CN1314801A - 具有疏水性泡沫底片层的透气的吸湿用品 - Google Patents

Abstract

本发明涉及吸湿用品如腋下防汗垫、绷带、卫生巾、短裤衬里、一次性尿布或成人失禁产品,该用品是透气的且包含至少一层疏水性开孔泡沫。

Description

具有疏水性泡沫底片层的透气的吸湿用品

                           发明领域

本发明涉及吸湿用品如腋下防汗垫、绷带、卫生巾、短裤衬里、一次性尿布或成人失禁用产品，所述用品是透气的且包含至少一层疏水性开孔泡沫。

                           背景技术

吸湿用品是公知的，它们由彼此相连的几层制成。吸湿用品一般包含三个主要部件，即用于液体通过的顶片、形成外表面的底片和介于顶片和底片之间的吸湿芯。

例如，对于卫生巾而言，吸湿产品通常包含三个主要部件：透液的顶片、底片和吸湿芯。吸湿芯由底片和顶片密封，穿用产品时应使得顶片的暴露表面朝向吸湿产品的穿用者，而底片的暴露表面朝向内衣，产品通过紧固固定部件而连接到所述内衣上。所述固定部件通常是粘结剂，但是也可以是机械式固定件。

对于改进这类用品的干爽性、温度感觉和舒适性的目的而言，公知的是给它们提供透气性。现有技术公开了使用透水蒸气或透(空)气的底片。特别是，已知透气的底片应当是疏水性的以减少所吸收的液体通过底片沥滤的可能性。这类透气的底片如发明人是Sisson的US 3,989,867所述，该专利公开了使用有孔的成形薄膜底片。类似的薄膜(但主要用作顶片)可从发明人是Radel的EP-A-18020或发明人是Thompson的UK-A-1,526,778获知。以后的公开文件包括EP-A-710472和EP-A-710471，两者的发明人均为Depner，教导了使用多层疏水性结构以用于透气性和减少污物通过。

所有这些公开文件都是试图将相对立的两种需要结合起来，即提供空气通过的通道，但应当阻止液体通过，即使在挤压这类用品的压力下时也要如此。

根据本发明，发现了对防止液体通过底片的脏污的现有技术体系的新的安全的备选方案，同时保持或甚至改善了透气性。

                         发明概述

本发明涉及吸湿用品如卫生巾、短裤衬里、一次性尿布或失禁用产品、腋下防汗垫、绷带等，这些用品是透气的且具有一疏水性开孔泡沫底片。

根据本发明，提供了通常包含三层的透气的一次性吸湿用品。所述层是透液的顶片、透气的底片和位于顶片和底片之间的吸湿芯。

具体地说，具有在所附的权利要求书中所提到的特征的本发明涉及具有至少一层开孔泡沫的底片的吸湿用品，所述底片对空气和水蒸气具有透气性但是可用作有效的液体阻挡层。因此，这些透气性产品的所有其它层也需要是透空气和水蒸气的以对这类用品的穿用者/使用者提供所需具有的好处。

底片包含具有开孔的疏水性泡沫。优选的是，疏水性泡沫在其外表面上的静态水接触角大于90度，优选大于100度，最优选大于110度。

泡沫可以由高内相乳液制备。这通常产生了网状的微孔泡沫结构。乳化剂通常是表面活性剂以便保持油相悬浮在乳液中。根据本发明的一个实施方案，应使得制备泡沫所用的高内相乳液中的乳化剂不会沉积在泡沫泡孔内部中。在另一个实施方案中，在形成泡沫后洗涤泡沫使得泡沫泡孔内的乳化剂和其它表面活性剂组分被除去。在任何一种情况下，所需的疏水性由泡沫材料本身的内在特性所提供。

在另一实施方案中，也可以在其外表面或也可以在泡孔内部对泡沫进行处理以增加疏水性，这类处理可以通过碳氟化合物的沉积或硅油涂层或其它疏水性处理来实现。

根据本发明，泡沫的厚度优选小于2毫米、更优选小于1.4毫米。特别希望，控制泡沫泡孔的孔大小使得最大的单个孔的孔径是底片中泡沫的厚度的65％以下、优选是35％以下、更优选是10％以下。

在提供与吸湿结构的其它部件为分离层的底片的另一实施方案中，如果单一泡沫层提供了底片和吸湿芯，那么将简化这类用品的生产方法。当考虑泡沫的厚度时，一侧上的一部分提供了底片而另一侧上的泡沫的另一部分则提供了吸湿芯的至少一部分。在这样的构造中，在泡沫形成后，可以用一种处理方法将泡沫制备成疏水性的、亲水性的或中性的，其中将底片部分处理成疏水性的、将芯部分处理成亲水性的或将两部分分别处理以获得泡沫的亲水性的吸湿芯部分和疏水性的底片部分。

本发明的概括以及细节见于对吸湿用品的组成部分的详细描述之后的所附的独立权利要求和从属权利要求中。

                            发明详述

为了更好地理解本发明，而不是限制本发明，现在将描述作为吸湿用品的例子的卫生巾的主要组成部分。如上文所述，这类用品通常是层状结构，其中每层或多层的组合和用品本身具有朝向衣物的表面和面向相反方向的朝向穿用者的表面，朝向衣物的表面的取向是在用品的使用期间面向衣物的方向。这类用品通常包含形成用品的朝向穿用者的表面的透液的顶片层、吸湿芯层和形成用品的朝向衣物的表面的底片层。吸湿芯介于顶片和底片之间。

                     吸湿用品的主要组成部分

顶片

如果存在顶片，那么顶片将是柔顺的、感觉柔软的且对佩戴者的皮肤无刺激。顶片材料也可以在一个或两个方向可弹性伸展。此外，顶片本身是透液的，允许液体(如月经和/或尿液)容易透过其厚度。合适的顶片可以由许多材料制成，如纺织或无纺材料；聚合物材料如有孔的成形热塑性薄膜、有孔的塑料膜和液压成形的热塑性薄膜；多孔泡沫；网状泡沫；网状热塑性薄膜以及热塑性稀纱布。合适的纺织和无纺材料可以由天然纤维(如木或棉纤维)、合成纤维(如聚合纤维如聚酯、聚丙烯或聚乙烯纤维)或天然和合成纤维的组合制成。

本发明所用的优选的顶片选自高度膨松的无纺顶片和有孔成形膜顶片。有孔成形膜尤其优选用于顶片，因为它们可透过身体渗出物，并且不吸收它们，并且降低了使液体返回并回湿佩戴者皮肤的趋势。因此，与身体接触的成形膜的表面保持干燥，从而减少弄脏身体的可能，为佩戴者提供一个更加舒适的感觉。合适的成形膜在USP 3,929,135、USP 4,324,246、USP4,342,314、USP 4,463,045和USP 5,006,394中作了描述。特别优选的微观多孔成形膜顶片在USP 4,609,518和USP 4,629,643中作了披露。本发明所用的优选的顶片是上述一个或多个专利中描述的成形膜，并且由TheProcter & Gamble Company(Cincinnati,Ohio)在卫生巾上以“DRI-WEAVE”销售。

本发明还考虑使用没有均匀的流体通道分布，而只有一部分顶片含有流体通道的顶片。这类顶片通常具有如此分布的流体通道以至于顶片的中央可透液，而周边不可透液。

形成成形膜顶片的孔的材料可以是亲水性的从而有助于液体比该材料不是亲水性时更快地传送透过顶片。在一个优选的实施方案中，将表面活性剂加入到成形膜顶片的聚合材料中，如1991年11月19日提交的美国专利申请流水号07/794,745或EP-A-166 058中所述。另外，可以用表面活性剂对顶片的身体表面进行处理使它成为亲水性的，如US 4,950,254所述。

吸湿芯

吸湿芯通常包括下列部件：(a)任选的主流体分配层；(b)任选但优选的副流体分配层；(c)流体储存层；(d)任选的位于储存层下面的纤维(“打底”(dusting))层；以及(e)其它任选部件。a．主流体分配层

本发明的吸湿芯的一个任选部件是主流体分配层。该主分配层通常位于顶片的下面并与顶片流体相通。顶片将收集的月经液传送给该主分配层，最终分配给储存层。流体通过主分配层的这种输送不仅沿厚度方向进行，而且沿吸湿产品的长度和宽度方向进行。b．任选的副流体分配层

本发明的吸湿芯的也是任选的但优选的组成部分是副流体分配层。该副流体分配层通常位于主分配层的下面并且与主分配层流体相通。该副流体分配层的目的是容易从主分配层收集流体，并将其迅速传送到下面的储存层。这有助于下层的储存层的流体容量充分利用。c．流体储存层

流体储存层通常位于主或副分配层的下面，且与它们流体相通，该流体储存层含有某些吸湿凝胶材料和/或其它吸湿材料，其可以形成用于吸湿凝胶材料载体基质。吸湿凝胶材料通常称为“水凝胶”、“超吸湿”、“水解胶体”材料。吸湿凝胶材料是那些在与含水流体，尤其是含水体液接触时，吸入这类流体并因此形成水凝胶材料。这些吸湿凝胶材料通常能够吸收大量含水体液，并且还能在中等压力下保持这些吸收的液体。这些吸湿凝胶材料通常呈离散的、非纤维状的颗粒形式。

流体储存层可以只包含吸湿凝胶材料，或这些吸湿凝胶材料可以均匀或非均匀地分散在合适的载体中或者它可以只包含吸湿载体材料。

合适的载体包括呈绒毛、薄页纸和纸张形式的纤维素纤维，如常规用于吸湿芯的那些纤维。也可以使用改性的纤维素纤维如硬挺的纤维素纤维。也可以使用合成纤维，该合成纤维包括由乙酸纤维素、聚氟乙烯、聚偏1,1-二氯乙烯、丙烯酸类(如Orlon)、聚乙酸乙烯酯、不溶的聚乙烯醇、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺(如尼龙)、聚酯、双组分纤维、三组分纤维、其混合物等。优选的合成纤维具有的旦尼尔是每根长丝约3-25旦尼尔、更优选是每根长丝约5-16旦尼尔。还优选的是，纤维表面是亲水性的或被处理成亲水性的。储存层也可以包括降低回湿问题的填料物质，如Perlite、硅藻土、蛭石等。

如果储存层不均匀地分散在载体中，那么储存层可以是局部均匀的，即在储存层的大小范围内的一个或几个方向具有分配梯度。不均匀分布也可以指部分或全部含吸湿凝胶材料的载体层压物。如果使用层压物，它们可以与或不与吸湿凝胶颗粒一起形成。特别是，现已经发现热粘结的气流成网的纤维片或层压物和/或热粘结的湿法成网的片或层压物是有用的，尤其是在不使用吸湿凝胶材料的短裤衬里的情况下。

优选的是，储存层包含约15至约100％的吸湿凝胶材料和0至约85％的载体。更优选的是，储存层包含约30至约100％、最优选约60至约100％的吸湿凝胶材料和0至约70％、最优选0至约40％的载体。

用于本发明的合适的吸湿凝胶材料最通常的是包含基本上不溶于水的、略微交联的、部分中和的、聚合物凝胶材料。该材料在与水接触时形成水凝胶。这类聚合物材料可以由可聚合的、不饱和的、含酸的单体制备。用于制备本发明所用的聚合物吸湿凝胶材料的合适的不饱和含酸单体包括美国专利4,654,039和再出版专利RE32,649中所列的那些。优选的单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸。丙烯酸本身是制备聚合物凝胶材料所特别优选的。可以将由不饱和的、含酸的单体形成的聚合物组分接枝到其它类型的聚合物部分如淀粉或纤维素上。这种类型的聚丙烯酸酯接枝的淀粉物质是尤其优选的。可以由常规类型的单体制备的优选的聚合物吸湿凝胶材料包括水解的丙烯腈接枝的淀粉、聚丙烯酸酯接枝的淀粉、聚丙烯酸酯、基于马来酸酐的共聚物及其组合。尤其优选的是聚丙烯酸酯和聚丙烯酸酯接枝的淀粉。

尽管这些吸湿凝胶材料通常呈颗粒状，但也考虑吸湿凝胶材料可以呈宏观结构如纤维、片或条的形式。

作为吸湿凝胶材料用的载体的备选方案或除了吸湿凝胶材料用的载体外，已经考虑使用亲水性开孔泡沫。实例在US 3,563,243(Lindquist)、US4,554,297(Dabi)和US 4,740,520(Garvey)中作了描述。但优选的泡沫是由高内相乳液(下文称为HIPE)制备的亲水性泡沫。参见，例如，1993年12月7日授权的US 5,260,345(DesMarais等人)。这些吸湿性HIPE泡沫提供了理想的流体处理性能，包括：(a)相当好的芯吸和流体分配特性以便将所吸入的尿液或其它身体流体运离初始的排放区并输送进入泡沫结构的未使用的其余部分，从而能够容纳随后的流体涌流；和(b)在负载下，即，在压缩力下，具有相当高的流体容量的相当高的储存容量。这些HIPE吸收性泡沫也具有充分的挠性和柔软性，从而给吸湿用品的穿用者提供高度的舒适性，且可以制备得相当薄直到被所吸收的体液润湿为止。

HIPE吸收性泡沫的性质和特性非常依赖于用于形成HIPE的组分的类型和加工调节。这包括用于制备HIPE的乳化剂。HIPE的稳定性，尤其是具有很高的水相与油相比例的HIPE的稳定性依赖于乳化剂。用于制备HIPE的乳化剂的性能可能对最终的HIPE吸收性泡沫的流体处理性能和特性具有其它重要的影响。用于制备HIPE吸收性泡沫所用的单体通常会得到这样的聚合物，它们在缺乏亲水性表面活性剂时将是疏水性的。即使在HIPE泡沫洗涤并脱水后，一些乳化剂仍保持在泡沫表面内或其上。如果其具有合适的表面活性剂的性能，该残留的乳化剂能够亲水化该通常是疏水性的泡沫以便使其能够被含水流体润湿并从而吸收该含水流体。

对上述HIPE泡沫的进一步的改进已经描述在WO 96/21679、WO96/21680、WO 96/21681、WO 96/21682、WO 97/07832和WO 98/00085中。d．任选的纤维(“打底”)层

本发明的吸湿芯所含的一个任选部件是靠近储存层、通常在储存层下面的纤维层。该下层的纤维层通常称为“打底”层，因为它在生产吸湿芯的过程中将吸湿凝胶材料沉积在储存层中提供衬底。的确，在吸湿凝胶材料呈层压物或宏观结构如纤维、片或条状的情况下，不需要含有该纤维“打底”层。但是，由于该“打底”层提供了一些附加的处理流体的能力如沿着垫的长度方向快速芯吸流体，因此通常优选将其加入本发明的吸收芯中。e．其它任选部件

本发明的吸湿芯可以包括吸湿网中通常存在的其它任选部件。例如，在吸湿芯的各层内或各层之间可以设置加强用稀纱布(scrim)。这类加强用稀纱布应当具有这样的构型以至于不会形成流体输送的界面屏障，尤其是如果位于吸湿芯的各层之间时。

本发明的吸湿芯中所含的另一个部件，且优选设置在主或副流体分配层附近或作为其一部分的是气味控制剂。这些气味控制剂能够选自：活性炭或涂覆的活性炭以便掩蔽颜色、合适的沸石或粘土材料，或者将合适的沸石和二氧化硅任选加入吸湿芯中。已经发现吸湿凝胶材料结合某些沸石和二氧化硅是有用的。这些组分可以任何合适的形式加入，但是通常以离散的、非颗粒状的颗粒形式加入。

底片

底片层防止吸湿芯中吸收和存留的渗出液弄湿接触吸湿产品的物品，如短裤、睡衣和内衣。底片需要是柔顺的且容易与人体的一般形状和轮廓相符合。底片优选也可以具有使其在一个或两个方向可弹性伸展的特性。

根据本发明的底片由于透水蒸气和透空气而给吸湿用品提供透气性。底片可以是层压材料，即它可以包含与有孔薄膜和/或无纺材料和/或有孔的成形薄膜的组合。根据需要，透气性能够被限制在底片的周边或中心或者透气性能够跨过整个底片。

根据本发明，底片包含开孔的疏水性泡沫。根据上文提到的用在吸湿芯中的亲水性实例，开孔的疏水性泡沫是公知的。通过省去获得泡沫亲水性的任何处理，这些实例可以直接用于制备本发明的底片的疏水性开孔泡沫或者引入处理以除去这类亲水性处理如通过用水、醇或油进行洗涤。最优选的是，疏水性泡沫是通过使用疏水性单体物质结合疏水性添加剂而形成的。因此，用于聚氨酯泡沫的常规单体也是用于提供疏水性泡沫的备选方案。

从上文提到的HIPE泡沫得知，乳化剂对HIPE泡沫的流体处理性能具有很强的影响。因此，需要使用不容易沉积在泡沫结构内部或用水和/或醇容易从泡沫结构中洗去的乳化剂。一个备选方案是使用具有很低的表面活性的乳化剂。当然，这可能对保持乳液稳定的能力有不利影响且可能需要其它稳定性措施。

理想的是，疏水性至少应使得至少在朝向底片的外侧的那个表面上的静态水接触角大于90度、优选大于100度、更优选大于110度。需要在使脏物通过的性能要求和底片中的泡沫厚度之间找到一个平衡。太厚的泡沫将不会提供用品的舒适性所需的柔韧性和易弯性。因此，现已发现对于例如卫生巾或腋下防汗垫而言，小于2毫米、优选小于1.4毫米的泡沫厚度仍可以提供所需的脏物通过性能、具有降低的厚度、增加透气性，同时从舒适性的观点看是能够接受的。

也已经找到泡沫内的泡孔的孔大小与薄膜的厚度之间的相互关系。因此，理想的是泡沫内单个泡孔的最大孔尺寸小于薄膜的厚度，使其是该厚度的65％以下、优选是35％以下。已经发现最大孔尺寸是底片内的泡沫厚度的10％以下的泡沫在防止污物通过发明具有特别好的结果。

上文已经讨论了吸湿芯内的HIPE型泡沫层和疏水性泡沫底片之间的组合。这样的吸湿用品构造的主要好处是简化这类用品的生产和相关的经济和生态学上的改进。无论芯和底片的结构是整体结构使得它们可由单一的泡沫基质制备与否或者无论它们是由彼此连接在一起的独立的基质制备与否，上文提到的底片和吸湿芯的要求是相同的。

                         材料的连接

根据本发明，重要的是构成吸湿用品的材料的连接方式应使得不会由于例如被粘结剂堵塞空气交换表面，而消除了由在每个单独的组成部分中提供透气性所带来的好处。因此，根据需要，理想的是在网状的材料之间以不连续的形式提供粘结剂从而对空气和水蒸气交换几乎不会设置屏障。一个备选方案是沿伸出吸湿芯周边的顶片和底片的共同周边将顶片和底片连接在一起，使得与吸湿芯共同延伸(co-extensive)的任何用品区域不会由于结构中的粘结剂引起透气性的降低。

当使用吸湿用品的底片中具有开孔的疏水性泡沫时，用品的整个构造应当使得结构的流体驱动力(通常也称为毛细作用)和与表面材料相关的驱动力(通常也称为由于材料的特性而不是结构特性的疏水性/亲水性)是平衡的，从而使得吸湿芯中的储存层的位置是在该位置处用品内的液体没有自然逸出的趋势。从物理的角度看，液体在吸湿芯液体储存层中的存在应当是用品内液体的迁移的最高熵的状态(最低自由能的状态)。

根据本发明的特别优选的吸湿用品实施方案是短裤衬里，其包含成形薄膜顶片、具有带气味控制物质的两层薄页纸层压物的吸湿芯和位于所述层与疏水性泡沫底片之间的吸湿凝胶材料，所述疏水性泡沫底片是由用水和醇洗涤的HIPE泡沫制备的。

Claims (9)

1．一种透气性吸湿用品，包含两层：

吸湿芯，

位于所述芯的第一侧上的通常透气性的底片，和

任选地，位于所述芯的第二侧上的通常透液的顶片，

其特征在于：所述底片包含具有开孔的疏水性泡沫。

2．权利要求1的吸湿用品，其特征在于：所述疏水性泡沫的静态水接触角大于90度，优选大于100度，最优选大于110度。

3．权利要求1或2的吸湿用品，其特征在于：所述泡沫由高内相乳液制成，其中乳化剂基本上不沉积于泡沫孔的内侧。

4．权利要求1或2的吸湿用品，其特征在于：所述泡沫由高内相乳液制成，其中在形成泡沫后，乳化剂基本上从泡沫中洗去。

5．权利要求1-4中任一项的吸湿用品，其特征在于所述泡沫的厚度小于2毫米，优选小于1.4毫米。

6．权利要求1-5中任一项的吸湿用品，其特征在于所述泡沫具有孔大小，其中最大孔径是泡沫厚度的65％以下、优选是泡沫厚度的35％以下。

7．权利要求1-6中任一项的吸湿用品，其特征在于所述吸湿芯包含亲水性泡沫。

8．权利要求7的吸湿用品，其特征在于所述吸湿芯和所述底片由单一泡沫层整体制备，所述泡沫层包含底片部分和芯部分，其中或者所述底片部分被处理成疏水性的或所述芯被处理成亲水性的或其组合。

9．权利要求1-8中任一项的吸湿用品，其中所述用品是卫生巾、短裤衬里、一次性尿布或失禁用产品。