[发明专利]包含填料膜和连续膜的可透气层压制品

说明书

发明领域

本发明涉及包含填料膜和可拉伸的连续膜的可透气多层膜层压制品。此外，本发明还涉及制造这种层压制品的方法。

发明背景

本发明涉及包含至少一层微孔膜和一层可拉伸的连续膜的可透气层压制品及制造这种层压制品的方法。这类材料尤其在限制使用和用可弃物品领域中有各种用途。

传统上，在限制使用或用可弃物品中通常用膜来提供阻挡性能。所谓限制使用或用可弃，是指产品和/或部件只用少数几次或可能只用一次就丢弃。这类产品包括，但不限于例如手术帘布和手术衣，用可弃工作服例如衣裤相连的工作服和实验室用的外套，以及个人护理吸收产品例如尿布、运动短裤、失禁服装、卫生巾、绷带和包装材料。在个人护理吸收产品例如婴儿尿布和成人失禁产品中，用膜作为外罩，其目的是防止人体废液污染衣服、被褥及使用的周围环境的其它方面、在包括医院服装的防护服方面，用膜来防止穿戴者和病人之间的微生物交叉交换。在包装领域，用膜来让H₂O和O₂通过，但不让微生物通过。

采用膜层压法可生产出不透性的，但在外观和质地上又有点象布的材料。用可弃尿布上的外罩就是其中的一个例子。在这方面，可参考1989年4月4日颁布的共同转让的美国专利4,818,600和1988年2月16日颁布的美国专利4,725,473。手术衣和手术帘布是另一些例子。在这方面，可参见1983年4月5日颁布的美国专利4,379,102。

在这类层压制品中使用膜的主要目的是提供隔液性能。也需要可透气的这类层压制品，以便使它们具有透过水蒸气的能力。由这种可透气和/或微孔膜的层压制品做成的衣服穿着起来更舒适，因为减少了衣服下面水蒸气的浓度和皮肤的水合作用。但是，在可透气膜中孔的尺寸不能太大，尤其在防护服应用方面，例如工业用或医用服装，化学液体的渗透对穿着者来说存在着污染的危险。此外，有微孔的膜能让化学蒸气和/或病毒通过从而降低防护服的效果。

获得可透气微孔膜的常用方法是将含有填料的热塑性薄膜进行拉伸。在拉伸过程中通过填料颗粒产生微孔。薄膜通常在牵伸工艺之前进行加热，以使其塑性和展性更大些。这种牵伸或拉伸也使膜中的分子结构发生取向，使其在拉伸方向的强度和耐用性增加。由于拉伸所产生的分子取向对于改善耐用性来说是有利的。

膜可以在机器方向和/或横截机器方向上被拉伸。在横截方向上拉伸膜是特别复杂的，因为必须在膜的边缘施加力量，使膜伸长。通常使用拉幅框架。相反，在机器方向上拉伸膜是比较容易的。只需在膜处于加热和塑性状态时增加2辊之间的牵引比或速度比就够了。然而，对于单向拉伸的薄膜，即机器方向或横向拉伸的薄膜，存在耐用性问题。单向拉伸引起分子在拉伸方向上取向。这就导致沿拉伸方向容易撕裂或开裂的薄膜。例如，沿机器方向取向的膜具有沿机器方向开裂或撕裂的倾向。同时，在机器方向上膜的抗拉特性急剧增加，而横向上的抗拉强度则大大低于机器方向上的抗拉强度。

单向拉伸取向膜的这些耐用性问题是众所周知的。通常可用两种方法来消除由于这种高度各向异性强度特性所引起的产品耐用性问题。第一种方法是在机器方向和横向两个方向上对膜进行拉伸定向。经过双轴拉伸的薄膜具有更加平衡的强度性能。第二种方法是将一层沿机器方向取向的薄膜与一层沿横向取向的薄膜结合成一种层压制品。这种方法费时、尺寸有限，而且成本高。因此需要一种使用低成本材料制成的单向拉伸、重量轻、可透气的薄膜层压制品，以及提供这种透气性、阻挡性和使用耐久性均理想的层压制品的方法。

此外，为了避免产生太大的孔，通常需要精确控制拉伸工艺，因为，如前所述，不希望的大孔的形成会使膜的水压头值降低到不可接受的低水平，从而引起液体、产生气味的微生物的泄漏。因此需要一种可透气的柔性层压制品，以及提供具有透气性阻挡性能且适应性和舒适性均理想的层压制品的方法。

发明简述

本发明涉及包含一层取向填料膜和至少一层连续膜的多层膜层压制品。填料膜包含聚合物树脂和填料，填料含量至少为所述聚合物树脂体积的10％。较好地，填料膜含有约25～约50％(体积)的填料。连续的弹性膜在拉伸之前粘合到填料膜上。弹性膜是水蒸气可透过的，但对引起气味的微生物而言，多半是不可透过的。连续的弹性膜较好是连续粘合或点粘合到填料膜上。这种层压制品是经过拉伸的，使得填料膜本身的水蒸气透过值(WVTR)为至少300g/m²·24小时。拉伸后的层压制品的WVTR为至少200g/m²·小时。