抗撕裂膜的制作方法
【专利说明】
[0001] 本申请是基于申请日为2012年2月14日，优先权日为2011年2月14日，申请号 为201280003595. 5 (PCT/US2012/024979)，发明名称为："抗撕裂膜"的专利申请的分案申 请。
技术领域
[0002] 本发明一般涉及对撕裂、洞、孔或其它间断的不期望的增长表现出改善的抗性的 膜以及制备此类膜的方法。具体地，本发明涉及由弹性体聚合物形成的弹性体膜材料，所 述弹性体聚合物表现出合适的应变结晶性能，尤其是在该膜中的撕裂或其它间断的前部末 端），从而有助于抵抗所述撕裂或间断的非期望增长。
【背景技术】
[0003] 弹性材料，尤其是弹性膜，常用于多种多样的应用。例如，一次性吸收制品通常包 含依赖膜材料（尤其是弹性膜材料）的一个或多个以控制液体的运动并且当由穿着者穿着 该制品时提供舒适的适形贴合性。然而，当经受正常磨损和使用中对该制品的撕裂时，已知 常规的弹性膜材料至少部分地撕裂。此类撕裂可能涉及例如材料缺陷、接触尖锐物体、受到 穿着者的拉拽、穿着者的剧烈活动和/或在穿着和/或制造期间经受的重复性机械应力。另 外，膜材料在多种制造过程中受到剧烈机械和/或热应力（例如，增量拉伸法或粘结法，诸 如高压粘结、热粘结和超声粘结）并不少见，其可在该膜中导致非期望的撕裂和/或洞。在 一些情况下，可能甚至期望有意包括一种或多种预成形的间断（例如，一种或多种孔），所 述预成形的间断至少部分地延伸穿过该膜的厚度，例如，用以控制所述制品或包括该膜的 制品组件的透气性、对液体和/或固体的渗透性、不透明度和/或延展性。
[0004] 最初，该膜中的开口（无论是期望的还是不期望的）可能一开始很小并且对于该 膜、制品组件和/或制品的期望的功能而言相对无关紧要。但是，随着开口尺寸的增长，其 可最终导致所述膜、制品组件和/或制品部分或完全（严重的）损坏。制品或制品组件的 非预期严重损坏通常不期望的，但是当所述制品是一次性吸收制品（诸如尿布或训练裤） 时，由于例如身体渗出物从该制品溢出和/或该制品与穿着者分离的可能性导致该制品或 组件严重损坏的结果可能尤为恶劣。至少一些制造商期望使用更薄和/或更低基重的膜来 降低材料成本，导致进一步加重了与常规膜相关联的潜在问题。与膜中的撕裂、洞和孔的形 成相关联的前述问题在更薄/更低基重的膜中可能甚至更为尖锐。
[0005] 为了降低结合到制品中的弹性膜由于洞、撕裂和/或孔的存在和/或形成而导致 损坏的可能性，可提高该膜的强度。提高膜的强度通常是指增加膜的厚度或者由不同的材 料形成膜，两者均可对制造该膜的成本和/或复杂度或该膜对特定用途的适宜性造成不利 影响。例如，在吸收制品（诸如尿布或裤子）中使用更结实的膜可导致非期望的压力量施 加于穿着者的皮肤上，其可引起红印记和/或不适。另外，提高膜的总体强度可能仅仅改善 了膜对洞、撕裂、或孔的初始形成的抗性，并非对其随后增长的抗性。
[0006]用于降低膜中（尤其是在低基重膜中）的撕裂、洞和/或孔的非期望增长的可能 性的另一方法包括将一个或多个增强层与该膜接合。例如，可将膜夹于两个或更多个非织 造材料层之间和/或者可使用一种或多种通常已知的"皮肤层"形成该膜（例如，通过共挤 出方法）。然而，加入附加的材料层来改善膜的性能可能不利地提高了成本和/或生产结合 该膜的特定制品或制品组件的复杂度，并且/或者使该膜不适于其预期用途。因此，仍然需 要提供适用于吸收制品的膜，所述膜在不使用附加增强材料的多种环境（例如，低基重下） 中表现出对撕裂、洞和/或孔的增长的抗性。
[0007]因此，期望提供一种对撕裂、洞、或孔的增长具有改善的抗性的膜。
【发明内容】
[0008] 为了提供对上述问题的解决方案，至少一个实施例描述了抵抗撕裂增长的弹性膜 材料。所述膜材料包含SEEPS弹性体嵌段共聚物并且具有根据慢撕裂测试至少1小时的损 坏时间。所述膜具有介于约l〇°C和20°C之间的Tm。
[0009] 本发明包括以下内容：
[0010] 实施方式1. 一种弹性膜材料，其抵抗撕裂、洞、或孔的增长，所述膜材料包含弹性 体嵌段共聚物并且具有根据慢撕裂测试超过1小时的损坏时间，所述膜材料具有介于约 10°C和20°C之间的L。
[0011] 实施方式2.根据实施方式1所述的弹性膜材料，其中所述弹性体嵌段共聚物是 SEEPS或SEBS嵌段共聚物。
[0012] 实施方式3.根据实施方式1-2中任一项所述的弹性膜材料，其中所述损坏时间超 过5小时。
[0013] 实施方式4.根据实施方式1-3中任一项所述的弹性膜材料，其中所述损坏时间超 过24小时。
[0014] 实施方式5.根据实施方式1-4中任一项所述的弹性膜材料，其中所述弹性膜具有 根据高速拉伸测试介于约15和约22MPa之间的高速拉伸强度。
[0015] 实施方式6.根据实施方式1-5中任一项所述的弹性膜材料，其中所述弹性膜具有 根据有凹口的高速拉伸强度测试介于约10和约20MPa之间的有凹口的高速拉伸强度。
[0016] 实施方式7.根据实施方式1-6中任一项所述的弹性膜材料，其中所述弹性膜具有 根据滞后测试介于约0. 8和2MPa之间的L200值和介于0. 3和0. 8MPa之间的UL50值。
[0017] 实施方式8.根据实施方式1-7中任一项所述的弹性膜材料，其中所述弹性膜是能 够透气的。
[0018] 实施方式9.根据实施方式1-8中任一项所述的弹性膜材料，其中所述弹性膜包括 预成形的孔。
[0019] 实施方式10.根据实施方式1-9中任一项所述的弹性膜材料，其中所述SEEPS嵌 段共聚物包含异戊二烯和丁二烯的氢化共聚物的类橡胶中嵌段。
[0020] 实施方式11.根据实施方式10所述的弹性膜材料，其中所述中嵌段中超过约90% 的异戊二烯和丁二烯被氢化。
[0021] 实施方式12.根据实施方式1-11中任一项所述的弹性膜材料，还包含稳定剂，所 述稳定剂选自高分子量受阻酚、多官能酚、磷酸盐、受阻胺、以及它们的组合。
[0022] 实施方式13.根据实施方式1-12中任一项所述的弹性膜材料，还包含抑菌剂，所 述抑菌剂选自苯甲酸盐、酚、醛、含卤素化合物、氮化合物、以及含金属化合物。
[0023] 实施方式14.根据实施方式1-13中任一项所述的弹性膜材料，还包含添加剂， 所述添加剂选自聚苯醚和芳乙烯聚体，所述芳乙烯聚体衍生自选自以下的单体：苯乙烯、 a_甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、其它烷基苯乙烯衍生物、乙烯基甲苯、以及它们的混合物。
[0024] 实施方式15.根据实施方式1-14中任一项所述的弹性膜材料，还包含加工助剂， 所述加工助剂选自合成油和天然油以及它们的氢化变型；环烷油；石蜡油；烯烃低聚物和 低分子量聚合物；植物油；动物油；石油衍生的蜡；以及这些的混合物。
【附图说明】
[0025] 图1是吸收制品的平面图。
[0026] 图2是用于DSC测试的时间对温度的图表。
[0027] 图3是适用于慢撕裂测试的夹持件的侧视图。
[0028] 图4是用于慢撕裂测试的有凹口的样品的平面图。
[0029] 图5示出了正经受慢撕裂测试的样品。
[0030] 图6示出了用于慢撕裂测试的一对相对的夹持件。
[0031] 图7示出了用于慢撕裂测试的设备和设置。
[0032] 图8是慢撕裂测试的张力对时间的图表。
[0033] 图9是用于高速拉伸测试的合适变形方案的图表。
[0034] 图10是示出在滞后测试期间生成的示例性应力-应变曲线的图表。
【具体实施方式】
[0035]
[0036] "吸收制品"是指吸收和容纳身体渗出物的装置，并且更具体地是指紧贴或邻近穿 着者的身体放置以吸收和容纳各种从身体排放的渗出物的装置。示例性吸收制品包括尿 布、训练裤、套穿裤型尿布（即，如美国专利6, 120, 487所示具有预成形的腰部开口和腿部 开口的尿布）、可重复扣紧的尿布或裤型尿布、失禁短内裤和内衣、尿布固定器和衬里、妇女 卫生衣服例如紧身短裤衬里、吸收插件等。
[0037] "活化"是可塑性延展材料的机械变形，其导致可延展材料在材料的X-Y平面中的 活化方向上的永久性伸长。例如，当纤维网或纤维网的一部分经受使得材料应变超过塑性 出现的应力时发生活化，所述应变可包括或者不包括材料或材料一部分的完全机械破坏。 包括接合到可塑性延展材料的弹性材料的层压体的活化通常导致所述塑性材料的永久性 变形，同时所述弹性材料基本上回复至其初始尺寸。"活化"和其变体是指将材料经受活化 过程。
[0038] "孔"是指在膜制备或层压制备期间在膜中有意加入的开口，其旨在赋予期望的特 征诸如透气性。孔的增长是由于膜临近所述孔的部分的机械性损坏所导致的孔尺寸的增 大。
[0039] "基重"是材料的片材或纤维网的质量除以其表面积。本文的基重单位是克/平方 米（g/m2)。
[0040] "可透气的"是指在下文的透气率测试中给出介于5和50m3/m2/min之间的透气率 值的膜或层压体。
[0041] "共聚物"是指产生自两种或更多种单体种类的聚合物，其中所述聚合物链各包含 来自多于一种单体种类的重复单元。
[0042] "结晶熔融温度"通过差示扫描量热法确定，其在下文更详尽地描述。熔融吸热峰 温度以特定晶体群体的^!^，根据ASTMD3418-08)获取。本发明的材料可具有一个或多个 熔融吸热峰。
[0043] "设置"是指某个构件定位在相对于另一个构件的特定位置中。
[0044] "弹性的"、"弹性体的"和"可弹性延展的"是指材料在给定负荷下拉伸至少50% 而不破裂或断裂以及在释放负荷时所述弹性材料或组件表现出至少80%恢复率（即，具有 小于20%的永久变形率）的能力。例如，具有100mm初始长度的弹性材料可拉伸到至少 150mm(50 %拉伸），并且在移除力时，缩回到110mm的长度（S卩，具有10mm或10 %的永久变 形率）。拉伸（有时称为应变、工程应变、百分比应变、拉伸比或伸长率）连同恢复率和永久 变形率可各自根据下文更详尽描述的滞后测试进行确定。然而，应当了解，弹性的这种定义 不适用于不具有合适尺寸（例如，不够宽）以适当地经受滞后测试的材料。相反，如果当施 加偏置力时它可拉伸到至少50%，并且在释放偏置力时基本上回复到其初始长度（即，表 现出小于20%的永久变形率），则认为此类材料具有弹性。
[0045] "可延展的"是指拉伸或伸长至少50%而不破裂或断裂的能力。
[0046] "膜"是指片状材料，其中该材料的长度和宽度远远超过该材料的厚度（例如， 10X、50X、