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TWI737580B - 多層膜及由其製造的物件（一） - Google Patents

多層膜及由其製造的物件（一） Download PDF

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TWI737580B
TWI737580B TW104119116A TW104119116A TWI737580B TW I737580 B TWI737580 B TW I737580B TW 104119116 A TW104119116 A TW 104119116A TW 104119116 A TW104119116 A TW 104119116A TW I737580 B TWI737580 B TW I737580B
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TW
Taiwan
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polyethylene
polymer blend
film
density
propylene
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Application number
TW104119116A
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English (en)
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TW201609412A (zh
Inventor
法布里西歐Ａ 拉里歐斯
傑基 戴古特
維拉吉Ｋ 夏
維維克 卡利哈里
Original Assignee
美商陶氏全球科技有限責任公司
墨西哥商陶氏化學墨西哥公司
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Publication date
Application filed by 美商陶氏全球科技有限責任公司, 墨西哥商陶氏化學墨西哥公司 filed Critical 美商陶氏全球科技有限責任公司
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Abstract

一種多層膜，其包含一核心層及二表面層，其中該核心層定位在該等二表面層之間，其中該核心層包含一聚乙烯聚合物摻合物，該聚乙烯聚合物摻合物包含，按該聚乙烯聚合物摻合物重量計，一至少40%的以乙烯為主之聚合物，且該以乙烯為主之聚合物具有一0.900至0.935g/cc之密度及一0.7至6g/10min之熔融指數，其中聚乙烯聚合物摻合物具有一大約0.910至0.945g/cc之總密度及一大約0.7至6g/10min之熔融指數，且其中各表面層個別地包含一以丙烯為主之聚合物。

Description

多層膜及由其製造的物件(一) 領域
本發明之實施例大致有關於多層膜及應用該等多層膜製造物件，例如，超音波接合之積層體。
背景
布狀背片對供，例如，尿片、成人失禁產品及女性衛生物件之衛生吸收產品使用的需要不斷增加，以便提供良好觸覺，例如柔軟，及低噪音，同時仍提供足夠障壁性質以達成其收容流體之主要功能。布狀背片通常包括積層在一起之不織物基材及一膜，且依據涉及之積層技術，該背片之觸覺會改變。用以接合膜及不織物之數種不同積層技術存在，且可包括，例如，擠出塗布、熱熔黏著、無溶劑黏著及超音波接合。各積層技術具有其自身之特殊性。近年來，超音波接合已變成供製造背片使用之一新興積層技術；但是，它並非沒有其問題。當使用超音波接合時觀察到之一主要問題是當該不織基材及該膜使用不同種類之材料時，(例如，一以聚乙烯為主之膜積層在一聚丙烯不織物基材上)，經常不利地影響黏著力而導致在兩 者間之不良接合。此外，會產生多數針孔，而該等針孔會破壞該背片之液體障壁功能性。
因此，需要可對一不織物聚丙烯基材提供良好黏著力之其他多層膜，及包含具有良好觸覺，例如柔軟，及低噪音，以及，較少針孔之多層膜的物件。
概要
在此揭露在實施例中的是多層膜。該等膜包含一核心層及二表面層，其中該核心層定位在該等二表面層之間，其中該核心層包含一聚乙烯聚合物摻合物，該聚乙烯聚合物摻合物包含，按該聚乙烯聚合物摻合物重量計，至少40%的一以乙烯為主之聚合物，且該以乙烯為主之聚合物具有一0.900至0.935g/cc之密度及一0.7至6g/10min之熔融指數，其中該聚乙烯聚合物摻合物具有一大約0.910至0.945g/cc之總密度及一大約0.7至6g/10min之熔融指數，且其中各表面層個別地包含一以丙烯為主之聚合物。在此之實施例中，該等多層膜可以聚乙烯為主。
在此之某些實施例中，該聚乙烯聚合物摻合物更包含一低密度聚乙烯，該低密度聚乙烯具有一大約0.915至0.930g/cc之密度及一大約1至15g/10min之熔融指數。在此之某些實施例中，該聚乙烯聚合物摻合物包含，按該聚乙烯聚合物摻合物之重量計，小於30%的該低密度聚乙烯。在此之某些實施例中，該聚乙烯聚合物摻合物更包含一中或高密度聚乙烯，該中或高密度聚乙烯具有一大約 0.930至0.965g/cc之密度及一大約1至10g/10min之熔融指數。在此之某些實施例中，該聚乙烯聚合物摻合物包含，按該聚乙烯聚合物摻合物之重量計，15%至30%的該中或高密度聚乙烯。在此之某些實施例中，該聚乙烯聚合物摻合物更包含，按該聚乙烯聚合物摻合物之重量計，5%至15%的一低密度聚乙烯，及按該聚乙烯聚合物摻合物之重量計，15%至25%的一中或高密度聚乙烯，且該低密度聚乙烯具有一大約0.915至0.930g/cc之密度及一大約1至15g/10min之熔融指數，而該中或高密度聚乙烯具有一大約0.930至0.965g/cc之密度及一大約1至10g/10min之熔融指數。
在此之某些實施例中，該以丙烯為主之聚合物包含一聚丙烯聚合物摻合物，且該聚丙烯聚合物摻合物更包含具有一大約0.915至0.930g/cc之密度及一大約1至15g/10min之熔融指數的一低密度聚乙烯。
在此之某些實施例中，該核心層包含總膜厚度之大約50%至大約80%。在此之某些實施例中，該等二表面層具有一相等厚度。在某些實施例中，該等二表面層可不具有相等厚度。在此之某些實施例中，各表面層更包含可使聚乙烯與聚丙烯聚合物之摻合物相容的一增容劑。在此之某些實施例中，該增容劑包含聚烯烴塑料或聚烯烴彈性體。
在此之某些實施例中，該膜具有一在大約10至20gsm之基礎重量。在此之某些實施例中，該膜具有以下 性質中之至少一性質：一大於140g之spencer投射衝擊強度；一在MD上大於大約16,000psi且在CD上大於16,000psi之2%正割模數；一在橫向上大於大約1,700psi，且在縱向上大於大約2,000psi的斷裂應力；或一大於大約15ft．lbf/in3之抗穿刺力。在此之某些實施例中，該膜具有以下性質中之至少一性質：當與在縱向具有一大於大約16,000psi之2%正割模數之一100%聚乙烯膜比較時，一小於5%之柔軟度值差；或在一1,000Hz與5,000Hz之頻帶間一小於0.5dB之噪音值。
在此揭露亦於實施例中的是超音波接合積層體。該等積層體包含依據在此之一或多數實施例的一多層膜，及至少部份地超音波接合在該多層膜上之一不織物基材。在此之某些實施例中，該不織物基材由一以丙烯為主之材料製成。在此之某些實施例中，該積層體具有以下性質中之至少一性質：一大於大約1.2N之剝離力值；或一70mbar以上之液體靜壓力。
該等實施例之其他特徵及優點將在以下詳細說明中提出，且所屬技術領域中具有通常知識者可由該說明輕易地了解或藉由實施包括以下詳細說明、該申請專利範圍及附加圖式之在此所述的實施例判明其一部分。
應了解的是前述及以下說明揭示各種實施例且意圖提供用以了解請求標的物之本質及特性的一概述及架構。所包含之該等附圖提供對各種實施例之進一步了解，且被加入並構成這說明書之一部份。該等圖顯示在此所述 之各種實施例，且與該說明一起用以解釋該請求標的物之原理及操作。
圖式簡單說明
圖1圖解地顯示，相較於數個比較膜，依據在此所示及所述之一或多數實施例之一多層膜的2%正割模數。
圖2圖解地顯示，相較於數個比較膜，依據在此所示及所述之一或多數實施例之一多層膜的斷裂負載(即，斷裂應力)。
圖3圖解地顯示，相較於數個比較膜，依據在此所示及所述之一或多數實施例之一多層膜的抗穿刺力及spencer投射衝擊。
圖4圖解地顯示，相較於數個比較膜，依據在此所示及所述之一或多數實施例之一多層膜的噪音強度。
圖5圖解地顯示，相較於數個比較膜，依據在此所示及所述之一或多數實施例之一多層膜的柔軟度。
詳細說明
以下將詳細參照多數多層膜及超音波接合積層體之實施例，其例子在附圖中進一步說明。該等多層膜可用以製造布狀背片。但是，應注意的是這只是在此揭露之實施例之說明實施例。該等實施例可應用於容易受到如上述者之類似問題影響的其他技術。例如，用以製造布狀抹布、面膜、手術袍、面紙、繃帶及傷口敷材之多層膜顯然 在本發明實施例之範圍內。在此使用之「多層膜」表示具有至少部份地連續且最好，但選擇地，共同延伸之二或二以上層的一膜。
在此之實施例中，該等多層膜包含一核心層及二表面層。該等表面層不包含任何不織物材料。該核心層係定位在該等二表面層之間。在一實施例中，該核心層可包含二層以上或三層以上或五層以上。
在某些實施例中，該等多層膜可包含定位在該核心層與各表面層間之一或多數其他層，例如結構、障壁、或連結層。各種材料可供這些層使用且可包括以聚丙烯為主之塑料或彈性體，乙烯/乙烯醇(EVOH)共聚物，聚偏二氯乙烯(PVDC)，聚對苯二甲酸乙二酯(PET)，定向聚丙烯(OPP)，乙烯/乙酸乙烯酯(EVA)共聚物，乙烯/丙烯酸(EAA)共聚物，乙烯/甲基丙烯酸(EMMA)共聚物，聚丙烯醯亞胺，丙烯酸丁酯，過氧化物(例如過氧化聚合物，如，過氧化烯烴)，矽烷(例如，環氧矽烷)，反應性聚苯乙烯，氯化聚乙烯，烯烴嵌段共聚物，丙烯共聚物，丙烯-乙烯共聚物，ULDPE，LLDPE，HDPE，MDPE，LMDPE，LDPE，離子聚合物，及接枝改質聚合物(例如，順丁烯二酸酐接枝聚乙烯)。
該核心層包含聚乙烯聚合物摻合物，該聚乙烯聚合物摻合物包含一以乙烯為主之聚合物。各表面層個別地包含一以丙烯為主之聚合物。該以丙烯為主之聚合物可為一丙烯均聚物、一聚丙烯聚合物摻合物或一丙烯共聚 物。
在此之實施例中，該等多層膜可以聚乙烯為主。關於多層膜在此使用之「以聚乙烯為主」表示該等多層膜主要地(即，按該多層膜之總重計，大於50%)由聚乙烯樹脂構成。「聚乙烯」表示一乙烯之均聚物或具有一或多數共單體之一乙烯之共聚物且其聚合物單元之大部份來自乙烯。在此亦揭露的是包含該等多層膜之超音波接合積層體。
兩表面層對核心層之厚度比例可為適於對該膜賦予良好超音波接合性質之一比例。在某些實施例中，兩表面層對核心層之厚度比例均可為1：10至1：1。在其他實施例中，兩表面層對核心層之厚度比例均可為1：5至1：1。在另外實施例中，兩表面層對核心層之厚度比例均可為1：4至1：2。兩表面層對核心層之厚度比例亦均可藉由百分比記錄。例如，在某些實施例中，該核心層包含該總膜厚度之50%至90%。在其他實施例中，該核心層包含該總膜厚度之60%至85%。在另外實施例中，該核心層包含該總膜厚度之65%至80%。在此之實施例中，該等二表面層可具有一相等厚度，或者，可具有一不相等厚度。
核心層
該核心層包含一聚乙烯聚合物摻合物。在此使用之「聚乙烯聚合物摻合物」表示二或二以上聚乙烯聚合物之一混合物。該聚乙烯聚合物摻合物可不相溶、可相溶、或可相容。該等二或二以上聚乙烯聚合物之各聚乙烯聚合 物包含，按重量計，大於50%之來自一乙烯單體的單元。這可包括多數聚乙烯均聚物或共聚物(表示多數單元來自二或二以上共單體)。在此之實施例中，該聚乙烯聚合物摻合物包含至少70wt.%之該核心層。在某些實施例中，該聚乙烯聚合物摻合物可包含至少75wt.%之該核心層、至少85wt.%之該核心層、至少95wt.%之該核心層、至少99wt.%之該核心層、或100wt.%之該核心層。
在此之實施例中，該聚乙烯聚合物摻合物可具有一0.910至0.945g/cc之總密度。在此包括且揭露由0.910至0.945g/cc之所有個別值及子範圍。例如，在某些實施例中，該聚乙烯聚合物摻合物具有一0.915至0.930g/cc之總密度。在其他實施例中，該聚乙烯聚合物摻合物具有一0.920至0.930g/cc之總密度。在另外實施例中，該聚乙烯聚合物摻合物具有一0.920至0.925g/cc之總密度。在此揭露之以乙烯為主之聚合物的密度係依據ASTM D-792決定。
該聚乙烯聚合物摻合物可具有一大約0.7至6g/10min之熔融指數。在此包括且揭露由0.7至6g/10min之所有個別值及子範圍。例如，在某些實施例中，該聚乙烯聚合物摻合物具有一2至6g/10min之熔融指數。在其他實施例中，該聚乙烯聚合物摻合物具有3至6g/10min之熔融指數。在另外實施例中，該聚乙烯聚合物摻合物具有一4至6g/10min之熔融指數。以乙烯為主之聚合物之熔融指數，或I2係依據ASTM D1238在190℃，2.16kg下決定。
該聚乙烯聚合物摻合物包含，按該聚乙烯聚合 物摻合物重量計，至少40%的一以乙烯為主之聚合物。在某些實施例中，該聚乙烯聚合物摻合物包含，按該聚乙烯聚合物摻合物重量計，至少50%、至少55%、至少60%、至少65%、至少70%、至少75%、至少80%、或至少85%的一以乙烯為主之聚合物。該以乙烯為主之聚合物具有缺少可測量或可證明之長鏈分枝的一聚合物主鏈。在此使用之「長鏈分枝」表示由於共單體結合而具有大於任一短鏈分枝之鏈長度之一鏈長度的多數分枝。該長鏈分枝可具有與該聚合物主鏈之長度大約相同長度或一樣長。在某些實施例中，該以乙烯為主之聚合物係以由0.01長鏈分枝/1000碳至3長鏈分枝/1000碳、由0.01長鏈分枝/1000碳至1長鏈分枝/1000碳、由0.05長鏈分枝/1000碳至1長鏈分枝/1000碳之一平均取代。在其他實施例中，該以乙烯為主之聚合物係以小於1長鏈分枝/1000碳、小於0.5長鏈分枝/1000碳、或小於0.05長鏈分枝/1000碳、或小於0.01長鏈分枝/1000碳之一平均取代。長鏈分枝(LCB)可藉由在工業中已知之習知技術決定，例如13C核磁共振(13CNMR)光譜，且可使用，例如，Randall之方法(Rev.Macromol.Chem.Phys.,C29(2 & 3),p.285至297)定量。可使用之二其他方法包括與一低角度雷射光散射偵測器結合之凝膠滲透層析法(GPC-LALLS)，及與一差分黏度計偵測器結合凝膠滲透層析法(GPC-DV)。使用這些用於長鏈分枝偵測之技術，及基本理論已詳細地記載在文獻中。請參見，例如，Zimm,B.H.and Stockmayer,W.H.,J.Chem.Phys.,17,1301(1949)及 Rudin A.,Modern Methods of Polymer Characterization,John Wiley & Sons,New York(1991),pp.103至112。
在某些實施例中，該以乙烯為主之聚合物可為一均勻地分枝或非均勻地分枝及/或單峰或多峰(例如，雙峰)之乙烯。該以乙烯為主之聚合物包含乙烯均聚物、乙烯衍生單元(「乙烯」)與至少一種共單體之共聚物，及其摻合物。適當共單體之例子可包括α-烯烴。適當α-烯烴可包括含有3至20碳原子(C3至C20)者。例如，該α-烯烴可為一C4至C20α-烯烴、一C4至C12α-烯烴、一C3至C10α-烯烴、一C3至C8α-烯烴、一C4至C8α-烯烴、或一C6至C8α-烯烴。在某些實施例中，該以乙烯為主之聚合物係一乙烯/α-烯烴共聚物，其中該α-烯烴係選自於由丙烯、1-丁烯、1戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯及1-癸烯構成之群組。在其他實施例中，該以乙烯為主之聚合物係一乙烯/α-烯烴共聚物，其中該α-烯烴係選自於由丙烯、1-丁烯、1-己烯及1-辛烯構成之群組。在另外實施例中，該以乙烯為主之聚合物係一乙烯/α-烯烴共聚物，其中該α-烯烴係選自於由1-己烯及1-辛烯構成之群組。在其他實施例中，該以乙烯為主之聚合物係一乙烯/α-烯烴共聚物，其中該α-烯烴係1-辛烯。在另外實施例中，該以乙烯為主之聚合物係一實質線性乙烯/α-烯烴共聚物，其中該α-烯烴係1-辛烯。在某些實施例中，該以乙烯為主之聚合物係一乙烯/α-烯烴共聚物，其中該α-烯烴係1-丁烯。
該等乙烯/α-烯烴共聚物可包含，按重量計，至 少50%，例如，至少60%、至少70%、至少80%、至少90%、至少92%、至少95%、至少97%的來自該乙烯之單元；及，按重量計，小於30%，例如，小於25%、小於20%、小於15%、小於10%、小於5%、小於3%的來自一或多數α-烯烴共單體之單元。
適當以乙烯為主之聚合物之其他例子包括進一步在美國專利第5,272,236號、美國專利第5,278,272號、美國專利第5,582,923號及美國專利第5,733,155號中界定之實質線性乙烯聚合物；例如在美國專利第3,645,992號中之均勻地分枝線性乙烯組成物；例如依據在美國專利第4,076,698號中揭露之方法製備的非均勻地分枝乙烯聚合物；及/或其摻合物(例如在美國專利第3,914,342號或美國專利第5,854,045號中揭露者)。在某些實施例中，該以乙烯為主之聚合物可為一線性低密度(LLDPE)聚合物或實質LLDPE聚合物，且可包括：由Dow Chemical Company販售之AFFINITYTM樹脂、ELITETM樹脂或ATTANETM樹脂，包括ELITETM 5230G樹脂、ATTANETM 4404樹脂、ATTANETM 4202樹脂或AFFINITYTM 1840樹脂；DOWLEXTM 2247樹脂；或由Exxon Mobil Corporation販售之EXCEEDTM樹脂，包括EXCEEDTM 3518樹脂或EXCEEDTM 4518樹脂；及由Exxon Mobil Corporation販售之EXACTTM樹脂，包括EXACTTM 3024樹脂。
透過氣相、溶液相、或漿液聚合方法，或其任一組合，使用在所屬技術領域中習知之任一種反應器或反 應器組態，例如流體化床氣相反應器，迴路反應器，攪拌槽反應器，並聯、串聯之批式反應器，及/或其任一組合，可製造該以乙烯為主之聚合物。在某些實施例中，使用氣體或漿液相反應器。適當以乙烯為主之聚合物可依據在此加入作為參考之WO 2005/111291 A1中揭露在第15至17頁及20至22頁的方法製造。用以製造在此所述之以乙烯為主之聚合物的觸媒可包括戚格勒-納他、茂金屬、限制幾何、或單部位觸媒。在某些實施例中，該以乙烯為主之聚合物可為一LLDPE，例如，表示使用戚格勒-納他觸媒製成之線性乙烯的一znLLDPE；可包括使用戚格勒-納他觸媒製成之線性聚乙烯的一uLLDPE或「超線性低密度聚乙烯」；或表示使用茂金屬或限制幾何催化聚乙烯製成之LLDPE的一mLLDPE。
在此之實施例中，該以乙烯為主之聚合物具有一0.900至0.935g/cc之密度。在此包括且揭露由0.900至0.935g/cc之所有個別值及子範圍。例如，在某些實施例中，該以乙烯為主之聚合物具有一0.910至0.925g/cc之密度。在其他實施例中，該以乙烯為主之聚合物具有一0.900至0.920g/cc之密度。在另外實施例中，該以乙烯為主之聚合物具有一0.910至0.920g/cc之密度。在此揭露之密度係依據ASTM D-792決定。
在此之實施例中，該以乙烯為主之聚合物具有一大約0.7至6g/10min之熔融指數，或I2。在此包括且揭露由0.7至6g/10min之所有個別值及子範圍。例如，在某些實 施例中，該以乙烯為主之聚合物具有一2至5g/10min之熔融指數。在其他實施例中，該以乙烯為主之聚合物具有2.5至4.5g/10min之熔融指數。以乙烯為主之聚合物之熔融指數，或I2係依據ASTM D1238在190℃，2.16kg下決定。
在此揭露之以乙烯為主之聚合物可具有一大於100ft．lbf/in3之抗穿刺力。在此包括且揭露大於100ft．lbf/in3之所有個別值及子範圍。例如，在某些實施例中，該以乙烯為主之聚合物具有一大於125ft．lbf/in3之抗穿刺力。在其他實施例中，該以乙烯為主之聚合物具有一大於150ft．lbf/in3之抗穿刺力。在另外實施例中，該以乙烯為主之聚合物具有一大於175ft．lbf/in3之抗穿刺力。在其他實施例中，該以乙烯為主之聚合物具有一大於200ft．lbf/in3之抗穿刺力。抗穿刺力可如下所述地在該等測試方法中測量。
在此揭露之以乙烯為主之聚合物具有一大於100g之spencer投射衝擊。在此包括且揭露大於100g之spencer投射衝擊的所有個別值及子範圍。例如，在某些實施例中，該以乙烯為主之聚合物具有一大於115g之spencer投射衝擊。在其他實施例中，該以乙烯為主之聚合物具有一大於125g之spencer投射衝擊。在另外實施例中，該以乙烯為主之聚合物具有一大於135g之spencer投射衝擊。在其他實施例中，該以乙烯為主之聚合物具有一大於150g之spencer投射衝擊。spencer投射衝擊可如下所述地在該等測試方法中測量。
在一實施例中，該以乙烯為主之聚合物係具有 一大約0.900至大約0.935g/cc之密度的一戚格勒-納他催化乙烯與辛烯共聚物。在另一實施例中，該以乙烯為主之聚合物係一多峰之單部位催化LLDPE。
在此之實施例中，該聚乙烯聚合物摻合物可更包含，按該聚乙烯聚合物摻合物之重量計，由0至30%的一低密度聚乙烯(LDPE)。在此包括且揭露由0至30%之所有個別值及子範圍。例如，在某些實施例中，該聚合物摻合物可更包含，按該聚乙烯聚合物摻合物之重量計，由5至20%的一低密度聚乙烯。在其他實施例中，該聚合物摻合物可更包含，按該聚乙烯聚合物摻合物之重量計，由5至15%的一低密度聚乙烯。在另外實施例中，該聚合物摻合物可更包含，按該聚乙烯聚合物摻合物之重量計，由10至15%的一低密度聚乙烯。
在此之實施例中，存在該聚乙烯聚合物摻合物中之該LDPE可具有一大約0.915至0.930g/cc之密度。在此包括且揭露由0.915至0.930g/cc之所有個別值及子範圍。例如，在某些實施例中，該LDPE具有一0.915至0.925g/cc之密度。在其他實施例中，該LDPE具有一0.915至0.920g/cc之密度。在此之實施例中，存在該聚乙烯聚合物摻合物中之該LDPE可具有一0.2至15g/10min之熔融指數。在此包括且揭露由0.2至15g/10min之所有個別值及子範圍。例如，在某些實施例中，該LDPE具有一1至12g/10min，且以2至12g/10min為佳之熔融指數。在其他實施例中，該LDPE具有5至10g/10min之熔融指數。
存在該聚乙烯聚合物摻合物中之該LDPE可具有一大於5cN之熔體強度。在此包括且揭露大於5cN之所有個別值及子範圍。例如，在某些實施例中，該LDPE具有一6至15cN之熔體強度。在其他實施例中，該LDPE具有一6至14cN之熔體強度。在另外實施例中，該LDPE具有一6至12cN之熔體強度。在其他實施例中，該LDPE具有一6至10cN之熔體強度。在另外實施例中，該LDPE具有一6至18cN之熔體強度。
該LDPE可包括利用如過氧化物(例如，請參見在此加入作為參考之美國專利第4,599,392號)之自由基起始劑，在高壓釜或管狀反應器中在高於14,500psi(100MPa)之壓力下部分地或完全地均聚合或共聚合的分枝互聚物。適當LDPE之例子可包括，但不限於，乙烯均聚物，及高壓共聚物，且該等高壓共聚物包括與，例如，乙酸乙烯酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、一氧化碳、或其組合互聚合之乙烯。示範LDPE樹脂可包括由該Dow Chemical Company販售之樹脂，例如，LDPE 722、LDPE 5004及LDPE 621i。其他示範LDPE樹脂揭露在此加入作為參考之WO 2005/023912中。
在此之實施例中，該聚乙烯聚合物摻合物可更包含，按該聚乙烯聚合物摻合物之重量，0至30%的一中密度聚乙烯(MDPE)或一高密度聚乙烯(HDPE)。在此包括且揭露0至30%之所有個別值及子範圍。例如，在某些實施例中，該聚合物摻合物可更包含，按該聚乙烯聚合物摻合物 之重量計，5至25%的一中或高密度聚乙烯。在其他實施例中，該聚合物摻合物可更包含，按該聚乙烯聚合物摻合物之重量計，由15至25%的一中或高密度聚乙烯。在另外實施例中，該聚合物摻合物可更包含，按該聚乙烯聚合物摻合物之重量計，由20至25%的一中或高密度聚乙烯。
在此之實施例中，可存在該聚乙烯聚合物摻合物中之該MDPE或HDPE可具有一大約0.930至0.965g/cc之密度。在此包括且揭露0.930至0.965g/cc之所有個別值及子範圍。例如，在某些實施例中，該MDPE或HDPE具有一0.940至0.965g/cc之密度。在其他實施例中，該MDPE或HDPE具有一0.940至0.960g/cc之密度。在另外實施例中，該MDPE或HDPE具有一0.945至0.955g/cc之密度。在此之實施例中，可存在該聚乙烯聚合物摻合物中之該MDPE或HDPE具有一0.7至10g/10min之熔融指數。在此包括且揭露0.7至10g/10min之所有個別值及子範圍。例如，在某些實施例中，該MDPE或HDPE具有一1至10g/10min之熔融指數。在其他實施例中，該MDPE或HDPE具有3至8g/10min之熔融指數。在另外實施例中，該MDPE或HDPE具有5至7g/10min之熔融指數。
該MDPE或HDPE可在各種可購得之連續反應方法，特別是，包含使用漿液、溶液或氣相方法技術或混合反應系統(例如，漿液與氣相反應器之組合)的串聯或並聯之二或二以上獨立反應器者中製造。示範之方法可在美國專利第4,076,698號中找到，且該專利在此加入作為參考。 或者，該等MDPE或HDPE聚合物亦可藉由離線摻合2或2以上不同聚乙烯樹脂來製造。例如，在某些實施例中，一習知單峰戚格勒-納他MDPE或HDPE可與一多峰戚格勒-納他MDPE或HDPE摻合。但是，可預期的是各種HDPE聚合物可利用其他觸媒系統來製造，例如，茂金屬、後-茂金屬或以鉻為主之觸媒。示範MDPE或HDPE樹脂可包括由Dow Chemical Company販售且商品名為HDPE 5962B，DMDA 8007 NT 7，AGILITYTM 6047G及DOWLEXTM 2027G的樹脂。
在某些實施例中，該聚乙烯聚合物摻合物包含，按一聚乙烯聚合物摻合物重量計，至少70%的一以乙烯為主之聚合物，且該以乙烯為主之聚合物具有一0.900至0.925g/cc之密度及一0.7至6g/10min之熔融指數，並且更包含，按該聚乙烯聚合物摻合物重量計，5%至15%的一LDPE，且該LDPE具有一大約0.915至0.930g/cc之密度及一大約1至15g/10min之熔融指數。在其他實施例中，該聚乙烯聚合物摻合物包含，按該聚乙烯聚合物摻合物重量計，至少70%的一以乙烯為主之聚合物，且該以乙烯為主之聚合物具有一0.900至0.925g/cc之密度及一0.7至6g/10min，且以1至6g/10min為佳之熔融指數並且更包含，按該聚乙烯聚合物摻合物重量計，15%至25%的一中或高密度聚乙烯，且該中或高密度聚乙烯具有一大約0.930至0.965g/cc之密度及一大約1至10g/10min之熔融指數。在另外實施例中，該聚乙烯聚合物摻合物包含，按該聚乙烯聚合物摻合 物重量計，至少70%的一以乙烯為主之聚合物，且該以乙烯為主之聚合物具有一0.900至0.935g/cc之密度及一0.7至6g/10min之熔融指數，並且更包含，按該聚乙烯聚合物摻合物重量計，5%至15%的一LDPE，且該LDPE具有一大約0.915至0.930g/cc之密度及一大約1至15g/10min之熔融指數，及按該聚乙烯聚合物摻合物重量計，15%至25%的一中或高密度聚乙烯，且該中或高密度聚乙烯具有一大約0.930至0.965g/cc之密度及一大約1至10g/10min之熔融指數。當然，應了解的是前述量、密度範圍及熔融指數範圍是示範的，且先前在此所述之其他量、密度範圍及熔融指數範圍可加入在此之各種實施例中。
在此之實施例中，該聚乙烯聚合物摻合物可藉由各種方法形成。例如，它可藉由摻合或混合該等聚合物組分在一起而製成。摻合或混合可藉由所屬技術領域中習知之任一適合混合手段達成，包括熔化或乾/物理摻合該等個別組分。或者，該聚乙烯聚合物摻合物可在一單一反應器或一多反應器組態中製成，其中該等多反應器可串聯或並聯配置，且其中各聚合發生在溶液中、在漿液中、或在氣相中。應了解的是可使用用以摻合或混合該等聚合物組分在一起之其他適當方法。
該核心層可選擇地包含一或多數添加劑。該等添加劑可包括，但不限於，抗氧化劑(例如，受阻酚醛樹脂，如由Ciba Geigy供應之IRGANOX® 1010或IRGANOX® 1076)，亞磷酸鹽(例如，亦由Ciba Geigy供應之IRGAFOS® 168)，附著添加劑(例如，PIB(聚異丁烯))，Standostab PEPQTM(由Sandoz供應)，顏料，色料，填料(例如，碳酸鈣、滑石、雲母、高嶺土、珍珠岩、矽藻土、白雲石、碳酸鎂、硫酸鈣、硫酸鋇、玻璃珠、聚合物珠、陶瓷珠、天然及合成矽石、三氫氧化鋁、三氫氧化鎂、矽灰石、晶鬚、木粉、木質素、澱粉)，TiO2，抗靜電添加劑，阻燃劑，殺蟲劑，抗菌劑，及澄清劑/成核劑(例如，由Milliken Chemical購得之HYPERFORMTM HPN-20E、MILLADTM 3988、MILLADTM NX 8000)。該一或多數添加劑可以在所屬技術領域中通常用以達成其所欲目的之程度包含在該聚乙烯聚合物摻合物中。在某些例子中，該一或多數添加劑之包含量係在該聚乙烯聚合物摻合物之0至10wt.%、該聚乙烯聚合物摻合物之0至5wt.%、該聚乙烯聚合物摻合物之0.001至5wt.%、該聚乙烯聚合物摻合物之0.001至3wt.%、該聚乙烯聚合物摻合物之0.05至3wt.%、該聚乙烯聚合物摻合物之0.05至2wt.%之範圍內。
表面層
該等表面層不包含不織物材料。各表面層個別地包含一以丙烯為主之聚合物。該以丙烯為主之聚合物可為一丙烯均聚物、一聚丙烯聚合物摻合物或一丙烯共聚物。該以丙烯為主之聚合物包含大部份重量百分比之聚合丙烯單體(以可聚合單體之總量為基礎)，及選擇地，一或多數共單體。
該丙烯均聚物可為同排(isotactic)、無規(atactic) 或間規(syndiotactic)。在某些實施例中，該丙烯均聚物係同排。除了添加劑以外，如以下進一步所述地，各表面層可個別地包含100wt.%之丙烯均聚物。
在此所述之「聚丙烯聚合物摻合物」表示含有大於50wt.%之一以丙烯為主之聚合物的一混合物。該聚丙烯聚合物摻合物之組分可為不互溶、互溶或互相相容。在某些實施例中，各表面層可個別地包含至少55wt.%之該聚丙烯聚合物摻合物，至少60wt.%之該聚丙烯聚合物摻合物，至少65wt.%之該聚丙烯聚合物摻合物，至少75wt.%之該聚丙烯聚合物摻合物，至少80wt.%、至少90wt.%、至少95wt.%、至少99wt.%、或100wt.%之該聚丙烯聚合物摻合物。
如上所述，該聚丙烯聚合物摻合物包含，按該聚丙烯聚合物摻合物重量計，大於50wt.%的一以丙烯為主之聚合物。在某些實施例中，該聚丙烯聚合物摻合物包含，按該聚丙烯聚合物摻合物重量計，大於55wt.%、大於60wt.%、大於65wt.%、大於70wt.%、大於75wt.%、大於80wt.%、大於85wt.%、大於90wt.%、大於95wt.%、大於99wt.%、或100wt.%的一以丙烯為主之聚合物。
該聚丙烯共聚物可為一丙烯/烯烴共聚物(隨機或嵌段)或一丙烯耐衝擊共聚物。衝擊丙烯共聚物亦可包括多相丙烯共聚物，其中聚丙烯係連續相且一彈性相均勻地分散於其中。對聚丙烯/烯烴共聚物而言，適當烯烴共單體之非限制例包括：乙烯，C4至C20α-烯烴，例如1-丁烯、 1戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯及1-癸烯；C4至C20二烯烴，例如1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、降冰片二烯、5-亞乙基-2-降冰片烯(ENB)及二環戊二烯；C8至C40乙烯基芳族化合物，例如苯乙烯、鄰-、間-、對-甲基苯乙烯、二乙烯苯、乙烯萘；及鹵取代C8至C40乙烯基芳族化合物，例如氯苯乙烯及氟苯乙烯。在某些實施例中，該等丙烯共聚物包括丙烯/乙烯、丙烯/1-丁烯、丙烯/1-己烯、丙烯/4-甲基-1-戊烯、丙烯/1-辛烯、或丙烯/乙烯/1-丁烯。除了添加劑以外，如以下進一步所述地，各表面層可個別地包含100wt.%丙烯共聚物。
適當聚丙烯係藉由在所屬技術領域中習知之手段形成，例如，使用戚格勒-納他觸媒、一單部位觸媒(茂金屬或限制幾何)、或非茂金屬、金屬心、雜芳基配位子觸媒。示範之以丙烯為主之聚合物樹脂可包括由美國Exxon Mobil Corporation購得之PP 3155，由美國LyondellBasell Industries購得之聚丙烯6231或由美國Dow Chemical Company購得之以商品名VERSIFYTM販售之樹脂，VISTAMAXXTM(由ExxonMobil Chemical Company購得)，由Braskem購得之各種商品名及/或商標之丙烯聚合物，PROFAX®(由Lyondell Basell購得)，或Borealis BORSOFTTM(由丹麥之Borealis購得)。
在此之實施例中，該以丙烯為主之聚合物具有一由0.1g/10min至100g/10min之熔流速率(MFR)。在此包括且揭露由0.1g/10min至100g/10min之所有個別值及子範 圍。例如，在某些實施例中，該以丙烯為主之聚合物具有依據ASTM D1238(230℃，2.16kg)測量之一由1g/10min至75g/10min、由2g/10min至50g/10min、由10g/10min至45g/10min、或由15g/10min至40g/10min的熔流速率。在此之實施例中，該以丙烯為主之聚合物具有一0.890至0.920g/cc之密度。在此包括且揭露0.890至0.920g/cc之所有個別值及子範圍。例如，在某些實施例中，該以丙烯為主之聚合物具有一0.900至0.920g/cc、或由0.89至0.915g/cc之密度。該密度係依據ASTM D-792決定。
該以丙烯為主之聚合物可具有一大於15,000psi之2%正割模數。該2%正割模數係在縱向(MD)與橫向(CD)上之正割模數的一平均值且可計算如下：
Figure 104119116-A0202-12-0022-1
在此包括且揭露大於15,000psi之所有個別值及子範圍。例如，在某些實施例中，該以丙烯為主之聚合物可具有一大於17,500psi之2%正割模數。在其他實施例中，該以丙烯為主之聚合物可具有一大於20,000psi之2%正割模數。在另外實施例中，該以丙烯為主之聚合物可具有一大於27,500psi之2%正割模數。在其他實施例中，該以丙烯為主之聚合物可具有一大於35,000psi之2%正割模數。在另外實施例中，該以丙烯為主之聚合物可具有一由15,000psi至50,000psi之2%正割模數。在其他實施例中，該以丙烯為主之聚合物可具有一由25,000psi至45,000psi之2%正割模 數。在另外實施例中，該以丙烯為主之聚合物可具有一由30,000psi至45,000psi之2%正割模數。該2%正割模數可依據ASTM 882決定。
在此之某些實施例中，該聚丙烯聚合物摻合物可更包含一低密度聚乙烯(LDPE)。該聚丙烯聚合物摻合物可個別地包含5wt.%至30wt.%、10wt.%至30wt.%、15wt.%至25wt.%之該LDPE。存在該聚丙烯聚合物摻合物中之LDPE具有一大約0.915至0.930g/cc之密度。在此包括且揭露0.915至0.930g/cc之所有個別值及子範圍。例如，在某些實施例中，該LDPE具有一0.915至0.925g/cc之密度。在其他實施例中，該LDPE具有一0.915至0.920g/cc之密度。在此之實施例中，存在該等表面層中之LDPE具有一1至15g/min之熔融指數。在此包括且揭露1至15g/min之所有個別值及子範圍。例如，在某些實施例中，該LDPE具有一2至12g/min之熔融指數。在其他實施例中，該LDPE具有一5至10g/min之熔融指數。
存在該聚丙烯聚合物摻合物中之該LDPE可具有一大於5cN之熔體強度。在此包括且揭露大於5cN之所有個別值及子範圍。例如，在某些實施例中，該LDPE具有一由6至15cN之熔體強度。在其他實施例中，該LDPE具有一由6至14cN之熔體強度。在另外實施例中，該LDPE具有一由6至12cN之熔體強度。在其他實施例中，該LDPE具有一由6至10cN之熔體強度。在另外實施例中，該LDPE具有一由6至18cN之熔體強度。
存在該聚丙烯聚合物摻合物中之LDPE可包括利用例如過氧化物(例如，請參見在此加入作為參考之美國專利第4,599,392號)之自由基起始劑，在高壓釜或管狀反應器中在高於14,500psi(100MPa)之壓力下部分地或完全地均聚合或共聚合的分枝聚合物。存在該聚丙烯聚合物摻合物中之適當LDPE之例子可包括，但不限於，乙烯均聚物，及高壓共聚物，且該等高壓共聚物包括與，例如，乙酸乙烯酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、一氧化碳、或其組合互聚合之乙烯。示範LDPE樹脂可包括由該Dow Chemical Company販售之樹脂，例如，LDPE 722、LDPE 5004及LDPE 621i。其他示範LDPE樹脂揭露在此加入作為參考之WO 2005/023912中。
該聚丙烯聚合物摻合物可更包含可使聚乙烯與聚丙烯聚合物之摻合物相容的一增容劑。適當增容劑包含烯烴塑料及彈性體，例如，商品名VERSIFYTM(由Dow Chemical Company購得)，SURPASSTM(由Nova Chemicals購得)，及VISTAMAXXTM(由Exxon Mobil Corporation購得)的以乙烯為主及以丙烯為主之共聚物。示範增容劑可包括VERSIFYTM 3401增容劑(由Dow Chemical Company購得)，VISTAMAXXTM 6202增容劑(由Exxon Mobil Corporation購得)，或Borealis BORSOFTTM(由丹麥之Borealis購得)。
各表面層可個別地包含一或多數添加劑。該等添加劑可包括，但不限於，抗氧化劑(例如，受阻酚醛樹脂，如由Ciba Geigy供應之IRGANOX® 1010或IRGANOX® 1076)，亞磷酸鹽(例如，亦由Ciba Geigy供應之IRGAFOS® 168)，附著添加劑(例如，PIB(聚異丁烯))，Standostab PEPQTM(由Sandoz供應)，顏料，色料，填料(例如，碳酸鈣、滑石、雲母、高嶺土、珍珠岩、矽藻土、白雲石、碳酸鎂、硫酸鈣、硫酸鋇、玻璃珠、聚合物珠、陶瓷珠、天然及合成矽石、三氫氧化鋁、三氫氧化鎂、矽灰石、晶鬚、木粉、木質素、澱粉)，TiO2，抗靜電添加劑，阻燃劑，滑劑、防結塊劑、殺蟲劑，抗菌劑，及澄清劑/成核劑(例如，由Milliken Chemical購得之HYPERFORMTM HPN-20E、MILLADTM 3988、MILLADTM NX 8000)。該一或多數添加劑可以在所屬技術領域中通常用以達成其所欲目的之程度包含在該聚丙烯聚合物摻合物中。在某些例子中，該一或多數添加劑之包含量係在該聚丙烯聚合物摻合物之0至10wt.%、該聚丙烯聚合物摻合物之0至5wt.%、該聚丙烯聚合物摻合物之0.001至5wt.%、該聚丙烯聚合物摻合物之0.001至3wt.%、該聚丙烯聚合物摻合物之0.05至3wt.%、該聚丙烯聚合物摻合物之0.05至2wt.%的範圍內。
多層膜
在此所述之多層膜可為多數共擠出膜。在某些實施例中，該多層膜係一共擠出膜，藉此該等表面層中之至少一表面層共擠出在該核心層上。在其他實施例中，該多層膜係一共擠出膜，藉此該等表面層中之一表面層(即，一第一表面層)共擠出在該核心層上且另一表面層(即，一第二表面層)共擠出在該核心層上，並且該等二共擠出膜積 層在一起使得該核心層定位在該等二表面層之間。在另外實施例中，該多層膜係一共擠出膜，藉此該等表面層共擠出在該核心層上。
多數膜可透過包括模鑄膜之任一數目之製程製成，其中該聚合物透過一平模擠出以產生一平坦膜或吹製膜，藉此該聚合物透過一環形模擠出且產生可被切開以產生該平坦膜之一膜管。
在此之實施例中，該多層膜可具有一在大約10至20gsm間之基礎重量。在此包括且揭露10至20gsm之所有個別值及子範圍。例如，在某些實施例中，該多層膜可具有一在大約10至18gsm間之基礎重量。在其他實施例中，該多層膜可具有一在大約10至16gsm間之基礎重量。在另外實施例中，該多層膜可具有一在大約10至14gsm間之基礎重量。
在某些實施例中，在此所述之多層膜可具有以下性質中之至少一性質：一大於大約160g(或者，大於170g或180g)之spencer投射衝擊強度；一在MD上大於大約16,000psi(或者，大於17,000psi或18,000psi)且在CD上大於16,000psi(或者，大於17,000psi)之2%正割模數；一在橫向上大於大約1,700psi(或者，大於大約1,800psi或1,900psi)，及在縱向上大於大約2,000psi(或者，大於大約2,100psi、2,200psi或2,300psi)的斷裂應力；或一大於大約30ft．lbf/in3(或者，35ft．lbf/in3或40ft．lbf/in3)之抗穿刺力。在此之某些實施例中，該多層膜具有以下性質中之至少一性 質：當與在MD具有大於大約16,000psi之2%正割模數之一100%聚乙烯膜比較時，一小於5%之柔軟度值差；或在一1,000Hz與5,000Hz之一頻帶間小於0.5dB之一噪音值。該柔軟度值差(SVD)可計算如下：
Figure 104119116-A0202-12-0027-2
其中該參考膜是具有一大於16,000psi之2%正割模數之一100%聚乙烯膜。在此使用之一「100%聚乙烯膜」表示由含有超過50莫耳百分比聚合乙烯單體(以可聚合單體之總量為基礎)，且，選擇地，可包含至少一共單體之一或多數聚合物構成的一膜。在不受理論限制之情形下，吾人相信，該等性質中之一或多數性質由在該膜結構之各層中之改良膜結構及改良組分量產生，使得各材料之關鍵屬性得以加入。詳而言之，吾人相信加入特定量之聚丙烯於該等表面層可有助於黏著，而在該核心層中選擇一特定聚乙烯摻合物可避免會形成在聚丙烯基材與聚乙烯膜間之針孔，同時提供一背片所需之適當強度及模數。吾人亦相信藉由選擇用以加入該等核心及表面層中之某些聚乙烯聚合物，可改善該觸覺性質，特別是，噪音及柔軟度。
積層體
在此亦說明的是超音波接合積層體。該等超音波接合積層體包含先前在此所述之一多層膜，及至少部份地超音波接合在該多層膜上之一不織物基材。在此使用之「不織物基材」包括不織物網、不織布及個別纖維或線交 互佈層，但不是以一規則或重覆方式交互佈層的任一不織物結構。在此所述之不織物基材可藉由各種方法形成，例如，氣流佈層法、熔噴法、紡絲黏合法及包括黏合分梳法之分梳法。在此使用之「超音波接合」包括超音波焊接。
該不織物網可包含一單一網，例如一紡絲黏合網、一分梳網、一氣流佈層網、一高噴水網絡網、或一熔噴網。但是，由於與用以製造不織布之不同方法及材料相關之相對強度及弱度，經常使用一層以上之複合結構以便達成性質之較佳平衡。該等結構經常藉由表示各種層之字母來辨識，例如用於由一紡絲黏合層及一熔噴層構成之一二層結構的SM，用於一三層結構之SMS，或更一般性地SXnS結構，其中X可個別地為一紡絲黏合層、一分梳層、一氣流佈層、一高噴水網絡層、或一熔噴層且n可為任一數字，但就實用目的而言通常小於5。為了維持該複合結構之結構完整性，該等層必須接合在一起。接合之一般方法包括點接合、黏著積層、及所屬技術領域中具有通常知識者習知之其他方法。所有這些結構均可使用在本發明中。
構成該不織物網之纖維是單組分纖維。較佳的是該纖維之表面包含一聚乙烯樹脂而不是LDPE。該聚乙烯樹脂可有利地為一單部位催化樹脂(mLLDPE)、或一後茂金屬催化LLDPE、或一戚格勒-納他催化LLDPE，或HDPE，或MDPE。如果使用單組分纖維，較佳的是在該纖維中使用之樹脂包含100%線性(包括「實質線性」)聚乙烯。
在此之實施例中，該不織物基材係由一以丙烯 為主之材料、100%聚乙烯、或聚乙烯/聚丙烯摻合物製成。例如表面-核心結構之雙組分結構將不作為基材使用。適當以丙烯為主之材料之例子包括包含大部份重量百分比之聚合丙烯單體(以可聚合單體之總量為基礎)，及選擇地，一或多數共單體。這可包括一丙烯均聚物(即，一聚丙烯)、一丙烯共聚物、或其組合。該丙烯共聚物可為一丙烯/烯烴共聚物。適當烯烴共單體之非限制例包括：乙烯，C4至C20α-烯烴，例如1-丁烯、1戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、或1-癸烯。在某些實施例中，該以丙烯為主之材料係聚丙烯均聚物。
該不織物基材可包含一或多數層。該一或多數層可為紡絲黏合不織物層(S)、熔噴不織物層(M)、濕式佈層不織物層、氣流佈層不織物層、由任一不織物或熔融紡絲法所製成之網。在某些實施例中，該不織物基材包含至少一紡絲黏合層(S)及至少一熔噴層(M)。在其他實施例中，該不織物基材包含至少一紡絲黏合層(S)及至少一熔噴層(M)，且可具有以下結構中之一結構：SSS、SM、SMS、SMMS、SSMMS、或SSMMMS。最外側之紡絲黏合層可包含選自於由紡絲黏合均聚物聚丙烯(hPP)、紡絲黏合非均勻分枝聚乙烯、或分梳hPP構成之群組。
在此所述之該等超音波接合積層體可具有以下性質中之至少一性質：一大於大約1.2N之剝離力值；或一70mbar以上之液體靜壓力。在沒有受理論限制之情形下，吾人相信加入特定量之聚丙烯於該等表面層中可有助於 黏著且為該核心層選擇一特定聚乙烯摻合物可避免或減少在一超音波接合過程中在聚丙烯基材與以聚乙烯為主之膜間的針孔。具有一較高程度之針孔會容許更多水通過該積層體而導致一較低液體靜壓力，而具有一較低程度之針孔可由於較少水通過而產生一較高液體靜壓力。
最終用途
在此所述之膜及超音波接合積層體可使用在各種應用中。在某些實施例中，該等膜及積層體可使用在衛生應用中，例如尿片、訓練褲、及成人失禁物件，或在其他類似吸收覆蓋物應用中。在其他實施例中，該等膜及積層體可使用在醫療應用中，例如醫用帷幕、袍服、及手術衣，或其他類似織物(編織或非編織)應用。
該等膜及積層體可透氣或不可透氣。在此使用之用語「可透氣」表示水蒸氣可透過之一材料。該水蒸氣穿透率(WVTR)或水分蒸氣傳送率(MVTR)係以每平方公尺每24小時之gsm來測量，且應被視為透氣性之相當指標。該用語「可透氣」表示具有大於大約100g/m2/24小時之最小WVTR(水蒸氣穿透率)之水蒸氣可透過的一材料。在某些實施例中，該透氣性大於大約300g/m2/24小時。在其他實施例中，該透氣性大於大約500g/m2/24小時。在另外實施例中，該透氣性大於大約1000g/m2/24小時。
該等膜或積層體之WVTR，在一方面，提供該物件可如何舒適地穿著之一指標。通常，可透氣膜或積層體之衛生應用必須具有較高WVTR且本發明之膜或積層 體可具有超過大約1,200g/m2/24小時、1,500g/m2/24小時、1,800g/m2/24小時或甚至超過2,000g/m2/24小時之WVTR。用以決定本發明之一膜或積層材料之WVTR(水蒸氣穿透率)值的一適當技術係由INDA(不織布工業協會)標準化，編號IST-70.4-99，名稱為「使用一保護膜及蒸氣壓感測器之通過不織物及塑膠膜之水蒸氣穿透率的標準測試方法(STANDARD TEST METHOD FOR WATER VAPOR TRANSMISSION RATE THROUGH NONWOVEN AND PLASTIC FILM USING A GUARD FILM AND VAPOR PRESSURE SENSOR)」之測試程序，且該程序在此加入作為參考。該INDA程序係用以決定WVTR、該膜對水蒸氣之透過性及，對均質材料而言，水蒸氣透過係數。
可透氣膜可藉由添加如CaCO3、黏土、矽石、礬土、滑石等填料獲得，以製造高WVTR之水分可透過膜，而該高WVTR之水分可透過膜需要例如縱向定向之一後定向程序，或使用亦被稱為「環輥軋」之交指狀或互相嚙合輥來產生環繞該填料粒子之空孔(請參見，例如，在此加入作為參考之WO2007/081548或WO1998/004397)。在該等膜中之強化水分穿透係微孔形態之結果。該等膜通常用於尿片及成人失禁背片膜之衛生用途及例如可透氣但不透液手術袍之醫療應用中且對於厚度範圍由0.2至1.5mil厚度之膜而言，可依據CaCO3及拉伸之程度產生大於500g/m2/24小時到20,000g/m2/24小時之WVTR。
測試方法
除非另外聲明，否則使用以下測試方法。到本發明之申請日為止所有測試方法都是現行的。
密度
在此所述之以乙烯為主及以丙烯為主之聚合物的密度係依據ASTM D-792決定。
熔融指數
以乙烯為主之聚合物之熔融指數，或I2係依據ASTM D1238在190℃，2.16kg下決定。
熔流速率
以丙烯為主之聚合物之熔流速率，或MFR係依據ASTM D1238在230℃，2.16kg下測量。
熔體強度
熔體強度測量係在附接在一Gottfert Rheotester 2000毛細管流變計之一Gottfert Rheotens 71.97(Göettfert Inc.；Rock Hill,SC)上進行。一聚合物熔體(大約20至30克，小粒狀)被擠壓通過具有一平入口角(180度)且具有一2.0mm之毛細管直徑及一15之長徑比(毛細管長度/毛細管直徑)的一毛細管模。在190℃下使該等樣本10平衡分鐘後，使活塞以一0.265mm/秒之固定活塞速度運動。標準測試溫度係190℃。利用一2.4mm/秒2之加速度的一組夾輥，將該樣本單軸地拉伸至位在該模下方100mm。隨著該等夾輥之捲取速度之變化記錄拉力。熔體強度在一股線斷裂前記錄為一平線區力(cN)。在該熔體強度測量中使用以下條件：柱塞速度=0.265mm/秒；輪加速度=2.4mm/秒2；毛細管 直徑=2.0mm；毛細管長度=30mm；及圓筒直徑=12mm。
2%正割模數/斷裂應力
包括在2%應變之正割模數及該斷裂應力係依據ASTM D882在縱與橫向上決定。
Spencer投射衝擊強度
該Spencer投射測試係依據ASTM D3420，步驟B決定。
剝離力
將多數膜超音波接合在一不織物上而形成一積層體。該試樣尺寸係127mm×25.4mm。每積層體測量五試樣。剝離力係藉由使該膜由一不織物基材分離來決定，且係每單位面積使該等層分離所需能量之一測量值。在該試樣之一第一端，手動地由該不織物基材分離該膜之1英吋以形成一開始間隙。將該膜放在一CRE拉力測試機(Instron)之該可移動間隙中，而該不織物基材則放在一固定180°平面中。以一大約304.8mm/min之速度由該不織物基材剝離該不織物基材。
抗穿刺力
穿刺力係在一拉力測試機上依據ASTM D5748測量，但是以下除外：由一片材切割成一6英吋乘6英吋之尺寸的多數正方形試樣；將該試樣夾在一4英吋直徑圓形試樣固持器中且以一10英吋/分之十字頭速度將一穿刺探針推入該被夾膜之中心；該探針係在一0.25英吋支持桿上之一0.5英吋直徑拋光鋼球；有一7.7英吋最大移動長度以 防止破壞該測試夾具；沒有一隔距長度一在測試前，該探針儘可能接近，但不碰觸該試樣。在該試樣之中心進行一單一厚度測量。測試全部之五試樣以決定一平均穿刺力值。
噪音
噪音測試器設備包括一隔音箱，且該隔音箱包含用以捕捉聲音之一麥克風MK 221及Neutrix Cortex Instruments之一NC 10 Audio Acoustic Analyzer。該麥克風對於具有一20Hz至20,000Hz之頻率(Hz)之信號是敏感的。該麥克風設置在該音箱之中心且在10cm與該膜表面水平地對齊並且在25cm與該箱頂部垂直地對齊。該隔音箱係由鉛製成且尺寸為53cm×53cm×53cm。將多數膜切割成一10cm×10cm之試樣尺寸。將該試樣固定在二固持器上，一第一固持器固定且一第二固持器可移動以提供該膜之一彎曲移動。該設備係在真空中運作以獲得背景噪音讀數，且該等背景噪音讀數將由各試樣所產生之噪音讀數中減去。在1/3倍頻程收集該資料。每膜測量四不同試樣。
柔軟度
該「柔軟度」或「手感(hand)」品質被視為一織物材料之由於表面摩擦產生之阻力、可撓性、及可壓縮性的組合。一Handle-O-Meter測試機(由Thwing-Albert Instrument Co.,West Berlin,N.J.製造)使用一線性變數微分轉換器(LVDT)測量以上因子以偵測當迫使一試樣之材料進入平行邊緣之一槽時一刀片受到的阻力。將多數樣本切 割成8英吋×8英吋正方形試樣。該Handle-O-Meter槽寬度設定為20mm。在每試樣的四位置之各位置中依據該設備製造商測試手冊所要求地進行測量，且加總該等四測量值以便為一單一試樣提供按克-力計之總手感。接著將這平均手感相對該試樣重量及體積標準化。具有一低阻力值之樣本被視為具有較佳柔軟度。
液體靜壓力
該液體靜壓力係依據ISO 1420測量。所使用之設備係液體靜壓頭測試機(FX 3000,TexTest AG,瑞士)。該等測試試樣係15cm×15cm正方形，該測試面積係100cm2，且蒸餾水溫度設定為20+/-2℃。該等結果係以mbar/min表示。
例子
在此所述之實施例可藉由以下非限制例進一步說明。
三層膜係以下述方式製造。該等膜係在具有一200m/min之最大線速度、一260℃之熔化溫度、一260℃之模溫度、一0.8mil之模間隙、及一9英吋之空氣間隙的一三層商用模鑄線上製造。該等多層膜具有一14gsm之基礎重量。該核心層包含總膜厚度之70%。各表面層包含總膜厚度之15%。
本發明膜之製備
本發明例使用以下樹脂：一低密度聚乙烯(LDPE)，其係在一高壓釜反應器中製成且具有一0.918g/cc之密度及一8.0g/10min之熔融指數的一高壓低密度聚乙烯 (來自美國Dow Chemical Company之LDPE 722)；一同排聚丙烯均聚物，其具有一0.900g/cc之密度及一22g/10min之熔融指數(由美國LyondellBasell Industries購得之聚丙烯6231)；一以乙烯為主之聚合物，其係具有一0.916g/cc之密度及一4.0g/10min之熔融指數的一乙烯-辛烯共聚物(來自美國Dow Chemical Company之ELITETM 5230G)；及一中或高密度聚乙烯(MDPE或HDPE)，其係具有一0.947g/cc之密度及一6.0g/10min之熔融指數的一乙烯-辛烯共聚物(來自美國Dow Chemical Company之AGILITYTM 6047G)。該等多層膜係使用一VE 20 MICROBOND CSI超音波裝置超音波接合。
Figure 104119116-A0202-12-0036-3
比較膜之製備
比較例1係具有一0.900g/cc之密度及一22g/10min之熔融指數的一同排聚丙烯均聚物(由美國LyondellBasell Industries購得之聚丙烯6231)。
Figure 104119116-A0202-12-0036-4
比較例2係具有一0.900g/cc之密度及一22g/10min之熔融指數的一同排聚丙烯均聚物(由美國 LyondellBasell Industries購得之聚丙烯6231)及在一高壓釜反應器中製成且具有一0.918g/cc之密度及一8.0g/10min之熔融指數的一高壓低密度聚乙烯(來自美國Dow Chemical Company之LDPE 722)。
Figure 104119116-A0202-12-0037-5
比較例3係在一高壓釜反應器中製成且具有一0.918g/cc之密度及一8.0g/10min之熔融指數的一高壓低密度聚乙烯(來自美國Dow Chemical Company之LDPE 722)及具有一0.947g/cc之密度及一6.0g/10min之熔融指數的一中或高密度聚乙烯(MDPE/HDPE)(來自美國Dow Chemical Company之AGILITYTM 6047G)。
Figure 104119116-A0202-12-0037-6
比較例4係在一高壓釜反應器中製成且具有一0.918g/cc之密度及一8.0g/10min之熔融指數的一高壓低密度聚乙烯(來自美國Dow Chemical Company之LDPE 722)，具有一0.916g/cc之密度及一4.0g/10min之熔融指數之一乙烯-辛烯共聚物的一以乙烯為主之聚合物(來自美國Dow Chemical Company之ELITETM 5230G)，及具有一0.947g/cc之密度及一6.0g/10min之熔融指數的一中或高密度聚乙烯(MDPE/HDPE)(來自美國Dow Chemical Company 之AGILITYTM 6047G)。
Figure 104119116-A0202-12-0038-7
積層體之製備
本發明及比較膜係使用超音波接合點接合至具有一14gsm之基礎重量的一紡絲黏合聚丙烯不織物上。接合大約9%之面積。該線速度係200m/min，該焊接力係700至1150N，且該頻率係90%。
結果
Figure 104119116-A0202-12-0038-8
2%正割模數結果
該2%正割模數(psi)係就該等本發明例及比較例膜在縱向(MD)及橫向(CD)上進行測量。該等結果顯示在表1中。請參閱圖1，本發明例之2%正割模數比包含較大量之聚丙烯的該等比較例1與2之2%正割模數低。相較於比較例 3與4，本發明例之2%正割模數具有類似值，而這表示在本發明例中沒有對2%正割模數之明顯不利效果。此外，本發明例之2%正割模數達到適當程度，具有在一16,000psi之所欲程度以上的值。
斷裂應力結果
該斷裂應力或負載係就該等本發明例及比較例膜在縱向(MD)及橫向(CD)上進行測量。該等結果顯示在表1中。請參閱圖2，本發明具有一較高斷裂應力，這可表示相較於該等比較例具有較大膜強度。
Spencer投射衝擊強度結果
該Spencer投射衝擊強度(g)係就該等本發明例及比較例膜進行測量。該等結果顯示在表1中。請參閱圖3，本發明例具有一較高投射衝擊強度，這可表示相較於該等比較例具有較大雙軸膜強度。
抗穿刺力結果
該抗穿刺力(ft．lbf/in3)係就該等本發明例及比較例膜進行測量。該等結果顯示在表1中。仍請參閱圖3，本發明例具有一較高抗穿刺力，這亦可表示相較於該等比較例具有較大雙軸膜強度。
噪音結果
該噪音(dB)係就該等本發明例及比較例膜在一20Hz至20,000Hz之頻帶之間進行測量。在20Hz至20,000Hz之全部頻帶上的結果顯示在表1中。請參閱圖4，顯示該本發明例及該等比較例中，對應於一人耳對噪音最敏感之頻 帶的一1,000Hz至5,000Hz之頻帶間的噪音。如圖所示，該本發明例具有比該等比較膜低很多之噪音值。
柔軟度結果
該柔軟度(g)係就該等本發明例及比較例膜進行測量。該等結果顯示在表1中。請參閱圖5，本發明例具有一較低柔軟度值，這可表示具有比使用聚丙烯之比較例1與2好之柔軟度結果。此外，相較於比較例3與4，本發明例達成如圖所示之適當柔軟度程度。在本發明例中沒有對柔軟度之明顯不利效果。
液體靜壓力及剝離強度結果
該本發明例及該比較例4膜係超音波接合至一聚丙烯不織物上以形成一積層體。該液體靜壓力存在該積層體中且在該膜與該不織物間之剝離力係就該本發明例及該比較例4進行測量。下表顯示相較於比較例4(100%聚乙烯膜)，本發明例顯示一相當適合程度之黏著力，且本發明例顯示優於比較例4之液體靜壓力性能。本發明例之較高液體靜壓力可表示在該積層體中存在較少針孔，而該比較例之較低液體靜壓力可表示在該積層體中存在較多針孔。
Figure 104119116-A0202-12-0040-9
在此所述之尺寸及值不應被理解為被嚴格地限定於所述之精確數值。相反地，除非另外指出，各該尺寸意圖表示所述值及包含該值之一功能相當範圍。例如，揭露為「40mm」之一尺寸意圖表示「大約40mm」。
除非特別排除或另外限制，否則每一在此所述之文獻，如果有的話，包括任一交互參照或相關專利或申請案及本申請案主張其優先權及利益之任一專利申請案或專利，均在此全部加入作為參考。引證任一文獻不是承認它是相對於在此揭露或請求之任一發明的習知技術或它單獨，或與任何其他引證案組合地教示、暗示、或揭露任一該發明。此外，就在這文獻中一用語之任何意義或定義與在加入作為參考之一文獻中相同用語之任何意義或定義衝突而言，應以指定給在這文獻中之用語的意義或定義為主。
雖然已顯示及說明了本發明之特定實施例，對所屬技術領域中具有通常知識者顯而易見的是在不偏離本發明之精神及範疇的情形下可進行各種其他變化及修改。因此意圖在附加申請專利範圍中包含在本發明之範疇內之所有該等變化及修改。

Claims (12)

  1. 一種多層膜，包含：一核心層；及二表面層；其中該核心層定位在該等二表面層之間；其中該核心層包含一聚乙烯聚合物摻合物，該聚乙烯聚合物摻合物包含，按該聚乙烯聚合物摻合物重量計，至少40%的一以乙烯為主之聚合物，且該以乙烯為主之聚合物具有一0.900至0.935g/cc之密度及一0.7至6g/10min之熔融指數，其中該聚乙烯聚合物摻合物具有一大約0.910至0.945g/cc之總密度及一大約0.7至6g/10min之熔融指數；其中該聚乙烯聚合物摻合物包含，按該聚乙烯聚合物摻合物之重量計，15%至30%的中或高密度聚乙烯；且其中各表面層個別地包含一以丙烯為主之聚合物；其中該以丙烯為主之聚合物包含：100重量%丙烯均聚物；一嵌段丙烯/烯烴共聚物；或一包含10至30重量%低密度聚乙烯之聚丙烯聚合物摻合物，其中該聚丙烯聚合物摻合物包含同排(isotactic)聚丙烯，其中該聚丙烯聚合物摻合物包含至少大約60重量%之該以丙烯為主之聚合物；且其中該表面層不是一不織物材料。
  2. 如請求項1之膜，其中該丙烯均聚物係同排(isotactic)、無規(atactic)或間規(syndiotactic)。
  3. 如請求項1之膜，其中該聚乙烯聚合物摻合物更包含一低密度聚乙烯，該低密度聚乙烯具有一大約0.915至0.930g/cc之密度及一大約0.2至15g/10min之熔融指數。
  4. 如請求項1之膜，其中該聚乙烯聚合物摻合物包含，按該聚乙烯聚合物摻合物之重量計，小於30%的低密度聚乙烯。
  5. 如請求項1之膜，其中該中或高密度聚乙烯具有一大約0.930至0.965g/cc之密度及一大約0.7至10g/10min之熔融指數。
  6. 如請求項1之膜，其中該核心層包含總膜厚度之大約50%至大約80%。
  7. 如請求項1之膜，其中該等二表面層具有一相等厚度。
  8. 如請求項1之膜，其中該膜具有以下性質中之至少一性質：一大於140g之spencer投射衝擊強度；一在縱向上大於大約16,000psi且在橫向上大於16,000psi之2%正割模數；一在橫向上大於大約1,700psi，且在縱向上大於大約2,000psi的斷裂應力；或一大於大約15ft．lbf/in3之抗穿刺力。
  9. 如請求項1之膜，其中該膜具有以下性質中之至少一性質：當與在縱向具有一大於大約16,000psi之2%正割模數之一100%聚乙烯膜比較時，一小於5%之柔軟度值 差；或在一1,000Hz與5,000Hz之頻帶間一小於0.5dB之噪音值。
  10. 如請求項1之膜，其中該膜具有一在大約10至20gsm之基礎重量。
  11. 一種超音波接合積層體，包含：如請求項1之一多層膜；及一不織物基材，其至少部份地超音波接合在該多層膜上，且其中該積層體具有以下性質中之至少一性質：一大於大約1.2N之剝離力值；或一70mbar以上之液體靜壓力。
  12. 一種多層膜，包含：一核心層；其中該核心層包含一聚乙烯聚合物摻合物，該聚乙烯聚合物摻合物包含，按該聚乙烯聚合物摻合物重量計，至少40%的一以乙烯為主之聚合物，且該以乙烯為主之聚合物具有一0.900至0.935g/cc之密度及一0.7至6g/10min之熔融指數，其中該聚乙烯聚合物摻合物具有一大約0.910至0.945g/cc之總密度及一大約0.7至6g/10min之熔融指數；其中該聚乙烯聚合物摻合物包含，按該聚乙烯聚合物摻合物之重量計，15%至30%的中或高密度聚乙烯；一第一層，其接觸該核心層；其中該第一層包含一以丙烯為主之聚合物；其中該第一層不是一不織物材 料；其中該以丙烯為主之聚合物包含：100重量%丙烯均聚物；一嵌段丙烯/烯烴共聚物；或一包含10至30重量%低密度聚乙烯之聚丙烯聚合物摻合物，其中該聚丙烯聚合物摻合物包含同排聚丙烯，其中該聚丙烯聚合物摻合物包含至少大約60重量%之該以丙烯為主之聚合物；及一不織物基材，其至少部份地超音波接合在該第一層上且在一表面上，而該表面與接觸該核心層之一表面相對。
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