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CN104540679B - 制备可延展的幅材层合物的方法 - Google Patents

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CN104540679B CN201380042353.1A CN201380042353A CN104540679B CN 104540679 B CN104540679 B CN 104540679B CN 201380042353 A CN201380042353 A CN 201380042353A CN 104540679 B CN104540679 B CN 104540679B
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Abstract

本发明公开了制备包括多层膜和至少一个幅材层的可延展的幅材层合物的方法，以及此类可延展的幅材层合物在个人护理制品中的使用。所述方法通常包括在第一方向上活化所述多层膜，所述活化的步骤通过以下方法来实现：将所述多层膜的至少一部分拉伸超过所述表层的所述弹性变形极限，并且使所述表层与所述弹性体芯层复原，以产生在所述第一方向上为弹性的多层膜。随后，将所述活化的多层膜在基本上垂直于所述第一方向的第二方向上拉伸超过所述表层的所述变形极限。在所述多层膜处于所述拉伸状态时，将至少一个幅材层施加至所述多层膜。然后，使所述多层膜复原以产生可延展的幅材层合物。

Description

制备可延展的幅材层合物的方法
技术领域
本发明涉及制备可延展的幅材层合物的方法，该层合物包括多层膜和至少一个幅材层。本发明还涉及此类可延展的幅材层合物在个人护理制品诸如尿布、训练裤、成人失禁装置、婴儿袜和服装中的使用。
背景技术
弹性膜常常结合到个人护理制品中以使该制品更好地适形于身体的轮廓。弹性膜可以用于例如尿布的腰部和腿部区域、训练裤的侧片、以及一次性罩袍的袖口。常常将一个或多个幅材层(诸如非织造层)施加至弹性膜以使得它们更类似于纺织物。通常，将非织造层结合到处于拉伸状态的弹性膜。当允许弹性膜复原时，非织造层收紧或拉紧以形成沿拉伸方向可延展的非织造层合物。
在可延展的幅材层合物的制造期间，弹性膜的处理提出了多个挑战。例如，本质上在纵向上(MD)可拉伸的弹性膜在生产线中难以保持在恒定张力下，并且易于发生过早拉伸。
另外，弹性膜在拉伸时趋于颈缩。当在纵向上拉伸弹性膜时，增加的颈缩可导致沿幅材向下膜宽度变化的增加，从而导致针对膜对准和均一产品结构的工艺挑战。因此，尿布制造商将购买更宽的膜，以确保在处理期间膜的宽度不下降到低于所需尺寸。随后，修剪多余的膜或膜-非织造物层合物以生产均一的产品，这个步骤导致修剪废料并且可能增加幅材破裂和停机时间。
颈缩还减小膜的弹性，从而导致个人护理制品的相对昂贵部件的使用效率较低。如果非织造层粘结至处于拉伸状态的弹性膜，那么弹性膜的宽度将被非织造物限制为颈缩宽度。换句话讲，弹性膜不能松弛至其初始宽度，从而导致总体弹性损耗。
已经做出努力来减少处理期间弹性膜的颈缩量。例如，可通过在纵向拉伸期间缩短顺序差速辊之间的间隙距离来使颈缩最小化。然而，此类改良在弹性膜上施加更大的应力，从而导致更多的幅材破裂、不合格产品和/或过程停机时间。
使颈缩最小化的另一个尝试涉及多层膜，该多层膜包括至少一个弹性体层和至少一个相对非弹性体表层。该多层膜通过纵向拉伸、优选地通过诸如标题为“SpatiallyModified Elastic Laminates(空间改良的弹性层合物)”(Hanschen等人)的美国专利5,344,691中所公开的空间改良的活化方法来活化。一旦被活化，该膜就在随后在纵向上拉伸时表现出较少的颈缩。然而，如上面已经提到的，本质上在纵向上可拉伸的膜具有它们自身的处理挑战(即，在生产线中将膜保持在恒定张力下和过早拉伸的困难)。
因此，存在制备可延展的幅材层合物的方法的需要，该方法能够有效利用膜的弹性、使膜废料最小化、并且改进膜的过程处理能力。
发明内容
在一个实施例中，本发明提供了制备可延展的幅材层合物的方法，该方法包括以下步骤：提供多层膜，该多层膜包括两个表层和被夹在所述两个表层之间的弹性体芯层；在第一方向上活化多层膜；随后将多层膜在垂直于第一方向的第二方向上拉伸超过表层的变形极限；将幅材层层合至在第二方向上拉伸的多层膜；以及使多层膜复原以产生可延展的幅材层合物。
在另一个实施例中，本发明提供了制备可延展的幅材层合物的方法，该方法包括以下步骤：提供多层膜，该多层膜包括两个表层和被夹在所述两个表层之间的弹性体芯层，其中多层膜已在横向上被活化；将多层膜在纵向上拉伸超过表层的变形极限；当在纵向上拉伸多层膜时将幅材层层合至多层膜；以及使多层膜复原以产生可延展的幅材层合物。
结合详细描述和附图考虑，本发明的其它特征和方面将变得显而易见。
附图说明
图1是示例性未活化多层膜的示意性横截面片段；
图2是已沿x方向活化之后的图1中的膜的示意性横截面片段；
图3是用于制备可延展的幅材层合物的示例性设备的示意图；
图4是环轧设备的示意图；
图5是已由图4的设备活化的多层膜的示意性横截面片段；
图6是成人失禁装置的示意图；
图7a-7c是用于制备包含可延展的幅材层合物的成人失禁装置的示例性方法的示意图；
图8是用于测量实例4中提供的颈缩特性的设备的示意图；以及
图9a和9b示出为测定将膜样本在纵向上拉伸10％的力而进行的样本膜制备，如实例部分中所概述。
具体实施方式
定义
如本文所用，术语“活化”及其变型形式是指已将材料机械变形，以便对该材料的至少一部分赋予弹性延展性。在包括两个表层和被夹在所述两个表层之间的弹性体芯层的多层膜的上下文中，活化是指将多层膜的至少一部分拉伸超过表层的弹性变形极限并且使多层膜复原以便沿拉伸方向赋予该膜弹性延展性的过程。
如本文所用，术语“纵向”或“MD”通常是指生产材料的方向。术语“横向”或“CD”是指垂直于纵向的方向。
如本文所用，术语“复原”及其变型形式是指在通过施加偏置力拉伸材料之后，所拉伸材料在偏置力终止时的收缩。
在详细解释本发明的任何实施例之前，应当理解本发明在其应用中并不限于在下文描述中提及的或下列附图中所示的结构细节和部件布置。本发明能够具有其它实施例，并且能够以各种方式实践或实施。还应当理解，本文所用的措辞和术语的目的在于描述，而不应当被视作具有限制性。本文中所用的“包括”、“包含”或“具有”以及它们的变型形式意在涵盖其后所列出的项目及其等同项目以及附加项目。本文所列举的任何数值范围包含从下限值至上限值之间的所有数值。例如，如果声称浓度范围是1％至50％，则意指诸如2％至40％、10％至30％或1％至3％等之类的值都在本说明书中明确枚举。这些只是具体预期的例子，而之间的数值的所有可能组合(包括所枚举的最低值和最高值)应被认为是在本申请中明确述及的。
概述
本发明涉及制备可延展的幅材层合物的方法，该层合物包括多层膜和至少一个幅材层。多层膜包括两个表层和被夹在所述两个表层之间的弹性体芯层。幅材层通常包括非织造材料、织造材料、细旦纤维结网和/或具有纹理化表面(例如，压花图案)的膜。
通常通过以下方式在第一方向上活化多层膜：将多层膜的至少一部分拉伸超过表层的弹性变形极限并且使表层与弹性体芯层复原以产生在第一方向上为弹性的多层膜。随后，将活化的多层膜沿基本上垂直(即，90°±5°)于第一方向的第二方向拉伸超过表层的变形极限。在多层膜处于拉伸状态时，将至少一个幅材层施加至该多层膜。然后，使多层膜复原以产生可延展的幅材层合物。
在大规模生产期间，多层膜通常是以卷筒形式提供的。在此类情况下，第一方向通常对应于生产线上的横向(CD)，并且第二方向通常对应于纵向(MD)。因此，为简单起见，术语横向和纵向贯穿全文使用。
本发明的一个优点在于在纵向拉伸之前在横向上活化多层膜。当与未活化的多层膜对比时，横向活化减少了多层膜在纵向拉伸期间的颈缩。颈缩减少意味着多层膜在纵向拉伸之后更大程度的复原，以及因此弹性材料的更有效的使用。颈缩减少还减少了多层膜在处理期间的宽度变化，从而减少膜和层合物废料并且提高过程处理能力。此外，横向活化的多层膜在纵向上是相对非弹性的，因此在生产线上受到的过早拉伸将较少。下面进一步讨论本发明的各种方面。
多层膜
本发明的多层膜包括两个表层和被夹在所述两个表层之间的弹性体芯层。多层膜在活化之前是相对非弹性的。然而，可通过以下方式使膜具有弹性：将多层膜拉伸超过表层的弹性变形极限并且使表层与弹性体芯层复原以产生沿拉伸方向为弹性的多层膜。由于活化期间表层的变形，多层膜在复原时表现出显微织构表面。显微织构是指活化区域中的表层的结构。更具体地，表层包含峰状和谷状的不规则部分或折叠部分，其细节没有放大镜看不到。
图1中示出示例性未活化的多层膜。未活化的多层膜1具有两个表层2、4以及被夹在所述两个表层之间的弹性体芯层3。多层膜1可例如通过以下方式活化：将多层膜1沿方向x拉伸超过表层2、4的弹性变形极限并允许多层膜1复原。如图2所示，活化的多层膜5表现出显微织构表面结构6。
虽然图2示出在整个膜上的显微织构表面结构，但是应当理解，可活化多层膜的区域，同时仍然将弹性赋予整个膜。图5示出在选择区域中活化的多层膜的显微织构表面结构。例如，图1的膜可通过环轧设备而递增地拉伸，如下文进一步详细地讨论。另选地，可将多层膜设计成通过以下方式来优先地在某些区域中拉伸：将多层膜的所选择横截面区域的相对弹性模量值控制为小于多层膜的相邻横截面区域的模量值，从而导致具有活化区域和未活化区域的弹性多层膜。
弹性体芯层可广义地包括能够形成为薄膜层并且在环境条件下表现出弹性体特性的任何材料。“弹性体”意味着材料被拉伸后将能基本上恢复为其初始形状。优选地，弹性体芯层在表层变形和复原之后将仅维持少的永久变形，在适度伸长(例如，约400％-500％)之后，该永久变形为优选少于初始长度的20％并且更优选少于初始长度的10％。一般来讲，能够被拉伸至使得表层中具有相对一致的永久性变形程度的任何弹性体芯层都是合格的。这可以为低至50％伸长率。然而，优选地，弹性体芯层能够经历在室温下最多至300％到1200％伸长率，并且最优选地在室温下最多至600％到800％伸长率。弹性体芯层既可以是纯弹性体又可以是将在室温下仍然表现出基本的弹性体特性的具有弹性体相或组分的共混物。
预期热收缩的弹性体和非可热收缩的弹性体均可用于本发明。然而，从处理的立场来看，非可热收缩的弹性体是优选的。非可热收缩意味着，当被拉伸时，弹性体在不施加热的情况下将基本上复原，仅维持少的永久变形，如以上所讨论。非可热收缩的聚合物包括嵌段共聚物，诸如本领域的技术人员已知的那些嵌段共聚物，如A-B或A-B-A嵌段共聚物。这些嵌段共聚物描述于(例如)以下专利中：美国专利3,265,765，“Block Polymers ofMonovinyl Aromatic Hydrocarbons and Conjugated Dienes(一乙烯基芳香烃类和共轭二烯烃类的嵌段共聚物)”(Holden等人)；美国专利3,562,356，“Block Copolymer Blendswith Certain Ethylene-Unsaturated Ester Copolymers(具有某些乙烯不饱和酯共聚物的嵌段共聚物共混物)”(Nyberg等人)；美国专利3,700,633，“Selectively HyrdogenatedBlock Copolymers(选择性地氢化的嵌段共聚物)”(Wald等人)；美国专利4,116,917，“Hydrogenated Star-Shaped Polymer(氢化的星形聚合物)”(Eckert)；以及美国专利4,156,673，“Hydrogenated Star-Shaped Polymer(氢化的星形聚合物)”(Eckert)。苯乙烯/异戊二烯、丁二烯或乙烯-丁烯/苯乙烯(SIS、SBS或SEBS)嵌段共聚物是尤其可用的。其它可用的弹性体组合物可包括弹性体聚氨酯、乙烯共聚物诸如乙烯-乙酸乙烯酯、乙烯/丙烯共聚物弹性体或乙烯/丙烯/二烯三元共聚物弹性体。还可以想到这些弹性体与彼此或与改性的非弹性体的共混物。在一些实施例中，弹性体芯层是苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)和聚苯乙烯的共混物。在更具体的实施例中，SIS:聚苯乙烯重量比的范围是从2:1到19:1。
粘度降低的聚合物和增塑剂也可与弹性体共混，诸如低分子量的聚乙烯和聚丙烯聚合物和共聚物、或增粘树脂。增粘剂还可用于增加弹性体芯层与表层的粘附性。增粘剂的例子包括脂肪族或芳香族的烃类液体增粘剂、聚萜烯树脂增粘剂和氢化增粘树脂。脂肪族烃类树脂是优选的。
在弹性体芯层中还可使用添加剂，诸如染料、颜料、抗氧化剂、抗静电剂、粘结助剂、填充剂、抗粘连剂、增滑剂、热稳定剂、光稳定剂、发泡剂、玻璃泡、增强纤维、用于可降解性的淀粉和金属盐或者微纤维。
表层可由弹性小于弹性体芯层的任何半结晶的或非晶态的聚合物形成，并且将在多层膜的期望拉伸百分比下经历永久性变形。因此，稍有弹性的化合物，诸如一些烯属弹性体(例如，乙烯-丙烯弹性体、或乙烯-丙烯-二烯三元共聚物弹性体、或例如乙烯-乙酸乙烯酯的乙烯共聚物)可单独地或以共混物形式用作表层。然而，表层通常为聚烯烃，诸如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯或聚乙烯-聚丙烯共聚物，但还可完全或部分地为聚酰胺诸如尼龙、聚酯诸如聚对苯二甲酸乙二酯、聚乙二烯、诸如聚(甲基丙烯酸甲酯)的聚丙烯酸酯(仅呈共混物的形式)等，以及它们的共混物。一般来讲，在活化多层膜之后，表层以下列三种合适模式中的至少一种与弹性体芯层接触：第一，芯层和显微织构表层之间连续接触，如图2中所示；第二，芯层和显微织构表层之间连续接触，其中芯层具有内聚破坏；以及第三，在显微织构折叠部分下表层与芯层的粘合失效，其中表层与芯层间歇地接触。一般来讲，在本发明的上下文中，所有三种表层与芯层接触形式都是可接受的。然而，优选地表层和芯层处于基本上连续的接触，以便使表层与芯层分层的可能性最小化。
可用于表层的添加剂包括但不限于：以少于约15％的量提供的矿物油增量剂、抗静电剂、颜料、染料、抗粘连剂、用于可降解性的淀粉和金属盐以及诸如针对弹性体芯层所描述的那些的稳定剂。
其它层诸如接合层可添加在弹性体芯层和表层之间，以改进表层和芯层的粘结。接合层可由用于这种用途的典型化合物形成或混合而成，所述化合物包括：马来酸酐改性的弹性体、乙烯基乙酸乙酯和烯烃、聚丙烯酰亚胺、丙烯酸丁酯、诸如过氧聚合物(例如，过氧烯烃)的过氧化物、硅烷(例如，环氧硅烷)、反应性聚苯乙烯、氯化聚乙烯、丙烯酸改性的聚烯烃以及具有乙酸根和酸酐官能团的乙烯基乙酸乙酯等，它们还可以共混物的形式使用或用作表层或芯层中的一个或多个中的增容剂或促进分层的添加剂。
可通过弹性体芯层和表层的共挤出来制备多层膜。另选地，可通过将弹性体芯层施加到表层上或反之将表层施加到弹性体芯层上来制备多层膜。此类技术是本领域的技术人员熟知的。
优选控制多层膜的芯：表厚度比以允许多层膜的基本上均匀的活化。芯：表厚度比被定义为弹性体芯层的厚度与两个表层的厚度之和的比。另外，需要选择多层膜的芯:表厚度之比，使得当表层被拉伸超过它们的弹性变形极限并且与弹性体芯层一起松弛时，表层形成显微织构表面。期望的芯：表比将取决于若干因素，包括该膜的组成。在本发明的一些实施例中，多层膜的芯:表之比为至少2:1。在其它实施例中，多层膜的芯:表之比为至少3:1。
还期望多层膜表现出在纵向上拉伸10％的力，如实例部分中所限定，该力为至少2.5N/25.4mm，更优选地至少5N/25.4mm。在纵向上拉伸10％的力与将多层膜的表层拉伸超过它们的弹性变形极限所需的力的量相关。在纵向上拉伸10％的力应当足够高以减少生产线上多层膜的过早拉伸。在本发明的一些实施例中，在纵向上拉伸10％的力的范围是从5N/25.4mm到10N/25.4mm。
用于本发明的示例性多层膜公开于以下专利中：美国专利5,462,708，“ElasticFilm Laminate(弹性膜层合物)”(Swenson等人)；美国专利5,344,691，“SpatiallyModified Elastic Laminates(空间改良的弹性层合物)”(Hanschen等人)；以及美国专利5,501,679，“Elastomeric Laminates with Microtextured Skin Layers(具有显微织构表层的弹性体层合物)”(Krueger等人)，所述专利以引用方式并入本文。合适的可商购获得的膜包括购自美国明尼苏达州圣保罗市的3M公司(3M Company in St.Paul,Minnesota,USA)的M-235。
多层膜的表层可具有相同或不同的组成。相似地，表层可具有相同或不同的厚度。在一个优选的实施例中，表层具有相同的组成和厚度。
在本发明的一些实施例中，多层膜的芯层为苯乙烯类嵌段共聚物并且多层膜的表层各自为聚烯烃。在其它实施例中，多层膜的芯层为SIS和聚苯乙烯的共混物，并且多层膜的表层各自为聚丙烯和聚乙烯的共混物。在其它实施例中，多层膜的芯层为SIS和聚苯乙烯的共混物，并且多层膜的表层各自为聚丙烯。
幅材
幅材层广义地包括非发粘的并且优选地触感柔软的材料。幅材材料的实例包括非织造材料、织造材料、细旦纤维结网以及具有纹理化表面(例如，压花图案)的膜。幅材材料可以是非弹性的或弹性的。
非织造幅材尤其适用于个人护理行业中的可延展的幅材层合物。术语“非织造幅材”通常是指这样的幅材，其具有交错排列、而不是处于如同在针织物中那样的可辨识方式的各个纤维或丝线的结构。用于制备非织造幅材的合适的工艺包括但不限于：气流成网、纺粘、水刺、粘结的熔喷幅材以及粘结的梳理成网幅材形成工艺。通过喷丝头中的一系列细小模具孔将熔融的热塑性塑料挤出为原丝来制备纺粘非织造幅材。所挤出原丝的直径在张力下迅速减小，张力来自例如非喷射式或喷射式抽液装置或其它已知的纺粘机构，诸如在以下专利中所述：美国专利4,340,563，“Method for Forming Nonwoven Webs(用于形成非织造幅材的方法)”(Appel等人)；美国专利3,692,618，“Continuous Filament Nonwoven Web(连续原丝非织造幅材)”(Dorschner等人)；美国专利3,338,992，“Process for FormingNon-Woven Filamentary Structures from Fiber-Forming Synthetic OrganicPolymers(用于由成纤合成有机聚合物形成非织造丝状结构的工艺)”(Kinney)；美国专利3,341,394，“Sheets of Randomly Distributed Continuous Filaments(具有无规分布的连续原丝的片材)”(Kinney)；美国专利3,502,763，“Process of Producing Non-WovenFabric Fleece(制备非织造织物抓绒的工艺)”(Hartmann)；以及美国专利3,542,615，“Process for Producing a Nylon Non-Woven Fabric(用于制备尼龙非织造织物的工艺)”(Dobo等人)。
非织造幅材层还可由粘结的梳理成网幅材制成。梳理成网幅材由分离的短纤维制成，这些纤维被传递通过精梳或粗梳单元，精梳或粗梳单元将短纤维分开并纵向对齐，以便形成大体纵向取向的纤维质非织造幅材。然而，可以使用随机性发生器来减弱该纵向取向。一旦梳理成网幅材形成，就通过若干粘结方法中的一种或多种将其粘结，以赋予其合适的拉伸特性。一种粘结方法是粉末粘结，其中将粉末状的粘合剂分布在整个幅材上，然后活化该粘合剂(通常使用热空气加热幅材和粘合剂来实现)。另一种粘结方法是图案粘结，其中使用受热的压延辊或超声焊接设备将纤维粘结在一起，通常在局部粘结图案中粘结，但是可在需要时在其整个表面上粘结幅材。一般来讲，幅材中粘结在一起的纤维越多，非织造幅材的拉伸特性就越好。
气流成网是另一种工艺，可通过该工艺制备可用于本发明的非织造幅材。在气流成网工艺中，将通常具有范围在约6至约19毫米之间的长度的小纤维束分隔开并夹带在气源中，然后沉积到成形筛网上，通常需要抽真空装置的辅助。然后使用(例如)热空气或喷雾粘合剂使这些随机沉积的纤维彼此粘结。
另选地，已知的熔喷幅材或水刺非织造幅材等可用于形成非织造幅材。可通过从多个模具孔中挤出热塑性聚合物来形成熔喷幅材，其中恰好在聚合物离开模具孔的位置，沿模具的两个面高速流动的热空气或蒸汽使聚合物熔融流瞬间变稀。所得的纤维被所产生的湍动气流卷入粘接幅材中，然后在收集面上收集。一般来讲，为了提供足以满足本发明的完整性和强度，熔喷幅材必须进一步粘结，诸如通过如上所述的空气粘结、热焊接或超声焊接。
适用于形成非织造幅材的纤维可包括但不限于：天然纤维(例如，木浆或棉花)、由各种各样的热塑性聚合物制得的人造纤维、以及它们的组合。合适的热塑性纤维形成聚合物选自聚烯烃、聚酰胺、聚酯、包含丙烯酸单体的共聚物、以及它们的共混物和共聚物。合适的聚烯烃包括：聚乙烯，例如线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和中密度聚乙烯；聚丙烯，例如全同立构聚丙烯、间同立构聚丙烯、它们的共混物以及全同立构聚丙烯和无规立构聚丙烯的共混物；聚丁烯，例如聚(1-丁烯)和聚(2-丁烯)；以及聚戊烯，例如聚-4-甲基戊烯-1和聚(2-戊烯)；以及它们的共混物和共聚物。合适的聚酰胺包含：尼龙6、尼龙6/6、尼龙10、尼龙4/6、尼龙10/10、尼龙12、尼龙6/12、尼龙12/12和亲水性聚酰胺共聚物，例如己内酰胺和烯化氧(例如，环氧乙烷)的共聚物、己二酰己二胺和烯化氧的共聚物以及它们的共混物和共聚物。合适的聚酯包括：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇环己烷二甲醇酯、以及它们的共混物和共聚物。丙烯酸共聚物包含：乙烯丙烯酸、乙烯甲基丙烯酸、甲基丙烯酸乙酯、乙基丙烯酸乙酯、丁基丙烯酸乙酯、以及它们的共混物。
对于幅材的选择没有特定的限制。在本发明的一些实施例中，幅材是具有在10-13gsm范围内的基重的纺粘非织造物。
可延展的幅材层合物可包括一种或多种幅材。这些幅材可以是与多层膜共延的，或具有与多层膜不同的尺寸。如果可延展的幅材层合物包括多种幅材，那么这些幅材可具有相同或不同的组成、相同或不同的基重、以及相同或不同的尺寸。
方法
图3中示出用于制备可延展的幅材层合物的示例性设备10。通过以下方法首先在横向上(未示出)活化多层膜12：将多层膜的至少一部分拉伸超过表层的弹性变形极限，并且使多层膜复原，以便沿拉伸方向赋予该膜弹性延展性。横向拉伸可通过本领域的技术人员熟知的多个装置来实现，这些装置包括但不限于拉幅机、发散盘和增量拉伸装置。
通过拉幅机进行的拉伸在例如以下美国专利7,320,948中有所描述：“ExtensibleLaminate Having Improved Stretch Properties and Method for Making Same(具有改进的拉伸特性的可延展的层合物及其制备方法)”(Morman等人)。通过发散盘进行的拉伸在例如以下美国专利公布2011/0151739中有所描述：“Activatable Precursor of aComposite Laminate Web and Elastic Composite Laminate Web(复合层合幅材和弹性复合层合幅材的可活化前体)”(Bosler等人)。
合适的增量拉伸装置包括在以下美国专利5,366,782中所述的环轧设备：“Polymeric Web Having Deformed Sections Which Provide a SubstantiallyIncreased Elasticity to the Web(具有为幅材提供基本上增大的弹性的变形区段的聚合物幅材)”(Curro)。如图4所示，环轧设备270包括具有相互啮合的齿状物274的反向辊272，当多层膜经过辊272时，所述辊272将多层膜递增拉伸。辊272由齿状物274组成，所述齿状物274被分开均一的距离p，更常称为间距。每个辊272的齿状物274彼此之间偏置了距离P/2。辊272的外圆周276之间的距离可变化的量为相互啮合距离E(更常称为啮合量)。
当多层膜进入环轧设备270时，膜被限制在齿状物274的顶端，并且在齿状物274之间以与间距p和啮合量E成比例的量递增拉伸。当辊272的啮合量E增加时，膜在这个区域中的拉伸量也增加。在本发明的方法中，齿状物274之间的拉伸量足以将多层膜的表层拉伸超过它们的变形极限。当膜离开辊272时，变形的表层与弹性体层一起松弛，以形成活化的膜和未活化的膜的交替条带。因此，在活化的条带内，环轧膜在横向上是弹性的。多层膜的活化条带中的表层将表现出显微织构表面结构。
图5示出通过环轧制活化的多层膜的片段。多层膜300具有活化膜302区域和未活化膜304区域。活化膜302区表现出显微织构表面结构306。
不考虑方法，横向活化需要将多层膜的表层拉伸超过它们的弹性变形极限。施加至膜的拉伸的程度可由拉伸比表示。在横向活化的上下文中，拉伸比被定义为拉伸膜的宽度比未拉伸膜的宽度。典型的拉伸比大于将表层拉伸超过弹性变形极限所需要的拉伸比，但小于使弹性芯层永久性变形(上面提及的小的永久变形除外)所需要的拉伸比。在一些实施例中，多层膜的拉伸比的范围是从2:1到5:1。
多层膜的横向活化可利用用于制备可延展的幅材层合物的设备在线执行。另选地，横向活化可离线执行，并且横向活化的多层膜12可以卷筒形式供应。
如图3所示，通过一个或多个导向辊14将不管是在线活化还是离线活化的横向活化的多层膜12传送至一系列差速辊16、18、20。当将多层膜12进料到设备10中时，该多层膜12上不存在在横向上的偏置力。当多层膜12经过差速辊16、18、20时，膜被在纵向上拉伸超过表层的变形极限。
在一个实施例中，差速辊16、18、20以位置越靠近下线速度越来越大的方式工作，其中辊20以最大的速度工作并且辊16以最低的速度工作。速度可从一个辊到下一个辊线性或非线性地增加。在另选的实施例中，差速辊16、18、20可脉动。例如，辊18可以比辊16和20中的任一个的速度更低的速度工作，从而使膜经历一系列拉伸和复原。相邻的差速辊16、18、20之间的距离可以是相同或不同的。辊16、18、20之间的水平间隙必须大于膜的厚度。虽然在图3中示出三个差速辊16、18、20，但是应当理解，可使用两个或更多个差速辊。
幅材层22通过导向辊26进料到设备10中到多层膜12的一侧。幅材层24通过导向辊28、30进料到设备中到多层膜12的相反侧。在一些实施例中，幅材层22、24仅被施加到多层膜12的一部分。在其它实施例中，幅材层22、24与多层膜12是共延的。在其它实施例中，幅材层22、24在横向上比多层膜12更宽。幅材层22、24可具有相同或不同的组成。幅材层22、24在横向上的宽度可以是相同或不同的。
随后，使用超声焊接(或粘结)将层22、12、24层合在一起。超声焊接通常是指例如通过使层22、12、24在声波焊头36和图案辊(例如，砧辊)34之间经过来执行的工艺。此类粘结方法是本领域中熟知的。例如，通过使用固定式焊头和旋转式图案砧辊的超声焊接在以下专利中有所描述：美国专利3,844,869，“Apparatus for Ultrasonic Welding of SheetMaterials(用于片材的超声焊接的设备)”(Rust Jr.)；和美国专利4,259,399，“Ultrasonic Nonwoven Bonding(超声非织造物粘结)”(Hill)。此外，通过使用旋转焊头与旋转式图案砧辊的超声焊接在以下专利中有所描述：美国专利5,096,532，“UltrasonicRotary Horn(超声旋转焊头)”(Neuwirth等人)；美国专利5,110,403，“High EfficiencyUltrasonic Rotary Horn(高效的超声旋转焊头)”(Ehlert)；和美国专利5,817,199，“Methods and Apparatus for a Full Width Ultrasonic Bonding Device(用于全宽超声粘结装置的方法和设备)”(Brennecke等人)。当然，任何其它超声焊接技术也可用于本发明。
在一些实施例中，图案辊34和差速辊20以相同的速度工作。在另选的实施例中，图案辊34和差速辊20以不同的速度工作，其中图案辊34起到差速辊16、18、20的延伸部的作用。
层合的层12、22、24离开图案砧34并复原以形成可延展的幅材层合物38。可延展的幅材层合物38可以卷筒形式(未示出)存储，以便在独立过程中结合到制品中。另选地，幅材层合物可以卷筒形式、以拉伸状态存储并且在稍后的时间复原。
还可以将制备可延展的幅材层合物的方法与制造制品的下线工艺组合在一起。例如，在幅材层合物离开图案砧34之后，可将该幅材层合物保持在拉伸状态，并且在允许幅材层合物复原之前将其在下线工艺中结合到制品中。
虽然图3使用超声焊接来组合幅材层合物的这些层，但是应当理解，可通过多种工艺将幅材层层合至多层膜，所述工艺包括但不限于：粘合剂粘结、热粘结、点粘结、超声焊接以及它们的组合。合适的粘合剂包括水基粘合剂、溶剂型粘合剂、压敏粘合剂、以及热熔粘合剂。这些工艺中的每个是本领域的技术人员熟知的。
还应当认识到，可延展的幅材层合物可包括仅一个幅材层或两个以上幅材层。例如，在图3中，幅材层22或24可以省略，因此产生仅具有一个幅材层的可延展的幅材层合物。
在本发明的一个实施例中，幅材层22、24各自包括非织造层并且被超声焊接到横向活化的多层膜12。超声焊接对于具有这种结构的幅材层合物是尤其有利，如以下美国专利6,884,494中所述：“Laminate Web(层合幅材)”(Curro等人)。超声焊接可用于通过多层膜将两个非织造层结合，从而形成可延展的非织造层合物，其中多层膜是开孔的但是非织造层不是开孔的。这种构型尤其可用于需要透气性的应用。两个非织造层可以是相同或不同的。在一些情况下，如果一个非织造层具有比另一个非织造层更高的基重是有利的。
在另选的实施例中，幅材层22、24各自包括非织造层并且被超声焊接至横向活化的多层膜12，使得在粘结位点处形成延伸穿过多层膜和两个非织造层的孔。两个非织造层可以是相同或不同的。在一些情况下，如果一个非织造层具有比另一个非织造层更高的基重是有利的。
在另一个实施例中，单个非织造层22或24被层合至横向活化的多层膜。这产生了一侧上具有非织造层并且相反侧上具有多层膜的显微织构表面的可延展的幅材层合物。显微织构表面通常为非发粘的并且触感柔软，并且在各种工艺和应用中可用作外部层。
在另一个实施例中，使用上面提及的层合工艺中的任一个将单个非织造层层合至横向活化的膜，其中多层膜被着色和/或包含印刷图案。可通过将颜料和/或染料添加至多层膜的一个或多个层来使多层膜着色。可使用多种已知的印刷工艺将印刷图案添加至多层膜。例如，可在横向活化之前将印花添加至多层膜。
上述方法提供了若干优点。例如，当与未活化的多层膜的纵向拉伸对比时，通过在纵向拉伸之前在横向上活化多层膜，减小了在纵向拉伸期间的颈缩量。已被横向活化的纵向拉伸的多层膜的颈缩百分比减小至少1％，更具体地至少5％，并且甚至更具体地至少10％。这包括其中已被横向活化的纵向拉伸的多层膜的颈缩百分比的减小为1％至17％的实施例。颈缩减少意味着多层膜在纵向拉伸之后更大程度的复原，以及因此该膜中的弹性层的更有效的使用。颈缩减少还减少了多层膜在处理期间的宽度变化，从而消除了膜废料并且提高了过程处理能力。
此外，相对非弹性的多层膜在生产线上更不易于发生过早拉伸。多层膜的表层使得未活化的膜为相对非弹性的。仅当多层膜被拉伸超过表层的变形极限时，该膜才会变得有弹性。因此，已在横向上活化的多层膜在纵向上仍然是相对非弹性的。在生产线中，只要多层膜上的张力低于超出变形极限所需要的张力，该膜就不太可能发生过早拉伸。本发明中使用的多层膜优选表现出在纵向上拉伸10％的力，该力为至少2.5N/25.4mm，其中在纵向拉伸之前已在横向上将多层膜活化。
应用
根据上述方法制备的可延展的幅材层合物可用于多种应用。合适的应用包括但不限于个人护理制品诸如尿布、训练裤、成人失禁装置、婴儿袜和服装中的弹性部件。
图6示出包括本发明的可延展的幅材层合物的成人失禁装置340。成人失禁装置340包括前腰区342、后腰区344和中心区346。
在使用期间，中心区346贴合在人的腿部之间并且被设计来吸收和保持体液。中心区通常包括液体可透过的顶片、液体不可透过的底片和封闭在所述顶片和底片之间的吸收芯。液体可透过的顶片可由非织造层组成，诸如已相对于可延展的幅材层合物的幅材层所描述的。顶片材料的另外的例子是多孔泡沫、开孔的塑料膜等。适于用作顶片材料的材料应当柔软并且对皮肤无刺激性并且易于尿液渗透。
液体不可透过的底片可由薄型塑料膜组成，该塑料膜例如聚乙烯或聚丙烯膜、涂覆有液体不可透过的材料的非织造材料、抗液体渗透的疏水性非织造材料、或塑料膜和非织造材料的层合物。底片材料可为可透气的，以允许蒸汽离开吸收芯，同时仍然防止液体透过底片材料。
顶片和底片材料通常延伸超过吸收芯，并且例如通过加热或超声来围绕吸收芯的周边胶粘或焊接而彼此连接。顶片和/或底片可通过本领域中已知的任何方法诸如粘合、热粘结等进一步附接到吸收芯。吸收芯还可不附接到顶片和/或底片。
吸收主体可以是任何常规种类。常见的吸收材料的例子是纤维素绒毛浆、组织层、高吸收性聚合物(所谓的超吸收剂)、吸收性泡沫材料、吸收性非织造材料等。在吸收主体中，常常将纤维素绒毛浆与超吸收剂组合起来。还常见的是使吸收主体包括具有不同材料的层，这些材料在液体接收容量、液体分布容量和存储容量方面具有不同的特性。薄型吸收主体经常包含纤维素绒毛浆和超吸收剂的压缩的混合或层状结构。
图7a至7c中示出用于制备成人失禁装置340的工艺350。图6中的前腰区342和后腰区344是由本发明的弹性幅材层合物制成，并且有助于使成人失禁装置340适形于身体的轮廓。
如图7a所示，本发明的两个可延展的幅材层合物352、354在生产线350上彼此平行地延伸。一个可延展的幅材对应于成人失禁装置的前腰区342，并且第二可延展的幅材对应于后腰区344，如图6中所描绘。在处理期间，幅材层合物352、354通常被保持在拉伸状态下。两个幅材层合物之间存在间隙，以用于放置成人失禁装置的中心区356。
中心区356通常包括液体可透过的顶片、液体不可透过的底片和封闭在所述顶片和底片之间的吸收芯，如上文所讨论。中心区可离线组装或在工艺350中的更上游组装。不管哪种方式，中心区356均横跨幅材层合物352、354铺设，使得中心区356的一端叠置在幅材层合物352上，并且中心区356的相对端叠置在幅材层合物354上。中心区356以预先确定的间隔铺设，从而在相邻的中心区356之间保留有间隙。使用任何数目的已知技术将中心区356附接到幅材层合物352、354，这些技术包括但不限于粘合剂粘结、热粘结、超声焊接、缝合等。
随后，将组合幅材(即，幅材层合物352、354和中心区356)折叠到其自身上，如图7b所示，使得两个幅材层合物彼此共延。然后，通过加热或超声来例如胶粘或焊接而使幅材层合物352、354沿粘结线358附接，并且同时或随后切断。幅材层合物352、354复原以形成成人失禁装置340，如图7c和图6所示。
图7a至7c仅示出一种用于制备包含本发明的可延展的幅材层合物的制品的方法。在本领域技术人员的知识范围内，该方法存在许多变型形式。此外，本发明的可延展的幅材层合物可用于多种应用，在这些应用中，通常使用弹性部件使制品适形于身体的轮廓。用于制备此类制品的方法也是众所周知的。
本公开的一些实施例
在第一实施例中，本公开提供了制备可延展的幅材层合物的方法，所述方法包括：
提供多层膜，该多层膜包括两个表层和被夹在所述两个表层之间的弹性体芯层，其中多层膜已在横向上被活化；
将多层膜在纵向上拉伸超过表层的变形极限；
当在纵向上拉伸多层膜时将幅材层层合至多层膜；以及
使多层膜复原以产生可延展的幅材层合物。
在第二实施例中，本公开提供第一实施例所述的方法，其中已在横向上活化的多层膜在多层膜的至少一部分上表现出显微织构表面结构。
在第三实施例中，本公开提供第一实施例至第二实施例中任一项所述的方法，其中多层膜已通过增量拉伸而在横向上被活化。
在第四实施例中，本公开提供第一实施例至第二实施例中任一项所述的方法，其中多层膜已通过发散盘而在横向上被活化。
在第五实施例中，本公开提供第一实施例至第四实施例中任一项所述的方法，其中多层膜在活化期间在横向上的拉伸比为2:1至5:1。
在第六实施例中，本公开提供第一实施例至第五实施例中任一项所述的方法，其中多层膜通过差速辊在纵向上被拉伸。
在第七实施例中，本公开提供第一实施例至第六实施例中任一项所述的方法，其中多层膜被着色和/或包含印刷图案。
在第八实施例中，本公开提供第一实施例至第七实施例中任一项所述的方法，其中幅材层是非织造层。
在第九实施例中，本公开提供第一实施例至第八实施例中任一项所述的方法，所述方法还提供第二幅材层，所述第二幅材层当在纵向上拉伸多层膜时被层合至所述多层膜，其中多层膜被夹在两个幅材层之间。
在第十实施例中，本公开提供第一实施例至第九实施例中任一项所述的方法，其中通过粘合剂粘结、热粘结、点粘结、超声焊接、或它们的组合将幅材层层合至多层膜。
在第十一实施例中，本公开提供第一实施例至第九实施例中任一项所述的方法，其中通过超声焊接将幅材层层合至多层膜。
在第十二实施例中，本公开提供第八实施例所述的方法，所述方法还提供第二非织造层，所述第二非织造层当在纵向上拉伸多层膜时被层合至所述多层膜，其中多层膜被夹在两个非织造层之间。
在第十三实施例中，本公开提供第十二实施例所述的方法，其中各个非织造层具有不同的基重。
在第十四实施例中，本公开提供第十二实施例至第十三实施例中任一项所述的方法，其中通过超声焊接将非织造层层合至多层膜。
在第十五实施例中，本公开提供第十二实施例至第十四实施例中任一项所述的方法，其中多层膜是开孔的但是非织造层不是开孔的。
在第十六实施例中，本公开提供第十二实施例至第十四实施例中任一项所述的方法，其中多层膜和非织造层是开孔的。
在第十七实施例中，本公开提供第一实施例至第十六实施例中任一项所述的方法，其中在横向上活化多层膜之前多层膜的芯:表之比为至少2:1。
在第十八实施例中，本公开提供第一实施例至第十六实施例中任一项所述的方法，其中在横向上活化多层膜之前多层膜的芯:表之比为至少3:1。
在第十九实施例中，本公开提供第一实施例至第十八实施例中任一项所述的方法，其中弹性体芯层为苯乙烯类嵌段共聚物并且表层各自为聚烯烃。
在第二十实施例中，本公开提供第一实施例至第十八实施例中任一项所述的方法，其中弹性体芯层为SIS和聚苯乙烯的共混物并且表层为聚丙烯和聚乙烯的共混物。
在第二十一实施例中，本公开提供第一实施例至第十八实施例中任一项所述的方法，其中弹性体芯层为SIS和聚苯乙烯的共混物并且表层为聚丙烯。
在第二十二实施例中，本公开提供第一实施例至第二十一实施例中任一项所述的方法，其中将多层膜的25.4mm宽的样本在纵向上拉伸10％的力为至少2.5N，其中多层膜在拉伸之前已在横向上被活化。
在第二十三实施例中，本公开提供第一实施例至第二十一实施例中任一项所述的方法，其中将多层膜的25.4mm宽的样本在纵向上拉伸10％的力为约5N至10N，其中多层膜在拉伸之前已在横向上被活化。
在第二十四实施例中，本公开提供第一实施例至第二十三实施例中任一项所述的方法，其中当与尚未在横向上活化的多层膜对比时，在将多层膜在纵向上拉伸超过表层的变形极限的步骤期间，颈缩百分比减小至少1％。
在第二十五实施例中，本公开提供第一实施例至第二十三实施例中任一项所述的方法，其中当与尚未在横向上活化的多层膜对比时，在将多层膜在纵向上拉伸超过表层的变形极限的步骤期间，颈缩百分比减小至少5％。
在第二十六实施例中，本公开提供第一实施例至第二十五实施例中任一项所述的方法，其中可延展的幅材层合物被结合在个人护理制品中。
在第二十七实施例中，本公开提供了制备可延展的幅材层合物的方法，所述方法包括：
提供多层膜，该多层膜包括两个表层和被夹在其间的弹性体芯层；
在第一方向上活化多层膜；
随后在垂直于第一方向的第二方向上将多层膜拉伸超过表层的变形极限；
将幅材层层合至在第二方向上拉伸的多层膜；以及
使多层膜复原以产生可延展的幅材层合物。
在第二十八实施例中，本公开提供第二十七实施例所述的方法，其中在第一方向上活化多层膜在多层膜的至少一部分上形成显微织构表面结构。
在第二十九实施例中，本公开提供第二十七实施例至第二十八实施例中任一项所述的方法，其中在第一方向上活化多层膜的步骤是通过增量拉伸完成的。
在第三十实施例中，本公开提供第二十七实施例至第二十八实施例中任一项所述的方法，其中在第一方向上活化多层膜的步骤是通过发散盘完成的。
在第三十一实施例中，本公开提供第二十七实施例至第三十实施例中任一项所述的方法，其中多层膜在活化期间第一方向上的拉伸比为2:1至5:1。
在第三十二实施例中，本公开提供第二十七实施例至第三十一实施例中任一项所述的方法，其中通过差速辊在第二方向上拉伸多层膜。
在第三十三实施例中，本公开提供第二十七实施例至第三十二实施例中任一项所述的方法，其中多层膜被着色和/或包含印刷图案。
在第三十四实施例中，本公开提供第二十七实施例至第三十三实施例中任一项所述的方法，其中幅材层是非织造层。
在第三十五实施例中，本公开提供第二十七实施例至第三十四实施例中任一项所述的方法，所述方法还提供第二幅材层，所述第二幅材层在第二方向上拉伸多层膜时被层合至所述多层膜，其中多层膜被夹在两个幅材层之间。
在第三十六实施例中，本公开提供第二十七实施例至第三十五实施例中任一项所述的方法，其中通过粘合剂粘结、热粘结、点粘结、超声焊接、或它们的组合将幅材层层合至多层膜。
在第三十七实施例中，本公开提供第二十七实施例至第三十五实施例中任一项所述的方法，其中通过超声焊接将幅材层层合至多层膜。
在第三十八实施例中，本公开提供第三十四实施例所述的方法，所述方法还提供第二非织造层，所述第二非织造层在第二方向上拉伸多层膜时被层合至所述多层膜，其中多层膜被夹在两个非织造层之间。
在第三十九实施例中，本公开提供第三十八实施例所述的方法，其中各个非织造层具有不同的基重。
在第四十实施例中，本公开提供第三十八实施例至第三十九实施例中任一项所述的方法，其中通过超声焊接将非织造层层合至多层膜。
在第四十一实施例中，本公开提供第三十八实施例至第四十实施例中任一项所述的方法，其中多层膜是开孔的但是非织造层不是开孔的。
在第四十二实施例中，本公开提供第三十八实施例至第四十实施例中任一项所述的方法，其中多层膜和非织造层是开孔的。
在第四十三实施例中，本公开提供第二十七实施例至第四十二实施例中任一项所述的方法，其中在第一方向上活化多层膜之前多层膜的芯:表之比为至少2:1。
在第四十四实施例中，本公开提供第二十七实施例至第四十二实施例中任一项所述的方法，其中在第一方向上活化多层膜之前多层膜的芯:表之比为至少3:1。
在第四十五实施例中，本公开提供第二十七实施例至第四十四实施例中任一项所述的方法，其中弹性体芯层为苯乙烯类嵌段共聚物并且表层各自为聚烯烃。
在第四十六实施例中，本公开提供第二十七实施例至第四十四实施例中任一项所述的方法，其中弹性体芯层为SIS和聚苯乙烯的共混物并且表层为聚丙烯和聚乙烯的共混物。
在第四十七实施例中，本公开提供第二十七实施例至第四十四实施例中任一项所述的方法，其中弹性体芯层为SIS和聚苯乙烯的共混物并且表层为聚丙烯。
在第四十八实施例中，本公开提供第二十七实施例至第四十七实施例中任一项所述的方法，其中将多层膜的25.4mm宽的样本在第二方向上拉伸10％的力为至少2.5N，其中多层膜在拉伸之前已在第一方向上被活化。
在第四十九实施例中，本公开提供第二十七实施例至第四十七实施例中任一项所述的方法，其中将多层膜的25.4mm宽的样本在第二方向上拉伸10％的力为约5N至10N，其中多层膜在拉伸之前已在第一方向上被活化。
在第五十实施例中，本公开提供第二十七实施例至第四十九实施例中任一项所述的方法，其中当与未在第一方向上活化的多层膜对比时，在将多层膜在第二方向上拉伸超过表层的变形极限的步骤期间，颈缩百分比减小至少1％。
在第五十一实施例中，本公开提供第二十七实施例至第四十九实施例中任一项所述的方法，其中当与未在第一方向上活化的多层膜对比时，在将多层膜在第二方向上拉伸超过表层的变形极限的步骤期间，颈缩百分比减小至少5％。
在第五十二实施例中，本公开提供第二十七实施例至第五十一实施例中任一项所述的方法，其中第一方向是横向并且第二方向是纵向。
在第五十三实施例中，本公开提供第二十七实施例至第五十二实施例中任一项所述的方法，其中可延展的幅材层合物被结合在个人护理制品中。
实例
呈现以下实例以说明制备可延展的幅材层合物的上述方法的一些优点，并且以下实例并非旨在以任何方式另外限制本发明的范围。
弹性膜的颈缩宽度、颈缩量和颈缩百分比
下述多层膜的颈缩特性是在使用图8中所示的设备在纵向上拉伸该膜时测定的。颈缩装置100包括两个铝辊102、104。辊102、104各自具有110mm的直径d，并且可旋转地安装在固定到支架的轴承上，使得辊的中心至中心间隔s为210mm。
测量为约300mm长和150mm宽(实例1和2)以及测量为约300mm长和60mm宽(实例3)的一条多层膜106用在横向上横跨的隔离线进行标注，并且在纵向上相隔0.25英寸(6.35mm)。膜106的一端胶黏至第一辊102并且膜106的另一端类似地胶黏至第二辊104。将第二辊104旋转到膜中不存在松弛或膜上不施加张力的程度。在第一辊102保持静止的情况下，通过旋转第二辊104将膜在纵向上拉伸预先确定的量。例如，通过转动第二辊104直到隔离线在纵向上相隔0.75英寸(19.05mm)来实现3倍拉伸。通过测量拉伸膜在其横向上最窄点处的宽度来确定“颈缩宽度”。通过从初始未拉伸的膜宽度中减去“颈缩宽度”来确定“颈缩量”。通过使“颈缩量”除以初始未拉伸的膜宽度并乘以100来计算“颈缩百分比”。
在纵向上拉伸10％的力
将膜样本在纵向上拉伸10％的力测定如下。将一卷膜460(如图9a中所示)在恒温(23°±2℃)和恒湿(50％±5％)房间中调理24小时。然后，使用切割模板来制备在横向上25.4mm宽并且长度为至少100mm(纵向)的膜样本462。如图9b所示，用掩膜带材或原丝带材464包裹膜样本462的端部，使得胶黏端部的内边缘之间的距离L为50mm。将膜样本462的端部夹紧到具有Bluehill材料测试软件的Instron 5500R恒速的延展度张力检验器的钳口中。在测试期间，掩膜带材或原丝带材464减少膜样本462的端部的拉伸和/或滑移。将膜样本462在20英寸/分钟下、从50mm标距和25.4mm宽度开始拉伸。将样本拉到破裂，并且记录在10％延展度下测量到的力。
对照物1(未活化的M-235)
M-235(可购自美国明尼苏达州圣保罗市的3M公司(3M Company of St.Paul,Minnesota,USA))是具有40g/m2基重的未活化的多层膜。芯是SIS和聚苯乙烯的共混物。表层是聚丙烯和聚乙烯的共混物。芯:表厚度之比是4:1。
实例1(横向活化的M-235)
使用相互啮合的拉伸机在横向上递增拉伸M-235，该拉伸机类似于以下美国专利5,422,172中所描述的拉伸机：“Elastic Laminated Sheet of an IncrementallyStretched Nonwoven Fibrous Web and Elastomeric Film and Method(增量拉伸的非织造纤维幅材和弹性体膜的弹性层合片材及方法)”(Wu)。拉伸机被构造成将224％应变施加到整个多层膜上。活化的M-235的基重是35g/m2。
对照物2(未活化的膜)
利用常规的共挤出技术来制备具有被夹在两个外表层之间的弹性体芯层的三层层合膜。表层为5微米厚并且由PPH8069树脂(购自美国德克萨斯州休斯顿市的道达尔石化公司(Total Petrochemicals of Houston,Texas,USA)的聚丙烯)制成。芯层为40微米厚并且由70重量％的D1114(购自美国德克萨斯州休斯顿市的科腾公司(Kraton of Houston,Texas,USA)的SIS嵌段共聚物)和30重量％的EMPERA 124N(购自加拿大阿尔伯塔省卡尔加里市的诺瓦化学公司(Nova Chemicals of Calgary,Alberta CA)的聚苯乙烯)的共混物制成。该膜具有55gsm的基重和4:1的芯：表厚度比
实例2(横向活化的膜)
使用发散盘装置将对照物2在横向上拉伸，该发散盘装置类似于在以下美国专利5,043,036的图1中所示的发散盘装置：“Width Stretching Device(宽度拉伸装置)”(Swenson)。该膜被拉伸到其初始宽度的400％，并且随后允许完全复原。活化的实例2的基重为50gsm。
对照物3(未活化的膜)
利用常规的共挤出技术来制备具有被夹在两个外表层之间的弹性体芯层的三层层合膜。表层由PPH8069树脂制成。芯层由95重量％的D1114和5％的EMPERA 124N的共混物制成。基重为45gsm。芯/表比为4.1:1。
实例3A(横向活化的膜)
使用实例1中所述的工艺将对照物3在横向上递增拉伸。拉伸机被构造成施加117％局部应变。活化的实例3A的基重为42gsm。
实例3B(横向活化的膜)
使用实例1中所述的工艺将对照物3在横向上递增拉伸。拉伸机被构造成施加297％局部应变。活化的实例3B的基重为42gsm。
实例4
根据上面提供的过程来测定将25.4mm膜样本在纵向上拉伸10％的力。结果呈现如下。
使用上面提供的过程来测定每个膜的颈缩百分比。对拉伸了2倍、3倍、4倍、5倍和6倍的膜进行测量。针对每个膜的平均结果也呈现如下。
以上所述及图中所示实施例仅以举例的方式给出，并非旨在限制本发明的概念和原理。因此，本领域的普通技术人员将会理解，在不脱离本发明实质和范围的情况下，可以对元件及其构型和布置方式进行多种更改。
因此，除其它之外，本发明提供了制备可延展的幅材层合物的方法。本发明的各种特征及优点在以下的权利要求中给出。

Claims (26)

1.一种制备可延展的幅材层合物的方法，包括：
提供多层膜，所述多层膜包括两个表层和被夹在所述两个表层之间的弹性体芯层，其中所述多层膜已在横向上通过将所述多层膜的至少一部分拉伸超过所述表层的弹性变形极限并且使所述多层膜复原以沿着拉伸方向赋予膜弹性延展性而使所述多层膜被活化；
在所述多层膜已在横向上被活化之后，将所述多层膜在纵向上拉伸超过所述表层的变形极限；
当在纵向上拉伸所述多层膜时将幅材层层合至所述多层膜；以及
使所述多层膜复原以产生可延展的幅材层合物。
2.根据权利要求1所述的方法，其中已在横向上被活化的所述多层膜在所述多层膜的至少一部分上表现出显微织构表面结构。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述多层膜已通过增量拉伸而在横向上被活化。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述多层膜已通过发散盘而在横向上被活化。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述多层膜在活化期间在横向上的拉伸比为2:1至5:1。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述多层膜通过差速辊在纵向上被拉伸。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述多层膜被着色和/或包含印刷图案。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述幅材层是非织造层。
9.根据权利要求1所述的方法，还提供第二幅材层，所述第二幅材层当在纵向上拉伸所述多层膜时被层合至所述多层膜，其中所述多层膜被夹在所述两个幅材层之间。
10.根据权利要求1所述的方法，其中通过粘合剂粘结、热粘结、点粘结、超声焊接、或它们的组合将所述幅材层层合至所述多层膜。
11.根据权利要求1所述的方法，其中通过超声焊接将所述幅材层层合至所述多层膜。
12.根据权利要求8所述的方法，还提供第二非织造层，所述第二非织造层当在纵向上拉伸所述多层膜时被层合至所述多层膜，其中所述多层膜被夹在所述两个非织造层之间。
13.根据权利要求12所述的方法，其中各个所述非织造层具有不同的基重。
14.根据权利要求12所述的方法，其中通过超声焊接将所述非织造层层合至所述多层膜。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述多层膜是开孔的但是所述非织造层不是开孔的。
16.根据权利要求14所述的方法，其中所述多层膜和所述非织造层是开孔的。
17.根据权利要求1所述的方法，其中在横向上活化所述多层膜之前所述多层膜的芯:表之比为至少2:1。
18.根据权利要求1所述的方法，其中在横向上活化所述多层膜之前所述多层膜的芯:表之比为至少3:1。
19.根据权利要求1所述的方法，其中所述弹性体芯层为苯乙烯类嵌段共聚物并且所述表层各自为聚烯烃。
20.根据权利要求1所述的方法，其中所述弹性体芯层为SIS和聚苯乙烯的共混物并且所述表层为聚丙烯和聚乙烯的共混物。
21.根据权利要求1所述的方法，其中所述弹性体芯层为SIS和聚苯乙烯的共混物并且所述表层为聚丙烯。
22.根据权利要求1所述的方法，其中将所述多层膜的25.4mm宽的样本在纵向上拉伸10％的力为至少2.5N，其中所述多层膜在拉伸之前已在横向上被活化。
23.根据权利要求1所述的方法，其中将所述多层膜的25.4mm宽的样本在纵向上拉伸10％的力为5N至10N，其中所述多层膜在拉伸之前已在横向上被活化。
24.根据权利要求1所述的方法，其中当与尚未在横向上活化的所述多层膜对比时，在将所述多层膜在纵向上拉伸超过所述表层的变形极限的步骤期间，颈缩百分比减小至少1％。
25.根据权利要求1所述的方法，其中当与尚未在横向上活化的所述多层膜对比时，在将所述多层膜在纵向上拉伸超过所述表层的变形极限的步骤期间，颈缩百分比减小至少5％。
26.根据权利要求1所述的方法，其中所述可延展的幅材层合物被结合在个人护理制品中。
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