聚烯烃基弹性熔喷织物的制作方法
【专利说明】聚婦炫基弹性膝喷织物
[0001] 相关申请的交叉参考
[0002] 本申请是中国专利申请200980138325. 3的分案申请。本申请要求2008 年11月14日提交的U.S.S.N. 12/271526的优先权，和2008年9月30日提交的 U.S.S.N. 61/101:341，和 2009 年 3 月 4 日提交的U.S.S.N. 61/157524,和 2009 年 2 月 27 日 提交的U.S.S.N. 61/156078,和2009年4月21日提交的U.S.S.N. 61/171135的权益和优先 权，其所有内容都整体并入作为参考。本申请设及2009年9月24日提交的国际专利申请 号_(代理卷号2008EM290-PCT)，_(代理卷号2008EM06她-PCT)，_(代理 律师卷号2008EM066C-PCT)，其所有内容都整体并入作为参考。
技术领域
[0003] 本申请设及含聚締控聚合物的弹性烙喷织物（由弹性烙喷纤维形成），和由其制 造的多层结构物，和形成该弹性烙喷纤维/织物和多层结构物的方法。
【背景技术】
[0004] 市场需要高弹性、可透气、无纺织物，并具有所需的美学品质，运不要求机械活化 的形式。现有产品是包含如下部分的复杂的层压制品：弹性膜，典型地苯乙締系嵌段共聚物 ("SBC")或聚氨醋作为弹性膜，其具有共挤出在膜上的聚締控表层W防止粘连，和提供合 适的美观性的无纺物（柔软、蓬松、垫状结构）和在某些结构中还有热烙胶层W将无纺物粘 合到弹性膜的任一侧。运些类型的结构物，一旦形成，通常就不具有弹性了，运是由于受到 非弹性组分例如聚締控表层和无纺物饰面层制约的影响。
[0005] 为了消除非弹性组分制约的影响，许多复合材料需要机械拉伸或活化工艺，W拉 伸或破坏非弹性组分。机械拉伸消除该制约并生成由SBC膜控制的弹性复合材料。此外， 该复合材料需要膜穿孔，W使得该层压制品能透气。该工艺包括受控的穿刺/撕裂，运会导 致膜的损坏和废品率增加。
[0006] 最近，市场上出现了不需要机械活化的膜复合材料。该产品仍然包括SBC膜层和 用热烙胶细线粘附在膜任一侧的高度可伸长的射流喷网（spunlaced)层。胶接区域之间的 区域不受制约和因此弹性的，运是由于膜不具有共挤出的表层和无纺物是可伸长的和不受 制约的。但是，该产品不是透气的，需要粘合剂，并且所有类似的膜层压制品都造价昂贵。
[0007] 发明概述
[0008] 提供具有一个或多个层的无纺织物，其中至少一个层包含丙締-乙締共聚物。示 例性的丙締-乙締共聚物树脂是市场上可W买到的，例如ExxonMobil化emicalCompany, 休斯敦，德克萨斯的Vistamaxx树脂。本文描述的无纺织物可W使用任何制造方法制备， 例如原位层叠法，共挤出法，烙喷工艺等等。无纺织物优选是高度可伸长的，例如，低拉伸力 下>300%极限伸长率。
[0009] 在一个实施方式中，多层制品包含至少一种可伸长的无纺织物和至少一种高弹性 烙喷织物。优选地，多层制品不包括粘合制品各层的常规粘合剂。
[0010] 本文一个实施方式中公开了多层结构物，该多层结构物包括至少一个弹性烙喷织 物层和至少一个可伸长织物层，该弹性烙喷织物包括一种或多种MFR( "MFR"，ASTMD1238， 2. 16kg，230°C)低于90dg/min的聚締控聚合物，该弹性烙喷织物的极限伸长率（ASTM D412,"极限伸长率"是在施加连续拉伸应力过程中出现破裂时的伸长率）大于500%。
[0011] 本文另一个实施方式公开了包括至少一个弹性烙喷织物层和至少一个可伸长织 物层的多层结构物，该弹性烙喷织物包括一种或多种MFR低于90dg/min且Hf值低于75J/ g(或结晶度低于40%)的聚締控聚合物。
[0012] 本文另一个实施方式公开一种形成多层结构物的方法，包括将一种或多种MFR低 于90dg/min的聚締控聚合物挤出通过至少一个具有多个喷嘴的模头形成多个连续纤维， 至少一个模头在烙融压力大于5(K)psi化45MPa)下操作W形成至少一个弹性烙喷织物，和 将至少一个弹性烙喷织物粘合到至少一个可伸长织物。
[0013] 本文公开的各种描述的要素和数值范围可W和其它描述的要素和数值范围结合 描述本发明优选的实施方式；此外，要素的任意数值上限可W和相同要素的任意数值下限 结合描述优选的实施方式。
【附图说明】
[0014] 图1-14为本文的附图。图3-14不带图号，但顺序号为3-14。
[0015]图1表示本文描述的形成多层结构物的一个实施方式，显示了阵列模头和收集筒 的侧视图，烙喷到织物上的聚締控聚合物W相对于阵列模头对称的方向传送到收集筒的表 面。
[0016] 图2表示本文描述的形成多层结构物的一个实施方式，显示了阵列模头和收集筒 的侧视图，烙喷到织物上的聚締控聚合物W相对于阵列模头非对称的方向传送到收集筒的 表面。
[0017] 图3A，3B和3C为示例的多层结构物在室溫下的回缩力性能的负荷Qb)对应变 (in/in)曲线图。
[0018] 图4A，4B和4C为示例的多层结构物和常规尿布穗部产品的拉伸性能的负荷Qb) 对应变（in/in)曲线图。
[0019]图5是示例的多层结构物和常规成人失禁（AI)产品的拉伸性能的负荷（lb)对应 变（in/in)曲线图。
[0020] 图6A和6B是示例的多层结构物和常规拉紧服侧板的性能的负荷Qb)对应变 (in/in)曲线图。
[002。 图7是示例的多层结构物在100°F下拉伸变形性能的负荷（lb)对应变（in/in) 曲线图。
[002引图8A，8B和8C是示例的多层结构物的回缩力性能的负荷Qb)对应变（in/in)曲 线图。
[002引图9A，9B和9C是示例的多层结构物在100°F下的应力松弛性能的负荷㈱对时 间（秒）曲线图。
[0024]详细说明
[00巧]本文描述层状织物（任选地包括膜）的多层结构物，及其形成方法，其包括至少一 个弹性烙喷织物层和至少一个可伸长织物层。形成烙喷纤维和织物的聚合物具有较高分子 量，体现在所用聚締控聚合物的较低MFR范围。相比于其它材料制备的弹性织物和膜，运将 实现所需的弹性（对于织物为高极限伸长率）和性能。为达到此目的，该弹性烙喷织物由 能在较高烙融压力（大于5(K)psH3.45MPa))下操作的设备烙喷，且生成细至平均直径5μπι 的纤维。
[0026] 如本文所用的"织物"是一种结构，优选平坦而可弯曲的或者可成形的，其厚度能 妨碍但不阻止空气的通过，织物由纤维制造，其通过化学粘合、烙融粘合或编织（机械连 接）结合到一起W形成织物。如本文所用，"纤维"是一种材料，其长度远大于其直径或宽 度：平均直径大约5至250μm，并且包括天然和/或合成物质。
[0027]"可伸长织物"为本领域已知的，例如由可伸长的材料（例如，聚氨醋，苯乙締系 嵌段共聚物，EVA，聚丙締均聚物和共聚物，聚乙締，及其共混物）形成，例如US6506698， US5921973和US5804286中所述，或将织物（天然或合成的）机械变形或扭转，例如 US5523141中所述。在通过机械变形形成可拉伸织物时，织物典型地包括多重在不同方向W 大体平行的轨迹延伸的连续纤维，其中织物初始在运些轨迹的方向是基本不可伸长的。机 械变形可W在能够使连续纤维在某些或全部方向上的轨迹机械变形的设备中完成，由此使 纤维的轨迹变形成排成行的，局部平行的，弯曲的在大体相同的方向上延伸的轨迹，W赋予 织物在各个方向上的可伸长性。
[0028] 如本文所用，"弹性烙喷纤维"和"弹性烙喷织物"为通过烙喷方法得到的纤维和 织物，该方法基本如本文所述并且是本领域已知的，其中烙喷纤维/织物包括一种或多种 聚締控聚合物，在一个特别的实施方式中丙締-α-締控共聚物，织物的极限伸长率大于 200%，或大于月300 %，或大于约400 %，或大于约500 %，或大于约600 %。"聚締控聚合物" 和"丙締-α-締控共聚物"可W通过本文所述要素的组合而替代地描述。
[0029] 如本文所用，"结构物"或"多层结构物"是一种材料，包括两种或多种织物（任选 其它的一种或多种膜），其是层叠的并且结合到一起的，W形成单一的层或复合材料。"结 合"，"粘附"或"粘合"表示两种或多种织物，或多个纤维，通过如下方式彼此牢固结合：i) 烙融或非烙融材料能通过化学相互作用粘合的内在趋向和/或ii)烙融或非烙融纤维或织 物与包括另一种材料的纤维缠绕W在纤维或织物之间生成连接的能力。
[0030] 弹性烙喷纤维和织物包括一种或多种聚締控聚合物，在一个特别的实施方式中丙 締-α-締控共聚物。运样的组合物也可W包括添加剂。在某些实施方式中，弹性烙喷纤维 和织物基本由一种或多种聚締控聚合物，在一个特别的实施方式中丙締-α-締控共聚物 构成。"基本由……构成"表示纤维或织物可W包括不超过纤维或织物重量4wt%的"添加 剂"，或者替代地，只要由其制造的织物的弹性保持所需的弹性（极限伸长率大于500% )。 在其它实施方式中，弹性烙喷纤维和织物包括按纤维或织物的重量计从50或60或70至 80或85或90或99wt%范围内的一种或多种聚締控聚合物，剩余部分选自丙締均聚物 (lOOwt%丙締衍生单元），丙締共聚物，聚丙締抗冲共聚物，线性低密度聚乙締，高密度聚乙 締，低密度聚乙締，乙締嵌段共聚物（例如，In化se?締控嵌段共聚物），油（例如，Sundex?， Elevast?，Kaydol?，Paralux?等）及其混合物。在其它实施方式中，弹性烙喷纤维和织物 包括按纤维或织物的重量计从50或60或70至80或85或90或99wt%范围内的一种或多 种聚締控聚合物，剩余部分选自苯乙締系嵌段共聚物（例如，Kraton?苯乙締系共聚物），乙 締醋酸乙締基醋，尿烧，聚醋，丙締均聚物，丙締共聚物，聚丙締抗冲共聚物，线性低密度聚 乙締，高密度聚乙締，低密度聚乙締，乙締嵌段共聚物，油及其混合物。"丙締共聚物"表示包 括按聚合物的重量计0.01至5wt%的选自乙締和C4至C12α-締控的共聚单体衍生单元的 丙締系聚合物。术语"油"包括Κν?为10至3000cSt(ASTMD445 100°C)的石蜡，环烧控， 硅油，矿物质和聚締控物质。
[0031] 如本文所用添加剂"包括，例如，稳定剂，表面活性剂，抗氧化剂，填料，着色剂， 成核剂，抗粘连剂，UV阻断剂/吸收剂，UV引发剂（其它自由基生成剂），结合剂（交联剂 和交联增强剂），控树脂（例如，化pera?树脂），和滑爽剂。主要和辅助抗氧化剂包括，例 如，受阻酪，受阻胺，和憐酸盐。成核剂包括，例如，苯甲酸钢和滑石，和高结晶度丙締聚合 物。滑爽剂包括，例如，油酷胺和芥酷胺。填料的例子包括炭黑，粘上，滑石，碳酸巧，云母， 娃石，娃酸盐，及其混合物。其它添加剂包括本领域已知的分散剂和催化剂减活剂例如硬脂 酸巧，水滑石，和氧化巧，和/或其它酸中和剂。
[0032] 聚締控聚合物
[0033] 本文描述的"聚締控聚合物"为结晶度低于40%，或烙化热化）低于75J/g的 α-締控均聚物或共聚物。在某些实施方式中聚締控聚合物的MFR低于90dg/min。聚締 控聚合物可W用各种参数来描述，如用于描述丙締-α-締控共聚物（它是有用的聚締控 聚合物的一个特别的实施方式）的参数。优选地，聚締控聚合物为丙締系或乙締系均聚物 或共聚物，其不包括（对于均聚物）或包括按聚合物重量计从0.1或1或2或5至10或 15或20或45wt%的选自乙締和C4-C1。α-締控的衍生单元共聚单体（丙締系聚合物）和 C3-C1。α-締控（乙締系聚合物）。聚締控聚合物的例子包括丙締均聚物，乙締均聚物，丙締 共聚物和乙締共聚物（例如，LLDPE，皿ΡΕ，LDPE)，每种的结晶度都低于40%，如本文所述。
[0034] 在一个特别的实施方式中，聚締控聚合物是丙締-α-締控共聚物。本文所述"丙 締-α-締控共聚物"为丙