具有交替的条带和股线的膜和用于制备其的设备和方法_6

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开口在颈缩4896处具有0. 012英寸(0. 30mm)的 高度。垫片的挤出孔口如图10所示以共线布置方式对准。垫片的总宽度为160_。垫片组 件使用振动台上的对准键对准并且通过四个1/2英寸(12.7mm)螺栓压缩在两个端块之间。
[0167] 这两个端块上的入口配件各自连接到常规单螺杆挤出机。使冷却辊邻近于共挤出 模头的远端开口进行放置以收纳所挤出的材料。给料于第一腔体的挤出机被填充有熔体流 动指数为3的大约50重量%的聚丙烯树脂(可以商品名"3376"得自德克萨斯州休斯顿市 的 Total Petrochemicals 公司(Total Petrochemicals, Houston, TX),但不再可用)和恪 体流动指数为12的大约50重量%的聚丙烯树脂(可以商品名"EXXONMOBIL PP1024E4"得 自德克萨斯州欧文市的ExxonMobil公司(ExxonMobil, Irving, TX))与小于2%的白色聚丙 烯浓缩物的混合物。
[0168] 给料于第三腔体的挤出机被填充有苯乙烯异戊二烯苯乙烯嵌段共聚物球剂(可 以商品名"KRATON D1114P"聚合物得自德克萨斯州休斯敦市的Kraton Polymers公司 (Kraton Polymers, Houston, TX)〇
[0169] 给料于第二腔体的挤出机被填充有大约50重量%的苯乙烯异戊二烯苯乙烯嵌段 共聚物球剂(可以商品名"KRATON D1114P"聚合物获得)和大约50重量%的聚丙烯树脂 (可以商品名"1024"得自Exxon Mobil公司)与小于2重量%的蓝色聚丙烯浓缩物的混合 物。
[0170] 第一聚合物的流速为2. 77千克/小时。第二聚合物的流速为0. 09千克/小时。 第三聚合物的流速为0.95千克/小时。挤出温度为210°C。骤冷辊温度为10°C。骤冷带 离速度为10. 7米/分钟。膜的基重为每平方米48. 8克。
[0171] 使用光学显微镜,测量如下平均膜尺寸:
[0172] 条带的宽度=415微米
[0173] 条带的厚度=71微米
[0174] 股线的宽度=367微米
[0175] 股线的厚度=68微米
[0176] 外皮的厚度=2. 7微米
[0177] 使用上述测试方法三次重复测量断裂伸长率,且平均值为525%。使用上述测试方 法三次重复测量永久变形,且平均值为7. 8%。处于50%伸长率下的负载I = I. 81N,处于 50%伸长率下的负载2 = 1.33N,处于50%伸长率下的卸载2 = I. 11N。
[0178]实例2
[0179] 除如下修改之外,使用实例1的方法实施实例2。修改区1和3,以使得重复序列 为三个相同垫片4540然后两个隔离垫片4740。给料于第一腔体的挤出机被填充有大约 50重量%的聚丙烯树脂(可以商品名"EXXONMOBIL PP3155"得自ExxonMobil公司)和大 约50重量%的聚丙烯树脂(可以商品名"EXXONMOBIL PP1024E4"得自ExxonMobil公司) 与小于2%的白色聚丙烯浓缩物的混合物。给料于第三腔体的挤出机被填充有大约90重 量%的苯乙烯异戊二烯苯乙烯嵌段共聚物球剂(可以商品名"KRATON D1114P"聚合物得自 Kraton Polymers公司)和大约10%的聚苯乙烯(可以商品名"TOTAL PSC 529"聚苯乙烯 得自Total Petrochemicals公司)的混合物。给料于第二腔体的挤出机被填充有大约50 重量%的苯乙烯异戊二烯苯乙烯嵌段共聚物球剂(可以商品名"KRATON D1114P"聚合物获 得)和大约50重量%的聚丙烯树脂(可以商品名"EXXONMOBIL PP 3155"得自Exxon Mobil 公司)与小于2重量%的蓝色聚丙烯浓缩物的混合物。
[0180] 第一聚合物的流速为2. 72千克/小时。第二聚合物的流速为0.32千克/小时。 第三聚合物的流速为〇.82千克/小时。骤冷带离速度为9. 1米/分钟。膜的基重为77gsm。
[0181] 使用光学显微镜,观察到股线为近球形。测量如下膜尺寸:
[0182] 条带的宽度=548微米
[0183] 条带的厚度=52微米
[0184] 股线的宽度(直径)=152微米
[0185] 外皮的厚度=13微米
[0186] 使用上述测试方法五次重复测量断裂伸长率,且平均值为135%。使用上述测试方 法五次重复测量永久变形,且平均值为11. 5%。处于50%伸长率下的负载1 = 11. 5N,处于 50 %伸长率下的负载2 = 4. 60N,处于50 %伸长率下的卸载2 = 3. 05N。
[0187]实例3
[0188] 除如下修改之外,使用实例1的方法实施实例3。在区2和区1之间以及在区2和 区3之间添加由一个隔离垫片4740组成的过渡区。给料于第二腔体的挤出机被填充有大 约50重量%的聚丙烯树脂(可以商品名"3376"得自Total Petrochemicals公司)和大 约50重量%的聚丙烯树脂(可以商品名"EXXONMOBIL PP1024E4"得自ExxonMobil公司) 与小于2%的白色聚丙烯浓缩物的混合物,所述混合物与给料于第一腔体的混合物相同。给 料于第三腔体的挤出机被填充有实例1中所述的同一种聚合物组合物。膜的基重为43gsm。
[0189] 使用光学显微镜,测量如下膜尺寸:
[0190] 条带的宽度=475微米(两次测量的平均值)
[0191] 条带的厚度=91微米(两次测量的平均值)
[0192] 股线的宽度=403微米(四次测量的平均值)
[0193] 股线的厚度=83微米(两次测量的平均值)
[0194] 外皮的厚度=11. 1微米(三次测量的平均值)
[0195] 使用上述测试方法三次重复测量断裂伸长率,且平均值为488%。使用上述测试方 法三次重复测量永久变形,且平均值为7. 2%。处于50%伸长率下的负载I = 2. 17N,处于 50%伸长率下的负载2 = 1.27N,处于50%伸长率下的卸载2 = 1.01N。
[0196]实例 4
[0197] 除如下修改之外,如实例1中所述实施实例4。给料于第一腔体的挤出机被填充有 聚丙烯树脂(可以商品名"EXXONMOBIL PP1024E4"得自ExxonMobil公司)和小于2%的 白色聚丙烯浓缩物。给料于第三腔体的挤出机被填充有实例1中所述的同一种聚合物组合 物。给料于第二腔体的挤出机被填充有大约50重量%的苯乙烯异戊二烯苯乙烯嵌段共聚 物球剂(可以商品名"KRATON D1114P"聚合物获得)和大约50重量%的聚丙烯树脂(可 以商品名"EXXONMOBIL PP 3155"得自Exxon Mobil公司)与小于2重量%的白色聚丙烯 浓缩物的混合物。第一聚合物的流速为2. 77千克/小时。第二聚合物的流速为0. 18千克 /小时,且第三聚合物的流速为0. 91千克/小时。膜的基重为42gsm。
[0198] 使用光学显微镜,测量如下膜尺寸:
[0199] 条带的宽度=627微米
[0200] 股线的宽度=237微米
[0201] 外皮的厚度=7微米
[0202] 膜在"INSTR0N"拉伸试验机中沿横向以每分钟50. 8cm拉伸500%,使得条带已发 生永久变形。
[0203] 使用上述测试方法三次重复测量断裂伸长率,且平均值为104%。使用上述测试方 法三次重复测量永久变形,且平均值为18. 0%。处于50%伸长率下的负载I = 3. 73N,处于 50%伸长率下的负载2 = 2. 34N,处于50%伸长率下的卸载2 = I. 61N;处于104%伸长率 下的断裂为27. 8N。
[0204]实例5
[0205] 如实例1中所述实施实例5,不同的是,给料于第一腔体的挤出机被填充有聚丙烯 树脂(可以商品名"EXXONMOBIL PP1024E4"得自ExxonMobil公司)和小于5%的白色聚丙 烯浓缩物。给料于第二腔体的挤出机被填充有大约50重量%的苯乙烯异戊二烯苯乙烯嵌 段共聚物球剂(可以商品名"KRATON D1114P"聚合物获得)和大约50重量%的聚丙烯树 月旨(可以商品名"EXXONMOBIL PP 3155"得自Exxon Mobil公司)与小于5重量%的白色 聚丙烯浓缩物的混合物。给料于第三腔体的挤出机被填充有实例1中所述的同一种聚合物 组合物。膜的基重为大约47gsm。
[0206] 第一聚合物的流速为2. 77千克/小时。
[0207] 第二聚合物的流速为0. 18千克/小时。
[0208] 第三聚合物的流速为0. 91千克/小时。
[0209] 膜在"INSTR0N"拉伸试验机中沿纵向以每分钟50. 8cm拉伸500%,使得条带已发 生永久变形。
[0210] 所得膜的30倍数字光学图像示于图11中。
[0211]实例 6
[0212] 除如下修改之外,如实例1中所述实施实例6。模头不包括如图7所示的区212、 216、218或214。孔口形成有18个垫片的重复序列。图4中示出的一个隔离垫片4740,然 后图3中示出的连接到第二腔体4562a的一个垫片4640,然后一个隔离垫片4740,然后图5 中示出的连接到第三腔体4562c的2个相同垫片4840,然后一个隔离垫片4740,然后连接 到第二腔体4562a的一个垫片4640,然后一个隔离垫片4740,然后图2中示出的连接到第 一腔体4562b的十个相同垫片4540 -起堆叠成95次重复的重复序列。重复序列中的垫片 的厚度对于垫片4540和4840为0. 004英寸(0. 102mm)和对于垫片4640和4740为0. 002 英寸(0.051mm)。垫片设置的总宽度为145mm。给料于第一腔体的挤出机被填充有25%的 丙烯树脂(可以商品名"EXXONMOBIL PP1024E4"得自ExxonMobil公司)和75%的聚丙烯 树脂(可以商品名"3376"得自Total Petrochemicals公司)与小于5%的白色聚丙稀浓 缩物的混合物。给料于第三腔体的挤出机被填充有实例1中所述的同一种聚合物组合物。 给料于第二腔体的挤出机被填充有聚丙烯树脂(可以商品名"EXXONMOBIL PP1024E4"得自 Exxon Mobil公司)和小于5重量%的白色聚丙烯浓缩物。第一聚合物的流速为0.27千克 /小时。第二聚合物的流速为20. 5千克/小时,且第三聚合物的流速为6. 71千克/小时。 在10镑/英寸/小时(10. 7千克/厘米/小时)下,以每分钟300英尺(每分钟91米) 制备12微米厚的膜。未观察到拉伸共振。膜的基重为41. 7gsm。
[0213] 使用光学显微镜,测量如下膜尺寸:
[0214] 条带的宽度=1001微米
[0215] 股线的宽度=411微米
[0216] 外皮的厚度=2. 07微米
[0217]实例 7
[0218] 除如下修改之外,根据实例6的方法制备实例7。以每分钟400英尺(每分钟122 米)制备膜,且给料于第一腔体和第二腔体两者的挤出机挤出75%的丙烯树脂(可以商品 名"EXXONMOBIL PP1024E4"得自ExxonMobil公司)和25 %的聚丙烯树脂(可以商品名 "3376"得自Total Petrochemicals公司)与小于5%的白色聚丙稀浓缩物的混合物。未 观察到拉伸共振。膜的基重为25. Ogsm。
[0219] 使用光学显微镜,测量如下膜尺寸:
[0220] 条带的宽度= 1697微米
[0221] 股线的宽度=393微米
[0222] 外皮的厚度=3. 14微米
[0223]假想实例8至11 (P.E. 8-11)
[0224] 可使用如下树脂和工艺条件以使用形成实例1至7的上述方法中的任一种制备根 据本发明的膜。对于假想实例8至11中的各者而言,第二聚合物组合物可为第一聚合物组 合和第三聚合物组合物的50/50混合物。
[0225]
【主权项】
1. 一种包括条带的膜,所述条带与包括芯和外皮的股线交替,其中所述芯的弹性大于 所述外皮和所述条带的弹性。
2. 根据权利要求1所述的膜,其中所述条带由存在于所述条带的整个厚度中的第一聚 合物组合物制成。
3. 根据权利要求1或2所述的膜,其中所述外皮形成所述膜的至少一个主表面的一部 分。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的膜,其中所述条带由第一聚合物组合物制成,所 述芯由第三聚合物组合物制成,并且所述外皮由不同于所述第一聚合物组合物和所述第三 聚合物组合物的第二聚合物组合物制成。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的膜,其中所述条带具有拉伸诱导的分子取向。
6. -种层合物,所述层合物包括接合到纤维载体的根据权利要求1至5中任一项所述 的膜。
7. 根据权利要求6所述的层合物,其中所述纤维载体为具有至少50%的最大负载拉伸 伸长率的可延展纤维载体。
8. 根据权利要求6或7所述的层合物,其中所述膜间断地粘合到所述纤维载体,并且其 中所述纤维载体主要在所述条带或所述股线中的一者处粘合到所述膜。
9. 一种吸收制品,所述吸收制品包括根据权利要求6至8中任一项所述的层合物。
10. -种包括交替的条带和股线的膜,其中所述股线的至少部分具有比所述条带更大 的弹性,其中所述膜具有至少75%的伸长率,其中所述股线的宽度介于100微米到750微米 的范围内,并且其中每个股线的一部分形成所述膜的至少一个主表面的一部分。
11. 一种挤出模头,所述挤出模头包括至少第一腔体、第二腔体、第三腔体、具有分配狭 槽的分配表面、以及位于所述第一腔体、所述第二腔体和所述第三腔体与所述分配狭槽之 间的流体通道,其中所述流体通道包括从所述第一腔体延伸到所述分配狭槽的第一流体通 道、从所述第三腔体延伸到所述分配狭槽的第三流体通道、位于所述第三流体通道的任一 侧上的从所述第二腔体延伸到所述分配狭槽的至少两个第二流体通道,并且其中每个所述 第二通道在所述第三通道进入所述分配狭槽的点处具有大于所述第三通道的尺寸。
12. 根据权利要求11所述的挤出模头,其中所述流体通道由多个垫片序列提供,其中 每个序列包括提供所述第一流体通道的至少一个第一垫片、提供所述第三流体通道的至少 一个第三垫片、以及提供所述至少两个第二流体通道的至少两个第二垫片。
13. 根据权利要求12所述的挤出模头,其中每个垫片序列还包括至少两个隔离垫片, 每个隔离垫片位于所述至少一个第三垫片与所述至少两个第二垫片中的一个之间,其中所 述隔离垫片具有分配开口但在所述分配开口与所述第一腔体、所述第二腔体或所述第三腔 体中的任一者之间不含通道。
14. 一种制备膜的方法,所述方法包括: 提供权利要求11至13中任一项所述的挤出模头;以及 从所述第一腔体、所述第二腔体和所述第三腔体挤出聚合物组合物以便形成包括条带 的所述膜,所述条带与包括芯和外皮的股线交替。
15. 根据权利要求14所述的方法,其中所述芯的弹性大于所述条带和所述外皮的弹 性,并且其中所述外皮形成所述膜的至少一个主表面的一部分。
【专利摘要】本发明公开了一种包括与股线交替的条带的膜。在一些实施例中,该股线具有芯和外皮。该芯的弹性大于外皮和股线的弹性。在一些实施例中,该膜具有至少75%的伸长率,股线的宽度介于100微米到750微米的范围内,并且每个股线的一部分形成膜的至少一个主表面的一部分。本发明还公开了一种用于制备所述膜的挤出模头和一种用于使用所述挤出模头来制备膜的方法。
【IPC分类】B32B37-00, B32B3-02, B32B27-06, B29C47-06
【公开号】CN104703788
【申请号】CN201380051810
【发明人】托马斯·P·汉施恩, 罗纳德·W·奥森, 保罗·S·沃利斯, 威廉·J·科佩基, 瓦莎拉·拉贾戈帕尔, 威廉·H·小西科尔斯基
【申请人】3M创新有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2013年10月2日
【公告号】EP2903813A1, US20140093716, WO2014055628A1
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