基于聚烯烴的彈性膜結構、層壓體和其方法與流程
本發明的實施例一般涉及基于聚烯烴的彈性膜結構、層壓體和制造的方法，并且更具體來說涉及基于聚烯烴的彈性膜結構、層壓體和制造此類物品的方法供用于衛生和醫療產品中。
背景技術：
包括膜如彈性膜的可延伸層壓體材料常用于多種應用。一次性衛生產品，尤其是消費者相關產品，通常具有對其用途、功能或訴求不可或缺的一種或多種彈性元件。高度彈性元件對某些消費者相關的產品如尿布、訓練褲和成人失禁產品在腰部、耳柄、側板和套箍區域中的合身度可是重要的。然而，彈性膜也不是沒有其缺點。膜可由于在卷材上的膜的粘性(這可造成粘連，即，其中膜粘到自身，或造成機械加工性問題，其中膜粘到設備部件)，而難以操控。
已經采取各種方法以提供高度彈性元件。舉例來說，彈性膜或非編織網已由彈性材料如苯乙烯類嵌段共聚物(sbc)調配。sbc可呈現優異物理性質，如彈性和可撓性；然而，完全由sbc制成的彈性膜或非編織網可為成本高的。此外，某些苯乙烯類嵌段共聚物可由于差熱穩定性而具有受限的工藝窗口。舉例來說，苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯(sis)和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(sbs)可進行熱降解并從而遭受降低的可加工性、機械加工性和降低的機械性能。具有氫化中間嵌段的sbc如苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(sebs)、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯(seps)和其它sbc可呈現較大熱穩定性但在其制造過程中遭受由于較大能量密度、較高co2輸出以及其它環境和經濟缺點。盡管比一些sbc更熱穩定并且更環境和經濟地有利，但聚烯烴彈性體可呈現低于期望的物理性質。
用于提供高度彈性元件的其它方法涉及將彈性體膜層壓到非編織襯底以形成層壓體，并且然后拉伸層壓體以激活非編織物并賦予必需的彈性。另外其它方法涉及將低結晶度彈性芯材料與在皮層中的較小彈性、較小粘性或較高結晶度材料共擠出以降低粘連并改善膜的機械加工性和操控。此類膜可經拉伸以賦予期望彈性，如公開于u.s.7,498,282中。
因此，本文公開基于聚烯烴的彈性膜結構、層壓體和制造此類物品的方法的替代方法。
技術實現要素：
公開于本文實施例中的為經拉伸改性的彈性體多層膜。膜包含：包含第一乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的芯層，其中第一乙烯-α-烯烴嵌段共聚物包含至少50mol.％乙烯，熔融指數(i2)為0.5g/10min到5g/10min，并且密度為0.850g/cc到0.890g/cc，以及獨立地包含第二乙烯-α-烯烴嵌段共聚物和2.5wt.％到30wt.％的防粘劑的至少一個外層，其中第二乙烯-α-烯烴嵌段共聚物包含至少50mol.％乙烯，熔融指數(i2)為0.5g/10min到25g/10min，并且密度為0.850g/cc到0.890g/cc，其中第一乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的密度等于或大于第二乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的密度。在本文實施例另外公開的為包含如本文所公開的經拉伸改性的彈性體多層膜的層壓體。
在本文實施例中進一步公開的為用于制造經拉伸改性的彈性體多層膜的方法。方法包含：提供多層膜，所述多層膜包含包含第一乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的芯層，其中第一乙烯-α-烯烴嵌段共聚物包含至少50mol.％乙烯，熔融指數(i2)為0.5g/10min到5g/10min，并且密度為0.850g/cc到0.890g/cc，以及獨立地包含第二乙烯-α-烯烴嵌段共聚物和2.5wt.％到30wt.％的防粘劑的至少一個外層，其中第二乙烯-α-烯烴嵌段共聚物包含至少50mol.％乙烯，熔融指數(i2)為0.5g/10min到25g/10min，并且密度為0.850g/cc到0.890g/cc，其中第一乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的密度等于或大于所述第二乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的密度，以至少1.9的拉伸比在至少一個方向上執行膜的第一拉伸以形成經拉伸改性的多層膜；以及在至少一個方向上大體上松弛經拉伸改性的多層膜。
實施例的附加特征和優點將在下文的詳細描述中進行闡述，并且將部分地由本領域的技術人員從所述描述而容易地清楚或通過實踐本文所描述的實施例(包含下文的詳細描述、權利要求書以及附圖)而認識到。
應理解，前述和以下描述都描述各種實施例，并且打算提供用于理解所要求的主題的性質和特性的概述或構架。包括附圖以提供對各種實施例的進一步理解，并且所述附圖被并入本說明書中并且構成本說明書的一部分。附圖說明本文所描述的各種實施例，并且與描述一起用以解釋所要求的主題的原理和操作。
附圖說明
圖1示意性地描繪了串聯吹塑膜方法其可用于制備根據本文中示出且描述的一個或多個實施例的經拉伸-改性的多層膜；以及
圖2示意性地描繪了串聯流延擠出膜方法，其可用于制備根據本文中示出且描述的一個或多個實施例的經拉伸-改性的多層膜。
具體實施方式
現將詳細參考經拉伸改性的彈性體多層膜、層壓體和其方法的實施例，所述實施例的實例在附圖中描述并示出。經拉伸改性的彈性體多層膜可用于生產用于吸收性衛生產品(例如尿布產品、訓練褲和成人失禁產品)的部件，如例如背板、腰帶、套箍、側板和尿布耳柄。然而，應注意，此僅為本文公開的實施例的例示性實施。實施例適用于容易發生如上文所論述問題的類似問題的其它技術。舉例來說，經拉伸改性的彈性體多層膜可用于產品袋、一次性佩戴、布狀擦拭物、面罩、手術服裝、非織物、繃帶和傷口敷料，這些明確在本發明的實施例的范圍內。
如本文所用，“經拉伸改性的”是指在膜形成之后和隨后處理步驟如與襯底或另一種膜層壓或粘結之前，膜在至少一個方向上進行至少第一拉伸。在一些實施例中，膜可在至少一個方向上進行至少第一拉伸到至少1.9的拉伸比以形成經拉伸改性的膜。在其它實施例中，膜可在至少一個方向上進行至少第一拉伸到至少3.6的拉伸比以形成經拉伸改性的膜。在另外的實施例中，膜可在至少一個方向上進行至少第一拉伸到至少4.5的拉伸比以形成經拉伸改性的膜。在甚至另外的實施例中，膜可在至少一個方向上進行至少第一拉伸到至少5.7的拉伸比以形成經拉伸改性的膜。在甚至另外的實施例中，膜可在至少一個方向上進行至少第一拉伸到至少6.5的拉伸比以形成經拉伸改性的膜。
拉伸比可如美國專利第4,116,892號(′892專利)中所述測定，并且通過在′892專利的圖3中提供的以下等式計算：
其中l＝正弦波的長度(如′892專利的圖3中示出)，a＝πd/w，d＝凹槽深度，并且w＝盤之間的距離(如′892專利的圖3中示出)。實際拉伸速率(adr)通過以下等式計算：
其中d＝凹槽深度，w＝盤之間的距離(如′892專利的圖3中示出)，l＝正弦波的長度(如′892專利的圖3中示出)，v為膜進入輥的夾持點的速度；以及r為輥的半徑。
經拉伸改性的彈性體多層膜包含：包含乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的芯層和至少一個外層。芯層可鄰近于至少一個外層定位，或可替代地，在芯層和至少一個外層之間可存在至少一個介入層(例如內層)。在一些實施例中，膜包含芯層和兩個外層，其中芯層定位于兩個外層之間。在其它實施例中，內層可定位于芯層和兩個外層中的一個或兩個之間。在另外的實施例中，膜包含定位于兩個外層之間的芯層以及定位于芯層和兩個外層中的一個或兩個之間的兩個或更多個內層。每個內層可與存在于膜中的其它內層相同或不同。應理解，根據本文中的教導內容經拉伸改性的彈性體多層膜可包含芯層、外層和內層的其它組合。
在本文實施例中，至少一個外層與芯層的厚度比率可借助百分比獲得。舉例來說，在一些實施例中，芯層占總體膜厚度的至少約50％、60％、70％、80％、90％或95％。在其它實施例中，芯層占總體膜厚度的約50％到約95％。在其它實施例中，芯層占總體膜厚度的約60％到約90％。在另外的實施例中，芯層占總體膜厚度的約70％到約90％。在一些實施例中，至少一個外層獨立地占總體膜厚度的約2％到約30％、約5％到約30％或約5％到約20％。在其中存在兩個或更多個外層的本文實施例中，每個外層可具有相同厚度，或可替代地，可具有不等厚度。在本文實施例中，可存在內層。內層定位于芯層和至少一個外層之間。在一些實施例中，內層可獨立地占總體膜厚度的約2％到約20％、約2％到約15％或約2％到約10％。在其中存在兩個或更多個內層的本文實施例中，每個內層可具有相同厚度，或可替代地，可具有不等厚度。
芯層
芯層包含第一乙烯-α-烯烴嵌段共聚物。術語“乙烯-α-烯烴嵌段共聚物”或“obc”意指乙烯/α-烯烴多嵌段共聚物并且包括呈聚合形式的乙烯和一種或多種可共聚α-烯烴共聚單體，并且特征在于兩種或更多種聚合單體單元的多個嵌段或鏈段在化學或物理性質方面不同。術語“互聚物”和“共聚物”在本文中可互換使用。當在共聚物中提及“乙烯”或“共聚單體”的量時，應理解此意指其聚合單元。用于本文所述的實施例中的乙烯-α-烯烴嵌段共聚物可由下式表示：
(ab)n
其中：n至少為1，并且，在一些實施例中，為大于1的整數，如2、3、4、5、10、15、20、30、40、50、60、70、80、90、100或更高；“a”表示硬嵌段或鏈段；并且“b”表示軟嵌段或鏈段。在一些實施例中，a與b以與大體上支化或大體上星形方式相反的大體上線性方式連接。在其它實施例中，a嵌段和b嵌段沿聚合物鏈隨機分布。換句話說，嵌段共聚物通常并不具有如下結構。
aaa-aa-bbb-bb
在又其它實施例中，本文所述的乙烯-α-烯烴嵌段共聚物通常不具有第三類型的嵌段，其包含(一種或多種)不同共聚單體。在又其它實施例中，嵌段a和嵌段b中的每個具有大體上隨機分布在嵌段內的單體或共聚單體。換句話說，嵌段a和嵌段b都不包含組成相異的兩個或更多個子鏈段(或子嵌段)，如端部鏈段，其具有與嵌段的其余部分大體上不同的組成。
在本文實施例中，乙烯可占全部乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的大部分摩爾分數，即，乙烯占全部聚合物的至少50mol.％。在一些實施例中，乙烯占至少60mol.％、至少70mol.％或至少80mol.％。全部聚合物的其余大部分包含至少一種其它共聚單體，其為具有3或更多個碳原子的α-烯烴。在一些實施例中，本文所述的乙烯-α-烯烴嵌段共聚物可包含50mol.％到90mol.％、60mol.％到85mol.％或65mol.％到80mol.％的乙烯。可使用任何合適的技術量測共聚單體含量，如基于核磁共振(“nmr”)光譜分析的技術以及例如，通過如美國專利7,498,282(以引用的方式并入本文中)中所述的13cnmr分析。
本文所述的乙烯-α-烯烴嵌段共聚物包括各種量的“硬”鏈段和“軟”鏈段。“硬”鏈段為其中以聚合物的重量計，乙烯以大于95wt.％或大于98wt.％、最多100wt.％的量存在的聚合單元的嵌段。換句話說，以聚合物的重量計，在硬鏈段中的共聚單體含量(除乙烯以外的單體的含量)小于5wt.％或小于2wt.％，并且可低至零.在一些實施例中，硬鏈段包括衍生自乙烯的所有或大體上所有單元。“軟”鏈段為其中以聚合物的重量計，共聚單體含量(除乙烯以外的單體的含量)大于5wt.％或大于8wt.％、大于10wt.％或大于15wt.％的聚合單元的嵌段。在一些實施例中，在軟鏈段中的共聚單體含量可大于20wt.％、大于25wt.％、大于30wt.％、大于35wt.％、大于40wt.％、大于45wt.％、大于50wt.％或大于60wt.％并且可為最多100wt.％。
軟鏈段可存在于本文所述的乙烯-α-烯烴嵌段共聚物中，其量為乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的總重量的1wt.％到99wt.％，或乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的總重量的5wt.％到95wt.％、10wt.％到90wt.％、15wt.％到85wt.％、20wt.％到80wt.％、25wt.％到75wt.％、30wt.％到70wt.％、35wt.％到65wt.％、40wt.％到60wt.％或45wt.％到55wt.％。相反地，硬鏈段可以類似范圍存在。軟鏈段重量百分比和硬鏈段重量百分比可基于從dsc或nmr獲得的數據計算。此類方法和計算公開于例如以colinl.p.shan、lonniehazlitt等人的名義提交于2006年3月15日并頒予陶氏全球技術公司(dowglobaltechnologiesinc.)的題為《乙烯/α-烯烴嵌段互聚物(ethylene/α-olefinblockinter-polymers)》的美國專利第7,608,668號中，所述專利的公開內容以全文引用的方式并入本文中。具體來說，硬鏈段和軟鏈段重量百分比和共聚單體含量可如us7,608,668的第57欄到第63欄中所述測定。
本文所述的乙烯-α-烯烴嵌段共聚物包含可以線性方式而不是側接或接枝方式接合的兩個或更多個化學相異的區或鏈段(被稱作“嵌段”)，即包含相對于聚合烯系官能度端到端接合的化學上分化的單元的聚合物。在一個實施例中，嵌段在并入的共聚單體的量或類型、密度、結晶度、可歸因于此類組合物的聚合物的微晶尺寸、立體異構性(全同立構或間同立構)的類型或程度、區域規整性或區域不規整性、支化量(包括長鏈支化或超支化)、均勻性或任何其它化學或物理性質方面不同。相較于現有技術的嵌段互聚物，包括通過依序單體加成、立體易變催化劑或陰離子聚合技術生產的互聚物，乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的特征可在于聚合物多分散性(pdi或mw/mn或mwd)、嵌段長度分布和/或嵌段數量分布的獨特分布在實施例中，這是由于梭移劑與用于其制備的多個催化劑組合的影響。
在一些實施例中，本文所述的乙烯-α-烯烴嵌段共聚物以連續法生產并且多分散指數pdi為1.7到3.5、1.8到3、1.8到2.5或1.8到2.2。當以分批或半分批方法生產時，本文所述的乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的pdi為1.0到3.5、1.3到3、1.4到2.5、或1.4到2。此外，本文所述的乙烯-α-烯烴嵌段共聚物具有擬合舒爾茨-弗洛里分布(schultz-florydistribution)而非泊松分布(poissondistribution)的pdi。在本文實施例中，本文所述的乙烯-α-烯烴嵌段共聚物可具有多分散嵌段分布以及嵌段尺寸的多分散分布兩者。這使得形成具有改進和可區別的物理特性的聚合物產物。多分散嵌段分布的理論益處先前已建模并在potemkin，《物理評論e(physicalreviewe)》(1998)57(6)，第6902-6912頁和dobrynin，《化學物理雜志(j.chem.phvs.)》(1997)107(21)，第9234-9238頁中論述。
在一些實施例中，本文所述的乙烯-α-烯烴嵌段共聚物具有最概然分布的嵌段長度。在一些實施例中，本文所述的乙烯-α-烯烴嵌段共聚物被定義為具有：
(a)1.7到3.5的mw/mn、至少一個以攝氏度為單位的熔點tm和以克/立方厘米為單位的密度d，其中tm和d的數值對應于以下關系式：
tm＞-2002.9+4538.5(d)-2422.2(d)2，和/或
(b)1.7到3.5的mw/mn，并且特征在于以j/g為單位的熔化熱δh和定義為最高dsc峰與最高結晶分析分餾(“crystaf”)峰之間的溫差的以攝氏度為單位的差量δt，其中δt和δh的數值具有以下關系式：
對于δh大于零且最多130j/g，δt＞-0.1299δh+62.81，和
對于δh大于130j/g，δt≥48℃；
其中使用至少5％的累積聚合物測定crystaf峰，并且如果小于5％的聚合物具有可鑒別的crystaf峰，那么crystaf溫度是30℃；和/或
(c)在300％應變和1次循環下用第一乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的壓縮模制膜測量的以百分比為單位的彈性恢復re，并且具有以克/立方厘米為單位的密度d，其中當第一乙烯-α-烯烴嵌段共聚物大體上不含交聯相時，數值re和d滿足以下關系式：
re＞1481-1629(d)；和/或
(d)具有當使用tref分餾時在40℃與130℃之間洗脫的分子級分，其特征在于級分具有大于或等于量(-0.2013)t+20.07，或大于或等于量(-0.2013)t+21.07的摩爾共聚單體含量，其中t是以℃為單位測量的tref級分的峰值洗脫溫度數值；和/或
(e)具有在25℃下的儲能模量g′(25℃)和在100℃下的儲能模量g′(100℃)，其中g′(25℃)與g′(100℃)的比率在1∶1到9∶1范圍內。
本文所述的乙烯-α-烯烴嵌段共聚物還可具有：
(f)當使用tref分餾時在40℃與130℃之間洗脫的分子級分，其特征在于級分的嵌段指數為至少0.5且最多1并且分子量分布mw/mn大于1.3；和/或
(g)平均嵌段指數大于零且最多1.0，并且分子量分布mw/mn大于1.3。應理解，乙烯-α-烯烴嵌段共聚物可具有特性(a)到(g)中的一種、一些、所有或任何組合。嵌段指數可如美國專利第7,608,668號中詳細描述來測定，所述專利出于所述目的以引用的方式并入本文中。用于測定特性(a)到(g)的分析方法公開于例如美國專利第7,608,668號第31欄第26行到第35欄第44行中，所述專利出于所述目的以引用的方式并入本文中。
用于制備本文所述的乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的合適的單體包括乙烯和一種或多種3到30或3到20個碳原子的可聚合直鏈或支鏈α-烯烴，如丙烯、1丁烯、1戊烯、3-甲基-1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、1-辛烯、1癸烯、1-十二碳烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-十八碳烯和1二十碳烯。在一些實施例中，第一乙烯-α-烯烴嵌段共聚物為乙烯/辛烯嵌段共聚物，其中乙烯含量大于全部聚合物的80mol.％并且辛烯含量為全部聚合物的10mol.％到15mol.％或15mol.％到20mol.％。
本文所述的乙烯-α-烯烴嵌段共聚物可經由如美國專利第7,858,706號中所述的鏈梭移方法生產，所述專利以引用的方式并入本文中。具體來說，合適的鏈梭移劑和相關信息在第16欄第39行到第19欄第44行中列出。合適的催化劑描述于第19欄第45行到第46欄第19行中并且合適的助催化劑描述于第46欄第20行到第51欄第28行中。方法描述于整個文獻中，但具體地在第51欄第29行到第54欄第56行中。方法此外描述于例如美國專利第7,608,668號；第7,893,166號；以及第7,947,793號中。
在本文實施例中，第一乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的密度為0.850g/cc到0.890g/cc、0.850g/cc到0.885g/cc、0.855g/cc到0.880g/cc或0.860g/cc到0.879g/cc。在本文實施例中，第一乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的熔融指數(mi)為0.1g/10min到10g/10min、0.5g/10min到5g/10min、0.5g/10min到3g/10min、0.5g/10min到2g/10min、0.5g/10min到1.5g/10min、0.5g/10min到1g/10min或0.5g/10min到小于1g/10min，如通過astmd1238(190℃/2.16kg)所測量。
第一乙烯-α-烯烴嵌段共聚物可占芯層的至少50wt.％。舉例來說，在一些實施例中，第一乙烯-α-烯烴嵌段共聚物可占芯層的至少55wt.％、芯層的60wt.％、芯層的65wt.％、芯層的70wt.％、芯層的75wt.％、芯層的至少85wt.％、芯層的至少95wt.％、芯層的至少99wt.％或芯層的至少100wt.％。
在本文實施例中，第一乙烯-α-烯烴嵌段共聚物可具有低到適中水平的結晶度。第一乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的結晶度可根據結晶度％表示舉例來說，在一些實施例中，第一乙烯-α-烯烴嵌段共聚物具有從1％、2％或3％的下限到28％、30％或35％的上限的結晶度。還可根據熱能描述結晶度。對于100％結晶聚丙烯的熱能(或熔化熱)取為165j/g，并且對于100％結晶聚乙烯為292j/gm。在本文實施例中，第一乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的熔化熱(如通過dsc測定)可在約1焦耳/克(j/g)或3j/g或5j/g或7j/g的下限到約100j/g、95j/g、90j/g或85j/g的上限的范圍內。
結晶度的水平還可在熔點方面反映。“熔點”通過dsc測定。第一乙烯-α-烯烴嵌段共聚物可具有一個或多個熔點。這些峰中的具有最高熱流的峰(即，最高峰高度)被認為是熔點。第一乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的熔點(如通過dsc測定)可在113℃到124℃或113℃到128℃的范圍內。
在一些實施例中，芯層還可為聚合物摻合物，其包含第一乙烯-α-烯烴嵌段共聚物與適合于在吹塑膜、流延膜、擠出涂層方法中熔融處理或增強或改變彈性性能的其它芯層聚合物，其可包括例如適合于改善可加工性的低密度聚乙烯，尤其是如本文所述的一種或多種附加乙烯-α-烯烴嵌段共聚物，乙烯或丙烯無規共聚物如可商購自陶氏化學公司(thedowchemicalcompany)的affinitytm和versifytm樹脂，可商購自埃克森美孚公司(exxonmobilcorporation)的exacttm或vistamaxxtm樹脂，或合適的苯乙烯類嵌段共聚物如以商品名kratontm出售且可商購自科騰聚合物公司(kratonpolymers，inc.)的那些。如本文所用，“聚合物摻合物”是指兩種或更多種聚合物的混合物。聚合物摻合物可為不可混溶的、可混溶的或相容的。雖然第一乙烯/α-烯烴嵌段共聚物可與一種或多種芯層聚合物摻合，但所生產的第一乙烯/α-烯烴嵌段共聚物大體上為純的并且通常包含較大組分的聚合方法的反應產物。在其中芯層包含第一乙烯-α-烯烴嵌段共聚物和一或多種附加芯層聚合物的聚合物摻合物的實施例中，一或多種附加芯層聚合物可占芯層的小于30wt％、小于25wt％、小于20wt％、小于15wt％、小于10wt％或小于5wt％。
芯層可任選地包含一種或多種增滑劑。如本文所用“增滑劑”或“滑動添加劑”意指外部潤滑劑。合適的增滑劑的實例可包括(但不限于)酰胺增滑劑，如例如飽和脂肪酸酰胺或亞乙基雙(酰胺)、不飽和脂肪酸酰胺或亞乙基雙(酰胺)或其組合。在一些實施例中，增滑劑可包括油酸酰胺、芥酸酰胺、亞油酸酰胺、芥酸氨基乙基芥酸酰胺(erucamidoethylerucamide)、油酸氨基乙基油酸酰胺(oleamidoethyloleamide)、芥酸氨基乙基油酸酰胺(erucamidoethyloleamide)、油酸氨基乙基芥酸酰胺(oleamidoethylerucamide)、硬酯酸氨基乙基芥酸酰胺(stearamidoethylerucamide)、芥酸氨基乙基棕櫚酸酰胺(erucamidoethylpalmitamide)、棕櫚酸氨基乙基油酸酰胺(palmitamidoethyloleamide)、棕櫚酸酰胺、硬脂酰胺、花生酸酰胺、山崳酰胺、硬酯酰基硬脂酰胺、棕櫚酰基棕櫚酸酰胺、硬酯酰基花生酸酰胺、硬脂酸氨基乙基硬脂酰胺(stearamidoethylstearamide)、硬脂酸氨基乙基棕櫚酸酰胺(stearamidoethylpalmitamide)、棕櫚酸氨基-乙基硬脂酰胺或其組合。此類增滑劑還公開于以colinl.p.shan、lonniehazlitt等人的名義提交于2006年3月15日并頒予陶氏全球技術公司的題為《乙烯/α-烯烴嵌段互聚物(ethylene/α-olefinblockinter-polymers)》的美國專利第7,608,668號中，所述專利的公開內容以全文引用的方式并入本文中。在一些實施例中，膜在芯層中進一步包含增滑劑。
存在于芯層中的一種或多種增滑劑的總量可在0wt.％到1wt.％的范圍內。所有個別值和子范圍包括并公開于本文中。舉例來說，在一些實施例中，存在于芯層中的一種或多種增滑劑的總量為0wt.％到0.5wt.％。在其它實施例中，存在于芯層中的一種或多種增滑劑的總量為0.05wt.％到0.3wt.％。滑動添加劑可以預混配母料的形式添加到載體樹脂。載體樹脂可為如本文先前描述的乙烯-α-烯烴嵌段共聚物。用于將增滑劑并入載體樹脂的合適的方法為本領域的技術人員已知的，并且可包括例如熔融摻合或溶液摻合，其可使用例如擠出機(單螺桿、雙螺桿)或靜態混合器執行。在一些實施例中，含有期望量的增滑劑的增滑劑母料在膜制備步驟期間通過與其它聚合物樹脂干摻合而并入。舉例來說，在熔融擠出工藝中，賦予的剪切力和熱量將引起母料的熔融和增滑劑在整個熔融流中的分布，這將隨后變成本文公開的一層或多層。當然，考慮到載體樹脂、增滑劑、相容劑、加工助劑、穩定劑、改性劑、顏料和/或可包括于母料調配物中的其它組分，可使用用于將增滑劑并入一層或多層中的其它合適的方法。
至少一個外層
在本文實施例中，至少一個外層獨立地包含第二乙烯-α-烯烴嵌段共聚物和防粘劑。第二乙烯-α-烯烴嵌段共聚物可為如本文先前描述的乙烯-α-烯烴嵌段共聚物。在一些實施例中，第二乙烯-α-烯烴嵌段共聚物為乙烯/辛烯嵌段共聚物，其中乙烯含量大于全部聚合物的80mol.％并且辛烯含量為全部聚合物的10mol.％到15mol.％或15mol.％到20mol.％。在本文一些實施例中，第一乙烯α-烯烴嵌段共聚物不同于第二乙烯-α-烯烴嵌段共聚物。
在本文實施例中，第二乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的密度為0.850g/cc到0.890g/cc、0.850g/cc到0.885g/cc、0.855g/cc到0.880g/cc或0.860g/cc到0.879g/cc。第一乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的密度等于或大于第二乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的密度。在一些實施例中，存在于芯層中的聚合物摻合物的密度等于或大于第二乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的密度。
在本文實施例中，第二乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的熔融指數(mi)為0.1g/10min到25g/10min、0.5g/10min到25g/10min、0.5g/10min到20g/10min、2g/10min到20g/10min、5g/10min到20g/10min或5g/10min到15g/10min，如通過astmd1238(190℃/2.16kg)所測量。在一些實施例中，第一乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的熔融指數不同于第二乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的熔融指數。
第二乙烯-α-烯烴嵌段共聚物可獨立地占至少一個外層的至少55wt.％。舉例來說，在一些實施例中，第二乙烯-α-烯烴嵌段共聚物可獨立地占至少一個外層的至少60wt.％、65wt.％、70wt.％、75wt.％80wt.％、85wt.％、90wt.％、95wt.％或99wt.％。
第二乙烯-α-烯烴嵌段共聚物可具有低到適中水平的結晶度。舉例來說，在一些實施例中，第二乙烯-α-烯烴嵌段共聚物具有從1％、2％或3％的下限到28％、30％或35％的上限的結晶度。在本文實施例中，第一乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的結晶度可大于或等于第二乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的結晶度。
還可根據熱能描述結晶度。對于100％結晶聚丙烯的熱能(或熔化熱)取為165j/g，并且對于100％結晶聚乙烯為292j/g。第二乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的熔化熱(如通過dsc測定)可在約1焦耳/克(j/g)或3j/g或5j/g或7j/g的下限到約100j/g、95j/g、90j/g或85j/g的上限的范圍內。在本文實施例中，第一乙烯-α-烯烴嵌段共聚物具有大于或等于第二乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的熔化熱。
還可在熔點方面來反映結晶度的水平。“熔點”通過dsc測定。第二乙烯-α-烯烴嵌段共聚物可具有一個或多個熔點，其中具有最高熱流的峰(即，最高峰高度)被認為是熔點。第二乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的熔點(如通過dsc測定)可在約20℃或25℃或30℃或35℃或40℃或45℃的下限到約135℃或130℃的上限的范圍內。在一些實施例中，第一乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的熔點等于或大于第二乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的熔點。
在一些實施例中，至少一個外層可包含聚合物摻合物，其包含第二乙烯-α-烯烴嵌段共聚物與適合于在吹塑膜、流延膜、擠出涂層方法中熔融處理或增強或改變彈性性能的一種或多種附加外層聚合物，其可包括例如適合于改善可加工性的低密度聚乙烯，尤其是如本文所述的一種或多種附加乙烯-α-烯烴嵌段共聚物，乙烯或丙烯無規共聚物如可商購自陶氏化學公司的affinitytm和versifytm樹脂、可商購自埃克森美孚公司的exacttm或vistamaxxtm樹脂，或合適的苯乙烯類嵌段共聚物如以商品名kratontm出售且可商購自科騰聚合物公司的那些。
在一些實施例中，至少一個外層獨立地包含聚合物摻合物，其包含第二乙烯-α-烯烴嵌段共聚物和密度為0.850g/cc到0.890g/cc并且熔融指數為0.5g/10min到25g/10min的一種或多種附加乙烯-α-烯烴嵌段共聚物。在一些實施例中，在至少一個外層中的聚合物摻合物的密度可等于或小于第一乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的密度。在其它實施例中，在至少一個外層中的聚合物摻合物的密度可等于或小于在芯層中的聚合物摻合物的密度。在一些實施例中，存在于至少一個外層中的一種或多種附加乙烯-α-烯烴嵌段共聚物可占至少一個外層的小于30wt.％、小于25wt.％、小于20wt.％、小于15wt.％、小于10wt.％或小于5wt.％。
在本文實施例中，至少一個外層獨立地包含防粘劑。合適的防粘劑的實例可包括(但不限于)粘土、硅酸鋁、硅藻土、二氧化硅、滑石、碳酸鈣、石灰石、煙霧狀二氧化硅、硫酸鎂、硅酸鎂、氧化鋁三水合物、氧化鎂、氧化鋅、二氧化鈦或其組合。在一些實施例中，防粘劑選自由以下組成的群組：滑石、碳酸鈣、二氧化硅、霞石正長巖和其組合。其它合適的防粘劑可發現于美國專利7,741,397和zweifelhans等人，《塑料添加劑手冊(plasticsadditiveshandbook)》，漢瑟加德納出版社(hansergardnerpublications)，俄亥俄州辛辛那提(cincinnati，ohio)，第5版，第7章，第585至600頁(2001)中，它們以引用的方式并入本文中。
防粘劑可以在2.5wt.％到30wt.％的范圍內的量獨立地存在于至少一個外層中。在一些實施例中，防粘劑可以在至少一個外層的2.5wt.％到25wt.％、2.5wt.％到20wt.％、2.5wt.％到18wt.％、3.5wt.％到18wt.％、5wt.％到20wt.％、5wt.％到18wt.％或5wt.％到15wt.％的范圍內的量獨立地存在于至少一個外層中。用于將防粘劑并入載體樹脂的合適的方法為本領域的技術人員已知的并且可包括例如熔融摻合或溶液摻合，其可使用例如擠出機(單螺桿、雙螺桿)或靜態混合器執行。在一些實施例中，含有期望量的防粘劑的防粘母料在膜制備步驟期間通過與其它聚合物樹脂干摻合而并入。舉例來說，在熔融擠出工藝中，賦予的剪切力和熱量將引起母料的熔融和防粘劑在整個熔融流中的分布，這將隨后變成本文公開的一層或多層當然，考慮到載體樹脂、增滑劑、相容劑、加工助劑、穩定劑、改性劑、顏料和/或可包括于母料調配物中的其它組分，可使用用于將防粘劑并入一層或多層中的其它合適的方法。
至少一個外層可任選地包含一種或多種增滑劑。合適的增滑劑的實例在上文概述。在一些實施例中，膜在至少一個外層中進一步包含增滑劑。在其它實施例中，膜在至少一個外層中和任選地在芯層中進一步包含增滑劑。在另外的實施例中，膜在至少一個外層和芯層中進一步包含增滑劑。獨立地存在于至少一個外層中的一種或多種增滑劑的總量可在0wt.％到1wt.％的范圍內。所有個別值和子范圍包括并公開于本文中。舉例來說，在一些實施例中，存在于至少一個外層中的一種或多種增滑劑的總量為0wt.％到0.5wt.％。在其它實施例中，存在于至少一個外層中的一種或多種增滑劑的總量為0.05wt.％到0.3wt.％。用于將增滑劑并入載體樹脂的合適的方法在上文先前描述。
在一些實施例中，相容劑還可存在于至少一個外層中。可因多種原因使用相容劑，包括增大聚合物潤濕防粘劑的表面的能力。聚合物相容劑可包含聚合物或其與官能團如極性官能團的摻合物。用于本發明的合適的相容劑包括(但不限于)乙烯丙烯酸乙酯(amplifytmea)、馬來酸酐接枝聚乙烯(amplifytmgr)、乙烯丙烯酸(primacortm)、離聚物(amplifytmio)和其它官能聚合物(amplifytmty)，其全部可購自陶氏化學公司；馬來酸酐苯乙烯類嵌段共聚物(kratontmfg)，可購自科騰聚合物；馬來酸酐接枝聚乙烯、聚丙烯、共聚物(exxelortm)，可購自埃克森美孚化學公司；經改性的丙烯酸乙酯一氧化碳三元共聚物、乙烯基乙酸亞乙酯(eva)、聚乙烯、茂金屬聚乙烯、乙烯丙烯橡膠和帶有酸、馬來酸酐、丙烯酸酯官能團的聚丙烯(fusabondtm、byneltm、nucreltm、elvaloytm、elvaxtm)以及離聚物(surlyntm)，可購自杜邦公司(e.i.dupontdenemoursandcompany)。
任選的內層
如上所指出，在本文一些實施例中，膜可包含任選的內層。內層可包含第三乙烯-α-烯烴嵌段共聚物，其可為如本文先前描述的乙烯-α-烯烴嵌段共聚物。在一些實施例中，第二乙烯α-烯烴嵌段共聚物不同于第三乙烯-α-烯烴嵌段共聚物。在其它實施例中，第一乙烯α-烯烴嵌段共聚物不同于第三乙烯-α-烯烴嵌段共聚物。在另外的實施例中，第一乙烯α-烯烴嵌段共聚物和第二乙烯α-烯烴嵌段共聚物不同于第三丙乙烯-α-烯烴嵌段共聚物。
在本文實施例中，第三乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的密度為0.850g/cc到0.890g/cc、0.850g/cc到0.885g/cc、0.855g/cc到0.880g/cc或0.860g/cc到0.879g/cc。在一些實施例中，第三乙烯-α-烯烴的密度等于或大于第二乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的密度。在本文實施例中，第三乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的熔融指數(mi)為0.1g/10min到10g/10min、0.5g/10min到5g/10min、0.5g/10min到3g/10min、0.5g/10min到2g/10min、0.5g/10min到1.5g/10min、0.5g/10min到1g/10min或0.5g/10min到小于1g/10min，如通過astmd1238(190℃/2.16kg)所測量。在一些實施例中，第三乙烯-α-烯烴嵌段共聚物為乙烯/辛烯嵌段共聚物，其中乙烯含量大于全部聚合物的80mol.％并且辛烯含量為全部聚合物的10mol.％到15mol.％或15mol.％到20mol.％。
第三乙烯-α-烯烴嵌段共聚物可占內層的至少50wt.％。舉例來說，在一些實施例中，第三乙烯-α-烯烴嵌段共聚物可占內層的至少55wt.％、內層的60wt.％、內層的65wt.％、內層的70wt.％、內層的75wt.％、內層的至少85wt.％、內層的至少95wt.％、內層的至少99wt.％或內層的至少100wt.％。
在一些實施例中，內層還可包含第三乙烯-α-烯烴嵌段共聚物與適合于在吹塑膜、流延膜、擠出涂層方法中熔融處理或增強或改變彈性性能的一種或多種附加聚合物，其可包括例如適合于改善可加工性的低密度聚乙烯，尤其是如本文所述的一種或多種附加乙烯-α-烯烴嵌段共聚物，乙烯或丙烯無規共聚物如可商購自陶氏化學公司的affinitytm和versifytm樹脂、可商購自埃克森美孚公司的exacttm或vistamaxxtm樹脂，或合適的苯乙烯類嵌段共聚物如以商品名kratontm出售且可商購自科騰聚合物公司的那些。一種或多種附加聚合物可占內層的小于30wt.％、小于25wt.％、小于20wt.％、小于15wt.％、小于10wt.％或小于5wt.％。
類似于芯層和至少一個外層，內層可任選地包含如上概述的一種或多種增滑劑。在一些實施例中，膜在內層中進一步包含增滑劑。在其它實施例中，膜在至少一個外層中和內層以及任選地在芯層中進一步包含增滑劑。在另外的實施例中膜在至少一個外層、芯層和內層中進一步包含增滑劑。存在于內層中的一種或多種增滑劑的總量可在0wt.％到1wt.％的范圍內。所有個別值和子范圍包括并公開于本文中。舉例來說，在一些實施例中，存在于至少一個外層中的一種或多種增滑劑的總量為0wt.％到0.5wt.％。在其它實施例中，存在于至少一個外層中的一種或多種增滑劑的總量為0.05wt.％到0.3wt.％。
膜和層壓體
膜可進一步包含可添加到一層或多層的非聚合物添加劑。示例性添加劑可包括加工油、流動改進劑、阻燃劑、抗氧化劑、塑化劑、顏料、硫化或固化劑、硫化或固化加速劑、固化遲延劑、加工助劑、uv穩定劑、抗靜電劑、顏料、阻燃劑、增粘樹脂等。這些化合物可包括填充劑和/或強化材料。可用于增強特性的其它添加劑包括著色劑。還可采用潤滑劑、成核劑、強化劑和填充劑(包括晶狀、纖維或粉末狀)。以上提供的示例性列舉并不是可與本發明一起使用的各種類別和類型的添加劑的詳盡列舉。
在本文實施例中，膜可為流延膜或吹塑膜。膜的總體厚度不受特別限制，但在一些實施例中，可小于20密耳、小于16密耳、小于10密耳或小于5密耳。個別層中的任一者的厚度可大幅變化，并且可通過方法、用途和經濟考慮因素確定。
已發現本文所述的膜可使在層壓之前，膜在卷材上粘連的可能性和嚴重度降到最低。粘連是指膜層在卷材上熔化或粘附在一起使卷材難以展開進行隨后處理步驟的缺點。在不打算受理論束縛的情況下，據相信，本文所述的膜通過降低溫度、壓力、各種壓力點、卷內張力和表面積接觸使粘連的傾向降到最低。然而，應理解使粘連降到最低的需要針對競爭需要，如膜操控和其它隨后轉換步驟而平衡。適合于量化膜粘連的各種方法包括astmd3354-11、iso11502等。
已發現本文所述的膜相較于未經拉伸改性的相同膜可呈現永久變形降低。在一些實施例中，膜相較于未經拉伸改性的相同膜可呈現2.5％的永久變形降低。在其它實施例中，膜相較于未經拉伸改性的相同膜可呈現5％的永久變形降低。在另外的實施例中，膜相較于未經拉伸改性的相同膜可呈現7.5％的永久變形降低。在甚至另外的實施例，膜相較于未經拉伸改性的相同膜可呈現10％的永久變形降低。
已發現本文所述的膜可呈現大于未經拉伸改性的相同膜的第一循環回縮力的第一循環回縮力。在一些實施例中，膜可呈現比未經拉伸改性的相同膜的第一循環回縮力大至少25％的第一循環回縮力。在其它實施例中，膜可呈現比未經拉伸改性的相同膜的第一循環回縮力大至少30％的第一循環回縮力。在另外的實施例中，膜可呈現比未經拉伸改性的相同膜的第一循環回縮力大至少35％的第一循環回縮力。在甚至另外的實施例中，膜可呈現比未經拉伸改性的相同膜的第一循環回縮力大至少45％的第一循環回縮力。在甚至另外的實施例中，膜可呈現比未經拉伸改性的相同膜的第一循環回縮力大至少50％的第一循環回縮力。
已發現本文所述的膜可呈現大于未經拉伸改性的相同膜的第二循環回縮力的第二循環回縮力。在一些實施例中，膜可呈現比未經拉伸改性的相同膜的第二循環回縮力大至少20％的第二循環回縮力。在其它實施例中，膜可呈現比未經拉伸改性的相同膜的第二循環回縮力大至少25％的第二循環回縮力。在另外的實施例中，膜可呈現比未經拉伸改性的相同膜的第二循環回縮力大至少35％的第二循環回縮力。在甚至另外的實施例中，膜可呈現比未經拉伸改性的相同膜的第二循環回縮力大至少45％的第二循環回縮力。在甚至另外的實施例中，膜可呈現比未經拉伸改性的相同膜的第二循環回縮力大至少50％的第二循環回縮力。
已發現本文所述的膜可呈現小于未經拉伸改性的相同膜的濁度的濁度。在不受理論束縛的情況下，據相信，由于經拉伸改性的膜未經歷塑性變形，所以它們引起表面粗糙度降低(由于不同的回復行為)以及因此濁度的降低。在一些實施例中，膜可呈現比未經拉伸改性的相同膜的濁度小至少2％的濁度。在其它實施例中，膜可呈現比未經拉伸改性的相同膜的濁度小至少3％的濁度。在另外的實施例中，膜可呈現比未經拉伸改性的相同膜的濁度小至少5％的濁度。根據astmd1003使用可購自紐約州梅爾維爾的畢克加德納(bykgardnerofmelville，n.y.)的hazegardplus濁度計借助光源cie發光體c測量混濁度。
本文所述的膜可用于層壓體中。層壓可包含層壓到膜的側面的襯底。在一些實施例中，襯底可為非編織物。在其它實施例中，襯底可為彈性非編織物。在另外的實施例中襯底可為可延伸、非彈性非編織物。如本文所用，術語“層壓體”是指已通過粘結步驟(如通過粘合劑粘結、熱粘結、點粘結、壓力粘結、擠出涂布或超聲粘結)粘附的兩個或更多個片材層的復合結構。舉例來說，多層的層壓體可包括一些非編織物的層。如本文所用，術語“非編織網”或“非編織纖維”或“非編織物”是指具有單個纖維或線的結構的網，其插在中間，但不以任何規則、重復方式插在中間。非編織網通過多種方法形成，所述方法如氣流成網法、熔噴法、紡粘法以及梳理法，包括粘結梳理網法。“熔噴”是指將熔融熱塑性材料通過多個細小通常圓形的模具毛細管作為熔融絲線或長絲擠出到高速氣體(例如空氣)流中的方法，這削弱熔融熱塑性材料的長絲以降低其直徑(可到微纖維直徑)。其后，熔噴纖維通過高速氣流運載并且沉積在收集表面上以形成隨機分散的熔噴纖維網。“紡粘”是指將熔融熱塑性材料作為長絲從具有擠出的長絲的直徑的紡絲頭的多個細小通常圓形毛細管擠出然后通過拉出纖維而快速縮短并在襯底上收集纖維的方法。
非編織網可包含單個網，如紡粘網、梳理網、氣流成網形成的網、水刺網或熔噴網。然而，由于與用于制造非編織纖維的不同方法和材料相關的相對優點和缺點，通常使用多于一個層的復合結構以實現特性的較好平衡。此類結構通常通過字母命名各種布局而識別，如對于由紡粘層和熔噴層組成的兩層結構的sm，對于三層結構的sms，或更多一般sxns結構，其中“x”可獨立地為紡粘層、梳理層、氣流成網形成的層、水刺層或熔噴層并且“n”可為任何數字，但出于切實可行的目的一般小于5。為了維持此類復合結構的結構完整性，層必須粘結在一起。粘結的常見方法包括點粘結、粘合層壓以及本領域的技術人員已知的其它方法。所有這些結構可用于本發明中。
非編織物還可為層壓體如紡粘層和一些熔噴層，如紡粘/熔噴/紡粘(sms)層壓體等，如公開于brock等人的美國專利第4,041,203號、collier等人的美國專利第5,169,706號、potts等人的美國專利第5,145,727號、perkins等人的美國專利第5,178,931號以及timmons等人的美國專利第5,188,885號中，每個專利以全文引用的方式并入。非編織物可為由彈性材料或可延伸非編織物組成的彈性非編織物，如為水刺紡絲-熔融非編織物的水刺材料。非編織物可為非彈性的，但為可伸長或可延伸的。此類非彈性非編織物可用于彈性層壓體中，其通過在彈性膜處于拉伸狀態時將此類非彈性非編織物粘結到彈性膜使得當允許彈性膜回縮時非編織物在其中非編織物粘結到彈性膜的部分之間打褶或起褶，從而在非編織物中形成波紋。這種層壓的現場拉伸方法描述于美國專利第4,720,415號中。使非編織物成波紋狀的其它方法為可商購的，如由micrex供應的那些。可延伸但非彈性非編織物還可通過描述為遞增拉伸的方法用于彈性層壓體中。在這些方法中，彈性膜和可延伸但非彈性非編織物在非拉伸的狀態下接合。層壓體然后經受拉伸或張力，如美國專利第5,167,897號、第4,107,364號、第4,209,463號和第4,525,407號中所述。當在網上釋放張力時，非編織物在其被拉伸的區域中持續地變形并且不回到其初始形狀，使得彈性層壓體現能夠從在已預拉伸的區域中的非編織物拉伸和恢復而無顯著的約束。
層壓體可通過如下形成：提供多層膜，所述多層膜包含：包含第一乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的芯層，其中第一乙烯-α-烯烴嵌段共聚物包含至少50mol.％乙烯，熔融指數(i2)為0.5g/10min到5g/10min，并且密度為0.850g/cc到0.890g/cc；以及獨立地包含第二乙烯-α-烯烴嵌段共聚物和2.5wt.％到30wt.％的防粘劑的至少一個外層，其中第二乙烯-α-烯烴嵌段共聚物包含至少50mol.％乙烯，熔融指數(i2)為0.5g/10min到25g/10min，并且密度為0.850g/cc到0.890g/cc；其中第一乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的密度等于或大于第二乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的密度；在至少一個方向上執行膜的第一拉伸到至少1.9的拉伸比以形成經拉伸改性的多層膜；以及在至少一個方向上大體上松弛經拉伸改性的多層膜。在一些實施例中在至少一個方向上執行，膜的第一拉伸到至少3.6的拉伸比以形成經拉伸改性的多層膜。在其它實施例中，在至少一個方向上執行膜的第一拉伸到至少4.5的拉伸比以形成經拉伸改性的多層膜。在另外的實施例中，在至少一個方向上執行膜的第一拉伸到至少5.7的拉伸比以形成經拉伸改性的多層膜。在另外的實施例中，在至少一個方向上執行膜的第一拉伸到至少6.5的拉伸比以形成經拉伸改性的多層膜。
拉伸可通過本領域中已知的方法實現，如環軋、拉幅拉幅架拉幅、遞增拉伸或本領域中已知的其它合適的方法。拉伸方法的實例還可發現于美國專利或公開案第4,368,565號、第5,143679號、第5,156,793號、第5,167,897號、第8,337,190號、第2003/0088228號或第2004/0222553號中，其全部以引用的方式并入本文中。僅出于說明的目的，在一些實施例中，拉伸通過使用至少一對互相嚙合溝槽卷材或互相嚙合盤實現。參見，例如，美國專利第4,153751號、美國專利第4,368,565號、國際申請案第wo2004/020174號和美國公開案第2006/0003656號，其全部以引用的方式并入本文中。
在一些實施例中，方法進一步包含將經拉伸改性的多層膜層壓到至少一個襯底以形成層壓體。如本文先前所指出，襯底可為非編織物、彈性非編織物或可延伸但非彈性非編織物。在一些實施例中，層壓體可使用與拉伸串聯的方法形成。膜可夾在兩個單獨襯底或非編織層壓體之間。
層壓體可進行隨后處理步驟以提供成品所需產品。舉例來說，在一些實施例中，層壓體可在至少一個方向上經受第二拉伸到其第二拉伸前長度的3.6或更小的拉伸比。此類方法通常應用于可延伸、非彈性非編織物膜層壓體以使其更彈性。此類類似拉伸方法的實例在上文描述。應理解，此步驟為任選的，并且在其它實施例中，層壓體不進行第二拉伸。附加實施例在附圖中描述并示出。
參考圖1，描繪了可用于制備經拉伸改性的多層膜的串聯吹塑膜方法(100)。在第一步驟(105)中，共擠出多層吹塑膜。多層膜可包含：包含第一乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的芯層，其中第一乙烯-α-烯烴嵌段共聚物包含至少50mol.％乙烯，熔融指數(i2)為0.5g/10min到5g/10min，并且密度為0.850g/cc到0.890g/cc；以及獨立地包含第二乙烯-α-烯烴嵌段共聚物和2.5wt.％到30wt.％的防粘劑的至少一個外層，其中第二乙烯-α-烯烴嵌段共聚物包含至少50mol.％乙烯，熔融指數(i2)為0.5g/10min到25g/10min，并且密度為0.850g/cc到0.890g/cc，并且其中第一乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的密度等于或大于第二乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的密度。在第二步驟(110)中，多層吹塑膜然后在至少一個方向上拉伸到至少1.9的拉伸比以形成經拉伸改性的多層膜。使經拉伸改性的多層膜在至少一個方向上大體上松弛。在第三步驟(115)中，將經拉伸改性的多層膜層壓到至少一個襯底以形成層壓體。
在一些實施例中，經拉伸改性的多層膜的表面中的至少一個可任選地通過火焰、等離子或電暈處理以改善如粘附力或可印刷性的特性。在層壓之前，還可任選地將粘合劑例如熱熔性粘合劑施加到經拉伸改性的多層膜或襯底。當然，可使用其它層壓技術，其可包括將經拉伸改性的多層膜經由熱粘結或超聲粘結層壓到另一種膜或非編織材料。在任選的第四步驟(120)中，層壓體可在至少一個方向上進行第二拉伸到3.6或更小的拉伸比。在一些實施例中，層壓體不進行第二拉伸。在其中層壓體已進行第二拉伸的實施例中，可使層壓體在第二拉伸的至少一個方向上大體上松弛。層壓體然后可卷繞成卷材。在本文中應理解，在圖1中示出和描述的方法僅為示例性的，但本領域的技術人員將顯而易見，可在不脫離本發明的精神和范圍的情況下作出各種其它變化和修改。舉例來說，每個步驟可連續(即，如所示的串聯)、半連續或以單獨單元操作執行。在一些實施例中，可生產中間材料，在一些實例中，其可暫時卷繞成卷材直到其準備進一步處理，在此點下，中間材料展開并處理。中間材料可在一個或多個方法步驟之后生產。
參考圖2，描繪了可用于制備經拉伸改性的多層膜的串聯流延膜方法(200)。在第一步驟(205)中，共擠出多層流延膜。多層膜可包含：包含第一乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的芯層，其中第一乙烯-α-烯烴嵌段共聚物包含至少50mol.％乙烯，熔融指數(i2)為0.5g/10min到5g/10min，并且密度為0.850g/cc到0.890g/cc；以及獨立地包含第二乙烯-α-烯烴嵌段共聚物和2.5wt.％到30wt.％的防粘劑的至少一個外層，其中第二乙烯-α-烯烴嵌段共聚物包含至少50mol.％乙烯，熔融指數(i2)為0.5g/10min到25g/10min，并且密度為0.850g/cc到0.890g/cc，并且其中第一乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的密度等于或大于第二乙烯-α-烯烴嵌段共聚物的密度。在第二步驟(210)中，多層流延膜然后在至少一個方向上拉伸到至少1.9的拉伸比以形成經拉伸改性的多層膜。使經拉伸改性的多層膜在至少一個方向上大體上松弛。在第三步驟(215)中，將經拉伸改性的多層膜層壓到至少一個襯底以形成層壓體。
在一些實施例中，經拉伸改性的多層膜的表面中的至少一個可任選地通過火焰、等離子或電暈處理以改善如粘附力或可印刷性的特性。在層壓之前，可任選地將粘合劑例如熱熔性粘合劑施加到經拉伸改性的多層膜或襯底。當然，如上所指出，可使用其它層壓技術，其可包括將經拉伸改性的多層膜經由熱粘結或超聲粘結層壓到另一種膜或非編織材料。在任選的第四步驟(220)中，層壓體可在至少一個方向上進行第二拉伸到3.6或更小的拉伸比。在一些實施例中，層壓體不進行第二拉伸。在其中層壓體已進行第二拉伸的實施例中，可使層壓體在第二拉伸的至少一個方向上大體上松弛。層壓體然后可卷繞成卷材。在本文中應理解，在圖2中示出和描述的方法僅為示例性的，但本領域的技術人員將顯而易見，可在不脫離本發明的精神和范圍的情況下作出各種其它變化和修改。舉例來說，每個步驟可連續(即，如所示的串聯)、半連續或以單獨單元操作執行。在一些實施例中，可生產中間材料，在一些實例中，其可暫時卷繞成卷材直到其準備進一步處理，在此點下，中間材料展開并處理。中間材料可在一個或多個方法步驟之后生產。
測試方法
除非另外說明，否則使用以下測試方法。所有測試方法從本公開起均為現行的。
密度
樣品根據astmd1928制備。使用astmd792，方法b進行測量。
熔融指數
根據astmd1238在190℃，2.16kg下測定熔融指數或i2。
斷裂應變和斷裂應力
從壓縮模制的膜模切拉伸試樣(根據astmd638制備)。試樣寬度取為4.8mm。標距取為22.25mm。借助配備有100n測力計和氣動夾具的instrontm5565儀器在環境條件下測量斷裂應變和斷裂應力。試樣以500％/min(或約111.25mm/min)的恒定速度拉伸直到樣品失效。對于每個制備膜的測量五個試樣以測定斷裂應變和斷裂應力的平均值和標準偏差。
差示掃描熱量測定(dsc)
通過使用在軟件中的校準向導執行tadscq1000的基線校準。首先，通過在鋁dsc盤無任何樣品的情況下，將室從-80℃加熱到280℃獲得基線。在那之后，根據在向導中的指令使用藍寶石標準物。然后如下分析1mg到2mg新鮮銦樣品：加熱樣品到180℃，使樣品以10℃/min的冷卻速率冷卻到120℃，隨后使樣品在120℃下等溫保持1分鐘，隨后以10℃/min的加熱速率將樣品由120℃加熱到180℃。測定銦樣品的熔化熱和熔融開始并且經檢查熔融開始在156.6℃±0.5℃內并且熔化熱在28.71j/g±0.5j/g內。然后通過使dsc盤中的一小滴新鮮樣品以10℃/min的冷卻速率從25℃冷卻到-30℃來分析去離子水。使樣品在30℃下等溫保持2分鐘并且以10℃/min的加熱速率加熱到30℃。測定熔融開始并且檢查在0℃±0.5℃內。然后在177°f的溫度下將聚合物的樣品按壓成薄膜。稱取約5mg到8mg樣品，并且將其放置于dsc盤中。將蓋子在盤上旋緊以確保封閉氣氛。將樣品盤放置于dsc室中，并且然后以約100℃/min的高速率加熱到高于聚合物熔融溫度約30℃的溫度。將樣品在此溫度下保持5分鐘。然后將樣品以10℃/min的速率冷卻到-40℃以生成冷卻曲線，并且在所述溫度下等溫保持5分鐘。因此，樣品以10℃/min的速率加熱直到熔融完成以生成第2加熱曲線。相對于在-30℃和對于第2加熱曲線的熔融結束之間繪制的線性基線，dsc熔融峰值測量為熱流量(w/g)中的最大值。熔化熱使用線性基線以-30℃與熔融結束之間的熔融曲線下面積測量。對于聚乙烯樹脂的％結晶度可使用以下等式計算：
丙烯酸乙酯含量％
根據astmd3594測量丙烯酸乙酯含量重量％。
永久變形
借助配備有100n測力計和氣動夾具的instrontm5565儀器在環境條件下在橫向取向上測量膜。從吹塑膜切割四個1英寸×5英寸試樣，并且每個樣品以1英寸標距放置于抗張測定器夾鉗中。試樣厚度在以下表8中說明。以50mm/min的速度初始地拉伸試樣以達到0.05n的預力荷載。然后試樣以250mm/min的恒定速度伸長到200％的施加應變，然后在200％應變下保持30秒。然后以相同速度(250mm/min)將試樣卸荷到0％應變，并且然后保持60秒。然后以相同速度(250mm/min)將試樣再拉伸到200％的施加應變，保持30秒，并且以相同速度(250mm/min)卸荷回到0％應變，如此完成兩個荷載和卸荷循環。在200％的最大施加應變下，對于每種膜測試三個試樣。永久變形測定為在第二荷載循環上應力為0.1n時所施加應變。
第一循環回縮力和第二循環回縮力以及第一循環延伸力和第二循環延伸力
借助配備有100n測力計和氣動夾具的instrontm5565儀器在環境條件下在橫向取向上測量膜。從吹塑膜切割四個1英寸×5英寸試樣，并且每個樣品以1英寸標距放置于抗張測定器夾鉗中。試樣厚度在以下表8中說明。以50mm/min的速度初始地拉伸試樣以達到0.05n的預力荷載。然后試樣以250mm/min的恒定速度伸長到200％的施加應變，然后在200％應變下保持30秒。然后以相同速度(250mm/min)將試樣卸荷到0％應變，并且然后保持60秒。然后以相同速度(250mm/min)將試樣再拉伸到200％的施加應變，保持30秒，并且以相同速度(250mm/min)卸荷回到0％應變，如此完成兩個荷載和卸荷循環。對于每個最大施加應變測試至少三次試驗。對于第一荷載循環和第二荷載循環，記錄在50％的應變水平下的延伸力。對于第一卸荷循環和第二卸荷循環，記錄在50％的應變水平下的回縮力。在200％的最大施加應變下，對于每種膜測試三個試樣。用于第一和第二荷載和卸荷循環，記錄在50％的應變水平下的延伸應力和回縮應力。
濁度
使用bykgardnerhaze-gard根據astmd1003，程序a在膜上測量總濁度。
實例
可通過以下非限制性實例來進一步說明本文所述的實施例。以下材料用于下文描述的實例中。
制備本發明膜和比較膜
表1-樹脂
infusetm、amplifytm和樹脂可商購自陶氏化學公司(美國密歇根州米德蘭(midland，mi，usa))。
表2-添加劑
使用五層萊伯泰科(labtech)吹塑膜生產線(萊伯泰科工程有限公司，泰國(labtechengineeringcompanyltd，thailand))制備三層吹塑膜。層i對應于第一外層，層ii、層iii和層iv對應于芯層，并且層v對應于第二外層。根據在下表3a、表4a和表5a中的標準生產吹塑膜。所生產的三層吹塑膜中的每一層的組成在下表6，膜1到膜8中概述。
使用cloeren五層供料塊和模具制備三層流延膜。層i對應于第一外層，層ii、層iii和層iv對應于芯層，并且層v對應于第二外層。根據在下表3b、表4b和表5b中的標準生產流延膜。所生產的三層流延膜中的每一層的組成在下表6，膜9和膜10中概述。
表3a-吹塑膜生產線設備
表3b-流延膜生產線設備
表4a-吹塑膜擠出機條件
表4b-流延膜擠出機條件
表5a-吹塑膜條件
表5b-流延膜條件
表6-多層膜
將吹塑膜折疊成兩層網且無縫隙。2層膜在可購自biax-fiberfilm公司(美國威斯康星州寧那(neenah，wi，usa))的橫向拉伸機中進行第一拉伸。biax橫向拉伸機描述于美國專利第4,368,565號中，并且橫向拉伸比如上述計算。如′892專利的圖3中所示的盤之間的寬度(w)或距離(中心距)設定為0.135英寸。齒合盤的凹槽深度(d)或嚙合的深度設定成0.106英寸、0.233英寸和0.377英寸以便分別達到1.9、3.6和5.7的拉伸比(l/w)。
流延膜在可購自biax-fiberfilm公司(美國威斯康星州寧那)的橫向拉伸機中進行第一拉伸。biax橫向拉伸機描述于美國專利第4,368,565號中，并且橫向拉伸比如上述計算。如′892專利的圖3中所示的盤之間的寬度(w)或距離(中心距)設定為0.135英寸。齒合盤的凹槽深度(d)或嚙合深度設定成0.323以便達到4.96的拉伸比(l/w)。
拉伸測試結果
本發明膜經拉伸改性(即，膜接受第一拉伸)。比較膜與本發明膜相同，但未經拉伸改性(即，不接受第一拉伸)。比較膜和本發明膜的膜數目對應于公開于表6中的多層膜配方。第一拉伸拉伸比概述于下表7中，而比較膜不進行第一拉伸。在表7a和表7b中的數據示出相較于比較膜，對于經拉伸改性的本發明膜，斷裂應變和斷裂應力并非不利地受影響。另外在表7a中示出的是在各種拉伸比(1.9、3.6和5.7)下的應力-應變數據，以及表7b中的是在4.96的拉伸比下的應力-應變數據。
表7a-吹塑膜應力-應變數據
表7b-流延膜應力-應變數據
滯后作用測試結果
滯后作用測試結果示于下表8a和表8b中。永久變形(ps)的％變化測定如下：
第一循環回縮力的％(第1rf)變化測定如下：
表8a-吹塑膜滯后作用數據
表8b-流延膜滯后作用數據
表8a和表8b中的數據示出，相較于比較膜，經拉伸改性的本發明膜可出現永久變形的％降低。
濁度測試結果
濁度結果示出于下表9中并且示出由于膜進行第一拉伸的濁度的降低。
表9-吹塑膜濁度數據
本文中所公開的尺寸和值不應理解為嚴格地限制于所述的精確數值。實情為，除非另外規定，否則每一此類尺寸均意在意指所述值和圍繞所述值的功能上等效的范圍兩者。舉例來說，公開為“40mm”的尺寸意在意指“約40mm”。
除非明確地排除或另外限制，否則本文引用的每一文獻，如果存在的話，包括本申請案要求其優先權或權益的任何交叉參考的或相關的專利或申請案和任何專利申請案或專利，在此以全文引用的方式并入本文中。任何文獻的引用均不承認其為本文中所公開或所要求的任何發明的在先技術，或其單獨或與任何其它一個或一個以上參照案組合教導、表明或公開任何此類發明。此外，在本文中的術語的任何意義或定義與以引用方式并入的文獻中的相同術語的任何意義或定義沖突的情況下，應以在本文中賦予所述術語的意義或定義為準。
雖然已經說明并且描述了本發明的具體實施例，但本領域技術人員將顯而易見，可在不脫離本發明的精神和范圍的情況下作出多種其它變化和修改。因此，意欲在所附權利要求書中覆蓋在本發明范圍內的所有此類變化和修改。
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