专利名称：拉伸复合材料和制造该复合材料的方法
技术领域：
拉伸复合材料，该材料具有设置在可延展纤维底物的至少一个区域上的一个或多个弹性体组件，从而为底物的目标区域提供拉伸性能。复合材料被递增拉伸来至少部分地破碎底物结构来降低其拉伸抗力。拉伸复合材料可用于一次性制品和耐用制品，一次性吸收制品包括例如尿布、套穿尿布、训练裤、失禁贴身短内裤、经期服装、婴儿围兜及类似制品；耐用制品包括例如运动服、外套及类似制品的服装。本发明也涉及形成这种拉伸复合材料的方法。
背景技术：
一次性吸收产品，如尿布、训练裤、失禁制品，典型地包括位于腰部区域和箍口区域的可拉伸材料，如弹性线，从而使制品合身紧贴并获得良好的密封性。紧身衬裤类型的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获得制品持续不变的贴合性。在耳部也使用了可拉伸材料，从而可以调整制品的贴合性。
在上述区域内可采用各种方法来提供所希望的弹性性能。可拉伸材料可以是由弹性体材料制成的薄膜或无纺纤网。典型地，这些材料可在任意方向上进行拉伸。然而，由于该薄膜或纤维网完全由弹性体材料制成，因此它们相对昂贵，并且在皮肤表面上趋于产生更大的阻力，导致制品的穿着者感觉不适。有时，可拉伸薄膜被层压成一层或多层无纺织网。由于典型的无纺织网典型地由热塑性纤维制成，所以它们仅具有非常有限的拉伸性，并且，所得层压材料会产生相当大的拉伸抗力。为了制造功能性层压材料，需要充分地减小这种阻力。
也有制造可拉伸材料的其它已知方法，这些方法包括拉伸粘接层压法(SBL)和颈缩粘接层压法(NBL)。通过在纵向(MD)上拉伸弹性线，在其处于拉伸状态时将其层压至一个或多个无纺材料底物，再释放弹性线中的拉力从而使无纺材料聚集并形成皱褶形状，来制造拉伸粘接层压材料。通过首先在纵向上拉伸无纺材料底物来使其至少在横向(CD)颈缩(即其尺寸减小)，然后在底物仍处于拉伸、颈缩状态时把弹性线粘接到底物上，来制造颈缩粘接层压材料。这种层压材料在横向上可被拉伸至少达到无纺材料在颈缩前的初始宽度。拉伸粘接和颈缩粘接的组合也已知被用于获取在纵向和横向两个方向上的拉伸。这些方法中，当层压材料的多个组件在其中连接时，至少一个组件处于张紧(即，被拉伸)状态。
零应变拉伸层压材料也为人所知。通过在两者都处于未变形状态时粘接弹性体到无纺材料上来制造零应变层压材料。然后层压材料被递增拉伸从而赋予拉伸性能。递增拉伸层压材料仅能拉伸到一定程度，该程度由层压材料的不可恢复(即，残余)伸长度来确定。例如，授予Buell等人的美国专利5,156,793公开了一种以非一致方式递增拉伸弹性体-无纺层压织网从而为所得层压材料赋予弹性的方法。
在上述所有方法中，拉伸层压材料是分别制造的。该拉伸层压材料必须被切割成适当的尺寸和形状，然后被粘附到产品上所希望的区域，这种方法有时被称为“切割-贴条(cut-and-slip)”方法。由于不同产品的不同元件需要不同的拉伸性能，因此需要制造各种各样的具有不同拉伸性的层压材料，并把层压材料切割成不同的尺寸和形状。可能需要几个切割-贴条单元来处理不同拉伸性的拉伸层压材料并把它们贴附到产品的不同区域上。随着切割-贴条单元和/或步骤的数量大量增加，这种方法会马上变得麻烦和复杂。
基于前述内容，具有仅在具体区域内设置具体数量的弹性体材料来获得拉伸性的高性价比拉伸复合材料，从而给制品提供所需的应用有益效果，如密封、衬垫功能、容纳功能、身体舒适性或贴合性，是可取的。在制品的离散、间隔开的组件里具有在目标区域内递送拉伸性的拉伸复合材料也是可取的。局部(即，在制品的一个组件内部)具有递送目标拉伸性的拉伸复合材料也是可取的。
另外，具有一个高效并且高性价比的方法是可取的，该方法不包括多步骤和/或多单元，并可使吸收制品的不同部分获取拉伸性能。用于制造上述拉伸复合材料的这种方法是可取的，因为它具有完全的适应性，允许对仅用于目标区域的不同类型和/或用量的弹性体材料的沉积进行控制。这种方法也是可取的，这是因为它在产品的不同部分量身定制相应的拉伸性和拉伸抗力，从而为穿着者提供了更好的贴合性和舒适性。
发明内容
本发明涉及拉伸复合材料，该复合材料包含一个可延展纤维底物，具有设置在底物的至少一个部分上的至少一个弹性体组件，从而形成弹性化的区域，其中弹性体组件的平均宽度大于约0.2mm，熔融粘度在175℃和1s-1条件下测量时为约1至15Pa·s，弹性为至少约50N/m，变形百分数小于约20％。
拉伸复合材料可被用于一个吸收制品的多个部分来提供所需的有益效果，这些有益效果包括更好的贴合性、改善的舒适度、更小的穿用和/或脱去时所需的力。吸收制品上期望具有拉伸性的部分包括但不限于腰区、腿箍、侧片、耳部、顶片、外覆盖物和扣件系统。
所有引用文献均引入到本文的相关部分中以供参考，任何文献的引用不可解释为对其作为本发明的现有技术的认可。
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，其中图1是本发明的代表性方法的示意图；图2A是包含本发明拉伸复合材料的紧身衬裤类型尿布的一个实施方案的透视图；图2B是在应用构型中包含本发明拉伸复合材料的尿布的另一个实施方案的透视图；图3A是示例性拉伸复合材料的平面图，该复合材料具有作为直线条带按平行图样应用的弹性体组合物；图3B是示例性拉伸复合材料的平面图，该复合材料具有作为直线条带按平行图样应用的第一弹性体组合物和作为直线条带按非平行图样应用的第二弹性体组合物；图3C是示例性拉伸复合材料的平面图，该复合材料具有作为直线条带按非平行图样应用的第一和第二弹性体组合物；图4是本发明的第一操作的放大透视图，包括将弹性体组件应用到底物上并将其与另一底物相连接；
图5是本发明的任选的第二操作的放大透视图，其使用互相啮合的成形辊来递增拉伸预先成形的复合材料；图6是一对密排成形辊的放大透视图，每个辊均具有交替的并且互相啮合的周边轮齿和凹槽；和图7是放大的部分横截面视图，说明互相啮合的成形辊的轮齿的顶端部分，其具有设置在辊与辊之间并展开与相邻轮齿的顶端相接触的纤维网材料。
具体实施例方式
本文所用术语“一次性的”用于描述一般不打算被清洗、恢复或多次重新使用其初始功能的产品，即，优选地，其旨在使用约10次后或约5次后或约1次后丢弃。优选地，所述一次性制品以与环境相容的方式回收、堆肥处理或清除。
本文所用术语“耐用”用于描述一般打算被清洗、恢复或多次重新使用其初始功能的产品，即，优选地，其打算被使用多于约10次。
本文所用术语“一次性吸收制品”是指通常用于吸收和保留流体的一种装置。在某些实施例中，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，并且包括这样的个人护理制品，如紧固尿布、套穿尿布、训练裤、游泳尿布、成人失禁制品、妇女卫生制品及类似制品。在其它实例中，该术语也指保护性或卫生制品，例如围兜、擦拭物、绷带、包裹物、伤口敷料、手术布单及类似制品。
本文所用术语“纤维网”是指任何连续材料，包括薄膜、无纺织物、纺织物、泡沫或其组合，或者指具有单层或多层的干燥重叠材料，包括木浆及类似物。
本文所用术语“底物”是指任何材料，包括薄膜、无纺织网、纺织网、泡沫或其组合，或者指具有单层或多层的干燥重叠材料，包括木浆、纤维素材料、衍生或改性纤维素材料及类似物。
本文所用术语“纤维底物”是指包含多种多样的纤维的材料，其可以是天然纤维或合成纤维之一或其任意组合。例如，无纺材料、纺织材料、编织材料以及它们的任意组合。
本文所用术语“无纺材料”是指采用例如纺粘法、梳理法和熔喷法，由连续长丝和/或短纤维制成的、无需经过编织或针织的材料。无纺布可包含一层或多层无纺材料，其中每一层可包括连续长丝或短纤维。无纺材料也可包含双组分纤维，其可具有鞘/芯式、并列式或其它已知的纤维结构。
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“弹性的”或“弹性体的”是指对任何材料施加偏置力，其可拉伸至伸长后长度为其松驰初始长度的至少约160％而不会裂开或破损，并且在施加的力释放后，可恢复其伸长的至少约55％，优选地基本恢复至其初始长度，即恢复后的长度小于其松驰初始长度的约120％，优选地小于约110％，更优选地小于约105％。
本发明所用术语“非弹性的”是指不属于上述“弹性”定义范围之内的任何材料。
本文所用术语“可延展”或“可非弹性伸长”是指对任何材料施加偏置力，使其拉伸超过其松驰初始长度的约110％时，其显示出永久变形，包括伸长、裂开、破损和其它结构缺陷，和/或其拉伸特性的改变。
本发明的拉伸复合材料包含设置其上并至少部分地穿透可延展纤维底物的一部分的弹性体组件，其在成品复合材料中处于永久拉长状态。不同的弹性体组件可以被设置在底物的间隔开的、相邻的或重叠的部分上，从而获取不同的性能，尤其是不同的弹性。拉伸复合材料可采用本发明的方法作为制品的一部分就地制造来形成其中具有拉伸层压材料的所需制品。就地制造方法消除了额外的加工步骤，如切割、成形和粘接。在本发明的方法中，昂贵的弹性体材料可通过仅在制品所需的地方并按所需的用量使用一个或多个弹性体组件被有效地利用。此外，采用本发明公开的层压材料和方法得到的产品可提供改进的产品贴合性和舒适度。
弹性体组件可具有在任意方向上变化的形状和轮廓，从而在弹性体组件内部在复合材料的物理性能方面获得了所期望的变化。弹性体组件在X-Y方向的平面形状可以是确定复合材料平面尺寸的任意适当的几何形状，包括直线轮廓、曲线轮廓、三角形、梯形、正方形、平行四边形、多边形、椭圆形、圆形，以及它们的任意组合。弹性体组件z方向上的外形轮廓可以是任意适当的几何形状，包括线性和非线性轮廓。Z方向上和X-Y平面上尺寸的变化可采用本发明的方法获得。典型地，单个弹性体组件的平均宽度为至少约0.2mm，优选地为至少约1mm，更优选地为至少约2mm。单个弹性体组件的平均厚度为约0.1mm至约2.5mm，优选约0.25mm至约2mm，更优选约0.5mm至约1.5mm。弹性体组件的平均宽度和厚度可以通过传统光学显微术或通过扫描电子显微术(依据ASTM B748)来确定以获得更精确的度量。对于一些实施方案，弹性体组件和/或复合材料的厚度可使用测微器在0.25psi(1.7Kpa)压力下测量得到。
可变化的物理性能可包括拉伸强度、弹性模量、弹性、传导性、透气性(即水汽和/或气体渗透性)、流体不可透过性以及其它性能。此外，可形成物理性能之间的独特相互关系，例如，模量对密度的比率、拉伸强度对密度的比率，及类似关系。
图2A图示说明应用构型中一个吸收制品(紧身衬裤类型的尿布)的一个实施方案，制品的至少一部分包含本发明的拉伸层压材料。紧身衬裤的类型尿布20可包括多个弹性组件来为尿布提供具体的功能，其中弹性组件位于底物上，典型地位于无纺纤网上。弹性组件包括弹性化的箍口区域12，其包含腿部弹性体组件24以获得围绕穿着者腿部的衬垫功能；弹性化的腰部区域14，其包含腰部弹性体组件28以获得围绕腰部的衬垫功能；弹性化的侧片15，其包含片式弹性体组件25以获得围绕下体的可调节贴合性功能；和底部弹性体组件26，其在外覆盖物40之上用于获得主要直接针对腹部、臀部和/或胯部的可调节贴合性功能并能调节由外覆盖物40所提供的可透气(即基本上水汽/气体可透过而流体不可透过)功能。图2B所示为应用构型中的另一个实施方案，它是具有弹性腿部开口92、弹性腰部开口94、弹性耳部96和包括缝式组件82和片式组件84的扣件系统80的一次性尿布10，所有这些都可由本发明的可变化拉伸复合材料制成。弹力顶片(未示出)也可由本发明的复合材料制成。
尿布的这些弹性组件的制造过程典型地包括以下步骤将弹性体材料(形态为薄膜、纤维网或层压材料)切割成所需尺寸和形状，再使用已知的粘接方法如粘合剂粘接、热粘接、机械粘接、超声波粘接，将离散的弹性体材料块连接到底物上。相反，本发明提供了一种新型方法，其将制造弹性体组件的步骤和连接弹性体组件到底物上的步骤结合成单个步骤的连续方法。一个给定的弹性组件可包括单个弹性体组件或多个弹性体组件。此外，在本发明的一个连续方法中，弹性体组件可被直接应用到多个部分上，与尿布的离散弹性组件相对应，从而形成腰部弹性体组件、腿部弹性体组件等。本发明充分适于产生不同的弹性来满足尿布各个单独组件的不同需要。具有不同弹性的复合弹性体组件可被应用于一个吸收制品的单个组件的相邻部分，这也是本发明所设想的。不同的弹性可通过对熔融粘度、形状、图样、添加量、成分，以及它们的组合进行变化来获得。
弹性体组件可以各种形状或图样连续地或间断地得到应用。典型地，弹性体组件可以带状(直线形或曲线形)、螺旋状、离散点及类似形式应用。弹性体组件也可以各种几何或装饰形状或外形形式应用。各种图样可将弹性体组件相对于另一个弹性体组件，或相对于尿布的组件，如腰部区域、腿部开口、侧缝设置成垂直的、平行的和/或成角度(即非平行)的位置。当两个弹性体组件显示具有基本一致的中间组件或侧向间距时，它们是平行的。当它们显示具有非一致的中间组件或侧向间距时，它们是不平行的。因此，如果两个曲线形弹性体组件具有不同的曲率，则它们是不平行的。在另一个实施例中，当弹性体组件与腰部区域或腿部区域的边缘之间的间隔基本一致时，一个弹性体组件平行于腰部区域或腿部开口。
在一个实施方案中，如图3A所示，第一弹性体组合物的多个直线条带按基本平行的图样沿第一方向被应用，形成第一弹性体组件301。可任选地，第二弹性体组合物的多个直线条带按基本平行的图样沿第一方向被应用，形成第二弹性体组件302，第二方向相对于第一方向呈预定角度α。预定角度α为约零至约90度，优选地约1至约80度，更优选地约5至约70度。第一和第二弹性体组合物可被完全地或部分地沉积于底物的重叠部分(与成品尿布的同一个或部分重叠的弹性组件一致)上。可供选择地，第一和第二弹性体组合物可被积于底物的不重叠(相邻的或距离较远的)部分上，该部分与成品尿布上确定的弹性组件一致。因此，第一和第二弹性体组合物带没有交叉。
在一些实施方案中，多个直线条带形式的第一弹性体组件按基本平行的图样沿第一方向被应用，多个直线条带或曲线条带形式的第二弹性体组件按非平行或倾斜的图样被应用，其中至少一个，优选多个第二弹性体组件带相对于同一弹性体组件的一个或两个相邻条带呈倾斜或不平行状态。第一和第二弹性体组件可被沉积于纤维底物的同一个重叠或分开的部分上。图3B图示说明上述实施方案之一，其中第一弹性体组件是沿第一方向基本平行的直线条带303，第二弹性体组件是与相邻条带不平行的直线条带304，第二弹性体组件的每个条带均相对于第一方向形成预定角度β。具体地讲，预定角度β在约零和约180度之间变化，并且根据不同的条带304变化。可供选择地，第一和第二弹性体组件按不平行的或倾斜的图样进行沉积，在条带305和306之间形成变化的角度，如图3C所示实施方案。
底物材料可以是薄膜、编织物、纺织纤网或无纺纤网。在一些实施方案中，底物是可延展无纺织网，其由聚烯烃纤维或纤丝，如聚乙烯、聚丙烯制成。
适当的弹性体组合物以流态或类流态形式被应用到底物上来影响渗透入底物的至少部分渗透程度，因此在所得弹性体组件和底物之间得到充分的粘接，从而复合材料在后续递增拉伸步骤中显示具有极小的分层性。弹性体组合物在175℃和1s-1剪切速率情况下的熔融粘度可为约1至约150Pa·s，优选地为约5至约100Pa·s，更优选地为约10至约80Pa·s。这种弹性体组合物适合用于本发明的方法，与典型的熔融挤出和/或纤维纺丝方法的加工条件相比，其以较低粘度在较低温度条件下操作。
适当的弹性体组合物包含热塑性弹性体，其选自苯乙烯嵌段共聚物、茂金属-催化聚烯烃、聚酯、聚氨酯、聚醚酰胺，以及它们的组合。适当的苯乙烯嵌段共聚物可以是具有至少一个苯乙烯嵌段的两嵌段、三嵌段、四嵌段或多嵌段共聚物。示例性苯乙烯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-苯乙烯及类似物。商购苯乙烯嵌段共聚物包括购自位于Houston，TX的Shell Chemical Company的KRATON；购自位于New York，NY的KurarayAmerica，Inc.的SEPTON；和购自位于Houston，TX的Dexco ChemicalCompany的VECTOR。商购茂金属-催化聚烯烃包括购自位于Baytown，TX的Exxon Chemical Company的EXXPOL和EXACT；购自位于Midland，MI的Dow Chemical Company的AFFINITY和ENGAGE。商购聚氨酯包括购自位于Cleveland，OH的Noveon，Inc.的ESTANE。可商购获得的聚醚酰胺包括PEBAX，购自位于Philadelphia，PA的Atofina Chemicals。可商购获得的聚酯包括HYTREL，购自位于Wilmington，DE的DuPont deNemours Co.。
弹性体组合物可还包含加工助剂和/或加工油以将组合物的熔融粘度调节到所需的范围。它们包括常规加工油料，如矿物油，以及其它石油衍生的油和蜡，如石蜡油(parafinic oil)、环烷油、石油、微晶蜡、石蜡或异链烷烃蜡。合成蜡例如费-托蜡(Fischer-Tropsch wax)，天然蜡例如鲸蜡、巴西棕榈蜡、地蜡、蜂蜡、小烛树蜡、石蜡、纯地蜡、西班牙草蜡、小冠椰子蜡、rezowax，和其它已知的矿物蜡，也适用于本发明。烯属或双烯低聚物和低分子量聚合物也可用于本发明。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，或类似物。
在一个实施方案中，相变溶剂可被掺入弹性体组合物中以降低组合物的熔融粘度，溶解组合物使之在175℃或更低温度条件下容易加工，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；或其混合物；其中Q可以是取代的或未取代的双功能芳族部分；L是CH2；R和R’相同或不同，并独立地选自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，并独立地选自H或直链或支链的C1-C30烷基；x是1至30的整数；y是1至30的整数；n是1至7的整数。相变溶剂的详细公开内容可从2002年7月31日提交的临时美国专利申请60/400,282中找到。
可供选择地，弹性体组合物也可包含上述热塑性弹性体的低分子量弹性体和/或弹性体前体，和可任选地，交联剂，或它们的组合。低分子量弹性体或弹性体前体的重均分子量在约45,000和约150,000之间。
用于本发明的适合的弹性体组合物无需进一步处理即具有弹性，并且它们不包括任何沸点低于150℃的挥发性溶剂。但是，在弹性体组合物已被沉积到底物上之后，它可受后处理的影响从而提高或增强其弹性和其它性能，包括强度、模量及类似性能。典型地，后处理包括干燥、交联、固化或化学聚合、热方法、辐射方法，以及它们的组合。
所得弹性体组件具有以下性能(1)弹性(即，75％应变时的规一化载荷)为至少约50N/m，优选地约50N/m至约300N/m，更优选地约75N/m至约250N/m，最优选地约100N/m至约200N/m；(2)变形百分数(percent set)小于约20％，优选地小于约15％，更优选地小于约10％；和(3)应力松弛值小于约30％，优选地小于约25％，更优选地小于约20％。
弹性体组件可被应用于具体区域，得到的总添加量为约5至约200g/m2，优选地约20至约150g/m2，更优选地约50至约100g/m2。第一和第二弹性化的区域可具有未被弹性体组件覆盖的开放面积，该面积占所述区域的总表面积的比例为约10％至约80％，优选地约20％至约70％，更优选地约40％至约60％。与使用薄膜或薄板的传统层压技术相比，弹性体组合物的选择性沉积使用更少的材料用量。与弹性体组件的选择性沉积相结合的纤维底物可为所得复合材料提供比包含纤维网层和薄膜或薄板层的层压材料更低的基重和更高的透气性。纤维底物还可提供柔软的类似布料的皮肤感觉，从而获得更好的穿着舒适性。
各个弹性化的区域每单位面积可设置不同数量的弹性体组件。对于每个弹性体组件，在各个区域的添加量也不同。因此，当比较具有设置在其上的第一弹性体组件的第一弹性化的区域和具有设置在其上的第二弹性体组件的第二弹性化的区域时，基于单独的第一和第二弹性体组件的添加量的比值范围可为约1.05至约3，优选地为约1.2至约2.5，更优选地为约1.5至约2.2。此外，第一和第二弹性体组件的弹性的比值可以为约1.1至约10，优选约1.2至约5、更优选约1.5至约3。
弹性体组件可被直接应用于纤维网，或通过首先沉积到一个中间表面上来间接应用于纤维网。适当的方法包括接触方法和非接触方法，接触方法例如凹版印刷、凹版印刷、柔性版印刷、槽式涂敷、淋幕式涂布及类似方法，非接触方法例如喷墨印刷、喷洒及类似方法。每种应用方法均在具体的粘度范围内操作，因此，需要认真地选择弹性体组合物的粘度。可以改变组合物、温度和/或浓度从而针对给定的加工方法和操作条件提供适当的粘度。
可升高温度来降低弹性体组合物的粘度。但是，高温会对纤维底物的稳定性产生不利影响，纤维底物会在加热的弹性体组合物沉积的地方产生部分或局部热降解。获得这两种影响之间的平衡是可取的。可供选择地，可使用间接/转移方法。弹性体组合物被加热以针对加工过程获得适当的粘度，并被施用到具有良好热稳定性的中间表面(例如，一个载体底物)上，然后被转移到纤维底物上来形成预成形复合材料。因为加热的弹性体组合物在接触纤维底物时被至少部分地冷却，故间接/转移方法允许更宽范围的操作温度。因此，间接方法对于热敏感或不稳定的底物是有用的，例如对于无纺织网，或低熔点聚合物底物，包括聚乙烯和聚丙烯。可通过光泽辊或压光辊应用辊隙压力来得到充分的渗透和粘接。
非接触方法提供了机械和热量两方面的有利条件。因为涂敷设备没有直接接触底物，所以对底物的结构完整性产生的损伤/磨损更小。因此，具有更低基重或更低机械强度的纤维网可被用作底物。非接触方法对于高速加工是尤其可取的，高速加工中设备和底物之间的直接接触会在底物上施加充分的剪切力和磨擦力，可能导致对底物的表面和/或结构的破坏。非接触方法也允许使用较低热稳定性的底物，因为流态弹性体组合物在进入接触底物前可被部分地气冷。此外，非接触喷墨印刷方法提供了一个额外的优点，即，无需停止加工过程和/或重组印刷头，对于弹性体组件的已印刷的形状、图样具有整体灵活性。如果需要，在非接触方法中也可应用辊隙压力。
具有至少部分地透入底物的弹性体组合物是可取的，以便所得预成形复合材料在后续加工和生产步骤中或在成品中不会分层。另外，在复合材料和/或其预成形品内部的这种良好粘接产生了任选的粘合剂的作用。渗透程度会受到几个因素影响接触底物时弹性体组合物的粘度、底物的多孔性、底物和弹性体组合物之间的表面张力。在一个实施方案中，偏置凹版印刷方法允许弹性体组合物在其接触纤维底物前部分冷却，因此增加了它的粘度并降低了其透入底物的程度。可供选择地，弹性体组合物在其接触底物之前或在接触过程中可通过吹冷空气/气体来得到冷却。在另一个实施方案中，通过传送底物/弹性体组合物通过一对光泽辊，可增强渗透程度。光泽辊的温度以及施加的辊隙压力提供了对渗透程度的进一步控制。
在另一个实施方案中使用了凹版印刷方法，由此可能改变在底物的不同部分里弹性体组合物的沉积量，从而改变局部拉伸性能。例如，通过在凹版辊上合并使用不同深度和/或宽度的凹槽和槽脊，所得弹性体组件可以在一个区域更厚而在另一区域更薄。在另一个实施例中，通过变换凹版辊上的图样，所得弹性体组件可在所得复合材料中改变组件的密度。此外，每个辊上具有不同的弹性体组合物的两个或多个凹版辊也可用于在组件的不同部分上沉积这些弹性体组合物。凹版印刷方法包括直接和间接(或偏置)方法。直接凹版印刷方法将弹性体组合物直接沉积到底物上。间接或偏置凹版印刷方法首先将弹性体组合物沉积到偏移辊或载体表面上，然后再将其转移到底物上。在间接方法中，弹性体组合物在其最终接触底物时，可以被部分地冷却并且甚至被部分地固化。此外，偏置凹版印刷方法提供了一个更宽的加工温度范围，即使在使用低热稳定性的底物时也是如此。
在一些实施方案中，使用了非接触喷洒方法。适当的喷洒设备可包括串行或并行布置的多个喷嘴。多个喷嘴可沿着纵向、沿着横向、与前述任一方向成一个角度或其组合设置成一排。喷嘴可以使用相同或不同的弹性体组合物，并可具有相同或不同的孔口尺寸来施用不同用量的弹性体组合物到底物的不同区域上。此外，这些喷嘴可被控制，以便独立地启动和停止并在规定次数里为任意给定区域提供任意所需的拉伸性能。适当的喷洒设备是UFD Omega，购自ITW Dynatec，Hendersonville，TN。
此外，结合不同的沉积方法也是可能的，例如将凹版印刷与喷洒方法相结合从而在所得拉伸复合材料中获得所需性能。
局部拉伸性能可通过不同的方法来进行改变。它可以离散地改变，此方法中性能的改变是逐步式的。这种逐步式改变的一个实施例可以是在尿布的一个组件的一个部分(例如耳部的顶部)里应用高性能的弹性体，而在该组件的另一部分(例如耳部的下部)里应用较低性能的弹性体，下部对拉伸性能要求较低。拉伸性能也可以被线性或非线性地连续改变。拉伸性能的连续改变可通过凹版图样来获取，图样的设计方式是沿着轧辊的外圆周逐渐地减小单元深度，这样，在得到的印刷图样处，被沉积的弹性体组合物的用量在纵向上连续地减少。
拉伸复合材料可采用本发明的方法100生产，图1示意说明其一个实施方案。方法100可包括制造预成形复合材料的第一操作，该操作包括以下步骤提供第一底物；应用弹性材料到第一底物上；和可任选地，与第二底物相连接。方法100可任选地包括第二操作，该操作递增拉伸预成形复合材料来为纤维底物提供延展性。
图4中详细说明了方法100的第一操作，第一底物34由第一给料辊52提供并移动穿过涂敷装置105，该装置在图中所示为卷筒纸凹版印刷设备，其包含凹版印刷辊54和支承辊56，沉积用于弹性体组件的弹性体组合物到底物34上。呈流态的弹性体组合物可以至少部分地透入底物34来得到已印刷底物35，产生在弹性体组件和底物之间的直接粘接。可任选地，第二底物36可由第二给料辊62提供，并通过光泽辊64、66与已印刷底物35结合到一起，将弹性体组件夹在底物34和36之间，形成预成形复合材料37。如果需要，可使用粘合剂来粘接弹性体组件和第二底物。在加工过程的这点上，零应变层压材料被制造出来，其中弹性体组件和底物粘接在一起处于未变形状态。
已印刷底物35和/或预成形复合材料37可受附加的处理，如干燥、冷却、强化(例如穿过一对光泽辊)、交联和/或固化(例如，通过机械、化学、辐射方法)的影响，来增强沉积其上的弹性体组合物和所得预成形复合材料的弹性和机械性能。
方法100可任选的第二操作使用成形工位106来递增拉伸预成形复合材料37使之达到底物被永久伸长的程度，并且预成形复合材料37被转化成拉伸复合材料108。由于这种结构改变，底物的拉伸抗力减小，弹性体组件能够拉伸到由底物的永久伸长所提供的程度。
可供选择地，在被方法100使用前，对底物34和/或36进行预应变处理，这可以赋予底物延展性，并使拉伸复合材料中的弹性体组件能拉伸到底物的极限伸长长度。
有时被称为“环轧制”的一种方法可作为本发明可取的递增拉伸操作。在环轧制方法中，波状互相啮合的轧辊被用于永久延长纤维底物来减小其拉伸抗力。在受到环轧制方法影响的部分里，所得复合材料具有更高的拉伸性程度。因此，在获得拉伸复合材料的局部化部分里的拉伸性能方面，这种第二操作提供了附加的适应性。
通过使用波状互相啮合的轧辊在纵向上或横向上递增拉伸材料并使材料永久变形来给可延展的或其它基本上无弹性的材料赋予拉伸性的方法公开于以下专利1978年9月26日公布的授予E.C.A.Schwarz的美国专利4,116,892、1989年5月30日公布的授予R.N.Sabee的美国专利4,834,741、1992年9月1日授予G.M.Weber等人的美国专利5,143,679、1992年10月20日公布的授予K.B.Buell等人的美国专利5,156,793、1992年12月1日公布的授予G.M.Webber等人的美国专利5,167,897、和1995年6月6日公布的授予P.-C.Wu的美国专利5,422,172、和1996年5月21日公布的授予C.W.Chappell等人的美国专利5,518,801。在一些实施方案中，预成形复合材料可相对于第二操作的纵向按一个角度被送入波状互相啮合的轧辊之间。可供选择地，第二操作可使用一对互相啮合的凹板，在压力下将其应用于预成形复合材料，来获得在局部化部分里对预成形复合材料的递增拉伸。
当复合材料在应用条件下屈服于典型的应变时，可延展材料不显示出拉伸抗力，这是可取的。复合材料产生的应用应变归因于当制品被穿上或从穿着者身上脱下时和当制品破损时产生的拉伸。可对可延展底物进行预应变处理来赋予复合材料所需的拉伸性。典型地，当可延展底物被预应变处理到最大应用应变(典型地小于约250％应变)的约1.5倍时，可延展底物被永久拉长，这样，在应用应变的范围内其不显示拉伸抗力，并且复合材料的弹性性能基本上与复合材料中的弹性体组件的整体性能相同。
拉伸复合材料可具有方向性弹性，当在产生75％应变的载荷下测量时，其弹性在至少一个方向上小于400N/m，优选地约5N/m至约400N/m，更优选地约25N/m至约300N/m，最优选地约75N/m至约200N/m。此外，所得拉伸复合材料具有以下性能方向性变形百分数在至少一个方向上小于约20％，优选地小于约15％，更优选地小于约10％；方向性应力松弛值在至少一个方向上小于约30％，优选地小于约22％，更优选地小于约15％。
在一个实施方案中，如图1所示，环轧制方法被引入方法100作为第二操作，其包括位于涂敷装置105和接收辊70之间的成形工位106。可供选择地，如果第二底物36被包括进来，则成形工位106可被设置在第二给料辊62和接收辊46之间。参见图5，预成形复合材料37被送入辊隙107中，辊隙107由一对相对的成形辊108和109形成并一起确定了成形工位106。成形工位106递增拉伸并永久性拉长底物，从而预成形复合材料37被转化成拉伸复合材料38。
成形辊108、109的示例性结构和相对位置如图6中的放大透视图所示。如图所示，辊108和109分别由旋转轴121和123支撑，两轴的旋转轴线被设置为平行关系。辊108和109每一个均包括多个轴向隔开、并排着的、周向延伸的、相同设计的轮齿122，它们可以是基本为矩形横截面的薄翅片形式，或者它们可具有三角形或倒V形的横截面。轮齿的最外顶端优选地呈圆形以避免切破或撕破通过两辊之间的材料。
相邻轮齿122之间的间隔确定了凹陷的、周向延伸的、相同设计的凹槽124。当轮齿基本上为矩形横截面时，凹槽可基本上为矩形横截面，当轮齿为三角形横截面时，凹槽可为倒三角形横截面。因此，辊108和109中的每一个均包括多个间隔开的轮齿122和在每对相邻轮齿之间交替出现的凹槽124。轮齿和凹槽不需要每个均是相同宽度，但是，优选地，凹槽比轮齿具有更大的宽度，来允许穿过互相啮合的轧辊之间的材料被凹槽分别接收并被局部拉伸，这点在下文中将会解释。
图7的放大视图表示几个互相啮合的轮齿122和凹槽124，在它们之间预成形复合材料被改性。如图所示，预成形复合材料37的一个部分被送入各个轧辊互相啮合的轮齿和凹槽之间。轧辊轮齿和凹槽的互相啮合致使预成形材料37的侧向间隔部分被轮齿122压入相对的凹槽124。在穿过成形辊之间的过程中，轮齿122把预成形复合材料37压入相对的凹槽124的力在复合材料37内部产生沿纤维网横向作用的拉应力。拉应力使位于相邻轮齿122的顶端部分128之间并跨越它们之间间隔的中间部分126沿纤维网横向被拉伸或延伸，这使每个中间部分126处的纤维网厚度以及纤维网拉伸强度产生局部化减小。
因此，通过轮齿122把预成形复合材料的部分压入各自凹槽124的行为使预成形复合材料37的厚度沿纤维网横向产生非一致性缩小。与跨越轮齿122的中间部分126的厚度缩小相比，与轮齿顶端相接触的顶端部分的厚度仅有轻微缩小。因此，通过使不可弹性伸长或延伸的纤维网穿过互相啮合的轧辊，并使其在相邻轮齿之间的空间间隔处被局部侧向拉伸，该纤维网会产生交替的高基重和低基重的区域。在纤维网材料被局部侧向拉伸的位置会出现低基重区域。对正在退出的已成形纤维网的附加纤维网横向拉伸可通过使改性纤维网穿过所谓Mount Hope辊、拉幅架、斜角惰轮、斜角辊隙及类似物来得到，其中每一个均为本领域的技术人员所知。
可供选择地，本发明的其它方法的实施方案可包括使用多层沉积装置在一个或多个底物上沉积多层弹性体材料，其包括在两个底物上分别沉积然后将它们组合，和/或在同一底物上进行多个后续沉积。此外，使用多层沉积装置可提供更大的弹性体材料沉积量、更大的Z尺寸轮廓变化范围，能够沉积不同的弹性体材料，并能够沉积不同颜色的弹性体材料，以及它们的任意组合。
在一个实施方案中，图2A所示的紧身衬裤类型尿布20的外覆盖层40可包括底部弹性体组件26来提供外覆盖层40所期望的透气性，同时维持外覆盖层40的流体不可透过性。底部弹性体组件26可被设置在腹部区、臀部区或裆区的外覆盖层40的任一侧。多层底部弹性体组件26可按各种方向被设置在外覆盖层40上。例如，多层底部弹性体组件26可被设置成平行于、垂直于或倾斜于腰部区域或腿部开口，并且每个弹性体组件均可与邻近弹性体组件呈不同的方向。
测试方法熔融粘度测试包含弹性体组件的弹性体组合物的熔融粘度可使用RDA II粘度计(由Rheometrics制造)或AR 1000粘度计(由TA Instruments制造)以平行板模式来测量。校准、样本处理和仪器操作通常遵从生产厂家的操作说明书。本文公开了具体用于本测试的测试条件。在本测试中，样本被置于两个平行板之间，平行板直径为25mm并在平行板之间有1.5mm的间隙。样本室被加热到并被维持在175C。在剪切速率为1s-1和振动应变为5％时的稳定状态条件下测量熔融粘度。
弹性性能的滞后性测试(i)弹性体组件样本制备使用由注塑薄膜制成的测试样本来获得弹性体组件的性能。约5克制作弹性体组件的弹性体组合物被夹入两层硅氧烷涂层释放膜之间，被加热到约150至200℃，并在Carver手压机里在足够的压力下被加压一分钟来强化弹性体组合物。然后，释放压力并让薄膜冷却。根据被成型的弹性体组合物的类型，可相应调整温度和压力。使用厚0.010″(0.254mm)的垫片来获得一致的薄膜厚度。从注塑薄膜上切割和修剪出用于给定的测试和/或仪器的具体尺寸的测试样本。例如，本测试使用的样本尺寸为1″×3″(25.4mm×76.2mm)。样本的所有表面上应没有可见的裂纹、孔洞、擦痕或缺陷。
(ii)复合材料样本制备尺寸为1″×3″(25.4mm×76.2mm)的样本取自复合材料的弹性化的区域。已确认拉伸复合材料可显示具有各向异性，当复合材料在不同方向上被测量时性能是不同的，其取决于样本里弹性体组件的取向。因此，为获得复合材料有代表性的各向性能，从给定的弹性化的区域内制备出四个不同取向的样本。具体地讲，从给定弹性化的区域内选取样本，使其纵向轴线平行于第一方向、与第一方向垂直的第二方向、和相对于第一方向成+/-45°的第三和第四方向。第一方向可以是，但不是必需是，纵向(即，在应用弹性体组件到底物的加工过程中底物的移动方向)。每个取向的样本至少制备三个。对于肉眼观察基本上均一化的复合材料，可从邻近的弹性化的区域选取这些方向性样本。对于区域之间是可见不均一的复合材料，可从同一复合材料的多个片块上的同一弹性化的区域中选取这些方向性样本(例如，三个重复的方向性样本可取自三块尿布上的同一拉伸复合材料)。典型地，所选择的弹性化的区域是看上去具有最高弹性体组件密度的区域。典型但并不必需的是，可测试多于一个的弹性化的区域来全面描述复合材料的各向异性。要小心仔细，因为三个重复样本互相类似。如果弹性化的区域不是足够大，不能得到1″×3″(25.4mm×76.2mm)尺寸的样本，则可使用最大可能尺寸的样本进行测试，而测试方法也相应地进行调整。样本的所有表面上应没有可见的裂纹、擦痕或缺陷。
(iii)弹性体组件的滞后性测试可使用得自位于Canton，MA的Instron Engineering Corp.或位于EdenPrairie，MN的SINTECH-MTS Systems Corporation的市售张力检验器来进行该试验。将该仪器与用于控制试验速度和其它试验参数以及用于收集、计算和报告数据的计算机连接。滞后性在典型的实验室条件(即室温约20℃和相对湿度约50％)下进行测量。
步骤如下(1)选择用于测试的合适的夹具和测力传感器；夹具应当足够宽以适合样本，典型地使用宽25.4mm(1”)的夹具；选择测力传感器，使得测试样本的拉伸反应在测力传感器量程或所用加载范围的25％和75％之间，典型地使用20kg(50lb)的测力传感器；(2)依据生产商的说明校准仪器；(3)设定标距长度为1″(25.4mm)；(4)将样本置于夹具的平直表面上，使样本的纵向轴线基本平行于标距长度方向；(5)设定十字头速度为10″/分钟(0.254米/分钟)的恒速，直到样本达到112％的应变；然后以10″/分钟(0.254米/分钟)速度恢复至原始标距长度；在该次预变形循环的最后，使用秒表开始对实验计时；(6)重新夹紧预变形样本以移去任何松驰部分并仍然维持1″(25.4mm)的标距长度；(7)在秒表到达三分钟标记时，开始滞后性测试并且仪器同步记录载荷-应变数据；按下述步骤进行滞后性测试a)以10″/分钟(0.254米/分钟)的恒定速率达到75％应变；b)保持2分钟；c)以10″/分钟(0.254米/分钟)的恒定速率恢复到0％应变；d)保持1分钟；和e)以2″/分钟(50.8毫米/分钟)的恒定速率达到0.1N；根据在步骤7(a)中收集到的数据，在载荷为75％应变时确定弹性，该载荷被如下规一化为每平方米(gsm)85克从拉伸曲线中得到的200％应变时的载荷除以样本的宽度，然后乘以规一化因子，如果样本测量单位为平方米，则该因子为85/(*(样本实际重量/(样本宽度*样本标距长度)))，或者，如果样本尺寸单位为英寸，则该因子为85/(*(样本实际重量)/(6.47×10-4))。
根据在步骤7(e)中收集到的数据，以0.1N时的应变来确定变形百分数，0.1N是足以移去松弛部分的力，但其很小，至多使样本产生非实质性的拉伸。
根据在步骤中7(b)中收集到的数据，以所保持的2分钟时间的开始和最终时的载荷来确定应力松驰，使用下式计算
对于弹性体组件，记录三个重复样本的平均结果。
(iv)弹性体复合材料的滞后性测试在该滞后性测试中不采用预应变复合材料样本，75％应变时的载荷按复合材料基重85gsm进行规一化。在该测试中，如上所述执行步骤1-4，在步骤4的最后，保持0％应变一分钟，然后立即执行步骤7(a-e)。
如上所述从所记录的数据中得到弹性性能，75％应变时的载荷按复合材料基重85gsm进行规一化，并将其记录下来。对于弹性体复合材料，以“方向性弹性”、“方向性变形百分数”和“方向性应力松驰”记录每个方向上的三个重复样本的平均结果。
实施例实施例1具有普通结构(I)的相变溶剂在反应烧瓶中由260克(2摩尔)的辛醇与404克(2摩尔)的对酞酰氯和202克(1摩尔)的十二烷二醇在1500ml的氯仿中化合制备。混合物在55℃反应20小时，并持续搅拌和使用真空，真空用来除去反应生成的HCl气体。通过把混合物冷却到室温来停止反应。将所得反应混合物倒入大量的甲醇中来沉淀反应产物。沉淀物通过过滤器收集，用500ml的甲醇冲洗3次，并在真空炉中以45℃干燥20小时。
通过在120℃混合和搅拌该相变溶剂和SEPTONS4033(购自位于NewYork，NY的Kuraray America，Inc.)4小时或直到样本均匀一致来制备弹性体组合物。将混合物冷却至室温。然后在混合物中加入矿物油DRAKEOLSupreme(购自位于Kams City，PA的Pennzoil Co.，Penrenco Div.)并在室温下搅拌16-24小时来形成弹性体组合物。对于这个实施例，最终弹性体组合物包含40％重量的SEPTONS4033、30％重量的结晶溶剂和30％重量的矿物油。这种弹性体组合物的熔融粘度在175℃和1s-1条件下为约24Pa·s。
上述混合方法仅是示例性的。也可以使用采用批量搅拌器、螺旋挤出机及类似物的其它常规混合方法。
实施例2实施例1的弹性体组合物是通过直接凹印系统(购自Roto-therm Inc.，Redding，CA)在约175℃的温度下进行加工的。直接凹印系统包括一个容器、一个浴室、多根软管、一个图样钢辊(即凹版辊)和一个支承辊。容器贮存弹性体组合物；容器被连接到软管上，软管用作为输送弹性体组合物到浴室的管道。所有这些组件都被加热到约175℃，以便弹性体组合物在印刷过程中维持相当恒定的温度。凹版辊的直径为9.3″(0.236m)并且也被加热到约175℃。凹版辊的表面上有用于使弹性体组合物沉积到底物上的凹槽和槽脊，其为连续的三头螺旋形图样，图4中未示出。凹槽宽0.020″(0.51mm)，深0.0075″(0.19mm)，槽脊宽0.023″(0.58mm)。凹版辊上的图样总宽为5″(0.127m)。支承辊的直径为6.25″(0.158mm)，其由硅橡胶制成，硬度为55肖氏硬度A。底物是HEC聚丙烯无纺织网(购自位于South Carolina的BBANonwovens Inc.)，其基重为约22克每平方米。
参见图4，底物34由第一给料辊52开卷，被送入凹版印刷辊54和支承辊56之间，两辊都以50-200英尺每分钟的线速度运行并提供6-12mm的辊隙压力。辊隙压力按印迹进行量化，印迹是橡胶辊在钢辊筒上产生的印痕。使用该设备，印迹可在3mm和24mm之间变化。选择适当的辊隙压力来实现组合物从凹版辊到底物的传送并控制组合物在底物里面的渗透。传送效率，即被清空单元的比例，典型地在约40％和60％之间变化。凹版印刷辊54从加热的浴室里拾入弹性体组合物并将其直接传送到底物上，形成已印刷底物35。第二底物36是无纺织网，与第一底物34无纺织网相同，其由第二给料辊62开卷，并在两个橡胶辊64和66的辊隙之间与已印刷的底物35结合，从而形成预成形复合材料37。可以调节辊隙压力、温度和接触时间来获得最佳粘接。
预成形复合材料可屈服于递增拉伸，这是通过在两个互相啮合的齿板(grooved plate)(一个固定，一个活动)之间在一个或多个部分里挤压所述部分来完成的。齿板尺寸为至少10cm×10cm(4″×4″)，并由不锈钢制成。齿距，即齿板上相邻齿之间的距离，为1.524mm；齿高为10.31mm；齿顶半径为0.102mm；啮合深度(DOE)，即在用于控制啮合齿深的相对的互相啮合的齿板上的两个齿的邻近齿顶之间的距离，为3.639mm。
预成形复合材料被安放在固定齿板上；活动齿板逼近并与固定齿板啮合，速度为1.82m/s。当达到所需的啮合深度时，活动齿板反向运动并回到其初始位置。因此，通过变化安放在齿板之间的预成形复合材料的部分和/或方向，或通过变化啮合深度，所得复合材料可在其任意部分和在任意方向上递增拉伸到可变化的程度。
实施例3
本方法类似于实施例2，但使用的是偏置凹板印刷方法。首先从凹版印刷辊传送弹性体组合物到硅氧烷粘性处理纸(购自Waytek Corporation，Springboro，OH)，然后底物34被送入一套附加的橡胶辊的辊隙之间，从而使组合物被完全从粘性处理纸传送到底物上。由于这些橡胶辊没有被加热，故在该偏置印刷步骤中弹性体组合物被冷却，其接触底物时的温度低于175℃的加工温度。因此，这减少了对无纺底物精致结构的热损伤。
比较实施例比较实施例由SEPTONS4033、矿物油、DRAKEOLSupreme、和VECTOR4211(购自位于Houston，TX的Dexco Chemical Company)的混合物制成。该混合物可采用实施例1中描述的方法或任意常规混合方法制备。比较实施例1是60％重量的VECTOR4211和40％重量的矿物油的混合物。比较实施例2是55％重量的VECTOR4211和45％重量的矿物油的混合物。比较实施例3是30％重量的SEPTONS4033和70％重量的矿物油的混合物。比较实施例4是35％重量的SEPTONS4033和65％重量的矿物油的混合物。比较实施例5是40％重量的SEPTONS4033和60％重量的矿物油的混合物。比较实施例6是热熔融粘合剂H2737，购自位于Middletown，MA的Bostik Findley。比较实施例7是茂金属-催化聚烯烃ENGAGEENR 8407，购自位于Midland，MI.的Dow Chemical Company。
本发明的比较实施例和实施例1的薄膜样本被制备并屈服于上文所述的滞后性测试。结果记录如下。
表1
*规一化为基重85克每平方米。
表1显示，大多数比较实施例不具有适合本文所用生产拉伸复合材料的控制沉积方法的所需熔融粘度。此外，对于那些具有适当低熔融粘度的比较实施例，它们显示出在性能方面的损失，导致不太令人满意的弹性性能。本发明的实施例1唯一提供适于本文所用方法的所需熔融粘度，并且不损及弹性性能。
虽然已经图示说明并描述了本发明的特定实施方案和/或个体特征，但显而易见的是，本领域的技术人员在不背离本发明的精神和范围的条件下可以进行各种其它变化和修改。此外，应该清楚所述实施方案和特征的所有组合均是可能的，并且可得到本发明的优选实施方案。因此，所附的权利要求书旨在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.拉伸复合材料，所述拉伸复合材料包括可延展纤维状底物，所述底物具有设置在第一弹性化的区域上的多个第一弹性体组件；和设置在第二弹性化的区域上的多个第二弹性体组件；其中在所述第一或所述第二弹性化的区域内的所述复合材料的至少一部分被递增拉伸，导致所述底物在所述部分内永久性地伸长；所述第一和所述第二弹性体组件的平均宽度大于约0.2mm，熔融粘度在175℃和1s-1条件下测量为约1至约150Pa·s；弹性为至少约50N/m；变形百分数小于约20％；和所述第一和所述第二弹性体组件在一个特性方面不同，所述特性选自弹性、熔融粘度、成分、形状、图样、添加量，以及它们的组合。
2.如前述任一项权利要求所述的复合材料，其特征在于，所述复合材料在至少一个方向上具有以下特性(a)75％应变时的方向性载荷小于约400N/m；(b)方向性变形百分数小于约20％；和(c)方向性应力松驰在2分钟后、在室温和75％应变条件下小于约30％。
3.如前述任一项权利要求所述的复合材料，其特征在于，所述第一弹性体组件是直线形或曲线形并且至少两个所述第一弹性体组件是不平行的。
4.如前述任一项权利要求所述的复合材料，其特征在于，所述第二弹性体组件是直线形或曲线形并且至少一个所述第一弹性体组件和至少一个所述第二弹性体组件相互之间不平行。
5.如前述任一项权利要求所述的复合材料，其特征在于，所述第一弹性化的区域和所述第二弹性化的区域是相邻的或至少部分地重叠。
6.拉伸复合材料，所述拉伸复合材料包括可延展第一底物，所述底物具有设置在所述底物的至少一部分上的一个或多个第一弹性体组件，形成第一弹性化的区域，其中所述第一弹性体组件的平均宽度大于约0.2mm，熔融粘度在175℃和1s-1条件下测量为约1至约150Pa·s；弹性为至少约50N/m；变形百分数小于约20％。
7.如权利要求6所述的复合材料，其特征在于，所述第一弹性化的区域内的至少一部分被递增拉伸。
8.如权利要求6至7所述的复合材料，其特征在于，所述复合材料在至少一个方向上具有以下特性(a)75％应变时的方向性载荷小于约400N/m；(b)方向性变形百分数小于约20％；和(c)方向性应力松驰在2分钟后、在室温和75％应变条件下小于约30％。
9.如权利要求6至8所述的复合材料，其特征在于，所述弹性体组件是直线形或曲线形并且至少两个所述第一弹性体组件是不平行的。
10.拉伸复合材料，所述拉伸复合材料包括可延展纤维状底物，所述纤维状底物具有设置在第一弹性化的区域上的多个第一弹性体组件；和设置在第二弹性化的区域上的多个第二弹性体组件；所述第一和所述第二弹性体组件至少部分地透入所述底物；其中在所述第一或所述第二弹性化的区域内的所述复合材料的至少一部分被递增拉伸，导致所述底物在所述部分内永久性地伸长；和其中所述第一和所述第二弹性体组件是直线形或曲线形并且具有不同的图样，其使得至少一个所述第一弹性体组件和至少一个所述第二弹性体组件相互之间不平行。
11.如前述任一项权利要求所述的复合材料，其特征在于，所述复合材料还包括与所述第一底物呈面对面关系的第二底物，并且所述弹性体组件被设置在所述第一和第二底物之间。
12.如前述任一项权利要求所述的复合材料，其特征在于，所述复合材料构成吸收制品的至少一部分，所述部分选自弹性化的腰区、弹性化的箍口区域、弹性化的侧片、弹性耳部、弹性化的外覆盖物、弹性化的顶片、扣件系统，以及它们的组合。
全文摘要
拉伸复合材料，该复合材料具有设置在可延展纤维底物的至少一个区域上的一个或多个弹性体组件，为底物的目标区域提供拉伸性能。复合材料被递增拉伸来至少部分地破碎底物结构来降低其拉伸抗力。拉伸复合材料可用于一次性制品和耐用制品，一次性吸收制品包括例如尿布、套穿尿布、训练裤、失禁贴身短内裤、经期服装、婴儿围兜及类似制品，耐用制品包括例如运动服、外套及类似制品的服装。本发明也涉及形成这种拉伸复合材料的方法。
文档编号A61F13/494GK1607929SQ02826278
公开日2005年4月20日 申请日期2002年11月5日 优先权日2001年11月5日
发明者弗雷德·N·德赛, 厄米什·P·达拉尔, 马克·W·哈默斯基, 史蒂文·D·史密斯 申请人:宝洁公司