專利名稱:聚烯烴基彈性熔噴織物的制作方法
技術領域:
本申請涉及含聚烯烴聚合物的彈性熔噴織物(由彈性熔噴纖維形成),和由其制造的多層結構物,和形成該彈性熔噴纖維/織物和多層結構物的方法。
背景技術:
市場需要高彈性、可透氣、無紡織物,并具有所需的美學品質,這不要求機械活化的形式。現有產品是包含如下部分的復雜的層壓制品彈性膜,典型地苯乙烯系嵌段共聚物 (“SBC”)或聚氨酯作為彈性膜,其具有共擠出在膜上的聚烯烴表層以防止粘連,和提供合適的美觀性的無紡物(柔軟、蓬松、墊狀結構)和在某些結構中還有熱熔膠層以將無紡物粘合到彈性膜的任一側。這些類型的結構物,一旦形成,通常就不具有彈性了,這是由于受到非彈性組分例如聚烯烴表層和無紡物飾面層制約的影響。為了消除非彈性組分制約的影響,許多復合材料需要機械拉伸或活化工藝,以拉伸或破壞非彈性組分。機械拉伸消除該制約并生成由SBC膜控制的彈性復合材料。此外, 該復合材料需要膜穿孔,以使得該層壓制品能透氣。該工藝包括受控的穿刺/撕裂,這會導致膜的損壞和廢品率增加。最近,市場上出現了不需要機械活化的膜復合材料。該產品仍然包括SBC膜層和用熱熔膠細線粘附在膜任一側的高度可伸長的射流噴網(spimlaced)層。膠接區域之間的區域不受制約和因此彈性的,這是由于膜不具有共擠出的表層和無紡物是可伸長的和不受制約的。但是,該產品不是透氣的,需要粘合劑,并且所有類似的膜層壓制品都造價昂貴。發明概述提供具有一個或多個層的無紡織物,其中至少一個層包含丙烯-乙烯共聚物。示例性的丙烯-乙烯共聚物樹脂是市場上可以買到的,例如ExxonMobil Chemical Company, 休斯敦,德克薩斯的Vistamaxx樹脂。本文描述的無紡織物可以使用任何制造方法制備,例如原位層疊法,共擠出法,熔噴工藝等等。無紡織物優選是高度可伸長的,例如,低拉伸力下 > 300%極限伸長率。在一個實施方式中,多層制品包含至少一種可伸長的無紡織物和至少一種高彈性熔噴織物。優選地,多層制品不包括粘合制品各層的常規粘合劑。本文一個實施方式中公開了多層結構物,該多層結構物包括至少一個彈性熔噴織物層和至少一個可伸長織物層,該彈性熔噴織物包括一種或多種MFR( “MFR",ASTM D1238, 2. 16kg, 2300C )低于90dg/min的聚烯烴聚合物,該彈性熔噴織物的極限伸長率(ASTM D412,“極限伸長率”是在施加連續拉伸應力過程中出現破裂時的伸長率)大于500%。本文另一個實施方式公開了包括至少一個彈性熔噴織物層和至少一個可伸長織物層的多層結構物,該彈性熔噴織物包括一種或多種MFR低于90dg/min且Hf值低于75J/ g(或結晶度低于40% )的聚烯烴聚合物。本文另一個實施方式公開一種形成多層結構物的方法,包括將一種或多種MFR低于90dg/min的聚烯烴聚合物擠出通過至少一個具有多個噴嘴的模頭形成多個連續纖維, 至少一個模頭在熔融壓力大于500psi (3. 45MPa)下操作以形成至少一個彈性熔噴織物,和將至少一個彈性熔噴織物粘合到至少一個可伸長織物。本文公開的各種描述的要素和數值范圍可以和其它描述的要素和數值范圍結合描述本發明優選的實施方式;此外,要素的任意數值上限可以和相同要素的任意數值下限結合描述優選的實施方式。
圖1-14為本文的附圖。圖3-14不帶圖號,但順序號為3_14。圖1表示本文描述的形成多層結構物的一個實施方式,顯示了陣列模頭和收集筒的側視圖,熔噴到織物上的聚烯烴聚合物以相對于陣列模頭對稱的方向傳送到收集筒的表圖2表示本文描述的形成多層結構物的一個實施方式,顯示了陣列模頭和收集筒的側視圖,熔噴到織物上的聚烯烴聚合物以相對于陣列模頭非對稱的方向傳送到收集筒的表面。圖3A,;3B和3C為示例的多層結構物在室溫下的回縮力性能的負荷(Ib)對應變 (in/in)曲線圖。圖4A,4B和4C為示例的多層結構物和常規尿布穗部產品的拉伸性能的負荷(Ib) 對應變(in/in)曲線圖。圖5是示例的多層結構物和常規成人失禁(Al)產品的拉伸性能的負荷(Ib)對應變(in/in)曲線圖。圖6A和6B是示例的多層結構物和常規拉緊服側板的性能的負荷(Ib)對應變 (in/in)曲線圖。圖7是示例的多層結構物在100° F下拉伸變形性能的負荷(Ib)對應變(in/in) 曲線圖。圖8A,8B和8C是示例的多層結構物的回縮力性能的負荷(Ib)對應變(in/in)曲線圖。圖9A,9B和9C是示例的多層結構物在100° F下的應力松弛性能的負荷(N)對時間(秒)曲線圖。詳細說明本文描述層狀織物(任選地包括膜)的多層結構物,及其形成方法,其包括至少一個彈性熔噴織物層和至少一個可伸長織物層。形成熔噴纖維和織物的聚合物具有較高分子量,體現在所用聚烯烴聚合物的較低MFR范圍。相比于其它材料制備的彈性織物和膜,這將實現所需的彈性(對于織物為高極限伸長率)和性能。為達到此目的,該彈性熔噴織物由能在較高熔融壓力(大于500psi(3. 45MPa))下操作的設備熔噴,且生成細至平均直徑5 μ m 的纖維。如本文所用的“織物”是一種結構,優選平坦而可彎曲的或者可成形的,其厚度能妨礙但不阻止空氣的通過,織物由纖維制造,其通過化學粘合、熔融粘合或編織(機械連接)結合到一起以形成織物。如本文所用,“纖維”是一種材料,其長度遠大于其直徑或寬度平均直徑大約5至250 μ m,并且包括天然和/或合成物質。“可伸長織物”為本領域已知的,例如由可伸長的材料(例如,聚氨酯,苯乙烯系嵌段共聚物,EVA,聚丙烯均聚物和共聚物,聚乙烯,及其共混物)形成,例如US6506698, US5921973和US5804^6中所述,或將織物(天然或合成的)機械變形或扭轉,例如 US5523141中所述。在通過機械變形形成可拉伸織物時,織物典型地包括多重在不同方向以大體平行的軌跡延伸的連續纖維,其中織物初始在這些軌跡的方向是基本不可伸長的。機械變形可以在能夠使連續纖維在某些或全部方向上的軌跡機械變形的設備中完成,由此使纖維的軌跡變形成排成行的,局部平行的,彎曲的在大體相同的方向上延伸的軌跡,以賦予織物在各個方向上的可伸長性。如本文所用,“彈性熔噴纖維”和“彈性熔噴織物”為通過熔噴方法得到的纖維和織物,該方法基本如本文所述并且是本領域已知的,其中熔噴纖維/織物包括一種或多種聚烯烴聚合物,在一個特別的實施方式中丙烯-α-烯烴共聚物,織物的極限伸長率大于 200 %,或大于月300 %,或大于約400 %,或大于約500 %,或大于約600 %。“聚烯烴聚合物” 和“丙烯-α -烯烴共聚物”可以通過本文所述要素的組合而替代地描述。如本文所用,“結構物”或“多層結構物”是一種材料,包括兩種或多種織物(任選其它的一種或多種膜),其是層疊的并且結合到一起的,以形成單一的層或復合材料。“結合”,“粘附”或“粘合”表示兩種或多種織物,或多個纖維,通過如下方式彼此牢固結合i) 熔融或非熔融材料能通過化學相互作用粘合的內在趨向和/或ii)熔融或非熔融纖維或織物與包括另一種材料的纖維纏繞以在纖維或織物之間生成連接的能力。彈性熔噴纖維和織物包括一種或多種聚烯烴聚合物,在一個特別的實施方式中丙烯-α-烯烴共聚物。這樣的組合物也可以包括添加劑。在某些實施方式中,彈性熔噴纖維和織物基本由一種或多種聚烯烴聚合物,在一個特別的實施方式中丙烯-α-烯烴共聚物構成。“基本由......構成”表示纖維或織物可以包括不超過纖維或織物重量
的“添加劑”,或者替代地,只要由其制造的織物的彈性保持所需的彈性(極限伸長率大于 500% )。在其它實施方式中,彈性熔噴纖維和織物包括按纖維或織物的重量計從50或60 或70至80或85或90或99wt%范圍內的一種或多種聚烯烴聚合物,剩余部分選自丙烯均聚物(IOOwt %丙烯衍生單元),丙烯共聚物,聚丙烯抗沖共聚物,線性低密度聚乙烯,高密度聚乙烯,低密度聚乙烯,乙烯嵌段共聚物(例如,hfuse 烯烴嵌段共聚物),油(例如, Sundex , Elevast , Kaydol , Paralux 等)及其混合物。在其它實施方式中,彈性熔噴纖維和織物包括按纖維或織物的重量計從50或60或70至80或85或90或99wt %范圍內的一種或多種聚烯烴聚合物,剩余部分選自苯乙烯系嵌段共聚物(例如,Kraton 苯乙烯系共聚物),乙烯醋酸乙烯基酯,尿烷,聚酯,丙烯均聚物,丙烯共聚物,聚丙烯抗沖共聚物,線性低密度聚乙烯,高密度聚乙烯,低密度聚乙烯,乙烯嵌段共聚物,油及其混合物。“丙烯共聚物”表示包括按聚合物的重量計0. 01至5wt %的選自乙烯和C4至C12 α -烯烴的共聚單體衍生單元的丙烯系聚合物。術語“油”包括Kvicitl為10至3000cSt(ASTM D445 100°C )的石蠟,環烷烴,硅油,礦物質和聚烯烴物質。如本文所用,“添加劑”包括,例如,穩定劑,表面活性劑,抗氧化劑,填料,著色劑, 成核劑,抗粘連劑,UV阻斷劑/吸收劑,UV引發劑(其它自由基生成劑),結合劑(交聯劑和交聯增強劑),烴樹脂(例如,Oppera 樹脂),和滑爽劑。主要和輔助抗氧化劑包括,例如,受阻酚,受阻胺,和磷酸鹽。成核劑包括,例如,苯甲酸鈉和滑石,和高結晶度丙烯聚合物。滑爽劑包括,例如,油酰胺和芥酰胺。填料的例子包括炭黑,粘土,滑石,碳酸鈣,云母, 硅石,硅酸鹽,及其混合物。其它添加劑包括本領域已知的分散劑和催化劑減活劑例如硬脂酸鈣,水滑石,和氧化鈣,和/或其它酸中和劑。聚烯烴聚合物本文描述的“聚烯烴聚合物”為結晶度低于40%,或熔化熱(Hf)低于75J/g的 α-烯烴均聚物或共聚物。在某些實施方式中聚烯烴聚合物的MFR低于90dg/min。聚烯烴聚合物可以用各種參數來描述,如用于描述丙烯-α-烯烴共聚物(它是有用的聚烯烴聚合物的一個特別的實施方式)的參數。優選地,聚烯烴聚合物為丙烯系或乙烯系均聚物或共聚物,其不包括(對于均聚物)或包括按聚合物重量計從0. 1或1或2或5至10或 15或20或45wt%的選自乙烯和C4-Cltl α-烯烴的衍生單元共聚單體(丙烯系聚合物)和 C3-C10 α -烯烴(乙烯系聚合物)。聚烯烴聚合物的例子包括丙烯均聚物,乙烯均聚物,丙烯共聚物和乙烯共聚物(例如,LLDPE, HDPE, LDPE),每種的結晶度都低于40%,如本文所述。在一個特別的實施方式中,聚烯烴聚合物是丙烯-α -烯烴共聚物。本文所述“丙烯-α -烯烴共聚物”為丙烯衍生單元和一種或多種乙烯或C4-Cltl α -烯烴衍生單元和任選一種或多種二烯衍生單元的共聚物,并且其比較有彈性和/或形成彈性(極限伸長率大于 500%)的無紡纖維和織物。在一個實施方式中共聚物總的共聚單體含量為5至35wt%。 在某些實施方式中,在存在超過一種共聚單體的情況下,特別的共聚單體的量可以低于 5wt %,但結合的共聚單體含量大于5wt %。丙烯-α -烯烴共聚物可以用任何數目的不同參數來描述,并且那些參數可包括由任意所需的上限和任意所需的下限組成的數值范圍,如本文對于丙烯-α -烯烴共聚物所描述的那樣。丙烯-α -烯烴共聚物可以是無規共聚物(共聚單體衍生單元沿聚合物骨架無規分布)或嵌段共聚物(共聚單體衍生單元沿長序列出現),或其任何變種(具有各自的某些特性)。共聚物中無規性或“嵌段性”的存在可以通過本領域已知的13C NMR測定,如本領域已知的那樣和例如在 18 J. POLY. SCI. :P0LY. LETT. ED. 389-394(1980)中所描述。在某些實施方式中,丙烯-α -烯烴共聚物包括按共聚物的重量計從5或7或8或 10至18或20或25或32或35wt %范圍內的乙烯或C4-Cltl α -烯烴衍生單元(或“共聚單體衍生單元”)。丙烯-α-烯烴共聚物也可以包括兩種不同共聚單體衍生單元。而且,這些共聚物和三元共聚物可以包括二烯衍生單元,如下所述。在一個特別的實施方式中,丙烯-α-烯烴共聚物包括丙烯衍生單元和選自乙烯、1-己烯和1-辛烯的共聚單體單元。并且在一個特別的實施方式中,共聚單體是乙烯,因此丙烯_α -烯烴共聚物是丙烯-乙烯共聚物。
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在一個實施方式中,丙烯-α-烯烴共聚物包括按共聚物或三元共聚物的重量計低于10或8或5或3wt%的二烯衍生單元(或“二烯”),和在另一個實施方式中從0. 1或 0. 5或1至5或8或IOwt %范圍內。適合的二烯包括例如1,4-己二烯,1,6-辛二烯,5-甲基-1,4-己二烯,3,7_ 二甲基-1,6-辛二烯,二環戊二烯(DCPD),乙叉基(ethylidiene)降冰片烯(ENB),降冰片二烯,5-乙烯基-2-降冰片烯(VNB),及其混合物。二烯,如果存在,最優選是ENB。在某些實施方式中,丙烯-α-烯烴共聚物的三個丙烯單元的三單元組立構規整度(由13C NMR測定)大于75%或80%或82%或85%或90%。在一個實施方式中,三單元組立構規整度為50至99%,和在另一個實施方式中為60至99%,和在另一個實施方式中為75至99%,和在另一個實施方式中為80至99% ;和在另一個實施方式中為60至97%。 三單元組立構規整度測定如下通過1V核磁共振(NMR)測定立構規整度指數,本文用“m/ r”表達。立構規整度指數m/r按照H. N. Cheng在17 MACR0M0LECULES 1950(1984)中定義的計算。符號“m”或“r”描述鄰接的丙烯基團對的立體化學,“m”表示內消旋和“r”表示外消旋。1. 0的m/r比率通常描述間規聚合物,和2. 0的m/r比率描述無規物質。等規物質理論上其比率接近無窮大,許多副產物無規聚合物具有足夠的等規含量以導致大于50的比率。丙烯-α -烯烴共聚物的實施方式的立構規整度指數m/r為4或6至8或10或12的范圍。在某些實施方式中,丙烯-α-烯烴共聚物的熔化熱(Hf)(根據本文所述差示掃描量熱法(DSC)工藝測定)為0. 5或1或5J/g,至35或40或50或65或75J/g。在某些實施方式中,Hf值低于75或65或55J/g。在某些實施方式中,丙烯- α -烯烴共聚物的百分比結晶度為0. 5至40%,和在另一個實施方式中為1至30%,和在另一個實施方式中為5至25%,其中“百分比結晶度”根據本文所述DSC工藝測定。(最高次序聚丙烯的熱能量估算為189J/g(即,100%結晶度等于189J/g))。在另一個實施方式中,丙烯-α-烯烴共聚物的百分比結晶度低于40%或25% 或 22%或 20%。在某些實施方式中,丙烯-α-烯烴共聚物具有單一熔融轉變峰(通過DSC測定); 在某些實施方式中丙烯-α -烯烴共聚物具有主要熔融轉變峰低于90°C,并具有寬的末端熔融轉變大于約110°C。峰“熔點”(Tm)定義為試樣熔化范圍內最大熱吸收的溫度。但是, 丙烯-α -烯烴共聚物可以顯示臨近主峰的第二熔融峰,和/或末端熔融轉變,但是本文中, 該第二熔融峰被一起認為是單一的熔點,這些峰的最高值被認為是丙烯-α -烯烴共聚物的Tm。在某些實施方式中丙烯-α-烯烴共聚物的峰熔融溫度(Tm)低于70或80或90或 100或105°C ;在其它實施方式中為10或15或20或25至65或75或80或95或105°C。DSC測定的過程如下所示。稱出約0. 5克聚合物并在約140°C _150°C下壓成厚度為約15-20密耳(約381-508微米),使用“DSC模具”和Mylar 作為背板。通過懸掛在空氣中(Mylar不移開)將壓制的墊片冷卻至環境溫度。將壓制的墊片在室溫(約23_25°C) 下退火約8天。在該段時間的末期,用沖孔模頭從壓制的墊片上取出約15-20mg的圓盤并放置于10微升鋁試樣盤中。將試樣放置于差示掃描量熱計(Perkin Elmer Pyris 1 Thermal Analysis System)中并冷卻至約_100°C。以約10°C/min的速率加熱試樣至最終溫度為約 165°C。熱輸出(記錄為試樣熔融峰之下的面積)可以度量熔化熱,并且用焦耳每克聚合物
8(J/g)表示并由Perkin Elmer System自動計算。在這些條件下,熔融曲線顯示兩個(2)最大值,取最高溫度的最大值作為試樣熔化范圍內的熔點,相對于基線測量,用于增加作為溫度函數的聚合物的熱容。在某些實施方式中,丙烯- α -烯烴共聚物的密度為0. 840至0. 920g/cm3,和在另一個實施方式中為0. 845至0. 900g/cm3,和在另一個實施方式中為0. 850至0. 890g/cm3,該值按照ASTM D-1505測試方法在室溫下測量。在某些實施方式中,丙烯-α -烯烴共聚物的肖氏A硬度(ASTMD2M0)為10或20 至80或90肖氏Α。在另一個實施方式中,丙烯-α -烯烴共聚物的極限伸長率大于500% 或1000%或2000%,和在其它實施方式中為300或400或500%至800或1200或1800或 2000 或 3000% ο在某些實施方式中,丙烯-α-烯烴共聚物的重均分子量(Mw)值為20000至 5000000g/摩爾,和在另一個實施方式中為50000至IOOOOOOg/摩爾,和在另一個實施方式中為70000至400000g/摩爾。在另一個實施方式中,丙烯-α-烯烴共聚物的數均分子量 (Mn)值為4500至2500000g/摩爾,和在另一個實施方式中為20000至250000g/摩爾,和在另一個實施方式中為50000至200000g/摩爾。在另一個實施方式中,丙烯-α-烯烴共聚物的ζ均分子量(Mz)值為20000至7000000g/摩爾,在另一個實施方式中為100000至 700000g/摩爾,和在另一個實施方式中為140000至500000g/摩爾。在某些實施方式中,丙烯-α -烯烴共聚物的熔體流動速率(“MFR”,ASTM D1238, 2. 16kg, 230°C ),低于90或70或50或40或30或20或10dg/min,并且在其它實施方式中為0. 1或0. 5或1或5或10至20或30或40或50或70或90dg/min。因此,例如丙烯-α -烯烴共聚物的MFR為1至50dg/min或1至30dg/min。在某些實施方式中,所需分子量(因而,所需MFR)通過使丙烯-α -烯烴共聚物減粘來實現。“減粘的丙烯-α -烯烴共聚物”(也就是本領域公知的“受控的流變學”或“CR”) 使用減粘劑處理過的共聚物,該試劑能使聚合物鏈斷裂分離。減粘劑非限制性的例子包括過氧化物,羥胺酯,和其它氧化和自由基生成試劑。換句話說,減粘的共聚物是減粘劑和共聚物的反應產物。特別地,減粘的丙烯-α -烯烴共聚物是一種用減粘劑處理過的聚合物, 使得其MFR增加,在一個實施方式中增加至少10%,在另一個實施方式中至少20%,相對于處理之前的MFR值。在某些實施方式中,丙烯- α -烯烴共聚物的分子量分布(MWD)為1. 5或1. 8或 2. 0至3. 0或3. 5或4. 0或5. 0或10. 0,在特別的實施方式中。測量分子量(Mn,Mz和Mw) 和分子量分布(MWD)的技術如下,按照Verstate等在21 MACR0M0LECULES 3360(1988)中所述。本文所述條件支配公開的測試條件。用配有Chromatix ΚΜΧ-6聯機光散射光度計的 Water 150凝膠滲透色譜儀測量分子量和分子量分布。系統在135°C下運作,以1,2,4-三氯甲苯為流動相。使用Siowdex (Siowa-Denko America, Inc.)聚苯乙烯凝膠柱802,803, 804 和 805。該技術在 LIQUID CHROMATOGRAPHY OF POLYMERS AND RELATED MATERIALS III 207 (J. Cazes ed. ,Marcel Dekker,1981)中有討論。對于柱鋪展不采用校正;但是,基于通常可接受標準,例如National Bureau of Mandards,聚乙烯(SRM 1484)和陰離子制備的氫化聚異戊二烯(交替的乙烯-丙烯共聚物)的數據表明Mw/Mn或Mz/Mw的校正低于0. 05 單元。Mw/Mn由洗提時間-分子量關系計算,而Mz/Mw用光散射光度計計算。數值分析可以用商售的來自LDC/Milton Roy-Riviera Beach,Fla的計算機軟件GPC2,M0LWT2進行。本文所述丙烯-α -烯烴共聚物可以用已知的制備聚丙烯的任意催化劑和/或方法制備。在某些實施方式中,丙烯-α -烯烴共聚物可包括根據W002/36651,US6992158和/ 或W000/01745中的工藝制備的共聚物。優選的制備丙烯-α -烯烴共聚物的方法在US專利申請公開2004/0236042和US6881800中找到。優選的丙烯系聚烯烴聚合物是商售的牌號為 Vistamaxx (ExxonMobil Chemical Company,休斯敦,TX,USA)和 Versify (Dow Chemical Company, Midland, Michigan, USA),Tafmer XM 或 Notio (Mitsui Company,日本)的某些品級或Softell (LyondelIBasell Polyolefine GmbH,德國)的某些品級。一個商售的乙烯系聚烯烴共聚物的例子是hfuse 烯烴嵌段共聚物(Dow Chemical) 0盡管纖維和織物組合物的“聚烯烴聚合物”和/或“丙烯-α -烯烴共聚物”組分有時指單個聚合物,但也應理解該術語為具有本文所述性能的兩種或多種不同丙烯-α -烯烴共聚物的共混物。制造纖維,織物和結構物的方法形成彈性熔噴織物需要將纖維通過熔噴設備擠出來制造,該熔噴設備包括至少一個能在合適的熔融溫度和壓力下操作的模頭以將細纖度纖維紡絲。低結晶度聚烯烴聚合物的擠出過程典型地伴隨著纖維的空氣動力學拉伸。本文所述彈性熔噴纖維可以通過任何本領域已知的能熔噴MFR低于90dg/min的聚烯烴共聚物的工藝來制造。彈性熔噴纖維從能在大于500psi (3. 45MPa)熔融壓力和50-300°C熔融溫度下操作并且能使得纖維平均直徑細至5μπι的設備中熔噴。在某些實施方式中,制造彈性纖維和織物的方法中熔噴擠出機和其它設備里不包括任何減粘劑。“不包括”或“不包括的”表示減粘劑例如過氧化物,羥胺酯或其它氧化和自由基生成劑不加入到擠出機或容噴設備中擠出機下游設備的任何其它組件中。因此,噴制成纖維和織物的共聚物是具有如引入向熔噴設備進料的擠出機的所需MFR的共聚物。本文所述制備彈性熔噴織物(和制造織物的彈性纖維)的適合的熔噴設備的例子于在 US4380570,US5476616 和 R. Zhao 在 INT,L N0NW0VENS J.中的 “Melt Blowing Polyoxymethylene Copolymer”,19-24 (2005夏季)中。所需的熔噴設備典型地包括至少一個擠出機,和可以包括維持設備內熔融壓力的齒輪泵。擠出機連接至少一個模頭塊或陣列模頭,這樣從擠出機出來的熔體可以轉移到模頭塊。可以有超過一個陣列模頭。陣列模頭包括噴絲頭部分并且也連接至少一個空氣歧管,以輸送高壓空氣至模頭的噴絲頭部分。噴絲頭包括多個紡絲噴嘴,熔體通過它們擠出并在空氣壓力下同時變細形成長絲或纖維。形成本文多層結構物的一個或多個層的熔噴纖維的制造通過將共聚物擠出通過多個細的,通常為圓形的,模頭毛細管或“紡絲噴嘴”,以熔融的絲線或長絲的形式進入匯聚的,通常是熱的和高速度的,氣體流(例如,空氣或氮氣)以使熔融的熱塑性材料長絲變細并形成纖維。在熔噴過程中,熔融長絲的直徑通過拉絲氣體而減小至所需尺寸。之后,熔噴纖維由高速氣體流帶出并沉積到收集面上,形成無規分布的至少一個熔噴纖維網。熔噴纖維可以是連續或不連續的,且通常平均直徑為5-250 μ m。更特別地,在用于形成彈性熔噴織物的熔噴方法中,熔融的聚烯烴聚合物輸送至至少一個陣列模頭,陣列模頭布置在兩個空氣板之間,一個為頂板,其形成一個或多個第一空氣噴嘴。在一個實施方式中,熔噴設備包括具有多個噴絲頭噴嘴(或“噴嘴”)的陣列模頭,噴嘴密度為20或30或40至200或250或320孔/英寸。在一個實施方式中,各個噴嘴的內徑為 0. 039 或 0. 05 或 0. 10 或 0. 20 或 0. 23 或 0. 40 或 0. 60 或 0. 66 至 0. 80 或 1. OOmm0
在一個實施方式中空氣板以凹式結構裝配,這樣紡絲噴嘴的頂端被設置在第一空氣噴嘴后面。在另一個實施方式中,空氣板以平齊結構裝配,這樣空氣板末端與紡絲噴嘴頂端在同意水平面上。在其它實施方式中,紡絲噴嘴頂端是凸出或“突出”結構,這樣紡絲噴嘴頂端延伸超過空氣板的末端。此外,可以在噴嘴中使用超過一個空氣流。模頭或陣列模頭可以直接加熱或間接加熱。例如,模頭或陣列模頭可以通過常規的電方法或熱空氣直接加熱。在一個實施方式中,熱空氣(“第一空氣”)通過至少位于模頭頂端每邊的第一空氣噴嘴提供。熱空氣加熱模頭并因此防止模頭在熔融聚合物排出和冷卻時由于聚合物固化而變堵塞。熱空氣還將熔體拉拽,或變細,成為纖維。溫度在環境溫度以上的二次的,或淬火的,空氣也可以通過模頭頭提供。第一空氣流速典型地為約1至約50或約10至約30或約20至約M標準立方英尺每分鐘每英寸模頭寬度(SCFM/英寸)。在某些實施方式中,模頭頭剛要排出之前位置的熔噴方法的第一空氣壓力典型地為2或5至10或15或20或30 磅/平方英寸表壓(Psig)。在某些實施方式中第一空氣溫度典型地為200或230至300或 320 或 350 0C ο本文所述用于制造彈性熔噴織物的聚烯烴聚合物的熔融溫度大于形成共聚物熔體(和任意其它組分)的溫度并低于聚烯烴聚合物(和任意其它組分)的分解溫度,在某些實施方式中為50或100或150°C至250或280或300°C。在其它實施方式中,熔融溫度低于150或200或220或230或250或260或270或280°C。聚烯烴聚合物形成纖維的熔融壓力大于 500psi (3. 45MPa)或 750psi (5. 17MPa)或 IOOOpsi (6. 89MPa),或在其它實施方式中為 500psi (3. 45MPa)或 750psi (5. 17MPa)至 IOOOpsi (6. 89MPa)或 2000psi (13. 78MPa)。 因此,熔噴設備必須能產生和經受住該壓力以將丙烯-α -烯烴共聚物紡成本文所述的織物和多層結構物。使用本文所述組合物制造彈性熔噴織物的產量(用每單位時間模頭每個孔流出的組合物的量表示)典型地為0. 1或0. 2或0. 3至1. 0或1. 25或2. 0或3. 0或更多克每孔每分鐘(ghm)。因此,對于一個每英寸有30孔的模頭,聚合物產量典型地大于約O.llbs/ 英寸/小時(PIH),或大于約0. 3 (PIH)或大于約1. 0 (PIH)或為約1至約12 (PIH),或為2 至 5 (PIH),或為 7 或 8 (PIH)。因為使用如此高的溫度,需要從纖維移除顯著的熱量,以便使離開噴嘴的纖維淬火,或固化。空氣或氮氣的冷卻氣體可以用于加速熔噴纖維的冷卻和固化。特別地,可以以相對于纖維伸長方向交叉流動的方向(垂直的或有角度的)使用冷卻(“第二”)空氣使熔噴纖維淬火和生成更小直徑的纖維。而且,可以使用額外的,更冷的加壓淬火氣體,這樣能使纖維更快地冷卻和固化。在某些實施方式中,可以使用第二冷卻氣體流使纖維變細。通過控制空氣和陣列模頭溫度,氣壓,和聚合物進料速率,可以調節熔噴過程中形成的纖維的直徑。在某些實施方式中,本文制備的熔噴纖維的平均直徑為5或6或8或10至20或 50或80或100或150或200或250 μ m,在其它實施方式中直徑低于80或50或40或30 或20或10或5μπι。在冷卻過程中或之后,收集彈性熔噴纖維以形成彈性熔噴織物。特別地,在本領域已知的任何所需設備例如移動網篩,移動帶或收集筒(光滑的或有圖案的/有花紋的)或壓延輥收集纖維,其位于噴嘴下方或對面。為了在紡絲噴嘴下方提供足夠的空間用于纖維的形成、變細和冷卻,需要在聚合物噴嘴頂端和網篩或收集筒的頂部之間形成4英寸至2英尺的距離。在某些實施方式中,彈性熔噴纖維直接形成在一種或多種可伸長織物,例如但不限于,紡粘織物,射流成網織物,或其混合物上。這些織物的基重為10或20或30至50或 80或100或150g/m2。該織物的特征還在于⑶或MD的極限伸長率大于100%或200%或 500%或1000%。在該方式中,可以形成多層結構物,其結構例如MS,MX, SMS, MXM,XMX, XMMX, SMXS,SMMS, SSMXS,SSMMS, SSXS,SXS,SSMMXS, SMMMS, SSMMMS, XMSMX,其中 “X” 表示射流成網織物層(其中結構物中的各個“X”可以相同或不同),“M”表示本發明的彈性熔噴織物層(其中結構物中的各個“M”可以相同或不同),和“S”表示紡粘織物(其中結構物中的各個“S”可以相同或不同)。在某些實施方式中,至少“M”與一個鄰近層相互粘合,在其它實施方式中,至少“M”與兩個鄰近層粘合。當需要這樣將彈性熔噴纖維與另一個織物粘合時,可以將第二冷卻氣體流減小和/或加熱以維持部分熔融性質,因而使得形成的彈性熔噴纖維能夠結合到其想要結合的織物上。在一個或多個實施方式中,多層結構物包括一層或多層常規熔噴纖維層(C),例如 SMCS, SMCMS, SCMCS, SSMCS等。至少一個制備該多層結構物的方法是用本文所述的設備例如模頭等對常規熔噴設備進行改進,以制備該多層結構物。更特別地,在形成多層結構物中,聚烯烴聚合物可以熔噴到可伸長織物例如射流成網織物上,其從形成彈性熔噴織物下方或前方通過。調節熔融溫度和噴絲頭和通過的可伸長織物之間的距離使纖維接觸織物時仍然為熔融或部分熔融態,以形成兩或三層結構物。然后涂布的纖維具有粘合其上的熔融的或部分熔融的彈性熔噴纖維/織物。在一個形成多層結構物的實施方式中,示于圖1,彈性熔噴纖維對稱地施加到兩個從形成的纖維下方或前方通過的織物上,而在另一個實施方式中,示于圖2,熔融的彈性熔噴纖維施加到第一織物上,然后將第二織物與第一織物的聚烯烴聚合物涂布面接觸。模頭相對于壓延機的方向(相對于從形成的纖維下方或前方通過的織物的角度)和/或位置 (沿從形成的纖維下方或前方通過的織物的軸的線性位置)可以在圖1和圖2的兩個極限值之間任意調節。在任何情形中,聚烯烴聚合物涂布的織物可以通過未加熱或加熱的光滑輥,未加熱或加熱的有花紋的輥,或其兩個或多各的組合,之間的輥隙,同時在其上施加輕壓力,另一個可伸長的結構物與聚烯烴聚合物涂布的織物接觸以形成三層結構物。本文給出的多層結構物的形成時,在某些實施方式中該結構中基本不含粘合劑,即在結構中不使用粘合劑將織物和/或膜與另一個結合。本文所定義,“粘合劑”是本領域已知的用于使兩層膜或織物與另一個結合的物質,該物質不是織物的形式。粘合劑物質的例子包括聚烯烴,聚乙烯基醋酸酯,聚酰胺,烴樹脂,蠟,天然浙青,苯乙烯系橡膠,及其混合物。在任何情形中,在某些實施方式中本發明用于多層結構物的可伸長織物的特征為在峰值負荷(ASTM D 1682)下縱向(MD)或橫向(⑶)或兩者的伸長率大于70%或100%或 150%。可伸長織物可以是彈性或非彈性的。“可伸長非彈性的”,表示該層較容易拉伸超出其彈性極限并且通過施加拉伸應力而永久伸長。相反地,“彈性”層,當經受相似量的伸長時,在其彈性極限范圍內變形或拉伸,當拉伸應力解除時,該層將回復到接近(大于80% ) 或全部(99-100%)的原始長度。在某些實施方式中本發明用于多層結構物的可伸長織物的特征還在于極限伸長率大于200%或300%或500%或1000%。可伸長織物可以由,例如纖維素,尼龍,聚烯烴_對苯二甲酸酯,聚酯,聚烯烴,粘膠,棉花,丙烯酸系物或其混合物制造。在某些實施方式中,可伸長織物(例如,可伸長射流成網織物)中基本不含聚烯烴,在另一個實施方式中,可伸長織物包括按可伸長織物的重量計至少10或20或30或40wt%的聚烯烴。在某些實施方式中,本文所述彈性熔噴織物(或多層結構物)的機械性能可以通過拉伸或定向工藝增強。示例性的拉伸/定向設備和技術在US專利號4368565,4289832, 4285100,4223059,4153751,4144008和4116892中公開,其全部內容都并入本文作為參考。退火可以與機械定向結合,在橫(交叉)向(CD)或縱向(MD)或兩者都是。如果需要,機械定向的實施可以通過對聚合物纖維臨時的強制拉伸一小段時間,然后撤去拉伸力使其放松。在熔噴過程中,因為單獨的紡絲工藝會使纖維在MD方向有一定程度的定向。 但是在某些實施方式中,不進行額外的機械定向或拉伸。因此,在某些實施方式中,本文所述彈性熔噴纖維具有低程度的定向或沒有定向。在其它實施方式中,在CD方向賦予定向, 但MD方向沒有。因此,在某些實施方式中彈性熔噴織物的MD伸長率低于20%或低于50% 或低于80%或低于100%或低于125%而⑶伸長率大于100%或大于200%或大于300%。 換句話說,彈性熔噴纖維⑶/MD斷裂伸長率比率為0. 1或0. 5至2或3或5或7或10。在一個實施方式中,彈性纖維和織物的形成包括退火步驟,有或沒有機械定向。退火可以在彈性纖維織成織物之后進行。在某些實施方式中,彈性熔噴纖維或織物在50或60 至130或160°C下退火。織物的熱退火通過維持織物在高于上述溫度范圍1秒至1分鐘的時間,優選1至10秒。退火時間和溫度可以調節用于任意特別的共聚物或共聚物組合物。在另一個實施方式中,本文所述彈性熔噴織物通過壓延過程中在低拉伸力下用加熱的輥(導絲輥)以單步驟的方式退火。在其它實施方式中,本文所述彈性熔噴織物幾乎不或完全不需要后續的織造工藝。在某些實施方式中,形成的多層結構物進一步加工,通過將多層結構物通過水纏 (hydroentangling)設備,因而用高速水流使纖維相互之間互鎖和纏繞使得彈性纖維網相互之間或與其它鄰近織物層進一步結合。水纏是本領域公知的,部分細節在A.M. Seyam 等的"Examination of the Hydroentangling Process Variables,,,INT' L N0NW0VENS J. 25-33 (2005春季)中描述。在某些實施方式中,其它彈性材料例如聚氨酯,苯乙烯系嵌段共聚物和某些聚乙烯可以構成本文所述多層結構物的所有一層或多個層的一部分,以織物形式或者膜形式。 在其它實施方式中,苯乙烯系嵌段共聚物,作為織物層或織物層的組分,基本不包含在本文所述的多層結構物中。在其它實施方式中,嵌段聚氨酯基本不包含在多層結構物中。在其它實施方式中,聚乙烯(包括大于50襯%乙烯衍生單元的聚合物)基本不包含在本文所述的多層結構物中。“基本不包含”,表示該物質不加入到多層結構物的任何層中。例如,多層結構物可在彈性層或非彈性層或彈性層和非彈性層 都包括聚氨酯和/ 或苯乙烯系嵌段共聚物。多層結構物可包括兩個或多個包括聚氨酯和/或苯乙烯系嵌段共聚物的彈性織物層。多層結構物可包括至少一個包括聚氨酯和/或苯乙烯系嵌段共聚物的非彈性織物層和至少一個包括聚氨酯和/或苯乙烯系嵌段共聚物的彈性織物層。任選地, 該包括聚氨酯和/或苯乙烯系嵌段共聚物的層可包括一種或多種額外的聚合物。在任意情形中,在本文所述的多層結構物的某些實施方式中,彈性熔噴織物每平方英寸的連續纖維數目(纖維密度)為20或40或50至100或500纖維/in2。而且,在某些實施方式中,彈 性熔噴織物包括最大直徑纖維為最小直徑纖維10或15或20倍的纖維。在一個或多個實施方式中,多層結構物的基重為100至160克每平方米,顯示出一種或多種下列特征 永久形變% (第一 /第二循環)低于15% /10%或低于20% /10%或低于30% /10%或低于 40% /10%或低于 30% /20% ; 回縮力lbf/in為至少0. 1或至少0. 15或至少0. 2或至少0. 3或至少0. 4 或至少0. 5 ;·峰值負荷lbs/in (第一循環)低于0. 5或低于1. 0或低于2. 0或低于3. 0或低于3. 5或低于3. 75或低于4. 0或低于4. 25或低于4. 5或低于4. 75或低于5. 0 ; 峰值力MD(N)為至少50或至少70或至少90或至少110或至少140或至少145 或至少150或至少155或至少160或至少170或至少180或至少200 ;·峰值力⑶(N)為至少60或只好65或至少70或至少75或至少80或至少85或至少90或至少100 ;·斷裂伸長率MD ) (ASTM D412)為至少90或至少100或至少110或至少120 或至少130或至少140 ;·斷裂伸長率⑶(% ) (ASTM D412)為至少250或至少275或至少300或至少325 或至少350或至少375。多層結構物可用于形成,或用作部分,多種制品,特別是吸收制品或衛生制品。在某些實施方式中,包括多層結構物的制品為嬰兒尿布,拉緊服(pullups),訓練褲,衛生閉合體系,(例如,彈性風耳或護耳),成人失禁內褲和尿布,衛生護墊,衛生巾,醫用服裝,和繃
市O現有多層制品和方法在EP1712351A,US4380570, US5476616, US5804286, US5921973, US6342565, US6417121, US6444774, US6506698, US2003/0125696, US2005/0130544A1,US2006/0172647和R. Zhao在 INT,L N0NW0VENS J.中的“Melt Blowing Polyoxymethylene Copolymer”,19-24(2005夏季)中提供,其全部內容都并入本文作為參考。已經描述了多層結構物的各種特征和形成多層結構物的方法,本文公開的編號實施方式為1. 一種多層結構物,所述多層結構物包括至少一個彈性熔噴織物層和至少一個可伸長織物層,該彈性熔噴織物層包括一種或多種MFR低于90dg/min的聚烯烴聚合物,該彈性熔噴織物的極限伸長率大于500%。2. 一種多層結構物,所述多層結構物包括至少一個彈性熔噴織物層和至少一個可伸長織物層,該彈性熔噴織物層包括一種或多種MFR低于90dg/min且Hf值低于75J/g的聚烯烴聚合物。3. 一種多層結構物,所述多層結構物包括至少一個彈性熔噴織物層和至少一個額外的彈性層,該彈性熔噴織物層包括一種或多種MFR低于90dg/min的聚烯烴聚合物,該彈性熔噴織物的極限伸長率大于500%。4. 一種多層結構物,所述多層結構物包括至少一個彈性熔噴織物層和至少一個額外的彈性層,該彈性熔噴織物層包括一種或多種MFR低于90dg/min且Hf值低于75J/g的聚烯烴聚合物。5.編號實施方式3或4的多層結構物,其中至少一個額外的彈性層是無紡織物。6.編號實施方式1-5的任一多層結構物,其中聚烯烴聚合物是共聚單體衍生含量為共聚物重量5_35wt%的丙烯- α -烯烴共聚物。7.前述編號實施方式的任一多層結構物,其中100%伸長之后的永久形變是 < 15%。8.前述編號實施方式的任一多層結構物,其中結晶度可以是基于丙烯的或基于乙 烯的。9.前述編號實施方式的任一多層結構物,其中丙烯-α-烯烴共聚物的極限伸長率大于500%。10.前述編號實施方式的任一多層結構物,其中該結構物伸長率大于1000%時的峰值力數值(ASTM 2261-07a)為1至21bs。11.前述編號實施方式的任一多層結構物,其中將聚烯烴聚合物與至多30%丙烯均聚物共混。12.前述編號實施方式的任一多層結構物,其中丙烯- α _烯烴共聚物的分子量分布為2. 0至5. 0。13.前述編號實施方式的任一多層結構物,其中丙烯_ α “烯烴共聚物的MFR為 0. 1 至 50dg/min。14.前述編號實施方式的任一多層結構物,其中彈性熔噴織物包括直徑為5至 200 μ m的纖維。15.前述編號實施方式的任一多層結構物,其中彈性熔噴織物每平方英寸連續纖維的數目(纖維密度)為20至500纖維/in2。16.前述編號實施方式的任一多層結構物,其中彈性熔噴織物的MD伸長率低于 100%而CD伸長率大于100%。17.前述編號實施方式的任一多層結構物,其中彈性熔噴織物的CD/MD斷裂伸長率的比率為0. 1至10。18.前述編號實施方式的任一多層結構物,其中彈性熔噴纖維包括最大直徑纖維大于最小直徑纖維5倍或10倍的纖維。19.前述編號實施方式的任一多層結構物,其中可伸長織物可以由紡粘,熔噴,梳理,氣流成網或其它方式制造。20.前述編號實施方式的任一多層結構物,其中可伸長織物包括至少一個射流成網織物層,該射流成網織物基重為10至150g/m2并且包括以織物重量計大于10或30wt% 的聚烯烴。21.前述編號實施方式的任一多層結構物,其中可伸長織物包括纖維素,尼龍,聚烯烴_對苯二甲酸酯,聚酯,聚烯烴,粘膠,棉花,丙烯酸系物或其混合物。
22.前述編號實施方式的任一多層結構物,其中可伸長織物的極限伸長率大于 200%。23.前述編號實施方式的任一多層結構物,其中多層結構物或其單獨層不是機械拉伸或定向的。24.前述編號實施方式的任一多層結構物,其中基本不包含苯乙烯系嵌段共聚物作為織物層或織物層的組分。25.前述編號實施方式的任一多層結構物,其中基本不包含粘合劑。26. 一種吸收制品,包括前述編號實施方式的任一多層結構物。 27.編號實施方式26的制品,其中制品選自嬰兒尿布,拉緊服,訓練褲,成人失禁內褲和尿布,衛生護墊,衛生巾,醫用服裝,和繃帶。28. 一種形成多層結構物的方法,包括將一種或多種MFR低于90dg/min的聚烯烴聚合物擠出通過至少一個具有多個噴嘴的模頭形成多個連續纖維,至少一個模頭在熔融壓力大于500psi (3. 45MPa)下操作以形成至少一個彈性熔噴織物,和將至少一個彈性熔噴織物粘合到至少一個可伸長織物。29. 一種形成多層結構物的方法,包括將一種或多種MFR低于90dg/min的聚烯烴聚合物擠出通過至少一個具有多個噴嘴的模頭形成多個連續纖維,至少一個模頭在熔融壓力大于500pSi(3.45MPa)下操作以形成至少一個彈性熔噴織物,和將至少一個彈性熔噴織物粘合到至少一個額外的彈性層。30.編號實施方式28或29的形成多層結構物的方法,其中至少一個額外的彈性層是無紡織物。31.編號實施方式28的方法,其中彈性熔噴織物粘合到基重為10至150g/m2的射流成網織物的至少一個面。32.編號實施方式28的方法,其中彈性熔噴織物對稱地粘合到兩個或多個基重為 10至150g/m2的射流成網織物,各個射流成網織物相同或不同。33.編號實施方式28的方法,其中彈性熔噴織物非對稱地粘合到兩個或多個射流成網織物每一個的一面上,各個射流成網織物的基重為10至150g/m2,各個射流成網織物相同或不同。34.編號實施方式28和31-33的方法,其中射流成網織物基本不包含聚烯烴。35.編號實施方式28和31_34的方法,其中可伸長織物包括以織物重量計大于 IOwt %的聚烯烴。36.編號實施方式25-35的方法,進一步包括將多層結構物通過水纏設備的步驟。37.編號實施方式25-36的方法,其中模頭在低于250°C或低于280 °C或低于 300°C或低于325°C或低于350°C的熔融溫度下操作。38.編號實施方式25-37的方法,其中組分在不包括減粘劑的設備中熔融混合。39.前述編號實施方式的任一方法和多層結構物,其中至少一個彈性熔噴織物粘合到至少一個可伸長織物層。40.前述編號實施方式1-25的多層結構物,其中多層結構物的基重大于25gms或大于 50gms 或大于 lOOgms,或為 50 至 llOgms,或 75 至 llOgms,或 110 至 250gms,或 110 至 200gms,或 110 至 160gmso
41.前述權利要求任一項的多層結構物,其中該結構物在伸長率大于300%時的峰值力數值(ASTM 2261-07a)為 0. 3 至 51bs。 42.前述編號實施方式1_25,40或41的多層結構物,其中多層結構物是機械活化的。43. 一種包括編號實施方式40-42的任一多層結構物的制品。44.編號實施方式42的制品,其中制品是衛生制品,衛生制品閉合體系,嬰兒尿布,拉緊服,訓練褲,成人失禁內褲和尿布,衛生護墊,衛生巾,醫用服裝,和繃帶。
實施例實施例1按下列方式形成熔噴織物和多層結構物,使用類似于R. Zhao在INT’L N0NW0VENS J.中的“Melt Blowing Polyoxymethylene Copolymer,,,19-24(2005 夏季)中的設備和條件。特別地,在1200psi (6. 89MPa)至1700psi (10. 34MPa)的熔融壓力和200至275°C的熔融溫度下操作 Biax-Fiberf ilm 熔噴生產線(Biax-Fiberf ilm Corp.,Greenville,WI)和使用噴絲頭孔密度為50至150孔/英寸的陣列模頭,以形成熔噴纖維,織物和多層結構物。 生產線包括擠出機,模頭塊和噴絲頭,以及氣流歧管,用于噴絲頭提供5至20psi (34kPa至 138kPa)的氣流壓力和220至260°C的氣流溫度。使用Biax-Fiberfilm生產線在該條件下熔噴Vistamaxx 6202特種橡膠(MFR為18dg/min的聚烯烴聚合物,共聚單體,C2,的含量為15wt%,ExxonMobil Chemical Co.),以形成纖維,織物和多層結構物。Vistamaxx在擠出機中熔融混合,并通過Biax-Fiberfilm陣列模頭熔噴至從熔噴Vistamaxx形成的纖維的下方或前方通過的射流成網織物(50/50PP/PET,30g/m2,Jacob-Holm Industries, Inc.)可伸長結構上。纖維平均直徑為15至45 μ m。熔融溫度和噴絲頭與通過的射流成網織物質檢的距調節成使纖維接觸射流成網織物形成兩或三層結構時仍然是熔融或部分熔融態。熔融的或部分熔融的Vistamaxx粘合到涂布的射流成網織物,通過i)聚烯烴材料能夠結合的內在趨勢和ii)熔噴纖維纏繞包括射流成網織物的纖維以形成機械連接的能力。然后任選地將Vistamaxx涂布的射流成網織物通過未加熱的光滑的輥,未加熱的有花紋的輥和任選的有花紋的輥之間的輥隙,同時在其上施加輕壓力,其時另一個可伸長織物與Vistamaxx涂布的射流成網纖維接觸形成三層結構。由此形成的彈性熔噴織物的極限伸長率大于500%。在一個實施例中,熔融的Vistamaxx纖維對稱地施加到從形成的纖維下方或前方通過的兩個射流成網織物上,由此形成一種結構。在另一個實施方式中,熔融的Vistamaxx 纖維非對稱地施加兩個射流成網織物上形成多層結構物;即,向兩個織物施加不等數量的形成的Vistamaxx纖維。在另一個實施例中,熔融的Vistamaxx纖維施加到第一射流成網織物上,然后將第二射流成網結構與第一射流成網織物的Vistamaxx纖維涂布面接觸,形成一種結構。通過已知的調節第一和第二空氣(壓力,溫度,方向)以及其它操作參數來調節彈性熔噴纖維的平均直徑,使得纖維的極限伸長率大于500%并獲得所需的軟度和其它所需性能。實施例2
制備八個多層結構物并測試其物理性能。制備的各個多層結構物都具有由 Vistamaxx特種橡膠構成的熔噴層,其作為無紡彈性核心(engine),即中間層,插入到常規射流成網外層之間。八個多層結構物制備如表1所述。表 權利要求
1.一種多層結構物,所述多層結構物包括至少一個彈性熔噴織物層,其包括一種或多種MFR低于90dg/min的聚烯烴聚合物,其中彈性熔噴織物的極限伸長率大于500%,和至少一個可伸長織物層。
2.一種多層結構物,所述多層結構物包括至少一個彈性熔噴織物層,其包括一種或多種MFR低于90dg/min且禮值低于75J/g的聚烯烴聚合物,和至少一個可伸長織物層。
3.權利要求1或2的多層結構物,其中聚烯烴聚合物是共聚單體衍生含量為共聚物重量5_35wt%的丙烯-α -烯烴共聚物。
4.前述權利要求任一項的多層結構物,其中100%伸長之后的永久形變是<15%。
5.前述權利要求任一項的多層結構物,其中將聚烯烴聚合物與至多30%的丙烯均聚物共混。
6.前述權利要求任一項的多層結構物,其中聚烯烴聚合物的分子量分布為2.0至5. 0。
7.前述權利要求任一項的多層結構物,其中聚烯烴聚合物的MFR為0.1至50dg/min。
8.前述權利要求任一項的多層結構物,其中彈性熔噴織物包括直徑為5至200μ m的纖 維。
9.前述權利要求任一項的多層結構物,其中彈性熔噴織物每平方英寸連續纖維的數目 (纖維密度)為20至500纖維/in2。
10.前述權利要求任一項的多層結構物,其中彈性熔噴織物的MD伸長率低于100%和 ⑶伸長率大于100%。
11.前述權利要求任一項的多層結構物,其中可伸長織物可以由紡粘,熔噴,梳理,氣流成網或其它方式制造。
12.前述權利要求任一項的多層結構物,其中可伸長織物包括至少一個射流成網織物層,該射流成網織物基重為10至150g/m2并且包括以織物重量計大于10或30wt%的聚烯烴。
13.前述權利要求任一項的多層結構物,其中可伸長織物包括纖維素,尼龍,聚烯烴-對苯二甲酸酯,聚酯,聚烯烴,粘膠,棉花,丙烯酸系物或其混合物。
14.前述權利要求任一項的多層結構物,其中多層結構物或其單獨層不是機械拉伸或定向的。
15.前述權利要求任一項的多層結構物,其中多層結構物或其單獨層是機械拉伸或定向的。
16.前述權利要求任一項的多層結構物,其中基本不包含苯乙烯系嵌段共聚物作為織物層或織物層的組分。
17.前述權利要求任一項的多層結構物,其中基本不包含粘合劑。
18.一種吸收制品,包括前述權利要求任一項的多層結構物。
19.權利要求18的制品,其中制品選自嬰兒尿布,拉緊服,訓練褲,成人失禁內褲和尿布,衛生護墊,衛生巾,醫用服裝,和繃帶。
20.一種形成多層結構物的方法,包括將一種或多種MFR低于90dg/min的聚烯烴聚合物擠出通過至少一個具有多個噴嘴的模頭形成多個連續纖維,至少一個模頭在熔融壓力大于500psi(3.45MPa)下操作以形成至少一個彈性熔噴織物,和將至少一個彈性熔噴織物粘合到至少一個可伸長織物。
21.權利要求20的方法,其中彈性熔噴織物粘合到基重為10至150g/m2的射流成網織物的至少一個面。
22.權利要求20或21的方法,進一步包括將多層結構物通過水纏設備的步驟。
23.權利要求20-22的方法,其中模頭在低于^(TC的熔融溫度下操作。
24.一種多層結構物,所述多層結構物包括至少一個彈性熔噴織物層,其包括一種或多種MFR低于90dg/min的聚烯烴聚合物,其中彈性熔噴織物的極限伸長率大于300%,和至少一個額外的彈性層。
25.一種多層結構物,所述多層結構物包括至少一個彈性熔噴織物層,其包括一種或多種MFR低于90dg/min且禮值低于75J/g的聚烯烴聚合物,和至少一個額外的彈性層。
全文摘要
本文公開一種形成多層結構物的方法,和包括至少一個彈性熔噴織物層的多層結構物,該方法包括將一種或多種MFR低于90dg/min的聚烯烴聚合物(例如丙烯-α-烯烴共聚物)擠出通過至少一個具有多個噴嘴的模頭形成多個連續纖維,至少一個模頭在熔融壓力大于500psi(3.45MPa)下操作以形成至少一個彈性熔噴織物,和將至少一個彈性熔噴織物粘合到至少一個可伸長織物。
文檔編號D01F6/46GK102171033SQ200980138325
公開日2011年8月31日 申請日期2009年9月24日 優先權日2008年9月30日
發明者A·D·懷斯特伍德 申請人:埃克森美孚化學專利公司