[0001] 本发明涉及一种包含彼此粘合的至少两个非织造聚合物层的复合结构体，涉及包含所述复合结构体或由所述复合结构体形成的制品和产品，并涉及所述复合结构体的制造方法。

[0002] 聚合物非织造品、例如聚丙烯(PP)非织造品用于多个领域。在卫生和医疗市场中，存在很大比例的已使用的纺熔(spunmelt)非织造品，其中将纺粘和熔喷的非织造品制造成复合非织造结构体。通常，熔喷物(M)是内层，而外层是纺粘(S)非织造物。M层提供了阻隔层，不过提供良好阻隔的同一细纤维(直径约2微米以下)也给出了极不牢固的纤维和织物。包含纺粘层(纤维直径约15微米)以对复合织物赋予足够的强度从而能够在转化生产线中得到加工并在预定应用中发挥作用。

[0003] 功能上，使用SMS(或其任意变型，如常见的SSMMS、SMMMS、SSMMMS等产品)之处是因为其提供了一定的阻隔性能。常见的实例为医用盖布和长外衣(其中医疗人员和患者需要防病原体的阻隔物)、尿布护围(用于密封尿液)、女性用品“护翼”和尿布芯包层(用于密封超吸收性粉末)。由此，M层可被认为是主要的功能层。

[0004] 纺粘PP非织造物通常用包含数千个突起形状物的热砑光辊进行热粘合，而PP通过热和压力的组合而部分熔融/变形以提供粘合点。这些粘合点将多条纤维锚固至单个位置并对织物赋予强度。存在最佳的粘合点，其是温度、压力、速度和压花形状的组合。当非织造物粘合不足时，在对织物施加压力至断裂(拉伸测试)时，个体纤维将从粘合点拉出，或粘合点将解体，并且断裂伸长率将相对较高。当非织造物粘合过度时，纤维将在粘合点处断裂，这是因为在该点处的过度熔融形成了纤维弱力点，并且断裂伸长率将非常低。当满足最佳粘合条件时，大多数纤维断裂将在粘合点之间发生。这为织物提供了最高的拉伸强度并且伸长率处于两个极端之间。

[0005] 熔喷纤维对温度的敏感性比纺粘纤维高得多，这是由于以下事实：熔喷纤维在较高温度下细化并且不具有与纺粘纤维相同的强度和结晶度。实际上，这意味着熔喷纤维与纺粘物相比在更低的温度下熔融或变形。熔喷层中的纤维的熔融和变形还破坏了该层的一定量的阻隔性能。因此，用于粘合SMS织物的粘合条件倾向于使S层次粘合(underbonding)，从而保持阻隔性能。

[0006] 对新型、改善的聚合物非织造材料存在持续的需求。更具体而言，理想的是增大非织造材料的强度而不对阻隔性能产生负面影响。

[0013] 如本文所用，术语“复合”是指由两种以上具有不同物理和/或化学性质的构成材料制成的结构体。各个成分在完成的结构体中仍存在区别。根据本发明的一些实施方式，复合结构体包含彼此粘合的至少两个非织造聚合物层。因此，所述至少两个非织造聚合物层将具有不同的物理和/或化学性质。在复合体包含多于两个非织造聚合物层(例如三个非织造聚合物层)的一些实施方式中，至少两个非织造聚合物层将具有不同的物理和/或化学性质。在此种实施方式中，两个非织造聚合物层可以具有相同的物理和/或化学性质，或者在复合体包含至少四个非织造聚合物层时，多于两个非织造聚合物层可以具有相同的物理和/或化学性质。

[0014] 如本文所述，术语“非织造物”是指通过摩擦、和/或内聚和/或粘接或通过任何其他合适的手段粘合的定向或无规取向的纤维的制成片、网或棉胎，排除通过并入接结线或长丝而机织、针织、簇绒针脚式粘合的或通过湿磨法而毡化的纸或产品，无论其是否另外进行针刺。纤维可以是天然或人造来源。它们可以是短纤维或连续纤维或在原位形成。在一些实施方式中，本文所用的术语“非织造物”是指ISO 9092:2011中定义的非织造物。

[0015] 无机颗粒填料

[0016] 复合结构体的至少一个非织造聚合物层包含无机颗粒填料，基于包含所述无机颗粒填料的非织造层的总重量，所述填料的量为至多约40重量％。

[0017] 在一些实施方式中，无机颗粒填料选自碱土金属碳酸盐或硫酸盐(例如碳酸钙、碳酸镁、白云石、石膏)、水合高岭石组粘土(例如高岭土、埃洛石或球土)、无水(煅烧)高岭石组粘土(例如偏高岭土或完全煅烧高岭土)、钙硅石、矾土、滑石、云母、珍珠岩或硅藻土、或氢氧化镁、或氢氧化铝，或其组合。任意上述材料可以经涂布(或不经涂布)或经处理(或不经处理)。填料可以是单一填料，也可以是多种填料的掺合物。例如，填料可以是两种以上本文列出的填料的掺合物。下面，本发明的一些实施方式可倾向于用碳酸钙进行讨论，并涉及对碳酸钙进行加工和/或处理的方面。本发明不应理解为限于此种实施方式。

[0018] 在一些实施方式中，无机颗粒包含经涂布的碳酸钙(例如经涂布或处理的碳酸钙)、由所述经涂布的碳酸钙构成、或基本上由所述经涂布的碳酸钙构成。

[0019] 无机颗粒填料的平均粒径(d50)可以是约0.1μm～约10μm，例如约0.1μm～约8μm、或约0.1μm～约6μm、或约0.1μm～约4μm、或约0.1μm～约3μm、或约0.5μm～约3μm、或约0.5μm～约2.5μm、或约0.5μm～约2μm。无机颗粒填料的d98可以是约
15μm以下，例如d98为约10μm以下、或小于约8μm，例如约4μm～约8μm、或约4μm～约5μm、或约5μm～约6μm或约6μm～约8μm。无机颗粒填料的d90可以是约12μm以下，例如d90为约10μm以下、或8μm以下、或约5μm以下、或约4μm以下。例如，无机颗粒填料的d90可以是约3μm～约5μm、或约3μm～约4μm。粒径分布的具体实例为：d90等于约4μm且d98等于约8μm；d90等于约3μm～约4μm且d98等于约6μm～约8μm；d90等于约3μm～约4μm且d98等于约4μm～约5μm；d90等于约3μm～约5μm且d98等于约5μm～约8μm或约5μm～约6μm。在上面描述的粒径分布的具体实例中，无机颗粒填料的d50可以是约0.1μm～约4μm、或约0.1μm～约3μm、或约0.5μm～约3μm、或约
0.5μm～约2.5μm、或约0.5μm～约2μm。

[0020] 另外，无机颗粒填料可以由“顶限(top cut)”值表征。如本文所用，术语“顶限”是指这样的粒径，在该粒径时填料样品中98％的颗粒具有更小的直径。在一个实施方式中，无机颗粒填料的顶限为约15μm以下。在另一实施方式中，顶限为约10μm以下。在又一实施方式中，顶限为8μm以下。在又一实施方式中，顶限为6μm以下。在又一实施方式中，顶限为4μm以下。在另一实施方式中，顶限为约4μm～约15μm。在另一实施方式中，顶限为约4μm～约12μm。在另一实施方式中，顶限为约4μm～约10μm。在另一实施方式中，顶限为约4μm～约8μm。在又一实施方式中，顶限为约4μm～约6μm。

[0021] 在一些实施方式中，填料中存在的极低水平的大于特定尺寸的颗粒(其在本文中可称为“粗料”或“硬料”)，例如，经加工的矿物，可能对可使用该填料的多种应用有害；特别是将填料并入聚合物组合物中的情况。例如，本发明人已经发现，在挤出聚合物纤维时，意图用于聚合物纤维类应用的材料中存在的仅几ppm的粗颗粒就导致了不合需要的压力升高。

[0022] 因此，关于本发明的各个方面和实施方式，填料可以包含小于约3ppm的粒径大于约38μm、或大于约30μm、或大于约25μm或大于约20μm的颗粒。这些颗粒和粒径大于或等于约40μm的颗粒在本文中可描述为“粗颗粒”或“粗料”或描述为“硬颗粒”或“硬料”。

[0023] 另外，关于本发明的各个方面和实施方式，粗颗粒含量可以是：小于或等于约2ppm；小于或等于约1ppm；小于或等于约0.5ppm；小于或等于约0.2ppm。粗颗粒含量可以是0ppm或约0ppm～约2ppm，或者可以是0ppm或约0ppm～约1ppm，或者可以是0ppm或约
0ppm～约0.5ppm，或者可以是0ppm或约0ppm～约0.2ppm。在所有上述范围中，粗颗粒含量的下限可以是约0.1ppm。

[0024] 为了确定粗颗粒存在的量，可以在填料在其中不凝集的液体中悬浮无机颗粒填料。合适的液体是异丙醇，其还被称为丙-2-醇或简称为IPA。然后将悬浮液进给通过尺寸合适的网筛，例如具有方形孔的网筛，或者，将其进给至筛粉器，例如可被称为旋转式筛粉器的离心筛粉器。网筛可以是精细编织筛或激光烧灼筛。使筛渣静置于室温下干燥，并移除和称量留下的残渣。将残渣的量与初始样品重量相比，可以以ppm表征粗颗粒的量。经筛分(或过筛)的材料和筛渣可以使用光学显微镜进行分析。

[0025] 除非另外指出，否则本说明书中所指的无机颗粒材料的粒径性质是利用Sedigraph 5100机通过将颗粒填料或材料在完全分散的条件下于水介质中沉降以公知方式测量，所述Sedigraph 5100机在本说明书中被称作“Micromeritics Sedigraph 5100单元”，由Micromeritics Instruments Corporation(Norcross，美国乔治亚州)(网址：www.micromeritics.com)提供。所述机器提供了粒径(本领域中称作“等效球直径”(e.s.d))小于给定e.s.d值的颗粒的累积重量百分比的测量及绘图。平均粒径d50是以此方式确定的颗粒e.s.d值，等效球直径小于该d50值的颗粒占50重量％。d98和d90是以此方式确定的颗粒e.s.d值，等效球直径小于d98或d90值的颗粒分别占98重量％和90重量％。

[0026] 本发明中使用的颗粒状碳酸钙可以通过研磨由天然来源获得，也可通过沉淀人造制得(PCC)，还可以是上述二者的组合，即天然来源的研磨材料和合成的沉淀材料的混合物。PCC也可以被研磨。

[0027] 重质碳酸钙(GCC)(即，经研磨的天然碳酸钙)通常通过下述方式获得：将如白垩、大理石或石灰石等矿物源先粉碎随后研磨，然后进行粒径分级步骤，以便获得具有所需细度的产物。颗粒状固体材料可以被自体研磨，即通过固体材料自身颗粒之间的摩擦而得到研磨，作为另外一种选择，也可以在包含不同于被研磨的碳酸钙的材料颗粒的颗粒状研磨介质存在下被研磨。

[0028] 碳酸钙的湿式研磨涉及碳酸钙水悬浮液的形成，所述碳酸钙水悬浮液随后可以可选地在适当分散剂存在下研磨。可以参照例如EP-A-614948(通过援引将其全部内容并入)，以获得更多有关碳酸钙的湿式研磨的信息。

[0029] 当填料获自天然存在的来源时，可能存在一些矿物杂质会不可避免地污染研磨材料的情况。例如，天然存在的碳酸钙与其他矿物联合出现。另外，在一些情况下，可以包括其他矿物的少量添加，例如也可以存在高岭土、煅烧高岭土、钙硅石、矾土、滑石或云母中的一种或多种。但是，通常，本发明采用的填料将包含小于5重量％、优选小于1重量％的其他矿物杂质。

[0030] PCC可以用作本发明中的颗粒状碳酸钙的来源，并可以通过本领域中现有的任何已知方法生产。TAPPI的第30号专题“Paper Coating Pigments”第34～35页描述了制备沉淀碳酸钙(其适合于制备造纸工业中所用的产品)的三种主要商业化工艺，也可以将它们用于本发明的实施。在所有这三种工艺中，都要首先煅烧例如石灰石等碳酸钙进料以产生生石灰，然后将生石灰在水中熟化以产生氢氧化钙或石灰乳。在第一种工艺中，使用二氧化碳气体直接将石灰乳碳酸化。该工艺具有下述优点：不形成副产物，并且较容易控制碳酸钙产物的性质和纯度。在第二种工艺中，将石灰乳与纯碱接触，以通过复分解产生碳酸钙沉淀和氢氧化钠溶液。如果要使该工艺具有商业吸引力，则必须将氢氧化钠基本完全地从碳酸钙中分离出来。在第三种主要的商业化工艺中，石灰乳首先与氯化铵接触以获得氯化钙溶液和氨气。然后使氯化钙溶液与纯碱接触以通过复分解产生沉淀碳酸钙和氯化钠溶液。

[0031] PCC的制造方法产生了极纯的碳酸钙晶体和水。可以以各种不同的形状和尺寸生产晶体，这取决于所采用的具体反应过程。三种主要形式的PCC晶体是霰石晶体、斜方六面体晶体和偏三角面体晶体，所有这些及其混合物都适用于本发明。

[0032] 当用于本文描述的非织造聚合物层中时，颗粒的最大尺寸通常小于该层的厚度。

[0033] 可选地，可以涂布无机颗粒填料。例如，碳酸钙(GCC或PCC)可以涂布有疏水化表面处理剂。例如，碳酸钙可以涂布有一种或多种具有至少10个链碳原子的脂肪族羧酸。例如，碳酸钙可以涂布有一种或多种脂肪酸或其盐或酯。脂肪酸可以选自硬脂酸、棕榈酸、山嵛酸、褐煤酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、异硬脂酸和蜡酸。经涂布的碳酸钙可以是经硬脂酸涂布的碳酸钙。基于无机颗粒填料的干重，涂布水平可以是约0.5重量％～约1.5重量％、例如约0.8重量％～约1.3重量％。

[0034] 在至少一个非织造聚合物层中，无机颗粒填料以基于该非织造聚合物层的总重至多约40重量％的量存在。在一些实施方式中，基于该非织造聚合物层的总重，无机颗粒填料的存在量为约0.1重量％～约35重量％，例如约0.1重量％～约30重量％、或约0.1重量％～约25重量％、或约0.1重量％～约20重量％、或约1重量％～约30重量％、或约2重量％～约25重量％、或约3重量％～约20重量％、或约4重量％～约18重量％、或约4重量％～约16重量％、或约5重量％～约15重量％、或约5重量％～约12重量％、或约5重量％～约10重量％、或约10重量％～约30重量％、或约10重量％～约25重量％、或约10重量％～约20重量％、或约10重量％～约18重量％、或约12重量％～约16重量％。
在无机颗粒填料经涂布的实施方式中，本文描述的填料量包括涂层的重量。

[0035] 在多于一个非织造聚合物层包含无机颗粒填料的一些实施方式中，各层中无机颗粒的量可以相同或不同。

[0036] 在一些实施方式中，至少一个非织造聚合物层基本上不含无机颗粒填料。例如，在复合结构体包含至少一个经纺粘的非织造聚合物层(如本文所述)和至少一个经熔喷的非织造聚合物层的实施方式中，该至少一个经熔喷的非织造聚合物层可以基本上不含无机颗粒填料。

[0037] 非织造聚合物层

[0038] 复合结构体的非织造聚合物层可以包含选自为任何特定复合结构体或其应用提供所需性质的常规聚合物树脂中的至少一种聚合物树脂。在一些实施方式中，该至少一种聚合物树脂选自热塑性聚合物，包括但不限于：聚烯烃，如聚丙烯和聚乙烯均聚物和共聚物，包括与1-丁烯、4-甲基-1-戊烯和1-己烷的共聚物；聚酰胺，如尼龙；聚酯；任意上述聚合物的共聚物；及其掺合物。在一些实施方式中，各非织造聚合物层包含相同的聚合物树脂或相同的聚合物树脂掺合物。

[0039] 在一些实施方式中，聚合物树脂包含聚丙烯，或基本上由聚丙烯构成，或由聚丙烯构成。

[0040] 除了聚合物树脂和无机颗粒填料(如果存在)以外，至少一个非织造聚合物层可以还包含至少一种添加剂(即无机颗粒填料以外的添加剂)。该至少一种添加剂可以选自其他矿物填料，例如滑石、石膏、硅藻土、高岭土、绿坡缕石、膨润土、蒙脱土和其他天然或人造粘土。该至少一种添加剂可以选自无机化合物，例如二氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化锌、氧化钙和硫酸钡。在一些实施方式中，该至少一种另外的添加剂选自由以下物质组成的组的一种或多种：光学增亮剂、热稳定剂、抗氧化剂、抗静电剂、防粘连剂、染料、颜料(包括但不限于二氧化钛)、光泽改善剂、表面活性剂、天然油和合成油。

[0041] 在一些实施方式中，复合结构体中存在的各非织造聚合物层包含纺丝成网(spunlaid)的纤维，即通过连续工艺制得的本文所述的聚合物树脂的纤维，其中对该纤维进行纺织并将其分散在非织造网中。纺丝成网方法的两个实例是纺粘法(生产聚合物纤维的纺粘网)或熔喷法(生产聚合物纤维的熔喷网)。

[0042] 纺粘纤维可以通过将聚合物树脂纺织成纤维形状而制得，例如通过以下方式：将树脂至少加热到其软化温度，将树脂通过喷丝头挤出形成纤维，并将纤维转移到纤维拉引单元从而以纺丝网的形式收集。在一些实施方式中，将聚合物树脂加热至约180℃～约240℃的温度，例如约200℃～约220℃的温度。纺粘纤维可以通过任何已知技术制得，包括但不限于常见的纺粘、闪蒸纺丝、针刺和水刺工艺。示例性纺粘方法描述于Spunbond Technology Today2–Onstream in the90’s(Miller Freeman(1992))、Dorschner等的美国专利第3,692,618号、Matuski等的美国专利第3,802,817号和Appel等的美国专利第
4,340,563号，在此通过援引将其各自整体并入。

[0043] 熔喷纤维可以通过任何已知技术生产。例如，熔喷纤维可以通过以下方式生产：将至少一种聚合物树脂挤出，并利用热空气使树脂流变细来形成具有较细直径的纤维，而后收集纤维以形成纺丝网。熔喷工艺的一个实例大致描述于Buntin的美国专利第3,849,241号，在此通过援引将其整体并入。

[0044] 可使用常规方法将填料并入聚合物树脂中。例如，填料可以在挤出之前的任何步骤中(例如在加热步骤之中或之前)添加到聚合物树脂中。在另一实施方式中，至少一种聚合物树脂和填料的“母料”可以预先混合，可选地将其形成颗粒或丸粒，并在挤出纤维之前与至少一种另外的原始聚合物树脂混合。另外的原始聚合物树脂可以与用于制造母料的聚合物树脂相同或不同。在一些实施方式中，母料包含比最终产品中所需的浓度更高浓度的颗粒填料，例如浓度为约20重量％～75重量％，并且母料可以以适于得到最终纺丝成网纤维产品中所需的填料浓度的量与聚合物树脂混合。例如，包含约50重量％经涂布的碳酸钙的母料可以与等量的原始聚合物树脂混合以生成包含约25重量％经涂布的碳酸钙的最终产品。母料可以使用合适的设备进行混合和造粒。例如，可以采用ZSK 30双螺杆挤出机来混合和挤出经涂布的碳酸钙和聚合物树脂的母料，并可以采用Cumberland造粒机来可选地将母料形成为丸粒。

[0045] 在一些实施方式中，在引入聚合物树脂中之前对填料进行涂布或处理。在其他实施方式中，在聚合物树脂内对填料进行原位涂布或处理。

[0046] 在将颗粒填料或母料与聚合物树脂混合后，混合物可以通过至少一个喷丝头连续挤出以产生较长的长丝。挤出速率可以根据所需应用而改变。在一个实施方式中，挤出速率可以为约0.3克/孔/分钟(GHM)～约2.5GHM。在另一实施方式中，挤出速率可以为约0.3GHM～约2.0GHM，例如，约0.3GHM～约1.5GHM、或约0.3GHM～约1.2GHM、或约0.4GHM～约0.8GHM或约0.4GHM～约0.6GHM。

[0047] 挤出温度也可以根据所需应用而改变。例如，挤出温度可以为约180℃～约260℃。挤出温度可以为约220℃～约250℃。挤出设备可以选自本领域中常规使用的那些设备，例如由Reifenhauser生产的Reicofil 4设备。Reicofil 4的喷丝头例如在每一米长度上包含6800个孔，直径为约0.6mm。

[0048] 在挤出后，长丝可被细化。例如，纺粘纤维可以通过高速牵伸而细化，其中使用高速气流(如空气)将长丝抽出并冷却。气流可以对纤维产生抽拉力，其将纤维向下抽拉到垂直下落区域中至所需水平。熔喷纤维可以例如通过热空气的聚敛流而细化，以形成具有较细直径的纤维。

[0049] 在细化后，纤维可被引导至具有小孔的表面上，例如移动筛或线。然后，纤维可以随机沉积到在横向上铺置有一些纤维的表面上，以便形成松散粘合的网或片。在一些实施方式中，借助真空力将网保持在具有小孔的表面上。此时，所述网可以由其基重表征，基重是网的特定面积的重量，表示为克/平方米(gsm)。网的基重可以为约1gsm～约70gsm，例如约2gsm～约55gsm、或约5gsm～约40gsm、或约12gsm～约35gsm、或约12gsm～约30gsm、或约12gsm～约25gsm或约12gsm～约20gsm。因此，复合结构体的任何特定非织造聚合物层的基重可以为约1gsm～约70gsm，例如约5gsm～约55gsm、或约10gsm～约40gsm、或约12gsm～约35gsm、或约12gsm～约30gsm、或约12gsm～约25gsm或约12gsm～约20gsm。

[0050] 在形成网后，可以根据常规方法、例如熔融和/或缠结方法将其粘合，例如热点粘合、超声粘合、液力缠结和热风粘合。热点粘合是常用方法，通常包括使纤维网通过至少一个热砑光辊以形成片。在一些实施方式中，热点粘合可以使用两个砑光辊，其中一个辊具有压花，而另一个是平滑的。所得网可以具有与辊上的压花点相对应的热压花点。

[0051] 粘合后，可以可选地对所得片进行各种后处理工艺，例如定向、起皱、液力缠结和/或压花工艺。如本文所述，可选地经后处理的片可以随后用来制造各种非制造产品。用于制造非织造产品的方法在本领域中大致描述于如The Nonwovens Handbook、The Association of the Nonwoven Industry(1988)和Encyclopedia of Polymer Science and Engineering,第10卷,John Wiley和Sons(1987)中。

[0052] 纺丝成网纤维的平均直径可以为约0.5μm～约35μm以上。纺粘纤维的直径可以为约5μm～约35μm。纺粘纤维的直径可以是约15μm。纺粘纤维的直径可以是约16μm。熔喷纤维的直径可以为约0.5μm～约30μm。熔喷纤维的直径可以为约2μm～约7μm。
熔喷纤维的直径可以比具有相同或相似组成的纺粘纤维的直径小。纺粘或熔喷纤维的尺寸可以为约0.1旦尼尔～约25旦尼尔。纤维尺寸可以为约0.1旦尼尔～约20旦尼尔。纤维尺寸可以为约1旦尼尔～约15旦尼尔。纤维尺寸可以为约1旦尼尔～约10旦尼尔。纤维尺寸可以为约1旦尼尔～约5旦尼尔。纤维的尺寸可以为约0.1旦尼尔、或约0.5旦尼尔、或约1旦尼尔、或约2旦尼尔、或约3旦尼尔、或约4旦尼尔、或约5旦尼尔、或约6旦尼尔、或约7旦尼尔、或约8旦尼尔、或约9旦尼尔或约10旦尼尔。

[0053] 复合结构体和制造方法

[0054] 复合结构体包含彼此粘合的至少两个非织造聚合物层。至少一个非织造聚合物层包含无机颗粒填料，其量至多为该非织造层的约40重量％。

[0055] 在一些实施方式中，复合结构体包含彼此粘合的至少三个非织造聚合物层，例如彼此粘合的至少四个非织造聚合物层、或彼此粘合的至少五个非织造聚合物层、或彼此粘合的至少六个非织造聚合物层、或彼此粘合的至少七个非织造聚合物层、或彼此粘合的至少八个非织造聚合物层、或彼此粘合的至少九个非织造聚合物层、或彼此粘合的至少十个非织造聚合物层、或彼此粘合的至少十二个非织造聚合物层。在一些实施方式中，复合结构体包含其他材料，例如除本文描述的非织造聚合物层以外的其他材料层。

[0056] 在一些实施方式中，复合结构体包含彼此粘合的至少两个(例如至少三个)非织造聚合物层，并且至少一个非织造聚合物层是经纺粘的(下文称为“S”层)，而至少一个非织造聚合物层是经熔喷的(下文称为“M”层)。在一些实施方式中，S层或各S层包含无机颗粒填料，其量为该S层的至多约40重量％，例如其量为约0.1重量％～约30重量％、或约1重量％～约20重量％、或约2重量％～约18重量％、或约3重量％～约16重量％、或约4重量％～约15重量％。可选地，M层或各M层基本上不含无机颗粒填料。作为另一选择，M层或各M层可以包含比S层更少的无机颗粒填料。作为另一选择，基于每个M层的总重，M层或各M层包含小于约15重量％的无机颗粒材料，例如小于约10重量％的无机颗粒材料、或小于约5重量％的无机颗粒填料。

[0057] 在一些实施方式中，该结构体的外层是S层。图1图示了三层复合体的示意图。在该示意性实施方式中，复合体(1)的最外层(3,5)是S层，且中心层或夹层是M层(7)。仅出于说明性目的，各层的厚度被大大放大。这可以描述为S-M-S层状结构。

[0058] 实践中，复合结构体的厚度(即与层平面垂直的维度)通常为约100μm～2mm，例如小于约1.5mm、或小于约1.0mm、或小于约800μm、或小于约600μm、或小于约500μm、或小于约400μm、或小于约300μm、或小于约200μm。

[0059] 在一些实施方式中，复合结构体具有S-M-S层状结构、或S-M-M-S层状结构、或S-M-M-M-S层状结构、或S-M-M-M-M-S层状结构，其中，至少一个或全部两个S层包含无机颗粒填料，其量为该层的至多约40重量％。S层或各S层可以包含下述量的无机颗粒填料：约0.1重量％～约30重量％、或约1重量％～约20重量％、或约2重量％～约18重量％、或约3重量％～约16重量％、或约4重量％～约15重量％。各个S层可以包含相同或不同量的无机颗粒填料。可选地，一个或两个或三个或全部M层基本上不含无机颗粒填料。作为另一选择，M层或各M层可以包含比S层更少的无机颗粒填料。作为另一选择，基于每个M层的总重量，M层或各M层可以包含小于约15重量％的无机颗粒材料，例如，小于约10重量％的无机颗粒材料、或小于约5重量％的无机颗粒材料。

[0060] 在一些实施方式中，复合结构体具有S-S-M-S层状结构、或S-S-M-S-S层状结构、或S-S-M-M-S层状结构、或S-S-M-M-S-S层状结构、或S-S-M-M-M-S层状结构、或S-S-M-M-M-S-S层状结构、或S-S-M-M-M-M-S层状结构、或S-S-M-M-M-M-M-S-S层状结构，其中，(i)至少一个或全部两个最外侧S层包含无机颗粒填料，其量为该层的至多约40重量％；或(ii)全部S层包含无机颗粒填料，其量为该层的至多约40重量％。S层或各S层可以包含下述量的无机颗粒填料：约0.1重量％～约30重量％、或约1重量％～约20重量％、或约2重量％～约18重量％、或约3重量％～约16重量％、或约4重量％～约15重量％。各S层可以包含相同或不同量的无机颗粒填料。可选地，一个或两个或三个或四个或全部M层基本上不含无机颗粒填料。作为另一选择，M层或各M层可以包含比S层更少的无机颗粒填料。作为另一选择，基于每个M层的总重量，M层或各M层可以包含小于约15重量％的无机颗粒材料，例如，小于约10重量％的无机颗粒材料、或小于约5重量％的无机颗粒材料。图2图示了六层的S-S-M-M-S-S复合体的示意图。在该说明性实施方式中，复合体(2)的最外层(4,6)是S层，且中心层或夹层均为M层(8,10)。各中心M层(8,10)和最外侧S层(4,6)之间存在另外的S层(12,14)。仅出于说明性目的，各层的厚度被大大放大。

[0061] 在上述S-M-S(或S-S-M-S、S-S-M-M-M-S等)结构体的一些实施方式中，基于每层的总重，至少一个S层包含(或两个S层、或三个S层、或全部S层各自包含)约0.1重量％～约20重量％的无机颗粒填料。

[0062] 在上述S-M-S(或S-S-M-S、S-S-M-M-M-S等)结构体的一些实施方式中，至少一个M层包含(或两个M层、或三个M层、或四个M层、或全部M层各自包含)约0.1重量％～约20重量％的无机颗粒填料，例如约5重量％～约20重量％的无机颗粒填料。

[0063] 在一些实施方式中，复合结构体的基重是约10gsm～约200gsm，例如约10gsm～约150gsm、或约10gsm～约100gsm、或约10gsm～约80gsm、或约10gsm～约70gsm、或约10gsm～约60gsm、或约15gsm～约60gsm、或约20gsm～约60gsm、或约25gsm～约60gsm、或约30gsm～约60gsm、或约30gsm～约40gsm、或约40gsm～约50gsm、或约50gsm～约
60gsm。

[0064] 如上所述，在S-M-S型结构体中，M层的主要功能是提供针对例如液体(例如水和尿液)的通过或针对病原体的通过的屏障，或者是密封超吸收性粉末。S层的主要功能是对复合体赋予足够的强度以使其能够在转化生产线中被加工并在预定应用中发挥作用。

[0065] 本发明人意外地发现，在复合结构体中(例如在S层中)并入无机颗粒填料能够使复合体的强度增大并且不对M层阻隔性能产生负面影响。这在医疗/健康护理应用中特别重要，在这些应用中，医用产品(例如盖布和长外衣)的强度与医护人员或患者的安全直接相关。尽管不希望受缚于理论，不过似乎无机颗粒填料相对于原始聚合物树脂(例如聚丙烯)的更高的热导率能够实现更低的最佳粘合温度，其继而使粘合能在低于常规M降解温度的温度下发生。

[0066] 因此，在一些实施方式中，复合结构体的特征可在于具有下述一种或多种物理或机械性质，这些性质根据下述测试方法以34gsm的基重确定：

[0067] 根据AATCC 127，静水压头(HSH)是造成复合体泄漏所需的水柱的高度(mm)。

[0068] 透气率(l/m2s)根据ASTM D-737确定。

[0069] 横向(CD)、纵向(MD)拉伸强度(均为牛顿/5cm带(N/5cm))、CD伸长率(％)和MD伸长率(％)根据ISO 9073-3:1989确定。

[0070] 因此，在一些实施方式中，复合结构体具有下述特征：

[0071] -(i)HSH为至少约400mm，例如约400mm～约1000mm、或约450mm～约1000mm、或约500mm～约1000mm、或约600mm～约950mm、或约650mm～约900mm、或约700mm～约900mm、或约700mm～约850mm、或约750mm～约850mm、或约800mm～约900mm、或约850mm～约
900mm、或约800mm～约850mm；和/或

[0072] -(ii)透气率为至少约400l/m2s，例如约400l/m2s～约900l/m2s，例如约400l/2 2 2 2 2 2
ms～约800l/ms、或约400l/ms～约700l/ms、或约400l/ms～约600l/ms、或约400l/
2 2 2 2 2 2
ms～约500l/ms、或约500l/ms～约600l/ms、或约450l/ms～约500l/ms；和/或[0073] -(iii)MD拉伸强 度为 至少95.0N/5cm、或 至少约 100.0N/5cm，例如，约
95.0N/5cm～约120.0N/5cm、或约97.0N/5cm～约115.0N/5cm、或约100.0N/5cm～约
110.0N/5cm、或约101.0N/5cm～约108.0N/5cm；和/或

[0074] -(iv)CD拉伸强度为至少35.0N/5cm、或至少约40.0N/5cm，例如，约40.0N/5cm～约60.0N/5cm、或约41.0N/5cm～约50.0N/5cm、或约45.0N/5cm～约50.0N/5cm；和/或[0075] -(v)MD伸长率为至少约55％，例如至少约60％，例如，约60％～约120％、或约65％～约110％、或约70％～约110％、或约80％～约110％、或约85％～约100％、或约
90％～约100％、或约10％～约95％；和/或

[0076] -(vi)CD伸长率为至少55％，例如至少约60％，例如，约60％～约120％、或约65％～约110％、或约70％～约110％、或约80％～约110％、或约80％～约100％、或约
85％～约100％、或约85％～约95％。

[0077] 在一些实施方式中，复合结构体可表征为具有HSH与透气率、MD拉伸强度、CD拉伸强度、MD伸长率和CD伸长率中的一种或多种的组合。例如，在一些实施方式中，复合结构2
体的HSH为至少约400mm，例如约400mm～约1000mm，且透气率为至少约400l/ms，例如约
2 2
400l/ms～约900l/ms。除此以外或作为另一选择，复合结构体的HSH可以为至少约400mm，例如约400mm～约1000mm，且MD拉伸强度为至少95.0N/5cm，或至少约100.0N/5cm。除此以外或作为另一选择，复合结构体的HSH可以为至少约400mm，例如约400mm～约1000mm，且CD拉伸强度为至少35.0N/5cm，或至少约40.0N/5cm。除此以外或作为另一选择，复合结构体的HSH可以为至少约400mm，例如约400mm～约1000mm，且MD伸长率为至少约55％，例如至少约60％。除此以外或作为另一选择，复合结构体的HSH可以为至少约400mm，例如约
400mm～约1000mm，且CD伸长率为至少约55％，例如至少约60％。

[0078] 在一些实施方式中，复合结构体可以由HSH与透气率、MD拉伸强度、CD拉伸强度、MD伸长率和CD伸长率中之一的比率来表征，其根据上述测试方法以34gsm的基重确定。

[0079] 例如，在一些实施方式中，复合结构体的HSH(mm)/MD拉伸强度(N/5cm)比率小于S和M层均不包含无机颗粒填料的比较性复合结构体的HSH(mm)/MD拉伸强度(N/5cm)比率。在一些实施方式中，复合结构体的HSH/MD拉伸强度比率小于约10.0，例如小于约9.0、或小于约8.0、或小于约7.0、或小于约6.5、或小于约6.0、或小于约5.5、或小于约5.0。

[0080] 在一些实施方式中，复合结构体的HSH(mm)/CD拉伸强度(N/5cm)比率小于S和M层均不包含无机颗粒填料的比较性复合结构体的HSH(mm)/CD拉伸强度(N/5cm)比率。在一些实施方式中，复合结构体的HSH/CD拉伸强度比率小于约20.0，例如小于约18.0、或小于约17.0、或小于约16.0、或小于约15.0、或小于约14.0、或小于约13.0、或小于约12.0、或小于约11.0、或小于约10.5。

[0081] 在一些实施方式中，复合结构体的HSH(mm)/MD伸长率(％)比率小于S和M层均不包含无机颗粒填料的比较性复合结构体的HSH(mm)/MD伸长率(％)比率。在一些实施方式中，复合结构体的HSH/MD伸长率比率小于约12.0，例如小于约10.0、或小于约8.0、或小于约6.0、或小于约5.5。

[0082] 在一些实施方式中，复合结构体的HSH(mm)/CD伸长率(％)比率小于S和M层均不包含无机颗粒填料的比较性复合结构体的HSH(mm)/CD伸长率(％)比率。在一些实施方式中，复合结构体的HSH/CD伸长率比率小于约12.0，例如小于约11.5、或小于约11.0、或小于约10.0、或小于约8.0、或小于约6.0、或小于约5.5。

[0083] 本发明的复合结构体可以通过下述方法制得，该方法包括将至少两个非织造聚合物层粘合在一起，其中，至少一个非织造聚合物层包含无机颗粒填料，其量为该非织造层的至多约40重量％。在一些实施方式中，至少一个非织造聚合物层是经纺粘的，并且包含其量为该非织造层的至多约40重量％的无机颗粒填料，并且至少一个非织造聚合物层是经熔喷的。

[0084] 该方法可以还包括制备或获得该至少一个经纺粘的非织造聚合物层，以及制备或获得该至少一个经熔喷的非织造聚合物层，并将该至少一个经纺粘的层和该至少一个经熔喷的层粘合在一起以形成复合结构体。经纺粘和经熔喷的聚合物层可以根据本文所述的方法制得。将以合适的量选择聚合物树脂和无机添加剂的相对量，以获得所需的复合结构体。如上所述，可以首先制得包含聚合物树脂和无机颗粒填料的母料，将其与另外的原始聚合物树脂以及任何其他可选的添加剂组合，并随后根据本发明所述的方法进行纺丝成网。

[0085] 使用任何合适的手段将该至少两个非织造聚合物层粘合在一起。通常，粘合通过在施加热的情况下将非织造层层叠并压合在一起而实现。如上所述，无机颗粒填料在至少一个非织造聚合物层中的存在使得粘合过程能够在比粘合常规非织造复合体(即其中各层均不包含本文所述的无机颗粒填料的复合体)所需温度更低的温度下进行。因此，在一些实施方式中，粘合过程包括：在第一最大粘合温度下进行粘合，该第一最大粘合温度低于第二最大粘合温度，所述第二最大粘合温度是针对适于将非织造聚合物层均不包含本文所述无机颗粒填料的比较性复合结构体粘合在一起的粘合过程。第二最大粘合温度(即常规粘合温度)可以为150.0℃～155℃。因此，在一些实施方式中，粘合过程包括在小于150.0℃的最大温度下进行粘合，例如，等于或小于约149.5℃、或等于或小于约149.0℃、或等于或小于约148.5℃、或等于或小于约148.0℃、或等于或小于约147.5℃、或等于或小于约147.0℃、或等于或小于约146.5℃、或等于或小于约146.0℃、或等于或小于约145.5℃、或等于或小于约145.0℃。在一些实施方式中，粘合过程在约145.0℃～低于
150.0℃的最大温度下进行，例如，约145.0℃～约149.5℃、或约145.0℃～约149.0℃、或约145.0℃～约148.5℃、或约145.0℃～约148.0℃。尽管最大粘合温度降低2℃～5℃可能看似并不重要，但实践上这是显著的优势，不仅是因为如上所述的复合体的强度性质，而且由于粘合复合体所需的能量少而降低了成本。

[0086] 在另外的实施方式中，粘合过程包括在135℃～约165℃的最大温度下进行粘合，例如，约135℃～约160℃、或约135℃～约155℃、或约135℃～约150℃、或约140℃～约155℃、或约140℃～约150℃、或约145℃～约155℃、或约135℃～约145℃。

[0087] 压合可以在辊之间进行。通过使辊存在于烘箱中来施加温度，或者可以加热该辊。该辊可以是砑光辊和/或压花辊。在一些实施方式中，粘合可以包括两个砑光辊，其中一个是压花的，而另一个是平滑的。所得复合体可以具有与辊上压花点相对应的热压花点。

[0088] 在一些实施方式中，该过程还包括：(i)将上述复合结构体并入下文所述的制品或产品中或(ii)由该复合结构体形成制品或产品。在一些实施方式中，该制品或产品是健康护理、个人护理或卫生制品或产品。

[0089] 应用和制品/产品

[0090] 复合结构体可以在许多领域中应用，包括，例如农业和园林；家居和家庭家具；工业/军事；汽车；休闲旅游；健康护理；个人护理和卫生；服装；建筑/土木工程；土工织物和办公室。

[0091] 复合结构体可以包含在以下产品和制造品中，包括：

[0092] 健康护理产品和制品：手术帽和口罩；鞋套；海绵；敷料；擦拭巾；整形外科垫；绷带；胶带；袖口；牙科垫；医用盖布；外衣；包裹；无菌包装；医用长外衣，包括患者长外衣、检查长外衣、手术长外衣和污染控制长外衣；床上用品；和垫料。

[0093] 个人护理和卫生产品和制品：尿布；女性卫生用品，包括卫生巾、月经垫和卫生棉；训练裤；成人失禁用品；干巾和湿巾；化妆品施用器/卸妆器；拭镜纸；和暖手器。

[0094] 家居和家具产品和制品：真空吸尘器袋；茶/咖啡包；软牛皮垫；围裙；百洁布；织物柔软剂片；擦尘布；拖把头；垃圾或废物袋；餐桌垫布；餐巾纸；烫衣板罩/垫；毛巾；桌布；家具结构片；缓冲垫套料；防尘罩；装饰板；裙子内衬；抽拉带；被衬；毛毯；枕头和枕头套；镶边；弹簧包；墙纸背衬；声学墙纸；家具装饰品背衬；窗上用品；窗帘组件；地毯背衬和地毯；以及床垫组件。

[0095] 农业和园林产品和制品：育秧布；草皮保护用品；苗圃过冬用品；杂草防除织物；根袋；容器；和毛细管地垫。

[0096] 工业/军事产品和制品：涂层织物；过滤器；半导体抛光垫；擦拭布；无尘室服装；空调过滤器；军用服装；研磨剂；电缆绝缘；强化塑料；胶带；防护衣，包括实验服；吸附剂；
润滑垫；防火屏障；包装；传送带；显示器毡垫圈；造纸毡；和吸音性毡。

[0097] 汽车产品和制品：后备箱应用；底板覆盖物；侧边、前盖和后盖内衬；驾驶室覆盖物；后窗内饰板覆盖物；座位应用；布边；上盖滑板；泡沫体增强物；变速器油过滤器；车门饰板毯；车门饰板垫；乙烯树脂；敞篷车上盖内衬；模塑顶篷内衬基材；发动机罩静音衬垫；和前隔板隔热物。

[0098] 服装产品和制品：夹层；衣服和手套隔热物；胸罩和肩垫；手提包组件；和鞋组件。

[0099] 土工织物产品和制品：沥青道路覆盖层；公路和铁路路基；水坝和溪流路堤用内衬；网球场；人造草皮；和池塘内衬。

[0100] 休闲旅游制品和产品：睡袋；防水布；帐篷；人造革产品，例如行李箱；和航空头枕。

[0101] 建筑/土木工程制品和产品：屋顶和瓦片衬底；吸声天花板；隔热物；住宅包裹物；和管道包裹物。

[0102] 办公室产品和制品：书皮；邮件信封；标签；地图；标志；三角旗；圆盘衬垫和笔尖。

[0103] 实施例

[0104] 实施例1：S-M-M-M-S复合体的制备

[0105] 将涂布有硬脂酸且d50为约1.35μm的重质碳酸钙(GCC)与聚丙烯树脂混配以获得母料。

[0106] 将母料与另外的聚丙烯树脂组合，并制备经纺粘(S)和经熔喷(M)的非织造片。片包含0％填料、5％填料或10％填料。注意下表2和3中所示的“7％”和“14％”填料水平是用于制备各个S或M层的母料中使用的填料量。保持不变的S和M过程的处理条件汇总于下表1中。

[0107] 表1

[0108]

[0109] 按需调节纺丝泵，以获得相比于原始PP密度更高的填料。

[0110] 纺丝带：Nippon Filcron；模具配置：孔数量/米：约5800

[0111] 如下表2和3所汇总的那样，针对S和M片的各种组合，在34gsm和54gsm下实验S-M-M-M-S产品。对各个产品应用相同的热粘合砑光温度，不同之处在于表3中第一个“0&0”产品不同，其中热粘合砑光温度比所有其他产品制备中所用的温度低5℃。

[0112] 根据上述测试方法测试各个产品的HSH、透气率、MD拉伸强度和伸长率、以及CD拉伸强度和伸长率。结果汇总于图3～5(54gsm产品)和图6～8(34gsm产品)中。

[0113] 从该数据中可以看出，在S层中添加填料可以增强MD和CD的拉伸强度。这是令人惊讶的结果，因为原本会预期HSH的降低会拖累拉伸强度的增加。

[0114] 表2

[0115]

[0116] *“0&0”等是指用来制造S-M-M-M-S产品的每个纺粘层(S)和熔喷层(M)中的填料量。

[0117] 表3

[0118]