專利名稱：透氣的布樣薄膜/無紡布復(fù)合體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的目標(biāo)是提供透氣薄膜和透氣的布樣薄膜/無紡布復(fù)合體以及它們的制造方法。更具體而言，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種透氣的薄膜/無紡布層壓物，它包括一層薄的按各別點層壓到增強的布樣纖維無紡布上的透氣膜。本發(fā)明在要求結(jié)實、舒適、透氣和不透水的廣闊多樣的領(lǐng)域有其實用性。兩個具體的應(yīng)用領(lǐng)域包括人身護理吸收物品和與保健有關(guān)的項目包括簾幕、長服和其他外科用品。人身護理吸收物品的例子包括尿布、衛(wèi)生巾、大小便失禁服、訓(xùn)練便溺的褲子、繃帶等。本發(fā)明的材料還可用于制作一件衣服的全部或一部分。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在的許多產(chǎn)品都包含有人造的、合成的成分，人身護理吸收物品如尿布只是其中的一個例子。現(xiàn)在的尿布，典型地是包括用一層合成纖維無紡布作為貼身襯墊材料來貼近嬰兒的皮膚。尿布內(nèi)部為吸收芯子，它可用天然木漿纖維配合合成纖維和超級吸收劑制成。尿布的背面或外罩傳統(tǒng)上是用塑料薄膜制作，這是考慮價格問題，同時也是因為塑料薄膜具有不透液體的性質(zhì)。
盡管塑料薄膜在使用中能有效地包容液體和其它廢物，但是這同一種塑料薄膜卻有著一定的缺點接觸它時感到不舒服，還不易透過水蒸氣，從穿戴舒服的立埸來看，塑料薄膜易于引起皮膚的水合作用，從而使嬰兒更易罹患尿布皮疹。曾有一種解決辦法是用透氣的塑料薄膜代替普通的無孔塑料薄膜做尿布的背面材料。有多種方法可使薄膜透氣，包括打孔和使用填充劑時。當(dāng)使用填充劑時，常將薄膜在輥子間擠壓以使填充劑破裂，或拉伸以使在聚合物和嵌入聚合物中的粒子之間產(chǎn)生出小的間隙。這樣可在薄膜的一面與另一面之間形成曲折的通道，使薄膜在起到液體(如水和尿)阻擋層作用的同時還能提供散發(fā)水蒸氣的通道。聚烯烴薄膜常被用來制造透氣薄膜。做這種用途的一種特別有用的薄膜是用含有有機填充劑和/或無機填充劑的線型聚烯烴制造的。這種加有填充劑的聚烯烴薄膜能提供很好的水蒸氣傳輸能力，從而使尿布對穿戴者來說更舒適。因此，依靠使用透氣材料可使尿布或其他產(chǎn)品內(nèi)部的相對濕度和溫度降低。盡管如此，這樣的透氣薄膜還是有冰涼和滑膩的缺點，因為透氣薄膜能往產(chǎn)品外面透出水氣，這些水氣在薄膜表面易于凝結(jié)。結(jié)果，就有試著用無紡布做尿布背面材料的另一種解決方法。
當(dāng)用纖維無紡布做尿布的背面材料時可減輕上述的薄膜問題，但是，這樣的纖維無紡布通常對液體包括尿液的通過只能提供很差的阻擋層作用。因此，多數(shù)無紡布單靠他們自己是不適于用做背面材料的。某些纖維無紡布在排拒液體上優(yōu)于其它品種，特別是當(dāng)它們包括一層細(xì)纖維無紡材料如一層熔融吹制物時是如此。熔融吹制纖維布是用一種細(xì)纖維制成的，這種細(xì)纖維是將熔融的熱塑性塑料擠壓穿過精細(xì)拉絲模的毛細(xì)管而形成熔融的線或細(xì)絲，然后用高速氣體把它吹細(xì)而制成的。制得的纖維其直徑通常非常小，約在10微米或其以下，并堆集在成形臺上成為纖維無紡絮的形態(tài)，其孔隙結(jié)構(gòu)非常小，趨于能阻止液流。參見Buntin等的美國專利No.3,849,241的例子。但是，即使是使用熔融吹制物層的纖維無紡材料也常證明是不完全適于用作人身護理產(chǎn)品的背面材料的。
鑒于薄膜和纖維無紡材料兩者的上述缺陷，曾有人做過把兩種材料結(jié)合起來的嘗試，以圖能依賴一種材料的優(yōu)勢來克服另一材料的弱點。將透氣薄膜和纖維無紡材料的最好特性結(jié)合起來的例子，是加有填充劑的線型聚烯烴薄膜和聚丙烯或聚丙烯共聚物短纖捻合布的結(jié)合物。為了使這兩種材料得以協(xié)調(diào)工作，必須將它們以某種方式聯(lián)結(jié)在一起。有多種聯(lián)結(jié)薄膜和無紡布的方法，包括加熱和超聲粘結(jié)、膠合、針穿和縫合。如果目的是要保持液體阻擋層的作用，針穿和縫合通常是不合用的。因為這些方法所造成的孔洞較大，因而會泄漏液體。粘結(jié)和膠合由于它們本身包括堵塞薄膜孔隙和使整個層合物變硬的缺點也不合適。薄膜和無紡布之間的層壓應(yīng)較全面地進行。照例，要想用粘合劑把薄膜和無紡布層壓好，就必須在兩種材料的整個接合面都噴一層薄而均勻的粘合劑，或者必須在分隔開的間距上局部使用更多數(shù)量的粘合劑。均勻使用粘合劑常常會堵塞薄膜一個面上的孔隙，從而使原先是有孔的薄膜變成無孔的。這種方法不合適。在較局部的面積上使用更多數(shù)量的粘合劑會減少薄膜被堵塞的面積，但由于集中使用粘合劑又會帶來使薄膜/無紡布層合物變硬的缺點。由此可見，更合乎需要的是使用熱層壓技術(shù)。
熱層壓可通過加熱和加壓來實現(xiàn)，例如用加熱的型樣輥子或用超聲波。當(dāng)薄膜和無紡布都是用同一種聚合物制造時，這兩種技術(shù)都很適合用來把它們結(jié)合在一起。但有時用來制造薄膜的聚合物與用來制造纖維無紡布的聚合物并不相同。這可能是既有價格上的原因也有物理性能上的原因。線型低密度聚乙烯(LLDPE)薄膜和聚丙烯無紡布就是一個例子。這兩種聚合物在熱性能上是互相不相容的，它們不能熱層壓在一起而具有至少5克的粘合力。還有一種情況，就是做兩層材料的聚合物雖是同樣的，因此也是相容的，但實行熱層壓時必須使用那么多的熱量和壓力，以致最終在薄膜上形成了孔洞，并常使層合物過分堅硬。因此，需要有一種熱層合方法，它能把這樣的不相容的和相容的材料粘結(jié)起來，而又能使兩種材料的優(yōu)點和熱層合法的優(yōu)點得以發(fā)揮。也需要這樣制得的產(chǎn)品。由下面的詳細(xì)說明可知，本發(fā)明已滿足了這些需要。
發(fā)明概述本發(fā)明的方法已經(jīng)克服了前述的各種缺點。在這里公開的是一種透氣薄膜和一種用透氣薄膜熱粘結(jié)到纖維聚烯烴無紡布上做成的透氣的布樣薄膜/無紡布復(fù)合體。上述材料的制造方法也已公開。
按理想來說，層壓薄膜和無紡布的最符合需要的方法之一是熱粘結(jié)。熱粘結(jié)要求兩種材料在熱性能上相容。通常是，薄膜和無紡布各自用能提供該特定材料所需的性能的聚合物來制作，但各材料相互間不易熱粘結(jié)起來，或根本不能熱粘結(jié)。本發(fā)明在薄膜內(nèi)加進了粘結(jié)劑，它只要求能與纖維無紡布的聚烯烴聚合物成分相相容，在層壓過程中，它起著對熱和壓力敏感的粘結(jié)劑的作用。另一種辦法是，可把粘結(jié)劑加到纖維無紡布的纖維中去，以在薄膜與無紡布層壓時起幫助作用。重要的是，把兩層材料粘結(jié)在一起所用的溫度要低于薄膜或纖維的聚烯烴聚合物的熔點，以便保持薄膜或纖維的完整性，從而降低在層壓過程中形成孔洞和失去強度的危險。因此，對本發(fā)明來說很重要的一點是，作為一個整體，薄膜或纖維不允許達(dá)到它們的總?cè)埸c，從而兼顧成品復(fù)合體的完整性和擋水特性。依靠粘結(jié)添加劑而實現(xiàn)“局部化”熱粘結(jié)并采用一種不連續(xù)粘結(jié)的形式，就提供了一種能以通氣膜孔隙特性損失最小的辦法來保證粘結(jié)，同時還能保持復(fù)合體或?qū)雍衔锟傮w上的良好韌性。
本發(fā)明的一個實施方案是，透氣的薄膜/無紡布層合物是這樣做成的第一步，用一種混合物制造薄膜，混合物內(nèi)包括，以其干重為基礎(chǔ)按薄膜總重計，為約10-68％的以線型為主體的聚烯烴聚合物，約30-80％的填充劑，其平均粒徑約為0.5-5微米，以及約2-20％的粘結(jié)劑。然后將薄膜在輥子之間拉伸或擠壓變?yōu)橥笟獾摹１∧ひ坏┲瞥?，就至少?yīng)有每平方米每24小時100克的水蒸氣傳輸率。其后將纖維聚烯烴無紡布熱層壓到薄膜上而做成層合物或復(fù)合體。要求層合物應(yīng)具有用5克的負(fù)荷才能把兩層互相分拆開的強度。
制造薄膜層的合適的原料包括但不限于以線型為主體的聚烯烴聚合物，如線型低密度聚乙烯；以及填充劑，如碳酸鈣。制造纖維無紡布的合適的原料包括但不限于聚丙烯，聚丙烯纖維和線型低密度聚乙烯纖維這樣的聚烯烴混合物，以及以聚烯烴成分組成纖維外表面的雙組份纖維。
制造方法包括，第一步先做預(yù)擠壓成形的上述聚合物的混合物，然后把該混合物擠壓成薄膜。薄膜制成后，就在低于薄膜中以線型為主體的聚合物組份的熔點溫度下進行拉伸，更符合需要的是還要在低于粘結(jié)劑軟化點溫度下拉伸。依靠拉伸，使薄膜變薄、變得有孔隙而透氣。薄膜經(jīng)拉伸后，應(yīng)至少有每平方米每24小時100克的水蒸氣傳輸率。此后，在低于薄膜中以線型為主體的聚合物組份熔點的溫度下把薄膜粘結(jié)到纖維聚烯烴無紡布上而做成層合物。另外，如果需要的話，可以在薄膜粘結(jié)到無紡布上以后讓它回縮，從而使整個復(fù)合體收縮，這就可做成波浪形的表面和膨松的復(fù)合體。
所做成的透氣的、布樣薄膜/無紡布復(fù)合體，有著多種多樣的用途，決不止是只用作人身護理吸收物品的外罩而已。這樣的物品典型的是包括體側(cè)的內(nèi)襯和一個其中設(shè)置一個吸收劑芯的外罩。本發(fā)明的材料可以用作外罩，以其纖維無紡布層朝外作產(chǎn)品的外表面，而以薄膜層臨近吸收劑芯。
如果需要熱粘結(jié)，但用以制造薄膜和支持層的全部或一部分聚合物在熱性能上是不相容時。作為一種替代辦法，可在纖維無紡布支持層上加入粘結(jié)劑以取代或補充在薄膜上加入粘結(jié)劑。粘結(jié)劑可以加在制造纖維的聚合物混合物內(nèi)。當(dāng)纖維是單組份纖維時，粘結(jié)劑可加到整個纖維內(nèi)。除單組份纖維外，也有可能以全部或部分地用多組份纖維，如雙組份纖維來制成纖維無紡布支持層。雙組份纖維的例子包括但不限于皮/芯纖維、并排纖維和海/島纖維。此外，雙組份纖維也可用來制作纖維無紡布支持層。對所有這些纖維外形不說，粘結(jié)劑必須存在于纖維的那一部分內(nèi)，使之至少成為纖維外表面的一部分，以便粘結(jié)劑能接觸到并與薄膜層的一部分粘結(jié)起來。纖維無紡布支持層做成后，它就能熱、壓力、熱和壓力和/或超聲波使之熱粘結(jié)到薄膜層上。
附圖簡述

圖1是本發(fā)明的透氣的、布樣薄膜/無紡布復(fù)合體的橫斷面圖。
圖2是本發(fā)明的透氣的、布樣薄膜/無紡布復(fù)合體制造方法示意圖。
發(fā)明詳述本發(fā)明的目標(biāo)是制造出改進的薄膜/無紡布層合物，它是用一種薄膜熱粘結(jié)到以聚烯烴為基本材料的纖維無紡布上而成，這種薄膜由以線型為主體的聚烯烴聚合物、填充劑和粘結(jié)劑組成。舉例來說，傳統(tǒng)的線型低密度聚乙烯薄膜是不能熱粘結(jié)到以聚丙烯為基本材料的無紡布上去的，這是因為這兩種聚合物不相容，制造薄膜和無紡布的熔點也不一致。本發(fā)明提供一種透氣的薄膜，由于它獨一無二的成分和工藝條件，它可以熱粘結(jié)到以聚丙烯為基本材料的無紡布上。在一個具體的實施方案中，一種利用線型低密度聚乙烯和粘結(jié)劑的混合物制成的透氣薄膜被熱粘結(jié)到了聚丙烯無紡布上。做成的層合物表現(xiàn)出的性狀包括外表面有柔軟、布一樣的感覺，在起到阻擋液體流通的作用的同時，還有良好的水蒸氣通透能力。此外，由于線型低密度聚乙烯薄膜經(jīng)過高度的拉伸和加入填充劑，薄膜是透氣的、觸覺非常柔軟，“噪聲”或“卡嗒聲”很小很小。因此，這種層合物有著廣泛的用途，下面指出的專門用途并不意味著限制它用于別的埸合。它的專門用途是作人身護理吸收產(chǎn)品的背面材料，這些產(chǎn)品包括尿布、衛(wèi)生巾、訓(xùn)練便溺的褲子、大小便失禁服、繃帶等。本發(fā)明的材料還可用于制作一件衣服的全部或一部分。此外，本發(fā)明的材料還可用于制作醫(yī)院用品的全部或一部分，例如外科簾幕、長服、擦布、鞋罩、面罩和帽子。因此，這些用途和其它用途都被認(rèn)為是在本發(fā)明的范圍之內(nèi)的。
在另一個實施方案中，可以把粘結(jié)劑加到纖維無紡布中，特別是加到制造無紡布纖維的聚合物混合物中，使之成為多數(shù)纖維外表面的至少一部分。因此，可提供另一種手段，使得兩層本來熱性能不相容的材料能夠熱粘結(jié)或熱層壓在一起。所制得的層合物也能適用于上述的各種用途。
在圖1中，本發(fā)明的復(fù)合體或?qū)雍衔?0，其最基本的形態(tài)是包括薄膜層12和纖維聚烯烴無紡布舒適支持層14，這兩者是互相熱粘結(jié)在一起的。盡管這是本發(fā)明的最基本的形態(tài)，但若有需要，即可在復(fù)合體10內(nèi)加入額外的材料層以構(gòu)成多層復(fù)合體。例如，可在薄膜層12對著第一層纖維聚烯烴無紡布14的薄膜一面粘結(jié)上第二層纖維聚烯烴無紡布(圖中未示出)。
薄膜層12包括三種基本成分，第一種以線型為主體的聚烯烴聚合物，如線型低密度聚乙烯，第二種是填充劑，第三種是粘結(jié)劑或增粘劑。這三種成分一起攪和加熱，然后擠壓成薄膜，所用的壓制方法可以多種多樣，包括澆注和吹制。這對具備正常薄膜技術(shù)技能的人員來說都是熟知的。在薄膜中也可加入其它的添加劑和配料，條件是所加之物要在不干擾薄膜的透氣能力，不影響與纖維聚烯烴無紡布舒適層14進行熱粘結(jié)。一般來說，以其干重為基礎(chǔ)按薄膜總重計，薄膜層中將包括約10-68％以線型為主體的熱塑性塑料聚合物，約2-20％的粘結(jié)劑和約30-80％的填充劑。在更具體的實施方案中，除上述外還可包括0-68％的其它聚烯烴，如聚丙烯。
線型低密度聚乙烯(LLDPE)，當(dāng)它混合有適當(dāng)數(shù)量的粘結(jié)劑時，能做成很好的薄膜基礎(chǔ)層。但是，相信本發(fā)明也能使用任何以線型為主體的聚烯烴聚合物。這里所用的“線型低密度聚乙烯”術(shù)語意為包括乙烯聚合物和更高的α-烯烴共聚用單體，如C3-C12及其結(jié)合?！耙跃€型為主體”意為主要的聚合物鏈?zhǔn)蔷€型的，每1000個乙烯單元帶有的長鏈分枝小于約5個。長鏈分枝可能包括大于C12的碳鏈。對因摻雜有共聚用單體而無彈性、有短鏈分枝C3-C12的以線型為主體的聚烯烴聚合物來說，典型地是被在1000個聚乙烯單元中將短鏈限制為20個以下，有彈性的聚合物在20個或以上。以線型為主體的聚烯烴聚合物的例子包括但不限于線型聚烯烴如乙烯、丙烯、1-丁烯、4-甲基-戊烯、1-己烷、1-辛烯和更高級的烯烴，以及上述化合物的共聚物。此外，乙烯和其它烯烴包括戊烯、己烷、庚烯、辛烯、癸烯等的共聚物，也是以線型為主體的熱塑性塑料聚合物的例子。
本發(fā)明的一個主要目的是提供一種熱粘結(jié)方法，能把用這樣一些以線型為主體的聚烯烴聚合物制成的可透氣薄膜，粘結(jié)到纖維聚烯烴無紡布上去，而不會破壞各層的完整性，特別是薄膜層的完整性。依靠在薄膜聚合物混合物中加入規(guī)定數(shù)量范圍的粘結(jié)劑，就可使薄膜和無紡布在較低的溫度和/或壓力下、以較低百分?jǐn)?shù)的總粘結(jié)面積粘結(jié)在一起。此外，不相容的薄膜和無紡布，如LLDPE和聚丙烯無紡布現(xiàn)已能有效地層壓在一起。做成的層合物仍然非常柔軟而且通常沒有因想得到良好的層合而過分粘結(jié)所引起的不慎穿孔現(xiàn)象。
對能使之相容的LLDPE薄膜和聚丙烯無紡布來說，理想的是要能在等于或低于LLDPE薄膜的熔點溫度下，用15％或其左右的總粘結(jié)面積把這兩層材料熱粘結(jié)起來，并使粘結(jié)好的層合物有足夠的強度，需用至少5克的負(fù)荷才能使兩層分拆開，所用的粘結(jié)強度測試法將在后面說明。依靠在薄膜聚合物混合物中加入粘結(jié)劑，就可做到這一點?！罢辰Y(jié)劑”在這里是指一種添加劑當(dāng)被加入到薄膜聚合物混合物中以后，就可使薄膜在比薄膜聚合物混合物中首要的以線型為主體的熱塑性塑料聚合物組分的熔點至少低5°F的溫度下與無紡布粘結(jié)-在這里，“首要的”聚合物就是線型低密度聚乙烯。此外，層合物的粘結(jié)強度或剝離強度應(yīng)至少為5克。
粘結(jié)劑也可稱為增粘樹脂，在Kieffer等的美國專利No.4,789,699中進行了討論，在此引入它的全部內(nèi)容作為參考。本發(fā)明使用粘結(jié)劑的目的是使得薄膜和無紡布粘結(jié)能在較低溫度下進行。粘結(jié)劑的例子包括氫化烴樹脂，如REGALREZ系列增粘劑和ARKONP系列增粘劑。REGALREZ增粘劑可從Hercules，Incorporated of Wilmington，Delaware獲得。REGALREZ增粘劑是高度穩(wěn)定、淺色、低分子量的非極性樹脂。級號3102是指它的軟化點為102 R & B℃，它在21℃時的比重為1.04，在149℃時的熔融粘度為100poise，玻璃轉(zhuǎn)化溫度Tg為51℃。REGALREZ1094增粘劑是指它的軟化點94℃，它在21℃時的比重為0.99，它在126℃時的熔融粘度為100poise，它的玻璃轉(zhuǎn)化溫度Tg為33℃。級號1126是指它的軟化溫度為126℃，它在21℃時的比重為0.97，它在159℃時的熔融粘度為100poise，玻璃轉(zhuǎn)化溫度Tg為65℃。
ARKONP系列樹脂是Arakawa Chemical(U.S.A.)Incorporated ofChicago，Illinois用石油烴樹脂制造的合成增粘樹脂。例如級號P-70，其軟化點為70℃，而P-100的軟化點則為100℃，P-125的軟化點為125℃。
ZONATEC501 lite樹脂是另一類增粘劑，它是一種萜烯烴，軟化點為105℃，是由Arizona Chemical Company of Panama City，F(xiàn)lorida制造的。EASTMAN1023 PL樹脂是一種無定形的聚丙烯增粘劑，其軟化點為150-155℃，可從Eastman Chemical Company Longview，Texas獲得。
粘結(jié)劑的其他例子通常包括但不限于聚酰胺類；乙烯共聚物如乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、乙烯丙烯酸乙酯(EEA)、乙烯丙烯酸(EAA)、乙烯丙烯酸丁酯(EMA)和乙烯正丙烯酸丁酯(ENBA)；木松香及其衍生物；烴樹脂；多萜烯烴樹脂；無規(guī)立構(gòu)的聚丙烯以及無定形的聚丙烯。還包括無定形為主體的乙烯丙烯共聚物，通常稱之為乙烯-丙烯橡膠(EPR)和一大類稱為韌化聚丙烯(TPP)的材料，以及烯烴熱塑性聚合物，其中EPR是通過反應(yīng)器內(nèi)多級聚合作用而機械地分散或分子態(tài)分散在聚丙烯或聚丙烯/聚乙烯混合物中的。
必須說明，上述粘結(jié)劑或助粘劑只是作為例證而不意味著限制本發(fā)明的范圍。任何粘結(jié)劑，只要它可以與其他薄膜和/或纖維聚合物摻合；只要它有能力使薄膜層與無紡層的粘結(jié)溫度比薄膜或纖維混合物中首要的以線型為主體的熱塑性聚合物組分的熔點至少低5℃；以及只要它能使兩層之間的粘結(jié)至少需要5克的負(fù)荷才能把粘結(jié)的兩層材料分拆開，就可認(rèn)為是符合本發(fā)明的目的的粘結(jié)劑。通常粘結(jié)劑的含量約為薄膜總重的2-20％。盡管可用超出該重量百分?jǐn)?shù)范圍的粘結(jié)劑，但在較高的百分?jǐn)?shù)下，薄膜的透氣能力會受到損害，對人身護理吸收物品的結(jié)構(gòu)來說，這樣是不合適的。
在薄膜層中，除包含以線型為主體的聚烯烴聚合物和粘結(jié)劑外，還包含填充劑。這里所說的“填充劑”，是指能加到薄膜聚合物擠壓混合物中去而不會在化學(xué)上干擾或?qū)Ρ粩D壓的薄膜產(chǎn)生負(fù)面影響，并能在整個薄膜上均勻分布的顆粒狀或其它形狀的材料。通常填充劑都是顆粒狀的，并常常多少是圓形的。平均顆粒直徑的范圍為約0.1至7微米。不管是有機的還是無機的填充劑，只要它不干擾薄膜的制造過程，不干擾成品薄膜的透氣能力和粘到纖維聚烯烴無紡布或舒適層上去的能力，就認(rèn)為是屬于本發(fā)明的范圍之內(nèi)的。填充劑的例子包括碳酸鈣(CaCO3)、多種粘土、氧化硅(SiO2)、氧化鋁、硫酸鋇、碳酸鈉、滑石、硫酸鎂、二氧化鈦、沸石、硫酸鋁、纖維素型粉末、硅藻土、硫酸鎂、碳酸鎂、碳酸鋇、高嶺土、云母、碳、氧化鈣、氧化鎂、氫氧化鋁、紙漿粉、木粉、纖維素衍生物、幾丁質(zhì)以及幾丁質(zhì)衍生物。
前面已經(jīng)說過，薄膜可用熟悉薄膜生產(chǎn)人員所知道的任何一種傳統(tǒng)方法來制造。先把以線型為主體的聚烯烴聚合物、粘結(jié)劑和填充劑按上文給出的適當(dāng)比例范圍摻和好，然后加熱并擠壓成薄膜。為了提供均勻的透氣能力，填充劑必須在整個聚合物混合物內(nèi)均勻分布，從而也在整個薄膜內(nèi)均勻分布。透氣能力可用薄膜的水蒸氣傳輸率來反映。從本發(fā)明的目的來看，如薄膜用后面實施例中的測試方法來計算，能具有至少100g/m2/24h的水蒸氣傳輸率，這薄膜就是“透氣的”。通常，制成的薄膜其單位面積重量約小于每平方米100g，在拉伸和變薄后其單位面積重量將會小于約每平方米35g，而更理想的是小于約每平方米18g。
下面的實施例中使用的薄膜是吹制薄膜，但是，其它類型的薄膜，只要它的制造技術(shù)與加填充劑的薄膜相適應(yīng)，也被認(rèn)為是在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。通常初步形成的薄膜都太厚，噪聲太大，當(dāng)搖振時會發(fā)出“卡嗒”聲，這時的薄膜如用水蒸氣傳輸率衡量還沒有具備足夠程度的透氣能力。因此，要把薄膜的溫度加熱到低于以線型為主體的熱塑性聚合物熔點至少5℃，然后拉伸到原來長度的至少2.5倍以使之變薄并產(chǎn)生氣孔。更理想的是，拉伸時薄膜加熱到的溫度還要低于粘結(jié)劑的軟化點。對于某些粘結(jié)劑，其軟化點有一個范圍。因此，“加熱到低于軟化點”將可能是指低于給定范圍中最高溫度的溫度。
在制薄過程中另一個情況是薄膜的不透明度有所改變。薄膜剛制成時是相對透明的，但拉伸后卻變得不透明了。此外，當(dāng)薄膜在拉伸過程中變?yōu)槎ㄏ蚺帕袝r，它也變得更軟了，而且也沒有拉伸前那么利害的“卡嗒聲”了?？紤]所有這些因素，并考慮需要有至少每平方米每24小時100克的水蒸氣傳輸率，薄膜應(yīng)制薄到的程度是，對用于人身護理吸收物品來說，它的單位面積重量應(yīng)小于約每平方米35g，而更理想的是應(yīng)小于約每平方米18g。
纖維無紡布舒適層14是用聚烯烴纖維如聚丙烯制成的。在實施例中，無紡布是聚丙烯捻合布，但也可用其它聚烯烴纖維。纖維混合物或摻合物也可能包括不同的聚烯烴纖維和聚烯烴與非聚烯烴纖維的混合物，例如聚乙烯皮/聚丙烯芯雙組份纖維以及聚酯纖維。天然纖維也可包括在纖維無紡布內(nèi)。具體的纖維類型包括單組份纖維和多組份纖維，例如并排、皮/芯和海/島雙組份纖維。纖維可以是直的或彎皺的、中空的或?qū)嵭牡?。通常這些纖維的橫截面是圓形的或非圓形的，包括二裂片的、三裂片的和“X”型截面的。纖維長度可以象短纖維那樣是短的，也可以象紡捻纖維和熔噴纖維那樣是長的。纖維的粗細(xì)取決于要求的性能。細(xì)纖維可生產(chǎn)出較軟的無紡布，而較粗的纖維可以提供更大的強度和彈力。替代的辦法是，可用多種纖維直徑的混合物。對用于人身護理吸收物品來說，纖維直徑具有代表性的是在1到5登尼爾之間。就本發(fā)明的目的而言，“以聚烯烴為基本材料的纖維無紡布”和“纖維聚烯烴無紡布”總起來稱為纖維無紡布，其中至少要有約50％的纖維表面積是由聚烯烴構(gòu)成的。
對本發(fā)明來說，可采用多種制造無紡布的方法。制造方法的例子包括但不限于空氣和濕法鋪放、短纖維梳理和粘結(jié)、溶液紡絲、熔融吹制以及捻合等方法。所有這些方法均系本領(lǐng)域正常技術(shù)人員所熟知。對本發(fā)明來說，捻合的聚丙烯無紡布的作用是特別好的。捻合無紡布可按照Appel的普通轉(zhuǎn)讓美國專利No.4,240,563中所講述的來制造，在此全部引入該專利作為參考。捻合材料的制作方法是，將熔融的熱塑性塑料材料通過噴絲帽上的多根毛細(xì)管擠壓成細(xì)絲，然后再把擠壓出的細(xì)絲的直徑利用眾所周知的離析拉絲等捻合機制來變小。
制成的纖維無紡布舒適層14可進行預(yù)粘結(jié)以增加其強度和整體性。在實施例中使用的聚丙烯捻合無紡布是用一種點粘模式預(yù)粘結(jié)過的，其表面粘結(jié)面積約為15％，粘結(jié)密度為約每平方英寸100到300個粘結(jié)點。大于或小于這一范圍的粘結(jié)密度也可使用，這是因為比密度是取決于各粘結(jié)點的大小的。
制作本發(fā)明的透氣的、布樣薄膜/無紡布復(fù)合體10時，把薄膜層12和纖維聚烯烴無紡布14互相接觸，然后用圖2中所示的粘結(jié)工具把它們熱粘結(jié)在一起。一般薄膜都是已擠壓、拉伸和制薄過并隨后卷到輥子20上，然后再粘合到復(fù)合體上。替代的辦法是，薄膜可在未經(jīng)拉伸的狀態(tài)下卷到輥子上，然后在送去粘結(jié)的過程中加以拉伸和制薄。還有進一步的替代辦法，就是薄膜可在流水線上制成并拉伸。
纖維無紡布也可預(yù)先制成并從供料輥子22上退卷開而進入粘結(jié)過程。作為替代辦法，它也可以在流水線上制造。如果薄膜12和無紡布14以相同的速度被送入粘結(jié)機16，就會制成相對是二維的復(fù)合體。替代的辦法是，可將復(fù)合體設(shè)法回縮借此生產(chǎn)出波浪形的、較厚的、更加三維的結(jié)構(gòu)。引起回縮的一個方法是在粘結(jié)過程中用加速和/或減速兩層中的一層的辦法使兩層中的一層處于拉緊狀態(tài)，而使之拉伸或膨脹。在完成粘結(jié)后就取消拉伸或制動力，這時復(fù)合體就回縮并因此形成波浪形。另一種方法是利用薄膜層內(nèi)部定向排列的線型聚烯烴分子的受力狀態(tài)。當(dāng)往薄膜層12加熱時，其結(jié)果常常是薄膜要回縮。因此，如果收卷輥子18以低于復(fù)合體在粘結(jié)機16處的速度收卷復(fù)合體10，薄膜就會放松，從而就會生成波浪形。
兩層材料熱粘結(jié)在一起至少可用兩種方法來完成。一種是利用加熱加壓，例如用帶圖案的加熱粘結(jié)輥子。兩個輥子可以都刻圖案，也可以一個刻圖案，一個是平滑的。可以給一個或兩個輥子加熱，或者可用輔助的熱源。如果加工條件有規(guī)定，兩輥子中的一個可以加以冷卻。在任何情況下，加熱必須進行調(diào)節(jié)，以使薄膜中的粘結(jié)劑發(fā)粘而把兩層材料粘結(jié)在一起，與此同時仍能保持比薄膜中首要的以線型為主體的聚烯烴聚合物的熔點至少低5℃的溫度。“首要的”的意思是指在薄膜總重中占最高重量百分?jǐn)?shù)的那種以線型為主體的聚烯烴聚合物，如果在薄膜聚合物混合物中有一種以上的以線型為主體的聚烯烴聚合物的話。
粘結(jié)的圖案和面積可根據(jù)具體的最終用途而變化。適當(dāng)?shù)恼辰Y(jié)圖案可包括點粘結(jié)、連續(xù)線條、裝飾性圖案和三者的結(jié)合。粘結(jié)面積取決于要求的層壓程度。對用于人身護理吸收物品上而言，粘結(jié)后需達(dá)到至少要用5克的負(fù)荷才能把兩層分拆開的強度。
粘結(jié)的第二種方法是超聲粘結(jié)，這對本領(lǐng)域中具有正常技能的人員來說也是熟知的。同樣地，用超聲粘結(jié)時，砧輥可設(shè)計成帶有上述任一種粘結(jié)圖案的。
復(fù)合體制成后，有著多種多樣的用途，決不止是只用作人身護理物品的外罩而已。人身護理物品典型的是包括體側(cè)的內(nèi)襯、一個吸收芯子和一個背面層或稱外罩。本發(fā)明的材料可以用作外罩，把纖維無紡布層朝外作物品的外表面，而把薄膜層對著吸收芯子。很多時候外罩和體側(cè)的內(nèi)襯是互相連結(jié)的，以便封住吸收芯子。人體一側(cè)的內(nèi)襯也常用纖維聚烯烴無紡布來制造。因此，由于有粘結(jié)劑存在，薄膜層和體側(cè)內(nèi)襯層可以用象本發(fā)明組合材料的兩層相同的方式把它們熱封在一起。
在前面的討論中，是把粘結(jié)劑加到薄膜層12中去以使它與纖維無紡布舒適支持層14相容。但是，也可以把粘結(jié)劑加到支持層14的纖維中去。
前已述及，組成無紡布層14的纖維可以是短的短纖維，也可以是更長更連續(xù)的纖維，例如紡捻無紡布和熔噴無紡布的情形。在所有情況下，都可用單種聚合物來制造纖維，就象直的聚烯烴纖維那樣；也可用多組份的纖維如雙組份纖維來制造。對兩種類型的纖維來說，必須使粘結(jié)劑存在于纖維的外表面上，以便薄膜能成功地與無紡布層相粘結(jié)。對直纖維如聚乙烯纖維來說，可把粘結(jié)劑加入到聚乙烯預(yù)混合料中并擠壓成為纖維。對雙組份纖維來說，必須把粘結(jié)劑加到最終形成纖維暴露表面的聚合物之一中去。在皮/芯纖維的情況下，這就指的是皮的部分，而對并排纖維來說，就可把粘結(jié)劑或是加到一種聚合物中或是兩種聚合物中都加，因為它們兩者都可能作為纖維的外表面而暴露出來。
一般說來，粘結(jié)劑的含量，以用來制作纖維部分的混合物或摻合物中聚合物總重量為基礎(chǔ)，應(yīng)占摻粘結(jié)劑的聚烯烴纖維聚合物的約2-20％。因此，在直的聚乙烯纖維中，聚合物摻合物內(nèi)將含有2-20％(重量)的粘結(jié)劑和約80-98％(重量)的聚乙烯，在它的纖維聚合物摻合物內(nèi)不存在任何添加材料。對雙組份或多組份纖維來說，百分?jǐn)?shù)的基礎(chǔ)將是那一專用部分摻合物的總重量。此外，舉例說，如果纖維是并排的聚乙烯/聚丙烯纖維，則可在兩種聚烯烴成分內(nèi)都加入粘結(jié)劑，并各占每一成分的相同的重量百分比范圍，也就是說，各占每種纖維聚合物部分總重的約2-20重量百分?jǐn)?shù)。
由于在同一無紡布內(nèi)可以混有不同類型和組分的纖維，因此，只要能把薄膜和無紡布充分粘結(jié)好，達(dá)到至少要用5克的負(fù)荷才能把兩層材料互相分拆開或剝離開，那么就不一定要求所有的纖維在它的外表面內(nèi)存在有粘結(jié)劑。如果在纖維無紡布中至少有50％的纖維照上述情況使用了粘結(jié)劑，就肯定可以這樣辦。最后，在選擇粘結(jié)劑和粘結(jié)條件時，凡是能以低于薄膜層中聚烯烴熔點的溫度進行粘結(jié)的粘結(jié)劑，就可以被選用。
為了展示本發(fā)明的熱粘結(jié)性能，制備了幾個樣品，下文將會列述。許多樣品測試過兩層之間的粘結(jié)強度，還測試過薄膜的水蒸氣傳輸率(WVTR)，在實施例4中還測試了復(fù)合體。算出WVTR和粘結(jié)強度的試驗方法將在下面列述。
水蒸氣傳輸率樣品材料的水蒸氣傳輸率(WVTR)是按照ASTM標(biāo)準(zhǔn)E96-80進行計算的。從每種試驗材料上切下直徑3英寸的圓形樣品，對照品是一塊Hoechst Celanese Corporation of Sommerville，New Jersey生產(chǎn)的CELGUARD2500薄膜。CELGUARD2500薄膜是帶微氣孔的聚丙烯薄膜。每種材料準(zhǔn)備出5個樣品。測試器皿是Thwing-Albert InstrumentCompany of Philadelphia，Pennsylvannia銷售的60-1號Vapometer皿。在每個Vapometer皿中倒入100毫米的水并把各塊試驗材料的樣品和對照材料的樣品扣在各個皿的開口端上。旋緊法蘭盤使沿皿邊密封起來，使相關(guān)的試驗材料或?qū)φ詹牧舷蛑車髿獗┞冻?.5厘米直徑的圓形，暴露面積約33.17平方厘米。把測試皿放入有強制空氣循環(huán)的烘箱內(nèi)在100°F(32℃)下平衡1小時。烘箱是恒溫烘箱，有外部空氣穿過它循環(huán)，以防止內(nèi)部積聚水蒸氣。適用的烘箱舉例說有BlueM Electric Company of Blue Island，Illinois銷售的Blue M Power-O-Matic 60烘箱。平衡完畢后，把測試皿從烘箱中取出，稱重后立刻再放回烘箱。經(jīng)24小時后，把測試皿取出并再次稱重。按下式計算出初步的水蒸氣傳輸率實測值實測WVTR＝24小時重量損失克數(shù)×315.5g/m2/24h烘箱內(nèi)相對濕度不進行特別控制。
在預(yù)定的100°F(32℃)和環(huán)境相對濕度的設(shè)定條件下，CELGUARD2500對照品的WVTR已經(jīng)測定為每平方米每24小時5000g。因此，對照樣品每次測試都參與進行，因此初步的實測值可用下式修正為設(shè)定條件下的值WVTR＝(實測WVTR/對照WVTR)×5000g/m2/24h)(g/m2/24h)粘結(jié)強度為測試薄膜層與纖維無紡布舒適支持層之間粘結(jié)的強度，對各種材料的樣品進行了剝離試驗。從材料上切下2英寸×約6英寸的樣品，然后在短邊的一端人工拆解開二個邊，以便放入Sintech/2計算機整體測試系統(tǒng)的夾爪內(nèi)，該系統(tǒng)是由MTS Systems Corporation ofEden Prairie，MN生產(chǎn)的。夾爪的間隙設(shè)定在100mm的跨距，要保留足夠的材料處于層合狀態(tài)，以便夾爪可以運行65mm。樣品應(yīng)這樣放入夾爪，以使夾爪在張開10mm以前樣品就開始剝離。十字頭的速度是設(shè)定在每分鐘300mm，在10mm的起點與65mm終點之間記錄數(shù)據(jù)。所記錄的數(shù)據(jù)指示出剝離強度或把兩層分拆所需負(fù)荷的克數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)的克數(shù)指標(biāo)分為最大、最小和平均值。
實施例實施例1制備并評價了三種透氣的薄膜/無紡布層合物來確定加入粘結(jié)劑對薄膜的水蒸氣傳輸率和整個復(fù)合體粘結(jié)強度的影響。首先，制備了三種具有不同的聚合物混合物的薄膜，然后把每塊薄膜粘結(jié)到大約2登尼爾每平方碼0.5盎司(17克/m2)的聚丙烯捻合無紡布材料上，該材料預(yù)粘結(jié)了15％的粘結(jié)面積。每種薄膜的配方中包括了以總重的百分?jǐn)?shù)計為65％的English China Supercoat碳酸鈣(CaCO3)，平均顆粒直徑為1微米，頂切(top cut)為7微米。這種碳酸鈣是從一個EECInternational的分部、ECCA Calisium Products，Inc.in Sylacauga，Alabama那里獲得的。碳酸鈣與15-25％(重量)的線型低密度聚乙烯相混合。該線型低密度聚乙烯是由Dowlex2517線型低密度聚乙烯與Dowlex2532線型聚乙烯以重量比1∶4混合而成，以使混合物的熔融指數(shù)為10M.I.(/在190°F下10分鐘)。該Dowlex聚合物可從Dow Chemical U.S.A.，Midland，Michigan購得。配劑中余下的10-20％的重量包括Himont KSO51P以聚丙烯為基本成分的聚合物，這是Himont，USA of Wilmington，Delaware生產(chǎn)的。KSO51P聚合物是一種烯屬的熱塑性彈性體或者是TPO多級反應(yīng)器產(chǎn)物，其中有無定形的乙烯丙烯無規(guī)共聚物分子態(tài)地分布在半晶質(zhì)為主體的高聚丙烯單體/低乙烯單體的連續(xù)基體中。無定形成分起著助粘劑或粘結(jié)劑的作用，因為它在約55℃就開始軟化。如下面的表I所示，樣品1含有65％的碳酸鈣、10％的KSO51P聚合物和25％的線型低密度聚乙烯。樣品2含有65％的碳酸鈣、15％的KSO51P聚合物和20％的線型低密度聚乙烯。樣品3含有65％的碳酸鈣、20％的KSO51P聚合物和15％的線型低密度聚乙烯。三種配劑都在熔融溫度357°F(191℃)下制成薄膜，吹脹比大約為1.7，制成未拉伸厚度大約為1.25密爾(50g/m2)的薄膜。每種薄膜隨后都在機械方向定向單元(MDO)上拉伸，拉伸比為3X，拉伸溫度140°F(60℃)。制成的薄膜是透氣的，這從下面表I中所列的水蒸氣傳輸率數(shù)據(jù)可以得知，薄膜的基本重量大約每平方米14克。
表I樣品CaCO3LLDPEKSO51P WVTR粘結(jié)強度薄膜 MDO(重量％) (重量％) (重量％) g/m2/24h(g) 加工 拉伸1 6525 10 453024 良好 尚可2 6520 15 430027 良好 良好3 6515 20 371026 良好 特優(yōu)從表I可以看出，隨著粘結(jié)劑數(shù)量的增加，水蒸氣傳輸率就減小。粘結(jié)劑數(shù)量增加時Himont KSO51P聚合物中的無定形乙烯丙烯共聚物部分的數(shù)量也增加，這些無定形共聚物是在約55℃時就開始軟化。相反地，隨著助粘劑或粘結(jié)劑的增加，樣品就顯示出粘結(jié)強度增大，因此對剝離具有更大的抗力。給定了粘結(jié)劑加入量后，對薄膜加工的難易和在機械方向拉伸的能力進行了目測。表I中示出了薄膜加工是良好的，與加入薄膜預(yù)擠壓混合物中的粘結(jié)劑百分?jǐn)?shù)無關(guān)，但與相反的是，隨著薄膜中粘結(jié)劑數(shù)量的增加，觀察到了它的拉伸能力也呈直線增大。樣品1的薄膜在機械方向的拉伸能力為“尚可”，而樣品3的拉伸能力為“特優(yōu)”。每種薄膜都層壓到17g/m2(0.5盎司/碼2)的聚丙烯捻合無紡布上，走料速度為每分鐘100英尺(30.5m/min)，咬合壓力為每平方英寸20磅(1.41kg/cm2)，用的是不連續(xù)的粘結(jié)圖案，粘結(jié)面積大約為15％。圖案輥子保持在250°F(121℃)而平滑的砧輥則保持160°F(71℃)，平滑砧輥是與薄膜直接接觸。
表I中的數(shù)據(jù)證明，本發(fā)明的三種樣品全都具有特優(yōu)的水蒸氣傳輸率和特優(yōu)的粘結(jié)強度。樣品要用24至27克之間的負(fù)荷才能把兩層剝離，而兩層之間的粘結(jié)面積只用了15％。此外，薄膜層上沒有出現(xiàn)穿孔，因此當(dāng)把本材料用于做人身護理吸收物品的外罩時，薄膜還兼具阻擋層的性能。實施例2在本實施例中，用實施例1中樣品1的薄膜配劑來估量拉伸溫度的效果。設(shè)想KSO51P聚合物中的無定形成分的逐步軟化使它變得象粘膠似的，會對聚合物混合物在樹脂基體和碳酸鈣顆粒表面的接合面上形成全面破裂產(chǎn)生干擾。為了確認(rèn)這一點，把薄膜樣品拉伸3X，即把1米長的樣品拉伸成3米，溫度在146°F(63℃)和186°F(86℃)之間變化。隨著拉伸溫度的提高，水蒸氣傳輸率就降低，最可能是因為在薄膜上圍繞碳酸鈣顆粒所形成的氣孔較少和/或較小。如表II所示，增高拉伸溫度肯定地使線型低密度聚乙烯的分子具有更大的流動性，借此使拉伸更加容易。隨著溫度從146°F(63℃)增高到186°F(86℃)，拉伸的容易性也增加。在177°F(81℃)和186°F(86℃)時，薄膜中的分子顯現(xiàn)出了過分定向，薄膜上出現(xiàn)了較多的裂口，出現(xiàn)了在機械方向上撕裂的傾向。因此可以看出，WVTR、加工能力和薄膜機械特性之間的平衡，可用選擇適當(dāng)?shù)睦鞙囟鹊霓k法來加以最優(yōu)化。最佳的拉伸和最佳的透氣能力只有當(dāng)拉伸在低于薄膜中首要的、以線型為主體的聚烯烴聚合物熔點的溫度下，以及在粘結(jié)劑軟化點左右的溫度下進行時才能得到。
表II拉伸溫度 WVTR MDO°F/℃ g/m2/24h 拉伸146/63 4300 尚可157/69 4100 良好167/75 3960 良好177/81 3730 裂口186/86 3515 更多裂口實施例3在實施例1和2中，所有樣品以干重計含有65％的碳酸鈣、15-25％的線型低密度聚乙烯和10-20％的Himont KSO51P以聚丙烯為基本成分的聚合物樹脂，它含有無定形的乙烯丙烯無規(guī)共聚物用作助粘劑或粘結(jié)劑。在實施例3中，系將65％重量的碳酸鈣和30％重量的低密度聚乙烯相混合。如表III所示，在該基礎(chǔ)混合物中加入了一系列的公認(rèn)的助粘劑或粘結(jié)劑，其數(shù)量為5％(重量)。粘結(jié)劑包括Regalrez1094、3102和1126粘結(jié)劑，還有Zonatac501L和Eastman1023PL粘結(jié)劑。此外，照實施例1中樣品2的配劑做成了同一式樣的薄膜。每塊薄膜都以吹脹比為1.7來吹制，厚度大約為1.5密爾(60g/m2)。這些薄膜都在146°F(63℃)下在機械方向拉伸到它們原有長度的三倍(3X)。這一拉伸溫度低于以線型為主體的聚烯烴聚合物的熔點(235°F/113℃)。隨后這些薄膜樣品被層壓到與實施例1中同樣的聚丙烯無紡布上去，粘結(jié)的條件也相同，總的粘結(jié)面積約為15％。圖案輥子的溫度保持在250°F(121℃)，而直接與薄膜接觸的光滑砧輥的溫度則調(diào)節(jié)在160°F(71℃)、175°F(79℃)、185°F(85℃)和195°F(91℃)等四種溫度。對每塊薄膜/無紡布復(fù)合體在每一溫度下的粘結(jié)強度進行了測量。此外，還測量了每塊薄膜的水蒸氣傳輸率，目測了薄膜加工和拉伸的難易程度。測試結(jié)果列于下表III內(nèi)。
表III粘結(jié)劑 WTCaCO3LLDPEWVTR 粘結(jié)強度(克)薄膜加工 MDO拉伸％WT％ WT％ g/m2/24h 160°F 175°F 185°F 195°FKSO50 15％ 65％ 20％ 4300 41 * * *良好 尚可Regalrez10945％ 65％ 30％ 2300 3 5 6 10 特優(yōu) 特優(yōu)Regalrez31025％ 65％ 30％ 3840 3 3 7 5特優(yōu) 特優(yōu)Regalrez11265％ 65％ 30％ 3198 3 3 5 7良好 良好Zonatac501L5％ 65％ 30％ 2990 4 4 10 9特優(yōu) 特優(yōu)Eastman1023PL 5％ 65％ 30％ 4900 8 7 10 7良好 良好*不能分拆(粘結(jié)很好)
Himont KSO50粘結(jié)劑使兩層之間的粘結(jié)強度最高，但請注意它占薄膜的重量百分?jǐn)?shù)是15，而其它粘結(jié)劑所占的重量百分?jǐn)?shù)只有5。大多數(shù)粘結(jié)劑顯示出粘結(jié)強度隨著粘結(jié)溫度升高而加大，但有幾種粘結(jié)劑在185°F時達(dá)到高峰，然后在195°F時開始降低其粘結(jié)強度。所有粘結(jié)劑的加工能力都“良好”到“特優(yōu)”，但使用Himont KSO50粘結(jié)劑的機械方向拉伸能力只是“尚可”。所有薄膜都顯示出有良好的水蒸氣傳輸率。實施例4在實施例4中進行了一次臨床研究，以確定使用本發(fā)明的透氣的、布樣薄膜/無紡布復(fù)合體代替普通的聚乙烯薄膜(對照)作為尿布外罩時對減輕皮膚水合作用的效果。用對照外罩和實施例1中的樣品2的薄膜/無紡布復(fù)合體做成了多塊尿布。復(fù)合體中的薄膜的水蒸氣傳輸率(WVTR)為4300g/m2/24h，而復(fù)合體的WVTR為4100g/m2/24h。對照尿布中單層1.2密爾厚的聚乙烯薄膜的WVTR為40-50g/m2/24h。
每塊尿布都隔離著60毫升的合成尿，然后繞參試人員的前臂包緊。在預(yù)定的時間間隔中測定水分損失以確定皮膚水合作用的程度。根據(jù)試驗結(jié)果，可確定使用本發(fā)明的復(fù)合體做的尿布的人，其尿布下皮膚的水合作用要比對照尿布有明顯的降低，從而就宣告了在取得層間有效粘結(jié)的同時，仍能保持透氣性并減輕皮膚的水合作用。
由上述實施例可以看出，本發(fā)明的材料提供了一種層間粘結(jié)良好的透氣的、布樣薄膜/無紡布復(fù)合體。當(dāng)復(fù)合體用作人身護理吸收物品如尿布的外罩時，無紡布層起著增強透氣薄膜層的作用，無紡布層可幫助克服透氣薄膜的冰涼滑膩的不良特性。此外，由于在薄膜和/或纖維聚合物混合物中摻入了粘結(jié)劑，就可能使本來不相容的聚合物/材料層互相層壓在一起。
本發(fā)明經(jīng)過這樣詳述以后，已可很清楚地看出，本發(fā)明能作多種多樣的變更和變化，而不會脫離下述權(quán)利要求的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種制造透氣薄膜的方法，它包括配制預(yù)擠壓混合物，以其干重計，以薄膜的總重為基礎(chǔ)，它含有約10-68％以線型為主體的聚烯烴聚合物，約30-80％的填充劑和約2-20％的粘結(jié)劑，用該預(yù)擠壓混合物制成薄膜，以及在低于該以線型為主體的聚烯烴聚合物熔點的溫度下拉伸該薄膜。
2.一種包括以下成分的透氣薄膜，以干重計，以薄膜的總重為基礎(chǔ)，約10-68％的以線型為主體的聚烯烴聚合物，約30-80％的填充劑，以及約2-20％的粘結(jié)劑，該薄膜的水蒸氣傳輸率至少為100g/m2/24h。
3.一種透氣的薄膜/無紡布層合物，它包括一層由下述混合物制成的薄膜，該混合物以其干重計，以薄膜的總重為基礎(chǔ)，包括有10-68％的以線型為主體的聚烯烴聚合物，30-80％的填充劑，以及2-20％的粘結(jié)劑，該薄膜的水蒸氣傳輸率至少為100g/m2/24h，以及一層壓到該薄膜上面構(gòu)成層合物的纖維聚烯烴無紡布，該層合物的剝離強度至少為5克。
4.權(quán)利要求3的層合物，其中所說的以線型為主體的聚烯烴聚合物為線型低密度聚乙烯。
5.權(quán)利要求3的層合物，其中所說的填充劑為碳酸鈣。
6.權(quán)利要求3的層合物，其中所說的薄膜是拉伸過的薄膜，其單位面積重量小于35g/m2。
7.權(quán)利要求3的層合物，其中所說的薄膜是拉伸過的薄膜，其單位面積重量小于18g/m2。
8.權(quán)利要求3的層合物，其中所說的纖維聚烯烴無紡布是聚丙烯無紡布。
9.權(quán)利要求3的層合物，其中所說的纖維聚烯烴無紡布包含有雙組分的纖維，其組分之一是聚烯烴。
10.權(quán)利要求3的層合物，其中在所說的薄膜相對于所說的纖維聚烯烴無紡布的一面粘結(jié)有第二層纖維聚烯烴無紡布。
11.一種人身護理吸收物品，包括體側(cè)的內(nèi)襯和外罩，兩層之間放入吸收劑芯該外罩包括一層薄膜，該薄膜由一種混合物制成，該混合物所包括的成分，以干重計，以薄膜的總重為基礎(chǔ)，為約10-68％的以線型為主體的聚烯烴聚合物，約30-80％的填充劑和約2-20％的粘結(jié)劑，該薄膜的水蒸氣傳輸率至少為100g/m2/24h，以及一層纖維聚烯烴無紡布，該無紡布系層壓在上述薄膜上構(gòu)成層合物，該層合物的剝離強度至少為5克。
12.包括有透氣的薄膜/無紡布層合物的服裝和衣著用品，該層合物包括一層由一種混合物制成的薄膜，該混合物所包括的成分，以干重計，以薄膜的總重為基礎(chǔ)，為約10-68％的以線型為主體的聚烯烴聚合物，約30-80％的填充劑和約2-20％的粘結(jié)劑，該薄膜的水蒸氣傳輸率至少為100g/m2/24h，以及一層纖維聚烯烴無紡布，該無紡布系層壓在上述薄膜上構(gòu)成層合物，該層合物的剝離強度至少為5克。
13.一種制造透氣的薄膜無紡布層合物的方法，它包括配制預(yù)擠壓的混合物，該混合物所包括的成分，以干重計，以薄膜的總重為基礎(chǔ)，為約10-68％以線型為主體的聚烯烴聚合物，約30-80％的填充劑和約2-20％的粘結(jié)劑，用上述預(yù)擠壓混合物制造薄膜，在低于以線型為主體的熱塑性塑料聚合物熔點的溫度下拉伸該薄膜，以及將所說的薄膜在低于薄膜中的以線型為主體的熱塑性塑料聚合物熔點的溫度下，粘結(jié)到纖維聚烯烴無紡布上構(gòu)成層合物。
14.權(quán)利要求13的方法，它包括進一步使得層合物回縮以使層合物產(chǎn)生波浪形的表面。
15.權(quán)利要求13的方法，其中的拉伸步驟是在某一溫度下進行，該溫度同時也等于或低于粘結(jié)劑的軟化點。
16.制造薄膜/無紡布層合物的方法，它包括制造薄膜層，薄膜層中包括以干重計占薄膜總重約30-80％的填充劑和約20-70％的聚烯烴聚合物，拉伸該薄膜層，用纖維無紡布內(nèi)的很多纖維把纖維無紡布粘結(jié)到該薄膜層上，該纖維無紡布含有聚烯烴聚合物和粘結(jié)劑，該聚烯烴聚合物和粘結(jié)劑存在于該纖維外表面的至少一部分上。
17.一種薄膜/無紡布層合物，它包括一層薄膜層，它包括以干重計占薄膜總重約30-80％的填充劑和約20-70％的聚烯烴聚合物，以及一層用纖維無紡布內(nèi)的很多纖維來粘結(jié)到上述薄膜層上的纖維無紡布，該纖維無紡布含有聚烯烴聚合物和粘結(jié)劑，該聚烯烴聚合物和粘結(jié)劑存在于纖維外表面的至少一部分上。
全文摘要
這里公開的是一種透氣的薄膜(12)和用透氣薄膜制成的透氣的布樣薄膜/無紡布復(fù)合體(10)，該薄膜是經(jīng)過拉伸制薄并粘結(jié)到纖維聚烯烴無紡布(14)上去的。某些熱塑性薄膜例如線型低密度聚乙烯薄膜，是難于熱粘結(jié)到例如聚丙烯無紡布上去的，因為這兩種聚合物是不相容的。本發(fā)明將粘結(jié)劑加到兩層中的一層內(nèi)或兩層內(nèi)都加，從而使兩層較易粘結(jié)在一起。還公開了制造各種復(fù)合體的方法。
文檔編號A61F5/44GK1142798SQ94194968
公開日1997年2月12日 申請日期1994年12月6日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月17日
發(fā)明者A·L·麥科馬克 申請人:金伯利-克拉克公司