Композиционный материал, эластичный в одном направлении и растяжимый в другом направлении

Композиционный материал, эластичный в одном направлении и растяжимый в другом направлении

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к слоистому материалу из термопластичной ткани, который постоянно плотно прилегает к телу пользователя за счет происходящего при необходимости растяжения в поперечном направлении для обеспечения облегания в соответствии с формой тела пользователя и который даже после прекращения действия растягивающей силы в основном остается в своем удлиненном, или растянутом, состоянии, тогда как в продольном направлении растяжение и сокращение обеспечивают разделенные эластичные нити.

Предшествующий уровень техники

Слоистые материалы, в особенности такие, которые являются проницаемыми для паров воды (дышащими), но в основном непроницаемыми для жидкой воды, известны в данной области техники и обычно используются в качестве изнаночного слоя подгузников, другой впитывающей одежды, применяющейся в качестве средств личной гигиены, медицинской одежды и т.п. Эти слоистые материалы могут состоять из дышащей, утонченной посредством вытяжки пленки, содержащей наполнитель, и нетканого материала фильерного способа производства. Дышащую пленку можно получить путем смешивания одного или большего количества полиолефинов с измельченным неорганическим наполнителем, формирования пленки из этой смеси и вытягивания пленки с целью образования полостей вокруг частиц наполнителя. В полученной пленке вокруг частиц наполнителя могут находиться тонкие полимерные мембраны, через которые могут диффундировать молекулы паров воды, тогда как пленка в целом в основном не допускает прохождения жидкой воды или же в ней могут находиться микропоры, проходящие сквозь пленку. Дышащая пленка может быть связана с нетканым материалом, например с нетканым материалом фильерного способа производства, с помощью термического или адгезивного связывания. Нетканый материал фильерного способа производства придает дышащему слоистому материалу прочность и целостность и делает его мягким, тканеподобным наощупь.

Одной тенденцией, влияющей на промышленность по изготовлению впитывающей одежды, применяющейся в качестве средств личной гигиены, и на промышленность по изготовлению медицинских изделий, является спрос и потребность в изделиях с увеличенной дышащей способностью по отношению к парам воды, в которой сохраняется или усиливается способность препятствовать просачиванию воды, крови и других жидких веществ. Эта тенденция отражает потребность в улучшении комфорта для пользователя без ухудшения способности препятствовать просачиванию. Другой тенденцией, влияющей на эти отрасли промышленности, является спрос и потребность в изделиях, обеспечивающих лучшее облегание, которые плотно прилегают в соответствии с формой тела пользователя. В настоящее время большинство исследований, выполняющихся в этой области техники, проводится с использованием эластичных материалов.

Одним затруднением, связанным с использованием эластичных материалов, является то, что многие из таких изделий, в том числе впитывающие предметы одежды, обладают сложной слоистой структурой. Впитывающие предметы одежды обычно включают, по крайней мере, следующие слои: влагопроницаемый верхний слой, впитывающий внутренний слой и дышащий, в основном влагонепроницаемый наружный закрывающий слоистый материал. Если один из этих материалов сделан эластичным, то впитывающий предмет одежды не обязательно будет эластичным. Для того чтобы впитывающий предмет одежды обладал эластичностью, необходимо, чтобы каждый слой или:

а) обладал необходимой минимальной способностью к растяжению и сокращению или

б) не был бы закрепленным (т.е. был бы «свободно плавающим») и не был бы связан с эластичными или растягивающимися слоями.

Когда эластичный предмет одежды растягивается на некоторых участках, чтобы соответствовать форме тела пользователя, растянутые участки предмета одежды будут прилегать более плотно. На участках, где на кожу пользователя будет воздействовать более значительная сокращающая сила эластичного материала, на коже могут образоваться морщины, покраснения или даже сыпь. Эти проявления становятся еще более значительными, если в предмете одежды имеется более одного эластичного слоя. Однако в некоторых случаях может быть весьма желательной эластичность, или способность материала к растяжению и сокращению, хотя бы по одной оси предмета одежды.

В отраслях промышленности по изготовлению впитывающей одежды, применяющейся в качестве средств личной гигиены, и медицинских изделий имеются спрос или потребность в менее дорогостоящих материалах, которые растягиваются для того, чтобы соответствовать форме тела пользователя. Также имеются спрос или потребность в материалах, которые после растяжения не накапливают значительные количества потенциальной энергии и которые не приводят к тому, что на кожу пользователя будет воздействовать чрезмерная сокращающая сила. Короче говоря, имеются спрос или потребность в материалах и предметах одежды, которые постоянно плотно прилегают к телу пользователя в соответствии с его формой за счет сочетания растяжения без сокращения и растяжения с сокращением на выбранных участках предмета одежды.

Краткое описание изобретения

Настоящее изобретение относится к слоистому материалу, включающему, по крайней мере, одно нетканое полотно, изготовленное из термопластичных нитей. Это полотно может быть связано с другими полотнами или, по крайней мере, с одной пленкой, предпочтительно дышащей, по существу влагонепроницаемой пленкой. У слоистого материала (для которого также предпочтительно, чтобы он являлся дышащим) имеются продольное направление (направление формирования во время изготовления материала), которое соответствует основному направлению ориентации нитей, использующихся при изготовлении слоистого материала, и поперечное направление, которое перпендикулярно продольному направлению. Слоистый материал содержит эластичные нити, связанные со слоистым материалом по длине в продольном направлении, но для предотвращения соприкосновения находящиеся на некотором расстоянии друг от друга в поперечном направлении, так чтобы они не создавали значительную упругую или сокращающую силу в поперечном направлении.

При воздействии растягивающей силы дышащий слоистый материал является растягивающимся в поперечном направлении до ширины в растянутом состоянии, которая не менее чем на 25%, больше ширины в исходном, нерастянутом состоянии. После прекращения действия растягивающей силы слоистый материал или не сокращается, или сокращается не более чем на 30% от разности между шириной в растянутом состоянии и исходной шириной.

Если дышащая пленка не требуется, то может быть изготовлен вариант осуществления изобретения, в котором удлиненные эластичные нити расположены между двумя слоями нетканого полотна и связаны с этими слоями, которые растянуты с сужением и являются растяжимыми в поперечном направлении. Слоистый материал может включать дышащую, в основном влагонепроницаемую микропористую пленку, обладающую растяжимостью в поперечном направлении не меньшей, чем растяжимость слоистого материала, и волокнистое нетканое полотно, связанное с пленкой, также обладающее растяжимостью в поперечном направлении не меньшей, чем растяжимость слоистого материала. Альтернативно, пленка может быть изготовлена из полимера, который обладает собственной дышащей способностью. Компонент, который обладает меньшей растяжимостью в поперечном направлении (пленка или полотно), будет ограничивать возможную растяжимость в поперечном направлении для всего слоистого материала. Другими словами, слоистый материал будет растягиваться в такой же или меньшей степени, чем наименее растяжимый слой.

Аналогичным образом, ни пленка, ни полотно не должны обладать намного большей сокращающей силой, чем требующаяся для слоистого материала в целом. Если пленка или полотно должны сокращаться более, чем на 30% от разности ширины в растянутом состоянии и исходной ширины в нерастянутом состоянии, чтобы обеспечить лучшее облегание в области ластовицы подгузника, выкроенного в продольном направлении, то в продольном направлении в весь слоистый материал включают эластичные нити и его не связывают в поперечном направлении, чтобы сокращающая сила действовала на тело пользователя в направлении только одной оси.

В одном варианте осуществления изобретения нетканое полотно, изготовленное из термопластичных нитей, представляет собой вытянутое в шейку нетканое полотно, например вытянутое в шейку нетканое полотно фильерного способа производства. Нетканое полотно, которое изготовлено из относительно неэластичного полимерного материала, растягивают в продольном направлении с образованием сужения полотна в поперечном направлении, или растягивают с сужением. С полотном или внутри полотна связан ряд растянутых эластичных нитей, которые в поперечном направлении находятся на некотором расстоянии друг от друга. Когда полотно находится в растянутом с сужением состоянии, на него накладывают и с ним связывают дышащую микропористую пленку. Пленка содержит хотя бы один термопластичный полимер, который делает пленку растяжимой (но не эластичной, или не сильно сокращающейся) в поперечном направлении. Затем слоистому материалу дают отрелаксировать, и происходящее в продольном направлении сокращение эластичных нитей укорачивает слоистый материал и образует на слоистом материала морщины или складки, которые ориентированы в поперечном направлении. Таким образом, когда слоистый материал растягивается в поперечном направлении, пленка растягивается, и нетканое полотно возвращается в свое исходное, не растянутое с сужением состояние. После выдерживания в растянутом состоянии в течение одной минуты в растянутом слоистом материале имеется слабая сокращающая сила, действующая в поперечном направлении, или эта сила отсутствует. В этом варианте осуществления слоистый материал обладает растяжимостью в поперечном направлении и эластичностью в продольном направлении.

В другом варианте осуществления нетканое полотно необязательно вытянуто в шейку, но изготовлено с использованием растяжимого (но не эластичного, или не сильно сокращающегося) полимерного материала. Пленка также содержит по крайней мере один термопластичный полимер, который делает пленку растяжимой (но не эластичной, или не сильно сокращающейся) в поперечном направлении. Эластичные нити включают в слоистый материал таким образом, как это сделано в предыдущем варианте осуществления. Когда слоистый материал растягивается в поперечном направлении, пленка растягивается и волокна нетканого полотна также растягиваются. В растянутом слоистом материале имеется слабая сокращающая сила, действующая в поперечном направлении, или эта сила отсутствует. Вследствие наличия эластичных нитей слоистый материал будет обладать эластичностью в продольном направлении.

В другом варианте осуществления термопластичное полотно необязательно вытянуто в шейку или изготовлено с использованием растяжимого полимера. Вместо этого нетканое полотно сделано растяжимым посредством придания извитости нитям. Извитые нити по длине обладают волнистостью и/или спиральностью, которые при воздействии растягивающей силы склонны распрямляться, что делает нити удлиняющимися. И в этом случае пленка содержит хотя бы один термопластичный полимер, который делает пленку растяжимой (но не эластичной, или не сильно сокращающейся) в поперечном направлении. Когда слоистый материал растягивается в поперечном направлении, пленка растягивается и извитые волокна нетканого полотна проявляют склонность к распрямлению. И в этом случае эластичные нити включают в слоистый материал таким образом, как это сделано в предыдущих примерах. Таким образом, растянутый слоистый материал обладает небольшой сокращающей силой, действующей в поперечном направлении, или эта сила отсутствует, и эластичностью в продольном направлении.

В еще одном варианте осуществления изобретения термопластичное полотно частично растянуто с сужением, или удлинено, например, на половину его способности удлиняться в продольном направлении. Растяжимая полимерная пленка, такая как эластичная полиолефиновая (ЭПО) или другая эластичная полимерная пленка, также растянута в продольном направлении, но также, например, настолько, насколько она способна удлиняться. После этого путем связывания частично растянутого нетканого полотна и частично растянутой пленки и связывания с ними ориентированных в продольном направлении эластичных нитей получают слоистый материал. Затем слоистый материал подвергают дополнительному растяжению в продольном направлении, тем самым создавая или формируя морщины или складки на пленочном компоненте слоистого материала. Когда после этого растянутый слоистый материал растягивают в поперечном направлении, складки пленки легко распрямляются под действием очень небольшой растягивающей силы, что приводит к растяжению слоистого материала в поперечном направлении. Следует понимать, что, хотя термин "легко" является относительным, в этом общем контексте он будет применяться к такой растягивающей силе, которая обычно возникает при надевании на тело пользователя готового предмета одежды, в котором использован слоистый материал. Для дополнительного удлинения в поперечном направлении путем растяжения пленки в поперечном направлении до ее утоньшения после полного распрямления складок необходима вторая, более значительная сила. И в этом случае растянутый слоистый материал обладает небольшой сокращающей силой, действующей в поперечном направлении, или эта сила отсутствует, и эластичностью в продольном направлении. В этом варианте осуществления профиль удлиняющей силы полученного слоистого материала можно различным образом менять путем выполнения растяжения до формирования слоистого материала, после формирования слоистого материала или и до, и после его формирования.

С учетом приведенного выше особенностью и преимуществом настоящего изобретения является предоставление (предпочтительно - в основном влагонепроницаемого и дышащего) слоистого материала, который при необходимости растягивается и обладает эластичностью в продольном направлении и небольшой сокращающей силой в поперечном направлении, и благодаря этому постоянно плотно прилегает к телу пользователя в соответствии с его формой.

Особенностью и преимуществом настоящего изобретения также является предоставление слоистого материала, который плотно прилегает к телу пользователя в соответствии с его формой и который по сравнению с эластичными слоистыми материалами предшествующего уровня техники является относительно недорогим в изготовлении.

Особенностью и преимуществом настоящего изобретения также является предоставление различных предметов одежды, предназначенных для использования в качестве средств личной гигиены, и медицинской одежды, которые содержат слоистый материал, соответствующий настоящему изобретению и которые (благодаря тому, что слоистый материал является растяжимым в поперечном направлении и сокращающимся в продольном направлении) постоянно плотно прилегает к телу пользователя в соответствии с его формой.

Указанные выше другие особенности и преимущества станут более понятными из последующего подробного описания представленных предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, рассматриваемых совместно с прилагаемыми чертежами. Это подробное описание и чертежи предназначены для иллюстрации, а не для ограничения объема настоящего изобретения, определяемого прилагаемой формулой изобретения и эквивалентами.

Определения

Термин "растяжимый" в настоящем изобретении используется для обозначения материала, который при воздействии растягивающей силы может растягиваться в конкретном направлении до размера в растянутом состоянии (например, ширины), который по крайней мере на 25% больше исходного размера в нерастянутом состоянии. Когда после периода выдерживания в течение одной минуты действие растягивающей силы прекращается, материал не сокращается или сокращается не более чем на 30% от разности между размером в растянутом состоянии и исходным размером. Таким образом, материал, обладающий шириной, равной 1,0 м, который является растяжимым в поперечном направлении, можно растянуть до ширины, равной по крайней мере 1,25 м, когда после периода выдерживания в течение одной минуты действие растягивающей силы прекращается, материал, растянутый до ширины, равной 1,25 м, не будет сокращаться или будет сокращаться до ширины, равной не менее 1,175 м. Растяжимые материалы отличаются от эластичных материалов, поскольку при прекращении действия растягивающей силы последние в большинстве случаев склонны сокращаться до своего исходного размера. Растягивающей силой может быть любая сила, достаточная для растяжения материала без его разрыва на величину, составляющую от 125% от его исходного размера до максимального размера в растянутом состоянии в выбранном направлении (например, в поперечном направлении).

"Сокращение, выраженное в процентах" определяется, когда при использовании процедуры, описанной в Примерах, сокращающая сила для образца шириной 3 дюйма становится меньше 10 г. "Постоянная остаточная деформация, выраженная в процентах" означает 100 минус "сокращение, выраженное в процентах".

Термин "неэластичный" относится и к материалам, которые не растягиваются на 25% или более, и к материалам, которые растягиваются в такой или большей степени, но не сокращаются более чем на 30%. К неэластичным материалам относятся растяжимые материалы, определенные выше, а также материалы, которые не растягиваются, т.е. которые разрываются при воздействии растягивающей силы.

Термин "эластичный" относится к гибким материалам, которые обладают степенями растяжения и сокращения, превышающими таковые, указанные в определении неэластичного материала.

Термин "продольное направление" применительно к нетканому полотну относится к направлению перемещения конвейера, проходящего под фильерой или аналогичным аппаратом для экструзии или формования нитей, при котором нити ориентируются преимущественно в том же направлении. Хотя на отдельном участке нетканого полотна нити могут выглядеть ориентированными непостоянным или даже случайным образом, в целом они обычно обладают продольным направлением ориентации, параллельным перемещению конвейера, который отводит их от аппарата для экструзии или формования.

Термин "продольное направление" применительно к пленке относится к направлению на пленке, которое параллельно направлению перемещения пленки при ее выходе из аппарата для экструзии или формования. Если, например, пленка проходит между зажимными валками или охлаждающими валками, то продольным направлением является направление на пленке, которое параллельно направлению перемещения поверхности валков при их соприкосновении с пленкой.

Термин "продольное направление" применительно к слоистому материалу, включающему хотя бы одну пленку и хотя бы одно нетканое полотно, относится к продольному направлению нетканого полотна, являющегося компонентом слоистого материала.

Термин "поперечное направление" для нетканого полотна, пленки и слоистого материала означает направление, перпендикулярное продольному направлению. Размеры, измеренные в поперечном направлении, называются "шириной", а размеры, измеренные в продольном направлении, называются "длиной".

Термины "дышащая пленка", "дышащий слоистый материал" или "дышащий наружный закрывающий материал" означают пленку, слоистый материал или наружный закрывающий материал, обладающий скоростью просачивания паров воды (СППВ), равной не менее примерно 300 г/м²/24 ч, если она измерена с помощью описанной в настоящем изобретении Методики определения СППВ. Термин "более высокая дышащая способность" просто означает, что у второго материала значение СППВ больше, чем у первого материала. Дышащая способность материалов обычно основывается на молекулярной диффузии паров или прохождении паров через микропоры, и эти материалы являются в основном влагонепроницаемыми.

Термин "материал, проницаемый для жидкой воды" означает материал, состоящий из одного или большего количества слоев, такой как нетканый материал, который является пористым и который является проницаемым для жидкой воды за счет протекания воды и других жидкостей на основе воды через поры. Полости между волокнами или нитями нетканого полотна могут быть достаточно большими и часто являются достаточными для обеспечения просачивания и протекания жидкой воды через материал.

Термин "нетканый материал или полотно" означает полотно, структура которого образована отдельными волокнами или прядями, которые переплетены, но не правильным образом и не таким способом, как трикотажное полотно. Нетканые материалы или полотно формируют с помощью различных способов, таких как, например, аэродинамические способы получения из расплава, фильерные способы производства, способы аэродинамического формования, способы совместного формования и способы изготовления нетканого материала из кардного прочеса. Массу единицы площади нетканых материалов обычно выражают в унциях материала на квадратный ярд (osy) или в граммах на квадратный метр (г/м²), а диаметры волокон обычно выражают в микрометрах. (Отметим, что для перевода значения, выраженного в osy, в значение, выраженное в г/м², необходимо значение, выраженное в osy, умножить на 33,91).

Термин "микроволокна" означает волокна небольшого диаметра, обладающие средним денье волокна, равным примерно 0,005 -10. Денье волокна определяется, как выраженная в граммах масса 9000 м волокна. Для волокон с круглым сечением количество денье можно рассчитать, как квадрат диаметра волокна, выраженного в микрометрах, умноженный на плотность, выраженную в г/см³, и умноженную на 0,00707. Для волокон, изготовленных из одного и того же полимера, меньшему денье соответствует более тонкое волокно, а большему денье отвечает более толстое или более тяжелое волокно. Например, диаметр полипропиленового волокна, равный 15 мкм, можно перевести в денье, возведя его в квадрат, умножив результат на 0,89 г/см³ и умножив на 0,00707. Таким образом, полипропиленовое волокно диаметром 15 мкм обладает значением денье, равным примерно 1,42, которое рассчитывается по соотношению (15²×0,89×0,00707=1,415). За пределами США чаще используют единицу измерения "текс", которая определяется, как выраженная в граммах масса одного километра волокна. Текс можно рассчитать, как денье/9.

Термин "волокна фильерного способа производства" означает волокна небольшого диаметра, которые формируются экструзией расплавленного термопластичного материала в виде элементарных нитей через множество тонких капиллярных каналов фильеры, обладающих круглой или иной формой, причем после этого диаметр экструдируемых элементарных нитей быстро уменьшают, как это показано, например, в патенте США №4340563, выданном Appel et al., и патенте США №3692618, выданном Dorschner et al., в патенте США №3802817, выданном Matsuki et al., в патентах США №3338992 и №3341394, выданных Kinney, в патенте США №3502763, выданном Hartman, в патенте США №3502538, выданном Petersen, и в патенте США №3542615, выданном Dobo et al., которые во всей своей полноте включены в настоящее изобретение путем ссылки. Волокна фильерного способа производства резко охлаждают и наносят на принимающую поверхность. Волокна фильерного способа производства обычно являются непрерывными и часто обладают средними денье, превышающими примерно 0,3, более предпочтительно - примерно от 0,6 до 10.

Термин "волокна, полученные аэродинамическим способом из расплава" означает волокна, сформированные путем экструзии расплавленного термопластичного материала через множество тонких, обычно круглых, капиллярных каналов экструзионной головки в виде тонких нитей или элементарных волокон в сходящиеся высокоскоростные потоки нагретого газа (например, воздуха), которые утончают элементарные нити из расплавленного термопластичного материала для уменьшения их диаметра, который может соответствовать диаметру микроволокна. После этого полученные аэродинамическим способом из расплава волокна переносятся высокоскоростным газовым потоком и укладываются на принимающую поверхность с формированием полотна, состоящего из случайным образом нанесенных волокон, полученных аэродинамическим способом из расплава. Такой способ раскрыт, в частности, в патенте США №3849241, выданном Butin et al. Волокна, полученные аэродинамическим способом из расплава, представляют собой микроволокна, которые могут быть непрерывными или дискретными, обычно тоньше чем 1,0 денье, и при нанесении на принимающую поверхность обычно самопроизвольно связываются.

Термин "пленка" означает термопластичную пленку, полученную способом экструзии пленки, таким как способ литья пленки или экструзии с раздувом. В это понятие входят пленки, которым придана микропористость путем смешивания полимера с наполнителем, формования пленки из смеси и вытяжки пленки.

Термин "микропористая" означает пленки, в которых имеются полости, разделенные тонкими полимерными мембранами, и пленки, в которых имеются микропоры, проходящие через пленки. Полости или микропоры можно сформировать, если смесь полимера и наполнителя экструдировать в пленку и пленку подвергнуть вытяжке в продольном направлении, предпочтительно одноосной. Микропористые пленки склонны пропускать пары воды вследствие молекулярной диффузии паров воды через мембраны или микропоры, но через них в основном заблокировано прохождение жидкостей на основе воды.

Термин "полимер" обычно включает (без наложения ограничений) гомополимеры, сополимеры, такие как, например, блок-сополимеры, привитые, статистические и чередующиеся сополимеры, тройные сополимеры и т.п. и их смеси и модификации. Кроме того, если не введено специального ограничения, то термин "полимер" включает все возможные геометрические конфигурации материала. Такие конфигурации включают (без наложения ограничений) изотактическую, синдиотактическую и атактическую структуры.

Термин "впитывающее изделие" включает впитывающие изделия для личной гигиены и впитывающие медицинские изделия. Термин "впитывающее изделие для личной гигиены" включает (без наложения ограничений) подгузники, тренировочные трусы, одежду для плавания, впитывающее нижнее белье, салфетки для детей, изделия для взрослых, страдающих недержанием, и средства личной гигиены для женщин.

Термин "впитывающее медицинское изделие" включает (без наложения ограничений) впитывающее белье, подкладки, повязки, маски для лица, впитывающие хирургические простыни и медицинские салфетки.

Термины "шейка" и "вытянутые в шейку" являются взаимозаменяемыми и означают, что ткань, нетканое полотно или слоистый материал вытянут таким образом, что он растянут в условиях, при которых его ширина или его поперечный размер уменьшен за счет растяжения в длину или увеличения длины ткани. Регулируемая вытяжка может проводиться при низких температурах, при комнатной температуре или при более высоких температурах и ограничивается увеличением общего размера в направлении вытяжки вплоть до удлинения, необходимого для разрыва ткани, нетканого полотна или слоистого материала, и в большинстве случаев она составляет примерно от 1,2- до 1,6-кратной. После релаксации ткань, нетканое полотно или слоистый материал полностью не возвращаются к своему исходному размеру. Способ вытяжки в шейку обычно включает разматывание листового материала с подающего валка и его прохождение через систему с натяжным валком, работающую с заданной линейной скоростью. Приемный валок или зажим, работающий с линейной скоростью, большей, чем натяжной валок, вытягивает ткань и создает натяжение, необходимое для удлинения ткани и ее вытягивания в шейку. В патенте США №4965122, выданном Morman и переуступленном владельцу настоящего изобретения, который во всей своей полноте включен в настоящее изобретение путем ссылки, раскрыт обратимо вытягивающийся в шейку нетканый материал, который можно сформировать вытяжкой материала в шейку, выполняющимся после этого нагревом вытянутого в шейку материала и последующим охлаждением. Нагревание вытянутого в шейку материала вызывает дополнительную кристаллизацию полимера, что приводит к частичной термической остаточной деформации. Если вытянутый в шейку материал представляет собой нетканый материал фильерного способа производства, то, как показано в патенте США №4965122, во время использовании способа вытяжки в шейку некоторые волокна материала могут приобрести извитость.

Термин "растяжимый с сужением материал" или "растяжимый с сужением слой" означает любой материал или слой, который можно растянуть с сужением, такой как нетканый, тканый или трикотажный материал или слоистый материал, содержащий один из этих материалов. При использовании в настоящем изобретении термин "растянутый с сужением материал" означает любой материал, который растянут хотя бы в одном направлении (например, в длину) с уменьшением поперечного размера (например, ширины), причем при прекращении действия растягивающей силы материал может сократиться с возвратом к исходной ширине. Растянутый с сужением материал обычно обладает большей массой единицы площади, чем не растянутый с сужением материал. После того как растянутый с сужением материал сокращается с возвратом к исходной ширине, он должен обладать примерно такой же массой единицы площади, как не растянутый с сужением материал. Это отличается от вытяжки/ориентирования слоя пленки, при которой пленка утончается и масса единицы площади уменьшается. Предпочтительные нетканые полотна, предназначенные для использования в настоящем изобретении, изготовлены из неэластичного полимера.

Термин "сужение, выраженное в процентах" означает отношение, определенное путем измерения разности между размером в не растянутом с сужением состоянии и размером в растянутом с сужением состоянии материала, растяжимого с сужением, и последующего деления этой разности на размер в не растянутом с сужением состоянии материала, растяжимого с сужением.

Слова, характеризующие количество, такие как "примерно", "в основном" и т. п., применяющиеся в случаях, когда приводятся допустимые пределы значений для способов изготовления и характеристик материалов при указанных обстоятельствах, используются в настоящем изобретении как означающие "равные или близкие к..." и предназначены для предотвращения того, чтобы недобросовестный нарушитель патентных прав злонамеренно использовал раскрытие изобретения, в котором точные или абсолютные значения или утверждения приведены для того, чтобы передать смысл изобретения.

Краткое описание чертежей

На Фиг.1 приведен вид сверху волокнистого нетканого полотна, которое может представлять собой полотно нетканого способа производства, которое не растянуто с сужением.

На Фиг.2 приведен вид сверху волокнистого нетканого полотна, которое может представлять собой полотно нетканого способа производства, которое растянуто с сужением.

На Фиг.3 приведено сечение дышащей микропористой пленки, которая может образовывать слоистый материал с нетканым полотном, представленным на Фиг.1 или Фиг.2.

На Фиг.4 схематично представлен способ, который можно использовать для изготовления слоистых материалов, соответствующих настоящему изобретению.

На Фиг.5 представлено растянутое нетканое полотно с расположенными на нем и находящимися на некотором расстоянии друг от друга эластичными нитями.

На Фиг.6 представлено полотно, приведенное на Фиг.5, со складками, образовавшимися вследствие сокращения в продольном направлении.

На Фиг.7-9 представлены различные варианты осуществления компонентов слоистого материала, соответствующего настоящему изобретению.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения

Представленное на Фиг.1 нетканое полотно 10, которое может быть нетканым полотном фильерного способа производства, включает множество отдельных элементов 12 из термопластичного волокна, периодически связанных друг с другом с помощью узора связывания, который в этом случае содержит множество точечных связей 14. При рассмотрении в микроскопическом масштабе представляется, что отдельные волокна 12 обладают непостоянной или в определенной степени случайной ориентацией. При рассмотрении в макроскопическом масштабе, когда видна вся длина волокон 12, волокна 12 в целом ориентированы преимущественно в направлении, которое параллельно продольному направлению, указанному стрелкой 16. Если нетканое полотно является материалом фильерного способа производства, его можно специально изготовить таким образом, чтобы нити в значительной степени были ориентированы в продольном направлении и термические связи были преимущественно ориентированы в продольном направлении. Это приведет к получению нетканого полотна фильерного способа производства, обладающему характерной растяжимостью в поперечном направлении, что очень сходно с растяжимостью обычного нетканого материала из кардного прочеса.

Предпочтительно, чтобы нетканое полотно 10 представляло собой нетканый материал фильерного способа производства, но оно также может представлять собой нетканый материал, полученный аэродинамическим способом из расплава, нетканый материал из кардного прочеса, материал, сформированный аэродинамическим способом, или слоистый материал, или композиционный материал, содержащий один или большее количество нетканых материалов. Нетканое полотно также может быть сформировано или модифицировано с использованием способа гидропереплетения. В одном варианте осуществления нетканое полотно или содержащий его слоистый материал является растягивающимся с сужением в соответствии с приведенным выше определением. На Фиг.2 приведен вид сверху нетканого материала 20, растянутого с сужением, который может представлять собой нетканое полотно 10, растянутое в продольном направлении 16, так чтобы произошло удлинение полотна в продольном направлении 16 и сужение, или растяжение с сужением, в поперечном направлении 18.

Как показано на Фиг.2, растяжение с сужением приводит к тому, что отдельные нити 12 в большей степени выровнены друг относительно друга и расположены ближе друг к другу. Если используется растягивающееся с сужением нетканое полотно или слоистый материал, он должен обладать сужением, выраженным в процентах, равным не менее примерно 15%, более предпочтительно - примерно 25-75%, а наиболее предпочтительно - примерно 35-65%. До растяжения с сужением нетканое полотно 10 должно обладать массой единицы площади, равной примерно 0,05-4,0 унций на квадратный ярд (osy), предпочтительно - примерно 0,3-2,0 osy, а более предпочтительно - примерно 0,4-1,0 osy.

Если используется растяжимое с сужением нетканое полотно, то нетканое полотно может быть изготовлено из растяжимого или нерастяжимого полимера. Примеры пригодных для использования нерастяжимых полимеров включают (без наложения ограничений) полиолефины, полиамиды и сложные полиэфиры. К предпочтительным полимерам относятся полиолефины, такие как полипропилен и/или полиэтилен. К другим пригодным для использования полимерам относятся сополимеры, содержащие в основном этилен и альфа-олефины с 3-12 атомами углерода, обладающие плотностью, равной примерно 0,900-0,935 г/см³, известные под названием линейных полиэтиленов низкой плотности. В указанный перечень также включаются сополимеры, содержащие не менее 90% масс. пропилена и не более 10% масс. альфа-олефинов с 2 или 4-12 атомами углерода. Растяжимые полимеры (описанные ниже), которые являются предпочтительными, когда нетканое полотно 10 не вытянуто в шейку или волокна являются извитыми, также можно использовать в случае, когда оно вытянуто в шейку. Также пригодны для использования полиолефины, полученные с помощью одноцентровых катализаторов (т.е. с помощью металлоценовых катализаторов или катализаторов со стерическими ограничениями). В зависимости от плотно