CN110167380A - 一次性鞋内底衬垫及其用途 - Google Patents

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Abstract

公开了一次性鞋内底衬垫及其用途。一次性鞋内底衬垫是多层结构，包括顶片和压敏粘合剂，和任选存在的底片、有机硅涂层和内衬层。压敏粘合剂层允许一次性鞋内底衬垫被定位、重新定位和取出，使其非常适合日常使用和处置。

Description

一次性鞋内底衬垫及其用途
技术领域
本发明涉及一次性鞋内底衬垫(insole pad)及其用途。更具体地，本发明涉及一次性鞋内底衬垫的材料和粘合剂组合物，该鞋内底衬垫允许其被定位、重新定位和取出，使其非常适合日常使用和处置。
背景技术
鞋内底或鞋垫是设置在脚下面并支撑脚底部的鞋内侧部分。传统鞋内底通常由如泡沫、凝胶、塑料、织物或皮革等材料的粘合层构成，这其经过模塑和修整以贴合鞋床(footbed)的里衬和分别贴合人的脚底。
使用者穿鞋后，鞋内温度普遍升高，导致汗腺分泌汗液，特别是在使用者脚底和鞋衬垫之间。如果使用者赤脚且没有穿短袜，这会变得更棘手，取决于鞋或鞋衬垫内形成透气能力的水平。近些年，时尚和生活方式的趋势已从与最小覆盖的袜子一起穿着的鞋子、与脚踝相适应或仅仅在脚踝之上的袜子一起穿着的鞋子，转变为完全不穿袜子而穿着的鞋子。然而，这类极简风格的鞋子在没有穿袜子的时候仍然广泛地受到细菌的影响。尽管描述了与其中形成的细菌相关的负面属性，但如今许多鞋类制造商已经很快意识到了这一重大的市场趋势，并分别以大量的极简风格的鞋子作为回应，这些鞋子专门设计为与用户的脚直接接触穿着。随着残留汗液的累积，形成了有害的细菌，创造了温暖、粘稠和充满臭味的环境，该环境通常在鞋子穿后一天天会变得越来越糟糕。脱落的死皮细胞和其他污垢可能会在其中聚集，进一步加剧了这一问题并降低了使用者的舒适度。
为了解决这个问题，目前市场上已经广泛销售了两类除臭产品：除臭剂和鞋内底衬垫。除臭剂通常以粉末或喷雾剂的形式出售，以降低臭味和细菌生长；然而，它们往往会在鞋内底上积累剥落的死皮细胞和残留物。积累的污垢和残渣很难看并且久而久之会损坏鞋内底。鞋内底衬垫可以单独作为替代加入或放在原来鞋内底上增加舒适或支持。它们可以永久或不可拆卸地附着到原来的鞋内底或鞋床。最不幸的是，并不是所有的衬垫都是专门为了减少或掩盖气味而是为了成为吸水性更强的物品，这种物品可以像其他普通内衣那样，很容易每天清洗。再者，目前提供的大部分除臭或其他类型的鞋内底都构造为DIY的通用尺寸概念，其要求使用者裁剪鞋内底或插入物。尽管通用结构对降低制造成本是切实可行的，但提供给消费者的任务是耗费时间和不便的，特别是在一次性应用中，使用者可能要在一年内使用许多插入物。此外，需要使用剪刀、小刀或刀片将这些插入物裁剪成合适的尺寸，使用户处于不必要的割裂型风险。另外，具有活性炭层合物的鞋内底的典型厚度范围为约1-4mm，虽然这样厚的衬垫非常适合运动鞋或舒适鞋，但它们不适合紧贴脚或开放式鞋的鞋，如凉鞋。另外，一些鞋内底可以取出和手洗，如果每天如此，对很多人来说过程是耗时的，不切实际的和麻烦的。大多数这样的现代鞋内底全部或部分由合成材料制造，并且其清洗和干燥往往会扭曲鞋内底的形状，往往一定程度上防止了重复使用。
本领域所缺乏和需要的是一次性鞋内底衬垫，该鞋内底衬垫预期用于较短的时间甚至是日常使用，并提供了有效的吸湿和减少臭味的手段，而不会损坏原始的鞋内底，或者在鞋内底上留下或尽可能减少脱落的死皮细胞和污垢。鼓励更频繁的甚至每天更换衬垫将促进脚部卫生，特别是那些不穿短袜或长袜的人。在本领域中，需要一次性鞋内底衬垫，使其能够定位、重新定位和取出而不损坏原来的鞋内底。本发明满足了这一需求。
发明内容
一个实施方式涉及具有多层结构的一次性衬垫，包括：(a)顶片层；(b)粘合剂层；和(c)任选存在的剥离内衬。该粘合剂是压敏粘合剂，其具有在40℃下小于1×105帕斯卡的储能模量(G’)。该顶片还可包括吸收层和底片层。
另一实施方式涉及套件，包括(a)具有第一侧和第二侧的支撑结构和(b)具有多层结构的一次性鞋内底衬垫。该一次性鞋内底衬垫包括(i)顶片层；(ii)为压敏粘合剂的粘合剂层；和(c)任选存在的剥离内衬。该顶片还可包括吸收层和底片层。该衬垫的粘合剂层粘合到支撑结构的第一侧上，其中支撑结构的第一侧远离鞋底部朝上。该一次性衬垫可以定位、重新定位和从支撑结构中取出。该支撑结构由允许一次性衬垫定位、重新定位和取出多达30次而不损坏支撑结构的材料制成。该支撑结构任选地包括位于第二侧的第二粘合剂，在此其可附着于鞋内底上。
在另一个实施方式中，本发明涉及无内衬多层一次性衬垫，包括顶片层和粘合剂层。将无内衬一次性衬垫被打孔以分成两个不同部分。该顶片还可包括吸收层和底片层。该粘合剂层是压敏粘合剂，其具有在40℃下小于1×105帕斯卡的储能模量(G’)。该衬垫可以进行堆叠，其中一个衬垫的粘合剂层堆叠在吸收层的顶部。略微向上施加压力时，该衬垫可以从堆叠中单独剥离。任选地，在吸收层上涂覆有机硅剥离剂以便容易地剥离。
再一个实施方式涉及无内衬一次性衬垫，包括具有第一侧和第二侧并且具有长度X的吸收层。该衬垫可以以蝴蝶翼(butterfly flap)折叠，具有左端1/4X折叠，右端1/4X折叠，中间1/2X折叠。在折叠时，第二侧在内侧折叠，而第一侧在外侧折叠。而在另一个实施方式中，该无内衬一次性衬垫可被折叠为三折，具有在1/3X和2/3X的折叠。第二侧的全部或部分涂覆有PSA，该PSA具有在40℃下小于1×105帕斯卡的储能模量(G’)。第二侧的部分可以任选地涂覆有有机硅剥离剂。为了运输，该衬垫可以进行堆叠，并可以在略微向上施加压力时从堆叠中单独剥离。
另一个实施方式涉及一次性衬垫，包括具有第一侧和第二侧的吸收层。该第二侧涂覆有粘合剂。任选地，将内衬置于粘合剂的外侧。该第一侧任选地涂覆有有机硅剥离剂。该一次性衬垫在支架或无芯卷筒上卷起，其中，单个一次性衬垫可以从容纳卷起的一次性衬垫的容器壳体(receptacle housing)中分配。
所有上述一次性鞋衬垫可以提供有穿戴者紧固装置，由此给该衬垫提供相对于鞋的鞋床附着于穿戴者脚的装置。
附图说明
图1A是一次性鞋衬垫的俯视示意图。
图1B是一次性鞋衬垫的横截面示意图。
图2A是具有支撑结构的一次性鞋衬垫的示意图。
图2B是具有支撑结构的一次性鞋衬垫的横截面示意图。
图2C是具有支撑结构的一次性鞋衬垫的仰视图。
图3A是无内衬、多层、穿孔以分成两个不同部分的一次性衬垫的示意图。
图3B是堆叠的无内衬、多层、多孔一次性衬垫的示意图。
图3C是一次性衬垫分离的脚跟和脚掌部分(heel and ball portions)的示意图。
图4A是无内衬且可折叠的一次性鞋衬垫的示意图。
图4B是无内衬的堆叠及折叠的一次性鞋衬垫的示意图。
图4C是具有尺寸的蝴蝶翼无内衬且可折叠的一次性鞋衬垫的示意图。
图4D是具有尺寸的三折叠无内衬且可折叠的一次性鞋衬垫的示意图。
图5A是一次性鞋衬垫上粘合剂涂层的示意图。
图5B是一次性鞋衬垫上点状粘合剂涂层的示意图。
图5C是一次性鞋衬垫上条状粘合剂涂层的示意图。
图5D是一次性鞋衬垫上螺纹状粘合剂涂层的示意图。
图6A是单个分配的一次性鞋衬垫的示意图。
图6B是卷形式的一次性鞋衬垫的示意图。
图6C是卷形式的一次性鞋衬垫的示意图，该卷形式在用于容纳卷起的一次性衬垫的壳体中。
具体实施方式
本文所述的“一次性”物品在一次性使用后完全或部分丢弃。因此，“一次性”物品可以包括单个不可分开的结构，其中整个物品是一次性的，或者也可以包括具有带有一次性衬垫的支撑结构的套件的物品，其中只有一次性衬垫是一次性的。
在本文中，术语“一次性衬垫”是指放置紧靠穿戴者身体或靠近穿戴者身体放置以保护免受微生物和细菌侵扰，和/或吸收和容纳身体的各种排泄物特别是汗液的物品。
在本文中，术语“压敏粘合剂”或“PSA”是指粘弹性材料，在施加轻微压力的情况下可瞬间粘附到大多数基底上并保持持久的粘性。如果聚合物本身具有PSA的性质，或通过与稀释剂和其他添加剂混合发挥PSA的功能，则聚合物是本术语含义范围内的PSA。
一次性衬垫设计用于鞋子、腿套、腹带、腋下、侧面和其他可能接触汗液的部位。在另一个实施方式中，该衬垫可设计为用于共享头饰、共享衣物和共享手套的衬垫，以免受体液、微生物和昆虫侵扰。
该一次性衬垫至少包括顶片层和粘合剂层。
一次性衬垫的更多细节如图1A所示，这是鞋内底10的俯视图。一次性衬垫的横截面如图1B所示，其具有顶片层11和粘合剂层14。该顶片还可以任选地包括吸收层12和底片层13。任选地，添加内衬15以保护粘合剂层。
粘合剂涂层在约1至约50gsm(克/平方米)的范围内。粘合剂是PSA，其具有在40℃下小于约1×105帕斯卡且在40℃下大于约1×102帕斯卡的储能模量(G’)。优选地，该储能模量小于约5×104帕斯卡，并且更优选地，小于1×104帕斯卡。在规定范围内的储能模量允许与基底牢固粘附，快速润湿基底，同时还允许重新定位和从基底移除粘合剂。
储能模量(G’)描述了粘合剂的弹性性能。为了确定粘合剂的储能模量，可使用TA动态机械分析仪(型号RDA700)，使用Orchestrators软件，版本7.2.0.4，获得相对于温度的储能或弹性模量(G’)。使用了直径为7.9mm、分开间隙约1mm的平行板。加载粘合剂试样，然后冷却至约-100℃，开始时间程序。程序试验以5℃的间隔增加温度，随后在每个温度下有10秒的保温时间(soak time)。用氮气连续吹扫含试样的对流烘箱。频率保持在10rad/s。试验开始时的初始应变是0.05％(在板的外沿处)。软件中的自动应变选项用来保持整个试验中可精确测量的扭矩。配置该选项使得软件允许的最大施加应变为80％。如果确保使用了下列步骤，自动应变程序就在每个温度增量调整应变。如果扭矩低于200g-cm，应变减少5％现有值。如果扭矩超过1200g-cm，其减少25％现有值。扭矩在200g-cm和1200g-cm之间时，在该温度增量应变不变。用软件由扭矩和应变数据计算储能或弹性模量(G')。
本发明的一次性鞋衬垫包括顶片层。适当的顶片层可以包括单层或多层。顶片整体且因此单独每一层对于穿戴者的皮肤都需要是柔顺的、柔软的且无刺激性的。它也可以有弹性的特点，使其可以在一个或两个方向上伸展。顶片层可由本领域已知的用于此目的的任何材料制成，如无纺织物、薄膜或两者的组合。无纺织物可以是由熔融塑料和/或塑料膜直接由单个纤维制成的扁平多孔片。本发明中可用的合适的无纺织物材料还包括但不限于纺粘法、熔喷法、纺熔法、溶纺法、电纺法、梳理法(carded)、薄膜成纤法、熔融薄膜成纤法、空气纺丝法、干法成网法、湿法成网短纤维及其他本领域中已知的部分或全部由聚合物纤维形成的无纺网材料。在本发明的优选实施方式中，该顶片的至少一层包括液体可渗透性孔隙聚合物薄膜。优选地，上层由具有孔隙的薄膜材料提供，该孔隙用于促进液体从面向穿戴者的表面向吸收性结构运输。本文中使用的适当市售顶片为PGI Inc.售出的有孔无纺布。
该一次性衬垫的顶片层还可以包括吸收层。该吸收层包括各种材料，例如，包括绵纸(tissue)、棉花、纤维素、纸浆、超吸收聚合物(SAP)、丝束纤维、起皱纤维素填料、吸收泡沫、吸收海绵、吸收凝胶材料、纤维化纤维素、具有绵纸或合成材料的绒毛浆和/或任何等同材料或材料组合。根据本发明，还可以使用具有足够基重和吸收性能的绵纸作为吸收层。例如，使用分区吸收时，更多的吸收能力可能位于一次性吸收衬垫的特定区域。
底片层可以紧靠吸收层设置，以容纳并防止任何吸收物挤出浸湿鞋床。本文中所用的合适的底片包括本技术中已知的所有底片。该底片通常为聚合物薄膜。示例性薄膜包括DH 292和DH 276薄膜(购自Clopay Corporation of Cincinnati,Ohio)。其他示例性薄膜包括K11-815和CEX-826弹性体薄膜(购自Tredegar Film Products of Richmond,Virginia)。
根据本发明，一次性衬垫由多种元件例如顶片、底片、吸收芯通过本领域熟知的任何方式连接而成。例如，通过连续的结构粘合剂层、图案化的粘合剂层或一组分开的线状、螺旋状或点状粘合剂，底片和/或顶片可与吸收芯连接或彼此连接。或者，这些元件可以通过热结合、压力结合、超声结合、动态机械结合或在本领域技术中已知的任何其它合适的连接方法及其任何组合来进行连接。在一个实施方式中，可以使用一次性用品结构的任何结构性热熔胶来完成元件的连接，包括Henkel的TECHNOMELT DM 3430B、TECHNOMELT DM 901B或TECHNOMELT DM LITE 300。
该粘合剂层涂覆在本发明的具有压敏粘合剂的底片的另一侧。任选地，该一次性鞋衬垫内衬可以用可去除的剥离纸或薄膜覆盖该粘合剂，以防止粘合剂在使用之前变干或粘附到衣服以外的其他表面。保存时，可将该内衬放在紧靠粘合剂的底片上。临用前丢弃该内衬，并且可将该一次性衬垫紧靠身体或靠近身体放置。可以使用任何市售的剥离纸或内衬薄膜。
对于一些实施方式，作为内衬的替代，该一次性鞋衬垫内衬在选定的区域任选地涂有剥离剂或有机硅剥离剂。为了储存和运输，可将涂布的衬垫堆叠。除最后一个衬垫外，无需使用内衬。
在一些实施方式中，该无内衬的衬垫被折叠并堆叠。衬垫的堆叠品容易彼此分开而不损坏其他无内衬的衬垫。
图2A、2B、2C和2D是包括与一次性鞋衬垫一起的支撑结构的套件的示意图。支撑结构20与一次性衬垫21的尺寸相同或比其略大。该一次性衬垫具有顶片层22和粘合剂层23，其中粘合剂层接触支撑结构的顶侧。该一次性鞋衬垫可取出、可重新定位，无需接触鞋的实际鞋床或鞋的初始鞋内底。任选地，该支撑结构的底侧包括将被粘合到鞋床或鞋的初始鞋内底上的粘合剂，该粘合剂为相同或不同的粘合剂23。
图3A、3B、3C和3D是无内衬、多层、穿孔以分成两个不同部分的一次性衬垫的示意图。衬垫30具有穿孔31，并且该衬垫可以沿着穿孔用力分离成一个脚跟33件和一个脚掌(ball)32件。该一次性衬垫包括粘合剂层35、顶片层34，并且任选地涂覆有有机硅剥离剂36。该一次性衬垫可以被堆叠，其中粘合剂层与剥离剂接触并且每个一次性衬垫可以很容易地与堆叠品分离而不会在一次性衬垫上留下任何粘合剂残留物。分离的一次性衬垫被附着在鞋的脚掌和脚跟区域。可以设想，这些分离的衬垫允许更充分地覆盖较小鞋子的鞋床，和较少覆盖大鞋子的鞋床。
图4A、4B、4C和4D是无内衬、多层、可折叠的一次性衬垫的示意图。可折叠一次性衬垫40以蝴蝶翼折叠，如图4B和4C所示，其具有长度X，顶侧和底侧。左折叠43在1/4X处，右折叠41也在1/4X处，中间42的长度为1/2X。两个折叠在衬垫45的中间交接。进行该折叠使得顶侧向内折叠而底侧在该折叠的外侧。展开时，顶侧朝向脚部，底侧粘附在鞋床上。左部分46和右部分47的外部折叠涂覆有粘合剂。外部折叠50的另一侧任选地涂覆有有机硅剥离剂。折叠后的一次性衬垫被堆叠49用于储存，。每个衬垫均可从堆叠品中取出，不粘且不会损坏其他衬垫。
对于三折叠的一次性衬垫，如图4D所示，衬垫在1/3段处是可折叠的。底侧两端涂覆有粘合剂48。48的另一侧(顶侧)，两侧或只有一侧，涂覆有硅剥离剂50。中间顶侧，根据非粘性的需要，还可以涂覆有硅剥离剂50。
图5A、5B、5C和5D是一次性衬垫上各种图案的粘合剂的示意图。将粘合剂施加在衬垫60的底面。粘合剂可涂覆成区域、点状、条状或螺旋状61，使一部分吸收背衬没有粘合剂涂层。根据粘合剂的强度，使用粘合剂覆盖背衬的更多面积或更少面积。此外，粘合剂涂层的厚度是可变的以平衡粘性和去除性。粘合剂也可以以特定的图案进行涂覆，例如块状、线状、多线状、点状、纤维状、螺旋状。任选地，内衬覆盖粘合剂用于储存。
图6是可单个分配的卷起的一次性衬垫的示意图。该一次性衬垫具有顶片层70，该顶片层具有第一侧和第二侧。该第二侧涂覆有粘合剂71。内衬73任选地放在粘合剂的另一侧，或第一侧任选地涂覆有有机硅剥离剂72。该一次性衬垫在支架或无芯卷筒74上卷起。每个衬垫70’和70”重叠77一小段用于分配。重叠77的长度可根据卷而变化，并且可以由本领域技术人员来进行确定。可以从容器壳体75的开口76来分配一次性衬垫，该容器壳体用于容纳卷起的一次性衬垫。随着使用较小的力从壳体中拔出每个一次性衬垫，下一个一次性衬垫的一小段从开口76伸出，其长度与重叠77相同。
可以预想到，穿孔的一次性衬垫还可以以类似的方式来分配。为便于使用，一次性衬垫可以堆叠或卷装在便利包装的壳体内。
在一个实施方式中，一次性衬垫的热熔PSA通过将聚合物、和任选存在的，增粘剂、增塑剂、蜡、稳定剂和添加剂组合而制备。
有用的聚合物包括刚性和弹性链段的交替嵌段，其包括苯乙烯类嵌段共聚物，也被称为橡胶基聚合物。苯乙烯类嵌段共聚物可以是线状或多臂放射状，大于3个臂。苯乙烯嵌段共聚物的示例包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯-苯乙烯(SIBS)、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)、苯乙烯-乙烯/丙烯共聚物(SEPS)等。苯乙烯类嵌段共聚物的典型示例为D SBS和SIS等级，G SEBS、TSRC 和等级可用作粘合剂中的苯乙烯类嵌段共聚物。用于本文的使用苯乙烯类嵌段共聚物的合适的市售热熔PSA粘合剂是Henkel的TECHNOMELT DF 8045M。
其他有用的嵌段共聚物包括丙烯酸类嵌段共聚物。在本发明实践中可以使用的嵌段共聚物通常是多嵌段聚合物，其中大于约50重量％的聚合物在每个分子中包括至少2个硬嵌段。嵌段共聚物的示例包括那些具有式-A-B-A-和(-A-B-)n-Xm的嵌段共聚物。特别优选的是式-[A1]-[B]-[A2]-的嵌段共聚物。在上述代表性式中，A、A1和A2各自代表玻璃化转变温度(Tg)大于约30℃的聚合物嵌段(也称为硬嵌段)，并且B代表Tg小于约20℃的聚合物嵌段(也称为软嵌段)，并且X代表多官能偶联剂。聚合物嵌段B优选以至少50重量％的量存在。在特别优选的实施方式中，A1和A2是甲基丙烯酸甲酯，并且B是丙烯酸正丁酯。Kuraray生产的所有等级的KURARITYTMLA系列均可用作粘合剂中的丙烯酸类嵌段共聚物。
采用5mg或更少的样品以20℃/分钟的加热速率，通过示差扫描量热法(DSC)测定丙烯酸类嵌段的Tg。以对应于DSC热容加热曲线上玻璃化转变的热流变化开始和终点之间的中点计算Tg。使用DSC测定Tg在本领域中是众所周知的，并由B.Cassel和M.P.DiVito在"Use of DSC To Obtain Accurate Thermodynamic and Kinetic Data",AmericanLaboratory,January 1994,pp 14-19，和B.Wunderlich在Thermal Analysis,AcademicPress,Inc.,1990中所述。
用于热熔PSA的其他有用聚合物包括聚烯烃聚合物。聚烯烃聚合物包括C2-C20共聚物和三元共聚物。根据单体和共聚单体的选择以及聚合反应中的催化剂，聚烯烃可能基本上是无定形的、半结晶的或结晶的。根据所需的结晶度和分子量，可以选择单体的各种组合作为热熔粘合剂的聚合物。具有窄分子量分布的茂金属催化聚烯烃和非茂金属催化的(Zigler-Natta催化)聚烯烃可被选择作为粘合剂的基础聚合物。在本文中使用的使用聚烯烃共聚物的合适的市售热熔PSA粘合剂是Henkel的TECHNOMELT DF 6500。
优选聚烯烃的示例包括乙烯-α烯烃，例如，C2与C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11和/或C12，具有根据ASTM D1238于190℃下测量大于约5至约2,500g/10min的熔融指数，且总体结晶度在聚合物的约1％至约25％的范围内。另一优选的烯烃为丙烯共聚物，例如，C3与C2、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11和/或C12，具有根据ASTM D1238于190℃下测量的大于约5至约2,500g/10min的熔融指数，并且总体结晶度在聚合物的约1％至约25％的范围内。聚烯烃聚合物的典型示例是购自Dow Chemical的ENGAGETM和INFUSETM烯烃嵌段共聚物、购自Exxon Mobil Chemicals的VISTAMAXXTM、来自Idemitsu的L-MODUTM、购自Rextac的RT等级、来自Eastman的AERAFINTM、购自Evonik的其可用作聚烯烃。
基于粘合剂的总重量，该热熔PSA包含的聚合物含量为约10至约100重量％，优选约20至约60重量％。此外，根据聚合物，粘合剂可形成为热熔PSA或制作(cast)为可溶于溶剂的粘合剂。
该粘合剂任选地包含以增粘剂和/或增塑剂形式的稀释剂。以有效产生预期最终用途所需的性质的量选择并使用稀释剂。
根据粘合剂的聚合物选择增粘剂。与聚合物的相容性、软化点、粘度、细胞毒性和皮肤敏感性是选择特定增粘剂的主要因素。在粘合剂中可以使用增粘剂的组合。基于粘合剂的总重量，该增粘剂组分通常以不超过约80重量％存在，优选约30至约60重量％。
典型的增粘剂具有根据ASTM方法E28测定的约40℃至约150℃的环和球软化点，优选约80℃至约130℃的环和球软化点。
有用的增粘树脂可以包括任何相容的树脂或其混合物，如合成烃类树脂和混合物。包括脂肪族烃或脂环族烃、芳香烃、芳香族改性的脂肪族或脂环族烃及其氢化衍生物。这一类中脂肪族烃C5增粘树脂是戊间二烯和2-甲基-2-丁烯的二烯-烯烃共聚物，其软化点约为95℃。该树脂的示例为Cray Valley的Exxon Mobil Chemicals的ESCOREZTM1304、Eastman的PICCOTACTM1095和Jinhai的HAITACKTMJH3201。脂环族烃C5增粘树脂可以商品名100系列和300系列从Zeon商购获得。芳香族改性脂肪族烃树脂也可以用于本发明，如那些以商品名Extra、Plus、ET商购自Cray Valley的，购自Exxon Mobil Chemicals的ESCOREZTM2203LC、Eastman的PICCOTACTM9095和Jinhai的HAITACKTMJH 3200。特别适用的氢化增粘剂的示例包括Exxon Mobil Chemicals的Escorez 5000系列、Arakawa的Arkon P100和Eastman Chemical的Regalite S1100或Eastotac H100等。还包括环状或无环C5树脂和芳香族改性的无环或环状树脂。
α-甲基苯乙烯树脂，如购自Eastman Chemicals的Kristalex 3085和3100，以及购自Arizona Chemicals的Sylvares SA 100，也可以作为增粘剂用于本发明。一些配方可能需要两种或更多种所述增粘树脂的混合物。
同样有用的是C9芳香族/脂肪族烯烃衍生的芳香烃树脂，并且可以购自CrayValley，商品名为以及来自Rutgers系列TK芳香烃树脂。A-90是一种低分子量脂肪族C9烃树脂，其具有90-100℃的环和球软化点并可购自Cray Valley。
在一个实施方式中，增粘剂是天然的和改性的松香，例如包括脂松香、木松香、妥尔油松香、蒸馏松香、氢化松香、二聚松香、树脂酸盐和聚合松香；天然和改性松香的甘油和季戊四醇酯，例如包括浅木松香的甘油酯、氢化松香的甘油酯、聚合松香的甘油酯、氢化松香的季戊四醇酯。可用于实施本发明的市售松香和松香衍生物的示例包括购自ArizonaChemical的RE 100L、RE 110L和RE85；购自Ingevity的5101和购自Georgia-Pacific的1100。其他增粘剂包括天然萜烯的共聚物和三元共聚物，包括例如苯乙烯/萜烯和α-甲基苯乙烯/萜烯；具有由ASTM方法E28-58T测定的约70℃至150℃软化点的聚萜烯树脂。市售的苯乙烯/萜烯树脂的示例包括购自Arizona Chemical的SYLVARESTMZT 106LT和购自Pinova的HM 106。其他增粘剂是酚类改性萜烯树脂及其氢化衍生物，包括例如在酸性介质中由双环萜烯和苯酚缩合产生的树脂产品；具有约70℃至135℃的球和环状软化点的脂肪族石油烃树脂。市售的酚类改性的萜烯树脂为均购自Arizona Chemical的SylvaresTP 2040 HM和Sylvares TP 300。
增塑剂可以是固体或液体的形式。与聚合物的相容性、熔点、粘度和可获得性是选择特定稀释剂的主要因素。在粘合剂中可以使用稀释剂的组合。基于粘合剂的总重量，该稀释剂组分通常以约0至约30重量％，优选约2至约15重量％存在。
合适的增塑剂包括聚丁烯、聚异丁烯、邻苯二甲酸酯、苯甲酸酯、己二酸酯等。特别优选的增塑剂包括聚丁烯和聚异丁烯、邻苯二甲酸酯(如邻苯二甲酸二异十一烷酯(DIUP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP))、矿物油、脂肪族油、烯烃低聚物和低分子量聚合物、植物油、动物油、石蜡油、环烷油、芳香油、长链偏醚酯、烷基单酯、环氧化油、二烷基双酯、芳香双酯、烷基醚单酯及它们的混合物。
本发明的粘合剂还可以包括蜡、稳定剂和添加剂。
适用于本发明的蜡包括石蜡、微晶蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、副产物聚乙烯蜡、费托蜡、氧化费托蜡和官能化蜡(如羟基硬脂酰胺蜡和脂肪酰胺蜡)。高密度低分子量聚乙烯蜡、副产物聚乙烯蜡和费托蜡在本领域中通常被称为合成的高熔点蜡。
使用时，基于粘合剂的总重量，蜡组分通常以不超过约10重量％的量存在。优选的蜡的熔化温度在49℃和121℃之间，更优选在66℃和110℃之间，且最优选在82℃和104℃之间。
本发明的粘合剂还可包括稳定剂或抗氧化剂。添加这些化合物用于防止粘合剂由热、光或来自原材料(如增粘树脂)的残留催化剂诱导的与氧气的反应引起的降解。
本文中包括的合适的稳定剂或抗氧化剂是高分子量受阻酚和多官能酚，如含硫和含磷苯酚。受阻酚是本领域技术人员所熟知的，并且可表征为还含有紧邻其酚羟基的空间大体积基团的酚类化合物。特别地，在相对于酚羟基的至少一个邻位上，在苯环上通常取代有叔丁基。在羟基附近存在这些空间上大体积取代基团可用于阻碍其拉伸频率，并相应地降低其反应性；因此，这种阻碍为酚类化合物提供了稳定特性。代表性受阻酚包括：1,3,5-三甲基-2,4,6-三-(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-苯；季戊四醇基四-3(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸酯；n-十八烷基-3(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸酯；4,4'-亚甲基双(2,6-叔丁基-苯酚)；4,4'-硫代双(6-叔丁基-o-甲酚)；2,6-二叔丁基苯酚；6-(4-羟基苯氧基)-2,4-双(正辛基硫代)-1,3,5-三嗪；二正辛基硫代)乙基3,5-二叔丁基-4-羟基-苯甲酸酯；和山梨醇六[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基-苯基)-丙酸酯]。
这种抗氧化剂购自BASF并包括作为受阻酚的565、1010、1076和1726。这些是作为自由基清除剂的主要抗氧化剂，并可单独使用或与其他抗氧化剂如亚磷酸酯抗氧化剂(如购自BASF的168)联用。亚磷酸酯催化剂属于二级催化剂并且一般不单独使用。这些主要用作过氧化物分解剂。其他市售的催化剂为购自CytecIndustries的LTDP和购自Albemarle Corp.的330。许多这种抗氧化剂可以单独使用或与其他这类抗氧化剂组合使用。基于粘合剂，这些化合物以少量，通常小于约10重量％，添加到热熔胶中，并且不影响其他物理性能。仅举来说，可以添加的不会影响物理性质的其他化合物是添加颜色的颜料，或荧光剂。像这样的添加剂是本领域技术人员所熟知的。
根据热熔PSA的预期最终用途，通常添加到热熔粘合剂中的其他添加剂(如颜料、染料、香料和无机填料)可以以较小的量，即不超过约10重量％，加入到本发明的配方中。
热熔PSA是通过将各个组分加热和混合在一起以形成均匀熔融混合物而制造并将混合物在熔融时施加于基底，并将混合物冷却以形成粘合剂层。
在其他实施例中，该粘合剂层是溶液型丙烯酸类PSA、乳液型丙烯酸类PSA或可紫外线固化的PSA。
溶液型丙烯酸类PSA通常用于制造PSA带，粘合剂带包括背衬和PSA组合物。使用溶液型丙烯酸类PSA的粘合剂涂层可通过如下制备：在溶剂中聚合丙烯酸类单体；加入任选存在的组分；使用已知的刀、辊或挤压模具涂布方法将配方施加在基底(背衬或剥离内衬)；干燥涂覆的基底以除去溶剂；以及将暴露表面层压到剥离内衬或背衬上。其中，任选存在的组分包括增粘剂、增塑剂和/或流变改性剂。
乳液型丙烯酸类PSA是表面活性剂或保护性胶体稳定的疏水聚合物颗粒，干燥后它们赋予压敏性。
可UV固化PSA是无溶剂、自由基或阳离子固化系统。它们通常通过聚合低聚物(和/或单体)、光引发剂和添加剂并添加任选存在的组分来制备。其中，任选存在的组分包括增粘剂、增塑剂、流变改性剂和/或交联剂。
用于溶液型、乳液型和可UV固化系统的丙烯酸类聚合物通常包括至少一种低玻璃化转变温度(Tg)的丙烯酸烷基酯单体。低Tg单体是均聚物Tg小于约0℃的单体。可用于实施本发明的优选丙烯酸烷基酯在烷基中具有不超过约18个碳原子，优选在烷基中具有约4至约12个碳原子。本发明中使用的丙烯酸烷基酯包括丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸十二烷酯、其异构体及其组合。特别优选的是丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯和/或丙烯酸异辛酯，最优选丙烯酸2-乙基己酯。
该丙烯酸类聚合物还可以包括一种或多种乙烯基酯单体，特别优选为醋酸乙烯酯，和/或可以包括一种或多种官能化单体。优选的为羧基和/或羟基官能化单体。有用的羧酸优选含有约3至约6个碳原子，并其中包括丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、β-羧乙基丙烯酸酯等。特别优选的为丙烯酸、甲基丙烯酸及其混合物。羟基官能化单体的实例包括丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸羟丙酯。优选使用丙烯酸羟乙酯。
该粘合剂还可以含有含氮化合物，例如N-取代的丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺。示例包括N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺、N-叔辛基丙烯酰胺(叔辛基丙烯酰胺)、二甲基丙烯酰胺、二丙酮丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N-乙烯基乙酰胺和/或N-乙烯基甲酰胺。
丙烯酸类聚合物可以任选地还包括其他已知的共聚单体，该共聚单体包括具有高玻璃化转变温度的单体(即，Tg大于约0℃)。非限制性的示例包括丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和/或甲基丙烯酸异丁酯。其他共聚单体可用于改变丙烯酸类聚合物的Tg。这类共聚单体包括苯乙烯、酰胺(如丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺)和/或腈(如丙烯腈或丙烯酸氰乙酯)。
可使用少量足以增加内聚力而不使溶液凝胶化的可交联多官能单体，包括例如，甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚、己二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
用于可UV固化丙烯酸类系统的优选的丙烯酸类单体包括Tg小于0℃的软单体、Tg大于30℃的硬单体以及具有由羟基、羧基、环氧、氨基甲酸酯、脲、碳酸酯或硅氧烷组成的官能团的官能单体。丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸和丙烯酸2-羟基乙酯的组合可用于形成可UV固化丙烯酸类系统。聚合物中的各种官能团用于促进与聚合物不同部分的特定相互作用。
丙烯酸类还可以与多种材料配合以增强和改变物理和性能特性，如增粘剂和增塑剂以改变聚合物的Tg值。也可加入增稠剂和流变改性剂。可以以有效产生预期最终用途所需的希望性能的量来选择和使用增粘剂、增塑剂和/或流变改性剂。
其他添加剂包括填料、溶剂(用于改善成膜性和润湿性)、消泡剂、表面活性剂、交联剂、杀生物剂、偶联剂、抗氧化剂、光稳定剂、臭氧保护剂、脂肪酸、成核剂、发泡剂、颜料、复合剂和/或促进剂，其根据目的可以少量或大量加入到粘合剂配方中。
PSA的玻璃化转变温度(Tg)值为约-40℃至约25℃。
任选地，除臭剂可以添加到一次性鞋衬垫内衬中。一般而言，除臭剂可以在任意数个位置位于一次性吸收产品内或表面上。在任何情况下，除臭剂只需可操作地定位，使体液排入一次性吸收物品。
本技术领域中已知用于此目的的任何除臭剂或其组合可在此用作除臭系统。除臭剂可以是各种类型的臭味消除剂，并且也可以包括香料(或香味)。除臭剂可以配制成在与体液接触后立即释放除臭剂、一段时间内逐渐释放除臭剂，或者其组合。
臭味在化学上可分为酸性、碱性或中性。酸性除臭剂的pH值大于7，并通常包括碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸钠，特别是硫酸锌和硫酸铜。碱性除臭剂的pH值小于7，包括诸如羧酸类的化合物，如柠檬酸、laric acid、硼酸、己二酸和马来酸。本文中使用的另一种合适的除臭系统包括缓冲系统，如柠檬酸和碳酸氢钠、磷酸钠和山梨酸缓冲系统。此外，本文中可以使用如WO94/25077中所述的pH值为7至10的缓冲系统。
其他合适的试剂包括螯合剂并且可以选自例如U.S.Pat.No.4,356,190中所述的氨基羧酸盐(例如，如乙二胺四乙酸盐)，氨基膦酸盐(如乙二胺四(亚甲基膦酸盐))，如U.S.Pat.No.3,812,044所述的多官能团取代的芳香族螯合剂，及其混合物。不受理论约束，认为这些化合物的益处部分归因于其通过形成螯合物去除存在于吸收液体及其降解产物中的铁、铜、钙、镁和锰离子的特殊能力。
替代的除臭系统使用离子交换树脂，如U.S.Pat.No.4,289,513和U.S.Pat.No.3,340,875所述的那些。
掩蔽剂或防臭剂，如香水，也可以作为本文的除臭剂。优选地，这些试剂可以与其他除臭剂(如WO94/22500中所述的沸石)组合使用。同时所谓止汗剂如铝盐(如铝chloridrate和硫酸铝)和抗微生物剂(如三氯生和苯甲酸、丙酸和山梨酸)也可用作除臭剂。这类试剂在“The Chemistry and Manufacture of Cosmetics”Vol.3,2Ed.pg.205-208，题目为“Antiperspirants and deodorants”中进行描述，作者为W.H.Mueller andR.P.Quatrale，和在“The Journal of Investigative Dermatology”,Vol.88,N.3,MarchSuppl.1987.，题目为“Skin Microflora”进行描述，作者为J.J.Leydon,K.D.McGinley等。
其他合适的除臭剂是酶阻断剂，在以下文献中描述：Cosm.and Toil.95,48,1980，R.Osberghaus的“Non microbiological deodorizing agents”，例如triethyl cytrate，和臭味吸收剂，例如蓖麻酸锌，在以下文献中描述：Cosmesi Funzionale,pages 465-498,ED.Singerga,1988,G.Proserpio。
本发明的除臭系统优选选自上述任何试剂中任一种或其组合。特别优选的是抗微生物剂、防臭剂、止汗剂及其混合物。含有本文所用的吸收剂的优选除臭系统包括以下组合：(i)碳酸氢钠、二氧化硅、AGM和沸石，优选地，比例为5:1:1至1:1:5，更优选地，比例为3:1:1至1:1:3，(ii)沸石、活性炭和AGM，(iii)二氧化硅和AGM，优选地，比例为5:1至1:5，更优选地，比例为3:1至1:3，(iv)沸石和AGM，(v)二氧化硅和沸石，优选地，比例为1:5至5:1，更优选地，比例为1:3至3:1，(vi)螯合剂，特别是乙二胺四乙酸盐，和(vii)螯合剂与AGM和沸石的组合相组合或与AGM、沸石和活性炭的组合相组合，优选地，螯合剂与其它试剂的比例为1:10至10:1，更优选地，比例为1:5至5:1。
可以通过本领域中公开的任何方法将该除臭系统加入物品。除臭剂可以以粉末状或颗粒状加入衬垫内。除臭剂可以均匀地分布在衬垫或其任何一层，或者可以基本上分布在衬垫的中心或基本上分布在衬垫的边缘上。除臭剂可以喷洒或涂布在与脚接触的上表面。表面处理和内部成分的任何组合和数量均可用于使一次性衬垫的性能最大化。为了简化加工和干燥，除臭剂优选为液态和单一混合物。但是，如有必要，可执行多于一个液体应用。衬垫中包含的除臭系统的量可由本领域技术人员容易地确定，典型的处理/溶液添加量范围为每个衬垫0.1至2.0克。
在本发明的替代实施方式中，一次性鞋衬垫可设有穿戴者紧固装置，其中衬垫设有与鞋内底相对的附着于穿戴者的脚的装置。
通常情况下，衬垫的尺寸、柔顺性、大小和形状将取决于衬垫在身体上的预期位置，并可由本技术熟练人员根据最终用途轻松调整。一次性鞋衬垫可以以脚形提供，并且以适应左右脚的两个镜像形状提供。在另一个实施方式中，可以设计成适合左右脚的通用的伸长渐变椭圆形。
本发明的许多修改和变体可以在不背离其精神和范围的情况下进行，这对于本领域的技术人员来说是明显的。本文所述的具体实施方式仅以示例的方式提供，并且发明仅受所附权利要求的条款以及该权利要求所享有的全部等同范围的限制。
实施例
为进行测试，如图1所示，设计了原型一次性鞋衬垫，其具有无纺布顶片、吸收剂、底片，该底片上涂覆有TECHNOMELT DF 8045M，一种购自Henkel Corporation的苯乙烯类嵌段共聚物压敏粘合剂。TECHNOMELT DF 8045M的储能模量(G’)在40℃下小于2.35×104帕斯卡。如表1所述，将不同添加水平的粘合剂涂覆在底片上。原型具有弱的结构粘合，并且无纺布顶片、吸收剂和底片未彼此粘合在一起，并且很容易与其他层分离。
把原型放在鞋内的鞋衬里上。穿戴者将鞋子和原型一起穿了至少八个小时。穿戴者测试原型在鞋内的位置保持(舒适度)。还测试了取出原型的难易度。取出原型后，检查鞋衬里上的粘合剂残留物。
表1
*原型的各层、顶片或吸收层，从底片上拉开。
原型的位置保持，在所有添加水平上穿戴者的鞋中不移动或轻微抬起。在低添加水平，原型很容易取出或用适度拉力取出。轻松取下带有粘合剂的底片。任何困难均与顶片和吸收剂或吸收剂与底片的分层有关，而与粘合剂层无关。由于分层，取出难易度值变得显著更大。

Claims (20)

1.具有多层结构的一次性鞋衬垫，包括：
a.顶片；
b.粘合剂层；以及
c.任选存在地，剥离内衬；
其中所述粘合剂为压敏粘合剂，所述压敏粘合剂具有在40℃下小于约1×105帕斯卡的储能模量(G’)。
2.如权利要求1所述的一次性鞋衬垫，还包括除臭剂。
3.如权利要求1所述的一次性鞋衬垫，其中所述顶片还包括吸收层和/或底片。
4.如权利要求1所述的一次性鞋衬垫，其中所述粘合剂层包括聚合物和任选存在的，增粘剂、增塑剂、蜡、任选存在的稳定剂、和添加剂。
5.如权利要求1所述的一次性鞋衬垫，其中所述粘合剂层为热熔压敏粘合剂层、溶液型丙烯酸类压敏粘合剂层、乳液型丙烯酸类压敏粘合剂层或可紫外线固化的压敏粘合剂层。
6.如权利要求1所述的一次性鞋衬垫，其中所述粘合剂包括丙烯酸类聚合物和任选存在的，增粘剂、增塑剂、流变改性剂，和/或交联剂。
7.如权利要求1所述的一次性鞋衬垫，其中所述粘合剂层覆盖一次性鞋衬垫面积的至少20％。
8.套件，包括：
a.具有第一侧和第二侧的支撑结构，和
b.具有多层结构的一次性鞋内底衬垫，包括：
i.顶片；
ii.压敏粘合剂层；和
iii.任选存在地，剥离内衬；
其中所述一次性鞋内底衬垫的所述粘合剂层粘附在所述支撑结构的所述第一侧上。
9.如权利要求8所述的套件，其中所述支撑结构任选地包括在所述第二侧的第二粘合剂。
10.如权利要求8所述的套件，还包括在所述一次性鞋内底衬垫中和/或所述支撑结构中的除臭剂。
11.如权利要求8所述的套件，其中所述压敏粘合剂层包括聚合物和任选存在的，增粘剂、增塑剂、蜡、稳定剂和添加剂。
12.无内衬一次性衬垫，包括具有顶侧和底侧以及长度和宽度的顶片，
其中所述一次性衬垫沿垂直于衬垫长度的横截面穿孔；
其中所述底侧涂覆有压敏粘合剂，所述压敏粘合剂具有在40℃下小于约1×105帕斯卡的储能模量(G’)；和
其中所述顶侧任选地涂覆有有机硅剥离剂。
13.如权利要求12所述的无内衬一次性衬垫，其中所述压敏粘合剂是用聚合物和任选存在的，增粘剂、增塑剂、蜡和稳定剂制备的。
14.如权利要求12所述的无内衬一次性衬垫，其中所述压敏粘合剂层是用丙烯酸类聚合物和任选存在的，增粘剂、增塑剂、流变改性剂；和/或交联剂制备的。
15.包括多个如权利要求12所述的无内衬一次性衬垫的堆叠品，其中第一一次性衬垫底侧的粘合剂放置在第二一次性衬垫的顶侧。
16.无内衬一次性衬垫，包括具有第一侧和第二侧并具有长度X的顶片；
所述衬垫能够以蝴蝶翼折叠，具有在左端1/4X折叠和在右端1/4X折叠，在中间1/2X折叠；由此所述第二侧在内侧折叠上，并且所述第一侧在外侧折叠上；
其中1/4左折叠和1/4右折叠的所述第一侧涂覆有压敏粘合剂，所述压敏粘合剂具有在40℃下小于约1×105帕斯卡的储能模量(G’)；和
其中中间1/2X折叠的第一侧任选地涂覆有有机硅剥离剂。
17.如权利要求16所述的无内衬一次性衬垫，还包括在所述顶片中和/或涂覆在所述顶片的第一侧上的除臭剂。
18.如权利要求16所述的无内衬一次性衬垫，其中所述压敏粘合剂是由聚合物和任选存在的，增粘剂、增塑剂；蜡和稳定剂制备的。
19.如权利要求16所述的无内衬一次性衬垫，其中所述压敏粘合剂是由丙烯酸类聚合物和任选存在的，增粘剂、增塑剂、流变改性剂、添加剂；和/或交联剂制备的。
20.包括一卷多个无内衬一次性衬垫的容器壳体，
其中所述无内衬一次性衬垫包括具有顶侧和底侧的顶片，
所述底侧涂覆有压敏粘合剂，所述压敏粘合剂具有在40℃下小于约1×105帕斯卡的储能模量(G’)；
所述顶侧任选地涂覆有有机硅剥离剂；和
其中所述衬垫从所述容器壳体单个地分配。
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