粘贴膜层合结构的制作方法

文档序号:3690980阅读:367来源:国知局
专利名称:粘贴膜层合结构的制作方法
技术领域
本发明涉及粘贴膜(cling film),并且更具体涉及由粘贴到不可伸展的基层上的粘贴膜层组成的层合体、制造该粘贴膜层合体的方法以及使用该粘贴膜层合体的各种方法。
背景技术
聚合物膜的“粘贴”性质通常定义为其粘合在一起的粘结强度,即其自身粘结的能力。这种粘贴性质有时称作自身粘合性质、自粘合性质或冷密封性质。在任何情况中,粘贴是使具有所需粘贴强度的聚合物膜能够在许多应用,尤其是在包装和紧固件行业中使用的高度有用的性质。
粘贴膜在过去已经用于多层层合结构,并且事实上粘贴膜自身就可以是多层结构。粘贴膜尤其适合于在各种捆扎、包装和堆垛操作中使用,并且一个商业上特别重要的应用通常称作“拉伸包裹(stretchwrap)”膜。举例来说,托板上的装载物可以通过绕着堆叠在托板上的制品拉伸包裹粘贴膜几次来捆扎装运。粘贴膜可以由两层、三层或更多层组成,每层提供所需的性质,使膜整体具有拉伸、抗拉、抗撕裂性、抗穿刺性、热稳定性和滑动性质的所需组合。但是在任何情况下,当用作拉伸包裹时,在应用粘贴膜使其在大的张力下以面对背的关系放置,即具有粘贴性质的正面与不具有粘贴性质的背面接合时,粘贴膜通常被拉伸。旨在用作拉伸包裹的多层粘贴膜结构的实例可以在美国专利5,049,423、5,085,927和5,093,188中找到。
Bullard等人的美国专利5,902,684和Eichbauer的美国专利5,814,399都公开了旨在从其原始未拉伸结构拉伸至少400%的多层拉伸包裹膜。该拉伸包裹膜具有至少四层并且由一对相对的包含拉伸包裹膜的正面和背面的外侧粘贴层、至少一层内部聚合物层和至少一层芯层组成。粘贴层是由乙烯与1至20重量%的包含3至12个碳原子的α-烯烃单体共聚合组成的聚乙烯共聚物。这些聚乙烯共聚物具有在从0.88g/cm3至0.94g/cm3范围的相对较高密度,并且不被茂金属催化。尽管所述内部聚合物层由茂金属催化的聚乙烯共聚物组成,但是该层布置在两层外侧粘贴层之间,因此不具有可以提供粘贴性质或功能用作粘贴层的暴露的外表面,而是旨在作为拉伸包裹膜的抗穿刺层。
粘贴膜在包装工业中的其它应用在Walor的美国专利4,905,298和Branson的美国专利4,758,099中表明,这两篇专利都描述了使用粘贴膜作为用来密封柔性容器(例如塑料袋)的可重复密封的密封物。Walor使用改性的聚氯乙烯膜来提供粘贴性质,而Branson使用用例如乙烯-乙酸乙烯共聚物的添加剂处理的低密度的聚乙烯来提供粘贴性质。同样,Walor和Branson都没有使用茂金属催化的共聚物。
使用称为“冷密封”或“粘合剂”的组合物作为粘结或紧固系统在包装工业中也是常见的。冷密封或粘合剂通常是对接触无粘性的,但是在压力下自身可以粘附的水基乳液粘合剂。冷密封用于许多用途,特别是粘结或紧固许多包装应用,例如用于像糖果、格兰诺拉燕麦片(granola bar)和马铃薯片的小吃食品的包装纸、可消毒的医疗包装材料、自密封且防揭(tamper-evident)信封、用于纸币的捆带(banding)、餐巾和衣服制品、以及用于保护性包装,例如用于五金器皿和其它小制品的泡罩包装(blister package)。另外,已经建议冷密封用作无防粘纸带(release-paper-free tape),例如用于一次性尿布的紧固带。
Baetzold等人的美国专利6,221,448公开了作为热熔粘合剂配制的冷密封或粘合剂组合物。Baetzold等人公开的冷密封使用一种或多种茂金属催化的乙烯和α-烯烃的共聚物或者单独作为冷密封粘合剂本身,或者该共聚物与传统的蜡和增粘剂一起配制成热熔粘合剂。该共聚物的熔融指数从200g/10分钟至2000g/10分钟,这适合于配制热熔粘合剂、或者作为热熔物施用纯的该共聚物,但是不适于制造例如粘贴膜的膜,对于粘贴膜熔融指数应该优选在小于等于50g/10分钟并且更优选小于等于5g/10分钟的范围内。
如前所述,粘贴膜已经用于紧固件行业。Kobe等人的美国5,908,695公开了由具有接触响应的紧固层的层合体组成的紧固件系统,所述紧固层具有基本上不具有表面粘性的表面。紧固层包括允许该紧固层对目标表面进行多次紧固和释放的聚合物材料。目标表面可以包括类似层合体的其它基本上无粘性的表面,或者它可以简单地是无粘性的平滑表面例如玻璃或纸。但是,其中描述的聚乙烯共聚物仅包含较低量的共聚单体(不高于15重量%)并且不被茂金属催化。
现有技术还具有大量的用作一次性非耐用物制品紧固系统的结构的实例。短语“一次性非耐用物制品”指例如一次性尿布、卫生棉、手术单、医用服装、医用衬垫和许多其它有用物体的制品,其中一层或多层由无纺材料组成。用于一次性非耐用物制品的紧固系统的实例可以在许多美国专利中发现,例如美国专利4,973,326、4,894,060、4,726,971、4,585,450、4,540,414、4,296,750和4,210,144。
今天广泛使用的一次性尿布已经包括了作为用于在婴儿腰部附近固定尿布的紧固件的压敏粘合带。还已经使用许多其它的紧固系统,例如将涂敷了粘合剂的带与尿布正面的接合区结合、以及使用钩和环紧固件。
前面使用压敏粘合剂接头片(tap)的尿布紧固系统的固有问题是粘性表面的污染问题。因此,在接头片的压敏粘合剂上或者粘附压敏粘合剂的接合区上粘附的爽身粉、婴儿润肤油或其它异物会降低紧固件的可靠性、会限制粘合剂的粘合强度、和/或可以阻止紧固在一起。尽管使用钩和环紧固件基本上克服了由于压敏粘合剂上的污染物而导致的紧固件可靠性降低的问题,但是钩和环紧固件系统是比较昂贵的并且用于廉价的一次性尿布是不经济的。
使用涂有自粘合剂的接头片紧固件的一次性尿布在本领域中也是公知的,如在Mann等人的美国专利5,085,655中所公开的。美国专利5,085,655中公开的接头片紧固件是具有由弹性体形成的自粘合层和由热塑性材料层形成的基底承载层的层合体形式。术语“自粘合”在第5,085,655号专利中定义为通过施用压力能够使聚合物自身粘附到一起的聚合物的自粘合或粘附性质,但是对于许多其它材料基本上是无粘合性的。自粘合的表面由包含具有橡胶状片段和非橡胶状片段的嵌段共聚物的弹性体形成。热塑性承载层优选是例如聚乙烯或聚丙烯的聚烯烃、或者聚酯。但是,第5,085,655号专利中公开的结构的接头片紧固件具有剥离强度较高的缺点。第5,085,655号专利中给出的实例表现出1364-2043g/in.的剥离强度。这种较高的剥离强度使基于5,085,655号专利的层合体的嵌段共聚物难以用作可使用的可重复的紧固带的接头片。举例来说,当试图在这类紧固接头片已经被固定到适当位置后从尿布上去除它们时,由于其较高的剥离强度导致自粘合层将拉伸或变形,导致接头片可能永久变形和需要时不能重新紧固接头片。这样,举例来说阻止了人们在已经将尿布穿到婴儿身上一段时间后检查尿布,然后如果尿布没有被弄脏重新紧固尿布。因此,需要提供消除或者至少严格限制自粘合层拉伸和/或变形的层合结构。

发明内容
本发明旨向一种独特的粘贴膜紧固件结构、制造这种粘贴膜紧固件的方法以及这种粘贴膜紧固件在许多应用中的用途。该粘贴膜紧固件使用一种或多种提供非常需要的粘贴性质的聚烯烃共聚物。
本发明的粘贴膜紧固件具有包含一种或多种提供自粘合或粘贴表面性质的聚烯烃共聚物的粘贴层作为其主要组件之一。在一个实施方案中,粘贴层可以基本上是一种或多种聚烯烃共聚物单层膜形式的不可拉伸的自支撑片。在使用中,单层粘贴膜直接粘结到目标表面上,从而暴露出其粘贴表面。
在另一个实施方案中,粘贴膜紧固件包含多层的层合结构。在该实施方案中,粘贴层具有一种或多种能提供自粘合或粘贴表面性质的聚烯烃共聚物,其粘结或涂敷到给该粘贴层提供支撑的承载层上。承载层自身可以是单层或多层的结构,并且粘贴层和承载层(或者承载层的任何各层或者全部层)之一或两者可以基本上是不可拉伸的,从而使整个粘贴膜紧固件自身基本上是不可拉伸的。承载层优选是消除了或者基本上限制粘贴层拉伸的层合体组件。因此,承载层优选提供了在纵向和/或横向上的尺寸稳定性,以防止粘贴层的拉伸或变形。在使用中,承载层直接接合到目标表面上,从而暴露出粘贴层的粘贴表面。
优选单层或多层的层合体形式的粘贴层在任一方向上拉伸不超过大约50%。更优选地,拉伸应该限制为从其原始未拉伸结构不超过大约25%,并且最优选在任一方向上的拉伸应该小于10%。粘贴层的拉伸和/或大变形是不可取的,因为它降低了聚烯烃共聚物自粘合表面自身粘附的能力。本发明的紧固件由一种或多种独特的聚烯烃共聚物构成并且进一步基本上是不可拉伸的和不可变形的事实使本发明的层合体区别于用作拉伸包裹材料的粘贴膜,因为拉伸包裹材料典型地需要至少大约200%的可拉伸性。
本发明的粘贴膜紧固件在用于一次性非耐用物制品,尤其是一次性尿布、卫生棉、手术单、医用服装、医用衬垫、医用护垫、面罩和其它这种具有由无纺材料组成的一层或多层的物体的粘结系统和/或紧固系统中是特别有用的。本发明的紧固件在包括位于尿布正面接合区上和背面上的紧固接头片或带类型的系统中是特别有用的。本发明的紧固件还可以用来在尿布上提供紧固接头片或带和增强的接合区。在这种应用中,粘贴层的自粘合性质会有助于消除或基本上减少了使用压敏粘合剂的现有技术系统的污染问题。另外,粘合层的自粘合表面在环境温度下对承载层基本上是非粘合性的,因而能够以传统尿布生产系统中使用的网状或卷的形式生产紧固件。另外,由粘贴层和不可拉伸的承载层组成的紧固件提供了具有较低剥离强度,但具有较高剪切强度的紧固系统。优选地,当用作一次性尿布紧固系统时,剥离强度小于等于1000g/inch,更优选小于等于600g/inch,并且最优选小于等于400g/inch。另一方面,如同本文中进一步所述,剪切强度优选大于4小时,并且最优选大于8小时。因此,紧固接头片提供了足够的剥离力和剪切力以将尿布保持在适当位置,但是容易被用户打开而不会破裂或显著损伤一次性尿布的正面和/或接合区,同时防止粘贴膜自身的拉伸或变形,从而可以按照需要重新紧固接头片。
本发明的紧固件还可以用于各种包装应用中。举例来说,该紧固件可以用作以下用品的密封系统(1)食品,例如小吃食品的包装,例如糖果、格兰诺拉燕麦片和马铃薯片;(2)医疗器件,例如用于例如纱布和绷带的制品的可消毒的医疗包装;(3)自密封的且防揭的信封;(4)纸币的捆带、餐巾和衣服制品;(5)用于各种小制品的泡罩包装;(6)密闭的有加强筋的箱子或其它刚性包装应用;以及(7)密闭的塑料袋或其它柔性包装应用。在上面的应用中,用来形成各个包装的包装材料自身,即糖果包裹材料、纸信封材料等包含要粘附粘贴层(单层形式)或者要粘附承载层(多层的层合体形式)的目标表面。
如前面所述,粘贴层可以是由接合到承载层上的提供自粘合或粘贴表面性质的聚烯烃共聚物层或涂层组成的多层层合体。反过来,承载层也可以由多层结构构成。举例来说,多层的层合体可以由由一种或多种聚烯烃共聚物组成的粘贴层、包含基底层(被粘附到目标表面上)和插在该基底层和粘贴层之间的结构层组成的承载层构成。在这种多层结构中,所述三层的每一层通过例如共挤出、熔吹、纺接或其它接合技术整体接合到一起,以形成本发明的所需紧固件。但是,在另外的形式中,粘贴层可以直接接合到基底层上以形成本发明的所需紧固件而不用结构衬底层。举例来说,在这种形式中,粘贴层可以直接挤出到基底层上,或者可以使用任何公知的纤维形成技术应用粘贴膜层,例如直接熔吹或纺接到基底层上。另一方面,承载层可以直接形成到粘贴层上。例如,如果基底层是无纺材料,该无纺材料可以直接熔吹或纺接到结构衬底层和/或粘贴层上。
用来形成承载层的材料是任何在加工方向(纵向)和/或与加工方向交叉的方向(横向)上基本上不可拉伸(如本文所定义)的材料。优选,承载层由使紧固件提供柔软、布状感觉的无纺材料或者例如像聚乙烯或聚丙烯的聚烯烃类热塑性薄膜组成。因此,用来组成承载层的每个单层可以由无纺材料或者热塑性膜(例如聚酯、聚酰胺、聚砜、丙烯酸类聚合物、聚苯乙烯、聚氨酯、聚碳酸酯、卤代的聚合物、纤维素、聚丙烯腈以及基于乙烯/甲基丙烯酸的钠或锌盐的离子聚合物)、或者任何合适的聚烯烃如聚乙烯、聚丙烯、乙烯的共聚物、丙烯的共聚物、或者从乙烯和/或丙烯与其它烯烃特别是C3至C12的烯烃共聚合获得的聚合物或者它们的组合。特别优选的是无纺布、聚丙烯和线性低密度的聚乙烯(LLDPE)。合适的LLDPE包括那些密度介于0.90g/cm3至0.94g/cm3之间且熔融指数介于0.5g/10分钟至30g/10分钟之间的材料。合适的聚丙烯通常是高度结晶的,密度范围介于0.89g/cm3至0.91g/cm3之间且熔融指数介于0.1g/10分钟至300g/10分钟之间。
提供自粘合或粘贴性质的粘贴层优选由合适的单中心(single site)或茂金属催化的乙烯和一种或多种C3至C18α-烯烃共聚单体的基于乙烯的共聚物、或者单中心或茂金属催化的丙烯和一种或多种C2至C18α-烯烃共聚单体的基于丙烯的共聚物、或者基于乙烯的共聚物、基于丙烯的共聚物、或者一种或多种基于乙烯的共聚物与一种或多种基于丙烯的共聚物的掺合物组成。基于乙烯的共聚物中的α-烯烃共聚单体的含量至少为20重量%,并且优选从20重量%至50重量%。基于丙烯的共聚物中的α-烯烃共聚单体的含量至少为5重量%,并且优选5重量%至30重量%,并且最优选5重量%至15重量%。合适的基于乙烯的共聚物具有低于0.89g/cm3且优选低于0.88g/cm3的密度。基于乙烯的共聚物和基于丙烯的共聚物都具有小于等于100g/10分钟并且优选小于等于50g/10分钟并且最优选小于等于10g/10分钟的熔融指数。


附图显示了目前打算实施本发明的最佳方式。
在附图中图1是结合了本发明粘贴膜紧固件系统的第一实施方案的一次性尿布的正面透视图;图1A是根据本发明的粘贴膜紧固件的剖视图;图2是一部分尿布的透视图,表示出用图1的粘贴膜紧固件系统形成的初始闭合;图3是通过图2中线3-3的平面获取的剖视图;图4是结合了本发明粘贴膜紧固件系统的第二实施方案的一次性尿布的正面透视图;图5是一部分尿布的透视图,表示出用图4的紧固件系统形成的初始闭合;图6是通过图5中线6-6的平面获取的剖视图;图7是结合了本发明粘贴膜紧固件系统的第三实施方案的一次性尿布的正面透视图;图8是一部分尿布的透视图,表示出用图7的紧固件系统形成的初始闭合;图9是通过图8中线9-9的平面获取的剖视图;图10是结合了本发明粘贴膜紧固件系统的第四实施方案的一次性尿布的正面透视图;图11是一部分尿布的透视图,表示出由图10的紧固件系统形成的初始闭合;图12是通过图11中线12-12的平面获取的剖视图;图13是结合了本发明粘贴膜紧固件系统的第五实施方案的一次性尿布的正面透视图;图14是结合了本发明粘贴膜紧固件系统的第六实施方案的一次性尿布的正面透视图;图15是结合了本发明粘贴膜紧固件系统的第七实施方案的一次性尿布的正面透视图;图16是结合了本发明粘贴膜紧固件系统的第八实施方案的一次性尿布的正面透视图;图17是包含结合了本发明粘贴膜紧固件系统的女性卫生巾的吸收性的制品的平面图;图18是当用户穿上时图17的女性卫生巾的透视图;图19是显示结合了本发明粘贴膜紧固件系统的小吃食品包装例如糖果包装生产的示意图;图20是在其挡板上面结合了本发明粘贴膜紧固件系统的有加强筋的箱子的示意透视图;图21是结合了本发明粘贴膜层合紧固件系统的信封的平面图;图22是使用Davis标准挤出机(实施例4数据)和Randcastle单层挤出机(实施例5数据)根据本发明构建的各种粘贴膜层合结构的剥离强度对密度的图;图23是结合了本发明粘贴膜紧固件系统作为可重复密封的密封物的塑料袋的正面透视图;图24是沿着图23中的线24-24获取的放大剖视图;及图25是结合了本发明粘贴膜紧固件系统的带子的剖视图。
发明详述本发明的粘贴膜紧固件具有包含一种或多种提供自粘合或粘贴表面性质的聚烯烃共聚物的粘贴层作为其主要组件之一。在一个实施方案中,粘贴层可以基本上是一种或多种聚烯烃共聚物的单层膜形式的不可拉伸的自支撑片。在使用中,单层粘贴膜直接接合到目标表面上,从而暴露出其粘贴表面。
在另一个实施方案中,粘贴膜紧固件包含多层的层合结构。在该实施方案中,粘贴层具有一种或多种能提供自粘合或粘贴表面性质的聚烯烃共聚物,其接合或涂敷到给该粘贴层提供支撑的承载层上。承载层自身可以是单层或多层的结构,并且粘贴层和承载层(或者承载层的任何各层或者全部)之一或两者可以基本上是不可拉伸的,从而使整个粘贴膜紧固件自身基本上是不可拉伸的。承载层优选是消除或者基本上限制粘贴层拉伸的层合体组件。因此,承载层优选提供了在纵向和/或横向上的尺寸稳定性以防止粘贴层的拉伸或变形。在使用中,承载层直接接合到目标表面上,从而暴露出粘贴层的粘贴表面。
现在参考附图,其显示了与大量不同应用的紧固系统相关的各个实施方案,在图1-16中显示的形式中包含多层的层合体,所述层合体包括整体连接并接合到基本上不可拉伸的承载层上的粘贴层,所述粘贴层具有在室温下具有自粘合或粘贴性质的外表面。本发明的结构可以用作各种无纺布非耐用物制品的组件,并且在用于一次性非耐用物制品,尤其是用来吸收并盛装人体排出的流出物(例如血和尿)的吸收性的非耐用物制品(例如一次性尿布和女性卫生巾)、手术单、医用服装、面罩和医用衬垫以及其它具有一层或多层无纺布层的制品的紧固系统中是特别有用的。如本文前面所述,本发明的紧固件还可以用于各种包装应用,例如各种食品的包装,但是不打算用作拉伸包裹材料。
例如图1-16中显示的层合体特别适用于一次性非耐用物制品的紧固系统,并且由提供具有较低剥离强度但较高剪切强度的紧固系统的聚烯烃共聚物粘贴层和不可拉伸的承载层组成。在这种应用中,粘贴层外表面的自粘合或粘贴性质消除或者基本上减少了使用压敏粘合剂的现有技术系统的污染问题。另外,本发明结构的低剥离、高剪切性质消除或者基本上减少了使用例如在Mann等人的美国专利5,085,655(基于嵌段共聚物)中描述的自粘合膜的现有技术系统的变形和劣化问题。
用于形成承载层、或者多层结构中的任何一个单层的材料是任何在加工方向(纵向)和/或与加工方向交叉的方向(横向)上基本上不可拉伸的材料。优选,承载层由无纺布衬底或热塑性膜材料组成。“无纺布材料”是指通过机械、热或化学方法缠绕纤维或丝(并且通过穿孔膜)而接合到一起的片或网结构。它们是从单个的纤维或者从熔化的塑料或塑料膜直接制造的平坦的、多孔的自支撑片。它们不是通过编织或编结来制造的并且不需要将纤维转化成纱线。承载层可以是柔性的或者非柔性的,只要其是基本上不可拉伸的就行。术语“柔性的”是指承载层可以弯曲至0.5cm的半径而不会断开或断裂。
用于形成基本上不可拉伸的粘贴膜紧固件的承载层的热塑性膜材料包括优选在室温或使用温度下不会粘附到粘贴层的自粘合或粘贴表面上的可熔化的成膜热塑塑料。更优选地,热塑性膜应该具有足够接近聚烯烃共聚物粘贴层熔化温度的熔化温度,从而能够在其间使用或不使用粘合剂下,共同挤出承载层和聚烯烃共聚物粘贴层并且在其间形成冷却后保持接合的永久接合。实践中,可以使用能够形成自支撑连续片或膜的任何热塑性材料,该片或膜具有足以经受正常处理并且满足最终的应用需求以及形成基本上不可拉伸的承载层的力学性质,所述需求包括在高温下与聚烯烃共聚物粘贴层形成满意的接合。因此,承载层由消除或者基本上限制了聚烯烃共聚物粘贴层的拉伸的材料形成。承载层因此提供了在纵向以及交叉或横向上的尺寸稳定性,以防止聚烯烃共聚物粘贴层的拉伸或变形。术语“基本上不可拉伸的”是指在预期使用和/或储存期间,优选粘贴膜紧固件在其纵向或横向拉伸不超过大约50%,并且更优选地,拉伸应该限制为从其原始未拉伸结构不超过25%,并且最优选从其原始未拉伸结构小于10%。为了实现这一点,一层或多层粘贴膜紧固件(例如粘贴层、承载层和/或承载层的各个衬底或各层)必须基本上是不可拉伸的,因此在正常使用期间将导致粘贴膜紧固件自身在任一方向上从其原始未拉伸结构拉伸不超过大约50%,并且更优选拉伸不超过大约25%,并且最优选小于10%。另外,承载层可以通过本领域中任何公知的方法制成可透气的。
形成承载层的热塑性膜材料,包括可以包含多层承载层的任意各个层,可以包括选择来满足最终应用的广泛的聚合物、共聚物、三元共聚物、互聚物及它们的混合物。可以单独或者以混合物使用的示例性热塑塑料包括聚烯烃(例如聚乙烯、聚丙烯和聚丁烯、乙烯和C3-C8烯烃的共聚物)、热塑性聚酯、例如尼龙的聚酰胺、聚砜、丙烯酸类聚合物(例如聚乙烯丙烯酸、聚乙烯丙烯酸乙酯、聚乙烯丙烯酸正丁酯和聚乙烯丙烯酸甲酯)、聚苯乙烯、聚氨酯、聚碳酸酯、卤代的聚合物(例如聚氯乙烯和聚偏二氯乙烯)、纤维素、聚丙烯腈、乙烯-乙酸乙烯共聚物以基于乙烯/甲基丙烯酸的钠或锌盐的离子聚合物。优选的热塑性膜材料包括聚烯烃,包括低密度、中密度和高密度的聚乙烯(例如低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高压低密度聚乙烯(HPLDPE)和非常低密度聚乙烯(VLDPE)和/或聚丙烯。
粘贴膜紧固件可以是单层形式或多层层合结构形式的自支撑片。作为单层,紧固件只包含粘贴层并且基本上是不可拉伸的,并且是一种或多种聚烯烃共聚物的自支撑片或膜的内表面和外表面表现出粘贴性质的形式。根据其最终用途,紧固件可以需要或者可以不需要接合到承载层上以形成多层的层合结构。
但是,粘贴膜紧固件典型地是提供自粘合或粘贴表面性质的粘贴层组成的多层层合体形式,所述粘贴层接合到反过来可以是单层衬底或者也可以包含多层结构的承载层上。举例来说,粘贴层可以由一种或多种聚烯烃共聚物组成,并且承载层可以由基底层(被粘附到目标表面上)和插在基底层与聚烯烃共聚物层之间的结构层组成。在这种多层的结构中,三层中每层例如通过共挤出、熔吹或纺接技术或者粘合剂整体接合到一起,形成本发明所需的紧固件。另外,承载层可以或者在结构层与粘贴层之间,或者在结构层与基底层之间包括一个或多个其它衬底。例如,根据自粘合表面的粘性,承载层可能在其上面需要释放层或滑动层以在当以卷形式储存紧固件时阻止粘连(blocking)。另外,根据其最终用途,紧固件可能需要抗撕裂的衬底或层、或者抗穿刺的衬底或层。应当注意在备用形式中,提供粘贴膜紧固件的自粘合或粘贴表面性质的粘贴层可以直接接合(例如通过共挤出、熔吹或纺接)到承载层上,以形成具有或没有例如结构衬底层的任何其它层的所需的层合体。另外,粘贴层和/或承载层可以通过本领域中任何公知的方法制成可透气的。
术语“自粘合的”、“自粘合”及“粘贴”在本文中用来表示聚合物材料的自粘合或粘合在一起的粘合性质,其能够使其膜、层或涂层通过在使用温度或者室温下施用压力而重复粘附到一起并且分离。这些材料彼此接合,但是对于其它材料基本上是非粘合性的。根据所需的最终用途,由外粘贴表面形成的接合可以是永久的、可释放的、可密封的、可重复密封的和/或不可重复密封的。术语“使用温度”根据其普通意义在本文中用来表示用于最终用户的粘贴膜紧固件和/或在最终产品的储存条件下的计划温度或温度范围。因此,使用温度典型地在从大约0的温度至大约140的装运和储存温度的范围。术语“自支撑”指涂层、材料层或膜独立支撑自身或其自身重量的能力。
本文使用的术语“紧固”或“紧固件”广义地指一个物体与另一个物体的连接,不管所得的连接是否是永久的、可释放的、可密封的、可重复密封的、不可重复密封的、可重新密闭的等。如此,这些术语旨在包括过去使用冷密封、压敏粘合剂、热熔粘合剂和/或可固化粘合剂将两个物体接合到一起的应用,但是明显不局限于这些传统的粘合剂接合技术或应用。
承载层的各层可以由热塑性材料组成并且可以由任何合适的聚烯烃或者聚烯烃的组合组成,聚烯烃例如聚乙烯、聚丙烯、乙烯的共聚物、丙烯的共聚物、或者从乙烯和/或丙烯与其它烯烃特别是C3至C12的烯烃的共聚合获得的聚合物。尤其优选的烯烃是1-丁烯、1-己烯、1-辛烯和4-甲基-1-戊烯。用作承载层一个或多个各个层的特别优选的材料是低密度、中密度和/或高密度的聚乙烯、聚丙烯以及例如线性低密度的聚乙烯(LLDPE)或非常低密度的聚乙烯(VLDPE)的乙烯共聚物。
用作承载层各层的合适的基于乙烯的共聚物包括较大重量比的乙烯与较小重量比的包括与大约3个至大约12个碳原子,优选大约4个至大约10个碳原子,并且更优选大约4个至大约8个碳原子的α-烯烃单体共聚合的共聚物。这些树脂具有优选在从大约2至大约7范围内的多分散性。
用作承载层各层的基于乙烯的共聚物是那些通常称作线性低密度的聚乙烯(LLDPE)或非常低密度的聚乙烯(VLDPE)的共聚物。优选所使用的基于乙烯的共聚物是那些具有从大约1重量%至大约20重量%,优选从大约1重量%至大约10重量%的所述更高α-烯烃单体共聚合的的共聚物。另外,基于乙烯的共聚物中使用的α-烯烃单体选自1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-己烯、1-辛烯和1-癸烯。特别优选的是1-丁烯、1-辛烯和1-己烯α-烯烃。LLDPE树脂可以在较低的压力下使用配位型催化剂制备。关于制备的更多细节和包括那些在本文中特别有用的LLDPE树脂的性质参照美国专利3,645,992、4,076,698、4,011,382、4,163,831、4,205,021、4,302,565、4,302,566、4,359,561和4,522,987。
可以在本发明承载层中使用的LLDPE树脂具有根据ASTMD1238测定,从大约0.90g/cm3至大约0.940g/cm3,更常用从大约0.90g/cm3至大约0.93g/cm3范围的密度,以及从大约0.5g/10分钟至大约30g/10分钟,优选从约1g/10分钟至约10g/10分钟范围的熔融指数(I2)。特别优选的是那些根据ASTM D1238测定,密度在从大约0.917g/cm3至大约0.920g/cm3范围内并且熔融指数在从约2.0g/10分钟至约5.0g/10分钟范围内的熔融指数的LLDPE树脂。这些LLDPE树脂的实例包括那些在美国专利5,273,809中提出的树脂,该专利全部内容引入本文作为参考。这些LLDPE及其制造方法在本领域中是熟知的并且容易商购。
可以在本发明承载层中使用的VLDPE树脂具有从大约0.880g/cm3至大约0.912g/cm3,更常用从大约0.89g/cm3至大约0.91g/cm3范围的密度以及从大约0.5g/10分钟至约5g/10分钟,优选从大约1/10分钟至约3g/10分钟范围的熔融指数。这些VLDPE及其制造方法在本领域中是熟知的并且容易商购。
合适的聚丙烯通常是固体且等规立构的,并且熔融指数在0.1g/10分钟至300g/10分钟之间的广泛范围内。这种聚丙烯通常是结晶的,并且对于等规立构的聚丙烯密度范围从大约0.89g/cm3至大约0.91g/cm3。这些聚丙烯及其制造方法在本领域中是熟知的并且容易商购。
用于承载层的热塑性材料,特别是LLDPE和VLDPE树脂可以与少量例如直至总共大约不高于40重量%的一种或多种其它合适的树脂混合,以在膜产品中实现所需范围的物理/力学性质。因此,举例来说,例如乙烯-乙酸乙烯(EVA)共聚物、高压低密度聚乙烯(HPLDPE)和其它LLDPE树脂的树脂可以用于混合以获得用来形成本发明的一层或多层的承载层的有用混合物。
给粘贴层提供自粘合或粘贴表面性质的热塑性聚合物材料可以由选自聚烯烃、丙烯酸改性的聚烯烃、乙酸乙烯酯改性的聚烯烃和丙烯酸类聚合物的热塑性材料或热塑性材料的掺合物组成。聚烯烃可以是聚丙烯或聚乙烯。丙烯酸改性的聚烯烃可以是聚丙烯或聚乙烯与丙烯酸的共聚物。同样,乙酸乙烯酯改性的聚烯烃可以是聚丙烯或聚乙烯与乙酸乙烯酯的共聚物。
给粘贴层提供自粘合或粘贴表面性质的热塑性聚合物材料优选由合适的单中心或茂金属催化的包含较大重量比的乙烯和较小重量比的C3至C18α-烯烃共聚单体的基于乙烯的共聚物、或者单中心或茂金属催化的包含较大重量比的丙烯和较小重量比的C2至C18α-烯烃共聚单体的基于丙烯的共聚物、或者基于乙烯的共聚物、基于丙烯的共聚物、或者一种或多种基于乙烯的共聚物与一种或多种基于丙烯的共聚物的掺合物组成。α-烯烃共聚单体优选包含3至12个碳原子,更优选包含4至10个碳原子,并且最优选包含4至8个碳原子。更具体地说,α-烯烃共聚单体可以选自1-丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-十二碳烯、3-甲基-1-己烯、1-辛烯和1-癸烯。特别优选的是与乙烯共聚合的1-辛烯。
基于乙烯的共聚物中的α-烯烃共聚单体的含量至少为20重量%,并且在从20重量%至50重量%,优选从25重量%至50重量%,更优选从30重量%至50重量%的范围内。合适的基于乙烯的共聚物具有小于等于0.89g/cm3,并且在从0.89g/cm3至0.85g/cm3,优选介于0.88g/cm3至0.85g/cm3之间,并且最优选介于0.875g/cm3至0.85g/cm3之间的密度,密度根据ASTM D-792测定。合适的基于乙烯的共聚物还具有小于等于100g/10分钟,优选小于等于50g/10分钟,更优选小于等于10g/10分钟,并且最优选小于等于5g/10分钟的熔融指数,熔融指数根据ASTM D-1238在190℃和2.16kg下测定。
基于丙烯的共聚物中的α-烯烃共聚单体的含量至少为5重量%,优选5重量%至30重量%,并且最优选5重量%至15重量%,并且优选的共聚物是丙烯-乙烯共聚物。基于丙烯的共聚物具有小于等于100g/10分钟,优选小于等于50g/10分钟,并且更优选小于等于25g/10分钟的熔融指数(在230℃下测定)。
“掺合物”可以包含两种或多种基于乙烯的共聚物或两种或多种基于丙烯的共聚物,或者一种或多种基于乙烯的共聚物与一种或多种基于丙烯的共聚物。在使用共聚物的掺合物的情况中,掺合物的计算密度也应该落在上述界限内,即低于0.89g/cm3。举例来说,70%密度为0.870g/cm3的基于乙烯的共聚物和30%密度为0.885g/cm3的基于丙烯的共聚物的掺合物将产生计算密度为0.875g/cm3的最终掺合物。
有用的单中心或茂金属催化的基于乙烯的共聚物可以从尤其是单中心或强制几何催化的聚乙烯生产商Dow Chemical Company和Exxon Mobil Chemical Company获得。这些树脂可以作为AFFINITY和EXACT聚乙烯(参见Plastics World,第33-36页,1995年1月)以及ENHANCED聚乙烯和EXCEED系列树脂商购。这些基于乙烯的共聚物还可以从DuPont Dow Elastomers作为ENGAGE品牌获得。通常通过使用茂金属催化剂系统的方法生产这些聚乙烯在尤其是如下的专利中提出美国专利5,382,631、5,380,810、5,358,792、5,206,075、5,183,867、5,124,418、5,084,534、5,079,205、5,032,652、5,026,798、5,017,655、5,006,500、5,001,205、4,937,301、4,925,821、4,871,523、4,871,705和4,808,561,每篇专利的全部内容引入本文作为参考。这些催化剂系统及其制备这些共聚物材料的用途也在EP0600425A1和PCT申请WO 94/25271和WO 94/26816中提出。
单中心或茂金属催化的基于丙烯的共聚物可以从The DowChemical Company以VERSIFY品牌获得。这些聚丙烯的生产也是基于使用茂金属或单中心的催化剂系统并且基于Dow′s INSITE技术。
用来提供自粘合或粘贴性质的热塑性聚合物涂层还可以包含公知且传统的粘合添加剂以增加至少在特别优选的树脂的情况中固有表现出的粘贴性质。有用的粘合添加剂的实例包括数均分子量(通过汽相渗透压测定法测定)在从大约1,000至大约3,000,优选从大约1,200至大约1,800范围内的聚异丁烯、无定形的无规立构的聚丙烯(例如那些平均分子量大约2000的聚丙烯)以及包含大约3重量%至大约90重量%共聚合的乙酸乙烯酯的多萜和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。任选的粘合添加剂的浓度可以为树脂的大约0.5重量%至大约10重量%。
另外,可以添加少量的、低于25重量%并且更优选低于10重量%的改性剂以改变粘贴层的自粘合或其它特性。这些添加剂的实例包括增粘树脂、增塑剂、蜡、填料、抗氧化剂、着色剂、防粘剂、抗静电剂、UV稳定剂等。
另外,可以通过其它方法改变粘贴表面以改善和/或改变粘连或粘贴性质、剥离强度和/或剪切强度。可以通过机械方法(例如压花或冲压技术)或者借助使用能量(例如UV、RF、微波或热量)来实现这一点。
用来提供自粘合或粘贴性质的热塑性聚合物还可以通过例如电晕放电、化学处理、火焰处理等公知且传统的形成后操作来处理以改变表面的可印性或吸墨性或者对其赋予其它所需的特性。因此,本发明的紧固件结构可以是着色的、透明的、不透明的,或者在其所选的部分上包含印刷内容。
用来提供自粘合或粘贴性质的热塑性聚合物涂层优选全部由本文定义的通过单中心或茂金属催化剂技术生产的基于乙烯的共聚物或基于丙烯的共聚物构成。但是,热塑性聚合物涂层也可以包含一种或多种茂金属催化的共聚物与第二种树脂材料的掺合物。所述第二种材料可以是烯烃聚合物树脂,例如像聚丙烯或聚乙烯的聚烯烃、丙烯酸改性的聚烯烃、乙酸乙烯酯改性的聚烯烃或丙烯酸类聚合物。举例来说,该材料可以包括,但不局限于LLDPE、LDPE、HPLDPE、VLDPE、丙烯基树脂或者它们的组合。如果该第二种材料与茂金属或单中心催化的树脂结合,优选保持茂金属催化的树脂的用量至少大约60重量%。所得掺合的聚合物混合物保持了茂金属催化的材料的所需性质并且可能对于某些应用是更加经济的。
热塑性聚合物涂层可以按照任何传统的方法直接共挤出到结构衬底上或者用粘合剂接合到结构衬底上以形成粘贴层。另一方面,如果需要取消粘贴层的结构衬底,聚合物涂层可以直接共挤出到基底承载层上或者可以沿着基底承载层共挤出,或者熔吹或者直接纺接到基底承载层上。
在一个实施方案中,举例来说当用于无纺布非耐用物制品应用(例如图1-16)时,粘贴层的自粘合表面提供了具有较低剥离强度但具有较高剪切强度的粘合表面。“低”剥离强度是指粘贴层的剥离强度优选小于等于1000g/inch,更优选小于等于600g/inch,并且最优选小于等于400g/inch,剥离强度通过在本文实施例1中描述的剥离试验方法测定。“高”剪切强度是指粘贴层的剪切强度优选大于4小时,并且最优选大于8小时,剪切强度通过下文所述的剪切强度试验来测定。因此,粘贴层自粘合表面的低剥离强度高剪切强度提供了足够的剥离力和剪切力以将尿布保持在适当位置,但是使一次性尿布的紧固接头片容易被用户打开而不会破裂或显著损伤一次性尿布的正面区,同时允许在需要时重复紧固该接头片。可以在本发明层合体中使用的粘贴膜的三个实例可以在美国专利5,049,423、美国专利5,085,927和美国专利5,902,684中发现。粘贴膜的其它实例可以在美国专利5,093,188和5,208,096中发现。用于本发明层合体的优选的粘贴膜是可以从Wisconsin,Appleton的Presto Products公司以品牌“Presto”获得的聚乙烯膜。特别适合的两个等级是Presto CNC 10152和101515。其它优选的聚乙烯粘贴膜可以从Oklahoma,Broken Arrow的ParagonFilms公司以品牌“Paragon”获得。来自Paragon的实例包括V109015A、T128370 Global和T817125。其它的优选粘贴膜是可以从Illinois,Lake Forest的Pactiv公司以品牌“Pactiv APM3-2015”获得的乙烯-烷基丙烯酸酯。“掩模”膜也可以从Tredegar公司获得。
本发明紧固件可以通过使用任何传统的商购设备将粘贴层直接挤出加工到承载层上来制备。另一方面,粘贴层可以以粘合方式接合到承载层上,或者将其熔吹或纺接到承载层上面。任何其它的结合方法例如超声、热、压结、微波、RF等方法都可以用来将粘贴膜层粘结到承载层上。另外,可以直接在粘贴层上面形成承载层。举例来说,如果承载层是无纺材料,则该无纺材料可以直接熔吹或纺接到粘贴层上面。如果使用粘合剂来将紧固件各层粘结到一起。则粘合剂可以是任何合适的热熔粘合剂,并且可以使用任何标准的涂覆设备涂覆到粘贴层上或者承载层上或者粘贴层和承载层上。典型的粘合剂层的加入量将从大约1g/平方米至大约20g/平方米。应当注意无论是共挤出设备或是涂布机/层压设备,可以根据加工温度的差异和形成粘贴层、承载层和任选的粘合剂层的材料的流变学选择特定设备。紧固件或层合体的总厚度可以广泛地改变并且是对于应用特定的。但是一般而言,层合体的厚度为0.2密耳至40密耳,并且典型地厚度介于0.5至20密耳之间。
目标表面是那些与本发明的紧固件或粘贴膜层合体结合的表面。在本发明中使用的目标表面可以选自广泛的材料。有用的目标表面的实例包括那些以前用于承载层各层的材料以及如下的聚合物材料的表面聚碳酸酯、聚丙烯腈、丁二烯-聚苯乙烯、聚(甲基丙烯酸甲脂)、聚酰胺、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、处理和未处理的聚(对苯二甲酸乙二酯)、Surlyn、聚苯乙烯、丙烯腈丁二烯-苯乙烯聚合物、聚丙烯和聚苯乙烯。目标表面还包括例如不锈钢的金属表面、玻璃表面、包括薄纸板、纸板和涂布纸原料的各种类型的纸表面、涂布瓷釉的衬底表面以及特殊的无纺布表面。本发明的紧固件或粘贴膜层合体可以以任何方法结合到目标表面上。举例来说,结合可以包括涂敷到承载层或目标表面上的压敏粘合剂、可再闭合的钩环紧固件、可再闭合的蘑菇形紧固件、超声焊接、机械接合或者热接合。根据用户的需要准确选择使用的目标表面和结合方法。
现在参照图1-3,并且具体地说参照图1A,多层结构的层合体包括与柔性但是基本上不可拉伸的承载层4整体连接的并具有自粘合表面3的粘贴层2。粘贴层2和承载层4沿着由层2和层4相邻的内表面形成的界面6接合到一起。如图所示,粘贴层2直接共挤出到承载层4上。粘贴层2和承载层4的厚度都在从大约0.1密耳至大约20密耳的范围。
粘贴层2由合适的热塑性聚合物材料例如聚乙烯形成。粘贴层2的外表面3是自粘合的,因为它像自粘合表面一样互相粘附,但是按别的方式基本上是非粘合性的。承载层4由无纺材料形成并且包括外表面6a,当在室温或高的储存温度条件下将它们压在一起时,甚至用大直径的辊在张力下卷绕时,该外表面6a也基本上不与表面3粘附。因此,层合体1可以自卷绕或者堆叠而不用脱离衬垫,因此能以网状形式生产层合体并且以用于传统尿布生产系统的卷的形式储存。
如图1-3所示,层合体1显示为在一次性尿布的紧固系统中使用的紧固组件。如图所示,一次性尿布通常包含通过胯部9连接在一起的正面7和背面8。正面7和背面8每个都分别具有腰部10和11并且环绕着婴儿身体,并且通过尿布紧固系统重叠并连接到一起以将尿布保持在适当的位置。一次性尿布自身包含三层复合结构,包括渗透液体的身体侧内部衬垫或上部片12、不渗透液体的外部衬垫或背部片13以及夹在内部衬垫12和外面覆层13之间的吸收性材料的棉絮或芯层14。如图所示,显示了一对尿布紧固接头片15和16,每个都结合了层合体1作为其主要组件。层合体1可以以卷的形式卖给尿布生产商来冲切形成接头片15和16。接头片15和16固定到传统结构的一次性尿布的外部衬垫13上。
如图1-3进一步所示,结合了层合体1作为其主要组件的紧固接头片接合区17沿着正面7固定到外部衬垫13上。接合区17传统地以粘合方式接合到覆层13的外表面上,但是可以使用其它结合方式。可以在单独的区域中布置层合体的附加部分(未显示),从而如果需要在尿布被弄脏后便于封闭。
如图1中最好地显示,接头片15和16每个都具有拉长的矩形形状,包括粘附到背面8的腰部11上的内端18和外端19。外端19的端部边缘处的层合体1的承载层4轻微伸长超过在储存位置的在外端19的端部边缘处的粘贴层2,在使用尿布期间提供手指抬起(finger lift)区21。因为自粘合表面3基本上是非粘合性的和非粘性的,所以沿着外端19的手指抬起部分不需要脱离衬垫或保护性接头片。为了尿布的封闭,紧固接头片15和16的外端19的自粘合表面3被压在接合区17的自粘合表面20的上面,形成粘贴-对-粘贴的界面5。如前面所述,接头片15和16以及接合区17使用层合体1来形成,并且总的结构如图3部分中所示。因此,紧固接头片15和16的自粘合表面3被压在接合区17的自粘合表面20的上面。因此,接头片15和16可以“紧固”或粘附到接合区17上,导致腰部10和11连接到一起以将尿布保持到适当的位置。
图4-6显示了结合了本发明粘贴膜紧固件系统的第二实施方案的一次性尿布。在该第二实施方案中,除了使用下标“a”外,同样的组件进行与第一实施方案相似地编号。如图所示,尿布紧固系统的第二实施方案与图1-3中所示的第一实施方案之间的唯一明显的差异是接合区17a略大于图1所示的接合区17,并且紧固接头片15a和16a以耳朵形状代替传统的矩形带。在所有其它方面中,图4-6的第二实施方案与图1-3的第一实施方案相同。
现在参照图7-9,显示了结合了本发明粘贴膜紧固件系统的第三实施方案的一次性尿布。在该第三实施方案中,除了使用下标“b”外,同样的组件进行与第一和第二实施方案相似地编号。该第三实施方案取消了在尿布正面上使用接合区。作为替代,其结合了一对大的耳状物23和24,一个耳状物23上的粘贴层的自粘合表面面向上并且耳状物24上的粘贴层的自粘合表面面向下,使耳状物23和24的外部边缘重叠,从而提供尿布紧固或密闭系统。
图10-12显示了结合了本发明粘贴膜紧固件系统的第四实施方案的一次性尿布。在该第四实施方案中,除了使用下标“c”外,同样的组件进行与第一至第三实施方案相似地编号。除了在尿布正面7c上使用接合区17c和一对均由层合体1组成的大的耳状物25和26外,该第四实施方案与图7-9的第三实施方案相似。但是,在该第四实施方案中,耳状物26在其两面上都具有自粘合的表面,因此形成由粘贴层27、承载层28和第二粘贴层29组成的三层层合结构,如图12中最佳所示。但是,因为耳状物25仅在其一面上具有承载层30和粘贴层31,所以耳状物25与耳状物15a和16a相似。结果,当封闭紧固系统时,内部的耳状物26粘贴到接合区17c上,并且外部的耳状物25粘贴到接合区17c的一部分以及耳状物26外边缘的一部分上。
现在参照图13,显示了结合了本发明粘贴膜紧固件系统的第五实施方案的一次性尿布。在该第五实施方案中,除了使用下标“d”外,同样的组件进行与第一至第四实施方案相似地编号。除了使用沿着紧固接头片15d和16d的边缘包含在上面涂敷有压敏粘合剂的区域32外,该第五实施方案与第一实施方案相似。压敏粘合剂区32可以用作辅助的、补充的或次要的封闭特征以保证接头片15d和16d的边缘固定到接合区17d上。因此,压敏粘合剂区32保证了接头片15d和16d的边缘在使用期间不会卷起。如果需要,现有技术中常用的任何压敏粘合剂都可以用来涂敷区域32。还应当指出区域15d、16d和32可以颠倒,即粘贴层15d和16d可以为压敏粘合剂涂层,并且区域32可以是粘贴层。因此,用于图13的尿布的主要和辅助的紧固件系统可以采取任一种形式。
图14显示了结合了本发明粘贴膜紧固件系统的第六实施方案的一次性尿布。在该第六实施方案中,除了使用下标“e”外,同样的组件进行与第一至第五实施方案相似地编号。该第六实施方案在尿布的正面7e上使用接合区17e和涂有压敏粘合剂或Velcro或其它机械紧固件的紧固接头片16e。但是,在图14所示的实施方案中,尿布的腰部10e(未显示)和11e包括沿着其侧面接合的耳状物33和34。耳状物33和34由本文所述的粘贴层和/或层合体组成。在使用中,耳状物33面向外的粘贴表面与耳状物34面向内的粘贴表面重叠以提供辅助的紧固件或封闭系统,这就形成了尿布的边封,并且接头片16e粘结到接合区17e给一次性尿布提供了主要的紧固件系统。另外,应当注意如果需要,可以颠倒所述主要和辅助的紧固件系统,即耳状物33可以用压敏粘合剂涂敷并且接头片16e可以是粘贴层/层合体。
图15显示了结合了本发明粘贴膜紧固件系统的第七实施方案的一次性尿布。在该第七实施方案中,除了使用下标“f”外,同样的组件进行与第一至第六实施方案相似地编号。除了取消了图14中所示的紧固接头片16e和接合区17e外,该第七实施方案与图14的第六实施方案相似。作为替代,该实施方案仅结合了整体的耳状物35和36用作一次性尿布的紧固系统。如图所示,耳状物35的粘贴层的自粘合表面面向外,而耳状物36的粘贴层的自粘合表面面向内,使得当重叠时耳状物35和36提供了尿布的紧固或封闭系统。
应当注意不是将耳状物35和36粘合性粘附到尿布的腰部10f和11f上,耳状物35和36还可以作为一次性尿布的背面片或外部衬垫12f的一部分整体地形成。换句话说,图3显示了包括内部衬垫或上部片12、外部衬垫或背面片13以及夹在其间的内部棉絮或吸收性芯层14的尿布。打算层合体1能够按照无纺布承载层面向外并且粘贴层面向内的方式代替外部衬垫或背面片13。按照这种方式,可以作为形成背面片的外部层合结构的一部分整体地形成耳状物35和36。因此,在图15所示的实施方案中,耳状物35和36可以作为替代背面片12与层合体1整体地形成,而不是粘合性粘附到腰部10f和11f的侧面上。
图16显示了结合了本发明粘贴膜紧固件系统的第八实施方案的一次性尿布。在该第八实施方案中,除了使用下标“g”外,同样的组件进行与第一至第七实施方案相似地编号。除了使用钩和环紧固系统作为粘贴膜/无纺布层合体的补充外,该第八实施方案与第七实施方案相似。如图所示,该第八实施方案包括一对耳状物37和38,其中耳状物37具有面向外的自粘合表面并且耳状物38具有面向内的自粘合表面。但是,另外耳状物37包括钩紧固材料的条带39并且耳状物38包括环紧固材料的条带40。因此,当耳状物37和38以重叠关系布置时,自粘合表面彼此粘贴,形成主要的封闭系统,并且条带39和40提供了辅助或补充的封闭以保证了更牢固的尿布紧固系统。应当注意如果需要,可以颠倒条带39和40的紧固材料,即条带40可以是钩紧固件而条带39可以是环紧固件。另外,条带39和40的具体位置和/或结构可以根据所需补充封闭的所需结果来改变。
在进一步供选择的实施方案中,粘贴膜层合体可以用作如图17-18所示的女性卫生棉或卫生巾41的紧固系统。卫生巾41具有上部片42、背面片43和两翼44和45。如图所示,粘贴膜层合体可以形成背面片43、两翼44,45或者两者。优选地,粘贴膜层合体布置在两翼44和45上,分别如区域46和47所示。另一方面,整个翼44和/或45可以由粘贴膜层合体组成。应当注意图17中区域46的自粘合表面向上,而图17中区域47的自粘合表面向下进入纸面内(如剖面线所示)。如图18所示,粘贴膜层合体46、47用来围绕使用者的内衣48彼此连接两翼44和45。
如图19所示,包含已经提供有沿着其相对边缘纵向伸展的粘贴层51、52和分开的横向伸展的粘贴层53的包装物50的柔性包装材料从原料辊上卷出并且绕着惰辊54送到包装位置。应当注意尽管粘贴层和/或层合体显示为仅与包装物50的特定部分接合(例如其相对的边缘),但是如果需要粘贴层也可以覆盖包装物50的整个表面。箭头55表示例如糖果棒等制品的插入,其伴随着按照本领域中公知的任何传统方式,通过将粘贴层51、52和53压在一起而连续产生纵向密封56和横向密封57以产生包装单元58。切割装置(未显示)按照任何传统的方式,通过沿着横向密封57切割来而分隔单元58,以形成具有相对的横向端缝59a和59b及纵向端缝59c的单个包装的片59。打算粘贴膜层/层合体紧固件可以用于目前使用冷密封或粘合涂层的任何应用中,尤其是柔性包装应用。另外,它可以是机械连接物,例如钩和环紧固件、蘑菇形紧固件和塑料袋上的“拉链锁”密封的替代物。
图20显示了结合了本发明的粘贴膜/层合体紧固系统的有加强筋的箱60。粘贴层61、62分别施用到上挡板63、64的下表面上,并且粘贴层65、66分别施用到上挡板67、68的上表面上。当箱子60的上挡板63、64折叠并且与挡板67、68接触并压在上面时,粘贴层61、62与粘贴层65、66接合以密封箱子60。
图21显示了结合了本发明的粘贴膜/层合体紧固系统的信封70。沿着封盖(flap)72的内表面边缘施用粘贴层71,并且沿着与开口相邻的上部边缘的外表面施用粘贴层73,产生侧封盖74、75和背面76的信封70的内部。当封盖72被折叠并对其施加压力时,粘贴层71与粘贴层73接合,按照自密封的方式密封信封70而不需要弄湿层71或73。另外,打算可以将粘贴膜层/层合体紧固件用于目前使用压敏粘合剂的任何应用中。
图23显示了结合了本发明的粘贴膜/层合体紧固系统的塑料袋78的正面透视图,并且图24显示了其剖视图。图23和24中显示的实施方案代表了用于连接柔性包装应用的可重复闭合的紧固系统。塑料袋78是可重复密封类型并且表示为具有一般的矩形形状,其包括透明的柔性前壁或板79和后壁或板80。前壁79和后壁80由聚合物材料组成,该材料能够使壁79和80的底和侧边缘热密封到一起以形成密封的容器。可以形成壁79、80的合适的材料包括例如聚乙烯、聚丙烯、基于乙烯的共聚物和基于丙烯的共聚物的聚烯烃。
在所示的实施方案中,后壁80的高度略大于定义了与前壁79的上边缘82配合的上边缘81的前壁79的高度,从而当上边缘81、82分开时确定进入塑料袋78的进口83。根据本发明,沿着上边缘81的内表面施用粘贴膜紧固件84,并使粘贴表面暴露并朝向前壁79。另外,沿着前壁79的上边缘82施用第二个粘贴膜紧固件85,并使粘贴表面暴露并朝向后壁80。因此,当向上边缘81和82施加压力,使紧固件84的粘贴表面与紧固件85粘贴表面接合时,两个相对的粘贴表面彼此粘附以密封开口83,如图24所示。如同在本文中所述,紧固件84和85可以是粘贴膜单层或者粘贴层合体的形式。
图25显示了带状86形式的本发明粘贴膜层/层合体紧固系统。带86是多层的层合结构并且包括粘贴层87和由结构衬底或层88及基底层89组成的承载层。层88、89任一层或两者都可以是基本上不可拉伸的,并且另外专门设计层88、89以给带86提供所需的特性。举例来说,层88可以是抗撕裂层或者可以是抗穿刺层等。另外,层88、89可以由任何合适的材料,尤其是例如前面所述的聚烯烃的塑料聚合物膜形成。按照本文前面所述的任何方式将层87、88和89整体共同连接。最后,带86包括在基底层89上面形成的粘结层90。粘结层90可以是通常与带一起使用以实现将带86紧固到目标表面上的任何压敏粘合剂。
具体实施例方式
实施例1下面表1中报道的数据阐述了根据本发明制备的层合体的改善的剥离和剪切性质。对于每个测试的层合体,不仅在室温下而且在高温老化后,剥离强度小于等于50克并且剪切强度是可接受的(所有样品保持至少8小时)。
表1

制备粘贴层合体的方法表1中所列的粘贴膜使用Nordson涂布机/层压机层合到无纺布承载层上。以每平方米10克加入量的用量使用压敏热熔粘合剂,并且使用标准的熔吹应用设备来涂覆。粘合剂涂覆到无纺布衬底上并且在250毫秒的断开时间后夹到粘贴膜的非粘贴面上。在将两个衬底粘结到一起后,将所得的粘贴层合体自身缠绕。用来制备该层合体的粘合剂是H2545,并且购自Bostik Findley公司。无纺布是购自AvgolNonwoven Industries的基重为14克标准纺接聚丙烯无纺布。
剥离试验方法使用十字头速度为36英寸/分钟的Instron拉力试验机进行剥离试验。放置两英寸宽的层合体样品,使其粘贴面对着相同宽度的第二层合体的粘贴面。在测试前使用500克辊压层合体。所用的试验方法是标准的180度剥离试验。在表中报告了以克为单位的平均剥离强度。在100和120下,将这些样品在恒温箱中储存24小时后,进行重复测试。层合体在高温储存期间没有粘结。在老化后,按照前面测试样品。
剪切试验方法放置两英寸宽的粘贴层合体样品与第二层合体接触,使粘贴面接触。重叠区域是2英寸×1-1/2英寸。使用标准的500克辊压该结构。使用500克重量向改变的180°剪切形状中并且在100的恒温箱中的粘结区加压,即剪切样品放在6英寸的芯元件周围,粘结区域在大约9点钟的位置。如果粘结保持4小时,认为其通过了试验。
Pactiv APM 3-2015拉伸膜购自Pactiv公司(1900 West FieldCourt,Lake Forest,IL 60045)。
Presto膜购自Presto Products公司(P.O.Box 2399,Appleton,WI54912)。
Paragon膜购自Paragon Films公司(3500 West Tacoma,BrokenArrow,OK 74012)。
根据最终制品中紧固系统的最终使用的需要,所需的剥离强度可以高于实施例1中所述的剥离强度,即不高于1000g/inch。
实施例2进行本实施例来确定老化对根据本发明构建的粘贴层合体的剥离强度的影响,并且将获得的数据与在美国专利5,085,655中公开的现有技术的层合体进行比较。因此,除了使用10英寸/分钟的十字头速度外,对两英寸宽的层合体样品再次进行实施例1中描述的剥离试验方法。在表2A中报告了初始、1小时后、1天后和13天后根据本发明制备的层合体的平均剥离强度,单位为克。所有样品在室温(RT)下储存指定的时间段。然后,将这些数据与Mann等人的美国专利5,085,655中报道的结果比较,该专利描述了使用苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)嵌段共聚物或者乙烯-丙烯橡胶(EPR)作为自粘合层的现有技术的层合体。Mann等人的数据在表2B中报告。
表2A

表2B(来自美国专利5,085,655)

从上面的数据可以得出结论测试的本发明的粘贴层合体的剥离强度在老化期间甚至在老化13天后,也没有任何明显程度的增加。相反,现有技术层合体的剥离强度随着时间剧烈增加。
实施例3作为进一步的比较,按照与实施例1相同的方法获得并测试几种目前商购的尿布紧固系统的剥离性质和剪切性质。数据显示在下面的表3中。应当注意测试的带状紧固系统的剥离强度显著高于本发明的粘贴层合体并且在100下老化8小时的期间增加很大。
各种商购的紧固系统的剥离值获得几个商售尿布样品来测试。其中两个使用传统的压敏带接头片,两个使用机械紧固系统。使用下面的改动条件进行前面描述的相同基本剥离试验。
从尿布中切出每个尿布的接合区。在压敏带接头片的情况中,接合区由一片粘结到背面片上的聚丙烯膜组成,脱开涂层在外侧上。压敏带接头片放置在该结构的脱开面上并且用500克辊压滚。在机械紧固件的情况中,接合区由结合到尿布背面片上的“环”材料组成。放置“钩”接头片部分与接合区的“环”面接触,并且用500克辊压滚。使用与前面所述相同的条件进行180度剥离试验。记录平均剥离强度。在100下粘结8小时老化压敏带接头片,看看剥离强度是否改变。因为结合应该不受老化的影响,所以机械紧固件没有进行老化。
表3

还根据实施例1中提出的方法对实施例3的样品1和2进行剪切试验。所有样品通过初始的4小时试验。对老化的样品没有进行剪切测试。但是,预期老化的样品将通过。
尽管对实施例3的样品3和4没有进行剪切测试,但是预期它们将通过该试验。
实施例4进行该实施例来确定根据本发明使用Davis标准挤出机构建的各种三层粘贴膜层合体的剥离强度。使用实施例1中描述的剥离试验方法来获得表4中报告的数据。在表4中,字母“c”指对于聚合物掺合物计算的密度,或者计算的熔融指数。
表4

在Davis标准共挤出装置上生产具有三层单独层的层合体。冲模自身是6英寸宽和20密耳厚,由螺杆长度/直径比为大约15至30比1的三个挤出机进料。螺杆直径是1英寸或1英寸半,转速为大约4至20rpm。熔化物沿着三个区域逐渐加热,最终温度为大约190℃至230℃。薄膜被挤出到大约60的冷却金属辊上,然后接触100加热的第二个辊。线速度为大约12至15米/分钟。几天后测试膜样品的剥离性能。
上层是如上面所述的“粘贴”膜共聚物(或者共聚物的掺合物)。
中间层是用于层合体的承载层的结构层并且包含Tuflin 7021,它是密度为0.914g/cm3且熔融指数(MI)为3.2g/10分钟的LLDPE。
底层为层合体承载层的基底层,并且由密度为0.934g/cm3且MI为2.7g/10分钟的高密度聚乙烯构成。
每个薄膜层为1密耳厚。
Affinity和Tuflin等级购自Dow Chemical公司。
Engage等级购自DuPont Dow Elastomers。
用于底层的高密度聚乙烯购自Atofina Petrochemicals。
该数据表明本发明的粘贴膜层合体的剥离强度随着密度降低而增加,并且该粘贴膜层合体更适合用于本文中所述的紧固和粘结系统,而现有技术的粘贴膜不具有足够的剥离强度。密度和剥离强度之间的关系也表示在图22中。
实施例5进行本实施例来确定根据本发明使用Randcastle单层挤出机构建的各种粘贴层的剥离强度。使用实施例1中描述的剥离试验方法来获得表5中报告的数据。在表5中,字母“c”指对于聚合物掺合物计算的密度,或者计算的熔融指数。
表5

在Randcastle实验室级单层挤出装置中生产薄膜,并且每片薄膜是3密耳厚。冲模自身是6英寸宽,由螺杆长度/直径比为大约20比1的一个挤出机进料。螺杆速度为大约4至25rpm。熔化物沿着四个区域加热,最终温度为大约180℃至240℃。薄膜首先遇到大约60的冷却金属辊上。线速度为大约0.4至1.5米/分钟。然后,在几天后测试膜样品的剥离性能。
数据表明本发明的粘贴膜层合体的剥离强度随着密度降低而增加,并且粘贴膜层合体更适合用于本文中所述的紧固和粘结系统。密度和剥离强度之间的关系进一步表示在图22中。
应当注意在上面的实施例5中,Affinity VP 8770是基本上不可拉伸的、自支撑片或者本发明的粘贴膜紧固件的单层实施方案的实例。另外,应当注意在Randcastle挤出机装置(实施例5)上制造的薄膜的粘贴表面不如在Davis标准装置(实施例4)中制造的薄膜的粘贴表面平滑,导致当其粘贴表面是平滑且无织构时,相同的共聚物(例如Affinity VP 8770)具有更高的剥离强度。这表明改变粘贴表面的织构对相同密度的共聚物导致不同的剥离强度。
实施例6进行本实施例来确定根据本发明使用基于丙烯的共聚物(购自的Dow Chemical Company的“Versify”)构建的各种三层粘贴膜层合体的剥离强度,并且与由基于乙烯的共聚物(购自的Dow ChemicalCompany的“Affinity”)构建的相似的层合体比较剥离强度。使用实施例1中描述的剥离试验方法来获得在表6A和6B中报告的数据。对于层合体的粘贴层使用下面的共聚物。

在有三个单独的进料通路的Davis标准共挤出机装置上生产3层膜的层合体。冲模自身是10英寸宽和20密耳厚,由螺杆长度/直径比为大约15至30比1的三个挤出机进料。螺杆直径是1英寸或1英寸半,转速为大约4至20rpm。熔化物沿着三个区域逐渐加热,最终温度为大约190℃至230℃。薄膜结构被挤出到大约60的冷却金属辊上,然后接触100加热的第二辊。线速度为大约12至15米/分钟。
薄膜结构由1密耳厚的粘贴材料层,然后1密耳厚的中等密度PE(聚乙烯)层,然后0.5密耳厚的高密度PE(聚乙烯)层组成。层合粘贴表面与某种作为防污染和防潜在粘连的保护片的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜来制造卷。
剥离数据在表6A中报告,并且表明尽管丙烯基粘贴层的剥离力小于乙烯基粘贴层,但是根据层合体所需的最终应用,丙烯基粘贴层仍提供了足够的剥离强度。
表6A

表6B提供了一次剥离、三次剥离和五次连续剥离后粘贴层剥离强度的比较,表明乙烯基和丙烯基粘贴层的可重复密封性。数据表明丙烯基粘贴层甚至在五次连续剥离后也能维持其剥离强度(并因此保持它们自身重复密封的能力),而乙烯基粘贴层趋向于随着连续剥离次数的增加以更大的比率损失其剥离强度。
表6B

权利要求
1.具有紧固组件的粘贴膜紧固件系统,所述紧固组件包含具有内表面和外粘贴表面的基本上不可拉伸的粘贴层,所述粘贴层包含聚烯烃共聚物,所述聚烯烃共聚物选自乙烯和C3至C18α-烯烃共聚单体的茂金属或单中心催化的基于乙烯的共聚物,其具有至少20重量%的所述共聚单体;丙烯和C2至C18α-烯烃共聚单体的茂金属或单中心催化的基于丙烯的共聚物,其具有至少5重量%的所述共聚单体;以及所述基于乙烯的共聚物、所述基于丙烯的共聚物或者一种或多种所述基于乙烯的共聚物与一种或多种所述基于丙烯的共聚物的掺合物。
2.权利要求1的紧固件系统,其中所述基于乙烯的共聚物具有20重量%至50重量%的所述共聚单体。
3.权利要求1的紧固件系统,其中所述基于乙烯的共聚物具有25重量%至50重量%的所述共聚单体。
4.权利要求1的紧固件系统,其中所述基于乙烯的共聚物具有30重量%至50重量%的所述共聚单体。
5.权利要求1的紧固件系统,其中所述基于乙烯的共聚物具有小于等于0.89g/cm3的密度。
6.权利要求1的紧固件系统,其中所述基于乙烯的共聚物具有0.89g/cm3至0.85g/cm3的密度。
7.权利要求1的紧固件系统,其中所述基于乙烯的共聚物具有0.88g/cm3至0.85g/cm3的密度。
8.权利要求1的紧固件系统,其中所述基于乙烯的共聚物具有0.875g/cm3至0.85g/cm3的密度。
9.权利要求1的紧固件系统,其中所述基于乙烯的共聚物在190℃下具有小于等于100g/10分钟的熔融指数。
10.权利要求1的紧固件系统,其中所述基于乙烯的共聚物在190℃下具有小于等于50g/10分钟的熔融指数。
11.权利要求1的紧固件系统,其中所述基于乙烯的共聚物的α-烯烃共聚单体包括辛烯。
12.权利要求1的紧固件系统,其中所述基于丙烯的共聚物具有5重量%至30重量%的所述共聚单体。
13.权利要求1的紧固件系统,其中所述基于丙烯的共聚物具有5重量%至15重量%的所述共聚单体。
14.权利要求1的紧固件系统,其中所述基于丙烯的共聚物在230℃下具有小于等于100g/10分钟的熔融指数。
15.权利要求1的紧固件系统,其中所述基于丙烯的共聚物在230℃下具有小于等于50g/10分钟的熔融指数。
16.权利要求1的紧固件系统,其中所述基于丙烯的共聚物的α-烯烃共聚单体包括乙烯。
17.权利要求1的紧固件系统,其中所述掺合物具有小于等于0.89g/cm3的计算密度。
18.权利要求1的紧固件系统,其中所述掺合物具有0.89g/cm3至0.85g/cm3的计算密度。
19.权利要求1的紧固件系统,其中所述掺合物具有0.88g/cm3至0.85g/cm3的计算密度。
20.权利要求1的紧固件系统,其中所述掺合物具有0.875g/cm3至0.85g/cm3的计算密度。
21.权利要求1的紧固件系统,其中所述紧固组件进一步包含具有第一和第二相对面的承载层,所述第一面粘结到所述粘贴层的内表面上形成粘贴膜层合结构。
22.权利要求21的紧固件系统,其中所述承载层包括无纺布。
23.权利要求21的紧固件系统,其中所述承载层包含选自以下的热塑性膜聚烯烃、乙烯和C3至C18烯烃的共聚物、聚酯、聚酰胺、聚砜、丙烯酸类聚合物、聚苯乙烯、聚氨酯、聚碳酸酯、卤代的聚合物、纤维素、聚丙烯腈、乙烯乙酸乙烯酯共聚物以及基于乙烯/甲基丙烯酸的钠或锌盐的离子聚合物。
24.权利要求23的紧固件系统,其中所述聚烯烃是聚乙烯、聚丙烯或聚丁烯。
25.权利要求23的紧固件系统,其中所述聚酰胺是尼龙。
26.权利要求23的紧固件系统,其中所述丙烯酸类聚合物是聚乙烯甲基丙烯酸、聚乙烯-丙烯酸正丁酯、聚乙烯丙烯酸乙酯或者聚乙烯丙烯酸甲酯。
27.权利要求23的紧固件系统,其中所述卤代的聚合物是聚氯乙烯或聚偏二氯乙烯。
28.权利要求1的紧固件系统,其中所述粘贴层从其原始未拉伸结构拉伸小于等于25%。
29.权利要求1的紧固件系统,其中所述粘贴层从其原始未拉伸结构拉伸小于等于10%。
30.权利要求21的紧固件系统,其中所述粘贴膜层合结构从其原始未拉伸结构拉伸小于等于25%。
31.权利要求21的紧固件系统,其中所述粘贴膜层合结构从其原始未拉伸结构拉伸小于等于10%。
32.权利要求21的紧固件系统,其中所述承载层从其原始结构基本上是不可拉伸的。
33.权利要求32的紧固件系统,其中所述承载层从其原始结构拉伸小于等于25%。
34.权利要求32的紧固件系统,其中所述承载层从其原始结构拉伸小于等于10%。
35.权利要求1的紧固件系统,其中所述粘贴层包含所述聚烯烃共聚物的自支撑单层。
36.权利要求1的紧固件系统,其中所述粘贴层的内表面也表现出粘贴性。
37.权利要求21的紧固件系统,其进一步包括目标表面和在所述承载层的第二面与所述目标表面之间的接合。
38.权利要求37的紧固件系统,其中所述接合包含涂敷在所述第二面或所述目标表面上的热熔粘合剂。
39.权利要求37的紧固件系统,其中所述接合包含涂敷在所述第二面或所述目标表面上的压敏粘合剂。
40.权利要求37的紧固件系统,其中所述接合包含可再闭合的钩环紧固件。
41.权利要求37的紧固件系统,其中所述接合包含可再闭合的蘑菇形紧固件。
42.权利要求37的紧固件系统,其中所述接合包含超声焊接。
43.权利要求37的紧固件系统,其中所述接合包含机械接合。
44.权利要求37的紧固件系统,其中所述接合包含热接合。
45.包含其上接合有权利要求1的粘贴层的衬底的包装、信封、带或一次性非耐用物制品。
46.包含其上接合有权利要求21的粘贴膜层合结构的衬底的包装、信封、带或一次性非耐用物制品。
47.包含其上接合有权利要求35的粘贴层的衬底的包装、信封、带或一次性非耐用物制品。
48.层合结构,其包含具有第一和第二相对面的基本上不可拉伸的承载层;及粘结到所述承载层的第一面以形成粘贴膜层合结构的粘贴层,所述粘贴层包含聚烯烃共聚物,所述聚烯烃共聚物选自乙烯和C3至C18α-烯烃共聚单体的茂金属或单中心催化的基于乙烯的共聚物,其具有至少20重量%的所述共聚单体;丙烯和C2至C18α-烯烃共聚单体的茂金属或单中心催化的基于丙烯的共聚物,其具有至少5重量%的所述共聚单体;以及所述基于乙烯的共聚物、所述基于丙烯的共聚物或者一种或多种所述基于乙烯的共聚物与一种或多种所述基于丙烯的共聚物的掺合物。
49.权利要求48的层合结构,其中所述基于乙烯的共聚物具有20重量%至50重量%的所述共聚单体。
50.权利要求48的层合结构,其中所述基于乙烯的共聚物具有25重量%至50重量%的所述共聚单体。
51.权利要求48的层合结构,其中所述基于乙烯的共聚物具有30重量%至50重量%的所述共聚单体。
52.权利要求48的层合结构,其中所述基于乙烯的共聚物具有小于等于0.89g/cm3的密度。
53.权利要求48的层合结构,其中所述基于乙烯的共聚物具有0.89g/cm3至0.85g/cm3的密度。
54.权利要求48的层合结构,其中所述基于乙烯的共聚物具有0.88g/cm3至0.85g/cm3的密度。
55.权利要求48的层合结构,其中所述基于乙烯的共聚物具有0.875g/cm3至0.85g/cm3的密度。
56.权利要求48的层合结构,其中所述基于乙烯的共聚物在190℃下具有小于等于100g/10分钟的熔融指数。
57.权利要求48的层合结构,其中所述基于乙烯的共聚物在190℃下具有小于等于50g/10分钟的熔融指数。
58.权利要求48的层合结构,其中所述基于乙烯的共聚物的α-烯烃共聚单体包括辛烯。
59.权利要求48的层合结构,其中所述基于丙烯的共聚物具有5重量%至30重量%的所述共聚单体。
60.权利要求48的层合结构,其中所述基于丙烯的共聚物具有5重量%至15重量%的所述共聚单体。
61.权利要求48的层合结构,其中所述基于丙烯的共聚物在230℃下具有小于等于100g/10分钟的熔融指数。
62.权利要求48的层合结构,其中所述基于丙烯的共聚物在230℃下具有小于等于50g/10分钟的熔融指数。
63.权利要求48的层合结构,其中所述基于丙烯的共聚物的α-烯烃共聚单体包括乙烯。
64.权利要求48的层合结构,其中所述掺合物具有小于等于0.89g/cm3的计算密度。
65.权利要求48的层合结构,其中所述掺合物具有0.89g/cm3至0.85g/cm3的计算密度。
66.权利要求48的层合结构,其中所述掺合物具有0.88g/cm3至0.85g/cm3的计算密度。
67.权利要求48的层合结构,其中所述掺合物具有0.875g/cm3至0.85g/cm3的计算密度。
68.权利要求48的层合结构,其中所述承载层包括无纺布。
69.权利要求48的层合结构,其中所述承载层包含选自以下的热塑性膜聚烯烃、乙烯和C3至C18烯烃的共聚物、聚酯、聚酰胺、聚砜、丙烯酸类聚合物、聚苯乙烯、聚氨酯、聚碳酸酯、卤代的聚合物、纤维素、聚丙烯腈、乙烯乙酸乙烯酯共聚物以及基于乙烯/甲基丙烯酸的钠或锌盐的离子聚合物。
70.权利要求69的层合结构,其中所述聚烯烃是聚乙烯、聚丙烯或聚丁烯。
71.权利要求69的层合结构,其中所述聚酰胺是尼龙。
72.权利要求69的层合结构,其中所述丙烯酸类聚合物是聚乙烯甲基丙烯酸、聚乙烯-丙烯酸正丁酯、聚乙烯丙烯酸乙酯或者聚乙烯丙烯酸甲酯。
73.权利要求69的层合结构,其中所述卤代的聚合物是聚氯乙烯或聚偏二氯乙烯。
74.权利要求48的层合结构,其中所述粘贴层从其原始未拉伸结构拉伸小于等于25%。
75.权利要求48的层合结构,其中所述粘贴层从其原始未拉伸结构拉伸小于等于10%。
76.权利要求48的层合结构,其中所述承载层从其原始结构拉伸小于等于25%。
77.权利要求48的层合结构,其中所述承载层从其原始结构拉伸小于等于10%。
78.权利要求48的层合结构,其中所述承载层包含包括多个衬底的多层结构。
79.权利要求78的层合结构,其中一个或多个所述衬底基本上是不可拉伸的。
80.权利要求48的层合结构,其进一步包括目标表面和在所述基底承载层的第二面与所述目标表面之间的接合。
81.权利要求80的层合结构,其中所述接合包含涂敷在所述第二面或所述目标表面上的热熔粘合剂。
82.权利要求80的层合结构,其中所述接合包含涂敷在所述第二面或所述目标表面上的压敏粘合剂。
83.权利要求80的层合结构,其中所述接合包含可再闭合的钩环紧固件。
84.权利要求80的层合结构,其中所述接合包含可再闭合的蘑菇形紧固件。
85.权利要求80的层合结构,其中所述接合包含超声焊接。
86.权利要求80的层合结构,其中所述接合包含机械接合。
87.权利要求80的层合结构,其中所述接合包含热接合。
88.权利要求48的层合结构,其中所述承载层包含柔性衬底。
89.包含其上接合有权利要求48的粘贴膜层合结构的衬底的包装、信封、带或一次性非耐用物制品。
90.包含其上接合有权利要求78的粘贴膜层合结构的衬底的包装、信封、带或一次性非耐用物制品。
91.层合结构的制造方法,其包含如下步骤提供具有第一和第二相对面的基本上不可拉伸的承载层;提供包含聚烯烃共聚物的粘贴层,所述聚烯烃共聚物选自乙烯和C3至C18α-烯烃共聚单体的茂金属或单中心催化的基于乙烯的共聚物,其具有至少20重量%的所述共聚单体;丙烯和C2至C18α-烯烃共聚单体的茂金属或单中心催化的基于丙烯的共聚物,其具有至少5重量%的所述共聚单体;以及所述基于乙烯的共聚物、所述基于丙烯的共聚物或者一种或多种所述基于乙烯的共聚物与一种或多种所述基于丙烯的共聚物的掺合物;以及将所述承载层的第一面和所述粘贴层粘结到一起,形成粘贴膜层合结构。
92.权利要求91的方法,其中所述基于乙烯的共聚物具有20重量%至50重量%的所述共聚单体。
93.权利要求91的方法,其中所述基于乙烯的共聚物具有25重量%至50重量%的所述共聚单体。
94.权利要求91的方法,其中所述基于乙烯的共聚物具有30重量%至50重量%的所述共聚单体。
95.权利要求91的方法,其中所述基于乙烯的共聚物具有小于等于0.89g/cm3的密度。
96.权利要求91的方法,其中所述基于乙烯的共聚物具有0.89g/cm3至0.85g/cm3的密度。
97.权利要求91的方法,其中所述基于乙烯的共聚物具有0.88g/cm3至0.85g/cm3的密度。
98.权利要求91的方法,其中所述基于乙烯的共聚物具有0.875g/cm3至0.85g/cm3的密度。
99.权利要求91的方法,其中所述基于乙烯的共聚物在190℃下具有小于等于100g/10分钟的熔融指数。
100.权利要求91的方法,其中所述基于乙烯的共聚物在190℃下具有小于等于50g/10分钟的熔融指数。
101.权利要求91的方法,其中所述基于乙烯的共聚物的α-烯烃共聚单体包括辛烯。
102.权利要求91的方法,其中所述基于丙烯的共聚物具有5重量%至30重量%的所述共聚单体。
103.权利要求91的方法,其中所述基于丙烯的共聚物具有5重量%至15重量%的所述共聚单体。
104.权利要求91的方法,其中所述基于丙烯的共聚物在230℃下具有小于等于100g/10分钟的熔融指数。
105.权利要求91的方法,其中所述基于丙烯的共聚物在230℃下具有小于等于50g/10分钟的熔融指数。
106.权利要求91的方法,其中所述基于丙烯的共聚物的α-烯烃共聚单体包括乙烯。
107.权利要求91的方法,其中所述掺合物具有小于等于0.89g/cm3的计算密度。
108.权利要求91的方法,其中所述掺合物具有0.89g/cm3至0.85g/cm3的计算密度。
109.权利要求91的方法,其中所述掺合物具有0.88g/cm3至0.85g/cm3的计算密度。
110.权利要求91的方法,其中所述掺合物具有0.875g/cm3至0.85g/cm3的计算密度。
111.权利要求91的方法,其中所述承载层包括无纺布。
112.权利要求91的方法,其中所述承载层包含选自以下的热塑性膜聚烯烃、乙烯和C3至C18烯烃的共聚物、聚酯、聚酰胺、聚砜、丙烯酸类聚合物、聚苯乙烯、聚氨酯、聚碳酸酯、卤代的聚合物、纤维素、聚丙烯腈、乙烯乙酸乙烯酯共聚物以及基于乙烯/甲基丙烯酸的钠或锌盐的离子聚合物。
113.权利要求112的方法,其中所述聚烯烃是聚乙烯、聚丙烯或聚丁烯。
114.权利要求112的方法,其中所述聚酰胺是尼龙。
115.权利要求112的方法,其中所述丙烯酸类聚合物是聚乙烯甲基丙烯酸、聚乙烯-丙烯酸正丁酯、聚乙烯丙烯酸乙酯或者聚乙烯丙烯酸甲酯。
116.权利要求112的方法,其中所述卤代的聚合物是聚氯乙烯或聚偏二氯乙烯。
117.权利要求91的方法,其中所述承载层从其原始未拉伸结构拉伸小于等于25%。
118.权利要求91的方法,其中所述承载层从其原始未拉伸结构拉伸小于等于10%。
119.权利要求91的方法,其中所述粘贴膜层合结构从其原始未拉伸结构拉伸小于等于25%。
120.权利要求91的方法,其中所述粘贴膜层合结构从其原始未拉伸结构拉伸小于等于10%。
121.权利要求91的方法,其中所述承载层包含柔性衬底。
122.权利要求91的方法,其中所述接合步骤包括将所述粘贴层挤出到所述承载层的第一面上。
123.权利要求91的方法,其中所述承载层是无纺材料,并且所述接合步骤包括熔吹或纺接所述无纺材料到所述粘贴层上。
124.权利要求91的方法,其中所述接合步骤包括将所述粘贴层以粘合方式接合到所述承载层的第一面上。
125.权利要求91的方法,其中所述接合步骤包括将所述粘贴层热接合到所述承载层的第一面上。
126.权利要求91的方法,其中所述接合步骤包括将所述粘贴层超声接合到所述承载层的第一面上。
127.权利要求91的方法,其中所述接合步骤包括将所述粘贴层RF接合到所述承载层的第一面上。
128.权利要求91的方法,其中所述接合步骤包括将所述粘贴层微波接合到所述承载层的第一面上。
129.权利要求91的方法,其中所述接合步骤包括将所述粘贴层压结到所述承载层的第一面上。
130.权利要求91的方法,其进一步包括对所述承载层的第二面施用粘附措施,以将所述粘贴膜层合结构粘附到目标表面上的步骤。
131.权利要求130的方法,其中所述施用粘附措施的步骤包括用粘合剂涂敷所述承载层的第二面。
132.权利要求131的方法,其中所述粘合剂是热熔粘合剂。
133.权利要求131的方法,其中所述粘合剂是压敏粘合剂。
134.权利要求131的方法,其中所述粘合剂是冷密封粘合剂。
135.一次性非耐用物制品,其包含至少部分由能够吸收流体的材料组成的吸收性衬底;及用于将所述吸收性衬底紧固在便于使用的位置上的紧固件系统,所述紧固件系统具有紧固组件,该紧固组件包含权利要求1的粘贴层、权利要求21的粘贴膜层合结构、权利要求35的粘贴膜层合结构或者权利要求48的粘贴膜层合结构。
136.权利要求135的制品,其中所述紧固件系统是一次性尿布的一部分。
137.权利要求136的制品,其中所述一次性尿布具有第一和第二腰部,并且当将所述尿布设计在所述便于使用的位置时,所述紧固组件包含连接所述第一和第二腰部的耳状物、片或带。
138.权利要求137的制品,其中所述紧固组件被接合到至少一个所述腰部上。
139.权利要求137的制品,其中作为至少一个所述腰部的一部分整体形成所述紧固组件。
140.权利要求137的制品,其中所述一次性尿布进一步包括包含所述紧固组件的接合区。
141.权利要求135的制品,其中所述紧固件系统是女性卫生巾的一部分。
142.权利要求141的制品,其中所述女性卫生巾具有一对沿相反方向从吸收性衬底向外横向延伸的翼,并且当将所述女性卫生巾设计在所述便于使用的位置时,所述紧固组件连接所述翼。
143.权利要求142的制品,其中所述紧固组件被接合到至少一个所述翼上。
144.权利要求142的制品,其中作为至少一个所述翼的一部分整体形成所述紧固组件。
145.权利要求135的制品,其中所述紧固件系统是手术单的一部分。
146.权利要求135的制品,其中所述紧固件系统是医用服装的一部分。
147.权利要求135的制品,其中所述紧固件系统是医用衬垫的一部分。
148.权利要求135的制品,其中所述吸收性衬底包括无纺材料。
149.一次性非耐用物制品,其包含至少部分由能够吸收流体的材料组成的吸收性衬底;用于在便于使用的位置紧固吸收性衬底的主要紧固件系统;及用于辅助所述主要紧固件系统的辅助紧固件系统,所述辅助紧固件系统包含具有外粘贴表面的粘贴层,所述粘贴层包含聚烯烃共聚物,所述聚烯烃共聚物选自乙烯和C3至C18α-烯烃共聚单体的茂金属或单中心催化的基于乙烯的共聚物,其具有至少20重量%的所述共聚单体;丙烯和C2至C18α-烯烃共聚单体的茂金属或单中心催化的基于丙烯的共聚物,其具有至少5重量%的所述共聚单体;以及所述基于乙烯的共聚物、所述基于丙烯的共聚物或者一种或多种所述基于乙烯的共聚物与一种或多种所述基于丙烯的共聚物的掺合物。
150.权利要求149的制品,其中所述主要紧固件系统和所述辅助紧固件系统都是一次性尿布的一部分。
151.权利要求150的制品,其中所述一次性尿布具有第一和第二腰部,并且所述粘贴层被布置在所述第一腰部的内表面和所述第二腰部的外表面上,以便在将所述尿布设计在所述便于使用的位置时,形成连接所述第一和第二腰部的边封。
152.权利要求150的制品,其中所述主要紧固件系统是机械紧固件。
153.权利要求150的制品,其中所述主要紧固件系统是压敏带。
154.权利要求150的制品,其中所述主要紧固件包含权利要求1的粘贴层、权利要求21的粘贴膜层合结构、权利要求35的粘贴膜层合结构或者权利要求48的粘贴膜层合结构。
155.权利要求149的制品,其中所述主要紧固件系统和所述辅助紧固件系统都是女性卫生巾的一部分。
156.权利要求149的制品,其中所述主要紧固件系统和所述辅助紧固件系统都是手术单的一部分。
157.权利要求149的制品,其中所述主要紧固件系统和所述辅助紧固件系统都是医用服装的一部分。
158.权利要求149的制品,其中所述主要紧固件系统和所述辅助紧固件系统都是医用衬垫的一部分。
159.权利要求149的制品,其中所述吸收性衬底包含无纺材料。
160.包装制品的容器,其包含衬底;及用于在封闭位置紧固所述衬底以将制品包装在其内的紧固件系统,所述紧固件系统具有包含权利要求1的粘贴层、权利要求21的粘贴膜层合结构、权利要求35的粘贴膜层合结构或者权利要求48的粘贴膜层合结构的紧固组件。
161.权利要求160的容器,其中所述紧固件系统是箱子的一部分。
162.权利要求160的容器,其中所述紧固件系统是信封的一部分。
163.权利要求160的容器,其中所述紧固件系统是柔性包装物的一部分。
164.权利要求160的容器,其中所述紧固件系统是泡罩包装的一部分。
165.权利要求160的容器,其中所述衬底是柔性材料。
166.权利要求160的容器,其中所述衬底是刚性材料。
167.权利要求160的容器,其中所述制品包括食品。
168.权利要求167的容器,其中所述食品包括小吃食品。
169.权利要求160的容器,其中所述制品包括医疗器件。
全文摘要
本发明公开了一种粘贴膜层合结构、制造该层合体的方法以及该层合体在用于各种物品的紧固件系统中的用途。所述层合体由接合到基本上不可拉伸的承载层上的具有自粘合表面性质的粘贴层组成。所述承载层由消除或者基本上限制了所述粘贴层的拉伸的材料形成。乙烯基或丙烯基茂金属或单中心催化的聚烯烃为所述粘贴层提供了自粘合表面性质。优选,所述承载层由无纺材料或热塑性膜构成。由粘贴层和不可拉伸的承载层组成的层合体作为用于包装、信封、带或一次性非耐用物制品的紧固件系统是特别有用的。
文档编号C08J5/18GK1906032SQ200480039808
公开日2007年1月31日 申请日期2004年11月4日 优先权日2003年11月4日
发明者詹姆斯·D·卡珀尔, 马克·D·阿尔佩尔, 尼古拉斯·埃德加·萨乔特 申请人:伯斯蒂克公司
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