CN105985605B - 弹性单薄膜以及制造一次性卫生产品的层合物的方法 - Google Patents

Abstract

一种弹性单薄膜以及制造一次性卫生产品的层合物的方法。本发明涉及弹性单薄膜，其具有20微米至100微米的薄膜厚度，份额为35％重量至90％重量的不对称苯乙烯‑二烯烃‑三嵌段共聚物作为第一聚合物质A和第二聚合物质B。根据本发明，将份额为8％重量至40％重量的聚苯乙烯设计为第二聚合物质B。

Description

弹性单薄膜以及制造一次性卫生产品的层合物的方法

本发明涉及弹性单薄膜，其具有20微米至100微米的薄膜厚度，具有份额为35％重量至90％重量的不对称苯乙烯-二烯-三嵌段共聚物作为第一聚合物质A，并具有第二聚合物质B。

在实践中,基于苯乙烯-嵌段共聚物的弹性单薄膜常用于弹性层合物，由此形成尿布的弹性部分，例如尿布的，特别是婴儿尿布的侧翼或者弹性搭扣带。

在弹性单薄膜的情况下，需要注意，这种单薄膜，特别是使用于一次性制品中时，应尽可能薄，因此是成本有利的，而另一方面还必须保证足够的承载能力和最高的拉力。

对于这样的单薄膜的相互对立的要求也是指标，一方面由此形成的弹性元件应尽可能均匀，伸长过程开始时应易于伸长，而另一方面单薄膜对于其加工必须具有足够的抗拉强度。因此，必须要防止在处理时，薄膜过度伸长或者甚至撕裂。

在此，在一定的程度上可以利用的是，从薄膜的生产方向出发，在生产方向(机制方向-MD)和与此方向垂直在横向(横向-CD)上的伸长行为不同。尤其是,将单薄膜如此地加工成层合物，并且之后加工成单个的复合材料元件，使得对成品进行横向(CD)伸长。

已知的基于苯乙烯-嵌段共聚物的单薄膜常常由对称的三嵌段共聚物例如苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯-共聚物或者苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-共聚物形成。

具有份额35％重量至90％重量的不对称苯乙烯-二烯-三嵌段共聚物作为第一聚合物质并具有第二聚合物质的一类弹性单薄膜由EP2264101A1已知。第二聚合物质同样是苯乙烯-二烯-三嵌段共聚物，然而该三嵌段共聚物具有对称的或至少少量的不对称嵌段结构。

因此，薄膜由苯乙烯-二烯-三嵌段共聚物组成，其中必须准备好不同的三嵌段共聚物，并相互混合。

在此背景下，本发明的任务在于提供弹性单薄膜，其在尽可能小的厚度下，由于在制造方向对于加工足够的抗拉强度和与此垂直方向良好的弹性性质而出众。

本发明的主题和本发明任务的解决方案是根据如下的弹性单薄膜：所述弹性薄膜具有20微米至100微米的薄膜厚度，具有份额为30％重量至90％重量的不对称苯乙烯-二烯-三嵌段共聚物作为第一聚合物质A并具有第二聚合物质B，其特征在于，将份额为8％至40％重量的聚苯乙烯设计为第二聚合物质B，以及如下的用于一次性卫生产品的层合物的制造方法：即利用弹性单薄膜和至少一个非织造物覆盖层制造用于一次性卫生产品，特别是尿布的层合物的方法，

其中将聚合物混合物在挤出机中进行塑化，该聚合物混合物具有份额为30％重量至90％重量的不对称苯乙烯-二烯-三嵌段共聚物作为第一聚合物质A和份额为8％重量至40％重量的聚苯乙烯作为第二聚合物质B，

其中将聚合物混合物通过宽间隙喷嘴进行挤出以形成单薄膜，并且

其中单薄膜用至少一个非织造物层进行覆盖。

从具有开篇所述特征的弹性单薄膜出发，根据本发明设计为，提供份额为8％重量至40％重量，特别优选份额为10％重量至20％重量的聚苯乙烯作为第二聚合物质。

为了形成薄膜，根据本发明因此将不对称的苯乙烯-二烯-三嵌段共聚物，优选苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯-嵌段共聚物与简单的聚苯乙烯混合，该薄膜一方面在制造方向上具有足够的抗拉强度以及稳定性，并且在与此垂直的方向具有良好的伸长性。

因此，根据本发明的弹性单薄膜具有明显的各向异性，这关于单薄膜的加工和用作一次性-卫生产品的层合物的弹性层是有利的。众所周知，在苯乙烯-二烯-三嵌段共聚物的情况下，苯乙烯-端嵌段将起一定的稳定化作用，而二烯-中间嵌段使弹性伸长成为可能。此外,将观察到，在显微尺度上，可以产生相分离结构，使得形成具有刚性和弹性范围的网格或网络。

在此背景下，EP2264101A1描述了对称的苯乙烯-二烯-三嵌段共聚物和不对称的苯乙烯-二烯-三嵌段共聚物作为单薄膜的成分可用于改变或调节弹性性质。

在本发明的范围内，苯乙烯-二烯-三嵌段共聚物将称作不对称的，其端嵌段具有至少1.5：1并优选至少2：1的质量比。例如质量比也可以为5：1或更大的比例。

在本发明的范围内，份额至少为30％重量。优选苯乙烯-二烯-三嵌段共聚物作为弹性薄膜的主要成份的聚合物质A，这样使得单薄膜中含有份额至少50％重量的聚合物质A。此外，还总是含有份额为至少8％重量的聚苯乙烯作为第二聚合物质B。为了一方面加强和加固本身非常易于伸长的不对称的苯乙烯-二烯-三嵌段共聚物，8％重量至40％重量，优选10％重量至20％重量的给定的份额证明是适宜的，而弹性性质不会过分地受到影响。此外，需要注意，聚苯乙烯作为聚合物质B比不对称苯乙烯-二烯-三嵌段共聚物成本有利，由此通过使用聚苯乙烯产生了费用节省。与由EP2264101A1已知的单薄膜的实施方式(其中，两种苯乙烯-二烯-三嵌段共聚物相互混合)相比较，特别是这种情况。

聚合物质A与聚合物质B的比例优选在3：1至6：1的范围内。

单薄膜优选通过流延-薄膜挤出而形成，其中挤出机的聚合物混合物通过宽间隙喷嘴的挤出间隙进行挤出。

通过聚合物质A和聚合物质B的合适混合可以在单薄膜中产生具有沿着生产方向取向的强化区域的微相分离结构。单个的、基本上由聚合物质B和聚合物质A的端嵌段形成的强化区域例如可以是圆柱形的或长丝形的。通过生产方向这样走向的圆柱形的或者长丝形的区域能够在生产方向达到比较高的抗拉强度，由此能够良好地加工单薄膜。然而，在横向上，这个区域仅产生了比较少的影响，使得弹性单薄膜在横向CD保持可良好伸长。由此产生如下优点：明显的并在本发明的范围内所希望的伸长行为的不对称性。

为了能够改变单薄膜的机械性能、可加工性、颜色、紫外线-稳定性或薄膜的其它的独特性能，除了第一聚合物质A和第二聚合物质B外，还存在至少一种选自聚乙烯(PE)、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)抗粘连剂、色料、热稳定剂、紫外线吸收剂和加工助剂的附加成分。

作为不对称的苯乙烯-二烯-三嵌段共聚物的聚合物质A，优选例如苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯-嵌段共聚物，优选具有10至50的熔体指数MFI200℃/5千克(根据ISO1133)。

弹性单薄膜特别是可以用于一次性-卫生产品的层合物的成本有利的制造。例如可以将单薄膜用非织造物覆盖，其中根据覆盖的类别和非织造物的机械性质，在横向(CD)可任选地设计活化。在活化的情况下，层合物在第一次使用前，例如通过环形辊或拉伸框而进行伸长，然后松弛。然而，视实施而定，也可以放弃这样的活化，特别是如果非织造物材料不进行层合物活化也可足够容易地伸长时。

本发明的主题还有用于一次性卫生产品，特别用于尿布的层合物的制造方法，所述层合物具有弹性单薄膜和至少一个非织造物覆盖层，其中聚合物混合物在挤出机中进行塑化，所述聚合物混合物具有份额为30％重量至90％重量的至少一种不对称苯乙烯-二烯-三嵌段共聚物作为第一聚合物质A和份额为8％重量至40％重量的聚苯乙烯作为第二聚合物质B，其中聚合物混合物通过宽间隙挤出形成单薄膜，并且其中将单薄膜用至少一个非织造物层覆盖。

将层合物优选如此进行切割和施用于尿布，使得所形成的断面基于单薄膜的制造在横向是可伸长的。例如，弹性层合物可以用于形成弹性尿布侧翼或尼龙搭扣的弹性搭扣带或者训练尿布的弹性侧面部分。

在本发明的方法的情况下，在形成尿布之前任选设计层合物的活化。

一方面在聚苯乙烯与对称的苯乙烯-二烯-三嵌段共聚物混合时的机械性质和苯乙烯与不对称的苯乙烯-二烯-三嵌段共聚合物混合时的机械性质明显不同，使得在根据本发明的单薄膜实施方式的情况下所得到的机械性质是令人惊奇的。

下面将根据附图进一步说明本发明。

附图说明：

图1对于不同单薄膜伸长1％所必需的力的比较。

图2a-3c不同单薄膜的伸长图

在图1中以相对单位表示，根据作为聚合物质B的聚苯乙烯以％重量计的份额，给出单薄膜伸长1％的力。曲线I展示了非本发明的单薄膜的变化过程，该单薄膜由对称的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯-嵌段共聚物和聚苯乙烯的混合物形成。为了改进混合物的流动性，一定量的聚苯乙烯是必要的。此外，原则上随着聚苯乙烯份额的增加，混合物原材料的成本降低。随着聚苯乙烯的混入，首先刚度降低，然后从约6％重量的份额起，保持相对稳定。

相反，曲线II展示了单薄膜的伸长行为，其由不对称的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯-嵌段共聚物和聚苯乙烯形成。如此形成的单薄膜首先具有明显较低的刚度。然而通过聚苯乙烯的加入，刚度连续提高。在至少10％重量份额的聚苯乙烯的情况下，虽然首先基本刚度较低，但还是达到了比在曲线I的情况下高的水平。

图2a-2c以相对单位展示了基于不对称苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯-嵌段共聚物所形成的单薄膜对于机制方向(MD)伸长的伸长行为。在此，图2a展示了聚苯乙烯份额为0％时的伸长行为，使得图2a因此涉及比较例。

根据图2a，具有不对称苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯-嵌段共聚物的单薄膜在没有聚苯乙烯混入的情况下，在机制方向只有很低的刚度，因此不能加工或者只能以可观费用进行加工。伸长图表示了第一次伸长1和随后第二次伸长2(其后分别接着进行单薄膜的松驰)的典型的变化过程。

图2b和图2c展示了根据本发明的单薄膜的实施方式，其具有10％重量(图2b)和20％重量(图2c)的聚苯乙烯份额。将会看到，薄膜INFOBRIEF在机制方向MD刚性明显较大，因此也能够良好地进行加工。

图3a-3c以相同的顺序展示了单薄膜在横向(CD)的伸长行为。在根据图3a具有0％重量的聚苯乙烯份额的比较例的情况下，与图2a相比较，总共只显示出单薄膜的少量显著不对称行为，该单薄膜在机制方向MD和横向CD都易于伸长。

虽然根据图2b和2c，在机制方向MD，随着聚苯乙烯份额增加，刚度显著增高，但横向CD所需要的拉力变化仅很小。只显示出较轻微的增长。根据本发明的单薄膜具有伸长行为的明显不对称性，其中一方面在机制方向MD能够承受足够的拉力，另一方面在横向CD保持轻微的伸长性。

弹性单薄膜通常从原始长度出发可伸长至少100％，优选至少200％。在第一次伸长后在薄膜松驰时，保留了变形的塑性份额，其也称为残余伸长或“持久变形”。本发明特别涉及弹性薄膜，其在伸长100％之后具有小于50％的残余伸长。通常，根据本发明的薄膜的残余伸长明显较低。例如在伸长200％的情况下，残余伸长的值可以达到小于10％，特别是小于6％。

Claims (7)

1.弹性单薄膜，其具有20微米至100微米的薄膜厚度，其由份额为30％重量至90％重量的不对称苯乙烯-二烯-三嵌段共聚物作为第一聚合物质A、份额为8％至40％重量的聚苯乙烯作为第二聚合物质B和至少一种选自聚乙烯(PE)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、抗粘连剂、色料、热稳定剂、紫外线吸收剂和加工助剂的附加成分组成，所述不对称苯乙烯-二烯-三嵌段共聚物的端嵌段具有至少1.5:1的质量比，其中在苯乙烯-二烯-三嵌段共聚物中，苯乙烯嵌段形成端嵌段，而二烯嵌段形成中间嵌段。

2.根据权利要求1的弹性单薄膜，其特征在于，设计了份额为10％重量至20％重量的第二聚合物质B。

3.根据权利要求1或2的弹性单薄膜，其特征在于，聚合物质A与聚合物质B的比例为3：1至6：1。

4.根据权利要求1或2的弹性单薄膜，其特征在于，聚合物质A具有根据ISO1133的10至50的熔体指数MFI200℃/5千克。

5.根据权利要求1或2的弹性单薄膜，其特征在于，该单薄膜通过流延-薄膜挤出而形成，并具有沿着生产方向取向的强化区域的微相分离结构。

6.根据权利要求1或2的弹性单薄膜，其特征在于，不对称苯乙烯-二烯-三嵌段共聚物是苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物。

7.利用弹性单薄膜和至少一个非织造物覆盖层制造用于一次性卫生产品的层合物的方法，

其中将聚合物混合物在挤出机中进行塑化，该聚合物混合物由份额为30％重量至90％重量的不对称苯乙烯-二烯-三嵌段共聚物作为第一聚合物质A、份额为8％重量至40％重量的聚苯乙烯作为第二聚合物质B和至少一种选自聚乙烯(PE)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、抗粘连剂、色料、热稳定剂、紫外线吸收剂和加工助剂的附加成分组成，

其中将聚合物混合物通过宽间隙喷嘴进行挤出以形成单薄膜，并且

其中单薄膜用至少一个非织造物层进行覆盖，

其中所述不对称苯乙烯-二烯-三嵌段共聚物的端嵌段具有至少1.5:1的质量比，和其中在苯乙烯-二烯-三嵌段共聚物中，苯乙烯嵌段形成端嵌段，而二烯嵌段形成中间嵌段。

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