專(zhuān)利名稱(chēng):具有耐用親水性涂層的非織造材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本公開(kāi)涉及具有耐用親水性涂層的非織造基底。涂覆的非織造基底可尤其但不專(zhuān)用作一次性吸收制品中的頂片或吸收芯組件,所述一次性吸收制品例如尿布、失禁襯墊、繃帶、衛(wèi)生巾、自我節(jié)制訓(xùn)練褲等。
背景技術(shù):
諸如尿布、訓(xùn)練褲、成人失禁產(chǎn)品和女性護(hù)理產(chǎn)品的一次性吸收制品可用于收集并保持由穿著者沉積在其上的排泄物。由合成纖維和/或天然纖維制成的非織造織物通常用于吸收制品中,例如用作頂片材料或者用作芯包裹物以包封吸收芯的存儲(chǔ)層。此類(lèi)非織造織物通常為疏水性的。然而,對(duì)于衛(wèi)生產(chǎn)品中的許多應(yīng)用,可優(yōu)選具有親水性非織造材料。因此,非織造織物可被處理以增強(qiáng)其親水性。例如,芯包裹物可為已被賦予親水性且被設(shè)計(jì)成包含存儲(chǔ)層并在存儲(chǔ)層潤(rùn)濕或干燥時(shí)提供結(jié)構(gòu)完整性的非織造材料。賦予非織造織物親水性的一種方法為用親水性表面活性劑涂覆非織造材料的表面。然而,親水性表面活性劑可通過(guò)液體涌流從非織造材料的表面洗掉。由于表面活性劑被洗掉了,因此非織造材料的親水性會(huì)降低。避免洗掉的一種途徑為加入更多的表面活性齊U,以便不會(huì)所有的表面活性劑在第一次、或第二次或后續(xù)涌流時(shí)被洗掉。按照該方法,親水性的降低可受到限制。然而,由于表面活性劑被洗掉了,因此與非織造織物接觸的液體的表面張力也會(huì)降低。該降低可能是不期望的,因?yàn)槠淇蓪?dǎo)致增加的液體從吸收制品中滲漏。賦予非織造織物親水性的另一種方法為施用電暈處理和/或等離子處理。等離子為能夠通過(guò)電離氣體或液體介質(zhì)而獲得的離子化形式的氣體。等離子處理可用于有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料的處理以促進(jìn)多種材料之間的粘附性。具有含低表面能的化學(xué)惰性表面的聚合物可能不會(huì)與粘結(jié)劑和粘合劑充分接合。因此,這些表面可被處理以有利于用其它基底、涂料、粘合劑或印刷油墨粘結(jié)表面。除了有利于涂覆之外,通過(guò)電暈處理或等離子處理而賦予的較高表面能本身也可增加表面的親水性。然而,電暈處理和等離子處理在處理過(guò)的材料存儲(chǔ)時(shí)導(dǎo)致低的涂層耐久性,即,親水性隨時(shí)間降低。最近,已報(bào)導(dǎo)新的涂料化合物直接粘結(jié)到非織造織物的纖維上或包封所述纖維。據(jù)信這些涂料將呈現(xiàn)更耐用的親水性涂層,因?yàn)樗鼈兯坪醣痊F(xiàn)有涂層更加不太可能從非織造織物上洗掉或換句話講失活。然而,這些涂層也可與隨時(shí)間降低的親水性相關(guān)聯(lián)。因此,需要用于非織造材料的存儲(chǔ)時(shí)耐用的親水性涂層,包括在高溫下存儲(chǔ);干燥時(shí)不易于遷移或轉(zhuǎn)移;潤(rùn)濕時(shí)或流體流過(guò)或接觸非織造材料時(shí)不易洗掉;在最初和隨后多次暴露于含水流體和液體時(shí)均實(shí)現(xiàn)快速的液體透濕時(shí)間;不顯著降低要吸收的流體的表面張力;不易于從表面磨損或摩擦掉。發(fā)明概沭吸收制品可包括至少痕量的礦物油、鄰近礦物油設(shè)置的親水性非織造基底、以及在非織造基底上設(shè)置的包含聚醚改性三烷氧基硅烷的涂料組合物。涂覆的非織造基底可具 有小于0.002g/m2的箍上殘余值。礦物油可為熱熔性粘合劑組分或乳液組合物組分。涂料可以按非織造材料的重量計(jì)至少O. 1%的量施用到非織造基底上。非織造基底可為頂片、上部采集層、下部采集層、芯包裹物、芯覆蓋件或除塵層的組件。聚醚改性三烷氧基硅烷可具有 CH2 (O) CHCH2 (OCH2CH2) 6.9OCH2CH (O) CH2 或 CH2 (O) CHCH2 (OCH2CH2) 1L 70CH2CH (O) CH2 的平均結(jié)構(gòu)。涂料可包括潤(rùn)濕劑和酸。如果酸存在,其可為檸檬酸。吸收芯 可包括第一基底層和第二基底層、在第一基底層和第二基底層中的每一個(gè)上的不連續(xù)層中設(shè)置的吸收顆粒聚合物材料、包括至少痕量的增塑劑的熱塑性材料、以及在第一基底層和第二基底層中的至少一個(gè)上設(shè)置的包含聚醚改性三烷氧基硅烷的涂層,所述熱塑性材料包封吸收顆粒聚合物材料使得熱塑性材料與第一基底層和第二基底層中的至少一個(gè)接觸。涂覆的基底層可具有小于O. 002g/m2的箍上殘余值。涂料組合物可包括潤(rùn)濕劑和酸。吸收芯可包括第一基底層和第二基底層、在第一基底層和第二基底層中的每一個(gè)上的不連續(xù)層中設(shè)置的吸收顆粒聚合物材料、包括至少痕量的增塑劑的熱塑性材料、在第一基底層的面向身體的表面上設(shè)置的非織造芯覆蓋件、以及在第一基底層和第二基底層中的至少一個(gè)和非織造芯覆蓋件上設(shè)置的包含聚醚改性三烷氧基硅烷的涂料組合物,所述熱塑性材料包封吸收顆粒聚合物材料使得熱塑性材料與第一基底層和第二基底層中的至少一個(gè)接觸。涂覆的基底層可具有小于O. 002g/m2的箍上殘余值。涂料組合物可設(shè)置在至少第一基底層和芯覆蓋件上。涂料組合物可包括潤(rùn)濕劑和酸。降低親水性涂料遷移到一次性吸收制品中的鄰近結(jié)構(gòu)的方法可包括提供第一疏水性非織造基底,用包含聚醚改性三烷氧基硅烷的涂料組合物涂覆第一非織造基底以產(chǎn)生涂覆的非織造基底,并且將涂覆的非織造基底鄰近第二疏水性非織造基底合并到一次性吸收制品中,其中所述一次性吸收制品包括至少痕量的含油物質(zhì)。含油物質(zhì)可為礦物油。含油物質(zhì)可鄰近涂覆的非織造基底。涂覆的非織造基底可作為頂片、采集層、上部采集層、下部采集層、芯包裹物、芯覆蓋件或降塵層合并到吸收制品中。涂覆的非織造基底可作為芯覆蓋件合并到吸收制品中,并且第二疏水性非織造材料可為阻擋腿箍。附圖
簡(jiǎn)述圖I為平展未收縮狀態(tài)的示例性尿布的平面圖,即,顯示為無(wú)任何彈性誘導(dǎo)的收縮。圖2為示出示例性吸收芯結(jié)構(gòu)的沿2-2的截面圖。圖3為示出供選擇的示例性吸收芯結(jié)構(gòu)的沿2-2的截面圖。圖4為根據(jù)親水性涂層類(lèi)型的阻抗結(jié)果圖。圖5為用于吸收芯的示例性結(jié)構(gòu)的截面圖。圖6為用于ToF-SIMS分析的層疊的示意圖。圖7為示出多種基底和涂層的可潤(rùn)濕性的圖。發(fā)明詳述“吸收制品”是指吸收和容納身體流出物的裝置,更具體地講,是指緊貼或鄰近穿著者的身體放置以吸收和容納由身體排泄的各種流出物的裝置。吸收制品可包括尿布、訓(xùn)練褲、成人失禁內(nèi)衣、婦女衛(wèi)生產(chǎn)品、胸墊、護(hù)理墊、圍兜、傷口敷料產(chǎn)品、寵物墊等。如本文所用,術(shù)語(yǔ)“體液”或“身體流出物”包括但不限于尿液、血液、陰道分泌物、乳汁、汗液和糞便。
“鄰近”以常規(guī)意義使用是指具有共同的端點(diǎn)或邊界的物體,以及具有至少部分重疊或接口表面的物體?!巴繉印卑ㄍ耆采w表面或其一部分的涂層(例如,連續(xù)涂層,包括在表面上形成薄膜的那些),以及可僅部分覆蓋表面的涂層,例如干燥后在表面上的覆蓋范圍內(nèi)留下間隙的那些涂層(例如,不連續(xù)涂層)。在一些實(shí)施方案中,涂層在已被涂覆的表面上形成至少一層連續(xù)膜,并且大體上均勻。然而,當(dāng)本文所述的涂層被描述為施用到表面上時(shí),應(yīng)當(dāng)理解涂層不必施用到整個(gè)表面,或者它們不必覆蓋整個(gè)表面。例如,即使僅為改進(jìn)表面的一部分而施用,涂層也將被認(rèn)為施用到表面上?!鞍ā焙汀鞍睘殚_(kāi)放式術(shù)語(yǔ),每個(gè)均指定下列所述的存在,例如組件,但是并不排除其它部件的存在?!耙淮涡缘摹痹谄淦胀ǖ囊饬x上使用,是指在不同時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的有限數(shù)目的使用事件 (例如小于約20次事件,小于約10次事件,小于約5次事件,或小于約2次事件)之后被處理或丟棄的制品?!澳虿肌笔侵敢话惚粙雰汉褪Ы颊邍@下體穿著以便環(huán)繞穿著者的腰部和腿部并且特別適于接收和容納尿液和糞便的吸收制品。如本文所用,術(shù)語(yǔ)“尿布”還包括下文定義的“褲”?!澳陀糜H水性涂料”是指如下組合物當(dāng)涂覆在非織造材料上時(shí),存儲(chǔ)或高溫期間不會(huì)沿著非織造材料的表面或涂覆的表面遷移也不會(huì)由一個(gè)表面轉(zhuǎn)移到鄰近表面,如當(dāng)根據(jù)下述測(cè)試方法測(cè)試時(shí)小于O. 002gsm的e”值所測(cè)量的?!坝H水性”描述了可被沉積在這些纖維上的含水流體(例如,含水體液)潤(rùn)濕的纖維或纖維表面。親水性和可潤(rùn)濕性通常根據(jù)與例如非織造織物的接觸角定義。在由RobertF. Gould編輯的名稱(chēng)為“Contact angle, wettability andadhesion,,的American ChemicalSociety出版物(1964版)中對(duì)此進(jìn)行了詳細(xì)地討論。據(jù)述,纖維或纖維表面在流體和纖維或其表面之間的接觸角小于90°時(shí)或在流體趨于橫跨纖維的表面自發(fā)鋪開(kāi)時(shí)被流體(即,親水性流體)潤(rùn)濕,兩種條件通常同時(shí)存在。相反,如果接觸角大于90°并且流體不能在整個(gè)纖維表面上自發(fā)鋪展,則纖維或纖維表面被認(rèn)為是疏水的?!皟?nèi)側(cè)”和“外側(cè)”是指物體相對(duì)于吸收制品或吸收制品組件的縱向中心線或橫向中心線的位置。如果第一物體比第二物體更靠近縱向中心線或橫向中心線,則第一物體在第二物體的內(nèi)側(cè)。如果第一物體比第二物體更遠(yuǎn)離縱向中心線或橫向中心線,則第一物體在第二物體的外側(cè)?!胺强椩觳牧稀睘橛啥ㄏ蚧驘o(wú)規(guī)取向的纖維通過(guò)摩擦、粘合和/或粘附而粘結(jié)成的、或通過(guò)濕磨法而氈化成的人造片、纖維網(wǎng)或毛層,不包括紙材和通過(guò)織造、針織、簇成、縫編而合并束縛的紗線或長(zhǎng)絲的產(chǎn)品,不考慮是否另外縫過(guò)。纖維可為天然來(lái)源或人造來(lái)源或天然纖維與人造纖維的組合,并且可為短紗或連續(xù)長(zhǎng)絲或者可原位形成??缮藤?gòu)獲得的纖維的直徑范圍為小于約O. OOlmm至大于約O. 2mm,并且它們具有幾種不同的形式短纖維(稱(chēng)作化學(xué)短纖維或短切纖維)、連續(xù)單纖維(長(zhǎng)絲或單絲)、無(wú)捻連續(xù)長(zhǎng)絲束(絲束)、和加捻連續(xù)長(zhǎng)絲束(紗)。非織造織物可通過(guò)許多方法形成,例如氣流成網(wǎng)、熔噴法、紡粘法、溶液紡絲、靜電紡紗和粗梳法。非織造織物的基重能夠以克每平方米(gsm)來(lái)表示。如本文所用,“褲”或“訓(xùn)練短褲”是指為嬰兒或成人穿著者設(shè)計(jì)的具有腰部開(kāi)口和腿部開(kāi)口的一次性衣服。通過(guò)將穿著者的腿伸入腿部開(kāi)口并將褲提拉到圍繞穿著者下體的適當(dāng)位置,可將褲穿到使用者身上的適當(dāng)位置。褲可以許多技術(shù)預(yù)成形,所述技術(shù)包括但不限于利用可重復(fù)扣緊的和/或不可重復(fù)扣緊的粘結(jié)(例,接縫、焊接、粘合劑、膠粘劑粘結(jié)、扣件等)將制品的各部分粘接在一起。褲可在沿該制品周邊的任何位置(例如,側(cè)邊扣緊、前腰扣緊)預(yù)成形。盡管本文使用的是術(shù)語(yǔ)“短褲”或“褲”,但褲通常也稱(chēng)為“閉合尿布”、“預(yù)扣緊尿布”、“套穿尿布”、“訓(xùn)練褲”、和“尿布褲”。一些示例性褲公開(kāi)于以下專(zhuān)利中美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)5,246,433 ;美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)5,569,234 ;美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)6,120,487 ;美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)6,120,489 ;美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)4,940,464 ;美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)5,092,861 ;2002年6月13日提交的美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)2003/0233082A1 ;美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)5,897,545 ;和美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)5,957,908。如本文所用,“痕量”是指利用任何已知的檢測(cè)方法的任何可檢測(cè)的物質(zhì)的量。本公開(kāi)的多個(gè)方面涉及用于非織造基底的耐用親水性涂料,包括涂料溶液的組分,根據(jù)本公開(kāi)施用涂料溶液的方法,以及涂料溶液可被施用的基底。不受理論的束縛,描述了對(duì)提供耐用親水性涂料的一些挑戰(zhàn)的當(dāng)前理解。涂覆有本文所述的涂料溶液的非織造基底可用于多種制品,包括吸收制品。為了提供使用環(huán)境,例如用于具有耐用親水性涂料的非織造基底的示例性用途,以下討論包括對(duì)示例性吸收制品的組件的參考。示例性尿布的結(jié)構(gòu)遵循涂料溶液組分、方法和基底的說(shuō)明較詳細(xì)地描述。也描述了用于降低親水性涂料在吸收制品內(nèi)遷移的方法。如上所提及的,當(dāng)涂覆非織造材料以賦予親水性時(shí)遇到的一個(gè)問(wèn)題為一些涂層在暴露于液體時(shí)能夠從非織造材料上洗掉。在吸收制品的情況下,液體暴露可被稱(chēng)作涌流、事件或侵害,并且包括暴露于尿液、糞便、經(jīng)液及其它身體流出物的流體組分。另一個(gè)問(wèn)題為諸如親水性涂料的功能性表面活性劑可橫跨或遠(yuǎn)離非織造材料遷移,即使在干燥條件下(gp,當(dāng)暴露于空氣濕度而無(wú)液相暴露時(shí),如使用期間可能遇到的)?!┩苛峡捎捎诒粡哪虿嫉钠渌M分浸出的化合物“污染”而失效。具體地講,在可用于構(gòu)建一次性吸收制品的熱塑性粘合劑(例如熱熔性粘合劑)中用作增塑劑的礦物油及相關(guān)化合物能夠隨時(shí)間流動(dòng)并以折衷涂料功能的方式與一些親水性涂料相互作用。即使當(dāng)增塑劑在這些粘合劑中的濃度相當(dāng)小時(shí),并且即使冷卻后粘合劑為固體(其使得看似增塑劑將在典型的存儲(chǔ)條件下由粘合劑浸出)時(shí),這種相互作用也可發(fā)生。不受理論的束縛,目前據(jù)信可有助于分散親水性涂料的表面活性劑和/或潤(rùn)濕劑也可有利于增塑劑由較靠近組裝產(chǎn)品中的親水性涂層的粘合劑中浸出并鋪展開(kāi)。包括許多親水性涂料中的活性成分的一些表面活性劑可溶解于半極性或非極性溶劑中或者可與它們混溶。因此,當(dāng)?shù)V物油接觸涂層時(shí),表面活性劑能夠分配到油中。尤其但非排他性地在其中表面活性劑已經(jīng)為液體時(shí),油與表面活性劑混合,并且有可能增加組合的油與表面活性劑混合物的流動(dòng)性。在其中混合的油與表面活性劑混合物的流動(dòng)性增加的情況下,混合物隨后可形成諸如膠束的聚集物,其有助于吸附附加的油,例如附加的增塑齊U、來(lái)自乳液處理劑的油、皮膚油等?;旌衔锉旧砜蔀榱鲃?dòng)性的,可從非織造材料中除去親水性化合物并且可將親水性化合物轉(zhuǎn)移到鄰近結(jié)構(gòu)。例如,上述種類(lèi)的非水性混合物可橫跨芯覆蓋件移動(dòng),并轉(zhuǎn)移到吸收制品的采集層、阻擋腿箍和/或頂片。當(dāng)吸收制品以壓縮狀·態(tài)存儲(chǔ),使得產(chǎn)品被經(jīng)銷(xiāo)商、零售商和/或使用者運(yùn)輸和存儲(chǔ),鄰近的表面緊密接觸數(shù)周或數(shù)月時(shí),結(jié)構(gòu)之間的該流動(dòng)性可為顯著的。
如果該理論正確,則對(duì)于具有(至少部分)類(lèi)似于圖5所示的芯構(gòu)造的吸收制品,隨時(shí)間降低的親水性問(wèn)題可被惡化。圖5示出了具有夾心結(jié)構(gòu)300的示例性吸收芯組件,所述夾心結(jié)構(gòu)包括夾置在載體材料320和覆蓋材料330之間的吸收材料310。吸收材料310形成為被粘結(jié)點(diǎn)區(qū)域360分開(kāi)的吸收簇350。槽區(qū)域370發(fā)生在鄰近的粘結(jié)點(diǎn)區(qū)域360之間。每個(gè)粘結(jié)點(diǎn)區(qū)域360可包括粘合劑,并且附加粘合劑可在每個(gè)吸收簇350的吸收材料310之下、之內(nèi)或之上使用。吸收簇350可沿著吸收芯在縱向和/或橫向上不連續(xù)。諸如圖5中示例的片材可單獨(dú)使用,或者兩層或更多層類(lèi)似于圖5中所示的片材可被組合以生產(chǎn)吸收芯。如果利用多個(gè)片材,則每層中的吸收簇350可在縱向和/或橫向上對(duì)齊或偏移。
類(lèi)似于圖5中所示的結(jié)構(gòu)可起到固定顆粒或纖維吸收材料的作用,尤其是在潤(rùn)濕時(shí)。此類(lèi)濕固定作用可防止顆?;蚶w維吸收材料遷移通過(guò)吸收制品并接觸穿著者皮膚。如果吸收材料可能刺激,可能覺(jué)察為可能的刺激物,可能覺(jué)察為不衛(wèi)生,可能與便宜或不良制造的制品相關(guān)聯(lián),或者可能被認(rèn)為美學(xué)上不可接受的,則皮膚接觸可為不可取的。濕固定作用也可有助于保持用于液體流過(guò)吸收夾心結(jié)構(gòu)的明槽或其它路徑,并從而避免一些吸收膠凝材料遇到的膠凝阻塞現(xiàn)象。圖5中所示結(jié)構(gòu)的示例性變型描述于例如美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公布2004/0167486,2006/0021695 和 2008/0125735 中。除了可用于將吸收制品的多個(gè)層和/或組件與任何芯結(jié)構(gòu)或不含芯的吸收制品接合的任何粘合劑之外,由于可能難以找到不含增塑劑的高性?xún)r(jià)比的、可加工的粘合劑,這些結(jié)構(gòu)可惡化具有降低的親水性的問(wèn)題,這既由于用于吸收芯中的較大量的粘合劑,也由于粘合劑鄰近親水性的非織造結(jié)構(gòu),例如頂片18或吸收芯包裹物62。當(dāng)然,來(lái)自其它來(lái)源的礦物油和相關(guān)化合物也可污染親水性涂層。例如,在彈性組件或膜組件中可存在增塑劑,或者在施用到吸收制品上的組合物中存在含油化合物,以促進(jìn)皮膚健康、預(yù)防尿布皮疹、簡(jiǎn)化清潔(例如,抗粘著組合物以防止糞便或經(jīng)液粘附到皮膚或毛發(fā)上)等。一些含油化合物可在使用期間引入到制品中,例如施用到穿著者并在使用期間由穿著者轉(zhuǎn)移到制品的天然存在的體油、或乳液或霜膏。已示出一類(lèi)特定的親水性涂料,具體地講為氨基聚醚改性三烷氧基硅烷涂料,可比其它涂料不易污染。該特定涂料不易污染的原因未知,然而,圖4示出了三個(gè)月的實(shí)時(shí)(RT)老化之后由鄰近的未處理非織造材料層回收的可萃取活性涂料化合物利用本公開(kāi)的氨基聚醚硅氧烷可顯著低于利用已知的表面活性劑處理,表明氨基聚醚硅氧烷處理可不易干燥遷移到鄰近結(jié)構(gòu)。氨基聚醚改性三烷氧基硅烷據(jù)信通過(guò)交聯(lián)的硅氧烷基團(tuán)和烷氧基提供耐用涂層,所述硅氧烷基團(tuán)將涂層粘結(jié)到非織造基底的表面,而烷氧基賦予親水性。無(wú)特定理由相信依據(jù)污染氨基聚醚改性三烷氧基硅烷將顯著優(yōu)于其它自交聯(lián)的親水性涂料,例如紫外光接枝的涂料或等離子誘導(dǎo)的涂料(如通過(guò)借助阻抗和/或ToF-SIMS通過(guò)干燥遷移所測(cè)量的)。示例性氨基聚醚改性三烷氧基硅烷包括但不限于具有環(huán)氧化物封端的聚醚的聚醚部分,其具有平均結(jié)構(gòu)CH2 (O) CHCH2 (OCH2CH2) 6.90CH2CH (O) CH2或CH2(O)CHCH2 (OCH2CH2) 1L ,OCH2CH (O) CH2。其它氨基聚醚改性三烷氧基硅烷及其制備方法可包括授予Falk等人的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公布2009/0117793和授予Falk的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公布2009/0118421中公開(kāi)的親水性化合物。例如,氨基聚醚改性三烷氧基硅烷可包括具有下式的聚醚部分
R260 (R27) y (C2H40) 5 (C3H60) 68 (C4H8) , R28其中R26和R28獨(dú)立地為包含一個(gè)或多個(gè)具有3至12個(gè)碳原子的環(huán)氧乙烷或氧雜 環(huán)丁烷部分的一價(jià)烴基;R27選自由以下組成的二價(jià)基團(tuán)的組-C2H40-、-C3H60-和-C4H80-; 下標(biāo)、為零或1 ;下標(biāo)S為零或正值且具有范圍為50至約100的值;下標(biāo)e為零或正值 且具有范圍為0至約100的值;并且下標(biāo)(為零或正值且具有范圍為0至約100的值,所 受限制為分子保持極性。圖7為示出與薄織物(無(wú)粘合劑存在的兩層非織造材料)相比具有三種不同處理的 非織造材料的可潤(rùn)濕性等級(jí)的圖??蓾?rùn)濕性等級(jí)具有等級(jí)1至5,其中1為最佳。詳細(xì)的等 級(jí)用以下可潤(rùn)濕性的測(cè)試方法提供。如可從圖看出的,本公開(kāi)的氨基聚醚硅氧烷處理劑在 粘合劑的存在下可產(chǎn)生與無(wú)粘合劑存在下的紫外光接枝的丙烯酸處理劑同等水平的潤(rùn)濕。 與紫外光接枝的丙烯酸處理不同,本公開(kāi)的氨基聚醚硅氧烷處理劑暴露于粘合劑不會(huì)阻止 非織造基底相對(duì)于薄織物的可潤(rùn)濕性。換句話講,盡管紫外光交聯(lián)的處理劑示出污染跡象 (降低的可潤(rùn)濕性),但是氨基聚醚改性三烷氧基硅烷涂料未示出顯著的污染跡象。涂料溶液和方法當(dāng)制備涂料溶液時(shí),可能期望包括不同于氨基聚醚改性三烷氧基 硅烷的涂料溶液組分,以有利于涂料以期望的方式施用和鋪展。例如,可能期望包括潤(rùn)濕劑 以有助于橫跨非織造基底的表面分配氨基聚醚改性三烷氧基硅烷。盡管一些涂料中的潤(rùn)濕 劑可通過(guò)增加含油化合物的流動(dòng)性加劇污染,但是氨基聚醚改性三烷氧基硅烷包括能夠與 一些潤(rùn)濕劑相互作用的末端羥基,將潤(rùn)濕劑化學(xué)混入涂料中,使得不會(huì)從涂覆的表面洗滌 或遷移獲得游離的潤(rùn)濕劑。因此,可能期望包括具有末端羥基官能團(tuán)的潤(rùn)濕劑,以使其混入 氨基聚醚硅氧烷化合物中。潤(rùn)濕劑的混合物可被使用。潤(rùn)濕劑的非限制性實(shí)例包括非離子表面活性劑和兩性表面活性劑,例如雙子二醇 乙氧基化物、親水_親脂平衡(HLB)介于3和16之間的非離子表面活性劑、包括窄峰型烷 基乙氧基化物的C12-C18烷基乙氧基化物(“AE”)和C6-C12烷基酚乙氧基化物(例如,乙氧基 化物與混合的乙氧基/丙氧基)、C12-C18甜菜堿和硫代甜菜堿(“磺基甜菜堿”)、C10-C18氧化 胺等。在一個(gè)實(shí)施方案中,潤(rùn)濕劑為由Air Products and Chemical, Inc.以商品名“DYNOL 607”出售的非離子表面活性劑。在另一個(gè)實(shí)施方案中,潤(rùn)濕劑為由Air Productsand Chemical, Inc.以商品名“DYNOL 604”出售的非離子表面活性劑。在另一個(gè)實(shí)施方案中, 潤(rùn)濕劑為由Air Products and Chemical, Inc.以商品名SURFYN0L 出售的非離子表面活 性劑,例如 Surfynol 420、Surfynol 440、Surfynol465、或 Surfynol 485。在另一個(gè)實(shí)施 方案中,潤(rùn)濕劑為由Air Productsand Chemical, Inc.以商品名CARB0WET出售的非離子 表面活性劑,例如Carbowet 106或Carbowet 109。并且在另一個(gè)實(shí)施方案中,潤(rùn)濕劑為 由ShellChemicals以商品名NE0D0L出售的非離子表面活性劑,例如Neodol 91_6、Neodol 23_3、Neodol 1-9、Neodol 1-7、Neodol 91-8、或 Neodol 45-7 另一類(lèi)有用的潤(rùn)濕劑包括硅氧烷表面活性劑和/或硅氧烷。它們可單獨(dú)使用和/ 或作為另外一種選擇與上述烷基乙氧基化物表面活性劑聯(lián)合使用。硅氧烷表面活性劑的非 限制性實(shí)例為聚環(huán)氧烷聚硅氧烷,其具有二甲基聚硅氧烷疏水部分和一個(gè)或多個(gè)親水性聚 亞烷基側(cè)鏈,并且具有通式R1- (CH3)2Si0- [(CH3)2Si0]a- [ (CH3) (R1) Si0]b—Si (CH3) 2—R1其中a+b為約1至約50,并且每個(gè)R1相同或不同并選自由下列組成的組甲基和聚(環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷)共聚物基團(tuán),具有通式^(CH2)nO(C2H4O)e(C3H6O)dR2,其中η為3或4 ;全部的c (對(duì)于所有的聚亞燒氧基側(cè)基)具有I至約100,或約6至約100的值;全部的d為O至約14 ;或者d為O ;全部的c+d具有約5至約150,或約9至約100的值,并且每個(gè)R2相同或不同并選自由下列組成的組氫、具有I至4個(gè)碳原子的烷基、以及乙?;?,或氫和甲基。每個(gè)聚環(huán)氧烷聚硅氧烷具有至少一個(gè)為聚(環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷)共聚物基團(tuán)的R1基團(tuán)。硅氧烷潤(rùn)濕劑以商品名硅氧烷二醇共聚物(例如,Q2-5211和Q2-5212)購(gòu)自Dow Corning,以商品名TEG0WET出售的Degussa,以及以商品名Silwet出售的MomentivePerformanceMaterials0可能期望在涂料組合物中包括酸,例如乙酸或檸檬酸,以水解硅烷中的烷氧基,這可有利于交聯(lián)并改善耐久性。盡管可利用幾乎任何酸,但是檸檬酸可由于其施用期間的相對(duì)強(qiáng)度及低氣味而為便利的。消泡劑可為所期望的以有利于涂料溶液的傳送和施用。涂料溶液可以任何期望的量施用,例如,相對(duì)未涂覆基底的重量至少O. 1%的涂料 溶液的重量。為了用于一次性吸收制品,可能期望使用足夠少量的涂料溶液以避免在非織造基底上形成明顯的膜。例如,其中涂覆的非織造基底將在一次性吸收制品諸如頂片中用作可見(jiàn)表面或接觸穿著者的表面時(shí),這可為真實(shí)的??赡芷谕3滞繉雍穸刃∮诜强椩旎椎暮穸?caliper)或厚度(thickness)。涂料溶液可以連續(xù)方式施用。例如,可通過(guò)將基底浸沒(méi)于涂料中或換句話講覆蓋基底的至少一個(gè)表面的全部或大致全部表面區(qū)域而將涂料溶液施用到基底上。涂料溶液可以不連續(xù)方式施用,所得為連續(xù)涂層或不連續(xù)涂層。例如,涂料溶液可以一定的量和間隔條紋施用,當(dāng)所述涂料溶液鋪展在基底表面上時(shí)所得為連續(xù)涂層。作為另外一種選擇,涂料溶液可以較少的量和/或較稀疏的間隔條紋施用,所得為不連續(xù)涂層??墒褂萌魏瓮繉訄D案,包括但不限于條紋、圓點(diǎn)、幾何形狀和不規(guī)則圖案??墒褂醚b飾性圖案,然而,極薄的涂層和/或潤(rùn)濕劑的存在可限制在最終涂層中保持挺括的“圖像”的能力。涂料溶液可使用任何期望的方法來(lái)施用,包括但不限輕觸輥涂、浸沒(méi)、噴涂、印刷等??赡芷谕{(diào)節(jié)涂覆方法以獲得涂料在正交于由吸收制品的縱向軸線和橫向軸線限定的平面的Z方向上滲透通過(guò)基底。涂料溶液可在表面處理之后施用,在表面處理之后立即施用,或者其施用與表面處理同時(shí)進(jìn)行,以增加要涂覆基底的表面能。例如,基底可經(jīng)受大氣等離子處理、電暈處理、化學(xué)等離子處理、或其它高能表面處理,所述處理改進(jìn)表面的特性,更具體地講改進(jìn)表面的表面能和/或化學(xué)反應(yīng)性而不改變基底的尺寸。就本公開(kāi)的目的而言,如果尺寸改變未處于或超過(guò)微米的數(shù)量級(jí),則基底的尺寸未改變,換句話講,尺寸改變幅度可小于I μ m。在一些實(shí)施方案中,不使用表面處理。在一些實(shí)施方案中,基底可經(jīng)歷一種或多種表面處理兩次或更多次。例如,基底在所述基底制造期間可經(jīng)歷等離子處理,并且在轉(zhuǎn)化成最終產(chǎn)品期間可再次經(jīng)歷等離子處理。如果使用多次表面處理,則表面處理之間經(jīng)過(guò)的時(shí)間可為數(shù)小時(shí)、數(shù)天或數(shù)周。利用表面處理可允許在基底上使用較少涂料溶液而無(wú)相應(yīng)的涂覆效果降低。基底本文所述的涂層可用于使任何類(lèi)型的疏水性非織造基底親水化。已發(fā)現(xiàn)涂層可對(duì)例如紡粘非織造基底有用,賦予紡粘非織造基底耐用的親水性并適用作例如一次性吸收制品中的采集層。如果非織造基底并非固有地由人造短纖維構(gòu)成,則可能期望在基底中包括一些人造短纖維。在一些結(jié)構(gòu)中,人造短纖維可通過(guò)在其它纖維的空隙內(nèi)提供親水性互連而有助于非織造基底的結(jié)構(gòu)完整性。設(shè)置在其它纖維空隙內(nèi)的人造短纖維也可通過(guò)提供用于流體流過(guò)非織造基底的附加表面區(qū)域而有利于液體輸送。吸收制品圖I為根據(jù)本公開(kāi)的諸如尿布的示例性一次性吸收制品10的平面圖。尿布10被顯示處于其平展未收縮狀態(tài)(即,沒(méi)有彈性誘導(dǎo)收縮),并且尿布10的一些部分被切除以更清楚地顯示尿布10的底層結(jié)構(gòu)。接觸穿著者的尿布10的一部分,即面向身體的表面,在圖I中面對(duì)觀察者。尿布10 —般可包括底座12和設(shè)置在底座中的吸收芯14。圖I中的尿布10的底座12可包括尿布10的主體。底座12可包括外覆蓋件16,所述外覆蓋件包括可為液體可透過(guò)的頂片18、和/或可為液體不可透過(guò)的底片20。吸收芯14可封裝在頂片18和底片20之間?;A(chǔ)結(jié)構(gòu)12也可包括側(cè)片22、彈性化腿箍24、和/或彈性腰部組件26。頂片18、腿箍24和其它接觸身體表面可包括乳液或皮膚處理組合物以用于向穿著者的皮膚賦予有益效果。乳液或皮膚處理組合物可包括蠟、油或其它含油化合物。如果存在的話,腿箍24和彈性腰部組件26可包括彈性構(gòu)件28。尿布10的一個(gè)端部可被構(gòu)造為尿布10的第一腰區(qū)30。尿布10的相對(duì)的端部可被構(gòu)型為尿布10的第二腰區(qū)32。尿布10的中間部分可被構(gòu)型為襠區(qū)34,所述襠區(qū)縱向延伸在第一腰區(qū)30和第二腰區(qū)30之間。腰區(qū)30和32可包括彈性元件,使得它們收攏在穿著者的腰部周?chē)蕴峁└纳频馁N合性和密封性,如彈性腰部組件26所示。襠區(qū)34為當(dāng)尿布10被穿著時(shí)尿布10的一般定位在穿著者的兩腿之間的那個(gè)部分。在一些實(shí)施方案中,襠區(qū)34可向著第一腰區(qū)或前腰區(qū)30或第二腰區(qū)或后腰區(qū)32略微偏移,例如在特別為男性或女性穿著者設(shè)計(jì)的尿布中。襠區(qū)34可在尿布10的縱向長(zhǎng)度的約25%和約75%之間縱向延伸。尿布10在圖I中被描繪成具有縱向軸線36和橫向軸線38。尿布10的周邊40由尿布10的外邊緣界定,其中縱向邊緣42大致平行于縱向軸線36延伸,而端邊44大致平行于橫向軸線38延伸?;A(chǔ)結(jié)構(gòu)12也可包括扣緊系統(tǒng),其可包括一個(gè)或多個(gè)扣緊構(gòu)件46和/或一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)著陸區(qū)48。尿布20也可包括其它部件,包括但不限于前耳片和后耳片、腰帽部件、彈性部件等以提供更好的貼合性、密封性和美觀特性。一些示例性附加部件描述于例如美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)3,860,003和美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)5,151,092中。對(duì)于單一吸收制品,基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)12和吸收芯14可形成尿布10的主結(jié)構(gòu),所述主結(jié)構(gòu)在添加其它部件后形成復(fù)合尿布結(jié)構(gòu)。盡管頂片18、底片20和吸收芯14可以多種構(gòu)型組裝,但是示例性的尿布構(gòu)型一般描述于美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)5,554,145;美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)5,569,234 ;和美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)6,004,306中。在一些實(shí)施方案中,尿布10也可包括采集系統(tǒng)50,所述系統(tǒng)設(shè)置在液體可透過(guò)的頂片18和吸收芯14的面向穿著者側(cè)之間。采集系統(tǒng)50可與吸收芯直接接觸。采集系統(tǒng)50可包括單一層或多個(gè)層,例如面向穿著者皮膚的上部采集層52和面向穿著者衣服的下部采集層54。在一些實(shí)施方案中,采集系統(tǒng)50可用來(lái)接收液體浪涌,例如尿液涌流,并且快速地吸收液體并將其分配在吸收芯14上以便吸收芯14可在液體流動(dòng)超過(guò)吸收芯14并流出尿布10之前吸收液體。換句話講,采集系統(tǒng)50可用作液體的臨時(shí)貯存器直至吸收芯14·能夠吸收液體為止。
在一些實(shí)施方案中,采集系統(tǒng)50可包括化學(xué)交聯(lián)的纖維素纖維。此類(lèi)交聯(lián)的纖維素纖維可具有期望的吸收特性。示例性化學(xué)交聯(lián)的纖維素纖維公開(kāi)于美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)5,137,537 中。在一些實(shí)施方案中,上部采集層52和下部采集層54中的一者或兩者皆可包括可為親水性的非織造材料。上部采集層52和下部采集層54中的一者或兩者皆可包括化學(xué)交聯(lián)的纖維素纖維,所述纖維可形成或者可不形成非織造材料的一部分。上部采集層52可包括非織造材料(不含交聯(lián)的纖維素纖維),并且下部采集層54可包括化學(xué)交聯(lián)的纖維素纖維。下部采集層54可包括與其它纖維諸如天然或合成聚合物纖維相混合的化學(xué)交聯(lián)的纖維素纖維。此類(lèi)其它天然或合成聚 合物纖維可包括高表面積纖維、熱塑性粘合纖維、聚乙烯纖維、聚丙烯纖維、PET纖維、人造絲纖維、Iyocell纖維、以及它們的混合物。用于上部采集層52和下部采集層54的示例性非織造材料包括但不限于包括紡粘層、熔噴層和另一個(gè)紡粘層的SMS材料,以及SMS材料的變體,例如SMMS、SSMMS, SSMMMS,SMMMS、或SSMMXS材料,其中X可為熔噴層或紡粘層。在一些實(shí)施方案中,可期望永久的親水性非織造材料,例如具有耐用親水性涂層的非織造材料。在一些實(shí)施方案中,上部采集層52和/或下部采集層54可包含SSMMS結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施方案中,非織造材料可為多孔的。圖2為示出尿布10的吸收芯14的一個(gè)實(shí)施方案的一部分沿2-2的截面圖。在圖2中,吸收芯14包括被芯包裹物62以C形折疊包裹的存儲(chǔ)層60。芯包裹物62可包括已涂覆有耐用親水性涂料組合物的基底?;卓蔀榉强椩觳牧稀⒕酆衔锬?、或它們的組合。在一些實(shí)施方案中,芯包裹物62用作采集層,使得單獨(dú)的上部采集層52和下部采集層54不必要。圖3為不出尿布10的吸收芯14的一個(gè)替代實(shí)施方案的一部分沿2-2的截面圖。在圖3中,存儲(chǔ)層60被芯包裹物62圍繞或包封。芯包裹物62包括流體接納頂層或基底70以及底層或基底80。流體接納頂層70和底層80可相同或不同。換句話講,它們可為涂覆有相同的耐用親水性涂料組合物的相同基底,涂覆有相同的耐用親水性涂料組合物的不同基底,或者涂覆有不同的耐用親水性涂料組合物的不同基底。在一些實(shí)施方案中,底層80不被涂覆。存儲(chǔ)層60的頂層70可被稱(chēng)作芯覆蓋件且存儲(chǔ)層60的底層80可被稱(chēng)作除塵層。在一些實(shí)施方案中,頂層70和底層80可包括非織造材料。一種示例性材料為SMS材料和SMS的變體,例如SMMS或SSMMS,所述SMS材料包括紡粘層、熔噴層和另一個(gè)紡粘層。頂層70和底層80可由兩個(gè)或更多個(gè)分開(kāi)的非織造材料片來(lái)提供,或者它們可由一體的材料片形成。可為理想親水性的尿布10的結(jié)構(gòu)包括但不限于頂片18、吸收芯包裹物62、以及上部采集層52和下部采集層54。在一些實(shí)施方案中,僅芯包裹物62的頂層70或底層80之一為親水性的。例如,頂層70可為親水性的而底層80可為疏水性的,或者頂層70可被處理以賦予其親水性而底層80可未被處理。在多種尿布構(gòu)型中,可能期望在這些結(jié)構(gòu)之一中、所有這些結(jié)構(gòu)中、或其它結(jié)構(gòu)中具有親水性非織造材料,并且本公開(kāi)的耐用親水性涂覆的非織造材料可適用于任何此類(lèi)結(jié)構(gòu)。此外,在一些結(jié)構(gòu)中,可能期望僅一個(gè)結(jié)構(gòu)或組件的一部分為親水性的。例如,可能期望頂片18在襠區(qū)34的橫向中部為親水性的,而對(duì)于頂片18的橫向外部為疏水性的。如果需要,僅一個(gè)結(jié)構(gòu)或組件的一部分可被涂覆或處理以賦予親水特性。
降低遷移的方法上述結(jié)構(gòu)和化合物可用于降低親水性涂料向吸收制品中的鄰近結(jié)構(gòu)的遷移。例如,親水性涂料由吸收制品中的一個(gè)結(jié)構(gòu)向吸收制品中的鄰近的一個(gè)結(jié)構(gòu)或多個(gè)結(jié)構(gòu)的遷移可如下降低提供第一疏水性非織造基底,用包含聚醚改性三烷氧基硅烷的涂料組合物涂覆所述第一疏水性非織造基底以產(chǎn)生涂覆的非織造基底,并且將所述涂覆的非織造基底合并到吸收制品中。涂覆的非織造基底可鄰近第二疏水性非織造基底放置。第二疏水性非織造基底可為固有疏水性的或者可已被處理以使得非織造材料疏水或者增加其疏水性。如上所述,吸收制品可包括至少痕量的含油物質(zhì)。含油物質(zhì)可為凡士林液 體、礦物油或增塑劑,例如用于粘合劑中的那種。涂覆的非織造基底可鄰近含油物質(zhì),包括將涂覆的非織造基底定位在含油物質(zhì)上或反之亦然。例如,包含含油物質(zhì)的粘合劑可靠近涂覆的非織造基底設(shè)置或者設(shè)置在涂覆的非織造基底上。又如,包含含油物質(zhì)的粘合劑或彈性構(gòu)件可設(shè)置在涂覆的非織造基底和第二疏水性非織造基底之間。在一些實(shí)施方案中,包含含油物質(zhì)的粘合劑可用于將涂覆的非織造基底接合到吸收制品中的第二疏水性非織造基底上。
實(shí)施例實(shí)施例I氨基聚醚改性三烷氧基硅烷涂料溶液如下制備氨基聚醚改性三烷氧基硅烷以期望的濃度分散于水中。如果需要諸如消泡劑或潤(rùn)濕劑的加工助劑,則這些助劑隨后被分散。如果需要,接下來(lái)將檸檬酸或乙酸邊攪拌邊溶解于混合物中。根據(jù)組成、組分重量對(duì)溶液重量的示例性涂料溶液
權(quán)利要求
1.一種吸收制品,所述吸收制品包含 至少痕量的礦物油; 鄰近所述礦物油設(shè)置的疏水性非織造基底;和 在所述非織造基底上設(shè)置的包含聚醚改性三烷氧基硅烷的涂料組合物; 其中所述涂覆的非織造基底具有小于O. 002g/m2的箍上殘余值。
2.如權(quán)利要求I所述的吸收制品,其中所述礦物油為熱熔性粘合劑組分。
3.如權(quán)利要求I所述的吸收制品,其中所述礦物油為乳液組合物組分。
4.如權(quán)利要求I所述的吸收制品,其中所述涂料以按所述非織造材料的重量計(jì)至少O.1%的量施用到所述非織造基底。
5.如任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的吸收制品,其中所述非織造基底為選自由下列構(gòu)成的組的結(jié)構(gòu)組件頂片、上部采集層、下部采集層、芯包裹物、芯覆蓋件和除塵層。
6.如任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的吸收制品,其中所述聚醚改性三烷氧基硅烷的聚醚部分具有平均結(jié)構(gòu) CH2 (O) CHCH2 (OCH2CH2) 6.90CH2CH (O) CH2。
7.如任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的吸收制品,其中所述聚醚改性三烷氧基硅烷的聚醚部分具有平均結(jié)構(gòu) CH2 (O) CHCH2 (OCH2CH2) 1L 70CH2CH (O) CH2。
8.如任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的吸收制品,其中所述涂料組合物還包含潤(rùn)濕劑和酸。
9.如權(quán)利要求8所述的吸收制品,其中所述酸為檸檬酸。
10.一種吸收芯,所述吸收芯包括 第一基底層和第二基底層; 在所述第一基底層和第二基底層中的每一個(gè)上的不連續(xù)層中設(shè)置的吸收顆粒聚合物材料; 包括至少痕量的增塑劑的熱塑性材料,所述熱塑性材料包封所述吸收顆粒聚合物材料使得所述熱塑性材料與所述第一基底層和第二基底層中的至少一個(gè)接觸;和 在所述第一基底層和第二基底層中的至少一個(gè)上設(shè)置的包含聚醚改性三烷氧基硅烷的涂料組合物,其中所述涂覆的基底層具有小于O. 002g/m2的箍上殘余值。
11.如權(quán)利要求10所述的吸收芯,其中所述涂料組合物還包含潤(rùn)濕劑和酸。
12.—種吸收芯,所述吸收芯包括 第一基底層和第二基底層; 在所述第一基底層和第二基底層中的每一個(gè)上的不連續(xù)層中設(shè)置的吸收顆粒聚合物材料; 包括至少痕量的增塑劑的熱塑性材料,所述熱塑性材料包封所述吸收顆粒聚合物材料使得所述熱塑性材料與所述第一基底層和第二基底層中的至少一個(gè)接觸; 在所述第一基底層的面向身體的表面上設(shè)置的非織造芯覆蓋件;和在所述第一基底層和第二基底層中的至少一個(gè)和所述非織造芯覆蓋件上設(shè)置的包含聚醚改性三烷氧基硅烷的涂料組合物,其中所述涂覆的層或芯覆蓋件具有小于O. 002g/m2的箍上殘余值。
13.如權(quán)利要求12所述的吸收芯,其中所述涂料組合物設(shè)置在至少所述第一基底層和所述芯覆蓋件上。
14.如權(quán)利要求12所述的吸收芯,其中所述涂料組合物還包含潤(rùn)濕劑和酸。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了涂覆有氨基聚醚硅氧烷的非織造材料。涂料組合物可包括潤(rùn)濕劑、酸和/或消泡劑。非織造材料可混入一次性吸收制品中。一次性吸收制品可包含至少痕量的礦物油。非織造材料的涂層即使在礦物油的存在下也可為耐用的。
文檔編號(hào)A61L15/20GK102883751SQ201180021857
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者K.V.卡塔蘭, C.A.斯皮茨米勒, J.K.布希魯, C.H.W.程, A.L.塔利 申請(qǐng)人:寶潔公司