CN103209715B - 一种吸收制品 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例可提供各种性能的聚合物、膜和层压体,它们与氢化嵌段共聚物组合,提供(1)软嵌段和/或硬嵌段的芳族取代,(2)溶解度参数大于约9.1(cal/cm3)1/2的硬嵌段,(3)室温下与棕榈酸异丙酯接触30小时后仍可延展至至少50%工程应变的组合物。

Description

一种吸收制品
技术领域
本发明涉及包括拉伸层压体的吸收制品,如尿布、训练裤、成人失禁制品、女性卫生制品等。
背景技术
可能期望构造具有拉伸层压体的吸收装置,如具有扣件的一次性尿布、套穿尿布、训练裤、卫生巾、短裤护垫、失禁贴身短内裤等,以改善运动的舒适性并且保持持续的贴合性。此外,拉伸层压材料使得尿布能够适应不同体格大小的穿着者。尿布可在其多个制品元件中具有拉伸层压体,包括腰带、腿箍、侧片、弹性化顶片、底片、耳片、外覆盖件和扣紧系统。
如美国专利7,717,893和美国专利公布US 2005-0273071中所公开的,需要包含拉伸层压体的吸收产品,所述产品在从拉伸状态释放时缓慢回缩,从而有利于将产品正确地应用并且固定在穿着者身上。美国专利7,717,893和美国专利公布US 2005-0273071还公开了满足所述需求目的以及满足各种其它需求和期望目的的缓慢恢复型聚合物、膜和/或层压体的各种实施例。
满足拉伸层压体的需要而存在的一个问题是,在包括具有弹性构件的拉伸层压体的吸收制品使用期间,施用制品前铺展在穿着者皮肤上的某些婴儿润肤油、洗剂、凝胶、霜膏等可能在一定程度上被弹性构件吸收。该吸收可能造成弹性构件溶胀或破损,并且可能导致性能降低。溶胀可造成(1)有胶粘感的拉伸层压体,这可能造成吸收制品穿着者不适,和/或(2)37℃下拉伸层压体的卸载力降低,这可导致贴合性不佳,并且可造成例如使用期间尿液或粪便渗漏增加,使用期间吸收制品松垂或下垂,和/或穿着吸收制品时不适感增加。如果是局部的,弹性构件破损可造成贴合性不佳,但如果是大面积的,则可造成拉伸层压体重大损伤,这可造成包含拉伸层压体的吸收制品失效。可能发生的吸收程度可取决于拉伸层压体的具体构造,例如取决于基底的类型和基重,并且取决于用于将弹性构件连接至基底的任何粘合剂的类型和基重,以及其在吸收制品内的位置。例如,与使用拉伸层压体作为弹性化顶片相比,使用拉伸层压体作为腰部结构或侧片,位于较不可能接触残余婴儿润肤油、洗剂、凝胶等的吸收制品区域。
本公开的目的是提供各种实施例,所述实施例向所述问题提供解决方案,同时仍满足使用如美国专利7,717,893和美国专利公布2005-0273071、2006-0155255、2006-0167434和2009-0134049中公开的缓慢恢复聚合物膜和/或层压体的要求和期望。
此外,本公开的目的是提供缓慢和常规恢复的包含氢化嵌段共聚物的弹性体、膜和层压体的各种实施例,所述实施例可用于克服前面段落中表述的问题。此外,本公开的目的还在于提供各种特性的缓慢和常规恢复的聚合物、膜和层压体,它们与氢化嵌段共聚物组合,可用于克服前面段落中表述的问题,包括(1)软嵌段和/或硬嵌段的芳族取代,(2)溶解度参数大于约9.1(cal/cm3)1/2的硬嵌段,(3)室温下与棕榈酸异丙酯接触30小时后仍可延展至至少50%工程应变的组合物,和(4)它们的某些组合。
发明内容
响应于以上指出的问题,本公开提供了吸收制品实施例,所述吸收制品包括顶片、与顶片接合的底片、置于顶片和底片之间的吸收芯、和制品元件。制品元件可包括具有弹性构件的拉伸层压体,所述弹性构件包含含有至少一个软嵌段和至少两个硬嵌段的嵌段共聚物,其中所述软嵌段主链是氢化的。此外,氢化嵌段共聚物包含下列之一或二者:(a)一个或多个包含取代的聚苯乙烯的硬嵌段;(b)一个或多个包含取代的聚苯乙烯的软嵌段。
此外,本公开提供了缓慢恢复拉伸层压体的实施例,所述层压体表现出在37℃下约0.16N/(g/m)或更大的卸载力,和在22℃下恢复15秒后约10%或更大的初始应变百分比,其中在22℃下恢复15秒后的初始应变百分比与在37℃下恢复15秒后的初始应变百分比的差值大于5%。
附图说明
图1A-E为拉伸层压体实施例的透视图。
图2示出拉伸层压体实施例的代表性力-工程应变曲线,并且示出了用于测定最大层压体应变的方法。
图3a示出具有异戊二烯软嵌段的聚苯乙烯嵌段共聚物的代表性结构。
图3b示出具有乙烯/丙烯软嵌段的聚苯乙烯嵌段共聚物的代表性结构。
图3c示出具有乙烯/丙烯软嵌段和硝化硬嵌段的聚苯乙烯嵌段共聚物的代表性结构,其中所述硝化度为100%。
图4a示出具有无规苯乙烯-异戊二烯软嵌段的聚苯乙烯嵌段共聚物的代表性结构。
图4b示出具有无规苯乙烯-乙烯/丙烯软嵌段的聚苯乙烯嵌段共聚物的代表性结构。
图4c示出具有无规硝化苯乙烯-乙烯/丙烯软嵌段和硝化硬嵌段的聚苯乙烯嵌段共聚物的代表性结构,其中所述硝化度为100%。
图5a示出具有无规叔丁基苯乙烯-异戊二烯软嵌段的聚苯乙烯嵌段共聚物的代表性结构。
图5b示出具有无规叔丁基苯乙烯-乙烯/丙烯软嵌段的聚苯乙烯嵌段共聚物的代表性结构。
图5c示出具有无规叔丁基苯乙烯-乙烯/丙烯软嵌段和硝化硬嵌段的聚苯乙烯嵌段共聚物的代表性结构,其中所述硝化度为100%。
图6示出具有乙烯/丙烯软嵌段和酮取代的硬嵌段的聚苯乙烯嵌段共聚物的代表性结构,其中所述取代度为100%。
图7示出具有乙烯/丙烯软嵌段和乙酰酯取代的硬嵌段的聚苯乙烯嵌段共聚物的代表性结构,其中所述取代度为100%。
图8示出具有乙烯/丙烯软嵌段和酰胺取代的硬嵌段的聚苯乙烯嵌段共聚物的代表性结构,其中所述取代度为100%。
图9示出具有乙烯/丙烯软嵌段和氯取代的硬嵌段的聚苯乙烯嵌段共聚物的代表性结构,其中所述取代度为100%。
图10示出具有乙烯/丙烯软嵌段和溴取代的硬嵌段的聚苯乙烯嵌段共聚物的代表性结构,其中所述取代度为100%。
图11示出具有乙烯/丙烯软嵌段和腈取代的硬嵌段的聚苯乙烯嵌段共聚物的代表性结构,其中所述取代度为100%。
具体实施方式
本文所用术语“吸收制品”是指吸收和/或容纳液体的可应用装置,更具体地讲是指与穿着者的身体紧贴或邻近放置以吸收和容纳由身体排放的各种渗出物的装置。合适的例子包括尿布、训练裤、套穿衣服、成人失禁产品和诸如卫生巾的女性护理产品。此外,“吸收制品”包括在不超过十次使用后旨在丢弃或不经洗涤或换句话讲不再保存的(尽管某些组件可回收、再使用或堆肥处理)“一次性吸收制品”。
本文所用术语“拉伸层压体”通常是指连接到至少一种材料如聚合物膜、非织造材料、机织物或稀松布上的弹性体。所述弹性体可通过本领域技术人员己知的许多粘结方法中的任何一种连结到材料上,所述粘结方法包括粘合剂粘结、热粘结、压力粘结、超声波粘结等、或它们的任何组合。
如本文所用,术语“层压体”是指包括两个或更多个层的材料。该术语包括拉伸层压材料和非拉伸层压材料。
本文所用术语“尿布”是指通常由婴儿和失禁者围绕下体穿着的吸收制品。
如本文所用,术语“基底”是指层压到弹性构件上以形成拉伸层压体的材料。合适的基底包括非织造纤维网、机织纤维网、针织织物、膜、膜层压材料、开孔膜、非织造层压材料、海绵、泡沫、稀松布、以及它们的任何组合。合适的基底可包括天然材料、合成材料、或它们的任何组合。
如本文所用,术语“纵向”一般是指与制品的纵向轴线平行的方向,并且包括纵向45°范围内的方向。
如本文所用,术语制品或其组件的“长度”通常是指制品或其部件的最大线性尺寸的大小/距离,或纵向轴线的大小/距离。
本文所用术语“侧向”或“横向”是指通常正交于纵向且平行于横向轴线的方向。
如本文所用,术语制品或其组件的“宽度”是指正交于制品或其组件的纵向(例如正交于制品或其组件的长度)的尺寸的大小/距离,并且可指平行于制品或组件的横向轴线的尺寸的距离/大小。
本文所用术语“附连”包括通过将元件直接附着到其它元件上而将该元件直接固定到另一个元件上的构型。
本文所用术语“接合”或“连接”包括其中通过将第一元件直接粘贴到第二元件上而使第一元件直接固定到第二元件上的构型,以及通过将第一元件粘贴到中间元件上,中间元件继而粘贴到第二元件上而使第一元件间接固定到第二元件上的构型。“接合”或“连接”元件可连续或间歇附着。
本文所用“松弛”或“松弛状态”是指没有力施加到制品上(除了天然存在的力如重力)的状态。
如本文所用,术语“可延伸性”和“可延展的”(例如弹性体的可延伸性)是指处于松弛位置的元件宽度和长度可延伸或增加。
本文所用“弹性化的”或“可弹性化的”是指组件包括由弹性材料制成的至少一部分。
本文所用术语“弹性的”、“弹性体”和“弹性体的”是指通常能够延伸至至少50%的应变而不会断裂或破裂,并且能够在变形力移除后基本恢复至其最初尺寸的材料。
本文所用术语“医用产品”是指手术服和手术单、面罩、头套、鞋套、伤口敷料、绷带和消毒包裹物,如美国专利5,540,976中所公开。
本文所用术语“共聚物”是指由具有不同化学结构的两个或多个单体合成的聚合物。
本文所用术语“温度响应”和“温度响应性”是指缓慢恢复拉伸层压材料经过指定的时间段后在较高温度下比在较低温度下显示较少的伸长后应变。
本文所用术语“常规拉伸层压体”是指如伸长后恢复测试所测得的、于22℃在恢复15秒后显示最小的初始应变百分比的拉伸层压体。如伸长后恢复测试所测得,常规的拉伸层压材料于22℃恢复15秒后显示小于10%的初始应变百分比。
如本文所用,术语“保留的初始应变百分比”是指如伸长后恢复测试所测得的由初始应变释放后的一段时间后保留的初始应变百分比。“保留的初始应变百分比”通过用由初始应变释放后给定时间时的百分比应变除以初始百分比应变计算;将商乘以100得到百分比。
如本文所用,术语“应力”、“工程应力”和“标称应力”是指载荷除以变形力作用于其上的样品的初始未变形横截面积。
如本文所用,术语“应变”和“工程应变”是指样品长度的改变除以变形力作用于其上的样品的初始未变形长度,通常表示为百分比。
如本文所用,术语“屈服点”是指工程应力对应变曲线上的点,超过该点变形则不可完全恢复,术语“屈服应力”是指屈服点处的工程应力值,并且术语“屈服应变”是指通常表示为百分比应变的屈服点处的应变程度。某些材料还表现出“屈服降”,即工程应力随着应变增加而减小。
如本文所用,术语“断裂应变”、“破坏应变”、和“极限应变”是指材料在断裂之前可承受的最大拉伸应变,并且经常表示为百分比应变。
如本文所用,术语“硬嵌段”是指具有高于使用温度的玻璃化转变温度(如果嵌段是可结晶的,则为熔融温度)的嵌段共聚物中的一个或多个嵌段。
如本文所用,术语“硬质相”是指嵌段共聚物组合物中的一个或多个相,所述组合物在化学组成和物理状态上是一致的,并且具有高于使用温度的玻璃化转变温度(如果嵌段是可结晶的,则为熔融温度)。硬质相可包含嵌段共聚物中的多个硬嵌段和任何硬嵌段缔合成分,包括但不限于加工油和改性树脂。
如本文所用,术语“软嵌段”是指具有低于使用温度的玻璃化转变温度(如果嵌段是可结晶的,则为熔融温度)的嵌段共聚物中的一个或多个嵌段。
如本文所用,术语“软质相”是指嵌段共聚物组合物中的一个或多个相,所述组合物在化学组成和物理状态上是一致的,并且具有低于使用温度的玻璃化转变温度(如果嵌段是可结晶的,则为熔融温度)。软质相可包含嵌段共聚物中的多个软嵌段和任何软嵌段缔合成分,包括但不限于加工油和改性树脂。
如本文所用,术语“嵌段共聚物组合物”是指包含嵌段共聚物的共混聚合物。
如本文所用,术语“形态”是指物质如聚合物、共混聚合物、复合材料和晶体中相域的形状、外观或形式。形态描述了观测的(包括显微镜或散射技术)物质中存在的不同相域的结构和形状。例如,就嵌段共聚物和嵌段共聚物组合物而言,常见的形态包括球形和圆柱形,如“ThermoplasticElastomers”第2版,第3、4、11和12章(G.Holden等人(编辑),HanserPublishers,New York(1996))中所述。
如本文所用,术语“相域”或“相”是指化学组成和物理状态一致的物质区域。在多相材料中,每一相可形成大小、化学组成或物理状态与其它相不同的域。例如,嵌段共聚物组合物可包含各相区域内化学组成和物理状态一致的软质相和硬质相区域,但是硬质和软质相在大小、化学组成和物理状态上一般彼此不同。此外,例如,半结晶均聚物如聚丙烯可包含仅大小和物理状态不同的结晶相和非晶相。
如本文所用,术语“滞后”是指循环过程中的能量耗散。例如,在拉伸滞后实验中,其中当负载循环中应变增至小于断裂应变的目标应变,接着在卸载循环中降低应变时将应力对应变作图,两条曲线不相符,而是形成滞后回线,其中在给定应变下,与负载循环相比,卸载循环具有较低的应力。
如本文所用,术语“弹性拉伸模量”或“杨氏模量”是材料硬度的量度。就薄材料而言(厚度小于约1.0毫米),可根据ASTM D 882测定弹性拉伸模量;而就厚材料而言(厚度大于约1.0毫米并且小于约14毫米),可根据ASTMD 638测定弹性拉伸模量。
如本文所用,术语“EHB聚合物”或“等效硬嵌段聚合物”是指与嵌段共聚物组合物中的硬嵌段具有基本相同的重复单元组成和组成分布的聚合物。例如,就包含苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯(SEPS)嵌段共聚物的嵌段共聚物组合物而言,等效硬嵌段聚合物为聚苯乙烯。此外,嵌段共聚物组合物的特征可在于多于一种等效硬嵌段聚合物。例如,就包含SEPS嵌段共聚物和α-甲基苯乙烯-乙烯/丙烯-α-甲基苯乙烯嵌段共聚物的嵌段共聚物组合物而言,该组合物的EHB聚合物将为聚苯乙烯和聚(α-甲基苯乙烯)。在本公开的某些实施例中,每种EHB聚合物数均分子量与嵌段共聚物组合物中其相应硬嵌段数均分子量的比率可在约0.5至约100范围内,或可在约1至约50范围内,或可在约1至约20范围内。
如本文所用,术语“ESB聚合物”或“等效软嵌段聚合物”是指与嵌段共聚物组合物的软嵌段具有基本相同的重复单元组成和组成分布的聚合物。例如,就包含苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯(SEPS)嵌段共聚物的嵌段共聚物组合物而言,等效软嵌段聚合物为聚(乙烯/丙烯)。此外,嵌段共聚物组合物的特征可在于多于一种等效软嵌段聚合物。例如,就包含SEPS嵌段共聚物和苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)嵌段共聚物的嵌段共聚物组合物而言,该组合物的ESB聚合物将为聚(乙烯/丙烯)和聚(乙烯/丁烯)。在本公开的某些实施例中,每种ESB聚合物的数均分子量可在约0.3至约150千道尔顿范围内。
如本文所用,术语“硬嵌段缔合”或“硬质相缔合”是指与嵌段共聚物的硬嵌段相混合的嵌段共聚物组合物成分。一般来讲,硬嵌段或硬质相缔合成分具有与硬嵌段溶解度参数相似的溶解度参数。在本公开的某些实施例中,硬嵌段或硬质相缔合成分的溶解度参数可在硬嵌段溶解度参数的约0.5(cal/cm3)1/2内。此外,在本公开的某些实施例中,硬嵌段或硬质相缔合成分可使硬质相玻璃化转变温度自其纯嵌段共聚物下的值上升或下降。硬嵌段缔合成分的例子包括但不限于改性树脂、加工油、和硬质相调节剂。
如本文所用,术语“表皮层”是指在膜生产和随后的加工期间用作膜外表面的共挤出多层膜的外层。
本公开吸收制品的实施例可包括缓慢恢复拉伸层压体缓慢恢复拉伸层压体(拉伸层压体)。拉伸层压体可用于其中需要弹性性能的吸收制品中。拉伸层压体可包含连接至基底的弹性构件。拉伸层压体可离散形成并与吸收制品接合。相反,拉伸层压体可与吸收制品整合(例如弹性构件接合到吸收制品中的现有基底如顶片上以形成拉伸层压体)。弹性构件可由包括一种弹性体聚合物、任选的至少一种改性树脂以及任选的一种或多种添加剂的组合物制成。由下述两循环滞后测试测得,拉伸层压体在37℃下可表现出至少约0.16N/(g/m)的归一化卸载力。由下述伸长后恢复测试测得,拉伸层压体在22℃下恢复15秒后可表现出约10%或更大的初始应变百分比。
在本公开的另一个实施例中,拉伸层压体可被掺入到医用产品如手术服、面罩、头套、鞋套、伤口敷料、绷带、或消毒包裹物中。拉伸层压体可用于需要弹性特性位置的医用产品中。
如图1A-E中所示,拉伸层压体10可为缓慢恢复拉伸层压体、常规拉伸层压体或它们的组合,其可包括接合到基底14上的弹性构件12。弹性构件12与基底14的接合可通过多种粘结方法进行,如热粘合、压力粘合、超声波粘结、机械粘合、粘合剂粘合、或任何其它适宜的连接方法或这些连接方法的组合。在某些实施例中,弹性构件12可显示足够的粘着性以接合弹性构件12和基底14。
具有多种形式的弹性构件12可用于拉伸层压体10。用于弹性构件12的合适形式包括但不限于膜、带子、股线、单根纤维、稀松布、交叉影线排列、或它们的组合。
图1A-E描述了拉伸层压体10的若干适宜实施例。图1A描述了拉伸层压体10,其具有一个或多个与基底14接合的带或缎带形式的弹性构件12。图1B描述了拉伸层压体10,其具有与片状基底14接合的片状弹性构件12。弹性构件12与基底14显示为连接的。然而,任一层也可具有不同于另一层的尺寸。图1C描述了拉伸层压体10,其具有一个或多个与基底14接合的股线形式的弹性构件12。
图1D描述了拉伸层压体10,其具有一个或多个与片状基底14接合的交叉影线排列形式的弹性构件。交叉影线排列可通过将多个弹性构件12a平行接合到基底14上而形成在一个实施例中。第二多个弹性构件12b可平行接合到基底上。第二多个12b可以非平行构型接合到第一多个12a上。交叉影线排列也可通过弹性体膜的热针刺法形成。交叉影线排列也可形成于多孔的宏观膨胀的三维弹性体纤维网,如美国专利申请公布2004/0013852中所描述。该公布描述了如何通过在多孔的成形结构上形成膜并沿着膜的厚度施加流体压差而实现交叉影线排列。流体压差使得膜适形于支撑结构并破裂,从而产生交叉影线排列。图1E描述了拉伸层压体10,其具有一个或多个与两个或多个基底接合的弹性构件12:第一基底14a和第二基底14b。拉伸层压体10的层具体顺序可不同;然而在所述实施例中,弹性构件12设置在第一基底14a与第二基底14b之间,并且可粘结到所述基底之一或两个基底上。第一基底和第二基底14a,14b可包括相同的材料或者可截然不同。
如美国专利7,717,893和美国专利公布2005-0273071、2006-0155255、2006-0167434和2009-0134049中公开的形成拉伸层压体的工艺可用于形成本公开的SRSL 10。一种通常称为“拉伸粘接”的用于形成拉伸层压体的技术涉及在弹性构件处于拉伸构型时将弹性构件如弹性股线、带子、缎带、膜等接合到基底上。弹性构件可被拉伸至其松弛长度的至少25%。接合后,弹性构件可以松弛,从而聚集基底并形成拉伸层压材料。
通常称为“颈缩粘接”的用于形成拉伸层压体的另一个技术涉及在基底延伸并拉细时将弹性构件粘结到基底上。在某些实施例中,基底可为非弹性基底。颈缩粘接层压材料的例子描述于美国专利5,226,992、4,981,747、4,965,122和5,336,545中。“颈缩粘结”的变体为“颈拉伸粘结”。颈拉伸粘结是指在基底延伸并拉细且弹性构件延伸时将弹性构件粘结到基底上。颈拉伸粘结层压法的例子描述于美国专利5,114,781和5,116,662中。
在形成拉伸层压材料的另一个技术中,弹性构件可以松弛构型或部分拉伸构型连接到基底上。可通过使层压材料经受伸长方法而使所得层压材料可拉伸(或者在部分拉伸股线或膜情况下更易拉伸)。所述伸长方法永久性地延长基底,但只能临时延长弹性构件。这种方法在本领域已知为“零应变”拉伸层压材料形成法,并且这种层压材料的伸长可用合适的部件如辊子、啮合齿等实现。零应变活化方法与所得拉伸层压材料形成的例子描述于美国专利5,167,897和5,156,793中。
用于形成拉伸层压体的另一种工艺公开于美国专利申请公布2003/0088228A1、2003/0091807A1、和2004/0222553A1中。公开于这些公布中的技术涉及如下形成弹性构件:将一个或多个热塑性弹性体热熔融涂敷到基底上,随后逐渐增加基底的拉伸使得弹性体的拉伸特性赋予给基底。合适的涂敷方法包括例如直接凹版印刷、橡皮版印刷和柔性版印刷。这些方法中的每一个使得一定量的弹性体以任何形状和方向沉积,从而在拉伸层压材料显示的拉伸特性中提供基本柔韧性。用于拉伸层压材料形成的其它常规方法也在本说明书的范围内。
此外,为了生产可靠的拉伸层压体,重要的是在整个拉伸区域内实现相对均匀的应变特征。表现出屈服降的材料可在拉伸期间具有稳定性问题,例如厚度的改变,从而一般会得到具有高度性能改变的层压体。增加拉伸温度、降低应变速率、和/或预拉伸弹性构件可使得屈服降较不明显,从而改善用来实现更均匀应变特征的机会。如此导致更可靠的拉伸层压体的制造。可靠的SRSL的制备可见于美国专利公布2005-0273071中。
弹性构件12可包括弹性体聚合物、任选的至少一种改性树脂和任选的一种或多种添加剂。许多弹性体聚合物可单独或组合用于制备弹性构件12。弹性体聚合物包括但不限于均聚物(例如交联聚(异戊二烯))、嵌段共聚物、无规共聚物、交替共聚物、和接枝共聚物。合适的弹性体聚合物包括苯乙烯嵌段共聚物、天然与合成橡胶、聚异戊二烯、氯丁橡胶、聚氨酯、硅橡胶、烃弹性体离聚物等。其它适宜的嵌段共聚物包括但不限于基于聚烯烃的嵌段共聚物,如“Thermoplastic Elastomers”第2版,第5章(G.Holden等人(编辑),Hanser Publishers,New York(1996))中所述。
在一个实施例中,弹性体聚合物可为嵌段共聚物。可利用许多包括多嵌段共聚物、递变嵌段共聚物和星形嵌段共聚物的嵌段共聚物。适用于本公开实施例中的嵌段共聚物可同时显示弹性体和热塑性特性。在这种嵌段共聚物中,硬嵌段(或片段)可具有大于约25℃的玻璃化转变温度(Tg),或者为具有高于约25℃的熔融温度(Tm)的结晶或半结晶的。硬嵌段可具有大于约35℃的Tg,或为具有高于约35℃的Tm的结晶或半结晶。硬嵌段部分可衍生自乙烯基单体(包括乙烯基芳烃如苯乙烯和α-甲基苯乙烯)、甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、聚烯烃(包括聚丙烯和聚乙烯)、或它们的组合。就基本上由聚苯乙烯构成的硬嵌段而言,硬嵌段分子量可在约4至约20千道尔顿范围内,或可在约6至约16千道尔顿范围内,或可在约7至约14千道尔顿范围内,或可在约8至约12千道尔顿范围内。纯嵌段共聚物中硬嵌段的重量百分比可在约10至约40重量%范围内,或可在约20至约40重量%范围内,或可在约25至约35重量%范围内。此外,本公开的拉伸层压体实施例可包括包含至少两个硬嵌段的嵌段共聚物。有可能仅包含一个硬嵌段的嵌段共聚物可致使嵌段共聚物组合物表现更类似粘稠液体而不是弹性体。此外,有可能包含至少两个硬嵌段的嵌段共聚物可致使嵌段共聚物组合物表现类似弹性体。
本文涉及的玻璃化转变温度由拉伸动态力学分析测得,所述分析采用如ASTM D 5026中所述的温度斜坡方法,以1Hz的频率在材料的线性弹性区域中进行。具有约0.3mm均匀厚度的膜样品可适宜地用于约1℃/min或更慢的升温速率。采用损耗模量峰值温度作为具体材料或相的Tg。
本文所指的结晶熔融温度通过使用10℃/min的升温速率的差示扫描量热法进行测定。采用第二次加热的熔融吸热峰值温度作为具体结晶区域的Tm,如ASTM D 3418中所述。
嵌段共聚物可包括软嵌段(或片段)。软嵌段可表现出足够低的玻璃化转变温度和/或熔融温度,从而不会在共聚物的使用温度下形成玻璃态区或结晶区。在一个实施例中,使用温度可在约室温(约22℃)和约体温(约37℃)之间。然而,其它使用温度也是可行的并且属于本发明的范围。这种软嵌段通常与硬嵌段物理不相容并形成单独的区域、领域或相。本公开的拉伸层压体实施例可包括包含至少一个软嵌段的嵌段共聚物。有可能包含至少一个软嵌段的嵌段共聚物可致使嵌段共聚物组合物表现类似弹性体。
软嵌段部分可为衍生自共轭脂族二烯单体的聚合物。用于合成软嵌段的单体可包含少于约6个碳原子。合适的二烯单体包括丁二烯、异戊二烯等。此外,据设想软嵌段可被改性以定制软嵌段的Tg。例如,可使用苯乙烯和二烯的无规共聚物,其中软嵌段的Tg可通过苯乙烯与二烯的比率来控制。此外,例如,可使用已知具有高玻璃化转变温度的高1,2-二烯聚合物,或可使用苯乙烯在聚(异戊二烯)上的接枝。在这种情况下,可使用较低含量的改性树脂。此外,可将此类定制的软嵌段氢化。此外,在本公开的某些实施例中,软嵌段部分可为衍生自下列的聚合物:丙烯酸酯、硅氧烷、聚酯和聚醚,包括但不限于聚(亚乙基己二酸酯)二醇、聚(亚丁基1,4-己二酸酯)二醇、聚(亚乙基亚丁基1,4-己二酸酯)二醇、聚(六亚甲基-2,2-二甲基亚丙基己二酸酯)二醇、聚己内酯二醇、聚(己二酸二甘醇酯)二醇、聚(碳酸1,6-己二醇酯)二醇、聚(氧丙烯)二醇、和聚(氧丁烯)二醇。
适用于本公开实施例在的嵌段共聚物可包含至少两个硬嵌段(A)和至少一个软嵌段(B)。嵌段共聚物可具有多个嵌段。在一个实施例中,嵌段共聚物可为A-B-A三嵌段共聚物、A-B-A-B四嵌段共聚物、或A-B-A-B-A五嵌段共聚物。而且,用于本文的是具有硬嵌段A和A'的三嵌段共聚物,其中A和A'可衍生自不同的乙烯基化合物。而且,可用于本公开实施例中的是具有多于一个硬嵌段和/或多于一个软嵌段的嵌段共聚物,其中每个硬嵌段可衍生自相同或不同的单体,并且每个软嵌段可衍生自相同或不同的单体。应当注意的是,在包含残余烯属双键的共聚物中,共聚物根据需要可部分氢化或全部氢化。饱和可对共聚物的弹性体性质产生有益效果。
适宜的星形嵌段共聚物可包含在中心处连接的多个臂,并且其臂包含至少一个软嵌段和至少一个硬嵌段,其中硬嵌段选自a)单烯基芳族烃嵌段或b)玻璃化转变温度高于20℃的单烯基芳族烃与共轭二烯单体的无规共聚物嵌段,并且软嵌段选自c)玻璃化转变温度低于10℃的单烯基芳族烃与共轭二烯单体的无规共聚物嵌段,或d)共轭二烯嵌段。这些星形嵌段聚合物可基于a-c嵌段、b-c嵌段、a-d嵌段或b-d嵌段。在本公开的某些实施例中,臂数目可为100或更少,或臂数目可为50或更少,或臂数目可为10或更少,或臂数目可为5或更少。
弹性构件12可包含含量为约20重量%至约100重量%的弹性体聚合物。在其它适宜实施例中,弹性构件12可包含约20%至约80%含量的弹性体聚合物,或可包含约30%至约65%含量的弹性体聚合物,或可包含约40%至约60%含量的弹性体聚合物。作为另外一种选择,弹性构件12可包含约45%至约60%含量的弹性体聚合物。
在某些实施例中,弹性体聚合物包括苯乙烯-烯烃-苯乙烯三嵌段共聚物如苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(S-EB-S)、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯(S-EP-S)、苯乙烯-乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯(S-EEP-S)、以及它们的混合物。嵌段共聚物可单独使用或以嵌段共聚物的共混物形式使用,并且可以是部分氢化的或完全氢化的。
在特定实施例中,弹性体聚合物包括苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(S-EB-S)、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯(S-EP-S)、苯乙烯-乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯(S-EEP-S)、和氢化苯乙烯-异戊二烯/乙烯基异戊二烯-苯乙烯。此类直链嵌段共聚物可以商品名Kraton从Kraton Polymers(Houston,TX)商购获得,并且可以商品名SeptonTM和HybrarTM从Kuraray America,Inc.(Pasedena,TX)商购获得。
弹性构件12可包括一种或多种改性树脂。适宜的改性树脂可弹性体聚合物的软嵌段缔合或相混合。改性树脂可具有足够高的平均分子量,使得软质相的玻璃化转变温度升高,致使在22℃下恢复15秒后的伸长后应变增加。虽然不旨在受该理论的束缚,但是据信改性树脂使软质相的Tg升高到分子在应用温度下松驰减缓时的点。相对高的后伸长应变就是对此的证明。在本公开的某些实施例中,软质相的玻璃化转变温度可小于约-50℃。在本公开的其它实施例中,软质相的玻璃化转变温度可在约-50℃至约35℃范围内。在本公开的其它实施例中,软质相的玻璃化转变温度可在约-40℃至约25℃范围内,而在其它实施例中,软质相的玻璃化转变温度可在约-30℃至约20℃范围内。此外,在本公开的其它实施例中,软质相的玻璃化转变温度可在约-20℃至约15℃范围内,而在其它实施例中,软质相的玻璃化转变温度在约-10℃至约10℃范围内。软质相的玻璃化转变温度将影响在22℃下恢复15秒后的初始应变百分比、温度响应性水平、和在37℃下的卸载力。
弹性构件12可包括按重量计约0%至约60%含量的改性树脂。在其它实施例中,弹性构件12可包含约10%至约55%含量的改性树脂,或可包含约20%至约55%含量的改性树脂,或可包含约30%至约50%含量的改性树脂。在某些实施例中,弹性构件12可包含约40%至约50%含量的改性树脂。
适用于本文的改性树脂可具有约60℃至约180℃,约70℃至约150℃,和约90℃至约130℃范围内的玻璃化转变温度。
合适的改性树脂可与软嵌段结合。溶解度参数用于决定改性树脂是否将与嵌段共聚物的软嵌段相混合。通常,选择改性树脂,使得所述改性树脂的溶解度参数类似于软嵌段相的溶解度参数。例如在软嵌段相的溶解度参数约8(cal/cm3)1/2的情况下,改性树脂的溶解度参数可为约7.5(cal/cm3)1/2至约8.5(cal/cm3)1/2。改性树脂的溶解度参数也可接近硬嵌段的溶解度。然而,只要改性树脂与软嵌段相混合,则硬嵌段相混合不应受到限制。用于常见聚合物或树脂的溶解度参数列表,以及用于测定或估计溶解度参数的方法可见于“Polymer Handbook”,第三版;Wiley Interscience;第VII部分,第519-559页。
可用于本发明的改性树脂包括但不限于未氢化的C5烃树脂或C9烃树脂、部分氢化和全部氢化的C5烃树脂或C9烃树脂;脂环族树脂;萜烯树脂;聚苯乙烯和苯乙烯低聚物;聚(叔丁基苯乙烯)或其低聚物;松香及松香衍生物;苯并呋喃茚;聚环戊二烯及其低聚物;聚甲基苯乙烯或其低聚物;酚醛树脂;茚聚合物、低聚物和共聚物;丙烯酸酯和甲基丙烯酸盐酯低聚物、聚合物或共聚物;它们的衍生物;以及它们的组合。所述树脂可选自衍生自:叔丁基苯乙烯、环戊二烯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异丁酯、茚、苯并呋喃、乙烯基环己烷、甲基苯乙烯、和甲基丙烯酸3,3,5-甲基环己酯的低聚物、聚合物和/或共聚物。改性树脂也可包括脂环族萜烯、烃类树脂、脂环族树脂、聚-β-蒎烯、萜烯酚醛树脂、以及它们的组合。“C5烃树脂”与“C9烃树脂”公开于美国专利6,310,154中。
弹性构件12可包括多种添加剂。适宜的添加剂包括例如稳定剂、抗氧化剂、和抑菌剂,可用于防止弹性构件12热降解、氧化降解和生物化学降解。添加剂可占弹性构件12总重量的约0.01%至约60%。在其它实施例中,所述组合物包含约0.01%至约25%。在其它适宜实施例中,所述组合物包含约0.01重量%至约10重量%的添加剂。
各种稳定剂和抗氧化剂在本领域是熟知的,并包括高分子量的受阻酚(即,具有类似羟基的空间大基团的苯酚化合物)、多官能团苯酚(即,具有含硫和含磷基团的苯酚化合物)、磷酸盐,如三-(p-壬基苯基)亚磷酸盐、阻胺以及它们的组合。专有商用稳定剂和/或抗氧化剂可以包括多种产品的若干商品名购得。
弹性构件12可包含本领域已知的各种抑菌剂。合适的抑菌剂的例子包括苯甲酸盐、酚、醛、包含卤素的化合物、氮化合物以及包含金属的化合物如汞制剂、锌化合物和锡化合物。代表性例子以商品命名Irgasan PA购自Ciba Specialty Chemical Corporation(Tarrytown,NY)。
其它任选的添加剂包括优选与嵌段共聚物的硬嵌段或片断相关的热塑性聚合物或热塑性聚合物混料。这些热塑性聚合物可能掺入到硬质相的缠绕三维网络结构中。这种缠绕的网络结构可提供改善的弹性体组合物的张力、弹性及应力弛豫特性。当弹性体聚合物包括苯乙烯嵌段共聚物时,在本公开实施例中可使用热塑性聚合物添加剂,如聚苯醚和衍生自单体的芳乙烯聚合物,所述单体包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、其它烷基苯乙烯衍生物、乙烯基甲苯、以及它们的混合物,这是由于它们通常被认为与嵌段共聚物的苯乙烯硬嵌段化学相容。
所述弹性构件可包含等同硬嵌段(EHB)聚合物。例如,对应基本上由聚苯乙烯硬嵌段构成的嵌段共聚物,加入均聚物聚苯乙烯。加入EHB聚合物有可能向嵌段共聚物组合物提供强化有益效果。此外,嵌段共聚物硬嵌段与EHB聚合物之间的相互作用度可能取决于每种物质的分子量。EHB聚合物数均分子量与嵌段共聚物硬嵌段数均分子量的比率可在约0.5至约100范围内,或可在约1至约100范围内,或可在约1至约50范围内,或可在约1至约20范围内。此外,强化有益效果可能致使强度增加并且力松弛降低。在本公开的某些实施例中,与无EHB聚合物的嵌段共聚物组合物相比,包含EHB聚合物的嵌段共聚物组合物可致使拉伸强度增加大于约5%,或大于约10%,或大于约20%,或大于约30%。就薄材料而言(厚度小于约1.0毫米),可根据ASTM D 882测定拉伸强度;而就厚材料而言(厚度大于约1.0毫米并且小于约14毫米),可根据ASTM D 638测定拉伸强度。此外,与无EHB聚合物的嵌段共聚物组合物相比,包含EHB聚合物的嵌段共聚物组合物可致使力松弛降低。在本公开的某些实施例中,包含EHB聚合物的嵌段共聚物组合物在37℃和50%工程应变下1小时松弛后的拉伸模式力损失百分比可比无EHB聚合物的嵌段共聚物组合物小约0.99倍,或可小约0.95倍,或可小约0.9倍,或可小约0.8倍,其中力损失百分比可根据ASTM D 6048测定。
弹性构件12可包括粘度调节剂、加工助剂、增滑剂或防结块剂。加工助剂包括加工油,其为本领域所熟知并包括合成油与天然油、环烷油、石蜡油、烯烃低聚物和低分子量聚合物、植物油、动物油以及包括氢化类型的此类衍生物。加工油也可掺入此类油的组合。矿物油可用作加工油。粘度调节剂也是本领域所熟知的。例如,石油衍生蜡可用于降低缓慢恢复弹性体在热处理中的粘度。适宜的蜡包括低数均分子量(如0.6-6.0千道尔顿)聚乙烯;石油蜡,如石蜡和微晶蜡;无规立构聚丙烯;由一氧化碳和氢聚合而得的蜡,诸如费托蜡;以及聚烯烃蜡。
多种着色剂和添加剂为本领域所知并且可作为添加剂被包括在形成弹性构件12的组合物内。着色剂可包括染料和颜料如二氧化钛。填充剂可包括诸如滑石和粘土的物质。其它添加剂可包括染料、紫外线吸收剂、气味控制剂、香料、填充剂、干燥剂等。
在本公开的某些实施例中,弹性体组合物可被微相分离,并且可能期望软质相是基本上连续的,同时包含具体的锚定点,所述锚定点包括但不限于下列之一或二者:(1)化学交联,和(2)物理交联,包括但不限于下列之一或二者:结晶域、相分离的嵌段、和离子基团。保持软质相基本上连续的可能确保在37℃下较高的卸载力,以及在22℃下恢复15秒后较高的伸长后应变。
就包含嵌段共聚物组合物的本公开某些实施例而言,可能期望使硬质相形成可使滞后最小化的球形形态。适于本公开的许多可商购获得的嵌段共聚物可包含约20重量%至约40重量%的硬嵌段,并且可具有圆柱形或层状形态。为获得球形形态,在软质相缔合成分中共混可能是有利的,所述成分通过例如降低嵌段共聚物组合物中硬质相的重量百分比调节组合物,获得球形形态。除了可提高软质相Tg的改性树脂和可降低软质相Tg的加工油以外,另一类软质相调节剂是等效软嵌段(ESB)聚合物。例如,对于包含乙烯/丙烯软嵌段的嵌段共聚物如SEPS而言加入聚(乙烯/丙烯),或向包含无规苯乙烯-异戊二烯软嵌段的聚苯乙烯嵌段共聚物组合物中加入具有类似重复单元组成的聚(苯乙烯-异戊二烯)无规共聚物。加入ESB聚合物可能向嵌段共聚物组合物提供硬质相稀释有益效果,例如使得硬质相具有球形形态,并且与其它软嵌段缔合成分如可降低有序-无序温度的改性树脂和加工油相比,可提供保持或提高有序-无序温度的有益效果。此外,等效软嵌段聚合物的分子量可能影响ESB聚合物的流变性,并且可影响嵌段共聚物组合物的流变性。在本公开的某些实施例中,ESB聚合物的数均分子量可在约0.3至约150千道尔顿范围内。此外,在本公开的某些实施例中,可选择软质相缔合成分和百分比的任何组合,只要(1)缓慢恢复拉伸层压体在22℃下恢复15秒后表现出约10%或更大的初始应变百分比,和在37℃下约0.16N/(g/m)或更大的卸载力,并且包含呈现球形形态的硬质相,或(2)缓慢恢复弹性体在22℃下恢复15秒后表现出约10%或更大的初始应变百分比,和在37℃与60%的保持应变下大于约0.07N的归一化卸载力,并且包含呈现球形形态的硬质相。
在本公开的某些实施例中已发现,在包括具有弹性构件的拉伸层压体的吸收制品使用期间,施用制品前铺展在穿着者皮肤上的某些婴儿润肤油、洗剂、凝胶、霜膏等可能在一定程度上被弹性构件吸收。有可能该行为可造成弹性构件溶胀或破损,并且可能导致性能降低。溶胀可造成(1)有胶粘感的缓慢恢复拉伸层压体,这可能造成吸收制品穿着者不适,和/或(2)37℃下缓慢恢复拉伸层压体的卸载力降低,这可导致贴合性不佳,并且可造成例如使用期间尿液或粪便渗漏增加,使用期间吸收制品松垂或下垂,和/或穿着吸收制品时不适感增加。如果是局部的,弹性构件破损可造成贴合性不佳,但如果是大面积的,则可造成缓慢恢复拉伸层压体重大损伤,这可造成包含缓慢恢复拉伸层压体的吸收制品失效。
就包括含有嵌段共聚物组合物的弹性构件的拉伸层压体而言有可能的是,婴儿润肤油、洗剂、凝胶、霜膏等的某些成分可削弱或溶解弹性构件的硬嵌段或硬相域。在本公开的某些实施例中,据信该行为导致物理交联(硬质相)溶解,从而导致弹性构件削弱或破损。硬嵌段的溶解度参数可用于确定硬嵌段是否易被婴儿润肤油、洗剂、凝胶、霜膏等的成分溶解。在本公开的某些实施例中,硬嵌段的溶解度参数可大于约9.1(cal/cm3)1/2,或可大于约9.3(cal/cm3)1/2,或可大于约9.5(cal/cm3)1/2,其中硬嵌段的溶解度参数根据L.H.Sperling在“Introduction to Physical Polymer Science”(Wiley-Interscience,New York,1992)中所述的方法测定。例如,根据Sperling所述的方法,测得聚苯乙烯硬嵌段的溶解度参数为8.96(cal/cm3)1/2。此外,在本公开的某些实施例中,已发现,使主要包含聚苯乙烯硬嵌段的弹性构件接触包含成分如但不限于棕榈酸异丙酯的婴儿润肤油可造成弹性构件崩解,其中弹性构件变脆并且可劣化成纤维状断片。根据由Sperling描述的方法,测得棕榈酸异丙酯的溶解度参数为8.12(cal/cm3)1/2,表明当硬嵌段与此类成分之间的溶解度参数差值为约0.84(cal/cm3)1/2或更小时,对接触成分如棕榈酸异丙酯的弹性构件可产生负面效应。此外,在本公开的某些实施例中已发现,如油接触方法中所述,与矿物油和棕榈酸异丙酯接触后还存在的弹性构件可被认为耐受施用吸收制品前铺展在穿着者皮肤上的婴儿润肤油、洗剂、凝胶、霜膏等,所述吸收制品包括具有弹性构件的缓慢恢复拉伸层压体。此外,与上述高玻璃化转变温度硬嵌段调节剂相比,可对弹性构件造成不利影响的婴儿润肤油、洗剂、凝胶、霜膏等的成分还可具有显著低于室温的玻璃化转变温度,例如在室温和使用温度下可为液体,并且弹性构件接触此类成分有可能导致硬质相玻璃化转变温度低于使用温度,并且可导致弹性构件弱化和可能的溶解。因此,与如上所述为将树脂改性为软嵌段缔合而需要的使用温度下通常为固体的改性树脂溶解度参数与软嵌段溶解度参数之间差值相比,施用温度下为液体的婴儿润肤油、洗剂、凝胶、霜膏等的成分有可能需要更大的此类成分溶解度参数与硬嵌段溶解度参数之间的差值,以使硬嵌段在接触此类成分之后保持未受损。
就包括含有嵌段共聚物组合物的弹性构件的拉伸层压体而言,提高弹性构件对婴儿润肤油、洗剂、凝胶、霜膏等的某些成分的耐受性的可能方法包括但不限于用硝基、氯、溴或腈基、具有各种结构的酮基(包括甲基、乙基、丙基和丁基酮)、具有各种结构的酯基(包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基和己基酯)、具有各种结构的一取代和二取代酰胺基(包括甲基、乙基、丙基、丁基、苯基和苄基酰胺)、以及它们的组合来芳族取代,所述嵌段共聚物组合物包含含有聚苯乙烯的硬嵌段。就包含含有聚苯乙烯的硬嵌段的嵌段共聚物而言,取代度可大于约10%且小于约300%,或取代度可大于约10%且小于约200%,或取代度可大于约10%且小于约100%,或取代度可大于约20%且小于约70%,或取代度可大于约30%且小于约60%,其中50%的取代度是指嵌段共聚物每两个芳环具有平均一个取代基,100%的取代度是指每个芳环具有平均一个取代基,200%的取代度是指每个芳环具有平均2个取代基,而300%的取代度是指每两个芳环具有平均3个取代基。此外,为最大程度减少芳族取代期间软嵌段内的断链,软嵌段主链的氢化度可大于约70摩尔%软嵌段主链,或氢化度可大于约80摩尔%软嵌段主链,或氢化度可大于约90摩尔%的软嵌段主链,或氢化度可大于约95摩尔%的软嵌段主链,或氢化度可大于约99摩尔%的软嵌段主链。
此外,通过在弹性构件上使用聚合物表层例如A-B-A(3层)膜构造,有可能提高弹性构件对婴儿润肤油、洗剂、凝胶、霜膏等的某些成分的耐受性,其中A层代表聚合物表层,而B层代表弹性体例如缓慢恢复的弹性体。就本公开的某些实施例而言,聚合物表层可包含热塑性弹性体,所述热塑性弹性体基于但不限于聚氨酯、聚酯、聚醚酰胺、弹性体聚烯烃(包括聚乙烯和聚丙烯)、弹性体聚烯烃共混物、以及它们的组合。在本公开的其它实施例中,聚合物表层可包含热塑性聚合物,所述热塑性聚合物基于但不限于聚烯烃聚合物,包括聚乙烯和聚丙烯,以及它们的组合。此外,就本公开的某些实施例而言,聚合物表层可包含热塑性弹性体和热塑性聚合物的组合。另外,其它多层膜构造也在本公开范畴内,包括但不限于A-B-C、A-B-A-B-A、和A-B-C-B-A型构造。此外,聚合物表层的使用还可提供防粘连有益效果,降低弹性构件自身粘连、与基底粘连、或与加工设备粘连的趋势。
此外,有可能通过使用掺入到弹性构件外表面上的颗粒物质,提高弹性构件对婴儿润肤油、洗剂、凝胶、霜膏等的某些成分的耐受性。就本公开的某些实施例而言,适宜的颗粒物质包括但不限于无机矿物如滑石、碳酸钙、粘土、二氧化钛、磷酸三钙、和二氧化硅例如购自Evonik DegussaCorporation(Piscataway,NJ)的90、有机颗粒如淀粉和纤维素、以及它们的组合。此外,颗粒物质的使用还可提供防粘连有益效果,降低弹性构件自身粘连、与基底粘连、或与加工设备粘连的趋势。
此外,有可能通过使用以流体或熔融状态施用到弹性构件外表面上的防结块剂来提高弹性构件对婴儿润肤油、洗剂、凝胶、霜膏等某些成分的耐受性。就本公开的某些实施例而言,适宜的防结块剂和适于施用防结块剂的方法公开于以Arman Ashraf和Daniel Steven Wheeler名义提交于2006年4月28日的美国专利申请11/413,483和11/413,545中,所述专利申请分别要求提交于2005年4月29日的美国临时申请60/676,755和60/676,275的权益。
适用于拉伸层压体10中的基底14(示于图1A-E中)包括非织造纤维网、机织纤维网、针织织物、膜、膜层压体、开孔膜、非织造层压体、海绵、泡沫、稀松布、以及它们的任何组合。合适的基底可包括天然材料、合成材料、或它们的任何组合。为了用于吸收制品并尤其用于尿布等产品,基底14通常为柔顺的、感觉柔软的并且对穿着者的皮肤无刺激。在某些实施例中,基底14可包括非织造纤维网如纺粘纤维网、熔喷纤维网、梳理纤维网以及它们的组合(例如,纺粘-熔喷复合物及变体)。
基底14的尺寸通常受拉伸层压体10必需的最终用途限制。
本公开的拉伸层压体10实施例可表现出独特的弹性和恢复特性。由两循环滞后测试测得,拉伸层压体10在37℃下可表现出大于约0.16N/(g/m)的归一化卸载力。在37℃下小于约0.12N/(g/m)的归一化卸载力不足以用作吸收制品内的弹性体。具有在37℃下小于0.12N/(g/m)的归一化卸载力的层压体不能够保持吸收制品舒适紧密地接触穿着者的皮肤。在某些实施例中,拉伸层压体10在37℃下可表现出大于大于约0.24N/(g/m)的归一化卸载力,或在37℃下可表现出大于约0.36N/(g/m)的归一化卸载力,或在37℃下可表现出大于约0.48N/(g/m)的归一化卸载力,或在37℃下可表现出大于约0.60N/(g/m)的归一化卸载力。
常规的拉伸层压体(即例如一般存在于吸收制品(包括尿布)中的那些)在22℃下恢复15秒后可表现出最小的伸长后应变。定性地,常规拉伸层压体表现出“快速回缩”(即在由拉伸状态释放后较快回缩)。作为对比,由伸长后恢复测试测得,本发明的缓慢恢复拉伸层压体(SRSL)10在22℃下恢复15秒后可表现出约10%或更大的初始应变百分比。在其它实施例中,SRSL 10在22℃下恢复15秒后可表现出约20%或更大的初始应变百分比。在其它适宜实施例中,SRSL 10在22℃下恢复15秒后可表现出约30%或更大的初始应变百分比。在其它适宜实施例中,SRSL 10在22℃下恢复15秒后可表现出约40%或更大的初始应变百分比。
此外,本公开的SRSL 10实施例在22℃下恢复30秒、60秒或三分钟后可表现出特定的初始应变百分比。在某些实施例中,SRSL 10在22℃下恢复30秒后可表现出约10%或更大的初始应变百分比。在其它实施例中,SRSL 10在22℃下恢复30秒后可表现出约15%或更大的初始应变百分比。在其它实施例中,SRSL 10在22℃下恢复60秒后可表现出约10%或更大的初始应变百分比。
SRSL10可显示温度响应性。在某些实施例中,SRSL 10在37℃下指定量的恢复时间后表现出的初始应变百分比小于22℃下相同恢复时间后表现出的初始应变百分比。在一个实施例中,与22℃下15秒钟后表现出的初始应变百分比相比,温度响应拉伸层压体10可表现出37℃下15秒后初始应变百分比的降低(即[22℃下恢复15秒后的初始应变百分比]-[37℃下恢复15秒后的初始应变百分比])。在一些实施例中,差值等于或大于5%。在其它实施例中,SRSL 10可表现出等于或大于10%、20%、30%、或40%的与37℃下15秒后相比的22℃下15秒后初始应变百分比差值。据信,表现出温度响应性的SRSL 10还可有利于尿布的穿用。当尿布在约室温(即大约22℃)下穿用时,SRSL 10可在规定时间段表现出较高的初始应变百分比,这使得护理人员或穿着者能够穿用尿布。在应用尿布时,SRSL10的温度将由于其紧密接触穿着者的皮肤而升高。随着SRSL 10的温度增加并且接近体温(即大约37℃),初始应变百分比减小。温度响应性容许尿布在无“很快恢复”的情况下应用,同时提供增加的应用后恢复。
SRSL 10可用于多种消费品或商业产品中。然而,SRSL 10在吸收制品,尤其是诸如尿布等的一次性吸收制品中具有特殊的有益效果。SRSL10可用于多个区域中或者用于多种制品元件中以向吸收制品提供弹性特性。可能期望将本公开的SRSL 10实施例掺入到美国专利公布2005-0273071、2005-0171499、2007-0191806、2004-0162538、和2005-0095942中公开的吸收制品中。
本公开的另一个实施例涉及穿用如上所公开的任何吸收制品的方法。吸收制品可提供给护理人员用于应用到穿着者身上。吸收制品可为紧凑状态,使得包括SRSL的拉伸层压体处于松弛、基本未拉紧的状态。护理人员可拉伸吸收制品,从而展开并拉紧所述拉伸层压材料。制品通常被拉伸以准备用于应用。吸收制品可维持功能化细长的状态达有效的一段时间。在一个实施例中,制品可在护理人员将该制品应用到穿着者身上所必需的足够时间内维持细长状态。就常规尿布(不包括SRSL)而言,尿布在拉伸后释放时,该尿布通常在其可成功地穿用到穿着者身上之前回缩和/或折叠。在一个实施例中,SRSL在22℃下恢复15秒后可表现出大于或等于10%的初始应变百分比。应用后,制品可继续回缩以便提供舒适理想的贴合性。
在另一个实施例中,如上所公开的多个吸收制品可包装在套件中。通常,套件使得一定量的吸收制品被递送至消费者并被消费者购买,同时节省空间并简化运输和存储。套件可能需要开启,使得制品变得可取用(例如封盖的开启、面板的去除等)。在一个实施例中,套件被包装在一起的很多吸收制品限定为一个整体,并且用热塑性膜外包装包裹,如美国专利5,934,470中所公开的。热塑性膜覆盖件可包含开启部件以容许去除部分热塑性膜覆盖件并使用制品。开启部件可包括基本上连续的弱线,包括热塑性膜覆盖件中的穿孔。可使用的开启部件示于美国专利申请5,036,978中。
尽管以上描述了一个套件实施例,套件的其它变型也可清晰预见。外包装可包括多种材料,包括但不限于热塑性膜、非织造材料、织造材料、箔、织物、纸张、纸板、弹性部件、绳索、带子、以及它们的组合。外包裹物可完全或部分结合和/或覆盖多个吸收制品。其它可用的包装和包装方法公开于美国专利5,050,742和5,054,619中。此外,套件可包含多个外包装。例如,本公开的多个吸收制品可用热塑性膜外包裹物包裹,然后多件膜包裹的套穿衣服被外包裹在纸板盒内或第二热塑性膜外包裹物内。此外,套件可不含专门的开启部件。例如,没有穿孔的热塑性膜外包装可仅仅通过撕裂膜被开启。
测试方法
伸长后恢复
该方法用于测定作为温度与时间的函数的拉伸层压体的伸长后应变,并且采用下述某些变型来测定作为温度与时间的函数的弹性体的伸长后应变。测量在22℃(72℉)时或在37℃(99℉)时进行。在22℃(72℉)下的测量设计成模拟拉伸层压体(或弹性体)在室温下的恢复,而在37℃(99℉)下的测量设计成测量拉伸层压体(或弹性体)在接近体温下的恢复。其它测试温度在该方法的范畴内,包括但不限于拉伸层压体(或弹性体)在接近皮肤温度(32℃)下的恢复。对样品进行两步分析,拉伸和恢复。该方法采用动态机械分析仪。本文利用购自TA Instruments,Inc.,New Castle,Delaware的TA Instruments DMA Q800(以下称作“DMA Q800”),其配有膜夹具、用于数据采集的Thermal Advantage/Thermal Solutions软件以及用于数据分析的Universal Analysis 2000软件。存在许多其它类型的DMA装置,并且动态机械分析的使用为聚合物与共聚物特性领域的技术人员所熟知。
操作、校正和指导使用DMA Q800的方法可见于2007年7月公布的“TA Instruments DMA Q800Getting Started Guide”、2004年2月公布的“Thermal Advantage Q SeriesTMGetting Started Guide”、和2004年5月公布的“Universal Analysis 2000guide”。对熟悉使用DMA Q800的技术人员而言,以下操作运行条件应足以重复样品的拉伸和恢复。
DMA Q800被构形成能在具有膜夹具的控制力模式下操作。将膜夹具安装到DMA Q800上,并根据用户参考指南校准。将待测拉伸层压体(或弹性体)切割成基本均匀尺寸的样品。就DMA Q800而言,适宜的样品尺寸为约20mm×6.4mm×1.0mm(长度×宽度×厚度)。拉伸层压体的样品厚度取决于拉伸层压体的材质和结构,并且取决于用于测量厚度的围压。TAInstruments建议当安全地安装在膜夹具内时样品厚度应小于或等于约2.0mm。调节DMA Q800的下膜夹具,并将其锁定在提供夹紧面之间的大约10mm距离的位置。将样品安装在膜夹具内,并使下夹具上移以测定膜夹具之间的标距。应当理解,该方法中参考的样品为其中SRSL必须由上夹具下移到下夹具中的一种。记录样品ID及尺寸。将膜夹具锁定在适当位置并关闭炉子。
拉伸方法:就上述样品尺寸而言,DMA Q800被设定如下:施加到夹具中样品上的预载力(0.01N);在测试开始时自动零位移(开);炉子(关)、夹具位置(锁定)、在拉伸方法结束时温度保持在Ti(22℃或37℃)。数据采集速率设定为0.5Hz(每2秒钟1个点)。将拉伸程序加载到DMA Q800上。程序段为(1)初始温度Ti(22℃或37℃),(2)在Ti平衡,(3)数据存储开启(ON),及(4)斜升力5.0N/min至18.0N。
测试开始时,温度升至指定的Ti(22℃或37℃)[方法步骤1],并且使温度保持在该Ti下[方法步骤2]。Ti下最少15分钟后,操作者开始对样品拉伸并且同时进行数据采集[方法步骤3和4]。用每毫米初始样品宽度0.8N/min施加的渐增力(例如,对于上述样品尺寸,施加的渐增力为5N/min)将样品拉伸至约30mm长度。力的逐渐增加更接近模拟制品的应用并防止样品破损。将样品锁定在约30mm拉伸长度的位置,并保持在Ti。由仪器上的数字读出器手工记录将层压材料拉伸至大约30mm的长度所需的力以及在该长度下层压材料的百分比应变。通过用标距减去拉伸长度,然后将该结果除以标距并乘以100而计算百分比应变。用下式描述初始百分比应变:
初始百分比应变=%应变i=100*[(Ls-Lg)/Lg]
其中Lg为拉伸步骤开始时介于膜夹具之间的松弛拉伸层压体(或弹性体)的收聚长度,而Ls为分析的拉伸步骤结束时介于膜夹具之间的拉伸层压体(或弹性体)的长度(~30mm)。%应变i为在恢复方法开始时(即在该方法的拉伸步骤完成后)拉伸层压体(或弹性体)的百分比应变。由10mm的标距拉伸至30mm长度的样品导致200%的百分比应变。
拉伸层压体可能不能够表现出200%应变的延展性而不导致不可逆的变形、分层、撕裂、或显著变形百分比(即大于约10%的变形)。对于由市售产品如尿布的侧片、腿箍和腰带获得的拉伸层压材料尤其如此。例如,当施加较小的力(<4N)时,拉伸层压材料(~6.4mm宽)可容易拉伸至100%应变或150%应变。然而,如果施加的力继续增加至达到200%应变,则拉伸层压体的百分比应变达到稳定,并且进一步的延伸可能变得困难和/或可能导致拉伸层压体的不可逆变形、分层、撕裂、或显著变形百分比(即大于5%的变形)。就拉伸层压体而言,初始百分比应变(%应变i)取为根据最大层压体应变测试确定的平均最大百分比应变的70%,如果取整至最接近的百分比时数值没有致使目标应变可被五除尽,则取整至最接近的五的倍数。例如,如果平均最大百分比应变的70%等于187.1%,则取整至最接近的百分比(187%)时该值不可被5除尽,因此初始百分比应变将取为190%。此外,例如,如果平均最大百分比应变的70%等于180.1%,则取整至最接近的百分比(180%)时该值可被5除尽,因此峰值应变将取为180%。就平均最大百分比应变大于536%的层压体而言,采用375%的初始百分比应变。就弹性体或弹性体膜(或拉伸膜)而言,初始百分比应变为400%。可采用上文初始百分比应变公式,由上文确定的初始百分比应变准确地估算拉伸步骤开始时介于膜夹具之间的松弛拉伸层压体(或弹性体)所需的收聚长度。
就具有不同尺寸的样品而言,调整拉伸样品所施加的力以实现以每毫米初始样品宽度0.8N/min增加的施加力。例如,将以2.5N/min增加的力施加到具有3.2mm初始宽度的样品上。
恢复方法:将恢复方法加载到仪器上并且在拉伸方法中达到所需的初始百分比应变(%应变i)后开始大约15秒。恢复方法的四步为(1)数据存储开,(2)施加0.01N的力,(3)升至Ti,(4)等温3.0分钟。改变下列DMAQ800参数设定,不同于拉伸方法:自动零位移变为(关)。在规定温度(Ti=22℃或37℃)下超过3分钟时间后,用恢复方法测量样品的长度。将样品长度、百分比应变和测试温度作为恢复时间的函数记录下来。将伸长后应变记录为不同的恢复时间(15秒、30秒、60秒和3分钟)后初始百分比应变的百分数。例如,如果初始百分比应变为400%并且22℃下恢复15秒后的百分比应变为50%,则22℃下恢复15秒后的初始应变百分比报导为12.5%(=100×50%/400%)。
就具有不同尺寸的样品而言,调整恢复(上文第2步)期间施加到样品上的力以实现每毫米初始样品宽度0.0016N的施加力(6.4mm宽度样品0.01N)。例如,将0.005N的力施加到3.2mm宽度的样品上。
最大层压体应变
最大层压体应变是在其以上拉伸层压体可能持续不可逆变形、分层、撕裂、或显著变形百分比(即大于5%的变形)的应变。在如ASTM D 882中所述的拉伸测试中,最大层压体应变可能与张力随着拉伸应变增加而相对急剧上升相关联(不包括非常低应变(通常小于约15%工程应变)下发生的初始增加)。
拉伸测试在室温(约22℃)下进行。将待测拉伸层压材料切割成基本直线尺寸的样品。选择样品尺寸以便用适于装置的力实现所需的应变。适于该测试的仪器包括得自MTS Systems Corp.(Eden Prairie,Minn)的张力检验器。(例如Alliance RT/1或Sintech 1/S)或者得自Instron Engineering Corp.(Canton,Mass)的张力检验器。就上文列举的Alliance RT/1或Sintech 1/S仪器而言,适宜的样品尺寸为约16毫米宽乘约75毫米长。
以下规程说明当使用以上样品尺寸和Alliance RT/1或Sintech 1/S时的测量过程。将该仪器与计算机相连。TestWorks 4TM软件控制测试参数,进行数据采集和计算,并且提供图表和数据报告。
用于测试的夹头宽度大于或等于样品宽度。可使用1英寸(2.54cm)宽的夹头。该夹头为设计成能将整个夹持力沿垂直于测试应力方向的单线集中的气动夹头,所述夹头具有一个平整表面和相对的凸出成半圆(半径=6mm)的面用以最大程度地减少样品的滑移。
选择测力传感器使得所测力将在测力传感器能力或所用载荷范围的10%和90%之间。25牛顿的负荷传感器可能是适宜的。安装固定设备和夹具。依照生产商的说明校准装置。夹持力的线之间的距离(隔距)为1.0英寸(25.4毫米),这用置于夹头旁边的钢尺测量。将装置上的载荷读数调为零以扣除固定设备和夹具的质量。测试前将样品在约22℃下平衡最少1小时。将样品以一定方式安装到夹具中,使得没有松弛并且所测载荷介于0.00牛顿至0.02牛顿之间。将仪器放置于温控室中,以在约22℃和20英寸每分钟的夹头速度下进行测量。开始测试,并且以20in/min速率延展样品直至它断裂。就至多约40%工程应变的应变而言,数据采集速率为200赫兹,而就高于约40%工程应变的应变而言,数据采集速率为50赫兹。
拉伸测试结果包括样品应变(工程应变)和相应的张力,其中本发明材料的例子(层压体样品L2,表5)示于图3中。在低应变下存在小幅度上升120,之后是对应于层压体主要拉伸区域的较平坦的平台区域121,接着在拉伸区域后是所测力随着样品应变增加而急剧上升122。最大层压体应变取作在张力-应变曲线上划出的两条直线的交叉点123:(i)平台区域124,和(ii)急剧上升区域125。就表现出屈服降的样品而言(如图3中所示),线124为力-应变曲线的初始上升120与急剧上升122区域之间最高应变值128处的切线,此时力-应变曲线的比降等于零。就不表现出屈服降的样品而言,线124为力-应变曲线的初始上升120与急剧上升122区域之间应变值处的切线,此时力-应变曲线的比降达到其最小值。线125为应变点127处的切线,其中力-应变曲线的比降达到急剧上升区域122内其第一峰值,例如,此时力-应变曲线的二阶导数等于零。就上述夹头速度和数据采集速率而言,取每个应变点处的切线作为线性回归线通过下列七个力-应变数据点的比降–(i)比应变处的力-应变值,(ii)比应变前三个应变点处的力-应变值,和(iii)比应变后三个应变点处的力-应变值。选择经回归线的数据点数目,使得在回归线的数据点数目以增量2增加和减少时交叉点123处的应变值变化小于5%,例如数据点数目从经回归线的七个点增至经回归线的九个点,其中在所有情况下,创建回归,使得包括在线性回归分析中的比应变之前和之后的数据点数目相等。对每种拉伸层压体的最少五个样品进行其最大层压体应变的测定,并且报导算术平均作为最大层压体应变。
弹性体的两循环滞后测试
该方法用于测定在包含缓慢恢复拉伸层压材料的产品应用期间可能与消费者所受的力有关的层压体性质,以及一旦产品应用后其如何贴合与工作。
两循环滞后测试方法在室温(约2℃)以及体温(约37℃)下进行。将待测拉伸层压材料切割成基本直线尺寸的样品。选择样品尺寸以便用适于装置的力实现所需的应变。适于该测试的仪器包括得自MTS Systems Corp.(Eden Prairie,Minn)(例如Alliance RT/1或Sintech 1/S)或得自InstronEngineering Corp.(Canton,Mass)的张力检验器。就上文列举的AllianceRT/1或Sintech 1/S仪器而言,适宜的样品尺寸为约16毫米宽乘约75毫米长。样品厚度取决于拉伸层压体的材料和结构,并且取决于用于测量厚度的围压。用0.2磅每平方英寸围压测得,样品的厚度可为0.5毫米至5毫米厚。然而,用具有不同厚度(例如小于0.5毫米或大于0.5毫米)的拉伸层压体测试在该方法的范畴内。
以下规程说明当使用以上样品尺寸和Alliance RT/1或Sintech 1/S时的测量过程。将该仪器与计算机相连。TestWorks 4TM软件控制测试参数,进行数据采集和计算,并且提供图表和数据报告。
用于测试的夹头宽度大于或等于样品宽度。可使用1英寸(25.4毫米)宽的夹头。该夹头为设计成能将整个夹持力沿垂直于测试应力方向的单线集中的气动夹头,所述夹头具有一个平整表面和相对的凸出成半圆(半径=6mm)的面用以最大程度地减少样品的滑移。
选择测力传感器使得所测力将在测力传感器能力或所用载荷范围的10%和90%之间。可使用25牛顿的负荷传感器。安装固定设备和夹具。依照生产商的说明校准装置。除非另外指明,抓持力线之间的距离(标距)为2.50英寸(63.5毫米),其用置于夹头旁边的钢尺测量。将装置上的载荷读数调为零以扣除固定设备和夹具的质量。除非另外指明,将样品以一定方式安装到夹具中,使得没有松弛并且所测载荷介于0.00牛顿和0.02牛顿之间。将仪器放置于温控室中,以在22℃下进行测量。采用适宜的环境室以保持37℃下所进行测量的测试温度;将样品安装在夹具中,并且在开始测试之前在37℃下平衡5分钟。
来自不同来源的拉伸层压体可具有不同的应变,高于所述应变开始发生不可逆的变形、分层、撕裂、或显著变形百分比(即大于约5%的变形)。这对于得自可商购获得的产品的拉伸层压体如尿布侧片、腿箍和腰带而言,并且对于本发明内制得的拉伸层压体例如根据例子中公开的层压体制备方法制得的拉伸层压体而言,是真实的。为进行层压体样品的两循环滞后测试,峰值测试应变(%应变峰值)取为根据最大层压体应变测试确定的平均最大百分比应变的70%,如果取整至最接近的百分比时数值没有致使目标应变可被五除尽,则取整至最接近的五的倍数。例如,如果平均最大百分比应变的70%等于187.1%,则取整至最接近的百分比(187%)时该值不可被5除尽,因此峰值应变将取为190%。此外,例如,如果平均最大百分比应变的70%等于180.1%,则取整至最接近的百分比(180%)时该值可被5除尽,因此峰值应变将取为180%。就平均最大百分比应变大于536%的层压体而言,采用375%的峰值应变。
膜样品的两循环滞后测试方法涉及下列步骤(所有应变均为工程应变):
(1)以20英寸每分钟(50.8cm/min)的恒定夹头速度无停顿使样品应变至指定的峰值百分比应变(%应变峰值)。
(2)以3英寸每分钟(7.62cm/min)的恒定夹头速度无停顿使应变降至0%应变(即使夹头返回至2.50英寸的原隔距)。
(3)以20英寸每分钟(50.8cm/min)的恒定夹头速度无停顿使样品应变至%应变峰值
(4)以3英寸每分钟(7.62cm/min)的恒定夹头速度无停顿使应变降至表1指定%应变峰值中所列的第一保持应变。
(5)使样品在步骤(4)中的应变处保持表1指定%应变峰值中所列的第一保持时间。
(6)以3英寸每分钟(7.62cm/min)的恒定夹头速度无停顿使应变降至表1指定%应变峰值中所列的第二保持应变。
(7)使样品在步骤(6)中的应变处保持表1指定%应变峰值中所列的第二保持时间。
(8)以3英寸每分钟(7.62cm/min)的恒定夹头速度无停顿使应变降至表1指定%应变峰值中所列的第三保持应变。
(9)使样品在步骤(8)中的应变处保持表1指定%应变峰值中所列的第三保持时间。
(10)以3英寸每分钟(7.62cm/min)的恒定夹头速度无停顿使应变降至表1指定%应变峰值中所列的第四保持应变。
(11)使样品在步骤(10)中的应变处保持表1指定%应变峰值中所列的第四保持时间。
(12)以3英寸每分钟(7.62cm/min)的恒定夹头速度达到0%应变。
就其中测试%应变峰值大于或等于60%并且其中步骤(5)、(7)、(9)或(11)中的保持应变有一个等于60%的层压体而言,报导的卸载力为保持时间后60%下的拉伸层压体(SL)所测卸载力,归一化成牛顿每米SL宽度每克每平方米SL中弹性体加粘合剂(E+A)基重,N/(m·gsm)=N/(g/m),如下式中所示。SL中弹性体与粘合剂的基重通过用SL中弹性体加粘合剂的克数除以完全展开的SL面积来计算。完全伸开的拉伸层压体的面积(AFESL)定义为在不存在弹性体与粘合剂情况下拉伸层压体中基底的面积。归一化卸载力的单位为
每种材料测定最少五个样品,并且报导60%应变下归一化卸载力的算术平均。
就其中测试%应变峰值大于或等于60%并且其中步骤(5)、(7)、(9)或(11)中的保持应变无一等于60%的层压体而言,报导的卸载力为60%应变下拉伸层压体的内插卸载力,其通过在邻近应变下的卸载力之间线性内插,然后根据上式归一化获得。例如,如果%应变峰值=180%,则根据表1,步骤(5)、(7)、(9)和(11)的保持应变分别为100%、75%、50%和30%,并且通过采用例如下列关系,在步骤(7)和(9)保持时间后获得的卸载力之间线性内插,确定60%下的卸载力:
UL 60 = UL 60 + - ( UL 60 + - UL 60 - ) [ HS 60 + - 60 % HS 60 + - HS 60 - ]
其中UL60为保持时间后60%应变下的卸载力,UL60+和UL60-分别为保持时间后恰好高于和恰好低于60%应变的保持应变下的卸载力,并且HS60+和HS60-分别为恰好高于和恰好低于60%应变的保持应变。因此,就上文例子而言,如果步骤(7)75%应变下保持后的卸载力为1.04牛顿并且步骤(9)50%应变下保持后的卸载力为0.78牛顿,则60%应变下保持时间后的内插卸载力为0.88牛顿:
UL 60 = 1.04 N - ( 1.04 N - 0.78 N ) [ 75 % - 60 % 75 % - 50 % ] = 0.88 N
然后根据上式将内插卸载力归一化。每种材料测定最少五个样品,并且报导60%应变下归一化内插卸载力的算术平均。
就其中测试%应变峰值小于60%的层压体而言,报导的卸载力为步骤(5)保持时间后根据上述归一化的拉伸层压体所测卸载力。每种材料测定最少五个样品,并且报导步骤(5)保持时间后归一化卸载力的算术平均。对于不同的样品尺寸,可调整夹头速度以保持对于测试中每一部分合适的应变速率。例如,就1.25英寸(31.7毫米)的样品标距而言,在步骤1和3中使用10英寸每分钟(25.4cm/min)的夹头速度,而在步骤4、6、8、10和12中使用1.5英寸每分钟(3.81cm/min)的夹头速度。
表1:层压体样品两循环滞后测试的保持应变和时间
油接触方法
该方法用于测定包括弹性构件或缓慢恢复弹性体的缓慢恢复拉伸层压体接触过量矿物油以及单独接触过量棕榈酸异丙酯(许多婴儿润肤油、洗剂、凝胶、霜膏等中的常见成分)的效应。将拉伸层压体或弹性构件的小样品(~0.1克)放置于两个干净小瓶的每一个中。向一个小瓶中加入约10mL矿物油(50T,购自Crompton Corporation(Petrolia,PA)),而向第二个小瓶中加入约10mL棕榈酸异丙酯(90+%等级,购自Sigma-Aldrich(St.Louis,MO))。可能需要温和地混合内容物,以使样品完全润湿或浸没于矿物油或棕榈酸异丙酯中。使混合物在室温(22℃)下静置30小时。30小时后,对每个样品进行目视观察,如果任何样品似乎仍然未受损,则将它从小瓶中取出,并且用手估计其延展能力,例如夹紧于每只手的拇指和食指之间,然后拉开。如果样品在矿物油和棕榈酸异丙酯中30小时后仍未受损,并且如果样品在矿物油和棕榈酸异丙酯中30小时后保持大于约50%工程应变的延展性,则认为层压体或弹性体样品已通过油接触方法。其它矿物油在该方法范畴内,包括列出矿物油为主要成分的商业婴儿润肤油,例如Johnson的Baby Oil,其在美国得自Johnson&Johnson(NewBrunswick,NJ)。
实例
实例1聚合物分子量测定
聚合物数均分子量和分子量分布由GPC SEC/MALS测定。GPC使用Waters Alliance 2695HPLC自动注射器。它包含三个Styragel HR柱(HR3、HR4和HR5)。柱加热器设定至30℃。流量为1.0mL/min,并且移动相为HPLC级四氢呋喃,购自Sigma-Aldrich Inc.(St.Louis,MO)。检测器为用甲苯校准的Wyatt Dawn EOS光散射检测器,并且在移动相中使用100千道尔顿聚苯乙烯(分子量标准物,购自Polysciences,Inc.,Warrington,PA)和Waters 2414折射率检测器在30℃下归一化。在2mg/mL已知浓度下制备用于分析的样品。使用0.45μm尼龙膜过滤器过滤样品。注射体积为100μL。使用ASTRA 5.3.2.15收集数据并且分析。假定100%质量回收,由折射率迹线计算dn/dc的值。
实例2苯乙烯单体纯化
通过使苯乙烯(购自Sigma-Aldrich)在氮气氛下通过活性氧化铝(购自Sigma-Aldrich)柱以移除抑制剂,然后将苯乙烯加入到填充有氮气并且配备橡胶塞的干净的干燥圆底烧瓶中,纯化苯乙烯。
实例3无规化催化剂
通过使1克钾金属(购自Sigma-Aldrich)与溶于50mL环己烷(PRA级,购自Sigma-Aldrich)中的1.16克2,3-二甲基-3-戊醇(购自Sigma-Aldrich)反应,生成无规化催化剂。
实例4叔丁基苯乙烯的纯化
通过使叔丁基苯乙烯(购自Sigma-Aldrich)在氮气氛下通过活性氧化铝(购自Sigma-Aldrich)柱以移除抑制剂,然后将叔丁基苯乙烯加入到填充有氮气并且配备橡胶塞的干净的干燥圆底烧瓶中,纯化叔丁基苯乙烯。
实例5氢化反应催化剂
氢化催化剂如下制得:将0.345克(2-乙基己酸)镍(0.001摩尔)(购自Sigma-Aldrich)溶于30mL环己烷(PRA级,购自Sigma-Aldrich)中。向其中加入3mL三乙基铝(0.003摩尔)(1.0M己烷溶液,购自Sigma-Aldrich),获得黑色的镍催化剂分散体。
实例6硝酸乙酰酯的制备
如下制备硝酸乙酰酯的溶液。向600mL二氯甲烷(购自Sigma-Aldrich)中加入320克乙酸酐(购自Sigma Aldrich),并且将其冷却至0℃。向其中缓慢加入100克硝酸(购自Sigma-Aldrich),同时将温度保持在0℃。使其在0℃下反应60分钟。
实例7:合成具有异戊二烯软嵌段的聚苯乙烯嵌段共聚物
60℃下向干净的反应器中加入3升环己烷(杀虫剂残余物分析(PRA)级,得自Sigma Aldrich)和60克苯乙烯(按实例2中纯化)。用s-丁基锂(购自Sigma-Aldrich)将其滴定至不变的黄色,然后加入5mmole的s-丁基锂以获得所期望的分子量。20分钟后,取样并且将280克异戊二烯(购自Sigma-Aldrich)加入到反应器中。使其反应45分钟,保持温度为60℃。取样分析,并且加入60克苯乙烯(按实例2中纯化)。20分钟后,用脱气甲醇终止反应。取样分析,用0.1重量%Irganox 1010(购自BASF)稳定,并且真空干燥。
通过将聚合物溶液倒入到大过量的甲醇中,并且剧烈搅拌,使聚合物溶液析出。过滤聚合物沉淀,并且加入Irganox 1010以稳定聚合物,然后将其真空干燥。
由实例1的方法进行的GPC分析示出,第1嵌段具有数均分子量Mn=12.8千道尔顿和分子量分布Mw/Mn=1.08,最终三嵌段具80.0千道尔顿有数据分子量和分子量分布Mw/Mn=1.02,并且总体组成为27重量%苯乙烯和73重量%异戊二烯。
实例8:氢化具有异戊二烯软嵌段的聚苯乙烯嵌段共聚物
将得自实例7的300克聚合物溶于2500mL环己烷(杀虫剂残余物分析(PRA)级,得自Sigma-Aldrich)中。通过将氮气鼓泡通过该溶液两分钟,将该溶液脱气。将该溶液加入到压力反应器中,并且加入得自实例5的氢化催化剂,并且保持50psi氢气压力,同时提供剧烈搅拌(500rpm)。将氢化实施16小时,此时将聚合物溶液从反应器移入到具有0.5摩尔HCl的1升溶液的广口瓶中。将其剧烈搅拌混合,直至黑色催化剂被氧化,并且聚合物溶液变澄清。使混合物沉降成两层,并且弃去水层。向聚合物/环己烷溶液中加入1升0.5M氢氧化钠水溶液(购自Sigma-Aldrich)。将其剧烈搅拌5分钟,然后使其沉降成两层。弃去水层,并且用0.1重量%Irganox 1010(购自BASF)稳定聚合物/环己烷层,然后干燥聚合物溶液以分离所述聚合物。干燥聚合物的NMR分析示出异戊二烯双键约100%氢化。
实例9:硝化具有乙烯/丙烯软嵌段的聚苯乙烯嵌段共聚物
0℃下将50克得自实例8的聚合物与20mL乙酸酐(购自Sigma-Aldrich)溶于500mL二氯甲烷(购自Sigma-Aldrich)中,向其中加入129mL得自实例6的硝酸乙酰酯。使该混合物在0℃下反应120分钟,并且通过使溶液析出于3升甲醇中,使反应终止。元素分析示出30%的硝化度。
实例10:合成具有无规苯乙烯-异戊二烯软嵌段的聚苯乙烯嵌段共聚
60℃下向干净的反应器中加入3升环己烷(杀虫剂残余物分析(PRA)级,得自Sigma-Aldrich)和60克苯乙烯(按实例2中纯化)。用s-丁基锂(购自Sigma-Aldrich)将其滴定至不变的黄色,然后加入5mmole的s-丁基锂以获得所期望的分子量。之后加入0.2mmole(1mL)得自实例3的无规化催化剂。20分钟后,取样并且将95克异戊二烯(购自Sigma-Aldrich)和85克苯乙烯(按实例9中纯化)加入到反应器中。使其反应45分钟,保持温度为50℃。取样分析,并且加入40克苯乙烯(按实例2中纯化)。20分钟后,用脱气甲醇终止反应。取20克样品以供分析和测试,用0.1重量%Irganox1010(购自BASF)稳定,并且真空干燥。
经由实例1的方法的最终三嵌段GPC分析示出,数均分子量Mn=65千道尔顿,并且分子量分布Mw/Mn=1.03。
实例11氢化具有无规苯乙烯-异戊二烯软嵌段的聚苯乙烯嵌段共聚物
将得自实例10的150克聚合物溶于2500mL环己烷(杀虫剂残余物分析(PRA)级,得自Sigma-Aldrich)中。通过将氮气鼓泡通过该溶液两分钟,将该溶液脱气。将该溶液加入到压力反应器中,并且加入得自实例5的氢化催化剂,并且保持50psi氢气压力,同时提供剧烈搅拌(500rpm)。将氢化实施16小时,此时将聚合物溶液从反应器移入到具有0.5摩尔HCl的1升溶液的广口瓶中。将其剧烈搅拌混合,直至黑色催化剂被氧化,并且聚合物溶液变澄清。使混合物沉降成两层,并且弃去水层。向聚合物/环己烷溶液中加入1升0.5M氢氧化钠水溶液。将其剧烈搅拌5分钟,然后使其沉降成两层。弃去水层,并且用0.1重量%Irganox 1010(购自BASF)稳定聚合物/环己烷层,然后干燥聚合物溶液以分离所述聚合物。干燥聚合物的NMR分析示出异戊二烯双键约100%氢化。
实例12:硝化具有无规苯乙烯-乙烯/丙烯软嵌段的聚苯乙烯嵌段共聚
0℃下将50克得自实例11的聚合物溶于500mL二氯甲烷(购自Sigma-Aldrich)中,向其中加入与20mL乙酸酐(购自Sigma-Aldrich)和129mL得自实例6的硝酸乙酰酯。使该混合物在0℃下反应120分钟,并且通过使溶液析出于3升甲醇中,使反应终止。用按体积计50/50的乙醇/水溶液进一步洗涤沉淀,然后在水中浸泡过夜。然后用乙醇洗涤聚合物并且真空干燥。
实例13:合成具有无规叔丁基苯乙烯-异戊二烯软嵌段的聚苯乙烯嵌 段共聚物
20℃下向干净的反应器中加入3升环己烷(杀虫剂残余物分析(PRA)级,得自Sigma-Aldrich)、2ml四氢呋喃(购自Sigma-Aldrich)和60克苯乙烯(按实例2中纯化)。用s-丁基锂(购自Sigma-Aldrich)将其滴定至不变的黄色,然后加入5mmole的s-丁基锂以获得所期望的分子量。20分钟后,取样并且将132克异戊二烯(购自Sigma-Aldrich)和55克纯化的叔丁基苯乙烯(按实例4中纯化)加入到反应器中。使其反应180分钟,保持温度为30℃。取样分析,并且加入40克苯乙烯(按实例2中纯化)。20分钟后,用脱气甲醇终止反应。取20克样品以供分析和测试,用0.1重量%Irganox1010(购自BASF)稳定,并且真空干燥。
经由实例1的方法的最终三嵌段GPC分析示出,数均分子量Mn=80千道尔顿,并且分子量分布Mw/Mn=1.01。
实例14:氢化具有无规叔丁基苯乙烯-5异戊二烯软嵌段的聚苯乙烯嵌 段共聚物
将得自实例13的200克聚合物溶于2500mL环己烷(杀虫剂残余物分析(PRA)级,得自Sigma-Aldrich)中。通过将氮气鼓泡通过该溶液两分钟,将该溶液脱气。将该溶液加入到压力反应器中,并且加入得自实例5的氢化催化剂,并且保持50psi氢气压力,同时提供剧烈搅拌(500rpm)。将氢化实施16小时,此时将聚合物溶液从反应器移入到具有0.5摩尔HCl的1升溶液的广口瓶中。将其剧烈搅拌混合,直至黑色催化剂被氧化,并且聚合物溶液变澄清。使混合物沉降成两层,并且弃去水层。向聚合物/环己烷溶液中加入1升0.5M氢氧化钠水溶液。将其剧烈搅拌5分钟,然后使其沉降成两层。弃去水层,并且用0.1重量%Irganox 1010(购自BASF)稳定聚合物/环己烷层,然后干燥聚合物溶液以分离所述聚合物。干燥聚合物的NMR分析示出异戊二烯双键约100%氢化。
实例15:硝化具有无规叔丁基苯乙烯-乙烯/丙烯软嵌段的聚苯乙烯嵌 段共聚物
在0℃下将50克得自实例14的聚合物溶于500mL二氯甲烷(购自Sigma-Aldrich)中,向其中加入与50ml乙酸酐(购自Sigma-Aldrich)和138ml实例6中制得的硝酸乙酰酯。使该混合物在0℃下反应120分钟,并且通过使溶液析出于5升乙醇中,使反应终止。用乙醇进一步洗涤沉淀,并且真空干燥过夜。
实例16:硝化具有无规乙烯-乙烯/丙烯软嵌段的聚苯乙烯嵌段共聚物
在0℃下将25.4克Septon 4033(购自Kuraray America Inc.(Pasedena,TX))溶于500mL二氯甲烷(购自Sigma-Aldrich)中。单独将12.66克氯气冷凝于52.75克二氯甲烷中。将12.66克该氯气溶液加入到Septon溶液中,并且使其在室温(2℃)下混合。反应两天后,将15mL乙酸酐加入到Septon溶液中,并且使其搅拌一小时。单独制备100mL二氯甲烷和30.24克乙酸酐的溶液并且冷却至0℃,然后缓慢加入13.1克硝酸。将该硝酸乙酰酯溶液滴加到冷却至-10℃的Septon溶液中。整个反应保持避光。在-10℃下两小时后,使反应升温至0℃再进行一小时反应,然后析出到3升甲醇中。将该混合物过滤并且用按体积计50/50的乙醇/水洗涤,然后在水中浸泡过夜。第二天将其过滤并且用乙醇洗涤,然后真空干燥。
经由实例1的方法的GPC分析示出,数均分子量Mn=85千道尔顿,并且分子量分布Mw/Mn=1.09。元素分析示出32%的硝化度。
实例17:氯化具有乙烯-乙烯/丙烯软嵌段的聚苯乙烯嵌段共聚物
将50克Septon 4033(购自Kuraray America Inc.(Pasedena,TX))溶于500mL二氯甲烷(购自Sigma-Aldrich)中。单独将12克氯气(购自Sigma-Aldrich)冷凝于52.75克二氯甲烷中。在避光烧瓶中将Septon溶液冷却至0℃,并且加入2铁屑(购自Sigma-Aldrich),然后在30分钟期间内加入包含12克氯气的溶液。使该混合物在0℃下再反应30分钟,然后通过使溶液析出于3升甲醇中,使反应终止。用按体积计50/50的乙醇/水溶液进一步洗涤沉淀,然后在水中浸泡过夜。然后用乙醇洗涤聚合物并且真空干燥。
实例18:溴化具有乙烯-乙烯/丙烯软嵌段的聚苯乙烯嵌段共聚物(假想 例)
将50克Septon 4033(购自Kuraray America Inc.(Pasedena,TX))溶于500mL二氯甲烷(购自Sigma-Aldrich)中,并且将其冷却至0℃,并且避光保存。将2克铁屑(购自Sigma-Aldrich)加入到Septon溶液中,并且在一小时内滴加25克溴(购自Sigma-Aldrich)。
通过吹扫氮气通过碳酸氢钠,俘获反应生成的HBr。使该混合物在0℃下反应30分钟,然后将反应在50℃下加热一小时,然后通过使溶液析出于3升甲醇中,使反应终止。用按体积计50/50的乙醇/水溶液进一步洗涤沉淀,然后在水中浸泡过夜。然后用乙醇洗涤聚合物并且真空干燥。
实例19:制备具有乙烯-乙烯/丙烯软嵌段的甲基酯改性的聚苯乙烯嵌 段共聚物(假想例)
将50克Septon 4033(购自Kuraray America Inc.(Pasedena,TX))溶于500mL环己烷(购自Sigma-Aldrich)中。将该溶液冷却至0℃,并且加入20克三氯化铝(购自Sigma-Aldrich)。在30分钟内滴加20克氯乙酸甲酯(购自Sigma-Aldrich)。在0℃下60分钟后,将反应在50℃下加热1小时,然后通过倒入到0℃水中,分离出产物。在水中将固体洗涤至pH 7,然后用乙醇洗涤,并且真空干燥。
实例20:制备具有乙烯-乙烯/丙烯软嵌段的苄基基酯改性的聚苯乙烯 嵌段共聚物(假想例)
将50克Septon 4033(购自Kuraray America Inc.(Pasedena,TX))溶于500mL环己烷(购自Sigma-Aldrich)中。将该溶液冷却至0℃,并且加入20克三氯化铝(购自Sigma-Aldrich)。在30分钟内滴加35克氯乙酸苄酯(购自Sigma-Aldrich)。在0℃下60分钟后,将反应在50℃下加热1小时,然后通过倒入到0℃水中,分离出产物。在水中将固体洗涤至pH 7,然后用乙醇洗涤,并且真空干燥。
实例21:腈基在具有乙烯-乙烯/丙烯软嵌段的聚苯乙烯嵌段共聚物上 的芳族取代(假想例)
在0℃下将50克Septon 4033(购自Kuraray America Inc.(Pasedena,TX))溶于500mL二硫化碳(购自Sigma-Aldrich)中。向其中加入35克BrCN(购自Sigma-Aldrich),然后在一小时期间内以小部分加入250克无水三氯化铝(购自Sigma-Aldrich)。将混合物回流24小时,然后倒入到水/二氯甲烷中,并且用水洗涤。
实例22:甲基酮在具有乙烯-乙烯/丙烯软嵌段的聚苯乙烯嵌段共聚物 5上的芳族取代(假想例)
在25℃下将50克Septon 4033(购自Kuraray America Inc.(Pasedena,TX))溶于500mL环己烷(购自Sigma-Aldrich)中。将所述溶液放置于具有冷凝器和搅拌器的圆底烧瓶中,并且所述冷凝器出口连接至捕集器以吸收由反应生成的氯化氢。向该溶液中加入26.7克无水氯化铝(购自Sigma-Aldrich),然后在1小时期间内滴加11.8克乙酰氯(购自Sigma-Aldrich)。然后将该混合物加热至50℃并且反应120分钟。通过使溶液析出于3升水中,使反应终止。用甲醇溶液进一步洗涤沉淀,然后在水中浸泡过夜。然后用乙醇洗涤聚合物并且真空干燥。
实例23:丁基酮在具有乙烯-乙烯/丙烯软嵌段的聚苯乙烯嵌段共聚物 上的芳族取代(假想例)
在25℃下将50克Septon 4033(购自Kuraray America Inc.(Pasedena,TX))溶于500mL环己烷(购自Sigma-Aldrich)中。将所述溶液放置于具有冷凝器和搅拌器的圆底烧瓶中,并且所述冷凝器出口连接至捕集器以吸收由反应生成的氯化氢。向该溶液中加入26.7克无水氯化铝(购自Sigma-Aldrich),然后在1小时期间内滴加18.1克丁酰氯(戊酰氯)(购自Sigma-Aldrich)。然后将该混合物加热至50℃并且反应120分钟。通过使溶液析出于3升水中,使反应终止。用甲醇溶液进一步洗涤沉淀,然后在水中浸泡过夜。然后用乙醇洗涤聚合物并且真空干燥。
实例24:苯基酮在具有乙烯-乙烯/丙烯软嵌段的聚苯乙烯嵌段共聚物 上的芳族取代(假想例)
在25℃下将50克Septon 4033(购自Kuraray America Inc.(Pasedena,TX))溶于500mL环己烷(购自Sigma-Aldrich)中。将所述溶液放置于具有冷凝器和搅拌器的圆底烧瓶中,并且所述冷凝器出口连接至捕集器以吸收由反应生成的氯化氢。向该溶液中加入26.7克无水氯化铝(购自Sigma-Aldrich),然后在1小时期间内滴加21.1克苯甲酰氯(购自Sigma-Aldrich)。然后将该混合物加热至50℃并且反应120分钟。通过使溶液析出于3升水中,使反应终止。用甲醇溶液进一步洗涤沉淀,然后在水中浸泡过夜。然后用乙醇洗涤聚合物并且真空干燥。
实例25:
经由溶液共混并且压塑成膜,制备包含45.1重量%得自实例16的聚合物、53.0重量%Eastotac H-142R改性树脂(购自Eastman ChemicalCompany(Kingsport,TN))、和1.9重量%50T矿物油(购自Crompton Corporation(Petrolia,PA))的弹性体组合物。该方法包括(1)将所有组分溶于适宜溶剂例如二氯甲烷(购自Sigma Aldrich)中,其中固体的重量百分比为约5%,(2)将所述溶液倒入到培养皿或其它适宜容器中,并且使其在室温下干燥过夜,(3)在约120℃下将所述膜真空干燥约1小时,并且(4)制备压模膜。
使用具有9英寸乘9英寸加热压盘的压塑成形机(Carver,Inc.(Wabash,IN),型号3853-0/3925)与定制模具,制备压模膜样品。模具是两块金属板(宽约9英寸并且长约12英寸)、两片膜(宽约6英寸,长约12英寸,并且厚约0.010英寸)和两个金属垫片(宽约1英寸,长约12英寸,并且厚约0.027英寸)的组合件。组合件形成深约0.007英寸的模具。压塑成形机上的金属压盘设定至180℃温度,并且通过将金属板堆叠在下压盘上来预热。在压盘和金属板温度已达到设定温度后,将约3克真空干燥的组合物放置在一片薄片上,然后将其放置在一块预热金属板上方。将垫片放置在金属板外边缘上,位于薄片的外面。然后将第二片薄片和第二块预热金属板放置在顶部以完成模具组合件。将整个模具组合件放置于压塑成形机中,并且保持在设定温度和模具上约1000磅每平方英寸压力下。约30秒后,将施加在模具上的压力增至约10,000磅每平方英寸,并且保持约30秒。将保留在薄片之间的压制膜从模具中取出并且冷却至室温(约2℃)。将膜从薄片之间取出,折叠并且根据上文所述方法再次压制,不同的是在1000磅每平方英寸下保持30秒后,向模具施加约15,000磅每平方英寸,并且保持约45秒。第二次压制后将膜从模具中取出,保留在薄片之间,并且冷却至室温(约2℃)。将膜从薄片之间取出,并且室温下在双面防粘纸之间保存约2天,之后评定膜的特性。由至少两种不同压模的膜切割最少五个随机样品并且测试,并且压模的膜数目之间的测试样品数目分配相对平均。例如,如果制备两种压模的膜样品,从一种模塑膜取3个无规测试样品,并且从另一种模塑膜取2个无规测试样品。
根据伸长后恢复方法测定该弹性体组合物的膜,并且示出22℃下恢复15秒后39%的初始应变百分比。
实例26:
根据测试方法部分中描述的油接触方法,使用Johnson的Baby Oil(在美国得自Johnson&Johnson,New Brunswick,NJ),其中矿物油和芳香剂为所列成分)和棕榈酸异丙酯(90+%,购自Sigma-Aldrich),测定下列材料样品:(1)得自实例25的弹性体膜,和(3)弹性体树脂Septon 4033(购自Kuraray America Inc.,Pasedena,TX)。室温下与过量婴儿润肤油接触30小时后,两种材料均被油溶胀并且保持未受损,并且得自实例25的弹性体膜易于用手可辨识地拉伸至至少约500%工程应变。室温下与过量棕榈酸异丙酯接触30小时后,Septon 4033树脂完全溶解,而得自实例25的弹性体膜保持未受损,并且易于用手可辨识地拉伸至至少约100%工程应变。
实例27(假想例)
表2示出各种取代的聚苯乙烯的溶解度参数,而表3和4示出苯乙烯和取代的苯乙烯的各种无规共聚物的溶解度参数。根据L.H.Sperling在“Introduction to Physical Polymer Science”(Wiley-Interscience,NewYork,1992)中所述的方法测定溶解度参数。另外,根据Sperling所述方法,聚苯乙烯的溶解度参数为8.96(cal/cm3)1/2,棕榈酸异丙酯的溶解度参数为8.12(cal/cm3)1/2,而矿物油(十二烷)的溶解度参数为7.75(cal/cm3)1/2,其中用于确定这些溶解度参数的密度分别为1.04g/cm3、0.85g/cm3、和0.75g/cm3
表2:取代的聚苯乙烯的溶解度参数
*PS=聚苯乙烯
**括号中的数字为用于确定溶解度参数的密度,以g/cm3为单位。
表3:苯乙烯和取代苯乙烯的无规共聚物的溶解度参数(部分1)
表4:苯乙烯和取代苯乙烯的无规共聚物的溶解度参数(部分2)
表5:苯乙烯和取代苯乙烯的无规共聚物的溶解度参数(部分3)
本文所公开的量纲和值不旨在被理解为严格地限于所引用的精确值。相反,除非另外指明,每个这样的量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如,公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。
在具体实施方式中引用的所有文献的相关部分均引入本文以供参考;任何文献的引用并不可理解为是对其作为本公开的现有技术的认可。当本文中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文献中相同术语的任何含义或定义冲突时,以本文中术语的含义或定义为准。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本公开内容,但对于本领域的技术人员显而易见的是,在不背离本发明的实质和范围的情况下可作出许多其它的改变和变型。因此,随附权利要求书旨在涵盖本发明范围内的所有这些改变和变型。

Claims (12)

1.一种吸收制品,包括:
a)顶片;
b)与所述顶片接合的底片;
c)置于所述顶片和底片之间的吸收芯;和
d)制品元件;
其中所述制品元件包括具有弹性构件的拉伸层压体,所述弹性构件包含含有至少一个软嵌段和至少两个硬嵌段的嵌段共聚物;
其中所述软嵌段主链是氢化的;并且
其中所述嵌段共聚物包含下列之一或二者:
a)一个或多个包含取代的聚苯乙烯的硬嵌段;
b)一个或多个包含取代的聚苯乙烯的软嵌段;
其中所述取代的聚苯乙烯具有大于10%且小于100%的取代度;
其中所述硬嵌段是指嵌段共聚物中的一个或多个嵌段,所述嵌段具有高于使用温度的玻璃化转变温度,或者如果嵌段是可结晶的则具有高于使用温度的熔融温度;
其中所述软嵌段是指嵌段共聚物中的一个或多个嵌段,所述嵌段具有低于使用温度的玻璃化转变温度,或者如果嵌段是可结晶的则具有低于使用温度的熔融温度。
2.根据权利要求1所述的吸收制品,其中所述一个或多个包含取代的聚苯乙烯的硬嵌段表现出大于9.1(cal/cm3)1/2的溶解度参数。
3.根据权利要求1所述的吸收制品,其中所述取代的聚苯乙烯选自硝基取代的聚苯乙烯、氯取代的聚苯乙烯、溴取代的聚苯乙烯、腈取代的聚苯乙烯、甲基酮取代的聚苯乙烯、乙基酮取代的聚苯乙烯、丙基酮取代的聚苯乙烯、丁基酮取代的聚苯乙烯、甲基乙酰酯取代的聚苯乙烯、乙基乙酰酯取代的聚苯乙烯、丙基乙酰酯取代的聚苯乙烯、丁基乙酰酯取代的聚苯乙烯、戊基乙酰酯取代的聚苯乙烯、己基乙酰酯取代的聚苯乙烯、以及它们的组合。
4.根据前述权利要求中任一项所述的吸收制品,其中所述拉伸层压体为缓慢恢复拉伸层压体,表现出在37℃下0.16N/(g/m)或更大的卸载力,和在22℃下恢复15秒后10%或更大的初始应变百分比。
5.根据权利要求4所述的吸收制品,其中所述缓慢恢复拉伸层压体表现出在37℃下恢复15秒后的初始应变百分比,其中在22℃下恢复15秒后的初始应变百分比与在37℃下恢复15秒后的初始应变百分比的差值大于5%。
6.根据权利要求1或2所述的吸收制品,其中所述弹性构件或所述拉伸层压体中的至少一种包含:
a)20%至100%的至少一种嵌段共聚物弹性体,所述弹性体包含至少一个软嵌段和至少两个硬嵌段;其中所述软嵌段主链是氢化的;其中所述嵌段共聚物包含下列之一或二者:
(i)一个或多个包含取代的聚苯乙烯的硬嵌段;
(ii)一个或多个包含取代的聚苯乙烯的软嵌段;
b)任选地,0.01%至60%的至少一种改性树脂;和
c)任选地,0.01%至60%的至少一种添加剂。
7.根据权利要求6所述的吸收制品,其中所述改性树脂选自未氢化的C5烃树脂或C9烃树脂、部分氢化和全部氢化的C5烃树脂或C9烃树脂;脂环族树脂;萜烯树脂;聚苯乙烯;聚(叔丁基苯乙烯);松香及松香衍生物;苯并呋喃茚;聚环戊二烯;聚甲基苯乙烯;酚醛树脂;茚聚合物;丙烯酸酯和甲基丙烯酸盐酯聚合物;它们的衍生物;以及它们的组合。
8.根据权利要求7所述的吸收制品,其中所述聚苯乙烯为低聚物;聚(叔丁基苯乙烯)为低聚物;聚环戊二烯为低聚物;聚甲基苯乙烯为低聚物;茚聚合物为低聚物;丙烯酸酯和甲基丙烯酸盐酯聚合物为低聚物。
9.根据权利要求8所述的吸收制品,其中所述茚聚合物为共聚物。
10.根据权利要求8所述的吸收制品,其中所述丙烯酸酯和甲基丙烯酸盐酯聚合物为共聚物。
11.根据权利要求1或2所述的吸收制品,其中所述弹性构件为选自下列的形式:膜、股线、带、交叉影线排列、泡沫、以及它们的组合。
12.根据权利要求1或2所述的吸收制品,其中所述吸收制品选自尿布、训练裤、套穿衣服、可重复扣紧的裤、成人失禁产品或女性护理产品。
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