專利名稱：彈性體層壓體及其制造方法
彈性體層壓體及其制造方法
背景技術(shù)：
I.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種彈性體層壓體，其具有由熱塑性彈性體組成的彈性載體膜和由彈性比載體層材料小的聚合物組成的至少一層微紋理處理的覆蓋層。該微紋理通過拉伸層壓體超過覆蓋層的彈性極限值和拉伸層壓體的彈性回復(fù)形成。彈性體層壓體用于，例如，一次性衛(wèi)生制品，以及用作，例如，彈性束腰帶或用作尿布上的彈性閉合部分。2.現(xiàn)有技術(shù)具有上述特征的彈性體層壓體已經(jīng)在歐洲專利No. EP 0500590B1中描述。覆蓋層形成相對硬質(zhì)的層，其具有僅僅一點彈性，以及例如，由聚烯烴，尤其是聚乙烯或者聚丙烯， 聚對苯二甲酸乙二醇酯或者聚丙烯酸酯所組成。彈性體層壓體的覆蓋層具有通過拉伸該層壓體超過覆蓋層的彈性極限值形成的微紋理。該微紋理由彈性體層壓體拉伸后彈性回復(fù)過程中形成的細小褶皺組成，褶皺的取向取決于拉伸方向。該層壓體可以橫向于機器方向單軸拉伸或者雙軸拉伸。該微紋理以粗糙、柔軟的表面質(zhì)感的形式所感覺。具有彈性載體層和至少一層由更硬質(zhì)的聚合物組成的覆蓋層的復(fù)合共擠膜已經(jīng)在歐洲專利申請No. EP1316418A1中有所描述。該覆蓋層由具有脆性加固分子結(jié)構(gòu)的熱塑性塑料所構(gòu)成，其在施加伸長力時只輕微伸長，當(dāng)超過預(yù)定的斷裂力時，沒有任何轉(zhuǎn)變就斷裂。脆性加固分子結(jié)構(gòu)通過橫向于擠出方向的單軸拉伸作用不可逆斷裂，其被稱為激活 (activation)。結(jié)果，該層壓體可以橫向于擠出方向地被彈性伸長。該覆蓋層可以由經(jīng)過隨后的處理變脆的聚烯烴，聚烯烴與聚苯乙烯的混合物，或者聚烯烴、聚苯乙烯與乙烯醋酸乙烯酯的混合物所構(gòu)成。在擠出方向上，其也被稱為機器方向，保持脆性加固分子結(jié)構(gòu)并使該材料為硬質(zhì)。該層壓體在機器方向沒有任何彈性。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的在于提高層壓體的彈性性質(zhì)。尤其是該層壓體還期望在擠出或機器方向具有彈性和可逆地(reversibly)的可伸長性。從具有最初所述特征的彈性體層壓體出發(fā)，該目的得以實現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明，是因為該微紋理處理的覆蓋層含有多個微孔。該微孔優(yōu)選在覆蓋層中均一分布。當(dāng)拉伸該層壓體時，它們表現(xiàn)出計劃中的斷裂點，在這里覆蓋層突然破裂。在許多小區(qū)域內(nèi)均一且細微分布弱化是通過這些微孔的均一分布而實現(xiàn)。通過拉伸層壓體，該層壓體被賦子彈性性能以及， 同時形成一微紋理處理的覆蓋層，其也稱為激活(activation)。覆蓋層中的微孔提高該層壓體的彈性性能。激活后，該層壓體可以可逆伸長到很大的范圍，由此剩余的不可逆的部分可以通過該微紋理處理的覆蓋層的微孔結(jié)構(gòu)來減少。該微孔進一步帶來該覆蓋層改進的微紋理。通過共擠出制造的多層膜，例如，具有彈性載體層和由硬質(zhì)聚合物組成的無孔覆蓋層，當(dāng)在機器方向上拉伸時，非常迅速地撕裂。這種材料具有低的拉伸極限。這是由于在擠出過程中發(fā)生了大分子取向。非彈性體覆蓋層在機器方向上的強度顯著大于橫向方向的強度。這導(dǎo)致的結(jié)果是如果極限強度和極限伸長在局部過高，超過整個共擠出膜的伸長限度，該層壓體將破裂。在機器方向，該層壓體表現(xiàn)出易碎行為。與之不同，根據(jù)本發(fā)明的彈性體層壓體，存在具有多個微孔的輕微發(fā)泡覆蓋層，表現(xiàn)出顯著更加均勻。當(dāng)使根據(jù)本發(fā)明的層壓體伸長時，產(chǎn)生均一的微結(jié)構(gòu)，其具有許多計劃中的斷裂點。因為其結(jié)構(gòu)，根據(jù)本發(fā)明的層壓體因此可能在機器方向通過拉伸被機械地激活。當(dāng)該層壓體上的應(yīng)力解除時，相比該層壓體的原始長度，在機器方向，其至少可伸長50%，優(yōu)選多于100%，由此該伸長量的不可逆部分少于20%，優(yōu)選少于10%。含有微孔的微紋理處理的覆蓋層可具有不同的結(jié)構(gòu)，由此下述說明的混合形式的結(jié)構(gòu)也是可能的。產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)根據(jù)覆蓋層的厚度所決定。在非常大的層厚度情況下，微紋理處理的覆蓋層可具有多孔泡沫結(jié)構(gòu)，由此在拉伸該層壓體前，該泡沫結(jié)構(gòu)的微孔至少部分小于該擠出覆蓋層的厚度。在低的覆蓋層厚度情況下，由聚合物基體組成的微孔結(jié)構(gòu)和在整個覆蓋層厚度上至少部分延伸的微孔初步形成。在該層壓體經(jīng)拉伸超過覆蓋層彈性限度后形成的微紋理從而包含在覆蓋層表面打開的褶皺和微孔，并形成孔洞和/或間隙。最終結(jié)果，形成粗糙表面，其在與皮膚接觸時得到快感。根據(jù)本發(fā)明的層壓體覆蓋層優(yōu)選具有在層壓體拉伸前測得的I μ m至20 μ m的厚度。載體層也在拉伸前測得可具有15μπ 至150μπ 的厚度。彈性體載體層可由嵌段共聚物組成，其選自PEBA嵌段共聚物、烯烴嵌段共聚物或苯乙烯嵌段共聚物，尤其是SIS、SBS、SEBS或SIBS嵌段共聚物的組，由聚氨酯彈性體組成， 或者由乙烯共聚物彈性體組成。覆蓋層特別地可由聚烯烴、聚苯乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲醛(POM)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)組成。此外，聚烯烴、聚苯乙烯和乙烯醋酸乙烯酯或丙烯酸乙酯、丁酯和聚苯乙烯的聚合物混合物適合于該覆蓋層。該微紋理可以通過在擠出方向，即在機器方向單軸拉伸該層壓體，或者通過雙軸拉伸該層壓體形成。本發(fā)明的目的還在于一種根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于制備所述彈性體層壓體的方法。根據(jù)本發(fā)明的方法中，生產(chǎn)出一種具有由熱塑性彈性體組成的載體層和至少一層由具有較低彈性的聚合物組成的微紋理覆蓋膜的共擠出體。該共擠出體進一步拉伸超過覆蓋層的彈性限度，隨后松弛，以在覆蓋層中制造出微紋理。根據(jù)本發(fā)明，覆蓋層的聚合物與在該聚合物熔融擠出過程中發(fā)泡的液體發(fā)泡劑混合從而在共擠出體的覆蓋層中形成微孔。優(yōu)選地，使用化學(xué)吸熱液體發(fā)泡劑通過化學(xué)反應(yīng)在150°C到250°C的溫度下形成氣體。因為吸熱液體發(fā)泡劑在其分解反應(yīng)過程中消耗能量，當(dāng)不再供熱后氣體停止產(chǎn)生。氣體產(chǎn)生并且微孔的形成由此也可以通過液體發(fā)泡劑的量、在聚合物熔體中液體發(fā)泡劑的分布以及通過擠出過程中的溫度設(shè)置得到很好的控制。液體發(fā)泡劑可以特別地加工為以含有液體發(fā)泡劑濃度為相對母料的量10到70Wt%的母料形式的顆粒。例如，合適的吸熱液體發(fā)泡劑基于 NaHCO3和檸檬酸。該液體發(fā)泡劑適用于使在聚烯烴(PE，PP)，聚酰胺，和聚苯乙烯等等中進行發(fā)泡。擠出后，冷卻共擠出體，然后在機器方向進行單軸拉伸或者雙軸拉伸。可以在擠出和冷卻后立即進行拉伸。但是通常地，只有在進一步加工過程中進行拉伸是有利的，因為此時，外部層最初在機器方向上保證極大的硬挺性，從而允許或至少有利于使共擠出體卷繞到輥上或者卸卷，并防止卷繞的共擠出體粘連在一起。例如，當(dāng)卷到輥上的共擠出體已經(jīng)形成以及已經(jīng)從中制造出尿布的彈性閉合部分，例如通過與非織物材料層合，可以進行拉伸。 取塊于應(yīng)用的類型，微紋理處理可以在觸覺和外觀上也體現(xiàn)出重要性，尤其是如果共擠出體僅在一側(cè)上層合至非織物上。在制成層壓體的情況下，共擠出體形成外側(cè)，以使通過微紋理形成舒適柔軟、織物般的表面。拉伸也被稱作機械激活。通過激活，材料被賦子彈性伸長性以及外部的微紋理。該層壓體可特別地具有彈性體載體層作為核心層，該層壓體兩側(cè)為具有根據(jù)本發(fā)明所述特性的微紋理處理的覆蓋層的多層結(jié)構(gòu)。


本發(fā)明的其他目的和特點將通過以下的詳述結(jié)合附圖展觀出來。但是，可以理解的是，所述附圖僅作為舉例說明，不是對本發(fā)明的限制定義。
在圖中，在全部視圖里，同樣的標(biāo)記表示相同的元件
圖I顯示彈性體層壓體的剖面圖，
圖2顯示層壓體在伸長狀態(tài)下的剖面圖，
圖3顯示圖I中所示層壓體的表面，
圖4顯示層壓體在伸長狀態(tài)下的表面，
圖5顯示伸長率曲線圖，其表征了在機器方向上層壓體的伸長率，以及
圖6顯示一種制造該層壓體的方法。
具體實施例方式現(xiàn)在根據(jù)附圖進行詳述，在圖I剖面圖中顯示的層壓體I具有由熱塑性彈性體組成的彈性體載體層2和在載體層兩側(cè)上的微紋理處理覆蓋層3。該微紋理處理覆蓋層3各自由聚合物組成，所述聚合物表現(xiàn)出低于載體層2材料的彈性。層壓體I的微紋理通過拉伸層壓體I超過覆蓋層3彈性限度，以及拉伸的層壓體I的彈性回復(fù)而形成。該微紋理處理覆蓋層3包含大致均勻分布在覆蓋層中的許多微孔4。任選地，在彈性體載體層2和覆蓋層3之間可以設(shè)置粘合給予層5。彈性體載體層2優(yōu)選由選自SIS、SBS、SEBS, SIBS的組的嵌段共聚物或PEBA嵌段共聚物組成。其可以包含非彈性聚合物和/或加工助劑以及添加劑的加入。覆蓋層3由具有低于彈性體載體層2材料彈性的聚合物組成。特別地，聚烯烴，聚苯乙烯，聚酰胺，聚碳酸酯，ΡΜΜΑ,ΡΟΜ，聚對苯二甲酸乙二醇酯，PBT或者也有聚烯烴，聚苯乙烯和乙烯醋酸乙烯酯的混合物或丙烯酸乙酯、丁酯和聚苯乙烯的混合物存在作為覆蓋層3 的聚合物的可能性。該覆蓋層具有優(yōu)選在拉伸前測得的I μ m至20 μ m的厚度。彈性體載體層還是在拉伸前測定的厚度優(yōu)選位于15 μ m至150 μ m范圍內(nèi)。包含在覆蓋層3中的微孔4分布在至少部分貫穿整個覆蓋層3的厚度。形成由聚合物基體和微孔組成的微孔結(jié)構(gòu)。圖I和3顯示在松弛狀態(tài)的層壓體1，即非伸長狀態(tài)，而圖2和4顯示在伸長狀態(tài)的層壓體I膜的結(jié)構(gòu)。從伸長和非伸長狀態(tài)的對比的觀點中可以看出當(dāng)層壓體I被伸長時微孔4變大。表面包含凹陷和凸起。在松弛狀態(tài)下可以進一步看到在拉伸層壓體I超過覆蓋層彈性限度以及拉伸的層壓體I的彈性回復(fù)的過程中形成的褶皺6。該過程也稱為激活。微紋理由褶皺和向表面開放的微孔組成。這導(dǎo)致具有織物般的特征的粗糙表面。在拉伸層壓體I超過覆蓋層彈性限度的過程中形成的褶皺6的結(jié)構(gòu)和設(shè)置取決于拉伸的方向。圖3所示的表面是通過在機器方向(MD)的單軸拉伸所形成。彈性體層壓體I的伸長特征如圖5所示。將伸長力作為層壓體I伸長率的函數(shù)形式做曲線圖，其中曲線A表示在第一次拉伸過程中的伸長力進展，曲線B表示在第二次和隨后的伸長中的伸長力進展。曲線C表示層壓體I在伸長后松弛或回復(fù)的伸長力進展。從曲線A和B的對比的觀點中可以看出，彈性體層壓體在材料第一次拉伸后的不可逆殘余伸長是微少的，基于所研究的薄膜的情況下為大約10%的量。定性對比顯示了覆蓋層不含有任何微孔的三層彈性體層壓體的伸長力進展D。當(dāng)在機器方向(MD)上伸長時，材料在低于 20 %的輕微伸長率下已經(jīng)破裂。圖6顯示彈性體層壓體I的制造方法，在圖6所示的方法中，通過多層擠出制得具有由熱塑性彈性體組成的載體層2和外層覆蓋層3的共擠出體。外層覆蓋層3各自由彈性小于載體層2材料的聚合物組成。應(yīng)用通常的擠出機系統(tǒng)進行共擠出；其具有相連原料容器7’，8’，9’的多擠出機7，8，9和帶有擠出多層平膜的擠出口的擠出機機頭10。共擠出體通過冷卻輥11以及隨后在拉伸設(shè)備12中經(jīng)過超過覆蓋層3彈性限度的拉伸。拉伸在機器方向MD上進行。彈性體層壓體I隨后再度松弛并卷繞在輥13上。聚合物或聚合物混合物傳送到生產(chǎn)覆蓋層3擠出機7，9的原料容器7’，9’ ；這些形成的是只能被稍許伸長的相對硬質(zhì)的層。覆蓋層3的聚合物與以母料14形式加入的液體發(fā)泡劑混合，例如，以顆?；男问健Ｒ后w發(fā)泡劑在聚合物熔融和擠出期間發(fā)泡并形成共擠出體覆蓋層3中的微孔。優(yōu)選使用吸熱液體發(fā)泡劑，其通過化學(xué)反應(yīng)在150°C到250°C間的溫度下形成氣體。為了制備彈性體載體層2，包含有熱塑性彈性體作為主要成分的彈性體聚合物或聚合物混合物加入到擠出機8的原料容器8’中。圖3到5涉及具有以下層結(jié)構(gòu)的共擠出薄膜a)彈性體載體層由75wt. % SBS, 12wt. %聚苯乙烯,和13wt. %加工助劑和添加劑組成，其具有在拉伸該層壓體之前測得的85 μ m的層厚度。b)覆蓋層由92wt. %聚苯乙烯和8wt. %包含化學(xué)吸熱液體發(fā)泡劑的母料組成。在母料中約含有30到50wt. %液體發(fā)泡劑。覆蓋層具有約5微米的層厚度。在機器方向(MD)拉伸共擠出體超過覆蓋層的彈性限度從而制得微紋理。如圖3 所示的微紋理通過彈性回復(fù)在覆蓋層表面形成，。相應(yīng)地，雖然本發(fā)明僅說明和描述少量的實施方案，但是在不偏離本發(fā)明的精神和范圍下，顯然由其可實現(xiàn)很多的變化和改進。
權(quán)利要求
1.一種彈性體層壓體，其包括由熱塑性彈性體組成的彈性體覆蓋層，和至少一層具有微紋理以及由彈性低于載體層材料的聚合物組成的覆蓋層，所述覆蓋層包含多個微孔，其中所述微紋理通過拉伸該層壓體超過覆蓋層彈性限度和該拉伸層壓體的彈性回復(fù)制得。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的彈性體層壓體，其中所述微孔在覆蓋層中均勻分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的彈性體層壓體，其中覆蓋層具有帶微孔的泡沫結(jié)構(gòu)，以及其中泡沫結(jié)構(gòu)的微孔比拉伸該層壓體前的覆蓋層厚度小。
4.根據(jù)權(quán)利要求I的彈性體層壓體，其中覆蓋層具有含聚合物基體和在至少部分貫穿覆蓋層整個厚度上延伸的微孔的微孔結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I的彈性體層壓體，其中覆蓋層具有在層壓體拉伸前測得的Iym到 20 μ m的厚度，以及其中載體層具有也是在拉伸前測得的15 μ m到150微米的厚度。
6.根據(jù)權(quán)利要求I的彈性體層壓體，其中載體層由嵌段共聚物組成，其選自由SIS， SBS, SEBS和PEBA嵌段共聚物組成的組，或由彈性體聚氨酯組成，或由彈性體乙烯共聚物組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求I的彈性體層壓體，其中覆蓋層由聚烯烴，聚苯乙烯，聚酰胺，聚碳酸酯，ΡΜΜΑ，Ρ0Μ,聚對苯二甲酸乙二醇酯，PBT或聚烯烴、聚苯乙烯和乙烯醋酸乙烯酯的混合物或丙烯酸乙酯丁酯和聚苯乙烯的混合物組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求I的彈性體層壓體，其中微紋理通過在擠出方向上單軸拉伸該層壓體形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求I的彈性體層壓體，其中該微紋理通過雙軸拉伸該層壓體形成。
10.一種制造彈性體層壓體的方法，包括以下步驟制造具有由熱塑性彈性體組成的載體層和至少一層由具有較低彈性的聚合物組成的覆蓋層的共擠出體；拉伸共擠出體超過覆蓋層的彈性限度；以及隨后松弛共擠出體，以制得在覆蓋層中的微紋理，其中覆蓋層的聚合物與在聚合物熔融和擠出過程中發(fā)泡的液體發(fā)泡劑混合，并在共擠出體覆蓋層中形成微孔。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中所述液體發(fā)泡劑為化學(xué)吸熱液體發(fā)泡劑，其通過化學(xué)反應(yīng)在溫度為150°C到250°C范圍內(nèi)形成氣體。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中在所述的拉伸步驟前冷卻共擠出體，以及其中拉伸步驟在擠出方向以單軸拉伸或雙軸拉伸進行。
全文摘要
一種彈性體層壓體，具有由熱塑性彈性體組成的彈性體載體層，和至少一層由低于載體層材料彈性的聚合物組成的微紋理處理的覆蓋層。該微紋理通過拉伸層壓體超過覆蓋層彈性限度和使拉伸的層壓體彈性回復(fù)制得。該微紋理處理的覆蓋層包含許多微孔。
文檔編號B29C55/00GK102602087SQ20111046320
公開日2012年7月25日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者H·索爾曼 申請人:諾爾迪尼亞技術(shù)有限公司