CN106103088A - 具有增强的强度和弹性的微织构多层弹性层合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本文公开了更强的弹性层合物以及制备所述层合物的方法，所述层合物具有改善的微织构外观。尤其是，本公开涉及多层弹性层合物，所述层合物包括一起共挤出、拉伸然后松弛的至少一个热塑性弹性体膜层和至少一个塑料层。所制备的层合物具有增强的总体强度和弹性。

Description

具有增强的强度和弹性的微织构多层弹性层合物及其制备 方法
技术领域
本公开涉及具有改善的微织构外观的更强的弹性层合物。尤其是，本公开涉及多层弹性层合物，该层合物包括至少一个热塑性弹性体膜层和至少一个塑料层。这些层一起共挤出、拉伸然后松弛，从而为所得的弹性层合物提供增强的总体强度和弹性，以及更讨消费者喜欢的表面微织构。层合物的热塑性弹性体膜层包含基于聚烯烃的热塑性弹性体、苯乙烯嵌段共聚物和无机粘土的组合，而塑料层包含半结晶或无定形聚合物。在一些实施例中，该弹性体膜层合适地不含碳酸钙。
弹性层合物通常用于在个人护理产品中提供舒适度和充分密封的功能。例如，弹性层合物用于尿布和训练裤中的侧片、耳部附件和腰带。在当今市场，弹性层合物基于与作为面料的非织造材料层合的弹性聚合物。这些非织造面料材料增强层合物的机械强度，因为单独的弹性膜通常不够强而不能防止在消费者过度拉伸层合物情况下的断裂。这些材料还防止弹性膜在高速加工期间阻断加工。另外，由合成聚合物(例如，聚丙烯、聚乙烯或其他聚烯烃)制成的非织造面料材料提供层合物的改善的像布一样的外观。
用于弹性层合物的更强韧的弹性体膜因此将减轻面料材料的强度负担。更具体地讲，本领域需要制备具有增强的总体强度和弹性从而允许在应变-应力曲线中向更低应变区偏移的弹性层合物。如果可将弹性层合物制成具有与传统非织造/弹性层合物类似的微织构、像布一样的外观，则将会是更加有益的。因此，本公开涉及包括多个弹性层和塑料层的弹性层合物。该层合物与当前的具有非织造面料的弹性材料相比具有增加的强度和弹性，同时提供更软的像布一样的外观。
发明内容
本发明公开了多层弹性层合物，该层合物具有改善的机械强度、增强的弹性和像布一样的外观。该层合物包括附连到至少第一塑料层的至少第一热塑性弹性体膜层。在尤其合适的实施例中，第一热塑性弹性体膜层夹在两个塑料层之间。在其他合适的实施例中，第一塑料层夹在两个热塑性弹性体膜之间。弹性体膜层的弹性大于塑料层的弹性，换句话讲，弹性体膜层的永久定型小于塑料层的永久定型。该层合物通过以下方式制备：将弹性体膜层和塑料层共挤出，然后拉伸层合物，接着松弛以便为层合物提供所需的表面特征和物理性质。
层合物的塑料层为弹性层合物提供增强的总体强度。另外，已令人惊讶地发现，通过拉伸和松弛弹性层合物，产生了起皱纹的微织构表面，该表面在一些实施例中为消费者提供丝滑感，而不用使用非织造面料材料。此外，层合物的机械性质通过拉伸和松弛层合物而与拉伸前的弹性层合物相比显著改善。这些有利的机械性质是塑料层在初始拉伸期间伸长然后因热塑性弹性体膜的松弛而起波纹的结果。当包括起波纹的塑料层的层合物再次伸长直到初始拉伸的应变水平时，诸如在使用层合物的过程中，起波纹的塑料层将仅仅是变平而不可能有助于弹性层合物的拉伸性质。也就是说，在直到初始拉伸的应变水平时层合物的拉伸性质主要由弹性体层主导，以使得层合物将在伸长时保持低应力值并在伸长后保持较低的永久定型，这低于初始拉伸应变。一旦伸长超过塑料层的初始拉伸应变水平后，应力因完全变平的塑料层以及塑料层的分子取向而变得显著增加，这导致应力-应变曲线向较低伸长偏移，与单独的热塑性弹性体膜相比断裂强度高50-100％。
还发现的是，通过操纵所用的聚合物、塑料层的厚度，改变初始拉伸比，可以控制诸如层合物的强度和弹性的物理行为以及微织构外观以使得能够实现充分甚至理想的用于特定的预期最终用途产品的弹性层合物设计。
因此，在一个方面，本公开涉及弹性层合物。该层合物包括：在150％的伸长后永久定型小于40％的第一热塑性弹性体膜层，该热塑性弹性体膜包含基于聚烯烃的热塑性弹性体和苯乙烯嵌段共聚物；以及附连到热塑性弹性体膜层的第一表面的第一塑料层，该塑料层具有比弹性体膜层的永久定型更大的永久定型，并且其中塑料层包含半结晶和无定形聚合物中的一种。在一个示例性实施例中，第一热塑性弹性体膜在150％的伸长后具有小于40％的永久定型，而第一塑料层在150％的伸长后具有大于50％的永久定型。
在另一方面，本公开涉及制备弹性层合物的方法。该方法包括：将第一热塑性弹性体膜层与第一塑料层共挤出以制备弹性层合物，该第一热塑性弹性体膜层在150％的伸长后具有小于40％的永久定型，该热塑性弹性体膜包含基于聚烯烃的热塑性弹性体、苯乙烯嵌段共聚物和强度增强剂，该塑料层具有比弹性体膜层的永久定型更大的永久定型，并且其中塑料层包含半结晶或无定形聚合物中的一种；在纵向或横向中的一者或两者上拉伸弹性层合物；以及松弛拉伸后的层合物。
附图说明
图1描绘了弹性体膜层、由附连到线性低密度聚乙烯(LLDPE)层的弹性体膜层制备的弹性层合物和由附连到已最初在纵向上拉伸300％和400％并使之松弛的LLDPE层的弹性体膜层制备的弹性层合物的应力-应变曲线。
具体实施方式
定义
如本文所用，术语“聚合物”和“聚合的”通常包括但不限于均聚物，共聚物，诸如嵌段、接枝、无规和交替共聚物、三元共聚物等以及它们的共混物和改性形式。此外，除非另外具体地加以限制，否则术语“聚合物”包括分子所有可能的空间构型。这些构型包括但不限于全同立构、间同立构和无规对称。
如本文所用，术语“非织造材料”是指由通过化学、机械、热或溶剂处理而粘结在一起的合成聚合物纤维和/或天然纤维制成的材料，所述合成聚合物纤维诸如为合成聚烯烃(例如，聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯以及具有至多C12的碳的共聚物等)的纤维，所述天然纤维诸如为纤维素纤维。“非织造材料”还具有成夹层的但不是以可识别方式的(如在针织织物中)单根纤维或线的结构。“非织造材料”通过许多工艺形成，诸如熔喷工艺、纺粘工艺、粘合梳理网工艺、水力缠结工艺。
如本文所用，术语“机器方向”或MD是指在产生织物的方向上沿着织物长度的方向。术语“横机器方向”、“横向”或CD是指横跨织物宽度的方向，即，大致垂直于MD的方向。
如本文所用，术语“层合物”是指通过粘结步骤(诸如通过粘合剂粘结、热粘结、点粘结、压力粘结、挤出涂布、挤出层合或超声粘结)粘附的两个或更多个片状材料层的复合结构。在一个尤其合适的实施例中，将各层共挤出以形成弹性层合物。
如本文所用，术语“弹性体的”和“弹性”应能与术语“弹性的”互换，并且是指可被拉伸其松弛长度的至少25％并且在释放外加力后将恢复其伸长率的至少10％的片状材料。通常期望的是，弹性体材料或复合物能够伸长其松弛长度的至少100％，更理想地伸长至少300％，甚至更理想地至少400％，并且在释放外加力后恢复其伸长率的至少50％。
如本文所用，术语“热塑性的”是指能够熔融加工的聚合物。
如本文所用，术语“可呼吸的”是指能透水蒸气的材料。水蒸气传输速率(WVTR)或水蒸气转移速率(MVTR)以克/平方米/24小时度量，并且将被视为可呼吸性的等效指标。术语“可呼吸的”有利地指具有有利地为约100g/m2/24小时，更适宜地大于约300g/m2/24小时，甚至更适宜地大于约1000g/m2/24小时的最低WVTR的能透水蒸气的材料。
织物的WVTR在一个方面给出织物穿戴舒适程度的指标。通常，可呼吸性材料的个人护理产品应用适宜地具有更高的WVTR，并且更典型地，超过约1,200g/m2/24小时、1,500g/m2/24小时、1,800g/m2/24小时或甚至超过2,000g/m2/24小时。
如本文所用，术语“不可渗透的”或“不可呼吸的”是指不落在上文“可呼吸的”定义内的任何材料。
如本文所用，术语“定型”是指材料样品在伸长和恢复后所保持的伸长，即，在循环测试中将材料拉伸并使之松弛后。
如本文所用，术语“永久定型”是在应力-伸长％图线中应力变为零时伸长百分比(％)的量的量度。完美的弹性材料诸如弹簧将具有零永久定型，因为收缩曲线将经过原点。如本文所用，永久定型在150％的材料伸长后进行测量。例如，初始标距长度为1英寸的材料样品在拉伸到150％的伸长并松弛回约1.2英寸的长度，则具有20％的如本文所定义的永久定型。
使用基本上根据ASTM D5459-95中的说明的″strip elongation test″(带伸长率测试)进行这些测量。具体地讲，该测试使用两个夹子，每个夹子具有两个钳口，每个钳口具有接触样品的面。夹子在通常垂直、分开1英寸的相同平面中夹持材料并以特定的延伸速率移动夹头。样品尺寸为4英寸×3/8英寸(101.6mm×9.525mm)，钳口面高度为1英寸且宽度为3英寸并且夹头位移速率为20英寸/分钟。在具有数据采集能力的MTS(机械测试系统)机电测试框中夹住试件。在环境条件下在横向方向和机器方向(CD&MD)上进行测试。结果记录为至少五个试件的平均值。
本公开涉及弹性层合物，该层合物包括至少一个热塑性弹性体膜层和至少一个塑料层。这些层一起共挤出、拉伸然后松弛，从而为所得的弹性层合物提供增强的总体强度和弹性，并在一些实施例中，提供改善的外表面微织构。因此，本公开的弹性层合物可在个人护理产品(诸如尿布、训练裤、泳衣、吸收性内裤、成人失禁用产品和女性卫生产品，诸如女性护垫、卫生棉和短裤护垫)中提供更强、更具弹性的区域。
另外的优点包括：当层合物包括在已被拉伸并松弛的塑料外层之间的热塑性弹性体膜时对消费者而言改善的外观和更软的质感。
一般来讲，本公开的弹性层合物包括附连到至少第一塑料层的至少第一热塑性弹性体膜层。在一些实施例中，该层合物包括多于一个热塑性弹性体膜层和/或多于一个塑料层。例如，在一些实施例中，该层合物包括附连到第一热塑性弹性体膜层的第一表面的第一塑料层和附连到第一热塑性弹性体膜层的第二相对表面的第二塑料层以使得弹性体膜层夹在第一塑料层与第二塑料层之间。在另一个实施例中，该层合物包附连到第一塑料层的第一热塑性弹性体膜层和附连到与第一热塑性弹性体膜相对的第一塑料层的第二热塑性弹性体膜层。应当理解的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可在层合物中使用多于两个塑料层和/或多于两个热塑性弹性体膜层，诸如三个、四个、五个或甚至更多个塑料层和/或热塑性弹性体膜。
用于本公开的弹性层合物的热塑性弹性体膜层具有从约10gsm至约300gsm，包括从约20gsm至约150gsm，以及包括从约30gsm至约100gsm的基重。
多种热塑性弹性体聚合物通常中的任何一种可用于本公开，诸如弹性体聚酯、弹性体聚氨酯、弹性体聚酰胺、弹性体共聚物、弹性体聚烯烃等。
在尤其适合的实施例中，该热塑性弹性体膜层包含基于聚烯烃的热塑性弹性体和苯乙烯嵌段共聚物的组合。
适用于弹性体膜层的基于聚烯烃的热塑性弹性体的例子除了其他以外包括晶体聚烯烃，例如具有1至20个碳原子并包括1至12个碳原子的α-烯烃的均聚物或共聚物。
晶体聚烯烃的例子包括下述均聚物和共聚物。
(1)乙烯均聚物
乙烯均聚物可通过低压工艺和高压工艺中的任一种制备。
(2)乙烯和不超过10摩尔％的乙烯之外的α-烯烃或乙烯基单体诸如醋酸乙烯酯和丙烯酸乙酯的共聚物；例子包括乙烯-辛烯共聚物，其可作为Engage8407或Engage 8842(Dow Chemical，Houston，Texas)获得
(3)丙烯均聚物；例子包括聚丙烯抗冲共聚物PP7035E4和聚丙烯无规共聚物PP9574E6(Exxon Mobil，Houston，Texas)
(4)丙烯和不超过10摩尔％的丙烯之外的α-烯烃的无规共聚物
(5)丙烯和不超过30摩尔％的丙烯之外的α-烯烃的嵌段共聚物
(6)1-丁烯均聚物
(7)1-丁烯和不超过10摩尔％的1-丁烯之外的α-烯烃的无规共聚物
(8)4-甲基-1-戊烯均聚物
(9)4-甲基-1-戊烯和不超过20摩尔％的4-甲基-1-戊烯之外的α-烯烃的无规共聚物
α-烯烃的例子包括乙烯、丙烯、1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯和1-辛烯。
用于弹性体膜层的示例性市售基于聚烯烃的热塑性弹性体包括
VISTAMAXXTM(基于丙烯的弹性体，可得自ExxonMobil Chemical，Houston，Texas)、INFUSETM(烯烃嵌段共聚物，可得自Dow Chemical Company，Midland，Michigan)、VERSIFYTM(丙烯-乙烯共聚物)诸如VERSIFYTM4200和VERSIFYTM 4300(Dow Chemical Company，Midland，Michigan)、ENGAGETM(乙烯-辛烯共聚物，可得自Dow Chemical，Houston，Texas)以及NOTIO 0040和NOTIO 3560(可得自Mitsui Chemical(USA)，New York，New York)。在一个尤其适合的实施例中，基于聚烯烃的热塑性弹性体为VISTAMAXXTM 6102FL。
在一个替代性实施例中，热塑性弹性体可以是热塑性酯/醚弹性体或热塑性聚氨酯，包括嵌段酰胺弹性体(可从Arkema，France商购获得)。
热塑性弹性体膜层通常包含大于50重量％的热塑性弹性体，具体地讲大于50重量％的热塑性聚烯烃弹性体，包括大于55重量％，包括大于60重量％，包括大于65重量％，包括大于70重量％，包括大于75％以及包括大于80重量％的热塑性弹性体。在适合的实施例中，热塑性弹性体膜层包含50重量％的热塑性弹性体。在另外其他适合的实施例中，热塑性弹性体膜层包含约62重量％的热塑性弹性体。在另外其他适合的实施例中，热塑性弹性体膜层包含约65重量％的热塑性弹性体。在另外其他适合的实施例中，热塑性弹性体膜层包含约82重量％或甚至约83重量％的热塑性弹性体。
当热塑性弹性体膜层包含热塑性聚烯烃弹性体时，热塑性弹性体膜层还可以包含苯乙烯嵌段共聚物。已出人意料地发现，添加苯乙烯嵌段共聚物为膜提供改善的机械强度。基于这些改善的功能和结构特征，热塑性弹性体膜层使得可以将诸如一次性尿布、训练裤等个人护理产品制备成具有改善的舒适度、强度和密封功能。更具体地讲，在一些实施例中，具有改善的机械强度的热塑性弹性体膜层使得可以降低基重，因为不将面料材料用于个人护理产品。另外，热塑性弹性体膜层具有改善的破穿性能。如本文所用，“破穿性能”通常是指膜层在使用过程中抵抗撕裂的耐久性或韧性，诸如膜层抵抗使用者用其手指破穿膜的能力。
与热塑性弹性体一起使用的示例性苯乙烯嵌段共聚物包括氢化聚异戊二烯聚合物，诸如苯乙烯-乙烯丙烯-苯乙烯(SEPS)、苯乙烯-乙烯丙烯-苯乙烯-乙烯丙烯(SEPSEP)；氢化聚丁二烯聚合物，诸如苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯(SEBS)、苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯-乙烯丁烯(SEBSEB)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯-苯乙烯(SIBS)；氢化聚-异戊二烯/丁二烯聚合物，诸如苯乙烯-乙烯-乙烯丙烯-苯乙烯(SEEPS)；和氢化乙烯基-聚异戊二烯/氢化聚异戊二烯/聚苯乙烯三嵌段聚合物，诸如可作为HYBRARTM7311商购获得(Kuraray America，Inc.，Houston，Texas)；以及它们的组合。本公开中还设想了诸如二嵌段、三嵌段、多嵌段、星形和径向的聚合物嵌段构型。在一些情况下，较高分子量的嵌段共聚物可能是期望的。嵌段共聚物可以例如名称KratonMD6716、Kraton D1102、Kraton SIBS D1102、Kraton D1184、Kraton FG1901和KratonFG1924得自Houston，Texas的Kraton Polymers U.S.LLC以及以名称Septon 8007、SeptonV9827和Septon 9618得自Pasadena，Texas的Septon Company of America。这样的聚合物的另一个可能的供应商包括西班牙的Dynasol。具体地讲，Kraton MD6716SEBS三嵌段聚合物尤其适于本公开。
热塑性弹性体膜层通常可以包含从约15％至约40重量％的苯乙烯嵌段共聚物，包括约30重量％的苯乙烯嵌段共聚物。
令人惊讶的是，用于本公开的弹性层合物的热塑性弹性体膜层具有比不含苯乙烯嵌段共聚物的热塑性弹性体膜层大40％至约100％的拉伸强度。在一些实施例中，该膜层具有比不含苯乙烯嵌段共聚物的热塑性弹性体膜层大从约50％至约80％的拉伸强度。
在尤其适合的实施例中，为了进一步改善热塑性弹性体膜层的强度，膜还可以包含强度增强剂。如本文所用，“强度增强剂”是指有机聚合物和高达60重量％的无机颗粒的物理配混母料或共混物，其可增强热塑性弹性体和苯乙烯嵌段共聚物的共混物，或使得热塑性弹性体膜层根据增加的断裂拉伸强度与较低的断裂伸长率而更强韧，而不损害根据150％伸长后的滞后和永久定型的弹性性质。
适合的强度增强剂包括无机粘土，并在适合的实施例中，包括例如聚合物等级的蒙脱石，其为称为层状硅酸盐的高纯度铝硅酸盐矿物。蒙脱石具有片状或板状结构。虽然它们在长度和宽度方向上的尺寸可以数百纳米度量，但是矿物的厚度仅有一纳米。因此，各个片材具有从约200至约1000，且在尤其适合的实施例中从约200至约400变化的纵横比(长度/宽度(l/w)或厚度/直径(t/d))。
在一些实施例中，强度增强剂为具有小于20微米直径，包括从约10微米至约15微米直径，且在尤其适合的实施例中为约13微米直径的平均粒度的无机粘土颗粒，诸如Nanocor I.44P(可得自Nanocor，Hoffman Estates，Illinois)。在其他实施例中，强度增强剂为无机粘土和丙烯的共混物，诸如Nanocor PP母料(可得自Nanocor，Hoffman Estates，Illinois)。
热塑性弹性体膜层通常可以包含从约2％至约10重量％的强度增强剂，包括从约3％至约8重量％，以及包括从约3％至约5重量％的强度增强剂。
热塑性弹性体膜层还可以包含如膜制备领域已知的与弹性体聚合物相关的加工助剂和/或增粘剂。
在一些实施例中，热塑性弹性体膜层可以基本上不含碳酸钙。在此背景下，并且除非另外规定，否则术语“基本上不含”意指：按热塑性弹性体膜层的总重量计，热塑性弹性体膜层包含低于功能量的碳酸钙，通常低于1％，包括低于0.5％，包括低于0.1％，包括低于0.05％，包括低于0.015％，包括低于0.001％且还包括0％。
在一些实施例中，由于这些热塑性弹性体膜层基本上不含填料颗粒，诸如碳酸钙，所以膜为空气不可渗透的。然而，应当理解，在替代性实施例中，可将膜层制备成可呼吸的。
用于弹性层合物的热塑性弹性体膜层在150％的伸长后具有小于40％的永久定型，包括在150％的伸长后小于30％的永久定型，以及包括在150％的伸长后小于20％的永久定型。
本公开的弹性层合物还包括至少一个塑料层。弹性层合物的塑料层包含半结晶或无定形聚合物。适用于塑料层的半结晶聚合物包括聚烯烃、基于聚烯烃的共聚物、聚酯以及它们的组合。
合适地，塑料层包含从约5重量％至约50重量％的半结晶或无定形聚合物，包括从约10重量％至约40重量％的半结晶或无定形聚合物，以及包括从约15重量％至约35重量％的半结晶或无定形聚合物。
应当理解的是，为了提供本公开的弹性层合物的有利的物理性质，塑料层应具有比弹性层合物的热塑性弹性体膜层更大的永久定型。因此，用于本公开的弹性层合物的塑料层包括在150％的伸长后大于50％的永久定型，包括大于75％，以及包括大于90％。
为了制备本公开的弹性层合物，将热塑性弹性体膜层与塑料层共挤出。材料的共挤出可使用层合领域已知的任何挤出方式实现。
一旦挤出后，即首先将弹性层合物在纵向(MD)或横向(CD)上拉伸。通常，将层合物从约100％拉伸至其天然状态的约600％，包括从约200％拉伸至约500％。在拉伸之后，使弹性层合物松弛回到或接近于其自然状态。
通过层合物的拉伸/松弛过程，层合物的塑料层因初始拉伸而伸长，然后因弹性体膜的松弛而起波纹。因为塑料层因层合物的初始拉伸和松弛而起波纹，所以层合物的模量和拉伸应力主要由弹性体膜层主导，从而保持足够的弹性以及低拉伸应力，直到将其拉伸到起波纹的塑料层变平坦的应变范围。
如上所述，一旦塑料层伸长超过其初始拉伸应变水平，则因塑料层的分子取向和张力硬化而产生增强的拉伸强度。尤其是，已发现，本公开的弹性层合物具有比单独使用的热塑性弹性体膜大50-100％的最终断裂强度。
另外，通过弹性层合物的初始拉伸和松弛，应变-应力曲线可偏移到较低应变区，诸如图1中所示。
已经详细地描述了本公开，但是将显而易见的是，在不脱离如所附权利要求书中定义的本公开范围的情况下可作出修改和变化。
实例
提供以下非限制性实例以进一步阐述本公开。
实例1
在该实例中，制备了各种热塑性弹性体膜，并评估了它们的物理性质，包括应力-应变拉伸行为、断裂伸长率和150％伸长后的永久定型。
通过以下方式制备单层膜：干混VISTAMAXXTM 6102FL(可得自Exxon Mobil，Houston，Texas的基于丙烯的热塑性弹性体)、Kraton MD6716(可得自Kraton Polymers，Houston Texas的苯乙烯嵌段共聚物)以及在一些样品中平均粒度为约13μm的NanocorI.44P粘土粒子(可得自Nanocor，Hoffman Estates，Illinois)。将所得的混合物喂入1.5英寸Trinity II Killion挤出机(Killion Industries，Vista，California)，其温度分布设为185-200℃。然后将熔融的聚合物喂入20英寸的膜模头并通过设为10℃且卷绕速度为6-10英寸/分钟(fpm)的冷却辊收集，这产生0.06-0.11mm的膜厚。
然后根据ASTM D882测试膜层的物理拉伸性质。尤其是，使用101.6mm×9.525mm(4英寸×3/8英寸)模头将样品在纵向上切割，然后使用具有50N测力计的MTS拉伸机以1英寸的标距长度测量拉伸性质。
在150％的伸长循环后根据EQ-STM-00201测量永久定型，其中使用与上文物理拉伸性质相同的样本尺寸和拉伸机。结果显示在表1中。
表1
如表1中所示，与苯乙烯嵌段共聚物共混将拉伸强度从15.96MPa增至19.55MPa。在共混的弹性体膜中添加3％的粘土后，拉伸强度进一步增加到23.71MPa。通过共混苯乙烯嵌段共聚物或苯乙烯嵌段共聚物和粘土使永久定型略微增加，但仍展示出适当的弹性，在150％的伸长后显示出小于20％的永久定型。
实例2
在该实例中，制备了各种热塑性弹性体层合物，并评估了它们的物理性质，包括应力-应变拉伸行为、断裂伸长率和150％伸长后的永久定型。
使用共挤出系统制备了多层膜层合物。为了制备内芯热塑性弹性体膜层，将包含VISTAMAXXTM 6102FL的树脂(可得自Exxon Mobil，Houston，Texas的基于丙烯的热塑性弹性体)和Kraton MD6716(可得自Kraton Polymers，Houston Texas的苯乙烯嵌段共聚物)干混。将所得的混合物喂入1.5英寸Trinity II Killion挤出机(Killion Industries，Vista，Califomia)，其温度分布设为185-200℃。同时，通过将以下成分之一喂入温度分布设为170-200℃的1.25英寸B Killion挤出机(Killion Industries，Vista，California)而制备塑料外层(顶侧和底层)：Dowlex 2035(可得自Dow Chemical，Midland，Michigan的线性低密度聚乙烯)、HD6719(可得自Exxon Mobil，Houston，Texas的高密度聚乙烯)和M3661(可得自Total Petrochemical，Houston，Texas的聚丙烯)。将三层熔融聚合物通过20英寸膜模头共挤出，并通过设为10℃且卷绕速度为6-10英寸/分钟(fpm)的冷却辊收集，这产生0.06-0.11mm的膜厚。
将一些层合物样品通过以下方式预拉伸：用MTS拉伸机以3英寸的标距长度将3英寸×6英寸的样品拉伸到300和400％应变，然后松弛。然后将样品切割成相同的样本大小，并如上文实例1中所述测量物理性质。结果显示在表2中。
表2
如表2中所示，添加塑料外层有效地增强了总体拉伸强度，但增加了永久定型。这表明：塑料层的弹性比单独的弹性体膜层的弹性小。然而，通过预拉伸，三层层合物的总体物理性质增强到适用于吸收制品。尤其是，拉伸强度显著增强；在150％伸长后的永久定型有效减小，这意味着更好的弹性行为；并且断裂伸长率显著降低，这意味着拉伸到停止的范围有效缩小。
实例3
在该实例中，除了以下方面外，如实例2中那样，制备了各种热塑性弹性体层合物，并评估了它们的物理性质，包括应力-应变拉伸行为、断裂伸长率和150％伸长后的永久定型：弹性体膜层包含另外的3重量％的强度增强剂(Nanocor I.44P粘土粒子，平均粒度为约13μm，可得自Nanocor，Hoffman Estates，Illinois)并且本例的塑料层由Escorene UltraLC 706.15(可得自ExxonMobil，Houston，Texas的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)制成。结果显示在表3中。
表3
如表3中所示，除了弹性体膜芯层具有3％的粘土外，观察到与实例2中所见的类似的物理行为。添加Escorene Ultra LC 706.15塑料层有效增强了拉伸强度，但发现了更高的永久定型。然而，通过预拉伸，诸如拉伸强度、永久定型和断裂伸长率的物理性质得以增强，与实例2中所见类似。
实例4
在该实例中，除了以下方面外，如实例3中那样，制备了各种热塑性弹性体层合物，并评估了它们的物理性质，包括应力-应变拉伸行为、断裂伸长率和150％伸长后的永久定型：本例的塑料层由Dowlex 2035(其为可从Dow Chemical(Midland，Michigan)商购获得的线性低密度聚乙烯)或M3661(其为可从Total Petrochemical(Houston，Texas)商购获得的聚丙烯)制成。结果显示在表4中。
表4
如表4中所示，类似于实例3，添加塑料层有效地增强了拉伸强度，但是发现了更高的永久定型。然而，通过预拉伸，所有的物理性质均增强，类似于实例2中所见。

Claims (20)

1.一种弹性层合物，包括：
在150％的伸长后永久定型小于40％的第一热塑性弹性体膜层，所述热塑性弹性体膜包含基于聚烯烃的热塑性弹性体和苯乙烯嵌段共聚物；以及
附连到所述热塑性弹性体膜层的第一表面的第一塑料层，所述塑料层具有比所述弹性体膜层的所述永久定型更大的永久定型，并且其中所述塑料层包含半结晶和无定形聚合物中的一种。
2.根据权利要求1所述的弹性层合物，其中所述基于聚烯烃的热塑性弹性体包含具有1至12个碳原子的α-烯烃的均聚物或共聚物。
3.根据权利要求1所述的弹性层合物，其中所述苯乙烯嵌段共聚物选自苯乙烯-乙烯丙烯-苯乙烯(SEPS)、苯乙烯-乙烯丙烯-苯乙烯-乙烯丙烯(SEPSEP)、苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯(SEBS)、苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯-乙烯丁烯(SEBSEB)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯-苯乙烯(SIBS)、苯乙烯-乙烯-乙烯丙烯-苯乙烯(SEEPS)、氢化乙烯基-聚异戊二烯/氢化聚异戊二烯/聚苯乙烯以及它们的组合。
4.根据权利要求1所述的弹性层合物，还包含强度增强剂，其中所述强度增强剂为无机粘土。
5.根据权利要求4所述的弹性层合物，其中所述热塑性弹性体膜层包含大于50重量％的基于聚烯烃的热塑性弹性体、从约15重量％至约40重量％的苯乙烯嵌段共聚物和从约2重量％至约10重量％的强度增强剂。
6.根据权利要求1所述的弹性层合物，其中所述热塑性弹性体膜层基本上不含碳酸钙。
7.根据权利要求1所述的弹性层合物，其中所述半结晶或无定形聚合物选自聚烯烃、基于聚烯烃的共聚物、聚酯以及它们的组合。
8.根据权利要求1所述的弹性层合物，其中所述塑料层包含从约5重量％至约50重量％的半结晶或无定形聚合物。
9.根据权利要求1所述的弹性层合物，其中所述热塑性弹性体膜层为空气不可渗透的。
10.根据权利要求1所述的弹性层合物，还包括附连到所述热塑性弹性体膜层的第二表面的第二塑料层。
11.根据权利要求1所述的弹性层合物，还包括第二热塑性弹性体膜层，其中将所述第二热塑性弹性体膜层附连到与所述第一热塑性弹性体膜层相对的所述第一塑料层。
12.一种制备弹性层合物的方法，所述方法包括：
将第一热塑性弹性体膜层与第一塑料层共挤出以制备弹性层合物，所述第一热塑性膜层在150％的伸长后具有小于40％的永久定型并且包含基于聚烯烃的热塑性弹性体、苯乙烯嵌段共聚物和强度增强剂，所述塑料层具有比所述弹性体膜层的所述永久定型更大的永久定型，并且其中所述塑料层包含半结晶或无定形聚合物中的一种；
在纵向或横向中的一者或两者上拉伸所述弹性层合物；以及
使所述拉伸的弹性层合物松弛。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述基于聚烯烃的热塑性弹性体包含具有1至12个碳原子的α-烯烃的均聚物或共聚物。
14.根据权利要求12所述的方法，其中所述苯乙烯嵌段共聚物选自苯乙烯-乙烯丙烯-苯乙烯(SEPS)、苯乙烯-乙烯丙烯-苯乙烯-乙烯丙烯(SEPSEP)、苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯(SEBS)、苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯-乙烯丁烯(SEBSEB)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯-苯乙烯(SIBS)、苯乙烯-乙烯-乙烯丙烯-苯乙烯(SEEPS)、氢化乙烯基-聚异戊二烯/氢化聚异戊二烯/聚苯乙烯以及它们的组合。
15.根据权利要求12所述的方法，其中所述强度增强剂为无机粘土。
16.根据权利要求12所述的方法，其中所述热塑性弹性体膜层包含大于50重量％的基于聚烯烃的热塑性弹性体、从约15重量％至约40重量％的苯乙烯嵌段共聚物和从约2重量％至约10重量％的强度增强剂。
17.根据权利要求12所述的方法，其中所述半结晶或无定形聚合物选自聚烯烃、基于聚烯烃的共聚物、聚酯以及它们的组合。
18.根据权利要求12所述的方法，其中将所述弹性体层合物在纵向或横向上从约100％拉伸至约600％。
19.根据权利要求12所述的方法，还包括将第二塑料层和与所述第一塑料层相对的所述第一热塑性弹性体膜层共挤出，所述第二塑料层包含半结晶或无定形聚合物中的一种。
20.根据权利要求12所述的方法，还包括将第二热塑性弹性体膜层和与所述第一热塑性弹性体膜层相对的所述第一塑料层共挤出。
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