用于经强化的结合的弹性纤维制造技术

提供一种弹性纤维，其包括聚氨基甲酸酯和/或聚氨基甲酸酯脲和如聚苯乙烯、丙烯酸系聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、其共聚物、其衍生物和其组合的添加剂。所述弹性纤维适用于如抛弃式卫生物品的层压结构中以及针织、编织和非编织织物构造中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适于结合到基材(如包括聚烯烃纤维的基材)的弹性纤维(双组分，如弹性外鞘-纤芯型纤维或单一组分(在本文中也称为单组分纤维))的形成。所述弹性纤维是通过聚合物掺合物干式纺丝成单组分或外鞘-纤芯型双组分纤维而产生。
技术介绍
全球抛弃式纸尿布市场对于具有极佳弹性、高伸缩性和对非编织物的高结合能力的纤维具有增加的需求。因为其杰出特性(包括高伸长率和良好的弹性恢复)，弹性纤维在抛弃式纸尿布中用作弹性股线方面继续获得关注。在如婴儿和成人纸尿布的失禁产品中，弹性纤维使用于若干位置(如于腿带和/或腰带中)以提供所述纸尿布的极佳合身性。为了在抛弃式纸尿布中引入可拉伸区域，针对经拉伸的弹性体纤维施加热熔粘着剂，所述弹性体纤维随后在两个或两个以上层(如可包括聚丙烯的薄膜或非编织物)之间经层压。虽然施加了热熔粘着剂以在弹性体股线与非编织基材之间建立结合位点，但是在纸尿布的不同组分(弹性股线、热熔粘着剂和非编织织物)之间仍观察到粘着力的明显不足。据相信热熔粘着剂与非编织织物相容，但其在化学上与弹性纤维不相容。为解决此缺点，可用于结合弹性纤维到非编织织物的最风行方法为用热熔粘着剂使弹性股线过载。由于热熔粘着剂的成本较高，因此适宜施加低于18gsm(每平方米经粘着剂覆盖的基材的粘着剂材料的克数)的粘着剂附加物，更优选为等于或低于15gsm，且最优选为等于或低于12gsm。美国专利第7,255,820号公开聚苯乙烯在弹性纤维中的使用，但仅出于实现改良热定形的目的，其与本文所公开的技术问题无关。
技术实现思路
使用经济型替代性聚合物添加剂对弹性纤维进行混合纺丝提供了一种减少粘着剂消耗成本而不改变弹性纤维效能的途径。外鞘-纤芯型纤维配置优于常规纤维配置的独特益处包括潜在的成本节省，其与以下因素有关：使用较少的较昂贵的聚合添加剂以得到相同所需特征，或仅对外鞘聚合物添加昂贵添加剂，利用纺丝到外鞘中的聚合物的较低熔点以促进结合而不破坏纤芯组分的形态，从而改良由包覆于聚合物掺合物中的可纺丝聚合物纤芯制成的弹性纤维的效率，所述聚合物掺合物包含具有不良和优良可纺性的聚合物。一些实施例提供具有结合强化添加剂的单组分和/或双组分外鞘-纤芯型弹性纤维，所述结合强化添加剂强化弹性纤维与如非编织物的基材之间的结合。所述外鞘-纤芯型纤维包括：较高熔点聚氨基甲酸酯脲纤芯，和包括低熔点热塑性聚合物作为结合强化添加剂的外鞘。使用低熔点聚合物外鞘的原因在于提供与粘着剂和如非编织物的基材的较高结合强度，或者替代性地，减少相同结合强度所需的粘着剂的量。在一个实施例中，当熔融粘着剂在160℃-200℃温度范围内喷涂到弹性股线上时，弹性材料附着于聚烯烃非编织基材上，所述温度范围高于热塑性聚合物外鞘的玻璃转变温度，后一温度熔融或软化结合强化添加剂以在冷却时与热熔粘着剂和非编织基材形成结合位点。热塑性粘合剂包括(但不限于)聚苯乙烯、丙烯酸系聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、其共聚物、其衍生物和其组合。使用聚苯乙烯聚合物的主要原因在于其固有地能够结合到热熔粘着剂，因为这些粘着剂主要由聚苯乙烯嵌段共聚物制成。最后，聚苯乙烯聚合物的低成本为在抛弃式纸尿布应用中增加成本节省的另一有吸引力的原因。在外鞘-纤芯型弹性纤维的一个实施例中，纤芯纤维包括100％的聚氨基甲酸酯(如较高熔点嵌段聚氨基甲酸酯/脲聚合物)且外鞘包括聚合物掺合物，所述聚合物掺合物包括约30％到99.5％的至少一种经选择的聚氨基甲酸酯/脲聚合物和约0.5％到约70％的至少一种添加剂(如强化结合添加剂)。任选地在热熔粘着剂存在下，当弹性单组分和双组分外鞘-纤芯型纤维在高于强化结合添加剂的对应玻璃转变或熔融温度下加热时，所述纤维能够提供对如聚烯烃纤维基材(包括非编织物)的基材的强化结合。作为额外的益处，已观察到所述纤维的粘性降低，其在分配弹性纤维中改良越端送纱拉力。具体实施方式提供包括弹性纤维的层压结构，所述弹性纤维包括聚氨基甲酸酯和约0.01重量％到约30重量％的至少一种选自由以下组成的群组的添加剂：聚苯乙烯、丙烯酸系聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、其共聚物、其衍生物和其组合；其中所述弹性纤维粘附于一层或多层选自由以下组成的群组的基材：织物、非编织物、薄膜和其组合。所述层压结构可通过任何已知方法粘附，包括(但不限于)其中所述弹性纤维是通过粘着剂、超声波结合、热结合或其组合粘附。弹性纤维可使用于织物或层压结构中，且可包括局部整理剂，所述局部整理剂包括矿物油、硅油或其组合。此整理剂可以任何适合的量存在，如纤维的0.1重量％到约2重量％(包括多达纤维的约1重量％)的量。局部整理剂具有约5厘拖到约150厘拖的粘度。其它添加剂可按需要包括于纤维中。适合的纤维添加剂包括硬脂酸镁、有机硬脂酸盐、硅油、矿物油和其组合。弹性纤维可包括聚氨基甲酸酯和/或聚氨基甲酸酯脲和约0.01重量％到约0.90重量％(包括约0.3重量％到约0.85重量％和约0.60重量％到约0.85重量％)的至少一种选自由以下组成的群组的添加剂：聚苯乙烯、丙烯酸系聚合物、其共聚物、其衍生物和其组合。此纤维可为溶液纺丝型。所述纤维可具有均质的横截面(单组分纤维)或具有包含外鞘-纤芯型构造的双组分弹性纤维；其中所述纤芯包括聚氨基甲酸酯且所述外鞘包含至少一种选自由以下组成的群组的添加剂：聚苯乙烯、丙烯酸系聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、其共聚物、其衍生物和其组合。弹性纤维也可包括于如针织、编织或非编织构造的织物中。弹性纤维包括聚氨基甲酸酯和约0.01重量％到约30重量％的至少一种选自由以下组成的群组的添加剂：聚苯乙烯、丙烯酸系聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、其共聚物、其衍生物和其组合。提供一种制备层压结构的方法，其包括：提供弹性纤维，所述弹性纤维包括聚氨基甲酸酯和约0.01重量％到约30重量％(如约0.1重量％到约3.0重量％)的至少一种选自由以下组成的群组的添加剂：聚苯乙烯、丙烯酸系聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、其共聚物、其衍生物和其组合；其中所述弹性纤维粘附于一层或多层选自由以下组成的群组的基材：织物、非编织物、薄膜和其组合。层压结构可通过超声波结合、粘着剂、热结合和其组合粘附。此层压物品可包括于抛弃式卫生物品中。聚氨基甲酸酯脲和聚氨基甲酸酯组合物适用于制备纤维或长链合成聚合物的聚氨基甲酸酯脲组合物包括至少85重量％的嵌段聚氨基甲酸酯。这些组合物通常包括聚合二醇或多元醇，所述聚合二醇或多元醇与二异氰酸酯反应以形成以NCO封端的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种层压结构，其包含：弹性纤维，所述弹性纤维包含聚氨基甲酸酯和约0.01重量％到约30重量％的至少一种选自由以下组成的群组的添加剂：聚苯乙烯、丙烯酸系聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、其共聚物、其衍生物和其组合；其中所述弹性纤维粘附于一层或多层选自由以下组成的群组的基材：织物、非编织物、薄膜和其组合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.13 US 61/8776091.一种层压结构，其包含：
弹性纤维，所述弹性纤维包含聚氨基甲酸酯和约0.01重量％到约30重量％的至
少一种选自由以下组成的群组的添加剂：聚苯乙烯、丙烯酸系聚合物、聚乙烯吡咯烷
酮、其共聚物、其衍生物和其组合；
其中所述弹性纤维粘附于一层或多层选自由以下组成的群组的基材：织物、非编
织物、薄膜和其组合。
2.根据权利要求1所述的层压结构，其中所述添加剂是选自聚苯乙烯、聚苯乙烯共
聚物、聚苯乙烯衍生物和其组合。
3.根据权利要求1所述的层压结构，其中所述添加剂是选自聚苯乙烯、苯乙烯-丙
烯腈共聚物(SAN)、苯乙烯-丁二烯共聚物(SBS)、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、丙烯
腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)和其组合。
4.根据权利要求1所述的层压结构，其中所述弹性纤维是通过粘着剂、超声波结合、
热结合或其组合粘附。
5.根据权利要求1所述的层压结构，其中所述弹性纤维为溶液纺丝型。
6.根据权利要求1所述的层压结构，其中所述弹性纤维为外鞘-纤芯型双组分纤维
且所述添加剂仅存在于所述外鞘中。
7.根据权利要求6所述的层压结构，其中所述外鞘包括占所述外鞘的约0.5重量％
到约70重量％的量的所述添加剂。
8.根据权利要求1所述的层压结构，其中所述丙烯酸系聚合物是选自聚(甲基丙烯
酸丁酯)、聚(甲基丙烯酸乙酯)、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚丙烯腈、聚(甲基丙烯酸甲酯-
共-甲基丙烯酸丁酯)和其组合。
9.根据权利要求1所述的层压结构，其中所述弹性纤维进一步包含占所述纤维的
0.1重量％到约2重量％的量的局部整理剂，所述局部整理剂包含矿物油、硅油或其组合。
10.根据权利要求9所述的层压结构，其中所述局部整理剂具有约5厘拖到约150
厘拖的粘度。
11.根据权利要求1所述的层压结构，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：AM比维苟库姆巴，H刘，RD冰窝，SW史密斯，
申请(专利权)人：英威达技术有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH