專利名稱：具有改性彈性性能的改性苯乙烯嵌段共聚物化合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及彈性聚合物組合物的擠出，更具體地講涉及可擠出成纖維或薄膜的組合物。
美國(guó)專利4663220、4789699、4970259或5093422中描述了可擠出的彈性組合物，該組合物能夠容易地被壓?；蛉蹏姵删哂休^低應(yīng)力松弛、低滯后的高恢復(fù)能的彈性纖維或薄膜。彈性纖維或薄膜可以有許多用途如制造尿布腰帶和非織布。
聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯彈性嵌段共聚物和聚苯乙烯-聚(乙烯-丙烯)-聚苯乙烯彈性嵌段共聚物可與其他物質(zhì)如聚烯烴烴和粘性樹脂混合形成可擠出的彈性組合物，該組合物能夠較容易地?cái)D壓成具有改進(jìn)的工藝和/或粘合性能的彈性纖維或薄膜、雖然添加劑能改進(jìn)該組合物的擠壓性能和彈性纖維或薄膜的工藝和/或粘合性能，但這樣的添加劑會(huì)制得的纖維或薄膜的彈性性能產(chǎn)生不利的影響，尤其在高于25℃的溫度下。
本發(fā)明的一個(gè)目的在于改進(jìn)嵌段聚合物及其化合物與聚烯烴和粘性樹脂的組合體的彈性和應(yīng)力松弛性能。另一目的在于實(shí)現(xiàn)這種希望的改進(jìn)，同時(shí)保持所需的聚合物和含有聚合物組合物的流動(dòng)特征。為了有效地用于本發(fā)明，任意這種組合物的熔體流動(dòng)速率通常至少1g/10min(230℃/5kg下)，優(yōu)選為1g/10min(230℃/5kg下)-50g/10min(230℃/5kg下)。
本發(fā)明為改進(jìn)的聚合物組合物，可擠出成在升高的溫度下具有極好應(yīng)力松弛的纖維或薄膜。該組合物包括單乙烯基芳族單體和共軛二烯單體的選擇性氫化的嵌段共聚物，其中至少一種單乙烯基芳族嵌段的數(shù)均分子量為6000-12000，嵌段共聚物中單乙烯基芳族含量占嵌段共聚物的13-24％(重量)。如果聚合物為線性的，聚合物的總數(shù)均分子量?jī)?yōu)選的范圍為70000-120000。該組合物還包括12-60％(重量)聚烯烴烴和13-28％(重量)粘性樹脂。聚烯烴烴可以是結(jié)晶聚烯烴烴或彈性聚烯烴烴。
本發(fā)明的可擠出的彈性組合物是對(duì)美國(guó)專利4970259和5093422中描述的可擠出組合物的一種改進(jìn)。已知組合物包括一種或多種苯乙烯嵌段共聚物，通常是通過氫化聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯或聚苯乙烯-聚異戊二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物制得的聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯(S-EB-S)或聚苯乙烯-聚(乙烯-丙烯)-聚苯乙烯(S-EP-S)彈性嵌段共聚物?？蓴D出組合物中還包括聚烯烴烴和粘性樹脂?？蓴D出的彈性組合物也可以包括增量油。
與用于制造彈性薄膜和纖維的常用的苯乙烯嵌段共聚物相比，本發(fā)明中所用的苯乙烯嵌段共聚物中含有至少一個(gè)較大的單鏈烯基芳烴嵌段和，優(yōu)選較大嵌段的聚(共軛二烯)飽和嵌段。這種結(jié)構(gòu)上的變化導(dǎo)致在較高溫度下應(yīng)力松弛和滯后的改進(jìn)。
苯乙烯嵌段共聚物中含有至少兩個(gè)聚(單鏈烯基芳烴)嵌段，優(yōu)選兩個(gè)聚苯乙烯嵌段，被聚(共軛二烯)飽和嵌段、優(yōu)選為飽和聚丁二烯或飽和聚異戊二烯嵌段分開。優(yōu)選的嵌段共聚物包括兩個(gè)聚苯乙烯嵌段，其中至少一個(gè)嵌段的數(shù)均分子量為6000-12000，優(yōu)選為6000-10000，以及一個(gè)飽和的聚丁二烯或飽和聚異戊二烯中間嵌段，每個(gè)嵌段的數(shù)均分子量為60000-110000。根據(jù)本發(fā)明，至少一個(gè)單鏈烯基芳烴嵌段的尺寸大于其它嵌段。
最大的單鏈烯基芳烴嵌段比最小嵌段優(yōu)選大至少5％，較優(yōu)選大至少10％，更優(yōu)選大至少15％，尤其大至少20％。
最大的單鏈烯基芳烴嵌段比最小嵌段優(yōu)選大至多80％，較優(yōu)選大至多70％，更優(yōu)選大至多65％。
對(duì)本說明書來說，單鏈烯基芳烴嵌段的大小由數(shù)均分子量決定。因此可以理解其他聚(單鏈烯基芳烴)嵌段的數(shù)均分子量也許在上述范圍之內(nèi)或超出上述范圍，通常在3000-15000的范圍內(nèi)。飽和的聚丁二烯嵌段優(yōu)選含有35％-55％的1，2-構(gòu)型。飽和的聚異戊二烯嵌段優(yōu)選含有大于85％的1，4-構(gòu)型。尤其當(dāng)嵌段聚合物是線性時(shí)，嵌段聚合物的總數(shù)均分子量?jī)?yōu)選為70000-120000，較優(yōu)選為70000-100000。嵌段聚合物中優(yōu)選含有13％-24％(重量)的平均聚苯乙烯含量。
用于本發(fā)明的S-EP-S嵌段聚合物的總數(shù)均分子量為81000，聚苯乙烯端基封閉嵌段之一的數(shù)均分子量為7000，以及聚合物中含有17％(重量)的聚苯乙烯。
可以使用自由基、陽(yáng)離子和陰離子引發(fā)劑或聚合催化劑來制備這些聚合物。也可以使用本體、溶液或乳液聚合的技術(shù)制備這樣的聚合物。總之，至少含有乙烯不飽和的聚合物一般被回收為固體如碎屑、粉末或顆粒片。
一般來講，當(dāng)使用溶液陰離子技術(shù)時(shí)，共軛二烯聚合物以及共軛二烯和鏈烯基芳烴的共聚物可以這樣制備，即將待聚合的單體同時(shí)或按順序地與有機(jī)堿金屬化合物在合適的溶劑中接觸，接觸溫度為-150℃-300℃，優(yōu)選為0℃-100℃。
特別有效的陰離子聚合引發(fā)劑為具有下面通式的有機(jī)鋰化合物RLin其中R為含有1-約20個(gè)碳原子的脂族烴基、環(huán)脂族烴基、芳烴基或烷基取代的芳烴基；以及n為1-4的整數(shù)。
除了使用順序的技術(shù)獲得三嵌段、四嵌段和更高級(jí)重復(fù)結(jié)構(gòu)外，至少可以使用陰離子引發(fā)劑制備聚(單鏈烯基芳烴)-聚(共軛二烯)二嵌段，尤其是在二烯嵌段含有通過偶合劑反應(yīng)形成的反應(yīng)性(“活性”)鏈端的聚苯乙烯一聚二烯，例如(S-I)xY或(S-B)xY結(jié)構(gòu)，其中X是2-30的整數(shù)，Y是偶合劑，I是異戊二烯，B是丁二烯，以及大于65％的S-I或S-B二嵌段化學(xué)結(jié)合到偶合劑上?？梢缘弥抖螁卧欢枷嗤Ｓ绕涫窃谂己系木酆衔镏校辽僖粋€(gè)聚(單鏈烯基芳烴)嵌段將大于其他的聚(單鏈烯基芳烴)嵌段。
與制備出的聚合物相比，Y的分子量通常較低，可以是本領(lǐng)域已知的任意物質(zhì)，包括加氫的有機(jī)化合物；加氫的烷基硅烷；烷氧基硅烷；多種酯如苯甲酸烷基酯和苯甲酸芳基酯，雙官能脂族酯如己二酸二烷基酯等；多官能試劑如二乙烯基苯(DVB)和低分子量的DVB聚合物。
根據(jù)選擇的偶合劑，最終聚合物可以是全部或部分偶合的線性三嵌段共聚物(X＝2)，即S-I-Y-I-S；或者支化、徑向或星狀構(gòu)型。低分子量的偶合劑實(shí)際上不影響最終共聚物的性能。通常使用DVB低聚物形成星狀聚合物，其中二烯橋臂數(shù)為7-20或更高。
在本發(fā)明的偶合聚合物中，不是所有的二嵌段單元都相同。不同“活性”二嵌段單元通常在偶合反應(yīng)中一起產(chǎn)生許多不對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，即總的二嵌段鏈長(zhǎng)可以不同，以及苯乙烯和二烯的順序嵌段長(zhǎng)也可以不同。
由于星狀聚合物中S-EB或S-EP聚合橋臂數(shù)較大，本發(fā)明范圍內(nèi)星狀聚合物的數(shù)均分子量比線性S-EB-S或S-EP-S聚合物的數(shù)均分子量要大得多，即高達(dá)500000或甚至更高如750000或1000000。這樣較高分子量的聚合物具有較低分子量線性聚合物的粘度，因此盡管具有高分子量仍可以加工。
苯乙烯嵌段共聚物必須氫化。一般來講，可以使用現(xiàn)有技術(shù)中已知的任意幾種氫化方法來完成聚合物的氫化或選擇氫化。例如可以使用如在美國(guó)專利3494942；3634594；3670054；3700633和Re.27145中公開的那些方法來完成氫化?，F(xiàn)有技術(shù)中用于本發(fā)明的方法，即氫化含有乙烯不飽和的聚合物和氫化或選擇氫化含有芳族和乙烯不飽和的聚合物，包括使用合適的催化劑，特別是含有鐵族金屬原子(特別是鎳或鈷)的催化劑或催化劑母體，以及合適的還原劑如烷基鋁。
一般來講，在合適的溶劑中及在20℃-100℃的溫度下和0.8MPa(100Psig)-34.6MPa(5000Psig)，優(yōu)選0.8MPa(100Psig)-7.9MPa(1000Psig)的氫分壓下完成氫化反應(yīng)。按整個(gè)溶液計(jì)算通常使用含10ppm(重量)-500ppm(重量)鐵族金屬(Fe，Co，Ni)的催化劑濃度，以及在氫化條件下的接觸通常持續(xù)60-240分鐘的一嵌段時(shí)間。完成氫化后，通常將氫化催化劑和催化劑殘余物從聚合物中分離出來。
本發(fā)明的組合物還包括12％(重量)-60％(重量)一種或多種聚烯烴烴，包括結(jié)晶或彈性聚烯烴烴。當(dāng)與彈性嵌段共聚物或彈性嵌段共聚物的混合物共混、然后在升高壓力和升高溫度條件下進(jìn)行適當(dāng)混合時(shí)，可擠出組合物中使用的聚烯烴烴必須是可擠出的，并且是與彈性嵌段共聚物或彈性嵌段共聚物混合物共混的形式。尤其優(yōu)選的聚烯烴烴物質(zhì)包括聚乙烯、聚丙烯和聚丁烯，包括乙烯共聚物、丙烯共聚物和丁烯共聚物。也可以使用兩種或兩種以上聚烯烴烴的混合物。
一種特別的聚乙烯可以從Quantum化學(xué)，U.S.I分部獲得，商業(yè)標(biāo)志為Petrothene NA 601-04(這里也稱為PE NA 601)。由Quantum化學(xué)獲得的信息指出PE NA 601為低分子量、低密聚乙烯，應(yīng)用于熱融粘合劑和涂層領(lǐng)域。Quantum化學(xué)還指出PE NA 601具有下述標(biāo)稱值(1)Brookfield粘度，當(dāng)按照ASTM D 3236測(cè)定時(shí)，攝氏150度下為8500CP以及攝氏190度下為3300cp；(2)當(dāng)按照ASTM D1505測(cè)定時(shí)，密度為0.903克/立方厘米；(3)當(dāng)按照ASTM D 1238測(cè)定時(shí)，等效熔體指數(shù)為2000克/10分鐘；(4)當(dāng)按照ASTM E28測(cè)定時(shí)，環(huán)球軟化點(diǎn)為攝氏102度；(5)當(dāng)按照ASTM D 638測(cè)定時(shí)，抗張強(qiáng)度為850磅/平方英寸(5.9MPa)；(6)當(dāng)按照ASTM D638測(cè)定時(shí)，伸長(zhǎng)90％；(7)剛性模量，柔軟溫度(45000)為攝氏零下34度；以及(8)在華氏77度(25℃)時(shí)的滲透硬度(1/10mm)為3.6。
聚烯烴烴也可以是茂金屬聚烯烴烴，其密度為0.86-0.91、分子量分布(Mn/Mw)小于3和具有較好乙烯分布，以及含有8％-30％(重量)的含4-12個(gè)碳原子、優(yōu)選4-8個(gè)碳原子的α-烯烴共聚用單體。茂金屬聚烯烴烴是用美國(guó)專利5322728和5272236中描述的茂金屬催化劑制備出的聚烯烴烴。這樣的彈性聚烯烴可從杜邦道氏高彈體公司以商標(biāo)ENGAGE(乙烯/辛烯共聚物)，道氏化學(xué)公司以商標(biāo)AFFINITY以及埃克森化學(xué)公司以商標(biāo)EXACT(乙烯/丁烯共聚物)獲得。當(dāng)乙烯與8％-30％(重量)含4-12個(gè)碳原子的α-烯烴共聚用單體進(jìn)行共聚時(shí)，茂金屬聚烯烴烴具有低結(jié)晶度。
特別優(yōu)選的聚烯烴烴為乙烯基共聚物，包括茂金屬。
許多粘性樹脂可用于本發(fā)明。特別是，粘性樹脂的目的在于提供可作為壓敏粘合劑的彈性織物，例如將彈性片材與另一織物或物料層結(jié)合。當(dāng)然，許多粘性樹脂是已知的，并在例如美國(guó)專利4789699；4294936和3483072中討論過?？梢允褂萌我獾恼承詷渲?，只要其與彈性聚合物和聚烯烴烴相容，并能經(jīng)受住高加工(如擠壓)溫度即可。一般來講，氫化烴樹脂是優(yōu)選的粘性樹脂，因?yàn)槠渚哂休^好的溫度穩(wěn)定性。下文將公開三種特殊粘性樹脂的信息，其中兩種(REGALREZ和ARKONP系列粘合劑)是氫化烴樹脂，而ZONATAC501 Lite是萜烯烴。當(dāng)然，盡管特別地討論這三種粘性樹脂，本發(fā)明并不限于使用這三種粘性樹脂，也可以使用其他粘性樹脂，只要其與組合物中的其他成分相容，能經(jīng)受住高加工溫度和能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的即可。
REGALREZ烴樹脂(Hercules公司產(chǎn)品)是完全氫化的α-甲基苯乙烯、低分子量烴樹脂，通過聚合和氫化純單體烴原料而制備。1094、3102、6108和1126級(jí)為高穩(wěn)定、淺色的低分子量、無級(jí)性的樹脂，可用于塑料改性、粘合劑、涂層、密封材料和嵌縫膠。該樹脂能與很多種油、蠟、醇酸樹脂、塑料和高彈體相容，并且溶于一般的有機(jī)溶劑。
AKRONP系列樹脂(美國(guó)Arakawa化學(xué)公司產(chǎn)品)是深度氫化、低分子量烴粘性樹脂，具有較寬范圍的與苯乙烯嵌段共聚物的相容性和較寬范圍的熔點(diǎn)。這些樹脂也具有極好的耐熱必和耐久性。
ZONATAC501 Lite樹脂(Arizona化學(xué)公司產(chǎn)品)的軟化點(diǎn)為105℃，加納爾顏色(50％庚烷)為1-，凈加納爾顏色(純)為2+(加納爾顏色1-(50％庚烷)近似等于APHA顏色＝70)；比重(25°/25℃)為1.02，閃點(diǎn)(閉杯，°F)為480°F(249℃)。
用于可擠出彈性組合物中的增量油(在與可擠出彈性組合物中其他成分加工時(shí))應(yīng)該能夠熔化，而無需降解。典型的增量油為石蠟油，商標(biāo)為Drakeol 34，可從Pennzoil公司Pennreco分部購(gòu)實(shí)。Drakeol34在60°F(16℃)時(shí)的比重為0.864-0.878，閃點(diǎn)為460°F(238℃)，以及在100°F(38℃)時(shí)的粘度為370-420 SUS(0.8-0.9cm2/sec)。也可以使用合適的植物油和動(dòng)物油或它們的衍生物作為增量油。
用于形成彈性片材的可擠出彈性組合物中的每個(gè)成分的用量范圍可以較廣。作為參考，當(dāng)使用可擠墳彈懷組合物中的5種成分時(shí)，即彈性嵌段共聚物、茂金屬聚烯烴烴、結(jié)晶聚烯烴烴、粘性樹脂和增量油，可獲得最佳效果。下面表1中列出的范圍可作為例子。需要強(qiáng)調(diào)的是這些范圍僅用于說明，作為組合物中許多成分量的一種參考。
表1重量％彈性嵌段共聚物，如S-EB-S或S-EP-S 25-75聚烯烴烴 12-60粘合劑13-28增量油0-15如前面所提到的，雖然用于形成彈性片材的可擠出彈性組合物已經(jīng)作為多成分的可擠出組合物討論過，但是用作組合物的流動(dòng)性促進(jìn)劑的結(jié)晶聚烯烴烴可以用其他相容的流動(dòng)性促進(jìn)劑或操作助劑取代，或者可以完全省去，因?yàn)檎承詷渲部捎米髁鲃?dòng)性促進(jìn)劑和/或增量油。用作操作助劑的增量油也可以用其他相容的操作助劑取代或者可以完全省去，因?yàn)檎承詷渲部捎米髟隽坑?。例如，低分子量的烴樹脂如REGALREZ粘合劑也可用作減粘劑和/或增量油，因此可擠出組合物中也許含有彈性聚合物和粘性樹脂(例如，REGALREZ粘合劑)。
雖然前面已經(jīng)討論過用于形成彈性片材的可擠出組合物中的主要成分，但是這樣的可擠出彈性組合物并不限于此，還可以包括不會(huì)對(duì)可擠出組合物實(shí)現(xiàn)上述目的產(chǎn)生不利影響的其他成分。可用作附加組合物物質(zhì)的例子包括(并不限制)顏料、抗氧化劑、穩(wěn)定劑、表面活性劑、蠟、流動(dòng)性促進(jìn)劑、溶劑、顆粒以及能提高組合物的加工性能和丸片處理而加入的物質(zhì)。
可擠出的彈性組合物優(yōu)選通過以下方法制備，即混合60-75％(重量)聚苯乙烯-氫化的聚丁二烯-聚苯乙烯(S-EB-S)或聚苯乙烯-氫化的聚異戊二烯-聚苯乙烯(S-EP-S)熱塑彈性嵌段共聚物，其中至少一個(gè)聚苯乙烯嵌段的數(shù)均分子量為6000-12000以及氫化的聚(共軛二烯)的數(shù)均分子量為60000-110000，12-60％(重量)聚烯烴烴，13-28％(重量)粘性樹脂和0-15％(重量)增量油。
這里使用的術(shù)語(yǔ)“彈性”是指在位移力作用下可拉伸的任意物質(zhì)，即可伸長(zhǎng)至少約60％(即，拉伸后的位移長(zhǎng)度是松弛的未位移長(zhǎng)度的至少約160％)，并且在釋放拉力下可恢復(fù)伸長(zhǎng)量的至少55％。假想的例子為，一英寸(2.54cm)樣品的物質(zhì)可拉長(zhǎng)到至少1.60英寸(4.06cm)，在拉長(zhǎng)到1.60英寸(4.06cm)時(shí)釋放拉力后，恢復(fù)后的長(zhǎng)度不大于1.27英寸(3.23cm)。許多彈性物質(zhì)可拉伸比60％大得多(，即比松弛長(zhǎng)度的160％大得多)，例如，在拉伸100％或更多時(shí)，許多物質(zhì)可恢復(fù)到大體上起初松弛的長(zhǎng)度，例如，在釋放拉力后，可恢復(fù)到起初松弛長(zhǎng)度的105％之內(nèi)。
這里使用的術(shù)語(yǔ)“應(yīng)力松弛”是指，在以特定的拉伸速率拉伸一彈性物質(zhì)至預(yù)定長(zhǎng)度后受到的最大負(fù)荷或力(或者在起初長(zhǎng)度下測(cè)量的負(fù)荷或力)與使樣品保持在該長(zhǎng)度下一特定的時(shí)間，例如約10分鐘-約30分鐘后測(cè)量的剩下的負(fù)荷和力之間損失的張力或負(fù)荷的百分率。除了本發(fā)明中另外說明外，應(yīng)力松弛均表示為在特定拉伸彈性物質(zhì)下受到的起初負(fù)荷的損失百分率。應(yīng)力松弛通過如下方法測(cè)定，即計(jì)算出在以20英寸(50.8cm)/分鐘的速率拉伸一彈性物質(zhì)至拉長(zhǎng)160％(即，至該物質(zhì)起初長(zhǎng)度的260％)后測(cè)量的起初最大負(fù)荷和使樣品保持在該長(zhǎng)度下30分鐘后測(cè)量的剩下的負(fù)荷之差，再除以該長(zhǎng)度下起初最大的負(fù)荷?？梢允褂肁STM微量拉伸樣品在Instron型5565萬能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)。在例如拉長(zhǎng)160％(即至物質(zhì)起初長(zhǎng)度的260％-從100mm-260mm)30分鐘后的應(yīng)力松弛可以按照下列等式的百分率表示應(yīng)力松弛＝(最高負(fù)荷160％-負(fù)荷160％30分鐘)/(最高負(fù)荷160％)×100。
這里使用的術(shù)語(yǔ)“抗拉強(qiáng)度”是指彈性物質(zhì)抵抗被拉伸的力，使用從薄膜上切割下來的微量拉伸樣品。按照ASTM412方法進(jìn)行測(cè)量。由混合彈性嵌段共聚物和其他物質(zhì)如聚烯烴烴(茂金屬和/或結(jié)晶)、粘合劑和/或增量油而形成的薄膜是經(jīng)過壓模而成的。拉伸試驗(yàn)可以在Instron型5565萬能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。
這里使用的術(shù)語(yǔ)“恢復(fù)能”是指當(dāng)拉伸到一特定長(zhǎng)度時(shí)彈性物質(zhì)貯存的能量?；謴?fù)能可以使用拉伸試驗(yàn)儀器如Instron型5565萬能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行測(cè)量，即通過以1英寸/分鐘(2.54cm/min)的速率拉伸-彈性物質(zhì)樣品至拉伸150％(即，至該物質(zhì)起初松弛長(zhǎng)度的250％)，再返回到零負(fù)荷1滯后回線。通過將第一滯后回線的收縮曲線下的面積除以第一滯后回線的拉伸曲線下的面積，然后乘以100而測(cè)量出恢復(fù)能的百分率。
這里使用的“數(shù)均分子量”是通過對(duì)線性陰離子聚合物使用凝膠滲透色譜技術(shù)進(jìn)行測(cè)量。在氫化之前測(cè)量所有的分子量，氫化將增加分子量少許。通過凝膠滲透色譜法(GPC)可以方便地測(cè)量線性聚合物或偶合之前未成型的聚合物線性嵌段如單-、二-、三嵌段等、星狀聚合物橋臂的分子量，其中GPC系統(tǒng)已經(jīng)過適當(dāng)?shù)匦?zhǔn)。對(duì)于陰離子聚合的線性聚合物來說，聚合物基本上單分散的(重均分子量/數(shù)均分子量的比趨于一)。關(guān)于用在GPC柱中的物質(zhì)，通常使用苯乙稀-二乙烯基苯凝膠或硅膠，它們是極好的物質(zhì)。對(duì)于這里描述的類型的聚合物來說，四氫呋喃是極好的溶劑。此外也許會(huì)使用折光率檢測(cè)器。
對(duì)照實(shí)施例A和B在對(duì)照實(shí)施例A和B中，用于制備彈性纖維和薄膜的苯乙烯嵌段共聚物是以下列成分混合而成的，其中含有63％(重量)嵌段共聚物，20％(重量)聚乙烯樹脂和17％(重量)粘性樹脂。表2列出了這些組合物和特性。
按照常用的壓塑技術(shù)，使用熱和壓力將用于每個(gè)實(shí)施例的可擠出組合物從丸片擠壓成薄膜。將薄膜切割成ASTM微量拉伸試驗(yàn)樣品。使用恒定拉伸速率試驗(yàn)機(jī)，Instron型5565萬能試驗(yàn)儀器按照ASTMD-412測(cè)量壓模的應(yīng)力應(yīng)變特性。將每個(gè)樣品縱向放置在夾片表面，間距為0.75英寸(1.91cm)。對(duì)于第一系列試驗(yàn)測(cè)量應(yīng)力應(yīng)變特性，設(shè)定Instron型5565萬能試驗(yàn)儀器的十字頭速度為2英寸/分鐘(5.1cm/min)。此外，使用Instron型5565萬能試驗(yàn)機(jī)測(cè)量應(yīng)力松弛和滯后試驗(yàn)，并按前面描述的那樣進(jìn)行測(cè)定。實(shí)施例A和B實(shí)施例A和B代表本發(fā)明，用于與對(duì)照實(shí)施例A和B的聚合物性能進(jìn)行比較。實(shí)施例A和B中的苯乙烯嵌段共聚物分別具有聚苯乙烯-氫化的異戊二烯-聚苯乙烯和聚苯乙烯-氫化的聚丁二烯-聚苯乙烯結(jié)構(gòu)。表2中列出的特性數(shù)據(jù)顯示出使用本發(fā)明的嵌段共聚物具有在升高的溫度(40℃)下改進(jìn)應(yīng)力松弛和滯后性能的優(yōu)點(diǎn)。
對(duì)照實(shí)施例A和實(shí)施例A均使用SEPS聚合物?？梢园l(fā)現(xiàn)，與不含有數(shù)均分子量至少為6000的苯乙烯嵌段的聚合物的對(duì)照實(shí)施例A相比，使用本發(fā)明范圍之內(nèi)聚合物的實(shí)施例A具有較低的應(yīng)力松弛和較高的滯后恢復(fù)。對(duì)照實(shí)施例B和實(shí)施例B均使用SEBS聚合物?？梢园l(fā)現(xiàn)，與不含有數(shù)均分子量至少為6000的苯乙烯嵌段的聚合物的對(duì)照實(shí)施例B相比，使用本發(fā)明范圍之內(nèi)聚合物的實(shí)施例B具有較低的應(yīng)力松弛和較高的滯后恢復(fù)。
所有上述組合物的熔體流動(dòng)速率均超過1g/10min，這可以從表2中看出。按照ASTM D 1238來測(cè)定熔體流動(dòng)速率。試驗(yàn)了另一種聚合物，其中具有Mn 11000-122000-12000的苯乙烯-氫化的二烯-苯乙烯嵌段，聚苯乙烯含量為14.6％?？偟腗n為143000。該組合物的熔體流動(dòng)速率比1g/10min要小得多。因?yàn)椴荒芰鲃?dòng)，所以該組合物不適合使用。
表2用于改進(jìn)應(yīng)力松弛和拉伸性能的共混組合物的實(shí)施例
1)Mn＝5600+51000+56002)Mn＝6300+67000+77003)Mn＝5200+73000+5200(70％重量)；Mn＝5200+36500(30％重量)4)Mn＝5400+82000+87005)Regalrez 11266)NA 604-0017)所有包括0.15％(重量)Ethanox 330抗氧化劑添加劑。
盡管本發(fā)明關(guān)于特定的優(yōu)選實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了闡述，但是可以理解本發(fā)明所包含的主題并不局限于那些具體的實(shí)施方案。相反，本發(fā)明的主題趨于包括所有落在下述權(quán)利要求的實(shí)質(zhì)和范圍之內(nèi)的替代物、修飾物和等效物。
權(quán)利要求
1.一種彈性組分，包括25-75％(重量)含有至少兩個(gè)被氫化共軛二烯段分開的單鏈烯基芳烴段的嵌段共聚物，其中一個(gè)單鏈烯基芳烴段大于其他的單鏈烯基芳烴段，并且至少一個(gè)單鏈烯基芳烴段的數(shù)均分子量為6000-12000，以及單鏈烯基芳烴的含量為13-24％(重量)；12％-60％(重量)聚烯烴；以及13％-28％(重量)粘性樹脂，其中該組分的熔體流動(dòng)速率至少為1g/10min(230℃/5g下)。
2.權(quán)利要求1的組分，其中嵌段共聚物具有聚苯乙烯-氫化聚丁二烯-聚苯乙烯或聚苯乙烯-氫化聚異戊二烯-聚苯乙烯的結(jié)構(gòu)。
3.權(quán)利要求1或2的組分，進(jìn)一步包括一種增量油。
4.權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的組合物，其中聚烯烴選自低密聚乙烯、線性低密聚乙烯、茂金屬聚乙烯或這些聚烯烴樹脂的混合物。
5.權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的組分，其中粘性樹脂為氫化的烴樹脂。
6.前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組分，基中嵌段共聚物為線性的，并且總數(shù)均分子量為70000-120000。
7.前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組分，其中嵌段共聚物中最大的單鏈烯基芳烴段比最小的單鏈烯基芳烴段至少大10％。
8.前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組分，其中嵌段共聚物中最大的單鏈烯基芳烴段比最小的單鏈烯基芳烴段至多大80％。
9.含有前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)的彈性組分的彈性薄膜或纖維。
10.由權(quán)利要求9的彈性薄膜或纖維制成的尿布腰帶或非織物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種彈性組分,包括:25%－75%(重量)含有至少兩個(gè)被氫化共軛二烯段分開的單鏈烯基芳烴段的嵌段共聚物,其中一個(gè)單鏈烯基芳烴段大于其他的單鏈烯基芳烴段,并且至少一個(gè)單鏈烯基芳烴段的數(shù)均分子量為6000－12000,以及單鏈烯基芳烴的含量為13－24%(重量);12%－60%(重量)聚烯烴;13－28%(重量)粘性樹脂;其中該組分的熔體流動(dòng)速率至少為18/10min(230℃/5g下)。本發(fā)明還涉及含有所述組分的彈性纖維或薄膜。
文檔編號(hào)C08L23/02GK1237190SQ97199677
公開日1999年12月1日 申請(qǐng)日期1997年11月14日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月14日
發(fā)明者L·K·德吉亞尤, M·J·莫迪克 申請(qǐng)人:國(guó)際殼牌研究有限公司