TW445275B - Laminate, method of forming a polymeric film, and device for preventing pin-holing during the creation of microporous in a laminate - Google Patents
Laminate, method of forming a polymeric film, and device for preventing pin-holing during the creation of microporous in a laminate Download PDFInfo
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Description
4452? 5 A7 B7 經濟部中失橾準局負工消f合作社印装 五,發明説明(1 發明範圍 本發明係關於方法及裝置,用於在製造不織布片及聚合 薄膜 < 薄層時避免產生針孔。特別地,這些薄層具有不織 布片及薄膜之隔離的薄層條’而未層壓薄膜區域介於其間 (此處稱為「薄層區」 發明背景 製造微孔薄膜產品的方法為人所知已有一段時間。例 如,授給劉的美國專利3,832,267號指示,將一分散而無組 織的聚合物相之聚烯烴薄膜在伸展或定向以前熔化壓花, 以改進氣体及水蒸氣的薄膜透過率。依據劉的,267號專 利,一分散而無組織的聚丙烯相之晶体聚丙烯薄膜在雙軸 向抽拉(伸展)以前壓花,以產生一具有較大滲透率的定向 無孔薄膜。分散而無组織的相可用於提供微孔隙,以增進 未如此做之無孔薄巧的滲透率,以改進水蒸氣透過率 (MVT)。壓花薄膜較佳為循序壓花及柚拉„ 很多其他專利及公告揭示製造微孔熱塑薄膜產品的現 象。例如’歐洲專利141,592號揭示使用一分散的聚苯乙缔 相之聚烯烴’特別是乙締醋酸乙烯酯(EVA),其在伸展時 產生中空的薄膜,它可以改進薄膜的水蒸氣滲透率。歐洲 專利592號亦揭示循序的步驟,將具備厚及薄區域的EVA 薄膜壓花’接著伸展,以首先提供一具有孔隙的薄膜,其 於再伸展時產生網狀的產品。美國專利4,596,738號及 4,452,845號亦揭示伸展的熱塑薄膜,其中分散相可為填有 碳酸鈣的聚乙烯’以在伸展時提供微孔隙。後來的美國專 -4 - 本紙張尺度適用til固家揉準(CNS ) 210χ297公釐) ~ ---------—裝------訂—----1.成 - - (請先閱讀背面之注意^項再填寫本頁) 445275 經濟部中央樣準局負工消费合作社印装 A7 87 五、發明説明(2 ) 利4,777,073、4,92丨,653及4,814,124號揭示上述較早公告所 述的相同過程’包含的步驟為,首先將一含有填料的聚缔 烴薄膜壓花,然後將那薄膜伸展,以提供一微孔產品。 美國專利4,705,812及4,705,813號揭示微孔薄膜,其由線 性低密度聚乙烯(LLDPE)及低密度聚乙烯(LDPE)而以硫酸 鋇為無機填料之混合物製成,硫酸鋇的平均顆粒直徑為 〇.卜7微米。以諸如KRATON的熱塑橡膠修改LLDPE及 LDPE亦為習知。諸如美國專利4,582,87丨號之其他專利揭示 使用熱塑苯乙埽塊三聚物(thermoplastic styrene block tripolymers)以製造微孔薄膜,其具備諸如苯乙烯之其他不 相容聚合物》在此技藝中還有其他一般性指示,諸如美囷 專利4,921,652及4,472,328號的揭示。 伸展’如上述,導致沿著布片長度之條紋外觀。這些條 紋係南伸展區域一發生於叉指滾輪的指部之間一及在指部 « 的非高伸展區域之間的外觀差異所引起,這些方法導致高 伸展、尚有孔性區域的條紋,其鄰近於中伸展但大致上仍 為有孔的區域。 有關於未伸展的不織布片之擠製層壓的相關專利包含美 國專利 2,714,571、3,058,868、4,522,203、4,614,679、 4,692,368、4,753,840 及 5,035,941 號。以上 363 及'368 號專利 揭示在壓力滾輪鉗口將未伸展的不織纖維布片層壓以前, 使擠製的聚合薄膜伸展^,203及,941號專利針對在壓力滾輪 紐口以未伸展的不織布片共擠製多聚合薄膜。,84〇號專利 揭示’在以薄膜擠製層壓以前,執行不織聚合纖維材料, -5- 本紙浪尺度4财關家鮮(CNS > A4狀(2lGx297公着) ---------^------1T------;vt j _ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4牝275 A7 B7 五、 發明説明(3 ) 經濟部中央標準扃貝工消费合作社印製 以改進不織纖維及薄膜之間的結合。更特別地*,840號專 利揭不傳統壓花技術,其在擠製層壓以前形成密實及不密 實區域於不織底層中,以改進密實纖維區域導致的不織纖 維布片及薄膜之間的結合。,941號專利亦指示,擠製層麼 成為單層聚合薄膜之未伸展的不織布片易受到針洞的影 響’針洞係大體上自纖維基材平面垂直延伸的纖維所致, 因此’本發明揭示使用多共擠製薄膜層,以避免針洞的問 逆°此外’用於使鬆弛的不織纖維結合至聚合薄膜的方法 揭7^ 於美國專利 3,622,422、4,379,197 及 4,725,473 號中。 美國專利申請案〇8/ 547,〇59號(其全部附於此供參考), 現已放棄,揭示一種在單一單元中連續執行布片的分裂、 刀離 '引導及層壓步驟之方法及裝置。一不織物的單一寬 布片切成很多窄布片,其利用轉動桿分離且進入一層壓 器更特別地’一布=自一寬捲的不織材料展開。進入的 布片切成眾窄布片,眾窄布片向下移動至轉動肖,其分別 以所欲的布片分離距離移位。然後,肖離的有布片引導至 滚輪之一鉗口,以與一聚合薄膜—起擠製層壓。一熔化的 聚合物在高於其軟化點的溫度擠入鉗口内,以形成一層壓 至’布片的聚合薄膜。在鉗口的布片及擠製物之間的壓縮 力叉控制’以將布片的一表面結合至薄膜而形成薄層。所 層包含隔離的不織物條’其層譽至聚合薄膜,而未 層壓薄膜區域在眾條之間。 美國專利中請案08/722j86號 « , ,, i邵附於此供參考), 係上述吴國專利申請案〇8/54 现的追加申請案,揭示 -6- ---------装------訂------,d (請先閲讀背面之注意事項再填莴本頁) _本錄尺度適用中 210 x 297公釐) 445275 經濟部中央樣隼局貝工消费合作社印ft A7 B7 五、發明説明(4) 一種連續執行將—聚合物層壓至其所要層壓之另—材料的 万法及裝置。,286號申請案針對一種方法及裝置,用於在 單一單元中連續執行不織布片的分裂 '折疊、引導及層麼 步驟。依折疊布片之間隔而定,每一聚合物條可包含一在 層壓區域任—側上的鬆瓣(丨〇〇se flap) ’其適於在尿布或其 他衛生產品中形成屏障套(barrier cuff)。折疊布片之間的間 隔決定所形成之鬆聚合瓣的寬度。再次地,所得的薄層包 含隔離的不織物條’其層壓至聚合薄膜,而未層壓薄膜區 域在眾條之間。這些薄層,其具有不織物及薄膜之隔離的 層壓條而未層壓薄膜區域介於其間,稱為薄層區^所產生 的薄層包含層壓至聚合薄膜之隔離的不織物條,而未層壓 薄膜區域介於眾條之間a 發明概述 就上述薄層區的發展而言,已發現’當薄層區藉由伸展 m 於條的長度而成為微孔時,針孔形成於層壓及未層壓區域 之間的邊界區域。本發明的方法及裝置避免在此薄層區伸 展期間形成針孔。針孔的避免係藉由沿著布片之長度一在 遠處’不織條的邊緣匹配於聚合薄膜一產生鬆地區域,壓 迫鬆弛區域進入又指形件展滾輪而不使鬆弛區域伸展,及 藉由又指使剩餘的布片伸展。鬆弛區域係在叉指以前藉 由,例如,溝槽(furrow)、折疊或波折(corrugation)之形成而 形成" 在一實施例中,本發明包含一第一又指形滾輪及一第二 又指形滾輪及至少一圓盤,用於接觸一在薄層中的鬆弛區 -7- 本纸浪尺度適用中國围家樓準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) ----------衣------11------A.. {請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) ^45275 A7 B7 五、發明说明(5) 域及麼迫鬆弛區域進入第一又指形滾輪,而不使鬆弛區域 伸展。在一較佳型式中’裝置包含至少一圓盤,其與隔離 的滾輪禮合’以沿著薄層之長度產生—鬆弛區域,嚙合的 圓盤及滾輪可側向調整,以在一預定位置於布片的寬度產 生鬆弛區域。 這些及其他優點與特性,其為本發明的特徵,揭示於申 請專利範圍中。為了更了解本發明及其使用所獲得的優點 及目標,必須參考圖式及所附說明,其中描述本發明的示 範性實施例。 圖式簡單說明 圖1係一 π意透視圖,顯示一依據本發明一實施例的裝 置,用於避免薄層區產生針孔。 圖2係一剖視圖,顯示一適用於依據本發明之一實施例 的裝置,用於避免產生針孔。 圖3係-沿著圖2的線3 _ 3所作之隔離圓盤及一溝槽圓 盤的剖視圖,其適用於在一依據本發明—實施例的薄層中 產生一鬆他區域。 經濟部中央樣準局員工消f合作社印袈 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖3Α係圖3所示隔離圓盤及溝槽圓盤的放大平視圖β 圖4係沿著圖2之線4_4所作的壓迫圓盤刻視圖其追 使薄層進入依據本發明一實施例之第一又指形滾輪上的槽 内。 圖5係沿著圖2之線5.5所作的剖視圖,顯示用於在交 叉加工方向使薄層伸展的第—及第二叉指形滾輪之相交。 圖6係一漸進式滚壓成形機的平視圖,適用於在依據本 -8 - 良纸張尺度14财®跡鮮(cNS )74^2·10χ297^ 445275 經濟部中央楳準局員工消费合作社印11 A7 B7 五、發明说明(6 ) 發明一實施例之薄層中產生一鬆弛區域。 圖7係沿著圖6之線7 - 7所作的剖視圖° 圖8係一塵波形器(corrugator)的示意透視圖,其可在用 於本發明之不織薄層中產生一鬆弛區域。 圖9係沿著圖8之線9 - 9所作的剖視圖。 圖10顯示一用於本發明之擠製器的線速及螺桿每分鐘轉 數間的關係。 圖11顯示水蒸氣透過性及漸增式伸展之間的關係》 圖12顯示在CD嚙合以前,水蒸氣透過率及修整滾壓溫 度之間的關係。 圖13係叉指形伸展以後’薄層邊界區域之放大示意剖视 圖。 元件符號 10a 鬆弛區域 22 溝槽圓盤 10 薄層 22a 軸環 12 聚合薄膜 22b 固定螺絲 12a 微孔 24、 36軸 14 不織條 26 第一滾輪 16 轴 28、 又指形槽 18 圓盤 30 軸 18a 輛環 32 圓盤 18b 固定螺絲 32a 軸環 20 軸 32b 固定螺絲 20a 軸支撐件 34 壓迫區域 -9- 本紙诔尺度適用中國固家標準(CNS ) A.4規格(2IOX 297公釐) i ________良--I---丁------泉 淨 i" (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 445 27 5 經濟部中央樣準局負工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明(7) 37 緊張區域 丨〇2c、104c、106c第三組滾輪 38 第二滾輪 12〇 壓波形器 50 微孔薄層 丨22 第一支撐板 100 漸進式滾壓成形機 124 母歷波形器 102a、104a、106a第一組滾輪 〖26 第二支撐板 102b、104b、106b第二組滾輪 丨28 公壓波形段 詳細說明 本發明的方法及裝置避免在又指形伸展期間於一不織條 邊緣的薄層區之邊界區域產生針孔。因為薄膜及不織薄舞 大致上比鄰近的未層壓聚合薄膜堅強,故針孔形成於不織 條邊緣;所以’大致上全部的伸展發生在邊界區域的未層 壓薄膜中。已發現,此在邊界區域的過度伸展導致針孔的 形成。 為了避免針孔,本發明提供在薄層的邊界區域產生—鬆 弛區域10a,即,在不織條14邊緣與薄層1〇中的聚合薄膜 12相會之處,如圖I、3A及13所示°為了產生這些怒弛區 域,安置很多可滑動地安裝於袖16上的隔離圓盤18,俾使 鄰近圓盤18之間的間隙對準邊界區域。溝槽圓盤22可滑 動地安裝於軸20上,以致每一溝槽圓盤22承接於邊界區 域的鄰近隔離圓盤18間之間隙内。一組二隔離圓盤18及 —溝槽圓盤22嚙合(如圖3及3a所示),以沿著薄層1〇的 長度產生一鬆弛區域l〇a。薄層1〇 *包含鬆弛區域l〇a,行 進至第一又指形滾輪26,在該處’鬆弛區域由壓迫圓盤32 迫使進入滾輪26上的又指形槽28。壓迫圓盤32包含一壓 -10- 本纸張尺度逍用中國圏家揉準(CNS > Α4規格(210X297公着) ---------Λ±衣------1Τ------.VII (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁}
V 445275 經濟部中央樣隼局男工消費合作社印«. A7 B7 五、發明説明(8 ) 迫區域34,其匹配於槽2 8的剖面。壓迫圓盤32強迨鬆弛 區域10a進入第一叉指形滾輪26上的槽28 ,且沿著薄層10 的剩餘寬度形成緊張區域37。緊張區域37通過第一滾輪 26及第二滾輪38之間,且由又指形槽28及40伸展》以形 成微孔薄層50。 微孔薄層可選擇性沿著微孔薄層5〇的長度伸展,以增加 多孔性。長度方向的伸展可藉由形成微孔的任何習知方 法,諸如薄層10的又指形滾塾或差速伸展,在交叉加工方 向伸展之前或之後執行。 由圖2可見,隔離圓盤18藉由軸環i8a及固定螺絲 安裝在軸16上。溝槽圓盤22藉由軸環22a及固定螺絲22b 士裝在軸20上。轴20安裝在一可轉動的轴支撐件2〇a上, 其自一未嚙合位置樞動至一嚙合位置(顯示於圖2)。移動 溝槽圓盤22至一未嚙合位置的能力允許薄層1〇在隔離圓 盤18及溝槽圓盤22之間的簡化穿線^在嚙合時,一溝槽 圓盤22與一對隔離圓盤18嚙合,以形成一溝槽,其在薄 層10的邊界區域產生鬆弛區域10a。叉指形滾輪26可轉動 地安裝在軸24上,壓縮圓盤32可轉動地安裝在軸30上。 壓縮圓盤32可藉由軸環32a及固定螺絲32b而沿著轴30的 長度移動。壓縮圓盤32能以與上述溝槽圓盤22沿著軸20 之移動類似的方法沿著軸30移動。壓縮圓盤3 2包含一圍 繞其周緣的壓迫區域34 ’其輿滾輪26上的槽互補。壓迫區 域34壓迫薄層1〇的鬆弛區域i〇a進入滾輪26上的槽28, 而不使鬆弛區域10a伸展。薄層1〇的寬度,除了鬆弛區域 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210.X297公;t ) ---------装------訂------A. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 445275 A7 B7 五、發明説明(9 ) 10a以外,頂靠滾輪26的槽而保持緊張,以致於緊張區域 37在滾輪26及滾輪38之間叉指形伸展。 又指形滾輪26、38具有大的嚙合深度,其可使薄層伸展 至原宽度之約200%或更多,以形成微孔。裝置附設—用於 二嘆合滾輪26、38之軸24、36的控制器(未顯示),以控制 瘦合的程度,即,賦予薄層的伸展量。當頂軸舉起或不降 時’控制器亦保持軸24 ' 36平行,以確保一鳴合滚輪的齒 總是落在另一嚙合滾輪的齒之間’以避免嚙合齒之間潛在 性有害的物理接觸。此平行運動由一齒條及齒輪配置(未顯 示)確保’其中一靜止的齒條接合至與可垂直滑動構件並列 的每一惻框架。一軸橫過側框架,且操作在每一可垂直滑 動構件中的軸承。一齒輪安置在軸的每—端,且與靠條嚙 合’以產生所欲的平行運動。 如圖3所示,在隔離圓盤18之間的溝槽圓盤22之力造 成一溝槽的形成,以形成鬆弛區域l〇a於隔離圓盤18之 間。如圖3A所詳示’鬆弛區域l〇a較佳為形成在薄層區的 邊界區域,在該處,不織條14邊緣與聚合薄膜12相會。 薄層10,包含鬆弛區域10a,自隔離圓盤18及溝槽圓盤22 濟部中央榡隼局貞工消费合作社印装 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 行進至第一又指形滚輪26。當第一又指形滾輪%繞軸24 轉動時’鬆弛區域l〇a由壓迫滾輪32的互補結構34壓入第 一叉私形滾輪26的槽28内,如圖4所示^由於鬆弛區域 l〇a的產生,薄層〖〇壓入槽28内以形成緊張區域37,但不 使布片伸展。布片接著繞第一又指形滾輪26轉動,以與第 二叉指形滾輪38會合。又指形滾輪38繞軸%轉動槽4〇 • 12, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4说格(210X297公釐) 44527 5 A7 B7 M濟部中央標準局員工消費合作.社印» 五、發明説明(10) 與槽28嚙合,以使薄層丨0的緊張區域37在交又加工方向 伸展,即,大致上典伸展發生在鬆弛區域1〇a已壓入第— 滾輪26上的槽28之處。 由圖3可見,隔離圓盤18可藉由夾持軸環18a及夾持螺 絲I8b沿著轴16不同地安置。每一溝槽圓盤22包含一具備 固定螺絲22b的夹持軸環22a ’以允許溝槽圓盤沿著軸2〇 不同地安置。類似地*壓迫圓盤32包含爽持軸環32a及固 定螺絲32b,以允許壓迫圓盤32沿著軸3〇不同地安置。此 調整性允許處理不同寬度的薄層,而不需要花費時間設定 機器。 如圖4及5所見,壓迫圓盤32藉由諸如圓周槽之互補 壓迫區域34’而與又指形滾輪26上的槽28嚙合,以與一 乂又万向又指形伸展器、一和對角向相銜接之伸展器嚙合 的螺旋齒輪、或-匹$於滾輪26表面的可變形構件互相作 用'壓迫滾輪32強迫薄層1〇的鬆弛區域1〇a進入滾輪% 的槽’以㈣薄層㈣緊張區域37形成於壓边滾輪如 任一側。這些緊張區域37大致上伸展於又指形滾輪%、” 疋間,以形成微孔薄層片區50,其具有沿著其長度之大致 上未伸展的部分。圖13顯示伸展的薄層50,其包含在聚合 薄膜12〈緊張區域37中的微孔i2a,且在邊界區域中缺少 微孔。 形成—鬆弛區域i〇a的其他方法顯示於圖6 - 9中。如圖 6及7所示,一漸進式滾壓成形機1〇〇,其包含-系列漸增 式重疊滾輪,可用於產生鬆弛區域1〇a。第一组滾^ -13- 本紙張尺度適用中公羞)-- ---------^------1T------減 (請先s讀背面之注意事項再填寫本頁) 445275 A7 B7 經濟部中央標準局貝工消费合作杜印装 五、發明説明() l〇2a、i〇4a、l〇6a使薄層1〇變形,以形成一小的鬆弛區 域。第二組滾輪l〇2b . l〇4b、l〇6b具有較大的重疊,因而 形成較大的鬆弛區域。第三組滾輪i〇2e . 104c、1 〇 6 C重 疊’以形成所欲形狀的鬆弛區域i0a。 壓波形器 12〇’如圖8及9所示,包含一具有一母壓 波形器124的第一支撐板122及一包含公壓波形段128的第 二支撐板126。公128及母124壓波形段具有一沿著布片長 度的漸増剖面區域且係巢狀,以促使薄層變形,於是產 生鬆弛區域10a。 本發明的薄層可利用各種聚合薄膜而達成;然而,在一 較佳型式中,薄膜之製造係藉由將一組合物先熔化混合, 組合物為: (a) 約35至約45重量百分比的線性低密度聚乙缔, (b) 約3至約10重量百分比的低密度聚乙締, (c) 約40至約50重量百分比的碳酸鈣填充顆粒,及 (d) 約2至约6重量百分比的苯乙嫌 _ 令〇埽i二塊共聚物 (triblock copolymer) ’共聚物係自苯乙嫌· — 呼·「一'稀'•苯乙 烯 '苯乙烯-橡膠基-苯乙烯、苯乙埽,乙烯·丁烯-苯 乙晞及其混合物组成之群選出, 組合物熔化而混合,然後,以一空齑„欲、 軋刀擠入—滾輪鉗口 中,以在至少約每分鐘550呎至約每分鐘 里1200呎等級的速 率而無柚拉共振以形成薄膜*且 沿著線施加一增加的伸展力至薄膜,其大致上 均勻分布於薄層的拉緊區域且遍及它的、、$ ώ c叼,朱度,以提供一 ,14 - 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS ) Α4洗格(2丨0X297公釐) II - II - — ΙΪ H - n n I _ 丁____I I 表 03--4" (請先聞讀背面之注意事項再填寫本f ) 445275 Α7 Β7 Μ濟部中夹樣窣局男工消费合作社印製 五、發明説明(12 微孔薄膜a 更特別地,在—較佳型式中,熔化混合的組合物基本上 為約42重量百分比的⑽吒、約4重量百分比的咖、 ♦尺寸约為1微米之约44重量百分比的竣酸转填充 顆粒及约3重量百分比的三塊共聚物’特別是苯乙缔_ 丁 —烯苯乙烯。需要時,微孔薄膜產品的勁性可藉由包含 等.及為4 0 5重量百分比的高密度聚乙婦及包含〇·4重量 百刀比的一氧化鈦而控制。典型上,加入諸如數量約為 0.1至0.2重量百分比的碳氟聚合物之處理輔助品,例如, 丙蹄1 ’ 1,〕Ί- 7Τ氟共聚物及1,1 -二氟乙埽。三塊共聚 物亦可與油、碳化氫、抗氧化劑及穩定劑混合。 壓花及平坦薄膜二者皆可依據本發明的原則而產生。在 一壓花薄膜之事例中,滾輪鉗口包括一金屬壓花滾輪及2 一橡膠滾輪。滾輪之間的壓縮力形成等級约為〇 5至1〇密 爾之所欲厚度的壓花薄膜。亦已發現,提供拋光鉻表面的 滾輪形成平坦薄膜。不論薄膜是壓花薄膜或平坦薄膜,於 高速漸增式伸展時,產生具有高水蒸氣透過率(MVTR)而在 約1000至4000公克/平方公尺/日之可接受範圍内的微孔薄 膜產品。已發現,平坦薄膜的漸增式伸展可比壓花薄膜更 均勻。過程可在周圍或室溫或在升高的溫度進行。如上 述’微孔薄膜的薄層能以不織纖維布片獲得。 不織纖維布片可包括聚乙烯、聚丙烯、多元酯、人造 絲、纖維素、尼龍之纖維,及這些纖維的混合物。已對於 不織纖維布片提供很多定義。纖維通常係短纖維或連續長 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS )Α4規格(210X297公釐> ---------11------1Τ------ (請先¾讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 45 2 7 5 經濟部中央樣準局負工消费合作杜印*. A7 B7 五、發明説明(13) 絲。不織織維布片通常是指紡粘、梳理’熔喷等。纖維或長 絲可為雙組分纖維以便利於結合。例如,可使用具有諸如 I乙浠(PE)及聚㈣(pp)之不同聚合物的外鞘及芯,或者, 可使用PE及PP纖辦的混合物。此處所使用的「不織纖維 布片」,就其一般而言’係用於定義一大体上為平面的結 構,其較為平坦,撓性及多孔性,且由短纖維或連續長絲 組成。欲知不織物的詳細說明,請見「不織物打底劑 (primer)及參考樣品」,e a 著,不織物工業協 會,第三版(1992年)。 在一較佳型式中,微孔薄層使用一薄膜,其計量或厚度 在約0‘25至10密爾之間,且依用途而定’薄膜厚度會改 變’最佳地’在可抛棄使用時,厚度係在約〇.25至2密爾 之等級。層壓片的不織纖維布片之重量通常為每平方碼約 5公克至每平方碼75公克,較佳為每平方碼約2〇至約4〇 · 公克。複合物或薄層可在交又加工方向(CD)漸增式仲展, 以形成一 CD伸展的複合物。此外,CD伸展後,接著可在 加工方向(MD)伸展,以形成一複合物,其在CD及MD方 向二者皆伸展。如上述,微孔薄膜或薄層可應用於很多不 同方面’諸如婴兒尿布、婴兒訓練褲、月經整及衣服等, 其需要水蒸氣及空氣透過性以及流體屏障性。 然後’薄層使用本發明的裝置在交叉加工方向(CD)或對 角向漸增式伸展,以形成一伸展的薄層,其具有沿著薄層 長度之未伸展的區域。此外,依據本發明的伸展之後,接 著可在加工方向(MD)伸展。 -16- 本紙張尺度適用令國國家揉率(CNS ) A4規格(210X297公缓) ----------装------訂------.4 (請先閱讀背面之注意事項鼻填寫本萸) 4 45 2 7 5 A7 B7 經濟部中央橾準局員工消费合作杜印«. 五、發明説明(14) 可使用很多不同的伸展器及技術,以使不織.纖維布片的 薄膜或薄層及微孔可形成的薄膜伸展。短纖維的不織梳理 纖維布片或不織紡粘纖維布片的這些薄層能以τ $ # & g 及技術伸展: 對角向嚙合的伸展器由一對在平行軸上的左手及右手螺 旋齒輪狀元件組成。軸配置於二加工側板之間,下轴位於 固定的軸承中,上軸位於可垂直滑動構件的軸承中。藉由 能以調整螺絲操作的楔形元件,可滑動構件在垂直方向是 可調整的。使楔形轉出或轉入將個別向下或向上移動可垂 直滑動構件,以使上鳴合浪輪與下端合滾輪的齒輪狀齒進 一步嚙合或脫離a安裝於側框架的分厘卡可操作,以指示 嚙合滾輪的齒之嚙合深度。 氣壓缸用於將可滑動構件固持於其下嚙合位置而頂住調 整楔’以抗拒正伸展的材料所施加之向上力。這些缸亦可 •K H一 退回,以使上及下嚙合滾輪互相脫離’此係為了使穿線材 料通過嘴合裝置,或可與一安全電路連接,其在激勵時將 使所有機器鉗口點斷開。 一驅動器典型上用於驅動靜止嚙合滾輪。如果上嚙合滾 輪為了機器穿線或安全而要脫離,則較佳為使用一抗背隙 齒輪配置於上及下嚙合滾輪之間,以確保於再端合時,一 鳴合滾輪的齒總是落於另一嚙合滾輪的齒之間,且避免嚙 合齒的齒冠之間潛在性有害的物理接觸。如果嚙合滾輪保 持怪定禮合’則典型上不需要驅動上嚙合滾輪。可藉由通 過正伸展的材料之從動嚙合滾輪而完成驅動。 -17- ----------^------ΪΤ-------戒 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國困家標準(CNS) (2_297公翁} 雉濟部中央橾窣局員工消費合作社印¾ 杏 45 2 7 5 五、發明説明(15) "齒合滾輪很類似於知— ^ 万、細即距螺旋齒輪。在較佳實施例中, 滾輪直徑為5.935吋,棵+ & ^ 螺奴角為45。,法節為0.100吋,徑 節為30,壓力角為 ^ 14/2 ,且基本上為長齒冠的高檔齒 ^。此產生一當而 衣的齒形,其允許達到約0,090吋的嚙 :·及在齒側上用於材料厚度之約⑻的吋餘隙。齒非設 十成傳U轉動扭矩’且在正常嚙合伸展操作時無金屬對金 屬的接觸。就此一對角嚙合伸展器而[將使用一構造為 累旋齒輪之壓縮圓盤32。對角嚙合伸展器的使用提供一伸 展力’其具有在薄層之交又加工方向及加工方向二者之分 力。 CD喔合伸展器的驅動器典型上操作上及下嚙合滾輪二 者’而具備較高摩擦係數材料的嚙合伸展之事例除外。然 而’因為小量的加工方向偏差或驅動打滑不會造成問題, 故驅動器不需要抗背隙a % CD嘴合tc件係自實心材料加工,但可最佳描述成二不同 直杈圓盤的替代堆疊。在較佳實施例中,嚙合圓盤將為6 吋<直徑,0.031吋厚,且在其邊緣上具有完整的半徑。使 嘴合圓盤分離的隔離圓盤將為5ι/2吋直徑,及〇 〇69吋厚。 此種構造之二滾輪將可嚙合至0231叶,留下〇.〇丨9吋用於 所有惻上的材料》如同對角嚙合伸展器,此CD嚙合元件 構造具有0.100吋節距。 除了嚙合滾輪之設計以外’ MD嚙合伸展裝置相同於對 角鳴合伸展器。MD嚙合滾輪很類似於細節距正齒輪。在 較佳實施例中’滾輪直徑為5.933吋’節距為〇.丨〇〇吋,徑 -18 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210><297公釐) ---------^------1T-------.^ - - (請先閲讀背面之注意事項存填寫本f〕 經濟部t失橾準扃頁工消费合作杜印装 445 2 7 5 A7 —_—___B7 五、發明説明(16) 節為30,壓力角4 14½。’且基本上為長齒冠的高檔齒 輪。在廷些滾輪上所採取的第二步驟為使滾銑刀偏置〇 〇1〇 吋以提供具備更多齒隙的窄齒。就約〇.〇9〇吋的嚙合而 言,此構造將在側部具有約0.010吋用於材料厚度的餘隙。 上述對角或CD嚙合伸展器可用於本發明的避免針孔裝 置以產生不織纖維布片之漸増式伸展薄膜或薄層及微孔 可形成的薄膜,以形成此發明的微孔薄膜產品。例如,伸 展操作可應用於短纖維或紡粘纖維之不織纖維布片及微孔 可形成的熱塑薄膜之擠製薄層a在本發明之獨有特色之一 中,一紡粘纖維之不織纖維布片的薄層可漸增式伸展,以 對於薄層提供類似於布之很軟的纖維修整a不織纖維布片 及微孔可形成薄膜的薄層之漸增式伸展係使用,例如,CD 及/或MD嚙合伸展器以一步驟通過伸展器,滾輪裝置的深 度為約0.060吋至0.^0吋,速率為自約每分鐘55〇呎至每 分鐘1200呎或更快。此漸增或嚙合伸展之結果產生薄層, 其具有優良的透氣性及液體屏障性,而仍提供優越的結合 強度及軟布狀質感。 微孔薄層典型上使用一薄膜,其具有約〇25至1〇密爾 之間的計量或厚度’且依用途而定,薄膜厚度將改變,且 最佳地’在可拋棄的應用時,係在約〇·25至2密爾厚度之 等級。層墨片的不織纖維布片之重量約為每平方碼5公克 至每平方碼75公克’較佳為每平方碼約2〇至約4〇公克。 下列例子繪示產生本發明之微孔薄膜及薄層的方法,鑑 於這些例子及此更詳細說明,在此技藝具有一般技術的人 -19- 本纸張尺度適用t國阐家棣準(CNS ) A4洗格(2丨0X29?公釐> ---------装------#------森、 (请先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ^45 2 7 5
7 7 A B 五、發明説明(17) 可明白,可加以變化而不偏離本發明的範疇。 例1 - 5 具有下列表1所示結構之LLDPE及LDPE的混合物係擠 製以形成薄膜,且薄膜接著漸增式伸展以提供微孔薄膜。 經濟部中央標隼局員工消費合作社印策 表1 組成(重量) 1 2 3 4 5 碳酸鈣 44.2 44.2」 44.2 44.2 44.2 LLDPE 44.1 44.9 41.9 41.9 41.9 LDPE L5 3.7 3.7 3.7 3.7 其他* 10.2 10.2 10.2 10.2 10.2 螺絲 每分鐘轉數 A 33 45 57 64 75 B 33 45 57 64 75 基体重量(公克/平方公尺 45 45 45 45 45 計量(密爾) 2 2 2 2 2 線速("尺/秒) 550 700 900 1000 1200 空氣刀(立方呎每分/吋) 5-25 5-25 5-25 5-25 5-25 布片穩定性 具有柚拉共 振之不良的 計量控制 良好布片穩定性而無柚拉共振 其他成份包含2.5重量百分比的苯乙烯-丁二缔-苯乙烯 (SBS)三塊聚合物,Shell Kraton 2122Χ,其係< 50重量百分 比的SBS +< 30重量百分比的礦物油,< 15重量百分比 -20 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨OX 297公釐) (请先閲讀背面之注意事項再填寫木頁) --• Γ 445275 A7 B7 經濟部中央樣举局貝工消费合作杜印製 五、發明説明(18) 的EVA共聚物’< 10重量百分比的聚苯乙烯,< 10重量 百分比的碳氩樹脂,< i重量百分比的抗氧劑/穩定劑, 及< 1重量百分比的水合無絚織]矽石a 每一組成10利用—擠製裝置擠製成薄膜。例1-5的組成 自一擠製备通過一槽模而饋送’以形成擠製物於一橡膠滾 輪及一金屬滾輪的錯口内。不織材料之進入的布片亦引入 滾輪的鉗口内。在例1 _ 5中,熱塑薄膜係為隨後的漸增式 伸展而產生,以形成微孔薄膜。如表i所示,在約每分鐘 550呎至每分鐘1200呎之速率,產生一厚度約為2密爾之等 級的聚乙烯薄膜’將它自滾輪取走。在例2 _ 5之事例中, 姐口的壓縮力受控制’俾使產生薄膜而無針孔,且無抽拉 共振。自饋送區至擠製器之螺絲尖端的熔化溫度維持在約 華氏400-430° ,而模溫度約為華氏450。,以擠製约為2密 爾(45公克/平方公尺)的預製薄膜。 如表1所示’在約每分鐘550呎至每分鐘1200呎之速 率,產生一厚度約為2密爾之等級的聚乙烯薄膜,將它自 滾輪取走。空氣刀具有約120吋的長度及一約0.035吋- 0,060吋的開口 ’空氣以約每分鐘5立方呎/吋至每分鐘2 5 立方呎/吋通過開口而吹送且迎向擠製物。在例2-5之事 例中,鉗口及空氣刀的壓縮力受控制,俾使產生薄膜而無 針孔,且無柚拉共振。在LDPE以1.5重量百分比的位準包 含於結構之處,遭遇到線速為每分鐘550呎的抽拉共振。 然而,當LDPE以3.7重量百分比的位準包含於組成中而 LLDPE係44.1-44.9重量百分比的位準時,薄膜之產生能以 -21 - 本紙佚尺度適用t困國家梂準(CNS ) A4规格(2!〇>:297公釐) ---------裝------訂-------威 (請先聞讀背.面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央櫟隼局負工消费合作.社印製 445275 A7 B7 五、發明説明(19) 大於每分鐘550叹至每分鐘1200呎之高速達成而無柚拉共 振。自饋送區至擠製器螺絲尖端的熔化溫度維持在約華氏 400- 430° ,而模溫度約為華氏450。,以擠製約為?密爾 (45公克/平方公尺)的預製薄膜。 圖10顯示用於例1- 5的線速及所需要的螺絲速率。例 1,其僅含有約1,5重量百分比的LDPE,導致具有柚拉共 振之不良的薄膜計量控制’縱使以空氣刀亦然。然而,當 LDPE增加到約3‘7重量百分比時,達到優良的布片穩定性而 無柚拉共振,縱使當線速增加到約每分鐘12〇〇呎時亦然。 圖Π顯示塵花及平坦薄膜二者之水蒸氣透過性 (MVTR) ’其係在不同的溫度及伸展滾輪嚙合狀況下使例 2-5的預製薄膜漸增式伸展所致。用於壓花薄膜的MVTRs 達到約在1200-2400公克/平方公尺/日之等級,而用於平坦 薄膜的MVTRs達到約在1900- 3200公克/平方公尺/日之等 級。圖12顯示CD預熱滾輪之溫度對於MVTR的衝擊。用 於薄膜的MVTR隨著在約華氏75- 220度之間的滾輪預熱溫 度而在約2000-2900公克/平方公尺/日之間變化。壓花薄膜 以一金屬壓花滾輪產生,其具有約每吋165_ 3〇〇線之矩形 刻劃的CD及MD線。此圖案揭示於,例如,美國專利 4376147號,其附於此供參考。此微圖案對於薄膜提供粗糙 的修整,但裸眼無法偵測。 專精於此技藝者將認知,繪示於圖中的示範性實施例非 意圖限制本發明。實際上’專精於此技藝者將認知,可以 使用其他替代實施例,而不會偏離本發明的範 -22 - 本紙張尺度適财3~^~料(CN?) A4· ( 2lQx 297公着~~:-~ -- ---------•裝------訂------旅 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
Claims (1)
- I修^ 2日 I Λ 1190,14丨 S 0〇 8 S ABCD 、申請專利範圍 1 一種不織及聚合薄膜之薄層,包括: 一聚合薄膜;及 至少一具有對立邊緣的不織條’條層壓至薄膜,以形 成沿著薄膜長度的層壓區域及沿著對立邊緣的未層壓區 域’該對立條邊緣各界定一在層壓區域及未層壓區域之 間的一邊界區域; 其中邊界區域未伸展,而層壓區域及未層壓區域為又 指形伸展* 2 ·如申請專利範圍第1項之不織及聚合薄膜之薄層,其 中邊界區域大致上無針孔。 3,如申請專利範圍第1項之不織及聚合薄膜之薄層,其 中層壓區域及未層.壓區域係具有微孔。 4 .如申請專利範圍第3項之不織及聚合薄膜之薄層,其 中薄膜及不織層壓區域及未層壓的聚合薄膜層壓區域在 交又加工方向叉指形伸展。 5.如申請專利範圍第3項之不織及聚合薄膜之薄層,其 中聚合薄膜包括: 一聚蹄烴;及 一微孔引發器。 6·如申請專利範圍第1項之不織及聚合薄膜之薄層,其 中聚合薄膜包括一線性低密度聚乙埽及低密度聚乙烯的 混合物。 尽紙浓尺度逯州T囤困家標準(CNS )人4祝格(2丨0><297公釐) 裝— (請先Η讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) 訂 經濟部中央橾丰局負工消費合作社印裝 ^ /IP; P 7 ^ * ,•一 _«·· y « 0經濟部令央標车局負工消費合作社印製 六、申請專利範圍 7 .如申請專利範園第丨項之不織及聚合薄膜之薄層’、 中聚合薄膜包括: 35至45重量百分比的線性低密度聚乙烯’ 3至10重量百分比的低密度聚乙缔, 40至50重量百分比的碳酸鈣填充顆粒’及 2至6重量百分比的橡膠化合物〇 8 .如申請專利範圍第7項之不織及聚合薄膜之薄屠’其 中聚合薄膜由42重量百分比的線性低密度聚乙烯、4 重量百分比的低密度聚乙烯、44重量百分比的碳酸鈣 填充顆粒》及3重量百分比的三塊聚合物组成。 9 .如申請專利範圍第7項之不織及聚合薄膜之薄層,其中 聚合薄膜另包括α-5重量百分比的高密度聚乙缔、〇 4 重量百分比的二氧化鈦,及0.1至0.2重量五八山α 王里曰分比的處 理辅助品。 10.如申請專利範圍第9項之不織及聚合薄膜之薄層,其 中聚合薄膜包括4重量百分比的高密度聚乙埽、3重量 百分比的二氧化鈦、及〇,丨重量百分比的碳氟聚合物處 理辅助品〇 11_如申請專利範圍第10項之不織及聚合薄膜之薄層,其 中碳氟聚合物處理辅助品係1 -丙埽,1,丨,2,3,3 3_二氣共 聚物及1,1 -二氟乙缔D 12_如申請專利範圍第7項之不織及聚合薄膜之薄層,其 中橡膠化合物係苯乙烯的三塊共聚物,乃自笨乙蹄丁 2- 本紙乐尺度通用中國國家揉準(CNS ) A4:*見格(2 i 0 X 297公釐) I-—---------I - — I -訂-----I 表 (诗先聞讀背面之注意事項存填寫本買) 經濟部中央梯準局員工消費合作社印裝 A8 58 C8 D8 六、申請專利範圍 二烯-笨乙烯、笨乙烯·橡膠基·苯乙烯、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙缔组成之群選出。 13,如申請專利範圍第12項之不織及聚合薄膜之薄層,其 中三塊共聚物以油、碳化氫、抗氧化劑及穩定劑預混 合。 14·—種微孔薄層片,具有改良的透氣性及液體屏障性,包 括: 一聚合薄膜屏障層; 至少一不織層,其具有層壓至聚合物屏障層而形成一 層壓區域及一未層壓區域的對立邊緣,在不織物的邊緣 具有邊界區域: 其中薄膜及不織.層壓區域及未層壓的聚合薄膜層壓區 域在交又加工方向叉指形伸展,而邊界區域在交又加工 方向不伸展a 15.如申請專利範圍第14項之微孔薄層片,其中聚合薄膜 包括: 一聚婦烴;及 一粒子填充物。 16·如申請專利範圍第1 4項之微孔薄層片,其中聚合薄膜 包括: 35至45重量百分比的線性低密度聚乙缔, 3至10重量百分比的低密度聚乙烯, 40至50重量百分比的碳酸鈣填充顆粒,及 -3- 本纸浪尺度適用中國國家標準(CNS )八4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 445275 A8 &8 C8 D8 經濟部尹央插準局員工消費合作衽印1i 六、申請專利範圍 2至6重量百分比的橡膠化合物β 17·如申請專利範圍第14項之微孔薄層片,其中聚合薄膜 包括: 42重量百分比的線性低密度聚乙埽, 4重量百分比的低密度聚乙烯, 44%的碳酸鈣填充顆粒,及 3重量百分比的三塊聚合物。 18.如申請專利範圍第17項之微孔薄層片,其中三塊聚合 物係苯乙烯-丁二烯橡膠β 19· 一種形成聚合薄膜之方法,聚合薄膜具有不同程度的微 孔’包含的步驟為: 提供一微孔可形成之聚合物結構的薄膜;及 遍及於薄膜深度以沿著複數線使薄膜叉指形伸展,同 時鄰近於該線而以大致上未伸展的狀況控制薄膜,以減 少薄膜中的針孔形成。 20·如申請專利範圍第1 9項之形成聚合薄膜之方法,其中 以未伸展的狀沉控制薄膜係在又指形伸展以前,藉=沿 著片的長度產生鬆弛區域而執行。 21.如申請專利範圍第20項之形成聚合薄膜之方法’其中 鬆热係藉由通過-在對立滚輪之間的片之預選區域而產 生。 a -4- 本紙張尺度適用中國菌家揉準(CNS ) A4说格(210 X 297公着) --------——裝— <請先《讀背面之注意Ϋ項再嗔寫本耳} -訂. --------------- 88 8$ ABC0 45 2 7 5 、申請專利範圍 22. 如申請專利範圍第20項之形成聚合薄膜之方法,其中 產生鬆弛區域的步驟係自將片之一預選區域以折疊、波 折及重叠其中之一種方式進行。 23. 如申請專利範圍第19項之形成聚合薄膜之方法,其中 又指形伸展在薄膜内沿著複數又指形伸展線形成微孔。 24. —種在薄層上微孔產生期間避免產生針孔之裝置,包 括: 一第一叉指形滾輪; 一與第一又指形滾輪相交的第二叉指形滾輪,該第一 及第一又指形滾輪的相交用於在薄層的厚度又指形伸展 —不織及微孔可形成薄膜之薄層,而薄層的鬆弛區域除 外,以形成微孔;.及 至少一圓盤,用於接觸薄層中的鬆弛區域,及壓迫取 他區域進入弟一叉指形滾輪,而不使齡弛區域伸展。 25. 如申請專利範圍第24項之避免產生針孔之裝置,另包 括: 至少一組嚙合的隔離滾輪,用於沿著一薄層的長度產 生一鬆弛區域。 26. —種在薄層上微孔產生期間避免產生針孔之裝置,包 括: 一第一叉指形滾輪; 一與第一又指形滾輪相交的第二又指形滾輪,該第_ 及第二又指形滾輪的相交用於在薄層的厚度又指形伸展 -5- 本紙诛尺度適用中國國家標準(CNS )六4洗格(210X29?公釐) ----------裝-- *1τI—.,1, f請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中夬榡率局貝工消費合作社印袈 445275 A8 B8 C8 DS 六、申請專利範圍 -不織及微孔可形成薄膜之薄層,而薄層的鬆弛區域除 外:及 用於沿著一薄層的長度產生至少—鬆弛區域之裝置9 27. 如申請專利範圍第26項之避免產生針孔之裝置,另包 括: 用於強迫鬆弛區域進入第一又指形滚輪之裝置。 28. 如申請專利範圍第27項之避免產生針孔之裝置,其中 用於強迫鬆弛區域進入第一叉指形滾輪之裝置包含至少 一可轉動的圓盤,用於接觸薄層的鬆弛區域,及壓迫鬆 弛區域進入第一又指形滾輪,而不使鬆弛區域伸展。 29. 如申請專利範圍第26項之避免產生針孔之裝置,其中 用於沿著一薄層的長度產生一鬆弛區域之裝置係為起溝 器、壓波形器及漸進式滾壓成形器其中之一。 30. 如申請專利範圍第26項之避免產生針孔之裝置,其中用 於沿著一薄層的長度產生一鬆弛區域之裝置係可側向調 整,以在布片寬度上於一預定位置產生鬆弛區域a ---------^------.玎------41 f椅先«讀背面之注意事項再嗔寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印袈 一用 適 度 尺 I張 -纸 本 準 標 家 ί國 I國 I釐 :公
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