1,000至10,000Pa的彈性模量G’，并且在0.01Hz和25℃下具有0.3至2的損耗因子tanδ。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施方案中，提供了一種含有PFA的吸收制品，所述PFA具有的tanδ位于四邊形ABCD內(nèi)，其中所述四邊形ABCD是通過將所述粘合劑在25℃下以單位為Hz的頻率對tanδ作圖而限定，所述四邊形ABCD的A點和D點在0.01Hz頻率下具有的tanδ分別為0.3和2，并且B點和C點在10Hz頻率下具有的tanδ分別為0.8和4。
在本發(fā)明的另一個優(yōu)選的實施方案中，吸收制品含有PFA，所述PFA具有的G’位于四邊形ABCD內(nèi)，其中所述四邊形ABCD是通過將所述粘合劑在25℃下以單位為Hz的頻率對tanδ作圖而限定，所述四邊形ABCD的A點和D點在0.01Hz頻率下具有的G’分別為1,000和10,000，并且B點和C點在10Hz頻率下具有的G’分別為20,000和100,000。


圖1是權(quán)利要求1中受權(quán)利要求書保護的參數(shù)范圍的圖示，即0.01Hz和25℃下的tanδ和G’。
圖2是權(quán)利要求4中受權(quán)利要求書保護的參數(shù)范圍的雙對數(shù)圖示，即25℃下從0.01Hz至10Hz頻率間隔間的tanδ。
圖3是權(quán)利要求6中受權(quán)利要求書保護的參數(shù)范圍的雙對數(shù)圖示，即25℃下從0.01Hz至10Hz頻率間隔間的G’。
圖4是本文根據(jù)權(quán)利要求1中受權(quán)利要求書保護的參數(shù)范圍研究的四種示例性PFA測試結(jié)果的圖示。
圖5是本文根據(jù)權(quán)利要求4中受權(quán)利要求書保護的參數(shù)范圍研究的四種示例性PFA測試結(jié)果的圖示。
圖6是本文根據(jù)權(quán)利要求6中受權(quán)利要求書保護的參數(shù)范圍研究的四種示例性PFA測試結(jié)果的圖示。
圖7圖示說明了本文剝離力測試方法中所用的標(biāo)準(zhǔn)微纖維材料的膠帶面。
圖8圖示說明了本文剝離力測試方法中所用的標(biāo)準(zhǔn)微纖維材料的PFA面。
具體實施例方式
本文所用術(shù)語“吸收制品”廣義地包括能夠接收和/或吸收和/或包含和/或保留流體和/或滲出物、尤其是體液/身體滲出物的任何制品。本發(fā)明涉及的吸收制品典型地包括作為面向穿著者層的流體可透過的頂片、作為面向衣服層的優(yōu)選水蒸汽和/或氣體可透過但流體不可透過的底片、和包含在頂片與底片之間的吸收芯。此外，本發(fā)明上下文中的吸收制品包含用于將它們粘附到使用者衣服上的部件，具體地講是粘合劑。本發(fā)明上下文中優(yōu)選的吸收制品是一次性吸收制品。依照本發(fā)明，典型的一次性吸收制品是用于個人衛(wèi)生的吸收制品，例如，嬰兒護理制品如嬰兒尿布；失禁襯墊和吸汗墊如腋下吸汗墊或帽帶。尤其優(yōu)選的一次性吸收制品是用于女性衛(wèi)生的吸收制品，如衛(wèi)生巾和/或緊身短褲襯里。
所謂“體液”在本文中是指由人體產(chǎn)生的任何流體，包括例如汗液、尿液、血液、月經(jīng)液、陰道分泌液等。
本文所用術(shù)語“一次性的”用于描述不打算洗滌的制品，或換句話講不打算恢復(fù)或再次使用的制品(即它們預(yù)定在單次使用后就被丟棄，并且優(yōu)選可被再循環(huán)、堆肥處理或換句話講以與環(huán)境相容的方式處理)。
本文所用術(shù)語“使用”是指從吸收制品實際與使用者的身體相接觸時開始的那段時間。
本文所用術(shù)語“親水的”是指材料在空氣中與水的接觸角小于90度，而本文所用術(shù)語“疏水的”是指材料在空氣中與水的接觸角等于或大于90度。疏水材料還被稱作防水材料。
本文所用術(shù)語“微纖維”是指旦數(shù)不大于1(1旦＝1g/9000m纖維)并且交叉部分直徑不大于10μm的纖維。微纖維是人造合成纖維，并且最典型地由聚酯或聚酰胺組成，如尼龍。微纖維被紡織工業(yè)用于制造非常纖細(xì)的織造物材料和針織物，其特征在于柔軟的手感和透氣性。與傳統(tǒng)棉織物相比，微纖維織物具有非常不同的物理特性。在疏水性方面尤其如此，微纖維的疏水性比棉纖維的疏水性顯著更高，并且通?？赏ㄟ^用氟聚合物、硅氧烷、微晶蠟等處理微纖維來進(jìn)一步提高疏水性。通常，微纖維衣服還包含彈性/合成彈力纖維以提供彈性。由于微纖維具有很小的直徑，由此制得織物的密度遠(yuǎn)高于棉織物的密度。由于那些微纖維具有細(xì)小的纖維直徑，單根微纖維之間的空隙空間比棉織物中的空隙空間要小的多。典型的微纖維材料可，例如，以商品名Tactel購自DuPont，或以商品名Meryl購自Nylstar。
如下文所述，本發(fā)明上下文中的吸收制品包含粘合劑組分以將該制品粘附到使用者衣服上。該粘合劑還被稱為“粘附女性內(nèi)褲的粘合劑”或“PFA”。PFA被涂敷在本發(fā)明的吸收制品的面向衣服表面上，以將所述制品粘附到穿著者衣服上。同樣，如果該制品是帶護翼的制品，則也可在面向衣服表面的護翼上涂上PFA，以將護翼固定在穿著者衣服上?？捎糜诒疚牡腜FA優(yōu)選為壓敏粘合劑，熱熔融的壓敏粘合劑是尤其優(yōu)選的。
本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn)，粘合劑能夠牢靠粘附到微纖維衣服上的關(guān)鍵性質(zhì)是其粘彈性行為。事實上，可從文獻(xiàn)中熟知(參見，例如，“Viscoelastic windowsof pressure sensitive adhesives”，E.P.Chang，J.Adhesion，第34卷，1991年，第189至200頁；“Handbook of pressure sensitive adhesive technology”，Ed.Satas，第3版，第171至183頁；Pocius“Adhesion and adhesivetechnology”，第216至245頁)，粘合劑的性能，如剝離性、粘著性、剪切性，很大程度上取決于粘合劑的體積粘彈性性質(zhì)。這種粘彈性行為可用流變學(xué)參數(shù)中的彈性模量G’、粘性模量G”和損耗因子tanδ(其是G”/G’的比率)來量化。所有這些參數(shù)是針對某個頻率所特有的，并且可通過標(biāo)準(zhǔn)測試方法ASTM D4440-95，使用在指定頻率下振動的平板來測定。首先應(yīng)注意的是，流變學(xué)參數(shù)隨頻率的不同而發(fā)生很大的變化。其次，流變學(xué)參數(shù)測量方法中的頻率是模擬某些現(xiàn)實的情形。具體地講，0.01Hz的頻率代表典型的粘附，且尤其是典型的穿著情形，這表示了粘合劑在粘附穿著者衣服時的行為，尤其是粘附后穿著期間的行為。在更高頻率下，會發(fā)生制品的去粘附，具體地講是從穿著者衣服上脫離。已發(fā)現(xiàn)，10Hz是觀察去粘附時粘合劑行為的適宜頻率。
本文的彈性模量和粘性模量是在25℃(華氏溫度77)的溫度下測定的。用作本發(fā)明PFA的粘合劑必須滿足以下條件在0.01Hz和25℃下，損耗因子tanδ必須在0.3至2范圍內(nèi)，并且在0.01Hz和25℃下，彈性模量G’必須在1,000至10,000Pa范圍內(nèi)。事實上，這對于在微纖維織物上的粘附是必需的，粘合劑可潤濕微纖維表面，并且在穿著期間持續(xù)潤濕該表面。因此，我們在較長時間即在0.01Hz(即0.0628rad/sec)的較小頻率下(非常接近蠕變頻率)來評價流變學(xué)特性。通常，不滿足此段落中這兩個條件的粘合劑將不會向微纖維織物表面提供充分的粘附性。
已發(fā)現(xiàn)，如果0.01Hz和25℃下的損耗因子tan低于0.4，則粘合劑不能在穿著期間流動，無法彌散在微纖維材料的纖維網(wǎng)中來提供機械粘附并增加粘附力；本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn)，如果在0.01Hz和25℃下，tan最多為2，則能夠確保對微纖維織物表面的充分粘附。
已發(fā)現(xiàn)，如果在0.01Hz和25℃下，彈性模量G’高于10000Pa，則粘合劑太硬，以致其不能形成對微纖維表面的良好粘附。事實上，在穿著期間，粘合劑已在壓力下被涂敷并已將壓力釋放后，高彈性模量使得粘合劑具有彈性弛豫，獲得對極疏水微纖維材料的低粘附作用，從而不會潤濕微纖維織物，導(dǎo)致非常低的剝離粘附力。本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn)，在0.01Hz和25℃下，高于1000Pa的彈性模量G’可確保對微纖維織物表面的充分粘附。
滿足上述標(biāo)準(zhǔn)的粘合劑組合物可被用作本發(fā)明吸收制品中的PFA，前提條件是它們還滿足通常的要求，即在使用期間和通常在制品處理后，可安全地貼近人的皮膚使用。
在一個優(yōu)選的實施方案中，依照本發(fā)明，被用作PFA的粘合劑具有的tanδ位于四邊形ABCD內(nèi)，其中所述四邊形ABCD是通過將所述粘合劑在25℃下以tanδ對單位為Hz的頻率作圖而限定，所述四邊形ABCD的A點和D點在0.01Hz頻率下具有的tanδ分別為0.3和2，并且B點和C點在10Hz頻率下具有的tanδ分別為0.8和4。如果tanδ低于此段所述圖表中的界限AB，則粘合劑流動性變差，從而降低其在衣服微纖維間的纖維空隙中的滲透能力。本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn)，最多為圖2界限CD的tan能夠確保對微纖維織物表面的充分粘附。
在另一個優(yōu)選的實施方案中，依照本發(fā)明，被用作PFA的粘合劑具有的G’位于四邊形ABCD內(nèi)，其中所述四邊形ABCD是通過將所述粘合劑在25℃下以G’對單位為Hz的頻率作圖而限定，所述四邊形ABCD的A點和D點在0.01Hz頻率下具有的G’分別為1,000和10,000，并且B點和C點在10Hz頻率下具有的G’分別為20,000和100,000。如果G’高于此段規(guī)定的界限CD，則粘合劑具有降低的粘附性能，這是因為它太剛性了，即太硬了。本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn)，高于圖3界限AB的彈性模量G’能夠確保對微纖維織物表面的充分粘附。
在本發(fā)明的一個尤其優(yōu)選的實施方案中，粘合劑具有前述兩段中所規(guī)定的性質(zhì)。
圖2、3、5和6中的曲線是以雙對數(shù)刻度表示的，所描的曲線通常用來描述在幾十倍頻率變化范圍內(nèi)的流變學(xué)性質(zhì)。
下文中，列出了適用作PFA以牢固地將吸收制品粘附到微纖維基質(zhì)上的粘合劑的實例適用作本文PFA的市售實例是購自Dow Corning的Bio PSA7-4560(它是基于硅氧烷的粘合劑)和購自Savare的MF55(它是基于嵌段共聚物的粘合劑)。下文中，給出了對適宜的基于硅氧烷的PFA的詳細(xì)描述。如上所述，購自Dow Corning的Bio PSA 7-4560是此類PFA的一部分。
一類適宜的基于硅氧烷的壓敏粘合劑組合物公開于US 4,865,920中，并且其組成為(i)以三甲基甲硅烷基終端嵌段的聚硅酸鹽樹脂，如由包含硅鍵合羥基的可溶于苯的樹脂共聚物組成的硅氧烷樹脂，和基本上由化學(xué)式為R3SiO1/2的三有機基甲硅烷氧基單元和化學(xué)式為SiO4/2的四官能化甲硅烷氧基單元組成的硅氧烷樹脂，共聚物中所含的四官能化甲硅烷氧基單元與三有機基甲硅烷氧基單元的比率為每個四官能化甲硅烷氧基單元具有約0.6至0.9個三有機基甲硅烷氧基單元，和(ii)以硅烷醇封端的聚二有機硅氧烷流體(聚硅氧烷流體)，如聚二甲基硅氧烷流體。授予Dexter等人的美國專利2,736,721和授予Currie等人的美國專利2,814,601提出了上述或類似的壓敏粘合劑組合物。
另一類適宜的可與上文公開的特定酯一起使用的壓敏粘合劑組合物是與授予Goodwin，Jr.的美國專利2,857,356中提出的組合物相類似的那些。Goodwin，Jr.的專利提出了硅氧烷壓敏粘合劑組合物，其是由下列成分的混合物組成，(i)所述成分包括三烷基可水解硅烷和烷基硅酸鹽的共水解產(chǎn)物，其中共水解產(chǎn)物包含多個硅鍵合的羥基(硅氧烷樹脂)，和(ii)包含硅鍵合羥基的直鏈高粘度有機聚硅氧烷流體(聚硅氧烷流體)。
硅氧烷樹脂(i)和聚硅氧烷流體(ii)可任選地縮合在一起，如通過授予Pail的加拿大專利711,756中所描述的方法。在上述縮合反應(yīng)中，將硅氧烷樹脂(i)和聚硅氧烷流體(ii)在硅烷醇縮合催化劑的存在下混和在一起，并且通過，例如，在回流條件下加熱1至20個小時，使硅氧烷樹脂(i)和聚硅氧烷流體(ii)縮合。硅烷醇縮合催化劑的實例是伯胺、仲胺和叔胺，這些胺的羧酸以及季銨鹽。
另一類可與上文公開的特定酯一起使用的適宜壓敏粘合劑組合物是描述于授予Blizzard等人的美國專利4,591,622和4,584,355、授予Homan等人的美國專利4,585,836和授予Woodard等人的美國專利4,655,767中的那些組合物。通常，這些壓敏粘合劑組合物由i)硅氧烷樹脂和ii)聚硅氧烷流體的共混物組成，其被化學(xué)處理以減少共混物中硅鍵合羥基的含量。這些組合物可任選地被縮合，如就在上文所述的先前的化學(xué)處理方法一樣。
硅氧烷壓敏粘合劑可通過僅將硅氧烷(i)和(ii)與選定的酯混和來制備。然后，加熱硅氧烷壓敏粘合劑組合物以達(dá)到可涂敷的粘度，并涂敷在吸收制品面向衣服表面上。任選地，涂敷的硅氧烷壓敏粘合劑可被固化。當(dāng)硅氧烷壓敏粘合劑將被固化時，它還可包含固化催化劑。優(yōu)選在室溫和熱熔融涂敷過程中所達(dá)到的溫度下，上述催化劑保持惰性。因此，在高于熱熔融溫度的溫度下變得有活性或在暴露于另一能源如UV光或電子束輻射后變得有活性的上述催化劑也是適宜的。
任選地，硅氧烷壓敏粘合劑可包含填充劑，如鋪展性或強化性填充劑。
公開于如上所述的授予Goodwin的美國專利2,857,356中的用于制備硅氧烷壓敏粘合劑的酯具有以下通式 其中R是具有2至32個碳原子的一價烴基，R’是具有1至14個碳原子的一價烴基。優(yōu)選地，R具有10至19個碳原子，并且R’具有1至3個碳原子。R和R’獨立地選擇，因此它們可相同或不同。
優(yōu)選地，用于熱熔融硅氧烷壓敏粘合劑的酯是不易燃的，這為在高溫下涂敷硅氧烷壓敏粘合劑組合物的過程提供了更安全的步驟。本文所用術(shù)語“易燃材料”是指由美國聯(lián)邦規(guī)則法典第49章節(jié)第173部分第115款(49 CFR 173.115)中所定義的那些易燃的材料。簡單重申，易燃的液體是指任何閃點低于37.8℃(100)的液體，其中閃點是指液體在試管中揮發(fā)出足夠濃度的蒸汽以與液體表面附近的空氣形成可燃性混合物時的最低溫度。CFR提供了用于測試閃點的適當(dāng)測試條件。如果使用易燃的酯，則可在惰性氛(如氮氣)中進(jìn)行涂敷操作，因缺乏氧氣而可避免火災(zāi)危險。
所用的酯在加工溫度下一定不能沸騰。典型地，高于約100℃的溫度可形成適于施用熱熔融硅氧烷壓敏粘合劑的粘度，因此，優(yōu)選沸點高于100℃的酯。酯可以是固體或液體。即使使用固態(tài)酯，它們也必須在涂敷溫度下至少部分可溶于硅氧烷壓敏粘合劑中。
適宜酯的實施例包括丙酸1-苯基乙酯、亞油酸乙酯、乙酸十二烷基酯、卅烷酸乙酯、乙酸辛酯、己酸甲酯、癸酸甲酯、乙酸異丁酯、二十四烷酸甲酯、十七烷酸甲酯、棕櫚酸異丙酯、肉豆蔻酸異丙酯、月桂酸甲酯，以及它們的混合物。
按基于硅氧烷樹脂和聚硅氧烷流體的總重量計，酯的用量為約1％至10％。通常，如果酯在室溫下為流體，尤其當(dāng)壓敏粘合劑沒有被固化時，優(yōu)選酯的最大限量為約7％，這是因為在較高的含量下，酯可使熱熔融硅氧烷壓敏粘合劑在室溫下過于易流動，這對大多數(shù)應(yīng)用來說是不可取的。通常，當(dāng)熱熔融硅氧烷壓敏粘合劑中需要使用按重量計大于約7％的酯時，固態(tài)酯是優(yōu)選的。
可通過以任何順序混和成分來制備硅氧烷壓敏粘合劑。在加入酯之前，需要完成成分的反應(yīng)或處理，如依照CA 711,756中公開的方法來冷凝，或依照US 4,591,622和US 4,584,355來進(jìn)行化學(xué)處理。
酯可使熱熔融硅氧烷壓敏粘合劑高溫下的粘度降至適宜涂敷基質(zhì)的粘度，而無需使用必須除去的溶劑。適用于熱熔融處理中的粘度為約20-30Pa.s(20,000-30,000cp(厘泊))，并且更典型為30-40Pa.s(30,000-40,000cp)。典型地，將本發(fā)明熱熔融硅氧烷壓敏粘合劑加熱至約100℃或更高(更典型高于150℃)的溫度，以得到低于40Pa.s(40,000cp)的適宜粘度。這些適于涂敷的溫度足夠低，所以不會造成組合物的分解。較低的溫度可得到適于涂敷的粘度，這取決于所用的涂敷設(shè)備、所需的最終制品以及所用酯的類型和含量。例如，壓敏粘合劑所需的涂層越厚，涂層粘度就越高。
頂片頂片具有順滑柔軟感并且對穿著者的皮膚無刺激。頂片還具有彈性，使其可以在部分頂片或其整個伸出部的一個或兩個方向上伸長。此外，頂片為流體可滲透的，使流體(例如，月經(jīng)和/或尿液)容易透過其厚度滲出?？捎酶鞣N材料制造適宜的頂片，如織造和非織造材料；聚合材料如有孔成形熱塑性薄膜、有孔塑料薄膜和液壓成形的熱塑性薄膜；以及熱塑性稀松布。適宜的織造和非織造材料可由天然纖維(如木質(zhì)纖維或棉纖維)、合成纖維(例如聚合物纖維，如聚酯、聚丙烯或聚乙烯)、或天然纖維和合成纖維的組合或兩組分/多組分纖維構(gòu)成。
用于本發(fā)明的優(yōu)選頂片選自高蓬松無紡材料頂片和有孔成型薄膜頂片。有孔成型薄膜對于頂片是尤其優(yōu)選的，因為它們可透過身體流出物而卻不吸收，并可減小流體回滲并重新潤濕穿著者皮膚的趨勢。因此，與身體接觸的成型膜表面仍保持干燥；由此減少了弄臟身體的可能性并且賦予穿著者更舒適的感覺。適宜的成型膜描述于美國專利3,929,135、美國專利4,324,246、美國專利4,342,314、美國專利4,463,045、和美國專利5,006,394中。尤其優(yōu)選的微孔成型薄膜頂片公開于美國專利4,609,518和美國專利4,629,643中。本發(fā)明優(yōu)選的頂片包含成型膜，所述成型膜描述于一個或多個上述專利中，并且在衛(wèi)生巾市場上以“DRI-WEAVE”售自Procter &Gamble Company，Cincinnati，Ohio。
除僅部分頂片包含液體通道以外，不具有液體均勻分配通道的頂片也被本發(fā)明所設(shè)想到。典型地，上述頂片將使液體通道定向，以使它們成為中心可滲透液體而周邊不可滲透液體的頂片。
成型膜頂片的主體表面可能是親水的，以便有助于使液體轉(zhuǎn)移通過頂片，其速度比不是親水的主體表面更快。在一個優(yōu)選的實施方案中，表面活性劑摻入成型膜頂片的聚合物材料中，如PCT公布WO 93/09741中所描述的。可供選擇地，頂片的主體表面通過用表面活性劑處理可以成為親水的，如U.S.4,950,254中所描述的。
另一類可供選擇的頂片是所謂的混合頂片，其摻入纖維和薄膜狀結(jié)構(gòu)，尤其有用的上述混合頂片實施方案公開于PCT公布WO 93/09744、WO93/11725或WO 93/11726中。
頂片典型遍布整個吸收劑結(jié)構(gòu)，并且可延展到與吸收劑結(jié)構(gòu)同延的區(qū)域之外。頂片可延展并形成部分或整個優(yōu)選的側(cè)翼、側(cè)面包裹元件或護翼。
當(dāng)涉及頂片時，可設(shè)想多層結(jié)構(gòu)或單層結(jié)構(gòu)。上述混合頂片就是這種多層設(shè)計，但也可考慮其它多層頂片，如第一和第二頂片設(shè)計。
吸收芯依照本發(fā)明，適用于本文的吸收芯可選自本領(lǐng)域已知的任何吸收芯或吸收芯體系。本文所用術(shù)語“吸收芯”是指其主要功能是吸收、儲存和分配流體的任何材料或多重材料層。
根據(jù)本發(fā)明，吸收芯可以包括下列部分(a)任選的主要流體分配層，優(yōu)選與任選的次要流體分配層組合；(b)流體存儲層；(c)位于存儲層之下的任選的纖維(“隔離”)層；和(d)其它任選部分。
a)主要/次要流體分配層依照本發(fā)明，吸收芯的一個任選部分是主要流體分配層和次要流體分配層。主要分配層典型地位于頂片之下并且與其保持流體相通。為了達(dá)到流體貯藏層的最終分配，頂片將獲得的流體轉(zhuǎn)移到這個主要分配層中。流體通過主要分配層的這種轉(zhuǎn)移不僅發(fā)生在厚度中，而且還沿著吸收產(chǎn)品的長度和寬度方向發(fā)生。任選但優(yōu)選的次要分配層典型地位于主要分配層之下并且與其保持流體相通。這個次要分配層的目的是迅速地從主要分配層獲得流體，并且將流體迅速地轉(zhuǎn)移到下面的貯藏層。這有助于充分利用下面貯藏層的流體接受力。流體分配層可由典型適于該分配層的任何材料組成。
b)流體存儲層流體存儲層與主要或次要分配層保持流體相通，并且典型地位于主要或次要分配層的下面。流體存儲層可包含任何常規(guī)的吸收材料或它們的組合。其優(yōu)選包含吸收膠凝材料和合適的載體的組合，所述吸收膠凝材料通常被稱為“水凝膠”、“超級吸收劑”和“水膠體”材料。
這些吸收膠凝材料典型地能夠吸收大量含水體液，并進(jìn)一步能夠在適度壓力下保持這種被吸收的流體。吸收膠凝材料可被均勻或非均勻地分散在合適載體中。合適載體也可單獨使用，只要其是如上所述的吸收劑。
適用于本文的吸收膠凝材料最通常包含基本上水不溶性的、輕度交聯(lián)的、部分中和的聚合膠凝材料。這種材料在同水接觸后形成了水凝膠。上述聚合材料可由本領(lǐng)域熟知的可聚合的不飽和含酸單體來制備。
合適載體包括通?？捎糜谖談┙Y(jié)構(gòu)中的柔毛和/或薄紙形式的材料，如天然、改性或合成纖維，尤其是改性或未改性的纖維素纖維。合適載體可與吸收膠凝材料一起使用，然而它們也可單獨使用或組合使用。最優(yōu)選的是在衛(wèi)生巾和緊身短褲襯里之間的薄紙或薄紙層壓材料。
依照本發(fā)明制備的吸收劑結(jié)構(gòu)的實施方案包括雙層薄紙層壓材料，其通過將薄紙自身折疊制成。這些層例如通過粘合劑或通過機械聯(lián)鎖或通過氫橋聯(lián)合而相互連接。吸收膠凝材料或其它任選的材料可以包含在層之間。
還可使用改性的纖維素纖維，如強化的纖維素纖維。還可使用合成纖維，并且可包括由乙酸纖維素酯、聚氟乙烯、聚偏二氯乙烯、丙烯酸(如奧綸)、聚乙酸乙烯酯、不溶性聚乙烯醇、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺(如尼龍)、聚酯、雙組分纖維、三組分纖維、它們的混合物等制得的那些。優(yōu)選地，纖維表面是親水性的，或被處理為親水性的。存儲層還可包括填充劑材料，如珍珠巖、硅藻土、蛭石等，以改善液體保持力。
如果吸收膠凝材料被非均勻地分散在載體中，則存儲層仍然可以是局部均一化的，即在存儲層范圍內(nèi)的一個或若干方向上具有分配梯度。非均勻分散還能涉及部分或完全封裝吸收膠凝材料的載體的層壓材料。
c)任選的纖維(“隔離”)層包含在如本發(fā)明所述吸收芯中的一個任選部分是纖維層，其緊鄰于存儲層并且位于存儲層的下面。這個下面的纖維層被典型地視為“隔離”層，這是因為它在吸收芯的制造期間將存儲層中的吸收膠凝材料沉積到底物上。實際上，在吸收膠凝材料為宏結(jié)構(gòu)如纖維、片或帶的形式的情況下，可不必包括這種纖維“隔離”層。然而，這種“隔離”層提供了一些額外的流體處理性能，如沿著襯墊的長度迅速地通過毛細(xì)作用傳送流體。
d)吸收結(jié)構(gòu)的其它任選部分如本發(fā)明所述的吸收芯可以包括正常存在于吸收網(wǎng)中的其它任選部分。例如，可將加固稀松布置于吸收芯的各個層內(nèi)或各個層間。這種加固稀松布應(yīng)該是這樣的結(jié)構(gòu)，即不形成流體移動的界面障礙。考慮到作為熱粘合的結(jié)果而通常發(fā)生的結(jié)構(gòu)整體性，為了熱粘合的吸收結(jié)構(gòu)，通常不需要加固稀松布。
另一種組分是氣味控制劑，其可包括于依照本發(fā)明的吸收芯中，并且優(yōu)選臨近主要或次要流體分配層，或作為它們的一部分。
底片底片主要防止被吸收和包含在吸收結(jié)構(gòu)中的滲出物弄濕制品，所述制品接觸吸收產(chǎn)品如襯褲、短褲、睡衣和內(nèi)衣。底片優(yōu)選為液體(如月經(jīng)液和/或尿液)不可透過的，并且優(yōu)選由薄塑料薄膜制成，但也可使用其它柔韌的液體不可透過的材料。本文所用術(shù)語“柔韌的”是指這樣的材料，其是順從的并且容易適形身體的大致形狀和輪廓。底片還具有允許它朝一個或兩個方向伸展的彈性。
底片典型遍布整個吸收劑結(jié)構(gòu)，并且可延展并形成部分或整個優(yōu)選的側(cè)翼、側(cè)面包裹元件或護翼。
依照本發(fā)明，吸收制品的底片優(yōu)選是可透氣的以使其為水蒸汽可透過的，從而包含至少一個氣體可透過層。適宜的氣體可透過層包括2維微平面和大孔薄膜、宏觀膨脹薄膜、成型有孔薄膜和單片薄膜。依照本發(fā)明，所述層中的孔可具有任何構(gòu)型，但優(yōu)選為球形或長方形，并且還可具有可變的尺寸。所述孔優(yōu)選均勻地分布在所述層的整個表面上，然而，也可設(shè)想表面上僅有某些區(qū)域含有孔的層。
適宜的底片2維平面層可由本領(lǐng)域已知的任何材料制成，但是優(yōu)選為由通?？傻玫降木酆喜牧现瞥?。適于應(yīng)用到所謂的透氣衣服中的材料是本領(lǐng)域所熟知的，例如GortexTMor SympatexTM型材料。其它適宜的材料包括Minnesota Mining and Manufacturing Company(St.Paul，Minnesota，USA)的XMP-1001和供自Exxon Chemical Company的Exxaire XBF-101 W。本文所用術(shù)語“2維平面層”是指厚度小于1mm，優(yōu)選小于0.5mm的層，其中所述孔在沿它們長度方向上具有均勻一致的直徑，且沒有突出到所述層平面外?？墒褂帽绢I(lǐng)域任何已知的方法來制備用作本發(fā)明底片的有孔材料，如EP 293,482和其中參考文獻(xiàn)中所述的方法。此外，可通過對底片層的平面施力(即，拉伸該層)來增加由此方法制得的孔的尺寸。
適宜的開孔成型薄膜包括具有不連續(xù)孔的薄膜，該孔延伸在面向外衣的層表面的水平面之外而朝向芯，從而形成了隆起。隆起具有位于其終端的孔口。優(yōu)選地，所述隆起為漏斗形狀，類似于US 3,929,135中所述的那些。位于平面內(nèi)的孔和位于隆起自身終端的孔口可以是圓形的或非圓形的，只要位于隆起終端的孔口的橫截面尺寸或面積小于位于所述層面向衣服表面內(nèi)的孔的橫截面尺寸或面積。所述有孔預(yù)成型薄膜優(yōu)選為單一方向的，以使它們具有至少基本上(如果不完全)一個方向的朝著吸收芯的液體移動。
適用于本文的宏觀膨脹薄膜包括例如描述于US 4,637,819和US4,591,523中的薄膜。
適宜的單塊薄膜包括可得自于DuPont Corporation，USA的HytrelTM和描述于Index 93 Congress，Session 7A“Adding value to Nonwovens”(J-C.Cardinal和Y.Trouilhet，DuPont de Nemours international S.A，Switzerland)中的其它此類材料，如購自Elf Atochem(France)的PebaxTM和購自B.F.Goodrich(Belgium)的EstaneTM。
本發(fā)明尤其優(yōu)選的底片包括至少兩層，所述層包括至少一個選自上述材料如微孔和有孔成型膜的層，并且所述底片包括附加層，所述附加層也可選自上列底片或可以是機織物或非織造材料。最優(yōu)選的可透氣底片組分包括微孔薄膜和有孔成型膜，或微孔和疏水性機織物或非織造材料。
涂敷粘合劑的表面典型具有護蓋，其可在使用前除去。在使用吸收制品前，典型用護蓋部件如涂敷硅氧烷的防粘紙、塑料薄膜或任何其它易于移除的覆蓋，保護以PFA涂敷的區(qū)域，以避免污染，并避免與另一無需粘合的表面粘合。護蓋部件可作為單片或多片形式提供，例如，來覆蓋單獨的粘合劑區(qū)域。其還可完成其它功能，如向制品提供個性化的包裝或提供處理功能。可使用任何市售的防粘紙或薄膜。適宜的實例包括購自AkrosilCorporation的BL 30 MG-A SILOX EI/O、BL 30MG-A SILOX 4P/O，和以代碼X-5432購自德國Gronau的M&W薄膜。
PFA可被施用到底片或護翼面向衣服表面上，為此可使用任何本領(lǐng)域熟知的方法如槽式涂敷、噴霧和壓印來完成。例如EP 745,432、EP 745,433和EP 745,368中所述，隨著粘合劑印刷的發(fā)展，如今已可能以任何所需的形狀提供上述粘附女性內(nèi)褲的粘合劑，因此這些方法在本發(fā)明中是尤其優(yōu)選的。優(yōu)選地，可以間歇模式施用粘附女性內(nèi)褲的粘合劑，如微米尺寸的間歇點、間歇帶、條紋或網(wǎng)格、或其它設(shè)計形狀如圓形。以完全無規(guī)的模式涂敷PFA也屬于本發(fā)明范疇，例如可通過噴霧來實現(xiàn)。
實施例下文中，我們介紹兩個符合本發(fā)明流變特性標(biāo)準(zhǔn)并在微纖維和棉材料上均具有良好粘附性能的粘合劑實施例。作為對照參考，我們加入了兩種目前市場上用于衛(wèi)生巾中的粘合劑(得自H.B.Fuller的HL1461E，得自National Starch的DM0110)，其對棉材料具有良好的性能，但對微纖維材料卻具有無法接受的性能。

對于購自DOW Corning的Bio PSA 7-4560在此實施例中，粘合劑涂敷在塑料薄膜和防粘紙之間，如下所述在200℃的施用溫度下，通過首先將PFA施用在防粘紙上，可使PFA容易地涂敷在底片薄膜的外表面上，所述防粘紙可以代碼BL XXG NL-MGASILOX D3H/0購自Akrosiland，且具有的定量為40g/m2。在此涂敷步驟后，可在200kPa(2巴)的壓力下，通過將涂敷有PFA的防粘紙表面壓在底片薄膜的外表面上，將涂敷PFA的防粘紙轉(zhuǎn)移至所述外表面上。從而，PFA從防粘紙轉(zhuǎn)移至底片薄膜，并且隨后將防粘紙移除。所述PFA是購自DOWCorning的Bio PSA 7-4560，可按照全涂層涂敷(50mm寬度)，以20g/m2的定量來施用。所述薄膜為PE薄膜25g/m2，可以代碼ST-012-White購自Britton Taco。PFA表面覆蓋占涂敷表面的約89％。
對于購自Savare的MF55此實施例是如下制得的緊身短褲襯里頂片是以代碼SPUN-S BLANCITEM 111 DIMSET 021HI購自BBA Fiberweb(France)的SBPP非織造材料21g/m2。內(nèi)芯是以代碼GH100.1008購自Concert GmbH的Airlaid100g/m2。底片是以代碼BASE F1 023 01 001購自BBA Neuberger的SBPP非織造材料23g/m2。以全涂層涂敷(50mm寬)，將PFA直接施用在非織造底片外表面上，PFA定量為17g/m2。施用PFA的方式和由此所用的防粘紙與前面Bio PSA 7-4560實例相同，而施用溫度改為155℃。PFA表面覆蓋占涂敷表面的約45％。
對于其它兩種粘合劑(DM0110，HL1461E)使用與購自DOW Corning的Bio PSA 7-4560所用相同的方法和材料，來制得這兩個實施例。僅是使PFA施用溫度適合具體的粘合劑，即對于HL1461E，施用溫度為155℃，而對于DM0110，施用溫度為190℃。
此外，還可用與MF-55中所述相同的方法和材料，將HL1461施用到非織造底片上。如此制得的實例在棉材料上提供1.84N/5cm，在微纖維提供0.34N/5cm。
剝離力測試方法1.標(biāo)準(zhǔn)棉材料上的剝離力將在其面向衣服表面上包含PFA的本發(fā)明制品或其部分(下文中稱為樣本)(樣本和PFA均在室溫下)放置在剛性支持物上，使含有的PFA表面朝上，背向支持物。然后將具有開口(下文稱為測量窗)的平板放置在包含PFA的樣本表面上。選擇樣本尺寸，以使樣本至少符合測量窗的尺寸，所述測量窗具有的尺寸為54mm(寬)×126mm(長)。使樣本相對于平板測量窗放置，以使測量窗完全被樣本充滿。在此測試的典型實施中，放置樣本，以使其中點(縱向和側(cè)向中線的相交點)與測量窗中點重合，并且使樣本的縱向中心線與測量窗平行。用夾具以繃緊和無皺的方式將樣本固定在支持物上。然后，將一片已知織物類型號為429W的購自Loeffler，Sitter TechnicGmbH(Nettersheim，Germany)的棉(100％)放置在從測量窗露出的含有PFA的表面上，以使棉片的一端從含有PFA的測量窗端伸出約25mm。測量窗必須完全被棉片覆蓋。然后，將一砝碼放置在由此形成的樣本-棉組合上30秒，以使整個組合被覆蓋并施以26至27g/cm2的重量，以確保以溫和而均勻的方式壓制所述組合。
接著，使用Zwick張力檢驗器(購自Zwick GmbH)來測定從樣本上移去棉片時所需的剝離力。于此，將支撐被棉片覆蓋著的樣本的支持物放置在張力檢驗器的下夾中，并將棉片的末端(與上文說明的空出的25mm相對的一端)放置在張力檢驗器的上夾中。將Zwick張力檢驗器的速度設(shè)置為102厘米/分鐘。典型地，夾具被間隔開250mm。顯然可使用任何適宜的恒速拉伸張力檢驗器。
接著，在移去加壓砝碼后1分鐘內(nèi)，啟動張力檢驗器。使棉片沿平行于測量窗縱向的方向從樣本上剝離。在剝離過程中，測定將棉片沿上夾移動剝離所需的剝離力，所述上夾與樣本成180°角移動。計算剝離力，作為13cm路徑內(nèi)剝離力峰值的平均值。在剝離力計算中，不考慮最初2.5cm和最后3.75cm的測量值，以消除加速和減速的影響。
上述測試是在例如具有常規(guī)Always Alldays短褲護墊形狀和尺寸的樣本上實施的，使用具有54mm(寬)×126mm(長)測量窗的支撐板，所述支撐板重2.1kg，面積尺寸為54mm×140mm。技術(shù)人員可很容易地根據(jù)不同的樣本尺寸對此方法作出調(diào)整。
2.標(biāo)準(zhǔn)微纖維材料上的剝離力此方法是上述用于測量棉材料上PFA剝離力強度方法的變型。上述變型已被設(shè)計用于測量PFA從代替剛性棉樣本的微纖維樣本上剝離的強度。事實上，當(dāng)使用微纖維樣本時，其可在測試中始終被拉伸，上述拉伸大大增加了上文用于棉材料方法的可變性。因此，已設(shè)計了用于具有膠帶的微纖維材料的特定樣本制備方法，以制得剛性微纖維材料，如剛性棉樣本一樣。在如下所述制備好微纖維樣本后，使用上文用于棉的方法進(jìn)行測試，僅僅通過將截斷的微纖維樣本代替棉樣本。
微纖維材料所需的額外用具是●膠帶P42，70mm寬。購自H-Old s.p.a.-20010 Bareggio-MI-Italy-Via Monte Nero，35，電話+39 0290360612-傳真+390290362186●軋輥砝碼重量為1,14kg且寬為6.5cm的鋼筒。
●微纖維樣本95％尼龍，5％彈力纖維，白色，以代碼Zaffiro B/FastZAFF60TN購自Maglificio Brugnoli Giovanni Sp.A.，Busto Arsizio(Va)Italy，其具有的厚度為0.7mm，定量為160g/m2，尺寸為457mm×76mm，沿著織物針織圖案方向定向(圖7中以黑色箭頭指示)。圖7顯示了微纖維材料的膠帶面，即膠帶粘附到其上以截斷微纖維樣本的微纖維材料面如圖中清楚所示，上述面是有織紋的面，顯示魚骨狀針織圖案)。PFA面(將被粘附PFA)是極平滑的面(參見圖8)。
如下制備截斷的微纖維樣本●取一微纖維樣本，并拿著它以使PFA面在底部。
●將微纖維樣本放在工作臺上。
●將膠帶放在微纖維樣本上，以覆蓋樣本。膠帶條必須和微纖維樣本一樣長。
●以恒定的速度使軋輥砝碼在膠帶縱向上緩慢移動兩次，兩次完全相同。這使得膠帶粘附到微纖維樣本上。在輥壓期間，避免另加的壓力-必須僅施用軋輥的重量。
軋輥僅用于使P42膠帶粘附到微纖維織物。
在上文所述的兩個測試方法中，使用相同條件下10次測量的平均值，以得到一個數(shù)據(jù)點。
發(fā)明詳述中所有引用文獻(xiàn)的相關(guān)部分均引入本文以供參考；任何文獻(xiàn)的引用都不可解釋為是對其作為本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)的認(rèn)可。
盡管已用具體實施方案來說明和描述了本發(fā)明，但對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是，在不背離本發(fā)明的精神和保護范圍的情況下可作出許多其它的變化和修改。具體地講，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是，本發(fā)明可應(yīng)用于具有固有疏水性的微纖維材料以及經(jīng)過疏水處理的其它女性內(nèi)褲材料。因此，有意識地在附加的權(quán)利要求書中包括屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于個人衛(wèi)生的一次性吸收制品，所述制品具有面向穿著者表面和面向衣服表面，所述面向衣服表面包含用于將所述制品粘附到穿著者衣服上的粘合劑，特征在于所述粘合劑在0.01Hz和25℃下具有1,000Pa至10,000Pa的彈性模量G’，并且在0.01Hz和25℃下具有0.3至2的損耗因子tanδ。
2.如權(quán)利要求1所述的制品，特征在于所述粘合劑在0.01Hz和25℃下具有1,500Pa至8,000Pa的彈性模量G’。
3.如前述任一項權(quán)利要求所述的制品，特征在于所述粘合劑在0.01Hz和25℃下具有0.4至1.6的損耗因子tanδ。
4.如前述任一項權(quán)利要求所述的制品，特征在于所述粘合劑具有的tanδ位于四邊形ABCD內(nèi)，其中所述四邊形ABCD是通過將所述粘合劑在25℃下以單位為Hz的頻率對tanδ作圖而限定，所述四邊形ABCD的A點和D點在0.01Hz頻率下具有的tanδ分別為0.3和2，并且B點和C點在10Hz頻率下具有的tanδ分別為0.8和4。
5.如前述任一項權(quán)利要求所述的制品，特征在于所述粘合劑具有的tanδ位于四邊形ABCD內(nèi)，其中所述四邊形ABCD是通過將所述粘合劑在25℃下以單位為Hz的頻率對tanδ作圖而限定，所述四邊形ABCD的A點和D點在0.01Hz頻率下具有的tanδ分別為0.4和1.6，并且B點和C點在10Hz頻率下具有的tanδ分別為1和3。
6.如前述任一項權(quán)利要求所述的制品，特征在于所述粘合劑具有的G’位于四邊形ABCD內(nèi)，其中所述四邊形ABCD是通過將所述粘合劑在25℃下以單位為Hz的頻率對tanδ作圖而限定，所述四邊形ABCD的A點和D點在0.01Hz頻率下具有的G’分別為1,000和10,000，并且B點和C點在10Hz頻率下具有的G’分別為20,000和100,000。
7.如前述任一項權(quán)利要求所述的制品，特征在于所述粘合劑具有的G’位于四邊形ABCD內(nèi)，其中所述四邊形ABCD是通過將所述粘合劑在25℃下以單位為Hz的頻率對tanδ作圖而限定，所述四邊形ABCD的A點和D點在0.01Hz頻率下具有的G’分別為1,500和8,000，并且B點和C點在10Hz頻率下具有的G’分別為30,000和80,000。
8.如前述任一項權(quán)利要求所述的制品，特征在于所述制品為衛(wèi)生巾、緊身短褲襯里、尿布、腋下吸汗墊、帽帶或失禁保護裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于個人衛(wèi)生的吸收制品，尤其是衛(wèi)生巾、緊身短褲襯里等，所述制品包含用于將所述制品粘附到穿著者衣服上、尤其是微纖維衣服上的粘合劑。所述粘合劑在0.01Hz和25℃下具有1,000至10,000Pa的彈性模量G’，并且在0.01Hz和25℃下具有0.3至2的損耗因子tand。
文檔編號A61L15/42GK1929875SQ200580007200
公開日2007年3月14日 申請日期2005年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月9日
發(fā)明者羅德里戈·羅薩蒂, 伊萬諾·加格利亞蒂, 保羅·維吉洛, 喬萬尼·卡爾魯西 申請人:寶潔公司