適用于薄膜和片材的彈性體配方的制作方法
【專利摘要】一種可用于形成薄膜和片材的彈性體組合物及其制備方法，包括55-60%的氫化SEEPS嵌段共聚物，其具有大約90000至100000的數均分子量；7-12%的聚苯乙烯；15-30%的油和5-20%的脂肪族氫化烴樹脂。
【專利說明】適用于薄膜和片材的彈性體配方[0001]本發(fā)明的【背景技術】【技術領域】
[0002]本申請涉及適用于薄膜和片材的彈性體配方。
[0003]相關技術描述
[0004]彈性體材料已經長時間地用于各種領域，包括例如尿片的領域。在尿片領域，彈性體材料已經被用于尿片的幾個部分，包括環(huán)繞腰部和腿部兩者的彈性袖口以及用于將尿片固定在孩子軀干周圍的粘著接頭片。尿片的主體和接頭片部分兩者都可以使用彈性體薄膜。在例如尿片的產品的彈性部分中的薄膜可能處于機械應力的拉長周期和高溫(由于它們非常接近身體)的條件下。
[0005]這些薄膜可以包括幾個主要組分。第一組分典型地為橡膠或橡膠類嵌段共聚物，
例如由Kuraray America, Inc.(德克薩斯州帕薩迪納)以Sept011% 4000系列聚合物售賣
的那些。Septon聚合物為S-E-EP-S聚合物(苯乙烯-乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯)，它們是氫化的、具有衍生自異戊二烯和丁二烯混合物的中間嵌段的苯乙烯類嵌段共聚物。第二組分為增塑劑油，其有助于使組合物更軟。還可以包括例如聚丙烯、聚苯乙烯和其它聚合物的第三組分。同樣地，該組合物中還可以包括各種各樣的其它添加劑。
[0006]美國專利號2009/0018253公開了將熱塑性彈性體與某些性能添加劑混合的熱塑性彈性體組合物。該'253公開特別公開了使用苯乙烯類嵌段共聚物，例如苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-異戍二烯-苯乙烯(SIS)和苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯(SEPS);以及它們與聚烯烴(特別是聚丙烯)、乙烯丙烯二烯橡膠(EPDM)及聚烯烴與EPDM橡膠混合物的混合物。該'253公開還公開了性能調節(jié)劑，包括脂肪族和芳香族添加劑。在許多情況下，這些組合物還與油混合，據報道這提供了改善的機械性能和加工性能。然而，該'253公開沒有描述例如薄膜的具體應用，沒有描述使用SEEPS聚合物，也沒有描述將乙烯基芳族樹脂(例如聚苯乙烯)與嵌段共聚物和添加劑結合使用。
[0007]在美國專利號6410129中公開的另一種已知組合物中，公開了由三種主要組分制備的彈性薄膜。它們包括Septon? 4033、油和聚苯乙烯。在美國專利號6410129的一個
示例的實施方案中，薄膜的組合物包括55%的S印ton 4033:K)v 15%的聚苯乙烯PS210和
30%的Drakeol?礦物油。然而，用于制備這些薄膜的彈性體材料相對難以加工，當用于
例如尿片的產品時可能從相鄰層剝離，并且在例如尿片的產品的使用期限中在應力作用下可能隨著時間而逐漸撕裂。對抗該應力的能力被稱作“耐緩慢撕裂性”。
[0008]發(fā)明概述
[0009]改善用于制備薄膜和片材的已知彈性體組合物的性能(改善加工成薄膜的性能、改善耐撕裂性并改善粘合性)是有利的。[0010]已經發(fā)現:通過采用改進型Septon? 4033(例如JL-014)、降低油的用量和/或
添加特定的增粘劑(特別是由Eastman Chemical C0.可得的Regal ite? R1125)來制備組合物，可以改善制備薄膜的性能、改善粘合性/剝離性、并提高耐緩慢撕裂性。在優(yōu)選實施方案中，將包括下面組分的組合物用于形成薄膜或片材:55-60%的S印ton 4033%或
幾-014、7-12%的聚苯乙烯、15-30%的油和5-20%的Regalite Rl 125?。在進一步優(yōu)選的實
施方案中，組合物包括55-60%的S印ton 4033*.或幾_014、7_10%的聚苯乙烯、15-20%的油
和 10-20% 的 Regalite Rl 125?。
[0011]優(yōu)選實施方案的詳細描述
[0012]通過參考下面的詳細描述，使本發(fā)明變得更容易理解，因此，將更容易獲得本發(fā)明更完整的評價及其許多伴隨的優(yōu)點。
[0013]聚合物形成了優(yōu)選彈性體組合物的第一組分。如前所述，這些聚合物可以包括
Septons'聚合物，其為s-e-ep-s聚合物(苯乙烯-乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯)，它們是
氫化的、具有衍生自異戊二烯和丁二烯混合物的中間嵌段的苯乙烯類嵌段共聚物。 申請人:已經發(fā)現:通過操控用于薄膜組合物的SEEPS聚合物的中間嵌段，能夠改變包括該SEEPS聚合物的薄膜的性能。
[0014]優(yōu)選地，該Septon_:: R) seeps氫化嵌段共聚物具有被氫化至少95%的中間嵌段，更
優(yōu)選被氫化至少98%。優(yōu)選地,該Septon? SEEPS聚合物具有75000至125000的數均分子量，優(yōu)選80000至115000，最優(yōu)選90000至100000。
[0015]該S印ton SEEPS聚合物優(yōu)選含有大約30%的聚苯乙烯，且中間嵌段包括了剩余的大約70% (重量％)。
[0016]優(yōu)選地,該Septon? seeps聚合物(除了下面討論的改進s印ton 4033?聚合
物)具有50.1/49.9至59.9/40.1的異戊二烯/1，3 丁二烯質量比。該范圍包括其間所有的值和子值。優(yōu)選地，異戊二烯/ 丁二烯質量比為54/46至56/44，更優(yōu)選異戊二烯/1，3 丁二烯的質量比為55/45。
[0017]特別有用的氫化聚合物包括由位于德克薩斯州帕薩迪納的KurarayAmerica, Inc.可得的S印ton 4033'幾-014和幾-007。幾-014和幾-07每個都是指“改
進Septon 4033”聚合物。Septon 4033?和改進Septon 4033*聚合物的分子量基本上
是相同的。然而，改進Septon 4033?聚合物提供了 Septon 4033?不具備的改善的加工效益。
[0018]改進Septonta聚合物優(yōu)選具有_3°C至I5°c的氫化嵌段聚合物結晶峰值溫度，更優(yōu)選0°C至15°C。改進Septon?聚合物優(yōu)選具有46/54至44/56的異戊二烯/1，3 丁二烯質量比。該范圍包括其間所有的數值和子值。改進Septon?聚合物更優(yōu)選具有45/55的異戍二烯/1，3 丁二烯質量比。改進Septon 4033聚合物的進一步討論公開在2011年2
月14日提交的日本專利申請?zhí)朹(發(fā)明人Yousuke Jogo、Nobuhiro Moriguchi和
Kenji Shachi),通過引用將其全部內容引入至此。
[0019]油形成了該優(yōu)選彈性體組合物的第二組分。在優(yōu)選實施方案中，油包括礦物油，例如 Drakeol 600、Hydrobrite 550 和 Krystol 550。
[0020]苯乙烯形成了該優(yōu)選彈性體組合物的第三組分。聚苯乙烯可以適當地為通用聚苯乙烯，例如由INEOS NOVA LLC.可得的Crystal PS 3510和Crystal PS 3190。即使聚苯乙烯含量的很小的改變(例如2%)，能夠極大地影響所得配方的加工性能和其他性能。
[0021]增粘劑。在本發(fā)明中增粘劑也是特別有用的。特別有用的增粘劑包括由位于田納西州金斯波特的Eastman Chemical Company可得的Regalite⑧R1125(R1125)和Regalrez ? Rl 126 (R1126)。Regalite ? Rl 125 和 Regalrez ? Rl 126 是脂肪族氫化烴樹脂。據報道Rl 125具有70的典型玻璃化轉變溫度(Tg V )和700的數均分子量。據報道R1126具有67的典型玻璃化轉變溫度(Tg°C)。參見Elastomers Technical TipTT-103, Eastman?性能添加劑和聚合物。優(yōu)選地，脂肪族氫化烴樹脂具有65_75°C的玻璃化轉變溫度(Tg V )和大約700至800的數均分子量?；蛘?，可以在該配方中使用Krystalex或Endex。除了提供改善的加工性能，增粘劑的使用還令人驚訝地允許降低配方中苯乙烯的含量，這反過來又有助于改善耐撕裂性并進一步改善加工性能。
[0022]其它添加劑。根據本發(fā)明可以添加各種其它添加劑。
[0023]根據本發(fā)明的配方有利地可以包括抗氧化劑，例如Irganox 1010(季戊四醇四(3-(3, 5- 二-叔丁基-4-`羥基苯基)丙酸酯)。優(yōu)選地，該配方中包括0.01至0.1%的抗氧化劑，更優(yōu)選0.03至0.07%。更優(yōu)選地，該配方中包括0.05%的抗氧化劑。
[0024]根據本發(fā)明的配方還可以包括爽滑劑。合適的爽滑劑包括芥酸酰胺。優(yōu)選地，該配方包括至多0.4%的爽滑劑，更優(yōu)選0.05至0.1%的爽滑劑。
[0025]其它添加劑還包括顏料、填料、UV穩(wěn)定劑和/或抗粘連劑，如特定應用所需的。
[0026]通常，根據本發(fā)明制備的薄膜典型地具有2至10密爾的厚度，更優(yōu)選2-5密爾或
6-8密爾。該材料還可以形成片材。片材可以具有10密爾至30密爾或更大的厚度。
[0027]實施例配方。制備十二個示例性組合物，且每個組合物的組成示于表1中的實施例1-12中。比較實施例1-10和12與實施例11，實施例11為已知的組合物。表1中記載的數字是指該組合物中每個組分的重量百分數。
[0028]表1
[0029]
【權利要求】
1.一種彈性體組合物，包括(以重量百分數): 55-60%的氫化SEEPS嵌段共聚物，其具有大約90000至100000的數均分子量； 7-12%的聚苯乙烯； 15-30% 的油。
2.根據權利要求1的彈性體組合物，進一步包括(以重量百分比): 5-20%的脂肪族氫化烴樹脂，其具有65-75°C的玻璃化轉變溫度(Tg V )和大約700至800的數均分子量。
3.根據權利要求1的彈性體組合物，其中氫化SEEPS嵌段共聚物具有46/54至44/56的異戊二烯/1，3 丁二烯質量比。
4.根據權利要求2的彈性體組合物，其中氫化嵌段共聚物具有46/54至44/56的異戊二烯/1,3 丁二烯質量比。
5.根據權利要求2的彈性體組合物，其中氫化嵌段共聚物具有45/55的異戊二烯/1，3丁二烯質量比。
6.根據權利要求4的彈性體組合物，其中(以重量百分比)包括16-20%的油、8-10%的聚苯乙烯和10-16%的脂肪族氫化烴樹脂，基于彈性體組合物。
7.根據權利要求1的彈性體組合物，進一步包括(以重量百分比): 5-20%的脂肪族氫化烴樹脂，其具有65-75°C的玻璃化轉變溫度(Tg V )和650至750的數均分子量。
8.—種包括權利要求1的彈性體組合物的薄膜，其中薄膜厚度為2-10密爾。
9.根據權利要求2的彈性體組合物，其中組合物包括7-10%的聚苯乙烯、15-20%的油和10-16%的脂肪族氫化烴樹脂。
10.根據權利要求2的彈性體組合物，其中氫化SEEPS嵌段共聚物具有45/55的異戊二烯/1，3 丁二烯質量比。
11.一種制備彈性體組合物的方法，包括: 將(a) 55-60 (重量％)的氫化SEEPS嵌段共聚物，其具有大約90000至100000的數均分子量；(b) 7-12(重量％)的聚苯乙烯和(c) 15-30(重量％)的油混合； 其中混合的組合物形成混合物。
12.根據權利要求11的制備彈性體組合物的方法，進一步包括: 混合5-20%的脂肪族氫化烴樹脂，其具有65-75°C的玻璃化轉變溫度(Tg V )和大約700至800的數均分子量。
13.—種制備彈性體薄膜的方法，包括將權利要求11的混合物擠出以形成彈性體薄膜。
14.一種制備彈性體薄膜的方法，包括將權利要求12的混合物擠出以形成彈性體薄膜。
【文檔編號】C08L53/00GK103534310SQ201280008758
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年2月14日 優(yōu)先權日:2011年2月14日
【發(fā)明者】B·K·查普曼, H·A·福斯特 申請人:可樂麗美國股份有限公司