制備薄膜/無紡層壓體的方法
【專利說明】
[0001] 本申請是基于申請日為2010年9月10日，優(yōu)先權(quán)日為2010年3月11日，申請?zhí)?為201080065338. 5 (PCT/US2010/048415)，發(fā)明名稱為："制備薄膜/無紡層壓體的方法"的 專利申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及具有壓花密封件的薄膜/無紡織物制品和用于形成所述制品的方法。【背景技術(shù)】
[0003] 存在很多已知的暫時(shí)將薄的幅材粘附在一起以形成密封件的方法，包括例如使用 粘合劑、加裝上機(jī)械緊固元件諸如Velcro、以及通過熱密封或熱機(jī)粘結(jié)而恪合所述幅材。例 如，美國專利5, 462, 166公開了通過熱機(jī)方法施加熱和壓力將熱塑性聚合物薄膜軟化并熔 合在一起。然而，這些方法為用于形成密封件的方法增添了不可取的成本和低效率以及復(fù) 雜性。此外，在熔融狀態(tài)中通過將幅材熔合在一起而形成的密封件還可能在非密封件位置 發(fā)生不可取的撕裂，并且會(huì)具有使用者所不喜歡的僵硬的塑料般密封件。此外，這些已知的 密封方法還會(huì)產(chǎn)生如下的密封件：當(dāng)所述兩個(gè)幅材被分離和密封件斷裂時(shí)，其可表現(xiàn)出相 對大的噪聲例如Velcro密封件斷裂時(shí)會(huì)發(fā)出特征性的大聲音。
[0004] 盡管本領(lǐng)域現(xiàn)有的知識，人們?nèi)匀幌Ｍ_發(fā)更有效的制造具有密封件的制品和斷 裂時(shí)安靜的具有密封件的制品的方法。這對于用作女性護(hù)理產(chǎn)品的包裝的制品來講尤其如 此。非常期望具有如下的密封包裝：當(dāng)打開此類包裝時(shí)，其產(chǎn)生極小的噪聲，甚至不產(chǎn)生噪 聲；從而允許使用者更加隱私地打開包裝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 在一個(gè)實(shí)施方案中，制品包括薄膜和具有纖維的無紡織物，以及連接無紡織物和 薄膜的一部分的壓花密封件。所述密封件包括在薄膜中形成并由薄膜中的陸地（lands)圍 繞的離散的延伸元件。所述離散的延伸元件具有開口近端、開口或閉口遠(yuǎn)端、以及設(shè)置在近 端和遠(yuǎn)端之間的側(cè)壁，所述離散的延伸元件各部分的厚度小于陸地的厚度。所述無紡織物 的纖維通過開口近端嵌入陸地的至少一個(gè)中以及離散的延伸元件的側(cè)壁中。
[0006] 在另一個(gè)實(shí)施方案中，形成壓花密封件的方法包括在壓力源和成形結(jié)構(gòu)之間進(jìn)料 薄膜和具有纖維的無紡織物。所述成形結(jié)構(gòu)包括成形元件，所述成形元件選自：離散的孔、 離散的凹陷、離散的突起元件、以及它們的組合。所述方法還包括從壓力源對薄膜、無紡織 物和成形結(jié)構(gòu)施加壓力，所述壓力足以使薄膜適形于成形結(jié)構(gòu)的成形元件并使無紡織物的 纖維的至少一部分嵌入薄膜中以形成壓花密封件，所述壓花密封件包括多個(gè)由陸地圍繞的 離散的延伸元件。所述離散的延伸元件具有開口近端和側(cè)壁，并且所述無紡織物的纖維通 過離散的延伸元件的開口近端嵌入陸地的至少一個(gè)中以及離散的延伸元件的側(cè)壁中。
[0007] 本發(fā)明包括以下內(nèi)容：
[0008] 實(shí)施方式1. 一種制品，所述制品包括：
[0009] 薄膜和包含纖維的無紡織物；以及
[0010] 連接所述薄膜和所述無紡織物的一部分的壓花密封件，所述密封件包括在所述薄 膜中形成并由所述薄膜中的陸地圍繞的離散的延伸元件，所述離散的延伸元件具有開口近 端、開口或閉合遠(yuǎn)端、以及設(shè)置在所述近端和所述遠(yuǎn)端之間的側(cè)壁，并且所述離散的延伸元 件各部分的厚度小于所述陸地的厚度，其中所述無紡織物的纖維通過所述開口近端嵌入所 述陸地的至少一個(gè)中以及所述離散的延伸元件的側(cè)壁中。
[0011] 實(shí)施方式2.如實(shí)施方式1所述的制品，其中所述無紡織物設(shè)置在所述薄膜的側(cè)面 上，所述薄膜包含所述離散的延伸元件的開口近端。
[0012] 實(shí)施方式3.如實(shí)施方式1所述的制品，其中所述無紡織物設(shè)置在所述薄膜的側(cè)面 上，所述薄膜包含所述離散的延伸元件的閉合遠(yuǎn)端。
[0013] 實(shí)施方式4.如實(shí)施方式1所述的制品，其中所述壓花密封件不含粘合劑。
[0014] 實(shí)施方式5.如實(shí)施方式1所述的制品，其中所述離散的延伸元件的遠(yuǎn)端和側(cè)壁的 至少一個(gè)相對于所述陸地薄化至少約25%。
[0015] 實(shí)施方式6.如實(shí)施方式1所述的制品，其中所述薄膜具有約5微米至約150微米 的厚度。
[0016] 實(shí)施方式7.如實(shí)施方式1所述的制品，其中所述無紡織物具有約8gsm至約50gsm 的基重。
[0017] 實(shí)施方式8.如實(shí)施方式1所述的制品，其中所述無紡織物的纖維具有約0. 1微米 至約50微米的直徑。
[0018] 實(shí)施方式9.如實(shí)施方式1所述的制品，其中所述離散的延伸元件具有至少大體上 等于所述薄膜的厚度的高度。
[0019] 實(shí)施方式10. -種方法，所述方法包括：
[0020] 在壓力源和包括成形元件的成形結(jié)構(gòu)之間喂入薄膜和具有纖維的無紡織物，所述 成形元件選自：離散的孔、離散的凹陷、離散的突起元件、以及它們的組合；以及
[0021] 從所述壓力源對所述薄膜、所述無紡織物和所述成形結(jié)構(gòu)施加壓力，所述壓力足 以使所述薄膜適形于所述成形結(jié)構(gòu)的成形元件并使所述無紡織物的纖維的至少一部分嵌 入所述薄膜中以形成壓花密封件，所述壓花密封件包括多個(gè)由陸地圍繞的離散的延伸元 件，所述離散的延伸元件具有開口近端和側(cè)壁，并且所述無紡織物的纖維通過所述離散的 延伸元件的開口近端嵌入所述陸地的至少一個(gè)中以及所述離散的延伸元件的側(cè)壁中。
[0022] 實(shí)施方式11.如實(shí)施方式10所述的方法，其中所述壓力源選自：靜壓充氣室、柔順 基底、速度壓力源、以及它們的組合。
[0023] 實(shí)施方式12.如實(shí)施方式10所述的方法，其中所述壓力源為柔順基底。
[0024] 實(shí)施方式13.如實(shí)施方式12所述的方法，其中所述施加的壓力為約IMPa至約 IOOMPa0
[0025] 實(shí)施方式14.如實(shí)施方式10所述的方法，其中所述壓力源為靜壓充氣室。
[0026] 實(shí)施方式15.如實(shí)施方式14所述的方法，其中所述施加的壓力為約0.IMPa至約 25MPa〇
[0027] 實(shí)施方式16.如實(shí)施方式10所述的方法，所述方法包括以約0. 5毫秒至約50毫 秒的保壓時(shí)間施加壓力。
[0028] 實(shí)施方式17.如實(shí)施方式10所述的方法，其中在所述方法中，所述薄膜和所述無 紡織物的溫度低于所述薄膜的熔點(diǎn)和所述無紡織物的熔點(diǎn)的較低者。
[0029] 實(shí)施方式18.如實(shí)施方式10所述的方法，其中所述成形元件具有約10微米至約 5000微米的平均直徑。
[0030] 實(shí)施方式19.如實(shí)施方式10所述的方法，其中所述壓花密封件不含粘合劑。
[0031] 實(shí)施方式20.如實(shí)施方式10所述的方法，其中所述壓花密封件的形成不需要熔 融-熔合所述薄膜和所述無紡織物。
【附圖說明】
[0032] 雖然在說明書之后提供了特別指出和清楚地要求保護(hù)本發(fā)明的權(quán)利要求書，但是 據(jù)信通過下面的描述并結(jié)合附圖可以更充分地理解本發(fā)明。為了更清晰的表示其它元件， 一些圖形可以通過省略所選的元件簡化。在某些圖形中此類對元件的省略不必要在任一示 例性實(shí)施方案中指示特別元件存在或不存在，除非在相應(yīng)的成文描述中可以明白地描繪出 來。附圖中沒有一個(gè)是必定符合比例的。
[0033] 圖1為根據(jù)本公開的實(shí)施方案的成形結(jié)構(gòu)的頂視圖；
[0034] 圖2A為根據(jù)本公開的實(shí)施方案的成形結(jié)構(gòu)的透視圖，其示出了孔和凹陷之間的 區(qū)別；
[0035] 圖2B為具有離散的突起元件的成形結(jié)構(gòu)的一部分的放大透視圖；
[0036] 圖3A為根據(jù)本公開的實(shí)施方案的壓花密封件的掃描電子顯微（SEM)圖像；
[0037] 圖3B為圖3A的壓花密封件的放大的SEM圖像；
[0038] 圖3C為根據(jù)本公開的實(shí)施方案的壓花密封件的放大的SEM圖像；
[0039] 圖4為根據(jù)本公開的實(shí)施方案的方法的示意圖；
[0040] 圖5A為根據(jù)本公開的實(shí)施方案的壓花密封件的示意圖，其示出了設(shè)置在具有離 散的延伸元件的開口近端的薄膜的側(cè)面上的無紡織物；
[0041] 圖5B為根據(jù)本公開的實(shí)施方案的壓花密封件的示意圖，其示出了設(shè)置在具有離 散的延伸元件的遠(yuǎn)端的薄膜的側(cè)面上的無紡織物；
[0042] 圖6為根據(jù)本公開的實(shí)施方案的壓花密封件的離散的延伸元件的剖面圖；
[0043] 圖7為根據(jù)本公開的實(shí)施方案的離散的延伸元件的透視圖，所述元件具有壓花密 封件的開口遠(yuǎn)端；
[0044] 圖8為根據(jù)本公開的實(shí)施方案的方法的示意圖，其示出了靜態(tài)氣體壓力充氣室； 并且
[0045] 圖9為根據(jù)本公開的實(shí)施方案的用于制造壓花幅材的連續(xù)方法的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0046] 本文公開了制品和形成所述制品的方法，所述制品具有粘附至少一個(gè)薄膜和無紡 織物的部分的密封件，并且所述方法克服了現(xiàn)有技術(shù)的前述缺點(diǎn)中的一個(gè)或多個(gè)缺點(diǎn)。具 體地，所述制品的實(shí)施方案現(xiàn)在使如下制品成為可能：在分離所述薄膜和無紡織物時(shí)，所述 制品基本上聲音更小。該方法的實(shí)施方案現(xiàn)在使一種更高效的幅材密封方法成為可能。例 如，所述制品和方法的實(shí)施方案現(xiàn)在能夠避免使用昂貴的粘合劑或附加機(jī)械粘附元件諸如 鉤/環(huán)（即Velcro)和脊/槽、以及與施用粘合劑或機(jī)械粘附元件相關(guān)聯(lián)的復(fù)雜方法。所 述制品和方法的實(shí)施方案也能夠避免使用將所述薄膜和無紡織物熔融并熔合在一起以形 成密封件的復(fù)雜方法。此類密封件在分離時(shí)可能聲響很大和/或?qū)е滤霰∧ず蜔o紡織物 撕裂（而不是在密封件處分離）。
[0047] 參考圖3A、3B和3C，在一個(gè)實(shí)施方案中，所示制品一般包括至少一個(gè)薄膜33、無紡 織物34、以及連接薄膜33和無紡織物34的部分的壓花密封件16。所述密封件包括由薄膜 33中形成的陸地13圍繞的離散的延伸元件22。所述離散的延伸元件22具有開口近端30、 開口或閉口遠(yuǎn)端24、以及設(shè)置在近端30和遠(yuǎn)端24之間的側(cè)壁。所述密封件還包括無紡織 物34的纖維23,所述無紡織物34嵌入陸地13的至少一個(gè)中以及離散的延伸元件22的側(cè) 壁中。離散的延伸元件22相對于陸地13可為薄化的。例如，離散的延伸元件22的遠(yuǎn)端24 和/或側(cè)壁可為薄化的。壓花密封件16,包括其中嵌入的具有無紡織物34的纖維23的離 散的延伸元件22,在薄膜33和無紡織物34之間具有大的面間表面積。
[0048] 離散的延伸元件22在z方向上延伸以形成三維的元件。具有嵌入其中或在由離 散的延伸元件22圍繞的陸地13中的纖維23的離散的延伸元件22,據(jù)信可產(chǎn)生高撕裂強(qiáng) 度，從而防止在制品的操縱過程中薄膜33和無紡織物34發(fā)生分離。令人驚奇的是，即使沒 有粘合劑、附加的機(jī)械粘附元件或薄膜33與無紡織物34的熔融融合，密封件仍能具有非常 高的剝離強(qiáng)度。不受理論的約束，據(jù)信壓花密封件16的強(qiáng)度取決于以下因素：所述具有嵌 入其中的無紡織物34的纖維23的薄膜33區(qū)域的大面間表面積、所述薄膜33和無紡織物 34的粘附到它們自身上和粘附到彼此上的能力、以及壓花密封件16可被變形的容易程度。
[0049] 所述薄膜33和無紡織物34的面間表面積取決于至少離散的延伸元件22的幾何 形狀和壓花密封件16中的離散的延伸元件22的密度。據(jù)信壓花密封件16的剝離強(qiáng)度隨 著面間表面積的增加而增加。所述薄膜33和無紡織物34的粘附到它們自身上和粘附到彼 此上的能力，至少取決于薄膜33和無紡織物34的摩擦系數(shù)、薄膜33和無紡織物34的表面 能、以及薄膜33和無紡織物34的纖維23之間和/或具有薄膜33的薄膜33的接觸部分和 /或具有無紡織物34的纖維23的無紡織物34的纖維23之間的吸引力，例如范德瓦爾斯 力、偶極_偶極作用力、靜電力、氫鍵力等。據(jù)信壓花密封件16的剝離強(qiáng)度一般隨著所述薄 膜33和無紡織物34粘附到它們自身上和粘附到彼此上的能力的增加而增加。
[0050] 還據(jù)信，如果壓花密封件16更具柔性而不是剛性，則剝離強(qiáng)度增加。采用更具柔 性的壓花密封件16,薄膜33和無紡織物34能夠相互移動(dòng)和撓曲，因此當(dāng)被撓曲時(shí)密封區(qū)域 能保持緊密接觸。據(jù)信當(dāng)使用較低模量和/或較低規(guī)格的薄膜和無紡織物時(shí)，可產(chǎn)生更柔 性的密封件。如果壓花密封件16為剛性的，則當(dāng)被撓曲時(shí)所述薄膜33和無紡織物34可更 易于分離，并且此類分離可弱化壓花密封件16的剝離強(qiáng)度。
[0051] 參考圖4,形成壓花密封件16的方法一般包括在壓力源（例如，柔順基底44)和包 括多個(gè)離散的成形元件11的成形結(jié)構(gòu)10之間進(jìn)料薄