專利名稱：具有低到中度可透氣性的內(nèi)薄層和高可透氣性外覆蓋層的透氣的尿布的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種至少包含頂層、吸收芯、和透氣的外覆蓋材料的吸收用品。具有低到中度可透氣性的內(nèi)薄層設置在吸收芯和高可透氣性的外覆蓋層之間，所述內(nèi)薄層可在不增加使用者的皮膚水化的前提下降低透氣的外覆蓋材料外表面的潮濕度。
背景技術：
例如尿布、兒童鍛煉褲、成人失禁用衣物、游泳穿的等類似吸收用品通常包含至少一個與使用者直接接觸的液體可透過的頂層、一個吸收芯層、和一個液體基本不可透的外覆蓋材料。吸收芯置于頂層與外覆蓋材料之間。當吸收用品暴露于液體污物中時，液體將通過頂層而進入吸收芯中。外覆蓋層可防止吸收芯中的液體從衣物中滲出。
現(xiàn)在許多吸收用品都使用了透氣的外覆蓋材料。透氣的外覆蓋材料對液體是基本上不可透的，而它對于水蒸汽是可透的。透氣的外覆蓋材料允許水蒸汽從吸收用品中溢出，以增加衣物的舒適感、降低皮疹發(fā)病率、還可減少淤積于衣物中且受到使用者身體加熱的水蒸汽所造成的其他刺激。許多當今的吸收用品具有高度透氣的以最大限度地增加使用者的舒適感。
透氣的吸收用品的一個缺點是衣物外側也就是外覆蓋材料的外側常常會有冰冷、潮濕、粘濕感覺。當吸收芯中的液態(tài)水蒸發(fā)并通過外覆蓋材料時，所帶來的蒸發(fā)冷卻就會降低吸收芯及鄰近外覆蓋材料處的溫度，從而使得外覆蓋層會產(chǎn)生粘濕感。在吸收用品工業(yè)中存在有一種生產(chǎn)具有如下特性的吸收用品的需要或愿望在保持低程度皮膚水化的同時可降低或避免由蒸發(fā)冷卻所造成的潮濕感的具有高可透氣性的吸收用品。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種包含有透氣的外覆蓋材料且可降低外覆蓋層潮濕感的吸收用品。所述吸收用品包含至少一個液體可透頂層、一個可透氣但液體基本不可透的外覆蓋材料、以及一個設置于頂層與外覆蓋材料之間的吸收芯層。根據(jù)本發(fā)明，所述具有低到中度透氣的包含有至少一個低到中度可透氣薄膜及一無紡長絲網(wǎng)面的薄層介于吸收芯與透氣的外覆蓋材料之間。所述透氣的內(nèi)薄層具有比透氣的外覆蓋材料更低的可透氣性(也就是說更低的蒸汽透過率)。優(yōu)選的情況是內(nèi)薄層布置成薄膜層朝向吸收芯、其無紡網(wǎng)面層朝向外覆蓋材料。
低到中度透氣的內(nèi)薄層的設置，可在不明顯降低濕氣透過尿布的溢出量以保持皮膚健康的同時，降低外覆蓋材料暴露表面的潮濕感。內(nèi)薄層中的薄膜可部分降低來自吸收芯的濕氣離開尿布的溢出量。同時，可保持濕氣通過內(nèi)薄層的無紡網(wǎng)面中的空氣間隙而溢出到透氣的外覆蓋層之外的離開皮膚的通道，其中所述離開皮膚的通道包括離開皮膚而圍繞在吸收芯周圍的通道。這實際上有助于提高濕氣從皮膚傳送到外覆蓋層，這是由于吸收芯中濕氣與皮膚處濕氣之間離開尿布的竟爭降低了。換句話說，這是由于有更少的來自吸收芯的濕氣傳送到無紡網(wǎng)面所提供的空氣間隙處；這樣從濕度較高的皮膚附近處空氣到濕度較低的空氣間隙處就形成了一個更強大的濃度梯度。這就會加強水分子從皮膚到空氣間隙的(普通的)擴散。類似地，由例如嬰兒呼吸等運動所造成的傳送力也會驅使?jié)駳怆x開皮膚而進入空氣間隙。越干燥的空氣間隙就會提供越好的隔離，也就會進一步降低粘濕感。
如前所述，本發(fā)明的一個特性及優(yōu)點是提供一種包含有相對高透氣的外覆蓋層和相對低到中度透氣的內(nèi)薄層的吸收用品，與現(xiàn)有吸收用品相比，當這種吸收用品接觸到液體污物時，可通過降低濕氣從吸收芯到透氣的外覆蓋層的傳送來降低總的濕氣從吸收用品的溢出。
本發(fā)明的另一個特性及優(yōu)點是保持了濕氣離開皮膚的通道，也保持了可能比常規(guī)高透氣的尿布更低的皮膚水化程度。
本發(fā)明的另一個特性及優(yōu)點是在吸收芯與外覆蓋層之間提供更干燥的空氣間隙，這樣可提供更好的隔離，也可降低外覆蓋層的潮濕感。
本發(fā)明的另一個特性及優(yōu)點是提供具有本發(fā)明中所述改善特性的尿布、兒童鍛煉褲、成人失禁用衣物、游泳穿吸收用品、及其他(例如醫(yī)用)吸收用品。
通過下面結合附圖的對本發(fā)明優(yōu)選實施例的詳細描述可以更加清晰地看到前述和其它特性及優(yōu)點。詳細描述及


均是用于闡述本發(fā)明并不是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明的保護范圍由所附及其等同替換方案來確定。
附圖的簡要說明附圖1是本發(fā)明中所述吸收用品的透視圖；附圖2是附圖1中沿線2-2的所示吸收用品的放大剖視圖；附圖3表示的是用于本發(fā)明所述吸收用品中的內(nèi)薄層的一個實施例；附圖4是本發(fā)明中所示吸收用品沿垂直于圖1中線2-2的剖視圖，其中表示出了濕氣離開人體皮膚的通道；附圖5是本發(fā)明中所述吸收用品的剖視圖，其中表示出了具有孔隙的吸收層；附圖6是本發(fā)明中所述吸收用品的剖視圖，其中沒有無紡網(wǎng)面而是具有與吸收層有相通孔隙的薄膜；附圖7是本發(fā)明所述吸收用品的剖視圖，其中波狀層(surgelayer)延伸充填于具有孔隙吸收層的孔隙中。
名詞定義術語“透氣的薄膜”、“透氣層”或者“透氣的外覆蓋材料”是指采用本發(fā)明中所述的WVTR測試過程而測得的蒸汽透過率(WVTR)至少為約300克/平方米-24小時的薄膜、薄層或外覆蓋材料。表示相對概念的術語“透氣性高10％”是指第二種材料的WVTR比第一種材料的WVTR高10％。術語“更好的透氣性”是指第二種材料具有比第一種材料更高的WVTR。透氣材料主要是指蒸汽分子可擴散通過而液體基本上不可透的。
術語“液態(tài)水可透材料”是指一種例如薄膜、無紡織物或者開孔泡沫等有孔的一層或多層材料，由于水及其他水狀液體可流過其中的孔隙，所以這些材料是可透水的。薄膜或泡沫中的孔隙、或纖維之間或無紡網(wǎng)中的細絲之間的空隙都足夠大以使液態(tài)水可滲過或流過這些材料。
術語“無紡織物或無紡網(wǎng)面”是指一種不是以諸如編織織物所采用的規(guī)則或相同方式在其中嵌有分立纖維或絲線的網(wǎng)面?？赏ㄟ^例如熔噴、紡粘、氣流成網(wǎng)、或粘合梳理纖維網(wǎng)等工藝制得無紡織物或網(wǎng)面。木漿或基于纖維素的網(wǎng)面也是無紡織物。無紡織物的基準重通常以每平方碼材料的盎司數(shù)(osy)或者以每平方米的克數(shù)(gsm)來表示，纖維直徑通常以微米來表示。(注由osy數(shù)轉換為gsm數(shù)只需osy數(shù)乘以33.91即可)。
術語“微纖維”是指平均但尼爾(denier)數(shù)為約0.005-10、更好為約0.05-6、最好為約1-4的小直徑纖維。纖維但尼爾數(shù)是由每9000米長的一根纖維的克數(shù)來定義的。對于一根具有圓截面的纖維來說，可通過以下方法來算得其但尼爾數(shù)以微米計的纖維直徑的平方乘以以grams/cc計的密度值乘以0.00707。低但尼爾數(shù)表示精細的纖維，而高但尼爾數(shù)表示較厚或較重纖維。例如直徑為15微米的一根聚丙烯纖維的但尼爾數(shù)為直徑的平方×0.89g/cc×0.00707。也就是說，這根15微米粗的聚丙烯纖維的但尼爾數(shù)約為1.42(152×0.89×0.00707＝1.415)。在美國之外的其他國家中，更通常的是以“特(tex)”為計量單位，“特”定義為每千米纖維的重量克數(shù)。特為但尼爾/9。
術語“紡粘纖維”是指通過下述工藝制得的小直徑纖維將熔化的熱塑性塑料材料從具有圓形或其他形狀的噴絲頭的許多毛細管中擠出以形成絲狀，接著擠出所得絲的直徑就會迅速縮小。上述工藝在以下專利中均有記載授予Appel等人的第4340563號美國專利、授予Dorschner等人的第3692618號美國專利、授予Matsuki等人的第3802817號美國專利、授予Kinney的第3338992號及第3341394號美國專利、授予Hartmann的第350276 3號美國專利、授予Petersen的第3502538號美國專利以及授予Cobo等人的第3542615號美國專利，上述各專利均完整地作為參考文獻結合到本申請中來。紡粘纖維要經(jīng)過驟冷，當紡粘纖維沉積到收集表面上時，其通常是不發(fā)粘的。紡粘纖維通常是連續(xù)的，其平均但尼爾數(shù)通常大約大于0.3，更具體地說，其但尼爾數(shù)通常處在約0.6-10之間。
術語“熔噴纖維”是指通過下述工藝制得的纖維將熔化的熱塑性塑料材料從許多通常為圓形的沖模的精細毛細管中擠出熔化的線或絲且將熔化的線或絲擠入到聚合的以高速率運動的熱氣體(例如空氣)流中，這將使熔化的熱塑性塑料絲縮小直徑而變細以形成微纖維直徑。之后熔噴纖維將被高速率的氣流帶走而沉積在一個收集表面上以形成任意分散的熔噴纖維網(wǎng)面。在例如授予Butin等人的第3849241號美國專利中就公開了上述這一工藝過程。熔噴纖維可以是連續(xù)或不連續(xù)的微纖維，其但尼爾數(shù)通常小于約0.6，當其沉積到收集表面時通?？梢宰孕姓辰釉谝黄稹１景l(fā)明中所用的熔噴纖維優(yōu)選基本上連續(xù)的纖維。
術語“薄膜”是指采用例如注?；虼抵频缺∧D出工藝制得的熱塑性塑料薄膜。術語“可透水的帶孔薄膜”是指通過穿刺或開孔使之帶孔的薄膜、或通過在聚合物中混合填料，由混合物形成薄膜之后再拉伸薄膜而使之帶孔的薄膜。
術語“泡沫材料”是指一種由泡沫工藝輔助制得的熱塑性塑料層材料。術語“開孔泡沫材料”是指一種其中孔交叉連接的泡沫層，或者是形成從層的一個表面到達另一個表面的通孔。
術語“聚合物”包括但并不限于均聚物、例如嵌段共聚物、接枝共聚物、無規(guī)共聚物及交替共聚物、三元共聚物等共聚物、以及上述各物質(zhì)的聚合物及其混合物和變型物。而且，除非有其他具體限定，術語“聚合物”將包括材料的所有可能幾何構型。這些構型包括但并不限于全同立構、間同立構、無規(guī)立構對稱。
術語“木槳纖維”是指來自例如木質(zhì)及非木質(zhì)植物等天然資源的纖維。木質(zhì)植物包括例如每年落葉的樹及松柏類的樹。非木質(zhì)植物包括例如棉、亞麻、細莖針茅草、馬利筋植物、稻草、黃麻纖維及甘蔗渣。
術語“超吸收材料”是指遇水可膨脹的、不溶于水的有機或無機材料，在最理想狀態(tài)下，這種材料可吸收至少約20倍于其自身重量、更好情況下可吸收至少約30倍于其自身重量的0.9％的氯化鈉水溶液。
術語“個人衛(wèi)生吸收用品”包括但并不限于尿布、運動短褲、游泳穿吸收用品、吸收底墊、嬰兒擦拭巾、成人失禁用用品、及婦女衛(wèi)生用品。
術語“醫(yī)用吸收用品”包括但并不限于吸收衣物、底墊、繃帶、吸收布、及醫(yī)用拭巾。
本發(fā)明優(yōu)選實施例的詳細描述參見附圖1，本發(fā)明中所述的吸收褲2為尿褲、小孩鍛煉褲、小孩游泳穿的、成人失禁用品等類似的褲狀結構。吸收褲2包含有一個具有前部5及通過中央(襠部)15與前部5相連接的后部7的廢物收納部(底架)4、還包含有兩個側部6、8，其中每個側部在其邊緣處與前部及后部相連接。側部6包含有可延伸的布條18和20，它們沿縫30彼此相連接，它們還分別沿縫29和31與廢物收納部相連接。所述縫29、30和31都是沿縱向延伸的，且是從腰部開口10的頂端延伸到腿部開口12處。側部8包含有可延伸的布條24和26，它們沿縫33處彼此相連接，它們還分別沿縫32和34與廢物收納部相連接。所述縫32、33和34都是沿縱向延伸的，且是從腰部開口的頂端延伸到腿部開口14處。
底座4包含有下述許多層例如液體可透過的頂層21、吸收芯層17、以及一相對更透氣的液體不可透過的與人體不接觸的外覆蓋層16。將在下面對設置在吸收芯17與外覆蓋層16之間的低到中度透氣的內(nèi)層50進行詳細描述。廢物收納部4在褲子的前部及后部處還設置有具有彈性的腰部22。腿開口部12及14還包含有大體沿由廢物收納部4所確定的腿開口部分延伸的彈性部分46。
附圖2是沿附圖1中所示線2-2的放大剖面圖，其中表示出了吸收用品的各層結構。參見附圖2，吸收褲2的中央?yún)^(qū)域15處包含有幾層材料，具體地說包含有液體可透過的頂層21、緊貼頂層21且在其下方的液體可透過的波狀層13、緊貼波狀層13且在其下方的吸收芯層17、緊貼吸收芯層17且在其下方的透氣性低到中度的內(nèi)薄層50、以及緊貼內(nèi)薄層50且在其下方的透氣性更好的基本上液體不可透過的外覆蓋層16。
在所示實施例中，頂層21及外覆蓋材料16比波狀層13、吸收芯17及內(nèi)薄層50要寬。頂層21大體上將波狀層13、吸收芯17及內(nèi)薄層50包裹在里面，采用粘接、超聲或熱連接工藝將其端部23和25與外覆蓋材料16固接在一起。外覆蓋材料16在其兩側端部9和11處進行了折疊，以便它能與頂層21的端部23和25相重疊且可將兩端部包裹住。在頂層與外覆蓋材料相重疊處，可采用熱、超聲或粘接等方法將兩層重疊處連接在一起?？刹捎谜辰印⒊暬驘徇B接工藝將彈性條19連接到外覆蓋材料16上或其內(nèi)而形成彈性區(qū)域46。
可采用但并不限于下述常規(guī)方法來形成縱向縫29-34超聲焊接、熱連接、粘接、縫接等類似方法。超聲焊接是目前優(yōu)先選用的工藝。各種連接工藝并不是本發(fā)明中的高要求或專用的方法，而都是常規(guī)方法。
可采用各種彈性可延伸聚合物形成的常規(guī)的紡織或無紡材料制得可延伸側面6和8。所述“彈性”及“可延伸”材料包括任何可伸展的、將其松開后將恢復到其原始形狀的材料。合適的聚合物包括但并不限于聚苯乙烯、聚異戊二烯及聚丁二烯的嵌段共聚物；乙烯、天然橡膠及尿烷的共聚物；以及上述這些物質(zhì)的混合物。特別適合的是ShellChemical公司出售的商標為KRATON的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。其他合適的聚合物還包括乙烯共聚物，具體包括但并不限于乙烯醋酸乙烯酯、乙烯丙烯酸甲酯、乙烯丙烯酸乙酯、乙烯丙烯酸、可伸展的乙烯丙烯共聚物、以及上述物質(zhì)的混合物。前述物質(zhì)的復合材料以及通過將聚丙烯、聚酯、棉及其他材料的人造短纖維復合到彈性熔噴網(wǎng)面中而形成的彈性體纖維復合材料也是適合的材料。某些彈性單點或茂金屬催化的烯烴類聚合物及共聚物也適合用于制作側面?？裳由靷让孀詈脼槿切?，最好從腰部開口10的頂端延伸到腿部開口12和14處。側面也可以是由多層組成的層狀物，它最好呈現(xiàn)出水蒸汽可透過但液體不可透過的性能。
波狀層13及體側襯里21是由具有高液體透過性的前述材料制成的。這些層的功能是使液體從使用者處轉移到吸收層17處。合適的材料包括帶孔紡織材料、帶孔無紡材料以及帶孔薄膜?？蛇x用的材料包括但并不限于任何彈性帶孔的例如聚丙烯、聚乙烯或聚酯纖維的聚烯烴類纖維薄片；聚丙烯、聚乙烯或聚酯纖維的紡粘網(wǎng)面；尼龍纖維網(wǎng)面；合成或天然纖維或其混合物的粘接梳理網(wǎng)面。上述兩層也可以是開孔塑料薄膜。吸收褲2的不同層的尺寸取決于使用者的尺寸及體形。
可用木槳絨毛或木槳絨毛與超吸收材料的混合物或木槳絨毛與經(jīng)表面活性劑處理的熱塑性塑料吸收材料的集合物來制作吸收層17?？稍诮q毛與超吸收材料層間或其混合物中使用例如商標為Pulpex的熱粘結劑。吸收層17可以采用熔噴合成纖維絮、合成或天然纖維或混合物的粘接梳理網(wǎng)面、熔噴纖維復合物等類似材料。合成纖維可以是但并不限于聚丙烯、聚乙烯、聚酯以及這些或其他聚烯烴類共聚物。
術語“超吸收”或“超吸收材料”是指一種遇水可膨脹的、不溶于水的有機或無機材料，在最理想狀態(tài)下，這種材料可吸收至少約20倍于其自身重量、更好情況下可吸收至少約30倍于其自身重量的0.9％的氯化鈉水溶液。超吸收材料可以是天然的、合成的以及變型的天然聚合物和材料。另外，超吸收材料可以是例如二氧化硅凝膠等無機材料、或者例如交聯(lián)聚合物等有機材料。術語“交聯(lián)”是指可使通常溶于水的材料變成基本上不溶于水但可膨脹的材料的任何有效方式。這種方式包括例如物理纏結、結晶域、共價鍵、離子絡合作用及締合作用、例如氫鍵結合等親水締合作用、以及疏水締合作用或范得瓦爾斯力。
合成超吸收材料聚合物的例子包括堿性金屬及聚合(丙烯酸)及聚合(甲基丙烯酸)銨鹽、聚合(丙烯酰胺)、聚合(乙烯基醚)、乙烯基醚α烯烴順丁烯二酸酐、聚合(乙烯基吡咯烷酮)、聚合(乙烯基嗎啉)、聚合(乙烯乙醇)、以及這些物質(zhì)的混合物及共聚物。另外超吸收材料還包括以下天然及變型天然聚合物水解丙烯腈接枝淀粉、丙烯酸接枝淀粉、甲基纖維素、脫乙酰殼多糖、羧甲基纖維素、羥丙基纖維素、以及例如藻酸鹽、黃原膠、槐樹豆膠等類似的天然樹膠。天然與全部或部分合成超吸收聚合物的混合物也可以用于本發(fā)明中。在下述專利中公開了其他合適的吸收膠凝材料于1975年8月26日授予Assarsson等人的第3901236號美國專利。在下述專利中公開了用于準備合成吸收膠凝聚合物的工藝過程于1978年2月28日授予Masuda等人的第4076663號美國專利、于1981年8月25日授予Tsubakimoto等人的第4286082號美國專利。
內(nèi)薄層材料50是可透過水蒸汽的。通常內(nèi)薄層50具有至少約300克/平方米-24小時的采用本發(fā)明中所述測試過程而測得的WVTR值，優(yōu)選的WVTR值處在約1000-5000克/平方米-24小時范圍之間，更加優(yōu)選的WVTR值處在約1500-4000克/平方米-24小時范圍之間。外覆蓋層16也是水蒸汽可透過的，它具有比內(nèi)薄層50更高的可透氣性。例如，如果內(nèi)薄層50的WVTR值為1000克/平方米-24小時，那么外覆蓋層16的WVTR值就應該至少為1001克/平方米-24小時。優(yōu)選的情況是外覆蓋層16的WVTR值應該至少比內(nèi)薄層50的WVTR值高約5％。更加優(yōu)選的情況是外覆蓋層16的WVTR值應該至少比內(nèi)薄層50的WVTR值高約10％，最優(yōu)選的情況是外覆蓋層16的WVTR值應該至少比內(nèi)薄層50的WVTR值高約20％。大體上，薄層的WVTR值相當于形成薄層的透氣的薄膜成分的WVTR值。無紡網(wǎng)面結構更加開放，只要細絲之間的粘接處所占面積不大于整個無紡網(wǎng)面平面面積的25％，那么無紡網(wǎng)面結構對整體WVTR值基本上不產(chǎn)生影響。
外覆蓋層16可由一種或多種紡織或無紡材料、薄膜、或者在無紡材料上層壓有例如聚乙烯、聚丙烯、聚酯或其中混合有特殊填充劑的混合物及通過伸展使之具有可透氣性的注?；虼抵票∧さ耐笟獾奈⒖妆∧ぁＭ飧采w層16也可以是一種粘接梳理或紡粘或熔噴材料的復合物，例如紡粘-熔噴的熱塑性塑料復合材料或者紡粘-熔噴-紡粘熱塑性塑料材料，其中紡粘層可提供象衣物一樣的紋理，而熔噴層可提供液體不透氣的?？捎糜谥谱魍飧采w層16的材料包括具有例如約0.4盎司每平方碼或更高的基準重的無紡織物。
外覆蓋層16最好包含由聚烯烴類聚合物或共聚物制得的擠壓薄膜、或其他其中混合有填充劑且經(jīng)延伸使之具有可透氣性的熱塑性塑料材料。通常外覆蓋層16的長度為約12英寸至約30英寸，其寬度為約3英寸至約20英寸，這些尺寸都取決于使用者的尺寸。在附圖2所示實施例中，外覆蓋層16可包含有紡織或無紡布外層35及液體不可透的透氣薄膜內(nèi)層37，它們是采用熱或超聲連接或者粘接劑進行連接的。例如層35可以是聚丙烯紡粘網(wǎng)面。層37可以是一層通過對由一種或多種聚烯烴與特殊無機填充劑的混合物所形成的薄膜進行延伸磨薄而得到的透氣微孔薄膜。
附圖3表示出了本發(fā)明中所述的內(nèi)薄層50的一個實施例。根據(jù)本發(fā)明所述，內(nèi)薄層50是位于外覆蓋層16與吸收層17之間的。內(nèi)薄層50包含有可透氣薄膜52和無紡纖維層54。優(yōu)選的情況是內(nèi)薄層50的透氣薄膜52朝向吸收層17，而無紡纖維層54朝向外覆蓋層16(例如朝向附圖2中所示的外覆蓋層16的可透氣薄膜部分37)。
可透氣薄膜部分52包含至少一個微孔層58。可采用各種公知技術來形成微孔層58。微孔層58最好包含有聚合物基體62、基體內(nèi)的被相對薄的限定彎曲通道的微孔膜63所包圍的多個空隙64、以及一個或多個處在每個空隙64內(nèi)的填充劑顆粒66。層58是帶有微孔并透氣的，其中空隙之間的微孔膜63是允許水蒸汽分子在薄膜層58的第一表面68到第二表面70之間進行擴散的。
可采用任何合適的薄膜成形熱塑性塑料聚合物來形成聚合物基體62。合適的聚合物的例子有但并不限于聚乙烯、聚丙烯、主體為乙烯與C3-C12-α-烯烴共聚物(公知的如線性低密度聚乙烯)、主體為丙烯與乙烯和/或C4-C12-α-烯烴共聚物、包含有在主聚丙烯鏈中既有無規(guī)立構又有全同立構丙烯組的以丙烯為基體的聚合物的彈性聚烯烴。其他合適的基體聚合物包括但并不限于彈性體，例如聚氨酯、共聚聚醚酯、聚酰胺聚醚嵌段共聚物、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、具有通式A-B-A或A-B的例如(苯乙烯/乙烯-丁烯)共聚物、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)等類似嵌段共聚物。也可采用例如在第5571619、5322728及5272236號美國專利中所描述的茂金屬催化的聚烯烴，上述這幾個專利所公開的內(nèi)容應作為參考結合到本發(fā)明中來。
采用茂金屬催化的聚合物具有很窄的分子量范圍。對于茂金屬催化聚合物來說，多分散性數(shù)值(Mw/Mn)可能會低于4甚至會低于2。與其他類似的齊格勒-納塔型聚合物相比，這些聚合物也具有可控的短鏈分支分布。也可以利用茂金屬催化系統(tǒng)來緊密地控制聚合物的全同規(guī)整度。
填充劑顆粒66包括任何合適的無機或有機填充劑。填充劑顆粒66優(yōu)選小的以使蒸汽最大可能地透過空隙。通常，填充劑顆粒應具有平均約為0.1-7.0微米的直徑、優(yōu)選約為0.5-5.0微米的直徑、最好約為0.8-2.0微米的直徑。合適的填充劑包括但并不限于碳酸鈣、不膨脹的粘土、二氧化硅、氧化鋁、硫酸鋇、碳酸鈉、滑石、硫酸鎂、二氧化鈦、沸石、硫酸鋁、硅藻土、硫酸鎂、碳酸鎂、碳酸鋇、陶土、云母、碳、氧化鈣、氧化鎂、氫氧化鋁及聚合物顆粒。其中碳酸鈣是目前優(yōu)選的填充劑。線性低密度聚乙烯(齊格勒-納塔或茂金屬催化、或者是它們的混合物)是目前優(yōu)選的聚合物基體材料。
填充劑顆粒66上可涂敷少量(例如可達重量的2％)的脂肪酸或其他材料以使其易于在聚合物基體中進行擴散。合適的脂肪酸包括但并不限于硬脂酸、或例如二十二酸等更大鏈的脂肪酸。填充劑顆粒66在層52中的量應處在其重量約為層58重量的30-80％之間、優(yōu)選在約40-70％之間、最好在約50-65％之間。類似地，聚合物基體62重量應占層58重量的約20-70％、優(yōu)選約30-60％之間、最好約35-50％之間。
聚合物成分、填充劑成分、填充劑顆粒尺寸及延伸程度都是影響微孔薄膜層58的可透氣性的因素。通常，微孔薄膜層58的厚度小于約50微米、優(yōu)選小于約30微米、最好小于約20微米。透氣的薄膜52可單向延伸到原長度的約1.1-7.0倍、優(yōu)選延伸到原長度的約1.5-6.0倍、最好延伸到原長度的約2.5-5.0倍。或者可采用本領域技術人員所熟悉的常規(guī)技術來對薄膜進行雙向延伸。
在附圖3所示實施例中，微孔透氣的薄膜層58緊臨有一層或兩層相對薄的外表層60以形成兩或三層結構的薄膜52。設置一或兩層表層可改善薄膜的可加工性，也能改善透氣的薄膜52的熱密封性。可采用如下技術來制得透氣的薄膜52各層注?；虼抵票∧さ膹秃蠑D壓、擠壓涂膜、或任何常規(guī)的層壓工藝。外覆蓋層60中的聚合物可以與微孔層58中的聚合物相同也可不同。優(yōu)選的情況的是外覆蓋層中的聚合物比微孔層58中的聚合物具有更低的軟化點，以有助于改善薄膜52的熱密封性。為了改善可透氣性，外層60可包含有與微孔基層58大體相同數(shù)量的特殊填充劑，外層60也可以是微孔的。
而且，可選擇外覆蓋層60的厚度和構造，以致于基于上不會妨礙濕氣透過透氣薄膜52。這樣，微孔層58可決定整個薄膜的可透氣性。所以，外層60通常厚度小于約10微米，厚度優(yōu)選小于約5微米，并優(yōu)選為整個薄膜厚度的約10-25％，優(yōu)選的外層聚合物包括乙烯與C3-C20-α-烯烴共聚用單體的非晶形茂金屬或齊格勒-納塔催化的彈性體共聚物，其密度約小于0.89g/cc。非晶形聚合α-烯烴(APAO)聚合物也是適合的，其可以是無規(guī)則的共聚物或是乙烯、丙烯和丁烯的三聚物，和其它基本上為非晶形或半結晶的丙烯-乙烯聚合物。還包括乙烯醋酸乙烯酯、丙烯醋酸乙烯酯、乙烯丙烯酸甲酯和上述聚合物的任何混合物。
無紡網(wǎng)面54可以是紡粘網(wǎng)面、熔噴網(wǎng)面、粘接梳理網(wǎng)面、氣流成網(wǎng)網(wǎng)面、纖維素或木槳網(wǎng)面、或者任何其他纖維狀無紡或紡織網(wǎng)面。優(yōu)選的情況是由熱塑性塑料聚合物纖維來制得無紡網(wǎng)面54。用于制作無紡網(wǎng)面的聚合物包括上述列出的用于透氣的微孔薄膜52的聚合物、聚酰胺以及聚酯。優(yōu)選使用聚烯烴來制作無紡網(wǎng)面54，更好的情況是使用聚乙烯或聚丙烯均聚物或共聚物來制作無紡網(wǎng)面54。無紡網(wǎng)面54應具有約0.1-4.0盎司每平方碼(osy)的基準重、優(yōu)選具有約0.3-2.0osy的基準重、最好具有約0.4-1.0osy的基準重。無紡網(wǎng)面54也可以具有多于一層無紡網(wǎng)面層的層壓結構。例如網(wǎng)面54可以具有在授予Brock等人的第4041203號美國專利中所公開的紡粘-熔噴-紡粘結構。通常，網(wǎng)面54具有足夠高的可透氣性以便于不會阻礙濕氣通過薄膜52。因此，網(wǎng)面54通常具有開放式的結構。
可采用熱壓延連接、超聲連接、粘接劑連接、或其他任何合適的連接技術將無紡網(wǎng)面54及透氣的薄膜52連接到一起以形成透氣的層結構54。為了保持具有低到中度的高透氣性，網(wǎng)面54及薄膜52不應該以層間的可透氣性被完全阻擋的方式進行連接。優(yōu)選的情況是網(wǎng)面54與薄膜52間的連接區(qū)域面積應小于它們之間重疊面積的約30％，更優(yōu)選的情況是小于它們間重疊面積的約20％。
在一個優(yōu)選實施例中，內(nèi)薄層50及外覆蓋層16均包含有連接到無紡網(wǎng)面上的具有多層結構的薄膜成分。例如內(nèi)薄層50及外覆蓋層16各自包含有如前所述的具有兩層結構的透氣的薄膜52。
彈性條19每個側邊可以采用單條或者多條的形式?？刹捎枚喾N彈性材料來制作彈性條19。例如可采用利用丁二烯、異戊二烯、苯乙烯、乙烯-甲基丙烯酸酯、乙烯-醋酸乙烯酯、乙烯-乙基丙烯酸酯或其混合物的嵌段或接枝共聚物薄膜或熔噴網(wǎng)面。一種優(yōu)選的彈性體是苯乙烯-乙基丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物?？捎糜谥谱鲝椥詶l19的專門材料可以是Shell Chemical公司出售的例如Kraton G-1650、Kraton G-1652、Kraton G-1657、優(yōu)選Kraton G-2740X等KratonG系列產(chǎn)品。也可使用Kraton D系列產(chǎn)品，還可使用聚酯彈性體材料、聚氨酯彈性體材料及聚酰胺彈性體材料。也可采用彈性單點或茂金屬催化烯烴聚合物及共聚物。也可采用以非延伸狀態(tài)應用的當受到熱、光或潮濕或輻射等刺激時便引起收縮和彈性變形的可激活材料來制作彈性條19。可從3M公司獲得可激活彈性材料。
在使用期間，內(nèi)薄層50以下述方式來工作以降低到達外覆蓋層16外表面上的潮濕感。朝向吸收芯17的內(nèi)薄層50的薄膜成分52可起到液體屏障的作用，這將有助于使內(nèi)薄層50的無紡網(wǎng)面成分54(及其周圍的空氣)保持干爽。無紡網(wǎng)面54的細絲之間具有空氣間隙，這可作為吸收芯17與外覆蓋層16之間的充有空氣的熱隔離層。熱隔離層中的液體或水蒸汽越少，則它的熱傳導性就越低。這一熱隔離層可阻止大部分來自手的熱量到達經(jīng)冷卻的吸收芯處，也就是說它可起到熱沉作用。因此，當接觸外覆蓋層16的外表面時，會感覺到它更加干爽且更加溫暖，大大降低了它冰冷、濕粘的感覺。通過設置具有比外覆蓋層16更低可透氣性的內(nèi)薄層50，阻止外覆蓋層的潮濕感。換言之，外覆蓋層的構造及其可透氣性控制著內(nèi)薄層的構造及可透氣性，以便于外覆蓋層與內(nèi)薄層可作為一個系統(tǒng)協(xié)同作用以提供可接受的潮濕感程度，同時通過使皮膚附近的濕氣透過尿布來最大程度地保證皮膚健康。
薄膜52可設置在無紡網(wǎng)面54與吸收芯17之間。薄膜52可起到降低來自吸收芯17的濕氣從尿布的溢出量。如果薄膜52是可透氣的，它只能部分地降低來自吸收芯17的濕氣從尿布的溢出量。不論薄膜52的可透氣性如何，均保持有濕氣離開皮膚的直接通道。這些通道圍繞著吸收芯17從皮膚外通過無紡網(wǎng)面54所提供的空氣間隙而從透氣的外覆蓋層16溢出。這樣不但保持而且提高了濕氣從皮膚通到外覆蓋層16外的性能，這是由于減小了吸收芯17中濕氣離開尿布與皮膚處濕氣離開尿布之間的竟爭。換言之，由于吸收芯17中更少的濕氣被傳送到無紡網(wǎng)面54所提供的空氣間隙處，所以空氣間隙就變得更加干燥；這樣就從鄰近濕度高的皮膚處的空氣到濕度較低的空氣間隙處就形成了更強的濃度梯度。這就會加強水分子沿著前述通道從皮膚到空氣間隙的(普通的)擴散。相類似，由例如嬰兒呼吸等運動所引起的傳送力也會有驅使?jié)駳怆x開皮膚而進入空氣間隙的另外的效果。
如附圖4所示，薄膜52設置在無紡網(wǎng)面54與吸收芯17之間。在附圖4中用點劃線表示出了濕氣離開皮膚的通道。一些濕氣擴散通過透氣的薄膜52、一些圍繞吸收芯17運行。點A表示鄰近皮膚的高濕度區(qū)域、點B表示空氣間隙處的低濕度區(qū)域。如前所述，將會加強圍繞吸收芯運行的水分子沿如附圖4中點劃線所示的通道從皮膚到空氣間隙的擴散。
在附圖5所示的另一個實施例中，吸收芯17是開孔的，這將會大大增加濕氣離開皮膚的通道數(shù)量。為了防止尿進入無紡網(wǎng)面54中的空氣間隙內(nèi)，薄膜52覆蓋住了無紡網(wǎng)面54的整個內(nèi)表面。薄膜52在開孔56處是具有透氣的，而在鄰近吸收芯17的區(qū)域內(nèi)可以具有透氣的、更低的透氣的、或者根本不可透。而且，薄膜52具有在潮濕狀態(tài)下封閉的孔。在附圖5所示實施例中，孔56延伸通過吸收芯17和薄膜52。在另一個相似的實施例中，薄膜52無需開孔、只需要具有透氣的。
然而在本發(fā)明的另一個實施例中，去掉了無紡網(wǎng)面54。薄膜52及吸收芯17均是開孔的。薄膜52可以是不可透的、也可以具有比外覆蓋層16更低的透氣的。無紡網(wǎng)面54幾乎是不必要的，這是由幾乎沒有液體離開鄰近外覆蓋層區(qū)域的吸收芯17。那里有少量的蒸發(fā)冷卻，從而使外覆蓋層16摸起來感覺到不太粘濕。在附圖6所示的本發(fā)明的實施例中，其中沒有設置無紡網(wǎng)面54，而薄膜52及吸收芯17是開孔的。
在本發(fā)明的另一個實施例中，波狀層13延伸填充在吸收層17的孔隙56中，以使波狀容量最大化，同時還可使淤積在皮膚表面上的部分最少化。在附圖7所表示的本發(fā)明的實施例中，波狀層13延伸填充到吸收層17的孔隙56中。
在本發(fā)明的另一個實施例中，參見附圖3，在內(nèi)薄層52上特別是在無紡網(wǎng)面成分54中合并有很多氣味吸收和/或濕氣吸收顆粒。氣味吸收顆粒包括活性碳、沸石、粘土、小蘇打、或類似物、或這些物質(zhì)的混合物。濕氣吸收顆粒包括超吸收聚合物、干燥劑和/或濕潤劑?；蛘呋蛄硗?，也可使用氣味和/或濕氣吸收物質(zhì)來對無紡網(wǎng)面54中的纖維進行處理。氣味吸收顆?；蚱渌镔|(zhì)也可吸收濕氣。使用這些物質(zhì)的目的是保持無紡網(wǎng)面54中空氣更干燥和異味減少。
水蒸汽透過率(WVTR)的測試程序下述程序是用于測試透氣的薄膜及薄層的水蒸汽透過率的。WVTR測試方法類似于下述的E-96-80標號的材料水蒸汽透過的ASTM標準測試方法。對于本發(fā)明的目的而言，從測試材料及對照標準材料CELGUARD2500(購自Hoechst Celanese公司)中切下直徑為3英寸(76mm)的圓形樣品。CELGUARD2500是由微孔聚丙烯制成的厚0.0025cm的薄膜。對于每種材料而言要準備兩或三塊樣品。
用于測試的杯子是鋁鑄帶有凸緣的2英寸深且?guī)в袡C械密封及氯丁橡膠墊圈。所用杯子購自賓夕法尼亞州費城的Thwing-Albert儀器公司出售的標號為Vapometer cup #681的產(chǎn)品。100毫米的蒸餾水倒入各個Vapometer杯中，再將各測試及對照標準材料樣品放置于各個杯子的頂部區(qū)域處。螺旋擰緊凸緣從而沿杯子邊緣形成密封，而將其它的相關測試材料或對照標準材料置于62毫米直徑的圓形區(qū)域上(一個開放的、面積約為30平方厘米的暴露區(qū)域)，且使之暴露在周圍空氣中。然后將各個杯子稱重，置于托盤上，放入溫度設定為100°F(38℃)的加壓空氣烘箱中。
所用烘箱是恒溫箱外部空氣通過它以防止水蒸汽積聚在其內(nèi)。例如伊利諾斯州Blue Island的Blue M Electric公司出售的Blue MPower-O-Matic 60烘箱就是一種合適的加壓空氣烘箱。24小時之后，將杯子從烘箱中取出再稱重。就可用下式來計算基本的WVTR測試值測試WVTR＝[(24小時所損失的克數(shù))×7571]/24烘箱內(nèi)的相對濕度沒有受到特殊控制。在預設100°F及周圍相對濕度條件下，CELGUARD2500的WVTR值為5000克/平方米/24小時。因此，CELGUARD2500作為每次測試的對照標準樣品，可以按照對照標準樣品根據(jù)其已知WVTR值的誤差值來對測試結果數(shù)值進行校正。
盡管這里已描述了本發(fā)明的一些優(yōu)選實施例，但在不背離本發(fā)明精神和范圍的前提下還可進行各種變型及改進。本發(fā)明的保護范圍由所附的權利要求書來確定，而且任何等同意義及等同范圍的變換也將包含在本發(fā)明所附權利要求書中。
權利要求
1.一種吸收用品，包含液體可透過的頂層；吸收芯層；透氣的外覆蓋材料；及包含有至少一個無紡網(wǎng)面及一個透氣的薄膜的置于吸收芯層與透氣的外覆蓋材料之間的具有至少為約300克/平方米-24小時的WVTR值的內(nèi)薄層；透氣的外覆蓋材料的WVTR值高于內(nèi)薄層的WVTR值。
2.如權利要求1所述的吸收用品，其特征在于外覆蓋層的WVTR值要比內(nèi)薄層的WVTR值至少高約5％。
3.如權利要求1所述的吸收用品，其特征在于外覆蓋層的WVTR值要比內(nèi)薄層的WVTR值至少高約10％。
4.如權利要求1所述的吸收用品，其特征在于外覆蓋層的WVTR值要比內(nèi)薄層的WVTR值至少高約20％。
5.如權利要求1所述的吸收用品，其特征在于內(nèi)薄層的WVTR值至少為約1000克/平方米-24小時。
6.如權利要求1所述的吸收用品，其特征在于內(nèi)薄層的WVTR值至少為約1500克/平方米-24小時。
7.如權利要求1所述的吸收用品，其特征在于內(nèi)薄層的透氣的薄膜朝向吸收芯層。
8.如權利要求1所述的吸收用品，其特征在于內(nèi)薄層的透氣的薄膜包含微孔聚烯烴基薄膜，內(nèi)薄層的無紡網(wǎng)面包含微纖維。
9.如權利要求8所述的吸收用品，其特征在于所述微孔聚烯烴基薄膜包含有由聚烯烴及特殊填充劑的混合物所制備的延伸變薄的薄膜。
10.如權利要求8所述的吸收用品，其特征在于無紡網(wǎng)面包含有紡粘網(wǎng)面。
11.如權利要求8所述的吸收用品，其特征在于無紡網(wǎng)面包含有熔噴網(wǎng)面。
12.如權利要求8所述的吸收用品，其特征在于無紡網(wǎng)面包含有纖維素網(wǎng)面。
13.如權利要求8所述的吸收用品，其特征在于無紡網(wǎng)面包含有紡粘-熔噴-紡粘薄層。
14.如權利要求1所述的吸收用品，其特征在于所述內(nèi)薄層的薄膜及網(wǎng)面是熱連接在一起的。
15.如權利要求1所述的吸收用品，其特征在于所述內(nèi)薄層的薄膜及網(wǎng)面是粘接在一起的。
16.如權利要求1所述的吸收用品，其特征在于所述內(nèi)薄層的薄膜及網(wǎng)面是超聲連接在一起的。
17.如權利要求1所述的吸收用品，其特征在于外覆蓋層包含有層壓到無紡網(wǎng)面上的透氣的薄膜。
18.如權利要求17所述的吸收用品，其特征在于外覆蓋層的透氣的薄膜包含微孔聚烯烴基薄膜，外覆蓋層的無紡網(wǎng)面包含微纖維。
19.如權利要求1所述吸收用品，其特征在于吸收芯層包含有孔隙。
20.如權利要求1所述吸收用品，其特征在于透氣的薄膜包含有孔隙。
21.如權利要求1所述的吸收用品，還包含設置在內(nèi)薄層中的多個濕氣吸收和/或氣味吸收顆粒。
22.如權利要求1所述的吸收用品，還包含設置在無紡網(wǎng)面中的濕氣和/或氣味吸收物質(zhì)。
23.一種吸收用品，包含液體可透過的頂層；吸收芯層；包含有至少一個層壓到無紡網(wǎng)面上的第一透氣的薄膜的內(nèi)薄層，所述第一透氣的薄膜的WVTR值在約1000克/平方米-24小時至約4000克/平方米-24小時之間；及包含有至少一個層壓到無紡微纖維網(wǎng)面上的第二透氣的薄膜的透氣的外覆蓋層，所述第二透氣的薄膜的WVTR值高于內(nèi)薄層的第一透氣的薄膜的WVTR值；其中，內(nèi)薄層置于吸收芯層與透氣的外覆蓋層之間。
24.如權利要求23所述的吸收用品，其特征在于內(nèi)薄層配置成其中內(nèi)薄層的透氣的薄膜朝向吸收芯。
25.如權利要求23所述的吸收用品，其特征在于外覆蓋層配置成其中外覆蓋層的透氣的薄膜朝向內(nèi)薄層。
26.如權利要求23所述的吸收用品，其特征在于外覆蓋層的透氣的薄膜與內(nèi)薄層的無紡網(wǎng)面彼此相對。
27.一種吸收用品，包含液體可透過的頂層；吸收芯層；包含有至少一個層壓到無紡網(wǎng)面上的透氣的薄膜的透氣的內(nèi)薄層，所述透氣的薄膜的WVTR值至少為約300克/平方米-24小時；及包含有至少一個層到無紡網(wǎng)面上的透氣的薄膜的透氣的外覆蓋層；其中，內(nèi)薄層置于吸收芯與透氣的外覆蓋層之間，透氣的外覆蓋層的WVTR值高于內(nèi)薄層的WVTR值。
28.如權利要求27所述的吸收用品包括尿布。
29.如權利要求27所述的吸收用品包括鍛煉褲。
30.如權利要求27所述的吸收用品包括成人失禁用衣物。
31.如權利要求27所述的吸收用品包括游泳穿吸收用品。
32.如權利要求27所述的吸收用品包括醫(yī)用吸收用品。
33.一種吸收用品包含液體可透過的頂層；帶有孔隙的吸收芯層；透氣的外覆蓋材料；和包含有至少一個無紡網(wǎng)面和一個設置于吸收芯層與透氣的外覆蓋材料之間的薄膜的內(nèi)薄層，所述內(nèi)薄層具有一定的WVTR；透氣的外覆蓋材料具有高于內(nèi)薄層的WVTR值的WVTR值。
34.如權利要求33所述的吸收用品，其特征在于薄膜完全覆蓋住無紡網(wǎng)面的一側。
35.如權利要求33所述的吸收用品，其特征在于薄膜包含有潮濕時會封閉的孔隙。
36.如權利要求33所述的吸收用品，其特征在于薄膜在吸收芯層的孔隙處是透氣的。
37.如權利要求33所述的吸收用品，其特征在于薄膜在鄰近吸收芯層的區(qū)域內(nèi)是透氣的。
38.如權利要求33所述的吸收用品，其特征在于薄膜在鄰近吸收芯層的區(qū)域內(nèi)是不透氣的。
39.如權利要求33所述的吸收用品，其特征在于薄膜在鄰近吸收芯層的區(qū)域處的透氣性低于在吸收芯層孔隙處的透氣性。
40.一種吸收用品，包含液體可透過的頂層；吸收芯層；透氣的外覆蓋材料；及包含有置于吸收芯層與透氣的外覆蓋材料之間的薄膜的內(nèi)薄層；其中，薄膜及吸收芯層均有孔隙。
41.如權利要求40所述的吸收用品，其特征在于薄膜的透氣性低于外覆蓋材料的透氣性。
42.如權利要求40所述的吸收用品，其特征在于薄膜是不透氣的。
43.如權利要求40所述的吸收用品，還包含一設置在頂層與內(nèi)薄層之間的波狀層，其中波狀層延伸進入吸收芯層的孔隙中。
全文摘要
一種包含有液體可透過頂層、吸收芯層、及透氣的外覆蓋層的吸收用品還包含有一設置在吸收芯與外覆蓋層之間的透氣的內(nèi)薄層。透氣的內(nèi)薄層包含有一透氣的薄膜和一無紡長絲網(wǎng)面,其透氣的低于外覆蓋層的透氣的。當穿戴著的吸收用品接觸到液體污物時,低到適度透氣的內(nèi)薄層實際上可在不嚴重防礙濕氣從尿布中溢出的前提下降低高透氣的外覆蓋層外表面處的潮濕感。仍然保持有使使用者皮膚附近的濕氣離開吸收用品的通道,而且濃度梯度提高了。其他的實施例包括帶有孔隙的吸收芯、或者沒有無紡長絲網(wǎng)面而其中薄膜與吸收芯均帶有孔隙、或者設置有波狀層,其中波狀層延伸填充在吸收芯中的孔隙中。
文檔編號B32B5/02GK1376045SQ00813440
公開日2002年10月23日 申請日期2000年8月30日 優(yōu)先權日1999年9月28日
發(fā)明者C·A·布拉尼, A·L·麥科馬克, C·D·芬維克, T·L·馬斯 申請人:金伯利-克拉克環(huán)球有限公司