CN1703476A - 热熔体热塑性弹性体组合物及包含该组合物的制品 - Google Patents

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Abstract

本发明包括涉及一种包含嵌段共聚物、增粘剂和增塑剂的热熔体热塑性弹性体组合物的方法和组合物。

Description

热熔体热塑性弹性体组合物及包含该组合物的制品
发明领域
本发明涉及一种热熔体热塑性弹性体组合物，包含嵌段共聚物、增粘剂(tackifying agent)和增塑剂。本发明进一步涉及该弹性体组合物用以赋予层压物弹性和拉伸性的用途。此外，本发明还涉及该弹性体组合物用于制备用在层压物中的三维联锁网的用途。
发明背景
已经将各种无纺织物结合入用于衣物和类似衣物材料的层压物中。这些层压物可以包括例如侧片、腰带、袖口、顶片、背片、绷带、包裹物或创伤敷裹物。而且，无纺织物还与吸收材料结合用于制造这样的物品，即例如套穿式尿布、训练裤、带扣件的一次性尿布、女士卫生巾、短裤衬垫(pantiliner)或用于失禁的衣物。
通常，层压物通过使用粘合剂使无纺织物与下层基底例如吸收材料粘结来制造。常常希望非必须地与吸收材料结合使用的衣物具有一些拉伸性或弹性。因而，用无纺织物形成的层压物通常具有至少五层：顶层无纺织物、粘合剂、可拉伸/弹性材料或弹性体、粘合剂和底层无纺织物。通常需要粘合剂以粘结顶层无纺织物、弹性体和底层无纺织物。
现有技术有若干缺点。例如，现有弹性体材料的粘度产生对昂贵的涂覆装置的需要，并进而产生基底材料在涂覆弹性体期间被破坏的可能性。现有弹性体材料在350°F以上的粘度通常落在约150,000毫帕·秒(“mPa·s”)或厘泊(“cps”)与高于1,000,000mPa·s之间的范围内。这些高粘度水平使得不能用标准热熔体涂覆装置涂覆这类弹性体，从而必须使用昂贵的特殊弹性体涂覆装置，从而提高了该方法的费用和不可靠性。而且，现有弹性体的粘度水平使得必须在超过350°F(高于无纺织物的熔融温度)的温度下涂覆弹性体。这导致产量下降或产品变形。结果，总产品成本升高。
现有技术的另一个缺点是需要粘合剂。现有弹性体被挤出处理成膜，随后需要将该膜用粘合剂与无纺织物或织物粘合。因此，该方法需要两套装置来制造制品：粘合剂涂覆装置和上述的特殊弹性体涂覆装置。这大大地增加了成本。此外，采用了进一步提高了最终制品的成本的挤出涂覆技术。
现有技术的另一个缺点在于所得的产品。现有技术生成一种可拉伸的层压物，包含仅在一个方向上具有弹性和拉伸性的无纺材料。即，该层压物可以在一个方向上(沿一个轴)伸长，但在其横向方向(沿与第一轴成90°的方向)上不能显著伸长。
因此需要一种弹性体组合物，其对于涂覆过程具有较低的涂覆粘度和较低的工作温度，仅需要一套便宜的热熔体组合物涂覆装置，并在免除需要使用粘合剂将无纺织物层联结的同时，在两个方向上都赋予了层压物弹性。
发明概述
在一个实施方案中，本发明是一种热熔体热塑性弹性体组合物。该组合物含有约35重量％至约70重量％的嵌段共聚物，该嵌段共聚物由至少两种链段形成，第一链段包含至少一种单链烯基芳烃，第二链段包含至少一种共轭二烯。该组合物还含有约5重量％至约30重量％的增粘剂和约15重量％至约45重量％的增塑剂。而且，该组合物在约350°F的温度下具有约75,000mPa·s(或cps)至约5,000mPa·s(或cps)的粘度。
在另一种实施方案中，本发明是一种层压物，包含第一基底和与该基底结合的热熔体热塑性弹性体组合物。该组合物在约350°F的温度下具有约75,000mPa·s至约5,000mPa·s的粘度。该组合物也含有约35重量％至约70重量％的由至少两种链段形成的嵌段共聚物。该组合物还含有约5重量％至约30重量％的增粘剂和约15重量％至约45重量％的增塑剂。
在另一个实施方案中，本发明是一种挤出热熔体热塑性弹性体组合物的方法，包括：提供热熔体热塑性弹性体组合物；以及利用螺旋喷射作用挤出该组合物，从而该组合物的单丝相互交迭并交叉构成三维联锁的网。该组合物在约350°F的温度下具有约75,000mPa·s至约5,000mPa·s的粘度。而且，该组合物含有约35重量％至约70重量％的由至少两种链段形成的嵌段共聚物。此外，该组合物还含有约5重量％至约30重量％的增粘剂和约15重量％至约45重量％的增塑剂。
在另一个实施方案中，本发明是一种联锁的热熔体热塑性弹性体网，包含热熔体热塑性弹性体组合物的交迭和交叉的丝。该组合物在约350°F的温度下具有约75,000mPa·s至约5,000mPa·s的粘度。而且，该组合物含有约35重量％至约70重量％的由至少两种链段形成的嵌段共聚物。此外，该组合物还含有约5重量％至约30重量％的增粘剂和约15重量％至约45重量％的增塑剂。而且，该网在机器方向和横向方向都可以伸长。
本发明的其它特征在以下对其优选实施方案的描述以及在权利要求中将变得明显。尽管披露了多个实施方案，但对于本领域技术人员，本发明的其它实施方案将由如下的详细描述变得明显，这些实施方案表示和描述了本发明的示例实施方案。正如可被认识到的，本发明能够以各种明显的方式进行改变，所有这些都不超出本发明的精神和范围。因而，附图及详细描述本质上应被看作解释说明而非限定。
附图简述
图1是根据本发明的一个实施方案适宜的弹性体储能模量(G’)范围的图示。
图2是Dahlquist条件及本发明的一种弹性体组合物的图示，该组合物具有比Dahlquist要求更高的剪切储能模量。
图3是无纺弹性体组合物，该组合物在实施例1中根据本发明制造并在100％伸长下测试恢复性能。
图4是图3所依据的数据。
图5是无纺弹性体组合物，该组合物在实施例1中根据本发明制造并在150％伸长下测试恢复性能。
图6是图5所依据的数据。
图7基于可从HUGGIES SUPREMETM可商购的样品，其在100％伸长下测试恢复性能。
图8是图7所依据的数据。
图9基于可从HUGGIES SUPREMETM可商购的样品，其在150％伸长下测试恢复性能。
图10是图9所依据的数据。
图11基于可从PAMPERS CUSTOM FITTM可商购的样品，其在100％伸长下测试恢复性能。
图12是图11所依据的数据。
图13基于可从PAMPERS CUSTOM FITTM可商购的样品，其在150％伸长下测试恢复性能。
图14是图13所依据的数据。
图15是本发明三个实施方案的弹性体储能模量(G’)范围的图示。
图16是本发明三个实施方案的弹性体储能模量(G’)范围的图示。
图17是实施例1的无纺弹性体组合物，其按照本发明的一个实施方案螺旋喷射成三维(“3D”)网，并在140％机器方向伸长下测试恢复性能。
图18是图17所依据的数据。
图19是实施例1的无纺弹性体组合物，其按照本发明的一个实施方案螺旋喷射成3D网，并在140％横向伸长下测试恢复性能。
图20是图19所依据的数据。
图21是根据本发明的一个实施方案的3D网的图像。
详细描述
现在将更为具体地描述并在权利要求中指出本发明的特征和其它细节。显然本发明的具体实施方案是以解释说明而非限制本发明的方式示出的。本发明的基本特征可被各种具体实施方案采用而不脱离本发明的范围。
术语“包含”是指在实施本发明的过程中可以结合采用各种组分、成分、或步骤。因而，术语“包含”涵盖更具限定性的术语“由…组成”以及“基本上由…组成”。
本发明的方法和组合物涉及用以给层压物提供弹性和拉伸性的弹性体组合物。本发明的组合物具有较低的涂覆粘度，与现有技术相比具有显著的涂覆优势。较低的粘度允许本发明组合物的涂覆采用比现有技术更宽范围的涂覆装置、包括标准热熔体粘合装置，以及更宽范围的涂覆方法。此外，较低的粘度允许在比现有技术的涂覆温度低的温度下涂覆本发明的组合物，从而可以涂覆而不熔化或破坏层压物基底的无纺组分或其它组分。本发明的组合物还具有胶粘性质，从而免除了对用于粘合层压物无纺层的粘合剂的需要。本发明的涂覆方法旨在构建用在层压物中的三维联锁网，其中，该网赋予层压物弹性使得沿层压物平面上的两个方向都可以伸长。
根据一个实施方案，本发明是一种组合物，包含嵌段共聚物、增粘剂和增塑剂。
根据一个实施方案，该嵌段共聚物以约35重量％至约80重量％组合物的量存在于该弹性体组合物中。或者，该嵌段共聚物以约40重量％至约65重量％的量存在。再或者，该嵌段共聚物以组合物的约40重量％至约60重量％的量存在。
在一个实施方案中，该嵌段共聚物由至少两种链段部份形成。根据本发明的一种方式，一种链段部份是热塑性链段而另一种链段部份是弹性链段。术语“热塑性”是本领域所公知的，包括那些其可被熔融并再固化而物理性质仅有很小变化或无变化(假定氧化度最小)的材料。术语“弹性”、“弹性体”和“弹性体的”为本领域所公知，适用于其在外部施加的力下伸长或变形，并且当撤去外力时，其基本上恢复其初始尺寸或形状，仅维持很小的永久变定(通常不大于约20％)的材料。
根据本发明的一种方式，热塑性(或“硬”)链段部份衍生自这样的物质，即其具有足够高的玻璃化转变温度以在使用温度下形成晶体或玻璃式区域结构。“使用温度”是组合物通常使用的温度。通常，使用温度是环境温度。此外，由于一些具体实施方案用于布料中，因此以人类体温为使用温度。这些硬链段通常与共聚物中其它硬链段形成强烈物理缠结或团聚。根据一个实施方案，硬链段部份为共聚物总重的约10％至约80％、或者约20％至约50％，再或者约35％至约45％。
在一个实施方案中，硬链段部份可以是单链烯基芳烃，例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、其它苯乙烯衍生物或其混合物。或者，该硬链段部份也可以是共聚物，其衍生自苯乙烯单体例如如上所述的那些与烯烃单体例如乙烯、丙烯、丁烯、异戊二烯、丁二烯，及其混合物。再或者，该硬链段部份是聚苯乙烯。根据一个实施方案，聚苯乙烯具有约1,000道尔顿(“D”)至约200,000D的数均分子量，或者为约2,000D至约100,000D，再或者约5,000D至约60,000D。在一个具体实施方案中，苯乙烯以约44％共聚物总量的量存在。
根据一个实施方案，弹性体(或“软”)链段部份在聚合物的使用温度下具有足够高的玻璃化转变温度从而在这些使用温度下不形成晶体或玻璃式区域结构。软链段的数均分子量通常为约1,000D至约300,000D，或者为约10,000D至约200,000D，再或者约20,000D至约100,000D。根据一个实施方案，软链段部份为共聚物总重的约20％至约90％、或者约50％至约80％，再或者共聚物总重的约65％至约75％。
根据一个实施方案，软链段部份是一种烯类聚合物，其衍生自含约4至约6个碳原子的共轭脂肪族二烯单体或具有约2至约6个碳原子的直链烯烃单体。适宜的二烯单体包括丁二烯、异戊二烯或类似物。适宜的烯烃单体包括乙烯、丙烯、丁烯或类似物。根据一个实施方案，软链段部份可以包含本质上无定形的聚烯烃，例如乙烯/丙烯聚合物、乙烯/丁烯聚合物、聚异戊二烯、聚丁二烯，及其类似物或混合物。在一个方面，软链段部份以约56％共聚物总量的量存在并且是聚丁二烯。
本发明组合物中的嵌段共聚物是热塑性的，因为可将它们在端链段的Tg以上的温度下熔融、成型并再固化多次而其物理性质仅有很小变化或无变化(假定氧化度最小化)。而且，该组合物中的嵌段共聚物是弹性体的，因为它们在低于热塑性链段部份的玻璃化转变温度(Tg)的温度下形成三维物理结构。这使得共聚物对应外力表现出弹性特性。
根据一个实施方案，本发明的嵌段共聚物是具有结构A-B-A的直链三嵌段共聚物，其中A代表硬链段，B代表软链段。根据本发明的一种方式，三嵌段共聚物包括苯乙烯-烯烃-苯乙烯，例如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(S-B-S)、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-异戊二烯-苯乙烯(S-I-S)、氢化的聚苯乙烯-异戊二烯/丁二烯-苯乙烯(S-IB-S)及其混合物。商业形式包括可从Kraton Polymers，LLC(700Milam，North Tower，13th Floor，Houston，TX 77002)获得的KratonD和KratonG系列嵌段共聚物、可从EniChem(Houston Texas)获得的EuropeneSol T嵌段共聚物、可从Exxon(Dexco)(Houston Texas)获得的Vector嵌段共聚物、得自Housmex(Houston Texas)的Solprene嵌段共聚物以及其它。
另外，本发明的组合物包含A-B二嵌段共聚物、A-B-A三嵌段共聚物、A-B-A-B四嵌段共聚物、A-B-A-B-A五嵌段共聚物，(A-B)n辐射状嵌段共聚物或类似物。另外，该结构可以是上述结构的支化或接枝型式。
根据一个实施方案，本发明的组合物仅包含一类嵌段共聚物。或者，该组合物包含嵌段共聚物的共混物。再或者，该组合物是一种或多种嵌段共聚物与一种或多种量相当低弹性的聚合物的共混物，该相当低弹性的聚合物例如为聚丙烯、聚乙烯、聚丁二烯、聚异戊二烯或其混合物。在本发明的一个方面，优选所采用的嵌段共聚物仅有少量的其它聚合物。另外，组合物基本上不含其它此类聚合物。根据一个实施方案，该组合物包含三嵌段共聚物，其包扩不超过30％的二嵌段共聚物、或者不超过10％的二嵌段共聚物，再或者该组合物包含100％的三嵌段共聚物。
在本发明的一个实施方案中，弹性体组合物中增粘剂以约5重量％至约30重量％组合物的量存在。或者，增粘剂以约10重量％至约25重量％的量存在。再或者，增粘剂以约12重量％至约20重量％组合物的量存在。
术语“增粘剂”为本领域所公知并包括那些物质，即其为组合物提供粘着性，该粘着性在组合物固化时确保各组分连接；并降低组合物的粘度，使组合物更易于涂覆到基底上。增粘剂可以是，但不限于，松香、脱氢松香、多萜烯树脂、甘油的氢化松香酯、季戊四醇的氢化松香酯、苯并呋喃-茚树脂、氢化松香、聚合松香与甘油的酯、马来酸酐改性的松香及松香衍生物、苯乙烯马来酸共聚物的部分酯、氯化联苯、油可溶酚醛树脂及其组合。另外，增粘剂来自可更新来源，例如松香衍生物，包括木松香、浮油、脂松香以及松香酯；和天然及合成萜烯及其衍生物。脂肪族、芳香族和混合的芳香族-脂肪族石油基胶粘剂也可用于本发明的弹性体组合物中。有用的烃类树脂的代表性例子包括α-甲基苯乙烯树脂、支化或非支化C5树脂、C9树脂、二环戊二烯(DCPD)基树脂，和苯乙烯类及其加氢改性物质。增粘剂可从约25℃(室温)下为液态的物质到沥青软化点高达150℃的物质中选择。根据一个实施方案，胶粘剂和胶粘剂混合物具有约高于80℃的软化点。另外，增粘剂具有约100℃或更高的软化点。
根据本发明的一个实施方案，增塑剂以约15重量％至约45重量％组合物的量存在于组合物中。或者，增塑剂以约20重量％至约40重量％的量存在，再或者，增塑剂以约25重量％至约35重量％组合物的量存在。
术语“增塑剂”为本领域所公知并包括那些物质，其通常有助于使诸如本发明的弹性体组合物之类的物质塑化。根据一个实施方案，增塑剂是油。利于用在本发明的弹性体组合物中的油的适宜例子包括基本上是烃油、芳烃含量低并且特征为链烷或环烷的油。当其具有低挥发性、透明且尽可能少的颜色和气味时，这些油最为有利。该油在本发明中的使用也可以构想使用液态树脂、烯烃低聚物、液态弹性体、低分子量聚合物、植物油和其它天然油以及石蜡油。或者，增塑剂是任何已知的用于增塑聚合物组合物的物质。
或者，本发明的组合物包含辅助成分如抗氧化剂。根据一个实施方案，抗氧化剂以约0.1重量％至约5重量％组合物的量存在。或者，抗氧化剂以约0.1重量％至约2重量％的量存在。再或者，抗氧化剂以约0.1重量％至约1重量％组合物的量存在。适宜的抗氧化剂包括丁基化羟基甲苯、受阻酚类抗氧化剂例如IRGANOX 1076和IRGANOX 1010(可从Ciba-Geigy获得)，仲胺抗氧化剂例如NAUGARD 445(Uniroyal)、VANOX(RXVanderbilt)以及OCTAMINE(Uniroyal)。根据本发明的一个实施方案，抗氧化剂是受阻酚类抗氧化剂(IRGANOX 1076或IRGANOX 1010)与仲胺抗氧化剂(NAUGARD 445)的大约等重量份的混合物。其他有用的抗氧化剂包括例如IRGANOX 1010。其它辅助组分可以包括，而不限于，亚磷酸盐稳定剂例如WESTON 619(Borag-Warner)、荧光增白剂例如UVITEX OB(Ciba-Geigy)和UV稳定剂例如TINUVIN(Ciba-Geigy)。
根据本发明的一个实施方案，弹性体组合物在约350°F的温度下具有约75,000mPa·s(或cps)至约5,000mPa·s(或cps)的粘度比较有利。或者，该组合物在约350°F的温度下具有约60,000mPa·s(或cps)至约7,500mPa·s(或cps)的粘度。再或者，该组合物在约350°F的温度下具有约40,000mPa·s(或cps)至约10,000mPa·s(或cps)的粘度。在一个具体实施方案中，该弹性体组合物在约350°F的温度下具有约40,000mPa·s的粘度。在另一个实施方案中，该弹性体组合物在约350°F的温度下具有约30,000mPa·s的粘度。在又一个实施方案中，该弹性体组合物在约350°F的温度下具有约17,500mPa·s的粘度。本发明的实施方案不限于任何具体的温度。假设温度与粘度有直接关系，本领域的普通技术人员可以理解温度变动时，上述粘度将改变。
对照如上所述的现有技术的缺点，本发明的组合物具有如上所述的有利粘度，适于用标准涂覆技术和设备涂覆并能涂覆于合成聚合物基底上而不使基底熔融。本发明弹性体组合物的使用可以采用由Nordson，ITWDynatech，Accumeter Division of May Ooating or Robatech工业制造的涂覆装置。所采用的涂覆技术包括例如熔体吹出、挤出窄缝、窄缝口模涂覆、“多孔”涂覆、或不缺胶窄缝挤出(starved slot extrusion)或控制成纤(“螺旋”或“漩涡”喷射)。
此外，涂覆技术还包括无接触热塑性组合物涂覆法。该方法包括从涂覆或释放装置例如窄缝喷嘴释放熔融的热熔体粘合剂，从而使其以连续的膜离开装置。该方法进一步使得粘合剂在刚离开涂覆装置时不与基底接触，而是作为悬在基底之上的连续的涂覆膜行进一段距离而不与设备或基底接触。在该方法的一种方式中，该涂层在基本上水平的方向上与基底接触。在与基底接触时，涂层粘结到表面上而不深入基底。所得的涂层可以是连续的、充分不可透过的障碍层，其具有很低的涂覆量，包括不高于30g/m2的涂覆量、其他的涂覆量在10g/m2到20g/m2之间，另外其它的涂覆量少于10g/m2。在H.B.Fuller所持有的U.S.专利5,827,252和6,120,877中对该无接触涂覆法有更为详细的描述。
根据一个实施方案，本发明的某些组合物是非压敏性粘合剂(PSA)。即，弹性体组合物的储能模量高于普遍接受的Dahlquist标准。术语“Dahlquist标准”为本领域所公知，指拉伸柔量进行中的剪切储能模量，并且描述在Dahlquist，C.A.Proc.Nottingham Conf.On Adhesion III，134，1966中。例如，根据本发明的一个方式，该组合物在约0℃至约60℃的温度范围内具有大于约3×106达因/cm2的剪切储能模量(G’)。
或者，本发明的某些组合物是PSA。即，该组合物具有小于约3×106达因/cm2的剪切储能模量(G’)。再或者，该弹性体组合物具有落在图1所限定的阴影区域内的储能模量(G’)。
根据本发明的一个实施方案，弹性体组合物在20℃具有约7×107至约1.5×106达因/cm2、在40℃具有约2×105至约1.5×106达因/cm2的剪切储能模量(G’)。或者，本发明的弹性体组合物在约0℃至约60℃的温度范围内具有大于约3×106达因/cm2的剪切储能模量。在一个方面，本发明的弹性体组合物在约0℃至约60℃的温度范围内具有约9×106至约3×106达因/cm2的剪切储能模量。例如，图2描述一种本发明弹性体组合物的剪切储能模量，该组合物具有组成53％Vector6241-一种苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(Exxon Mobil Chemical Co.)、30％Penznapp 500环烷基加工油、16.5％Zonatac 105L改性萜烯树脂和0.5％Irganox 1010抗氧化剂，在22.3℃具有约6.99×106达因/cm2的剪切储能模量。
根据一个实施方案，用特异螺旋喷射法施用本发明的组合物。按照该特异法，使用已知的具有两个喷嘴的热熔体涂覆装置，其中两个喷嘴同时挤出组合物的两跟单丝，从而这些丝相互交迭和交叉形成图21中所示的3D联锁网。另外，优选采用三个或更多喷嘴的独特螺旋喷射法，所述喷嘴同时挤出三股或更多股单丝，从而这些丝交迭和交叉构建成3D联锁网。再或者，可采用仍能成功挤出单丝从而使这些丝交迭和交叉构建成3D联锁网的尽可能多喷嘴实施螺旋喷射法。再或者，用一个喷嘴实施螺旋喷射法，该喷嘴以反复的方式施用单丝以使单丝交迭形成3D网。
根据本发明的一个可选实施方案，可用任何已知的方法将本发明提供的弹性体组合物涂覆到无纺织物上。即，本发明的弹性体组合物可经涂层、挤出、喷射、吹出等涂覆到无纺织物的表面上。
根据一个实施方案，将本发明的组合物涂覆到基底上构成层压物。或者，将该组合物置于两层基底之间构成层压物。在本发明的一个方面，涂覆时该组合物倾向于渗入多孔基底，构成将组合物结合到基底上的网状或相互联锁的基质。根据一个实施方案，该弹性体组合物仅很少渗入无纺织物的多孔纤维结构中，通常以几微米级。不限于任何理论，相信弹性体组合物的这种独特性质有助于为形成的制品提供弹性。相反，现有技术中的大部分粘合剂渗入无纺织物中比几微米更深，从而形成较薄的膜和较弱的弹性胶结。
根据一个实施方案，螺旋喷射法制造出显示本发明组合物单丝的复合网络或网状结构的3D联锁网，其兼以交迭和交叉的形式交错或缠结。3D联锁网的优点在于在两个方向上都能伸长并能将同样的特征赋予以该网为组分的层压物。即，该网能在“机器方向”(网被制造的长度方向)伸长，也能在“横向方向”(该方向通常垂直于机器方向)伸长。根据一个实施方案，结合入网的单丝越多，机器方向伸长特性与横向方向伸长特性制件的相似性越高。即，单丝的数目越大，两个方向上的伸长长度基本相似的可能性越大。
根据一个实施方案，本发明的弹性体组合物在机器方向或横向方向上能从其未拉伸态伸展至少50％，撤去拉力后能恢复到其未拉伸态的至少70％。在另一个实施方案中，弹性体组合物在两个方向上能从其未拉伸态伸展至少50％，撤去拉力后能恢复到其未拉伸态的至少80％。在又一个实施方案中，弹性体组合物在两个方向上能从其未拉伸态伸展至少50％，撤去拉力后能恢复到其未拉伸态的至少90％。根据一个其他方面，本发明的组合物能伸展至少100％甚至至少150％，并能如上恢复其未拉伸态的百分率。
根据一个实施方案，本发明的弹性体组合物相对于现有技术的组合物表现出低百分变定。术语“变定(set)”或“百分变定”(％set)为本领域所公知，指弹性材料的百分形变，该形变在将材料从指定伸长度放松而不使其完全迅速恢复后，使材料处于松弛状态中一段指定时间(即，对于文中所述的测试方法为60秒)时所测定。百分变定表达为[(一次循环后的零载拉伸-循环1的初始样规长)/(循环1的初始样规长)]×100。零载拉伸是指第二次循环之初用拉伸测试装置记录负载之前钳夹之间的距离。根据本发明的一个方式，弹性体组合物表现出不大于50％的变定。或者，组合物表现出不大于30％的变定。再或者，组合物表现出不大于20％的变定。例如，根据本发明的一个方面的组合物表现出约20％的变定。
本发明的弹性体组合物通常能赋予无纺织网弹性，特别是赋予非弹性的无纺织网弹性。无纺织网可以包括例如聚酯、聚烯烃(例如聚丙烯、聚乙烯和聚烯烃与聚酯的共聚物)、聚酰胺、聚氨酯、聚丙烯腈及其组合的聚合物纤维；双组分(例如鞘核)纤维；及其组合。可用各种方法制成无纺织网，例如包括空中压条(air-laying)、湿法成网(wet laying)、扯松(garnetting)、熔体喷出以及纺丝结合(spun bong)技术。
现在将借助下列实施例进一步描述本发明。除非另有说明，实施例中所述的所有份、比例、百分数和量都以重量计。
实施例1
方法和材料
通过在混合下结合53％ Vector 6241苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(ExxonMobil Chemical Co.)、30％ Penznapp 500环烷油、16.5％Zonatac-105L改性萜烯树脂和0.5％ Irganox 1010抗氧化剂(Ciba-Geigy)制备弹性体组合物。然后将该组合物窄缝涂覆到两层纺丝粘合的无纺织物之间。
在此实施例的第二个方面，也如上制备以上的弹性体组合物，然后将其螺旋喷射成本发明的3D网。
如上所述对包含该组合物的层压物进行100％拉伸和150％拉伸测试。即将层压物拉伸到指定的伸长量(如文中附图中所示)而不使其完全地迅速恢复。随后，在材料处于松弛状态60秒时测量材料的百分形变。
对组合物的3D网进行如上所述机器方向和横向方向的140％的拉伸测试。
此外，测试组合物的如上所述的剪切储能模量。
结果
该组合物的粘度在275°F为117,000mPa·s、在300°F为45,250mPa·s、在325°F为30,000mPa·s并且在350°F为17,500mPa·s。
关于层压物的其它结果如图3至6中所示。图中x轴代表以克力(gf)计的负载量，y轴代表对应抗拉强度的百分拉伸。图3和4表示层压物的100％拉伸测试的结果，而图5和6表示对于150％拉伸测试的结果。
关于3D网的其它结果如图17至20中所示。图中x轴代表以克力(gf)计的负载量，y轴代表对应拉伸强度的百分拉伸。图17和18表示3D网机器方向140％拉伸测试的结果，而图19和20表示横向方向140％拉伸测试的结果。
图7至10是基于可商购的“HUGGIES SUPREME”的图形和列表表达。对于该尿布材料进行如上所述的100％拉伸和150％拉伸测试。
图11至14是基于可商购的“PAMPERS CUSTON FIT”的图形和列表表达。对于该尿布材料进行如上所述的100％拉伸和150％拉伸测试。
图15描述了该组合物(图中标记为“实施例1”)随温度变化的剪切储能模量，并特别标出了该组合物在0℃和60℃的剪切储能模量。图16特别标出了该组合物在20℃和40℃的剪切储能模量。
分析
如3至14中所示的结果表明本发明的弹性体组合物具有至少等于或优于结合入可商购的尿布材料中的那些材料的抗拉强度(鉴于弛豫百分数和变定百分数)。
实施例2
方法和材料
通过在混合下结合62％ Vector 6241苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(ExxonMobil Chemical Co.)、21％ Penznapp 500环烷油、16％Zonatac-105L改性萜烯树脂和0.5％ Irganox 1010抗氧化剂(Ciba-Geigy)制备弹性体组合物。
如上所述测试该组合物的剪切储能模量。
结果
该组合物的粘度在275°F为780,000mPa.s、在300°F为268,000mPa·s、在325°F为108,000mPa.s以及在350°F为54,000mPa·s。
图15描述了该组合物(图中标记为“实施例2”)随温度变化的剪切储能模量，并特别标出了该组合物在0℃和60℃的剪切储能模量。图16特别标出了该组合物在20℃和40℃的剪切储能模量。
实施例3
方法和材料
通过在混合下结合39％ Vector 6241苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(ExxonMobil Chemical Co.)、31.7％ Penznapp 500环烷油、28.7％Zonatac-105L改性萜烯树脂和0.5％ Irganox 1010抗氧化剂(Ciba-Geigy)制备弹性体组合物。
如上所述测试该组合物的剪切储能模量。
结果
该组合物的粘度在275°F为28,300mPa·s、在300°F为13,700mPa·s、在325°F为7720mPa·s以及在350°F为4960mPa·s。
图15描述了该组合物(图中标记为“实施例3”)随温度变化的剪切储能模量，并特别标出了该组合物在0℃和60℃的剪切储能模量。图16特别标出了该组合物在20℃和40℃的剪切储能模量。
其它实施方案在权利要求的范围中。基于上述实施方案本领域的技术人员能够领会本发明的其它特征和优点。因而，除了附加的权利要求所提出的以外，本发明不仅限于已经具体表示和描述的内容。文中所引用的所有出版物和参考文献，包括在背景技术部份中的那些，都明确地以全文引入本文作为参考。

Claims (14)

1.一种热熔体热塑性弹性体组合物，包含：
约35重量％至约70重量％的至少一种嵌段共聚物，该嵌段共聚物由至少两种链段构成，第一链段包括至少一种单链烯基芳烃，第二链段包含至少一种共轭二烯；
约5重量％至约30重量％的至少一种增粘剂；
约15重量％至约45重量％的至少一种增塑剂；
其中该组合物在约350°F的温度下具有约75,000mPa·s至约5,000mPa·s的粘度。
2.权利要求1的组合物，其中所述单链烯基芳烃是苯乙烯。
3.前述任一项权利要求的组合物，其中所述共轭二烯是丁二烯或异戊二烯。
4.前述任一项权利要求的组合物，其中所述组合物在20℃具有7×107至1.5×106达因/cm2、在40℃具有2×105至1.5×106达因/cm2的剪切储能模量(G’)。
5.前述任一项权利要求的组合物，其中所述组合物在约0℃至约60℃的温度范围内具有大于约3×106达因/cm2的剪切储能模量。
6.前述任一项权利要求的组合物，其中所述组合物在约0℃至约60℃的温度范围内具有小于约3×106达因/cm2的剪切储能模量。
7.前述任一项权利要求的组合物，其中所述组合物具有不大于50％的变定。
8.一种层压物，包含：
第一基底；和
前述任一项权利要求的热熔体热塑性弹性体组合物，该组合物置于该第一基底的至少一个表面上。
9.权利要求8的层压物，其进一步包含第二基底，该组合物夹在第一基底和第二基底之间。
10.权利要求8或9的层压物，其中该层压物用于侧片、腰带、袖口、顶片、背片、绷带、包裹物或创伤敷裹物中。
11.前述权利要求8至10中任一项的层压物，其中将层压物置于吸收材料上，从而形成吸收剂制品。
12.权利要求11的层压物，其中吸收剂制品是套穿式尿布、训练裤、带扣件的一次性尿布、女士卫生巾、短裤衬垫或用于失禁的衣物。
13.一种挤出前述权利要求中任一项的热熔体热塑性弹性体组合物的方法，包括用螺旋喷射装置挤出该组合物，从而使该组合物的丝相互交迭并交叉构成三维网。
14.一种热熔体热塑性弹性体网，其包含前述权利要求中任一项的热熔体热塑性弹性体组合物的单丝，其中单丝交迭和/或交叉并且网在机器方向和横向方向上都能伸长。
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