专利名称：一种涂覆有纤维的弹性材料，和一种包括所述弹性材料的尿布及其生产方法
技术领域：
本发明涉及卫生产品生产领域的创新，特别是婴儿尿布、失禁尿 布等。
背景技术：
在婴儿尿布和其他类似产品中，弹性部件被用来使物品适应用户 身体形状。
为此目的，使用具有弹性性质的聚合薄膜，即，能通过保持在大 体弹性范围内的拉长而被拉伸和发生变形的聚合薄膜，使得在薄膜 得到释放时，能够近似地恢复其原始外形或发生有限的永久变形，
典型地在进行3个循环的80%拉长后，在其初始长度的10%以内。
弹性条带由这类薄膜制成。在'嬰儿尿布中，这类弹'l生i膜被用来制
造尿布的封闭接头。在当今用来促进从使用尿布到使用普通短裤的过渡的"训练短裤"中，弹性薄膜条带被用于形成该物品的侧带，此
物品穿上去象普通的短裤却具有尿布的结构和功能性质。特别地，
在此应用中，该物品具有由弹性聚合薄膜制成的较大表面。
由于聚合薄膜与皮肤接触会引起不适，且特别在用于嬰儿尿布上
时可能会引起皮肤过敏现象，因此已经开始研究用纺织纤维涂覆聚
合薄膜的系统。纺织纤维涂层还能够使产品具有更好的"手感"，不
仅是对于穿它的人，而且还对于触摸它的人。纤维涂层因此也用在 用于不与用户皮肤接触的尿布部件的弹性薄膜上。
美国专利5,422,172公开了由粘合到无纺织物层的弹性薄膜形成 的层压材料以及相关的生产方法。聚合薄膜直接在砑光机的夹紧下
挤出，其中一个或两个梳理纤网被送入砑光机中。纤维直接地粘合 在挤出的薄膜上。这种工艺要求复杂的机器，因为薄膜必须直接在 砑光机的入口处挤出。此外，当拉扯或拉长由此得到的产品时，会 引起纤维破损。
根据其它技术，纤维织物粘合在预先形成的薄膜上。经证实，这 类产品并不令人满意，因为如果将无纺织物施加在将其保持在拉伸
状态下的聚合薄膜上时，在释放得到的层压材料且薄膜返回到未拉 伸的状态时，无纺织物会起皱。此外，在这些技术中，要在纵向方
向(MD) (machine direction)、即平4亍于材料的供给方向的方向 上，对薄膜进行拉伸，即预拉伸。另一方面，当半成品被用来生产 吸收物品或服装(诸如尿布或类似物)时，通常要求在横向方向(CD ) 或普遍的横向方向上有弹性。这是因为在尿布的构造阶段，如果将 弹性产品与尿布对齐地送入，那么生产速度会远大于在弹性带被横 向送入、然后再进行旋转的情况下得到的速度。
如果在事先不进行拉伸或拉长的情况下将薄膜层压到无纺织物 上，那么在使用时，无纺织物会防碍薄膜的拉长，且纤维会脱离或 断裂。或者，将不得不使用弹性无纺织物，但这需要较高的成本。
US-A-2003/0105446描述了一种复合层压产品，其包括层压到两 层纤维织物上的中间聚合薄膜。同样在这种情况下，薄膜直接在对 两层纤维中的至少一层进行层压的机器中挤出。然后在弹性范围内
拉长复合产品以折断纤维，使成品具有薄膜的弹性。还描述了对薄 膜穿孔的可能性。这种生产工艺因为要破坏纤维,因而是复杂且不令 人满意的，从另一方面来讲这就要求在生产线的末端获得具有足够 弹性的半成品。
在US-A-2003/0084986和US-B-6，537,930，US-A-2003/0022582以 及US-B-6，255，236中还描述了生产弹性薄膜和纤维层压材料的其它 方法。
EP-B-0737462描述了 一种由上面形成有植绒纤维层的非弹性聚 合薄膜组成的复合材料。这种材料特别地用作女性卫生棉的上部薄
片。这种薄膜具有穿孔以形成体液的通道。
发明内容
本发明的一个目的在于生产包括弹性薄膜的层压材料的新方法 的实施，其中弹性薄膜特别地适合作为婴儿尿布、失禁尿布和其它 卫生吸收产品中的弹性部件。
根据另一方面，本发明的目的在于生产一种具有至少一个弹性部 件的吸收物品，特别为(但不排外地)婴儿尿布或失禁尿布，其穿 起来更容易且更令人愉快，并且更舒适、更合身和更能适应用户的 身体形状。
根据另一个方面，本发明的目的在于生产一种包括弹性薄膜和纺 织纤维涂层的弹性层压物品，其特别适于和有效作为卫生棉和嬰儿 尿布或失禁尿布或用于类似产品的部件。
总体上，根据第一方面，本发明涉及一种复合材料，其包括由聚 合材料制成的弹性薄膜和在所述薄膜的至少一个面上的纤维涂层， 其中纤维涂层由植绒纤维形成。
因此，与传统弹性薄膜相反，根据本发明，涂层具有短的纤维来 得到涂层，这些纤维与薄膜表面正交地粘合在薄膜上。通过这种方 式，纤维不会防碍薄膜的拉长，在薄膜被拉长时不会断裂，而且在 薄膜被拉长且在弹性拉长的情况下涂覆纤维时，不会形成皱褶。然 而，优选地，在没有对薄膜进行预拉伸的情况下进行植绒。
有利地，纤维通过诸如聚合树脂或胶粘剂这样的粘合材料粘合在 薄膜上。在干燥、交联或聚合时，这种材料本身具有弹性。或者， 可以使用这样的材料，其在施加到聚合薄膜上后，会引起不连续分 布，典型地为网格的形式而不是连续层的形式。具有这种性质的热 熔性胶粘剂为我们所熟知且被用于吸收物品的生产中。由于这种胶 粘剂不会以连续薄膜或层的形式沉积，而是多微孔的，因此胶粘剂
的这些碎片会形成小的孤立地区(island),这些孤立地区彼此之间 相互接触且纤维被粘合到孤立地区。因此，对薄膜的拉伸通常会引
起胶粘剂/纤维组件非常适度的变形。
通过这种方式，粘合层，无论是树脂还是胶粘剂，会随着复合材 料拉长并返回其初始状态，在不形成皱褶和断裂的情况下恢复其弹 性变形。
在流体或粘性的状态下施加的粘合材料，具有大体各向同性的弹 性性质，即在各个方向上相同。另一方面，通过植绒施加有纤维的 薄膜可具有在不同方向存在差异的弹性性质。例如，它在纵向方向 (即薄膜的供给方向)上的弹性大于在横向方向上的弹性。相反地， 且优选地，薄膜可在横向和纵向方向这两个方向上具有大体相当的 弹性性质。这使得其随后作为半成品的使用变得简单化，其中半成 品用于诸如嬰儿尿布、儿童训练短裤等这样的成品的生产。
弹性薄膜是指这样的薄膜，其在拉长的主要方向或在拉长的几个 主要方向(即纵向方向和横向方向)上，具有通过拉长发生形变和 随后恢复原始长度的能力，且该能力足以将其用作诸如婴儿尿布等 这样的服装上的部件。典型地，根据一个有利实施例，塑料薄膜和
纤维粘合材料的弹性使得复合材料能承受80%拉长的疲劳循环，且 记录到的最大永久变形为20%或更少。
下面给出了可用的且在市场上有售的可能的弹性聚合薄膜
A) 聚亚安酯UE30 S MATT L 供应商Chiorino Spa Via S. Agata 9
13900 Biella Italy
B) 弹性泡膜AB 1312/99 供应商RKWAG Rheinische Kunststoffwerke Alkorstrasse 6
83512 Wasserburg/lnn ( GERMANY )
C) 弹性薄膜Flexaire 100
供应商Tredegar Industries Inc1100 Boulders Parkway Richmond Virginia 23225
D) 弹性薄膜EXXON
供应商ExxonMobil Chemical Europe Bayton Technology & Engineering Complex 5200 Bayway Drive Baytown Texas 77520-2101
E) 弹性薄膜HB001 XC001 8 ( 110-40um ) 供应商Lo Presti
Via XX Se"embre，30 22100 Como
更一般地，具有合适弹性性质的聚合薄膜可以基于诸如聚烯烃、 乙烯-丙烯共聚物这样的加聚物和缩聚物的，也可是基于苯乙烯-丁
二烯或聚亚安酯的薄膜。由弹性合成树脂制成的其它材料的实例在 本说明书的开端部分引用的专利文献中得到简要说明。 还可以使用可提供透气性的穿有微孔的弹性薄膜。 可用作粘合纤维的弹性材料的胶粘剂可以是基于聚烯烃或合成 橡胶的。具有适于应用在本发明中的弹性性质或能够形成用于上述 目的的多孔或网状(即不连续)分布的、商业上有售的胶粘剂的实 例如下
* Sanicare HM 6700 (聚烯经类热熔胶粘剂)
* Sanicare HM 521 VP (聚烯烃类热熔胶粘剂)
* Sanicare HM 6540 (橡胶类弹性热熔胶粘剂)
* ECOMELT H 339 UV (橡胶类弹性热熔胶粘剂) 供应商Henkel Sanicare
40191 Diisseldorf Germany
* H53 (乙烯-醋酸乙烯酯类热熔胶粘剂) 供应商Nuova Unicol srl
via lQmaggio，1831043 Fontanelle ( TV ) -Italy
作为胶粘剂的替换，也可以使用可聚合的、弹性的和水-可泡沫 化(water-foamable )的树脂，将它们喷涂以在薄膜上形成层或涂层。 然后在烤箱中发生交联。适于该特定应用的合适的弹性树脂如下
1) ACRONAL 579S:丙烯腈共聚物和丙烯酸酯类热交联树 月旨(供应商BASF-Germany )
2) CRILAT 4710 and 4735:苯乙烯-丙烯酸树脂(供应商 VINAVIL )
3 ) PRIMAL NW185和PRIMAL EC036:热交联丙烯酸树 月旨(供应商Acril Nova s.r.l-Italy )
根据可能的实施例，聚合薄膜的厚度范围为5到400jim，优选 为20到200jun,且更优选为30到70nm。按照每表面单位上一定量 的纤维，将纤维施加在薄膜的这个表面或薄膜的各个表面上，其中 每表面单位上纤维量的范围为2g/n^到100g/m2，优选为5g/n^到 40g/m2，且更优选地为7g/m2到20g/m2。每个面上的纤维粘合材料的 量可以在1到30g/n^之间，优选在5到10g/n^之间，该重量是在干 燥或交联后确定的。
有利地，纤维数量的范围为0.3到3.3dtex，长度的范围为0.2 到1.5mm。纤维通常可以是黏胶纤维、聚脂纤维、聚丙烯纤维织物、 双组分纤维、棉、毛线、聚乙烯、聚乳酸或可生物降解纤维。
本发明还涉及包括至少一个由前面定义的复合材料形成的部件 的吸收物 品。
本发明的进一步有利特征和实施例在提交的权利要求中得到描述。
通过理解示出了本发明的一个非限制性的实际实施例的说明书 和附图，能够更好地理解本发明。
图1示出了根据本发明的材料的可能的生产线的示意侧视图2示出了在另一个实施例中的可能的生产线的示意侧视图； 图3和图4示出了在松弛状态和在受力拉长状态下，利用图1的 生产线生产的材料的一部分的示意性截面；
图5示出了使用根据本发明的材料生产的训练短裤；以及
图6示出了利用使用根据本发明的材料生产的部件生产的尿布。
具体实施例方式
图1非常示意性地示出了用于生产根据第一实施例的植绒弹性 薄膜的系统。这类系统就其本身而言是公知的，且通常用以来生产 仿丝绒。这类系统可适于生产根据本发明的薄膜。在此简单地对其 结构进行描述，而不去探究为本领域技术人员所公知的结构细节。
Bl表示待处理的一巻弹性薄膜F，其按照箭头F松开且被送入 植绒机1中。薄膜在纵向方向(MD)、即在送入方向上具有弹性， 且优选地在横向方向(CD)上具有弹性。
放置在植绒机1上游的是涂覆工位3，其中热熔性涂覆系统5或 其它合适的设备将热熔性胶粘剂R或聚合树脂R散布在薄膜F的上 表面，从而在薄膜上形成植绒纤维的粘合层。形成粘合层的树脂或 胶粘剂是在加工结束时具有弹性的材料。放置在涂覆系统5下游的 是将树脂或胶粘剂R散布在薄膜F上的刮刀7。刮刀具有与薄膜表 面相距预定距离且与之平行的光滑刀口 ，以将固定厚度的均勾层涂 在薄膜上。另一方面，可以使用具有齿状轮廓的刮刀。通过放置刮 刀使齿接触薄膜F的表面，将具有大约等于锯齿高度的均匀厚度的 树脂条带涂在薄膜F的表面上，且条带在与薄膜运动交叉的方向上 的宽度等于刮刀下部在连续两齿之间的长度。刮刀7与反压压辊9 或诸如上面搁有薄膜F的传送带或类似物这样的其它适合的反压设 备一起作用。
图1示出的植绒机具有两个工位，但是它也可以使用单个工位或 多于两个工位。各工位具有计量设备11,从中将数量可调节的纤维 13递送到下方的薄膜F上。纤维13落入的区域沉浸于其电力线为垂
直方向且垂直于薄膜的静电场中。通过位于薄膜F上方和下方的两 个电极15和17来获得该静电场。通过这种方式，纤维粘合在涂在薄 膜的上表面的树脂层上，且根据静电场的电力线来取定其方向。
放置在薄膜下方的振动器19形成高频振动以实现纤维的正确分 布，并将非正确地粘合在树脂上的纤维移走。这些纤维被抽吸设备 21吸收。
在植绒机的下游，让薄膜穿过工位23，工位的类型可根据用来 粘合纤维的材料R的性质而变化。在材料是热聚合树脂的情况下， 该单元或工位23可以是烤箱。另一方面，且为优选地，在该粘合材 料为热熔性树脂的情况下，单元23是冷却单元，在该冷却单元中热 熔性胶粘剂冷却至完全变硬。然后，从烤箱中递送出来的薄膜被巻 在巻轴B2上。
在该说明性实施例中，设有两对压辊20、 22,其中至少一个具 有电动压辊，以在纵向方向上使薄膜F保持绷紧，然后将植绒纤维 施加在该绷紧且拉长的聚合薄膜上。然而，这并不是约束性的，薄 膜还可在松弛状态下(即不被拉长)送入通过植绒机1。根据优选实 施例，薄膜F在松弛模式(即不进行预拉直)下送入。
图2示出了关于图1中的生产线的实施例的变形。同样的数字指 示与图l相同或相应的部件。在这种情况下，设有用1和1A指示的 两个植绒机。它们之中的每一个都是独立的。在第一植绒机之前和 之后的元件与关于图l描述的元件相同。放置在烤箱23下游的是涂 覆工位3A，其带有总体上用5A指示的用于施加热熔胶粘剂的喷嘴 或单元，喷嘴或单元将树脂或胶粘剂施加在薄膜F的与在植绒机1 中植绒的那面相反的表面上。放置在单元5A下游的是刮刀7A,其 在薄膜F进入以与植绒机1相同的方式配置的第二植绒机1A之前均 勻地散布胶粘剂或树脂。放置在植绒机1A下游的是具有与单元23 类似功能的单元23A。薄膜F因此在两面上都被植绒，然后被巻起 在巻轴B2上。
图3和4示意性地示出了分别在松弛和绷紧这两种设置下，由图200680015278.X
说明书第9/9页
1中的生产线获得的薄膜的一部分。与薄膜的延伸方向近似正交地放
置纤维13。薄膜F和施加在其上的树脂或胶粘剂R具有弹性，从而 可通过对薄膜施加拉伸应力将薄膜拉长，并使纤维13彼此相互间隔， 但保持完好和正确地粘合。此外，在弹性薄膜和相关胶粘剂的拉长 均匀的情况下，纤维也能保持大体均匀分布。
图5示出了根据上述方法获得的植绒弹性纤维在所谓训练短裤 上的可能应用。训练短裤总体上用P指示。公知的，它们具有绕儿 童的腰部紧固的侧带或条带S。在该实例中，示出了各侧带或条带S 是由两个植绒薄膜F部分沿中线LM接合形成的。可以通过热粘接、 超声波、胶合或以其它公知的方式，来实现薄膜部分的接合。植绒 纤维13可以由热塑材料制成，因此即使用在形成带S的两个薄膜部 分的重叠或粘接区域上，也不会防碍粘合。或者，还可以使用縣胶 纤维，薄膜的涂层，即在薄膜上的纤维13的密度，要能允许粘合。
或者根据一个有利实施例，训练短裤P可具有围绕服装的整个开 口和绕着腰环绕儿童的弹性带。在这种情况下，可以沿着前部和尾 部边缘粘合单个植绒弹性薄膜条带以形成环形条带或带。
图6示出了根据本发明的植绒弹性薄膜的不同用途。在这种情况 下，应用了植绒弹性薄膜的服装是尿布Pl，其具有施加在尿布背面 部分的端部上的两个弹性接头L。这些接头是用根据本发明的植绒弹 性薄膜制成的，且配有(以公知方式)由Velcro⑧制成的粘接材料部 分G，以通过粘附将接头闭合到尿布的前部。
应理解图仅示出了可能的实施例和本发明的用途，其可在形式 或结构上发生改变，而不脱离本发明所基于的概念的范围。在提交
的权利要求中的任何参者
而不是对保护范围的限制
1权利要求
1.一种复合材料，包括由聚合材料制成的弹性薄膜，和所述薄膜的至少一个面上的纤维涂层，其特征在于所述纤维涂层是由通过粘合材料层固定在所述薄膜上的植绒纤维形成的。
2. 如权利要求1所述的复合材料，其中所述粘合材料层具有弹 性性质。
3. 如权利要求1或2所述的复合材料，其中所述粘合层是不连 续分布的。
4. 如权利要求1-3中一项或多项所述的复合材料，其普遍地在 与纵向方向交叉的方向上具有弹性。
5. 如权利要求1-3中一项或多项所述的复合材料，其在彼此相 互正交的两个方向上具有弹性。
6. 如前述权利要求中一项或多项所述的复合材料，在经过拉长 为其原始长度的80%的应力循环后，其永久变形等于或小于大约 20%。
7. 如前述权利要求中一项或多项所述的复合材料，其中所述聚 合薄膜的厚度范围为5到400nm,优选为20到200fim，且更优选为 30到70拜。
8. 如前述权利要求中一项或多项所述的复合材料，在所述至少 一个面上包括在2g/m2到100g/m2之间、优选在5g/m2到40g/m2之间， 更优选在7g/m2到20g/m2之间变化的在至少一个面上的每表面单位 上纤维量。
9. 如前述权利要求中一项或多项所述的复合材料，其中一定量 的纤维粘合材料被施加在所述至少一个面上，且在各面上的纤维粘 合材料数量的范围为1到30g/m2，优选为5到10g/m2，重量是关于 干燥或交联的产品来确定的。
10. 如前述权利要求中一项或多项所述的复合材料，其中所述纤 维是热塑纤维。
11. 如前述权利要求中一项或多项所述的复合材料，其中所述纤维的计数范围为0.3到3.3dtex。
12. 如前述权利要求中一项或多项所述的复合材料，其中所述纤 维的长度范围为0.2到1.5mm。
13. 如前述权利要求中一项或多项所述的复合材料，在两个面上 都包括植绒纤维涂层。
14. 如前述权利要求中一项或多项所述的复合材料，其中所述弹 性薄膜是由选自包括聚烯烃、乙烯-丙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯、 聚亚安酯的组的聚合物制成。
15. 如前述权利要求中一项或多项所述的复合材料，其中所述粘 合层由弹性聚合树脂形成。
16. 如权利要求15所述的复合材料，其中形成粘合层的所述弹 性聚合树脂选自包括丙烯腈共聚物和丙烯酸酯类树脂；苯乙烯-丙 烯酸树脂树脂；热交联丙烯酸树脂的组。
17. 如权利要求1-14中一项或多项所述的复合材料，其中所述 植绒纤维的粘合材料是胶粘剂。
18. 如权利要求17所述的复合材料，其中所述胶粘剂是热熔性 胶粘剂。
19. 如权利要求17或18所述的复合材料，其中所述胶粘剂是基 于聚烯烃或合成橡胶的。
20. —种吸收物品，其包括由如前述权利要求中的一个或多个所 迷的复合材料形成的至少一个部件。
21. —种嬰儿尿布，其包括弹性封闭接头，其中所述弹性接头具 有由如权利要求1到19中一项或多项所述的复合材料制成的至少一 部分。
22. 训练短裤，在腰部高度上包括至少一个弹性带，其至少部分 地用如权利要求1到19中一项或多项所述的复合材料部分制成。
23. —种用于生产复合物品的方法，所述物品包括由聚合材料制 成的弹性聚合薄膜，和在所述薄膜的至少一个面上的纤维涂层，其特征在于所述纤维涂层是通过在分布于所述弹性薄膜上的粘合材 料层上进行植绒形成的。
24. 如权利要求23所述的方法，其中粘合材料以液体或糊的状 态施加在所述至少一个面上，通过植绒的方式将纤维分布在所述粘 合材料上，且使所述粘合材料凝固，凝固的粘合材料保持弹性性质。
25. 如权利要求23或24所述的方法，其中弹性薄膜的两个面上 都以植绒的方式涂有纤维。
26. 如权利要求23到25中一项或多项所述的方法，其中具有弹 性性质的粘合材料层施加在所述聚合弹性薄膜上。
27. 如权利要求23到26中一项或多项所述的方法，其中所述粘 合层是不连续分布的。
28. 如权利要求23到27中一项或多项所述的方法，其中所述植 绒纤维施加在薄膜的两个面上。
全文摘要
一种复合材料，包括由聚合材料制成的弹性薄膜(F)和存在于至少一个面上的植绒纤维(13)的涂层。这些纤维通过粘合材料层(C)固定在薄膜上。
文档编号A61F13/15GK101170976SQ200680015278
公开日2008年4月30日 申请日期2006年4月7日 优先权日2005年4月11日
发明者B·布莱里, C·贾科梅蒂, C·阿莱格里尼, R·切科尼, S·穆罗尼 申请人:芬泰克斯合伙意大利股份公司