CN1713982A - 用于吸收性制品的透气的多层膜 - Google Patents

Abstract

提供了一种包含基层和至少一个表层的多层透气膜。表层中掺入了能除味的填料。基层可基本上不含除味填料，以保持所得膜的整体性。结果发现本发明的多层膜可用于在各种应用中除味，同时仍保持期望的透气性。

Description

用于吸收性制品的透气的多层膜

背景技术

可透过气体、不能透过液体的(例如透气的)聚合物膜是本领域都公知的。例如，一种制造气体透过性聚合物膜的方法涉及将基质聚合物与有机或无机颗粒填料(例如碳酸钙)混合，并由该混合物挤压形成膜。然后加热和拉伸该膜，使得在填料颗粒周围区域形成空隙。这种带空隙的膜的特征是具有薄的聚合物膜和/或微孔网，其使水蒸汽分子能扩散穿过该膜，但能阻碍液体通过。实质上是从一个膜表面到另一个膜表面形成了允许气体而不是液体通过的曲折路径。

在许多吸收性制品(例如尿布)中，这些透气膜被用作背面层。有填料的拉伸聚烯烃膜提供了良好的水蒸汽透过性，使这种吸收性制品的穿戴者感到更舒适。其结果是，通过采用透气膜，能降低吸收性制品内的相对湿度和温度。然而，这种制品带来的一个常见问题是，它们不能有效地减少由吸收的液体产生的气味。

因此，现在需要一种减少吸收性制品中气味的有效机制。

发明概述

根据本发明的一个实施方案，公开了一种包括含有热塑性聚合物的基层的透气多层膜，该基层具有第一外表面和第二外表面。与基层的第一外表面相邻设置了表层。该表层含有热塑性聚合物和除味颗粒填料。在某些实施方案中，例如，除味颗粒填料选自活性炭、沸石、二氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化钛、粘土、环糊精及其衍生物，以及它们的结合。

除味颗粒填料可具有小于约100μm的中值粒度，在某些实施方案中约10nm-约100μm，而在某些实施方案中约0.5-约50μm。除味颗粒填料(利用了一种或几种填料)构成了表层的约1-约75％(重量)，在某些实施方案中构成表层的约5-约50％(重量)，而在某些实施方案中构成表层的约5-约25％(重量)。此外，表层可具有多层膜总厚度约1-25％的厚度，而在某些实施方案中为多层膜总厚度的约2-约10％。

如果需要，多层膜还可含有与基层的第二外表面相邻布置的第二表层。在某些实施方案中，第二表层含有热塑性聚合物和除味颗粒填料。例如，除味颗粒填料可构成第二表层的约1-约75％(重量)，而在某些实施方案中为第二表层的约5-约50％(重量)。

所得的膜可具有每24小时每平米大于约1000克(g/m²/24h)的水蒸汽透过率，在某些实施方案中大于约5000g/m²/24h，而在某些实施方案中大于约10000g/m²/24h。

根据本发明的另一个实施方案，公开了包含布置在液体透过性顶面层和背面层之间的吸收芯的吸收性制品(例如尿布、训练内裤、失禁装置、卫生巾、伤口覆盖物等)。背面层包括透气多层膜。该多层膜包括含有热塑性聚合物和颗粒填料的基层，该基层具有第一外表面和第二外表面。第一表层与基层的第一外表面相邻。该第一表层含有热塑性聚合物和除味颗粒填料。该除味颗粒填料(可用一种或多种填料)构成表层的约1-约75％(重量)。第二表层也与基层的第一外表面相邻。该膜具有大于约1000g/m²/24h的水蒸汽透过率。

本发明的其他特征和方面将在下面做更详细地讨论。

附图简述

参考附图在说明书中提出了包括针对本领域一项普通技术的本发明最佳方式在内的对本发明完整且能实现的公开，其中：

图1是根据本发明一个实施方案形成的多层膜的剖面侧视图，其中为了举例说明而揭开了膜的右侧；

图2是根据本发明另一个实施方案形成的多层膜/非织造层压制品的剖面图；

图3是可用于形成本发明的多层膜和多层膜/非织造层压制品的方法的一个实施方案的示意图；和

图4是可根据本发明形成的个人护理制品的一个实施方案的部分切除俯视图。

在本说明书和附图中重复使用的参考号码往往代表本发明的相同或相似特征或要素。

代表性实施方案的详细描述

定义

此处所用“吸收性制品”指能吸收水或其他液体的任何制品。某些吸收性制品的实例包括但不限于个人护理吸收性制品，例如尿布、训练内裤、吸收内裤、穿孔材料、成人失禁产品、女性卫生产品(例如卫生巾)、泳衣、婴儿手帕等等；医用吸收性制品，例如外套、内衬、绷带、吸收布，以及医用毛巾；厨房用抹布；服装制品等等。适于形成这种吸收性制品的材料和方法是本领域普通技术人员公知的。

此处所用术语“透气”指可透过水蒸汽和气体，但不能透过液态水。例如“透气阻挡层”和“透气膜”允许水蒸汽通过，但基本上不能透过液态水。材料的“透气性”根据水蒸汽透过率(WVTR)测量，该值高表示透气性较好的材料，而该值低表示透气性较差的材料。

此处所用术语“非织造织物”或“非织造纤维网”指具有交叉铺放的而不是以和针织织物相同的方式织造的单根纤维或丝线结构的纤维网。非织造织物或纤维网的某些实例包括但不限于熔喷纤维网、纺粘纤维网、气流铺置法纤维网、粘合梳理纤维网等。

此处所用术语“熔喷纤维网”指通过从许多微小的，通常是圆形的口型毛细管挤出熔融热塑性材料作为熔融纤维，进入会聚的高速气流(例如空气)中，拉细熔融热塑性材料纤维以减小其直径，可达到微纤维直径。此后由高速气流承载该熔融纤维并沉积在收集表面上，形成不规则分配的熔喷纤维的纤维网。这种方法公开在例如授予Butin等的US专利3849241中，此处全文参考引用。一般来说，熔喷纤维可以是连续或不连续的微纤维，其直径通常小于10μm，当沉积在收集表面上时通常是粘性的。

此处所用术语“纺粘纤维网”指包含基本上连续的小直径纤维的非织造纤维网，这种纤维通过从具有所挤出纤维直径的喷丝板的许多微小且通常是圆形的毛细管挤出熔融热塑性材料作为长丝，然后通过例如引射拉伸和/或其他公知的纺粘机理快速减小形成。纺粘非织造纤维网制备的描述和说明在例如授予 Appel等的US专利4340563、授予Dorschner等的US专利3692618、授予 Matsuki等的US专利3802817、授予 Kinney的US专利3338992、授予 Kinney的US专利3341394、授予 Hartman的US专利3502763、授予 Levy的US专利3502538、授予Dobo等的US专利3542615和授予 Pike等的US专利5382400中，此处全文参考引用。纺粘纤维在它们沉积在收集表面上时通常是无粘性的。纺粘纤维有时可具有小于约40μm的直径，通常在约5-约20μm之间。

详细描述

现在将详细参考本发明的不同实施方案，下面提出其一个或几个实施例。每个实施例作为说明提供，并不限制本发明。事实上，本领域普通技术人员，显而易见地可对本发明进行各种修改和变化，而不超出本发明的范围或精神。例如，作为某一实施方案一部分说明或描述的特征可用于另一个实施方案，从而又得到一个实施方案。因此，本发明的意图是包括这种修改和变化。

概括地说，本发明涉及包含基层和至少一个表层的多层透气膜。该表层包括能除味的填料。结果发现，本发明的多层膜可在各种应用中用于除味，同时仍保持期望的透气性。

例如参考图1，为了说明而示出了在图右侧已被剥开的多层膜10的一个实施方案。多层膜10包括由诸如聚烯烃或聚烯烃共混物的可挤压热塑性聚合物制成的基层12。基层12具有第一外表面14和第二外表面16。附着在基层12的第一外表面14上的是第一表层18，而附着在基层12的第二外表面16上的是第二表层20。尽管所示多层膜10有三层，但应该理解成膜10可具有期望的任何数量的层数，只要它包含基层和至少一个表层。

基层12、第一表层18和第二表层20可由能用于多层膜结构中的任何聚合物形成，包括但不限于均聚物、共聚物、它们的共混物等。在一个具体实施方案中，可采用线形占主导的聚烯烃聚合物的聚烯烃聚合物，诸如线形低密度聚乙烯(LLDPE)或聚丙烯。术语“线形低密度聚乙烯”指乙烯与诸如C₃-C₁₂及其结合的高级α-烯烃共聚单体的聚合物，该聚合物在190℃下的熔体指数(根据ASTM D-1238测量)为约0.5-约30g/10分钟。此外，术语“线形占主导”指主聚合物链为每1000个乙烯单元少于约5个长链分支的线形链。长链分支包括例如大于C₁₂的碳链。对于非弹性的线形占主导的聚烯烃聚合物，由于所包括的共聚单体产生的短链分支(C₃-C₁₂)，每1000个乙烯单元通常少于约20个短链，而对于弹性聚合物则约有20或更多个短链。线形占主导的聚烯烃聚合物的实例包括但不限于由以下单体制备的聚合物：乙烯、丙烯、1-丁烯、4-甲基戊烯、1-己烯、1-辛烯和高级烯烃，以及它们的共聚物和三聚物。另外，乙烯与包括丁烯、4-甲基戊烯、己烯、庚烯、辛烯、壬烯等的其他烯烃的共聚物也是线形占主导的聚烯烃聚合物的实例。适合单独或与其他聚合物结合用于本发明的其它成膜聚合物包括乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、乙烯丙烯酸乙酯(EEA)、乙烯丙烯酸(EAA)、乙烯丙烯酸甲酯(EMA)、乙烯丙烯酸正丁酯(EnBA)、聚酯(PET)、尼龙、乙烯乙烯醇(EVOH)、聚苯乙烯(PS)、聚氨酯(PU)、聚丁烯(PB)和聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)。

用于形成膜10的聚合物可用齐格勒-纳塔催化剂体系、金属茂催化剂体系等制备。金属茂催化的聚烯烃描述在例如授予 McAlpin等的US专利5571619；授予 Davis等的US专利5322728；授予 Obijeski等的US专利5472775；授予 Lai等的US专利5272236；和授予 Wheat等的US专利6090325中，为此全文参考引用。金属茂催化剂的实例包括双(正丁基环戊二烯基)二氯化钛、双(正丁基环戊二烯基)二氯化锆、双(环戊二烯基)氯化钪、双(茚基)二氯化锆、双(甲基环戊二烯基)二氯化钛、双(甲基环戊二烯基)二氯化锆、二茂钴、环戊二烯基三氯化钛、二茂铁、二氯化二茂铪、异丙基(环戊二烯基-1-芴基)二氯化锆、二氯化二茂钼、二茂镍、二氯化二茂铌、二茂钌、二氯化二茂钛、氢氯化二茂锆、二氯化二茂锆等。用金属茂催化剂制备的聚合物通常具有窄的分子量范围。例如，金属茂催化的聚合物可具有低于4的多分散性系数(Mw/Mn)、受控的短链分支分布和受控的全同规整度。

对于基层12，聚合物基质通常构成该层的约30-约80％(重量)，在某些实施方案中为该层的约40-约65％(重量)，而在某些实施方案中为该层的约45-约60％(重量)。同样，对于表层18和/或20，聚合物基质通常构成该层的约25-约99％(重量)，在某些实施方案中为该层的50-约97％(重量)，而在某些实施方案中为该层的约75-约95％(重量)。

无论用于形成多层膜10的具体聚合物如何，一个或多个表层18和20中都可含有起除味作用的填料。本发明可采用任何能通过吸附某些有气味剂(例如二甲基二硫醚(DMDS)、三乙胺(TEA)、氨等)来除味的填料。大部分填料在除味上的有效性可用此处提出的顶空气相色谱法(Headspace Gas Chromatography)根据“相对吸附效率(Relative Adsorption Efficiency)”测量。例如，根据本发明形成的大部分膜对DMDS的“相对吸附效率”至少为每克膜约2mg吸附的DMDS(mg/g)，在某些实施方案中至少约10mg/g。另外，根据本发明形成的大部分膜对TEA的“相对吸附效率”至少为每克膜约2mg吸附的TEA(mg/g)，在某些实施方案中至少约4mg/g。应该认识到的是，任何一种除味填料或膜的孔结构和表面化学可能并不适于减少所有类型的气味，而且一种或多种有气味剂的低吸附率可通过其他有气味物质的良好吸附性补偿。

可用于本发明的除味填料的某些实例包括但不限于活性炭、沸石、二氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化钛、粘土、环糊精及其衍生物，它们的结合等。例如合适的活性炭形式及其形成技术描述在授予Economy等的US专利5834114；授予 Economy等的WO01/97972；和美国专利公开2001/0024716中，本文为此全文参考引用这些专利。活性炭的某些商购实例由锯屑、木材、木炭、泥煤、褐煤、烟煤、椰子壳等制成。可用于本发明的活性炭的一个具体实例是由WestvacoChemicals提供的粒状活性炭Nuchar^RGC40。RGC40可以40×100的U.S.筛目大小(Mesh Size)(150-425μm)提供，并研磨到例如1μm的任何期望的中值粒度。

此外，吸附气味形式的沸石也是本领域公知的。例如，沸石通常具有铝酸盐/硅酸盐骨架，带有提供了总体电中性的缔合阳离子M。从经验上说，沸石骨架可用下式表示：

                 xAlO₂·ySiO₂

电中性的沸石用下式表示：

          x/nM·xAlO₂·ySiO₂·zH₂O

其中x和y都是整数，M是阳离子，n是阳离子所带电荷。从经验化学式可见，沸石也可含有水(zH₂O)。M可以是各种阳离子，例如Na⁺、K⁺、NH₄ ⁺、烷基铵、重金属等。另一种合适形式的沸石描述在授予Guarracino等的US专利6096299中，为此本文全文参考引用该专利。此外，适合用于本发明的环糊精的某些实例包括但不限于α-环糊精、羟烷基α-环糊精、烷基α-环糊精、β-环糊精、羟烷基β-环糊精、烷基β-环糊精、γ-环糊精、羟烷基γ-环糊精和烷基γ-环糊精。

应该理解的是，除味填料可仅存在于膜的一个表层中，或存在于两个或多个表层中。另外，任何给定的表层可含有一种或多种除味填料，它们可单独存在或与诸如碳酸钙的一种或多种常规填料结合存在。此外，该除味填料还可包覆诸如硬脂酸或山嵛酸的脂肪酸和/或其他材料，以便于颗粒自由流动(散装)并容易分散在聚合物中。

表层18和/或20中填料的粒径和浓度可根据需要变化，取决于诸如填料颗粒的特性、膜聚合物的特性、期望的除味程度等的各种因素。例如，较大的填料含量和粒径可导致拉伸时在膜中形成空隙，从而对膜的整体性产生负面影响。相反，较小的填料含量和粒径会导致除味不够。因此，在本发明的大部分实施方案中，给定表层中的填料含量为该表层总重的约1-约75％，在某些实施方案中为该表层总重的约5-约50％，而在某些实施方案中为该表层总重的约5-约25％。同样，填料的中值粒径一般也小于约100μm，在某些实施方案中约为10nm-约100μm，而在某些实施方案中约为0.5-约50μm。此处所称“中值”粒径指填料的“D50”尺寸。特别是如本领域公知的那样，标记“D50”指至少50％的颗粒具有所指尺寸。例如，在一个实施方案中，除味填料颗粒具有小于约10μm的D50尺寸，它指至少50％的颗粒具有小于10μm的粒径。同样，相同的除味填料颗粒也可具有小于约25μm的D90尺寸，它指至少90％的颗粒具有小于25μm的粒径。应该理解的是，可将诸如活性炭的某些除味填料研磨或粉碎到期望的粒径。

一般说来，用于本发明的大部分除味颗粒填料含有较高含量的有机挥发份。挤压期间作用在填料上的机械应力和热应力有时会使挥发份从填料逸出。如果不受理论限制，据信，当挥发份逸出时，它会造成聚合物基质与填料分离，从而获得较大的能吸附有气味剂的填料表面积。与先前试图在膜的基层中掺入这种材料相反，在表层18和/或20中使用除味填料一般不会导致膜的整体性的下降。特别是即使挥发份在挤压期间从表层18和/或20中逸出后，膜10也不会损失其整体性，因为基层12将膜10保持在一起。

基层12也可含有与表层18和/或20中所用填料相同或不同的填料。如上所述，理想的是基层12中基本上不合表层18和/或20中所用的填料(例如少于该层的约5％(重量))，使得当有机挥发份在挤压期间逸出时，膜10也不会损失其整体性。然而在这种例子中，基层12中仍然可含有常规无机或有机填料，所述填料并不一定要改性以提供所期望的除味水平。这种填料的实例可包括但不限于CaCO₃、各种粘土、氧化铝、硫酸钡、滑石粉、硫酸镁、二氧化钛、硫酸铝、纤维素型粉末、硅藻土、石膏、硫酸镁、碳酸镁、碳酸钡、高岭土、云母、碳、氧化镁、氢氧化铝、纸浆粉、木粉、纤维素衍生物、聚合物颗粒、壳多糖和壳多糖衍生物。填料颗粒可任选地包覆诸如硬脂酸或山嵛酸的脂肪酸和/或其他材料，以便于颗粒的自由流动(散装)并使它们容易分散在聚合物中。关于基层12，填充膜通常可含有以该层总重量计至少约35％的填料，而在某些实施方案中为该层的约45-约65％(重量)的填料。

除填料和聚合物材料外，诸如熔融稳定剂、加工稳定剂、热稳定剂、光稳定剂、抗氧化剂、热老化稳定剂、增白剂、防结块剂、粘合剂等其他常规添加剂也可掺入层12、18和/或20中，以赋予膜期望的特征。熔融稳定剂通常可列举亚磷酸盐稳定剂(例如Ciba SpecialtyChemicals，Terrytown，N.Y.提供的IRGAFOS和Dover ChemicalCorp.，Dover，Ohio提供的DOVERPHOS)。另外，热和光稳定剂可列举受阻胺稳定剂(例如Ciba Specialty Chemicals，Terrytown，N.Y.提供的CHIMASSORB)。此外，受阻酚常用作膜制备中的抗氧化剂。某些合适的受阻酚包括Ciba Specialty Chemicals，Terrytown，N.Y.以商品名“Irganox”提供的那些，例如Irganox 1076。此外，膜中还可加入粘合剂，以便于多层膜与其他材料(例如非织造纤维网)的粘合。这种粘合剂的实例包括氢化的烃树脂。其他合适的粘合剂描述在授予Kieffer等的US专利4789699和授予 McCormack的US专利5695868中，本文为此全文参考引用这些专利。

所得膜10的性能通常可根据需要改变。例如，在拉伸前，膜10通常具有小于每平方米约100克的基重，在某些实施方案中为每平方米约50-约75克。通过拉伸，多层膜10通常具有小于每平方米约60克的基重，在某些实施方案中为每平米约15-约35克。膜10还可具有约15-约50μm，而在某些实施方案中为约15-约30μm的总厚度。一般而言，基层12可包括约50-约98％的膜10的厚度。另外，表层18和20可各自分别包括膜10总厚度的约1-约25％，在某些实施方案中为膜10总厚度的约2-约10％。因此，例如表层18和20可各自分别包括膜10总厚度的3％，并一起包括膜10总厚度的6％。此外，如上所述，膜10通常还起到透气微孔膜的作用。例如，膜10通常具有大于约1000g/m²/24h，在某些实施方案中大于约5000g/m²/24h，而在某些实施方案中大于约10000g/m²/24h的水蒸汽透过率。

如果需要，所得多层膜10可层压到一个或多个支撑层30上，例如如图2所示。图2所示支撑层30是纤维非织造纤维网。该纤维非织造纤维网层30可赋予多层膜10额外的性能，例如更柔软、更具布料感。这一点在多层膜10在个人护理吸收性制品的外覆盖层中用作液体阻挡层，或作为阻挡材料用于医院、外科和洁净室应用时特别有益。支撑层30与第一表层18和第二表层20的附着可通过使用诸如热熔融或溶剂基粘合剂的单独的粘合剂实现，或通过采用加热和/或加压实现。例如，将膜粘合在非织造纤维网上的合适技术描述在授予McCormack的US专利5843057；授予 McCormack的US专利5855999；授予 Kobylivker等的US专利6002064；授予 Mathis等的US专利6037281；和WO99/12734中，本文为此全文参考引用这些专利。

多层膜10可通过本领域普通技术人员公知的各种方法形成。两种特别有益的方法是流延膜共挤压方法和吹塑膜共挤压方法。在这种方法中，可同时形成两个或多个膜层，并以多层形式流出挤出机。这种方法的某些实例描述在授予 McCormack等的US专利6075179和授予McCormack等的US专利6309736中，本文为此全文参考引用这些专利。

形成多层膜10的一种具体方法示于图3。如图所示，在该实施方案中，多层膜10用诸如流延或吹塑单元的共挤压膜装置40形成。装置40通常包括两个或多个聚合物挤出机41。多层膜10被挤压到一对压膜辊或冷却辊42中，其中一个辊上可制有图案，以赋予新形成的膜10凸起的图案。这对降低膜的光泽并为其提供消光处理是特别有益的。

膜10从共挤压膜装置40出来后送入膜拉伸单元44，例如纵向取向机中，它是可从例如Marshall and Williams Company，Providence，Rhode Island的供应商商购的装置。装置44有许多拉伸辊46，这些辊在膜的纵向，即该方法中膜10的输送方向上逐渐拉伸和减薄多层膜10。该膜可单轴拉伸到例如其原始长度的约1.1-约7.0倍。在某些实施方案中，该膜可拉伸到其原始长度的约1.5-约6.0倍。此外，在某些实施方案中，该膜可拉伸到其原始长度的约2.5-约5.0倍。可选择地，该膜可用本领域普通技术人员熟悉的包括但不限于顺序、同时且递增双轴拉伸技术的技术进行双轴拉伸。

如果需要，膜10可附着在一个或多个支撑层30上，形成多层膜/非织造层压制品32。再参见图3，常规的纤维状非织造纤维网形成装置48，例如一对纺粘机，被用于形成支撑层30。长的、基本上连续的纤维50沉积在成形线52上作为未粘合的纤维网54，然后使该未粘合纤维网54通过一对粘合辊56，将纤维粘合在一起，以提高所得纤维网支撑层30的撕裂强度。有时可加热一个或两个辊以助于粘合。辊56的其中一个通常还制有图案，以赋予纤维网30具有规定的粘合表面积的不连续的粘合图案。其他辊通常是光滑的砧辊，但如果需要，该辊也可以带有图案。一旦膜10已经足够薄并充分取向，且已形成支撑层30，就用一对层压辊或其他装置58将两层靠在一起并相互层压。如同粘合辊56一样，也可对层压辊58加热。同样，至少一个辊上可带有图案，以便在所得层压制品32上产生具有规定粘合表面积的不连续粘合图案。尽管没有要求，但层压制品32一侧上给定表面区域的最大粘合点表面积通常不超过总表面积的约50％。一旦层压制品32离开层压辊58，就可将其卷在辊60上用于后续加工。可选择地，层压制品32可继续在线，以便进一步加工和转化。

图3所示方法还可用于制备例如图2所示的三层层压制品32。例如，上述方法可修改成用给料辊62将第二纤维状非织造纤维网支撑层30从与另一纤维状非织造纤维网支撑层30相对的一侧送入层压辊58中。如图3所示，支撑层30的供应以预制辊62的形式进行。可选择地，与其他层一样，支撑层30可直接在线形成。在这两种情况下，可将第二支撑层30送入层压辊58中并以与另一支撑层30相同的方式层压到膜10上。

如上所述，多层膜10和/或层压制品32可广泛用于各种用途，例如个人护理吸收性制品(例如尿布、训练内裤、失禁装置)和女性卫生产品(例如卫生巾)。参见图4，所示列举的尿布80包括可透过液体的顶面层或衬里82、不能透过液体的背面层或外层84，以及布置并包含在顶面层82和背面层84之间的吸收芯86。尿布80还可包括例如固定胶带或机械勾和环型固定件的固定装置88。在一个实施方案中，多层膜10和/或多层膜/支撑层层压制品32可用于形成顶面层82。

作为本发明的结果，申请人发现通过在膜的一个或多个表层中掺入除味填料，可形成具有除味能力的透气多层膜。此外，通过包含在表层中，即使填料的有机挥发份在挤压期间逸出后，也可基本保持膜的整体性。

参考以下实施例可更好地理解本发明。

实施例1

本实施例说明了形成本发明多层膜的能力。该膜包含被两个表层包围的基层。该基层包含占该层58％(重量)的OMYAFILM^2 SST-FL，它是从Omya，Inc.of Proctor，Vermont获得的具有2μm的中值粒径的碳酸钙填料。用0.85％硬脂酸包覆该碳酸钙填料。基层还包括占该层19％(重量)的Dowlex 2517线形低聚乙烯和占该层23％(重量)的Dowlex 2047A线形低聚乙烯，它们可从Dow Chemical Companyof Midland，Michigan的Dow Plastics部门获得。

每个表层包含占该层40.8％(重量)来自Basell Polyolefins of BasellNorth America Inc.，Wilmington，Delaware的Basell KS357P catalloy聚合物。Basell Catalloy是烯属热塑性多步反应器产物，其中非晶乙烯丙烯无规共聚物以分子形式分散在主要是半晶体的高丙烯单体/低乙烯单体连续基质中。每个表层还包含占该层25％(重量)的乙烯乙酸乙烯酯LD755和25％的乙烯乙酸乙烯酯LD761。LD755和LD761都从ExxonMobil Chemical Company of Houston，Texas获得。

除上述聚合物外，该表层还包含占该层5％(重量)的Nuchar^RGC40活性炭和4.2％(重量)来自Honeywell International Inc.ofMorristown，New Jersey的低分子量聚乙烯A-C16。Nuchar^活性炭从MeadWestvaco Corp.of Stamford，Connecticut获得，并随后由WEDCOof Houston，Texas喷射研磨到1μm的中值粒径。喷射研磨的活性炭先分散在乙烯乙酸乙烯酯树脂中，然后复合到半晶体高丙烯单体/低乙烯单体连续基质中。

用模板或冷却辊挤压方法将三层膜挤压到光滑冷却辊上。模口温度为204℃，模压辊温度为26.7℃。模口管尖与冷却辊之间的空气隙约7mm。以125英尺/分钟的速度形成膜，在单区77℃通过纵向取向机(MDO)拉伸4倍(500％)并在99℃下退火。所谓的将膜拉伸4倍是指例如将1m长的膜拉伸到4m的最终长度。

最终基重为18g/m²(gsm)。

实施例2

如实施例1所述形成膜，但不用除味填料。特别是基层与实施例1中描述的相同。每个表层含有占该层50％(重量)Basell KS357P catalloy聚合物；25％(重量)乙烯乙酸乙烯酯LD755；和25％乙烯乙酸乙烯酯LD761。

最终基重为18g/m²(gsm)。

实施例1-2的结果

测试实施例1和2的膜，比较它们的透气性和除味能力。实施例2的膜试样A的总表层厚度为膜总厚度的3％。同样评价实施例1中描述的膜的三个试样(B-D)。试样B-D彼此相同，除了试样B-D的表层厚度分别为总膜厚度的3％、5％和8％之外。

透气性

根据“水蒸汽透过率”(WVTR)测量试样A-D的透气性，其通常指以克每平方米每24小时(g/m²/24h)为单位测量的水蒸汽透过材料的速率。WVTR用由INDA(Assoeiation of the Nonwoven FabricsIndustry(无纺布工业协会))标准化、编号为IST-70.4-99、标题为“STANDARD TEST METHOD FOR WATER VAPORTRANSMISSION RATE THROUGH NONWOVEN AND PLASTICFILM USING A GUARD FILM AND VAPOR PRESSURE SENSOR”的试验方法测定。INDA试验方法是公知的，描述在授予 Uitenbroek等的US专利6414217中，为此本文全文参考引用该专利。

该试验方法通常概述如下。首先用永久防护膜和待测试试样材料将干燥室与已知温度和湿度的潮湿室分开。防护膜的用途是限定一个有限的空气隙，并在表征该空气隙时使该空气隙中的空气稳定或静止。干燥室、防护膜和潮湿室形成了封闭该试验膜的扩散单元。试样夹持器是Modern Controls，Inc.，Minneapolis，Minnesota制造的Permatran-W model 100K。

第一个试验测试产生100％相对湿度的蒸发器组件之间的防护膜和空气隙的WVTR。水蒸汽扩散通过空气隙和防护膜，然后和与水蒸汽浓度成比例的干燥气流混合。将电信号传输到计算机进行处理。计算机计算出空气隙和防护膜的透过率，并储存该值以备进一步使用。防护膜和空气隙的透过率作为CalC储存在计算机中。然后将试样材料密封在试验单元中。同样地，水蒸汽通过空气隙扩散到防护膜和试验材料上，然后与吹扫过试验材料的干燥气流混合。同样将该混合物再输送到蒸汽传感器上。然后由计算机计算出空气隙、防护膜和试验材料结合的透过率。该信息用于根据以下方程计算水蒸汽透过试验材料的透过率：

TR^-1 _试验材料＝TR^-1 _{试验材料、防护膜、空气隙}-TR^-1 _{防护膜、空气隙}

WVTR的计算如下：

WVTR＝Fρ_饱和(T)RH/AP_饱和(T)(1-RH))

其中：

F＝水蒸汽流量(cm³/min)；

ρ_饱和(T)＝温度T下饱和空气中水的密度；

RH＝试验单元中特定位置的相对湿度；

A＝试验单元的截面积；和

P_饱和＝温度T下水蒸汽的饱和蒸汽压力。

用上述试验测定出试样A-D的WVTR分别为17080、21680、22700和13020g/m²/24h。因此试样B和C的透气性在掺入活性炭后得到完全的保持。

除味

试样A-D吸附某些有气味的化合物的能力用公知的“HeadspaceGas Chromatography(顶空气相色谱法)”试验测定。二甲基二硫醚(DMDS，Aldrich，99.0+％)用于测定试样A-D去除恶臭的硫化合物的能力。三乙胺(TEA，Aldrich，99.5+％)用于测定试样A-D去除恶臭的胺化合物的能力。

顶空气相色谱法试验在Agilent Technologies 5890，Series II气相色谱仪上用Agilent Technology 7694顶空取样器(AgilentTechnologies，Waldbronn，Germany)进行。用氦气作载气(进样口压力：12.7psig；顶空小瓶压力：15.8psig；给料管压力为60psig)。将长度30m、内径0.25mm的DB-624柱用于三乙胺(TEA)和二甲基二硫醚(DMDS)的测定。这种柱可从J & W Scientific，Inc.，Folsom，California获得。

用于顶空气相色谱法的操作参数如下表1所示：

表1、顶空气相色谱装置的操作参数

顶空参数
			区间温度，℃	烘箱	37
环	42
		TR.管		47
事件时间，分钟	GC循环时间				10.0
		小瓶平衡时间	10.0
	加压时间			0.20
		环充注时间	0.20
	环平衡时间			0.15
		注射时间	0.30
	小瓶参数			第一个小瓶	1
最后一个小瓶		1
			摇晃	[无]

试验过程涉及将0.12g膜试样置于20cm³的顶空小瓶中。用注射器将1等分有气味试剂(TEA或DMDS)同样放入小瓶中。然后用盖子和隔膜密封小瓶并置于37℃的顶空气相色谱烘箱中。10分钟后将带孔的针通过隔膜插入小瓶中。然后将1cm³顶空试样(小瓶内的空气)注入气相色谱仪中。

首先测试仅装有1等分有气味试剂(TEA或DMDS)的对照小瓶，并将此时的有气味试剂吸附率定义为0％。为了计算膜去除的顶空有气味试剂的量，将来自具有膜的小瓶的有气味试剂的峰值面积与来自对照小瓶的有气味试剂的峰值面积进行比较。用3.8mg DMDS(3.6μL)、2.2mg TEA(3.0μL)和大约0.12g试样进行试验。每个试样测试两次。

结果以每克(g)膜试样吸附的毫克(mg)气味，即“相对吸附效率”示于下表2-3中。结果表示每种膜的两个试样的平均值。

表2、TEA的去除

试样	重量(g)	相对吸附效率(mg去除的气味/g试样)	％去除的气味
				A	0.1191	3.57	19.57
B	0.1180	3.70	20.15
				C	0.1193	3.39	18.63
D	0.1196	4.00	22.08

表3、DMDS的去除

试样	重量(g)	相对吸附效率(mg去除的气味/g试样)	％去除的气味
				A	0.1237	9.09	29.85
B	0.1166	10.81	33.46
				C	0.1223	11.23	36.44
D	0.1219	12.81	41.46

如上所述，试样B-D通常具有比试样A更高的DMDS和TEA吸附。

实施例3

该实施例说明了形成本发明的多层膜的能力。该膜包含了被两个表层包围的基层。该基层含有占该层58％(重量)的OMYAFILM^2 SST-FL，它是从Omya，Inc.，Proctor，Vermont获得的中值粒径为2μm的碳酸钙填料。该碳酸钙填料用0.85％硬脂酸包覆。该基层还包含占该层19％(重量)的Dowlex 2517线形低聚乙烯和占该层23％(重量)Dowlex 2047A线形低聚乙烯，它们可从Dow Chemical Company，Midland，Michigan的Dow Plastic部门获得。

每个表层含有占该层35.8％(重量)来自Basell North AmericaInc.，Wilmington，Delaware的Basell Polyolefins的Basell KS357Pcatalloy聚合物。Basell Catalloy是烯属热塑性多步反应器产物，其中非晶乙烯丙烯无规共聚物以分子形式分散在主要是半晶体的高丙烯单体/低乙烯单体连续基质中。每个表层还含有占该层25％(重量)的乙烯乙酸乙烯酯LD755和25％(重量)的乙烯乙酸乙烯酯LD761。LD755和LD761都可从ExxonMobil Chemical Company，Houston，Texas获得。

除上述聚合物外，表层还含有占该层10％(重量)地Nuchar^RGC40活性炭和4.2％(重量)来自Honeywell International Inc.，Morristown，New Jersey的低分子量聚乙烯A-C16。Nuchar^活性炭从MeadWestvaco，Stamford，Connecticut获得，并接着用WEDCO，Houston，Texas喷射研磨到1μm的中值粒度。喷射研磨的活性炭先分散在乙烯乙酸乙烯酯树脂中，然后复合到半晶体高丙烯单体/低乙烯单体连续基质中。

用模板或冷却辊挤压方法将三层的膜挤压到光滑冷却辊上。模口温度为204℃，模压辊温度为26.7℃。模口管尖与冷却辊之间的空气隙约7mm。以125英尺/分钟的速度形成膜，在单区77℃通过纵向取向机(MDO)拉伸4倍(500％)并在99℃下退火。所谓的将膜拉伸4倍是指例如将1m长的膜拉伸到4m的最终长度。

最终基重为18g/m²(gsm)。

实施例3的结果

根据上面的方法测试各种试样并比较它们的除味能力。实施例2的膜试样E具有该膜总体厚度3％的总表层厚度。同样评价实施例3中描述的膜的两个试样(F和G)。试样F和G彼此相同，除了试样F和G的表层厚度分别为总膜厚度的3％和5％之外。

结果以每克(g)膜试样吸附的毫克(mg)气味，即“相对吸附效率”示于下表4-5中。结果表示每种膜的两个试样的平均值。

表4、TEA的去除

试样	重量(g)	相对吸附效率(mg去除的气味/g试样)	％去除的气味
				E	0.1191	3.57	19.57
F	0.1202	3.09	17.13
				G	0.1163	2.81	15.10

表5、DMDS的去除

试样	重量(g)	相对吸附效率(mg去除的气味/g试样)	％去除的气味
				E	0.1237	9.09	29.85
F	0.1180	10.45	32.71
				G	0.1223	10.86	35.25

如上所述，试样F和G通常具有高于试样E的DMDS吸附。尽管试样F和G表现出低于试样E的TEA吸附，但应认识到，任何给定的除味填料或膜的孔结构和表面化学特性可能并不适于减少所有类型的气味，而且一种或多种恶臭化合物的低吸附率可通过其他恶臭化合物的好吸附率弥补。

尽管本发明已经根据其具体实施方案进行了详细描述，但本领域普通技术人员应该明白，通过理解上述内容，很容易得到这些实施方案的可选的、变化的和等价的方案。因此，本发明的范围应该确定为所附权利要求及其任何等同范围。

Claims (35)

1.透气的多层膜，所述膜包含：

含有热塑性聚合物的基层，所述基层具有第一外表面和第二外表面；

紧邻所述基层的所述第一外表面布置的表层，所述表层含有热塑性聚合物和除味颗粒填料，所述除味颗粒填料构成所述表层重量的约1-约75％；和

其中所述膜具有大于约1000克每平方米每24小时的水蒸汽透过率。

2.权利要求1的膜，其中所述除味颗粒填料选自活性炭、沸石、二氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化钛、粘土、环糊精及其衍生物，以及它们的结合。

3.权利要求1的膜，其中所述除味颗粒填料包括活性炭。

4.权利要求1的膜，其中所述除味颗粒填料构成所述表层重量的约5-约25％。

5.权利要求1的膜，其中所述除味颗粒填料具有小于约100μm的中值粒径。

6.权利要求1的膜，其中所述除味颗粒填料具有约0.5-约50μm的中值粒径。

7.权利要求1的膜，其中所述基层还含有与所述除味颗粒填料不同的颗粒填料。

8.权利要求7的膜，其中所述基层的所述颗粒填料是碳酸钙。

9.权利要求1的膜，其中所述表层具有膜总厚度的约1-约25％的厚度。

10.权利要求1的膜，其中所述表层具有膜总厚度的约2-约10％的厚度。

11.权利要求1的膜，还包含紧邻所述基层的第二外表面布置的第二表层。

12.权利要求11的膜，其中所述第二表层含有热塑性聚合物和除味颗粒填料。

13.权利要求12的膜，其中所述除味颗粒填料构成了所述第二表层重量的约1-约75％。

14.权利要求1的膜，其中该膜具有大于约5000克每平方米每24小时的水蒸汽透过率。

15.权利要求1的膜，其中该膜具有大于约10000克每平方米每24小时的水蒸汽透过率。

16.透气的多层膜，所述膜包含：

含有热塑性聚合物和颗粒填料的基层，所述基层具有第一外表面和第二外表面；

紧邻所述基层的所述第一外表面布置的第一表层，所述第一表层含有热塑性聚合物和除味颗粒填料，所述除味颗粒填料选自活性炭、沸石、二氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化钛、粘土、环糊精及其衍生物，以及它们的结合，所述除味颗粒填料构成所述表层重量的约5-约50％；

紧邻所述基层的所述第二外表面布置的第二表层；和

其中所述膜具有大于约5000克每平方米每24小时的水蒸汽透过率。

17.权利要求16的膜，其中所述除味颗粒填料包括活性炭。

18.权利要求16的膜，其中所述除味颗粒填料构成所述第一表层重量的约5-约25％。

19.权利要求16的膜，其中所述除味颗粒填料具有约0.5-约50μm的中值粒径。

20.权利要求16的膜，其中所述第一和所述第二表层各自具有膜总厚度约2-约10％的厚度。

21.权利要求16的膜，其中所述第二表层含有热塑性聚合物和除味颗粒填料。

22.权利要求16的膜，其中所述除味颗粒填料构成所述第二表层重量的约5-约50％。

23.权利要求16的膜，其中该膜具有大于约10000克每平方米每24小时的水蒸汽透过率。

24.包含布置在液体透过性顶面层和背面层之间的吸收芯的吸收性制品，其中所述背面层含有透气的多层膜，所述膜包含：

含有热塑性聚合物和颗粒填料的基层，所述基层具有第一外表面和第二外表面；

紧邻所述基层的所述第一外表面布置的第一表层，所述第一表层含有热塑性聚合物和除味颗粒填料，所述除味颗粒填料构成所述表层重量的约1-约75％；

紧邻所述基层的所述第二外表面布置的第二表层；和

其中所述膜具有大于约1000克每平方米每24小时的水蒸汽透过率。

25.权利要求24的吸收性制品，其中所述除味颗粒填料选自活性炭、沸石、二氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化钛、粘土、环糊精及其衍生物，以及它们的结合。

26.权利要求24的吸收性制品，其中所述除味颗粒填料构成所述第一表层重量的约5-约25％。

27.权利要求24的吸收性制品，其中所述除味颗粒填料具有约10nm-约100μm的中值粒径。

28.权利要求24的吸收性制品，其中所述第一和所述第二表层的厚度分别为膜总厚度的约1-约10％。

29.权利要求24的吸收性制品，其中所述第二表层含有热塑性聚合物和除味颗粒填料。

30.权利要求29的吸收性制品，其中所述除味颗粒填料构成所述第二表层重量的约1-约75％。

31.权利要求24的吸收性制品，其中膜具有大于约5000克每平方米每24小时的水蒸汽透过率。

32.权利要求24的吸收性制品，其中膜具有大于约10000克每平方米每24小时的水蒸汽透过率。

33.权利要求24的吸收性制品，其中所述背面层还包括紧邻所述膜布置的第一非织造纤维网。

34.权利要求33的吸收性制品，其中所述背面层还包括紧邻所述膜布置的第二非织造纤维网，使所述膜夹在所述第一和所述第二非织造纤维网之间。

35.权利要求24的吸收性制品，其中所述吸收性制品选自尿布、训练内裤、失禁装置、卫生巾和伤口覆盖物。

Images