專利名稱：層合物及其制造方法和醫(yī)療服裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用軟質(zhì)聚烯烴的微孔熱塑性薄膜，更具體而言涉及利用在聚合物鏈中包含無(wú)規(guī)聚丙烯單元的丙烯基聚合物的微孔熱塑性薄膜。此外，本發(fā)明涉及制造這些薄膜的方法。
背景技術(shù)：
本發(fā)明旨在微孔熱塑性薄膜。這類材料特別是在有限使用和一次性物品領(lǐng)域具有廣泛的用途。
傳統(tǒng)上在有限使用或一次性物品領(lǐng)域薄膜被用來(lái)提供阻擋性能。有限使用或一次性使用意味著產(chǎn)品和/或組份在被拋棄之前只能使用少數(shù)幾次或可能只有一次。這類產(chǎn)品的實(shí)例包括，但不限于，外科和衛(wèi)生保健的相關(guān)產(chǎn)品如手術(shù)擋簾和層合物，一次性工裝如連褲工作服和實(shí)驗(yàn)服以及個(gè)人護(hù)理吸收產(chǎn)品如尿布、訓(xùn)練褲、失禁衣服、衛(wèi)生巾、繃帶、抹布等。在個(gè)人護(hù)理吸收產(chǎn)品如嬰兒尿布和成人失禁產(chǎn)品中，薄膜被用作外套以防止身體廢物污染衣服、被褥及其它所用周?chē)h(huán)境物品。在包括醫(yī)院層合物的防護(hù)服裝領(lǐng)域，薄膜用以防止微生物在著裝人與降低了噪音的病人之間交叉?zhèn)鞑ァ?br> 雖然這些薄膜可以是有效的阻擋物，但它們從美學(xué)觀點(diǎn)來(lái)看是不合意的，因?yàn)樗鼈兊谋砻媸枪饣牟⑶伊钊擞X(jué)得滑或粘。它們?cè)谝曈X(jué)上也太平且太“塑料感”并由于使用者活動(dòng)引起很大噪音，由此使其在服裝應(yīng)用及其它與人皮膚接觸的應(yīng)用領(lǐng)域中不太令人滿意。如果這些物品從觸覺(jué)和視覺(jué)觀點(diǎn)上都更像布料則是更優(yōu)選的。例如，具有傳統(tǒng)布料內(nèi)衣手感和外觀的嬰兒尿布被視作高級(jí)產(chǎn)品且可在某些情況下克服認(rèn)為出于美學(xué)的原因它們需要用外衣包裹的傾向。像衣服似的成人失禁產(chǎn)品可改善失禁病人的自我形象。此外，更像衣服的隔離層合物將幫助醫(yī)院環(huán)境令病人感覺(jué)不那么陌生和具有威脅性，并增加著裝人的舒適感。也優(yōu)選存在可使外罩材料具有更富彈性適應(yīng)性和可回復(fù)性的薄膜以提供更好的貼身性和舒適性。
利用薄膜的層合可產(chǎn)生不滲透液體且外觀和質(zhì)地在一定程度上類似布料的材料。一次性尿布的外套僅是一個(gè)實(shí)例。在這方面，可參考共同轉(zhuǎn)讓的于1989年4月4日公布的美國(guó)專利4,818,600和于1988年2月16日公布的美國(guó)專利4,725,473。手術(shù)服和手術(shù)擋簾為其它的實(shí)例。這方面可見(jiàn)共同轉(zhuǎn)讓的于1983年4月5日公布的美國(guó)專利4,379,102。
在這類層壓中薄膜的主要用途是提供阻擋性能。也要求這些層合物是透氣性的以便它們具有傳輸潮氣的能力。通過(guò)減少潮氣濃度及由此減少衣物下皮膚的水合作用，由這些透氣性或微孔薄膜的層合物制造的衣服穿起來(lái)更舒適。
傳統(tǒng)的獲得透氣性微孔薄膜的方法一直是拉伸含有填料的熱塑性薄膜。微孔是在拉伸期間由填料顆粒形成的。在這些拉伸過(guò)程之前通常將薄膜加熱以制成更具塑性或延展性的薄膜。一般，以“拉伸比”，即薄膜的卷緊或卷繞速度與薄膜從擠出口?；驈妮伜途砝@機(jī)中輸出的速度比表示薄膜的拉伸量。
薄膜可在縱向、橫向或兩個(gè)方向被拉伸。在橫向拉伸薄膜是特別困難的，因?yàn)楸仨殞⒘κ┯迷诒∧さ倪吘壱砸鹪谄錂M向伸長(zhǎng)。通常使用拉幅機(jī)。相反，在縱向拉伸薄膜是相對(duì)容易的。只須當(dāng)薄膜處于加熱或塑化狀態(tài)時(shí)加大兩輥之間的拉伸或速度比。但是，只在縱向或橫向進(jìn)行單向拉伸的薄膜存在耐久性問(wèn)題。單向拉伸只在拉伸方向引起分子取向。這導(dǎo)致薄膜易于順著該方向被撕裂或開(kāi)裂。例如，縱向取向的薄膜傾向于沿縱向開(kāi)裂或撕裂。而且，(縱向拉伸)薄膜的拉伸特性在縱向顯著提高，但橫向的拉伸強(qiáng)度與縱向的相比就非常差。
而且，所需要的更好透氣性一般要求薄膜中更多的填料含量和更大的拉伸比。但是，高填料含量和大拉伸比降低了拉伸薄膜的強(qiáng)度性能，如橫向或垂直于機(jī)械加工方向的形變和伸長(zhǎng)率值。結(jié)果一般需要增加了的厚度以補(bǔ)償。這個(gè)增加了的薄膜厚度提高了薄膜的費(fèi)用。
因此需要一種低厚度微孔薄膜和利用這種材料的非織造層合物以及提供同時(shí)具有類似布料的美學(xué)性和所要求的使用耐久性的產(chǎn)品的方法。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種包括微孔取向薄膜的取向微孔薄膜，該微孔取向薄膜包括包含帶有無(wú)規(guī)聚丙烯單元的丙烯基聚合物的聚烯烴樹(shù)脂和占該薄膜至少約40重量％的填料，其中填料包括具有對(duì)成孔有作用的粒度的顆粒。
在一個(gè)實(shí)施方案中，聚丙烯基聚合物具有占所述聚合物約5-約30重量％的結(jié)晶度水平，該值是通過(guò)示差掃描量熱法的第二次加熱測(cè)量的。
本發(fā)明優(yōu)選的薄膜產(chǎn)品具有至少約300g/m2/24h的透水蒸氣率，該值是由ASTM試驗(yàn)方法E 96-80的改進(jìn)試驗(yàn)步驟測(cè)定的。在一個(gè)應(yīng)用中，更優(yōu)選的薄膜具有約1,200-約2,200g/m2/24h的透水蒸氣率。在另一個(gè)應(yīng)用中，更優(yōu)選的薄膜具有至少約3,500g/m2/24h的透水蒸氣率。
本發(fā)明還涉及制備具有軟質(zhì)聚烯烴的微孔聚合物薄膜的方法。該方法包括制備包含帶有無(wú)規(guī)聚丙烯單元的丙烯基聚合物的聚烯烴樹(shù)脂；通過(guò)向該聚烯烴樹(shù)脂中加入占薄膜至少約50重量％的填料制備填充樹(shù)脂，所述填料包括許多具有對(duì)成孔有作用的粒度的固體顆粒；由所述填充樹(shù)脂制備薄膜并將該薄膜取向。在一個(gè)實(shí)施方案中，通過(guò)在薄膜上施用至少約3∶1的拉伸比將薄膜取向。在另一個(gè)實(shí)施方案中，可通過(guò)冷拉伸將薄膜取向。
可將本發(fā)明的薄膜引入層合物中，其中優(yōu)選將支撐層用粘合劑粘合或點(diǎn)粘合到薄膜上。因?yàn)楸景l(fā)明的優(yōu)選薄膜可用較低的拉伸比取向，所以取向薄膜具有卓越的橫向(或垂直于機(jī)械加工方向)應(yīng)變性能和橫向應(yīng)力值。而且，與由具有較高結(jié)晶度的材料制造的薄膜相比，本發(fā)明的優(yōu)選薄膜在較低的拉伸比下具有較高的透水蒸氣率。低拉伸比使得本發(fā)明的優(yōu)選薄膜更耐用并且在MD和CD方向上具有更平衡的拉伸強(qiáng)度。
這類薄膜具有廣泛的用途，包括但不限于，個(gè)人護(hù)理吸收制品方面的應(yīng)用，包括尿布、訓(xùn)練褲、衛(wèi)生巾、失禁用具、繃帶等。同樣這些薄膜也可作為整個(gè)制品或只作為其組成部分用于諸如手術(shù)擋簾和層合物以及各種衣物制品的物品中。
附圖簡(jiǎn)述

圖1為形成根據(jù)本發(fā)明薄膜和層合物的過(guò)程的示意側(cè)視圖。
圖2為根據(jù)本發(fā)明的薄膜/非織造層合物的截面?zhèn)纫晥D。
圖3為示例性個(gè)人護(hù)理吸收制品部分切除的俯視平面圖，在此情況下該制品為尿布，它可利用根據(jù)本發(fā)明制造的薄膜。
優(yōu)選實(shí)施方案詳述本發(fā)明涉及在聚烯烴樹(shù)脂中包括至少一種軟質(zhì)聚烯烴的透氣性薄膜。
此處所用術(shù)語(yǔ)“軟質(zhì)聚烯烴”包括為非彈性體的軟質(zhì)薄膜或成纖材料的那些聚合物材料。這些材料顯示了一些彈性體型性能(即柔韌性、抗沖性、一些有限的彈性、在溶劑中溶漲的能力等)，但它們的主要特性為柔韌性和尺寸柔韌性(dimension flexibility)的結(jié)合。這些材料保持了高熔點(diǎn)，這是聚烯烴的一個(gè)獨(dú)特性能。
更具體而言，軟質(zhì)聚烯烴為在聚合物鏈中含有無(wú)規(guī)聚丙烯單元的丙烯基聚合物。例如，丙烯基聚合物可以是在主聚合物鏈中引入無(wú)規(guī)集團(tuán)以破壞結(jié)晶度的等規(guī)聚丙烯。或者，它可以是無(wú)規(guī)和等規(guī)聚丙烯的“原位”共混物。優(yōu)選丙烯基聚合物具有控制的結(jié)晶度，所得結(jié)晶度值(焦耳/克)為約10-30％，由示差掃描量熱儀(DSC)測(cè)定。如此處所用，“DSC”方法是通過(guò)將DSC第二次加熱掃描(曲線)的面積積分并除以185焦耳每克(該值為從德克薩斯休斯頓的殼牌化學(xué)品公司獲得的純聚丙烯的大致結(jié)晶度)而測(cè)定結(jié)晶度的。
適宜的軟質(zhì)聚烯烴包括從德克薩斯德拉斯的Rexene公司獲得的商品名叫作RexFlexTMFPO的聚烯烴。RexFlexTMFPO聚合物包括均聚物及其中共聚單體為乙烯的共聚物。
聚烯烴樹(shù)脂也可包括其它聚合材料，只要這些額外的材料不對(duì)本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)生不利影響。這些額外的聚合材料包括例如低結(jié)晶度的無(wú)規(guī)聚丙烯共聚物(RCPs)，由DSC測(cè)定的結(jié)晶度小于約30％，如從德克薩斯休斯頓的殼牌化學(xué)品公司獲得的聚丙烯薄膜級(jí)樹(shù)脂無(wú)規(guī)共聚物6D81和6D82。更優(yōu)選本發(fā)明的聚烯烴樹(shù)脂包括約10-約80％軟質(zhì)聚烯烴和最多約75％RCP的共混物。優(yōu)選本發(fā)明所用RCP具有至少3重量％的乙烯含量。
聚烯烴樹(shù)脂可任選包括一種彈性體材料。用于本發(fā)明實(shí)踐的彈性體熱塑性聚合物可以是由嵌段共聚物制造者，嵌段共聚物為例如聚氨酯、共聚醚酯、聚酰胺聚醚嵌段共聚物、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、具有通式A-B-A’或A-B的嵌段共聚物，如共聚(苯乙烯/乙烯-丁烯)、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。
有用的彈性體樹(shù)脂包括具有通式A-B-A’或A-B的嵌段共聚物，其中A和A’各自為包含苯乙烯部分如聚(乙烯基芳烴)的熱塑性聚合物終段且其中B為彈性體聚合物中嵌段如共軛二烯或低級(jí)烯烴聚合物。A-B-A’型嵌段共聚物可以具有與A和A’嵌段不同或相同的熱塑性嵌段聚合物，并且本發(fā)明的嵌段共聚物旨在包括線型、支化和星形嵌段共聚物。在此方面，星形嵌段共聚物可被表示為(A-B)m-X，其中X為多官能團(tuán)原子或分子并且其中每一個(gè)(A-B)m-以A為終段的方式從X處放射開(kāi)來(lái)。在星形嵌段共聚物中，X可以是有機(jī)或無(wú)機(jī)多官能原子或分子并且m是與最初存在于X中的官能團(tuán)等值的整數(shù)。通常至少為3，且常為4或5，但并不限定于此。因此，在本發(fā)明中，表達(dá)式“嵌段共聚物”，特別是“A-B-A’”和“A-B”嵌段共聚物旨在包括所有含有這種類似橡膠的嵌段和以上討論的熱塑性嵌段的嵌段共聚物，它們可以被擠塑(例如通過(guò)熔融吹脹)，并且不限制嵌段的數(shù)目。這類彈性體共聚物的商品實(shí)例為例如從德克薩斯休斯頓的殼牌化學(xué)品公司獲得的已知為KRATON材料的共聚物。KRATON嵌段共聚物可以以幾種不同的配方供應(yīng)，其中一些在美國(guó)專利4,663,220，4,323,534，4,834,738，5,093,422和5,304,599中給出，在此引入這些專利作為參考。
由彈性體A-B-A-B四嵌段共聚物組成的聚合物也可用于本發(fā)明的實(shí)踐中。Taylor等人的美國(guó)專利5,332,613討論了這類聚合物。在這類聚合物中，A為熱塑性聚合物嵌段而B(niǎo)為被氫化為聚(乙烯-丙烯)單體單元的異戊二烯單體單元。這類四嵌段共聚物的實(shí)例為從德克薩斯休斯頓的殼牌化學(xué)品公司獲得的商品名為KRATONG-1657的苯乙烯-聚(乙烯-丙烯)-苯乙烯-聚(乙烯-丙烯)或SEPSEP彈性體嵌段共聚物。
其它可使用的示例性彈性體聚合物材料包括聚氨酯彈性體材料如以商標(biāo)ESTANE從B.F.Goodrich & Co.獲得者或以MORTHANE從MORTONThiokol Corp.獲得者，聚酯彈性體材料如以商品名HYTREL從E.I.duPond de Nemours & Company獲得者，及已知為ARNITEL，以前從AkzoPlastics of Arnhem，Holland獲得而現(xiàn)在從DSM of Sittard，Holland獲得者。
另一個(gè)適宜的材料為具有式 的聚酯嵌段酰胺共聚物，其中n為正整數(shù)，PA代表聚酰胺聚合物鏈段且PE代表聚醚聚合物鏈段。特別地，聚醚嵌段酰胺共聚物具有根據(jù)ASTMD-789測(cè)定的約150℃-約170℃的熔點(diǎn)；根據(jù)ASTM D-1238的條件Q(235C/1 kg負(fù)載)測(cè)定的約6克每10分鐘-約25克每10分鐘的熔融指數(shù)；根據(jù)ASTM D-790測(cè)定的約20 MPa-約200 MPa的撓曲彈性模量；根據(jù)ASTM D-638測(cè)定的約29 MPa-約33 MPa的斷裂拉伸強(qiáng)度和根據(jù)ASTMD-638測(cè)定的約500％-約700％的斷裂極限伸長(zhǎng)率。聚醚嵌段酰胺共聚物的具體實(shí)施方案具有根據(jù)ASTM D-789測(cè)定的約152℃的熔點(diǎn)；根據(jù)ASTMD-1238的條件Q(235 C/1 kg負(fù)載)測(cè)定的約7克每10分鐘的熔融指數(shù)；根據(jù)ASTM D-790測(cè)定的約29.50 MPa的撓曲彈性模量；根據(jù)ASTMD-639測(cè)定的約29 MPa的斷裂拉伸強(qiáng)度；和根據(jù)ASTM D-638測(cè)定的約650％的斷裂伸長(zhǎng)率。這類材料可以各種級(jí)別以商品名PEBAX從新澤西州的ELF Atochem Inc.of Glen Rock獲得。這類聚合物應(yīng)用的實(shí)例可見(jiàn)此處引入作為參考的Killian等人的并轉(zhuǎn)讓給與本發(fā)明相同受讓人的美國(guó)專利4,724,184，4,820,572和4,923,742。
彈性體聚合物還包括乙烯和至少一種乙烯基單體如乙酸乙烯酯，不飽和脂肪單羧酸及這種單羧酸的酯的共聚物。這種彈性體共聚物公開(kāi)于美國(guó)專利4,803,117中。
熱塑性共聚酯彈性體包括具有通式 的共聚醚聚酯，其中“G”選自聚(氧亞乙基)-α，ω-二醇、聚(氧亞丙基)-α，ω-二醇、聚(氧四亞甲基)-α，ω-二醇并且“a”和“b”為包括2、4和6的正整數(shù)，“m”和“n”為包括1-20的正整數(shù)。這類材料一般具有根據(jù)ASTM D-638測(cè)定的約600％-750％的斷裂伸長(zhǎng)率和根據(jù)ASTM D-2117測(cè)定的約350°F-約400°F(176-205℃)的熔點(diǎn)。
這類共聚酯的材料的商品實(shí)例為例如已知為ARNITEL，以前從Akzo Plastics of Arnhem，Holland獲得而現(xiàn)在從DSM of Sittard，Holland獲得者，或已知為HYTREL從特拉華州惠明頓的E.I.du PondDe Nemours & Company獲得者。聚酯彈性體材料公開(kāi)于例如Morman等人的美國(guó)專利4,741,949和Boggs的美國(guó)專利4,707,398，在此引入這些專利作為參考。
除了聚烯烴樹(shù)脂，本發(fā)明的薄膜還包括在薄膜取向期間能使微孔產(chǎn)生的填料。此處所用“填料”意指包括可以加入到聚合物中且不會(huì)對(duì)擠出薄膜產(chǎn)生化學(xué)干擾或負(fù)影響但能均勻分散于薄膜中的顆粒和其它形式的材料。優(yōu)選填料顆?；緸榉乔蛐蔚?。在一個(gè)實(shí)施方案中，填料顆?？梢允侵刭|(zhì)碳酸鈣并具有至少約為1.5-1的平均長(zhǎng)徑比(例如顆粒長(zhǎng)度對(duì)高度的比)。優(yōu)選填料包括平均粒度為約0.9-約1.3微米的顆粒，其中98％的填料顆粒具有小于約8微米的粒度。如此處所用，術(shù)語(yǔ)“粒度”描述了填料顆粒的最大直徑或長(zhǎng)度。薄膜將包含占薄膜總重量至少約40％的填料。在諸如個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品的應(yīng)用中，薄膜優(yōu)選包含至少約60重量％的填料。諸如醫(yī)療或外科護(hù)理及工業(yè)工作服的應(yīng)用的優(yōu)選填料含量為至少約65重量％。有機(jī)和無(wú)機(jī)填料均在本發(fā)明的考慮范圍內(nèi)，只要它們不干擾薄膜形成過(guò)程、所得薄膜的透氣性或其粘合到另一層如纖維聚烯烴非織造網(wǎng)上的能力。適宜填料的實(shí)例包括碳酸鈣(CaCO3)、各種粘土、硅石(SiO2)、礬土、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、聚合物顆粒、甲殼質(zhì)和甲殼質(zhì)衍生物。填料顆粒優(yōu)選用脂肪酸如硬脂酸或比淀粉鏈更長(zhǎng)的脂肪酸如山萮酸涂覆，脂肪酸可使顆粒易于自由流動(dòng)(在本體中)且易于分散在聚合物基體中。
一般，已經(jīng)可以生產(chǎn)透水蒸氣率(WVTR)至少為約300克每平方米每24小時(shí)的薄膜，該值是由ASTM試驗(yàn)方法E96-80的改進(jìn)試驗(yàn)步驟測(cè)定的，用Celgard2500作參照物。一般，影響透氣量的因素包括填料的量、薄膜拉伸條件(例如，是否在冷卻、環(huán)境或高溫下進(jìn)行)、拉伸比、及薄膜厚度。優(yōu)選可用作有限使用或一次性使用物品中的組份的本發(fā)明薄膜的WVTR為約1,200-約2,200g/m2/24 h，對(duì)于其中要求對(duì)著污染源的薄膜表面保持觸摸干燥的諸如個(gè)人護(hù)理的應(yīng)用。對(duì)于諸如外科和健康護(hù)理以及一次性工作服的應(yīng)用，優(yōu)選薄膜具有至少約3,500g/m2/24h的WVTR。此外，本發(fā)明的優(yōu)選薄膜實(shí)際上是彈性的。
此處用術(shù)語(yǔ)“彈性”表示任何以下材料，該材料在施加位移力時(shí)可被拉伸，即，可伸長(zhǎng)，到拉伸、位移后的長(zhǎng)度至少為其松弛的未位移長(zhǎng)度的至少約150％且在撤銷拉伸、伸長(zhǎng)力時(shí)可恢復(fù)其至少50％伸長(zhǎng)量的材料。假設(shè)的實(shí)例為一個(gè)一(1)英寸(2.54cm)樣品材料，它可伸長(zhǎng)到至少1.50英寸(3.81cm)并且在被伸長(zhǎng)到1.50英寸(3.81cm)并釋放時(shí)，可恢復(fù)到不長(zhǎng)于1.25英寸(3.17cm)的長(zhǎng)度。許多彈性材料可被拉伸比其松弛長(zhǎng)度的50％長(zhǎng)得多的長(zhǎng)度，例如100％或更長(zhǎng)，并且其中許多會(huì)基本恢復(fù)到其原始松弛長(zhǎng)度，例如撤銷拉伸力時(shí)恢復(fù)到其原始松弛長(zhǎng)度的105％內(nèi)。
如此處所用，術(shù)語(yǔ)“非彈性”指任何不屬于上述“彈性”定義的材料。
這些性能可這樣獲得首先制備包括無(wú)規(guī)聚丙烯單元的丙烯基聚合物的聚烯烴樹(shù)脂，用填料填充(混合)該樹(shù)脂，由填充樹(shù)脂擠塑薄膜并隨后在至少一個(gè)方向上，通常為沿縱向?qū)⒃撎畛浔∧?yōu)選冷拉伸或取向。如下面將更詳細(xì)的解釋，所得薄膜是微孔的并且具有在橫向或垂直于縱向上改進(jìn)了的強(qiáng)度性能。
制備填充薄膜并將其取向的方法是為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的。圖1概括地顯示了形成填充薄膜10的過(guò)程。參考該圖，填充薄膜10是由可在線或離線的薄膜擠出設(shè)備40如流延或吹脹設(shè)備形成的。設(shè)備40一般包括擠出機(jī)41。在混合機(jī)43中制備包括聚合物材料和填料的填充樹(shù)脂并將其送入擠出機(jī)41中。將薄膜10擠入一對(duì)夾輥或冷卻輥42，可將其中一個(gè)輥印花以將壓紋圖案賦予新形成的薄膜10。
從薄膜擠出設(shè)備40或提供的離線輥中將填充薄膜10送入薄膜拉伸設(shè)備44如縱向取向機(jī)中，該設(shè)備為從制造商如Marshall andWilliams Company of Providence，Rhode Island處購(gòu)得的設(shè)備。這樣的設(shè)備44具有許多拉伸輥46，它以比置于其前的一對(duì)逐漸加快的速度運(yùn)轉(zhuǎn)著。任選輥速可以階躍函數(shù)變化，其中一套輥以比第二套輥更高的速度運(yùn)行。這些輥46施加一定的應(yīng)力并因此逐漸將填充薄膜10在薄膜的縱向(即圖1所示填充薄膜10在該過(guò)程中的運(yùn)行方向)拉伸到拉伸長(zhǎng)度。
本發(fā)明的薄膜要求約為3∶1的優(yōu)選拉伸比是有利的。優(yōu)選拉伸溫度為約170°F(76.7℃)?；蛘撸燧?6可以冷拉伸方法取向薄膜。
此處所用術(shù)語(yǔ)“冷拉伸”被定義為在低于某溫度的拉伸溫度(即薄膜被拉伸溫度)下將薄膜、或薄膜的一部分或產(chǎn)品拉伸或拉長(zhǎng)至大于其原始長(zhǎng)度，某溫度為當(dāng)從一個(gè)溫度以約25℃每分鐘將薄膜均勻加熱時(shí)熔融開(kāi)始的溫度。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，熔融開(kāi)始時(shí)的溫度和熔化溫度可由標(biāo)準(zhǔn)示差熱分析儀(DTA)測(cè)定，或由其它已知的可探測(cè)聚合物熱轉(zhuǎn)變的儀器測(cè)定。
熔融開(kāi)始時(shí)的溫度隨聚合物的類型、聚合物的分子量分布和薄膜的結(jié)晶形態(tài)而變化。例如，由熔點(diǎn)為158℃的聚丙烯材料制成的薄膜可在低于約120℃，優(yōu)選在約10℃-70℃，且方便地在環(huán)境溫度如25℃的溫度下冷拉伸。
在拉伸長(zhǎng)度，薄膜10中形成許多微孔。如果要求，將薄膜10從設(shè)備44中取出以便撤去應(yīng)力以允許拉伸薄膜10松弛。
時(shí)?？赡芤髮⑻畛涞谋∧?0層壓至一層或多層如圖2所示的基底或支撐層20上。薄膜層壓可增加強(qiáng)度并由此增加薄膜的耐久性。如果需要，可將填充薄膜10粘合在一層或多層支撐層30上形成層合物32。再次參考圖1，使用常規(guī)纖維非織造網(wǎng)成形設(shè)備48，例如一對(duì)紡粘機(jī)來(lái)形成支撐層30。將基本連續(xù)的長(zhǎng)纖維50沉積在成形金屬絲網(wǎng)52上成為未粘合纖網(wǎng)54并隨后讓未粘合纖網(wǎng)54通過(guò)一對(duì)粘合輥56以將纖維粘合在一起并提高所得纖網(wǎng)支撐層30的撕裂強(qiáng)度。經(jīng)常將一個(gè)或兩個(gè)輥加熱以助粘合。一般，還將輥56中的一個(gè)雕刻上圖案以將給定粘合表面積的不連續(xù)粘合圖案賦予纖網(wǎng)30。另一個(gè)輥通常為光滑的砧輥但如果需要該輥也可雕刻圖案。一旦填充薄膜10已被充分拉伸并且支撐層30已經(jīng)形成，將兩層送到一起并使用一對(duì)層壓輥或其它設(shè)備58將其互相層壓。與粘合輥56一樣，層壓輥58也可被加熱。而且，至少一個(gè)輥可被雕刻圖案以使所得層合物32產(chǎn)生給定粘合表面積的不連續(xù)粘合圖案。一般，在層合物32的一側(cè)上給定表面的最大粘合點(diǎn)表面積不超過(guò)總表面積的約50％。存在許多可用的不連續(xù)粘合圖案。參見(jiàn)例如Brock等人的美國(guó)專利4,041,203，在此全部引入該專利作為參考。當(dāng)層合物32從層壓輥58出來(lái)后，可將其卷纏到輥60上以供進(jìn)行后繼加工之用?；蛘?，層合物32可繼續(xù)在線地進(jìn)行進(jìn)一步加工或轉(zhuǎn)化。
雖然圖1所示支撐層30和薄膜10是經(jīng)過(guò)熱點(diǎn)粘合粘合在一起的，但其它粘合方法也可使用。適宜的替代方案包括例如粘合劑粘合及使用增粘劑。在粘合劑粘合中，將粘合劑如熱熔粘合劑施涂在薄膜和纖維之間以將薄膜和纖維粘合在一起。粘合劑可通過(guò)例如熔體噴涂、印花或熔體噴射施涂。有各種類型的粘合劑可供使用，包括由非晶聚(α-烯烴)、乙烯乙酸乙烯酯基熱熔體和從德克薩斯休斯頓的殼牌化學(xué)品公司獲得的Kraton牌粘合劑和從德克薩斯敖德薩的Rexene獲得的RextacTM牌粘合劑。
當(dāng)薄膜和支撐層用增粘劑粘合時(shí)，可將增粘劑引入到薄膜自身中。增粘劑基本用于增強(qiáng)薄膜和纖維層之間的粘合。隨后薄膜和纖維層合物可被熱點(diǎn)粘合，不過(guò)，此時(shí)一般只需要很少的熱，因?yàn)樵稣硠﹥A向于提高薄膜的壓敏性并可形成某種程度類似粘合劑粘合的粘合。有用的增粘劑的實(shí)例包括從俄亥俄阿克隆的固特異輪胎和橡膠公司獲得的WingtackTM95和從德克薩斯休斯頓的Exxon化學(xué)品公司獲得的EscorezTM5300。
層合物中彈性的方向可由薄膜的狀態(tài)即，在與支撐層粘合期間它是松弛的還是拉伸的，以及支撐層材料的物理性質(zhì)決定。例如，如果在粘合之前薄膜是松弛的而支撐層在橫向(“CD”)是可拉伸的，則可生產(chǎn)出CD和縱向(“MD”)均拉伸的層合物。此外，如果將已拉伸狀態(tài)的薄膜粘合到在CD方向是非可拉伸性的支撐層上，則可生產(chǎn)出MD拉伸的層合物。
圖2所示支撐層30為纖維非織造網(wǎng)。這種纖維非織造網(wǎng)的制造方法是已知的。這種纖維非織造網(wǎng)可為填充薄膜10加入額外的性能，如更柔軟像布的感覺(jué)。當(dāng)填充薄膜10在諸如用于個(gè)人護(hù)理吸收制品的外部覆蓋物應(yīng)用中用作液體阻擋層及用作醫(yī)院、外科和凈化室應(yīng)用的阻擋材料，例如手術(shù)擋簾、層合物和其它形式的衣服時(shí)，這點(diǎn)是尤其有利的。可通過(guò)使用單獨(dú)的粘合劑如熱熔體和溶劑基粘合劑或通過(guò)使用熱粘合輥的熱和/或壓力(亦稱熱粘合)，將支撐層30粘在填充薄膜10上。粘合劑或熱方法可連續(xù)在層間施用(連續(xù)粘合)或者在層的具體部位施用(點(diǎn)粘合)。
含有本發(fā)明薄膜層的層合物中的支撐層可以是頸縮的聚丙烯紡粘、卷，卷曲的聚丙烯紡粘、粘合的梳理纖維網(wǎng)、由彈性體樹(shù)脂生產(chǎn)的彈性體紡粘或熔噴織物。特別有利的支撐層為纖維非織造網(wǎng)。這種纖網(wǎng)可由許多方法形成，這些方法包括但不限于紡粘、熔噴和粘合梳理纖維網(wǎng)方法。熔噴纖維是通過(guò)將熔融熱塑性材料經(jīng)許多細(xì)、通常為圓形的毛細(xì)管擠出作為熔融細(xì)絲或長(zhǎng)絲進(jìn)入高速，通常已加熱的氣流如空氣中而形成的，氣流將熔融熱塑性材料的長(zhǎng)絲拉細(xì)以減小其直徑。其后，熔噴纖維被高速通常已加熱的氣流負(fù)載并沉積在收集表面上形成隨機(jī)分散的熔噴纖維網(wǎng)。熔噴方法是為人熟知的且在許多專利和出版物中有述，這些專利和出版物包括B.A.Wendt，E.L.Boone和D.D.Fluharty的NRL報(bào)告4364“超細(xì)有機(jī)纖維的制造”；K.D.Lawrence，R.T.Lukas，J.A.Young的NRL報(bào)告5265“形成超細(xì)熱塑性纖維的改進(jìn)設(shè)備”；1972年7月11日授予Prentice的美國(guó)專利3,676,242；1974年11月19日授予Buntin等人的美國(guó)專利3,849,241。在此全部引入上述文獻(xiàn)作為參考。
紡粘纖維是這樣形成的將熔融熱塑性材料從噴絲頭的許多細(xì)、通常為圓形的毛細(xì)管中擠出成為長(zhǎng)絲，隨后例如通過(guò)非訓(xùn)練(non-educative)或訓(xùn)練(educative)的流體拉伸或其它熟知的紡粘機(jī)理快速減小擠出的長(zhǎng)絲直徑。許多專利都描述了紡粘非織造網(wǎng)的生產(chǎn)方法，這些專利為例如Appel等人的美國(guó)專利4,340,563；Matsuki等人的美國(guó)專利3,802,817；Dorschner等人的美國(guó)專利3,692,618；Kinney的美國(guó)專利3,338,992和3,341,394；Levy的美國(guó)專利3,276,944；Peterson的美國(guó)專利3,502,538；Hartman的美國(guó)專利3,502,763；Dobo等人的美國(guó)專利3,542,615；和Harmon的加拿大專利803,714。在此全部引入上述文獻(xiàn)作為參考。
還可使用許多支撐層30。這類材料的實(shí)例可以包括例如紡粘/熔噴層合物和紡粘/熔噴/紡粘層合物，例如在Brock等人的美國(guó)專利4,041,203中所授，在此全部引入該專利作為參考。
粘合的梳理纖維網(wǎng)由通常整包購(gòu)買(mǎi)的短纖維制成。將大包放在分離纖維的清棉機(jī)中。然后將纖維送入將短纖維進(jìn)一步分離并沿縱向排列的精梳或梳理設(shè)備中以形成縱向取向的纖維非織造纖網(wǎng)。形成纖網(wǎng)后通過(guò)一種或多種粘合方法進(jìn)行粘合。一種粘合方法為粉末粘合，其中使粉末化粘合劑分散在整個(gè)網(wǎng)中并隨后活化，通常通過(guò)用熱空氣加熱網(wǎng)和粘合劑。另一種粘合方法為花紋粘合法，其中使用加熱的壓花輥或超聲粘合設(shè)備將纖維粘合在一起，通常是沿著局部的粘合圖案粘合，盡管如果要求的話，網(wǎng)的全部表面都可被粘合。當(dāng)使用雙組份短纖維時(shí)，對(duì)于許多應(yīng)用穿通空氣粘合設(shè)備是特別有利的。
圖1所示過(guò)程也可用于生成三層層合物。對(duì)前述方法唯一的改變?cè)谟趯⒐┙o源62的第二個(gè)纖維非織造網(wǎng)支撐層30a加入到層壓輥58中與另一個(gè)纖維非織造網(wǎng)支撐層30相對(duì)的填充薄膜10一側(cè)。如圖1所示，像支撐層30一樣，一個(gè)或兩個(gè)支撐層可直接在線形成?；蛘?，像支撐層30a的供料一樣，一個(gè)或兩個(gè)支撐層可以預(yù)制輥62的形式供給。在任何一種情況下，都將第二個(gè)支撐層30a加入到層壓輥58中并以與第一個(gè)支撐層30同樣的方式將其層壓到填充薄膜10上。
如前所述，填充薄膜10和透氣性層合物32可用于很廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域，不只包括個(gè)人護(hù)理吸收制品如尿布、訓(xùn)練褲、失禁用具和女性衛(wèi)生產(chǎn)品如衛(wèi)生巾。圖3的圖畫(huà)顯示了一個(gè)示例性制品80，此情況下為尿布。參考圖3，多數(shù)這類個(gè)人護(hù)理吸收制品80包括一個(gè)滲透液體的頂片或襯里82、一個(gè)底片或外罩84和一個(gè)置于頂片82和底片84之間且被其包裹的吸收芯86。制品80如尿布還可包括某些類型的固定裝置88如粘合的固定帶或機(jī)械鉤-環(huán)形固定物以使衣服保持在穿戴者的固定位置。固定系統(tǒng)還可包括彈力材料，從而形成“松緊邊(stretchears)”以求更可控。
填充薄膜10本身或以其它形式，如薄膜/支撐層層合物32，可用于形成制品的各種部件，包括但不限于松緊邊、頂和底片84。如果薄膜或?qū)雍衔镉米饕r里82，它很可能必須作成有孔的或制成可滲透液體的。當(dāng)使用薄膜/非織造層合物作為外罩84時(shí)，將非織造側(cè)向外不朝向使用者通常是有利的。此外，在這類實(shí)施方案中，還可以使用層合物的非織造部分作為吊鉤-環(huán)結(jié)合的環(huán)部分。
根據(jù)本發(fā)明的填充薄膜和透氣性薄膜/支撐層層合物的其它用途包括但不限于手術(shù)擋簾和層合物、揩布、阻擋材料和服裝或包括諸如工作服和實(shí)驗(yàn)服的服裝制品的一部分。
本發(fā)明的拉伸參數(shù)(即較低的拉伸比)給出了與在較高拉伸比加工的常規(guī)薄膜相比具有卓越的橫向強(qiáng)度性能的薄膜。而且，當(dāng)用于諸如醫(yī)療防護(hù)服裝或手術(shù)擋簾的應(yīng)用時(shí)，本發(fā)明的優(yōu)選薄膜和層合物給出防止不希望的微生物通過(guò)的耐用且低厚度產(chǎn)品。
下面的實(shí)施例更好地說(shuō)明了本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和其它特性。
實(shí)施例1制備具有下面表I所列組成的薄膜和層合物樣品以供評(píng)價(jià)。
表I
1MFR＝在230℃測(cè)定的熔體流動(dòng)速率。
2MI＝在180℃測(cè)定的熔融指數(shù)。
3ECC SupercoatTM＝從English China Clay of Roswell Georgia獲得的用硬酯酸涂敷的CaCO3(平均粒度為0.9-1.3微米)根據(jù)下面描述的層壓步驟將每個(gè)吹脹單層薄膜和流延層合物點(diǎn)粘到非織造布上以形成紡粘/薄膜或流延層合物/紡粘層合物結(jié)構(gòu)。根據(jù)下述拉伸步驟拉伸所有的層合物并根據(jù)下述試驗(yàn)步驟進(jìn)行評(píng)價(jià)。這些試驗(yàn)結(jié)果列于下表II。薄膜的層壓層合物是由每個(gè)單層薄膜或流延層合物和藍(lán)色0.6盎司每平方碼(“OSY”)(20.3g/m2-“gsm”)無(wú)規(guī)聚丙烯共聚物(乙烯含量3％)及Larostat(內(nèi)部抗靜電處理)紡粘構(gòu)成的。層合物結(jié)構(gòu)為紡粘/薄膜/紡粘。通過(guò)使用0.4％SCC 11111和3％Ampacet 41438(負(fù)載50％TiO2)使紡粘變藍(lán)。使用加熱到250°F(121℃)帶有金屬絲紡織圖案的Ramisch型印花輥和加熱到190°F(87.8℃)的砧輥將各層粘合到一起。層合物的拉伸用從Marshall & Williams獲得的帶有3個(gè)S-纏繞輥的Crown MDO機(jī)拉伸由薄膜A-E和流延層合物F-G點(diǎn)粘的層合物。將層合物預(yù)熱、拉伸并在下面表II所示(對(duì)于實(shí)施例2，見(jiàn)表IV)的溫度下退火。每個(gè)層合物的拉伸比也列于下面的表II(對(duì)于實(shí)施例2，見(jiàn)表IV)。剝離試驗(yàn)在剝離或脫層試驗(yàn)中，測(cè)試點(diǎn)粘薄膜或流延層合物以測(cè)定可將層合物各層拉開(kāi)的拉伸力的量值。
通過(guò)使用寬4英寸(102mm)、夾寬4英寸(102mm)的織物及300mm每分鐘的恒定拉伸速度獲得剝離強(qiáng)度值。將樣品的薄膜面蓋上護(hù)條或其它適宜的材料以防止薄膜在試驗(yàn)期間脫離。護(hù)條只在層合物的一面，因此對(duì)樣品的剝離強(qiáng)度無(wú)貢獻(xiàn)。用手將樣品剝離到足夠的量以使其被夾入位置。樣品被夾在從Sintech，Inc.of Cary，North Carolina獲得的具有4英寸(102mm)長(zhǎng)平行夾鉗的Sintech 2/S上。然后將樣品以180°角度拉脫分離并以克記錄剝離強(qiáng)度。拉伸試驗(yàn)根據(jù)方法5102聯(lián)邦試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)號(hào)191A測(cè)定層合物的橫向最大形變(以克-力測(cè)定(gf))和最大載荷時(shí)的伸長(zhǎng)率(以％測(cè)定)。樣品尺寸為3英寸乘6英寸(7.62cm×15.24cm)，樣品的橫向與樣品的6英寸(7.62cm)長(zhǎng)邊平行走向。每種材料測(cè)定5個(gè)樣品并取平均值。拉伸試驗(yàn)機(jī)的夾頭3英寸(7.62cm)寬，初始間隙或隔距為3英寸(7.62cm)并且十字頭速度為12英寸每分鐘(305mm/min)。透水蒸氣率(WVTR)測(cè)定根據(jù)改進(jìn)的ASTM標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法E96-80的試驗(yàn)步驟，使用CELGARD2500作參照物測(cè)定單層薄膜樣品和每個(gè)層合物樣品的薄膜的WVTR值。從每個(gè)試驗(yàn)材料和來(lái)自新澤西Hoechst Celanese Corporation ofSommerville的CELGARD2500薄膜對(duì)照樣品上切下直徑為3英寸(7.62cm)的圓形樣品。CELGARD2500薄膜為微孔聚丙烯薄膜。每種材料制備3個(gè)樣品。試驗(yàn)盤(pán)為賓西法尼亞州費(fèi)城Thwing-Albert儀器公司供應(yīng)的60-1號(hào)Vapormeter盤(pán)。將100毫升水倒入每個(gè)Vapormeter并將試驗(yàn)材料和對(duì)照材料的各樣品放在各個(gè)盤(pán)敞開(kāi)的頂部上。密合突緣從而沿盤(pán)邊緣形成密封，將相關(guān)的試驗(yàn)材料或?qū)φ詹牧弦?.5厘米直徑的圓暴露在環(huán)境氣氛中，暴露面積約為33.17平方厘米。將盤(pán)稱重并隨后放在100°F(37.8℃)的強(qiáng)制通風(fēng)烘箱中24小時(shí)。該烘箱為恒溫烘箱，通過(guò)外部空氣循環(huán)阻止水蒸汽在內(nèi)部聚集。適宜的強(qiáng)制通風(fēng)烘箱為例如由伊利諾斯州藍(lán)島Blue M電氣公司供應(yīng)的Blue MPower-O-Matic 60烘箱。24小時(shí)后，從烘箱中取出盤(pán)并再稱重。用下面的公式(I)計(jì)算試驗(yàn)透水蒸氣率的初值(I)試驗(yàn)WVTR＝(24小時(shí)失重的克數(shù))×315.5g/m2/24h烘箱內(nèi)的相對(duì)濕度未經(jīng)特別控制。
在100°F(37.8℃)的預(yù)設(shè)條件和環(huán)境相對(duì)濕度下，已經(jīng)將CELGARD2500對(duì)照樣品24小時(shí)的WVTR確定為5000克每平方米。因此，將對(duì)照樣品與每個(gè)試驗(yàn)一起運(yùn)行并用下面的公式II將試驗(yàn)初值校正到設(shè)定條件(II)WVTR＝(試驗(yàn)WVTR/對(duì)照WVTR)×(5000g/m2/24h)
表II
BUR＝吸漲比，以X＝1表示，其中X為所示數(shù)。(平折*2)/(口模直徑*π)
上表II的數(shù)據(jù)顯示，本發(fā)明的層合物，薄膜樣品A，在以3∶1的拉伸比取向后具有與以較高拉伸比取向的層合物(樣品B-E)可比的WVTR值。而且，本發(fā)明的層合物具有比任何層合物樣品都好的橫向強(qiáng)度性能。
實(shí)施例2制備具有下面表III所列組成的吹脹薄膜樣品以供評(píng)價(jià)。
表III
*粒度以微米(μm)表示.
根據(jù)實(shí)施例1所述拉伸步驟拉伸第一組薄膜(W1，X1，Y1和Z1)并根據(jù)上面實(shí)施例1所述步驟評(píng)價(jià)拉伸強(qiáng)度。根據(jù)上面實(shí)施例1所述層壓步驟將第二組薄膜(W2，X2，Y2和Z2)熱點(diǎn)粘到0.6 osy(20.3gsm)的無(wú)規(guī)共聚物上。隨后使用與第一組薄膜相同的加工參數(shù)拉伸層壓的一組。然后根據(jù)上面實(shí)施例1所述試驗(yàn)步驟測(cè)定層合物的剝離強(qiáng)度.根據(jù)上面實(shí)施例1所述步驟測(cè)定薄膜和層合物的WVTR.薄膜W1、X1、Y1和Z1的評(píng)價(jià)結(jié)果示于下面的表IV中。薄膜W2、X2、Y2和Z2的評(píng)價(jià)結(jié)果示于下面的表V中。
表IV
表V
表IV的結(jié)果進(jìn)一步顯示了本發(fā)明的薄膜具有卓越的拉伸性能。
實(shí)施例3用ASTM F1670方法中的抗菌素試驗(yàn)評(píng)價(jià)具有表III所列組成的薄膜。根據(jù)下面表VI所列加工條件拉伸薄膜樣品(組合物W，X和Z中的每一個(gè)為一個(gè)樣品，組合物W為4個(gè)樣品)。抗菌素試驗(yàn)的結(jié)果也列于表VI。
表VI
上面表VI的結(jié)果顯示本發(fā)明含有64％填料的薄膜(表III的組合物W和Y)通過(guò)了抗菌素試驗(yàn)而負(fù)載較少(60％)填料的RCP/Catalloy共混物(表III的組合物Z)沒(méi)能通過(guò)抗菌素試驗(yàn)，盡管含60％填料的薄膜由于較少的填料含量而具有較少的成孔機(jī)會(huì)。而且，包含軟質(zhì)聚烯烴的薄膜(樣品X-20)沒(méi)能通過(guò)抗菌素試驗(yàn)的事實(shí)暗示當(dāng)挑選軟質(zhì)聚烯烴作此特殊應(yīng)用時(shí)，需要同時(shí)考慮結(jié)晶度和分子量(且可能是分子量分布)。
實(shí)施例4對(duì)照制備具有全部組成為42.3％Montell KS-084P，39％Exxon 3445，1％Quantum NA 334 LDPE和16.8％Quantum 82143的對(duì)照薄膜。對(duì)照薄膜的配方如下10％表層A85％ Montell KS-084P(聚丙烯基Catalloy)10％ Exxon 3445(均聚聚丙烯)5％ Quantum NA 334 LDPE(6MI)80％ 芯層39％ KS-084P40％ 344521％ Quantum 82143(70％TiO2)10％ 表層B35％ KS-084P60％ 34455％ NA 334 LDPE對(duì)照薄膜包含一些凝膠拖尾，但薄膜的總體質(zhì)量良好。
樣品1在芯層中用Rexene 13S25A代替Exxon 3445。當(dāng)該共混物進(jìn)入擠出系統(tǒng)時(shí)，該共混物包含許多未熔融、但微小的白色凝膠。將芯層中的溫度分布調(diào)節(jié)得較高，這消除了多數(shù)凝膠，盡管還殘存一些小凝膠。所得薄膜也比對(duì)照樣品包含更多的凝膠拖尾。
樣品2在芯層中用Shell 6D43代替Exxon 3445。由此共混物制成的薄膜具有較好的TiO2整體分散性，但還是具有比對(duì)照樣品更多的凝膠拖尾含量。在此薄膜中凝膠的總頻率與樣品1的是可比的。
樣品3在芯層中用Shell WRD60-277代替Exxon 3445。由此共混物制成的薄膜與樣品2相似，其凝膠拖尾含量比對(duì)照樣品的高。但是TiO2的分散性和薄膜外觀是良好的。
樣品4在芯層中用Rexene FP-D1730代替Montell KS-084P。與Catalloy相比，Rexene FP-D1730與共混物中其它材料的熔點(diǎn)更匹配，因?yàn)镃atalloy具有低熔點(diǎn)并因此傾向于首先熔化并涂在較高熔點(diǎn)的Exxon3445材料上。該薄膜中凝膠拖尾含量也比對(duì)照樣品中的高。但是所得薄膜在加工性方面顯示了引人注意的改進(jìn)，因?yàn)楹穸群芎玫刈優(yōu)樗角逸伒男问礁倪M(jìn)了。
樣品5用Rexene FP-D1730在芯層中代替Montell KS-084P并在表層中代替Exxon 3445。所得薄膜含有最小量的大凝膠和只有少量的小凝膠拖尾。加工性、TiO2分散性和外觀都非常好。該薄膜與對(duì)照薄膜完全可比。
樣品6在整個(gè)結(jié)構(gòu)中，即在表層和芯層中用Shell 6D43代替Exxon 3445。該共混物制成的薄膜在外觀、凝膠水平和輥形式上都與樣品5非常相似。
樣品7在整個(gè)結(jié)構(gòu)中用Shell WRD60-277代替Exxon 3445。所得薄膜與樣品5和6中制備的薄膜非常相似。
樣品8在所有層中用Rexene FP-D1730代替Montell KS-084P并在所有層中用Shell 6D43代替Exxon 3445。所得薄膜具有優(yōu)秀的外觀。薄膜的異常性如凝膠、污染物、未分散的顏料和碳樣品在未拉伸的薄膜中是最少的?？籽?，另一種薄膜異常物在未拉伸或拉伸薄膜中不存在。
讓對(duì)照樣品和上述每一個(gè)樣品經(jīng)歷將所得薄膜用手拉伸的手拉試驗(yàn)。所有共混物，包括對(duì)照樣品產(chǎn)生的薄膜均顯示了良好的手拉性。但是通過(guò)使用樣品5-8的共混物制備的薄膜顯示了最好的手拉性并更能容忍缺陷。換言之，通過(guò)使用樣品5-8的共混物制備的薄膜可被拉伸而不產(chǎn)生孔，盡管薄膜中存在薄膜異常物。樣品5-8的薄膜之后是樣品1-4的薄膜，再后是對(duì)照樣品。
還在下列條件下通過(guò)縱向取向機(jī)拉伸對(duì)照樣品和樣品5、6和8兩個(gè)預(yù)熱輥在185°F(85℃)，慢速拉伸輥和快速拉伸輥及兩個(gè)退火輥在190°F(87.8℃)。將每個(gè)0.0006英寸(0.015mm)的薄膜樣品在進(jìn)入壓延機(jī)之前拉伸約62％并回復(fù)約2.5％。將樣品拉伸后，使用從MayahAutomation，Inc.獲得的細(xì)線多相機(jī)缺陷系統(tǒng)(Fine-line MulticameraFlaw System)以600fpm(3m/s)的線速度掃描每個(gè)樣品以檢測(cè)缺陷，即光由此透過(guò)拉伸薄膜的孔或薄點(diǎn)。該系統(tǒng)可在橫向檢測(cè)小至0.0148英寸(0.376mm)的缺陷。其在橫向檢測(cè)缺陷的能力依賴于線速度。例如，它在300fpm(1.5m/s)時(shí)可檢測(cè)出小至0.055英寸(1.397mm)的缺陷，在500fpm(2.5m/s)時(shí)可檢測(cè)出小至0.091英寸(2.31mm)的缺陷并在600fpm(3m/s)時(shí)可檢測(cè)出小至0.1092英寸(2.77mm)的缺陷。下面的表VII顯示了拉伸試驗(yàn)的結(jié)果。
表VII
最大負(fù)載指斷裂薄膜樣品所需要的力。最大形變指最終伸長(zhǎng)率或每個(gè)樣品在斷裂之前被拉伸到原始長(zhǎng)度的百分率。由表可見(jiàn)，樣品8具有優(yōu)異的伸長(zhǎng)性能且無(wú)缺陷。樣品6也顯示了良好的伸長(zhǎng)率且只具有非常少的缺陷。
實(shí)施例5制備具有下面表VIII所列組成的薄膜樣品以供評(píng)價(jià)。
表VIII
根據(jù)實(shí)施例1所述的拉伸步驟拉伸薄膜并根據(jù)上面實(shí)施例1所述的步驟評(píng)價(jià)拉伸強(qiáng)度。結(jié)果列于下面的表IX。
表IX
表IX中的結(jié)果進(jìn)一步顯示本發(fā)明的薄膜具有優(yōu)秀的拉伸性能。
因此，本發(fā)明的薄膜具有高的透水蒸氣率和彈性，給出許多功能，包括透蒸氣性、液體不透性和舒適感及強(qiáng)度。而且，這種薄膜可以粘合到支撐層上形成層合物。
當(dāng)然，應(yīng)該理解，可對(duì)上述實(shí)施方案作大范圍的改變和改進(jìn)。因此上述說(shuō)明旨在解釋而非限制本發(fā)明，下列包括所有等價(jià)物的定義了本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.層合物，其包括聚烯烴樹(shù)脂的填充薄膜，該樹(shù)脂包含聚丙烯基聚合物，該聚合物帶有無(wú)規(guī)聚丙烯單元；填料的量占所述填充薄膜的至少約40重量％，所述填料包括具有對(duì)成孔有作用的粒度的顆粒，所述填充薄膜具有至少約300g/m2/24h的透水蒸氣率，該值是由改進(jìn)的試驗(yàn)方法ASTM E-96測(cè)定的；和至少一層支撐層。
2.形成層合物的方法，該方法包括提供聚烯烴樹(shù)脂的填充薄膜，該樹(shù)脂包含聚丙烯基聚合物和填料，該聚合物帶有包含無(wú)規(guī)聚丙烯單元的聚合物鏈；填料的量占所述填充薄膜的至少約40重量％，所述填料包括具有對(duì)成孔有作用的粒度的顆粒；冷拉伸所述填充薄膜以獲得具有至少約300g/m2/24h的透水蒸氣率的拉伸薄膜，該值是由改進(jìn)的試驗(yàn)方法ASTM E-96測(cè)定的；將至少一層支撐層粘合到所述拉伸薄膜上形成層合物。
3.權(quán)利要求2的方法，其中所述填充薄膜是用粘合劑粘合到所述的連續(xù)薄膜上的。
4.權(quán)利要求2的方法，其中所述填充薄膜是熱粘合到所述的連續(xù)薄膜上的。
5.醫(yī)療服裝，其包括包括聚烯烴樹(shù)脂和填料的填充薄膜，該樹(shù)脂包含聚丙烯基聚合物，該聚合物帶有包含無(wú)規(guī)聚丙烯單元的聚合物鏈；填料的量占所述填充薄膜的至少約40重量％，所述填料包括具有對(duì)成孔有作用的粒度的顆粒；和至少一層支撐層。
6.權(quán)利要求5的服裝，其中所述聚烯烴樹(shù)脂包括具有至少約2.5的熔體流動(dòng)速率和至少約29％的結(jié)晶度含量的軟質(zhì)聚烯烴。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種層合物及其制備方法,所述層合物包括聚烯烴樹(shù)脂的填充薄膜,該樹(shù)脂包含聚丙烯基聚合物,該聚合物帶有無(wú)規(guī)聚丙烯單元;填料的量占所述填充薄膜的至少約40重量%,所述填料包括具有對(duì)成孔有作用的粒度的顆粒,所述填充薄膜具有至少約300g/m
文檔編號(hào)C08K9/04GK1377772SQ0111973
公開(kāi)日2002年11月6日 申請(qǐng)日期2001年5月15日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月30日
發(fā)明者K·G·赫茨勒, R·L·雅各布斯 申請(qǐng)人:金伯利-克拉克環(huán)球有限公司