薄厚度薄膜和薄膜/无纺织物层压制品 |
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申请号 | CN95197584.6 | 申请日 | 1995-12-19 | 公开(公告)号 | CN1175226A | 公开(公告)日 | 1998-03-04 |
申请人 | 金伯利-克拉克环球有限公司; | 发明人 | A·L·麦克科马克; K·G·赫茨勒; | ||||
摘要 | 一种薄厚度多层 薄膜 (10),该薄膜可以与其它材料,例如 纤维 无纺织物 层压 在一起。所述多层薄膜可以包括一层或多层表层(18,20),这些表层在某种构型中的厚度不超过总厚度的15%,而在另一些构型中可不超过多层薄膜总厚度的10%。这种薄膜和层压制品有着广泛的用途,例如作为个人维护用有吸收性的产品、衣服和与健康护理相关的用品,如外科手术用消毒盖布和手术服,但并不限于此。 | ||||||
权利要求 | 1.一种多层薄膜,它包括: |
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说明书全文 | 本发明涉及薄厚度的多层薄膜,该薄膜具有极薄的外层。本发明涉及极薄的多层薄膜以及把它们用于层压制品。这种材料有 极其广泛的用途,特别是在限制使用和可弃物品领域。 今天很多产品要求经过高度设计的成份,但同时这些产品要求是受 限使用或可弃的物品。受限使用或可弃,意思是产品和/或成份在抛弃之 前仅仅使用很少几次或仅仅用一次。这种产品的例子包括,但不限于 此,与个人维护和外科手术有关的产品,例如外科用消毒盖布及外科医 生服,可弃工作服,例如工作服和实验室服,以及个人维护用的有吸收 性的产品,例如尿布,训练服,失禁衣裤,卫生巾,绷带,揩布以及类 似物品。所有的这些产品能够且必须使用薄膜和纤维无纺织物作其组成 部分。这两种材料经常交互使用,薄膜有很强的阻挡性能,特别是对液 体而言,而纤维无纺织物与其它物品相比有较好的触觉感,舒适感及美 感。当这些材料用于受限使用或可弃产品中时,对设计性能最好,成本 最低的要求很高。为此,经常要求使用薄膜或使用无纺织物来实现所要 求的结果,这是因为薄膜和无纺织物的组合件常常很贵。在薄膜领域, 曾尝试过生产薄厚度的多层薄膜。例如从授予Vischer的美国专利 No.5261899中可知一种具有中间层的三层薄膜,此中间层占三层薄膜总 厚度的30~70%。形成多层薄膜的一个优点在于可使薄膜设计成具有 特殊的性能,并且通过将薄膜制成多层形式,可以把较昂贵的组份转移 到外层上可能是最需要的部位上。 本发明的目的是提供这样一种多层薄膜,它可设计成提供特殊的性 能,同时能以很薄的厚度提供这种性能。 由独立权利要求1,3与11所述的多层薄膜,独立权利要求12和 16所述的个人贴身用有吸收性的物品,独立权利要求13和15所述的层 压制品;独立权利要求18和19所述的外科医生服;独立权利要求20 和21所述的外科用盖布,以及独立权利要求22和23的衣服制品,都 可以实现上述目的。 从从属权利要求,描述及附图可了解到见本发明的其它优点。特 点,有关的各个方面以及细节。这些权利要求应理解为从总体上来界定 本发明的第一种非限制性的方法。 本发明的另一个方面是将这种薄厚度薄膜与其它支持层,例如纤维 无纺织物层组合起来以增强强度并提供美观特点。 本发明涉及多层薄膜和多层薄膜/无纺织物层压制品。此外,本发明 还涉及这种薄膜层压到其它材料,例如纤维无纺织物上。 上述薄膜由普通的薄膜成形技术制成,如铸-吹(cast and blown)复合挤压薄膜成形法。此薄膜与由可挤压热塑性聚合物制成的 芯层一起形成,此芯层具有第一外表面和第二外表面。在绝大多数基本 结构中,由于混合挤压过程,第一表层同时固定在芯层的第一外表面上 以形成多层薄膜。多层薄膜界定了总体厚度,由第一表层界定的第一表 层厚度不超过多层薄膜总厚度的10%。这是由于将挤压薄膜牵伸到能 使多层薄膜变薄到指定的尺寸范围的程度内。结果是第一表层的厚度不 超过2μm。如果多层薄膜有非常薄的性质,就可将多层薄膜与其它材 料,例如支持层层压在一起。适当的支持层包括,但不限于,例如其它 薄膜,纤维无纺织物,纺织材料或前述材料的交织和组合。在本发明的 其它一些实施例中,芯层的第一外表面连接到第一表层,而第二外表面 连接到第二表层。在这种情况下,第一表层和第二表层的总厚度不应超 过多层薄膜总厚度的15%,而更好是使第一表层厚度或第二表层厚度 都不超过此总厚度的7.5%。如有需要,一层或多层中可有其它的添加 物,例如粒状填料。更典型的是这种填料主要用在芯层中,例如粒子层 的重量至少为这一特定层总重量的60%。 还可能生产出可透气的多层薄膜,这是通过采用允许气体通过这些 层扩散的特殊聚合物和/或通过采用粒子填料实现的。一般,为使这种薄 膜透气,是在两压辊之间拉伸和/或挤出这种薄膜,以在这批粒子内或其 周围产生空隙而允许水蒸汽和其它气体穿过。一般这种可透气的多层薄 膜的水蒸汽穿透率至少为每24小时每平方米300克。 这种薄膜和层压制品有广泛的用途,例如但不限于,用于贴身的有 吸收性的物品中,这种物品包括尿布,训练服、失禁衣裤、卫生巾、绷 带和类似物件。同样,这些薄膜和层压制品也可作为整体或仅仅是作为 组成部分用于外科用消毒盖布,和外科医生服及各种衣物中。 结合附图参照下面对本发明的实施例的描述,可以更好地理解本发 明,附图中: 图1是根据本发明的多层薄膜的横剖侧视图,薄膜的右侧被分开以 简化它的描述; 图2是根据本发明的多层薄膜/无纺织物层压制品的横剖侧视图; 图3是形成本发明的多层薄膜和多层薄膜/无纺织物层压制品的工 艺过程的示意性侧视图; 图4是部分切除的示例性贴身用、有吸收性物品(在本例中是一尿 布)的顶视平面图,其采用了根据本发明的多层薄膜和多层薄膜/无纺织 物层压制品。 本发明涉及多层薄膜,即有两层或三层的薄膜,以及与支持层例如 纤维无纺织物层压在一起的薄膜。参见图1,其中示出一种多层薄膜 10,但并非按比例示出,出于说明目的,在附图右侧已被分开。多层薄 膜10包括由可挤压的热塑性聚合物,例如聚烯烃或聚烯烃混合物制成 的芯层12。芯层12有第一外表面14和第二外表面16。此芯层还有一 芯层厚度22。与芯层12的第一外表面14相连的是第一表层18,它具 有第一表层厚度24。与芯层的第二外表面相连的是一可选择的第二表 层20,它具有第二表层厚度26。此外,多层薄膜10有一总厚度28。 这种多层薄膜10可由薄膜生产工业中普通技术人员所熟知的各种工艺 来生产。两种特别优选的工艺是铸膜复合挤压工艺和吹膜复合挤压工 艺。在这类工艺中,两或三层同时形成,并以多层形式从挤压机出来。 由于本发明的多层薄膜极薄的特性,已证明此种工艺极可能最为有利, 当然,也可以采用各自独立的挤出工艺来形成多层薄膜。有关这两种工 艺更详细的信息可参见例如,美国专利4522203、4494629和4734324, 它们所公开的内容已全部引用作为参考。 本发明重要的特点是可以采用更普通的芯层12再结合一种很薄并 经特殊设计的表层,例如第一表层18或是采用两层或更多层表层与芯 层12的一面或两面相连的组合件。由此就可能形成具有多层材料的多 层薄膜10。例如具有第一表层18和可选择的第二表层20的芯层12可 由任何在多层薄膜结构中能利用的聚合物制成,这种聚合物包括,但不 限于,聚烯烃,所述聚烯烃包括均聚物共聚物和混和物。为进一步降低 芯层12的成本,在芯层聚合物挤出混合物中可加入一种或更多种填料。 既可用有机填料也可用无机填料。对填料应进行选择,以便不会对挤出 薄膜造成不利影响,或与其发生化学反应。这些填料能用于减少芯层12 的聚合物的数量和/或赋予甚某些特性例如透气性,和/或减轻气味。填 料的例子能包括,但不限于碳酸钙(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、泡沸 石、纤维素型粉末、硅藻土、硫酸镁、碳酸镁、碳酸钡、高岭土、云母、 碳、氧化钙、氧化镁、氢氧化铝、纸桨粉末、木材粉末、纤维素衍生物、 聚合物颗粒、粘合剂及其衍生物。 使用的填料的数量取决于最终的使用目的,并且可以采用占芯层12 总重量的0~80%的添加量。一般填料是粒子形状,通常约略呈球形, 平均粒度约0.1~7微米。更进一步讲,如果有足够的填料与多层薄膜 10的足够的牵伸相结合,则能在芯层12内的粒子周围产生空隙,从而 使芯层可透气。当用超过芯层12重量60%的大量的填料与薄膜拉伸结 合时,便可产生透气薄膜。这种可透气薄膜一般具有每24小时每平方 米大于300克的水蒸汽穿透率(WVTR)。 表层18和20一般包括可挤压出的热塑性聚合物和/或为多层薄膜 10提供特殊性质的添加物。这样,第一表层18和/或第二表层20可以 由这样的聚合物制成,它们可赋予下述种种特性,如抗微生物性,水蒸 汽穿透性,粘附性和/或防阻塞性。因此表层18和20对一种或多种特殊 聚合物的选择取决于所要求的特殊的性质。可采用的聚合物的例子可包 括下列物质中的一种或其组合物:均聚物,共聚物,聚烯烃混合物和乙 烯-乙酸乙烯酯(EVA)、乙烯-丙烯酸乙酯(EEA)、乙烯丙烯酸、 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) 和烯属热塑性弹性物,它们都是多级反应产物,其中非晶体乙烯丙烯不 规则共聚物则以分子形式分散在主要是半结晶的高聚丙烯单体/低乙烯 单体的连续基质内。 常要求把多层薄膜10与一层或多层基质或支持层30层压在一起, 如图2所示。芯层可以没有足够的使其结合到支持层30上的粘附性或 接附性。第一表层18可由一种或多种具有比芯层12高的粘附性和/或低 的粘合点的聚合物构成。 对于本发明的材料所希望达到的结果是,能实现极薄的总的薄膜厚 度,更重要的是,使表层仅仅占多层薄膜10总厚度的一小部分。如以 下例子所述,设多层薄膜10的总厚度为28,则在两层结构中,第一表 层18的第一表层厚度24不应超过总厚度28的10%。在三层薄膜结构 中,第一表层18和第二表层20的厚度和不应超过总厚度的15%,且 一般情况下,第一表层18不应超过总表层厚度28的7.5%。对第二表 层20同样如此。因此芯层至少占总厚度28的85%,而第一表层18和 第二表层20一般各不超过总厚度28的7.5%。一般情况下,可能生产 总厚度28为30μm或更薄的薄膜,在某些应用中,可使表层不超过 2μm。为此,只需先形成多层薄膜10,再使薄膜沿机器方向拉伸或定 向,如下面将更详细描述的,使最终的多层薄膜10沿机器方向的强度 特性得到改进,所述机器方向即平行于薄膜从薄膜挤出设备出来的方 向。 最终的薄膜,如果需要可以与一层或更多层支持层30相层压,如 图2所示。如图2所示的支持层30是纤维无纺织物。这种纤维无纺织 物的制造对无纺制造领域的普通技术人员而言是熟知的。这种纤维无纺 织物可赋予多层薄膜10以其它的特性,如更软,更类似于布的触感。 多层薄膜10特别有利于用作液体的阻挡层,如应用于作为贴身用的有 吸收性物品的外层,和作为医院外科的阻挡材料以及清理房间等场合, 例如外科用消毒盖布,外科医生服和以其形式的服装。支持层30与第 一表层18和第二表层20的连接可以通过采用单独的粘合剂,例如热融 体的或溶剂基的粘合剂,或通过采用受热粘接辊的加热和/或加压来实 现。结果可能要求对第一表层18和第二表层20的一层或两层进行设 计,使之具有固有的粘结性能以简化层压过程。 特别合适的支持层是纤维无纺织物。这种织物可由多种工艺制成, 如纺粘,熔喷,粘合粗梳织造等制造工艺,但不限于此。喷熔法非织造 纤维是按下述方式进行:通过将熔融的热塑性材料挤过多个纤细的,通 常为圆形的毛细模具作为熔融纱线或纤维进入一高速热气流中,例如空 气,该气流减薄熔融热塑性材料的纤维从而减小其直径。然后,将此喷 熔出的纤维由高速热气流携带并置于收集表面上,形成由随机分布的喷 熔纤维组成的织物。喷熔法无纺织织造工序是熟知的,且在各种专利和 公开文件中描述过,如NRL报告4364,B.A.Wendt,E.L.Boone和 C.D.Fluharty的(“Manufacture of super-Fine Organic Fibers”)“超 细有机纤维的制造”;NRL报告5265,K.D.Lawtence,R.T.Lukas, J.A.Young的“形成超细热塑性纤维的改进装置”(An Improved Device For the Formation of Super-Fine Thermoplasbic Fibers);1972年7 月11日授予Prentice的美国专利3676242,和1974年11月19日授予 Buntin等人的美国专利3849241。上述参考文件的内容已全部引用作为 参考。 纺粘纤维是通过将熔融的热塑性材料从喷丝板上多个纤细的一般 为圆柱形的毛细管中挤出而形成的,其中挤出纤维的直径通过非喷射或 喷射流体牵引或其它已知的纺粘设备迅速变细。在例如授予Appel等人 的美国专利No.4340563,授予Matsuki等人的美国专利3802813和授 予Dorschner等人的美国专利3692618,授予Kinney的美国专利 3338992,3341394,授予Levy的美国专利3276944;授予Peterson 的美国专利3502538;授予Hartman的美国专利3502763,授予Dobo 等人的美国专利3542615,和授予Harman的加拿大专利803714中都 说明了纺粘无纺织物的生产。上述各专利的内容已全部引用于此作为参 考。 也可使用多层支持层30,这种材科的例子包括,例如纺粘/喷熔层 压制品和纺粘/喷熔/纺粘层压制品,如在授予Brock等人的美国专利 4041203中所示的,它们的全部内容已引用于此作为参考。 粘合梳理织物由经常成包购买的短纤维制成。将这种纤维包放在分 离纤维的清棉机上。然后使纤维通过精梳或粗梳单元,继续分离并使短 纤维沿机器方向排列好,从而形成沿机器方向定向的纤维无纺织物。一 旦织物形成,它就通过一种或多种粘合方法粘合起来。一种粘合方法是 用粉末粘合剂粘合,其中粉末粘合剂分散贯穿织物,然后用热空气加热 织物和粘合剂使其活化。另一种粘合方法是图案粘合法,其中采用轧辊 或超声波粘合设备将纤维粘合在一起,如果需要,在织物的定位粘合图 案中遍及其整个表面进行粘合。当采用双组分短纤维时,应用通风粘合 设备在许多应用场合中特别有利。 形成多层薄膜10的工艺在附图中的图3示出。参照附图,多层薄 膜10由复合挤压薄膜设备40,例如上述的铸塑单元或吹塑单元形成。 一般,这种设备40包括两个或更多的聚合物挤压机41。多层薄膜10 挤入一对有图案的轧辊或冷却辊42,从而将凸凹图案施加到新成形的 薄膜10上。这对减少薄膜光洁度,使其有暗淡色调外观很有好处。利 用图1所示的三层薄膜结构,一般最初形成的薄膜的总厚度28近似为 40μm或更大,第一表层18和第二表层的起始厚度为3μm或更大,这 两层的厚度和近似占薄膜总厚度的75%。 薄膜10从复合挤压薄膜设备40出来后,导向薄膜牵伸单元44, 例如一沿机器方向的定向器,后者例如可从Marshall and Williams Company of Providence Rhode Island购置到。这一单元44有多个牵引 辊46,它们沿机器方向,即薄膜10通过图3所示工艺过程的方向,牵 伸并减薄薄膜。离开薄膜牵伸单元44后,薄膜10的总厚度近似为 30μm,每层表层的最大厚度不应超过2μm,各表层的厚度和不超过薄 膜总厚度的15%,更为理想的是少于总厚度的10%。 如果需要,多层薄膜可以连接到一层或多层支持层30上以形成多 层薄膜/无纺织物层压制品32。再次参照图3,采用一种普通的纤维无 纺织物形成设备48,例如一对纺粘机器形成支持层30。长的连续纤维 50放在成形网52上作为非纺粘织物54,非纺粘织物54送入一对粘合 辊56之间以将纤维粘合在一起,并增加最后的织物支持层的抗撕裂强 度。将一或两个辊加热到能进行粘合的程度。一般一个辊56上是有图 案的,从而能将离散的粘合图案按预定表面区域施加到织物30上。另 一个辊通常是光滑的砧辊,如需要此辊上也可以有图案。一旦多层薄膜 已经足够薄并已定向,支承层30已经形成,就将两层放在一起,并使 用一对层压辊或其它设施58使其层压在一起。如同粘合辊56一样,层 压辊58可以被加热。至少一个辊上有图案以在最终的层压制品32上以 预定的粘合表面区域产生离散的粘合图案。一般而言,在层压制品32 的一侧表面的给定区域内,最大粘合点的表面面积不超过整个表面积的 50%。可以利用现有的大量的离散的粘合图案。例如参看授予Brock 等人的美国专利4041203,其中的内容已全部引用于此以作参考。层压 制品32从层压辊58出来后,可以卷绕到辊60上供进一步处理。或者 层压制品32可以继续在机器上作进一步处理或印象。 图3示出的工艺可以用于生产图2所示的三层层压制品32。对上 术工艺的唯一的改动是任与另一纤维无纺织物支持层30相对的多层薄 膜10的一侧,将第二纤维无纺织物支持层30喂入层压辊58。如图3 所示,支持层30是以预制卷62的形式喂入的。或者与另一支持层一样, 支持层30直接在机器上形成。在任何情况下,第二支持层30都是喂入 层压辊58并与其它支持层30以同样的方式层压到多层薄膜上。 如前所述,多层薄膜10和层压制品32可以用于许多场合,不限于 贴身用可吸湿物品,例如尿布,训练服,失禁装置,妇女卫生用品,例 如卫生巾。图4是一示例性物品80,此例中为尿布。参照图4,多数 这种贴身用有吸湿性的物品80包括一液体可渗透的顶层或内衬82,背 层或外覆层84,和一在顶层82和背层84之间的有吸湿性的芯层。物 品80,例如尿布还可以包括一些固定装置88,例如粘接固定翼片或机 械钩-环型固定件。 多层薄膜10自身或其它形式的如多层薄膜/支持层层压制品32可以 用于制成各种物品中的一部分,包括全如上述的顶层82和背层84,当 然不限于此。如果薄膜用作顶层或衬里82,最好使其有孔或能以其它 方式使液件渗透。当采用多层薄膜/无纺织物层压制品作外覆层84时, 最好将无纺织物侧朝向远离使用者的方向。此外,在此实施例中,可以 利用层压制品32的无纺织物部分作为钩-环组合物的环部分。 根据本发明的多层薄膜和多层薄膜/支持层层压制品的其它用途包 括,外科手术用盖布,外科医生服,揩布,衣物的阻隔材料或物品或工 作服和实验室服的一部分。 本发明的性能通过下述的系列实验测定。这些性能包括薄膜厚度, 水蒸汽穿透率以及剥离强度。 水蒸汽穿透率 试样材料的水蒸汽穿透率(WVTR)根据ASTM标准E96-80 进行计算。从试验材料上割下直径为7.62cm(3英寸)的圆形试样。 比较材料是一块Hoechst Celanese Corporation of Sommerville New Jersey的CELGARD2500薄膜。CELGARD2500薄膜是一种微孔聚 丙烯薄膜。对每种材料准备三块试样。试验盘为Thwing-Albert Instrument Company of Philadelphia Pennsylvania的60-1 Vapometer 盘。将100毫升的水注入每个Vapometer盘中,并将试验材料和比较材 料的样品放入每个盘的敞开的顶部。拧紧凸缘以沿每个盘的边缘形成密 封,使相关的试验材料或比较材料以6.2厘米直径的圆孔,即面积近似 为33.17平方厘米的圆孔暴露于环境大气。这些盘放在温度高于32℃ (100°F)的强制通风烘箱中。烘箱的温度恒定,外部空气通过它循环 以阻止水蒸汽积聚在其中。合适的烘箱是例如Blue M Electric Company of Blue Island Illinois的Blue M Power-O-Matic 60烘箱。24小时后。 从烘箱内取出盘子再次称重。最初实验的水蒸汽穿透率值按下述公式计 算: 实验WVTR=(24小时的克重损失)×315.5g/m2/24小时 烘箱内的相对湿度没有特定控制。 在预设定的32℃(100°F)以及环境相对湿度的状态下, CELGARD2500比较织物的WVTR为5000克每平方米24小时。因此 将这一比较样品用于每次试验中,并对初始实验值用下述公式按设定状 况校正: WVTR=(实验WVTR/比较WVTR)×(5000g/m2/24小时) (g/m2/24小时)。 薄膜/薄膜层厚度 总厚度28,第一表层厚度24,芯层厚度22和第二表层厚度26由 场发射扫描电子显微法(FESEM)通过截面测定。每一薄膜试样浸入 液氮内并与剃刀刃相碰触而切开。刚割开的截面用铜带放在处于竖直位 置的样品根部。用日立S-800型场发射型电子显微镜在5和10Kev下 观察试样。放大2000倍的扫描电子图片示出每种试样的薄膜结构。为 每种多层薄膜准备了试样及相应的图片。由12.7厘米×10.2厘米页片 放大到25.4厘米×20.4厘米的图片,并且从这些图片上直接进行了测 量。在每一图片上叠置一放大2000倍的15μm标尺。对每一薄膜试样 的三幅图片的每一幅上作五次测量,因此对每一厚度都会产生15个数 据点或测量结果。对第一表层,第二表层和芯层进行了测量。将对每一 层的15个测量值结合起来,平均后产生每一层的以μm表示的厚度值。 薄膜的总厚度通过把每一试样的芯层、第一表层和第二表层的厚度平均 值加起来获得。每一表层的厚度相对百分比是通过把表层的平均厚度去 除试样总厚度,再把结果放大100倍而获得。 180°T剥离实验 为检验薄膜层和纤维无纺织物舒适层之间的粘合强度,在各种材料 的试样上进行分层或剥离强度检验。切下一块10.2厘米宽15.2厘米长 的试样。在试样的薄膜侧放有宽10.2cm长15.2cm的3M2308遮蔽翼片 (masking tape)。然后在2.2千克的辊重下滚动试样,令遮蔽翼的面 朝上,前后两次。可以用手对试样的一个短端进行剥层以产生若干边 缘,这类边缘可放在MTS Systems Corporation of Eden Prairie,MN 产的a Sintech/2计算机整体试验系统(Computer Integrated Testing System)的夹爪内。夹爪间隙设成100毫米的跨度,并在层压状态下留 有足够的材料,从而使夹爪能行进65毫米。样品置于夹爪中,这样在 夹爪扩张10毫米以前样品开始剥层。十字头的速度为每分300毫米, 并在10毫米的始点和65终点之间记录数据。 记录的数据表明了为将两层分开所需的剥离强度或负荷克数以及 具有最大、最小平均值的标准克数指数。 所有例子中的薄膜是三层的薄膜,每例中都有相同的两个外层或表 层。所有薄膜都是铸膜,并且在牵伸以前压花以在薄膜上产生无光光洁 度。此外,所有的薄膜都与由近似0.22特(2旦尼尔)的纤维制成的每 平方米17克的聚丙烯纺粘织物层压。这种纺粘织物预粘合有近似占总 粘合面积15%的点状粘合花纹。 例1 在例1中,芯层以其总重的百分重量为基数,有65%的ECC English China SupercoatTM碳酸钙,粒度平均为1μm,有7cm的顶部切口(Top cut)。碳酸钙从ECC International的分部ECCA Calcium Product,Inc of Sylacauga,Alabama购得。芯层还包括15%的Exxon Chemical Company of Houston Texas产的Exxon9302无规共聚物,聚丙烯 (Random Copolymer Polypropylene),15%的Himot USA of Wilmington Delaware产的Himont KS059 Catalloy聚合物,和5%的 Quantum Chemical Corporation of New York,New York产的Quantum NA206低密度聚乙烯。所述Himont Catalloy聚合物是一种烯烃类热塑 性弹性体或TPO多级反应产品,其中非晶形乙烯丙烯无规共聚物以分 子形式分散在主要是半晶体高聚丙烯单体/低乙烯单体的连续基质中。 在芯层两侧的两个外或表层包括15%的Himont USA产的Himont KS059 Catalloy聚合物,20%的Ampaet 10115防粘剂和65%的Exxon xc-101(28%的EMA共聚物)。Ampacet10115防粘剂包括20%硅 藻土,79.75%的Chevron2207EMA和0.25%的硬脂酸铝。 Ampacet10115防粘剂可从Ampacet Corporation of Tarrytown,New York购得。Chevron2207EMA可从Chevron Chemical Corporation of San Ramon California购得,Exxon xc-101可从Ezzon Chemical Company of Houston Texas购得。 采用上述类型的铸膜挤压设备可挤出三层薄膜。测得表层的出口熔 融温度为196℃,而芯层为223℃。空气间隙(模具和冷轧辊之间的距 离)为53厘米,成品薄膜的规格为38微米。薄膜卷到辊上,然后通过 Marshall and Williams Company of Providence Rhode Island产的机器 方向定向器(MDO)。MDO单元预热至77℃,薄膜在77℃时被牵 伸4倍。所谓薄膜被牵伸4倍,意味着例如1米长的薄膜最后被牵伸至 4米长。最终测得的薄膜厚度为16.08μm,而基重为每平方米重量为17 克(17gsm)。两表层中的每一层近似占薄膜总厚度的2.7%。因此芯 层占总厚度的94.6%采用上述的薄膜厚度测量方法,两表层厚度为 0.44μm,芯层厚度为15.2μm。 采用一有图案的温度近似为77℃的粘合辊和温度近似为54℃的光 滑砧辊,以每米4218千克的夹紧力,每分钟152米的线速度,占薄膜 一侧总表面积15%的粘合面积将成品薄膜热层压在上述的纺粘层上。 此层压制品以这种形式通过粘合器,即纺粘层与图案辊相邻,而薄膜层 与平滑砧辊相邻。最终的层压制品依上述方式测得的水蒸汽穿透率为每 平方米每24小时2570克。 层压制品有70厘米的水头(hydrohead)和48克的剥离强度。 例2 在例2中,芯层在其总重量中含65%的ECC English China SupercoatTM碳酸钙,15%的Exxon 9302无规共聚物,聚丙烯 (RCP),15%的Himont KS059 Catalloy聚合物,和5%的Quantum NA206低密度聚乙烯(LDPE)。 在芯层两对侧的外层或表层包括15%的Ampacet10115防粘剂 (20%的硅藻土,增至24%的共聚物甲基丙烯酸乙酯(EMA))的浓缩 物或母料(masterbatch)和85%Himont KS057 Catalloy聚合物。 采用上述类型的铸膜挤压设备将三层薄膜挤出。从挤出器出来的表 层的出口熔融温度为188℃并且芯层的出口熔融温度为223℃。空气间 隙(模具头和成形轧辊之间的距离)为53厘米,成品薄膜的厚度为 35.5μm。薄膜卷在辊上然后送过预热至88℃的MDO单元,薄膜在88 ℃时被牵伸3倍。最终测得的薄膜厚度为17.28μm,基重为15gsm。两 层表层的每一层占薄膜总厚度的2%。因此,芯层占总厚度的96%。 利用上述的薄膜厚度测量方法,两表层中每一层有0.33μm的薄膜厚 度,和芯层为16.62μm厚。 然后利用有图案的温度为约77℃的粘合辊和温度近似为54℃的平 滑砧辊,以4218千克/米的夹紧力,每分钟152米的线速度,占薄膜一 侧表面积15%~18%的粘合面积将最终的薄膜热压制到上述的纺粘层 上。然后将层压制品以这样一种方式通过粘合器,即纺粘层与图案辊相 邻,而薄膜层与砧辊相邻。依上所述方式测得薄膜的水蒸汽穿透率为每 平方米每24小时925克,层压制品的水蒸汽穿透率为820克/米2/24小 时。层压制品的水头为113厘米而剥离强度为62克。 例3 例3中芯层包括占其重量百分比为63%的ECC English China SupercoatTM碳酸钙,19%的Himont KS059 Catalloy聚合物,13% shell chemical Company of Houston Texas产的Shell 6D81聚丙烯,5 %的Dow Chemical USA of Midland Michigan的Dow4012低密度聚乙 烯(LDPE)。 芯层两对侧的芯层或表层包括30%的Himant KS057 Catalloy聚合 物,20%的Techmer S110128E62防粘剂/EVA的浓缩物,或Techmer PM of Rancho Dominguez,California的母料,20%的Exxon 760.36EMA和Elf Atochem N.A.of philadelphia Pennsylvania产的30 %Lotryl 29MA03酯化的EMA共聚物。 采用铸膜挤压设备挤出三层薄膜,从挤出器出来的表层的出口温度 为188℃,芯层的出口温度为209℃。空气间隙(模具头和成形轧辊之 间的距离)为66厘米,最终的薄膜厚度为38μm,薄膜绕到辊上,随 后送过预热至71℃的MDO单元,薄膜在71℃时被牵伸4倍,随后在 近似85℃的温度下退火。 上述薄膜的最终厚度为16.98μm,且基重为17gsm。两表层中的 每一层占薄膜总厚度的3.7%。因此芯层占总厚度的92.6%。采用上述 的薄膜厚度测量方法,两表层每一层有0.6μm的薄膜厚度,而芯层厚 15.77μm。 利用温度近似为110℃的有图案的粘合辊,和温度近似为32°的平 滑砧辊,以4570千克/米·2.54cm(英寸)的夹紧力,每分61米的线 速度和占薄膜一侧表面积15%~18%的总粘合面积将最终的薄膜热层 压在上述的纺粘层之上。此层压制品然后以下述方式通过粘合器,即纺 粘层与图案辊相邻,而薄膜层与砧辊相邻。如依上述方式测得薄膜的水 蒸汽穿透率(WVTR)为每平方米每24小时1301克,并且最终的层 压制品的水蒸汽穿透率为1184g/m2/24Hr。层压制品有110厘米的水头 和161克的剥离强度。 例4 在例4中,芯层有占其总重量63%的ECC Eglish China SupereoatTM碳酸钙,19%的Himont KS059 Catalloy聚合物,13% 的Shell 6D81聚丙烯和5%的Dow 4012LDPE。 芯层两对侧的外层或表层包括35%的Himont KS057 Katalloy聚合 物,20%的Techmer S110218E62防粘连剂/EVA浓缩物/母料和45% 的Exxon 760.36EMA。 利用铸膜挤压设备将三层薄膜挤出。从挤压机出来的表层的出口温 度为187℃,芯层的出口温度为208℃。气隙(模具头和成形辊之间的 距离)为66厘米,成品薄膜的厚度为35.5μm。薄膜卷绕到辊上,随后 通过预热至71℃的MDO单元,在71℃的温度被牵伸4倍,随后在近 似85℃退火。最终测得薄膜厚度为15.96μm,基重为15gsm。两表层 中的每一层占薄膜总厚度的3%。因此芯层占总厚度的94%。利用上 述的薄膜厚度测量方法,两表层每一层有0.48μm的薄膜厚度,芯层厚 度为15.0μm。 利用有图案的温度近似为110%的粘合辊和温度近似为66℃的平 滑砧辊,以4570千克/米的夹紧力,每分钟61米的线速度,薄膜一侧占 单位面积15%~18%的粘合面积将成品薄膜热层压到上述纺粘层上。 层压制品以这样一种方式通过粘合器,即纺粘层与图案相邻辊;而薄膜 层与砧辊相邻。最终的层压制品的水蒸汽穿透率为1522g/m2/24小时, 水头为89厘米,剥离强度为148克。 例5 在例5中,芯层包括占其总重量65%的ECC English China SupercoatTM碳酸钙,15%的Himont KS059 Catalloy聚合物,15%的 Exxon9302无规共聚物,聚丙烯(RCP)和5%的Dow 4012 LDPE。 芯层两对侧的外层或表层包括35%的Himont KS057 Catalloy聚合 物,20%Techmer S110128E62防粘连剂/EUA浓缩物/母料和45%的 Exxon 760.3EMA。 利用铸膜挤压设备将三层薄膜挤出。表层的出口温度为175℃,芯 层的出口温度为234℃。空气间隙(模具头和成形轧辊之间的距离)为 33厘米,成品薄膜的厚度为35.5μm。薄膜卷到辊上,随后送过预热至 77℃的MDO单元,在77℃时牵伸4倍,然后在近似75℃时退火。最 终测得薄膜的厚度为16.92μm,基重为15gsm。两表层中的每一层占总 厚度的1%。因此芯层占总厚度的98%。利用上述的薄膜厚度测量方 法,两表层每一层有1.75μm的薄膜厚度,芯层厚度为16.57μm。 利用有图案的温度近似为75℃的粘合辊和温度近似为51℃的平滑 砧辊,以4218千克/m的夹紧力,每分152米的线速度和薄膜一侧占单 位面积15%~18%的总粘合面积将成品薄膜热层压在上述纺粘层上。 然后将此层压制品以下述方式通过纺粘层,即纺粘层与图案辊相邻,而 薄膜层与砧辊相邻。成品层压制品的水蒸汽穿透率为1930g/m2/24小 时,水头为66厘米,剥离强度为116克。 如本发明的上述实施例所表明的,能形成厚度很薄(小于30μm) 的多层薄膜。此外,这种薄膜能有极薄的表层,这样的表层给出各种各 样的功能,例如,薄膜水蒸汽穿透性,液体可渗透性以及粘性。此外这 种薄膜还能连接到其它支持层上,例如无纺织物上,以形成层压制品。 虽然已对本发明进行了详细描述,但很明显在不脱离所附权利要求 实质和范围的前提下可做出各种改形。 |