制备薄膜/无纺层压体的方法
【专利说明】
[0001] 本申请是基于申请日为2010年9月10日，优先权日为2010年3月11日，申请号 为201080065338. 5 (PCT/US2010/048415)，发明名称为："制备薄膜/无纺层压体的方法"的 专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及具有压花密封件的薄膜/无纺织物制品和用于形成所述制品的方法。【背景技术】
[0003] 存在很多已知的暂时将薄的幅材粘附在一起以形成密封件的方法，包括例如使用 粘合剂、加装上机械紧固元件诸如Velcro、以及通过热密封或热机粘结而恪合所述幅材。例 如，美国专利5, 462, 166公开了通过热机方法施加热和压力将热塑性聚合物薄膜软化并熔 合在一起。然而，这些方法为用于形成密封件的方法增添了不可取的成本和低效率以及复 杂性。此外，在熔融状态中通过将幅材熔合在一起而形成的密封件还可能在非密封件位置 发生不可取的撕裂，并且会具有使用者所不喜欢的僵硬的塑料般密封件。此外，这些已知的 密封方法还会产生如下的密封件：当所述两个幅材被分离和密封件断裂时，其可表现出相 对大的噪声例如Velcro密封件断裂时会发出特征性的大声音。
[0004] 尽管本领域现有的知识，人们仍然希望开发更有效的制造具有密封件的制品和断 裂时安静的具有密封件的制品的方法。这对于用作女性护理产品的包装的制品来讲尤其如 此。非常期望具有如下的密封包装：当打开此类包装时，其产生极小的噪声，甚至不产生噪 声；从而允许使用者更加隐私地打开包装。
【发明内容】
[0005] 在一个实施方案中，制品包括薄膜和具有纤维的无纺织物，以及连接无纺织物和 薄膜的一部分的压花密封件。所述密封件包括在薄膜中形成并由薄膜中的陆地（lands)围 绕的离散的延伸元件。所述离散的延伸元件具有开口近端、开口或闭口远端、以及设置在近 端和远端之间的侧壁，所述离散的延伸元件各部分的厚度小于陆地的厚度。所述无纺织物 的纤维通过开口近端嵌入陆地的至少一个中以及离散的延伸元件的侧壁中。
[0006] 在另一个实施方案中，形成压花密封件的方法包括在压力源和成形结构之间进料 薄膜和具有纤维的无纺织物。所述成形结构包括成形元件，所述成形元件选自：离散的孔、 离散的凹陷、离散的突起元件、以及它们的组合。所述方法还包括从压力源对薄膜、无纺织 物和成形结构施加压力，所述压力足以使薄膜适形于成形结构的成形元件并使无纺织物的 纤维的至少一部分嵌入薄膜中以形成压花密封件，所述压花密封件包括多个由陆地围绕的 离散的延伸元件。所述离散的延伸元件具有开口近端和侧壁，并且所述无纺织物的纤维通 过离散的延伸元件的开口近端嵌入陆地的至少一个中以及离散的延伸元件的侧壁中。
[0007] 本发明包括以下内容：
[0008] 实施方式1. 一种制品，所述制品包括：
[0009] 薄膜和包含纤维的无纺织物；以及
[0010] 连接所述薄膜和所述无纺织物的一部分的压花密封件，所述密封件包括在所述薄 膜中形成并由所述薄膜中的陆地围绕的离散的延伸元件，所述离散的延伸元件具有开口近 端、开口或闭合远端、以及设置在所述近端和所述远端之间的侧壁，并且所述离散的延伸元 件各部分的厚度小于所述陆地的厚度，其中所述无纺织物的纤维通过所述开口近端嵌入所 述陆地的至少一个中以及所述离散的延伸元件的侧壁中。
[0011] 实施方式2.如实施方式1所述的制品，其中所述无纺织物设置在所述薄膜的侧面 上，所述薄膜包含所述离散的延伸元件的开口近端。
[0012] 实施方式3.如实施方式1所述的制品，其中所述无纺织物设置在所述薄膜的侧面 上，所述薄膜包含所述离散的延伸元件的闭合远端。
[0013] 实施方式4.如实施方式1所述的制品，其中所述压花密封件不含粘合剂。
[0014] 实施方式5.如实施方式1所述的制品，其中所述离散的延伸元件的远端和侧壁的 至少一个相对于所述陆地薄化至少约25%。
[0015] 实施方式6.如实施方式1所述的制品，其中所述薄膜具有约5微米至约150微米 的厚度。
[0016] 实施方式7.如实施方式1所述的制品，其中所述无纺织物具有约8gsm至约50gsm 的基重。
[0017] 实施方式8.如实施方式1所述的制品，其中所述无纺织物的纤维具有约0. 1微米 至约50微米的直径。
[0018] 实施方式9.如实施方式1所述的制品，其中所述离散的延伸元件具有至少大体上 等于所述薄膜的厚度的高度。
[0019] 实施方式10. -种方法，所述方法包括：
[0020] 在压力源和包括成形元件的成形结构之间喂入薄膜和具有纤维的无纺织物，所述 成形元件选自：离散的孔、离散的凹陷、离散的突起元件、以及它们的组合；以及
[0021] 从所述压力源对所述薄膜、所述无纺织物和所述成形结构施加压力，所述压力足 以使所述薄膜适形于所述成形结构的成形元件并使所述无纺织物的纤维的至少一部分嵌 入所述薄膜中以形成压花密封件，所述压花密封件包括多个由陆地围绕的离散的延伸元 件，所述离散的延伸元件具有开口近端和侧壁，并且所述无纺织物的纤维通过所述离散的 延伸元件的开口近端嵌入所述陆地的至少一个中以及所述离散的延伸元件的侧壁中。
[0022] 实施方式11.如实施方式10所述的方法，其中所述压力源选自：静压充气室、柔顺 基底、速度压力源、以及它们的组合。
[0023] 实施方式12.如实施方式10所述的方法，其中所述压力源为柔顺基底。
[0024] 实施方式13.如实施方式12所述的方法，其中所述施加的压力为约IMPa至约 IOOMPa0
[0025] 实施方式14.如实施方式10所述的方法，其中所述压力源为静压充气室。
[0026] 实施方式15.如实施方式14所述的方法，其中所述施加的压力为约0.IMPa至约 25MPa〇
[0027] 实施方式16.如实施方式10所述的方法，所述方法包括以约0. 5毫秒至约50毫 秒的保压时间施加压力。
[0028] 实施方式17.如实施方式10所述的方法，其中在所述方法中，所述薄膜和所述无 纺织物的温度低于所述薄膜的熔点和所述无纺织物的熔点的较低者。
[0029] 实施方式18.如实施方式10所述的方法，其中所述成形元件具有约10微米至约 5000微米的平均直径。
[0030] 实施方式19.如实施方式10所述的方法，其中所述压花密封件不含粘合剂。
[0031] 实施方式20.如实施方式10所述的方法，其中所述压花密封件的形成不需要熔 融-熔合所述薄膜和所述无纺织物。
【附图说明】
[0032] 虽然在说明书之后提供了特别指出和清楚地要求保护本发明的权利要求书，但是 据信通过下面的描述并结合附图可以更充分地理解本发明。为了更清晰的表示其它元件， 一些图形可以通过省略所选的元件简化。在某些图形中此类对元件的省略不必要在任一示 例性实施方案中指示特别元件存在或不存在，除非在相应的成文描述中可以明白地描绘出 来。附图中没有一个是必定符合比例的。
[0033] 图1为根据本公开的实施方案的成形结构的顶视图；
[0034] 图2A为根据本公开的实施方案的成形结构的透视图，其示出了孔和凹陷之间的 区别；
[0035] 图2B为具有离散的突起元件的成形结构的一部分的放大透视图；
[0036] 图3A为根据本公开的实施方案的压花密封件的扫描电子显微（SEM)图像；
[0037] 图3B为图3A的压花密封件的放大的SEM图像；
[0038] 图3C为根据本公开的实施方案的压花密封件的放大的SEM图像；
[0039] 图4为根据本公开的实施方案的方法的示意图；
[0040] 图5A为根据本公开的实施方案的压花密封件的示意图，其示出了设置在具有离 散的延伸元件的开口近端的薄膜的侧面上的无纺织物；
[0041] 图5B为根据本公开的实施方案的压花密封件的示意图，其示出了设置在具有离 散的延伸元件的远端的薄膜的侧面上的无纺织物；
[0042] 图6为根据本公开的实施方案的压花密封件的离散的延伸元件的剖面图；
[0043] 图7为根据本公开的实施方案的离散的延伸元件的透视图，所述元件具有压花密 封件的开口远端；
[0044] 图8为根据本公开的实施方案的方法的示意图，其示出了静态气体压力充气室； 并且
[0045] 图9为根据本公开的实施方案的用于制造压花幅材的连续方法的示意图。
【具体实施方式】
[0046] 本文公开了制品和形成所述制品的方法，所述制品具有粘附至少一个薄膜和无纺 织物的部分的密封件，并且所述方法克服了现有技术的前述缺点中的一个或多个缺点。具 体地，所述制品的实施方案现在使如下制品成为可能：在分离所述薄膜和无纺织物时，所述 制品基本上声音更小。该方法的实施方案现在使一种更高效的幅材密封方法成为可能。例 如，所述制品和方法的实施方案现在能够避免使用昂贵的粘合剂或附加机械粘附元件诸如 钩/环（即Velcro)和脊/槽、以及与施用粘合剂或机械粘附元件相关联的复杂方法。所 述制品和方法的实施方案也能够避免使用将所述薄膜和无纺织物熔融并熔合在一起以形 成密封件的复杂方法。此类密封件在分离时可能声响很大和/或导致所述薄膜和无纺织物 撕裂（而不是在密封件处分离）。
[0047] 参考图3A、3B和3C，在一个实施方案中，所示制品一般包括至少一个薄膜33、无纺 织物34、以及连接薄膜33和无纺织物34的部分的压花密封件16。所述密封件包括由薄膜 33中形成的陆地13围绕的离散的延伸元件22。所述离散的延伸元件22具有开口近端30、 开口或闭口远端24、以及设置在近端30和远端24之间的侧壁。所述密封件还包括无纺织 物34的纤维23,所述无纺织物34嵌入陆地13的至少一个中以及离散的延伸元件22的侧 壁中。离散的延伸元件22相对于陆地13可为薄化的。例如，离散的延伸元件22的远端24 和/或侧壁可为薄化的。压花密封件16,包括其中嵌入的具有无纺织物34的纤维23的离 散的延伸元件22,在薄膜33和无纺织物34之间具有大的面间表面积。
[0048] 离散的延伸元件22在z方向上延伸以形成三维的元件。具有嵌入其中或在由离 散的延伸元件22围绕的陆地13中的纤维23的离散的延伸元件22,据信可产生高撕裂强 度，从而防止在制品的操纵过程中薄膜33和无纺织物34发生分离。令人惊奇的是，即使没 有粘合剂、附加的机械粘附元件或薄膜33与无纺织物34的熔融融合，密封件仍能具有非常 高的剥离强度。不受理论的约束，据信压花密封件16的强度取决于以下因素：所述具有嵌 入其中的无纺织物34的纤维23的薄膜33区域的大面间表面积、所述薄膜33和无纺织物 34的粘附到它们自身上和粘附到彼此上的能力、以及压花密封件16可被变形的容易程度。
[0049] 所述薄膜33和无纺织物34的面间表面积取决于至少离散的延伸元件22的几何 形状和压花密封件16中的离散的延伸元件22的密度。据信压花密封件16的剥离强度随 着面间表面积的增加而增加。所述薄膜33和无纺织物34的粘附到它们自身上和粘附到彼 此上的能力，至少取决于薄膜33和无纺织物34的摩擦系数、薄膜33和无纺织物34的表面 能、以及薄膜33和无纺织物34的纤维23之间和/或具有薄膜33的薄膜33的接触部分和 /或具有无纺织物34的纤维23的无纺织物34的纤维23之间的吸引力，例如范德瓦尔斯 力、偶极_偶极作用力、静电力、氢键力等。据信压花密封件16的剥离强度一般随着所述薄 膜33和无纺织物34粘附到它们自身上和粘附到彼此上的能力的增加而增加。
[0050] 还据信，如果压花密封件16更具柔性而不是刚性，则剥离强度增加。采用更具柔 性的压花密封件16,薄膜33和无纺织物34能够相互移动和挠曲，因此当被挠曲时密封区域 能保持紧密接触。据信当使用较低模量和/或较低规格的薄膜和无纺织物时，可产生更柔 性的密封件。如果压花密封件16为刚性的，则当被挠曲时所述薄膜33和无纺织物34可更 易于分离，并且此类分离可弱化压花密封件16的剥离强度。
[0051] 参考图4,形成压花密封件16的方法一般包括在压力源（例如，柔顺基底44)和包 括多个离散的成形元件11的成形结构10之间进料薄