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热加工弹性体组合物的方法和具有改进可加工性的弹性体组合物

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CN100564444C
CN100564444C CN 200480035554 CN200480035554A CN100564444C CN 100564444 C CN100564444 C CN 100564444C CN 200480035554 CN200480035554 CN 200480035554 CN 200480035554 A CN200480035554 A CN 200480035554A CN 100564444 C CN100564444 C CN 100564444C
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CN
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processability
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CN 200480035554
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C·L·桑德尔斯
J·K·伯斯特德
M·L·德卢恰
S·D·小德拉克鲁斯
T·L·梅斯
Original Assignee
金伯利-克拉克环球有限公司
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L53/00Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L53/02Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers of vinyl-aromatic monomers and conjugated dienes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04Polysiloxanes
    • C08L83/06Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups

Abstract

本发明提供改进的弹性体组合物,它包括约0.01-约0.5wt%的聚有机基硅氧烷或聚有机基硅氧烷的混合物。

Description

热加工弹性体组合物的方法和具有改进可加工性的弹性体组合物

本发明的领域

本发明涉及弹性体组合物和改进弹性体组合物的热处理的方法.本发明的背景

今天许多产品需要高度工程技术加工的弹性组分,同时必须在与有限的使用或一次性使用一致的成本下生产出来.对于有限的使用或一次性(使用),这指该产品和/或组分在被废弃之前仅仅使用少数几次或可能仅仅使用一次.此类产品的例子包括,但不限于,个人护理用吸收性产品如尿布,训练裤,失禁用衣服,等等.这些产品能够将弹性膜,弹性织物,弹性长丝和/或弹性层压材料用作组分.

弹性体长丝,弹性膜,弹性无纺布和弹性层压材料的生产已经伴随有通常仅仅在几个操作小时之后被挤出组合物在口模尖头上积聚引起停机时间从而需要清洗的顽固性问趙.各种机理已知可以有利于用于聚合物材料的挤出的口模的清洗和維护,同时最大程度减少停工期,熔化聚合物通过口模挤出形成膜,线条,无纺织物纤维网幅,和其它成品聚合物形式.特别对于含有弹性体的弹性聚合物组合物,当聚合物离开口模时, 一些聚合物组合物粘附于口模开口或"口唇"上,积聚在口模的外表面上.模唇积聚物逐渐地增加,直到它积累到脱落的程度为止,可以引起在产品中的缺陷(它能够例如是在织构上的细斑或泪滴或其它有害影响)或引起产品的其它美观性能以及停机造成的其他缺点.在口模的设计和挤出组合物的选择上投入相当多的工程技术设计以便最大程度减少这一积聚物.分歧,汇合,切成圃孤的,和有角度的模唇几何结构全部是被开发来最大程度减少这一积聚物的方法实例.然而,没有一种口模设计能够完全地消除它.通常的做法是暂时停止该挤出操作以便在口模上进行维护,除去这一积聚物.停机不利地影响产品收率,提高成本和可能还不利地影响产品均匀性.因此,理想的是最大程度减少停工.

已经尝试了减少在挤出过程中挤出物污染物的口模唇积聚或聚臬

的方法.例如,美国专利河0.6,245,271描述了在采用具有约0.5密耳到

6约3密耳的曲率半径的口模唇的口模的挤出操作中减少口模唇积聚的

方法。理想的是开发一种减少在挤出过程中的口模唇积聚物的方法。特

别地,也理想的是不需要现有设备的改进的一种减少在弹性体组合物的

挤出过程中口模唇积聚物的方法。

另外,工业化生产方法通常在同一 口模上制造在各种长丝基重范

围内的多种产品,因此对于制造的宽加工窗口产生了需求。例如,9

克/每平方米(gsm)长丝片材能够在特定的产量下从口模中挤出。为了

提高长丝重量,在同一口模中需要更高的产量。产量的增加使得剪切速率提高和在口模出口产生流动不稳定性。这一现象一般可从在挤出

长丝的表面上的熔体裂紋或鲨鱼皮来看出。也理想的是提高该方法的

产量范围,无需在多个口模上投资。

本发明的概述

本发明提供了热加工弹性体组合物的方法和具有改进可加工性的弹性体组合物。 一般,本发明提供弹性体组合物,它包括作为加工助剂的聚有机基硅氧烷。建议的聚有机基硅氧烷是SILQUEST⑧PA-1(聚)硅氧烷添加剂。例如,本发明提供弹性体组合物,它包括弹性体嵌段共聚物和约0.01 -约0.5 wtV。的聚有机基硅氧烷或聚有机基硅氧烷的混合物。更令人想望地,该弹性体组合物包括约0.01 -约0.2 wt%的聚有机基硅氧烷或聚有机基硅氧烷的混合物。再更令人想望地,该弹性体组合物包括约0.01 -约0.1 wt。/。的聚有机基硅氧烷或聚有机基硅氧烷的混合物。仍然更令人想望地,该弹性体组合物包括约0.02-约0.08 wt。/。的聚有机基硅氧烷或聚有机基硅氧烷的混合物。该弹性体嵌段共聚物可以是,但不限于,苯乙埽类嵌段共聚物,例如苯乙烯/乙烯-丙烯/苯乙烯/乙烯-丙烯四嵌段共聚物或苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯/乙烯-丁烯四嵌段共聚物。此类共聚物的商品例子包括各种KRATONTM苯乙烯类嵌段共聚物。该弹性体嵌段共聚物可以包括具有苯乙烯结构部分嵌段和聚合物中嵌段的嵌段共聚物。该弹性体也可以是热塑性聚氨酯或任何其它弹性嵌段共聚物。令人想望地,该本发明的弹性体组合物是熔体可挤出的热塑性塑料组合物和聚有机基硅

氧烷的添加降低了相对于没有聚有机基硅氧烷的弹性体嵌段共聚物的熔体挤出温度而言的组合物的挤出温度。

示例性的聚有机基硅氧烷包括下列通式的聚有机基硅氧烷:<formula>formula see original document page 8</formula>

其中R是烷基和Ri是含有至少一个环氧乙烷基团、邻位环氧基或氨 基的一价有机基团,x和y独立地选自正整数。本发明的组合物可以 进一步包括钛酸酯或锆酸酯或它们的混合物。建议的浓度是约0.01 -约3wt。/o的钛酸酯,锆酸酯或它们的混合物。建议的钛酸酯包括由 新泽西州 Bayonne的 Kenrich Petrochemicals, Inc.供应的 Ken -React® LICA® 01 , Ken - React® CAPOW ®,和Ken - React® CAPS。 本发明同样地提供了降低弹性体嵌段共聚物的挤出温度的方法 和该方法包括将聚有机基硅氧烷或聚有机基硅氧烷的混合物添加到 弹性体嵌段共聚物中。每l,OOO,OOO份的弹性体嵌段共聚物,可将约 100-约1000重量份的聚有机基硅氧烷或聚有机基硅氧烷的混合物

添加到弹性体嵌段共聚物中。本发明同样地提供了包括弹性体嵌段共

聚物的以及约0.01 wt。/。到约0.2 wto/o(相对于弹性体嵌段共聚物的重 量)的聚有机基硅氧烷或聚有机基硅氧烷的混合物的膜,纤维和无纺 织物。

聚有机基硅氧烷在弹性体组合物中的包含改进了弹性体组合物 的热加工性并通过促进在较宽范围的挤出操作温度、剪切速率和/或 操作压力之下的热处理来增大加工窗口。例如,加工窗口的这一增宽 意味着能够在较大的产量范围和相应更大的压力范围下挤出良好质 量的长丝。在某些实施方案中,本发明的方法和组合物减少了分别在 线条,膜和纤维的挤出过程中的口模唇积聚,口模积垢和喷丝板积垢。 更快的加工通常受到拉伸共振的限制。这一现象在加工速度增大时会 产生,并且颈缩是由于组合物无法响应线速度所产生的。聚有机基硅 氧烷的添加减少了拉伸共振并提高了组合物从口模中串出的速率。聚 有机基硅氧垸的包含还具有延长了用于挤出弹性体组合物的装置的 口模寿命和纺丝头组合件使用周期的附加益处。 定义

在这里使用的术语"连续长丝,,指连续形成的聚合物长丝的线条。此类长丝典型地通过将熔化材料挤出穿过具有某种类型和排列的毛细

管孔的模头来形成.

在这里使用的术语"弹性"或"经过弹性处理的"指在施加偏压

力之后变成可拉伸的的一种材料,它可以伸长到至少约60%(即,到它 的松驰无偏压的长度的至少约160%的拉伸、偏压的长度),并且在拉 伸力的解除之后恢复其伸长率的至少55%.弹性材料的假定实例是一 (l)英寸的材料样品,它可伸长到至少1.60英寸和在力释放之后将恢复 到不超过1.27英寸的长度.许多弹性材料可以伸长超过60%(即,超过 它们的松驰长度的160%).例如, 一些弹性材料可以伸长100%或更 多,并且这些材料中的许多材料在拉伸力的释放之后恢复到基本上它 们的初始松驰长度,例如在它们的最初松驰长度的105%之内.

在这里使用的术语"聚合物" 一般包括,但不限于,均聚物,共 聚物,例如嵌段、接枝、无规和交替共聚物,三元共聚物等等和它们 的共混物和改性物.此外,术语"聚合物"包括该材料的全部可能的 几何构型,如全同立构的,间同立构的和无規对称.

除非另外規定,否則在这里使用的术语"复合无纺织物","复 合无纺布","层压材料",或"无纺布层压材料"指其中有至少一 种弹性材料结合于至少一种片材上的材料.在大多数的实施方案中此 类层压材料或复合织物将已具有粘结于弹性层或材料上的可褶裥层 (gatherablelayer),这样可褶桐层可以在粘结位点之间褶裥,正如这里 所阐明,复合弹性层压材料可以拉伸到一种程度,使得在粘结位点之 间褶桐的可褶裥材料允许弹性材料伸长.这一类型的复合弹性层压材 料例如/〉开在授权于Vander Wielen等人的美国专利No. 4/720,415 中,它以全部内容引入这里供参考.

在这里使用的术语"无纺网幅(加nwoven web)"指具有夹层的 (interlaid),但不按照可辨认、重复的方式的各自纤维或纱线的结构排 列的网幅,无纺织物纤维网幅在过去可以通过各种方法来形成,例如, 熔喷方法,纺粘方法和粘结的梳理纤維网方法.

在这里使用的术语"熔喷纤维"指经由多个细的(通常圃形)口棋毛 细管将熔化热塑性材料作为熔化热塑性材料或长丝挤出到高速气体(例 如空气)流中所形成的纤维,该气流使得熔化热塑性材料的长丝变纤细 以减少它们的直径(达到微纤维直径).其后,熔喷纤維可通过高速气流携带并沉积在收集表面上以形成无規分配的熔喷纤维的网幅.此类方

法例如公开在US专利贾0.3,849,241(8|1«11)中,它以全部内容引入这里 供参考.

在这里使用的术语"纺粘纤维"指通过将熔化热塑性材料作为长 丝从喷丝头的具有挤出长丝的直径的多个细小(通常圃形)毛细管挤 出,然后通过例如缩减性拉伸(eductivestretchmg)或其它众所周知的纺 粘机理来快速地减缩所形成的小直径纤维.纺粘无纺织物网幅的生产 已描迷在专利例如US专利No 4,340,563( Appel等人)和 3,692,618( Dorschner等人)中.这些专利的公开内容全部引入这里供参 考.

附图的简述

困l是垂直长丝层压(VFL)系统的透视困.

困2是困1的VFL系统的側视困.

困3是从困2的右手倒观察的VFL系统的端視图.

图4是示例性挤出机机头的挤出表面的局部视困.

困5是显示了挤出机毛细管口的在困4中的一部分表面的放大视困.

困6是描绘挤出机机头相对于本发明的辊子的示例性位置的側视困.

本发明的详细说明

现在参考本发明的实施方案,它的一个或多个实施例在下面进行

稱述.各实施例是为了解幹本发明而提供,不构成对本发明的限制. 事实上,本领域中技术人员会清楚地了解到,在不脱离本发明的宛围 或精神的前提下能够在本发明中进行各种改进和变化.例如,说明或 描述为一个实施方案的一部分的特征能够在另一个实施方案上使用, 以得到再一个实施方案.因此,希望本发明復盖这些改进和变化,归 入所附权利要求和它们的等同物的范闺之内.本发明的其它目的,特 征和方面公开在下面的详细叙述中或从下面的详细叙述中清楚地看 出.本领域中的技术人员将理解,本讨论仅仅是示例性的实施方案的 叙述,不认为限制本发明的较宽方面,该较宽方面概括在示例性的结 构之中.

一般地,本发明提供具有改进可加工性的弹性体组合物以及改进弹性体组合物的热处理的方法。已经发现,聚有机基硅氧烷在弹性体 组合物中的添加改进弹性体组合物的可加工性,例如,通过减少或消 除口模唇积垢和从口模中流淌所引起的包覆物,降低熔体加工温度, 和/或提高特定组合物和方法的加工窗口 ,因此通过更快速加工增大 加工窗口来大大地降低成本。更快的加工通常受到拉伸共振的限制。 这一现象在加工速度增大时会产生,并且颈缩是由于组合物无法响应

线速度所产生的。这些改进能够导致减少停车时间和废物,降低生产 成本,和提高产率。

本发明的弹性体组合物包括弹性体和聚有机基硅氧烷或聚有机 基硅氧烷的混合物,有或者没有包含任选的钬酸酯和/或锆酸酯。令人

想望地,本发明的弹性体组合物包括大于50 wtyc的弹性体或弹性体 的混合物,更令人想望地大于75 wt。/o和甚至更令人想望地大于80 wt%。建议的商购弹性体包括,但不限于,各种KRATONTM树脂。 可用于本发明方法中的 一种特殊类型的聚合物是由德克萨斯州休斯 敦的KRATONTM Polymers, LLC提供的KRATONTM G系列的聚合 物。可以使用各种其它KRATONTM聚合物。建议的KRATONTM聚 合物包括KRATONTM G2838和KRATONTM MD6665聚合物。 KRATON™聚合物是具有所需弹性体性能的热可加工的弹性体共聚 物并且是苯乙烯类嵌段共聚物,例如苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共 聚物,苯乙烯-/乙烯/-丙烯-/苯乙埽-/乙烯/-丙烯嵌段共聚物,苯乙烯-/ 乙烯/-丁烯-/苯乙烯-/乙烯/-丁烯嵌段共聚物,苯乙烯-/乙烯/-丁烯-/苯 乙烯嵌段共聚物或苯乙烯-/乙烯/ -丙烯-/苯乙烯嵌段共聚物。此类热 塑性苯乙烯类嵌段共聚物的例子描述在US专利申请出版物 No.2003/0187137中。宽范围的多嵌段共聚物可用于这一组合物中, 它们包括但不限于热塑性弹性体类,其中包括聚苯乙烯弹性体嵌段共 聚物如以上列举的KRATONTm聚合物,聚氨酯弹性体嵌段共聚物如 ESTANE和ROYLAR聚合物,聚醚弹性体嵌段共聚物如HYTREL 聚合物,和聚酰胺弹性体嵌段共聚物如MONTAC聚合物。

本发明的弹性体组合物包括约0.01 wt%-约0.5 wt。/。的聚有机 基硅氧烷或聚有机基硅氧烷的混合物,更令人想望地从约0.01-约 0.1 wt%。建议的聚有机基硅氧烷包括,但不限于,下列通式的聚有 机基硅氧烷:<formula>formula see original document page 12</formula>

其中R是烷基和^是含有至少一个环氣乙坑基团、邻位环氣基或氨基 的一价有机基团,x和y独立地选自正整数.此类聚有机基硅氣烷已描 述在US专利No.4,535,H3中.其它建议的聚有机基硅氣烷已描述在 US专利No 4,857,593; 4,925,的0; 4,931,492;和5,003,023中•此类聚 有机基硅氣烷的所建议的商购产品例子是SILQUEST逸PA - 1聚有机 基硅氣烷.建议的聚有机基硅氣烷添加刑在弹性体组合物中的浓度是 约0.01 wt% - 0.5 wt%,更令人想望地约0.01 wt。/o到约0.2 wt°A,更令 人想望地从约0.01 wt。/。到约0.1 wto/o和甚至更令人想望地约0.02 wt% 到约0.08 wt"/。和甚至约0,025 wt。/。到约0.075 wtW的聚有机基硅氧烷添 加刑.可以相信,聚有机基硅氣烷添加刑涂敷熔体加工设备的金属表 面并允许熔化聚合物组合物在更有益的聚有机基硅氣烷涂敷表面上加 工,这是指与加工设备的金属表面相比.建议,该聚有机基硅氣坑最 初设定在约0.1 wtu/o以调理该设备和然后降低至所需范围,例如降低至 大约0.05或约0.0050 wt%,以支持挤出表面的连续涂层但在弹性体树 脂中没有过量的聚有机基硅氧坑添加刑,因此最大程度地减少了聚有 机基硅氧烷添加刑对于最终产物的机械性能的影响.

另外,谈弹性体组合物可以另外包括钬酸薛或锆酸醋以改进在添

加聚有机基硅氣坑添加刑时所观察到的粘性的任何损失.建议的钛酸 醋包括,但不限于,由新泽西州Bayonne的Kenrich Petrochemicals, Inc.供应的Ken - React® LICA® 01 , React® LICA® 12, Ken - React® CAPOW ® , Ken - React® CAPS® .建议的梧酸癍包括,但不限于, 由Kenrich Petrochemicals, Inc供应的Ken - React® CAPS NZ 01/L. Ken - React® LICA® 01是四2,2 (双-2-丙烯醇根甲基)丁醇根,三新癸 酸根-O钛IV. Ken - React® LICA® 12是四2,2 (双2_丙烯醇根甲基) 丁醇根,三(二辛基傳酸根-O钬IV. Ken - React® LZ 01是四2,2 (双 2-丙烯醇根甲基)丁醇根,三新癸酸根-O铪IV. Ken - React® LZ 12是四2,2 (双2-丙烯醇根曱基)丁醇根,三(二辛基)磷酸根-O锆IV。能 够任选地包括在本发明的组合物和方法中的钛酸酯和/或锆酸酯的建 议用量是约0.0.1 wt。/o到约3 wt。/o的一种或多种钛酸酯、锆酸酯或它们 的混合物,更令人想望地从约0.01 wt。/o到约0.3 wt。/o的钛酸酯、锆酸 酯或它们的混合物。

本发明现在参考一种制造包括从本发明的弹性体组合物挤出的 弹性体长丝的垂直长丝层压材料的方法来进行描述。所述的垂直长丝 层压系统详细地描述在US专利申请出版物No.US 2002/0104608和 PCT国际出版物No. WO 01/88245中,它们两者被引入这里供参考。 该方法生产出可拉伸的层压制品,后者能够用于各种应用,如在训练 裤中的女子体操服和需要一定程度的弹性的其它产品。所述的垂直长 丝层压机系统通过使用垂直地取向的工艺生产出可拉伸的层压材料。

具体地说,所述工艺使用挤出供应许多根的弹性连续长丝的线 条,以便从本发明的弹性体组合物形成可拉伸的组件。用于形成复合 织物的连续长丝的实际数量可以根据在最终产品中所需的具体特性 来变化。例如,每单位宽度的材料,可以使用多达215根单独的线条, 在很多情况下超过100根线条,和总共至多2600根线条,或更多。

挤出机的口模可以相对于第一辊来定位,这样连续长丝在预定角 度下会合该第一辊。这一线条材挤出几何结构对于将熔化挤出物沉积

到旋转辊或鼓上是理想的。带角度的或有角的取向为长丝以某一角度 从口模中串出进入到辊切点提供了机会,导致了改进的纺丝,更有效

能量转移,和一般更长的口模寿命。这一构型允许长丝从口模中串出 并按照相对直的轨迹接触到在辊面上的切点。在挤出机的口模出口与 纵轴(或第一辊的水平轴,取决于在那一角度上进行测量)之间的角度 可以小到几度或高达90。。例如,90°的挤出物离去方向与辊的角度 可通过将挤出机直接定位在第 一辊的下游边缘之上并在挤出机上具有 侧出口口模尖头来实现。另外,可以使用与垂直方向之间的角度如约 20° ,约35° ,或约45° 。已经发现,当使用下面所解释的12根-长 丝/英寸喷丝板孔密度时,大约45°角度就允许该系统有效地操作。然 而,最佳角度将随着挤出物出口速度,辊速度,从口模到辊的垂直距 离以及从口模中心线到辊的上死点的水平距离而变化。最佳性能可通 过使用各种几何结构来实现,导致改进的纺丝效率和减少的断丝。在很多情况下,这会导致潜在性地增加的辊包覆而导致更有效的能量转 移和更长的口模寿命,归因于在挤出物离开挤出机口模的毛细管和行 进到冷却辊时该挤出物的减少拉扯和剪切.一般地,包括以上所述的(聚) 硅氣烷添加刑当中的一种的本发明的弹性体组合物具有改进的纺丝效 率,减少的断丝,减少的挤出物拉扯和剪切,这是指与不包括此类(聚) 硅氣烷添加刑的相同弹性体组合物相比。

携带该连续长丝的辊进行定位和操作,以便在连续长丝垂直地流 过层压系统时引起该连续长丝被拉伸.当使用多个辊时,各相继的辊 在方向上与紧在前的辊反转,这样连续长丝的线条可以从一个辊到另 一个辊进行手动切断.另外,各相继辊的速度可以与在前的辊有差异, 以获得所需的拉伸和伸长率特性.例如,任何具体的辊可以在相当于

任何在前辊的速度的l倍到IO倍之间和更高倍下操作.典型地,单独

的控制器,如伺服电动机或翻转驱动器,可以用于对各辊进行速度控 制并驱动各个辊.当速度变化时,相继的辊可以在更快的速率下转动 以便在线条在垂直工艺中向下运动时拉伸或伸长该线条.另外,连续

长丝最终缩减到大约0.008到0.040英寸直径的纤维尺寸,和有时候缩 减到大约0.015到0.020英寸直径.

用于将连续长丝输送到粘结位点的单独辊的数量可以根据在最终 产物中所述的具体属性来变化.例如,可以使用至少四个辊--笫一冷 却(或定位)辊,第二冷却辊,笫三未冷却辊,和笫四未冷却辊.另外地, 在将连续长丝供应到该系统的层压机部分中之前需要仅仅两个冷却 辊,该层压机部分在辊隙中将纺粘面料粘结于连续长丝.

该辊可以进行等离子体涂教以提供良好的防粘性能.另外,该辊 可以另外有紋槽或通道以确保所挤出的连续长丝在各自长丝之间保持 合适的分隔间距,这是指当该长丝在辊表面上通过和流过该系统时. 光滑辊可以用于一个或全部的辊.对于使用等离子体涂敷的辊的情 况,连续长丝不会象它们在光滑、无涂层的辊上那样滑动.等离子体 涂层抓住了该线条和促进在连续长丝线条之间的距离的増加均匀性.

各种机理可以用于槺冷连续长丝.例如,外界空气能够被加压通 向纤维,以便控制该纤維的硬化.另外地, 一个大的辊能够以足够的 表面积使用,以便骤冷该纤维.

在通过一系列的辊和被拉伸后,连续长丝然后被输送到一个位置,这样在层压机区段中片材可以粘结于连续长丝上.这一片材的弹 性低于连续长丝的弹性.该片材可以是各种熔喷法无纺织物网幅,纺 粘无纺织物网幅,梳理纤维网幅,或甚至机织纤維网幅.然而,某些 增强的性能和生产效率起因于聚合物纺粘无纺织物网幅的使用.在一

个具体的实施方案中,可以使用具有大约0.4盎司/每平方码("osy")

的基重的聚丙烯纺粘面料.

粘结可以自生地实现或通过单独的粘合刑的使用或作为自生和粘 合剂粘结的结合来实现.典型地,等连续长丝到达粘结站时该过程已 经足够地樣冷该连续长丝,这样单独的自生粘合(或没有粘合刑的粘结) 是不可能的.典型地,使用粘合剂,如熔体喷射型粘合剂.虽然,下 面将解释,如果在面料中或在连续长丝中使用足够的增粘树脂,或其 它粘合剂组分,則自生粘合是可能的.

粘合剂能够直接喷涂到将被粘结到连续长丝上的片材上.然而, 粘合剂施涂如刷涂或类似方法的其它排列也可以使用.另外,该粘合 刑在片材与连续长丝粘结之前可以直接施涂到该片材上,可以在粘结 之前施涂于连续长丝和片材上,或可以在施加粘结压力的同时施涂于 长丝和片材之一或两者上.本发明不局限于任何具体的粘结机理.

可以使用的特殊熔体喷射型粘合刑包括Findley牌H2525A和 Findley牌H2096,两者从Findley Adhesives(也已知为Bostik Findley) 获得.这些粘合刑可以通过热熔体喷射口模在大约300-375° F的升高

温度下施涂到面料的内表面。熔体喷射粘合刑通常在最终的复合材料 上形成约3克/每平方米("gsm")粘合剂的重量非常轻的层.这些特殊 的Findley粘合刑同样是弹性的.

该系统使用夹辊以便对粘合刑涂层面料和连续长丝施加压力,导 致必要的层压.外部面料与连续长丝在相当高的表面压力下粘结在一 起,该压力可以在约20和300磅/每英寸("pli")之间.典型的粘结压 力可以是约50pli或约lOOpli.

层压装置的粘结器或夹辊(有时称为"层压机")区段在连续长丝上 进行初级拉伸.粘结器或夹辊相对于冷却辊的速度比能够变化,和在 大多数情况下在约2 : 1到8 : 1和在一些情况下是大约4 : 1到6 :1.

作为备选方案,弹性线条可以在拉伸之前粘结于聚合物网幅上, 这样线条能够以单个片形式装运处置.在这一方法中,增粘的熔喷法网幅可以施加到一组的平行弹性长丝之上.网幅/线条片材将被拉伸和 然后榆送到压延机辊味中以便利用粘合刑体系将面料粘结于片材上. 当使用时,这一特殊过程允许偶然的断丝或缺陷,但不中断该制造过 程.

在某些情况下, 一种或多种的附加面料可以粘结于拉伸连续长丝 的另一个独立的表面上以获得可拉伸的制品,其中连续长丝夹在至少 两个外部面料之间.再次,特殊的粘结机理和方法不受到本发明的教 导的限制.在许多情况下,仅仅将喷射粘合剂施涂到一个外部面料的 一个表面上,和然后让携带粘合剂的面料与拉伸连续长丝和与笫二外 部面料接触将会导致两者-面料/连续长丝层压产品有足够的粘结强 度.

在将面料粘结于连续长丝上形成纺粘/弹性体连续长丝/纺粘层压 材料后,然后让层压材料松驰和收缩到未拉伸或低拉伸的状态.该层 压材料经由表面驱动巻取机被巻绕到巻收辊上.巻取机相对于粘结器

的速度比导致拉伸连续长丝的松弛以及当层压材料巻绕到巻筒时导致 层压材料收缩到褶裥状态.例如,该巻取机速度与粘结器辊速度之比

可以是大约0,3比约1,0,并且可以是约0.5比1.0.连续长丝的收缩导 致得到褶裥的、可拉伸的层压制品,其中外部面料在粘结点之间褶桐.

层压材料的整个基重能够发生变化,但是在一些应用中是在约2 和约4盎司/每平方码("oz/yd2")之间.在一个特殊的实施方案中,该 基重是在约2.85和约3.2 oz/yW之间•

各种类型的组合物和各种加工条件可以用于形成弹性连续长丝. 例如,KRATONTM牌弹性聚合物可以榆入到挤出机中,在其中聚合物 在约260和460。 F之间的控制温度下,和在某些情况在大约385° F 下熔化.在其它实施方案中,取决于所使用的具体聚合物,熔融温度 可以是大约470。 F到480。 F.聚有机基硅氣烷的添加能够使挤出温度 降低了 50到100。 F.聚合物然后在大约300到4000psi(典型地约1500 到约2000 psi)的压力下,经过在模头中的预定数量的孔沿着一般向下 的方向挤出成单独的连续长丝.正如下面所解释,各种的口模孔构型

可以用于本发明中.

该面料可以是弹性和无弹性的纤维或顆粒物的混合物.例如,US 专利No. 4,209,563以全部内容被引入这里供参考并且描述了 一种方法,利用该方法弹性体和非弹性体纤维杂混形成无规分散纤维的单个

内聚型网幅.该弹性复合材料网幅的另一个实例已示于US专利No. 4,741,S>49中,它同样地以全部内容引入这里供参考,其中弹性非编织 材料被描述为包括熔喷法热塑性纤维和其它材料的混合物.该纤维和 其它材料在携带纤维的成形(formhig)气流中相结合,这样在纤维收集 在收集设备上形成无规分散纤维的内聚网幅之前发生了纤维和其它材 料,例如木质纸浆,短纤维或顆粒状物(如活性炭,粘土,淀粉或水胶 体(水凝胶)顆粒状物)的紧密的錄结杂混.

各种加工助刑也可添加到用于本发明中的弹性聚合物中.例如, 聚烯烃可以与弹性聚合物(例如,A-B-A弹性体嵌段共聚物)共混,以改 进组合物的可加工性.聚烯烃应该是这样一种聚烯烃,当被共混并且 经历高压和离温条件的合适结合时,可以与该弹性聚合物以共混形式 被挤出.有用的共混聚烯烃材料包括,例如,聚乙烯,聚丙烯和聚丁 烯,包括乙烯共聚物,丙烯共聚物和丁烯共聚物.特别有用的聚乙烯 能够以商标标识Petrothene NA 601(在这里也称作PE NA 601或聚乙烯 NA 601)从U. S. I. Chemical Company获得.另 一种建议的蜡包括从田 纳西州Kingsport的Eastman Chemical获得的Elpolene C-10 PE蜂. 可以使用两种或多种的聚烯烃.弹性聚合物和聚烯烃的可挤出共混物 公开于,例如,US专利No.4,663,220,它被引入这里供参考.

用于形成熔体喷涂粘合刑和/或弹性体长丝的弹性体材料可具有足 够的粘性以允许或增强自生粘结.例如,当形成为纤維和/或长丝时弹 性聚合物本身可以是粘性的,或另外地,相容的增粘树脂可以添加到 可挤出的如上所述的弹性体组合物中以提供自生粘结的增粘弹性体纤 维和/或长丝.各种已知的增粘树脂和增粘的可挤出弹性体组合物都可 以使用,如描述在US专利No.4,787,699中的那些,它以全部内容被引 入这里供参考.

可以使用与弹性聚合物相容的并能够承受挤出加工条件的任何增 粘剂树脂.如果该弹性聚合物(例如,A-B-A弹性体嵌段共聚物)与加工 助剂,例如聚烯烃或增重油,进行共混,則增粘刑树脂应该同样地与 这些加工助剂相容. 一般,氦化烃树脂显示出增强的温度穗定性和, 因此,是理想的增粘剂.REGALREZTM烃树脂和ARKONTM系列增枯 刑是氩化烃树脂的例子.ZONATAKTM 501 lite是辟烃的一个例子.REGALREZTM烃树脂可以从田纳西州Kingsport的Eastman Chemical Company获得,ARKONTM系列树脂可以从Arakawa Chemical(U.S,A) 获得.当然,本发明不局限于此类增粘树脂的使用,并且也可以使用 与该组合物的其它组分相容和能够承受加工条件的其它增粘树脂.

在一个实施方案中,用于形成弹性体连续长丝以及面料的共混物 包括,例如,约40 -约80 wt。/。弹性聚合物,约5 -约40wt。/。聚烯烃, 和约5-约40wt^/i树脂增粘刑.例如,具体的组合物可以包括,按重量, 约61-约65y。KRATONTMl657(在一种情况下,约63%),约17-约 23。/。聚乙烯NA 601-04蜂(在一种情况下,约20%),和约15-约20% REGALREZTM 1126 (在一种情况下,约17%). KRATONTM 1657是, 尤其,苯乙烯-乙基丁烯-苯乙烯(S-EB-S)三嵌段基础橡胶聚合物.

在另 一个实施方案中,可以使用从Eastman Chemical Company of Kingsport, Tennessee获得的由大约85% A-B-A,- B,四嵌段基础橡胶聚 合物(由KRATONTM Polymers作为G1730销售)和15% EPOLENE C10 聚乙烯蜡组成的聚合物共混物.在这一具体情况下,在橡胶聚合物中 的A和A,可以是含有苯乙烯结构部分的热塑性嵌段和B和B,可以 是由聚(乙烯-丙烯)组成的弹性聚合物嵌段.

在附加的实施方案中,可以使用由大约80% A-B-A,- B,四嵌段基 础橡胶聚合物,7 wt。/o的EPOLENE C10聚乙烯坩,和13 wt。/o的 REGALREZTM 1126增粘刑组成的另 一种聚合物共混物.与上面 一样, 在橡胶聚合物中的A和A,可以是含有苯乙烯结构部分的热塑性嵌段 和B和B,可以是由聚(乙烯-丙烯)組成的弹性聚合物嵌段.

在另一个实施方案中,可以使用由约70 wt。/n的A-B-A,- B,四嵌段 基础橡胶聚合物和30wtVo的C10聚乙烯蜡组成的聚合物共混物.与上 面一样,在橡胶聚合物中的A和A,可以是含有苯乙烯结构部分的热 塑性嵌段和B和B,可以是由聚(乙烯-丙烯)组成的弹性聚合物嵌段,

这些各种组合物可以用于形成连续长丝和纺粘外面料.

在许多应用中,这一类型的复合材料适合于在仅仅一个方向例如 纵向上拉伸和回复,据此平行提供了连续长丝,如附图中所示.因此, 复合材料的弹性组分不是各向同性的.也就是说,弹性组分不必在每 一方向上具有相同的拉伸和回复性能.令人想望地,弹性组分将仅仅 在褶裥无弹性材料允许复合材料拉伸的方向上具有所需的拉伸和回复性能.例如,如果弹性材料的长丝,纤维和/或线条在仅仅一个方向上 进行构型设计,則较少量的弹性材料可在该方向上用于提供某种水平 的弹性特性,如张力,与如果弹性材料是各向同性的情况相比.减少 在复合材料中弹性材料的量会降低其成本,使得单次使用或有限使用 产品例如一次性个人护理产品如尿布变得更有吸引力.

现在回到困1 ,描绘了用于进行上述方法的示例性装里.如困1

中所示,VFL系统ll是垂直配置的.安装挤出机15,从口模中向下挤 出连续熔体长丝14以一定角度到达冷却定位棵12上.冷却定位辊12 确保在通过系统的剩余部分中的正确定向排列,这是指当该系统展开 该长丝时,当该长丝在冷却定位辊12的表面上通过时,当它们向着笫 一冷却辊13的冷却表面运行时它们被冷却和固化.该长丝然后按照"S 形"前进方式向下运行到笫二辊16中和然后跨越笫三辊17、笫四辊18 的表面和进入到由轧辊19和轧辊20构成的辊隙中.

连续长丝可以在辊咪中与各种类型的面料相结合.在描述于困1 中的实施方案中,笫一非编织纺粘面料22和笫二非编织纺粘面料24 在连续长丝的相对表面上相结合而形成粘结的层压材料25.在一些实 施方案中,可以使用仅仅一种面料,和在其它实施方案中可以将弹性 连续长丝与三层,四层,或更多层的面料相结合.

典型地通过使用喷射型粘合刑将面料粘结于连续长丝上.在辊咪 中压缩和层压之前,喷射头23将粘合刑分配到非编织纺粘面料之中的 至少一种面料(在困1中的笫一纺粘面科22)的表面上.将粘合剂施加于 另一个非编织纺粘面料上的笫二喷射头可以用于一些实施方案中,尤

其用于需要较大量的粘合剂的或存在较大的弹性线条的那些情况.在 一些实施方案中,需要较大重的粘合刑将弹性材料铺固到非编织纺粘 材料上.在困1中所示的巻收辊21可以用于接收和巻绕所粘结的纺粘 材料/连续长丝/纺粘材料层压材料25以便于储存.

困2说明了包括支承框架26的VFL组装件的側视困,在框架上固 定了该系统的各种组件.在所有附困中使用参考数字一致地表示在各 种视困中的相同组件.正如首次在困2中所示,笫一外部面料辊27和 笫二外部面料辊28为组装件提供所需面料22和24.支柱W将轧辊20 保持就位.辊能够在将连续长丝向下输送到辊隙的側视困中看出,其 中长丝与面料相结合形成粘结层压材料.在图3中描绘了在闺1中所示的实施方案的、显示安装在支承框 架26上的辊的组装件側視困.这一特殊的实施方案使用五个辊,但其 它实施方案可以使用更少或更多的辊,这取决于连续长丝弹性组合物 的性质,在乘终产物中所需的弹性度,和在产品中的层的数重,等等.

困4描绘了具有毛细管孔31的示例性挤出机口模头30.在困5中, 描绘了口模头的局部放大困32.在挤出机口模头上的毛细管孔的困案 和直径可以发生变化以提供具有合适间隔的长丝,但无需使用昂责的 梳子等等,以形成具有矫正弹性几何结构的织物.距离dl(在一排排的 毛细管孔中心之间的距离),d2(在相对的排上的邻接对角线毛细管孔中 心之间的距离)和d3(在同一排中的邻接毛细管孔中心之间的距离)可 以发生变化,这取决于在最终产品中所需的具体特征.例如,在本方 法中可以使用各种孔密度.在12-长丝/英寸实例中,在口模孔的中心线 之间的距离(dl)可以是大约2.12毫米.当使用18-长丝/英寸的孔密度 时,在口模孔中心线之间的距离(dl)是大约1.41mm,

困6说明了挤出机15的在相对于辊12的垂直轴有一定角度的位置 上的側視困.在困中显示的45。角度已经发现是可以生产出可接受产 品的并且允许连续长丝与辊12紧密配合以实现如上所述的断裂长丝的 再穿线的一种角度.

维持一定的辊速度,使得有合适的弹性拉伸程度在袭终的层压材 料中形成褶裥.定位冷却辊12正常地在约3-10英尺/分钟()的 范围内的表面速度转动,而笫一个垂直放里的冷却辊在大约5-约15 fpm下转动.下一个辊在大约7到约18 fpm下转动,而最后的辊,当 施涂和使用时,在约12 -约100印m的速度下转动.这些范围是近似 的,并且能够根据所需的条件和最终产物构型来变化.

在一个特殊的方法中,笫一冷却辊在大约5印m下转动;笫二冷却 辊在大约6fpm下转动;笫三个未冷却辊在大约11印m下转动;和笫 四个未冷却辊在大约26fpm下转动.另一种方法使用10印m的笫一辊 速度;20印m的第二辊速度;40印迈的笫三辊速度,和80印m的第四 辊速度.在这一方法中,轧辊的速度是大约75印m.在附加的方法中, 第一冷却辊的速度可以是大约400 fpm;后续辊的速度可以是大约750 印m以拉伸连续长丝;在轧辊中形成的复合材料的速度可以是大约1500 印m;和巻绕辊速度(允许纺粘面料的松弛和因此補裥)可以是大约700fpm,

另外,在许多层压材料中,粘合刑组分以离散粘合刑线的形式施 涂于无纺织物层的表面上.粘合剂是以各种困案施涂以使粘合刑行列 与弹性长丝行列交叉而形成各种类型的粘结网络,该网络包括粘合刑-与-弹性材料粘结或粘合剂-与-弹性材料粘结和粘合刑-与-粘合刑粘结 两者.这些粘结网络可以包括较大总数量的粘合剂-与-弹性材料粘结和 粘合刑-与-粘合剂粘结从而获得具有提高强度的层压制品,同时使用最 低量的粘合刑.这一增强是通过粘合剂的铺设或喷雾困案的使用来实 现,该闺案是通过将粘合刑按照预定和特定的困案喷涂到无纺织物的 表面上来形成的.在大多数愔况下,具有较少粘合刑的最终产物在不

希望有的劲度上显示出下降,并且一般比具有更多粘合剂的产品更加 柔性和柔软.

按困案施涂该粘合剂以使粘合剂行列垂直或几乎垂直于弹性组分 的方法已经发现是特别有利的.真实的卯°粘结角在实践中是不可能 的,但是高达50或60。的平均粘结角 一般在弹性线条和面料之间产生 合适的粘结.这些类型的粘结角的概念困解已显示在美国专利申请出 版物No.US 2002/0104608的困12D和14中.形成粘合刑-与-弹性材料 粘结,其中粘合刑和弹性线条的行列发生结合或交叉.

连续粘合刑长丝-与-弹性线条交叉点也被控制到预定数量的交叉 点/每单位的弹性线条长度.通过在垂直取向中具有该粘合刑行列并且 优化粘结的数量/每单位的弹性线条长度,能够在较低成本下以最低量 的粘合剂和弹性体线条材料生产出最终的弹性线条层压材料以提供所 需的产品特性.

各种粘结技术可以用于本发明中.例如,粘合剂可以按照规定的 行列而不是上迷的熔体喷射来施涂.用于本发明中的示例性粘合刑行 列纱布(scrim)图案已示于美国专利申请出版物No.US 2002/0104608的 困13A中.在这里使用的"纱布(scrim)" —般指一种材料的织物或无 纺网幅,该材料可以是弹性或无弹性的,并且具有沿着在制造过程中 的生产流程的通路的纵向("MD")取向线条組分和跨越织物的宽度的 橫向("CD")线条组分.粘合剂行列困案能够施涂于层压材料上,其 中在横向上有粘合刑行列的减少.在困13中示出的纱布困案包括粘合 刑行列136和弹性长丝130.困13B说明了具有施涂于弹性线条130上的粘合刑行列139的另一个示例性纱布困案138.在这一实施方案中, 已经看出粘结角是很高的,在粘合剂和弹性长丝之间的交叉处接近 90。.图13C说明了具有粘合剂行列142和连续弹性线条130的另一 个纱布困案141.

交叉框,或橫向,基重变化的控制可通过在外部面料的层压之前 拉伸弹性线条来引起.在某些现有的方法中,弹性线条的基重可以在 网幅的整个宽度上变化,因为当由于泊松效果该长丝被拉伸时该长丝 倾向于迁移到边缘.在此情况下,当在x方向上拉伸时,材料倾向于 在y和z方向上收缩.

在某些实施方案中,该方法可以通过将拉伸线条的颈缩分布困和 线条基重分布困相关联来防止该迁移.能够确定在交叉框基重中的所 需偏移(shift),然后对挤出机口模进行调节以便与所需的偏移匹配.尤 其,口模毛细管的长度可以进行调节,以控制单一长丝直径.在口模 的边缘上的较长毛细管孔将得到具有减少基重的较薄长丝.当该线条 随后被拉伸和中间长丝迁移时,所生产的不均匀基重分布图将偏移到 相对均匀的交叉框基重分布困.这一均匀性允许更一致的辊构造和材 料的外部狭缝的转化.

能够使用在美国专利申请出版物No.US 2002/0104608的闺9中说 明的下列口棋板.在该VFL中使用的一个特殊的口棋,当希望时,在 口模的中心具有6:1长度与距离("L/D")毛细管,后者在边缘处逐渐 地延长到8 : 1 L/D毛细管.美国专利申请出版物No. US2002/0104608 的困9说明了具有该轮廊设计的代表性口模.

本发明参考下面的实施例可以得到更好地理解,其中提供了本发 明的对比的示例性弹性组合物. 实施例

对照实施例A

通过在已经与线编织闺案进行加热法点粘结的两个0.4盎司/每平 方码(osy)纺粘织物层之间,在12孔/每英寸下将弹性体组合物熔化挤出 形成12克/每平方米(gsm)长丝来形成对照实施例A.孔的直径是0.9毫 米.弹性体组合物由约80 wt。/。的从德克萨斯州休斯敦的KRATONTM Polymers获得的KRATON™ G1730弹性体;约13 wt。/o的从Eastman Chemical Company获得的REGALREZTM 1126增粘刑和约7 wt。/。的从Eastman Chemical Company获得的EPOLENE CIO聚乙烯蟮组成.该 弹性体组合物被挤出成拉伸了约300%的弹性长丝并被引入到在辊隙 中的两点粘结的纺粘层之间形成垂直长丝层压材料(VFL).然后通过将 棍咪速度设定至线速度的约90%,让层压材料松驰总共约10%.熔体 温度是425° F.

在1 rpm的通过量下,熔体压力是46 psi和生产出具有光滑表面但 没有鲨鱼皮的长丝.没有观察到熔体破裂.在3 rpm的通过量下,熔 体压力是970 psi和所生产的长丝具有稍微地破裂的表面但却是透明 的.在6 rpm的通过量下,熔体压力是l,Ml psi和该长丝具有熔体破 裂表面.在9rpm的通过量下,熔体压力是2,080 psi和所生产的长丝 具有严重的熔体破裂.

在环境条件,约。F(1C)和百分相对湿度下两周的老化之后,对照 实施例A的层压材料被测试剥离强度.对照实施例A的层压材料的剥 离强度是175克,有6的标准偏差.对照实施例A的层压材料在9转/ 分(rpm)的速率下被挤出. 实施例1

与以上对照实施例A类似地形成实施例1,只是在用于形成本实 施例1的长丝的弹性体KRATONTM G2838组合物中包括250ppm的 SILQUEST® PA-1聚有机基硅氣烷加工助剂.熔体温度是大约425。 F.通过添加2,5%的由1 wt。/o的SILQUEST® PA - 1聚有机基硅氧烷 和99 wt。/。的KRATONTM G2838弹性体组成的浓缩物,SILQUEST® PA-1聚有机基硅氣烷加工助刑作为浓缩物被包括在弹性体树脂中.

在3 rpm的通过量下,熔体压力是750 psi和生产出具有光滑表面 但没有鲨鱼皮的长丝.没有观察到熔体破裂.在6 rpm的通过量下, 熔体压力是1,260 psi和所生产的长丝具有稍微地破裂的表面但却是透 明的.在9rpm的通过量下,熔体压力是1,700和该长丝具有熔体破裂 表面.以及,在12rpm的通过量下,熔体压力是2,040psi和所生产的 长丝具有严重的熔体破裂.

实施例1的层压材料的剝离强度是129克,具有7的标准偏差. 实施例i

与对照实施例A类似地形成实施例2,只是在用子形成本实施例2 的长丝的弹性体组合物中包括500ppm的SILQUEST® PA-1聚有机基硅氣烷加工助剂.熔体温度是大约42S。 F.

在3 rpm的通过量下,熔体压力是800 psi和生产出具有光滑表面 但没有鲨鱼皮的长丝,没有观察到熔体破裂.在6rpm的通过量下, 熔体压力是1,300 psi和所生产的长丝具有稍微地破裂的表面但却是透 明的.在12 rpm的通过量下,熔体压力是2,140和该长丝具有熔体破 裂表面.

实施例2的层压材料的剥离强度是138克,具有12的标准偏差. 实施例3

与对照实施例A类似地形成实施例3,只是在用于形成本实施例3 的长丝的弹性体组合物中包括1000ppm的SILQUEST® PA-1聚有机基 硅氣烷加工助剂.熔体温度是大约425。 F.

在6 rpm的通过量下,熔体压力是1,285 psi和生产出具有光滑表 面但没有鲨鱼皮的长丝.没有观察到熔体破裂.在9rpm的通过量下, 熔体压力是1,740 psi和该长丝具有熔体破裂表面.在12 rpm的通过量 下,熔体压力是2,100和所生产的长丝具有严重的熔体破裂.

实施例3的层压材料的剥离强度是103克,有6的标准偏差. 对照实施例B

通过在已经与线编织困案进行加热法点粘结的两个0.4盎司/每平 方码(osy)纺粘织物层之间,将弹性体组合物熔化挤出形成12克/每平方 米(gsm)长丝来形成对照实施例B.弹性体组合物由约80 wt。/o的 KRATONTM MD6665弹性体,约13 wt。/。的REGALREZTM 1126增粘 剂和约7 wt。/。的EPOLENE CIO聚乙烯蜡组成.该弹性体组合物被挤 出成拉伸了约300%的长丝并被引入到在辊隙中的两点粘结的纺粘层 之间,然后松弛辊隙速度的总共约10%.熔体温度是大约460° F.

在1 rpm的通过量下,熔体压力是600 psi和生产出具有光滑表面 但没有鲨鱼皮的长丝.没有观察到熔体破裂.在3 rpm的通过量下, 熔体压力是1,247 psi和该长丝具有熔体破裂表面.在6 rp迈的通过量 下,熔体压力是2,100和所生产的长丝具有严重的熔体破裂.

对照实施例B的层压材料的剝离强度是224克,有50的标准偏差. 实施例4

与对照实施例B类似地形成实施例4,只是在用于形成本实施例4 的长丝的KRATONTM MD6665弹性体组合物中包括250卯m的SILQUEST® PA-1聚有机基硅氣烷加工助剂.熔体温度是大约460。 F*

在3 rpm的通过重下,熔体压力是1,180 psi和生产出具有光滑表 面但没有鲨鱼皮的长丝.没有观察到熔体破裂.在6rpm的通过量下, 熔体压力是1,870 psi和所生产的长丝具有稍微地破裂的表面但却是透 明的.在9 rpm的通过量下,熔体压力是2,400 psi和该长丝具有严重 的熔体破裂表面.

实施例4的层压材料的剥离强度是234克,有100的标准偏差,与 不包括任何加工助剂的对照实施例B相比,通过将250 ppm的 SILQUEST® PA - 1聚有机基硅氧烷加工助刑添加到KRATONTM MD6665弹性体组合物中,在实施例4中所观察到的剥离强度的减少是 可以忽略的. 实施例5

与对照实施例B类似地形成实施例5,只是在用于形成本实施例5 的长丝的KRATONTM MD6665弹性体组合物中包括500ppm的 SILQUEST® PA-1聚有机基硅氣烷加工助刑.熔体温度是大约460° F.

在3 rpm的通过量下,熔体压力是I,IOO psi和生产出具有光滑表 面但没有鲨鱼皮的长丝.没有观察到熔体破裂.在6rpm的通过重下, 熔体压力是1,800 psi和生产出具有光滑表面但没有塞鱼皮的长丝.没 有观察到熔体破裂.在9rpm的通过量下,熔体压力是2,450 psi和该 长丝具有熔体破裂表面.

实施例5的层压材料的剥离强度是162克,有21的标准偏差.通 过将500 ppm的SILQUEST® PA - 1聚有机基硅氣烷加工助剂添加到 KRATONTM MD6665弹性体组合物中在实施例5中所观察到的剝离强 度的降低是比对照实施例B低大约35%并且认为是可接受的. 一般 地,与对照例的克数相当的剝离强度是可接受的. 实施例6

与对照实施例B类似地形成实施例6,只是在用于形成本实施例6 的长丝的KRATONTM MD6665萍性体组合物中包括1000pp迈的 SILQUEST® PA-1聚有机基硅氣烷加工助刑.熔体温度是大约46(P在1 rp迈的通过量下,熔体压力是590 psi和生产出具有光滑表面 但没有鲨鱼皮的长丝.没有观察到熔体破裂.在3 rpm的通过量下, 熔体压力是1,250 psi和生产出具有光滑表面但没有藍鱼皮的长丝.没 有观察到熔体破裂.在6rpm的通过量下,熔体压力是2,000 psi和该 长丝具有熔体破裂表面.

实施例6的层压材料的剥离强度是164克,有18的标准偏差.同 样,通过将500卯m的SILQUEST® PA - 1聚有机基硅氣坑加工助刑 添加到KRATONTM MD6665弹性体组合物中在实施例6中所观察到的 剥离强度的降低是比对照实施例B低大约35%并且认为是可接受的. 实施例7

与对照实施例B类似地形成实施例7,只是在用于形成本实施例7 的长丝的KRATONTM MD6665弹性体组合物中包括500pp迈的 SILQUEST® PA-1聚有机基硅氣烷加工助剂和2,000 ppm的Ken® CAPSL01/L钛酸酯.熔体温度是大约460° F.

在3 rpm的通过量下,熔体压力是1,400 psi和所生产的长丝具有 稍微地破裂的表面但却是透明的.在6 rpm的通过量下,熔体压力是 2,170 psi和该长丝具严重的熔体破裂表面. 实施例8

与对照实施例B类似地形成实施例8,只是在用于形成本实施例的 长丝的KRATONTM MD6665弹性体组合物中包括500ppm的 SILQUEST® PA-1聚有机基硅氣烷加工助剂和2,000 ppm的Ken® CAPSL01/L钛酸癍,和熔体温度提高至480。 F.

在3 rpm的通过量下,熔体压力是950 psi和所生产的长丝具有賴 微地破裂的表面但却是透明的.在7 rpm的通过量下,熔体压力是1,760 psi和该长丝具严重的熔体破裂表面.以及,在9rpm的通过量下,熔 体压力是2,080 psi和所生产的长丝具有严重的熔体破裂的表面.

已经观察到,SILQUEST® PA -1聚有机基硅氧烷加工助刑能够添 加到KRATONTM弹性体组合物中以改进加工条件,同时保持用弹性体 长丝形成的VFL层压材料的可接受的机械性能,即剥离强度.通过 SILQUEST® PA - 1聚有机基砝氣烷加工助刑的添加来显著减少对于 在KRATONTM弹性体树脂的挤出过程中的压力和熔体破裂而言的通 过量限制,更快的生产速率和更低的操作温度,例如多至50-100° F,都是可能的.理想地,SILQUEST® PA - 1聚有机基硅氧烷加工助刑添 加到KRATONTM弹性体组合物中改进了加工,可以提供一种或多种下 列益处:减少剪切作用,在通过重增加时延迟熔体破裂的开始,减少 口模唇积垢,减少喷丝板堵塞,减少或消除在生产过程中的流淌扰乱, 和一般增大特殊弹性体树脂和装置的加工窗口 ,例如通过降低挤出压 力和/或温度.这些益处也延长了口模和纺丝头组合件使用周期.此外, SILQUEST® PA - 1聚有机基硅氧烷加工助剂的添加能够允许使用较 少量的粘合剂.另外,在长丝挤出过程中的减少熔体破裂会提高从口 模出来的所挤出弹性体长丝的穗定性和最大程度地减少长丝的重叠和 长丝的弯折,从而改进长丝和包括该弹性体长丝的层压材料的加工.

虽然通过使用具体的术语,设备和方法来描述了本发明的优选实 施方案,但是这一叙述仅仅是举例说明而已.所使用的词是描述性的 词语,但不是限制性的.可以理解,在不脱离在下面权利要求中给出 的本发明的精神和范围的前提下可以由本领域中的那些普通技术人员 作各种改变和变化.另外,应该理解,各种实施方案的各个方面可以 全部或部分地互换.因此,所附权利要求的精神和范围不限于其中所 含的优选版本的叙述.

Claims (33)

1.一种熔体可挤出的组合物,包括: 弹性体嵌段共聚物和0.01-0.5wt%的聚有机基硅氧烷或聚有机基硅氧烷的混合物,其中聚有机基硅氧烷选自具有以下通式的聚有机基硅氧烷: 其中R是烷基; R1是含有至少一个环氧乙烷基团,邻位环氧基或氨基的一价有机基团;以及x和y独立地选自正整数。
2.权利要求l的组合物,其中组合物包括大于50 wtV。的弹性体嵌段共聚物或弹性体嵌段共聚物的混合物。
3. 权利要求1的組合物,其中組合物包括大于75 wt"/。的弹性体 嵌段共聚物或弹性体嵌段共聚物的混合物。
4. 权利要求1的組合物,其中組合物包括大于80 wt。/。的弹性体 15 嵌段共聚物或弹性体嵌段共聚物的混合物。
5. 权利要求1、2、 3或4的組合物,其中组合物包括0.01 - 0.2 wt% 的聚有机基硅氧烷或聚有机基硅氧烷的混合物。
6. 权利要求1、2、3或4的组合物,其中组合物包括0.01 - 0.1 wt% 的聚有机基硅氧烷或聚有机基硅氧烷的混合物,
7.权利要求1、2、3或4的组合物,其中组合物包括0.02-0.08wt%的聚有机基硅氧烷或聚有机基硅氧烷的混合物。
8.权利要求l、 2、 3或4的组合物,其中弹性体嵌段共聚物是选 自聚苯乙烯弹性体嵌段共聚物,聚氨酯弹性体嵌段共聚物,聚醚弹性 体嵌段共聚物,和聚酰胺弹性体嵌段共聚物。
9.权利要求l、 2、 3或4的组合物,其中弹性体嵌段共聚物是苯乙烯类嵌段共聚物,其逸自革乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物,苯 乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯-乙烯/丙烯嵌段共聚物,苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙 烯-乙烯/丁烯嵌段共聚物或苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物,
10. 权利要求1、 2、 3或4的组合物,其中组合物是熔体可挤出 的热塑性塑料组合物以及聚有机基硅氧烷的添加降低了组合物的挤出 温度,这是相对于没有聚有机基硅氧烷的弹性体嵌段共聚物的熔体挤 出温度而言。
11. 权利要求1、 2、 3或4的組合物,其中弹性体嵌段共聚物包 括具有苯乙烯结构部分嵌段和聚合物中嵌段的嵌段共聚物。
12. 权利要求1、 2、 3或4的组合物,其中组合物进一步包括钛 酸酯或锆酸酯或它们的混合物,
13. 权利要求l、 2、 3或4的组合物,其中組合物进一步包括0.01 -3界〖%的钛酸酯,锆酸酯或它们的混合物。
14. 权利要求l、 2、 3或4的組合物,其进一步包含一种或多种 聚烯烃。
15. 减少弹性体嵌段共聚物的挤出温度的方法,该方法包括将聚 有机基硅氧烷或聚有机基硅氧烷的混合物添加到弹性体嵌段共聚物 中。
16. 权利要求15的方法,其中聚有机基硅氧烷选自下式的聚有机<formula>formula see original document page 3</formula> 其中R是烷基和Ri是含有至少一个环氧乙烷基团,邻位环氧基或氨基 的一价有机基团以及x和y独立地选自正整数。
17.权利要求15或16的方法,其中对于每1,000,000份的弹性体 嵌段共聚物,将100-1000重量份的聚有机基硅氧烷或聚有机基硅氧 烷的混合物添加到弹性体嵌段共聚物中„ 25
18、权利要求16的方法,其进一步包括通过挤出机的口模挤出组合物,所迷組合物包含弹性体嵌段共聚物和聚有机基硅氧烷,
19、权利要求18的方法,其中所述組合物包括大于50 wt。/。的弹 性体嵌段共聚物。
20、 权利要求18的方法, 聚有机基硅氧烷。
21、 权利要求18的方法, 出温度低的温度下发生挤出。
22、 权利要求18的方法,
23、 权利要求18的方法, 的组合物。
24、 权利要求18的方法, 合物。
25、 权利要求18的方法,
26、 权利要求25的方法,
27、 权利要求26的方法,其中所迷组合物包括0,01 - 0.5 wt。/o的其中在比没有聚有机基硅氧烷所需的挤其中组合物从口模挤出至第一辊上。 其中使用一系列垂直配置的辊拉伸挤出其中在260。 F - 460° F温度下挤出组其中挤出組合物为连续长丝形式。 其进一步包括将连续长丝与片材层压。其中片材包括无纺网幅。 28.膜、纤维或无纺织物,它包括弹性体嵌段共聚物和相对于弹性体嵌段共聚物的重量而言的0.01 wt% - 0.2 wt。/。的聚有机基硅氧烷或聚有机基硅氧烷的混合物,其中聚 有机基硅氧烷选自具有以下通式的聚有机基硅氧烷:<formula>formula see original document page 4</formula>其中R是烷基;R1是含有至少一个环氧乙烷基团,邻位环氧基或氨基的一价有机基团; 以及x和y独立地选自正整数,
28.
29. 权利要求28的膜、纤维或无纺织物,其中膜、纤维或无纺织 物包括大于50 wt。/。的弹性体嵌段共聚物或弹性体嵌段共聚物的混合 物。
30. 权利要求28的膜、纤维或无纺织物,其中膜、纤维或无纺织物包括大于75 wtr。的弹性体嵌段共聚物或弹性体嵌段共聚物的混合物。
31、 包含权利要求28的纤维和无纺网幅的层压材料。
32、 权利要求31的层压材料,其中纤维是连续长丝。
33、权利要求32的层压材料,其中无纺网幅是纺祐网幅。
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