CN1285784A - 可透气微层聚合物薄膜和包含该薄膜的物品 - Google Patents
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Abstract
公开了一种可透气微层聚合物薄膜,包含多个共挤塑微层;包括一个包含第一种可熔融挤塑聚合物的第一层和一个包含第二种可熔融挤塑聚合物的第二层,其中,第一种可熔融挤塑聚合物有第一种水蒸气透过速率,而第二种可熔融挤塑聚合物有比第一种水蒸气透过速率小的第二种水蒸气透过速率,也公开了一种制作这样的一种透气膜的方法。微层聚合物薄膜是透气的,但也可以是对液体、微生物有机体。有机毒素以及体液的一种阻挡层,适于用作一次性物品如尿布的罩面材料。尽管第一种聚合物是更具透气性的,然而第二种聚合物却可以赋予该微层膜以其他性能,如增强的拉伸性能。
Description
技术领域
本发明一般地涉及聚合物薄膜,更具体地涉及用于制作一次性吸收剂产品的可透气聚合物薄膜。
发明背景
聚合物薄膜可用于制作各种各样的一次性物品,因为聚合物薄膜制造成本相对低廉,而且可以使之变得强有力、耐用、有柔性、柔软,并成为水等水基液体的阻挡层。例如,聚合物薄膜用来制作一次性个人护理用品,例如纸尿布,成人失禁用品、妇女护理吸收剂制品、(婴幼儿便溺)训练裤等。具体地说,聚合物薄膜是个人护理物品和健康护理制品的适用外覆盖层。聚合物薄膜也可用于制作一些类型的服装和各种各样物品的覆盖物。
一次性个人护理和健康护理物品等,往往理想地是可透气的,是液体的阻挡层,而且强度大到足以耐受通常用途中的操作。可透气意味着气体或水蒸气可透过,液体阻挡层意味着液体不可透过,而强度涉及抗张性能。虽然分别提高聚合物薄膜的这些性能中的每一种都是可能的,但提高聚合物薄膜的透气性而不降低该聚合物的阻挡层性能或强度性能是困难的。例如,某些聚合物比其它聚合物更具透气性,但有不能令人满意的阻挡层性能或抗张性能。其它聚合物有优异的阻挡层性能或抗张性能,但透气性不充分。因此,需要一种可用于制作个人护理物品、卫生护理物品等,有提高了透气性和理想的阻挡层性能与强度性能的聚合物薄膜。
发明概要
本发明通过提供一种可透气微层聚合物薄膜来满足上述需要,该薄膜包含多个共挤塑微层,包括一个包含第一种可熔融挤塑聚合物的第一层和一个包含第二种可熔融挤塑聚合物的第二层,其中第一种可熔融挤塑聚合物有第一水蒸气透过速率,而第二种可熔融挤塑聚合物有比第一水蒸气透过速率低的第二水蒸气透过速率。本发明的微层薄膜是可透气的,但也有足够的强度和液体阻挡层性能,可用于各种用途,例如一次性吸收剂个人护理和卫生护理制品、服装、及其它覆盖材料。该薄膜的透气性是用该薄膜的水蒸气透过速率来说明的。本发明微层聚合物薄膜的水蒸气透过速率,理想地是在每1密耳(即千分之一英寸)薄膜厚度约500~约15,000g/m2/24小时的范围内。虽然第一种聚合物选择得比第二种聚合物更具透气性,但第二种聚合物可以选择得使第二种聚合物能赋予该微层薄膜以第一种聚合物所没有的性能。例如,第二种聚合物可以具有不同于第一种聚合物的抗张性能或阻挡层性能。具体地说,第二种聚合物可以选择得能赋予更大的延伸、抗张强度、韧度,减少模量,改善柔韧性,对液体、微生物、有机毒素、血液等的更高阻挡性。因此,本发明的微层聚合物薄膜尤其适用于制作个人护理物品,例如纸尿布、妇女护理用品、成人失禁用品、和(婴幼儿便溺)训练裤,以及卫生护理用品,例如伤口绷带或外科袍褂。
第一层和第二层可以包括一种颗粒状填料,和较好一种亲水型表面活性剂,以提高该微层薄膜的透气性。该颗粒状填充剂材料尤其可用于提高包含透气性较低的聚合物的第二层的透气性。
更具体地说,本发明的微层聚合物薄膜包括多个包含第一种可熔融挤塑聚合物的第一层和多个包含第二种可熔融挤塑聚合物的第二层。这多个第一层和多个第二层安排成一系列平行重复层压单元,每个层压单元包含这些第一层中至少一个和这些第二层中至少一个。
一般地说,本发明薄膜的各个微层有足够小的厚度,以致该微层薄膜的第一层和第二层能彼此粘合而形成一种层压品而且不会脱层。本发明聚合物薄膜的每一个微层有约10埃~约150微米的厚度。理想的是,每一个微层的厚度都不超过50微米,较好不超过10微米。更具体地说,每一个微层的厚度都不小于100埃,较好不小于500埃。大体上来说,本发明的薄膜有总数8~17,000个、较好60~8000个第一层和第二层。较薄的微层薄膜,例如个人护理用品覆盖物用微层薄膜,有合计60~4000个总微层。较好,这样的薄膜有120~1000个总微层。
更具体地说,理想的第一种(更具透气性)可熔融挤塑聚合物,包括那些每1密耳薄膜厚度有至少约500g/m2/24小时的水蒸气透过速率者,而理想的第二种(较低透气性)可熔融挤塑聚合物包括那些每1密耳薄膜厚度有不大于约100g/m2/24小时的水蒸气透过速率者。例如,本发明中使用的适用第一种或更具透气性聚合物包括聚环氧乙烷(PEO)、聚己酸内酯和聚琥珀酸亚丁酯。适用第二种或较低透气性聚合物包括聚烯烃,例如线型低密度聚乙烯和聚丙烯。然而,应当理解的是,上述范围描述了本发明中使用的理想聚合物,不限于有如此水蒸气透过速率的聚合物。第一种和第二种聚合物都可以是水蒸气透过速率高的聚合物,也都可以是水蒸气透过速率低的聚合物,但第一种和第二种聚合物应当具有不同的水蒸气透过速率。
按照本发明的一个特定实施方案,该微层薄膜的每一个层压单元都可以包括一个置于第一层与第二层之间的粘结层,用于改变或提高该微层薄膜的性能。该粘结层可以从各种各样聚合物形成。适用聚合物的选择取决于该微层薄膜的所希望性能。例如,该粘结层聚合物可以选择得对第一层或第二层或这两层有亲合力,以改善这两层之间的粘合和相互作用。该粘合层聚合物也可以选择得能提高该微层薄膜的其它性能,例如韧性和阻挡层性能。
本发明的微层聚合物薄膜,理想地在机器方向上具有至少约5Mpa的干抗张强度,和至少约1mbar的水压爆裂强度。
按照本发明的另一个方面,提供了一种可透气微层聚合物薄膜的制作方法。这种方法包括使第一种可熔融挤塑聚合物和第二种可熔融挤塑聚合物共挤塑,形成一种层压品,包含一个包括第一种可熔融挤塑聚合物的第一层和一个包括第二种可熔融挤塑聚合物的第二层,其中,第一种可熔融挤塑聚合物有第一水蒸气透过速率,第二种可熔融挤塑聚合物有小于第一水蒸气透过速率的第二水蒸气透过速率。该方法进一步包括在该层压品处于可熔融挤塑状态时使该层压品分离,形成一对层压品半材,每个半材都包括一部分第一层和一部分第二层。分离后,使这些层压品半材变薄和变宽,然后彼此重叠在一起,重新形成层压品,从而使该层压品包含多个呈平行重叠排布的重复层压品单元。每个层压品单元都包含一个包括第一种可熔融挤塑聚合物的第一层和一个包括第二种可熔融挤塑聚合物的第二层。重复分离、变薄、变宽、重叠等步骤,使该层压品变成微层聚合物薄膜。所得到的微层薄膜也可以进行单轴或双轴拉伸和变薄,以减少该微层的单位面积重量(基重),和提高该薄膜的水蒸气透过速率或透气性。
因此,本发明的目的是提供一种强有力、可透气、能阻挡少量水及其它水基液体的薄膜。
本发明的另一个目的是提供上述薄膜的一种制作方法。
本发明的又一个目的是提供一种可用于一次性吸收剂个人护理用品、卫生护理用品、服装、及其它覆盖物的覆盖材料。
本发明的其它目的、特色、和优点,从以下详细描述、附图、和权利要求中,将是显而易见的。
附图简要说明
图1是按照本发明一个实施方案的、一种微层聚合物薄膜共挤塑制作***的平面视图。
图2是说明图1中所示共挤塑***中使用的倍增模具元件和倍增工艺的示意图。
图3是按照本发明一种实施方案制作的一种纸尿布的一个部分平面视图。
图4是按照本发明一种实施方案制作的微层聚合物薄膜的断面SEM(扫描电子显微镜)照片。
附图详细说明
如以上所概述的,本发明涵盖一种微层聚合物薄膜,该薄膜是透气性的,但有足够的强度和液体阻挡性能,可用于各种用途,例如吸收性个人护理用品覆盖物、卫生护理用品用途等。以下详细说明本发明的实施方案,包括该微层聚合物薄膜的共挤塑方法,随后描述该薄膜的用途和性能,以及该薄膜的具体实例。均于1997年12月31日提交的美国专利申请序号09/001,730和09/002,059公开了水可降解的微层薄膜和此类薄膜的制作方法,这些申请的公开文书全文特意列为本文参考文献。
本发明的微层聚合物薄膜包含多个共挤塑微层,这些微层形成一种层压品结构。这些共挤塑微层包括多个包含第一种可熔融挤塑聚合物的第一层和多个包含第二种可熔融挤塑聚合物的第二层,其中,第一种可熔融挤塑聚合物有第一水蒸气透过速率,而第二种可熔融挤塑聚合物有低于第一水蒸气透过速率的第二水蒸气透过速率。换言之,第一种聚合物比第二种聚合物更具透气性。可透气系指该聚合物当呈薄膜形式时可透过水蒸气等气体。该微层聚合物薄膜理想地具有每1密耳薄膜厚度约500~约15,000g/m2/24小时范围内的水蒸气透过速率。
多个第一层和第二层排布成一系列平行重复层压品单元。每个层压品单元都包含至少一个第一层和至少一个第二层。理想地说,每个层压品单元都有一个第一层层压到第二层上,因而,这些共挤塑微层是第一层与第二层彼此交替的。替而代之,每个层压品单元也可以在第一层与第二层之间包括一个粘合层或过渡层。该粘结层可用于改变或提高该微层薄膜的性能。
本发明微层薄膜是可透气的,水蒸气透过速率范围为约500g/m2/24小时/密耳薄膜厚度~约15,000 g/m2/24小时/密耳薄膜厚度。这种透气性是贯穿第一更具透气性层的水蒸气/气体的沟路曲折通道和第二较小透气性层中的崩裂或不连续性提供的。如以下更多地解释的,薄膜的单轴和/或双轴拉伸提高了该微层薄膜的水蒸气透过速率。此外,第二层中的第二种聚合物可以赋予本发明微层薄膜以改善的抗张性能,例如断裂伸长、抗张强度和韧性,以及降低的模量,和改善的柔韧性。该微层薄膜也能证实对体液等液体、各种各样微生物、和有机毒素的受控阻挡性能。
图4是按照本发明一种实施方案制作的微层聚合物薄膜的横截面SEM显微照片,并说明了各交替层的构型。第一层用PEO制成,在显微照片上是光滑的。第二层用填充了表面活性剂改性碳酸钙的线型低密度聚乙烯(LLDPE)制成,在显微照片上纹理粗糙。图4中的薄膜有256个由PEO与LLDPE微层交替的微层。尽管图4中所示薄膜的各层是连续的,但应当理解的是,本发明也涵盖有不连续微层的薄膜。在第一层或第二层或两层中有不连续性可能是理想的,例如,有利于提高这些层间的粘合力和提高水蒸气透过速率。
一般地说,本发明薄膜的各微层有足够小的厚度,以致该微层薄膜的第一层和第二层彼此粘合而形成一种层压品,而且不脱层,尽管第一种更具透气性聚合物与第二种较小透气性聚合物之间有时存在着不兼容性。本发明聚合物薄膜中每一个微层的厚度为约10埃~约150微米。理想地说,每个微层的厚度不超过50微米、较好不超过10微米。更具体地说,每个微层的厚度为至少100埃、较好至少500埃。较好的是,该薄膜的微层的厚度为约500埃~约10微米。更厚的第一种聚合物层和第二种聚合物层不会很好地层压,而且当第一种聚合物与第二种聚合物不可兼容时往往在共挤塑之后脱层。然而,各微层之所以形成具有高完整性和高强度的层压品薄膜,是由于它们在微层共挤塑之后不脱层。各微层,无需使用兼容化剂,就能使2层或更多层通常不兼容的聚合物组合成一种在各层之间有强大偶合的整体薄膜。整体薄膜这一术语,在此系指一种有彼此粘合在一起而且起到单一单元作用的多层的薄膜。
本发明薄膜中微层的数目差异很大,从约8层~约17,000层,且较好从约60层~约8,000层。个人护理用品的适用覆盖材料理想地具有约60个~约4,000个微层,且较好约120个~约1000个微层。可用于体液吸收带等物品的较厚薄膜有约4000~约17,000个微层。一般地说,该微层聚合物薄膜的总厚度范围为约5微米~约1毫米。理想地说,该微层聚合物薄膜的总厚度范围为约10微米~约0.5毫米,且较好范围为约25微米~约0.3毫米。个人护理用品覆盖材料理想地具有约10微米~约125微米的厚度,更好地具有约25微米~约75微米的厚度。
本发明薄膜的第一微层理想地基本上由第一种更具透气性的可熔融挤塑聚合物组成。第一种聚合物必须是可熔融挤塑的,从而使该聚合物可以与第二种较小透气性聚合物一起共聚塑而形成该微层薄膜。此外,第一种聚合物当呈薄膜形式时较好能透过水蒸气或者是可透气的。适用的第一种更具透气性聚合物的理想特征在于其水蒸气透过速率为至少约500R/m2/24小时/密耳薄膜厚度,更理想的是其水蒸气透过速率范围为约500~约15,000g/m2/24小时/密耳薄膜厚度。适用的第一种更具透气性聚合物树脂包括聚环氧乙烷(PEO),聚琥珀酸亚丁酯,聚乙烯醇,聚己酸内酯(PCL),聚酰胺-聚醚嵌段共聚物,聚氨酯类(例如Morthane树脂),水分散性聚酯和共聚酯,聚乙基噁唑啉,基于丙烯酸的共聚物,纤维素衍生物例如甲基纤维素、羟丙基纤维素等,聚(琥珀酸-己二酸亚丁酯),聚(乳酸),聚羟基丁酸-共戊酸酯,聚己二酸亚乙酯,聚琥珀酸亚丙酯,聚乙烯基吡咯烷酮,聚环氧乙烷和聚环氧丙烷的共聚物,聚乳酸PEO共聚物,其它可透过水蒸气的环氧乙烷共聚物,及其掺合物和混合物。Morthane聚氨酯可购自Morton国际公司芝加哥(伊利诺伊州)商务办事处。
用于制作可透气微层聚合物薄膜的较好第一种更具透气性聚合物是PEO。接枝或化学改性的PEO也是适用的。分子量范围为约100,000~8,000,000的PEO树脂是可用的。高分子量PEO树脂对于提高液体稳定性、机械强度和延性是理想的,而低分子量PEO树脂提供更好的熔体流动性能和成膜性能。本发明中利用的特别适用PEO树脂的实例包括下列:(1)WSR N-80,分予量约200,000;(2)WSR N-750,分子量约300,000;(3)WSRN-3000,分子量约400,000;(4)WSRK12,分子量约1,000,000;全都由联合碳化物公司以粉末形式供应,在加利福尼亚州圣迭戈行星聚合物技术公司切片。适用的接枝或化学改性PEO树脂及其制作方法详见美国专利申请序号No.09/001,408、No.09/001,831和09/002,197,这些专利申请的公开文书直接列为本文参考文献。
本发明微层薄膜的第二层理想地基本上由第二种较小透气性可熔融挤塑聚合物组成。适用的较小透气性聚合物的特征在于其水蒸气透过速率为不大于约100g/m2/24小时/密耳薄膜厚度,且理想的是其水蒸气透过速率范围为约0~约100g/m2/24小时/密耳薄膜厚度。尽管较小透气性,但用来制作该微层薄膜第二层的第二种聚合物可以选择得能提高该微层薄膜的其它性能,例如,第一种更具透气性聚合物所缺乏的抗张性能、液体阻挡性能、和耐用性能。该微层薄膜的第二层当形成薄微层时变得可透气,因为变得如此薄的微层往往是不连续的,而且使水蒸气或其它气体能通过沟路曲折通道。微层薄膜拉伸也增加了该微层薄膜第二层中第二种聚合物的透气性,如同以下所解释的颗粒状填充材料的添加一样。
再次应当理解的是,本发明不限于具有上述水蒸气透过速率的聚合物。第一种和第二种聚合物均可为有高水蒸气透过速率的聚合物,或均可为有低水蒸气透过速率的聚合物,但第一种和第二种聚合物应当有不同的水蒸气透过速率。
本文中使用的可熔融挤塑聚合物这一术语系指以ASTM D 1238为基准,熔体流动速率(MFR)值不小于约0.2g/10分钟的热塑性材料。更具体地说,适用可熔融挤塑聚合物的MFR值范围为约0.2g/10分钟~约100g/10分钟。理想地说,适用可熔融挤塑聚合物的MFR值范围为约0.4g/10分钟~约50g/10分钟,较好的是范围为约0.8g/10分钟~约20g/10分钟,以提供预期的可加工性水平。
尽管并非总是有必要拉伸本发明的微层薄膜,但一些适合用于本发明的可熔融挤塑热塑性聚合物在固态下是可拉伸的,从而能进行该微层薄膜的拉伸加工。真拉伸断裂应力(破坏张力除以断裂样本的横截面积)与屈服应力之比,可用来确定该聚合物薄膜的可拉伸性。本发明中使用的可拉伸可熔融挤塑聚合物的此类比值范围为约1~约150,更理想地是约5~约100,较好地是约10~约50。
一般地说,适用的第二种较小透气性可熔融挤塑聚合物包括热塑性聚合物、共聚物、及其混合物。特别适用的第二种聚合物包括聚烯烃,例如聚乙烯或丙烯的均聚物,乙烯和丙烯的共聚物,聚醚,共聚醚,及其混合物。其它适用的阻挡层聚合物树脂可以包括聚酯,例如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(偏二氯乙烯)、偏二氯乙烯共聚物、聚(氟乙烯)、和聚(偏二氟乙烯),和脂肪族聚碳酸酯。理想的是,第二种较小透气性聚合物的WVTR(水蒸气透过速率)不大于约100g/m2/24小时/密耳薄膜厚度,更理想的是,其WVTR范围为约0~约100g/m2/24小时/密耳薄膜厚度。具体的第二种热塑性聚合物包括线型低密度聚乙烯(LLDPE)树脂,可购自道化学公司的DowlexNG 3347A,金属茂聚乙烯(MPE),饱和乙烯-辛烯共聚物,可购自道塑料公司的AffinityEG 8200树脂,和一种基于聚丙烯(PP)共聚物的树脂。适用的聚丙烯无规共聚物树脂例如6D81和6D82可购自联合碳化物公司。
该微层薄膜的第一层和第二层中也可以包括添加剂。适用的添加剂包括增塑剂、着色剂、颜料、抗粘剂、挤静电剂、增滑剂、脱粘剂、和抗氧剂,及其组合。
更具体地说,第一微层可以包括与第一种更具透气性聚合物掺合的加工添加剂和固态性能改性剂,其数量是约0.05~30份添加剂对100份聚合物树脂。适用的添加剂包括种类繁多的材料,例如水、聚合物乳液、表面活性剂、无机酸、卤素、脲、聚脲、明胶、金属卤化物、金属盐、苯酚、酚醛树脂、聚合物酸、苯甲酸衍生物、二醇衍生物、磷酸衍生物、脱水山梨糖醇衍生物、和己二酸。这些各异的添加剂可以有增塑效果、能改善熔体流动特征、能改善强度和韧性、能改善模量、能改变结晶结构、能控制释放性能、和能改变电化学行为。适用添加剂的具体实例包括聚氧乙烯脱水山梨糖醇一月桂酸酯、吐温20、乙氧基化壬基苯酚、Tergitol NP-13和二甘醇二苯甲酸酯。也可以添加抗氧剂,以改善氧化稳定性。
本发明微层薄膜的第二层也可以包括加工添加剂和固态改性剂,其数量为约0.05~约5份添加剂对100份树脂。这样的添加剂可以包括硬脂酸钙或其它酸清除剂,有机硅酮化合物、硅酮二醇共聚物、烯烃弹性体、和低分子量烷属烃或者润滑添加剂与表面活性剂。这些各异的添加剂可以有增塑效果、能改善该薄膜的强度和软度、有助于便利挤塑、薄膜浇铸和拉伸加工。再一次,也可以添加抗氧剂和紫外线稳定剂,以改善氧化稳定性和对紫外光的稳定性。
第一层和第二层都也可以包括一种辅助材料,例如填料、表面活性剂、或其它表面活性材料。填充材料可以是颗粒状填充材料,该材料能提高水蒸气透过率、降低成本、改变聚合物成分的熔体流动性质、和控制与流体的相互作用。在一个微层组件中,当一个单层厚度与填料粒度相仿或小于填料粒度时,颗粒状填充材料会造成各层中的不连续性,从而提供额外的通道使水蒸气能通过该薄膜。该填充材料可以是一种能提高该薄膜水蒸气透过率的颗粒状填充材料。颗粒状填充材料也能提高该微层薄膜吸收和固定体液的能力,提供孔度启动性脱粘部位以便在该微层薄膜拉伸时提高孔的形成,和降低该微层薄膜的生产成本。此外,润滑剂和释放剂也有利于在该薄膜拉伸期间在该薄膜中形成微空洞和发育多孔性结构,而且可以降低填料-树脂界面上的粘合力和摩擦力。包在填充材料上的表面活性材料例如表面活性剂,可以降低该薄膜的表面能、提高该薄膜的亲水性、减少薄膜粘性、提供润滑作用、或降低该薄膜的摩擦系数。
适用的填充材料可以是有机的或无机的,而且理想地呈个别、分立的微粒形式。适用的无机填充材料包括金属氧化物、金属氢氧化物、金属碳酸盐、金属硫酸盐、各种类别的粘土、硅石、氧化铝、粉末状金属、玻璃微球,或含有微小空洞的微粒。特别适用的填充材料包括碳酸钙、硫酸钡、碳酸钠、碳酸镁、硫酸镁、碳酸钡、高岭土、炭、氧化钙、氧化镁、氢氧化铝、和二氧化钛。又另一些无机填料可以包括那些有较高长宽比微粒者,例如滑石、云母和硅灰石。适用的有机填充材料包括,例如,胶乳粒子、热塑性弹性体微粒、纸浆粉、木粉、纤维素衍生物、甲壳质、脱乙酰壳多糖、微生物纤维素、高结晶性高熔点聚合物粉末、高度交联聚合物小珠、有机硅粉末、和超级吸收剂聚合物例如聚丙烯酸的粉末等,以及它们的组合和衍生物。这些填充材料可以改善韧性、软度、不透明性、水蒸气透过速率(透气性)、水可分散性、可生物降解性、体液固定作用和吸收、皮肤健康、以及该微层薄膜的其它有益属性。
颗粒状填充材料在各聚合物层中的适当存在量为该层的约30~约80%(重量),平均粒度范围为约0.1~约50微米。更具体地说,该填充材料在各聚合物层中的存在量为不大于该层的约65%(重量),平均粒度不超过约20微米。颗粒状填充材料在微层薄膜中的适当存在量为该薄膜的约0.5~约70%(重量)。理想地说,该填充材料的平均粒度不超过约10微米,更理想地不超过8微米,甚至更理想地不超过约5微米,较好不超过约1微米。
适用的市售填充材料包括下列:
1.SUPERMITE,一种超细研磨CaCO3,可购自佐治亚州亚特兰大市ECC国际公司。这种材料的顶级分粒度为约8微米,平均粒度为约1微米,可以先用一种表面活性剂例如Dow Corning 193表面活性剂包衣,然后与聚合物混合。
2.SUPERCOAT,一种包衣超细研磨CaCO3,可购自佐治亚州亚特兰大市ECC国际公司。这种材料的顶级分粒度为约8微米,平均粒度为约1微米。
3.OMYACARB UF,高纯度、超细、湿研磨的CaCO3,可购自佛蒙特州普罗克多市OMYA公司。这种材料的顶级分粒度为约4微米,平均粒度为约0.7微米,提供良好的可加工性。这种填料也可以先用一种表面活性剂例如Dow Corning 193表面活性剂包衣,然后与聚合物混合。
4.OMYACARB UFT CaCO3,一种表面有硬脂酸包衣的超细颜料,可购自OMYA公司。这种材料的顶级分粒度为约4微米,平均粒度为约0.7微米,提供良好的可加工性。
表面活性剂提高了该薄膜的亲水性,也提高了该薄膜的水蒸气透过性。表面活性材料也可以改善颗粒状填料在聚合物树脂中的分散。例如,可以将表面活性材料掺合或以其它方式并入颗粒状填充材料中,然后使该填充材料与聚合物混合。适用的表面活性材料可以有约6~约18的亲水-亲油平衡(HLB)值。理想地说,该表面活性材料的HLB值范围为约8~约16,更理想的范围是约12~约15。当HLB值太低时,湿润性可能不充分,而当HLB值太高时,该表面活性材料对各自层中的聚合物基体的粘合力可能不够,而且使用期间可能太容易被洗掉。在McMcutcheon′s Vo1,2;Functional Materials,1995中可以找到一批商业上可得的表面活性剂。
适合用于处理颗粒状填充材料或用于添加到聚合物微层中的表面活性剂,包括硅酮二醇共聚物、乙二醇低聚物、丙烯酸、氢键络合物、羧基化醇类、乙氧基化物、各种乙氧基化醇类、乙氧基化烷基苯酚、乙氧基化脂肪酯类、硬脂酸、山萮酸等,以及它们的组合。适用的市售表面活性剂包括下列:
1.由乙氧基化烷基苯酚组成的表面活性剂,例如IGEPAL RC-620、RC-630、CA-620、630、720、CO-530、610、630、660、710和730,可购自新泽州克兰伯里市Rhone-Poulenc公司。
2.由硅酮二醇共聚物组成的表面活性剂,例如Dow CorningD190,D193,FF400和D1315,可购自密歇根州米德兰市Dow Corning公司。
3.由乙氧基化甘油一或二酯组成的表面活性剂,例如Mazel 80MGK、masil SF 19和Mazel 165 C,可购自伊利诺伊州古尔宁市PPG工业公司。
4.由乙氧基化醇类组成的表面活性剂,例如Genapol 26-L-98N、Genapol 26-L 60N和Genapol 26-L-5,可购自北卡罗菜纳州夏洛特市Hoechst Celanese公司。
5.由羧基化醇乙氧基化物组成的表面活性剂,例如Marlowet 4700和Marlowet 4703,可购自新泽西州皮斯卡塔威市Huls America公司。
6.乙氧基化脂肪酯,例如Pationic 138C、Pationic 122A、PationicSSL,可购自伊利诺伊州伍德斯托克市R.I.T.A、公司。
表面活性材料在各该微层中的适当存在量为该微层的约0.5~约20%(重量)。理想地说,该表面活性材料在各该微层中的存在量为该层的约1~约15%(重量),更理想的存在量为该微层的约2~约10%(重量)。表面活性材料在颗粒状填充材料上的适当存在量为约该填充材料的约1~约12%。理想地说,该表面活性材料在颗粒状填充材料上的存在量为该填充材料的约4~约10%(重量),更理想地为该填充材料的约6~约10%。
在本发明微层薄膜中,第一层理想地占该微层薄膜的5~97%(重量)。因此,第二层理想地占该微层薄膜的95~3%(重量)。更理想的是,第一层占该微层薄膜的5~90%(重量),第二层占该微层薄膜的95~10%(重量)。还更理想的是,第一层占该微层薄膜的10~70%(重量),第二层占该微层薄膜的90~30%(重量)。
以上替代实施方案中所述的粘结层或过渡层可以由各种各样可熔融挤塑聚合物形成。适用聚合物的选择取泱于该微层薄膜的所希望性能。例如,粘结层聚合物可以选择得具有对第一层或第二层或这两层有亲合力,以改善这些层之间的粘合和相互作用。该粘结层聚合物也可以选择得能提高该微层薄膜的其它性能,例如韧性和阻挡层性能。粘结层的适用聚合物取决于第一层和第二层中所用的特定聚合物。但一般地包括乙烯-丙烯酸共聚物、热塑性聚酯、聚链烷-聚(环氧乙烷)嵌段共聚物、聚(乙烯醇)嵌段共聚物、离子交换聚合物等。理想的是,该粘结层占该微层薄膜的约0.5~约20%(重量)。更理想的是,该粘结层占该微层薄膜的约1.5~约15%(重量),甚至更理想的是占该微层薄膜的约3~约10%(重量)。
适用于制作本发明微层薄膜的方法是一种微层共挤塑工艺,其中,使两种或更多种聚合物共挤塑而形成一种有两层或更多层的层压品,然后将该层压品进行加工处理以便该薄膜中的层数倍增。图1说明一种用于形成微层薄膜的共挤塑装置10。这个装置包括一对相反的螺杆挤出器12和14,后者经由各自的计量泵16和18连接到一个共挤塑块20。多个倍增元件22a~g以串联方式从共挤塑块垂直延伸到螺杆挤出器12和14。这些倍增元件每一个都包括一个模具元件24,配置在该共挤塑装置的熔体流动通道中。最后一个倍增元件22g连接到最终产品挤出所经由的出料喷嘴25。
图2中说明共挤塑装置10所进行的共挤塑工艺的示意图。图2也说明倍增元件22a~g每一个中配置的模具元件24的结构。每个模具元件24都利用由分割壁33分开的邻接块31和32把熔体流动通道分成两个通道26和28。邻接块31和32各自包括一个斜面34和一个膨胀平台36。各该模具元件邻接块31和32的斜面34从熔体流动通道的相反两侧向熔体流动通道中心倾斜。膨胀平台36从斜面34彼此重叠伸展。
为了利用图1中所示共挤塑装置10制作一种可透气微层薄膜,让第一种更具透气性聚合物例如PEO经由第一单一螺杆挤压器12挤进共挤塑块20中。同样,让填充了颗粒状填料的第二种较小透气性聚合物例如聚丙烯共聚物,经由第二单一螺杆挤压器14挤进同一个共挤塑块20。在共挤塑块20中,形成了诸如图2中阶段A所说明的那种双层熔体层压结构38,更具透气性的PEO在一层较小透气性聚丙烯共聚物上形成一层。然后,让该熔体层压品经由一系列倍增元件22a~g挤塑,形成一种256层微层压品,这些层由PEO与聚丙烯共聚物交替排列而成。当这个双层熔体层压品经由第一个倍增元件22a挤塑时,模具元件24的分割壁33把熔体层压品38分割成两半44和46,每一半都有一层加填料的聚丙烯共聚物40和一层PEO 42。这一点用图2中阶段B说明。当熔体层压品38被分割时,44和46各半均被迫沿各自斜面34移动,并沿各自的膨胀平台36离开模具元件24。图2中阶段C说明了熔体层压品的这种构型调整。当熔体层压品38离开模具元件24时,膨胀平台36使分割的两半44和46彼此重叠,形成一种四层熔体层压品50,使平行重叠排列的聚丙烯共聚物层、PEO层、聚丙烯共聚物层和PEO层呈层压品形式。重复这一过程,使该熔体层压品向前走过倍增元件22b~g中每一个。当该熔体层压品经由出料嘴25出料时,该熔体层压品形成一种有256层的薄膜。
上述微层共挤塑装置和工艺,在Mueller等人题为“微层挤塑形成的新结构-填充了滑石的PP、PC/SAN、和HDPE-LLDPE”一文中有更详细的描述。美国专利3,576,707和美国专利3,051,453中描述了一种类似的工艺,其公开内容特别列为本文参考文献。
用上述工艺制作的薄膜中第一层和第二层的相对厚度,可以通过改变各聚合物进入挤压器的进料比,从而控制各成分体积分数来控制。此外,可以给该共挤塑装置添加一个或多个挤压器,以增加该微层薄膜中不同聚合物的数目。例如,可以添加第三个挤压器,以便给该薄膜加一个粘结层。
这种可透气微层薄膜可以进行所选择的多种拉伸操作,例如单轴拉伸操作或双轴拉伸操作。拉伸操作可以提供有独特多孔微层化形态的微孔微层薄膜,而且可以提高水蒸气对该薄膜的透过作用。本发明微层薄膜的拉伸可以通过启动第一层和第二层中的多孔部位,以及启动这些微层破裂,而显著提高该薄膜的水蒸气透过速率(WVTR)。多孔微层化形态以第二层中的破裂,为透过该薄膜的水蒸气提供了沟路弯曲程度减少的额外通道。颗粒状填充材料,当该微层薄膜进行多种拉伸操作时,可以提供启动孔隙率的脱粘部位,加强了孔的形成。然而,该微层可透气薄膜的拉伸会通过创造众多贯穿薄膜的微观多孔通道而降低该薄膜对液体或微生物穿透的阻挡性能。
本发明微层薄膜可以进行预处理,以便为随后的拉伸操作准备薄膜。这种预处理可以通过使该薄膜在高温退火,通过给该薄膜喷洒一种表面活性液体(例如,来自用来对填充材料进行表面改性的表面活性材料的一种液体或蒸气),通过用紫外辐射处理、超声波处理,或高能辐射处理而使该微层薄膜的物理状态改变来进行。此外,该微层薄膜的预处理可以采用上述技术中两种或更多种的有选择组合。美国专利No.5,800,758中公开了一种适用拉伸技术,其公开文书全文直接列为本文参考文献。
拉伸操作期间的关键参数包括拉伸拉延比、拉伸应变率、和拉伸温度。拉伸操作期间,微层薄膜样品也可以进行加热,以提供所希望的拉伸效果。
在本发明特定方面,拉延或拉伸***可以构建和安排得能在机器方向和/或横向上产生不小于1.1的拉延比。拉延比是该微层薄膜的最终拉伸长度除以该微层薄膜沿拉伸方向的未拉伸原长确定的比值。机器方向(MD)上的拉延比可以不小于约1.1。理想的是,拉延比不小于约1.5,也可以不小于2。在其它方面,MD上的拉伸拉延比可以不大于约10的最大值。替而代之,该拉延比可以不大于约7,而且也可以不大于约5,以提供所希望的效果。
当拉伸安排在横向(TD)上时,横向(TD)上的拉伸拉延比理想地是不小于1。替而代之,TD上的拉延比可以不小于1.5,而且也可以不小于约2。在其它方面,TD上的拉伸拉延比可以不大于约10。替而代之,TD上的拉伸拉延比可以不大于约7,而且也可以不大于约5,以提供所希望的效果。
双轴拉伸,若愿意,可以同时进行也可以按顺序进行。对于顺序的双轴拉伸,可以要么在机器方向上要么在横向上进行第一初始拉伸。
以下实例1和2是比较例,实例3~10旨在说明本发明的具体实施方案,教有本门技术一般技能的人员如何实施本发明。
实例1(比较)
用9个切割和展层倍增模具元件(1024层),以基于有填料的聚丙烯(PP)共聚物的树脂,生产一种薄膜。该树脂以联合碳化物公司供应的6D82无规PP共聚物为基础,填充了约60%(重量)平均粒度为1微米的碳酸钙(CaCO3)填料。有填料的PP共聚物树脂在220℃挤塑,而进料块、层倍增器和出口模具设定在220℃。使用15cm薄膜模具和冷辊来生产薄膜。生产的薄膜有约1密耳厚度。薄膜的WVTR(水蒸气透过速率)实测为20g/m2/24小时。薄膜的抗张强度为15.3Mpa、抗张模量为380Mpa、断裂伸长为230%。
实例2(比较)
用9个层倍增模具元件,从聚(环氧乙烷)(PEO)PolyoxWSRN-3000树脂粒料生产一种薄膜。为了生产粒料,将联合碳化物公司供应、粉末形式的PolyoxWSRN-3000树脂掺合约12%(重量)ICIAmericas公司供应的Tween20增塑剂,和约0.5%(重量)Ciba公司供应的Irganox 1076抗氧剂。粒料是在加利福尼亚州圣迭戈市行星聚合物技术公司用空气冷却带生产的。将PEO树脂粒料进料到该微层共挤塑线的挤压机中。挤压机温度设定在150℃,使用15cm薄膜模具和冷辊来生产薄膜。薄膜厚度约1.6密耳,薄膜的WVTR实测为3900g/m2/24小时。薄膜的抗张强度为约6Mpa,抗张模量为104Mpa,断裂伸长为120%。
实例3
将实例2的PEO树脂粒料和实例1的有填料PP共聚物树脂进料到微层共挤塑线的挤压机中。挤压机温度,对于PEO树脂设定在150℃,而对于有填料的PP树脂则设定在220℃。进料块、层倍增器、和出口模具,设定在220℃。进料比是通过把对应的泵速设定在28rpm(PEO)和12rpm(有填料的PP)来控制的。用9个层倍增模具元件和15cm出口模具,生产一种1024层PEO/有填料PP(70/30)薄膜。薄膜厚度是约1.1密耳。薄膜的WVTR实测为1600g/m2/24小时。薄膜的抗张强度为约12.2Mpa,抗张模量为115Mpa,断裂伸长为约175%。
实例4
实例3的薄膜在机器方向(MD)上拉伸到约250%,拉伸温度是70℃。拉伸后残余应变为220%,薄膜厚度为0.4密耳。WVTR实测为5400g/m2/24小时。
实例5
实例3的薄膜在机器方向(MD)上拉伸到约200%,拉伸温度是70℃。拉伸后残余应变为140%,薄膜厚度是约0.9密耳。WVTR实测为3100g/m2/24小时。
实例6
用与实例3中相同的条件生产薄膜,所不同的是,泵速设定为PEO12rpm,有填料PP 28rpm。生产一种厚度约1.1密耳的1024层PEO/有填料PP(30/70)薄膜。薄膜的WVTR实测为500g/m2/24小时。薄膜的抗张强度为约16.5Mpa,抗张模量为113Mpa,断裂伸长为约282%。
实例7
用与实例3中相同的条件生产薄膜,所不同的是使用了7个层倍增模具元件。生产了一种256层PEO/有填料PP(70/30)薄膜。厚度为约1密耳。薄膜的WVTR实测为约900g/m2/24小时。薄膜抗张强度为约17.6Mpa,抗张模量为115Mpa,断裂伸长为约169%。
实例8
用与实例3中相同的条件生产薄膜,所不同的是使用了11个层倍增模具元件。生产了一种4096层PEO/有填料PP(70/30)薄膜。厚度约1密耳。薄膜的WVTR实测为约3000 g/m2/24小时。薄膜的抗张强度为约13.2Mpa,抗张模量为100Mpa,断裂伸长为约250%。
实例9
把联合碳化物公司供应的聚己酸内酯(PCL)树脂ToneP-787粒料和实例1的有填料PP树脂粒料进料到微层共挤塑线的挤压机中。挤压机温度是PCL树脂设定为150℃,有填料PP树脂设定为220℃。进料块、层倍增器和出口模具设定在220℃。进料比是通过把对应泵速设定在PCL 38rpm和有填料PP 2rpm来控制的。用9个层倍增模具,生产一种1024层PCL/有填料PP(95/5)薄膜。薄膜厚度为约0.9密耳。薄膜的WVTR实测为约1300g/m2/24小时。
实例10
用与实例9中相同的材料和条件生产薄膜,所不同的是使用了4个层倍增模具。生产了一种32层PCL/有填料PP(95/5)薄膜,厚度约1.6密耳。薄膜的WVTR实测为约440g/m2/24小时。
微层薄膜的性能
按照实例1~10制作的薄膜的性能,是按照以下所述技术测定的。
单轴应力-应变测定是用一台1122型Instron通用测试机进行的。在薄膜挤塑方向上切割微拉伸样本,厚度测定用薄膜规进行。测试在室温进行,应变速率为50%/分钟。机械性能包括抗张模量、断裂抗张应力、和%应变或断裂伸长。
水蒸气透过速率是按照ASTM E 96-93中所述程序测定的。该薄膜样品覆盖一个充满蒸馏水的陪替氏培养皿。从该培养皿中损失的水的质量作为时间的函数进行监测,从稳态区获得水蒸气透过速率。测试样品是从薄膜中心切割的。在一张铝箔上切割一个5cm×5cm窗口,薄膜用5MinuteEpoxy(Devcon)胶粘附到铝箔上。把含有薄膜样品的铝箔掩蔽物用环氧胶粘附到一个塑料陪替氏培养皿顶部。用一支注射器向该陪替氏培养皿中添加20~30mL蒸馏水,针孔用环氧树脂密封。让环氧树脂固化一小时后,将样品称重,然后放进一台40℃和大约15~20%RH的对流式烘箱中。将样品定期取出称重,记录重量损失与时间的函数关系。使用Colgarde2500微孔薄膜作为对照。
薄膜的其它性能例如阻挡性能和强度性能,可以通过选择特定的第二种较小透气性聚合物和该第二种聚合物在薄膜中的存在量来控制。例如,薄膜中第二种聚合物的数量越大,微层薄膜的强度就会越大。增加第二种聚合物在薄膜中的相对量,也能提高该薄膜的阻挡性能。
本发明薄膜的水蒸气透过速率或透气性,可以由第一种更具透气性聚合物在薄膜中的相对量、第二种较小透气性聚合物中颗粒状填料数量、薄膜中亲水表面活性剂数量、薄膜中微层数目、和薄膜厚度来控制。此外,WVTR也可以由对该薄膜实施的拉伸数量和方式(单轴对双轴)来控制。增加第一种更具透气性树脂含量、微层总数、填料含量、表面活性剂量和实施的拉伸量,能提高薄膜的透气性。双轴拉伸可以产生比单轴拉伸更大透气性的微层薄膜。
本发明微层薄膜可以层压到一种或多种非织造纤维网上。因此,本发明微层薄膜适用于各种用途,例如包括纸尿布、成人失禁用品、妇女护理吸收剂用品、(婴幼儿便溺)训练裤在内的吸收剂个人护理用品、和伤口绷带等健康护理用品的覆盖材料。本发明微层薄膜也可以用来制作外科服、外科袍、及其它一次性服装。
图3说明一种按照本发明一种实施方案制作的一次性纸尿布100。纸尿布100包括前腰嵌段112、后腰嵌段114和把前后腰段相互连接起来的中间段116。该纸尿布100包含一个外覆盖层120,即一个上述可透气微层聚合物薄膜,一个可透过液体的衬里层130,和位于外覆盖层与衬里层之间的吸收体140。用紧固手段例如粘合带136把纸尿布100固定到穿着者身上。衬里130和外覆盖层120彼此粘结,并且用粘合剂线条和图案(例如一种热熔压敏粘合剂)粘结到吸收体上。弹性部件160、162、164和166可以贴在纸尿布边缘,以紧密贴合到穿着者身上。
衬里层130是一种对穿着者皮肤柔软的、面对身体的表面。适用的衬里可以从纤维网材料例如多孔泡沫体、网状泡沫体、打孔的塑料薄膜、天然纤维(例如毛或棉纤维)、合成纤维(例如聚丙烯或聚酯纤维)、或者天然纤维与合成纤维的组合的广泛选择来制造。各种织造的和非织造的织物可以用于衬里。例如,该衬里可以由聚烯烃纤维的熔喷网或纺粘网组成。衬里130可以由一种疏水材料组成,而该疏水材料可以用一种表面活性剂处理,或用其它方式加工,以赋予所希望的湿润性和亲水性水平。具体地说,衬里130可以是一种用Triton X-102表面活性剂进行了表面处理的纺粘聚丙烯织物。
吸收体140可以包含一种基本上亲水的纤维基体,其中有高吸收性材料例如超级吸收剂聚合物微粒分布。适用纤维实例包括有机纤维,例如纤维素纤维;从可湿热塑性聚合物例如聚酯或聚酰胺制成的合成纤维;和由已经用适当处理而使之亲水化的、由不可湿聚合物组成的合成纤维,例如聚丙烯纤维。
吸收体140的高吸收性材料可以包含吸收剂凝胶化材料,例如超级吸收剂。合成吸收凝胶化材料的实例包括聚(丙烯酸)和聚(甲基丙烯酸)的碱金属盐与铵盐,聚(丙烯酰胺)和聚(乙烯醚)。
例如,可透气外覆盖层120可以由本发明可透气微层薄膜组成,该薄膜也可层压一种非织造织物。该非织造织物的适用纤维实例包括纤维素纤维等有机纤维;从聚酯或聚酰胺等热塑性聚合物制成的合成纤维;和由热塑性聚合物组成的合成纤维,例如聚丙烯纤维。该非织造织物也可以进行涂布或以其它方式处理,以赋予所希望的液体不渗透性水平。任选地,本发明微层薄膜也可以进行改性或以其它方式处理,以使其阻挡性能提高到对于使用性能来说理想的水平。为了提高本发明微层薄膜的阻挡性能,可以对该微层薄膜涂布或共挤塑一个薄的附加阻挡层。
外覆盖层材料120也可以进行压纹,或以其它方式提供一种最终暗淡色调,以显示一种美学上更加令人愉快的外观。
尽管图3中显示的吸收剂物品100是一种一次性尿布,但应当理解的是,本发明微层薄膜可以用来制作各种各样的吸收剂物品,例如以上确认的那些。
虽然本发明已经以其特定实施方案做了详细描述,但要知道的是,熟悉本门技术的人员在获得对上述情况的理解时,将容易地设想出对这些实施方案的变种和等效物的改变。因此,本发明的范围应当评价为所附权利要求书及其任何等效的范围。
Claims (46)
1.一种可透气微层聚合物薄膜,包含多个共挤塑微层,包括一个包含第一种可熔融挤塑聚合物的第一层和一个包含第二种可熔融挤塑聚合物的第二层,其中,第一种可熔融挤塑聚合物有第一种水蒸气透过速率,而第二种可熔融挤塑聚合物有比第一种水蒸气透过速率小的第二种水蒸气透过速率。
2.权利要求1的微层聚合物薄膜,其中,该微层聚合物薄膜的水蒸气透过速率在约500~约15,000g/m2/24小时/密耳薄膜厚度的范围内。
3.权利要求1的微层聚合物薄膜,其中,第一种可熔融挤塑聚合物的水蒸气透过速率为至少约500g/m2/24小时/密耳薄膜厚度,而第二种可熔融挤塑聚合物的水蒸气透过速率为不大于约100g/m2/24小时/密耳薄膜厚度。
4.权利要求1的微层聚合物薄膜,其中,第一种可熔融挤塑聚合物的水蒸气透过速率在约500~约15,000g/m2/24小时/密耳薄膜厚度的范围内,而第二种可熔融挤塑聚合物的水蒸气透过速率在约0~约100g/m2/24小时/密耳薄膜厚度的范围内。
5.权利要求1的微层聚合物薄膜,其中,第一种可熔融挤塑聚合物是聚(环氧乙烷)或聚(己酸内酯)。
6.权利要求5的微层聚合物薄膜,其中,第二种可熔融挤塑聚合物是一种聚烯烃。
7.权利要求6的微层聚合物薄膜,其中,该聚烯烃是一种线型低密度聚乙烯或聚丙烯。
8.权利要求1的微层聚合物薄膜,其中,第二层进一步包含一种分散于第二种可熔融挤塑聚合物中的颗粒状填料。
9.权利要求8的微层聚合物薄膜,其中,该颗粒状填料的粒度在约0.1~约50微米的范围内。
10.权利要求8的微层聚合物薄膜,其中,该颗粒状填料的粒度在约0.1~约20微米的范围内。
11.权利要求8的微层聚合物薄膜,其中,该颗粒状填料有一个表面,且第二层在其颗粒状填料的表面上包括一种表面活性剂,用于提高该颗粒状填料的亲水性。
12.权利要求1的微层聚合物薄膜,其厚度为约5微米~约1mm。
13.权利要求1的微层聚合物薄膜,其厚度为约10微米~约125微米。
14.权利要求1的微层聚合物薄膜,其厚度为约25微米~约75微米。
15.权利要求1的微层聚合物薄膜,其中,该微层的厚度为约10埃~约150微米。
16.权利要求1的微层聚合物薄膜,其中,该薄膜进行了拉伸。
17.权利要求1的微层聚合物薄膜,其中,该微层聚合物薄膜在机器方向上的干抗张强度为至少5Mpa。
18.权利要求1的微层聚合物薄膜,其中,该微层聚合物薄膜的流体静力破裂强度为不小于1mbar。
19.权利要求1的微层聚合物薄膜,其中,第二层是不连续的。
20.权利要求1的微层聚合物薄膜,其中,该多个共挤塑微层包括多个包含第一种可熔融挤塑聚合物的第一层和多个包含第二种可熔融挤塑聚合物的第二层,该多个第一层和多个第二层排列成一系列平行重复层压单元,每个层压单元都包含至少一个第一层和至少一个第二层。
21.权利要求20的微层聚合物薄膜,其中,该微层的厚度为约10埃~约150微米。
22.权利要求20的微层聚合物薄膜,其中,第一层和第二层的总数为8~17,000层。
23.权利要求20的微层聚合物薄膜,其中,第一层和第二层的总数为60~4000层。
24.权利要求20的微层聚合物薄膜,其中,第一层和第二层的总数为120~1000层。
25.权利要求20的微层聚合物薄膜,其中,第一层和第二层的总数为4000~17,000层。
26.权利要求20的微层聚合物薄膜,其中,该微层的厚度为约10埃~约150微米,且第一层和第二层的总数为60~4000层。
27.权利要求1的微层聚合物薄膜,进一步包含一个介于第一层与第二层之间并层压到这两层上的粘结层,该粘结层包含一种可熔融挤塑聚合物。
28.权利要求27的微层聚合物薄膜,其中,该粘结层包含一种选自下列一组的聚合物:乙烯一丙烯酸共聚物,热塑性聚酯,聚链烷-聚(环氧乙烷)嵌段共聚物,和聚(乙烯醇)嵌段共聚物。
29.权利要求20的微层聚合物薄膜,其中,每个层压单元都进一步包含一个介于第一层与第二层之间并层压到这两层上的粘结层,该粘结层包含一种可熔融挤塑聚合物。
30.权利要求29的微层聚合物薄膜,其中,该粘结层包含一种选自下列一组的聚合物:乙烯-丙烯酸共聚物,热塑性聚酯,聚链烷-聚(环氧乙烷)嵌段共聚物,和聚(乙烯醇)嵌段共聚物。
31.一种个人护理用品,包含一种吸收材料实体和附着到该吸收材料实体上的权利要求1的微层聚合物薄膜。
32.权利要求31的个人护理用品,其中,该个人护理用品是一种纸尿布。
33.权利要求31的个人护理用品,其中,该个人护理用品是一种成人失禁用品。
34.权利要求31的个人护理用品,其中,该个人护理用品是一种妇女护理吸收用品。
35.权利要求31的个人护理用品,其中,该个人护理用品是一种(婴幼儿便溺)训练裤。
36.一种伤口绷带,包含一种吸收材料实体和附着到该吸收材料实体上的权利要求1的微层聚合物薄膜。
37.一种一次性服装,包含权利要求1的微层聚合物薄膜。
38.一种层压品,包含一层层压到一层或多层非织造纤维网上的权利要求1的微层薄膜。
39.微层聚合物薄膜的制作方法,包含下列步骤:
共挤塑一种第一种可熔融挤塑聚合物和一种第二种可熔融挤塑聚合物,形成一种层压品,其中包含一个包括第一种可熔融挤塑聚合物的第一层和一个包括第二种可熔融挤塑聚合物的第二层,第一种可熔融挤塑聚合物有第一种水蒸气透过速率,而第二种可熔融挤塑聚合物有比第一种水蒸气透过速率小的第二种水蒸气透过速率;
分离该层压品,同时使该层压品处于可熔融挤塑状态,以形成一对层压品半体,每个半体都包括一部分第一层和一部分第二层;
使这些层压品半体变薄、变宽;
把这些层压品半体彼此重叠,重新形成层压品,使得该层压品包含多个平行重叠排列的重复层压单元,每个层压单元都包含一个包括第一种可熔融挤塑聚合物的第一层和一个包括第二种可熔融挤塑聚合物的第二层;和
重复上述分离、变薄和变宽、以及重叠步骤,使该层压品变成微层聚合物薄膜。
40.权利要求39的方法,其中,第一种可熔融挤塑聚合物的水蒸气透过速率在约500~约15,000g/m2/24小时/密耳薄膜厚度的范围内,而第二种可熔融挤塑聚合物的水蒸气透过速率在约0~约100g/m2/24小时/密耳薄膜厚度的范围内。
41.权利要求39的方法,进一步包含该微层薄膜的拉伸步骤。
42.权利要求41的方法,其中,该微层薄膜是双轴拉伸的。
43.权利要求39的方法,其中,第一种聚合物是聚(环氧乙烷)、聚(己酸内酯)、或聚琥珀酸亚丁酯。
44.权利要求43的方法,其中,第二种聚合物是一种聚烯烃。
45.权利要求44的方法,其中,该聚烯烃是线型低密度聚乙烯或聚丙烯。
46.权利要求39的方法,在共挤塑步骤之前进一步包含将一种颗粒状填料分散在第二种聚合物中的步骤。
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