АБСОРБИРУЮЩЕЕ ИЗДЕЛИЕ С УСТОЙЧИВОЙ К РАЗРЫВУ ПЛЕНКОЙ
ABSORBENT ARTICLE WITH TEAR-RESISTANT FILM

Область техники, к которой относится изобретение
Данная заявка относится, в общем, к абсорбирующему изделию, включающему улучшенный эластичный материал пленки. В частности, в заявке раскрывается абсорбирующее изделие и/или его компонент (ы), содержащие пленку, проявляющую улучшенную устойчивость к нежелательному росту разрыва, дырки, отверстия или другого нарушения непрерывности.
Уровень техники
Абсорбирующие изделия широко используют для приема и хранения жидких загрязнений для утилизации. Обычно известные абсорбирующие изделия включают подгузники, натягивающиеся подгузники типа трусиков, изделия для взрослых с недержанием, гигиенические прокладки и прокладки, прикрепляемые к нижнему белью. Не редко абсорбирующие изделия включают пленочные материалы, особенно эластичные пленки, для контроля за движением жидкостей и обеспечения комфортного, соответствующего облегания, когда изделие носит пользователь. Однако обычные эластичные материалы пленок, как известно, образуют дырки или разрывы, когда подвергаются нормальной носке и разрыву изделия при использовании. Такое повреждение может быть связано, например, с дефектами материала, контактом с острыми предметами, вытягиванием и растяжением пользователем, сильной активностью пользователя и/или повторяющимся механическим напряжением во время носки. Дополнительно, не редко пленочные материалы, которые включены в одноразовые абсорбирующие изделия, подвергаются сильному механическому и/или тепловому напряжению при различных производственных процессах (например, процессах поэтапного растяжения или процессах связывания, таких как связывание под высоким давлением, термическое соединение и ультразвуковая сварка), что может привести к нежелательным разрывам и/или дыркам в пленке. В некоторых применениях может быть даже желательным намеренно включать в одноразовое абсорбирующее изделие пленку, которая имеет одно или более предварительно сформированных нарушений непрерывности (например, одно или более отверстий, которые простираются, по меньшей мере, частично через толщину пленки), например, чтобы контролировать воздухопроницаемость, проницаемость для жидкостей и/или твердых веществ, непрозрачность и/или растяжимость изделия или компонента изделия.
Первоначально отверстия в пленке, желаемые или нежелательные, могут начаться с малого и быть относительно несущественными по отношению к желаемой функции пленки, компонента изделия и/или изделия. Но поскольку размер отверстия растет, это в конечном итоге может привести к частичному или полному (катастрофическому) разрушению пленки, компонента изделия и/или изделия. Непреднамеренное катастрофическое разрушение изделия или компонента изделия почти всегда нежелательно, но если изделие представляет собой одноразовое абсорбирующее изделие, такое как подгузник или тренировочные трусики, последствия катастрофического разрушения изделия или компонента могут быть особенно сильными в связи с, например, возможностью выхода экссудатов организма из изделия и/или отделения изделия от пользователя. Чтобы способствовать нахождению компромисса с возможными проблемами, связанными с обычными пленками, по меньшей мере, некоторые производители желают использовать более тонкие пленки и/или пленки с более низкой основной массой, чтобы снизить материальные затраты. Вышеупомянутые проблемы, связанные с образованием разрывов, дырок и отверстий в пленке, могут быть еще более острыми в более тонких пленках/пленках с более низкой основной массой.
Чтобы уменьшить возможность того, что эластичная пленка выйдет из строя из-за наличия и/или образования разрыва, дырки и/или отверстия, прочность пленки может быть увеличена. Увеличение прочности пленки типично означает увеличение толщины пленки или образование пленки из различных материалов, каждый из которых может нежелательно повлиять на стоимость и/или трудоемкость изготовления пленки или пригодность пленки для конкретного использования. Например, использование более прочной пленки в абсорбирующем изделии, таком как подгузник или трусики, может привести к нежелательному количеству давления, прикладываемого к коже пользователя, что может привести к красным полосам и/или дискомфорту. Дополнительно, повышение общей прочности пленки может только улучшить устойчивость пленки к начальному образованию дырки, разрыва или отверстия, а не его последующему росту.
Другой способ уменьшить возможность нежелательного роста разрыва, дырки или отверстия в пленке, особенно в пленке с низкой основной массой, включает присоединение одного или более армирующих слоев к пленке. Например, пленка может быть помещена между двумя или более слоями нетканого материала и/или пленка может быть сформирована с одним или более известных «слоев кожи» (например, способом ко-экструзии). Тем не менее добавление дополнительных слоев материала, чтобы улучшить производительность пленки, может нежелательно увеличивать стоимость и/или трудоемкость производства конкретного изделия или компонента изделия, которое включает пленку, и/или сделать пленку неприемлемой по прямому назначению. Таким образом, существует потребность в создании пленки, приемлемой для использования в абсорбирующем изделии, которая проявляет устойчивость к росту разрывов, дырок и/или отверстий при различных условиях (например, при низкой основной массе) без использования дополнительных армирующих материалов.
Соответственно было бы желательно обеспечить абсорбирующее изделие, которое включает пленку, имеющую улучшенную устойчивость к росту разрыва, дырки или отверстия.
Сущность изобретения
m
Для того чтобы обеспечить решение проблем, изложенных выше, описано одноразовое абсорбирующее изделие, содержащее эластичный материал пленки, которая устойчива к росту разрыва. Эластичный материал пленки содержит SEEPS блок-сополимер, имеющий T от приблизительно 10°C до приблизительно 20°C. Пленка имеет время до разрушения более чем приблизительно 1 час в соответствии с тестом медленного разрыва.
Краткое описание чертежей
ФИГ.1 представляет собой горизонтальную проекцию абсорбирующего изделия.
ФИГ.2 представляет собой перспективное изображение абсорбирующего изделия.
ФИГ.3 представляет собой диаграмму напряжение-растяжение.
ФИГ.4 представляет собой диаграмму время-температура для использования с тестом DSC.
Подробное описание изобретения
Определения.
«Абсорбирующее изделие» означает устройство, которое абсорбирует и удерживает экссудаты организма и более конкретно устройства, которые размещаются вплотную или в непосредственной близости к телу пользователя, чтобы абсорбировать и удерживать различные экссудаты, выделяемые организмом. Иллюстративные абсорбирующие изделия включают подгузники, тренировочные трусики, натягивающиеся подгузники типа трусиков (т.е. подгузник, имеющий предварительно сформированные отверстие для талии и отверстия для ног, например, описанный в патенте США 6,120,487), повторно застегиваемые подгузники или подгузники типа трусиков, трусы и нижнее белье для пациентов с недержанием, держатели подгузников и прокладки, женские гигиенические предметы одежды, такие как прокладки, прикрепляемые к нижнему белью, абсорбирующие вкладыши, и тому подобное.
«Активация» является механической деформацией пластически растяжимого материала, которая приводит к постоянному удлинению растяжимого материала в направлении активации в плоскости X-Y материала. Например, активация происходит, когда полотно или часть полотна подвергают напряжению, которое вызывает растяжение материала после наступления пластичности, что может включать или не включать полное механическое разрушение материала или части материала. Активация слоистого материала, который содержит эластичный материал, присоединенный к пластически растяжимому материалу, типично приводит к постоянной деформации пластичного материала, в то время как эластичный материал возвращает по существу свой первоначальный размер. «Активировать» и его вариации означает, что материал подвергают процессу активации.
«Отверстие» означает отверстие в пленке, специально добавленное во время производства пленки или слоистого материала, которое предназначено для придания требуемой характеристики, такой как воздухопроницаемость. Рост отверстия означает увеличение размера отверстия из-за механического разрушения части(ей) пленки, прилегающей к отверстию.
2
«Основная масса» является свойством листа или полотна материала и рассчитывается как масса материала, деленная на площадь его поверхности. Единицами основной массы в данной заявке являются граммы на квадратный метр (г/м).
3
2
«Воздухопроницаемый» означает пленку или слоистый материал, которые дают значения воздухопроницаемости от 5 до 50 м/м/мин в Тесте воздухопроницаемости, описанном ниже.
«Сополимер» означает полимер, полученный из двух или более видов мономеров, где каждая из полимерных цепей содержит повторяющиеся звенья из более чем одного вида мономеров.
m
pm
«Температуры плавления кристаллических веществ» определяют методом дифференциальной сканирующей калориметрии, который описан более подробно ниже. Эндотермический пик температуры плавления принимают как T(T в ASTM D3418-08) определенной популяции кристаллов. Материалы в соответствии с настоящим изобретением могут иметь один или более эндо-термо пиков плавления.
«Расположенный» означает, что элемент расположен в определенном месте относительно другого элемента.
«Эластичный», «эластомерный» и «эластично растяжимый» означает способность материала растягиваться, по меньшей мере, на 50% без разрыва или разрушения при заданной нагрузке, а после освобождения от нагрузки эластичный материал или компонент проявляет, по меньшей мере, 80% восстановления (т.е. имеет менее чем 20% усадки). Например, эластичный материал, который имеет начальную длину 100 мм, может растягиваться, по меньшей мере, до 150 мм (50% растяжения), а после удаления силы сокращаться до длины 110 мм (т.е. иметь усадку 10 мм или 10%). Растяжение, которое иногда упоминается как растягивание, процент растяжения, продольная деформация, степень вытягивания или удлинение, а также восстановление и усадка могут быть определены в соответствии с тестом гистерезиса, который описан более подробно ниже. Следует понимать, однако, что это определение эластичности не относится к материалам, которые не имеют соответствующих размеров (например, не достаточно широкие), которые будут должным образом подвергаться тесту гистерезиса. Вместо этого такой материал, как полагают, эластичен, если он может растягиваться, по меньшей мере, на 50% при приложении силы смещения, и возвращаться по существу к своей первоначальной длине (то есть проявляет менее чем 20% усадки) после снятия силы смещения.
«Растяжимый» означает способность к растяжению или удлинению, без разрыва или разрушения, по меньшей мере, на 50%.
«Пленка» означает листоподобный материал, в котором длина и ширина материала намного превышают толщину материала (например, в 10х, 50х или даже 1000x раз или более). Пленки являются, типично, непроницаемыми для жидкости, но могут быть выполнены воздухопроницаемыми.
«Дырка» означает нежелательное отверстие в пленке, которое имеет тенденцию действовать как «трещина» в смысле механики разрушения. Механическое разрушение пленки может возникнуть в результате роста дырки. Рост дырки означает увеличение размера дырки из-за механического разрушения части (ей) пленки, прилегающей к дырке.
«Присоединенный» означает конфигурации, в которых элемент непосредственно закреплен на другом элементе путем прикрепления элемента непосредственно к другому элементу, и конфигурации, в которых элемент опосредованно закреплен на другом элементе путем прикрепления элемента к промежуточному элементу (ам), которые в свою очередь прикреплены к другому элементу.
«Слоистый материал» означает два или более материалов, которые соединены друг с другом любым приемлемым способом, известным в данной области техники (например, склеиванием адгезивом, термическим соединением, ультразвуковой сваркой или связыванием высоким давлением с использованием ненагретых или нагретых узорных валиков).
«Продольный» означает направление, идущее по существу перпендикулярно от конца поясной кромки к противоположному концу поясной кромки абсорбирующего изделия, когда изделие находится в плоском не сложенном состоянии, или от конца поясной кромки до нижней части промежности сложенного вдвое изделия. Направления в пределах 45 градусов от продольного направления считаются «продольными ».
«Поперечный» относится к направлению, идущему от боковой кромки к противоположной боковой кромке изделия и в общем перпендикулярно продольному направлению. Направления в пределах 45 градусов от поперечного направления считаются поперечными.
«Продольное направление» или «MD» является направлением, параллельным направлению движения полотна в процессе производства. Направления в пределах 45 градусов от MD считаются продольными направлениями. «Поперечное направление» или «CD» является направлением, по существу, перпендикулярным MD и в плоскости, обычно определяемой полотном. Направления в пределах 45 градусов от CD считаются поперечными направлениями.
«Нетканый» означает пористый, волокнистый материал, изготовленный из непрерывных (длинных) нитей (волокон) и/или прерывистых (коротких) нитей (волокон) при помощи таких процессов, как, например, прядение, выдувание из расплава, воздушное формование, чесание, ко-формирование, гидроперепутывание и тому подобное. Нетканые материалы не имеют тканых или трикотажных узоров нитей. Нетканые материалы могут быть проницаемыми или непроницаемыми для жидкости.
«Пластичный» и «пластически растяжимый» означает способность материала растягиваться, по меньшей мере, на 50% без разрыва или разрушения при заданной нагрузке и после освобождения от нагрузки материал или компонент проявляет, по меньшей мере, 20% усадку (т.е. восстанавливается менее чем на 80%). Например, растяжимый материал, который имеет начальную длину 100 мм, может растягиваться, по меньшей мере, до 150 мм (50% растяжения), а после удаления приложенной силы сокращается до длины 35 мм (т.е. имеет усадку 35 мм (35% усадка), при воздействии в соответствующем тесте гистерезиса, обычно известного в данной области техники.
«Релаксированный» означает состояние элемента, материала или компонента в покое, по существу, без внешней силы, действующей на элемент, кроме силы тяжести.
«Разрыв» означает нежелательное отверстие в пленке, которое пересекается с одной или более кромками пленки, которое может действовать как «трещина» в смысле механики разрушения. Рост разрыва означает увеличение размера разрыва из-за механического разрушения части(ей) пленки, прилегающей к разрыву.
«Полотно» означает материал, способный сматываться в рулон. Полотна могут быть пленками, неткаными материалами, слоистыми материалами, перфорированными пленками и/или слоистыми материалами и тому подобное. Лицевая сторона полотна относится к одной из двух двумерных поверхностей, напротив друг друга от ее кромки.
«Х-Y плоскость» означает плоскость, образованную MD и CD движущегося полотна или длину и ширину куска материала.
Полимер
Ряд эластомерных полимеров может быть использован для изготовления эластичной пленки. Неограничивающие примеры эластомерных полимеров включают гомополимеры, блок-сополимеры, случайные сополимеры, чередующиеся сополимеры, привитые сополимеры и тому подобное. Особенно приемлемыми полимерами для использования в пленках, проявляющих устойчивость к распространению разрыва, являются блок-сополимеры, которые типично выполнены из блоков (или сегментов) различных повторяющихся звеньев, который каждый вносит свой вклад в свойства полимера. Одна из причин того, что блок-сополимеры признаны полезными, по меньшей мере частично, обусловлена тем, что блоки сополимера ковалентно связаны друг с другом и образуют микрофазно разделенные структуры с эластичными доменами, которые обеспечивают хорошую растяжимость, в то время как стекловидные концевые блок-домены обеспечивают механическую целостность (например, хорошую механическую прочность и избегание нежелательных релаксаций напряжения или потока). Блок-сополимеры, приемлемые для использования в данной заявке, могут проявлять как эластомерные, так и термопластичные характеристики. Например, концевые блоки могут образовывать домены, которые проявляют неэластичные жесткие механические свойства при температурах, преобладающих во время конечного использования (например, 20-40°C), тем самым добавляя жесткость и прочность всему полимеру. Такой концевой блок иногда называют «жестким блоком».
Средний блок может иметь относительно большие деформации, связанные с эластомерами, и обеспечивает силу сокращения, когда материал растянут (т.е. растягивается или расширяется). Такой средний блок иногда называют «мягкий блок» или «эластичный блок». Приемлемые блок-сополимеры для использования в данной заявке включают, по меньшей мере, один жесткий блок (А) и, по меньшей мере, один мягкий блок (В). Блок-сополимеры могут иметь множество блоков. В определенных осуществлениях блок-сополимер может быть триблочным А-В-А сополимером, тетраблочным А-В-А-В сополимером или пентаблочным А-В-А-В-А сополимером. Другие приемлемые сополимеры включают триблочные сополимеры, имеющие концевые блоки А и А′, где А и А′ получены из различных соединений. В определенных осуществлениях блок-сополимеры могут иметь более чем один жесткий блок и/или более чем один мягкий блок, где каждый жесткий блок может быть получен из одинаковых или различных мономеров и каждый мягкий блок может быть получен из одинаковых или различных мономеров.
g
Приемлемые компоненты жесткого блока имеют температуру стеклования (T) более чем 25°C или 45°C или даже 65°C, но типично менее чем 100°C. Часть жесткого блока может быть получена из виниловых мономеров, включая винил арены, такие как стирол и альфа-метил-стирол или их комбинации. Часть мягкого блока может быть полимером, полученным из сопряженных алифатических диеновых мономеров. Типично, мягкие блок-мономеры содержат менее чем 6 атомов углерода. Приемлемые диеновые мономеры, такие как, например, бутадиен и изопрен, могут быть использованы как полимеризованные или в их гидрогенизированной форме. Приемлемые мягкие блок-сополимеры включают поли(бутадиен), поли(изопрен) и сополимеры этилена/пропилена, этилена/бутена и тому подобное. В определенных осуществлениях может быть желательно частично или полностью гидрогенизировать любые остаточные олефиновые двойные связи, содержащиеся в сополимере или его части (например, средний блок или концевой блок).
В особо предпочтительном осуществлении эластомерный полимер может представлять собой стирол-этилен-этилен-пропилен-стирольный («SEEPS») блок-сополимер, который включает два полистирольных концевых блока приблизительно 8 кг/моль каждый и 45 кг/моль средний блок. Средний блок может быть образован, например, сополимеризацией, а затем гидрогенизацией изопрена и бутадиена. Может быть желательным гидрогенизировать сополимер таким образом, что 95-99% или даже 98-99% от первоначальных С=С двойных связей в среднем блоке насыщены, а полистирольные концевые блоки остаются ароматически в неизмененном состоянии.
m
m
m
Если степень гидрогенизации является слишком низкой, то полимер может начать терять свою способность подвергаться деформационно-индуцированной кристаллизации. Как полагают, не ограничиваясь теорией, растяжение, вызванное кристаллизацией в полимере, является важным для обеспечения характеристик устойчивости к разрыву пленкам, выполненным из таких полимеров. В определенных осуществлениях сополимеризация изопрена и бутадиена с получением эластичного среднего блока может привести к сополимеру, который различается как по сомономерной последовательности, так и по содержанию винила. Хотя SEEPS сополимер представляет собой блок-сополимер, этилен-этилен-пропиленовый («ЕЕР»), средний блок является более случайным сополимером, чем блочный или чередующийся. Но едва различимые отклонения от неупорядоченности могут произойти. Отклонения от неупорядоченности, а также содержание винила сополимера можно контролировать путем регулирования условий в процессе полимеризации. Например, сополимеризация изопрена и бутадиена с последующей гидрогенизацией может привести к различным типам разветвлений. В Таблице 1 ниже иллюстрируются различные типы разветвлений, которые могут быть получены. С частичным исключением метальных разветвлений разветвления типично не «вписываются» в кристаллы полиэтиленового типа, и, следовательно, уменьшают степень кристалличности среднего блока и T. Например, средний блок SEEPS блок-сополимера может быть приблизительно 7% кристаллическим при температуре ниже -50°C и иметь T приблизительно 0°C. Для сравнения, по существу, неразветвленный полиэтилен является приблизительно 75% кристаллическим и имеет T приблизительно 135°C.
Таблица 1
Изомер
Тип разветвления после гидрогенизации
1,2 изопрен
Метил, этил
3,4 изопрен
Изопропил
1,4 изопрен
Метил
1,2 бутадиен
Этил
1,4 бутадиен
Отсутствие разветвления - возможность кристаллизации
2
m
2
m
m
Длина прогонов кристаллизирующихся последовательностей CH, которые непосредственно влияют на температуру плавления полимерного среднего блока, зависит, по меньшей мере частично, от последовательности включения сомономера в средний блок (например, изопрен всегда дает разветвление некоторого типа) и общий баланс между 1,4 и 1,2 (или 3,4) полимеризации диенов. T кристалла может предоставлять информацию о длине кристаллизирующихся последовательностей и способности материала подвергаться деформационно-индуцированной кристаллизации, оба из них связаны с числом, типом и распределением разветвлений в среднем блоке каркаса. Приемлемые эластомеры в данной заявке включают достаточно длинные кристаллизирующиеся последовательности групп CH (которые образуют кристаллы полиэтиленового типа), которые имеют T более чем 10°C (по сравнению, например, с -5°C для ранее известных материалов). Приемлемая T для эластомеров в данной заявке находится от 10°C до 20°C, от 12°C до 18°C; от 13°C до 17°C или даже от 14°C до 16°C.
В дополнение к ЕЕР средним блокам, описанным выше, может быть желательно обеспечить средний блок «ЕВ» типа (например, гидрогенизированного полибутадиена), который содержит сходные кристаллизирующиеся последовательности, например, путем выбора растворителя соответствующей полярности (который контролирует содержание 1-4 по сравнению с 1-2), как описано в Anionic Polymerization: Principles and Practical Applications, Henry Hsieh, Roderick Quirk; Chapter 9, p 197-229; Marcel Decker, New York (1996).
Пленка
В отличие от обычных эластомерных пленок (например, пленок, образованных из известных эластомеров, таких как Vector 4211 от Dexco Polymers L.P., Houston, ТХ), которые образуют пленки, которые проявляют минимальное или не проявляют устойчивость к разрыву, эластичные пленки, описанные в данной заявке, включают эффективное количество, по меньшей мере, одного эластичного полимера, который придает пленке приемлемую устойчивость к разрыву. Следует иметь в виду, что такая устойчивость не ограничивается разрывами, но также включает щелевые отверстия, отверстия, щели, дыры и/или любые другие нарушения непрерывности в пленке. Тест медленного разрыва, который описан в одновременно находящейся на рассмотрении заявке США 13/026,533, под названием «Устойчивая к разрыву пленка», поданной Mansfield, 14 февраля 2011 г., и дополнительно идентифицированной как досье поверенного P&G №11993, представляет способ количественного определения устойчивости пленки к росту разрыва, дырки, отверстия или другого нарушения непрерывности. Приемлемые значения времени до разрушения для пленок, описанных в данной заявке, составляют более чем 1 час, 2 часа, 4 часа, 6 часов, 10 часов, 15 часов или даже до 24 часов или более, например до 30 часов, 36 часов, 40 часов, 44 часов, 48 часов или даже до 60 часов при измерении согласно Тесту медленного разрыва. В идеале пленка способна противостоять росту разрыва неопределенный срок. Хотя данные пленки желательно обеспечивают приемлемую устойчивость к росту разрыва, как описано в данной заявке, также может быть желательным для пленок в данной заявке проявлять устойчивость к быстрому приложению относительно большого количества механического напряжения. Например, данные пленки могут иметь высокоскоростной предел прочности на разрыв от 10 до 25 МПа; от 15 до 20 МПа; от 16 до 19 МПа; или даже от 17 до 18 МПа при измерении в соответствии с тестом высокоскоростной прочности на разрыв, изложенным в вышеупомянутой одновременно рассматриваемой заявке под названием «Устойчивая к разрыву пленка». Дополнительно, может быть желательно обеспечить пленку, которая проявляет высокоскоростной предел прочности на зубчатый разрыв от 10 до приблизительно 20 МПа; от 14 до 19 МПа, или даже от 15 до 18 МПа при измерении в соответствии с тестом высокоскоростного предела прочности на зубчатый разрыв, изложенному в вышеупомянутой одновременно рассматриваемой заявке под названием «Устойчивая к разрыву пленка». Считается, не ограничиваясь теорией, что приемлемые высокоскоростной предел прочности на разрыв и/или высокоскоростной предел прочности на зубчатый разрыв в пленке могут быть важными для обеспечения, по меньшей мере, некоторой устойчивости к разрушению пленки, связанному с относительно высокими уровнями нежелательного механического напряжения.
Данные устойчивые к разрыву пленки не ограничиваются каким-либо конкретным размером и могут быть выполнены в виде относительно тонких листов материала. В определенных осуществлениях пленка может иметь эффективную среднюю толщину 1 мкм-1 мм; 3 мкм-1500 мкм или 5 мкм-100 мкм, или любое значение в этих диапазонах. Устойчивые к разрыву пленки могут быть образованы любым приемлемым способом в данной области техники, таким как, например, экструзия расплавленного термопластичного и/или эластомерного полимера через щелевую головку с последующим охлаждением экструдированного листа. Другие не ограничивающие примеры изготовления пленок включают литье, выдувание, литье из раствора, каландрирование и формование из водных растворов или отливок, неводных дисперсий. Приемлемые способы получения пленок из полимерных материалов описаны в Plastics Engineering Handbook of the Society of the Plastics Industry, Inc., Fourth Edition, 1976, страницы 156, 174, 180 и 183. В определенных осуществлениях эластичная пленка может иметь условное напряжение нагрузок при 200% растяжения (L200) приблизительно от 0,8 до 2 МПа, от 1,0 до 1,5 МПа, или даже от 1,0 до 1,2 МПа, и условное напряжение разгрузок при 50% растяжения (UL50) от 0,3 до 0,8, от 0,4 до 0,6, или даже от 0,5 до 0,6 МПа в соответствии с тестом гистерезиса, описанным более подробно ниже. L200 и UL50 значения, указанные выше, могут иметь важное значение для обеспечения пленки, которая приемлема для использования в одноразовом абсорбирующем изделии (например, для обеспечения восстановления растяжения при малых силах, удобного комфортного облегания, меньшего количества нежелательных потеков, локализации экссудатов организма в желаемом расположении, прочности противостоять первоначальному образованию дырки или разрыва).
Данные, устойчивые к разрыву пленки, могут включать необязательные добавки, такие как антиоксиданты и/или модифицирующие смолы. Дополнительно, пленки могут быть физически модифицированы (например, перфорированы, разрезаны, включены в многослойный слоистый материал или подвергнуты процессу поэтапного растяжения) и по-прежнему демонстрируют приемлемую устойчивость к распространению разрыва. Иллюстративные пленки, включая необязательные добавки, модифицирующие смолы и физические модификации, описаны в вышеупомянутой одновременно рассматриваемой заявке под названием «Устойчивая к разрыву пленка».
Слоистый материал
В определенных осуществлениях может быть желательно включить пленку в слоистый материал, такой как, например, трехслойный ламинат, где слой пленки помещен между двумя слоями нетканого материала (например, слой пленки помещен между двумя слоями нетканого материала SMS). Следует иметь в виду, что слоистый материал может быть сконфигурирован для включения любого количества пленки и/или слоев нетканого материала, по желанию. Слоистые материалы в данной заявке могут иметь время целостности слоистого материала более чем 2 часа, 5 часов, 10 часов, 20 часов, 30 часов или даже более чем 50 часов, но типично менее, чем 100 часов, при испытании в соответствии с Тестом целостности слоистого материала, описанным в одновременно рассматриваемой заявке США 13/026,563, поданной 14 февраля 2011 г. Mansfield под названием «Устойчивый к разрыву слоистый материал» и дополнительно идентифицированной как досье поверенного P&G №11994. В идеале, устойчивые к разрыву слоистые материалы, описанные в данной заявке, могут противостоять росту дырки, разрыва или отверстия неопределенный срок. Приемлемые примеры структур слоистых материалов раскрыты в вышеупомянутой совместно рассматриваемой заявке под названием «Устойчивый к разрыву слоистый материал» и публикации США 2007/0249254, поданной Mansfield 24 апреля 2006 г., под названием «Растяжимый слоистый материал, способ изготовления и абсорбирующее изделие».
Абсорбирующее изделие
В определенных осуществлениях пленка и/или слоистый материал могут быть включены в изделие (например, подгузник или тренировочные трусики), где особенно важно, чтобы функция изделия по назначению происходила в течение заданного периода времени (например, в течение ночи, в то время как пользователь спит). Таким образом, приемлемые времена целостности слоистого материала и значения времени до разрушения важны для обеспечения индикации того, что изделие или компонент изделия, который включает слоистый материал или пленку, менее вероятно, имеют катастрофическое разрушение при использовании.
В то время как один или более из следующих иллюстративных осуществлений могут быть направлены на подгузник, тренировочные трусики или аналогичное носимое абсорбирующее изделие, следует понимать, что устойчивая к разрыву пленка, описанная в данной заявке, может быть выполнена с большим преимуществом в различных изделиях, включая, без ограничения, влажные салфетки для очистки твердой поверхности или прокладки; предварительно смоченные ткани; бумажные полотенца; высушивающие листы и ткани сухой чистки; трусы и нижнее белье для взрослых с недержанием; женские гигиенические предметы одежды, такие как прокладки, прикрепляемые к нижнему белью, гигиенические прокладки, абсорбирующие вкладыши и тому подобное; туалетную бумагу; санитарно-гигиеническую бумагу, персональные чистящие влажные салфетки или ткани, такие как детские влажные салфетки или влажные салфетки для лица; упаковочные компоненты и подложки и/или контейнеры для стирального порошка и кофе, которые могут быть получены в виде гранул или мешочков и могут быть изготовлены в процессе трансформации или плетения.
ФИГ.1 представляет собой горизонтальную проекцию иллюстративного, неограничивающего осуществления подгузника 20 в плоском, несжатом состоянии (т.е. без эластичного сжатия). Обращенная к одежде поверхность 120 подгузника 20 обращена к пользователю. Подгузник 20 включает продольную центральную линию 100 и поперечную центральную линию 110. Подгузник 20 включает передний поясной участок 36, задний поясной участок 38 напротив переднего поясного участка 36 и участок промежности 37, расположенный между передним поясным участком 36 и задним поясным участком 38. Поясные участки 36, 38, в общем, содержат такие части подгузника 20, которые при ношении охватывают талию пользователя. Поясные участки 36 и 38 могут включать эластичные элементы (например, сформированные из устойчивой к разрыву пленки или полимера, описанных в данной заявке), которые собирают материал в переднем и/или заднем поясном участке 36, 38 вокруг талии пользователя для обеспечения улучшенного облегания и удерживания. Участок промежности 37 является той частью подгузника 20, которая, когда подгузник 20 носят, как правило, расположена между ногами пользователя. Внешняя периферия подгузника 20 определяется продольными боковыми кромками 12 и концевыми кромками 14. Противоположные продольные боковые кромки 12 могут быть ориентированы в основном параллельно продольной центральной линии 100. Эластичные элементы (например, сформированные из устойчивой к разрыву пленки или полимеров, описанных в данной заявке) могут быть расположены прилегающими к боковым кромкам 14 подгузника 20, чтобы сформировать уплотнительные манжеты, когда подгузник 20 находится в застегнутой конфигурации. В определенных осуществлениях эластичные элементы, имеющие устойчивый к разрыву полимер, включенный в них, могут быть расположены внутри боковых кромок 12 (т.е. к продольной центральной линии 100) с образованием барьерных манжет для ног. Приемлемые примеры уплотнительных манжет и барьерных манжет для ног, как описано в патенте США 5,032,120, выданном 16 июля 1991 г. Freeland, et al., и 7,527,616, выданном 5 мая 2009 г. Miyamoto.
Подгузник 20, показанный на ФИГ.1, включает проницаемое для жидкости верхнее полотно 24, непроницаемое для жидкости нижнее полотно 26 и абсорбирующую сердцевину 28, расположенную между ними. Абсорбирующая сердцевина 28 может иметь обращенную к телу поверхность и обращенную к одежде поверхность. Верхнее полотно 24, нижнее полотно 26 и абсорбируюшая сердцевина 28 могут быть собраны в различных хорошо известных конфигурациях. Например, верхнее полотно 24 может быть присоединено к сердцевине 28 и/или нижнему полотну 26. Нижнее полотно 26 может быть присоединено к сердцевине 28 и/или верхнему полотну 24. Следует признать, что другие конструкции, элементы или подложки могут также быть расположены в соединенных или несоединенных отношениях между сердцевиной 28, верхним полотном 24 и/или нижним полотном 26. Неограничивающие примеры приемлемых конфигураций подгузников описаны в общем в патентах США 3,860,003; 4,808,178; 4,909,803; 5,151,092; 5,221,274; 5,554,145; 5,569,234; 5,580,411; 6,004,306; и 7,626,073 и публикации патентной заявки США 2007/0249254.
Верхнее полотно 24 типично включает часть подгузника 20, которая расположена, по меньшей мере, в частичном контакте или в непосредственной близости к пользователю. Приемлемые верхние полотна 24 могут быть изготовлены из широкого диапазона материалов, таких как пористые пены; сетчатые пены; перфорированные пленки (например, устойчивая к разрыву пленка, описанная в данной заявке), или тканое или нетканое полотно из натуральных волокон (например, древесных или хлопковых волокон), синтетических волокон или комбинации натуральных и синтетических волокон; или многослойных слоистых материалов из таких материалов. Обычно, по меньшей мере, часть верхнего полотна 24 является проницаемой для жидкости, позволяя жидкости легко проникать через толщину верхнего полотна 24. Любая часть верхнего полотна 24 может быть покрыта лосьоном, как известно в данной области техники. Примеры приемлемых лосьонов включают описанные в патентах США 5,607,760; 5,609,587; 5,635,191; и 5,643,588.
абсорбирующая сердцевина 28 может включать широкое разнообразие впитывающих жидкость материалов, обычно используемых в одноразовых подгузниках и других абсорбирующих изделиях (например, частицы сверхпоглощающего полимера («SAP») и/или воздушный войлок). Эти материалы могут быть соединены, чтобы обеспечить сердцевину 28 в виде одного или более слоев, которые могут включать удерживающие жидкость слои, такие как накапливающие слои, распределяющие слои и сохраняющие слои. Такие слои сердцевины 28 могут также включать слои для стабилизации других компонентов сердцевины. Такие слои сердцевины могут включать покрытие сердцевины и слой пудры. В определенных осуществлениях один или более внутренних слоев могут включать устойчивую к разрыву пленку, как описано в данной заявке. В определенных осуществлениях абсорбирующая сердцевина 28 может содержать менее чем 20 мас.% воздушного войлока, исходя из массы абсорбирующей сердцевины 28 или абсорбирующая сердцевина 28 может даже не содержать воздушный войлок. Иллюстративные абсорбирующие конструкции для использования в качестве абсорбирующей сердцевины 28 описаны в патентах США 4,610,678; 4,673,402; 4,834,735; 4,888,231; 5,137,537; 5,147,345; 5,342,338; 5,260,345; 5,387,207; 5,397,316; и 5,625,222; 7,750,203; и 7,744,576.
Нижнее полотно 26 может быть расположено таким образом, что оно содержит, по меньшей мере, часть обращенной к одежде поверхности 120 подгузника 20. Нижнее полотно 26 может быть предназначено для предотвращения загрязнения абсорбированными и содержащимися в подгузнике 20 экссудатами изделий, которые могут контактировать с подгузником 20, например простыней и нижнего белья. В определенных осуществлениях нижнее полотно 26, по существу, водонепроницаемое. Одна или более частей нижнего полотна могут быть образованы из материала устойчивой к разрыву пленки, описанной в данной заявке. Другие приемлемые материалы нижнего полотна 26 могут включать воздухопроницаемые материалы, которые позволяют парам выходить из подгузника 20 при одновременном предотвращении прохождения экссудатов через нижнее полотно 26. Такие воздухопроницаемые композитные материалы описаны более подробно в заявке РСТ WO 95/16746 и патенте США 5,865,823. Другие воздухопроницаемые нижние полотна, включая нетканые полотна и перфорированные сформованные пленки, описаны в патенте США 5,571,096. Иллюстративное, приемлемое нижнее полотно описано в патенте США 6,107,537. Другие приемлемые материалы и/или производственные методы могут быть использованы для обеспечения приемлемого нижнего полотна 26, включая, но не ограничиваясь приведенным, обработки поверхности, конкретный выбор пленки и обработку, конкретный выбор нитей и обработку и т.д.
Нижнее полотно 26 может также включать более чем один слой, выполненный, например, в виде отдельных, несоединенных слоев или в виде слоистого материала. Следует иметь в виду, что такие слоистые структуры не ограничиваются нижним полотном 26, но могут быть включены в любой из компонентов подгузника 20, описанных в данной заявке или широко известных в данной области техники (например, клапаны или боковые панели), по желанию. Как показано на разрезе ФИГ.2, нижнее полотно 26 может включать внешнее покрытие 26а и внутренний слой 26b, который, по меньшей мере, частично расположен под внешним покрытием 26а, если смотреть с обращенной к одежде стороны подгузника 20. Внешнее покрытие 26а может иметь продольные боковые кромки 27а, а внутренний слой 26b может иметь продольные боковые кромки 27b. Внешнее покрытие 26а может быть выполнено из мягкого нетканого материала. Внутренний слой 26b или его часть может быть выполнен из, по существу, водонепроницаемой пленки, такой как эластичная, устойчивая к разрыву пленка, описанная в данной заявке. В определенных осуществлениях поясные участки 36 и 38 внутреннего слоя 26b могут включать устойчивый к разрыву эластичный материал пленки, в то время как участок промежности 37 внутреннего слоя 26b не включает пленку или другую пленку. Внешнее покрытие 26а и внутренний слой 26b могут быть соединены вместе с помощью адгезива или любого другого приемлемого материала или способа. Кроме того, внешнее покрытие 26а и/или внутреннее покрытие 26b также могут каждое содержать более одного слоя материала, такого как, например, в слоистой структуре.
Подгузник 20 может также включать систему застегивания 50. Когда застегнута, система застегивания 50 типично соединяет передний поясной участок 36 и задний поясной участок 38, получая в результате охват талии, который обычно окружает пользователя подгузника 20. Может быть желательным обеспечить части или компоненты системы застегивания 50 эластичной растяжимостью. Таким образом, одна или более частей или компонентов системы застегивания может включать материал устойчивой к разрыву пленки, как описано в данной заявке. Иллюстративные поверхностные системы застегиваний раскрыты в патентах США 3,848,594; 4,662,875; 4,846,815; 4,894,060; 4,946,527; 5,151,092 и 5,221,274. Иллюстративная блокирующая система застегивания раскрыта в патенте США 6,432,098. Система застегивания 50 может также предоставлять средства для удержания изделия в конфигурации расположения, как описано в патенте США 4,963,140. Система застегивания 50 может также включать первичную и вторичную системы застегиваний, как описано в патенте США 4,699,622. Система застегивания 50 может быть сконструирована для уменьшения смещения перекрывающихся частей или для улучшения облегания, как описано в патентах США 5,242,436; 5,499,978; 5,507,736; 5,591,152; и одновременно рассматриваемой заявке США 12/794103, поданной 4 июня 2010 г. Rezai, et al., и дополнительно идентифицированной как досье поверенного P&G №11357М.
В определенных осуществлениях часть системы застегивания 50 может быть расположена на одном или более из клапанов 40, 42 подгузника, которые описаны более подробно ниже. Например, система застегивания 50, проиллюстрированная на ФИГ.1, включающая сцепляющий элемент 52 и принимающий элемент 54, может быть выполнена со сцепляющим элементом 52, расположенным на заднем клапане 42. Сцепляющий элемент 52 включает поверхность сцепления 53, которая может входить в сцепление с дополнительной принимающей поверхностью на принимающем элементе 54 и/или другой частью подгузника 20. Сцепляющий элемент может быть расположен на клапане 40, 42 подгузника 20 таким образом, что он простирается в поперечном направлении наружу от него, как показано на ФИГ.1. В определенных осуществлениях сцепляющий элемент 352 может быть неотъемлемой частью клапана 40, 42, например, как показано на ФИГ.2.
Подгузник 20 может включать один или более клапанов 40, 42, иногда называемых «боковыми панелями» или «сторонами», когда подгузник 20 (или трусики) находится в застегнутой или предварительно застегнутой конфигурации, и простираются в поперечном направлении наружу от одного или обоих боковых кромок 12 в переднем и/или заднем поясных участках 36, 38. Клапаны 40, 42 могут простираться в продольном направлении от концевой кромки 14 подгузника 20 до части боковой кромки 12 подгузника 20, которая образует отверстия для ног 355, когда подгузник 20 находится в застегнутой конфигурации, например, как показано на ФИГ.2. Клапаны 40, 42 могут быть сконфигурированы в качестве цельных элементов нижнего полотна, верхнего полотна и/или слоя (т.е. они сформированы из и являются продолжениями нижнего полотна, верхнего полотна и/или материалов слоя), или клапаны 40, 42 могут быть отдельными манипулируемыми элементами, прикрепленными к нижнему полотну и/или верхнему полотну любым приемлемым способом, известным в данной области техники. Клапаны 40, 42 могут быть сконфигурированы в виде одного слоя пленки или в виде слоистой структуры из одного или более слоев пленки и одного или более слоев нетканого материала. Например, клапаны 40, 42 могут быть сконфигурированы в виде слоя устойчивой к разрыву пленки, расположенного между двумя слоями нетканого материала. Каждый слой нетканого материала также может быть выполнен в виде двух или более слоев. Слоистые материалы, приемлемые для использования в данной заявке, имеют минимальное время целостности слоистого материала более чем 2 часа, 5 часов, 10 часов, 20 часов, 30 часов или даже более чем 50 часов, но типично менее чем 100 часов, при испытании в соответствии с тестом целостности слоистого материала, описанным в вышеупомянутой одновременно рассматриваемой заявке под названием «Устойчивый к разрыву слоистый материал». В идеале, устойчивый к разрыву слоистый материал может противостоять росту дырки, разрыва или отверстия неопределенный срок. Слоистая структура, которую используют для формирования клапанов 40, 42, может быть подвергнута процессу поэтапного растяжения до или после включения в клапаны 40, 42 или подгузник 20, чтобы активировать слои нетканого материала и обеспечить эластично растяжимый клапан, например, как описано в патенте США 5,464,401, выданном Hasse, et al. 7 ноября 1995 г. и патенте США 4,834,741, выданном Sabee et al. 30 мая 1989 г. В определенных осуществлениях может быть желательно выполнить клапан, или его часть, чтобы оно было воздухопроницаемым, например, путем обеспечения микропор, отверстий, капилляров или других нарушений непрерывности в пленке.
ФИГ.2 демонстрирует подгузник 300 в частично застегнутой конфигурации (то есть одна застежка застегнута, а другая застежка не застегнута). Передний и задний поясные участки 336 и 338 включают передние и задние клапаны 340, 342, которые могут быть постоянно или повторно соединены друг с другом путем застегивания (например, с помощью сцепляющего элемента 352), чтобы сформировать отверстие для талии 350, которое окружает талию пользователя, когда подгузник 300 носят по целевому назначению. Расположенный сзади клапан 342 может быть одним или более компонентами, которые составляют систему застегивания, таким как сцепляющий элемент 352. Сцепляющий элемент 352 входит в сцепление с другой частью подгузника 300, такой как, например, принимающий элемент, расположенный на переднем клапане 340 или части переднего поясного участка 336. Сцепляющий элемент 352 и принимающий элемент, если обеспечены, могут каждый включать поверхностный элемент, который дополняет и способен образовывать механическую связь с поверхностным элементом другого (например, крючки и петли или клапан и щель). Подгузник 100 может включать участок промежности 337, простирающийся между передним и задним поясными участками 336 и 338. Передний и задний поясные участки 336 и 338 каждый могут включать один или более эластичных поясных элементов. Застегнутый подгузник 300 может включать одно или более отверстий для ног 355, которые определяются участком манжеты ноги. Отверстие для ноги 355 может иметь минимальный диаметр окружности, по меньшей мере 4 см, и/или максимальный диаметр окружности, по меньшей мере 10 см. Отверстие для ноги 355 может быть выполнено, чтобы иметь диапазон диаметров окружности, в результате чего максимальный диаметр окружности составляет, по меньшей мере, в 3х, 5х или даже 10х раз больше, чем минимальный диаметр окружности.
В определенных осуществлениях абсорбирующее изделие может быть предварительно сформировано (то есть упаковано в застегнутой конфигурации) производителем для создания трусиков, таких как известные тренировочные трусики. Трусики могут быть предварительно сформированы любым приемлемым способом, включая, но не ограничиваясь приведенным, соединением вместе частей изделия с использованием повторно застегиваемых и/или не застегиваемых повторно скреплений (таких как, например, шов, сварка, адгезив, когезионная связь, застежка и т.д.). Например, изделие может быть изготовлено с системой застегивания, предварительно сцепленной (т.е. сцепляющий элемент присоединен к принимающему элементу 54 перед упаковкой изделия для продажи). В качестве дополнительного примера изделие может быть изготовлено с передними клапанами 40, присоединенными к задним клапанам 42 путем скрепления, такого как адгезивное скрепление, механическое соединение, или какой-либо другой способ скрепления, известный в данной области техники. Может быть желательным включать индикатор влажности в трусики, который обеспечивает сенсорную метку (например, визуальную или звуковую) для указания наличия и/или количества мочи и/или кала в трусиках (или подгузнике 20, описанном выше). Приемлемые трусики представлены в патентах США 5,246,433; 5,569,234; 6,120,487; 6,120,489; 4,940,464; 5,092,861; 5,897,545 и 5,957,908. Приемлемые индикаторы влажности описаны в патентах США 7,332,642, выданном 19 февраля 2008 г. Liu; 7,159,532, выданном 9 января 2007 г. Klofta, et al.; 7,105,715, выданном 12 сентября 2006 г. Carlucci, et al; 6,904,865, выданном 14 июня 2005 г. Klofta, et al; и 6,772,708, выданном 10 августа 2004 г. Klofta, et al.
Тестовые методы.
Условия окружающей среды для тестовых методов в данной заявке включают температуру 23°C±2°C, если не указано иное. В некоторых случаях проба пленки для тестирования может включать один или более слоев другого материала, присоединенных к материалу пленки (например, пробы, взятые из коммерчески доступных изделий). В таких случаях пленку тщательно отделяют от других слоев материала, так чтобы избежать повреждения пленки. Если пленка повреждена (т.е. порвана, разрезана, проколота и т.д.) в результате отделения пленки от другого материала, отказываются от пробы и получают другую, которая не повреждена.
Основная масса (масса на единицу площади)
Основную массу каждой пленки определяют в соответствии с INDA стандартным тестом WSP 130.1 (09). Все кондиционирования и испытания проводят в атмосфере 23±2°C и 50±5% относительной влажности.
Среднее для 5 образцов сообщено как средняя основная масса в граммах на квадратный метр (гсм) до 3 значащих цифр.
Эффективная средняя толщина
Эффективную среднюю толщину пленки рассчитывают из средней основной массы следующим образом.
Эффективная средняя толщина = Средняя основная масса/плотность
Единицы:
Толщина: микрометры (мкм)
Основная масса: гсм
3
Плотность = 0,92 грамм на см (г/куб.см.)
Результаты сообщены в микронах (мкм) до 3 значащих цифр.
Гистерезис
Тест гистерезиса проводят в соответствии с ASTM D882-02 с использованием захвата линия-контакт и последовательности нагрузка-удержание-разгрузка, наряду с исключениями и/или условиями, изложенными ниже. ФИГ.3 служит для иллюстрации части кривой напряжение-растяжение, которая включает L200 значение (т.е. условное напряжение при 200% растяжения во время нагрузки) и UL50 значение (т.е. условное напряжение при 50% растяжения при разгрузке), образующиеся при Тесте гистерезиса. Выполняют один цикл нагрузки-разгрузки.
- ширина образца: 25,4 мм
- расчетная длина: 25,4 мм
- скорость тестирования: 4,233 мм/с
- температура: 22-24°С
- приложенное смещение: 50,8 мм (200% продольная деформация)
- время удержания при приложенном смещении: 30 секунд
- Если конструкция захвата не учитывает дополнительные 50 мм длины пробы, указанные в пункте 6.1 ASTM D882-02, подготовьте пробы до длины, которая позволяет захват соответствующей расчетной длины, не мешая захвату других частей. В таких случаях необходимо соблюдать осторожность, чтобы установить образец с правильным выравниванием, определением захвата и замера.
Зарегистрируйте следующее:
- условное напряжение при 200% продольной деформации во время нагрузки сегмента (L200)
- условное напряжение при 50% продольной деформации во время нагрузки сегмента (UL50)
- продольную деформацию во время разгрузки, если проба провисает (Ls).
Усадку затем определяют как Ls, выраженную как пропорцию продольной деформации при приложенном смещении. Например, если 200% продольной деформации прикладывают к пробе и она провисает при продольной деформации 20% во время разгрузки, усадку рассчитывают как 20%/200%=0,10=10%.
При использовании теста гистерезиса, чтобы определить, соответствует ли материал определению «эластичный» или «пластичный», как описано в определениях, используют приложенное смещение 12,7 мм (т.е. продольную деформацию 50%).
Дифференциальная сканирующая калориметрия (DSC)
m
mp
m
mp
Тест DSC используют для измерения температуры плавления (T) полимера. T определяют измерениями DSC в соответствии с ASTM D3418-08 (заметим, что T называют T в методе ASTM), за исключением того, что температурно-временной профиль, показанный на ФИГ.4, используется для измерения. Калибровку выполняют со скоростью нагревания 20°C/мин. Температурный профиль может включать нелинейную часть 401 профиля в момент времени = 30-42 минут, как показано на ФИГ.4. Нелинейная часть 401 является проявлением ограничений охлаждающей способности устройства. Признано, что это отклонение от номинальной скорости охлаждения может иметь умеренное влияние на наблюдаемую кривую плавления, но все приведенные в данной заявке DSC данные имеют тот же профиль.
Тест воздухопроницаемости
Воздухопроницаемость подложки (например, пленки, слоистого материала или компонента изделия) определяют путем измерения скорости потока стандартного кондиционированного воздуха через образец для испытаний, который приводится в действие указанным снижением давления. Этот тест особенно подходит для материалов, имеющих относительно высокую проницаемость для газов, таких как нетканые материалы, перфорированные пленки и тому подобное. Используют ASTM D737, модифицированный следующим образом.
Используют Тех Test FX3300 или эквивалентный инструмент, доступный от Textest AG, Switzerland, или от Advanced Testing Instruments ATI in Spartanburg SC, USA. Следуют процедурам, описанным в инструкции по эксплуатации TEXTEST FX 3300 руководства анализатора воздухопроницаемости для испытаний герметичности и функции и проверки калибровки. Если используют другой инструмент, аналогичные положения относительно герметичности и калибровки производят в соответствии с инструкциями производителя.
3
2
Тест снижения давления установлен в 125 Паскаль и используют тестовую головку площадью 5 см (модель FX3 300-5). После выполнения измерений образца в соответствии с процедурой, приведенной в инструкции по эксплуатации TEXTEST FX 3300 руководства анализатора воздухопроницаемости, результат регистрируют до трех значащих цифр. Среднее для 5 данных воздухопроницаемости образцов для данного образца (в м/м/мин) рассчитывают и представляют в качестве значения воздухопроницаемости.
Примеры
Таблица 2 демонстрирует формулы для получения различных проб пленок. S4033, JL-007 и JL-014, проиллюстрированные в Таблице 2, являются гидрогенизированными SEEPS блок-сополимерами, доступными от Kuraray America, Inc. в Pasadena, ТХ. S4033 является известным SEEPS блок-сополимером, в то время как JL серии (например, JL-007 и JL-014) могут быть рассмотрены как блок-сополимеры S4033-типа, модифицированные для улучшенной технологичности. JL-серии SEEPS блок-сополимеров имеют массовое соотношение изопрена и 1,3 бутадиена от 46/54 до 44/56 (например, 45/55). Масло в Таблице 2 является белым минеральным маслом, таким как Drakeol 600, Hydrobrite 550 или Krystol 550. REGALREZ 1126 и REGALITE 1125 являются агентами, придающими липкость, доступными от Eastman Chemical Company в Kingsport, TN. PS 3190 является полистирольным гомополимером, доступным от NOVA Chemical Company, Canada. AO является приемлемым антиоксидантом, таким как Irganox 100, доступным от Ciba Specialty Chemicals в Switzerland.
Пробы 1-11 получают экструдированием термопластичной композиции через щелевую головку с образованием пленки, имеющей 100 мм ширины и 100 мкм толщины. Термопластичную композицию образуют путем экструдирования материала в Leistritz (27 мм) двухшнековом экструдере с расширенными секциями смешивания. Сначала масло и Septon полимеры смешивают вместе, а затем полистирол и агент, придающий липкость, смешивают в смесь, которую затем подают в экструдер. Температуры в экструдере типично находятся в диапазоне 170-230°C. Затем композиции формируют в пленки с использованием ThermoFisher 20 мм одношнекового экструдера. Температуры в ThermoFisher экструдере типично находятся в диапазоне 170-230°C.
Таблица 2
Проба №
Ингредиент
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
4033
60
56
JL-007
55
60
60
60
55
60
56
JL-014
55
60
Масло
15
20
20
16
15
15
20
20
20
31
31
Regalrez 1126
15
10
15
16
15
10
10
Regalite 1125
15
10
PS 3190
15
10
5
8
15
15
10
10
10
13
13
AO
0,05
0,05
0,05
0,1
0,1
m
m
В Таблице 3 показано время до разрушения и температуры плавления различных эластомерных материалов пленки. Пробы 1-6 и 9-10 обеспечены, чтобы показать приемлемые примеры данной пленки. Пробы 7 и 11 обеспечены в качестве сравнительных примеров, чтобы показать, что не все SEEPS блок-сополимеры обязательно обеспечивают приемлемую устойчивостью к разрыву и/или технологичность. Измерения времени до разрушения получены в соответствии с тестом медленного разрыва и значения T были получены в соответствии с методом DSC. Пробы 12-15 в Таблице 3 образованы процедурой литья двухстадийного прессования, где эластомер зажимают между нагретыми пластинами (215°C) и выдерживают в течение времени пребывания полимера в перерабатывающей машине и равного 3 минутам с помощью прокладок, которые дают толстый лист эластомера (приблизительно 2,5 мм толщина), с последующим складыванием и укладыванием толстой пленки и прессованием без прокладки и выдерживанием в течение времени пребывания полимера в перерабатывающей машине, равного приблизительно 30 секунд, чтобы получить пленку 80-200 мкм толщины. Процентные содержания различных ингредиентов являются массовыми процентами, исходя из массы пленки. Проба 12 обеспечена в качестве сравнительного примера и формируется из 56% S4033, 13% PS3160 и 31%о белого минерального масла. Пробы 13-15 включают те же относительные количества SEEPS блок-сополимера, полистирольного гомополимера и минерального масла как в пробе 12, но меняется тип SEEPS сополимера, в том числе T полимера, используемого при их формировании. Проба 13 образована с использованием 56% JL-007. Проба 14 образована с использованием JL-014. Проба 15 образована с использованием JL-013. Эти ингредиенты добавляют в небольшой смеситель (Haake) и перемешивают при 50 оборотах в минуту при температуре 210°C в течение 3 минут. Листы впоследствии получают путем прессования между нагретыми пластинами, которые выдерживают при 210°C.
Таблица 3
Проба №
Время до разрушения (ч)
T<sub>m </sub>(°C)
1
7,2
17,7
2
8,3
6,1
3
31,5
15,1
4
17,5
16,2
5
13,7
14,5
6
11,6
16,6
7
1,6
2,4
8
9,6
13,9
9
10,2
15,7
10
0,9
14,6
11
0,3
1,8
12
0,5
-1,0
13
2,1
13,0
14
0,8
13,0
15
7,0
18,0
Проба №
Время до разрушения (ч)
T<sub>m </sub>(°C)
1
7,2
17,7
2
8,3
16,1
3
31,5
15,1
4
17,5
16,2
5
13,7
14,5
6
11,6
16,6
7
1,6
2,4
8
9,6
13,9
9
10,2
15,7
10
0,9
14,6
11
0,3
1,8
12
0,5
-1,0
13
2,1
13,0
14
0,8
13,0
15
7,0
18,0
m
Как видно из Таблицы 3, пробы, которые включают S4033 SEEPS блок-сополимер, не обеспечивают время до разрушения приблизительно час или более, и/или T от 10 до 20°C, а пробы, сформированные из JL-серий SEEPS блок-сополимеров, обеспечивают эти желаемые свойства.
Слоистые материалы были выполнены с использованием пленок, сформированных из SEEPS блок-сополимеров, указанных в таблице 4. Массовые проценты отдельных компонентов пленки основаны на общей массе пленки, а также показаны в таблице 4. Пленки сформированы путем экструзии на лабораторном оборудовании для экструзии с температурным профилем от 180°C на первой барабанной стадии до 215°C в экструзионной головке. Пленки имеют основные массы в диапазоне от 130 до 140 гсм. Термоплавкий адгезив (например, код продукта 2031, доступный от Bostik) наносят в виде спирали на листы прокладочной бумаги, имеющей достаточные размеры для покрытия нетканого материала и образования проб слоистого материала, описанных ниже. Адгезив наносят при основной массе 6,2 гсм с помощью распылительного процесса плавки. Адгезив переносят с прокладочной бумаги на первый нетканый материал (16,5 гсм SMS нетканого материала от Fibertex код продукта №ESM0337) путем размещения нетканого материала на прокладочной бумаге и легкого нажатия вниз на нетканый материал умеренным давлением рукой, чтобы обеспечить хороший контакт между нетканым материалом и адезивом. Нетканый материал затем осторожно снимают с прокладочной бумаги для переноса адгезива с прокладочной бумаги на нетканый материал. Этот процесс повторяют, так что адгезив наносят на одну сторону нетканого материала дважды. После удаления нетканого материала с прокладочной бумаги во второй раз адгезивсодержащую сторону нетканого материала затем помещают на пленку для приклеивания нетканого материала к пленке. Процесс нанесения адгезива на нетканый материал затем повторяют на втором таком же нетканом материале. Второй нетканый материал затем приклеивают к противоположной стороне пленки (т.е. один слой нетканого материала для каждой из противоположных поверхностей пленки). Убедитесь, что продольные направления нетканого материала и пленки совпадают. Слоистые материалы обрезают до длины и ширины 100 мм и 50,8 мм соответственно. Все пробы затем складывают в одну стопку и подвергают давлению 20 кПа в течение трех секунд. Каждый слоистый материал затем подвергают процессу активации, где слоистый материал активируется на 8 мм глубины сцепления на 200-шаговых пластинах с круглыми валиками, при этом зубцы имеют радиус закругления 120 мкм. Таким образом, 250% продольную деформацию прикладывают к слоистому материалу в течение 0,2 секунд вдоль продольного направления слоистого материала на каждый промежуток материала, расположенный между каждой парой зубцов. Это приводит к постоянной деформации нетканого материала. Таким образом, эластомерная пленка способна растягиваться с, по существу, уменьшенными механическими помехами от нетканого материала (относительно неактивированного слоистого материала).
Таблица 4
№
Идентификационный номер пробы
S4033
JL013
PS 3190
DRAKEOL 600
1
grf410-17a
0,56
0,13
0,31
2
grf410-17c
0,56
0,13
0,31
Таблица 5 иллюстрирует времена целостности слоистого материала и время до разрушения слоистых материалов из таблицы 4 при испытании в соответствии с тестом целостности слоистого материала.
Таблица 5
№
Идентификационный номер пробы
Время целостности слоистого материала (ч)
Время до разрушения (ч)
1
GRF410-17a
1,85
0,36
2
GRF410-17c
5,20
1,7
Как видно из таблицы 5, Проба 2 проявляет приемлемое время целостности слоистого материала более чем 2 часа. Наоборот, Проба 1, которая обеспечена в качестве сравнительного примера, не проявляет приемлемое время целостности слоистого материала более чем 2 часа. Аналогично, Проба 1 не обеспечивает приемлемое время до разрушения более чем 1 час.
Размеры и значения, описанные в данной заявке, не должны быть истолкованы как строго ограниченные точными приведенными численными значениями. Вместо этого, если не указано иное, каждый такой размер предназначен для обозначения как указанного значения, так и его функционально эквивалентного диапазона, окружающего данное значение. Например, размер, описанный как «40 мм», предназначен для обозначения «приблизительно 40 мм». Дополнительно, свойства, описанные в данной заявке, могут включать один или более диапазонов значений. Следует понимать, что эти диапазоны включают каждое значение в пределах диапазона, хотя отдельные значения в диапазоне не могут не быть специально раскрыты.
Все документы, процитированные в подробном описании настоящего изобретения в соответствующей части, включены в данную заявку путем ссылки; цитирование любого документа не должно истолковываться как допущение того, что он является известным уровнем техники по отношению к настоящему изобретению. В той степени, в которой любое значение или определение термина в данной заявке противоречит любому значению или определению того же термина в документе, включенном путем ссылки, значение или определение этого термина в данной заявке является определяющим.
В то время как конкретные осуществления настоящего изобретения были проиллюстрированы и описаны, специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что различные другие изменения и модификации могут быть выполнены без отступления от сущности и объема настоящего изобретения. Поэтому прилагаемая формула настоящего изобретения предназначена для того, чтобы охватывать все такие изменения и модификации, которые находятся в пределах объема настоящего изобретения.