专利名称：横向可拉伸和可收缩的非弹性片层颈缩层压材料的液体转移材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及由有孔、颈缩层压材料构成的液体转移材料，该材料例如用于一次性个人护理吸收用品中的衬垫，还涉及生产该层压材料的方法。颈缩的层压材料由与至少一层非弹性薄膜层压合的至少一层非弹性可颈缩的材料构成。层压材料是有孔的，并在至少一个方向是可拉伸和收缩的。该层压材料的可延性和可收缩性是例如在薄膜层纵向条纹皱曲的结果，这能够使颈缩层压材料在横向上有一定量的可延性和可收缩性。
发明的技术背景对含水液体有高渗透的材料用于各种个人护理吸收用品，如尿布、训练裤、失禁外衣、床垫、手帕、女性护理产品(如卫生巾)中的顶部衬垫、缓冲层以及其他液体转移用具，还应用于如医用被单、伤口绷带和包裹物等。
这些层压材料如此制成，以致能够以比较低的成本制成物品，因此仅使用一次或几次后就可丢弃。但是，为了达到这些物品“像布一样”的视觉和触觉质量，而又不牺牲透气性和低成本，同时还提供允许液体在唯一的方向上流动的物品，一直在进行许多研究和研制工作。这样物品的一个缺陷是使用几种成分组合制成的物品没像由棉花织成的具有天然拉伸和回复能力的织物的“弹力”，这是由于其纤维和纱线结构所致。这些性质对于使物品与使用者身体贴合，因此感觉似乎更“像布”来说是必不可少的。这个问题的一个已知解决办法就是在物品中加入弹性体或弹性材料。可惜，由于使用了比较昂贵的材料组分，加入这样的材料通常导致成本增加。如果通过拉伸填充的薄膜，形成微孔而得到透气性，就会存在与保持填充弹性薄膜的透气性相关的问题，这是由于弹性材料在拉伸后，其复原一般地关闭或部分关闭产生透气的微孔。
迄今为止，为了提供具有横向可延性和可收缩性的层压材料，在施用由如共同转让的Morman的美国专利5,336,545中描述的弹性体聚合物制成的弹性体片之前，使非织膜料层进行颈缩(如下所定义)。非织膜料颈缩可使其沿横向拉伸。但是，在没有与非织膜料粘合的弹性片时，该层压材料在拉伸后不应该具有非常大的回复或回复力。
本发明提供一种由颈缩层压材料制成的不昂贵的、液体转移材料，从而避免了这些及其他困难，该颈缩层压材料因使用非弹性材料而达到横向可延性和可收缩性。
发明简要说明本发明涉及由颈缩层压材料制成的液体可转移的材料以及制造该层压材料的方法。颈缩层压材料由至少一种非弹性可颈缩的材料片构成，该可颈缩的材料与至少一层界定纵向和横向方向的非弹性薄膜压合。至少层压材料的薄膜层在希望液体转移通过该层压材料的区域有孔。整个层压材料也都可以成孔。层压材料的无孔部分在至少一个方向仍是可拉伸的和可收缩的，而不会显著降低薄膜层的透气性和/或液体阻挡层的性质。该层压材料的可延性和可收缩性是在例如薄膜层的纵向条纹皱曲的结果，这使得颈缩的层压材料具有一定量的横向可延性和可收缩性。透气的层压材料可通过首先部分拉伸非弹性薄膜层、粘合非弹性可颈缩的层以生成层压材料，然后拉伸层压材料，使层压材料颈缩，并使薄膜伸长到所要求的完全拉伸的构型。
附图的简要说明
图1是图示表示为制造本发明可转移液体的材料而制得的横向可拉伸和可收缩的颈缩层压材料示范方法。
图2是层压材料在颈缩时的俯视平面图，显示了纵向方向的条纹皱曲。
图3是图1方法的透视图，它显示了拉伸非弹性薄膜层，粘合非弹性可颈缩的材料，以及使该层压材料颈缩。
图4是示范性个人护理吸收物品的部分剖面俯视平面图，该物品在这种情况下是尿布，它可使用颈缩层压材料，以制造本发明液体转移材料。
图5是示范性医疗用品的平面图，该用品在这种情况中是面罩，它可使用本发明的液体转移材料。
图6是制造本发明液体转移材料的层压材料非弹性薄膜层侧的光学显微照片俯视平面图(高分辨率数字图像)，显示了条纹皱曲。
图6a是图6放大部分的光学显微照片俯视平面图，显示了条纹皱曲的变化和随意性。
图7、8和9是在本发明液体转移材料中使用的层压材料的截面光学显微照片，这些图分别显示了梯形、折叠的、锯齿状条纹。
图10是现有技术层压材料的光学显微照片的斜视图。
图11a、b和c和12a、b和c，图示说明了各种样品载荷与拉伸的关系曲线。
图14-15图示说明了各种样品载荷与拉伸的放大曲线。
图16是带有示范性孔图案的示范物品俯视平面图，它用于本发明的液体转移材料。
图17是有孔液体转移材料的光学显微照片的斜视图，包括一层粘合的梳理织物，其中孔对条纹皱曲没有不利的影响。
图18是有孔的液体转移材料的横截面，其中箭头表示液体流过该材料。
本发明的详细说明本发明涉及由开孔颈缩层压材料制成的液体转移材料，并涉及制造这种层压材料的方法。颈缩层压材料由至少一层非弹性可颈缩材料构成，该颈缩材料与至少一层界限定纵向和横向方向的非弹性薄膜压合，其中层压材料在至少一个方向上是可延伸和可收缩的，而不会明显降低在非开口区域薄膜层的透气性和/或液体阻挡层性质。该层压材料的可延性和可收缩性是例如薄膜层纵向条纹皱曲的结果，这使得颈缩层压材料在横向具有一定量的可延性和可收缩性。
术语“液体转移材料”是指有至少两层的材料，例如一层是纤维非织膜料(web)，一层是开孔的薄膜，该薄膜有开口或多孔的结构，并可渗透水，允许水或其他含水液体流过孔。对于是液体转移材料的非织膜料(1)其纤维或丝之间的空间必须足够大和足够多，以允许液体流过膜料；(2)表面活性剂可能是必要的；(3)非纺膜料还可以开孔。对于是液体转移材料的薄膜，它必须有孔、缝、或其他开口，这些孔、缝、或开口要足够大和足够多，以允许液体流过薄膜。
制造颈缩的层压材料的方法例如是，首先部分拉伸非弹性薄膜层，将非弹性可颈缩的层与薄膜层粘合形成层压材料，然后拉伸层压材料，使该层压材料颈缩，并完成薄膜层拉伸/定向，达到所要求的完全拉伸的构型。当层压材料被“完全拉伸”时，对于所打算的应用，例如透气性和抗拉强度是完全足够的。这里所使用的术语“部分拉伸的”表示薄膜和/层压材料未被完全拉伸。
这里所使用的术语“颈缩”或“颈缩拉伸”可互换使用，它们表示层压材料如此被拉伸，以致通过拉伸和伸长增加织物长度，降低层压材料宽度或其横向尺寸的条件下被拉伸。可在冷的温度、室温或更高温度下进行控制的拉伸，这种控制的拉伸限于在拉至层压材料破裂所需要伸长率的方向总尺寸增加，在大多数情况下，其伸长率是约1.2-1.6倍。然后可以加热层压材料，以便热固化得到颈缩层压材料。当放松时，该层压材料并不向其原来的纵向方向收缩，或向原来的横向方向延伸，而是基本保持其颈缩尺寸。颈缩方法典型地包括把片料由供料辊放卷，让它通过以一定线速度驱动的制动夹辊组件。以高于制动夹辊速度的线速度运行的收卷辊或夹辊拉着纤维，产生了使织物伸长和颈缩所需要的张力。共同转让给本发明转让人的Morman的US 4 965 122公开了可逆颈缩的非织单层压的材料，它可以通过使该材料颈缩，然后加热颈缩的材料，接着冷却而制得，该文献作为参考文献以全文引入本文。加热颈缩的材料可引起聚合物的附加结晶，导致其热固化。
本文使用的术语“可颈缩的材料或层”是指可被颈缩的如非织物，织物或针织材料的任何材料。本文使用的术语“颈缩的材料”是指已沿至少一个方向(例如纵向)拉伸，同时降低相反方向的尺寸(例如宽度)的任何材料，这时，移去其拉伸力，材料可能返回到其原来宽度。颈缩材料每单位面积的基重高于未颈缩的材料。颈缩材料返回其原来未颈缩宽度时，它的基重与未颈缩材料应该是相同的。这不同于拉伸/定向薄膜层，在拉伸/定向时薄膜变薄，于是基重降低。
本文使用的术语“层压材料”是指由至少两片层构成的组合材料，其中至少一片层是薄膜层，而至少一片层是一层可颈缩的材料。另外，术语“纵向或LD”是指生产材料时其材料沿生产方向移动的材料长度。“纵向尺寸”因此是纵向方向的尺寸。术语“横向或TD”是指材料的宽度，即一般与纵向方向垂直的方向。同样地，“横向尺寸”因此是横向方向的尺寸。
参看图1，图示说明了制造横向可拉伸和可收缩的颈缩层压材料2的示范性方法10，一旦开孔，该材料就构成本发明的液体转移材料。对于所有附图，同样标号表示同样或等效结构或部件。从第一个供料辊16放卷非弹性薄膜层12，并用导向辊26加到拉伸装置20。一旦在拉伸装置20中，非弹性薄膜层12部分被拉伸辊24沿纵向拉伸，它使薄膜层12拉伸并变薄。这样的拉伸，薄膜通常几乎没有颈缩或没有任何颈缩。如果辊之间的距离太大，可能出现薄膜层的不可逆变窄。在部分拉伸薄膜层12之后而在层压到可颈缩材料14之前，薄膜层12的张力仅足以保持薄膜层不下垂或收缩。换句话说，在拉伸装置20至层合装置30之间不必需连续拉伸薄膜层12。
同样地，第二供料辊18放卷非弹性可颈缩材料14，其辊沿其中相关箭头方向旋转。在为避免薄膜颈缩而控制部分薄膜拉伸的实施方案中，薄膜宽度与可颈缩材料宽度的匹配是有利的。应该理解，非弹性可颈缩材料和/或薄膜层可正好是在线制成，不是预制和放卷。粘合剂喷射器34将粘合剂涂到可颈缩材料14表面上，然后用层合装置30(例如夹辊)将该材料层压在薄膜层12上。该层压材料也可以采用热点粘合、超声粘接、针尖形粘合等制成。
这样生成的层压材料2再用颈缩装置22(例如收卷辊)进行颈缩，如图1所示可完成，其中压合装置30的表面速度V0小于颈缩装置22的表面速度V1。如本发明使用时，可以说层压材料已拉伸1X是指表面速度V0等于表面速度V1。“颈缩拉伸”因此是表面速度V1除以表面速度V0。另外，压合装置30与颈缩装置22之间的距离x应该足以让层压材料颈缩，使层压材料的横向尺寸小于未颈缩层压材料的横向尺寸。作为一般规律，距离x应该是层压材料横向尺寸(宽度)的至少两倍。这样的颈缩提供了在薄膜和/或层压材料中的条纹皱曲，使颈缩层压材料2具有横向可延性和可收缩性，因此更“像棉的”美感(例如因为条纹皱曲，所以颈缩层压材料比现有技术的层压材料更软，更像织物材料)。图3与图1基本相同，只是它是显示层压材料颈缩的透视图。
层压材料2进一步加工(未绘出)以形成孔，例如孔62(如图5和17中所示)，以得到本发明的液体转移材料。孔可以呈孔62形状(如所示)、呈缝状(未显示)、或呈任何其他是形状，只要孔有足够的尺寸、密度和数量，以便利于液体转移通过该材料。本文所所有的术语“孔”一般用来描述这类孔。该孔可以为任何形状，其中包括洞和缝，可以采用一般已知的方法制得。本技术领域的技术人员应理解，如必要的话，层压材料的各个层或整个层压材料可以按需开孔，从而使该层压材料在适合应用的程度上允许液体转移通过该材料。在共同转让的Majors等人的US 5 704 101和Arteman等人的US 5 925 026中可见到示范性的形成孔的方法实施例，这些文献作为参考文献以其全文引入本文。
已知使充填薄膜层拉伸和取向可导致在薄膜中生成微孔，但拉伸时在薄膜层中通常未生成纵向条纹皱曲。而薄膜层会自然地变得更薄，还可能稍微窄些。另外，然后为试图使定向的填充薄膜层在TD伸长在施加非常小的力时都可能造成撕裂，这似乎是由于沿LD微裂缝撕裂的，其微裂缝是因拉伸和定向填充薄膜层而生成的。用来制造该薄膜的聚合物、填充剂的量，以及总体上有多少薄膜被拉伸，都影响多少薄膜在其撕裂之前可能被TD拉伸。通过使层压材料颈缩，与非弹性薄膜层粘合的非弹性可颈缩材料会颈缩，并且因此使非弹性薄膜层与其可颈缩材料造成在薄膜中生成纵向条纹皱曲，这使得薄膜层在TD伸长和收缩，同时对薄膜的透气性、阻挡层性质和/或完整性无有害影响。在图2中，以横向TD颈缩的层压材料2沿纵向LD图示出条纹皱曲28。未颈缩的横向尺寸32是层压材料的如果不是由于颈缩而会有的尺寸。双箭头表示层压材料在TD的延性和收缩性。本文使用的术语“条纹皱曲”是指在颈缩层压材料的非弹性薄膜层12中薄的、窄沟或槽状皱纹。参看图6，在样品6(在下面实施例中)的薄膜层12＇表面于的28处一般地显示了条纹皱曲。图6a是图6放大视图。正如在这些图中可以看到的，条纹皱曲有各种不同的随机图样。图7-9是图6层压材料2在沿显示薄膜层12＇的不同条纹的截面的不同点的放大截面端视图，其薄膜层12＇与可颈缩材料14＇粘合。图7一般地显示梯形条纹40；图8一般地显示褶42，而图9一般显示方齿形条纹44。本文使用的术语“方齿形的”如在方齿形成型中使用，根据Webster第三新国际词典(Webster＇Third NewInternational Dictionary)，未经删节的，版权所有1986，方齿形成型是“一种在中世纪建筑中流行的锯齿形图样的……成型”。条纹皱曲实际上主要在非弹性薄膜层中出现，但通过颈缩材料也可看到，使整个层压材料具有一种比较像棉的外观。如果在颈缩之后使薄膜层与可颈缩材料脱层，薄膜层会在视觉上保留条纹皱曲，而可颈缩材料不会这样。可以对这种现象进行描述的理论是，在薄膜被拉伸并生成条纹皱曲时，薄膜实际上结晶， 因此将一种“记忆”放入薄膜中，一旦薄膜伸长时，该薄膜动作使层压材料收缩。
关于术语“非弹性的”，它的意义是由聚合物制成的这片层一般地认为是非弹性的。换句话说，使用这样的非弹性聚合物制成该片层会导致片层是非弹性的。本文使用的术语“弹性”是指施加位移力时可伸缩的任何材料，即可伸长至少约60％(即可拉伸到伸缩位移长度是松弛非位移长度的至少约160％)，并且这种材料在释放拉伸的，伸长的力时立刻回复至少其伸长的55％。“立刻”是指例如表现像一旦除去伸长的力就回复的橡胶带那样的弹性材料。一种假设实例是1英寸材料样品，它可伸长到至少1.60英寸(4.06厘米)，并且在伸长到1.60英寸(4.06厘米)并释放时，它会立刻(即不到1秒钟)回复到其长度不大于1.27英寸(3.23厘米)。许多弹性材料可以伸长大于60％，例如100％或100％以上，在释放拉伸力时，许多材料会基本回复到它们的起始松驰长度，例如回复到它们的起始松驰长度的105％以内。
选择术语“可延伸的和可收缩的”描述由非弹性片层制成的层压材料在施加和除去位移力时是可延伸的和可收缩的。在弹性材料技术领域熟知的那些术语通常使用短语“拉伸和回复”，以描述在如上所述的施加和除去位移力时弹性材料拉伸和回复。
对于本发明，其中用来形成片层的材料是非弹性的，选择该术语描述在施加和除去位移力时，该层压材料所具有的现象是“可延伸的和可收缩的”。就可以拉伸超过500％的高弹性材料而言，本发明的液体转移材料不能拉伸。事实上，薄膜层实际上不能拉伸，而沿横向施加位移力时，基本上临时除去条纹皱曲。如果这些条纹皱曲例如通过横向过度延伸层压材料，或加热已延伸的层压材料使其具有“新记忆”而没有被永久除去的话，则该材料最后将收缩到接近其原来尺寸。这样一种性质在仅由非弹性可颈缩材料和薄膜材料制成的层压材料中迄今还是未知的。
本文使用的术语“聚合物”一般包括(但不限于)均聚物、共聚物，例如嵌段共聚物、接枝共聚物、无规共聚物和交替共聚物、三聚物等，掺混物及其改性产物。这样的掺混物包括非弹性聚合物与弹性聚合物的掺混物，只要弹性聚合物的使用量和组成不会使聚合物成为弹性。除非另外特别限制，术语“聚合物”将包括所有可能的分子几何构型。这些构型包括(但不限于)全同立构、间同立构和无规对称。
非弹性薄膜层12可以采用铸塑或吹塑薄膜设备制造，如果希望的话，可以采用共挤出和可以采用压花制造。薄膜层可以由任何适合的非弹性聚合物组合物制造。
这样的聚合物包括(但不限于)非弹性的可挤出聚合物，例如聚烯烃或聚烯烃、尼龙、聚酯和乙烯醇的掺混物。更特别地，使用的聚烯烃包括聚丙烯和聚乙烯。其他使用的聚合物包括在转让给ExxonChemical Patents公司的Sheth的US 4 777 073中描述的聚聚合物，例如聚丙烯和低密度聚乙烯或线性低密度聚乙烯的共聚物。
其他使用的聚合物包括称为单点催化聚合物的那些聚合物，例如根据金属茂方法生产的“金属茂”聚合物，并且它们具有有限的弹性性质。如本文使用的术语“金属茂催化的聚合物”包括使用金属茂或受限形状的催化剂(一类有机金属配合物)作为催化剂，使至少乙烯聚合生产的那些聚合物材料。例如通常的金属茂是二茂铁，一种两个环戊二烯(Cp)配位体之间的金属配合物。金属茂方法催化剂其中包括双(正-丁基环戊二烯基)二氯化钛、双(正-丁基环戊二烯基)二氯化锆、双(环戊二烯基)氯化钪、双(茚基)二氯化锆、双(甲基环戊二烯基)二氯化钛、双(甲基环戊二烯基)二氯化锆、二茂钴、环戊二烯基三氯化钛、二茂铁、二茂铪二氯化物、异丙基(环戊二基，-1-芴基)二氯化锆、二茂钼二氯化物、二茂镍、二茂铌二氯化物、二茂钌、二茂钛二氯化物、二茂锆氯化物氢化物、二茂锆二氯化物。在转让给DowChemical Company的Rosen等人的US 5 374 696中比较详细的列出了这样的化合物。在转让给Dow Chemical Company的Stevens等人的US 5 064 802中也讨论这样的化合物。
这样的金属茂聚合物是以聚丙烯为主要成分的聚合物，采购自得克萨斯州，贝敦Exxon Chemical Company，其商品名为EXXPOL，以聚乙烯为主要成分的聚合物商品名为EXACT。密歇根州，米德兰Dow Chemical Company有市场上可采购到的商品名ENGAGE的聚合物。优选地，金属茂聚合物选自乙烯和1-丁烯共聚物、乙烯和1-己烯共聚物、乙烯和1-辛烯共聚物及其组合。为了更详细描述在本发明中可使用的金属茂聚合物及其生产方法，可以参见Gwaltney等人于1996年12月27日第一次提出的共同转让的US专利申请号774 852和854 658，其中每个申请都作为参考文献以全文引入本文。一般地，本发明以金属茂－衍生的乙烯－为主要成分的聚合物密度是至少0.900克/毫升。
非弹性薄膜层可以是多层的薄膜层，它们可以包括核心层，即“B”层，和一层或多层表层，即“A”层，其表层在核心层的一面或两面。当表层多于一层时，这些表层就不必相同。例如，可以有A层和A＇。上述讨论的任何聚合物都适合用作多层薄膜的核心层。这里公开的任何填料也都适合用于任何的薄膜层。
表层典型地包括可挤出的热塑性聚合物和/或使非弹性薄膜层具有特别性质的添加剂。因此，表层可以用提供如杀菌、阻挡层、水蒸汽透过、粘合和/或防粘连性质的聚合物制造。因此，可按所希望的特性选择聚合物。可以单独或组合使用的可能聚合物实例包括均聚物、共聚物和聚烯烃掺混物以及乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、乙烯-丙烯酸乙酯(EEA)、乙烯-丙烯酸(EAA)、乙烯-丙烯酸甲酯(EMA)、乙烯-丙烯酸丁酯(EBA)、聚酯(PET)、尼龙(PA)、乙烯-乙烯醇(EVOH)、聚苯乙烯(PS)、聚氨酯(PU)，和烯烃热塑性弹性体，它们是多步骤反应器产物，其中无定形乙烯丙烯无规共聚物以分子分散在主要是半结晶高聚丙烯单体/低乙烯单体的连续基体中。表层可以由任何半结晶的或无定形聚合物制得，其中包括一种是弹性的。但是，表层一般地是聚烯烃，例如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯或乙烯-丙烯共聚物，但也可以是全部或部分聚酰胺，如尼龙，聚酯，如聚对苯二甲酸乙烯酯、聚偏二氟乙烯、聚丙烯酸酯，如聚(甲基丙烯酸甲酯)(仅为掺混物)等及其掺混物。
本发明非弹性薄膜层可以由透气的或非透气的材料制得，可以在层压到可颈缩材料之前或层压之后成孔。非弹性薄膜层可以含有如微孔扩展填料，例如碳酸钙之类的填料；遮光剂，例如二氧化钛；以及防粘连添加剂，如膨润土。
在使非弹性薄膜层定向得到可透气薄膜时，为使微孔扩展可以加入填料。一旦制成填充微粒的薄膜，那么拉伸或压碎就产生通过薄膜层的通道。一般地，为了确定本发明的层压材料是“可透气的”，在采用下面所述试验方法测量时，得到的层压材料在成孔之前的水蒸汽透过速率(WVTR)应该至少是约250克/米2/24小时。优选地，层压材料的WVTR是至少约1000克/米2/24小时。
本文使用的“微孔扩展填料”是指包括可以加入聚合物的微粒和其他形式的材料，它们不会化学干扰挤出的薄膜或对挤出的薄膜有有害的影响，但能够均匀地分散在整个薄膜层中。一般地，微孔扩展填料应为微粒形式，通常还会有些球形，其平均粒度是约0.5-8微米。非弹性薄膜层通常含有以薄膜层总体积计至少约20体积％，优选地是约20-40体积％微孔扩展填料。有机和无机微孔扩展填料都应理解是在本发明的范围内，只要它们不干扰薄膜生成过程、得到的非弹性薄膜层的透气性、薄膜层的液体阻挡层性质或与其他片层结合的能力。
微孔扩展填料实例包括碳酸钙(CaCO3)、各种粘土、二氧化硅(SiO2)、氧化铝、硫酸钡、碳酸钠、滑石、硫酸镁、二氧化钛、沸石、硫酸铝、纤维素类粉末、膨润土、硫酸镁、碳酸镁、碳酸钡、高岭土、云母、炭、氧化钙、氧化镁、氢氧化铝、纸浆粉、木粉、纤维素衍生物、聚合物微粒、几丁质及其衍生物。微孔扩展填料微粒可以任选地涂布脂肪酸，如硬脂酸，或更长链的脂肪酸，如山嵛酸，它们可能有利于微粒自由流动(在本体内)以及它们易于分散在聚合物基体中。还可存在有效量的含二氧化硅的填料，以便具有防粘连性质。
本发明的非弹性可颈缩材料是透气的。这样的非弹性可颈缩材料包括非织膜料、织物材料和针织材料。本文使用的术语“非织织物或膜料”是指具有单根纤维或单纱结构的膜料，它们为夹层，但不像针织织物以相同方式的夹层。非织织物或膜料可用许多方法制得，例如像粘合粗梳膜料法、熔融吹塑法和纺粘合法。非织织物基重通常地是以每平方码材料盎司(osy)或每平方米克(gsm)表示，使用的纤维直径通常以微米表示。(注由osy换算成gsm时，osy乘以33.91)。本发明非弹性可颈缩材料的基重是5-90gsm，优选地是10-90gsm，更优选地是20-60gsm。
非弹性可颈缩材料优选地由至少一种选自非弹性聚合物的纤维和/或丝制得。这样的聚合物包括聚酯，例如聚对苯二甲酸乙烯酯，聚烯烃，如聚乙烯和聚丙烯，聚酰胺，如尼龙6和尼龙66。这些纤维或丝单独使用或以两种或多种混合物使用。
制造可颈缩材料14的合适纤维包括天然和合成的纤维以及双组分、多组分和成形的聚合物纤维。根据本发明，也可以使用多种可颈缩的材料。这样材料实例可以包括例如纺粘合/熔融吹塑复合材料和纺粘合/熔融吹塑/纺粘合复合材料，如Brock等人在US 4 041 203中所提到的，该文献作为参考文献以全文引入本文。可颈缩材料还可以用“共成型”制得，如在共同转让的Anderson等人的US 4100 324中所描述的。
本文使用的术语“纺粘纤维”是指小直径纤维，它们是通过一个或多个挤出机挤出制得的，这些挤出机与一个或多个由至少转移管道和抽丝板构成的机组(bank)相连，以便在具有挤出丝直径的抽丝板中由多根细的，通常是圆的毛细管生产出熔融热塑性材料丝，然后例如在Appel等人的US4 340 563；Matsuki等人的US3 802 817；Dorschner等人的US 3 692 618；Kinney等人的US 3 338 992和3 341 394；Hartman的US 3 502 763；Dobo等人的US 3 542 615中描述的方法快速缩径。纺粘纤维一般在将它们放到收集表面上时不粘。纺粘纤维一般是连续的，其平均直径(由至少10个样品得到的)大于7微米，更经常地是约10-40微米。得到的纤维毛然后粘合得到坚固的可颈缩的织物。可以采用超声粘合、化学粘合、粘合剂粘合、热粘合、针刺、水缠结(hydroentangle)等方法进行这种粘合。
本文使用的术语“熔融吹塑纤维”是指将熔融热塑性材料挤出通过多根细的，通常是圆的毛细管以熔融线或丝进入会聚成高速、通常是热的气(例如空气)流中，其气流将熔融热塑性材料丝衰减，以降低其直径，该直径可以是微纤维直径的直径。此后，用高速气流带走熔融吹塑纤维，并沉积在收集表面，形成无规分散熔融吹塑纤维膜料。例如在Butin等人的US 3 849 241中公开了这样一种方法。熔融吹塑纤维是微纤维，它可以是连续或非连续的，并且一般平均直径小于20微米。
本文使用的术语“微纤维”是指平均直径不大于约75微米的小直径纤维，例如平均直径约0.5-50微米，更特别地是约2-40微米。另一个通常使用的术语纤维直径是旦尼尔，它定义为每9000米纤维的克数，也可用纤维直径(以微米计)平方，乘以以克/毫升表示的聚合物密度，再乘以0.00707计算得到。对于由同样聚合物制造的纤维，较低的旦尼尔表示纤维较细，较高的旦尼尔表示纤维较粗或较重。例如，聚丙烯纤维的直径给定为15微米，将其平方，得到的结果乘以0.89克/毫升，再乘以0.00707，则可转换成旦尼尔。因此15微米聚丙烯纤维的旦尼尔是约1.42(152×0.89×0.00707＝1.415)。除了美国，测量单位比较通用的是“特”，它定义为每千米纤维的克数。特可以用旦尼尔/9计算。
可以采用许多已知的方法制得“粘合的梳理膜料”，例如像通常的梳理设备。优选的是可使纤维一般均匀掺混的方法，这些方法可生产出低密度的棉絮或膜料。其他的实例包括梳理、拣选和落纱设备以及气流成网设备。通常，这样的设备分离纤维，将它们重分配在有紊流混合的空气流中，沉积在收集表面上。例如在共同转让的Ali Khan等人的US 4 548 856可以看到这样一些方法和设备的实施例。
生产本发明纤维用的许多聚烯烃都可得到，例如生产纤维的聚丙烯包括Exxon Chemical Company’s EscorenePD 3445聚丙烯和Himont Chemical Company’s PF-304。像Dow Chemical’sASPUN6811A线性低密度聚乙烯、2553LLDPE和25355和12350高密度聚乙烯之类的聚乙烯也是合适的聚合物。这些聚乙烯的熔体流速分别是约26、40、25和12。许多其他的聚烯烃是市场上可购买到的。
非织膜料层可以粘合得到有规定粘合面积的不连续粘合图样。这称之热点粘合。“热点粘合”涉及让待粘合的纤维膜料在加热的压延机或成图样辊与触头辊之间通过。压延机辊已刻有图样，因此整个可颈缩材料不是通过整个表面粘合的。事实上，这种特点对于如本文所述的对可颈缩的材料进行颈缩是非常重要的。如果在可颈缩的材料上粘合面积太多，在颈缩前就会破裂。如果粘合面积不够，那么可颈缩材料会撕开。典型地，在本发明中使用的粘合面积百分数是约5-40％的可颈缩材料面积。已研制出许多压延机辊的图样。正如本技术领域的技术人员应理解的，必要的话，粘合面积百分数以近似值或范围描述，因为粘合点通常尖端变细，并且随着时间流逝而磨损。正如本技术领域的技术人员也应知道的，提及“针/英寸2”与“粘合/英寸2”有时是可互换的，因为这些针以与辊上的针基本相同的尺寸和表面关系在基体上产生粘合作用。有许多可以使用的不连续的粘合图样。例如参见Brock等人的US 4 041 203。一种图样实例有点，是HansenPennings或“H&P”图样，有200粘合点/平方英寸，如Hansen和Pennings的US 3 855 046中提到的。H&P花样具有正方形的点或针粘合面积，其中每个针的侧面尺寸为0.038英寸(0.965毫米)，例如得到的图样的粘合面积为约30％。另一典型的点粘合图样是扩充的Hansen and Pennings或“EHP”粘合图样，它产生的粘合面积约15-18％，其方形针的侧面尺寸例如为0.037英寸(0.94毫米)，针密度约100针/英寸2。命名为“714”的另一典型点粘合图样有方形针粘合面积，其中每个针的侧面尺寸例如为0.023英寸，粘合面积为15-20％，约270针/英寸2。其他常见图样包括具有重复菱形的“Ramish”菱形图样，其粘合面积为8-14％和52针/英寸2；包括点粘合的HDD图样，有约460针/英寸2，其粘合面积为约15-23％，以及像名字所暗示的，例如像纱窗的丝织物图样，其粘合面积为15-20％，和302粘合/英寸2。用于纺粘饰面膜料的另一种粘合图样是“S”织物图样，如在共同转让的McCormack等人的US 5 964 742中描述的，该文献作为参考文献以全文引入本文。
可以采用在该技术中已知的典型方法将薄膜层压合在可颈缩的材料上以制成层压材料，这些方法中包括粘合剂粘合、点粘合、热点粘合和超声粘接。本发明也考虑粘合剂粘合可使用非弹性和/或弹性粘合剂。如下面将更详细讨论的，尚未发现使用弹性粘合剂会明显影响可延性的容易性。通过使用热和/或压力将薄膜层与可颈缩材料粘合在一起时，可以使用如层压辊之类的层合部件30(图1)。层压辊可以加热，因此可以使用点粘合。层压辊加热温度取决于薄膜和/或可颈缩材料的性质，但通常是200-275°F(93-135℃)。
本发明还考虑的是粘合第二可颈缩的材料，如上面所描述的，该材料可以简单地放卷并层压在部分拉伸的薄膜上，或部分颈缩的层压材料上，或直接在过程中在线生成。这样三层层压材料在医疗和工业用工作服应用中是特别有用的。同样地，其他薄膜层或部分拉伸的薄膜层也可以组合。回到图17，即一种示范性物品，在这种情况下，显示出有薄膜层、纺粘层和粘合梳理膜料的三层结构(在下面实施例3中更详细地描述)。该图是三层液体转移材料的光学显微照片的斜视图，其中孔对薄膜层中见到的条纹皱曲没有有害的影响。
正如前面指出的，颈缩层压材料2可以有广泛的应用，其中包括个人护理吸收物品或衣服，例如尿布、训练裤、失禁设备和妇女卫生产品如卫生巾。图4示出了示范性物品80，即尿布。参看图4，大多数这样个人护理吸收用品80包括液体可渗透的上层片或衬垫82、反片或最外层片84和置于上衬垫82与反片84之间并包含的吸收核心86。物品80，例如尿布，还可以包括某些类型的栓紧部件88，如松紧带或机械吊扣和环形纽扣，以便使外衣保持在使用者身体的合适部位。
颈缩的层压材料2可以用于形成物品的各种附件，其中包括(但不限于)衬垫82。如果颈缩的层压材料是用于衬垫82，它要打孔或采用其他方式制成可渗透液体的。这样的孔优选地是圆锥形的，但也可以是其他形状，以便改善液体流过其中。回到图16，显示了有示范性孔图样的尿布80的俯视平面图。如本发明所描述的，由颈缩层压材料制得有孔62的液体转移材料，在这种情况下为衬垫82。衬垫82具有良好的液体转移作用，同时由于层压材料的性质，使尿布具有呈延性和收缩性的挠性。当颈缩层压材料具有TD可延性和可收缩性时，衬垫82也会拉伸，回复，并且以其衬垫将具有与尿布其他部分同样的可延性方式更好地适于婴儿。
图18显示了与吸收核心层86粘合的有孔液体转移材料截面，其中箭头表示液体流过材料。换句话说，本发明的包括层压材料2的液体转移材料，例如用作尿布80衬垫82时，应该让液体流过衬垫82中的孔62，但应该基本不让液体从衬垫82反向漏出。如用箭头所表示的，液体一般地以一个方向流过孔或缝62，并在其液体以相反方向流出，即从孔62返回之前，非常可能地被下面的吸收核心层86吸收。在液体没有立刻被下面吸收核心层86吸收的不太可能的情况下，从液体转移材料回漏的唯一一条路应该还是孔或缝62。比较可能的情况会是液体被衬垫82非开孔部分堵住。
形成本发明液体转移材料的颈缩层压材料也用于医药应用中的物品。参看图5，颈缩层压材料2已用于制造示范性物品，在这种情况下是面罩。颈缩层压材料2用栓紧部件88＇聚集在一起，将面罩60栓在使用者的头部。在这种应用中，非弹性薄膜层应适当打孔，因此可使使用者透气舒适。这样孔62的大小和位置应如此，以致不影响透气，但也不应太大或太多，以致影响面罩功能(保护戴面罩者)。一种这样的实施方案必需在面罩的TD边有孔(未绘出)。
另一种示范性物品是保护外衣，例如实验室外衣或工作服。使用现有技术非弹性层压材料的一个特别令人烦脑的问题如在前面讨论的没有“适应性”。在弯曲由层压材料覆盖的肘时可更好地理解这一点。如果使用现有技术的层压材料生产外衣，肘弯曲时，其材料紧紧贴住肘，这样可能导致材料撕裂，或至少会使使用者不舒适。如果外衣用包括颈缩层压材料的本发明液体转移材料制成，在肘弯曲时，则该材料会有“适应性”，并且其后易于回到其原来形状。该层压材料不会随强力回复，但会逐渐地保持如此舒适状态。这些孔的大小与位置应适当，以便提高总透气性，又不影响所要求的保护作用。
在这样一些应用中使用颈缩层压材料2的一个优点是，物品在其外观和感觉方面更“像-棉”。另外，横向可延性和可收缩性会使物品更贴合穿着者的身体。
包括颈缩层压材料的本发明液体转移材料能保持如强度、水头(阻挡层)和透气性的性质，同时在“像-棉”特性如舒适和横向可延性和可收缩性方面还得到改善。通过下面的实施例将会更好地说明本发明的这些优点和其他特点。
实施例如下面所描述的那样制备本发明的样品。然后这些样品进行下述试验。
抗拉试验根据ASTM标准试验D 5034-95，以及联邦试验方法标准No.191A方法5102-78，抗拉试验测量织物受到单向应力时的强度和伸长率或应变。这个试验测量样品伸长直到断裂时以磅表示的强度和百分拉伸率。数字越高分别表示织物越结实和/或越可拉伸。术语“峰载荷”是指在抗拉试验中样品伸长至破裂或断裂所需要的最大载荷或力，其最大载荷或力用磅表示。术语“应变”或“拉伸百分数”是指抗拉试验期间以百分数表示的样品长度增加。可使用织物宽度3×6英寸(76×152毫米)、夹具宽度3英寸(76毫米)、标矩3英寸(76毫米)和拉伸不变速率12英寸/分(305毫米/分)得到峰载荷值与峰载荷处的应变值，此时整个样品宽度都夹在夹具中。样品例如夹在购自C Instron orporation的1130 Instron中，或夹在购自宾夕法尼亚州19154，费城，10960Dutton路，Thwing-Albert Instrument Co.的Thwing-Albert型INTELLECT II中，根据标准方法进行设备调零，平衡和校正。
透气性试验为了测量样品的透气性，一般根据下述试验方法计算出样品材料的水蒸汽透过速率(WVTR)。该试验程序建立一种在稳定态条件下测量水蒸汽透过固体和多孔薄膜、非织材料和其他材料的标准化速率的方法。待评价的材料密封在水杯上部，再放在可控制温度的环境中。杯中水蒸发导致杯中水蒸汽压高于杯外环境的蒸汽压力。这种蒸汽压力差可造成杯内蒸汽通过试验材料流向杯外。这种流动的速率取决于密封在杯上部的试验材料的渗透性。开始与终点的杯重量之差可用来计算水蒸汽透过速率。
特别地，从每种试验材料和对照材料切下直径三英寸的测量圆形样品，其对照材料是一片来自Hoechst Celanese Corporation的CELAGARD2500薄膜。CELAGARD2500薄膜是微孔聚丙烯薄膜。试验盘是由宾夕法尼亚州，费城Thwing-Albert Instrument Co.提供的68-1Vapometer杯。每个Vapometer杯倒入一百毫升水，单个试验材料样品和对照材料样品横放在每个杯的开口上部。在样品上方放置橡胶垫圈和金属环(与杯相配)，并用金属夹具夹住。样品试验材料和对照材料有6.5厘米直径的圆暴露在室温下，暴露面积约33.17平方厘米。将这些杯放在温度约38℃(100°F)的炉子中，其时间足以使杯达到热平衡。从炉子取出杯，称重，然后再放入炉中。该炉子是为防止水蒸汽在炉内积累，用外部空气循环通过其炉子而达到温度稳定不变的炉子。合适的加压空气炉子例如是伊利诺斯州，Blue speak，Blue M.Electric Company提供的Blue M Power-O-Matic 60炉子。在24小时之后，从炉子取出杯子，再称重。采用下述方程式(1)计算出初步试验的水蒸汽透过速率值APP MVT＝(24小时后重量损失克数)×7571/24，以克/米2/24小时表示用“APP MVT”表示近似水蒸汽转移。在预设定的约38℃(100°F)和环境相对湿度的条件下，确定CELAGARD2500对照材料的WVTR是24小时为每平方米5000克。因此，每次试验都用对照样品进行，并且用下述方程式(II)将初步试验值校正到设定的条件(II)WVTR＝(试验WVTR/对照WVTR)×(5000克/米2/24小时)水头测量织物的液体不渗透性质是水头试验。水头试验测量织物在预定量液体通过(通常3滴)之前应承载的水的高度(以厘米计)。具有较高水头读数的织物，其阻档液体透过高于具有较低水头的织物。根据联邦试验标准191A，方法5514，使用购自北加利福利亚，康科德，邮政信箱1071，Marlo Industries，Inc.的TextestFX-3000 Hydrostatic Head Tester进行了水头试验。使用具有内圆周26厘米的圆形头夹住样品。
％理论可延性％理论可延性是基于原来宽度降低多少，与假设原来层压材料没有任何固有的可延性，以预料本发明颈缩层压材料的可延性量。在下面方程式中，原来的宽度是层压材料的未颈缩宽度(横向尺寸)，而颈缩宽度是层压材料在颈缩之后的宽度。％理论可延性可以确定如下％理论可延性＝100×[(原来宽度－颈缩的宽度)÷颈缩的宽度]它可改写如下％理论可延性＝100×[(原来宽度÷颈缩的宽度)-1]可以用下列方程式表示待颈缩层压材料原来宽度的％％原来宽度＝100×(颈缩宽度÷原来宽度)它可以改写如下(原来宽度÷颈缩宽度)＝100÷％原来宽度将这个方程式代入上述的％理论可延性％理论延性＝100×[(100÷％原来宽度)－1]因此，对于下面每个样品，测量了原来宽度，也测量颈缩宽度，计算出％理论可延性，示于表3中。
％永久变形永久变形试验测量了材料在拉伸到特定长度之后的收缩度。一般地，永久变形值越大，样品收缩就越小。在层压材料被生产与被卷绕在辊上之后，使用不可抹去的墨水在材料上横向标出2英寸(5.08厘米)宽的带。在层压材料放卷之后，从层压材料上切下样品，其面积3英寸(7.62厘米)(LD)×4.5英寸(11.43厘米)(TD)，包括无标记的面积。每个样品放在两个宽3英寸(7.62厘米)的钳夹之间。其钳夹分开距离2英寸(5.08厘米)，钳夹夹住在前面在材料上所作的标记。然后将样品伸长至特定的量，(例如90％或1.8英寸(4.57厘米))，并让其收缩。收缩时力达到25克时，记录伸长率。可按照下述方法计算永久变形％永久变形＝100×(收缩循环时层压材料阻力降低到25克力时钳夹之间的距离x-起始距离)÷总拉伸长度＝[x(英寸)－2(英寸)]÷1.8＝[x(厘米)－5.08(厘米)]÷4.57进行三个重复，其平均值用下述实施例表示。
循环试验使用50千克载荷池，在有Microcon II的Instron试验机上也循环这些样品。按照如上所述的设定样品尺寸和试验机，只是测量长度是2英寸(5.08厘米)。记录纸和十字头速度设定为每分钟20英寸(50.8厘米)。循环长度的最大拉伸极限设定在一定的距离，其距离可由张力试验计算50％“破裂伸长率”加以确定。样品循环至特定循环长度的两倍，然后进行第三次循环达到破裂。该试验设备设定测量每个循环以克表示的峰载荷力。在第三次循环(循环至破裂)，测量了峰伸长率和峰载荷。
衬垫径流衬垫径流量试验用来测量材料允许流体渗透的能力。使用的方法与Meirowitz等人的US 5 258 221中描述的相同，该文献作为参考文献以全文引入本文。在本发明使用的方法中，将50毫升0.85％盐溶液(在室温)散布在8英寸×5.25英寸(20.3厘米×13.3厘米)衬垫样品上，该样品放在其基重为190gsm的适合吸收剂上，如下述实施例3更详细描述的那样。该材料放在倾斜45度的平的表面上。使用适合的吸收剂作为吸留材料，将其放在衬垫下吸收透过衬垫的流体。未流到吸留材料的流体会引出、收集和称重。用新的吸收剂和液体重复三次。
尿布径流使用尿布径流试验测量材料允许流体渗透的能力。使用的方法与Meirowitz等人的US 5 258 221中描述的相同，该文献作为参考文献以全文引入本文。在本发明使用的方法中，将100毫升0.85％盐溶液(在室温)散布在15英寸×5.25英寸(38.1厘米×13.3厘米)衬垫样品上，该样品放在其基重为190gsm的适合吸收剂上以模拟尿布，如下述实施例3更详细描述的那样。该材料放在倾斜30度的平的表面上。使用适合的吸收剂作为吸留材料，将其放在衬垫下吸收透过衬垫的流体。未流到吸留材料的流体会引出，收集和称重。用新的吸收剂和液体重复三次，重复之间更换衬垫样品和吸留流体。
流体流入回流评价(FIFE)使用FIFE试验机(未绘出)进行试验。FIFE试验机有两个胶质玻璃板。FIFE试验机顶板包括内径2英寸(5.08厘米)的圆筒。顶板有以其中心开的圆孔。该圆筒基本上与顶板表面呈垂直向上延伸。该圆筒安装在圆孔内，并用粘合剂固定在其中。粘合剂可永久地将圆筒固定成顶板的完整部分，还防止液体向外渗漏到顶板的顶表面。针元件位于底板外角附近。针元件随顶板中的孔对齐，以便将板装配在一起。圆筒顶部放有漏斗，以便把液体加入该试验装置中。包括圆筒、漏斗的FIFE试验机顶板组合块重900-1100克。
如下面实施例4所描述的方法制备试验样品。把试验样品放在FIFE试验机中，而物品放在顶板与底板之间。使用时，FIFE试验机的底板与顶板界定了基本水平平面。样品居中，以使顶板的圆筒处在样品中心之上。该试验开始将第一份80毫升盐水迅速地通过放在圆筒顶部的漏斗倒入试验圆筒内进行浸蚀。在等一分钟之后，第二份80毫升盐水倒入FIFE试验机中。在再过一分钟后，加入第三份和最后一份80毫升盐水。再最后延迟一分钟。
回流试验来自在上述FIFE试验的经第二份80毫升浸蚀液之后的试验样品进行回流试验。样品放在真空盒上，该盒有两片3.5×12英寸称重过的吸墨水纸(一片在另一片上面)，其纸放在靶区域上的样品顶部。施加0.5磅/平方英寸的压力达2分钟。在2分钟间隔之后，取下吸墨水纸，称重，再测量以克表示的吸墨水纸吸收流体的量。值越高，这种特定试验材料的回流度就越高。在共同转让的US 5 536555中还可以看到就这些试验所作的其他讨论。
实施例1未开孔的颈缩层压材料由非弹性薄膜层和非弹性非织膜料层制得。1.5密耳吹制薄膜层由下述材料制得48％(重量)(25％(体积))SUPERCOAT碳酸钙，由阿拉巴马州，sylacauga，English ChinaClay America，Inc生产，47％(重量68％(体积))线性低密度聚乙烯(LLDPE)，由Dow Chemical Company(“Dow”)生产，其商品名为DOWLEXNG3347A，5％(重量)(7％(体积))低密度聚乙烯(LDPE)，由Dow生产，其商品名为6401，以及2000ppm抗氧化稳定剂，由纽约，Tarrytown，Ciba Specialties Company生产，商品名为B900。由上述组合物制得的薄膜层经预制后卷绕在辊上。为使这种薄膜层是高透气的，应该拉伸约4×(4倍其原来长度)以上。然后，薄膜层从薄膜放卷设备放卷到通常的纵向导向器，例如它由Marshall and Williams Company生产，其中它部分地沿纵向被拉伸，如下面表1所示(拉伸)，以形成部分拉伸的透气薄膜层。同样地，0.4osy基重的具有线织物粘合图样的标准聚丙烯纺粘(例如由得克萨斯，达拉斯Kimberly-ClarkCorporation生产的标准聚丙烯纺粘)被放卷，使用气助喷洒设备将3克重粘合剂(在涂布点)(购自Ato-Findley of Wauwadosa，WI，其商品名为H2525A)涂布到非织膜料层的一个面上，其喷洒设备例如是前面Butin等人所述的熔融吹塑设备。这样的设备例如在共同转让的Heindel等人的US 4 949 668、转让给Nordson Corporation的Miller等人的US 4 983 109；以及转让给J&M Laboratories，Inc.的Allen等人的US 5 728 219中描述过。
然后，使用在一侧为光滑回弹(包裹橡胶)触头辊和一侧为光滑未加热的钢辊的压力为30磅/线英寸(5.4千克/线厘米)的层压辊，将非织膜料层的粘合剂侧层压到部分拉伸的薄膜层上。
然后让该层压材料以高于层压辊的速度通过拉伸辊隙以沿纵向拉伸和沿横向颈缩(见下表1，层压材料颈缩拉伸栏)。颈缩拉伸引起层压材料横向收缩(颈缩)。层压辊与拉伸辊隙相距约8英尺(2.4米)。表1中“总拉伸”是颈缩拉伸乘以张拉，它确保足够使薄膜层取向或拉伸，以便使其有很好的透气性。如此得到的横向可延伸和可收缩的颈缩层压材料卷绕在辊上。从颈缩层压材料切下样品进行试验，其结果汇集于下表1。样品C1和C2是对比(基准)样品，其中如所指出的，薄膜层已拉伸，但层压材料未进行颈缩。图10表示现有技术样品C1层压材料的斜视图像，其中薄膜层12完全被拉伸之后，将其层压到可颈缩的材料14上，得到层压材料，它不再接着进行颈缩。样品8重复样品7。“峰应变”是在“峰载荷”处的应变。
表1
样品6具有最高的TD峰应变。在这种层压材料中，薄膜层拉伸总量为5.0×，这是这种物品的典型拉伸。该层压材料还附加地以1.4×拉伸颈缩。样品C1薄膜层也拉伸总量为5.0×，但该层压材料完全没有颈缩。即使薄膜层被拉伸同样的量，本发明实施例样品6的TD峰应变比对比实施例高得多，这是本发明横向可延性和可收缩性改善的一个迹象。图11a、b和c和12a、b和c图示说明了样品C1和6的载荷与拉伸曲线的关系，而图14和15图示说明这些样品的载荷与拉伸曲线的放大曲线。图11a、b和c涉及样品C1的脱层薄膜层的三次重复，而图12a、b和c涉及样品6的脱层薄膜层的三次重复，该样品具有条纹皱曲。
下表3表示以英寸(厘米)为单位的颈缩宽度随拉伸百分数变化的关系，表明表1每个样品的颈缩层压材料沿横向伸长的难易程度。由上述抗拉强度试验，在下表2记录到每个样品在30％、60％、90％、120％、150％和180％时的以磅(千克)为单位的力。颈缩到较窄宽度的层压材料(样品5、6、8；表3“层压颈缩的宽度”栏)，在相同％伸长率的条件下，可用比对照小得多的力伸长，并且在破裂之前达到高得多的程度。如果在百分数段变化时或之前样品破裂，这表示为“--”。
表2
表3还示出了表1每个样品如上述计算的％理论可延性。
表3
颈缩层压材料是以TD延伸构型时，采用WVTR测量了该材料的透气性，因为这正是在例如尿布中使用时应该具有的构型。样品6拉伸100％和166％重复三次，和进行了WVTR试验。这些结果列于下表4。
表4
为了更好地描述上述样品C1和6的薄膜层的TD延性，薄膜层从纺粘层脱层，以便进一步试验。在脱层之前，在层压材料薄膜面沿TD标记3英寸(7.62厘米)长度。在变性的乙醇中完全浸没和浸透层压材料进行脱层，其乙醇使薄膜层与纺粘层之间的粘合剂软化和部分溶解，因此没有除去、损伤、或另外地破坏薄膜层的条纹皱曲。一旦脱层，如前面所描述的，使用抗拉试验机检验薄膜层，并且薄膜层被拉伸0.3英寸(0.762厘米)(10％应变)时，测量了力。使样品C1拉伸(平均三次重复)所需要的力是约每密耳薄膜层厚度为1000克。另一方面，使样品6拉伸(平均三次重复)所需要的力是约每密耳薄膜层厚度为60克，这是条纹皱曲被弄平所确定的厚度。
实施例2按上面所描述的制造另外的非开孔的层压材料，只是在某些样品中使用非弹性粘合剂，某些样品在颈缩后进行加热。进行这些修改以评价下述的影响1)使用非弹性粘合剂与前面所使用的半-弹性粘合剂比较；2)颈缩过程中加热层压材料。对于每个样品，非弹性薄膜层在层压到纺粘层之前被拉伸到其长度的4×。如表5中所指出的使层压材料进行颈缩，并且如前面所描述的进行永久变形。使用的非弹性粘合剂是Rextac2730，购自德克萨斯州，奥德萨，HuntsmanPolymers。另外，颈缩后样品与保持在温度约170°F(76℃)的热辊接触进行加热。
测量10厘米×10厘米(3.94英寸×3.94英寸)样品，而层压材料仍卷绕在辊上。由于在张力下卷绕材料，随着时间流逝，易于出现一定程度的松驰，所以在从辊上切下之后样品进行预测量。样品C9和C10是对比(基准)材料，其中薄膜被拉伸，但没有对层压材料进行颈缩。
表5
基于从辊上切下前后样品尺寸之间的比较，热固化材料，样品14和15，比已颈缩但未热固化的材料能更好地保持其原来尺寸。另外所有的材料，不管使用弹性的或非弹性的粘合剂，都具有高的永久变形。 用半-弹性粘合剂制造的层压材料永久变形与用非弹性粘合剂制造的层压材料永久变形之间的差别不大，这表明使用少量弹性粘合剂不会牵涉非织膜料层压材料的总可延性和可收缩性。
根据前面所描述的试验方法，还试验了样品的横向(TD)抗拉性质和WVTR性质。这些结果汇集于表6。
表6
这些样品伸长50％时，对照(未颈缩)材料(样品C9和C10)的载荷比颈缩材料(样品11-16)高得多，这表明对照样品横向拉伸需要大得多的力。
实施例3一般按上述生产层压材料，以确定例如在尿布或失禁产品中作为液体转移材料使用的适用性。0.58osy(19.7gsm)聚丙烯纺粘的非弹性非织膜料层粘合层压在0.46osy XP-833薄膜的非弹性非透气的薄膜层上，XP-833薄膜购自华盛顿特区，Huntsman Packaging。XP-833薄膜层是白色的、0.6密耳铸塑压花、典型地用于个人护理产品中的基于cattalloy的三层薄膜。使用其量为0.09osy(3gsm)的H2525A粘合剂(购自Ato-Findley of Wauwatosa，WI)粘合这些层。如此生产的层压材料在温度190°F(87.8℃)下拉伸1.45×。为了改善成孔方法的条件，一种这种颈缩层压材料样品(样品18)附加地层压在0.77osy(26gsm)粘合的梳理膜料(BCW)载带片层上，因此薄膜层置于纺粘与BCW层之间，如图17所看到的。BCW载带片是一种透气的粘合BCW，由一类ESC双组分(50％聚乙烯/50％聚丙烯)6旦尼尔纤维与HR6纺丝油剂(购自日本Chisso Corporation)制得，并且该片用润湿剂处理。然后，该层压材料用直径约0.081英寸(0.206厘米)圆锥形针开针形孔。作为比较实施例，还试验了由聚丙烯制造的未处理的纺粘非织膜料。这个对比实施例代表了在尿布等中通常使用的典型衬垫材料(该材料也可以用表面活性剂处理)。如上描述的那样进行了试验，其结果列于下表7中，例外的是使用伸长率63％的样品18和伸长率53％的样品17(它等于约1/2峰应变)测量％永久变形。对两层压材料进行了横向(TD)抗拉试验。另外地，样品18进行了衬垫径流试验和重复的尿布径流试验。这些结果汇集下表7。
表7
NT未试验N/A未应用表7表明，观察到本发明样品(样品17和18)在TD峰应变方面的改善超过了对比实施例。
实施例4一般如上述实施例3(具体样品18和19)所描述的那样制造层压材料，但下表中提到的除外。样品18b与上表7的样品18相同。
表8
由表7和8可以看到，由开孔颈缩层压材料制得的液体转移材料(样品17和18)，比对比样品具有改善的应变，并作为个人护理用品(例如尿布)组分同时起作用。
比较详细地描述了本发明后，因此显而易见的是在超出本发明的精神和下述权利要求的保护范围内可对本发明所作出各种修改。
权利要求
1.一种液体转移材料，该材料含有a)至少一层第一层非弹性可颈缩的材料；以及b)至少一层第二层非弹性薄膜，它与所述的至少一层第一层粘合形成一种层压材料；其中所述的层压材料在第一个方向颈缩，和其中所述的第二薄膜层在与所述与第一方向垂直的方向具有条纹皱曲；以及其中至少一层所述的层压材料经开孔。
2.根据权利要求1所述的液体转移材料，其中往所述层压材料的所述第一方向施加位移力，会使所述的层压材料延伸，释放其位移力会使所述的层压材料收缩。
3.根据权利要求1所述的液体转移材料，其中所述的条纹皱曲包括梯形的、褶状和小圆齿状的条纹。
4.根据权利要求1所述的液体转移材料，其中所述的粘合设备包括热粘合、粘合剂粘合或超声粘接。
5.根据权利要求1所述的液体转移材料，该材料还包括附加的可延伸层。
6.根据权利要求1所述的液体转移材料，其中所述的第一方向定义为横向方向，所述的垂直方向定义为纵向方向。
7.根据权利要求1所述的液体转移材料，其中所述的材料是透气的。
8.根据权利要求1所述的液体转移材料，其中所述非弹性可颈缩的材料基重是约0.3osy(10gsm)-2.7osy(90gsm)。
9.根据权利要求1所述的液体转移材料，其中所述的非弹性可颈缩材料或所述的非弹性薄膜包含聚烯烃。
10.根据权利要求1或9所述的液体转移材料，其中所述的可颈缩材料包含纺粘非织材料。
11.根据权利要求1所述的液体转移材料，其中所述的层压材料构成至少一部分面罩。
12.一种用作个人护理吸收物品的可贴合液体转移材料，该材料含有a)至少一层第一层非弹性可颈缩的材料； 以及b)至少一层第二层非弹性薄膜，它与所述的至少一层第一层粘合形成一种层压材料；其中所述的层压材料在第一个方向颈缩，以及其中所述的第二薄膜层在与所述第一方向垂直的方向具有条纹皱曲，以致在所述层压材料的所述第一方向施加位移力，会使所述层压材料延伸，贴合在使用者的身体周围，以及其中至少一层所述层压材料经开孔。
13.根据权利要求12所述的可贴合液体转移材料，其中所述的条纹皱曲包括梯形的、褶状和小圆齿状的条纹。
14.根据权利要求12所述的可贴合液体转移材料，其中所述的粘合设备包括热粘合、粘合剂粘合或超声粘接。
15.根据权利要求14所述的可贴合液体转移材料，其中所述的粘合方法是粘合剂粘合。
16.根据权利要求12所述的可贴合液体转移材料，其中所述的第一方向定义为横向方向，所述的垂直方向定义为纵向方向。
17.根据权利要求12所述的可贴合液体转移材料，其中所述的非弹性可颈缩的材料基重是约0.3osy(10gsm)-2.7osy(90gsm)。
18.根据权利要求12所述的可贴合液体转移材料，其中所述的层压材料是透气的。
19.根据权利要求12所述的可贴合液体转移材料，其中所述的可颈缩材料和所述的非弹性薄膜包含聚烯烃。
20.根据权利要求12或19所述的颈缩层压材料，其中所述的可颈缩材料包含一种纺粘非织材料。
21.一种用于制造液体转移材料的方法，该方法包括a)提供至少一层第一层非弹性可颈缩的材料；b)提供至少一层第二层非弹性薄膜层；c)所述的非弹性可颈缩的材料与所述的非弹性薄膜层粘合；以及d)沿第一方向拉伸所述的层压材料，以使所述的层压材料沿与所述第一方向垂直的方向颈缩，从而沿所述的垂直方向在所述的非弹性薄膜层中生成了所述的条纹皱曲；e)至少一层所述的层压材料经开孔。
22.根据权利要求21所述的方法，该方法还包括在生成层压材料之前部分拉伸所述的非弹性薄膜层，以便使所述薄膜层变成可透气的。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述的非弹性薄膜层含有约20-45％(体积)的填料。
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述层压材料的WVTR是至少约1000克/米2/24小时。
25.根据权利要求21所述的方法，其中所述孔是圆锥形的。
26.根据权利要求21所述的方法，该方法还包括加热所述的层压材料。
27.根据权利要求21所述的方法，其中所述的粘合步骤包括粘合剂粘合、热粘合或超声粘接。
28.根据权利要求27所述的方法，其中所述的粘合步骤是粘合剂粘合。
29.根据权利要求21所述的方法，其中所述的层压材料被拉伸至约1.2-1.6倍的原来长度。
全文摘要
本发明涉及一种由颈缩层压材料生产的液体转移材料和一种生产这种层压材料的方法。该颈缩层压材料由至少一层非弹性可颈缩材料片构成,该材料与至少一层界定纵向和横向方向的非弹性薄膜层压在一起。至少层压材料的薄膜层经开孔,其面积是能让液体转移通过层压材料。整个层压材料也可开孔。层压材料未开孔的部分在至少一个方向仍是可拉伸的和可收缩的,没有明显降低薄膜层的透气性和/或液体阻挡层的性质。该层压材料的可延性和可收缩性是例如在薄膜层纵向的条纹皱曲的结果,该薄膜层能使颈缩的层压材料具有一定量的横向可延性和可收缩性。透气的层压材料可以如下制得:首先部分拉伸非弹性薄膜层、粘合非弹性可颈缩材料以形成层压材料、然后拉伸该层压材料以使层压材料颈缩、伸长薄膜达到其所要求完全拉伸的构形。
文档编号D04H3/16GK1335803SQ99816292
公开日2002年2月13日 申请日期1999年12月22日 优先权日1998年12月23日
发明者M·T·莫尔曼, R·J·施瓦茨, H·M·维尔克, P·H·王, T·H·雷斯勒 申请人:金伯利-克拉克环球有限公司