专利名称：制造波纹拉伸层压材料的方法
技术领域：
本发明涉及一种通过将流体或熔融弹性体组合物施用于载体纤维网上并将载体纤维网接合到基底上来形成波纹拉伸层压材料的方法。
背景技术：
类似尿布的一次性吸收剂产品典型包括位于腰区和箍区的可拉伸材料，从而使制品紧贴合身并良好密封。裤型吸收制品还包括位于侧面部分的可拉伸材料，从而使制品容易穿用和脱去并使制品持续贴合。可拉伸材料也被用于耳部中以获得制品的可调节贴合性。在这些制品区域中利用的可拉伸材料可包括弹性体材料，如薄膜、非织造材料、股线、稀松布等。在多数情况下，这些设计递送均匀和单向的拉伸，多数通常是在制品的横向上。然而，弹性体材料较为昂贵，因此期望优化其在可拉伸材料中的使用。此外，如果使用弹性体材料而不使用一些类型的覆盖材料，则弹性体材料可能趋于具有增加的皮肤表面阻力，这可能导致产品穿着者的不适。
可拉伸材料可以拉伸层压材料的形式制造，所述层压材料包括一个或多个层压到一层或多层另一种材料上的弹性体材料。尽管层压材料可提高穿着者的舒适度，但层压材料可能显示具有更有限的拉伸性和/或显著的抗拉伸性。期望解决此抗拉伸性以制备更合乎需要的拉伸层压材料。
产生拉伸层压材料的一种方法是通过拉伸粘接法。拉伸粘接层压材料的制造是通过沿第一方向拉伸弹性构件，将拉伸后的弹性构件粘结到一种或多种材料如非织造材料上，然后释放弹性构件上的张力以使材料收紧。可将弹性体供给该方法(例如，从供应商购买的弹性股线)或在所述方法内就地形成。所得层压材料典型将在弹性体被拉伸的相同方向上为可延展的。收紧的非织造材料趋于具有波纹感和增加的厚度，这可在这种拉伸粘接层压材料用于吸收产品中时改善穿着者的舒适性。收紧的非织造材料也可显示具有改善的不透明性(一种可取的特征)，因为改善的不透明性通常暗示高品质的产品。然而，拉伸粘接有它的问题。处理拉伸的弹性股线存在加工困难，其可能降低生产线的速度。此外，完成弹性股线稳固连接到非织造材料上可能难以实现和/或保持。弹性股线和连接方法(如，粘合剂)的成本可变得过高而不现实。此外，弹性股线可能无法赋予拉伸层压材料以需要的弹性，如多方向的拉伸或特定方向内的可变拉伸。
一些拉伸层压材料可由弹性薄膜而不是不连续弹性股线形成。虽然这种方法可赋予多方向拉伸和需要的弹性，但弹性薄膜通常比股线昂贵得多。此外，弹性薄膜通常不透气，这可导致产品穿着者的不适。虽然弹性薄膜可穿孔以改善透气性，但这种穿孔带来额外的步骤和额外的成本。弹性薄膜的另一个缺点是提供特定薄膜内弹性力的可变性既困难又昂贵。
能够提供多方向、非均匀拉伸层压材料的替换方法公开于共同未决的美国专利申请10/288095、10/288126和10/429433中。这种方法涉及将一种或多种热塑性弹性体热熔融施用在基底(如，非织造材料)上，随后递增拉伸所述基底，以稍微放大的形式将弹性体的拉伸特性赋予基底。其中公开的适合施用方法包括直接凹版印刷、胶版凹版印刷和柔性版印刷。这些方法中的每一种都允许以任何形状和方向沉积任何量的弹性体，从而赋予各种设计灵活性，最终可改善整个尿布产品的贴合性。然而，热熔融施用方法还可以改进。递增拉伸可将非织造材料内的纤维物理破裂成纤维网络。因此，递增拉伸后的非织造材料可能显得细碎并且不美观。利用具有足够高基重的非织造材料可避免细碎外观，但增加基重会带来成本的增加。此外，热熔融施用方法难以得到显示具有如存在于拉伸粘接层压材料中的收紧外观的拉伸层压材料。如果没有收紧的非织造材料，就会失去波纹感和增厚的有益效果。此外，与类似构造的拉伸粘接层压材料(即，含有类似结构和基重非织造材料的拉伸粘接层压材料和热熔融层压材料)相比，由热熔融方法得到的拉伸层压材料的不透明性可显示具有减小的不透明性。
根据上述，期望提供一种高性价比的拉伸层压材料，其仅将弹性体材料以特定量设置在特定区域内，从而为制品提供需要的使用中有益效果(如，密封、容纳、衬圈、身体适形)。还期望提供一种用于制造拉伸层压材料的有效且高性价比方法。此外，还期望提供一种制造拉伸层压材料的方法，所述拉伸层压材料显示具有收紧或皱褶以便改善感觉和厚度。还期望提供一种制造拉伸层压材料的方法，所述拉伸层压材料显示具有高度的不透明性。
发明概述本发明涉及一种制造波纹拉伸层压材料的方法，所述方法包括以下步骤提供具有第一表面和第二表面的第一载体纤维网；将流体或熔融状态的第一弹性体组合物施用于载体纤维网的第一表面以形成至少一种第一弹性构件；沿第一方向递增拉伸载体纤维网的至少一部分以形成拉伸复合材料预成型件；沿第一方向伸长拉伸复合材料预成型件；将第一基底接合到伸长的拉伸复合材料预成型件上；然后允许伸长的拉伸复合材料预成型件恢复以形成波纹拉伸层压材料。
在本发明的某些实施方案中，施用第一弹性体组合物物的步骤通过使用一种装置施用第一弹性体组合物来进行，所述装置包括例如浴槽、槽式涂布机、喷涂器、挤出机、印刷辊/网、凹版辊/网、逆转辊、刮刀涂布辊、凹口刮刀涂布辊、计量杆、幕式涂布机、气刀涂布机、以及它们的组合。
在某些实施方案中，所述方法还可包括将流体或熔融状态的第二弹性体组合物施用于载体纤维网以形成至少一种第二弹性构件的步骤。
在某些实施方案中，制造波纹拉伸层压材料的方法可包括以下步骤提供具有第一表面和第二表面的第一载体纤维网；沿第一方向递增拉伸载体纤维网的至少一部分；将流体或熔融状态的第一弹性体组合物施用于载体纤维网的第一表面以形成至少一种第一弹性构件并以形成拉伸复合材料预成型件；沿第二方向伸长拉伸复合材料预成型件；将第一基底接合到伸长的拉伸复合材料预成型件上；然后允许伸长的拉伸复合材料预成型件恢复以形成所述波纹拉伸层压材料。
附图概述虽然本说明书通过特别指出并清楚地要求保护本发明的权利要求作出结论，但应该相信通过下述结合附图的说明，可更好地理解本发明。
图1为本发明的一种代表性方法的示意图。
图2为互相啮合的成形辊的放大透视图，如图1所示，使用其来递增拉伸载体纤维网；
图3为互相啮合的成形辊的放大不完整横截面视图，如图2所示，载体纤维网位于互相啮合的齿与凹槽之间。
图4a为处于恢复状态的波纹拉伸层压材料的放大横截面图，其中张力已从弹性构件上释放。
图4b为其上施加了张力的图4a的波纹拉伸层压材料的放大横截面图。
图5为本发明的一种代表性方法的示意图，其中两个基底连接到载体纤维网上。
图6为本发明的另一种代表性方法的示意图。
图7为互相啮合的成形辊的放大透视图，如图6所示，使用其来递增拉伸载体纤维网；图8为三种弹性体组合物制剂的粘度作为温度的函数标绘的曲线图。
发明详述本文所用术语“一次性”是指通常不打算被洗涤、复原或多次重新使用其初始功能的产品，即旨在使用一次或很少次数后将其丢弃的产品。优选地将这种一次性制品回收、堆肥处理，或者另外以环境相容的方式进行处理。
本文所用术语“一次性吸收制品”是指通常用于吸收和保留液体的一种装置。在某些情况下，该短语是指紧贴或邻近穿着者的身体放置以吸收和容纳从体内排出的排泄物和/或渗出物的装置，并且包括例如紧固尿布、套穿尿布、可重复扣紧的/预紧固尿布和裤、训练裤、游泳尿布、成人失禁制品、妇女卫生制品等这样的个人护理制品。在其它情况下，该术语也指保护性制品或卫生制品，例如围兜、擦拭物、绷带、包裹物、伤口敷料、手术单等。
本文所用术语“纤维基底”是指由可为天然或合成材料或它们的任何组合的多种纤维构成的材料，例如非织造纤维网、织造纤维网、针织织物、以及它们的任何组合。
本文所用术语“基底”是指包括天然或合成材料或其任何组合的材料，例如非织造纤维网、机织纤维网、针织织物、薄膜、薄膜层压材料、非织造层压材料、海绵、泡沫以及它们的任意组合。
本文所用术语“非织造材料”是指采用包括但不限于纺粘法、粗梳法和熔喷法的方法由长和/或短纤维无需经过机织或针织而制成的材料。非织造纤维网可包括一层或多层非织造层，其中每一层可包括长和/或短纤维。非织造纤维网也可包括双组分纤维，所述纤维可具有核/壳式、并列式或其它已知纤维结构。
本文所用术语“弹性的”或“弹性体的”是指在对其施加偏置力时能够拉伸到其松驰初始长度的至少约160％的伸长长度而不裂开或破损，并且在释放所施加的力时恢复其伸长的至少约55％的任何材料。期望所述材料可基本恢复到其初始长度。即，恢复后的长度可小于松驰初始长度的约120％，可小于约110％，或可小于约105％。
本文所用术语“非弹性的”是指不属于上述“弹性的”定义范围内的任何材料。
本文所用术语“弹性体”是指显示具有弹性性能的聚合物。
本文所用术语“可延展的”或“可非弹性伸长的”是指在对其施加偏置力使其拉伸超过其松驰初始长度的约110％时，显示出永久性变形，包括伸长、裂开、破损和其结构的其它缺陷和/或其拉伸特性改变的任何材料。
本文所用术语“颈缩材料”是指通过施加张力使其在一个方向缩小的任何材料。
术语“纵向”(或在本文中称为“MD”)为熟知的专门术语，一般将其理解为是指在其成形或加工时对应于纤维网长度的方向。纵向典型地对应于在成形或加工期间纤维网移动的路径。
术语“横向”(或在本文中称为“CD”)指与纵向成90°的方向。
本文将更详细描述的本发明的一种方法涉及一种制造波纹拉伸层压材料的方法，所述方法包括以下步骤提供一种载体纤维网；将流体或熔融状态的第一弹性体组合物直接或间接施用于载体纤维网以形成至少一种第一弹性构件；沿第一方向递增拉伸载体纤维网的至少一部分以形成拉伸复合材料预成型件；沿第一方向伸长拉伸复合材料预成型件；然后将至少一种第一基底接合到伸长的拉伸复合材料预成型件上，当伸长的拉伸复合材料预成型件恢复时以形成所述波纹拉伸层压材料。所得波纹拉伸层压材料在至少第一方向显示具有弹性。
图1图示说明的是制造波纹拉伸层压材料70的方法10的一个实施方案。在此实施方案中，方法10可包括以下步骤提供一种载体纤维网；将流体或熔融状态的第一弹性体组合物直接或间接施用于载体以形成至少一种第一弹性构件；沿横向递增拉伸载体纤维网的至少一部分以形成拉伸复合材料预成型件；沿横向伸长拉伸复合材料预成型件；然后将至少一种第一基底接合到伸长的拉伸复合材料预成型件上。当伸长的拉伸复合材料预成型件/第一基底层压材料恢复时，以形成一种波纹拉伸层压材料，其在至少横向显示具有拉伸和恢复性质。
提供载体纤维网载体纤维网12可以基本连续的方式提供(即，在所述方法的正常操作过程中纤维网连续供给)，如供自大量供应辊14。载体纤维网12可具有第一表面16和第二表面18。适合的载体纤维网12可包括薄膜、针织织物、织造纤维网、非织造纤维网、层压材料、或它们的组合。在某些实施方案中，载体纤维网12可包括纤维基底，如包括聚烯烃纤维和/或长丝的可延展非织造纤维网。载体纤维网12也可为包括纤维基底的层压材料，如非织造材料-薄膜层压材料，例如，其可用作一次性尿布、训练短裤、成人失禁产品等的外覆盖件。在某些实施方案中，载体纤维网12可具有约3g/m2至约45g/m2的基重。在其它实施方案中，载体纤维网12可具有约5g/m2至约25g/m2的基重。然而，载体纤维网12的基重可更轻或更重，这取决于所得波纹拉伸层压材料的预期用途。
载体纤维网12可通过旋转大量供应辊14从大量供应辊14上移除。大量供应辊14的旋转可由能够根据操作需要逐渐增加或减小的变速马达供电。载体纤维网12被送到施用装置20。在其它实施方案中，载体纤维网12可通过在线形成来提供。在这种实施方案中，方法10可配备有制造载体纤维网12的成形工位。产生载体纤维网12如薄膜、针织织物、织造纤维网、非织造纤维网、层压材料或它们的组合的方法是本领域熟知的。例如，载体纤维网12可包括含纺粘纤丝的非织造纤维网；可利用纺粘挤出工位提供载体纤维网12。
施用第一弹性体组合物将第一弹性体组合物22施用于载体纤维网12的第一表面16以形成弹性构件24可按照多种直接和间接施用方法并且利用多种施用装置20来进行，所述施用装置包括浴槽、槽式涂布机、喷涂器、挤出机、印刷辊/网、逆转辊、刮刀涂布辊、计量杆、幕式涂布机、气刀涂布机、多孔辊、以及它们的组合。在图1中，施用装置20显示为凹版印刷装置。凹版印刷涉及凹版印刷辊26或凹版印刷带。当使用辊26时，如图1所示，凹版辊26具有点缀有一个或多个格子(或凹槽)30的外表面28。凹版辊26可显示转平行于横向走向的轴线旋转。当使用带时，印刷带具有包括一个或多个凹槽的外表面。格子或凹槽30为辊26(或带)外表面28上的凹痕，这些凹痕允许接收打算从辊转移到另一个表面(如，载体纤维网12)的流体或流动物质(例如，弹性体组合物22)。由于温度可影响弹性体组合物22的粘度并因此影响其加工性质，所以可能期望辊26或带能够较迅速地加热和/或冷却，以使该过程可以工业合理的速度进行。此外，当弹性体组合物22从凹版辊26转移到载体纤维网12时，弹性体组合物22可为流体状态或具有足够流动性以便至少部分渗透载体纤维网12。格子30的相对大小可变化以赋予所得波纹拉伸层压材料以特定的拉伸特性或几何形状。
流体或熔融的弹性体组合物22可通过递送装置32递送至凹版辊26。递送装置32可为将一定量的弹性体组合物22供给凹版辊26的任何装置。适合的递送装置32包括例如槽式涂布机、浴槽、喷涂器或挤出机之类的装置。如图1所示，递送装置32包括将弹性体组合物22递送至旋转凹版辊26的挤出机34。挤出机34提供在接近凹版辊26外表面28处。挤出机34可接收来自送料器33的弹性体组合物22。挤出机34可加热、混合、强化、传送和/或处理弹性体组合物22。挤出机可挤出弹性体组合物22通过开孔冲模35。挤出机34和/或冲模35可对挤出进行计量，以使每单位时间有规定量的弹性体组合物22被递送至凹版辊26。弹性体组合物22流到凹版辊26的外表面28上，然后流入格子30。可提供刮粉刀36以擦拭凹版辊26的外表面28，使其基本上不含任何残余的弹性体组合物22。刮粉刀36也可用于使弹性体组合物22均匀公布在格子30内。
弹性体组合物22可以流体、类流体或熔融状态施用以起至少部分渗入载体纤维网12的作用。部分渗透导致弹性体组合物22和载体纤维网12的机械锁定，以使所得弹性构件24在后续加工或制造步骤中或在成品中不显示具有过多的分层。渗透的程度可受若干因素的影响，这些因素包括接触载体纤维网12时弹性体组合物22的粘度、载体纤维网12的多孔性、载体纤维网12和弹性体组合物22之间的表面张力、和/或后续加工步骤。凹版辊26可被温度控制，以使弹性体组合物22处于理想的粘度以改善弹性体组合物22渗入载体纤维网12。关于熔融、流体和/或类流体弹性体组合物12和较冷辊之间交互作用的进一步讨论论述于2004年3月29日提交的美国专利申请60/557272中。
载体纤维网12可在辊隙点38处与旋转的凹版辊26接触。填充有弹性体组合物22的格子30接触载体纤维网12。弹性体组合物22可部分或全部从格子30中腾空然后转移到载体纤维网12的第一表面16上。凹版辊26可与支撑辊40成对。支撑辊40绕平行于凹版辊26旋转轴的轴线旋转。支撑辊40可由较柔韧的材料如具有约55肖氏A硬度的硅氧烷制成或涂敷。可能期望支撑辊34能够加热和/或冷却。凹版辊26和支撑辊40于辊隙点38处相遇。辊隙点38处由凹版辊26和支撑辊40施加的温度和压力还可控制弹性体组合物22渗入纤维载体纤维网12的程度。增加辊隙压力可导致弹性体组合物22更多渗入载体纤维网12的纤维网络中。在一些情况下，可能期望仅在载体纤维网12和弹性体组合物22之间接触的一些区域内增强渗透。例如，这可通过在印刷过程中使用有图案的而不是光滑的支撑辊40来实现。例如，支撑辊40可具有纵向(MD)格子或凹槽，从而当支撑辊格子接近辊隙点时在辊隙点处施加较小的压力。此外，可调节辊隙点38内载体纤维网12离散点的接触时间以得到最优的粘接。
其它适合的实施方案可包括不止一个施用装置20。载体纤维网12可经过两次或多次施用弹性体组合物22。例如，载体纤维网12可经过施用第一弹性体组合物的第一施用装置和施用第二弹性体组合物的第二施用装置。第一和第二施用装置可包括浴槽、槽式涂布机、喷涂器、挤出机、印刷辊/网、逆转辊、刮刀涂布辊、计量杆、幕式涂布机和气刀涂布机。第一和第二施用装置可相同或不同。同样，第一和第二弹性体组合物可为相同的组合物或可不同。第一和第二弹性体组合物得到第一弹性构件和第二弹性构件。第一和第二弹性构件可不连续或互相连接(即，交叠、邻接)。在一些实施方案中，第一和第二弹性构件在性质上不同，如弹性、熔融粘度、形状、图案、添加量、以及它们的组合。
有可能改变沉积在载体纤维网12不同部分内的弹性体组合物22的量，从而改变局部拉伸性能。例如，通过改变辊26上格子30的深度和/或宽度，所得弹性体构件24可在一个区域内较厚而在另一区域内较薄。在另一个实施例中，通过改变凹版印刷辊26上的图案，所得弹性体构件24可从复合材料的一个区域到另一个区域显示具有变化的构件密度(即每单位面积上的弹性体构件24数)。
印刷载体纤维网12的拉伸性质可通过改变弹性体组合物22的沉积而不连续地变化(即，性质以分步方式变化)。这种分步变化的一个实施例为将第一弹性体组合物施用于载体纤维网12的一个部分内，而将第二弹性体组合物施用于载体纤维网12的另一部分内。拉伸性质也可线性或非线性地连续变化。拉伸性能的连续变化可通过格子30的图案设计取得。例如，格子30的深度可沿格子30的长度逐渐减小，从而产生一种沉积的弹性体组合物22量从弹性构件24的一端向另一端不断降低的印刷图案。
所得弹性构件24的相对尺寸可以变化，以赋予所得波纹拉伸层压材料以特定的拉伸性能或几何形状。如图1所示，弹性构件24可充分地或间歇地跨越载体纤维网12的横向宽度。显然本领域的技术人员可通过改变凹版印刷格子30的尺寸、形状和方向或通过改变弹性体组合物22的配方、递送和沉积来改变弹性构件24的相对尺寸、形状和方向。
可供选择地，可使用间接转移施用装置如凹版胶印来施用弹性体组合物22。间接施用涉及将弹性体组合物22沉积至中间体表面，然后中间体表面可将弹性体组合物22沉积在载体纤维网12上。例如，凹版辊格子30可将弹性体组合物22施用于具有良好热稳定性的中间体表面(如，转移辊或载体基底)，然后其可接触载体纤维网12，从而转移弹性体组合物22。间接转移方法可允许更宽的操作温度范围，因为当流体或熔融弹性体组合物22接触载体纤维网12时其部分冷却。因此，间接方法可用于热敏感或不稳定的载体纤维网12，如低熔融聚合物(包括聚乙烯和聚丙烯)的非织造纤维网或基底。
拉伸载体纤维网印刷载体纤维网12(即，弹性体组合物22沉积于其上以形成弹性构件24的载体纤维网12)可经过拉伸。在本发明的一些实施方案中，递增拉伸可能是需要的。递增拉伸印刷载体纤维网12伸长了通常可伸长但非弹性的载体纤维网12，并且将印刷载体纤维网12转变成拉伸复合材料预成型件52。这种结构变化的结果是，载体纤维网12显示具有减小的抗拉伸性，并且弹性体构件24能够拉伸至载体纤维网12永久伸长所提供的程度。
在一个实施方案中，通常称作“环轧制”的递增拉伸方法可能是拉伸印刷载体纤维网12的理想方法。在环轧制方法中，波纹状互相啮合成形辊42、44被用于永久伸长印刷载体纤维网12以减小它的抗拉伸性。所得拉伸复合材料预成型件52在经过环轧制处理的部分具有较大程度的拉伸性，从而在拉伸复合材料的局部部分获得拉伸特性方面提供附加的灵活性。
如图1所示，将环轧制加入方法10中，印刷载体纤维网12被送至一对相对的成形辊42、44形成的辊隙46中。相对的成形辊42、44递增拉伸并伸长印刷载体纤维网12，从而将印刷载体纤维网12转变成拉伸复合材料预成型件52。
成形辊42、44的示例性结构和相对位置示于图2的放大透视图中。如图所示，辊42、44可装在各自的旋转轴43、45上，所述轴的旋转轴以平行关系设置。虽然辊42、44的轴43、45显示基本沿横向走向，但这些轴也可相对于横向倾斜。每个辊42、44可分别包括多个轴向间隔开、并列、圆周延伸、同等构造的齿48，其可为矩形横截面的薄翅片，或从横截面观察时它们可具有三角形或倒V字形。齿48的最外顶端可为圆形以避免切割或撕裂经过辊之间的物料。
相邻齿48之间的间距限定了凹陷、圆周延伸、同等构造的凹槽50。当齿48为基本矩形横截面时，凹槽50可为基本矩形横截面，并且当齿48可能为三角形横截面时，它们可为倒三角形横截面。因此，每个成形辊42、44包括多个间隔开的齿48和在每对相邻齿48之间的交替凹槽50。齿48和凹槽50不需要完全具有相同的宽度。例如，凹槽50的宽度可大于齿48的宽度以允许通过相互啮合辊42、44之间的载体纤维网被容纳在相应的凹槽50内并局部拉伸。此外，凹槽50之间的距离和/或齿48之间的距离可为变化的宽度。虽然辊42、44显示具有基本沿纵向(偏离纵向±45°)走向的互相啮合齿248和凹槽250，但是齿48和凹槽50也可沿横向(即，偏离横向±45°)或以曲线图案走向。
图3是印刷载体纤维网12在其中被调整的相互啮合齿和凹槽的放大横截面视图。如图所示，印刷载体纤维网12的一部分容纳在对应辊42、44的相互啮合齿48和凹槽50之间。辊42、44的相互啮合齿48和凹槽50造成了由齿48压在相对凹槽50内的印刷载体纤维网12的横向间隔部分。在通过成形辊42、44之间的过程中，齿48将印刷载体纤维网12压入相对凹槽50内的力施加了印刷载体纤维网12内沿横跨纤维网方向作用的拉伸应力。该拉伸应力导致位于并跨越相邻齿48顶端部分之间空间的载体纤维网12的中间部分51沿横跨纤维网方向拉伸或伸展，这样导致在每个中间部分48处纤维网厚度以及纤维网拉伸强度局部减小。
齿48将一部分印刷载体纤维网12压入相应凹槽50内的作用通常导致印刷载体厚度的不均匀减小发生在复合材料的横跨纤维网方向。接触齿顶端的那部分载体纤维网12典型厚度仅稍微减小。相反，跨越相邻齿48的载体纤维网12的中间部分51通常显示具有更充分的变薄。因此，借助于通过成形辊42、44并且由相隔的凹槽50和齿48局部横向拉伸，载体纤维网12得到了交替的高和低基重区域。
关于通过使用波纹状互相啮合辊(其沿纵向和/或横向递增拉伸并且使材料永久变形)赋予可延展的或换句话讲基本非弹性材料以拉伸性的方法的更多讨论可提供于美国专利4,116,892、4,834,741、5,143,679、5,156,793、5,167,897、5,422,172和5,518,801中。在一些实施方案中，载体纤维网12可经过两次或多次环轧制，其可沿不止一个方向赋予拉伸性(如，沿纵向和横向的环轧制赋予纵向和横向拉伸)。可供选择地，印刷载体纤维网12的递增拉伸可通过一对互相啮合的开槽平面板或递增拉伸载体纤维网12的其它方法(即，非辊)来进行。
成形辊42、44提供的递增拉伸量可根据所得波纹拉伸层压材料70的预期用途(如，用于吸收制品中)的需要而变化。在一些实施方案中，当所得波纹层压70用于吸收制品的腰带中时，载体纤维网可拉伸超过约50％。在一些实施方案中，例如当所得波纹拉伸层压材料用于裤型吸收制品的侧片中时，载体纤维网可拉伸超过约200％。载体纤维网递增拉伸超过200％或小于50％也可实现。
虽然成形辊42、44的齿48和凹槽50显示为相等间隔并且基本彼此平行，但这种构型不被认为是限制。齿48和凹槽50可顺着成形辊42、44上的曲线通道方向，以便提供沿所得波纹拉伸层压材料变化的弹性程度和/或方向。此外，成形辊42、44可具有变化的齿48和凹槽50频率以及变化的齿48和凹槽50之间的啮合深度。这种变化可产生在一些容易弹性伸长的区域和其它可阻止伸长的区域内显示具有不同拉伸的波纹拉伸层压材料。
伸长的拉伸复合材料预成型件参考图1，拉伸复合材料预成型件52可经过拉紧，其导致拉伸复合材料预成型件52和其内或其上的弹性构件24的伸长。拉伸复合材料预成型件52的伸长可在与进行递增拉伸的相同方向上进行(即，沿横向递增拉伸的印刷载体纤维网12期望沿横向伸长)。预成型件52可伸长至重大损伤点。然而，预成型件52理想地伸长至小于或约等于在先前拉伸步骤过程中获得的伸长百分比的点。拉紧和伸长处理纤维网的方法是本领域熟知的。通过使拉伸复合材料经过本领域技术人员已知的霍普山(MountHope)辊、拉幅架、斜角惰轮、斜角辊隙、板条铺展辊、边缘牵引纤网拉伸器等，可完成横向伸长。如图1所示，横向伸长可通过使用一个或多个边缘牵引辊54来实现。边缘牵引辊54形成一个辊隙点，拉伸复合材料预成型件52可送至通过该辊隙点。边缘牵引辊54可偏离预成型件52前进的纵向通道向外倾斜。倾斜造成拉紧和伸长预成型件52横向力矢量。偏离纵向的倾斜角度可变化以赋予不同幅度的横向力矢量。这种变化的倾斜可用于逐渐增加可施加于预成型件52的横向力矢量，据信该力将减小预成型件52的重大损伤。一系列边缘索引辊54示于图1中。使用一系列边缘牵引辊54可用于实现所需要的拉伸复合材料预成型件52伸长。此外，一系列边缘牵引辊54可允许预成型件52逐渐伸长，以防止强加剧烈的纤维网应变和预成型件52的可能性破坏。
拉伸复合材料预成型件52伸长有效量，以使所得波纹拉伸层压材料70显示具有至少一定程度的皱褶。在某些实施方案中，拉伸复合材料预成型件52伸长至少约50％至约150％。在其它实施方案中，拉伸复合材料预成型件52伸长至少约150％至约250％。也可进行超过250％或小于50％的伸长。
接合基底将伸长的拉伸复合材料预成型件52接合到第一基底56上。第一基底56可以基本连续的方式提供(即，在所述方法的正常操作过程中纤维网连续供给)，如供自大量供应辊58。第一基底56可具有第一表面和第二表面。适合的第一基底56可包括薄膜、针织织物、织造纤维网、非织造纤维网、层压材料、或它们的组合。在某些实施方案中，第一基底56为一种纤维基底，如包括聚烯烃纤维和/或纤丝的可延展非织造纤维网。第一基底56也可为一种包括纤维基底的层压材料，如非织造材料-薄膜层压材料，所述材料例如可用作一次性尿布、训练裤、成人失禁产品等的外覆盖件。第一基底56可通过旋转大量供应辊58从大量供应辊58上移除。大量供应辊58的旋转可由能够根据操作需要增加或减小的变速马达供电。在其它实施方案中，第一基底56可通过在线形成来提供。在这种实施方案中，方法10可配备有制造第一基底56的成形工位。产生第一基底56如薄膜、针织织物、织造纤维网、非织造纤维网、层压材料或它们的组合的方法是本领域熟知的。例如，第一基底56可包括含纺粘纤丝的非织造纤维网。可利用纺粘挤出工位提供第一基底56。
第一基底56和伸长的拉伸复合材料预成型件52可以面对面的关系彼此粘结，以使预成型件52的一个基本平表面粘结到第一基底56的一个基本平表面上。伸长的拉伸复合材料预成型件52上施用有弹性构件24的平表面可以是粘结到第一基底56上的那个表面。第一基底56和伸长的拉伸复合材料预成型件52的粘结可通过本领域熟知的多种粘接方法来实现，如粘合剂、热、机械、超声波粘结。粘结可相对连续或间断。相对连续的粘结意味着第一基底56和拉伸复合材料预成型件52在第一基底56和拉伸复合材料预成型件52之间的公共界面的所有一个或多个维度上粘结在一起。间断粘接意味着第一基底56和拉伸复合材料预成型件52粘结在一起，具有一个或多个不连续的单独、离散粘结或具有无粘结的敞开区域的粘结形式。如图1所示，粘结可使用位于大量供应辊58和粘结辊62之间的第一粘合剂涂敷器60来进行。第一粘合剂涂敷器60供应有效量的粘合剂以接合第一基底56和拉伸复合材料预成型件52。可施用有效量的粘合剂，以防止在波纹拉伸层压材料70正常使用条件下分层。粘合剂可施用于第一基底56、拉伸复合材料预成型件52，或两者之上。在其它实施方案中，伸长的拉伸复合材料预成型件52上或内的弹性构件24可显示具有残余的粘合特性，因此可不必使用粘合剂。
涂有粘合剂的第一基底56和伸长拉伸复合材料52可利用粘结辊62以面对面关系集中到一起。粘结辊62可形成粘结辊隙64，第一基底和组合物通过该辊隙相接触并可压缩。压缩可改善粘合剂铺展和/或渗入预成型件52和基底56，因此提供更强的粘合剂粘结。在热-机械粘结的情况下，粘结辊62可通过加热和/或压力以使基底56和预成型件52熔合来赋予粘结。
印刷载体纤维网12和/或拉伸复合材料预成型件52可经过附加处理，如冷却、挤压(如，通过一对辊隙辊之间)、交联、固化(如，通过化学、热、辐射方法)、加热、环轧制、以及它们的组合，以增强设置在其上的弹性体组合物22和所得弹性构件24的弹性和力学性质。当释放张力时，波纹拉伸层压材料70由将拉伸复合材料预成型件52粘结到第一基底56上而产生。由图1所示的方法10产生的波纹拉伸层压材料70在至少横向显示具有拉伸和恢复性质。
当伸长的拉伸复合材料预成型件/第一基底层压材料恢复时，得到如图4a和4b所示的波纹拉伸层压材料70。图4a是沿处于恢复状态的波纹拉伸层压材料70横向的放大截面图，其中张力已从弹性构件24上释放。第一基底56可收紧和缩短以便在所得波纹拉伸层压材料70中产生多个皱褶72。皱褶是在波纹拉伸层压材料中交替的不规则皱褶峰和皱褶谷。载体纤维网12可显示具有皱褶。载体纤维网12的皱褶可为递增拉伸的结果。具体地讲，利用环轧制，交替的低基重区域51和高基重区域49可显示具有波纹外观和/或感觉。载体纤维网12的皱褶也可以是第一基底56的皱褶的结果。
一旦在波纹拉伸层压材料70上施加了张力74，皱褶72就可使第一基底56能够与弹性构件24一起至少延伸到达到力墙的程度，这大约是皱褶展平的位置，如图4b所示。当应变移除时，弹性构件24可向其初始、恢复后的长度回缩。此收缩重新建立了波纹拉伸层压材料70的皱褶72。
图5图示说明本发明的另一个实施方案，其显示拉伸复合材料预成型件52的伸长和不止一个基底的接合。所有其它步骤都类似于图1中所示的那些。在此实施方案中，将两个基底接合到伸长的拉伸复合材料预成型件52上。具体地讲，将第一基底56和第二基底156接合到伸长的拉伸复合材料预成型件52上。如图5所示，可将第一基底56接合到其上或其内施用有弹性构件24的伸长的拉伸复合材料预成型件52的平表面上。可将第二基底156接合到伸长的拉伸复合材料预成型件52的相对平表面上。显然，接合到伸长的拉伸复合材料预成型件52上的基底数可变化。同样地，接合到伸长的拉伸复合材料预成型件52上的基底的相对方向和位置可变化(如，可将第一和第二基底56、156以使第一基底位于预成型件和第二基底之间的方式接合到伸长的拉伸复合材料预成型件上)。
第二基底156可以基本连续的方式提供(即，在所述方法的正常操作过程中纤维网连续供给)，如供自大量供应辊158。第二基底156可具有第一表面和第二表面。适合的第二基底156可包括薄膜、针织织物、织造纤维网、非织造纤维网、层压材料、或它们的组合。第二基底可为一种纤维基底，如包括聚烯烃纤维和/或纤丝的可延展非织造纤维网。第二基底156也可为包括纤维基底的层压材料，如非织造材料-薄膜层压材料，例如，其可用作一次性尿布、训练短裤、成人失禁产品等的外覆盖件。
第二基底156可通过旋转大量供应辊从大量供应辊158上移除。大量供应辊158的旋转可由能够根据操作需要逐渐增加或减小的变速马达供电。同上述第一基底56一样，第二基底156也可由在线形成提供。
第一和第二基底56、156与伸长的拉伸复合材料预成型件52的粘结可用本领域熟知的多种粘结方法进行，例如粘合剂、热、机械、超声波粘结。粘结可相对连续或间断。如图5所示，粘结可通过使用位于第一大量供应辊58和粘结辊装置62之间的第一粘合剂涂敷器60和使用位于第二大量辊158和粘结辊装置62之间的第二粘合剂涂敷器160来进行。粘合剂涂敷器60、160施用有效量的粘合剂以接合第一和第二基底56、156与拉伸复合材料预成型件52。可施用有效量的粘合剂以防止在所得波纹拉伸层压材料70正常使用条件下分层。在其它实施方案中，伸长的拉伸复合材料预成型件52上或内的弹性构件24可显示具有残余的粘合特性，因此不必使用粘合剂。
第一和第二基底60、160与伸长的拉伸复合材料预成型件52可利用粘结辊装置62以面对面的关系集中到一起。粘结辊62可形成粘结辊隙64，每个基底56、156可通过该辊隙与预成型件52接触并可压缩。压缩可改善粘合剂铺展和/或渗入两个基底56、156，从而提供更强的粘合剂粘结。在热-机械粘结的情况下，粘结辊装置62可利用热和/或压力以使两个基底56、156和预成型件52熔合来赋予粘结。当伸长的拉伸复合材料预成型件/第一基底/第二基底层压材料恢复时，得到波纹拉伸层压材料70。
图6图示说明了本发明方法的另一个实施方案，其赋予所得波纹拉伸层压材料70以纵向拉伸。载体纤维网212由大量供应辊214供给然后送至施用装置220。施用装置220可包括凹版辊226、支承辊240、递送装置232，或本文所述的其它部分。凹版辊226具有点缀有一个或多个凹槽230的外表面228。
递送装置232包括将弹性体组合物222递送至旋转凹版辊226的挤出机234。挤出机234提供在邻近凹版辊226外表面228处。挤出机234可接收来自送料器233的弹性体组合物222。挤出机234可加热、混合、强化、传送和/或处理弹性体组合物222。挤出机可挤出弹性体组合物222通过开孔冲模235。挤出机234和/或冲模235可对挤出进行计量，以将规定量的弹性体组合物222递送至凹版辊226。弹性体组合物222流到凹版辊226的外表面228上，然后流入格子230。可提供刮粉刀236以擦拭凹版辊226的外表面228，使之基本上不含任何残余的弹性体组合物222。刮粉236也可用于使弹性体组合物222均匀分布在格子230内。
凹版辊226格子230内的弹性体组合物222于辊隙点238处接触载体纤维网212以形成弹性构件224。所得弹性构件224的相对尺寸可变化以赋予所得波纹拉伸层压材料以特定的拉伸特性或几何形状。如图6所示，弹性构件224可充分地或间歇地跨越印刷载体纤维网212的纵向长度。
印刷载体纤维网212(即，弹性体组合物222沉积于其上以形成弹性构件224的载体纤维网212)可经过递增拉伸。印刷载体纤维网212可通过环轧制沿纵向递增拉伸。环轧制可由具有互相啮合齿248和凹槽250的相对成形辊242、244来进行，所述齿和凹槽的走向基本沿纵向(偏离纵向±45°)、横向(即，偏离横向±45°)或它们的组合。印刷载体纤维网212可送至通过相对成形辊242、244得到拉伸复合材料预成型件252。
成形辊242、244的示例性结构示于图7的放大透视图中。如所示，辊242、244装在各自的旋转轴243、245上，所述轴的旋转轴以平行关系设置。虽然辊242、244的轴243、245显示基本沿横向走向，但这些轴也可相对于横向倾斜。每个辊242、244包括多个凸起、并列、线性延伸、同等构造的齿248，其可为矩形横截面的薄翅片，或从横截面观察时它们可具有三角形或倒V字形。齿248的最外顶端可为圆形以避免切割或撕裂经过辊之间的物料。
相邻齿248之间的间距限定了凹陷、线性延伸、同等构造的凹槽250。当齿248为基本矩形横截面时，凹槽250可为基本矩形横截面，并且当齿48可能为三角形横截面时，它们可为倒三角形横截面。因此，每个成形辊242、244包括多个间隔开的齿48和每对相邻齿248之间交替的凹槽250。齿248和凹槽250不需要完全具有相同的宽度；然而，期望凹槽250的宽度大于齿248的宽度，以便允许通过相互啮合辊242、244之间的载体纤维网容纳在相应的凹槽250内并且被局部拉伸。环轧制方法的其它说明在上文中提供。
拉伸复合材料预成型件252可沿纵向伸长。拉伸复合材料预成型件252的伸长可用本领域熟知的方法进行。例如，通过将拉伸复合材料预成型件252传送通过偏速辊，可完成纵向伸长。顾名思义，偏速辊包括一系列以渐增速度传动的辊。图6图示说明了第一组偏速辊254和第二组偏速辊255。第一偏速辊254形成第一辊隙，当预成型件252通过第一辊隙时其赋予拉伸复合材料预成型件252第一速度V1。第二偏速辊255形成第二辊隙，当预成型件252通过第二辊隙时其赋予拉伸复合材料预成型件252第二速度V2。当第二速度V2大于第一速度V1时，可赋予拉伸复合材料预成型件252，尤其是其内或其上的弹性构件224张力。张力可沿纵向伸长复合材料预成型件252。显然，若要保持纵向伸长，拉伸复合材料252必须保持第二速度V2直到与如下提供的基底层压。在其它适合的实施方案中，偏速辊254，255的数目可变化，并且可全部省略。如果偏速辊254，255被省略，则可通过利用现有加工组件赋予第一速度V1和第二速度V2来实现纵向伸长。例如，可通过进行环轧制的成形辊242、244的旋转赋予第一速度V1。通过用于将基底接合到如下提供的拉伸复合材料预成型件252上所用的粘接辊262，可赋予第二速度V2。速度的增加导致拉伸复合材料预成型件252的拉紧和伸长介于递增拉伸和基底接合之间。在其它实施方案中，成形辊242、244；偏速辊254、255；和粘结辊262可赋予预成型件252以不同的速度。逐渐增加的粘度(原文有误，应为速度)可能是期望的，以防止可能由于速度突然增加而产生的预成型件252的重大破损。
伸长的拉伸复合材料预成型件252可与第一基底256接合。第一基底256可以基本连续的方式提供(即，在所述方法的正常操作过程中纤维网连续供给)，如供自于大量供应辊258。在其它实施方案中，第一基底256也可由上述在线形成提供。第一基底256和伸长的拉伸复合材料预成型件252以面对面关系彼此粘结，以使预成型件252的一个基本平表面可粘结第一基底256的一个基本平表面。伸长的拉伸复合材料预成型件252上或内施用有弹性构件224的平表面可以是粘接至第一基底256的那个表面。第一基底256和伸长的拉伸复合材料预成型件252的粘结可用本领域熟知的多种粘结方法进行，如粘合剂、热、机械、超声波粘结。粘结可相对连续或间断。图6图示说明了位于大量供应辊258和粘结辊装置262之间的粘合剂涂敷器260。粘合剂涂敷器260施用有效量的粘合剂以接合第一基底256与弹性构件252。可施用有效量的粘合剂以防止所得波纹拉伸层压材料270的分层。涂有粘合剂的第一基底256和伸长的拉伸复合材料252可利用粘结辊装置262以面对面关系集中到一起。粘结辊262可形成粘结辊隙264，第一基底256和复合材料预成型件252通过该辊隙相接触并可压缩。压缩可改善粘合剂铺展和/或渗入基底256，从而为预成型件252提供更强的粘合剂粘结。在热-机械粘结的情况下，粘结辊装置262可通过加热和/或压力以使基底256和复合材料252熔合来赋予粘结。在其它实施方案中，伸长的拉伸复合材料预成型件252上或内的弹性构件224可显示具有残余的粘合特性，因此可不必使用粘合剂。
当伸长的拉伸复合材料预成型件/第一基底层压材料恢复时，得到波纹拉伸层压材料270。由图6所示方法得到的波纹拉伸层压材料270沿至少纵向显示具有拉伸和恢复性质。波纹拉伸层压材料270处于松弛状态(如，未施加张力)可显示具有许多皱褶。第一基底256可收紧和缩短，以便在所得波纹拉伸层压材料270中产生多个皱褶。皱褶是在波纹拉伸层压材料中交替的不规则皱褶峰和皱褶谷。载体纤维网212也可显示具有皱褶。载体纤维网212的皱褶可为递增拉伸的结果。具体地讲，利用环轧制，交替的低基重区域和高基重区域可趋于显示具有波纹外观和/或感觉。载体纤维网212的皱褶也可为第一基底56的皱褶的结果，其中第一基底256的皱褶峰和皱褶谷可导致载体纤维网212中的相应皱褶谷和皱褶峰。
一旦在波纹拉伸层压材料270上施加了张力，这些皱褶就可使第一基底256能够与弹性构件224一起至少延伸至达到力墙的程度，这大约在皱褶展平的位置。当应变移除时，弹性构件224可向其初始、松驰长度回缩。此收缩重新建立了波纹拉伸层压材料270的皱褶。
在本发明的其它实施方案中，印刷载体纤维网可同时沿纵向和横向拉伸。拉伸复合材料预成型件可同样同时沿纵向和横向伸长。得到的波纹拉伸层压材料可显示具有双轴拉伸和恢复，其为在两个正交方向(如，纵向和横向)拉伸和恢复的能力。纵向伸长力和横向伸长力的这种组合可产生有效力矢量和。在一些情况下，力矢量和可在纵向或横向以外的方向上。
在另一种适合的方法中，可在施用弹性体组合物之前拉伸载体纤维网。在施用弹性体组合物之前拉伸载体纤维网可通过美国专利5,226,992和5,910,224中所述的颈缩或美国专利5,914,084和6,114,263中所述的强化来进行。颈缩涉及载体纤维网经受沿第一方向的张力，其导致纤维网的拉伸或缩短是在垂直于第一方向的方向。例如，颈缩可涉及载体纤维网由设备如偏速辊沿纵向拉紧；纤维网沿横向颈缩或被拉长(缩短)。弹性体组合物的施用可在载体纤维网仍处于颈缩状态的时候进行。其上有弹性体组合物的所得载体纤维网可沿平行于颈缩的方向(如，横向)显示具有弹性。其上有弹性体组合物的载体纤维网可被递增拉伸(如，环轧制)以进一步增强拉伸特性。
强化是另一种使载体纤维网如可颈缩的非织造材料沿第一方向(如，横向)递增拉伸的方法。张力沿基本垂直于第一方向的第二方向(如，纵向)施加在拉伸的载体纤维网上，得到稳定、可延展的颈缩载体。弹性体组合物的施用可在载体纤维网处于稳定、可延展颈缩状态的时候进行。其上有弹性体组合物的所得载体纤维网可沿平行于颈缩的方向(如，横向)显示具有弹性。和颈缩一样，这种其上任选有弹性体组合物的载体纤维网可被递增拉伸以进一步增强拉伸特性。
有多种弹性组合物可适用于本发明。这些适合的弹性体组合物包括热塑性弹性体，其可为均聚物(例如，聚异戊二烯)、嵌段共聚物、无规共聚物、交替共聚物和接枝共聚物的形式。弹性体组合物可包含按重量计约20％至约100％的热塑性弹性体。适合的热塑性弹性体可选自包括以下物质的组聚乙烯基芳烃、茂金属催化的聚烯烃、聚酯、聚氨酯、聚醚酰胺，以及它们的组。适合的弹性体组合物包括乙烯基芳烃嵌段共聚物。嵌段共聚物包括多种变体，如二嵌段、三嵌段、四嵌段或具有至少一个乙烯基芳烃嵌段的其它多嵌段共聚物。示例性乙烯基芳烃嵌段共聚物包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯等。市售苯乙烯嵌段共聚物包括购自Shell ChemicalCompany，Houston，TX的KRATON；购自Kuraray America，Inc.，NewYork，NY的SEPTON；和购自Dexco Chemical Company，Houston，TX的VECTOR。市售茂金属催化的聚烯烃包括购自Exxon ChemicalCompany，Baytown，TX的EXXPOL和EXACT；购自Dow ChemicalCompany，Midland，MI的AFFINITY和ENGAGE。市售聚氨酯包括购自Noveon，Inc.，Cleveland，OH.的ESTANE。市售聚醚酰胺包括购自Atofina Chemicals，Philadelphia，PA的PEBAX。市售聚酯包括HYTREL，购自DuPont de Nemours Co.，Wilmington，DE的HYTREL。
弹性体组合物还可包含加工助剂和/或加工油。这些助剂和/或油可用来调节组合物的熔融粘度。它们包括常规加工油如矿物油，以及其它衍生自石油的油和蜡，如石蜡油、环烷油、凡士林、微晶蜡、石蜡或异链烷烃蜡。合成蜡如费托蜡，天然蜡如鲸蜡、巴西棕榈蜡、地蜡、蜂蜡、小烛树蜡、纯地蜡、西班牙草蜡、小冠椰子蜡、雷索蜡(rezowax)，和其它已知的矿物蜡，也适用于本发明。烯烃或双烯烃低聚物和低分子量树脂也可用于本发明。低聚物可以是重均分子量在约350和约8000之间的聚丙烯、聚丁烯、氢化异戊二烯、氢化丁二烯等。
在一个实施方案中，可使用相变溶剂作为加工助剂。它可掺入弹性体组合物中以降低熔融粘度，使组合物可在175℃或更低的温度下加工，而基本上不损害组合物的弹性和机械性能。典型地，相变溶剂在约40℃至约250℃的温度范围内显示具有相变。相变溶剂具有通式(I)R’-Ly-(Q-Lx)n-1-Q-Ly-R；(II)R’-Ly-(Q-Lx)n-R；(III)R’-(Q-Lx)n-R；(IV)R’-(Q-Lx)n-1-Q-Ly-R；(V)R’-(Q-Lx)n-1-Q-R；或它们的混合物；其中Q可为取代或未取代的双官能芳族部分；L为CH2；R和R’相同或不同，并且独立地选自H、CH3、COOH、CONHR1、CONR1R2、NHR3、NR3R4、羟基或C1-C30烷氧基；其中R1、R2、R3和R4相同或不同，并且独立地选自H或C1-C30的直链或支链烷基；x为1至30的整数；y为1至30的整数，n为1至7的整数。相变溶剂的详细公开内容可见于2003年7月2日提交的美国专利申请10/429432中。
此外，弹性体组合物还可包含稳定剂等。例如，稳定剂可包括抗氧化剂和抗光剂。适合的抗氧化剂包括位阻酚醛塑料。适用于本发明弹性体组合物的市售抗氧化剂为购自Ciba Specialty Chemicals North America，Tarrytown，NY的IRGANOX 1010。适合的抗光剂包括阻胺抗光剂。市售的抗紫外光剂为TINUVIN 123，也购自Ciba Specialty Chemicals NorthAmerica。
在某些实施方案中，弹性体组合物也可包含改性树脂。改性树脂尤其可用于其中热塑性弹性体为嵌段共聚物的弹性体组合物。适合的改性树脂应与热塑性弹性体的软嵌段结合或相混合。改性树脂应具有足够高的平均分子量。适合的改性树脂包括低分子量弹性体和/或以上热塑性弹性体的弹性体前体，以及任选的交联剂、或它们的组合。可用于本发明的改性树脂包括但不限于，未氢化的C5烃树脂或C9烃树脂、部分和完全氢化的C5烃树脂或C9烃树脂；脂环族树脂；萜烯树脂；乙烯基芳烃树脂；聚苯乙烯和苯乙烯低聚物；聚(叔丁基苯乙烯)或其低聚物；松香和松香衍生物；香豆酮茚；聚环戊二烯和其低聚物；聚甲基苯乙烯或其低聚物；酚醛树脂；茚聚合物、低聚物和共聚物；丙烯酸酯和甲基丙烯酸低聚物、聚合物或共聚物；它们的衍生物；以及它们的组合。“C5烃树脂”和“C9烃树脂”公开于美国专利6,310,154中。弹性体组合物可包含按重量计约0％至约60％的改性树脂。
在一个特定实施方案中，可如2003年7月1日以Ashraf等人名义提交的共同未决的美国专利申请10/610605中所述配制所述弹性体组合物。弹性体组合物包括具有至少一个硬嵌段和至少一个软嵌段的弹性体嵌段共聚物、大分子光引发剂、加工油，以及可任选地包含这种弹性前体的热塑性聚合物和/或交联剂。低分子量弹性体或弹性体前体的重均分子量介于约45,000和约150,000之间。
适用于以上公开的方法中的弹性体组合物可显示具有由熔融粘度测试测定的宽范围的熔融粘度。如以下提供的实施例所示，熔融粘度小于约100Pa·s和超过10,000Pa·s明显可行。本领域的技术人员应认识到，粘度介于约100Pa·s和约10,000Pa·s之间的弹性体组合物对于本发明方法是同样可得到的。因此应了解，每个粘度和粘度范围都应象此粘度或粘度范围明确于本文中表述一样被包括在内。
适用于本发明的弹性体组合物形成弹性的弹性体构件，无需进一步处理。这些弹性体组合物一般不包括任何沸点低于150℃的挥发性溶剂。然而，当弹性体组合物已被施用于基底之后，可使用后处理来改善或增强所得弹性体构件的弹性和其它性质，包括强度、模量等。典型地，后处理通过诸如冷却、交联、借助化学、热、辐射方法的固化、环轧制、在辊隙辊之间挤压以及它们的组合的方法将弹性体组合物转变成弹性体构件。
实施例适合的弹性体组合物可通过共混不同量的以下物质制备苯乙烯弹性体共聚物，如Vector4211，一种购自Dexco Company，Houston，TX的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)；购自Dexco Company，Houston，TX的低分子量SIS(LMW S-I-S)；Septon4033，一种苯乙烯-乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEEPS)，购自Septon Company，America，Pasadena，TX；乙烯基芳烃树脂，如聚苯乙烯PS3900，购自Nova Chemical，Inc.MoonTownship，PA；大分子光引发剂，购自National Starch & Chemicals，Bridgewater，NJ；和矿物油，如Drakeol，购自Penreco，Houston，TX。
将适量的各组分(以弹性体组合物的重量百分比计)加入用于同时混合和印刷的双螺杆挤出机中。在另一种方法中，将弹性体组合物预混成单一的丸粒材料。McHenry，IL的GLS Corporation为一个适合进行此操作的混合厂家。可挤出单一的丸粒材料用于印刷。
适用于本文的弹性体组合物的实施例示于表1中。每种组分的大约量以总弹性体组合物的重量百分比表示。仅以少量存在的添加剂，包括例如抗氧化剂和遮光剂，未显示在表1所示的配方中。典型地，可用于本发明的弹性体组合物包含约0.5％重量的抗氧化剂，约0.3％重量的抗光剂和约3.0％重量的二氧化钛。
表1弹性体组合物(重量百分比)
测试方法熔融粘度测试使用一个包含25mm直径和1.5mm厚度圆形插件的152mm×152mm铝模压板制备熔融粘度测试用的圆盘。将约3.0克弹性体组合物(例如，实施例1、2或3)放入置于一片Teflon上的25mm插件中。将另一片Teflon放在样品/铝板的顶部上。将一个含加热板的压力机，如Hydraulic Unit Model#3925，购自Carver，Inc.，Wabash，IN，或者另一个类似的压力机，预热到足以熔融弹性体组合物或导致弹性体组合物流动的所需温度。一般从150℃最多至275℃的温度是足够的。将模子与Teflon片一起放入Carver压力机大约一分钟，然后封闭Carver压力机并且施加约68.95MPa(10,000Psi)的压力大约20秒钟。释放压力，并从模子中取出样品盘。检查样品盘(例如，在标准照明条件下用肉眼检查，不使用标准校正透镜)的缺陷，例如气泡。有缺陷存在的样品不能进行测试；然而可将样品重新预热和重新加压，以去除缺陷。
测量弹性体组合物的熔融粘度可使用AR1000N流变仪，购自TAInstruments，New Castle，DE，或者类似的流变仪。AR1000N可配备环境温度室(ETC)、25mm硬阳极化(HA)平行铝板和氮气净化装置。流变仪可连接电脑，电脑装有控制测试条件、记录实验数据并进行必要分析的软件。适于与流变仪连接的电脑为Dell Optiplex GX260 Pentium 4电脑，其装有Microsoft Windows XP专业版操作系统。适用的软件包括，RheologyAdvantage Instrument Control AR，产品版本4.0.1，文件版本4.0.17；和Rheology Advantage Data Analysis，产品版本4.0.23，文件版本4.0.23，两种软件均购自TA Instruments。仪器的校正、样品处理和操作可按照制造商的操作步骤进行，操作步骤以电子版本提供给上面提到的特定产品版本和文件版本。对制造商操作步骤的修改如本文所公开。
将样品放在流变仪具有1.5mm板间初始间隙的两块25mm直径平行板之间。将样品室加热到150℃，直到其平衡并且样品达到150℃。使间隙减小到1.0mm。在以下所述的温度扫描测试下测量熔融粘度开始温度150℃最终温度300℃温度递增5℃应变5.
频率1弧度/秒Log模式间隙-1000μm在扫描期间，温度变化和数据收集均递增进行。将样品室加热到规定温度(例如，150℃、155℃、160℃等等至300℃)。一旦样品达到规定温度，进行1分钟延迟，然后收集数据。加热样品室，以便样品室温度以5℃递增升高，并重复此过程。由实施例1、2和3得到的数据显示于图8粘度(Pa·s)作为温度(℃)函数的曲线图中。
用本发明方法得到的波纹拉伸层压材料的适合用途包括用于一次性制品内。示例性一次性制品包括尿布、训练裤、成人失禁制品、卫生巾、象手套、围裙、工作服、短袜之类的衣服等。示例性一次性制品构造通常描述于以下美国专利3,848,594、3,860,003、4,662,875、4,846,815、4,894,060、4,946,527、5,151,092、5,221,274、5,554,145、5,569,234、5,580,411、6,004,306和6,432,098，以及美国专利申请10/764,850中。在这些专利和专利申请中描述的一次性制品可包括需要弹性区域的多种元件。这些元件包括，例如耳部、腿箍、腰带、后片、前片、侧片、顶片、扣紧系统(例如，带突出部、钩环扣紧组件、联锁扣件如突出部和狭槽、扣环、纽扣、按扣和/或具有相反性质的扣紧组件与任何其它已知扣紧部件)、以及它们的组合。弹性区域可包括由本发明方法制造的波纹拉伸层压材料。此外，美国专利申请60/557,288描述了一种包括至少一个拉伸区域的吸收制品，其中拉伸区域包括一种弹性体组合物。由本发明方法得到的波纹拉伸层压材料可用于提供这些拉伸区域。
发明详述中所有引用文献的相关部分均引入本文以供参考；任何文献的引用并不可理解为是对其作为本发明的现有技术的认可。
尽管已用具体实施方案来说明和描述了本发明，但对于本领域的技术人员显而易见的是，在不背离本发明的精神和保护范围的情况下可作出许多其它的变化和修改。因此，有意识地在附加的权利要求书中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。
权利要求
1.一种用于制造波纹拉伸层压材料的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤a)提供具有第一表面和第二表面的第一载体纤维网；b)将流体或熔融状态的第一弹性体组合物施用于载体纤维网的第一表面以形成至少一种第一弹性构件；c)沿第一方向递增拉伸载体纤维网的至少一部分以形成拉伸复合材料预成型件；d)沿第一方向伸长拉伸复合材料预成型件；和e)将第一基底接合到伸长的拉伸复合材料预成型件上，以在伸长的拉伸复合材料预成型件松驰时形成所述波纹拉伸层压材料。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述施用第一弹性体组合物的步骤通过使用装置施用第一弹性体组合物直接或间接地执行，所述装置选自由下列组成的组浴槽、槽式涂布机、喷涂器、多孔辊、挤出机、印刷辊/网、凹版辊/网、逆转辊、刮刀涂布辊、计量杆、幕式涂布机、气刀涂布机、以及它们的组合。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括将流体或熔融状态的第二弹性体组合物施用于载体纤维网以形成至少一种第二弹性构件的步骤；其中所述第一弹性构件和所述第二弹性构件优选在性质上不同，所述性质选自由下列组成的组弹性、熔融粘度、形状、图案、添加量、配方、以及它们的组合。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括处理所述第一弹性体组合物的步骤，其中所述处理选自由下列组成的组交联、固化、干燥、冷却、环轧制、加热、以及它们的组合。
5.如权利要求1所述的方法，其中载体纤维网的所述递增拉伸通过环轧制来进行。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述弹性构件的伸长通过选自由下列组成的组的装置来进行霍普山辊、偏速辊、拉幅架、斜惰轮、斜辊隙、板条铺展辊、边缘牵引纤网拉伸器、以及它们的组合。
7.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括将第二基底接合到载体纤维网和/或拉伸复合材料预成型件上。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述第一弹性体组合物在175℃时显示具有大于50Pa·s，优选大于1,000Pa·s，并且更优选大于10,000Pa·s的熔融粘度。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述弹性体组合物包含a)20％至100％重量的热塑性弹性体(TPE)，所述热塑性弹性体为具有至少一个包含乙烯基芳烃的硬嵌段和至少一个包含二烯的软嵌段的嵌段共聚物；b)0％至60％重量的加工油；和c)约0％至60％重量的至少一种乙烯基芳烃树脂。
10.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括将波纹拉伸层压材料结合到吸收制品的一个或多个弹性化区域中的步骤。
全文摘要
一种制造波纹拉伸层压材料的方法，包括以下步骤提供具有第一表面和第二表面的第一载体纤维网；将流体或熔融状态的第一弹性体组合物施用到载体纤维网的第一表面以形成至少一种第一弹性构件；沿第一方向递增拉伸载体纤维网的至少一部分以形成拉伸复合材料预成型件；沿第一方向伸长拉伸复合材料预成型件；将第一基底接合到伸长的拉伸复合材料预成型件上；允许伸长的拉伸复合材料预成型件以恢复以形成所述波纹拉伸层压材料。
文档编号B29C55/14GK101039642SQ200580035223
公开日2007年9月19日 申请日期2005年10月14日 优先权日2004年10月15日
发明者阿尔曼·阿什拉夫 申请人:宝洁公司