專利名稱：包含同時具有塑性和彈性性質(zhì)部件的一次性吸收制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及一次性吸收制品，如尿布、套穿尿布、訓(xùn)練褲、衛(wèi)生巾、擦拭物、圍兜、失禁貼身短內(nèi)褲或襯墊等。更具體地講，本發(fā)明涉及具有一個或多個同時具有塑性和彈性性質(zhì)的部件的吸收制品。這些部件被用于本發(fā)明的吸收制品中以提供所需的制品形狀和/或賦予所需的應(yīng)力和應(yīng)變性質(zhì)，以改善該制品在穿著者身上的貼合性和舒適性和/或增加使用者的便利。
背景技術(shù)：
一次性吸收產(chǎn)品如尿布、訓(xùn)練褲和失禁制品典型在腰區(qū)和箍口區(qū)包括可拉伸材料如彈性線，以提供制品的緊密貼合性和良好密封性。褲型吸收制品還包括位于側(cè)面部分的可拉伸材料以方便制品的使用和移除并且有利于制品的持續(xù)貼合?？衫觳牧弦惨驯挥糜谝淮涡阅虿嫉亩恳允怪破肪哂锌烧{(diào)節(jié)的貼合性。然而，還期望具有這樣一種材料，其在成形應(yīng)變周期之前和期間，例如當(dāng)所述制品最初被穿著者穿上時基本顯示具有塑性的行為，而在該制品的初始成形之后或穿戴應(yīng)變周期之后還基本顯示具有彈性行為。這樣，這種期望的吸收制品將具有適合穿著者的形狀或尺寸以更好地符合穿著者身體形狀貼合的能力，同時還具有在穿著者身上保持所需張力的能力，以獲得持續(xù)貼合性并防止制品松垂和/或下垂。這種吸收制品將使使用者或穿著者能夠在將制品應(yīng)用于穿著者之前或期間“永久性地”調(diào)節(jié)該吸收制品的各個區(qū)域，如尿布的襠區(qū)或腰區(qū)，以使該制品適應(yīng)穿著者的體形。如果是尿布，更好的貼合性和舒適性還可賦予更多的功能性性能如減少泄漏，因?yàn)槟虿紝⒏玫刭N合。這些特性迄今為止還未應(yīng)用于吸收制品。
存在各種方法來為吸收制品的目標(biāo)區(qū)域提供期望的可拉伸特性?？衫觳牧峡梢允前◤椥泽w材料的薄膜或非織造纖維網(wǎng)。典型地，這些材料在至少一個方向并且可能在多個方向上是可拉伸的。然而，由于所述薄膜或纖維網(wǎng)整個由彈性體材料制成，因此它們相對較昂貴，并且它們在皮膚表面上趨向于產(chǎn)生更大的阻力，導(dǎo)致制品的穿著者感覺不適。同時，因?yàn)椴牧鲜菑椥泽w，所以當(dāng)引起應(yīng)變的力被除去時，基本恢復(fù)任何施加的應(yīng)變。有時，可拉伸薄膜被層壓成一層或多層非織造纖維網(wǎng)。因?yàn)榈湫偷姆强椩炖w維網(wǎng)典型由熱塑性纖維制成，所以它們具有非常有限的可拉伸性，并且如果無附加的處理，所得的層壓材料會產(chǎn)生相當(dāng)大的拉伸阻力。為了制造功能性拉伸層壓材料，基本減小這種阻力是必需的。因此，應(yīng)用時這些材料按穿著者身體個體特征調(diào)節(jié)形狀、大小或適形穿著者身體結(jié)構(gòu)的個體特征的能力有限。
制造可拉伸材料的其它方法也是已知的，這些方法包括拉伸粘接層壓法(SBL)和頸縮粘接層壓法(NBL)。通過沿縱向(MD)拉伸彈性體材料可制造拉伸粘接層壓材料。當(dāng)其處于拉伸狀態(tài)時，將其層壓至一個或多個非織造底物中，然后釋放彈性體材料中的張力，使得該非織造材料聚集并具有起皺的形狀。頸縮粘接層壓材料的制造通過首先沿縱向拉伸非織造底物，使得其至少在橫向(CD)上頸縮(即，減小其尺寸)，然后當(dāng)?shù)孜锶蕴幱诒焕?、頸縮狀態(tài)時將彈性體材料粘合到底物上。這種層壓材料在橫向上可拉伸至少達(dá)到非織造材料在頸縮前的初始寬度。拉伸粘接和頸縮粘接的組合也已知可遞送在MD和CD兩個方向的拉伸。在這些方法中，當(dāng)層壓材料的部件被接合在一起時，至少一個部件處于拉緊(即，拉伸)狀態(tài)。此外，這些材料不能用于吸收制品中賦予吸收制品使用者和穿著者所需的尺寸調(diào)節(jié)或成形的特性。
零應(yīng)變拉伸層壓材料也是已知的。當(dāng)彈性體和非織造材料均處于非拉緊狀態(tài)時，通過將彈性體粘合到非織造材料上可制造零應(yīng)變拉伸層壓材料。然后遞增拉伸該層壓材料以賦予拉伸特性。遞增拉伸后的層壓材料僅能拉伸到一定程度，該程度由層壓材料的不可恢復(fù)(即殘余)的延展性來確定。例如，授予Buell等人的美國專利5,156,793公開了一種以非均勻方式遞增拉伸彈性體-非織造材料層壓纖維網(wǎng)以賦予所得層壓材料彈性的方法。這些拉伸層壓材料的行為類似于前述的那些材料，其中它們不具有適應(yīng)穿著者尺寸或形狀的固有能力。
本領(lǐng)域也已提供的“彈性”材料是通過預(yù)拉緊基本塑性的薄膜，以便提供薄膜當(dāng)經(jīng)過施加并隨后釋放的伸長時，沿至少一個軸具有類彈性行為。這種材料稱為結(jié)構(gòu)類彈性薄膜并描述于授予Chappell的美國專利5,691,035中。
然而，在所有上述方法中，分別制造材料或?qū)訅翰牧?，然后再合并到吸收制品中。例如，在一種有時被稱為“切割和滑動”法的方法中，本文所述的拉伸層壓材料必須切割成適當(dāng)?shù)拇笮『托螤?，然后再粘附于產(chǎn)品中所需的位置。由于產(chǎn)品的不同元件需要不同的拉伸性能，因此需要制造多種多樣的具有不同拉伸性的層壓材料，并把層壓材料切割成不同的尺寸和形狀?？赡苄枰獛讉€切割和滑動單元來處理拉伸層壓材料的不同可拉伸性，然后把它們附著到產(chǎn)品的不同區(qū)域上。因?yàn)榍懈詈突瑒訂卧?或步驟的數(shù)量倍增，這種方法會很快變得麻煩、復(fù)雜和昂貴。這些方法適于現(xiàn)代日用吸收制品的生產(chǎn)，并且是滿意的。然而，因此期望這樣一種吸收制品，其具有所需的尺寸調(diào)節(jié)和/或成形的性質(zhì)而且可被設(shè)置在吸收制品之內(nèi)或之上，而不需要這些復(fù)雜和昂貴的“切割和滑動”方法。
本領(lǐng)域使用的一種替代切割和滑動工藝的方法是將彈性體組合物印刷在底物上。示例性公開內(nèi)容包括美國專利6,531,027，其論述了使用粘合劑印刷方法來粘附吸收制品的部件，PCT申請03/039420，其論述了將第一和第二彈性體組合物印刷在底物上，其中所述組合物在至少一個以下性質(zhì)方面存在差異彈性、溶融粘度、組成、形狀、圖案、附加量，以及PCT申請WO 03/053308，其論述了將彈性粘合劑印刷在可伸展的底物上，以提供衣服穿著過程中的拉伸力。
聚合物領(lǐng)域已提供了可用于吸收制品結(jié)構(gòu)中的具有拉伸特性的材料。這些物質(zhì)包括美國專利6,555,643和EP 1 256 594 A1中所公開的沿聚合物鏈具有立體異構(gòu)的全同立構(gòu)聚丙烯；美國專利6,342,565和6,500,563及WO 03/400201中所公開的全同立構(gòu)聚丙烯和α-烯烴/丙烯共聚物的共混物；和美國專利6,559,262、6,518,378和6,169,151中所公開的嵌段狀全同立構(gòu)-無規(guī)立構(gòu)共聚物。
基于前文所述，一種含有同時具有彈性和塑性性質(zhì)的可拉伸材料的吸收制品，使得它可按需要調(diào)節(jié)尺寸或形狀而且還保持所需的彈性度以有利于持續(xù)貼合在穿著者身上。盡管不總是必需的，但仍期望有一種可方便地以任何需要量設(shè)置在吸收制品的任何具體區(qū)域上的材料。此外，期望有這樣一種具有塑性和彈性性質(zhì)的材料或復(fù)合材料，其可容易地借助于已知技術(shù)如“切割和滑動”方法放置在吸收制品的不連續(xù)、間隔開的區(qū)域內(nèi)。
發(fā)明概述本發(fā)明滿足了本領(lǐng)域的前述要求，本發(fā)明提供了一種含有同時具有塑性和彈性性質(zhì)的材料的吸收制品。所述吸收制品能夠從其原始幾何形狀(即，尺寸和/或形狀)初始拉伸至更有益于方便應(yīng)用于穿著者的不同幾何形狀(即，更大的尺寸和/或更符合身體的形狀)，并且隨后拉伸時，該制品基本是彈性的以符合穿著者的尺寸更好地貼合。此初始拉伸步驟可在制品制造過程中由護(hù)理人員提供，或通過制造和護(hù)理人員動作的組合來提供。當(dāng)吸收制品或是敞開型或是套穿尿布時，這些特性尤其有益。在這種情況下，更好地貼合在穿著者身上可增加舒適性并防止泄漏。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種吸收制品，其包括液體可透過的頂片、液體不可透過的底片和設(shè)置在所述頂片與所述底片之間的吸收芯。所述制品還可包括一個或多個耳部或側(cè)片、腿箍、扣件部件和/或腰帶。所述制品還包含塑性-彈性材料，所述材料可接合到、設(shè)置在、或甚至用作至少一個頂片、芯或底片，或可供選擇地制品的一個其它部件，如耳部或側(cè)片、腿箍、扣件或腰帶。當(dāng)所述吸收制品經(jīng)受初始應(yīng)變周期將該制品放置在穿著者身上時，所述塑性-彈性材料具有基本塑性的性質(zhì)，并且當(dāng)經(jīng)受第二應(yīng)變周期調(diào)節(jié)該制品符合穿著者的尺寸并在使用期間對穿著者提供足以將制品保持在所需的相對位置(即，提供持續(xù)的貼合性)上的張力時，其具有基本彈性的性質(zhì)。在本發(fā)明的另一方面，根據(jù)“滯后測試”，用于所述吸收制品中的材料第一次施加200％的應(yīng)變時具有至少約15％的變形，而第二次施加50％的應(yīng)變時具有小于約15％的變形。典型地，這種材料在第一次施加200％應(yīng)變后25％伸長時具有介于0.005N/cm和約50N/cm之間的力。
在本發(fā)明的另一方面，提供了一種包裝，所述包裝包括至少一個含有上述塑性-彈性材料的尿布和一套說明書，該說明書包括以下步驟拉開尿布的第一個選定部分以增大尿布的尺寸以便輕松地應(yīng)用于穿著者，將尿布放置在穿著者身上，以及拉尿布的第二個選定部分調(diào)節(jié)尿布的尺寸使得尿布更緊密符合穿著者的尺寸。
附圖概述

圖1是如本發(fā)明所述尿布的平面圖；圖2是如本發(fā)明所述的圖1尿布的另一個平面圖，其中由使用者初始拉伸、拉緊或拉開尿布耳部后，尿布用虛線顯示；圖3是圖1尿布的另一個平面圖，其中穿在穿著者身上之前，尿布的前端部被使用者初始拉開、拉伸或拉緊，其中已拉開或拉伸的尿布用虛線顯示；圖4A和4B圖示說明了符合本發(fā)明所述處于其拉緊前原始尺寸和其初始拉緊后狀態(tài)的層壓材料；圖5A、5B和5C圖示說明了圖4A和4B層壓材料的另一個實(shí)施方案，其中所述層壓材料具有幾個塑性-彈性性質(zhì)梯度。圖5A顯示了處于其原始尺寸的層壓材料，圖5B顯示處于其中間拉伸尺寸的層壓材料，和圖5C顯示了處于其初始完全拉伸或拉緊尺寸的層壓材料；圖6是符合本發(fā)明所述套穿尿布的透視圖；圖7是圖6套穿尿布的平面圖；圖8A和8B是圖6至7中所示套穿尿布的截面圖；圖9A-I顯示了圖1的尿布，其中該尿布耳部具有不同設(shè)計(jì)的塑性-彈性材料；圖10A和10B顯示了符合本發(fā)明所述的圖1尿布的另一個實(shí)施方案，其中在耳部內(nèi)并沿著吸收組件包括塑性-彈性材料，為尿布賦予所需的塑性和彈性性質(zhì)；圖11A-D圖示說明圖1的尿布，其中塑性-彈性材料設(shè)置在多個位置以提供幾個可供選擇的設(shè)計(jì)，以改善穿著者的舒適性和貼合性；圖12是符合本發(fā)明所述尿布的平面圖，其中塑性-彈性材料設(shè)置在尿布的耳部和前腰部分；圖13是符合本發(fā)明所述尿布的平面圖，其中所述塑性-彈性材料設(shè)置在后腰部分，使得至少一部分塑性-彈性材料與尿布耳部縱向?qū)R；
圖14A和14B是符合本發(fā)明所述尿布的平面圖，其中顯示了向尿布耳部初始施加拉開、拉伸或拉緊后示例性的尺寸增加量；圖15是符合本發(fā)明所述在前襠部分含有塑性-彈性材料的尿布的平面圖；和圖16是尿布的另一個平面圖，其中塑性-彈性材料沿尿布的側(cè)向部分設(shè)置以便在腿部開口內(nèi)提供所需的塑性和彈性性質(zhì)。
發(fā)明詳述定義本文所用術(shù)語“聚合物共混物”是指聚合物的混合物，所述混合物包括，但不限于，均聚物、共聚物(如，嵌段、接枝、無規(guī)和交替共聚物)、三元共聚物等以及它們的共混物和改性物，其為固態(tài)溶液的形式，即均勻的混合物。任選的助劑可被加入聚合物共混物，并且如果共混物仍為固態(tài)溶液，所述共混物也被認(rèn)為是聚合物共混物。
本文所用術(shù)語“聚合物混合物”是指至少兩種聚合材料的混合物，其中至少一部分一種或多種聚合材料在至少一部分另一種聚合材料中是不混溶的，即所述混合物是不均勻的。
“拉伸”是指當(dāng)受到施加在至少一個尺寸方向上的拉力(即，張力)時，所述材料至少在一個尺寸方向上能夠伸展超過它的原始長度。“拉伸”可以是單向、雙向或多向的。材料的具體“拉伸”性質(zhì)可沿任何拉伸矢量而變化。本文所用的拉伸包括彈性和塑性變形。
“彈性的”或“彈性”是指材料在一個伸長-松弛周期后能夠基本恢復(fù)到其原始拉伸前尺寸，所述伸長-松弛周期例如使其經(jīng)受某一維度上的張力或力，然后釋放該材料上的伸長張力(即，使材料松弛)。
“塑性的”、“塑性”、“可延展的”、或“延展性”是指具有在施加的拉力下能夠在至少一個方向上伸長，而當(dāng)該力去除后無顯著恢復(fù)能力的材料?；静豢苫謴?fù)的變形稱為塑性變形。
“塑性-彈性的”和“塑性-彈性”是指材料在初始應(yīng)變周期(即，施加拉力引起材料中的應(yīng)變，然后除去該力使材料松弛)中能夠以基本塑性的方式拉伸，和隨后的應(yīng)變周期中，還顯示具有基本彈性的行為和回縮。也可將彈性-塑性材料和彈性-塑性視為是這些材料的同等描述詞。
本文所用術(shù)語“設(shè)置”用于指在特定地點(diǎn)和位置以與其它部件的整體結(jié)構(gòu)形式或者以與另一種部件結(jié)合的單獨(dú)部件的形式形成的部件。
本發(fā)明使用的術(shù)語“接合”包括多種構(gòu)型，由此通過將一種部件直接附加于另一種部件來使一種部件直接固定于另一種部件，以及由此通過將一種部件附加于中間部件，中間部件又附加于另一種部件來使一種部件間接固定于另一種部件。
“一體的”吸收制品是指由獨(dú)立部分形成共同實(shí)體并相互聯(lián)接而成的吸收制品，這樣它們無需單獨(dú)的處理部分，如單獨(dú)的支持物和襯墊。
本文所用術(shù)語“尿布”是指通常由嬰兒和失禁者圍繞下體穿著的吸收制品。
“縱向”是指與制品的最大線性尺寸平行的方向，并且包括縱向±45°范圍內(nèi)的方向?！皞?cè)向”或“橫向”方向與縱向正交。“Z-方向”與縱向和橫向正交?！皒-y平面”是指對應(yīng)于縱向和橫向的平面。
本文所用術(shù)語“底物”是指任何具有單層或多層的材料，包括薄膜、開孔薄膜、非織造纖維網(wǎng)、織造纖維網(wǎng)、泡沫或其組合、或干燥重疊材料包括木漿、纖維素、衍生物或改性纖維素材料。本文所用術(shù)語“纖維底物”是指由多種可為天然或合成材料或其任何組合的纖維組成的材料，包括，例如，非織造材料、織造材料、編織材料，以及它們的任何組合。
本文所用術(shù)語“非織造材料”是指由連續(xù)長絲和/或短纖維制成的織物。非織造織物包括由梳理短纖維成網(wǎng)、氣流成網(wǎng)或濕法成網(wǎng)人造短纖維并且通過擠出方法如紡粘法和熔噴法。非織造織物可包括一個或多個非織造材料層，其中每一層可包括連續(xù)長絲或短纖維。非織造材料也可包含雙組分纖維，其可具有皮/芯結(jié)構(gòu)、并列結(jié)構(gòu)，或其它已知的纖維結(jié)構(gòu)。
“拉伸區(qū)域”是指吸收制品具有彈性、塑性、或塑性-彈性拉伸特性，或它們的組合的某個區(qū)域的一部分。拉伸區(qū)域可延伸通過制品的整體區(qū)域或部件，延伸通過多個區(qū)域或部件，或僅包括一個或多個制品區(qū)域或部件的一部分。一個區(qū)域或部件也可包括單個拉伸區(qū)域排列。
“成形應(yīng)變周期”是指施加拉力使塑性-彈性材料伸展至所需的伸長度，然后接著除去該拉力使樣品松弛，從而在材料中產(chǎn)生基本上永久量的“變形”或形變的步驟。
優(yōu)選的實(shí)施方案在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了一種吸收制品，其具有部件能夠使它基本永久性地拉伸到新幾何尺寸，如更大尺寸和/或不同形狀，并且此后是彈性的，因?yàn)樵摳蟪叽缁蛘魏蟮闹破房缮煺共⒒究s回到此新幾何形狀。當(dāng)吸收制品是尿布、套穿尿布、訓(xùn)練短褲、衛(wèi)生巾、擦拭物、圍兜、失禁貼身短內(nèi)褲或襯墊形式時，這尤其有益，因?yàn)樗鲋破吩谑褂弥翱商幱诰o湊尺寸便于包裝、運(yùn)輸和儲存，然后使用時，從包裝中取出并伸展，以方便地穿在穿著者身上。一旦穿在穿著者身上后，制品就可彈性地伸展和壓縮以得到良好的貼合性和舒適性。在本發(fā)明的內(nèi)容中，當(dāng)經(jīng)受初始拉伸或拉開時制品的伸展或可伸展性可稱為制品的“塑性”變形，因?yàn)橹破坊颈３制湫聨缀涡螤?。?yīng)當(dāng)理解，此新幾何形狀不需要完好地保持，因?yàn)楸绢I(lǐng)域的技術(shù)人員將會知道，在大多數(shù)塑性材料中通常存在一定量的收縮和延展性。換句話講，制品初始塑性變形的持久性有時可能不完美。類似地，在初始力后隨后的拉伸、拉開或拉緊時制品的彈性也不是完美的，但是類似于初始塑性變形，在制品塑性變形的新幾何形狀下通?？赡苁菑椥缘摹?br> 換言之，本發(fā)明提供一種吸收制品，其在成形應(yīng)變周期之前和期間顯示具有基本塑性的行為，在初始成形應(yīng)變周期后的應(yīng)變周期中顯示具有基本彈性的行為。吸收制品使用處于其可塑性變形狀態(tài)(即，在成形應(yīng)變周期之前)的塑性-彈性材料，使得穿著者或護(hù)理人員可在應(yīng)變周期中選擇性地延長至少一部分該塑性-彈性材料，以使制品的形狀適于方便穿著和更好地貼合穿著者，并且建立應(yīng)變后周期的彈性區(qū)。可供選擇地，至少一部分制品的塑性-彈性材料可在制品制造過程中成形應(yīng)變后經(jīng)過成形應(yīng)變周期以得到所需的制品形狀，并且建立彈性區(qū)。這些可供選擇的實(shí)施方案是有益的，因?yàn)樗鼈兪怪圃焐谈菀滋峁┚哂行枰獛缀涡螤詈屠靺^(qū)域的制品，以提供制品的優(yōu)異初始和最終貼合性。
塑性-彈性材料按照下文更詳細(xì)描述的“滯后測試”，適用于吸收制品中的塑性-彈性材料第一次施加200％應(yīng)變時具有至少約15％的變形，而第二次施加50％應(yīng)變時具有小于約15％的變形。典型地，制品中使用的塑性-彈性材料當(dāng)從初始200％應(yīng)變松弛時，具有至少約30％的變形。更優(yōu)選塑性-彈性材料顯示具有大于約40％，更優(yōu)選大于約50％，和最優(yōu)選大于約70％的變形。這些材料第一個200％應(yīng)變周期后典型具有介于約30％和約140％之間，更典型介于約30％和約120％之間，還更典型介于約40％和約100％之間的變形。
在隨后的應(yīng)變周期中，已預(yù)加應(yīng)變至200％的本發(fā)明塑性-彈性材料當(dāng)從第二個50％應(yīng)變松弛后顯示具有小于約15％的變形，優(yōu)選小于約12％的變形，并且更優(yōu)選小于約10％的變形。
在第一個應(yīng)變周期后當(dāng)塑性-彈性材料在應(yīng)變構(gòu)型內(nèi)保持在至少部分伸展?fàn)顟B(tài)一段較長的時間，塑性-彈性材料也可顯示具有低載荷松弛。在38℃下保持在50％應(yīng)變4小時后，已預(yù)加應(yīng)變至200％的典型塑性-彈性材料顯示具有小于約70％，優(yōu)選小于約60％，更優(yōu)選小于50％，和最優(yōu)選小于約40％的載荷松弛。當(dāng)在較低溫度下保持在應(yīng)變構(gòu)型時，載荷松弛行為是類似的。具體地講，在25℃下保持在50％應(yīng)變30秒時，預(yù)加應(yīng)變(200％)的塑性-彈性材料顯示具有小于約70％，優(yōu)選小于約60％，更優(yōu)選小于50％，并且最優(yōu)選小于約40％的載荷松弛。
合適的材料在第一次施加200％應(yīng)變后25％伸長時具有介于0.005N/cm和約50N/cm之間的力。優(yōu)選所述材料在25％應(yīng)變時具有介于約0.05N/cm和約15N/cm之間，更優(yōu)選介于約0.01N/cm和約5N/cm之間的力。在某些實(shí)施方案中，彈性阻力的范圍為約0.1N至約3N/cm。
為了有助于在制造過程中保證已預(yù)加應(yīng)變的吸收制品部件在整個分配體系中保持其預(yù)加應(yīng)變的構(gòu)型，本發(fā)明的塑性-彈性材料優(yōu)選當(dāng)暴露于高溫一段較長時間后保持其預(yù)加應(yīng)變后的尺寸。適當(dāng)?shù)兀谝粋€應(yīng)變周期后在不受約束地暴露于60℃兩分鐘后尺寸減小小于約20％。優(yōu)選地，這種尺寸減小小于約15％，更優(yōu)選小于約10％。合適的塑性-彈性拉伸材料包括多組分聚烯烴組合物，其包含至少一個彈性組分和至少一個使所述組合物在第一個應(yīng)變周期中顯示具有塑性行為組分的組合。這些組合物將在以下部分更詳細(xì)地描述。
彈性組分彈性組分用來提供塑性-彈性材料上伸長張力松弛時所需的回縮量和回復(fù)力，尤其是在初始成形應(yīng)變周期后的應(yīng)變周期時。許多彈性材料是本領(lǐng)域已知的，其包括合成或天然橡膠(如，交聯(lián)聚異戊二烯、聚丁二烯及其飽和形式(氫化后)和聚異丁烯)，基于多嵌段共聚物如包含共聚橡膠彈性體嵌段與聚苯乙烯嵌段(如，苯乙烯/異戊二烯/苯乙烯或苯乙烯/丁二烯/苯乙烯)的那些或聚氨酯的熱塑性彈性體。所述聚氨酯形成硬玻璃狀相，當(dāng)分散在彈性體相中時，這些硬玻璃狀相將聚合物鏈錨定在一起以提供高度的機(jī)械完整性。優(yōu)選的彈性組分包括乙烯和丙烯基彈性體。
富含乙烯的彈性體可與或多或少不規(guī)則地?fù)皆谥麈溨械母鞣N數(shù)量的共聚單體聚合以便顯著降低富含乙烯主鏈的結(jié)晶度。也可沿主鏈摻入不飽和位置以提供隨后交聯(lián)或硫化反應(yīng)的活性位置，所述反應(yīng)是通過硫化學(xué)或通過暴露于輻射中。交聯(lián)反應(yīng)將聚合物鏈互相連接，通過使鏈的滑移最小化來產(chǎn)生更大的形狀可回復(fù)性，所述鏈滑移可導(dǎo)致不可取的蠕變或應(yīng)力松弛。用少量其它化學(xué)部分官能化的富含乙烯彈性體也可提供隨后強(qiáng)極性交互作用(如在離聚物中)或隨后交聯(lián)反應(yīng)(水分可交聯(lián)的硅烷改性聚乙烯)的位置。具有定制組合物、分子量以及窄組合物和分子量分布的富含乙烯彈性體也可使用茂金屬基催化作用來生產(chǎn)。換句話講，可控制殘余乙烯基結(jié)晶度的量，并且其可用作能夠使材料的力學(xué)穩(wěn)定性和完整性提高的物理交聯(lián)和鏈錨定實(shí)體。
尤其優(yōu)選的彈性組分包括富含丙烯的彈性體。在這些材料中，丙烯代表聚合物主鏈的主要組分，因此，任何殘余結(jié)晶度擁有聚丙烯晶體的特性。在乙烯基彈性體的情況下，嵌入丙烯基彈性體分子網(wǎng)絡(luò)中的殘余結(jié)晶實(shí)體可起物理交聯(lián)的作用，提供了聚合物鏈錨定性能，其改善了彈性網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械性能，如高回縮、低變形和低載荷松弛。
提供錨定性能的一個可供選擇方式是將無機(jī)顆粒共混入無定形聚合物基質(zhì)中。合適顆粒的尺寸可以是微米級的(當(dāng)量直徑＞0.1微米)或納米級的(當(dāng)量直徑＜0.1微米)。例如，在本發(fā)明的聚烯烴塑性組分中使用微米級的無機(jī)填充劑材料可促進(jìn)加載拉伸載荷期間微孔的形成，并且增加該材料的水蒸氣透過性，這對一次性吸收產(chǎn)品的內(nèi)部環(huán)境是有益的。
優(yōu)選的彈性體材料包含聚丙烯聚合物，并且包括a)包含結(jié)晶全同立構(gòu)嵌段和無定形無規(guī)立構(gòu)嵌段的聚丙烯聚合物。在這種情況下，所述結(jié)晶嵌段用作無定形嵌段的“錨定”點(diǎn)，所述無定形嵌段位于這些錨定劑之間。這種材料公開于，例如，美國專利6,559,262、6,518,378和6,169,151中。
b)美國專利6,555,643和EP 1 256 594 A1中所公開的沿聚合物鏈具有立體異構(gòu)的全同立構(gòu)聚丙烯；c)將少量共聚單體如乙烯或高級α-烯烴摻入主鏈中形成彈性無規(guī)共聚物(RCP)的聚丙烯聚合物。示例性材料包括購自位于Houston，TX的ExxonMobil Chemical Co.的VISTAMAXX和購自位于Midland，MI的Dow Chemical Company的OLYMPUS。
塑性組分本發(fā)明塑性-彈性組合物的塑性組分可用來在初始成形應(yīng)變周期中提供賦予材料的所需的永久塑性變形量。所述塑性-彈性組合物中給定塑性組分的濃度越高，材料上初始應(yīng)變力松弛后可能的永久性“變形”就越大。優(yōu)選的塑性組分包括較高結(jié)晶度的聚烯烴，當(dāng)在一個或多個方向上受到拉力時其本身固有會塑性變形。這種類型的示例性聚烯烴包括某些線性低密度聚乙烯(線性低密度聚乙烯)、高密度聚乙烯(HDPEs)、聚丙烯均聚物、丙烯與少部分另一種單體如溶融溫度大于約80℃的乙烯(塑性RCPs)的無規(guī)共聚物、橡膠分散在塑性相的多相體系，也稱為抗沖共聚物(ICPs)、間規(guī)立構(gòu)聚丙烯、聚丁烯、聚烯烴蠟及它們的共混物。合適的聚烯烴塑性組分可與彈性組分混溶或不混溶。優(yōu)選的聚烯烴塑性組分材料與構(gòu)成彈性組分的材料至少部分不可混溶，以有利于下述的互相貫通網(wǎng)絡(luò)。例如，在其中塑性-彈性材料的彈性組分是上述立體異構(gòu)體類型的實(shí)施方案中，中間結(jié)晶度的RCP基質(zhì)(低至中乙烯含量)是優(yōu)選的塑性組分(如，WINTEC WFX4T，購自Japan Polypropylene(Tokyo，Japan))?？晒┻x擇地，如果彈性組分是無規(guī)共聚物類型，那些中或高熔融溫度的聚丙烯均聚物或線性低密度聚乙烯是優(yōu)選的塑性組分(如，ACHIEVE，購自位于Houston，TX的ExxonMobilChemical Company)。
聚烯烴塑性組分另一種多晶形式也可以是合適的。例如，聚丙烯的β-結(jié)晶形式可提供容易變形的、高度易延展的、堅(jiān)韌的塑性組分。當(dāng)拉伸變形時，β-結(jié)晶的聚丙烯也可產(chǎn)生微孔，增加塑性組分和最終塑性-彈性材料的傳送性質(zhì)(如，傳送水蒸氣通過其的能力)。
尤其優(yōu)選的塑性組分是聚烯烴蠟。合適的這類材料包括微晶蠟、低分子量聚乙烯蠟和聚丙烯蠟。這些蠟的可利用量為所述塑性-彈性組合物的約5％至約50％，優(yōu)選約10％至約40％。示例性的材料包括但不限于微晶蠟，購自位于Middlebury，CT的Crompton Corporation的MultiwaxW-835；低熔融精煉石油蠟，以Refined Wax 128購自位于San Ramon，CA的Chevron Texaco Global Lubricants；低分子量聚乙烯，以A-C 735購自位于Morristown，NJ的Honeywell Specialty wax和Additives；和低分子量聚丙烯，以Licowax PP230購自位于Coventry，RI的Clariant，Pigments&Additives Division。
塑性-彈性組合物塑性-彈性材料中彈性和塑性組分的結(jié)構(gòu)和形態(tài)特性很大程度上取決于塑性-彈性共混方法，這些特性對于所述塑性-彈性材料最終的應(yīng)力應(yīng)變特性是關(guān)鍵的。具體地講，重要的是獲得任何不可混溶組分的微觀分散體(即，任何可辨別區(qū)域的當(dāng)量直徑小于約10微米)。合適的共混方式是本領(lǐng)域所已知的雙螺桿擠出機(jī)(例如，Polylab Twin Screw Extruder(購自ThermoElectron(Karlsruhe)，Karlsruhe，Germany))。多組分共混聚合物形態(tài)典型取決于許多因素，如每個組分的相對分?jǐn)?shù)和溶融流變特性、它們的相對粘度、以及各種塑性和彈性組分的相容性。例如，在具有較高熱力學(xué)親和力的聚合物之間可獲得更好的共混物形態(tài)。
合適的塑性-彈性組合物可包含按重量計(jì)約95％至約5％的彈性組分，優(yōu)選按重量計(jì)約90％至約40％的彈性組分。所述塑性-彈性組合物優(yōu)選可包含按重量計(jì)約5％至約95％，更優(yōu)選約10％至約60％的塑性組分。在一些實(shí)施方案中，所述塑性-彈性組合物可包含不止兩種主要組分(即不止兩種組分以大于約5％的含量使用)。
所述組合可以是聚合共混物或聚合混合物的形式，這取決于彈性和塑性組分的可混溶程度。如果所述組合形成共混物，則一個組分可形成圍繞其它組分分散顆粒的連續(xù)相。優(yōu)選地，所述塑性-彈性組合物包含一種具有共連續(xù)形態(tài)的互相貫穿共混物，其中兩相形成互相貫穿的網(wǎng)絡(luò)。
重要的是，選擇包含塑性-彈性組合物的聚烯烴基材料，以顯示具有傳統(tǒng)高結(jié)晶度聚烯烴的塑性特性和傳統(tǒng)彈性體的彈性特性的獨(dú)特組合。更具體地講，選擇材料為所述塑性-彈性組合物提供以下機(jī)械屬性特征a)在約室溫的溫度和高達(dá)且包括正常體溫或稍高于正常體溫的溫度下對初始變形應(yīng)變周期的響應(yīng)是低載荷塑性(即“永久性”)變形。適當(dāng)?shù)?，“永久性”變形伸展量是整體施加應(yīng)變的至少約30％，優(yōu)選至少約50％，更優(yōu)選至少約70％。施加的應(yīng)變可以是單軸的或多向量的。
b)在高達(dá)且包括體溫的溫度下，預(yù)拉伸的材料在多個隨后的變形周期時則顯示具有基本彈性的行為，具有低變形、高回復(fù)性和低載荷松弛，尤其是超出初始變形周期中施加的應(yīng)變范圍。
合適的塑性-彈性材料將具有a)在約20℃至約100℃的溫度和0.01至2000s-1的初始應(yīng)變速率下，相對量的永久耗散粘塑性變形，范圍是從初始應(yīng)變周期的15％至140％，以得到50至500％的最大伸展值。優(yōu)選地，所述材料可在約1至2000s-1之間的應(yīng)變速率下，更優(yōu)選50和2000s-1之間，還更優(yōu)選在1000和2000s-1之間的應(yīng)變速率下變形而不斷裂。
b)第一次加載周期后暴露于最多60℃的溫度時材料尺寸穩(wěn)定性的特征在于，當(dāng)用以下測試方法部分中所述的Storage Conditions下的Dimensional Stability測量時，材料的微觀尺寸變化小于20％。
c)當(dāng)隨后加載至至少30％(優(yōu)選40％，并且甚至更優(yōu)選50％)的應(yīng)變使材料拉伸時，永久變形值小于15％。優(yōu)選變形小于每個隨后應(yīng)變周期時施加應(yīng)變的10％；d)50％應(yīng)變(即，150％伸長)下持續(xù)最多10小時并在最多40℃的溫度時載荷松弛百分比小于70％，優(yōu)選小于50％。
底物在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，底物提供了塑性-彈性材料沉積的連續(xù)介質(zhì)，并且有助于拉伸區(qū)域的至少一部分最終強(qiáng)度。例如，對于其中該實(shí)施方案包含具有間隔開拉伸區(qū)域的排列的實(shí)施方案，連續(xù)介質(zhì)是重要的。在某些實(shí)施方案(例如，由纖維底物提供的)中，底物還可為皮膚提供柔軟、布狀的感覺使穿著者更舒適。合適的底物包括但不限于本領(lǐng)域已知的薄膜、開孔薄膜、泡沫、編織織物、織造纖維網(wǎng)或非織造纖維網(wǎng)。在一些實(shí)施方案中，底物是由聚烯烴纖維或長絲如聚乙烯，或聚丙烯制成的可延展非織造纖維網(wǎng)。底物材料可以是彈性的或非彈性的、可延展的或不可延展的、可伸展的或不可伸展的。優(yōu)選的底物具有三維形態(tài)(即，通過纖維、凸出物、孔洞等間的間隔)，其有利于熱塑性彈性體滲透到如下所述的底物中。
在一些實(shí)施方案中，底物與所述塑性-彈性材料配合以限制在初始應(yīng)變周期期間所述塑性-彈性材料的拉緊量。這種限制可以是有利的，例如當(dāng)塑性-彈性材料旨在為吸收制品的部件提供一定程度的尺寸可調(diào)節(jié)性，其中過大的擴(kuò)展應(yīng)變周期(例如，阻礙拉伸腰帶使它大于穿著者腰部周長)是不可取的。例如，這種限制可通過在底物處于成抽褶狀態(tài)時將塑性-彈性材料沉積在底物上來提供，或通過提供在其自身中或其自身具有彈性的底物，使得它為護(hù)理人員提供增加應(yīng)變的觸覺信號。適當(dāng)?shù)兀@類底物限制了初始應(yīng)變周期以至初始應(yīng)變周期使所述塑性-彈性材料伸長不超過100％。任選地，所述底物限制初始應(yīng)變周期以至該初始應(yīng)變周期使所述塑性-彈性材料伸長不超過75％。
包含底物和塑性-彈性材料的結(jié)構(gòu)可通過已知的沉積技術(shù)，如印刷(包括凹版印刷、平版印刷、凸版印刷和網(wǎng)紋技術(shù))、擠壓涂布、輥涂布等，將所述塑性-彈性材料放置在吸收制品或其部件的規(guī)定區(qū)域內(nèi)的底物上。對于底物已被抽褶的實(shí)施方案，尤其優(yōu)選可使用擠出方法將塑性-彈性材料沉積在抽褶的底物上，所述方法將所述塑性-彈性材料形成基本連續(xù)的形式(例如，擠壓涂布或擠出成股的材料)。當(dāng)以這種方式形成時，所述塑性-彈性材料可有利地設(shè)置在底物的兩層之間形成拉伸層壓材料。
將塑性-彈性材料應(yīng)用于吸收制品總體參考圖1至3，描述了敞開式或粘條式尿布10形式的吸收制品。應(yīng)當(dāng)理解，雖然圖1至3描述了尿布，但本發(fā)明也設(shè)想了其它可穿著的吸收制品，所述吸收制品環(huán)繞或圍繞至少一部分穿著者的身體或者固定到穿著者身上。尿布10具有縱向中心線12和橫向中心線14，其作為本討論的參考系。尿布10可具有一對相對的縱向邊緣16和18、一對相對的橫向邊緣20和22、后腰區(qū)24、前腰區(qū)26、分別設(shè)置在前后腰區(qū)26和24中間的襠區(qū)28和一對腿區(qū)30和32。這些不同區(qū)域的確切尺寸根據(jù)尿布10的尺寸而變化，但一般說來，襠區(qū)28、前腰區(qū)26和后腰區(qū)24代表沿縱向中心線12相等的三分之一部分。腿區(qū)30和32通常代表在襠區(qū)28橫跨尿布10寬度四分之一的區(qū)域，并且襠區(qū)28自身代表剩余的尿布10寬度的中心四分之二或二分之一。
尿布10也可包括側(cè)向設(shè)置在前腰區(qū)26和/或后腰區(qū)24外側(cè)的一個或多個耳部或側(cè)片34、36、38和40。在可閉合的尿布10實(shí)施方案中，至少一個扣緊元件42設(shè)置在一個或多個側(cè)片34和36上，并且適于固定在至少一部分縱向相對的前側(cè)片38和40上，或前腰區(qū)26或其部件的一部分外表面上。附加的扣緊元件44顯示為向后折疊的構(gòu)型以展現(xiàn)機(jī)械扣件46，其顯示為鉤環(huán)扣緊系統(tǒng)的吊鉤，其市售自3M或VelcroIndustries。扣緊元件44能夠接合嵌入在位于尿布10外表面上的著陸區(qū)27內(nèi)的套環(huán)物。
任何一個或多個區(qū)域24、26、28、30、32、34、36、38、40、42或44可包括包含塑性-彈性材料的拉伸區(qū)域或拉伸區(qū)域排列，以在初始拉伸時(即，成形應(yīng)變周期時)提供所需的塑性變形，并且在隨之的應(yīng)變周期之后具有如本發(fā)明所述的所需彈性。這樣，尿布10可優(yōu)選構(gòu)型為應(yīng)用時適于具體穿著者的身體，并且穿著時保持與穿著者的身體協(xié)調(diào)(即，保持貼合性并具有最小限度的松垂，達(dá)到持續(xù)的貼合性)。尿布10的任何區(qū)域可包括拉伸區(qū)域，所述拉伸區(qū)域可包括至少一種拉伸材料、復(fù)合材料、處理、元件或區(qū)域。前腰區(qū)26和/或后腰區(qū)24和/或側(cè)片區(qū)34、36、38和/或40優(yōu)選包括至少一個塑性-彈性材料的拉伸區(qū)域，以便適應(yīng)更寬的穿著者腰部尺寸范圍(即，提供更寬的貼合性范圍)和/或在穿著者腰部圓周周圍提供足夠的張力。這向穿著者皮膚提供了足夠的法向力以使得將尿布10相對于穿著者身體錨定，從而提供持續(xù)的貼合性。
如圖2和3中可以看出的，尿布10從其包裝中取出時，尿布10用實(shí)線描繪。使用虛線描繪經(jīng)過成形應(yīng)變周期后的尿布10。沿相同應(yīng)變矢量方向的隨后應(yīng)變周期使產(chǎn)品尺寸沿超出虛線的那些矢量伸展，但當(dāng)施加的張力松弛時，所述制品彈性收縮回虛線所示的尺寸/幾何形狀。在圖2中，拉伸區(qū)域可位于一個或多個后腰區(qū)24和/或側(cè)片34和/或36內(nèi)。在圖3中，拉伸區(qū)域可位于一個或多個襠區(qū)28、和/或前腰區(qū)26、和/或側(cè)片38與40內(nèi)。如圖3中所看到的，尿布10可縱向延展。
每個拉伸區(qū)域或拉伸區(qū)域排列可在任何方向具有連續(xù)或不連續(xù)性質(zhì)，其中不同性質(zhì)包括化學(xué)組成、彈性、延展性、最大伸長、應(yīng)力/應(yīng)變性質(zhì)、矢量或角度、定量、幾何形狀、尺寸、三維形態(tài)、視覺特殊性等。具有連續(xù)性質(zhì)的拉伸區(qū)域通常包括具有相對均勻性質(zhì)的單一組分(即，材料、處理、復(fù)合材料等)?？晒┻x擇地，具有不連續(xù)性質(zhì)的排列可包括具有非均勻性質(zhì)的單一拉伸區(qū)域，或至少兩個具有相同或不同性質(zhì)的拉伸區(qū)域的圖案。合適的拉伸區(qū)域圖案包括直線或曲線或條帶、直線形、曲線形、其它常規(guī)或非常規(guī)幾何形狀以及它們的組合，這些圖案將在下文更詳細(xì)的描述。兩個拉伸區(qū)域或拉伸區(qū)域圖案可縱向間隔或相鄰、側(cè)向間隔或相鄰、或者拉伸區(qū)域或拉伸區(qū)域圖案可至少部分重疊。在一個圖案中，單個拉伸區(qū)域可在性質(zhì)、幾何形狀、相對取向、間距、或彈性或延展性上不同。在某些實(shí)施方案中，至少一個拉伸區(qū)域的至少一部分可以是視覺上不同的。拉伸區(qū)域可與其它彈性、可延展、或不可延展的材料如薄膜、纖維網(wǎng)、線股等形成層壓材料。
包括拉伸區(qū)域排列的示例性尿布底座是如圖4A和4B中所示尿布10的尿布底座50。尿布底座50可包括液體不可透過的底片和由非織造材料制成的外覆蓋件。可包括其它底座部件，但為了清楚地顯示本發(fā)明的多個不同排列，該底座部件未繪出。底片可由塑性-彈性材料制成，或者所述塑性-彈性材料可以一種在如前所述區(qū)域52、54、56、58和60內(nèi)創(chuàng)造不同拉伸區(qū)域排列的方式設(shè)置在標(biāo)準(zhǔn)液體不可透過的底片材料上。作為實(shí)施例，制造過程中，區(qū)域52可被大量活化或預(yù)加應(yīng)變，同時區(qū)域54、56、58和/或60則經(jīng)過少量至無(即，零)活化或預(yù)加應(yīng)變。在某些情況下，為了增加在穿著者身上的貼合性，在區(qū)域52和60內(nèi)各拉伸區(qū)域的性質(zhì)是對稱的并且具有類似的性質(zhì)，區(qū)域54和58也具有類似的性質(zhì)，同時區(qū)域56具有第三種類型的塑性-彈性性質(zhì)。然而應(yīng)當(dāng)理解，這不是必需的。在不偏離本發(fā)明的范圍內(nèi)，單個區(qū)域52、54、56、58和60的塑性-彈性性質(zhì)、尺寸、形狀和組合物方面可分別和廣泛地不同。尿布底座50’顯示了典型的形狀，其在所述制品制造過程中的初始成形應(yīng)變周期后可具有嚴(yán)密的尺寸和形狀以符合穿著者的需要，并且可在所述尿布從其包裝中取出后立即準(zhǔn)備穿在穿著者身上。
與圖4A-B類似，圖5A-C描繪了具有如前所述區(qū)域52、54、56、58和60的尿布底座50，但是包括一個可供選擇的實(shí)施方案，其中區(qū)域52、54、56、58和60在制造過程中被部分預(yù)拉伸或拉緊。這給使用者提供了一個如圖5B所繪的中間尿布底座50”，其可在穿著所述制品前由穿著者或護(hù)理人員根據(jù)穿著者的需要更精密地調(diào)節(jié)尺寸和形狀。中間尿布底座50”可通過標(biāo)準(zhǔn)活化或拉伸制造技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，所述技術(shù)描述于美國專利5,518,801和其它下文所參考的專利中。在這些實(shí)施方案中，上述參考專利中所述的間歇活化技術(shù)可在部分區(qū)域進(jìn)行成形應(yīng)變周期，而使其它部分如窄帶不被拉伸，并且能夠使整體區(qū)域幾何形狀保持在其初始狀態(tài)。由于在中間底座形成時大部分塑性-彈性材料的預(yù)加應(yīng)變，穿著者或護(hù)理人員可使用相對較小的力進(jìn)行最后成形應(yīng)變周期(即，預(yù)先未拉伸部分或條帶的成形應(yīng)變周期)，在穿著所述制品之前或期間為穿著者或護(hù)理人員提高使用的方便性。
在可供選擇的實(shí)施方案中，所有或部分拉伸區(qū)域區(qū)域(即，其上設(shè)置有塑性-彈性材料的區(qū)域部分)可由制造商僅進(jìn)行一部分成形應(yīng)變周期(即，產(chǎn)生的應(yīng)變可低于臨界閾值)。穿著者或護(hù)理人員隨后在拉伸區(qū)域需要產(chǎn)生較小的應(yīng)變，以便在穿著所述制品之前或期間獲得最終的制品幾何形狀，改善制品的便利性和使用方便性。
現(xiàn)在參考圖6、7和8A-B，其顯示了短褲70。本文所用術(shù)語“短褲”是指為嬰兒或成人穿著者設(shè)計(jì)的，具有腰部開口和腿部開口的一次性衣服。短褲可用任何合適的技術(shù)預(yù)成形，包括，但不限于，將制品的部分使用可重復(fù)扣緊的和/或非可重復(fù)扣緊的粘結(jié)(如，縫合、焊接、粘合劑、內(nèi)聚粘結(jié)、扣件等)接合在一起。短褲可在沿制品圓周的任何位置預(yù)成形(如，側(cè)扣緊，前腰扣緊)。雖然本文使用術(shù)語“短褲”，但短褲通常也稱為“緊身尿布”、“預(yù)緊固尿布”、“套穿尿布”、“訓(xùn)練褲”和“尿布褲”。合適的短褲公開于美國專利5,246,433、美國專利5,569,234、美國專利6,120,487、美國專利6,120,489、美國專利4,940,464、美國專利5,092,861、提交于2002年6月13日，標(biāo)題為“Highly Flexible And Low Deformation Fastening Device”的美國專利申請系列10/171,249、美國專利5,897,545、美國專利5,957,908中。
短褲70可包括拉伸區(qū)域或拉伸區(qū)域排列以賦予所需的塑性和彈性性質(zhì)，使它可容易地穿在穿著者身上，并且保持更好的貼合性和舒適性。例如，護(hù)理人員可提供第一個應(yīng)變周期使腰部開口75增大以致大于穿著者的臀部圓周，從而容易穿著短褲70。然后腰部開口75可松弛回由所述材料變形所界定的圓周，所述材料包括鄰近短褲70腰部開口的元件。示例性的部件包括但不限于本文所論述的耳部、側(cè)片和腰帶。這些部件也可在制造操作過程中部分預(yù)加應(yīng)變，使得在第一個應(yīng)變周期中護(hù)理人員的任務(wù)更容易。
對于短褲70，類似于尿布10，拉伸區(qū)域可包括在短褲尿布70上的任何位置。圖6是短褲尿布70的透視圖，以及圖7以平面圖顯示了短褲尿布70。如可在圖8A-B中最清楚看出的，短褲尿布70可包括吸收組件，其包括液體可透過的頂片72、液體不可透過的底片74、以及設(shè)置在所述頂片72和所述底片74之間的吸收芯76。在短褲尿布70的外表面上，設(shè)置了典型包括非織造材料的外覆蓋件78。兩對側(cè)片80、82和84、86連接到外覆蓋件78上，其又連接到吸收組件的底片74上以致為穿著者形成一對腿部開口和腰部開口。拉伸區(qū)域區(qū)域優(yōu)選包含連接到或設(shè)置在至少一個側(cè)片80、82、84和/或86上的可拉伸材料，優(yōu)選塑性-彈性材料，以在其中提供拉伸區(qū)域或排列。拉伸區(qū)域或其排列也可加入短褲70的腰部組件(未示出，但與圖11A-D中所示的那些類似)中，其鄰近端邊65和69、阻礙腿箍88和90設(shè)置。塑性-彈性材料也可用于形成腿彈性部件92、94，和/或位于阻礙腿箍彈性部件96、98、100和102內(nèi)。
腰帶結(jié)構(gòu)(未示出)也可包括本發(fā)明的拉伸區(qū)域。一個這種可供選擇的結(jié)構(gòu)包括耳部和/或側(cè)片以及至少一部分腰部功能區(qū)。在另一個可供選擇的腰帶結(jié)構(gòu)中，可形成完全環(huán)繞穿著者腰部的腰帶(即，360度腰帶)，參考圖7，例如方法是將一個或多個橫走向的拉伸區(qū)域(或其排列)沉積在鄰近前和后腰邊緣65、69以在穿著者腰部周圍形成一個張力帶。
參考圖9A-I，其中描繪了一種可閉合的敞開式或粘條式尿布112的各個側(cè)片104、105、10、10、111、113、115、117和119。應(yīng)當(dāng)理解如本文所述的側(cè)片105、10、10、111、113、115、117和119與圖1-8中所述尿布10或短褲尿布70的任何側(cè)片或耳部是可互換的。描繪了拉伸區(qū)域箭頭116以顯示典型側(cè)片中可能期望的各種力矢量。尿布112區(qū)域內(nèi)給定拉伸區(qū)域或拉伸區(qū)域排列的大小取決于拉伸區(qū)域的功能和在尿布112的該給定區(qū)域內(nèi)所需的張力/伸展矢量。每個拉伸區(qū)域可小于或大于其在其中主要設(shè)置的尿布112區(qū)域。給定的拉伸區(qū)域可與尿布112的其它區(qū)域重疊。
參考圖9B-H，側(cè)片105內(nèi)塑性-彈性材料的各種線性拉伸區(qū)域118可被構(gòu)型為通常具有寬度小于約2mm，典型小于約1mm的直線或線股。線性拉伸區(qū)域118可被構(gòu)型為通常具有約2mm至約20mm的寬度和具有約2∶1至約100∶1縱橫比的條帶。線性拉伸區(qū)域118也可設(shè)置為與橫向中心線151成一定角度(圖9B和9F)。優(yōu)選的角度在0±70°范圍內(nèi)。具有主要為側(cè)向取向的拉伸區(qū)域通常比一般具有縱向取向的更寬并且模量更高。曲線拉伸區(qū)域120可相對于縱向或橫向中心線150、151或兩者成凹面或凸面，并且可具有大于約1mm，優(yōu)選大于約10mm，更優(yōu)選大于約50mm的曲率半徑。曲率可任選在拉伸區(qū)域120的長度或“路徑”上變化?？晒┻x擇地，曲線拉伸區(qū)域120可包括螺旋的或者重疊或纏結(jié)的構(gòu)型(未示出)。典型地，拉伸區(qū)域118和/或120的厚度可在約0.02mm至約5mm的范圍內(nèi)，并且定量在約20g/m2至約300g/m2的范圍內(nèi)。
合適的拉伸區(qū)域118或120形狀(未全示出)包括矩形、圓形、橢圓形、菱形、三角形、平行四邊形、梯形、楔形、或者圓形或橢圓形的其它部分、其它多邊形、或其它不規(guī)則的封閉形。
本發(fā)明另外的示例性實(shí)施方案顯示于下列圖中，圖9C具有側(cè)片107，圖9D具有側(cè)片109，圖9E具有側(cè)片111，圖9F具有側(cè)片113，圖9G具有側(cè)片115，而圖9H具有側(cè)片117。所有這些側(cè)片109、111、113、115、117可與前述的尿布10或短褲尿布70的尿布底座作為一整體或單獨(dú)連接到前述的尿布10或短褲尿布70的尿布底座上。類似地，所有這些線性拉伸區(qū)域118和120可用本文所述的塑性-彈性材料制成。圖9D-9H顯示了附加拉伸區(qū)域122，其應(yīng)用到扣緊元件124上或作為扣緊元件的一部分形成以賦予本發(fā)明所需的塑性和彈性性質(zhì)。當(dāng)尿布10或尿布短褲70穿在穿著者身上后使用者調(diào)節(jié)其貼合性時，這可能尤其有用。
可供選擇地，一排線性拉伸區(qū)域118或曲線拉伸區(qū)域120或兩者可包括螺旋的或者重疊或纏結(jié)的構(gòu)型，例如，交叉排列。合適的拉伸區(qū)域形狀(未示出)包括矩形、圓形、橢圓形、菱形、三角形、平行四邊形、梯形、楔形、或者圓形或橢圓形的其它部分、其它多邊形、或其它不規(guī)則的封閉形。
一排拉伸區(qū)域的一個尤其優(yōu)選的實(shí)施方案顯示于圖9I中，其中側(cè)片119包括一對交叉排列125、127。如其中所示，兩個排列125、127包括多個處于重疊、交叉圖案的線性拉伸區(qū)域118，其中單個拉伸區(qū)域118主要具有側(cè)向取向或主要具有縱向取向。如本文所認(rèn)識和描述的，拉伸區(qū)域118也可與中心線成除0°或90°之外的角度。
參考圖10A和10B，描繪的尿布130與尿布10類似，并且具有縱向中心線138、橫向中心線139、后腰末端135和前腰末端137，其中側(cè)片132的腰和大腿區(qū)優(yōu)選包括不同的拉伸區(qū)域134和136，如所示，其張力和/或角度不同。優(yōu)選地，較靠近尿布130腰末端135的側(cè)片134拉伸區(qū)域的方向與橫向中心線138成約0至約負(fù)50度的角，更優(yōu)選與橫向中心線138成約-5度至約-30度。優(yōu)選地，拉伸區(qū)域136的方向可與橫向中心線138成約0至約正70度的角度，更優(yōu)選與橫向中心線138成約+20度至約+60度。一個優(yōu)選的側(cè)片132拉伸區(qū)域?qū)嵤┓桨赴ǚ较蚺c橫向中心線139成約-10至-20°的拉伸區(qū)域134，以及方向與橫向中心線139成約+20°至+50°的拉伸區(qū)域736。
在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中，至少一個側(cè)片拉伸區(qū)域136可與外腿箍彈性部件140、142的末端對齊，以提供腿箍彈性部件的有效伸展，從而用圖10B中所示拉伸區(qū)域136和140、142的組合環(huán)繞腿144。不管側(cè)片132的具體構(gòu)造、組成、或幾何形狀、或拉伸特性，腰和大腿區(qū)域的拉伸區(qū)域134和136優(yōu)選能夠相對于彼此基本獨(dú)立地起作用。某些實(shí)施方案可包括附加的側(cè)片拉伸區(qū)域來用作腿和大腿區(qū)之間的過渡，即“過渡區(qū)”。所述過渡區(qū)可具有與腿和腰區(qū)明顯不同的拉伸特性，并且用來消除或分離因穿著者身體形狀和活躍程度在腿和腰片中產(chǎn)生的變形，使它們能夠獨(dú)立發(fā)揮作用使它們之間的交互作用(如，另一個元件對一個元件的妨礙)最小。在包括側(cè)片過渡區(qū)的實(shí)施方案中，過渡區(qū)可以是基本可延展的，以進(jìn)一步促進(jìn)側(cè)片腰部和大腿區(qū)之間的獨(dú)立動作，同時還提供足夠的拉伸以適應(yīng)穿著者穿著時腰部和大腿區(qū)的相對移動，控制過渡區(qū)的彎曲和/或折疊。
參考圖11A-D，至少一個拉伸區(qū)域151或拉伸區(qū)域排列150可包括在尿布130的腰區(qū)。排列150可具有類似或不同程度的彈性或延展度并且可采取任何幾何形狀或方向。例如，在圖11A中排列150位于尿布130的腰部末端135，而圖11B顯示了另一個實(shí)施方案，其中排列150偏離腰部末端135。可能優(yōu)選的是使排列150通常位于如圖11C中穿著者152的部分側(cè)視圖中所示的較低后腰區(qū)。這樣，當(dāng)制品于臀部的凸出處(即，“臀部架”)或正好在臀部的凸出處上向穿著者身體施加張力時，穿著者152將感受到最大的貼合性和舒適性，這有助于制品的整體錨定能力(即，其防止松垂的能力)。
在如圖11D中尿布130的部分平面圖所示的某些優(yōu)選實(shí)施方案中，排列150包括多個拉伸區(qū)域154，其延展至側(cè)片132、133中。這些拉伸區(qū)域154具有高局部彈性阻力或“高張力”，并且與腰部末端135對齊。高張力拉伸區(qū)域154可鄰近腰部末端135或可設(shè)置在其內(nèi)側(cè)。典型地，高張力拉伸區(qū)域154設(shè)置在距離尿布130腰部末端135約零和30mm之間。優(yōu)選地，所述高張力拉伸區(qū)域154設(shè)置在距離腰部末端135小于約20mm。通常，高張力拉伸區(qū)域154可符合穿著者152身體上正好在臀部158彎曲部分上方或位于臀部上彎曲部分的區(qū)域156，其中所述高張力拉伸區(qū)域154(或排列150)用來通過向由臀部158產(chǎn)生的幾何“架”施加法向力來提供尿布152的附加錨定能力。包括排列150的高張力拉伸區(qū)域154又將尿布152的腰部末端135保持在靠向穿著者的背部160，防止后腰部產(chǎn)生縫隙。
在尿布130的腰末端135處或附近包括拉伸區(qū)域154的排列150并且延伸通過制品后腰區(qū)和襠區(qū)的多個區(qū)域的實(shí)施方案中，腰部末端135的其余區(qū)域可具有較低的彈性阻力，可主要是可延展的，或可包括具有兩者中任一性質(zhì)的區(qū)域。在任何一種情況下，此腰部末端135區(qū)域(即，不包括拉伸區(qū)域150或154的區(qū)域)可以是低張力區(qū)域。
參考圖11D，包括一部分腿箍部件的拉伸區(qū)域162可分別與側(cè)片132和133的縱向外側(cè)邊緣164和166基本對齊。任選地，過渡拉伸區(qū)域168和170可設(shè)置中間拉伸區(qū)域154和162。拉伸區(qū)域154可提供主要錨定功能，以及拉伸區(qū)域162、168和170可提供動態(tài)腿部運(yùn)動適應(yīng)功能。雖然拉伸區(qū)域154和162可優(yōu)選主要是彈性的，但拉伸區(qū)域168和170可主要是可延展的，以用作以上所述的過渡區(qū)。
優(yōu)選地，尿布130也包括至少一個可延展的拉伸區(qū)域以充分覆蓋臀部158(在圖11A-D中未示出，參見圖14A、B)，符合穿著者的形狀，并且當(dāng)它通過穿著者152(圖11C)的腿部和腰部末端135區(qū)時，減輕襠區(qū)之間過渡區(qū)內(nèi)的應(yīng)力。如前所述，側(cè)片132和133可包括具有不同功能的明顯不同拉伸區(qū)域154、162、168和170，并且可以是整個拉伸區(qū)域具有不同性質(zhì)的單一拉伸區(qū)域，或在拉伸區(qū)域154、162、168和170之間具有物理輪廓，如狹縫、洞或其它變形。然而，拉伸區(qū)域154和162優(yōu)選包括彼此之間具有不同性質(zhì)、幾何形狀和/或尺寸的拉伸區(qū)域，或拉伸區(qū)域的排列。
參考圖12，描繪了尿布10的另一個實(shí)施方案，其中前腰區(qū)26可包括至少一個拉伸區(qū)域172。拉伸區(qū)域172的功能是當(dāng)穿著者移動和/或改變位置時動態(tài)適應(yīng)穿著者腹部的收縮和擴(kuò)展周期，防止前腰松垂。拉伸區(qū)域172優(yōu)選與尿布10的前腰末端18基本對齊。在包括設(shè)置在前腰末端18內(nèi)或附近的扣緊著陸區(qū)27的可閉合形式尿布10中，所述著陸區(qū)27可被成型為一種使尿布10的前腰末端18呈現(xiàn)凹狀的構(gòu)型。在這些實(shí)施方案中，拉伸區(qū)域172可延展到如圖12所示的著陸區(qū)27凹狀172內(nèi)。
當(dāng)在優(yōu)選的實(shí)施方案中位于接近如尿布10上如示襠區(qū)的后腰區(qū)內(nèi)的臀部區(qū)174可包括彈性或可延展拉伸區(qū)域或它們的組合時，臀部區(qū)174可主要是可延展的以便適應(yīng)最大的穿著者圓周(即，臀部)和虛線所繪的吸收芯176的體積，使得臀部區(qū)174具有比后腰末端16區(qū)域更低的在穿著者身上的張力。臀部區(qū)174可具有有延展性的拉伸區(qū)域，使得幾何形狀從穿著者腿之間的收縮吸收芯176更光滑地過渡到側(cè)片34和36，所述側(cè)片可具有如圖11D中所述的用于錨定的拉伸區(qū)域。臀部區(qū)174優(yōu)選可比腰部末端16區(qū)域伸長更多以適應(yīng)穿著者的身體形狀。
參考圖13，顯示了尿布130的另一個實(shí)施方案，其中提供了具有拉伸區(qū)域或拉伸區(qū)域排列的區(qū)域178，所述拉伸區(qū)域或拉伸區(qū)域排列鄰近后腰區(qū)展開。這個區(qū)域可優(yōu)選與側(cè)片132和133和/或設(shè)置在側(cè)片132和133上的扣件180和182對齊，以便在腰部周圍產(chǎn)生基本連續(xù)的張力線以促進(jìn)一致的持續(xù)貼合性。如圖13所示，拉伸區(qū)域178優(yōu)選與兩條假想線184和186中的一個至少部分重疊，所述假想線分別連接任何一個扣件180和182的縱向外側(cè)邊緣188、190和192、194。在尿布130不包括扣件180和182的實(shí)施方案中，例如在圖4的尿布短褲70中，假想線184和186可連接側(cè)片133的最窄外側(cè)點(diǎn)邊緣196與198和側(cè)片132上其相對的外側(cè)點(diǎn)邊緣200與202。在包括比扣件(未示出)更寬的加強(qiáng)元件的實(shí)施方案中，假想線的分離由加強(qiáng)元件的縱向長度來界定。
圖14A顯示了初始拉開或拉伸之前的尿布130，以及圖14B顯示了初始拉伸或拉開以舉例說明兩倍于其原始尺寸可延展能力后的尿布130。圖14A和14B的尿布130實(shí)施方案可使用任何一個或多個前述的拉伸區(qū)域選項(xiàng)。
參考圖15，顯示了尿布10上前襠區(qū)28內(nèi)跨越至前腰區(qū)26內(nèi)的拉伸區(qū)域204。拉伸區(qū)域204可主要沿尿布10的縱向取向，使得使用者能夠按箭頭206調(diào)節(jié)縱向尺寸或?qū)⒛虿肌霸龃蟆敝粮玫刭N合更胖或更高的穿著者。拉伸區(qū)域204可主要是可延展的以避免較大的殘余收縮力，所述收縮力可將尿布10的前部向下拉，從而導(dǎo)致松垂。優(yōu)選地，最大伸展的區(qū)域與縱向中心線12基本對齊并重疊。拉伸區(qū)域204也可包括縱向中心線12側(cè)面外側(cè)并與中心線成某一角度，并朝向尿布10的前角分叉的拉伸區(qū)域，如圖15中箭頭208和210所示。這些張力線或弧可主要為彈性的，通過借助合適的張力線或“通道”將這些載荷“連接”至制品的錨定區(qū)以使其中固定的吸收芯和穿著者腰部適當(dāng)懸掛。可供選擇地，這些“載荷分配元件”可包括襠區(qū)28和前腰區(qū)26周圍區(qū)域內(nèi)的細(xì)紋、弧、條帶、或其它無伸展性的幾何形狀區(qū)域，并且可伸展以適應(yīng)穿著者的起身，同時外側(cè)不可伸展載荷分配元件提供對多余載荷的支撐。
參考圖16，其顯示了尿布10的另一個實(shí)施方案，其中腿區(qū)30和32可具有拉伸區(qū)域212和214。優(yōu)選地，拉伸區(qū)域212和214在縱向基本對齊并且是高度彈性的。任選地，可包括拉伸區(qū)域212和214，其可以是曲線或與縱向中心線12成某一角度。部分腿區(qū)30和32可包括一個或多個附加可延展拉伸區(qū)域216和218，其方向與尿布10的縱向中心線12成某一角度。典型地，拉伸區(qū)域216和218可與縱向中心線12成約45度至約90度的角度。
適用于本發(fā)明所有實(shí)施方案的尿布組件說明圖1-13中所有實(shí)施方案都具有尿布組件，其可采用任何一種或多種下文所述不超出本發(fā)明范圍的材料、設(shè)計(jì)和組裝方法。雖然任何制品組件可組裝成多種熟知的構(gòu)型，但示例性的尿布構(gòu)型描述于美國專利3,860,003、美國專利5,151,092、美國專利5,221,274、美國專利5,554,145、美國專利5,569,234、美國專利5,580,411和美國專利6,004,306。
示例性透氣材料可包括的材料如織造纖維網(wǎng)、非織造纖維網(wǎng)、復(fù)合材料如膜包衣的非織造纖維網(wǎng)、微孔薄膜如由Japan的Mitsui Toatsu Co.，制造且命名為ESPOIR NO的和由Bay City，TX的Exxon Chemical Co.，制造且命名為EXXAIRE的，以及單片薄膜如由Clopay Corporation，Cincinnati，OH制造且名稱為HYTREL blend P18-3097的。一些透氣復(fù)合材料更詳細(xì)地描述于美國專利6,187,696、美國專利5,938,648、美國專利5,865,823和美國專利5,571,096。
所述制品可包括結(jié)構(gòu)上類彈性的薄膜纖維網(wǎng)，其是在伸長方向顯示具有類彈性行為而不使用添加的彈性材料的延展性物質(zhì)，并且更詳細(xì)地描述于美國專利5,518,801中。在可供選擇的實(shí)施方案中，底片可包括彈性體薄膜、泡沫、線股或這些的組合或含非織造材料或合成薄膜的其它合適材料。
用作吸收芯的示例性吸收結(jié)構(gòu)描述于美國專利4,610,678、美國專利4,673,402、美國專利4,834,735、美國專利4,888,231、美國專利5,137,537、美國專利5,147,345、美國專利5,342,338、美國專利5,260,345、美國專利5,387,207和美國專利5,625,222中。
合適的吸收和非吸收內(nèi)層描述于歐洲專利申請EP 0847 738 A1和美國專利5,941,864中。此外，所述內(nèi)層或其任何部分可包括或涂敷以洗劑或其它已知的物質(zhì)，以增加、增強(qiáng)或改變該元件的性能或其它特性。
一些示例性表面扣緊系統(tǒng)公開于美國專利3,848,594、美國專利B14,662,875、美國專利4,846,815、美國專利4,894,060、美國專利4,946,527、上文參考的美國專利5,151,092和美國專利5,221,274中。示例性聯(lián)鎖扣緊系統(tǒng)公開于共同未決的美國申請序列號09/143,184，其標(biāo)題為“AbsorbentArticle Fastening Device”，以Kline等人的名義提交于1998年8月8日。所述扣緊系統(tǒng)也可提供將制品保持在配置構(gòu)型的部件，如美國專利4,963,140中所公開；包括主要和次要扣緊系統(tǒng)，如美國專利4,699,622中所公開；減小重疊部分移動或改善貼合性的部件，如美國專利5,242,436中所公開；防止穿著者腹部形成縫隙的部件，如美國專利5,499,978、美國專利5,507,736和美國專利5,591,152中所述。
合適的訓(xùn)練褲和套穿尿布公開于美國專利5,246,433、美國專利5,569,234、美國專利6,120,487、美國專利6,120,489、美國專利4,940,464和美國專利5,092,861中。
具有彈性側(cè)片的尿布的實(shí)施例公開于美國專利4,857,067、美國專利4,381,781、美國專利4,938,753、上文參考的美國專利5,151,092、美國專利5,221,274、美國專利5,669,897和美國專利6,004,306中。
美國專利3,860,003描述了一次性尿布，其提供具有側(cè)翼和一個或多個彈性構(gòu)件的可收縮腿部開口以提供彈性化的腿箍(襯墊箍)。美國專利4,808,178和4,909,803描述了具有“直立”彈性側(cè)翼(阻礙箍)的一次性尿布，其改善了腿部區(qū)的容量。美國專利4,695,278和4,795,454描述了具有雙箍的一次性尿布，包括襯墊箍和阻礙箍。
本發(fā)明的實(shí)施方案也可包括接收并容納廢物的口袋、提供廢物空隙的間隔、限制廢物在制品中移動的屏障、接收和容納廢物材料的隔室或空隙，或它們的任何組合。用于吸收產(chǎn)品中的口袋和間隔材料的實(shí)施例描述于美國專利5,514,121、美國專利5,171,236、美國專利5,397,318、美國專利5,540,671、美國專利6,168,584、美國專利5,306,266和美國專利5,997,520中。隔室或空隙的實(shí)施例公開于美國專利4,968,312、美國專利4,990,147、美國專利5,062,840和美國專利5,269,755中。合適的橫向屏障的實(shí)施例描述于美國專利5,554,142、美國專利6,010,490和美國專利5,653,703中。尤其適于處理低粘度糞便的其它結(jié)構(gòu)的實(shí)施例公開于美國專利5,941,864、5,977,430和6,013,063中。
優(yōu)選地，通過將一個腰區(qū)置于穿著者背部以下，然后在穿著者腿部之間拉出尿布的剩余部分，使得其它腰區(qū)置于穿著者整個前部，來將圖1的尿布10應(yīng)用于穿著者。然后護(hù)理人員使用扣緊元件來接合前腰區(qū)和后腰區(qū)使之環(huán)繞穿著者的腰部。在此操作過程中，所述彈性化的側(cè)片將典型被延伸和拉伸以符合穿著者的尺寸和形狀。將穿著者的腿插入腿部開口，然后將所述短褲滑動至穿著者下體周圍，可將如圖6中所示的短褲放置在穿著者身上。
實(shí)施例比較實(shí)施例1此實(shí)施例描述了由兩種現(xiàn)有技術(shù)的樹脂形成薄膜實(shí)驗(yàn)級的ADFLEX7573(乙烯類彈性體和聚丙烯的反應(yīng)共混物，購自Wilmington，DE的Basell Polyolefins)(1-1)；沿聚合物鏈有立體異構(gòu)的全同立構(gòu)聚丙烯，如美國專利6,555,643所述(1-2)；典型用于尿布拉伸部件中的高性能共混物，包含苯乙烯系嵌段共聚物，以Septon 4033購自Tokyo，Japan的KurarayCo.Ltd.(1-3)；彈性體的聚丙烯，以VISTAMAXX 1100購自Huston，TX的Exxon Mobil Chemical(1-4)；以及非常低密度聚乙烯(VLDPE)(EXACT4049，購自Huston，TX的Exxon Mobil)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)(LL6201，購自Huston，TX的Exxon Mobile Chemical)的兩種共混物，其中ID 1-5是85％VLDPE/15％LLDPE，而1-6是70％VLDPE/30％LLDPE。表1和2列出了薄膜的性質(zhì)。
表1
1.規(guī)一化至150g/m2和6.4mm寬表2a
表2b
*應(yīng)力太低無法測量可以看出1)包含聚乙烯的共混物典型在200％和50％伸長時都具有相對較高的應(yīng)力(相對于硬度)，2)第二個伸長周期(＞15％)后較高的載荷松弛，和有時3)在第二個周期卸載過程中30％伸長時可忽略的應(yīng)力和/或第二個加載周期后大量的附加變形。
實(shí)施例2此實(shí)施例舉例說明了通過加入商業(yè)柔軟可變形的聚烯烴基材料來調(diào)節(jié)商業(yè)彈性體聚丙烯拉伸特性的可能性。
以下物質(zhì)在間歇式攪拌器中化合，所述攪拌器購自位于Newington，NH的Haake Polylab。五十克的一批料于170℃處理約6分鐘。同時在混合物中加入少量(＜1％)市售的抗氧化劑以有助于防止共混物熱/氧化降解。按照表3制備以下組合物(所有值均為重量百分比)表3
1.彈性體的聚丙烯，以VISTAMAXX 1100購自Huston，TX的Exxon MobilChemical。
2.PARAFILM M是聚烯烴實(shí)驗(yàn)室薄膜，由Chicago，IL的American National Can制造。在加入間歇式攪拌器之前將該薄膜切成片。
3.線性低密度聚乙烯(MI＝50g/10分鐘，密度＝0.926g/cm3)，以LL6201購自Huston，TX的Exxon Mobil Chemical。
4.非常低密度聚乙烯(MI＝4.5g/10分鐘；密度＝0,873g/cm3)，以EXACT 4049購自Huston，TX的Exxon Mobil Chemical。
使用Carver壓力機(jī)(購自Wabash，IN的Carver，Inc.)使用以下步驟制備壓模的薄膜樣品1.將Teflon_模板(中央?yún)^(qū)域被切掉以限定樣品區(qū)域的Teflon_片)。(片的厚度決定樣品的厚度。)置于一個0.013cm(0.005”)厚的Teflon_片上。將待成形的組合物放置在壓力機(jī)上，模板的開放區(qū)域內(nèi)。蓋上第二個0.013cm(0.005”)厚Teflon_片。
2.將所述Teflon_片/組合物“三明治”放在Carver Press的熱(200℃)板之間，緩慢加載至22kN(5,000磅)的壓力。等待30秒。
3.增加壓力至53kN(12,000磅)，然后等待60秒。
4.釋放壓力，旋轉(zhuǎn)所述Teflon_片/組合物“三明治”180°，然后加載至53kN(12,000磅)。等待30秒，然后釋放壓力。
5.立即取出所述Teflon_片/組合物“三明治”，然后在室溫金屬板之間冷卻它。
6.如果已形成的薄膜不容易從Teflon_上松開，則放入冷卻器中，等待5分鐘，然后將薄膜從Teflon_上剝離。
進(jìn)行力學(xué)測試之前，讓薄膜樣品老化24小時。載荷松弛(表4)和滯后測試(表5和6)按照以上所述方法進(jìn)行，數(shù)據(jù)顯示在以下表中(每個記錄值最少分析兩個樣品)表4
1.進(jìn)行預(yù)加應(yīng)變步驟的溫度。
2.預(yù)加應(yīng)變至300％，而不是200％3.規(guī)一化至150g/m2和6.4mm寬4.環(huán)境室中達(dá)到溫度平衡之前加應(yīng)變至50％
表5
表61
1.調(diào)整的滯后測試(初始300％周期，接著第二個200％周期(于200％保持30秒))如可看到的，將PARAFILM M共混到VISTAMAXX中由于預(yù)加應(yīng)變在薄膜中產(chǎn)生較大的變形百分比值；應(yīng)變越高，變形就越高(對于包含60％PARAFILM的共混物，室溫下加應(yīng)變最多300％時，＞80％變形)。據(jù)信無論是在初始周期過程中還是在隨后周期的低應(yīng)變下，PARAFILM M將所述材料變形所需應(yīng)力降至給定應(yīng)變。換句話講，它提供了塑性-彈性功能，同時具有柔軟觸覺和感覺，這很好地補(bǔ)充了來自VISTAMAXX的一致貼合性有益效果。如可看到的，在共混物中加入線性低密度聚乙烯組分(具有或多或少的結(jié)晶度)趨于增加載荷和載荷應(yīng)力，而對變形和/或載荷松弛量無太多影響。體溫下10小時后的載荷松弛百分比隨PARAFILM的加入而增加，指示材料的彈性/可回復(fù)特性部分損失。
表7舉例說明了上述材料組合物在室溫(～23℃)下經(jīng)過2個最多(兩次變形中原始樣品長度的)300％或500％的連續(xù)變形周期時的永久變形量(以相對于初始樣品長度的樣品長度表示)。使用5mm寬和2cm長的壓模薄膜樣品。樣品被手拉緊至第一拉伸尺寸(即VM1為300％，塑性-彈性組合物2-2-2-7為500％)，保持3秒，然后在重復(fù)該操作之前使其松弛5分鐘。
表7
如可看到的，由于摻入了不同量的PARAFILM，塑性-彈性共混物(2-2至2-7)顯示具有的永久尺寸增加到50％至125％的范圍內(nèi)。當(dāng)PARAFILM是共混物的主要組分時，將LLDPE或VLDPE加入PARAFILM中進(jìn)一步使共混物的變形百分比增加。還應(yīng)當(dāng)指出在附加的應(yīng)變周期，變形基本不增加。例如，第一個和第二個周期之間的變形百分比差異典型小于10％，并且通常小于5％。這指示所述塑性-彈性組合物比預(yù)加應(yīng)變周期具有優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性。換句話講，第一個預(yù)加應(yīng)變周期后，為基本彈性的行為。
實(shí)施例3此實(shí)施例舉例說明了由于加入商業(yè)柔軟可變形的聚烯烴基材料(PARAFILM M)對多種彈性體材料的影響。
以下物質(zhì)在間歇式攪拌器中化合，所述攪拌器購自Newington，NH的Haake Polylab。五十克的一批料于170℃處理約6分鐘。同時在混合物中加入少量(＜1％)市售的抗氧化劑以有助于防止共混物熱/氧化降解。表8記述了要制備的組合物(所有值均為重量百分比)。
表8苯乙烯系
1.PARAFILM M是聚烯烴實(shí)驗(yàn)室薄膜，由Chicago，IL的American National Can制造在加入間歇式攪拌器之前將該薄膜切成片。
2.典型用于尿布拉伸部件中的高性能共混物。它由苯乙烯系嵌段共聚物(以Septon4033購自Tokyo，Japan的Kuraray Co.Ltd.)、聚苯乙烯等級(以PS3190購自Pittsburgh，PA的Nova Chemicals)和油(以Drakeol 600購自Woodlands，TX的Penreco)組成，這些組分以55/10/35的比率共混。
3.EXACT 4049(MI＝4.5g/10分鐘；密度＝0,873g/cm3)，購自Huston，TX的ExxonMobil Chemical Co。
4.LL6201(MI＝50g/10分鐘，密度＝0.926g/cm3)，購自Huston，TX的Exxon MobilChemical Co.。
5.VLDPP MARS 3900(MFR～3g/10分鐘；密度＝0.862g/cm3)是超低密度聚丙烯材料，其描述于美國專利6,555,643中。
6.茂金屬聚丙烯(MFR＝8g/10分鐘；密度＝0.950g/cm3)，以EOD-00-07購自Huston，TX的Atofina Petrochemicals。
注意在超低結(jié)晶度聚烯烴材料的情況下，可加入少部分(在以上制造的組合物中最多約15％)的較高結(jié)晶度材料使用實(shí)施例2中所述的方法，用Carver壓力機(jī)制備壓模薄膜。載荷松弛(表9)和滯后測試(表10)按照上述方法進(jìn)行，并且數(shù)據(jù)顯示在下表中(每個記錄值最少分析兩個樣品)表9
1.規(guī)一化至150g/m2和6.4mm寬2.環(huán)境室中達(dá)到溫度平衡之前加應(yīng)變至50％表10
如可看到的，加入PARAFILM M導(dǎo)致在對多種彈性體材料預(yù)加應(yīng)變過程中薄膜中較大的變形百分比值。作為比較的PARAFILM/彈性體共混組合物，苯乙烯嵌段共聚物基共混物顯示具有最小的變形量以及最低的載荷松弛量，無論后者是在室溫下30秒后還是在體溫下10小時后測量。規(guī)一化的載荷值也保持相對較低。彈性體的聚丙烯基品種(實(shí)施例2的組合物2-2和2-5)顯示具有較高的變形值，稍高的載荷松弛以及稍高的載荷值。彈性體的聚乙烯共混物顯示具有最高的變形百分比值(大成形部件)、高載荷值和相對較低的力。同時，可制成將PARAFILM與兩種不同類型彈性體(如組合物3-7至3-9所例舉的)混合的三組分共混物，以進(jìn)一步調(diào)整共混物的性質(zhì)平衡至任何具體用途所需。
實(shí)施例4此實(shí)施例舉例說明了通過加入蠟/聚烯烴混合物對商業(yè)彈性體聚丙烯品種(VISTAMAXX)拉伸特性的影響。
以下共混物在間歇式攪拌器中化合，所述攪拌器購自Newington，NH的Haake Polylab。五十克的一批料于170℃處理約6分鐘。同時在混合物中加入少量(＜1％)市售的抗氧化劑以有助于防止共混物熱/氧化降解。制備如表11所述的組合物(值用重量百分比表示)。
表11
1.以VISTAMAXX 1100購自Huston，TX的Exxon Mobil Chemical。
2.使用Catalloy技術(shù)生產(chǎn)的軟聚丙烯基熱塑性彈性體反應(yīng)共混物，以商品名ADFLEX 7353購自Elkton，MD的BasellPolyolefins。
3.線性低密度聚乙烯(熔融指數(shù)＝50g/10分鐘，密度＝0.926g/cm3)，以商品名LL6201購自Huston，TX的Exxon MobilChemical Co.。
4.微晶蠟，以Multiwax W-835購自Middlebury，CT的Crompton Corporation；精煉蠟128是一種低熔融精煉石油蠟，購自San Ramon，CA的Chevron Texaco Global Lubricants。
5.低分子量聚乙烯，以A-C 735購自Morristown，NJ的HoneywellSpecialty wax and additives。
6.低分子量聚丙烯，以LICOWAX PP230購自Coventry，RI的Clariant，Pigments & Additives Division。
7.超低分子量聚異丁烯，以O(shè)PPANOL B購自Ludwigshafen，Germany的BASF。使用實(shí)施例2中所述的方法，用Carver壓力機(jī)制備壓模薄膜。載荷松弛和滯后測試根據(jù)上述方法，數(shù)據(jù)顯示在下表12和13中(最少兩個樣品)表12
1.規(guī)一化至150g/m2和6.4mm寬表13
可以看到，高分子量聚乙烯、分子量聚乙烯、聚乙烯蠟和聚丙烯蠟的各種組合可與聚丙烯基彈性體共混以提供具有塑性和彈性性質(zhì)組合的共混物。加入一部分反應(yīng)共混物彈性體聚丙烯不僅降低了載荷松弛量，而且增加了應(yīng)力值。
實(shí)施例5此實(shí)施例說明了由如美國專利6,555,643中所公開的沿聚合物鏈有立體異構(gòu)的全同立構(gòu)聚丙烯的共混物形成薄膜。所述全同立構(gòu)聚丙烯樹脂與各種調(diào)節(jié)劑共混，如表14所述。樣品5-1至5-5使用實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的攪拌器化合(包括通常使用的穩(wěn)定劑材料，如抗氧化劑等，占共混物的＜1％)，所述攪拌器購自C.W.Brabender Instruments of Hackensack，NJ。所述薄膜被壓模成厚度為～200μ的薄膜，方法是加熱至～200℃，然后使用類似于以下所述滯后測試方法中步驟1至14的方法，在Carver Press中的PTFE片之間壓縮。
表14
a實(shí)驗(yàn)用茂金屬聚丙烯，熔融流動速率為8克/10分鐘，以代號EOD 00-07購自Ato-Fina Chemicals of Houston TXb聚丙烯基納米粘土濃縮物，購自PolyOne of Arlington Heights，IL PolyOne 1001母料濃縮物(50％粘土)。
按照滯后測試，這些共混物的性質(zhì)顯示于表15中。
表15
1.與共混物1至3相同的數(shù)據(jù)測試方法設(shè)備張力檢驗(yàn)器 商業(yè)恒速伸展張力檢驗(yàn)器，購自Instron EngineeringCorp.，Canton，MA或SINTECH-MTS Systems Corporation，Eden Prairie，MN(或比較的張力檢驗(yàn)器)可能是合適的。將該儀器與用于控制試驗(yàn)速度和其它試驗(yàn)參數(shù)以及用于收集、計(jì)算和報(bào)告數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)連接。
測力傳感器 選擇適于本測試的夾具和測力傳感器；夾具應(yīng)當(dāng)足夠?qū)捯赃m合樣品，典型使用2.54cm夾具；選擇測力傳感器使得測試樣品的預(yù)期張力響應(yīng)在測力傳感器量程或使用載荷范圍的25％和75％之間，典型使用1kN測力傳感器；樣品切割器 具體的樣品切割器由所需的樣品寬度決定。合適的切割器購自Philadelphia，PA的Thwing-Albert Instrument Co.。對于2.54cm寬的樣品，型號JDC 1-10是適合的。
樣品制備使用任何合適的方法將塑性-彈性材料首先從其粘附的任何底物或其它材料上分離。一個這種方法是冷凍樣品以降低塑性-彈性材料與其它材料之間的粘合強(qiáng)度。合適的冷凍介質(zhì)是壓縮的1，1，1，2四氟乙烷，以商品名QUICK-FREEZE由Danbury，CT的Miller-Stephenson Chemical Company出售。
分離足夠的樣品以制備至少三個樣品2.5cm×5cm(～15克)。使用以下方法制備樣品1)稱量大約12克感興趣的彈性體組合物。
2)將預(yù)先稱重的材料放在兩片0.03mm(0.010英寸)厚的PTFE(Teflon_)薄膜之間，壓模所述組合物。
3)將薄膜“三明治”放在預(yù)熱鋁板之間，所述鋁板插入型號為3853-0的Carver Press中，同時加熱板設(shè)至大約200℃。
4)加熱所述材料3分鐘，然后對壓板之間的材料施加17MPa的壓力。
5)讓制劑在壓力下流動30秒。
6)驟冷所得薄膜至環(huán)境溫度。
7)將樣品切成三個相等部分。
8)將每一部分置于PTFE薄膜和預(yù)熱鋁板之間，然后在施加14MPa壓力之前使其在Carver壓力機(jī)中加熱至最多160℃持續(xù)1分鐘。
9)讓樣品在壓力下流動30秒。
10)釋放壓力，取出并旋轉(zhuǎn)樣品90°。將樣品插回壓力機(jī)中，立即施加21MPa的壓力。
11)再讓樣品流動30秒。釋放壓力并翻轉(zhuǎn)樣品，將其插回壓力機(jī)中，立即施加28MPa的壓力。
12)再讓樣品流動30秒。
13)釋放壓力并旋轉(zhuǎn)樣品90°。然后將樣品插回壓力機(jī)中，立即施加34MPa的壓力。
14)再讓樣品流動30秒。
15)最后擠壓后，使樣品冷卻至環(huán)境溫度。所得薄膜厚度介于101.6μm(4密爾)和最多381μm(15密爾)之間。
16)將所得樣品切成2.5cm×5cm的矩形。
所有測試均在實(shí)驗(yàn)室條件(～25℃，50％RH)的環(huán)境下進(jìn)行。
第一個應(yīng)變(成形應(yīng)變)滯后周期1)將樣品置于2.5cm標(biāo)距的張力檢驗(yàn)器夾具中?；蛘撸褂脴悠烽L度所允許的最大間距將樣品固定在張力檢驗(yàn)器的夾具之間。
2)以25.4cm/分鐘的應(yīng)變速率拉緊樣品至200％最大應(yīng)變(即，樣品三倍于其初始長度)。在具體情況下，特定樣品可拉緊至其它最大應(yīng)變。如果使用的是不同于200％的最大應(yīng)變，則應(yīng)當(dāng)記錄該應(yīng)變，并在變形百分比計(jì)算時使用。
3)200％應(yīng)變(7.5cm夾具間距)時，反向夾具位移的方向，然后夾具以25.4cm/分鐘的速度回到它的原始位置。
4)讓樣品在零應(yīng)變下松弛一分鐘。
5)一分鐘后，以25.4cm/min的應(yīng)變速率再次向樣品加載至最多0.10N的載荷，以拉出樣品中的松弛部分。測量并記錄夾具之間的間距。
6)根據(jù)以下公式計(jì)算變形百分比(變形百分比決定預(yù)加應(yīng)變在所述材料中產(chǎn)生的永久塑性變形的程度。) 7)測試最少3個樣品，然后將數(shù)據(jù)平均。
8)記錄以下數(shù)據(jù)i)200％應(yīng)變(或其它最大應(yīng)變值)時的最大載荷，單位N/cm。
ii)變形百分比(如將認(rèn)識到的，差異(100-變形百分比)又提供材料本身可回復(fù)彈性變形的百分比程度。)第二個應(yīng)變滯后周期1)將按照第一個滯后加載周期預(yù)加應(yīng)變的樣品夾在一對夾具之間，設(shè)成2.5cm隔距，輕輕地拉以除去任何松弛物。
2)2分鐘后，以25cm/min的速度將樣品伸展至50％應(yīng)變(1.5×初始長度)。
3)將樣品保持在50％應(yīng)變30秒的時間，同時監(jiān)測(如，由相連的計(jì)算機(jī)采集)在此階段內(nèi)力隨時間的變化。
4)以10in./min的速度恢復(fù)到初始長度，然后保持60秒。
5)一分鐘后，以25.4cm/min的應(yīng)變速率再次為樣品加載至最多0.10N的載荷，以拉出樣品中的松弛部分。測量并記錄夾具之間的間距。
6)測量以上簡述方法中所述相同的程序后再次加載時的變形百分比。
7)測試最少3個樣品，然后將數(shù)據(jù)平均。
8)記錄三個樣品中每一個的以下數(shù)據(jù)a.50％應(yīng)變時的載荷(N/cm)b.變形百分比c.在第二個滯后周期中30秒保持時間期間50％時的載荷松弛百分比；使用下式來確定 體溫(38℃)下的載荷松弛
1)將按照第一個滯后加載周期預(yù)加應(yīng)變的樣品夾在一對夾具之間，設(shè)成2.5cm隔距，輕輕地拉以除去任何松弛物。對于此測試，夾具和樣品處于保持在38℃的環(huán)境室中，并且在樣品伸展之前使其在室內(nèi)平衡(～1分鐘)。
2)以25cm/min的速度將樣品伸展至50％應(yīng)變(1.5×初始長度)。
3)將樣品保持在50％應(yīng)變10小時4)監(jiān)測并記錄38℃下伸展步驟后的初始力和1、4和10小時時的力。
5)使用以下公式計(jì)算并記錄每個時間段三個樣品的載荷松弛百分比 儲存條件下的尺寸穩(wěn)定性此方法基于ASTM標(biāo)準(zhǔn)方法D 1204-021)按照第一個滯后加載周期對樣品預(yù)加應(yīng)變2)仔細(xì)測量樣品的長度和寬度尺寸，使用永久的記號追蹤這兩個方向上10或5mm間距(取決于樣品的初始尺寸)的等距點(diǎn)。
3)將樣品放在沙層(代替ASTM方法的紙和滑石)上，然后放入溫度為60℃的受控?zé)崾抑小?br> 4)兩分鐘后取出樣品。
5)暴露于60℃后測量兩個尺寸。
6)以原始尺寸的百分比計(jì)算兩個尺寸的變化。超過100％的值是在該具體方向上材料由于暴露于熱(退火)而擴(kuò)展的指示。低于100％的值是樣品收縮的指示。
7)記錄三個樣品的結(jié)果。
本發(fā)明的發(fā)明詳述中引用的所有文件都引入本文的相應(yīng)部分以供參考。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(shí)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(hù)范圍的情況下可作出許多其它的變化和修改。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
1.一種包括塑性-彈性材料的吸收制品，其中所述塑性-彈性材料包括彈性體聚丙烯和第二種聚烯烴的組合，所述組合選自聚合物共混物或聚合物混合物，其特征在于a)當(dāng)所述吸收制品經(jīng)受初始應(yīng)變周期時所述材料具有基本塑性的性質(zhì)，使得所述初始應(yīng)變周期對所述材料提供至少30％，優(yōu)選至少70％的變形；和b)當(dāng)經(jīng)受至少第二應(yīng)變周期時所述材料具有基本彈性的性質(zhì)，所述基本彈性的性質(zhì)有利于所述制品適形穿著者的體形。
2.如權(quán)利要求1所述的吸收制品，其中所述材料具有至少一個以下性質(zhì)a)由所述初始應(yīng)變周期引起的至少50％的變形和由第二應(yīng)變周期引起的小于15％的變形；或b)由所述初始應(yīng)變周期引起的至少30％的變形和由第二應(yīng)變周期引起的小于10％的變形。
3.如權(quán)利要求1或2所述的吸收制品，所述吸收制品具有腰區(qū)、襠區(qū)、縱向中心線和橫向中心線并且所述吸收制品另外包括至少一個選自下列的部件液體可透過的頂片、液體不可透過的底片、設(shè)置在所述頂片和所述底片之間的吸收芯、耳部、側(cè)片、腰帶、帶子、扣件部件以及它們的組合；其中所述塑性-彈性材料接合到或設(shè)置在拉伸區(qū)域內(nèi)的至少一個所述部件上。
4.如權(quán)利要求3所述的吸收制品，其中所述塑性-彈性材料設(shè)置在線性拉伸區(qū)域內(nèi)的所述部件上。
5.如權(quán)利要求4所述的吸收制品，其中所述線性拉伸區(qū)域設(shè)置為與所述橫向中心線成-70°至+70°的角度，優(yōu)選0°至+50°的角度。
6.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的吸收制品，其中所述吸收制品包括至少兩個線性拉伸區(qū)域，所述線性拉伸區(qū)域設(shè)置為與所述橫向中心線成不同的角度。
7.如權(quán)利要求3所述的吸收制品，其中所述拉伸區(qū)域是曲線拉伸區(qū)域，所述曲線拉伸區(qū)域的至少一部分具有介于1mm和1m之間的曲率半徑。
8.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的吸收制品，其中所述拉伸區(qū)域成排列狀設(shè)置，所述排列選自連續(xù)排列和間歇排列。
9.如權(quán)利要求8所述的吸收制品，其中所述排列包括多個其中具有間距的拉伸區(qū)域，并且所述間距選自均勻間距和非均勻間距。
10.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的吸收制品，其中所述吸收制品為一次性尿布，所述一次性尿布選自褲型尿布和敞開型尿布。
全文摘要
公開了具有液體可透過的頂片、液體不可透過的底片和設(shè)置在所述頂片與所述底片之間的吸收芯的吸收制品。所述吸收制品包括接合到或設(shè)置在所述吸收制品的至少一個部件上的塑性－彈性材料以賦予所述制品尺寸調(diào)節(jié)或成形的能力。當(dāng)所述吸收制品經(jīng)受初始應(yīng)變周期，例如當(dāng)所述制品被置于穿著者身上時，所述塑性－彈性材料具有基本塑性的性質(zhì)；當(dāng)經(jīng)受第二應(yīng)變周期，如當(dāng)隨后調(diào)節(jié)所述制品以符合穿著者的尺寸時，所述塑性－彈性材料具有基本彈性的性質(zhì)。所述吸收制品可以是尿布、套穿尿布、訓(xùn)練褲、衛(wèi)生巾、擦拭物、圍兜、失禁貼身短短褲或襯墊的形式。
文檔編號A61F13/20GK1937983SQ200580009778
公開日2007年3月28日 申請日期2005年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月29日
發(fā)明者讓-菲利普·M·奧特蘭, 唐納德·C·羅, 弗雷德·N·德塞 申請人:寶潔公司