相關申請的交叉引用
本申請要求于2013年6月4日提交的美國臨時申請號61/831,033的優先權利益,所述文獻通過參考引入本文。
技術領域
本發明涉及基于丙烯的聚合物組合物、由其制備的非織造組合物和它們的制造方法。
背景技術:
基于丙烯的聚合物和共聚物由于它們在各種應用(包括制造非織造織物)中的實用性而在本領域中熟知。此類織物具有各種各樣的應用,例如用于醫療和衛生產品、服裝、過濾介質和吸收劑產品。熔噴非織造織物尤其可用于衛生產品,例如嬰兒尿布、成人失禁產品和女性衛生產品。這些織物的重要方面,尤其是在衛生應用中的重要方面是以低成本制造具有良好滲漏性能的美學上令人愉悅的織物的能力。良好的滲漏性能經由織物的彈性層的彈性獲得,所述彈性為穿戴者提供更佳配合和順應,導致更少滲漏。這些織物的另一個優點是它們與基于膜的層壓體相比的透氣性。
在彈性層中使用具有小于30g/10min的熔體流動速率(MFR)的市售基于丙烯的聚合物制備熔噴非織造織物可能是困難的,因為此類聚合物的低MFR要求高熔體溫度和高壓來將所述纖維熔噴。高的加工溫度可能引起擠出機中的不希望的降解,同時高壓限制熔噴設備的生產速率。此前,將一些基于丙烯的聚合物與額外的聚合物或反應器后聚合物,通常全同立構丙烯均聚物,共混,然后用過氧化物減粘裂化以獲得用于彈性層的較高MFR的聚合物。然而,與額外的聚合物共混通常提高制造成本并減小所得的非織造織物的彈性。相似地,減粘裂化也提高制造成本并增加制造方法的復雜性。
因此希望由具有較高MFR(即,大于30g/10min)的基于丙烯的聚合物形成熔噴非織造織物的彈性層,而不將反應器后基于丙烯的聚合物與均聚聚丙烯或其它聚合物共混和不將所述聚合物減粘裂化。此類織物可以在寬范圍的工藝條件下,和以較高的生產速率和較低的成本制備。形成顯示回縮力和永久變形的希望的平衡的織物也將是所希望的。
美國專利申請公開號2002/0019507描述了基于丙烯的聚合物,其已經用過氧化物加以減粘裂化而提高用于粘合劑應用的所述聚合物的MFR。
美國專利申請公開號2005/0130544描述了基于丙烯的聚合物與丙烯均聚物的用于纖維紡絲的共混物。
美國專利申請公開號2008/0172840描述了適合用于紡粘纖維或長絲應用的具有100-500g/10min的MFR的聚烯烴共混組合物。
美國專利申請公開號2009/0124154描述了包含兩種或更多種基于丙烯的彈性體和一種或多種基于丙烯的熱塑性聚合物的非織造織物。
國際公開號WO 2009/064583描述了由包含低結晶度基于丙烯的彈性體、高結晶度基于丙烯的彈性體和基于丙烯的熱塑性聚合物的組合物制造的非織造織物。
國際申請號PCT/US2012/062517描述了基于丙烯的組合物,其是包含第一聚合物和第二聚合物的反應器共混物的反應器級組合物。所述第一聚合物具有16wt%的乙烯含量,所述第二聚合物具有4wt%的乙烯含量。所述組合物可用來形成熔紡非織造織物。
附圖簡述
圖1舉例說明了用16”DCD和10psi的空氣流速制成的實施例1的織物的乙烯含量和永久變形。
圖2舉例說明了用16”DCD和10psi的空氣流速制成的實施例1的織物的乙烯含量和永久變形。圖2還指示與對照織物相比實施例織物的回縮力的增加或減少的百分率。
圖3舉例說明了用16”DCD和15psi的空氣流速制成的實施例1的織物的乙烯含量和永久變形。圖3還指示與對照織物相比實施例織物的回縮力的增加或減少的百分率。
圖4舉例說明了用16”DCD和20psi的空氣流速制成的實施例1的織物的乙烯含量和永久變形。圖4還指示與對照織物相比實施例織物的回縮力的增加或減少的百分率。
圖5舉例說明了用20”DCD和10psi的空氣流速制成的實施例1的織物的乙烯含量和永久變形。圖5還指示與對照織物相比實施例織物的回縮力的增加或減少的百分率。
圖6舉例說明了用20”DCD和15psi的空氣流速制成的實施例1的織物的乙烯含量和永久變形。圖6還指示與對照織物相比實施例織物的回縮力的增加或減少的百分率。
圖7舉例說明了用20”DCD和20psi的空氣流速制成的實施例1的織物的乙烯含量和永久變形。圖7還指示與對照織物相比實施例織物的回縮力的增加或減少的百分率。
圖8舉例說明了用24”DCD和10psi的空氣流速制成的實施例1的織物的乙烯含量和永久變形。圖8還指示與對照織物相比實施例織物的回縮力的增加或減少的百分率。
圖9舉例說明了24”DCD和15psi的空氣流速。圖9還指示與對照織物相比實施例織物的回縮力的增加或減少的百分率。
圖10舉例說明了用24”DCD和20psi的空氣流速制成的實施例1的織物的乙烯含量和永久變形。圖10還指示與對照織物相比實施例織物的回縮力的增加或減少的百分率。
圖11比較了實施例2的織物的永久變形和基重。
圖12比較了實施例2的織物的回縮力和基重。
技術實現要素:
發明概述
提供了包含第一聚合物組分和第二聚合物組分的反應器共混物的基于丙烯的聚合物組合物。所述第一聚合物組分包含丙烯和乙烯并具有大于12至小于19wt%乙烯的乙烯含量R1,其中所述重量百分率基于所述第一聚合物組分的丙烯衍生的和乙烯衍生的單元的總重量。所述第二聚合物組分包含丙烯和乙烯并具有大于4至小于10wt%乙烯的乙烯含量R2,其中所述重量百分率基于所述第二聚合物組分的丙烯衍生的和乙烯衍生的單元的總重量。優選地,所述第一和第二聚合物組分的乙烯含量滿足以下式:
-1.7143R1+29.771≤R2≤-1.9167R1+37.25。
這里還提供了具有至少一個彈性層的熔紡非織造組合物,其中所述彈性層包含所述基于丙烯的聚合物組合物,和此類非織造組合物的制備方法。
發明詳述
這里公開了基于丙烯的聚合物組合物、具有至少一個包含那些基于丙烯的聚合物組合物的彈性層的非織造織物和形成此類織物的方法。所述基于丙烯的聚合物組合物包含第一聚合物組分和第二聚合物組分的反應器共混物。所述第一聚合物組分包含丙烯和乙烯并具有大于12至小于19wt%乙烯含量R1,基于所述第一聚合物組分的重量。所述第二聚合物組分包含丙烯和乙烯并具有大于4至小于10wt%的乙烯含量R2,基于所述第二聚合物組分的重量。所述第一和第二聚合物組分的乙烯含量滿足以下式:
-1.7143R1+29.771≤R2≤-1.9167R1+37.25。
本文所使用的術語“共聚物”旨在包括具有兩種或更多種單體,非必要地有其它單體的聚合物,并可以是指互聚物、三元共聚物等。本文所使用的術語“聚合物”包括,但不限于,均聚物、共聚物、三元共聚物等和它們的合金和共混物。本文所使用的術語“聚合物”還包括抗沖、嵌段、接枝、無規和交替共聚物。術語"聚合物"應該還包括所有可能的幾何構型,除非另外特別說明。此種構型可以包括全同立構、間同立構和無規對稱。本文所使用的術語“共混物”是指兩種或更多種聚合物的混合物。
本文所使用的術語“單體”或“共聚單體”可以是指用來形成聚合物的單體,即呈聚合之前的形式的未反應的化學化合物,并且還可以是指這樣的單體,即在它已經結合到聚合物中以后(本文也稱作“[單體]-衍生的單元”),由于聚合反應其通常具有比它在聚合反應之前更少的氫原子。本文論述了不同單體,包括丙烯單體、乙烯單體和二烯單體。
本文所使用的“聚丙烯”包括丙烯的均聚物和共聚物或它們的混合物。包括一種或多種與一種或多種附加的單體聚合的丙烯單體的產物可以更通常稱為無規共聚物(RCP)或抗沖共聚物(ICP)。抗沖共聚物在本領域中還稱為多相共聚物。本文所使用的"基于丙烯的"旨在包括僅僅包含丙烯的任何聚合物或包含丙烯與一種或多種共聚單體的任何聚合物,其中丙烯是主要組分(即,大于50wt%丙烯)。
本文所使用的"反應器級”是指在聚合后沒有經化學或機械處理以致改變聚合物的平均分子量、分子量分布或粘度的聚合物。從描述為反應器級的那些聚合物中特別排除的是已經被減粘裂化或以其它方式處理或用過氧化物涂覆的那些。然而,對于本公開內容來說,反應器級聚合物包括是反應器共混物的那些聚合物。
本文所使用的“反應器共混物”是指經由一種或多種單體的順序(例如,序列)或平行聚合使得一種聚合物在另一種聚合物存在下形成,或通過溶液共混在并聯反應器中單獨制得的聚合物而原位制備的兩種或更多種聚合物的高度分散和機械不可分離的共混物。反應器共混物可以在單個反應器,一系列反應器,或并聯反應器中制備并且是反應器級共混物。反應器共混物可以通過任何聚合方法(包括間歇、半連續或連續系統)制備。從“反應器共混物”聚合物中特別排除其中聚合物在外部共混(例如通過在混合機、擠出機或其它類似設備中物理或機械共混)的兩種或更多種聚合物的共混物。
本文所使用的“減粘裂化”是通過使聚合物經歷斷鏈而減小聚合物分子量的方法。減粘裂化方法還提高聚合物的MFR并可能使其分子量分布變窄。一些不同類型的化學反應可以用于減粘裂化基于丙烯的聚合物。實例是熱裂解,其通過使聚合物暴露到高溫中,例如在350℃或更高溫度的擠出機中達到。其它方法是暴露到強氧化劑中和暴露到電離輻射中。減粘裂化的最常用的方法是向聚合物添加降解助劑。降解助劑是當與之后在擠出條件下加熱的聚合物混合時促進斷鏈的物質。商業實踐中使用的降解助劑的實例是烷基氫過氧化物和二烷基過氧化物。這些材料在高溫下引發自由基鏈反應,而導致聚丙烯分子的斷裂。術語“降解助劑”和“減粘裂化劑”可在這里互換地使用。已經經由減粘裂化過程經歷斷鏈的聚合物在這里說成“被減粘裂化”。此種減粘裂化聚合物級,尤其是聚丙烯級在工業中通常稱作“受控流變性”或“CR”級。
本文所使用的“催化劑體系”是指一種或多種催化劑與一種或多種活化劑和,非必要地,一種或多種載體組合物的組合。“活化劑”是能夠提高一種或多種催化劑使單體聚合成聚合物的能力的任何化合物或組分,或化合物或組分的組合。
基于丙烯的聚合物組合物
基于丙烯的聚合物組合物是包含第一聚合物組分和第二聚合物組分的反應器共混物的反應器級聚合物組合物。這里描述的聚合物組合物尤其適合用于熔噴非織造織物的彈性層,以及用于其它應用。
基于丙烯的聚合物組合物包含丙烯和大約5wt%-大約22wt%的一種或多種選自乙烯和/或C4-C12α-烯烴的共聚單體。α-烯烴共聚單體單元可以衍生自乙烯、丁烯、戊烯、己烯、4-甲基-1-戊烯、辛烯或癸烯。在優選的實施方案中,α-烯烴是乙烯。在一些實施方案中,基于丙烯的聚合物組合物基本上由丙烯和乙烯組成,或僅僅由丙烯和乙烯組成。
基于丙烯的聚合物組合物可以包括至少大約5wt%,至少大約6wt%,至少大約7wt%,或至少大約8wt%,或至少大約10wt%,或至少大約12wt%,或至少14wt%乙烯衍生的單元,其中所述重量百分率基于丙烯衍生和α-烯烴衍生的單元的總重量。基于丙烯的聚合物組合物可以包括至多大約22wt%,或至多大約20wt%,或至多大約19wt%,或至多大約18wt%,或至多大約17wt%乙烯衍生的單元,其中所述重量百分率基于丙烯衍生和α-烯烴衍生的單元的總重量。在一些實施方案中,基于丙烯的聚合物組合物可以希望地包含大約5wt%-大約22wt%乙烯,或大約7wt%-大約20wt%乙烯,或大約10wt%-大約19wt%乙烯,或大約12wt%-大約18wt%乙烯,或大約12wt%-大約15wt%乙烯,其中所述重量百分率基于丙烯衍生和α-烯烴衍生的單元的總重量。
基于丙烯的聚合物組合物可以包括至少大約78wt%,或至少大約80wt%,或至少大約81wt%,或至少大約82wt%,或至少大約83wt%,或至少大約84wt%丙烯衍生的單元,或至少大約85wt%丙烯衍生的單元,其中重量百分率基于丙烯衍生和α-烯烴衍生的單元的總重量。基于丙烯的聚合物組合物可以包括至多大約95wt%,或至多大約94wt%,或至多大約93wt%,或至多大約92wt%,或至多大約90wt%,或至多大約88wt%,或至多大約86wt%丙烯衍生的單元,其中重量百分率基于丙烯衍生和α-烯烴衍生的單元的總重量。
可以使用13C核磁共振(NMR)通過本領域技術人員熟知的方法測量聚合物的共聚單體含量和序列分布。可以使用本領域技術人員熟知的方法測量具有離散分子量范圍的共聚單體含量,包括傅里葉變換紅外光譜學(FTIR)連同通過GPC收集的樣品,如Wheeler和Willis,Applied Spectroscopy,1993,Vol.47,pp.1128-1130所述那樣。對于含有多于75wt%丙烯的丙烯乙烯共聚物,此類聚合物的共聚單體含量(乙烯含量)可以如下測量:均勻薄膜在大約150℃或更高的溫度下壓制,并安放在Perkin Elmer PE 1760紅外光譜儀上。記錄樣品從600cm-1到4000cm-1的全譜并且可以根據下列公式計算乙烯的單體wt%:乙烯wt%=82.585-111.987X+30.045X2,其中X是在1155cm-1處的峰高度和在722cm-1或732cm-1處的峰高度(按兩者中較高者)的比例。對于具有75wt%或更低丙烯含量的丙烯乙烯共聚物,可以使用Wheeler和Willis中描述的程序測量共聚單體(乙烯)含量。參考美國專利號6,525,157,其試驗方法還完全適合本說明書和權利要求書中所提及各種測量并含有更多關于GPC測量,通過NMR測定乙烯含量和DSC測量的細節。
基于丙烯的聚合物組合物可以由熔點(Tm)表征,其可以通過差示掃描量熱法(DSC)測定。對于本文的目的,最高溫度峰的最大值認為是聚合物的熔點。在上下文中,“峰”定義為DSC曲線(熱流相對溫度)的總斜率(general slope)從正數到負數的改變,從而形成最大值而不會在其中繪制DSC曲線以致吸熱反應將顯示為具有正峰值的基線中移動。基于丙烯的聚合物組合物的Tm(通過DSC測定)可以小于大約115℃,或小于大約110℃,或小于105℃,或小于大約100℃,或小于大約90℃,或小于80℃,或小于70℃。基于丙烯的聚合物組合物的Tm可以大于10℃,或大于15℃,或大于20℃,或大于25℃,或大于30℃,或大于35℃,或大于40℃,或大于45℃,或大于50℃。在一些實施方案中,基于丙烯的組合物的Tm可以在10-115℃,或25-90℃,或30-80℃,或40-70℃,或50-70℃的范圍內。
在一些實施方案中,基于丙烯的聚合物組合物顯示單一熔融峰。因此,盡管基于丙烯的聚合物組合物是第一和第二聚合物組分的反應器共混物,但是所述共混物是不可分離的并顯示通過DSC測量的單一熔融峰。
基于丙烯的聚合物組合物可以由通過DSC測定的熔化熱(Hf)表征。基于丙烯的聚合物組合物可以具有至少大約0.5J/g,或至少大約1.0J/g,或至少大約1.5J/g,或至少大約3.0J/g,或至少大約4.0J/g,或至少大約6.0J/g,或至少大約7.0J/g的Hf。在一些實施方案中,基于丙烯的聚合物組合物可以由小于大約75J/g,或小于大約70J/g,或小于大約60J/g,或小于大約50J/g,或小于大約30J/g,或小于20J/g,或小于15J/g的Hf表征。在一些實施方案中,基于丙烯的聚合物組合物具有在1-75J/g,或3-60J/g,或5-40J/g,或10-30J/g,或15-20J/g范圍中的Hf。
當在本說明書內使用時,測定Tm和Hf的DSC程序包括以下。在熱壓力機中在大約200℃-大約230℃的溫度下壓制聚合物,并在環境條件下,在空氣中懸掛所得的聚合物片材以冷卻。用沖模移除大約6-10mg聚合物片材。在室溫下將這6-10mg樣品退火大約80-100小時。在此階段結束時,將樣品放置于DSC(Perkin Elmer Pyris One Thermal Analysis System)中并冷卻到大約-30℃至大約-50℃并在所述溫度下保持10分鐘。然后以10℃/min加熱所述樣品以達到大約200℃的最終溫度。在200℃下保持樣品5-10分鐘。然后進行第二冷卻-加熱循環。記錄來自這兩個循環的事件。放熱量是聚合物的Hf的量度并記錄為樣品熔融峰下面的面積,其通常出現在大約0℃和大約200℃之間,并以焦耳測量。
基于丙烯的聚合物組合物可以具有75%或更大,80%或更大,85%或更大,90%或更大,92%或更大,95%或更大,或97%或更大的通過13C NMR測量的三個丙烯單元的三單元組立構規整度(mmm立構規整度)。在一些實施方案中,三個丙烯單元的三單元組立構規整度可以為大約75%-大約99%,或大約80%-大約99%,或大約85%-大約99%,或大約90%-大約99%,或大約80%-大約97%。三單元組立構規整度通過美國專利申請公開號2004/0236042中描述的方法測定。
基于丙烯的聚合物組合物可以具有從4或6的下限到8或10或12的上限的立構規整度指數m/r。立構規整度指數,本文表示為“m/r”通過13C核磁共振(“NMR”)測定。立構規整度指數m/r由H.N.Cheng在Macromolecules,1984,Vol.17,pp.1950-1955中限定的那樣計算,通過參考引入本文。名稱“m”或“r”描述鄰接丙烯基對的立體化學,“m”涉及內消旋且“r”涉及外消旋。1.0的m/r比值一般描述間同立構聚合物,2.0的m/r比值描述無規立構材料。全同立構材料理論上可以具有接近無窮大的比值,并且許多副產物無規立構聚合物具有足夠的全同立構含量以導致大于50的比值。
基于丙烯的聚合物組合物可以具有大約0.5%-大約40%,或大約1%-大約30%,或大約5%-大約25%的根據DSC程序測定的百分率結晶度。結晶度可以如下測定:用樣品的Hf除以100%結晶聚合物的Hf,所述100%結晶聚合物的Hf認為對于全同立構聚丙烯是189J/g或對于聚乙烯是350J/g。
基于丙烯的聚合物組合物可以具有根據ASTM D-792在室溫下測量的大約0.85g/cm3-大約0.92g/cm3,或大約0.86g/cm3-大約0.90g/cm3,或大約0.86g/cm3-大約0.89g/cm3的密度。
基于丙烯的聚合物組合物可以具有大于或等于大約10g/10min,或大于或等于大約20g/10min,或大于或等于大約25g/10min,或大于或等于大約30g/10min的熔體指數(MI)(ASTM D-1238,2.16kg@190℃)。
基于丙烯的聚合物組合物可以具有根據ASTM D-1238(2.16kg重量@230℃)測量的大于大約30g/10min,或大于大約33g/10min,或大于大約35g/10min,或大于大約37g/10min,或大于大約40g/10min,或大于大約42g/10min,或大于大約45g/10min,或大于大約47g/10min,或大于大約50g/10min,或大于大約60g/10min,或大于80g/10min,或大于100g/10min,或大于200g/10min的熔體流動速率(MFR)。基于丙烯的聚合物組合物可以具有在30-200g/10min,或20-100g/10min,或30-80g/10min,或33-70g/10min,或35-65g/10min,或40-60g/10min范圍內的MFR。上述MFR是反應器級基于丙烯的聚合物組合物的MFR。即,聚合物具有在聚合反應器中制備時的大于30g/10min的MFR(或如上所指出的MFR),并不用過氧化物處理或與另一種聚合物共混來提高在離開反應器后的MFR。
基于丙烯的聚合物組合物可以具有至少0.95,或至少0.97,或至少0.99的g’指數值,其中g’是在聚合物的Mw下使用全同立構聚丙烯的特性粘度作為基準測量的。對于在本文中的使用,g’指數定義為:
其中ηb是聚合物的特性粘度,ηl是與所述聚合物相同粘均分子量(Mv)的線性聚合物的特性粘度。ηl=KMvα,K和α是線性聚合物的測量值并且應該在與用于g’指數測量的儀器相同的儀器上獲得。
基于丙烯的聚合物組合物可以具有大約5,000-大約1,000,000g/mol,或大約10,000-大約500,000g/mol,或大約20,000-大約400,000g/mol,或大約50,000-大約300,000g/mol,或75,000-200,000g/mol,或100,000-150,000g/mol,或110,000-140,000g/mol,或115,000-130,000g/mol的重均分子量(Mw)。
基于丙烯的聚合物組合物可以具有大約2,500-大約2,500,000g/mol,或大約5,000-大約500,000g/mol,或大約10,000-大約250,000g/mol,或大約25,000-大約200,000g/mol,或30,000-100,000g/mol,或40,000-65,000g/mol的數均分子量(Mn)。
基于丙烯的聚合物組合物可以具有大約10,000-大約7,000,000g/mol,或大約50,000-大約1,000,000g/mol,或大約80,000-大約700,000g/mol,或大約100,000-大約500,000g/mol,或125,000-400,000g/mol,或150,000-300,000g/mol,或175,000-250,000g/mol的Z-均分子量(Mz)。
基于丙烯的聚合物組合物的分子量分布(MWD=(Mw/Mn))可以為大約1-大約40,或大約1-大約15,或大約1.8-大約5,或大約1.8-大約3,或大約2.0-2.5。
測定分子量(Mn、Mw和Mz)和MWD的技術可以參見美國專利號4,540,753和其中引用的參考文獻和Macromolecules,1988,Vol.21,pp.3360-3371(Ver Strate等)和其中引用的參考文獻。例如,分子量可以通過尺寸排阻色譜(SEC)通過使用配備有差示折光指數檢測器并使用聚苯乙烯標準樣品校準的Waters 150凝膠滲透色譜測定。
非必要地,基于丙烯的聚合物組合物還可以包括一種或多種二烯。術語“二烯”定義為具有兩個不飽和位點的烴化合物,即具有連接碳原子的兩個雙鍵的化合物。取決于上下文,本文所使用的術語“二烯”廣泛地指在聚合之前的二烯單體,例如,形成為聚合介質的一部分,或在聚合已經開始后的二烯單體(也稱為二烯單體單元或二烯衍生的單元)。示例性的二烯包括,但不限于,丁二烯、戊二烯、己二烯(例如1,4-己二烯)、庚二烯(例如1,6-庚二烯)、辛二烯(例如1,6-辛二烯或1,7-辛二烯)、壬二烯(例如1,8-壬二烯)、癸二烯(例如1,9-癸二烯)、十一碳二烯(例如1,10-十一碳二烯)、十二碳二烯(例如1,11-十二碳二烯)、十三碳二烯(例如1,12-十三碳二烯)、十四碳二烯(例如1,13-十四碳二烯)、十五碳二烯、十六碳二烯、十七碳二烯、十八碳二烯、十九碳二烯、二十碳二烯、二十一碳二烯、二十二碳二烯、二十三碳二烯、二十四碳二烯、二十五碳二烯、二十六碳二烯、二十七碳二烯、二十八碳二烯、二十九碳二烯、三十碳二烯和具有小于1000g/mol的分子量(Mw)的聚丁二烯。支鏈無環二烯的實例包括,但不限于5-甲基-1,4-己二烯、3,7-二甲基-1,6-辛二烯和3,7-二甲基-1,7-辛二烯。單環脂環族二烯的實例包括,但不限于1,4-環己二烯、1,5-環辛二烯和1,7-環十二碳二烯。多環脂環族稠合和橋聯環二烯的實例包括,但不限于四氫茚;降冰片二烯;甲基四氫茚;雙環戊二烯;雙環(2.2.1)庚-2,5-二烯;和烯基-、烷叉基-、環烯基-和環烷叉基降冰片烯[包括,例如5-亞甲基-2-降冰片烯、5-乙叉基-2-降冰片烯、5-丙烯基-2-降冰片烯、5-異丙叉基-2-降冰片烯、5-(4-環戊烯基)-2-降冰片烯、5-環己叉基-2-降冰片烯和5-乙烯基-2-降冰片烯]。環烯基取代的烯烴的實例包括,但不限于乙烯基環己烯、烯丙基環己烯、乙烯基環辛烯、4-乙烯基環己烯、烯丙基環癸烯、乙烯基環十二碳烯和四環十二碳二烯。在本發明的一些實施方案中,二烯選自5-乙叉基-2-降冰片烯(ENB);1,4-己二烯;5-亞甲基-2-降冰片烯(MNB);1,6-辛二烯;5-甲基-1,4-己二烯;3,7-二甲基-1,6-辛二烯;1,3-環戊二烯;1,4-環己二烯;乙烯基降冰片烯(VNB);二環戊二烯(DCPD)和它們的組合。在其中基于丙烯的聚合物組合物包含二烯的實施方案中,二烯可以按0.05wt%-大約6wt%二烯衍生的單元,或大約0.1wt%-大約5.0wt%二烯衍生的單元,或大約0.25wt%-大約3.0wt%二烯衍生的單元,或大約0.5wt%-大約1.5wt%二烯衍生的單元存在,其中所述重量百分率基于丙烯衍生的、α-烯烴衍生的和二烯衍生的單元的總重量。
所述基于丙烯的聚合物組合物是第一聚合物組分和第二聚合物組分的反應器共混物。因此,基于丙烯的聚合物組合物的共聚單體含量可以如下調節:調節第一聚合物組分的共聚單體含量,調節第二聚合物組分的共聚單體含量,和/或調節存在于基于丙烯的聚合物組合物中的第一聚合物組分與第二聚合物組分的比例。在一些實施方案中,第一或第二聚合物組分是無規共聚物,優選是丙烯和乙烯的無規共聚物,其中其它聚合物組分是包含丙烯和乙烯的基于丙烯的彈性體。
第一聚合物組分包含丙烯和乙烯。第一聚合物組分的乙烯含量(“R1”)可以大于12wt%乙烯,或大于12.1wt%乙烯,或大于12.2wt%乙烯,或大于12.4wt%乙烯,或大于12.5wt%乙烯,或大于12.6wt%乙烯,或大于12.7wt%乙烯,或大于12.8wt%乙烯,或大于12.9wt%乙烯,或大于13wt%乙烯,或大于13.1wt%乙烯,或大于13.2wt%乙烯,其中所述重量百分率基于所述第一聚合物組分的丙烯衍生的和乙烯衍生的單元的總重量。所述第一聚合物組分的乙烯含量可以小于19wt%乙烯,或小于18.6wt%乙烯,或小于18.4wt%乙烯,或小于18wt%乙烯,或小于17.6wt%乙烯,或小于17.4wt%乙烯,或小于17wt%乙烯,或小于16.8wt%乙烯,或小于16.6wt%乙烯,或小于16.4wt%乙烯,或小于16.2wt%乙烯,或小于16wt%乙烯,或小于15.8wt%乙烯,或小于15.6wt%乙烯,或小于15.4wt%乙烯,或小于15.2wt%乙烯,或小于15wt%乙烯,或小于14.8wt%乙烯,或小于14.5wt%乙烯,其中所述重量百分率基于所述第一聚合物組分的丙烯衍生的和乙烯衍生的單元的總重量。在一些實施方案中,所述第一聚合物組分的乙烯含量可以為大于12wt%至小于19wt%乙烯,或12.1wt%-18.6wt%乙烯,或12.2wt%-18.4wt%乙烯,或12.3wt%-18wt%乙烯,或12.4wt%-17.6wt%乙烯,或12.5wt%-17.4wt%乙烯,或12.5wt%-17wt%乙烯,或12.6wt%-17wt%乙烯,或12.6wt%-16.4wt%乙烯,或12.6wt%-15.4wt%乙烯,或12.6wt%-15.2wt%,或12.7wt%-15wt%乙烯,或12.8wt%-14.8wt%乙烯,或13wt%-14.8wt%乙烯。
第二聚合物組分包含丙烯和乙烯。第二聚合物組分的乙烯含量(“R2”)可以大于4wt%乙烯,或大于4.1wt%乙烯,或大于4.2wt%乙烯,或大于4.3wt%乙烯,或大于4.4wt%乙烯,或大于4.6wt%乙烯,或大于4.8wt%乙烯,或大于5wt%乙烯,或大于5.2wt%乙烯,或大于5.5wt%乙烯,或大于5.7wt%乙烯,或大于6wt%乙烯,或大于6.2wt%乙烯,或大于6.4wt%乙烯,或大于6.8wt%乙烯,或大于7wt%乙烯,或大于7.2wt%乙烯,或大于7.4wt%乙烯,其中所述重量百分率基于第二聚合物組分的丙烯衍生的和乙烯衍生的單元的總重量。第二聚合物組分的乙烯含量可以小于10wt%乙烯,或小于9.9wt%乙烯,或小于9.8wt%乙烯,或小于9.7wt%乙烯,或小于9.6wt%乙烯,或小于9.5wt%乙烯,或小于9.4wt%乙烯,或小于9.3wt%乙烯,或小于9.2wt%乙烯,或小于9.1wt%乙烯,或小于9.0wt%乙烯,其中所述重量百分率基于第二聚合物組分的丙烯衍生的和乙烯衍生的單元的總重量。在一些實施方案中,第二聚合物組分的乙烯含量可以為大于4wt%至小于10wt%乙烯,或4.4wt%-9.9wt%乙烯,或5.0wt%-9.8wt%乙烯,或6.0wt%-9.7wt%乙烯,或6.4wt%-9.7wt%乙烯,或6.6wt%-9.6wt%乙烯,或6.8wt%-9.6wt%乙烯,或7.0wt%-9.4wt%乙烯,或7.2wt%-9.4wt%乙烯,或7.4wt%-9.4wt%乙烯。
在基于丙烯的聚合物組合物中,第一聚合物組分的乙烯含量可以隨第二聚合物組分的乙烯含量而變。因此,第一聚合物組分的乙烯含量(R1)可以隨第二聚合物組分的乙烯含量(R2)而變,使得乙烯含量滿足以下關系:其中R2大于或等于-1.7143R1+29.771;或其中R2大于或等于-1.7143R1+30;或其中R2大于或等于-1.7143R1+30.2;或其中R2大于或等于-1.7143R1+30.4;或其中R2大于或等于-1.7143R1+30.6;或其中R2大于或等于-1.7143R1+30.8;或其中R2大于或等于-1.7143R1+31;或其中R2大于或等于-1.7143R1+31.2;或其中R2大于或等于-1.7143R1+31.4;或其中R2大于或等于-1.7143R1+31.6;或其中R2大于或等于-1.7143R1+31.8;或其中R2大于或等于-1.7143R1+32。
第一聚合物組分的乙烯含量(R1)可以隨第二聚合物組分的乙烯含量(R2)而變,使得乙烯含量滿足以下關系:其中R2小于或等于-1.9167R1+37;或其中R2小于或等于-1.9167R1+36.8;或其中R2小于或等于-1.9167R1+36.6;或其中R2小于或等于-1.9167R1+36.4;或其中R2小于或等于-1.9167R1+36.2;或其中R2小于或等于-1.9167R1+36;或其中R2小于或等于-1.9167R1+35.8;或其中R2小于或等于-1.9167R1+35.6;或其中R2小于或等于-1.9167R1+35.4;或其中R2小于或等于-1.9167R1+35.2;或其中R2小于或等于-1.9167R1+35。
第一聚合物組分的乙烯含量(R1)可以隨第二聚合物組分的乙烯含量(R2)而變,使得乙烯含量滿足以下式-1.7143R1+30≤R2≤-1.9167R1+37或-1.7143R1+31≤R2≤-1.9167R1+36或-1.7143R1+32≤R2≤-1.9167R1+35。
在一些實施方案中,第一聚合物組分的乙烯含量(R1)可以隨第二聚合物組分的乙烯含量(R2)而變,使得乙烯含量滿足以下關系:其中R2大于或等于-1.7624R1+32.1851;或其中R2大于或等于-1.7624R1+34.0341。第一聚合物組分的乙烯含量(R1)可以隨第二聚合物組分的乙烯含量(R2)而變,以致乙烯含量滿足以下關系或其中R2小于或等于-1.877R1+32.1851或其中R2小于或等于-1.877R1+34.0341。
第一聚合物組分的MFR可以與第二聚合物組分的MFR相同或不同。
基于丙烯的聚合物組合物可以包含3-25wt%的第二聚合物組分,或5-20wt%的第二聚合物組分,或7-18wt%的第二聚合物組分,或10-15wt%的第二聚合物組分,基于所述基于丙烯的聚合物組合物的重量。基于丙烯的聚合物組合物可以包含75-97wt%的第一聚合物組分,或80-95wt%的第一聚合物組分,或82-93wt%的第一聚合物組分,或85-90wt%的第一聚合物組分,基于所述基于丙烯的聚合物組合物的重量。
基于丙烯的聚合物組合物的制備
所述基于丙烯的聚合物組合物是包含第一聚合物組分和第二聚合物組分的反應器共混物。聚合物組合物可以通過本領域中當前已知的任何反應器共混物方法制備。反應器共混物可以在單個反應器,一系列反應器,或并聯反應器中制備并且是反應器級共混物。在一些實施方案中,在組合物離開反應器后基本上不將額外的丙烯均聚物或共聚物添加到組合物中。更多細節可以參見美國專利號6,881,800;7,803,876;8,013,069和8,026,323。
基于丙烯的聚合物組合物的聚合通常通過使單體在催化劑體系存在下在0℃-200℃的溫度下反應1秒-10小時的時間進行。優選地,使用均勻條件,例如連續溶液方法或用過量單體作為稀釋劑的本體聚合方法。連續方法可以使用某種形式的攪拌以降低反應器中的濃度差并維持穩態聚合條件。
使用一種或多種催化劑體系制備這里描述的基于丙烯的聚合物組合物。適合于這里使用的催化劑體系至少包含過渡金屬化合物,也稱為催化劑前體,和活化劑,和非必要的載體組合物。使過渡金屬化合物(催化劑前體)和活化劑在聚合反應器上游的溶液中或在聚合反應器中接觸以產生催化劑體系的催化活性組分(催化劑)。此類催化劑體系可以非必要地包括雜質清除劑。
在一些實施方案中,用相同的催化劑體系制備第一和第二聚合物組分。這里所使用的用“相同的催化劑體系”制備是指使用過渡金屬化合物(催化劑前體)和活化劑的相同組合制備涉及的聚合物組分。換言之,“相同的催化劑體系”僅僅要求過渡金屬化合物和活化劑組合的本性相同;例如,不要求使用相同量的過渡金屬化合物(或活化劑)來形成所涉及的聚合物,也不要求使用過渡金屬化合物(或活化劑)在相同聚合條件中形成所涉及的聚合物。
用于制備基于丙烯的聚合物組合物的催化劑體系包含金屬茂化合物。在一些實施方案中,金屬茂化合物是具有通式(In1)Y(In2)MX2的橋聯雙茚基金屬茂,其中In1和In2是與M鍵接并通過Y橋聯的(優選相同的)取代或未取代的茚基,Y是橋聯基,其中將In1與In2連接的直接鏈中的原子的數目為1-8并且所述直接鏈包含C或Si,M是第3、4、5或6族過渡金屬。In1和In2可以是取代或未取代的。如果In1和In2被一個或多個取代基取代,則所述取代基選自鹵素原子、C1-C10烷基、C5-C15芳基、C6-C25烷芳基,和含N或P的烷基或芳基。示例性的金屬茂化合物包括,但不限于,μ-二甲基甲硅烷基·雙(茚基)二甲基·合鉿和μ-二甲基甲硅烷基·雙(茚基)二甲基·合鋯,尤其是(μ-二甲基甲硅烷基)雙(2-甲基-4-(3',5'-二-叔丁基苯基)茚基)二甲基·合鋯、(μ-二甲基甲硅烷基)雙(2-甲基-4-(3',5'-二-叔丁基苯基)茚基)二甲基·合鉿、(μ-二甲基甲硅烷基)雙(2-甲基-4-萘基茚基)二甲基·合鋯、(μ-二甲基甲硅烷基)雙(2-甲基-4-萘基茚基)二甲基·合鉿、(μ-二甲基甲硅烷基)雙(2-甲基-4-(N-咔唑基)茚基)二甲基·合鋯和(μ-二甲基甲硅烷基)雙(2-甲基-4-(N-咔唑基)茚基)二甲基·合鉿。
或者,金屬茂化合物可以對應于美國專利號7,601,666中所公開的式中的一個或多個。此類金屬茂化合物包括,但不限于,二甲基甲硅烷基·雙(2-(甲基)-5,5,8,8-四甲基-5,6,7,8-四氫苯并(f)茚基)二甲基·合鉿、二苯基甲硅烷基·雙(2-(甲基)-5,5,8,8-四甲基-5,6,7,8-四氫苯并(f)茚基)二甲基·合鉿、二苯基甲硅烷基·雙(5,5,8,8-四甲基-5,6,7,8-四氫苯并(f)茚基)二甲基·合鉿、二苯基甲硅烷基·雙(2-(甲基)-5,5,8,8-四甲基-5,6,7,8-四氫苯并(f)茚基)二氯·合鋯和環丙基甲硅烷基·雙(2-(甲基)-5,5,8,8-四甲基-5,6,7,8-四氫苯并(f)茚基)二甲基·合鉿。
用于制備基于丙烯的聚合物組合物的催化劑體系的活化劑包含陽離子組分。在一些實施方案中,所述陽離子組分具有式[R1R2R3AH]+,其中A是氮,R1和R2一起是-(CH2)a-基,其中a是3、4、5或6并與氮原子一起形成4、5、6或7-元非芳族環,非必要地,一個或多個芳族或雜芳族環可以經由相鄰的環碳原子與所述非芳族環稠合,R3是C1、C2、C3、C4或C5烷基,或N-甲基吡咯烷或N-甲基哌啶在其它實施方案中,所述陽離子組分具有式[RnAH]+,其中A是氮,n是2或3,所有R是相同的并且是C1-C3烷基,例如三甲基銨、三甲基苯銨、三乙基銨、二甲基苯銨或二甲基銨。
在一個或多個實施方案中,用于制備基于丙烯的聚合物組合物的催化劑體系的活化劑包含陰離子組分[Y]-。在一些實施方案中,陰離子組分是非配位陰離子(NCA),具有式[B(R4)4]-,其中R4是芳基或取代的芳基,它們中的一個或多個取代基是相同的或不同的并選自烷基、芳基、鹵素原子、鹵化芳基和鹵代烷芳基。在一個或多個實施方案中,取代基是全鹵化芳基,或全氟化芳基,包括但不限于全氟苯基、全氟萘基和全氟聯苯基。
本文所述的催化劑體系的陽離子和陰離子組分一起形成活化劑化合物。在本發明的一個或多個實施方案中,活化劑可以是四(全氟苯基)硼酸N,N-二甲基苯銨、四(全氟萘基)硼酸N,N-二甲基苯銨、四(全氟聯苯基)硼酸N,N-二甲基苯銨、四(3,5-雙(三氟甲基)苯基)硼酸N,N-二甲基苯銨、四(全氟苯基)硼酸三苯基碳四(全氟萘基)硼酸三苯基碳四(全氟聯苯基)硼酸三苯基碳或四(3,5-雙(三氟甲基)苯基)硼酸三苯基碳
可以使用由前述段落中所提及的金屬茂化合物、陽離子活化劑組分和陰離子活化劑組分的任何組合產生的任何催化劑體系制備基于丙烯的聚合物組合物。此外,兩種不同活化劑的組合可以與相同或不同的金屬茂一起使用。
此外,催化劑體系除了過渡金屬化合物和活化劑之外還可以含有額外的活化劑(共活化劑)和/或清除劑。共活化劑是能夠與過渡金屬絡合物反應的化合物,以致于當與活化劑聯合使用時,形成活性的催化劑。共活化劑包括鋁氧烷和烷基鋁。
在一些實施方案中,清除劑可用來為反應“清除”任何毒物,所述毒物如果不除去將與催化劑反應并使它鈍化。可用作清除劑的典型的烷基鋁或硼組分由通式RxJZ2表示,其中J是鋁或硼,Rx是C1-C20烷基,例如,甲基、乙基、丙基、丁基、戊基和它們的異構體,每個Z獨立地是Rx或不同的一價陰離子配體例如鹵素(Cl、Br、I)、烷氧基(ORx)和類似物。示例性的烷基鋁包括三乙基鋁、氯化二乙基鋁、二氯化乙基鋁、三異丁基鋁、三正辛基鋁、三正己基鋁、三甲基鋁和它們的組合。示例性的烷基硼包括三乙基硼。清除性化合物還可以是鋁氧烷和改性鋁氧烷,包括甲基鋁氧烷和改性甲基鋁氧烷。
熔紡非織造組合物
這里描述的基于丙烯的聚合物組合物尤其可用于熔紡(例如,熔噴或紡粘)非織造組合物(例如織物)。特別地,熔紡非織造組合物可以包括至少一個彈性層,其中所述彈性層包含基于丙烯的聚合物組合物。這里所使用的“熔紡非織造組合物”是指具有至少一個熔紡層的組合物,并不要求整個組合物是熔紡或非織造的。在一些實施方案中,非織造織物還包括一個或多個布置在彈性層的一面或兩面上的一個或多個面層。這里所使用的“非織造”是指已經通過除機織(weaving)以外的方法制備的紡織材料。例如,對于非織造織物,可以直接地將纖維加工成平面狀織物結構,然后化學粘結,熱粘結,或機械聯鎖(或這兩者)而獲得連貫織物。
本發明不但涉及非織造組合物例如織物,而且涉及形成包含本文描述的聚合物的非織造組合物的方法。所述方法可以包括以下步驟:形成包含基于丙烯的聚合物組合物的熔融聚合物組合物,形成包含所述基于丙烯的聚合物的纖維,和由所述纖維形成彈性非織造層。所述方法可以進一步包括以下步驟:形成一個或多個非織造面層,并將所述彈性層布置在所述面層之上。非必要地,還可以將一個或多個面層布置在彈性層之上,以致彈性層夾在所述面層之間。
本發明的非織造織物可以通過本領域中已知的任何方法形成。例如,非織造織物可以通過熔噴或紡粘方法制備。在這里的某些實施方案中,本發明織物的彈性層通過熔噴方法制備。當織物進一步包括一個或多個面層時,所述面層也可以通過熔噴方法,通過紡粘或射流噴網方法,或通過任何其它適合的非織造方法制備。
這里描述的非織造織物的彈性層可以主要由一種或多種基于丙烯的聚合物組合物構成。雖然彈性層可以除了基于丙烯的聚合物組合物(它們是第一聚合物組分和第二聚合物組分的反應器共混物)之外還包含添加劑和/或填料,但是不需要將額外的丙烯均聚物或共聚物與所述反應器后基于丙烯的聚合物組合物共混來形成彈性層。換言之,非織造織物的彈性層可以基本上不含反應器后添加的其它丙烯均聚物和共聚物。雖然可以共混額外的聚合物,但是不要求它們來獲得高MFR和好的可加工性。這可以得到改進的熔噴非織造織物,因為其它聚合物,例如丙烯均聚物的反應器后添加提高制造成本并可能減小織物的彈性。
本文所使用的“熔噴纖維”和“熔噴織物”是指如下形成的纖維:經由許多細小,通常圓形的模頭毛細管將熔融熱塑性材料在某個加工溫度下作為熔融線索或長絲擠出到高速,通常熱的氣流中,所述氣流使熔融熱塑性材料的長絲變細以減小它們的直徑,這可以達到微纖維直徑。此后,通過高速氣流載運熔噴纖維并沉積在收集面上以形成具有隨機分散的熔噴纖維的網幅或非織造織物。此種方法一般描述在例如,美國專利號3,849,241和6,268,203中。熔噴纖維是連續或不連續的微纖維,并且取決于樹脂,可以小于大約10微米;或對于某些樹脂或某些某些高通過量方法例如本文描述的那些,熔噴纖維可以具有大于10微米,例如大約10-大約30微米,或大約10-大約15微米的直徑。本文所使用的術語熔噴旨在涵蓋熔體噴霧方法。
商業熔噴方法使用具有超過0.3克/孔/分鐘(“ghm”),或超過0.4ghm,或超過0.5ghm,或超過0.6ghm,或超過0.7ghm的較高通過量的擠出系統。本發明的織物可以使用商業熔噴方法制備,例如它們可以使用得自Biax-Fiberfilm Corporation的高壓熔噴方法制備。在一個或多個實施方案中,用來形成非織造織物的纖維是使用具有大約0.01-大約3.0ghm,或大約0.1-大約2.0ghm,或大約0.3-大約1.0ghm的生產速率的擠出系統形成的。
在一些實施方案中,用來形成非織造織物的纖維用產生小于或等于大約3000psi(20684kPa),或小于或等于大約2500psi(17237kPa),或小于或等于大約2000psi(13790kPa),或小于或等于大約1750psi(12066kPa),或小于或等于大約1500psi(10342kPa)的模頭壓力的擠出系統形成。在同一個或其它實施方案中,擠出系統的模頭壓力可以大于100psi(kPa),或大于250psi(1724kPa),或大于500psi(3447kPa),或大于750psi(5171kPa),或大于1000psi(6895kPa)。在一個或多個實施方案中,模頭壓力比以相同生產速率加工具有相同總體乙烯含量但是具有小于30g/10min的MFR的類似基于丙烯的聚合物所要求的模頭壓力低至少大約5%,或至少大約10%,或至少大約15%,或至少大約20%,或至少大約25%,或至少30%,或至少35%,或至少40%。
用來制備纖維的擠出系統可以在小于大約575°F(302℃),或小于大約570°F(299℃),或小于大約560°F(293℃),或小于大約550°F(288℃),或小于大約540°F(282℃)的加工溫度下操作。
在典型的紡粘方法中,將聚合物供給熱的擠出機以使聚合物熔融和均化。擠出機將熔融聚合物供給噴絲頭,其中聚合物隨著穿過在噴絲頭中以一排或多排排列的細小開口而纖維化,形成長絲幕。通常用處于低溫下的空氣將長絲淬火,拉伸,通常氣動拉伸,并沉積在移動墊子、帶子或“成型線”上而形成非織造織物。參見例如,美國專利號4,340,563;3,692,618;3,802,817;3,338,992;3,341,394;3,502,763和3,542,615。本文所使用的術語紡粘旨在包括射流噴網方法,其中使用水的高速射流使長絲纏繞而形成網幅(稱為“水力纏結”)。
紡粘方法中制備的纖維通常直徑在大約10-大約50微米的范圍內,這取決于待由此類纖維制備的織物的工藝條件和期望的終端用途。例如,提高聚合物分子量或降低加工溫度可能導致更大直徑的纖維。淬火空氣溫度和氣動拉伸壓力的改變也可能對纖維直徑產生影響。
這里描述的織物可以是單層,或可以是多層層壓體。一個應用是由熔噴織物(“M”)和紡粘織物(“S”)制備層壓體(或“復合體”),其將來自紡粘織物的強度和熔噴織物的彈性的優點結合。典型的層壓體或復合體具有三個或更多層,夾在兩個或更多個紡粘層之間的熔噴層,或“SMS”織物復合體。其它組合的實例是SSMMSS、SMMS和SMMSS復合體。復合體還可以由本發明的熔噴或紡粘織物與其它材料(合成或天然材料)組成,以制備有用的制品。
本發明的熔噴或紡粘非織造織物可以包括一個或多個包含前述基于丙烯的聚合物組合物的彈性層,并進一步包括一個或多個布置在所述彈性層的一面或兩面上的面層。面層可以包含本領域中已知適合用于此類層的任何材料。適合的面層材料的實例包括,但不限于,通常用作面層的任何可獲得的材料,例如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乳酸(PLA)和上述中兩種或更多種的聚合物或纖維混紡物,包括雙組分纖維例如具有鞘-芯結構的那些。
各種添加劑可以結合到用來制備這里描述的纖維和織物的聚合物組合物中,這取決于預計的用途。此類添加劑可以包括,但不限于,穩定劑、抗氧化劑、填料、著色劑、成核劑、分散劑、脫模劑、滑動劑、阻燃劑、增塑劑、顏料、硫化或固化劑、硫化或固化促進劑、固化遲延劑、加工助劑、增粘性樹脂和類似物。其它添加劑可以包括填料和/或增強材料,例如碳黑、粘土、滑石、碳酸鈣、云母、氧化硅、硅酸鹽、它們的組合和類似物。主和副抗氧化劑包括,例如,位阻酚、位阻胺和磷酸酯。成核劑包括,例如,苯甲酸鈉、滑石、聚丙烯均聚物、聚乙烯聚合物。此外,為了改進結晶速率,也可以使用其它成核劑,如齊格勒-納塔烯烴產物或其它高度結晶聚合物。其它添加劑如分散劑,例如Acrowax C,也可以包括在內。滑動劑包括,例如,油酰胺和芥酸酰胺。還通常使用催化劑鈍化劑,例如硬脂酸鈣、水滑石和氧化鈣,和/或在現有技術中已知的其它酸中和劑。
上述非織造產品可以用于許多制品例如衛生產品,包括但不限于,尿布、女性護理品和成人失禁制品。所述非織造產品還可以用于醫療產品例如無菌包裹、隔離長袍、手術室長袍、外科長袍、手術單、急救敷料及其它一次性用品。所述非織造產品還可以用作彈性防護罩。
熔紡非織造組合物可以具有至少一個彈性層,其中所述彈性層包含上述基于丙烯的聚合物組合物。所述基于丙烯的聚合物組合物是第一聚合物組分和第二聚合物組分的反應器共混物,其中所述第一聚合物組分包含丙烯和乙烯并具有大于12至小于19wt%乙烯的乙烯含量R1,其中所述重量百分率基于所述第一聚合物組分的丙烯衍生的和乙烯衍生的單元的總重量,其中所述第二聚合物組分包含丙烯和乙烯并具有大于4至小于10wt%乙烯的乙烯含量R2,其中所述重量百分率基于所述第二聚合物組分的丙烯衍生的和乙烯衍生的單元的總重量,和其中所述第一和第二聚合物組分的乙烯含量滿足以下式:-1.7143R1+29.771≤R2≤-1.9167R1+37.25。此類熔紡非織造組合物可以顯示回縮力和永久變形的合乎需要的平衡。例如,非織造組合物可以顯示提高的回縮力同時維持低的永久變形和/或非織造組合物可以在較低基重下顯示相似或減小的回縮力。
所述熔紡非織造組合物與含不同的基于丙烯的聚合物組合物的非織造組合物相比可以具有永久變形和回縮力的改進的平衡。例如,具有上述基于丙烯的聚合物組合物的熔紡非織造組合物與相同和以同樣方式制備只是基于丙烯的聚合物組合物具有不同的第一或第二聚合物組分的乙烯含量的對比織物相比可以具有提高的回縮力和相等或更小的永久變形。在一些實施方案中,熔紡非織造組合物具有在對比非織造組合物的永久變形的±1%以內,或±0.5%以內,或相等,或更小的永久變形和具有比對比非織造組合物的回縮力更大的回縮力,例如大3%,或大5%,或大10%,或大20%,其中所述對比非織造組合物與熔紡非織造組合物相同,除了(i)所述對比非織造組合物用下述基于丙烯的聚合物組合物制成:所述基于丙烯的聚合物組合物具有乙烯含量降低的第一聚合物組分和乙烯含量相同的第二聚合物組分;(ii)所述對比非織造組合物用下述基于丙烯的聚合物組合物制成:所述基于丙烯的聚合物組合物具有乙烯含量提高的第一聚合物組分和乙烯含量相同的第二聚合物組分;(iii)所述對比非織造組合物用下述基于丙烯的聚合物組合物制成:所述基于丙烯的聚合物組合物具有乙烯含量相同的第一聚合物組分和乙烯含量降低的第二聚合物組分;或(iv)所述對比非織造組合物用下述基于丙烯的聚合物組合物制成:所述基于丙烯的聚合物組合物具有乙烯含量相同的第一聚合物組分和乙烯含量提高的第二聚合物組分。
在一些實施方案中,包含上述基于丙烯的聚合物組合物的熔紡非織造組合物與對比織物相比可以具有提高的回縮力,例如高3%,或高5%,或高10%,或高20%,和在±1%以內,或±0.5%以內,或相等或更小的永久變形,所述對比織物是相同的并以同樣方式制備的,除了所述對比織物用下述基于丙烯的聚合物組合物制成:所述基于丙烯的聚合物組合物具有(i)小于12或大于19wt%乙烯的第一聚合物組分乙烯含量R1,其中所述重量百分率基于所述第一聚合物組分的丙烯衍生的和乙烯衍生的單元的總重量,和/或(ii)小于4或大于10wt%乙烯的第二聚合物組分乙烯含量R2,其中所述重量百分率基于所述第二聚合物組分的丙烯衍生的和乙烯衍生的單元的總重量。
由這里描述的基于丙烯的聚合物組合物形成的彈性層可以具有小于19%,或小于18.5%,或小于18%,或小于17.8%,或小于17.6%,或小于17.4%,或小于17.2%,或小于17%的第一周期永久變形。由這里描述的基于丙烯的聚合物組合物形成的彈性層可以具有小于大約10%,或小于大約9.5%,或小于大約8.5%,或小于大約8%的第二周期永久變形值。
在一些實施方案中,用16”模頭至收集器距離(“DCD”)在10psi的空氣流速下形成的75gsm基重彈性層具有小于18%,或小于17.8%,或小于17.5%的第一周期永久變形。在一些實施方案中,用20”DCD在10psi的空氣流速下形成的75gsm基重彈性層具有小于18%,或小于17.5%,或小于17.3%,或小于17.2%的第一周期永久變形。在一些實施方案中,用20”DCD在10psi的空氣流速下形成的75gsm基重彈性層具有小于18%,或小于17.8%,或小于17.6%的第一周期永久變形。
彈性層可以具有大于大約1.3N,或大于1.5N,或大于大約1.6N,或大于大約1.75N,或大于1.8N,或大于大約1.9N,或大于大約2.0N的第一周期回縮力測量值(在50%恢復下),優選在75gsm或更少的基重下,和大于大約1.5N,或大于大約1.6N,或大于大約1.7N,或大于大約1.8N,或大于大約1.9N,或大于大約2.0N的第二周期回縮力測量值(在50%恢復下)。
在50%恢復下的永久變形和回縮力如下測定。以500mm/min的速度將尺度50mm×100mm的試驗樣品拉伸至100%伸長率。在100%伸長率下,保持所述樣品1秒,然后允許返回到起始位置,也以500mm/min的速度。保持所述樣品30秒,并再次重復所述伸長循環。在20℃和50%相對濕度下進行所述試驗。永久變形是長度的增加,表示為樣品的原始長度的百分率,由于長度增加在每個伸長周期后一旦除去負荷樣品不能返回到其原始長度。例如,0%的永久變形是指在伸長后樣品完全返回到其原始長度,而100%的永久變形是指樣品在伸長后根本不顯示彈性回復。在50%恢復下的回縮力是樣品在50%伸長率下施加的力,當樣品從100%伸長率縮回時測量并以N表示。
使用上述基于丙烯的聚合物組合物制備熔紡非織造組合物可以導致方法效率和優點。例如,基于丙烯的聚合物組合物能夠以較高的通過量使用,這顧及非織造組合物制造商的成本節約和顧及生產效率。例如,如果非織造物制造商能夠以較高的通過量制備織物,則它們能夠在相同時間量中制備更多織物。使用上述基于丙烯的聚合物組合物還可以允許減薄彈性層而仍然維持好的彈性,例如高的回縮力。這些更低基重的彈性層顧及材料使用效率。使用上述基于丙烯的聚合物組合物還可以允許在更低熔體溫度下形成非織造組合物,這可以導致聚合物材料更少降解。這可以允許制備更均勻基重的織物并且還可以幫助減小制造設備的停機時間的量。
實施例
以便更好地理解上述討論,提供下列非限制性的實施例。雖然實施例可以涉及特定實施方案,但是它們不被看作將本發明限制在任何特定方面中。所有份數、比例和百分比都是基于重量,除非另外說明。
實施例1
是第一聚合物組分和第二聚合物組分的反應器共混物的基于丙烯的聚合物組合物作為上述并聯反應器共混物制備。聚合物樣品具有表1中給出的性能。
R1(wt%)是第一聚合物組分的乙烯含量,基于第一聚合物組分的丙烯衍生的和乙烯衍生的單元的總重量。R2(wt%)是第二聚合物組分的乙烯含量,基于第二聚合物組分的丙烯衍生的和乙烯衍生的單元的總重量。總C2(wt%)是基于丙烯的聚合物組合物的乙烯含量,其中重量百分率基于所述基于丙烯的聚合物組合物的丙烯衍生的和乙烯衍生的單元的總重量。polysplit是第二聚合物組分的重量百分率,基于所述基于丙烯的聚合物組合物的重量。總MFR是基于丙烯的聚合物組合物的通過ASTM D1238測定的熔體流動速率(MFR)(I2.16,230℃)。
表1-基于丙烯的聚合物組合物
使用聚合物樣品制造許多非織造組合物。使用Biax-Fiberfilm熔噴生產線(Biax-Fiberfilm Corp.,Greenville,,WI)形成熔噴彈性層,所述生產線在500psi-2000psi的熔體壓力和260-300℃的熔體溫度下操作并使用具有50-200個孔/英寸的噴絲頭孔密度的陣列模頭。所述生產線包括擠出機、模塊和噴絲頭,以及空氣歧管以便為噴絲頭供應5psi-20psi(34kPa-138kPa)的空氣壓力和260℃-300℃的空氣溫度。聚合物樣品在擠出機中熔融,然后經由所述Biax-Fiberfilm陣列模頭熔噴到射流噴網織物(50/50PP纖維/PET纖維,30g/m2,Jacob-Holm Industries,Inc.)的可延伸結構上,所述可延伸結構在熔噴聚合物的正形成的纖維下面或前面通過。纖維平均直徑在10-30μm的范圍內。調節噴絲頭和正在通過的射流噴網織物之間的距離(模頭與收集器距離(“DCD”)以形成下面指出的各種織物。
在制備織物同時,收集彈性纖維的樣品并在金屬板上淬火。在纖維樣品上作出MFR測量,結果報道在表2中。
在表2中,通過量是聚合物熔體穿過噴絲頭的通過量,以克/孔/分鐘(ghm)為單位。溫度是擠出機中聚合物熔體的溫度,以°F為單位。MFR是通過ASTM D1238測定的樣品的熔體流動速率(MFR)(I2.16,230℃)。MFR比通過用纖維擠出物的MFR除以粒料的MFR測定。一般而言,MFR比越高,給定聚合物的降解越大。
表2-纖維擠出物的MFR變化
如上所述,使用聚合物樣品形成各種非織造組合物。使用16”DCD和10psi的空氣流速在表3描述的通過量和基重下制備第一組織物。所得的織物的性能描述在表3中。圖1舉例說明了表3描述的非織造組合物的乙烯含量和永久變形。圖2舉例說明了表3的非織造組合物與對照組合物相比的回縮力的百分率變化。
在表3中,“通過量”是聚合物熔體穿過噴絲頭的通過量,以ghm為單位。“基礎WT”是非織造組合物(面層和彈性層)的基重,以gsm為單位。“基礎Wt彈性層”僅僅是彈性層的基重,以gsm為單位。“在50%最大應變下的第一卸荷”是在第一周期期間非織造組合物的回縮力,以牛頓為單位。“第一永久變形”是非織造組合物的第一周期永久變形,以百分率為單位。“Δrf”是非織造組合物與對照組合物相比的回縮力變化。負數Δrf指示樣品非織造組合物具有比對照組合物更低的回縮力,而正數Δrf指示樣品非織造組合物具有比對照組合物更高的回縮力。
在50%恢復下的永久變形和回縮力如下測定。以500mm/min的速度將尺度50mm×100mm的試驗樣品拉伸至100%伸長率。在100%伸長率下,保持所述樣品1秒,然后允許返回到起始位置,也以500mm/min的速度。保持所述樣品30秒,并再次重復所述伸長循環。在20℃和50%相對濕度下進行所述試驗。永久變形是長度的增加,表示為樣品的原始長度的百分率,由于長度增加在每個伸長循環后一旦除去負荷樣品不能返回到其原始長度。在50%恢復下的回縮力是樣品在50%伸長率下施加的力,當樣品從100%伸長率縮回時測量并以N表示。
表3-16”DCD和10psi非織造組合物
如上所述,用如表4和圖3所述的16”DCD和15psi的空氣流速制備第二組非織造組合物。表4中的欄如上參照表3所述。表4中的“第一負荷損失”是在延伸曲線上的在50%最大應變下的負荷減去卸除50%應變下的負荷,再除以所述延伸曲線上的在50%最大應變下的負荷,并以百分率給出。“第一Mech Hyst”是延伸和恢復曲線之間的面積除以延伸曲線下面的總面積,并以百分率給出。
表4-16”DCD和10psi非織造組合物
如上所述,用如表5和圖4所述的16”DCD和20psi的空氣流速制備另一組非織造組合物。表5中的欄如上參照表3和4所述。
表5-16”DCD和20psi非織造組合物
如表6和圖5所述用20”DCD和10psi的空氣流速制備另一組非織造組合物。表6中的欄如上參照表3和4所述。
表6-20”DCD和10psi非織造組合物
如表7和圖6所述用20”DCD和10psi的空氣流速制備另一組非織造組合物。表7中的欄如上參照表3和4所述。
表7-20”DCD和15psi非織造組合物
如表8和圖7所述用20”DCD和20psi的空氣流速制備另一組非織造組合物。表6中的欄如上參照表3和4所述。
表8-20”DCD和20psi非織造組合物
如表9和圖8所述用24”DCD和10psi的空氣流速制備另一組非織造組合物。表6中的欄如上參照表3和4所述。
表9-24”DCD和10psi非織造組合物
如表10和圖9所述用24”DCD和15psi的空氣流速制備另一組非織造組合物。表6中的欄如上參照表3和4所述。
表10-24”DCD和15psi非織造組合物
如表11和圖10所述用24”DCD和20psi的空氣流速制備另一組非織造組合物。表6中的欄如上參照表3和4所述。
表11-24”DCD和20psi非織造組合物
如上述實施例1所示,通過控制第一反應器組分和第二反應器組分的乙烯含量,制備具有回縮力和永久變形的改進的平衡的非織造組合物。如所示,不僅僅基于丙烯的聚合物組合物的總乙烯含量是重要的,而且各個聚合物組分的乙烯含量也是重要的。
例如,在增強的組成帶中,當乙烯含量落在式-1.7143R1+29.771≤R2≤-1.9167R1+37.25內時,非織造組合物具有改進的性能。發現,隨著總乙烯含量和R1乙烯含量減少,為了維持或改進彈性,必須提高R2乙烯含量。不希望受到理論的束縛,但是據信離這種組成帶左邊太遠的組合物是過于結晶的并因此具有不充分的永久變形。同樣地,據信離這種組成帶右邊太遠的組合物是不足夠結晶的并因此顯示不充分的回縮力和不充分的永久變形。增加更結晶的組分或polysplit不能為過于無定形的材料提供任何利益。對于更結晶的材料,提高polysplit可能提高回縮力,但是永久變形對于彈性非織造物的制備是不充分的。
實施例2
在實施例2中,是第一聚合物組分和第二聚合物組分的反應器共混物的基于丙烯的聚合物組合物樣品P由上述并聯溶液聚合反應器制造。聚合物樣品具有表12中給出的性能。
表12-基于丙烯的聚合物組合物
如上參照實施例1所述,使用聚合物樣品形成處于各種基重的各種非織造組合物。使用24”DCD和10psi的空氣流速在0.51ghm的通過量下在表13描述的基重下制備織物。
表13-基于丙烯的聚合物組合物
如圖11所示,織物的永久變形隨著彈性芯的基重增加而減少。當將用樣品P制成的織物與用對照樣品制成的那些相比時,圖11舉例說明了在相同基重下改進的永久變形結果和在減小的基重下相似的永久變形結果。相似地,在圖12中,看出回縮力隨基重增加而增加。這些結果指示用樣品P制成的織物與用對照樣品制成的織物相比,在相同基重下可獲得更好的回縮力和在減小的基重下可獲得相似的回縮力。
雖然已經描述了本文的組合物的各種方面,但是本發明其它特定實施方案包括以下字母標記段落中給出的那些:
實施方案A:包含第一聚合物組分和第二聚合物組分的反應器共混物的基于丙烯的聚合物組合物,
其中所述第一聚合物組分包含丙烯和乙烯并具有大于12至小于19wt%乙烯的乙烯含量R1,其中所述重量百分率基于所述第一聚合物組分的丙烯衍生的和乙烯衍生的單元的總重量,
其中所述第二聚合物組分包含丙烯和乙烯并具有大于4至小于10wt%乙烯的乙烯含量R2,其中所述重量百分率基于所述第二聚合物組分的丙烯衍生的和乙烯衍生的單元的總重量,
其中所述第一和第二聚合物組分的乙烯含量滿足以下式:
-1.7143R1+29.771≤R2≤-1.9167R1+37.25。
實施方案B:實施方案A的基于丙烯的聚合物組合物,其中所述第一和第二聚合物組分的乙烯含量滿足以下式:
-1.7143R1+30≤R2≤-1.9167R1+37。
實施方案C:實施方案A或B的基于丙烯的聚合物組合物,其中所述第一和第二聚合物組分的乙烯含量滿足以下式:
-1.7143R1+31≤R2≤-1.9167R1+36。
實施方案D:實施方案A-C中任一項的基于丙烯的聚合物組合物,其中所述第一和第二聚合物組分的乙烯含量滿足以下式:
-1.7143R1+32≤R2≤-1.9167R1+35。
實施方案E:實施方案A-D中任一項的基于丙烯的聚合物組合物,其中所述基于丙烯的聚合物組合物的乙烯含量為5-22wt%乙烯,其中所述重量百分率基于所述基于丙烯的聚合物組合物的丙烯衍生的和乙烯衍生的單元的總重量。
實施方案F:實施方案A-E中任一項的基于丙烯的聚合物組合物,其中所述基于丙烯的聚合物組合物的乙烯含量為12-18wt%乙烯,其中所述重量百分率基于所述基于丙烯的聚合物組合物的丙烯衍生的和乙烯衍生的單元的總重量。
實施方案G:實施方案A-F中任一項的基于丙烯的聚合物組合物,其中所述基于丙烯的聚合物組合物的乙烯含量為14-17wt%乙烯,其中所述重量百分率基于所述基于丙烯的聚合物組合物的丙烯衍生的和乙烯衍生的單元的總重量。
實施方案H:實施方案A-G中任一項的基于丙烯的聚合物組合物,其中所述第一聚合物組分具有大于12.5至小于17wt%乙烯的乙烯含量R1。
實施方案I:實施方案A-H中任一項的基于丙烯的聚合物組合物,其中所述第一聚合物組分具有13-16wt%乙烯的乙烯含量R1。
實施方案J:實施方案A-I中任一項的基于丙烯的聚合物組合物,其中所述第二聚合物組分具有大于6至小于9.7wt%乙烯的乙烯含量R2。
實施方案K:實施方案A-J中任一項的基于丙烯的聚合物組合物,其中所述第二聚合物組分具有大于7至小于9.4wt%乙烯的乙烯含量R2。
實施方案L:實施方案A-K中任一項的基于丙烯的聚合物組合物,其中所述基于丙烯的聚合物組合物的MFR大于或等于30g/10min(230℃,2.16kg)。
實施方案M:實施方案A-L中任一項的基于丙烯的聚合物組合物,其中所述基于丙烯的聚合物組合物的MFR大于或等于35g/10min(230℃,2.16kg)。
實施方案N:實施方案A-M中任一項的基于丙烯的聚合物組合物,其中所述基于丙烯的聚合物組合物包含3-25wt%的第二聚合物組分和75-97wt%的第一聚合物組分,基于所述基于丙烯的聚合物組合物的重量。
實施方案O:實施方案A-N中任一項的基于丙烯的聚合物組合物,其中所述基于丙烯的聚合物組合物包含5-20wt%的第二聚合物組分和80-95wt%的第一聚合物組分,基于所述基于丙烯的聚合物組合物的重量。
實施方案P:實施方案A-O中任一項的基于丙烯的聚合物組合物,其中所述基于丙烯的聚合物組合物包含7-18wt%的第二聚合物組分和82-93wt%的第一聚合物組分,基于所述基于丙烯的聚合物組合物的重量。
實施方案Q:實施方案A-P中任一項的基于丙烯的聚合物組合物,其中所述基于丙烯的聚合物組合物包含10-15wt%的第二聚合物組分和85-90wt%的第一聚合物組分,基于所述基于丙烯的聚合物組合物的重量。
實施方案R:實施方案A-Q中任一項的基于丙烯的聚合物組合物,其中所述基于丙烯的聚合物組合物具有大于大約90%的三單元組立構規整度。
實施方案S:實施方案A-R中任一項的基于丙烯的聚合物組合物,其中所述基于丙烯的聚合物組合物具有小于大約50J/g的熔化熱。
實施方案T:實施方案A-S中任一項的基于丙烯的聚合物組合物,其中所述基于丙烯的聚合物組合物具有小于或等于大約100℃的熔體溫度(a melt temperature)。
實施方案U:實施方案A-T中任一項的基于丙烯的聚合物組合物,其中所述基于丙烯的聚合物組合物具有單個DSC熔融峰。
實施方案Z:具有至少一個彈性層的熔紡非織造組合物,其中所述彈性層包含實施方案A-U中任一項的基于丙烯的聚合物組合物。
實施方案AA:具有至少一個彈性層的熔紡非織造組合物,其中所述彈性層包含基于丙烯的聚合物組合物,
其中所述基于丙烯的聚合物組合物是第一聚合物組分和第二聚合物組分的反應器共混物,
其中所述第一聚合物組分包含丙烯和乙烯并具有大于12至小于19wt%乙烯的乙烯含量R1,其中所述重量百分率基于所述第一聚合物組分的丙烯衍生的和乙烯衍生的單元的總重量,
其中所述第二聚合物組分包含丙烯和乙烯并具有大于4至小于10wt%乙烯的乙烯含量R2,其中所述重量百分率基于所述第二聚合物組分的丙烯衍生的和乙烯衍生的單元的總重量,
其中所述第一和第二聚合物組分的乙烯含量滿足以下式:
-1.7143R1+29.771≤R2≤-1.9167R1+37.25。
實施方案AB:實施方案Z或AA的熔紡非織造組合物,其中所述熔紡非織造組合物具有在對比非織造組合物的永久變形的±1%以內,或±0.5%以內,或相等,或更小的永久變形和具有大于或等于對比非織造組合物的回縮力的回縮力,其中所述對比非織造組合物與所述熔紡非織造組合物相同,除了所述對比非織造組合物用下述基于丙烯的聚合物組合物制成:所述基于丙烯的聚合物組合物具有乙烯含量降低的第一聚合物組分和乙烯含量相同的第二聚合物組分。
實施方案AC:實施方案Z-AB中任一項的熔紡非織造組合物,其中所述熔紡非織造組合物具有在對比非織造組合物的永久變形的±1%以內,或±0.5%以內,或相等,或更小的永久變形和具有大于或等于對比非織造組合物的回縮力的回縮力,其中所述對比非織造組合物與所述熔紡非織造組合物相同,除了所述對比非織造組合物用下述基于丙烯的聚合物組合物制成:所述基于丙烯的聚合物組合物具有乙烯含量提高的第一聚合物組分和乙烯含量相同的第二聚合物組分。
實施方案AD:實施方案Z-AC中任一項的熔紡非織造組合物,其中所述熔紡非織造組合物具有在對比非織造組合物的永久變形的±1%以內,或±0.5%以內,或相等,或更小的永久變形和具有大于或等于對比非織造組合物的回縮力的回縮力,其中所述對比非織造組合物與所述熔紡非織造組合物相同,除了所述對比非織造組合物用下述基于丙烯的聚合物組合物制成:所述基于丙烯的聚合物組合物具有乙烯含量相同的第一聚合物組分和乙烯含量降低的第二聚合物組分。
實施方案AE:實施方案Z-AD中任一項的熔紡非織造組合物,其中所述熔紡非織造組合物具有在對比非織造組合物的永久變形的±1%以內,或±0.5%以內,或相等,或更小的永久變形和具有大于或等于對比非織造組合物的回縮力的回縮力,其中所述對比非織造組合物與所述熔紡非織造組合物相同,除了所述對比非織造組合物用下述基于丙烯的聚合物組合物制成:所述基于丙烯的聚合物組合物具有乙烯含量相同的第一聚合物組分和乙烯含量提高的第二聚合物組分。
實施方案AF:實施方案Z-AE中任一項的熔紡非織造組合物,其中所述熔紡非織造組合物具有在對比非織造組合物的永久變形的±1%以內,或±0.5%以內,或相等,或更小的永久變形和具有大于對比非織造組合物的回縮力的回縮力,其中所述對比非織造組合物與所述熔紡非織造組合物相同,除了(i)所述對比非織造組合物用下述基于丙烯的聚合物組合物制成:所述基于丙烯的聚合物組合物具有乙烯含量降低的第一聚合物組分和乙烯含量相同的第二聚合物組分;(ii)所述對比非織造組合物用下述基于丙烯的聚合物組合物制成:所述基于丙烯的聚合物組合物具有乙烯含量提高的第一聚合物組分和乙烯含量相同的第二聚合物組分;(iii)所述對比非織造組合物用下述基于丙烯的聚合物組合物制成:所述基于丙烯的聚合物組合物具有乙烯含量相同的第一聚合物組分和乙烯含量降低的第二聚合物組分;或(iv)所述對比非織造組合物用下述基于丙烯的聚合物組合物制成:所述基于丙烯的聚合物組合物具有乙烯含量相同的第一聚合物組分和乙烯含量提高的第二聚合物組分。
實施方案AG:實施方案Z-AF中任一項的熔紡非織造組合物,其中所述熔紡非織造組合物具有大于或等于對比非織造組合物的回縮力的回縮力和在對比非織造組合物的永久變形的±1%以內,或±0.5%以內,或相等,或更小的永久變形,其中所述對比非織造組合物是相同的,除了所述對比非織造組合物用下述基于丙烯的聚合物組合物制成:所述基于丙烯的聚合物組合物具有(i)小于12或大于19wt%乙烯的第一聚合物組分乙烯含量R1,其中所述重量百分率基于所述第一聚合物組分的丙烯衍生的和乙烯衍生的單元的總重量,和/或(ii)小于4或大于10wt%乙烯的第二聚合物組分乙烯含量R2,其中所述重量百分率基于所述第二聚合物組分的丙烯衍生的和乙烯衍生的單元的總重量。
實施方案AH:實施方案AB-AG中任一項的熔紡非織造組合物,其中所述熔紡非織造組合物的回縮力比所述對比非織造組合物的回縮力大3%,或大5%,或大10%,或大20%。
實施方案AI:實施方案Z-AH中任一項的熔紡非織造組合物,其中所述熔紡非織造組合物具有小于19%的第一周期永久變形。
實施方案AJ:實施方案Z-AI中任一項的熔紡非織造組合物,其中所述熔紡非織造組合物具有小于18%的第一周期永久變形。
實施方案AK:實施方案Z-AJ中任一項的熔紡非織造組合物,其中所述熔紡非織造組合物具有小于或等于大約10%的第二周期永久變形。
實施方案AL:實施方案Z-AJ中任一項的熔紡非織造組合物,其中所述熔紡非織造組合物具有大于大約1.3N的在50%恢復下的第一周期回縮力。
實施方案AM:實施方案Z-AL中任一項的熔紡非織造組合物,其中所述熔紡非織造組合物具有大于大約1.5N的在50%恢復下的第一周期回縮力。
實施方案AN:實施方案Z-AM中任一項的熔紡非織造組合物,其中所述熔紡非織造組合物具有大于大約1.5N的在50%恢復下的第二周期回縮力。
實施方案AO:實施方案Z-AN中任一項的熔紡非織造組合物,其中所述非織造組合物還包含一個或多個面層。
實施方案AP:實施方案AO的熔紡非織造組合物,其中所述面層包含聚丙烯和聚對苯二甲酸乙二醇酯中的至少一種的纖維。
實施方案AQ:實施方案AO或AP的熔紡非織造組合物,其中所述面層是熔噴、紡粘、射流噴網或梳理的。
實施方案AR:實施方案AO-AQ中任一項的熔紡非織造組合物,其中所述面層是可延伸面層。
實施方案AS:實施方案AO-AR中任一項的熔紡非織造組合物,其中所述彈性層是熔噴層,且所述面層中的至少一個是紡粘層。
實施方案AT:實施方案AO-AS中任一項的熔紡非織造組合物,其中所述彈性層是布置在兩個紡粘面層之間的熔噴層。
實施方案AU:實施方案AT中任一項的熔紡非織造組合物,其中所述紡粘層中的至少一個包含抗沖共聚物。
實施方案AV:包含實施方案Z-AU中任一項的熔紡非織造組合物的制品。
實施方案AW:實施方案AV的制品,其中所述制品是尿布、女性護理品、成人失禁制品、無菌包裹、隔離袍、工作室袍、手術袍、手術單、急救敷料或彈性防護罩。
實施方案BA:實施方案Z-AW中任一項的熔紡非織造組合物的制造方法,其中所述方法包括形成包含實施方案A-U中任一項的基于丙烯的聚合物組合物的熔融聚合物組合物,形成包含所述基于丙烯的聚合物的纖維,和由所述纖維形成彈性層。
實施方案BB:實施方案BA的方法,其中所述方法還包括為所述彈性層布置面層。
實施方案BC:實施方案BB的方法,其中所述彈性層的纖維直接地形成在所述面層上。
實施方案BD:實施方案BA-BC中任一項的方法,其中使用熔噴方法按大于0.3克/孔/分鐘(“ghm”)的通過量形成所述纖維。
實施方案BE:實施方案BA-BD中任一項的方法,其中使用熔噴方法按小于或等于大約3000psi(20684kPa)的模頭壓力形成所述纖維。
實施方案BF:實施方案BA-BE中任一項的方法,其中所述熔融聚合物組合物的熔體溫度小于或等于大約575°F(302℃)。
已經使用一組數值上限和一組數值下限描述了某些實施方案和特征。不言而喻的是,從任何下限到任何上限的范圍應被考慮,除非另有說明。某些下限、上限和范圍出現在下面一個或多個權利要求中。所有數值是"大約"或"大致"指示值,并且考慮本領域中普通技術人員將預計的實驗誤差和偏差。
這里所使用的短語“基本上沒有”和“基本上不含”旨在表明主題不以任何量故意使用或添加,但是可以作為由環境或工藝條件產生的雜質按非常小量存在。
如果權利要求中使用的術語沒有在上面限定,則應該為它賦予最寬的定義,因為相關領域人員已經知道所述術語反映在至少一篇印刷的出版物或公布的專利中。另外,本申請中引用的所有專利、試驗程序和其它文獻在此公開物與本發明一致并且針對允許這種引入的所有權限的程度上充分引入供參考。