抗撕裂膜的制作方法
【專利說明】
[0001] 本申請是基于申請日為2012年2月14日，優先權日為2011年2月14日，申請號 為201280003595. 5 (PCT/US2012/024979)，發明名稱為："抗撕裂膜"的專利申請的分案申 請。
技術領域
[0002] 本發明一般涉及對撕裂、洞、孔或其它間斷的不期望的增長表現出改善的抗性的 膜以及制備此類膜的方法。具體地，本發明涉及由彈性體聚合物形成的彈性體膜材料，所 述彈性體聚合物表現出合適的應變結晶性能，尤其是在該膜中的撕裂或其它間斷的前部末 端），從而有助于抵抗所述撕裂或間斷的非期望增長。
【背景技術】
[0003] 彈性材料，尤其是彈性膜，常用于多種多樣的應用。例如，一次性吸收制品通常包 含依賴膜材料（尤其是彈性膜材料）的一個或多個以控制液體的運動并且當由穿著者穿著 該制品時提供舒適的適形貼合性。然而，當經受正常磨損和使用中對該制品的撕裂時，已知 常規的彈性膜材料至少部分地撕裂。此類撕裂可能涉及例如材料缺陷、接觸尖銳物體、受到 穿著者的拉拽、穿著者的劇烈活動和/或在穿著和/或制造期間經受的重復性機械應力。另 外，膜材料在多種制造過程中受到劇烈機械和/或熱應力（例如，增量拉伸法或粘結法，諸 如高壓粘結、熱粘結和超聲粘結）并不少見，其可在該膜中導致非期望的撕裂和/或洞。在 一些情況下，可能甚至期望有意包括一種或多種預成形的間斷（例如，一種或多種孔），所 述預成形的間斷至少部分地延伸穿過該膜的厚度，例如，用以控制所述制品或包括該膜的 制品組件的透氣性、對液體和/或固體的滲透性、不透明度和/或延展性。
[0004] 最初，該膜中的開口（無論是期望的還是不期望的）可能一開始很小并且對于該 膜、制品組件和/或制品的期望的功能而言相對無關緊要。但是，隨著開口尺寸的增長，其 可最終導致所述膜、制品組件和/或制品部分或完全（嚴重的）損壞。制品或制品組件的 非預期嚴重損壞通常不期望的，但是當所述制品是一次性吸收制品（諸如尿布或訓練褲） 時，由于例如身體滲出物從該制品溢出和/或該制品與穿著者分離的可能性導致該制品或 組件嚴重損壞的結果可能尤為惡劣。至少一些制造商期望使用更薄和/或更低基重的膜來 降低材料成本，導致進一步加重了與常規膜相關聯的潛在問題。與膜中的撕裂、洞和孔的形 成相關聯的前述問題在更薄/更低基重的膜中可能甚至更為尖銳。
[0005] 為了降低結合到制品中的彈性膜由于洞、撕裂和/或孔的存在和/或形成而導致 損壞的可能性，可提高該膜的強度。提高膜的強度通常是指增加膜的厚度或者由不同的材 料形成膜，兩者均可對制造該膜的成本和/或復雜度或該膜對特定用途的適宜性造成不利 影響。例如，在吸收制品（諸如尿布或褲子）中使用更結實的膜可導致非期望的壓力量施 加于穿著者的皮膚上，其可引起紅印記和/或不適。另外，提高膜的總體強度可能僅僅改善 了膜對洞、撕裂、或孔的初始形成的抗性，并非對其隨后增長的抗性。
[0006]用于降低膜中（尤其是在低基重膜中）的撕裂、洞和/或孔的非期望增長的可能 性的另一方法包括將一個或多個增強層與該膜接合。例如，可將膜夾于兩個或更多個非織 造材料層之間和/或者可使用一種或多種通常已知的"皮膚層"形成該膜（例如，通過共擠 出方法）。然而，加入附加的材料層來改善膜的性能可能不利地提高了成本和/或生產結合 該膜的特定制品或制品組件的復雜度，并且/或者使該膜不適于其預期用途。因此，仍然需 要提供適用于吸收制品的膜，所述膜在不使用附加增強材料的多種環境（例如，低基重下） 中表現出對撕裂、洞和/或孔的增長的抗性。
[0007]因此，期望提供一種對撕裂、洞、或孔的增長具有改善的抗性的膜。

【發明內容】

[0008] 為了提供對上述問題的解決方案，至少一個實施例描述了抵抗撕裂增長的彈性膜 材料。所述膜材料包含SEEPS彈性體嵌段共聚物并且具有根據慢撕裂測試至少1小時的損 壞時間。所述膜具有介于約l〇°C和20°C之間的Tm。
[0009] 本發明包括以下內容：
[0010] 實施方式1. 一種彈性膜材料，其抵抗撕裂、洞、或孔的增長，所述膜材料包含彈性 體嵌段共聚物并且具有根據慢撕裂測試超過1小時的損壞時間，所述膜材料具有介于約 10°C和20°C之間的L。
[0011] 實施方式2.根據實施方式1所述的彈性膜材料，其中所述彈性體嵌段共聚物是 SEEPS或SEBS嵌段共聚物。
[0012] 實施方式3.根據實施方式1-2中任一項所述的彈性膜材料，其中所述損壞時間超 過5小時。
[0013] 實施方式4.根據實施方式1-3中任一項所述的彈性膜材料，其中所述損壞時間超 過24小時。
[0014] 實施方式5.根據實施方式1-4中任一項所述的彈性膜材料，其中所述彈性膜具有 根據高速拉伸測試介于約15和約22MPa之間的高速拉伸強度。
[0015] 實施方式6.根據實施方式1-5中任一項所述的彈性膜材料，其中所述彈性膜具有 根據有凹口的高速拉伸強度測試介于約10和約20MPa之間的有凹口的高速拉伸強度。
[0016] 實施方式7.根據實施方式1-6中任一項所述的彈性膜材料，其中所述彈性膜具有 根據滯后測試介于約0. 8和2MPa之間的L200值和介于0. 3和0. 8MPa之間的UL50值。
[0017] 實施方式8.根據實施方式1-7中任一項所述的彈性膜材料，其中所述彈性膜是能 夠透氣的。
[0018] 實施方式9.根據實施方式1-8中任一項所述的彈性膜材料，其中所述彈性膜包括 預成形的孔。
[0019] 實施方式10.根據實施方式1-9中任一項所述的彈性膜材料，其中所述SEEPS嵌 段共聚物包含異戊二烯和丁二烯的氫化共聚物的類橡膠中嵌段。
[0020] 實施方式11.根據實施方式10所述的彈性膜材料，其中所述中嵌段中超過約90% 的異戊二烯和丁二烯被氫化。
[0021] 實施方式12.根據實施方式1-11中任一項所述的彈性膜材料，還包含穩定劑，所 述穩定劑選自高分子量受阻酚、多官能酚、磷酸鹽、受阻胺、以及它們的組合。
[0022] 實施方式13.根據實施方式1-12中任一項所述的彈性膜材料，還包含抑菌劑，所 述抑菌劑選自苯甲酸鹽、酚、醛、含鹵素化合物、氮化合物、以及含金屬化合物。
[0023] 實施方式14.根據實施方式1-13中任一項所述的彈性膜材料，還包含添加劑， 所述添加劑選自聚苯醚和芳乙烯聚體，所述芳乙烯聚體衍生自選自以下的單體：苯乙烯、 a_甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、其它烷基苯乙烯衍生物、乙烯基甲苯、以及它們的混合物。
[0024] 實施方式15.根據實施方式1-14中任一項所述的彈性膜材料，還包含加工助劑， 所述加工助劑選自合成油和天然油以及它們的氫化變型；環烷油；石蠟油；烯烴低聚物和 低分子量聚合物；植物油；動物油；石油衍生的蠟；以及這些的混合物。
【附圖說明】
[0025] 圖1是吸收制品的平面圖。
[0026] 圖2是用于DSC測試的時間對溫度的圖表。
[0027] 圖3是適用于慢撕裂測試的夾持件的側視圖。
[0028] 圖4是用于慢撕裂測試的有凹口的樣品的平面圖。
[0029] 圖5示出了正經受慢撕裂測試的樣品。
[0030] 圖6示出了用于慢撕裂測試的一對相對的夾持件。
[0031] 圖7示出了用于慢撕裂測試的設備和設置。
[0032] 圖8是慢撕裂測試的張力對時間的圖表。
[0033] 圖9是用于高速拉伸測試的合適變形方案的圖表。
[0034] 圖10是示出在滯后測試期間生成的示例性應力-應變曲線的圖表。
【具體實施方式】
[0035]
[0036] "吸收制品"是指吸收和容納身體滲出物的裝置，并且更具體地是指緊貼或鄰近穿 著者的身體放置以吸收和容納各種從身體排放的滲出物的裝置。示例性吸收制品包括尿 布、訓練褲、套穿褲型尿布（即，如美國專利6, 120, 487所示具有預成形的腰部開口和腿部 開口的尿布）、可重復扣緊的尿布或褲型尿布、失禁短內褲和內衣、尿布固定器和襯里、婦女 衛生衣服例如緊身短褲襯里、吸收插件等。
[0037] "活化"是可塑性延展材料的機械變形，其導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長。例如，當纖維網或纖維網的一部分經受使得材料應變超過塑性 出現的應力時發生活化，所述應變可包括或者不包括材料或材料一部分的完全機械破壞。 包括接合到可塑性延展材料的彈性材料的層壓體的活化通常導致所述塑性材料的永久性 變形，同時所述彈性材料基本上回復至其初始尺寸。"活化"和其變體是指將材料經受活化 過程。
[0038] "孔"是指在膜制備或層壓制備期間在膜中有意加入的開口，其旨在賦予期望的特 征諸如透氣性。孔的增長是由于膜臨近所述孔的部分的機械性損壞所導致的孔尺寸的增 大。
[0039] "基重"是材料的片材或纖維網的質量除以其表面積。本文的基重單位是克/平方 米（g/m2)。
[0040] "可透氣的"是指在下文的透氣率測試中給出介于5和50m3/m2/min之間的透氣率 值的膜或層壓體。
[0041] "共聚物"是指產生自兩種或更多種單體種類的聚合物，其中所述聚合物鏈各包含 來自多于一種單體種類的重復單元。
[0042] "結晶熔融溫度"通過差示掃描量熱法確定，其在下文更詳盡地描述。熔融吸熱峰 溫度以特定晶體群體的^!^，根據ASTMD3418-08)獲取。本發明的材料可具有一個或多個 熔融吸熱峰。
[0043] "設置"是指某個構件定位在相對于另一個構件的特定位置中。
[0044] "彈性的"、"彈性體的"和"可彈性延展的"是指材料在給定負荷下拉伸至少50% 而不破裂或斷裂以及在釋放負荷時所述彈性材料或組件表現出至少80%恢復率（即，具有 小于20%的永久變形率）的能力。例如，具有100mm初始長度的彈性材料可拉伸到至少 150mm(50 %拉伸），并且在移除力時，縮回到110mm的長度（S卩，具有10mm或10 %的永久變 形率）。拉伸（有時稱為應變、工程應變、百分比應變、拉伸比或伸長率）連同恢復率和永久 變形率可各自根據下文更詳盡描述的滯后測試進行確定。然而，應當了解，彈性的這種定義 不適用于不具有合適尺寸（例如，不夠寬）以適當地經受滯后測試的材料。相反，如果當施 加偏置力時它可拉伸到至少50%，并且在釋放偏置力時基本上回復到其初始長度（即，表 現出小于20%的永久變形率），則認為此類材料具有彈性。
[0045] "可延展的"是指拉伸或伸長至少50%而不破裂或斷裂的能力。
[0046] "膜"是指片狀材料，其中該材料的長度和寬度遠遠超過該材料的厚度（例如， 10X、50X、