TWI375698B - Fibrillated polyolefin foam - Google Patents

Description

另外，因為使流體保留於孔狀泡珠體之小表面孔洞内 之毛細力量典型上係比SAP之渗透吸收壓力更強， 可保留至少-部份之流體，避免藉由SAP而吸收。此造成 =流體之吸收妓部於負荷物置料部上時使皮膚再次 配製起泡型泡泳體之另-挑戰係於乾燥處理期間之不 -致及非所欲之泡沬體崩解，因而使泡泳體之性質難以控 制。充滿纖維之泡泳體已證實於乾燥處理期間降低崩解^ 之用途。美國專利第6,261，679及6,603,㈣號案(二者皆頒ς Chen等人)描述製造具有纖維素或其它相似纖維之基本材 料之吸收賴狀綠。‘仍專難及專利㈣揭示此 等親水性_需包含吸收性料體之主要結構組份，其包 含最高達泡泳體質量之98重量％。作為支柱狀纖維之黏= 之聚合物結合劑係主要包含料體質量之剩餘之2_10% / 因此，仍存在持續需要具有增加吸收速率之吸收性物 件。於此方法，所欲地係維持高空隙體積及增加表面開口 以降低流體之毛細滞留。 【發明内容3 揭露概要 於-方面’此間所揭露之實施例係有關於一種自水性 分散液產纟熱龍泡，此水齡錄包含熱塑 性樹脂、水，及分散液安定劑，此方法包含：添加至少— 泡沫安定表面活性劑至此水性分散液而形成混合物；添加 纖維至此混合物；及使此混合物起泡產生泡沫，移除此泡 吸收性材料’及用於製造吸收性材料之方法。特別地，某 些實施例係有關於以熱塑性樹脂顆粒及熱塑性纖維形成之 泡泳體°特別地，實施例係有關於以與聚烯烴纖維混合之. 聚烯烴顆粒之水性分散液形成之泡沬體。於下列說明中， 數種細筇係用以提供對本揭露之瞭解。但是，熟習此項技 藝者會瞭解本揭露可於無此等細節下實施，且自所述實施 例之各種改變或改良係可能。 此揭露之一實施例包含一種產生熱塑性泡沬體之方 法。本揭露之吸收性結構可藉由使熱塑性纖維與水性分散 液混合而形成，其中，水性分散液可含有熱塑性樹脂、水， 及女疋劑。纖維及水性分散液之混合物可被起泡產生泡 沐’其於後可被乾燥移除至少_部份之水，形成泡沐體。 於此使用時，“起泡”或“經起泡，，等辭係指一種使大量 體積之空氣或其它氣體併人液體内之方法，其中，於某些 實施例，至少80體積％之經起泡之材料係由氣體組份所: 成。於其它實施例，至少85體積％之經起泡之材料係由氣 體組份所組成；且於其它實施例係至少9()體積％。液體可 為於水性或有機介㈣之分子溶液、縣溶液，或分散液。 -般，經舰线懸藉由機械方法產生，諸如於大氣 條件下之高剪城合，或_性地於混合喊氣體注射於 系統内。“泡沬”-辭於此使用時係指於乾燥或移除液體介 質前之如上所述之已經起泡之液體。於此使㈣，乾燥及 移除可被互換使用’且可包含熱及/或機械式移除液體介 ' “泡沬體”—辭於此使用時係指藉由自泡沬移除一部份 \ ”質而先成之彈性結構，例如，至少一部份、大部份， 或所有之㈣介質可被移除。依據此間所揭露之實施例自 之代开7成姐體係例^於第2圖。;㈣5可包含於分散液8内 :囊狀之4氣7 ’其中’分散液8包含於液體介質9内之聚 :物顆粒H)。當㈣介質9於乾燥或移除處額期間自泡床 時^ 物顆粒1G聚結且炫融在—起，產生圍繞被補 W…氣氣泡13之互連之膜或支柱12，而使形成之結構物 產生安定性。膜之形成可依包含泡沐内之聚合物之炫 点液體"質之移除速率（即，蒸發速率），及整體之泡泳組 等之變數而I例如’當水自由水性分散液形成之泡泳 除時’包含於分散㈣之聚合物會㈣，形成膜，賦予 :成之泡沐體結構及彈性。於某些實施例，泡沐體可被形 \其中’殘餘液體之量範圍係〇至2〇重量0/〇 ;於其它實施 例係0至1〇重量％ ;且於其它實施例係㈣重量 水性分散液 更普遍地’本揭露之實施例係有關於水性分散液，及 自水性分散液製造之化合物，其剌於形成經起泡之泡泳 體。此等經起泡之泡泳體可用於，例如，⑽㈣ϋ 用於本揭露之實施例之分散液包含水、（Α)至少—熱塑性樹 脂，及(Β)安定劑。此等係於下更詳細地說明。 熱塑性樹脂 本揭露之水性分散液之實施例中所包含之熱塑性樹脂 (Α)係本身不可輕易分散於水中之樹脂。“樹脂，，—辭於此使 用時而被閣釋包含合成聚合物或經化學改質之天然樹脂。 此間使用之樹脂可包含賴聚合物之彈性體及摻合 物。於某些實施例，熱塑性樹脂係半結晶樹脂。“半結晶。” 辭係思才曰當接受標準差式掃猫量熱術(DSC)評姑時擁有 至少-吸熱之樹脂。某些半結晶聚合物展現當掃瞒溫度增 力最、、吸熱最大值時展現相對較溫和之斜率之Ο%吸 熱。此係反映寬溶融範圍之聚合物，而非具有-般被認為 係月確溶點之聚合物。用於此揭露之分散液之一些聚合物 具有單-炫點，而其它聚合物具有多於一炼點。 於某些聚合物，-或多個炼點可為明確，而使所有或 —部份之聚合物於相t窄之溫度範圍（諸如，數個攝式度數） 熔融。於其它實施例，聚合物可於約2(TC之範圍展現寬的 炫融特〖生。於其它實施例，聚合物可於大於50°C之範圍展 現寬的熔融特性。 可用於本揭露之熱塑性樹脂(A)之例子包含〇：-烯烴（諸 如，乙烯、丙烯、1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、 甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-己烯、1-辛烯、癸烯，及1-十—碳烯）之均聚物及共聚物（包含彈性體），典型上係以聚 乙烯、聚丙烯、聚-1-丁烯、聚-3-甲基-1-丁烯、聚_3_甲基-1-戍歸、聚-4·甲基·丨·戊烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯小丁烯共 /i f ’及丙烯-1-丁烯共聚物為代表；〇： ·烯烴與共軛或非 共輪二缔之共聚物（包含彈性體）’典型上係以乙烯-丁二烯 共聚物及乙烯-亞乙基降冰片烯共聚物為代表；及諸如二或 更多種α-烯烴與共軛或非共軛二烯之共聚物之聚烯烴（包 1375698 含彈性體），典型上係以乙烯-丙烯-丁二烯共聚物、乙烯-丙 烯-二環戊二烯共聚物、乙烯-丙烯-1，5-己二烯共聚物，及乙 烯-丙烯-亞乙基降冰片烯共聚物為代表；乙烯-乙烯基化合 物共聚物，諸如，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-乙烯基酯 5 共聚物、乙烯-氣乙烯共聚物、乙烯丙烯酸或乙烯-(甲基）丙 烯酸之共聚物，及乙烯-(曱基）丙烯酸酯共聚物；苯乙烯共 聚物（包含彈性體），諸如，聚苯乙烯、ABS、丙烯腈-苯乙 烯共聚物、α-甲基苯乙烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯乙烯基 醇、苯乙烯丙烯酸酯（諸如，苯乙烯曱基丙烯酸酯、苯乙稀 10 丁基丙烯酸酯、苯乙烯丁基甲基丙烯酸酯，及苯乙烯丁二 烯）及交聯之苯乙烯聚合物；及苯乙烯嵌段共聚物（包含彈性 體），諸如，苯乙烯-丁二烯共聚物及其水合物，及苯乙烯-異戊間二烯-苯乙烯三嵌段共聚物；聚乙烯基化合物，諸 如，聚氣乙烯聚偏氯乙烯、氣乙烯-偏氣乙烯共聚物、聚丙 15 烯酸甲酯，及聚曱基丙烯酸甲酯；聚醯胺，諸如，耐綸6、 耐綸6,6，及耐綸12 ;熱塑性聚酯，諸如，聚對苯二甲酸乙 二酯，及聚對苯二甲酸丁二酯；聚碳酸酯、聚苯醚等；及 玻璃質之以烴為主之樹脂，包含聚-二環戊二烯聚合物，及 相關聚合物（共聚物、三元共聚物）；飽和之單烯烴，諸如， 20 乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯，及丁酸乙烯酯等；乙烯基酯， 諸如，單羧酸之酯，包含丙烯酸曱酯、丙烯酸乙酯、丙烯 酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙稀酸十二酯、丙烯酸正辛酯、 丙烯酸苯酯、曱基丙烯酸曱酯、甲基丙烯酸乙酯，及甲基 丙烯酸丁酯等；丙烯腈、曱基丙烯腈、丙烯醯胺、其等之 12 1375698 混合物；藉由開環置換衫互置㈣合反料製造之樹 脂。此等樹脂可單獨或以二或更多種之混合而使用。 於-特別實施例’熱塑性樹脂可包含乙烯與包含稀(諸 如，1-辛烯)之共單體之〇；_烯烴異種共聚物。乙烯及辛烯之 共聚物可單獨或與另外之熱塑性樹脂(諸如，乙稀丙稀酸共 聚物)之混合存在。當—起存在時，乙稀與辛稀之共聚物 及乙稀-丙缔酸共聚物之重量比例範圍可為約ι:ι〇至約 1〇]，諸如’約3:2至約2:3。聚合物樹脂(諸如，乙稀辛稀 共聚物）可具有少於約50%之結晶度，諸如，少於約挪。 10 於某些實_ ’聚合物之結晶度範圍可為5至35%。於其它 實施例，結晶度範圍可為7至2〇0/。。 15 20 此間所揭露之實施例亦可包含可包含至少一多敌段稀 煙異種共聚物之聚合物組份。適合之多嵌段烯烴異種共聚 物可匕3於例如’美國臨時專利申請案第6嶋8,州號案 中所述者。“多嵌段料物”—辭翻包含二或更多之化學 上不同之區段或區段(稱為，，嵌段”），較佳係以線性方式社 合，之聚合物，即，包含對於聚合化之乙烯官能性係以尾 對尾結合（而非以側向或接枝之方式）之化學上不同之單元 之聚合物。於某些實施例’嵌段躲其内併納之共單體之 量或型式、密度'結晶量、造成此組狀聚合物之微晶、 立構規整度(全同立構或間同立構)之型式或程度 、區域規整 性或區域不規整性、分支（包含之鏈分支或超分支)之量均 -性，或任何其它之化學或物理性質係不同。多嵌段共聚 物之特徵在於由於製造此等共聚物之獨特方法造成之多分 13 1375698 散指數(？〇1或1^^/1^11)、嵌段長度分佈，及/或嵌段數目分佈 之獨特分佈。更特別地，當以連續方法製造時，聚合物之 _ 實施例可擁有範圍為約1.7至約8 ;於其它實施例係約1.7至 . 約3.5 ;於其它實施例係約1.7至約2.5 ;且於其它實施例係 5 約1.8至約2.5或約1.8至約2.1，之PDI。當以批式或半批式方 - 法製造時，聚合物之實施例可擁有範圍為約1.0至約2.9 ;於 _ 其它實施例係約1.3至約2.5 ;於其它實施例係約1.4至約 2.0 ;且於其它實施例係約1.4至約1.8，之PDI。 • 多嵌段烯烴異種共聚物之一侈子係乙烯/α-烯烴嵌段異 10 種共聚物。多嵌段烯烴異種共聚物之另一例子係丙烯/α-烯 烴異種共聚物。下列說明係聚焦於具有乙烯作為主要單體 之異種共聚物，但有關於一般聚合物特性係以相似方式應 用於以丙烯為主之多嵌段異種共聚物。 乙烯/α-烯烴多嵌段共聚物可包含呈聚合型式之乙烯 15 及一或多種可共聚合之α-烯烴共單體，特徵在於數個（即， 二或更多）之於化學或物理性質係不同之具二或更多種聚 合化單體單元之嵌段或區段(嵌段異種共聚物）。於某些實施 . 例，共聚物係多嵌段異種共聚物。於某些實施例，多嵌段 異種共聚物可以下列化學式表示： 20 (ΑΒ)η 其中，η係至少為1，且於各種不同之實施例，η係大於1之 整數，諸如，2、3、4、5、10、15、20、30、40、50、60、 70、80、90、100，或更高。”Α”表示一硬嵌段或區段，且”Β” 表示一軟嵌段或區段。較佳地，Α及Β係以線性方式連接， 14 而非以分A或星狀之方式。”硬”區段係指其間乙烯於某些 實知例係以大於95重量％ ’且於其它實施例係大於98重量 /〇之！存在之聚合化單元之嵌段。換言之硬區段内之 。共單體含量於某些實施例係少於硬區段總重量之5重量 % ’且於其它實施例係少於2$量％。於某些實施例 ’硬區 奴包3所有或實質上所有之乙烯。另一方面，“軟，，區段係 指，中共單體含量於某些實施例係大於軟區段總 重量之5 重1% ’於各種不同之其它實施例係大於8重量％ ，大於10 重里％，或大於15重量％，之聚合化單元之嵌段。於某些實 施例，軟ϋ段内之共單體含量於各種其它實施例可為大於 20重量％，大於25重量％，大於3〇重量％，大於35重量％， 大於40重量％，大於45重量％，大於5〇重量％，或大於6〇重 量％。 於某些實施例，Α嵌段及Β嵌段係沿聚合物鏈無規地分 佈。換言之’嵌段共聚物不具有如下之結構。

AAA-AA-BBB-BB 於其它實施例，嵌段共聚物不具有第三種嵌段。於其 它實施例’ A嵌段或B嵌段皆不包含二或更多之區段（或次嵌 段），諸如，尖部區段。 多嵌段異種共聚物特徵可在於範圍為大於〇至約丨之平 均嵌段指數(ABI)，及大於約1.3之分子量分佈（Mw/Mn)。平 均嵌段指數（ABI)係於20 °C及110 °C (5 °C增量）之製備TREF 獲得之每一聚合物分級物之嵌段指數(“ΒΓ)之重量平均：

ABI= EfwiBIJ 1375698 性化之製備之TREF分級物及/或具窄組成之充份特性化之 無規乙稀共聚物校正而決定。需注意α及召可隨儀器而改 變。再者’需以感興趣之聚合物組成，使用對於用以產生 校正之製備之TREF分級物及/或無規共聚物係適當之分子 5 量範圍及共單體型式產生適當之校正曲線。具有些微分子 量作用°若校正曲線係自相似分子量範圍獲得，此作用基 本上可被忽略。於某些實施例，無規乙烯共聚物及/或無規 共聚物之製備之TREFv>級物滿足下列關係式：

Ln P=-237.83/Tatref+〇.639 10 上述校正方程式係對於窄組成之無規共聚物及/或寬 組成無規共聚物之製備之TREF分級物之乙烯莫耳分率， P，與分析TREF洗提溫度，TATREF，之關係。Txo係相同組 成且具有Ρχ乙烯莫耳分率之無規共聚物之ATREF溫度《Τχ0 可自Ln Ρχ=α/Τχο+/3計算。相反地，Ρχο係相同組成且具 15有Τχ之ATREF溫度之無規共较物之乙烯莫耳分率，其可自 Ln Ρχ〇= α /Τχ+ /3 計算。 一旦每一製備之TREF分級物之嵌段指數(ΒΙ)被獲得， 整個聚合物之重量平均嵌段指數(ΑΒΙ)可被計算。於某些實 施例，ΑΒΙ係大於〇但少於約〇.4，或約0.1至約0.3。於其它 20 實施例，ΑΒΙ係大於約〇.4且最高達約1.0。於其它實施例’ ΑΒΙ需於約〇.4至約0.7，約0.5至約0.7，或約0.6至約0.9，之 範圍。於某些實施例，ΑΒΙ係於約0.3至約0.9，約0.3至約 0.8，或約0.3至約0,7，約0.3至約〇·6，約0.3至約0.5，或約 0.3至約〇.4,之範圍。於其它實施例，ΑΒΙ係約0.4至約1.0 ’ 17 1375698 約0 5至約1.0 ’或約0.6至1·〇，約0.7至約1.0，約0.8至約1.0， 或約0.9至約1.〇，之範圍。 多嵌段異種共聚物之另一特徵係此異種共聚物可包含 至少一可藉由製備之TREF獲得之聚合物分級物，其中，此 5分級物具有大於約01且最高達約1.0之嵌段指數，且此聚合 物具有大於約1.3之分子量分佈(Mw/Mn)。於某些實施例， 此聚合物分級物具有大於約0.6且最高達約1.0，大於約〇.7 且最高達約1.0’大於約〇.8且最高達約1()，或大於約〇9且 最高達約1.0，之嵌段指數。於其它實施例，此聚合物分級 10物具有大於約0.1且最高逹約1.0，大於約0.2且最高達約 1.0 ’大於約0.3且最高達約1.〇，大於約〇_4且最高達約丨〇， 或大於約0.4且最高達約1.〇 ’之嵌段指數。於其它實施例， 此聚合物分級物具有大於約〇.丨且最高達約〇5，大於約〇2 且最高達約0.5 ’大於約0.3且最高達約〇.5，或大於約〇4且 15最高達約05，之嵌段指數。於其它實施例，此聚合物分級 物具有大於約0.2且最高達約〇.9，大於約0.3且最高達約 0.8 ’大於約〇.4且最高達約〇_7 ’或大於約〇 5且最高達約 0.6,嵌段指數。 用於此間揭露之實施例之乙烯α _烯烴多種嵌異種共 20聚物可為乙烯與至少一CrCwa-烯烴之異種共聚物。異種 共聚物可進一步包含CpC,8二烯烴及/或烯基苯。用於與乙 烯進行聚合反應之適當不飽和共單體包含，例如，乙稀不 飽和單體、共軛或非共軛之二烯、聚烯、烯基苯等。此等 共單體之例子包含C3_C2〇a-烯煙，諸如，丙稀、異丁稀、 18 5 ^ ：己稀、i•戊稀、4_曱基-i•戊稀]庚稀、i辛稀、 壬稀、-癸稀等。於某些實施例，^稀煙可為工 1-辛稀。其它適合之單體包含笨乙稀、 之苯乙稀、乙稀基笨并環丁烧、14，_ 基取代 及™如，環戊歸、環己稀，及環辛歸)。 12路之讀段異種共聚物可與經由依序之單體添 奸料料聚合反應技術 i== 聚合物之物理摻合物，及嵌段共 10 ϊ=:=，與於相等結晶性或模量之相同單體及 =生 物相比，此異種共聚物具有較佳(較高) t耐熱性_點測量）' 較高ΤΜΑ透人溫度、較高之高溫 15 f ^度，及/紐高之高溫扭矩貯存模量(藉由動態機械分 斤:疋）冑紐質可自使用此多嵌段異種共聚物之實施例 而獲^卜與含有相同單體及單體含量之無規共聚物相比， 此夕飲&異種共聚物具有較低之壓縮變定（㈣是於高溫 時)一、較低之應力魏、較高之耐婦性、較高之撕裂強度、 較高之_著性、由於較高結晶蝴化)溫度造成之較快變 定、較高回復性(特別是於高溫時）、較佳之财磨性、較高之 回縮力’及較佳之油及填料接受性。 20 加 〃匕之稀k異種共聚物包含含有單偏乙稀基芳香族單 體（包含苯乙稀、鄰·曱基笨乙稀、對_甲基苯乙稀、第三丁 基苯乙稀等）之聚合物。特別地包含乙稀及苯乙稀之異種 共聚物可被使用。於其它實施例包含乙稀、苯乙烯及CA。 α嫦L選擇社地包含C4_C2Q二稀，之共聚物可被使用。 19 1375698 適合之非共軛二烯單體可包含具有6至15個碳原子之 直鏈、分枝或環狀之烴二烯。適合之非共軛二烯之例子不 . 受限地包含直鏈非環狀二烯，諸如，1，4-己二烯、1,6-辛二 . 烯、1,7-辛二烯、1，9-癸二稀，分枝鏈非環狀二烯，諸如， 5 5-曱基-1，4-己二烯；3,7-二曱基-1，6-辛二烯；3,7-二曱基-1,7- - 辛二烯，及二氫楊梅烯及二氫葶烯之混合異構物，單環脂 環二烯，諸如，1,3-環戊二烯；1,4-環己二烯；1,5-環辛二 烯，及1，5-環十二碳二烯，多環脂環稠合及橋接之環二烯， • 諸如，四氫茚、甲基四氫節、二環戊二烯、二環-(2,2,1)- 10 庚-2,5-二烯；烯基、亞烷基、環烯基及環亞烷基之降冰片 烯，諸如，5-甲撐基-2-降冰片烯(MNB) ; 5-丙烯基-2-降冰 片烯、5-異亞丙基-2-降冰片烯、5-(4-環戊烯基)-2-降冰片 烯、5-環亞己基-2-降冰片烯、5-乙烯基-2-降冰片烯，及降 冰片二烯。典型上用以製造EPDM之二烯中，特別佳之二烯 15 係1,4-己二烯（HD)、5-亞乙基-2-降冰片烯（ENB)、5-亞乙烯 基-2-降冰片烯(VNB)、5-甲撐基-2-降冰片烯(MNB)，及二 ·- it 戊二烯(DCPD)。 . 一類可依據此間揭露之實施例使用之所欲聚合物係乙 稀、C3-C2〇a-烯烴(特別是丙烯)及選擇性之一或多種二烯單 20 體之彈性體異種共聚物。用於此實施例之較佳α-烯烴係以 化學式CH2=CHR*指示，其中，R*係1至12個碳原子之線性 或分枝之烷基。適合之α-烯烴之例子不受限地包含丙烯、 異丁烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-曱基-1-戊烯，及1-辛烯。特別較佳之α-烯烴係丙烯。以丙烯為主之聚合物於 20 1375698 此項技藝一般係稱為EP或EPDM聚合物。用於製造此等聚 合物（特別是多嵌段EPDM型聚合物）之適合二烯包含含有4 至20個碳原子之共軛或非共軛之直鏈或分枝鏈狀、環狀或 多環狀之二烯。較佳之二烯包含1,4-戊二烯、1,4-己二烯、 5 5-亞乙基-2-降冰片烯、二環戊二稀、環己二烯，及5_亞丁 基-2-降冰片烯。特別較佳之二烯係5-亞乙基-2-降冰片烯。 作為一適合型式之樹脂，二-或聚·羧酸及包含二酚之二 元醇之酯化產物可被使用。此等樹脂係例示於美國專利第 3,590,000號案，其在此被併入以供參考之用。樹脂之其它 10特別例子包含笨乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物’及苯乙烯/丁二 烯共聚物；懸浮聚合之笨乙烯丁二烯；自雙酚A及環氧丙烷 反應’其後使形成產物與福馬酸反應而獲得之聚酯樹脂； 及自對苯二甲酸二甲酯、丁二酵、i，2_丙二醇，及季戊 四醇、苯乙烯丙烯酸酯反應而形成之分支聚酯樹脂，及其 15 等之混合物。 再者’本揭露之特別實施例可使用以乙烯為主之聚合 物、以丙烯為主之聚合物、丙烯-乙烯共聚物，及苯乙烯共 聚物作為組成物之一組份。本揭露之其它實施例可使用聚 西曰树月曰，包含含有脂族二元醇者，諸如，UNOXOL 3,4二 2〇几醇，其可得自陶氏化學公司（Midland, MI)。 於選擇之實施例，熱塑性樹脂係自乙烯—α烯烴共聚物 ，丙歸·’烴共聚物》特別地，於選擇之實施例，熱塑性 树月曰包含一或多種之非極性聚浠烴。 於特別實施例’諸如聚丙烯、聚乙稀，及其共聚物， 21 1375698 及其摻合物，與乙烯-丙烯-二烯之三元共聚物之聚烯烴可被 使用。於某些實施例’較佳之烯烴聚合物包含如美國專利 第3,645,992號案（頒給Elston)中所述之均質聚合物；如美國 專利第4,076,698號案（頒給Anderson)所述之高密度聚乙烯 5 (HDPE);非均質分支之線性低密度聚乙稀(LLDPE);非均 質分支之超低線性密度之聚乙烯(ULDPE);均質分支之線 性乙烯/α ·烯烴共聚物；均質分支之實質上線性之乙烯/α _ 烯烴聚合物（其可藉由’例如，美國專利第5,272,236及 5,278,272號案（其等之揭示内容在此被併入以供參考之用） 10所揭示之方法製造）；及高壓自由基聚合之乙烯聚合物及共 聚物（諸如，低密度聚乙烯(LDPE)或乙烯乙酸乙烯酯聚合物 (EVA))。 美國專利第 6,566,446、6,538,070、6,448,341、 6,316,549、6，111，023、5,869,575、5,844,045，或5,677,383 15號案（每一者在此被全部併入以供參考之用）中所述之聚合 物組合物及其摻合物亦適合某些實施例。於某些實施例， 摻合物包含二種不同之齊格勒_那塔聚合物。於其它實施 例’摻合物可包含齊格勒_那塔及茂金屬聚合物之推合物。 於其它實施例，此間使用之聚合物係二種不同茂金屬聚合 20物之摻合物。於其它實施例，單位置共催化劑聚合物可被 使用。 於某些特別實施例，聚合物係以丙稀為主之共聚物或 異種”聚物。於某些實施例，丙稀/乙稀共聚物或異種共聚 物之特徵在於具有實質上全同立構之丙締序列。“實質上全 22 1375698 同立構之丙烯序列”一辭及相似用辭係意指此序列具有於 一實施例係大於約0.85 ;於另一實施例係大於約0.90 ;於另 一實施例係大於約0.92;且於另一實施例係大於約0.93之藉 由13C NMR測量之全同立構三元組(mm)。全同立構三元組 • 5 係此項技藝已知，且係描述於，例如，美國專利第5,504，172 . 號案及WOOO/01745，其論及以藉由13C NMR光譜測定之於 共聚物分子鏈内之三元組單元方式之全同立構序列。 烯烴聚合物、共聚物、異種共聚物，及多嵌段異種共 # 聚物可藉由於其聚合物結構内併納至少一官能基而官能 10 化。例示之官能基可包含，例如，乙烯不飽和單及二官能 性之羧酸 '乙烯不飽和單及二官能性羧酸酐、其鹽及其酯。 此等官能基可接枝至烯烴聚合物，或其可與乙烯及選擇性 之額外共單體共聚合形成乙烯、官能性共單體及選擇性之 其它共單體之異種共聚物。用於使官能基接枝至聚乙烯上 15 之手段係描述於，例如，美國專利第4,762,890、4,927,888 及4,950,541號案，此等專利案之揭示内容在此被全部併入 以供參考之用。一特別有用之官能基係馬來酸酐。 • 存在於官能性聚合物内之官能基之量可改變。官能基 可以於某些實施例係至少約1〇重量％ :於其它實施例係至 20少約5重量。/❶；且於其它實施例係至少約7重量％之量存在。 官能基於某些實施例係以少於約4〇重量％ ;於其它實施例 係少於約30重量％;且於其它實施例係少於約25重量％之量 存在。 於其它特別實施例，熱塑性樹脂可為以乙烯乙酸乙烯 23 1375698 酯（EVA)為主之聚合物。於其它實施例，熱塑性樹脂可為以 乙烯-丙烯酸曱酯（EMA)為主之聚合物。於其它特別實施 . 例，乙烯烯烴共聚物可為乙烯-丁烯、乙烯-己烯，或乙 • 烯-辛烯之共聚物或異種共聚物。於其它特別實施例，丙烯 5 -α烯烴共聚物可為丙烯-乙烯或丙烯-乙烯-丁烯之共聚物 - 或異種共聚物。 . 於某些實施例，熱塑性樹脂可為乙烯-辛烯之共聚物或 異種共聚物，具有0.857與0.911 g/cc間之密度及0.1至100克 ® /10分鐘於其它實施例，乙烯-辛烯共聚物可具有0.863與

10 0.902 g/cc間之密度，及0.8至35克/10分鐘之熔融指數（190°C 及2.16公斤之重量）。乙烯-辛烯之共聚物或異種共聚物可併 納20-45重量％之乙烯及辛烯。 於某些實施例，熱塑性樹脂可為具有5與20重量％間之 乙烯含量及0.5至300克/10分鐘之熔融流速率（230°C及2.16 15 公斤之重量）之丙烯-乙烯之共聚物或異種共聚物。於其它實 施例，丙烯-乙烯之共聚物或異種共聚物可具有9與12重量％ ® 間之乙烯含量，及1至100克/10分鐘之熔融流速率（230°C及 . 2.16公斤之重量）。 於某些其它實施例，熱塑性樹脂可為低密度聚乙烯。 20 具有0.911與0.925 g/cc間之密度及0.1至100克/10分鐘之熔 融指數（190°(：及2.16公斤之重量）。 於某些實施例，熱塑性樹脂可具有少於50%之結晶 度。於其它實施例，樹脂之結晶度可為5至35%。於其它實 施例，結晶度範圍可為7至20%。 24 於某些實施例’熱塑性樹脂係半結晶聚合物，且可具 有/於110°(：之熔點。於其它實施例炫點可為25至100〇(：：。 於其它實施例，熔點可為40與85。〇之間。 於某些實施例’熱塑性樹脂係玻璃質之聚合物，且可 5具有少於11〇〇C之玻璃轉移溫度。於其它實施例 ，玻璃轉移 狐度可為20至100 C。於其它實施例，玻璃轉移溫度可為5〇 -至 750C。 於某些實施例’熱塑性樹脂可具有大於1〇〇〇〇克/莫耳 之重量平均分子量。於其它實施例，重量平均分子量可為 10 20,000至150,000克/莫耳；於其它實施例，係5〇 〇〇〇至 100,000克/莫耳。 一或多種之熱塑性樹脂可以約1重量％至約9 6重量。/〇之 聚合物固體之量包含於水性分散液内。例如，熱塑性樹脂 於一實施例係可以約1 〇重量％至約6 〇重量％，且於另—實施 15例係約20重量％至約50重量％，之量存在於水性分散液内。 安定劑 本揭露之實施例使用安定劑以促進安定之分散液或乳 化液之形成。於選定之實施例，安定劑可為表面活性劑、 聚合物（不同於如上詳述之基本聚合物），或其等之混合物。 20 於其它實施例，樹脂係一種自安定劑，因此，額外之外來 安定劑可能不需要。例如，一種自安定系統可包含部汾水 解之聚合物，其中’藉由使聚酯與含水之鹼混合，聚竭樹 脂及似表面活性劑之安定劑分子可被產生。特別地，安定 劑可作為分散劑、用於使泡沫體起泡之表面活性劑，或作 25 為此二目的。此外，一或多種之安定劑可混合使用。 於某些實施例，安定劑可為具有極性基作為共單體或 接枝單體之極性聚合物。於較佳實施例，安定劑可包含— 或多種之具有極性基作為共單體或接枝單體之極性聚稀 烴。典型之聚合物包含乙烯-丙烯酸(EAA)及乙烯-甲基内稀 酸共聚物，諸如，可以商品名為PRIMACORTM(陶氏化學公 司之商標）、NUCRELTM(E.T. DuPont de Nemours之商標）及 ESCORTM(ExxonMobil之商標）獲得且描述於美國專利第 4,599,392、4,988,781及5,938,437號案（每一者在此被全部併 入以供參考之用）所述者。其它適合之聚合物包含乙烯丙稀 酸乙酯（EEA)共聚物、乙烯甲基丙烯酸甲酯（EMMA)，及乙 烯丙烯酸丁酯（EBA)。其它之乙烯-羧酸共聚物亦可使用。 熟習此項技藝者會瞭解數種其它之有用聚合物亦可被使 用。 若聚合物之極性基於性質上係酸性或鹼性，則此安定 化之聚合物可以中和化試劑部份或完全中和形成相對應之 鹽。於某些實施例，安定劑（諸如，長鍵脂肪酸或EAA)之中 和作用以莫耳為基準計可為20至200% ;於其它實施例以莫 耳為基準計係50至110%。例如，對於EAA，中和化試劑係 驗’諸如’氫氧化敍，或氫氧化鉀。其它之中和化試劑可 包含’例如’氫氧化鋰或氫氧化鈉。熟習此項技藝者會瞭 解適當中和化試劑之選擇係依配製之特定組合物而定，且 此一選擇係於熟習此項技藝者之知識内。 可使用之其它安定化試劑包含具有12至60個碳原子之 1375698 長鏈脂肪醆或脂肪酸鹽。 肪酸鹽可具扣㈣個麵子' ’長鍵脂肪酸或脂 活性:用露之另外的安定劑包含陽離子性表面 性劑陰離子性表面活性劑，或 陰離子性表面活性劑之例子包含績酸

10 15 離子性表面活性劑之例子包含季錢。非離子性表面 :之例子包含含有環氧乙院之嵌段共聚物及石夕綱表面 =生劑。作為安定劑之表面活性劑可為外部表面活性劑或 内部表面活性劑。外部表面活性劑係於分散體製造期間不 會化學反應於聚合物内之表面活性劑。此間使用之外部表 面活性劑之例子包含十二烷基苯磺酸鹽及月桂基磺酸鹽。 内部表面活性劑係於分散體製造期間會化學反應於聚合物 内之表面活性劑。此間使用之内部表面活性劑之例子包含 2,2_二甲基醇丙酸及其鹽。 於特別實施例’分散劑或安定劑可以範圍為大於0至60

重量％之量使用，其係以使用之熱塑性樹脂（或熱塑性樹脂 混合物）之量為基準計。例如，長鍵脂肪酸或其鹽可以〇·5 至10重量％(以熱塑性樹脂之量為基举計)使用。於其它實施 例，乙稀_丙烯酸或乙烯_甲基丙棘酿之共聚物可以0.5至60 2〇重量％(以熱塑性樹脂之量為基準計）之量使用。於其它實施 例，磺酸鹽可以0.5至10重量％(以熱槊性樹脂之量為基準計) 之量使用。 如上所探討，多於一種之安定劑玎被使用，且混合物 可作為’例如，分散劑及作為表面漆性劑。 27 1375698 分散剤 5

10 15 於實把例水性分散液可包含多於水性分散液之約1 重量狀量之分散劑；於另一實施例係多於約2%;且於另 一實施例係多於約3%。於另-實施例，水性分散液可包含 少於水性讀液之約1G重量％之量之分散劑；於另一實施 例係少於約8%;且於另-實施Μ少於5%。 聚烯、樹月曰之適合分散劑可包含於某些實施例係大於 12個碳鏈長度’於其__係18錢個碳原子，之脂肪 I之座jHl等鹽可為藉由使酸以相對應之驗（例如，、 及NH4〇h)中和作用而製備之脂肪酸之驗金屬或敍 孤此等鹽可如下所更完整描述般於分散步驟中於原位形 成L田之月曰肪g夂刀散劑可被選擇作為擠塑炫融步驟之分 散劑’以於分散液内達到所欲之樹脂平均顆粒尺寸，其於 實施例係約G.2與25微米之間，且於另_實施例係約〇5 與10微米之間。於另_實施例’聚稀煙顆粒之尺寸範圍可 為0.5至1.5微米。

熟習此項技藝者會瞭解用以產生相對較安定之聚稀烴 樹脂顆粒之水性分散液之分散劑會依使用之聚稀烴顆粒之 性質而改變。另外，使用之分散劑可與用於其後之泡珠製 20備之泡沫安定化之表面活性劑相同或不同。 分散組成物 依據此間揭露之實施例之分散組成物可包含液體介質 (諸如，水）、_性飽旨，、分散㈣定劑，及選擇性之填 料。關於熱塑性樹脂及分散液安定劑，於某些實施例，熱 28 塑性樹脂可包含組成物内之基本聚合物及分散液安定劑之 總量之約30%至99%(以重量計）之間。於其它實施例，熱塑 性樹脂可包含組成物内之基本聚合物及分散液安定劑之總 量之約50%至80%(以重量計）之間。於其它實施例，熱塑性 樹月旨可包含組成物内之基本聚合物及分散液安定劑之總量 之約70%(以重量計）。 於一實施例，此間揭露之水性分散液可包含尺寸範圍 係約0.2至10微米；於另外實施例係約0.5至5微米；及約1 至2微米之聚烯烴樹脂顆粒。因此，與和水性分散液混合之 熱塑性纖維相比較，聚烯烴樹脂顆粒係比如下所進一步探 时之纖維小數等級之尺寸。 於一特別實施例，聚烯烴樹脂可包含乙烯及/或丙烯及 選自C4至C1()稀烴(較佳係-稀烴，更佳係選自cjQa -稀 太二，且數佳係選自正丁烯、正己烯，及正辛稀)之其它單體 物及異種共聚物。樹脂之乙稀或丙稀之含量範圍可 為聚烯烴之約2至98重量％。若較軟、更具可撓性之泡沬體 係所欲時，主要以乙烯為主之聚烯烴可被選擇，其中，乙 烯係包含聚烯烴之約98至50重量％，即使以丙烯為主之彈 性體亦可被使用。若具較大撓曲模量之較硬挺之泡泳體為 2〇所欲時，主要以丙烯為主或其它之聚烯烴可被選擇，其中， 丙烯係包含聚烯烴之約98至50%。選定之共單體可包含聚 烯烴顆粒之剩餘者。 於一實施例，聚烯烴樹脂可包含具有約匕丨至^克/^ 分鐘；於另外實施例係0.25至22克/10分鐘；且於另外實施 29 1375698 例係約0.5至18克/10分鐘，之依據astm D1238(190°C及 2.16公斤重量）決定之溶融指數("mi")之以乙烯為主之聚烯 fe。於另一實施例，聚稀烴樹脂可包含具有約〇 25至85克Λ0 分鐘；於另外實施例係約0.7至70克/1〇分鐘；於另外實施例 5係約M至60 ;且於另外實施例係約2至50克/10分鐘之依據 ASTM DH38 (23〇。(：及2.16公斤重量）決定之溶融流速率 (”MFR")之以丙烯為主之聚烯烴。 於-實施例，聚稀烴樹脂可包含具有範圍係約〇 845至 0.925 g/cc ;於另外實施例係約〇 85至〇 91 ;於另外實施例 H)係約0.855至0.905 ;且於另外實施例係約〇 86m9q，1 度之以乙烯為主之聚烯烴。 特別適用於此揭露之實施例之一類聚烯烴係乙烯及卜 辛烯或i丁烯之共聚物’其中，乙焊於一實施例係包含此 共聚物之約50至90重量％，且於另一實施例係此共聚物之 15約55至85重量。/〇,且1-辛稀或κ丁#於一實施例係包含此共 聚物之約10至50重量％，且於另—實施例係此共聚 = 15至45重量％’且其中，乙烯共聚物具有範圍於—實施例 係約0·25至30克/10分鐘’且於另一實施例係〇5至克Μ 分鐘，之炫融指數。 20 用於此揭露之另一較佳種類之聚烯烴係1-丙烯及乙 烯、1-辛烯、1-己烯或1-丁烯之共聚物，其中，丨丙烯於— 實施例係包含此共聚物之約65至95重量％，且於另_ — 、乃—貫施 例係此共聚物之約75至93重量％，且乙烯、辛稀、丨·己稀， 或1-丁烯於一實施例係包含此共聚物之約5至35重量。/❶，且 30 1375698 於另一實施例係此共聚物之約7至25重量％，且其中此共 聚物具有範圍於-實施例係約07至85克/1〇分鐘且於另一 實施例係約1.4至55克/10分鐘之熔融流速率。 熱塑性樹脂及分散液安定劑較佳係分散於水性介質， 5其於某些實施例係水。於某些實施例，足夠的驗被添加以 中和形成之分散液而達約6至約14之？11範圍。於特別實施 例，足夠之鹼被添加以使pH維持於約9至約12。分散液之水 含量可被控制，以使熱塑性樹脂及分散液安定劑之混合含 量（固體含量）係約1%至約74%(以體積計）之間。於另一實施 10例’固體含量範圍係約25〇/〇至約74%(以體積計）之間。於另 一實施例，固體含量範圍係約3〇%至約5〇%(無填料，以重 量計）之間。於另-實施例，固體含量範圍係約4〇%至約 55%(無填料，以重量計）之間。 依據本揭露之實施例形成之分散液之特徵可在於具有 15約0.3至約3.0微米之平均顆粒尺寸。於其它實施例分散液 具有約0.8至約1.2微米之平均顆粒尺寸。藉由“平均顆粒尺 寸” ’本«意指體積平均祕尺寸4測量難尺寸，例 如，雷寸繞射技術可被使用。此說明内容中之顆粒尺寸係 指分散液内之聚合物之直徑。對於非球形之聚合物顆粒， 20顆粒之直徑係顆粒之長軸及短軸之平均。顆粒尺寸可於 Beckman-Coulter LS230雷射繞射顆粒尺寸分析計或其它適 合裝置測量。 於-特別實施例，熱塑性樹脂、安定劑，及填料係於 水及中和化試劑，諸如，氨、氫氧化鉀，或二者之混合形） 31 1375698 —起於擠塑機内炫融捏合形成分散化合物。熟習此項技藝 者會瞭解數種其它中和化試劑可被使用。於某些實施例， 填料可於使熱塑性樹脂及安定劑摻合後添加。 此項技藝所知之任何熔融捏合裝置可被使用。於某些 5實施例’捏合機、BANBURY®混合機、單螺桿播塑機，: 多螺桿擠塑機被使用。製造依據本揭露之分散液 受特別限制。-較佳之方法係，例如，依據美國專利第 5,756’659號案及美國專利公口第·刚11118號案炫融捏 合上述組份之方法。 1〇 帛3圖係圖科用於本揭露之實施例之擠塑裝置。擠塑 機20，於某些實施例係雙螺桿擠塑機，係偶合至背壓調節 機、熔融泵，或齒輪泵30。實施例亦提供鹼貯存器4〇起始 水貯存器50,每一者係包含泵（未示出）。所欲量之鹼及起始 水係個別自鹼貯存器40及起始水貯存器5〇提供。任何適合 15之泵可被使用，但於某些實施例，於240巴之壓力提供約15〇 cc/分鐘之流動之泵被用以提供驗及起始水至擠塑機。於 其它實施例，液體注射泵提供於2〇〇巴為300 cc/分鐘或於 133巴為600 cc/分鐘之流。於某些實施例，鹼及起始水係於 預熱器内預熱。 ° 熟習此項技藝者會瞭解如上之例示係非詳盡式列示之 適合聚合物。需瞭解本揭露之範圍僅受限於申請專利範圍。 表面活性劑 本揭露之實施例可使用表面活性劑以促進安定分散液 之形成及助於起泡。於起泡及乾燥步驟期間產生起泡及使 32 其安定可藉由於起始產生泡沫時添加泡沫安定表面活性劑 至聚烯烴樹脂之水性分散液而完成。此外，此等表面活性 劑亦可用以改良乾燥之泡沬體之水性濕化(若要的話）。 適合之泡沫安定表面活性劑可選自陽離子性、非離子 5性，及陰離子性之表面活性劑。於一實施例，陰離子性表 面’舌性劑可被使用。陽離子性表面活性劑之例子包含季 胺、一級胺之鹽、二胺之鹽，及乙氧基化之胺。非離子性 表面活性劑之例子包含含有環氧乙烷之嵌段共聚物、妙酮 表面活性劑、烷基酚乙氧化物，及含有多於8個碳原子之烷 10 基之線性及二級醇乙氧化物》 陰離子性表面活性劑之例子包含磺酸鹽、羧酸鹽，及 碟酸鹽。於一實施例’用於自水性分散液製備泡沫之陰離 子性表面活性劑可選自羧脂肪酸(較佳係包含12 - 3 6個碳原 子之脂肪酸，例如，硬脂酸或月桂酸、棕搁酸、苴蔻酸、 15 油酸、亞麻仁油酸、蓖麻油酸、芥酸等）之叛酸鹽及酯醯胺。 於某些實施例，表面活性劑可包含兩性表面活性劑， 諸如，胺基丙酸酯、兩性續酸鹽、甜菜驗、以味。坐為主 之兩性化物，及罐基甜菜驗等。例如’表面活性劑可自°米 唑啉衍生，且可為乙酸酯型式（含鹽）或丙酸酯型式（無鹽）。 20 適合之兩性表面活性劑之例子包含諸如月桂醢胺基丙基甜 菜鹼、月桂亞胺基二丙酸鈉、可可醯胺基丙基羥基磺基甜 菜驗、炫基謎經基丙基確基甜菜驗、辛醯兩性基經基丙基 續酸納、辛酿兩性基二丙酸二鈉、可可兩性基乙酸納、可 可兩性基二乙酸二納、可可兩性基丙酸鈉、辛基亞胺基二 33 1375698 丙酸二鈉、可可兩性基經基丙基續酸納、月桂基亞胺基二 丙酸二鈉、硬脂兩性基乙酸納，牛油亞胺基二丙酸納等之 表面活性劑。此項技藝已知之兩性表面活择劑亦可被使用。 作為安定劑之表面活性劑可為外部表面活性劑或内部 5 =面活性劑。外部表面活性劑係於分散液製備期間不會化 學反應於聚合物内之表面活性劑。此間使用之外部表面活 性劑包含十二院基苯續酸之鹽及月桂基礦酸鹽。内部表面 活性劑係於分散液製備期間會化學反應於聚合物内之表面 活性劑。此間使用之内部表面活性劑之例子包含2,2_二甲基 10 醇丙酸及其鹽。 於一實施例，當良好”手感"或織物狀感覺於完成之泡 沬體係所欲時，飽和脂肪族衍生物(例如，硬脂酸或標摘酸 之鹽）可被使用。其它適合之陰離子性表面活性劑包含烷 基本靖酸鹽、第一正烧基確酸鹽、稀烴確酸鹽、二烧基 15二苯醚磺酸鹽、磺基琥珀酸酯、異硫代羥酸鹽、線性烷基(醇） 硫酸鹽，及線性醇醚硫酸鹽。需瞭解泡沫安定表面活性劑 可與用以製備分散液者不同或無不同。此等表面活性劑用 於輔助泡沫之形成及助於使泡沫安定。於一特別實施例， 表面活性劑可選自月桂基硫酸鹽、十二烷基苯硫酸鹽、醇 20乙氧基硫醆鹽，及異硫代羥酸鹽之鹼金屬、單-、二-及三_ 烷醇胺(例，單·、二-或三乙醇胺），及銨鹽、Ν•十八烷基磺 基琥珀酸鹽之二元鹽，及其等之混合物之至少一者。於其 它實施例’泡沫安定劑可包含纖維素。 纖維 34 1375698

於一實施例，纖維可包含自熱塑性聚合物（包含，例 如’聚獅、《胺、聚自旨、聚胺基甲_'聚乙稀基醇、 聚己㈣、笨乙稀丁二稀嵌段共聚物等）形成之炫喷纖維。 適合之聚埽煙包含，例如，聚乙稀、聚⑽、聚丁稀、乙 5烯與其它^烯烴之共聚物、丙稀與其它α稀煙之共聚物、 丁稀與其之共雜，及其等之混合物。於某些實 施例，纖維可包含單組份纖維。另外，熱塑性纖維可包含 自如上列示之任何熱塑性聚合物形成之熔紡或熔融拉伸之 纖維。於一特別實施例’熱塑性纖維可包含合成聚烯烴纖 10維。可購得之合成纖維之一例子係可得自MiniFIBERS, Inc. (Johnson City, TN)之FYBREL® Ε·型聚乙烯合成漿料。此等 纖維可包含多於95%之聚乙烯及少於5%之聚乙烯基醇，且 具有135 °C之熔點及0.96克/公分3之比重。於其它實施例， 天然纖維亦可被使用，其包含以纖維素為主之纖維，諸如， 15 棉花或紙漿纖維。於其它實施例，纖維可為研磨成粉之單 絲型纖維(例如，切成較小部份之纖維或具有變短之長度之 纖維）。 於一實施例，纖維亦可於其結構内併納濕化劑。濕化 劑可包含諸如與選自單-、二-，及三-甘油酯，及聚氧烯脂 20 肪酸酯，及其等之混合物之至少一者一起（或混合）之烷氧基 化烷基酚之添加劑。此等濕化劑之容納係描述於美國專利 第4,486,552號案（其在此被併入以供參考之用）。 於各種不同實施例，泡沬體可包含約10重量％至約60 重量％之纖維（其係以熱塑性樹脂及纖維之混合重量為基準 35 1375698 計），且於其它實施例，係約10重量％至約4〇重量％之纖維 (其係以熱塑性樹脂及纖維之混合重量為基準計）。於一實施 例，纖維可具有範圍為〇·2至3〇 mm之平均長度，於另一實 施例係0 · 5至2 0 m m ;且於另一實施例係丨至丨〇 m m。於另一 5實施例，熱塑性纖維可具有大於熱塑性樹脂之熔融之熔 點。於某些實施例，與乾燥無纖維之相似泡沫相比，此纖 維可於泡洙乾燥處理期間降低泡沬體崩裂。 添加劑

15

20 MUiS#性地含有填料材料’其含量依被設計之 應用而定範圍係熱塑性樹脂之重量之約(以乾燥為 基準）。此等選擇性之成份可包含，例如，碳酸約、二氧化 鈦粉末、聚合物顆粒、中空玻璃球、聚合物纖維(諸如，以 1烯;!：：為主之紐纖單絲）等。用於吸收性物件而設計之泡泳 〇有疏氣之吸收液體之材料，諸如，短棉花纖維或其 匕纖維素纖維’其係均勻分配於整個聚合物泡泳體。 、雖然由於強烈之吸水性質而於起泡前典型上不與顆粒 刀散液摻合’但超吸收性之聚合物(“SAp，，)(諸如，輕微交聯 之丙稀酸S旨聚合物）之細微顆粒可於進人乾燥處理時均句 刀配於此錄之表面上，以於乾燥時於表面上提供具額外 及收陡f之耐用泡沬體。但是，若SAP顆粒被處理(例如， 乂，吸聚合物(諸如’經基丙基烧基纖維素㈣戍聚氧 之表㈣）以降低顆粒之起始吸水速率至泡沫已 u沬體狀態後為止，此“延遲吸收性，，之SAp顆粒可於 起/包作用起始Μ有利地直接添加至顆粒分散液。 36 用於此間揭露之實施例之超吸收性聚合物(£‘s AP，，)顆粒 係吸收其本身重量之數倍之研討中之流體(諸如，濕氣、水 或水性液體）者。SAP顆粒於吸收流體時膨腸。SAp被用於 $各種不同之應用，包含尿片、建築工業之防水應用及食 5品包裝系統與衛生及醫學應用之液體吸收劑。SAP顆粒^ 為任何已知之親水性聚合物，其被交聯且能吸收大量之水 眭流體，於某些例子，造成顆粒膨脹最高達其乾燥尺寸之 數倍。此等聚合物係此項技藝已知，且係可廣泛地構得。 大琿伤之SAP被交聯，部份中和及/或表面處理。較佳地， 1〇交聯程度被選擇以對特定應用產生所欲之膨脹特性。 用於製備SAP之某些適合之SAP及方法（包含凝膠聚合 反應方法）之例子係揭示於美國專利第3 669 1〇3 ; 3,670,731 ； 3,926,891 ； 3,935,099 ； 3,997,484 ； 4,076,663 ； 4,090,013 ； 4,093,776 ； 4,190,562 ； 4,286,082 ； 4,340,706 ； 15 4,446,261 ； 4,459,396 ； 4,654,039 ； 4,683,274 ； 4,708,997 ； 4,857,610 ; 4,985,518 ;及5,145,906號案，其等之教示内容 在此被併入以供參考之用。此外，見Buchholz, F.L.及Graham， A.T.之“現代超吸收性之聚合物技術”，John Wiley & Sons (1998)與Lisa Brannon-Peppas及Ronald S. Harland之“吸收 20 性聚合物技術” Elsevier (1990)。 泡沫可自分散液/表面活性劑/纖維之混合物藉由於大 氣條件下使用機械式方法(諸如，高剪切之機械式混合方法） 使空氣或其它氣體夾帶至分散液之水性相内，或於混合時 選擇性地使氣體注入此系統内而製備，可被併納泡沫内之 37 1375698 空氣或其它氣體（若除空氣外另外之氣體或非空氣之氣體 係所欲時)之量可包含於一實施例係至少8〇體積％，於另一 實施例係至少85體積％，且於另一實施例係形成泡沐之至 少90體積％。起始時，用以製造此泡床之所有組份可以溫 5和攪拌混合在一起，以避免夹帶空氣。 一旦所有成份被充份混合，此混合物可曝置於高剪互 機械式混合。於此步驟期間，混合物之體積黏度可於更多 空氣被夾帶至連續水性相時增加至不可流動之硬挺性泡沫 形成為止。用以獲得具所欲密度之泡沫所需之混合時間會 10隨泡沫安定表面活性劑之量及型式與機械剪切之量而改 變。flb使空氣搜入稠化之水性分散液内之任何機械式混合 裝置(諸如，廚房用摻合機/手動式混合機、裝設金屬打蛋器 之Hobart混合機，或於更大規格時，c〇wie_Riding雙起泡機 (Cowie Riding Ltd·))可被使用。商業上之起泡機亦能使空氣 15注射於其高剪切混合頭内以獲得極低（少於50克/公升）密度 之泡沫。 泡沐密度可，例如，藉由使預定體積及重量之泡沫樣 品排放至杯内，使以泡沫填充之杯稱重，然後計算樣品密 度而測量。於商業上之起泡機，空氣可直接添加至混合頭 20内’以助於發展低密度之泡沫。起泡裝置之速度可被增加 或減少以達成所欲之泡沫密度。於一實施例，泡沫密度可 為約0.04-0.15 g/cc之範圍，且於另一實施例係0.07-0.08 g/cc之間。一旦所欲之泡沫密度達成時，於使泡沫轉化成泡 洙體前，泡沫可選擇性地於基材上展開。 38 1375698 包含此聚合物之經起泡之泡泳體亦可如pct申請宰第 PCT/US2004/027593號案（2〇〇4年8月25曰申請，且以 W02005/021622公告）中所揭示般形成。於其它實施例，此 聚合物亦可藉由任何已知手段交聯’諸如，使用過氧化物、 5電子束、矽烷、疊氮化物、y照射、紫外線輻射，或其它 交聯技術。此聚合物亦可被化學改質，諸如，藉由接枝(例 如，使用馬來酸酐(ΜΑΗ)、石夕烧，或其它接枝劑）、鹵化反 應、胺化反應、續化反應，或其它化學改質。 乾燥及回收步驟 10 於一實施例，泡沬體可自泡沫藉由移除如此間揭露般 製備之泡床之至少一部份之液體/水性元素而製備。於其它 實施例，泡泳體可自泡沐藉由移除此泡味之至少多數之液 體/水性元素而製備。於其它實施例，泡沬體可藉由移除實 質上所有之液體/水性元素而製備。於各種不同之實施例， 15大於30重量％，大於5〇重量％，大於80重量％，大於90重量 %，大於95重量％，大於98重量％，或大於99重量％，之液 體/水性元素可被移除。移除液體部份之手段可被選擇以使 泡沫體積崩解之量達最小。於一實施例，泡沫可藉由於強 制空氣乾燥爐内，於使乾燥達最佳而選擇之溫度加熱，而 20被乾燥及轉化成泡洙體。於一實施例，泡沐可被加熱至約 60°與120。C間之溫度。 田熱塑性樹脂之性質允計，加工處理可於用以儘可能 快速地自料移除水且不會破壞料之氣絲面上之聚稀 煙樹脂顆粒之黏度或或造成部份乾燥之泡洙之大量（例 39 及某些其它之身體流出物之液體。 於其它實施例，所欲地係形成一種具有二或更多之泡 沬體層之物件。於某些實施例，泡沬體層可具有相同或相 寻之密度。於其它實施例，此二或更多之泡沬體層可被層 5 合0 實施例 下列之實施例包含例示之起泡泡沬體及顯示其於吸收 性應用之功效之實驗數據。泡洙體可藉由各種方法描述特 性，其包含SEM成像術、45度流出測量、接受載重時之崩 10 解百分率、透背之時間（Edana 150.4-99)，及吸收能力指數。 泡沬體係依據此間詳述之方式自以聚烯烴彈性體 (ENGAGE®)或聚烯烴塑性體（AFFINITYtm)(每一者係可 得自陶氏化學公司，Midland，MI)及聚乙烯漿料（聚乙烯纖 維E型，可得自 MiniFIBERS，Inc.，Johnson City, TN)形成之 15 分散液產生。下列程序係例示，且各種變化可藉由調整成 所欲之纖維載料、稀釋物，及表面活性劑之使用而完成。 分散液：聚烯烴塑性體之水性分散液係依據 W02005021638中所述之程序形成。此分散液係使用 AFFINITY™ EG 8200(具有約 5 dg/分鐘之MI2及0_870 g/cc 20 之密度之乙烯-α烯烴共聚物）形成。分散液之表面活性劑系 統包含UNICID®(可得自Baker Petrolite之線性敌酸）、 HYSTRENE®(可得自 Crompton Corp., Greenwich, Connecticut之脂肪酸），及METHOCEL®(可得自陶氏化學公 司之水溶性甲基纖維素及羥基丙基甲基纖維素聚合物），其 43 1375698 個別係以2重量％，1重量％，及0.2重量％(其係以乙烯共聚 物及表面活性劑系統之混合重量為基準計）之載料量使 用。產生之水性分散液具有約53重量％之固體含量。 泡沬體：為製造具40%纖維載料量之泡沬體，10加侖 5之上述分散液(P〇D 8102 ’陶氏化學公司，Midland，MI)與 1.5重量％之月桂基醚硫酸銨（可得自8鄉311(：0，；^〇1111^1(1， Illinois之STEOL®)及1重量％之月桂基硫酸納（亦可得自 516?811(：〇.之5丁£?八]^01^)混合，其係以聚合物固體為基準 計（具有2份安定劑、1份起泡沬安定表面活性劑，及1份濕 10化劑之2-1-1分散液）。80克之此分散液之等分樣品被置於混 合碗内’且進一步以80克之去離子水稀釋。混合物於低設 定攪拌1分鐘，然後，15克之合成纖維(可得自MiniFIBERS， Inc.，Johnson City, TN之聚乙稀纖維E型）添加，且於2分鐘期 間持續緩慢攪拌。泡沫係藉由以高速攪拌（裝設攪拌器之 15 Hobart混合機）持續1至2分鐘而產生》泡沫被鋪置於離型紙 上，且借助於勻化工具而使其平滑至範圍係約0.1公分至約 2.54公分之高度。然後，泡沫於75 °C之預熱爐内乾燥形成 泡沬體。 實施例1 20 三個泡沬體樣品係依據上述程序製備。樣品1之泡洙體 不含有纖維，且使用上述之AFFINITYtm EG 8200(POD 8102，陶氏化學公司，Midland，MI)及1.5%之STEOL®(以聚 合物固體為基準計）之2-M分散液。樣品2及3除1.5% STEOL®外，另使用聚乙稀纖維（可得自MiniFIBERS，Inc·， 44 1375698

Johnson City，TN之聚乙烯纖維E型）之40%纖維載料，二者 皆係以聚合物固體為基準計。樣品2係以2-1-1之POD 8102 分散液製造’而樣品3係使用2-1-2之POD 8102分散液。 透背實驗(測試液體通過泡沫體結構物之速度），及吸收 5能力指數(A C1)之測量係對依據如上揭露之細節製備之此 等泡沬體樣品進行。 用於透背測量之液體係於23。(：之5.0毫升之合成尿液 樣品(如美國專利第5,260,345號案所述）at 23。C，且泡洙體 樣品尺寸係50公分2。液體被引至樣品之頂部及底部。透背 1〇測試之結果(每-記錄係4次操作之平均值)係顯示於下之第 1表。

~~~~2~~.1 0-040 1.42 所不，對於含有聚烯烴纖維之樣品之透背值具 ^戲娜之減少。濕化載料是否被引至泡泳體樣品之頂部 或底部似乎不影響透背值。 15 品尺5 心上所狀姉合纽液，泡泳體樣 / ’"X7.G毫升/秒之速判人24.9毫升之各成 二載第2表係綜述此等泡㈣樣品之吸收數據’每 έ己載係6次操作之平均值。 45 1375698 第2表·吸收之綜述 樣品 平均厚度 重量 基本重量 密度 ACI (無載料） (公分） (克） (克/公尺2) (g/cc) (克/克） 1 0.288 0.472 94 0.033 25 2 0.270 0.447 Γ89 0.033 32 3 0.271 0.488 98 0.036 28 如第2表所示’相較於不含有纖維之泡洙體樣品（樣品 1)，對於含有40%聚乙烯纖維之樣品（樣品2及3)之ACI係增 加。 5 實施例2 泡沬體樣品係依據上述所述之方式合成。聚烯烴分散 液(POD 8102)係可變式地稀釋，且併入聚乙烯漿料(可得自 MiniFIBERS，Inc.’ Johnson City, TN之聚乙稀纖維E型）之變 化之纖維載料。第3表中所示之纖維載料量係以聚合物固體 10之重量為基準計。樣品泡沬體係15.3公分τί 10·2公分。此 等樣品接受45度流出測試，其係藉由使泡沬體樣品置於呈 45度角之表面上，且使二個89毫升之液體發作液引至泡沬 體之頂部’且收集及測量由泡沫體吸收之任何液體流出 量。液體發作液係間隔5分鐘而引入，且流出之測量係個別 15以第1及第2流出而報導。泡沬體崩解量表示固化期間泡沫 崩解之量。液體發作液係以0.03重量％之氣化鈣、0.08重量 %之疏酸鎂、0.77重量％之氣化鈉、194重量％之尿素，及 97.17重量％之去離子配製之合成尿液。此等測試之結果係 综述於下之第3表。 46 20 1375698 第3表·纖維載料量及45度流出測試 樣 品 杯之 重量 纖維 分散液： di-h2o 表面 活性 劑 厚度 重量 密度 基本 重量 第1 流出 第2 流出 崩 解 (克） (%) (克:克） (克） (公分） (克） (克/ (克/ (克） (克） (%) 公分 公尺 }) 2) 4 3.75 9.4 80:40 2.5 0.153 0.985 0.041 63 7.3 0.59 65 5 5.06 9.4 80:20 2.5 0.213 1.485 0.045 95 3.3 7.55 52 6 10.35 9.4 80:0 2.5 0.344 3.19 0.059 204 9.2 34.20 22 7 3.86 20 80:80 2.5 0.127 0.795 0.040 51 4.5 0.00 71 8 4.69 20 80:40 2.5 0.195 1.25 0.041 80 3.5 0.00 56 9 9.49 20 80:20 2.5 0.330 2.395 0.046 153 11.7 22.01 25 10 20.8 20 120:0 2.5 0.460 8.445 0.117 541 19.4 48.31 •5 11 4.1 30 80:80 2.5 0.151 0.89 0.038 57 3.8 0.00 66 12 10.06 30 80:40 2.5 0.382 2,89 0.048 185 8.4 9.18 13 13 5.1 40 80:80 2.5 0.207 1.27 0.039 81 1.0 0.00 53 14 7.67 50 80:80 2.5 0.301 1.945 0.042 125 1.3 0.00 32 15 6.32 0 80:0 0.0 0.306 1.975 0.041 127 3.9 50.57 31 16 3.1 0 80:80 2.5 0.071 0.535 0.048 34 11.1 0.45 84 17 3.42 0 80:40 2.5 0.138 0.825 0.038 53 7.5 0.96 69 18 3.46 0 80:20 2.5 0.167 0.98 0.038 63 9.5 3.57 62 19 4.63 0 80:0 2.5 0.231 1.565 0.043 100 5.3 2.36 47 20 4.71 0 80:80 0 0.160 0.875 0.035 56 11.3 40.40 64 21 4.64 0 80:40 0 0.219 1.075 0.031 69 9.8 32.90 50 22 5.16 0 8,0:20 0 0.251 1.345 0.034 86 9.0 48.59 43 比較具有固定纖維載料量之樣品，聚烯烴分散液之稀 釋增加一般係導致增加之崩解(Cf.樣品4-6或7-10)。與無纖 維而產生之泡沬體（cf.樣品6、10、15及19)相比，當纖維 5 載料量增加，由於纖維存在而造成崩解之戲劇性減少，此 暗示纖維可助於支撐泡沬體結構物内之支柱物之整體性。 流出之測試指示於無纖維而產生之泡沬體中，流出量一般 係較高。因此，平衡需於稀釋量中找出，以使流出達最小， 且不會導致增加之崩解。此間揭露之泡沬體内添加纖維於 10產生此平衡以有效降低泡泡體崩解係扮演主要角色。 實施例3 依據上述方式製造之聚烯烴泡沬體之樣品之SEM影像 係例紫於第4a及4b圖。自具有併納之聚烯烴纖維之 47 應贈YTM之料分減形成之料㈣祕—種新顆 之非多孔性之原纖化結構物。料體之形態之特徵在於， 與第U·料之傳統Ρ職比，係具有高減度及較大之 表面開口。第蝴所示之泡泳體之哉面亦展現具有非機織 原纖及大的空隙空間之非多孔性結構。較大之表面開口（如 弟4b圖心)允賴快之液體透諸，且較大之线空間會 造成用於留滞液體之較低毛細壓力。 10 泡泳體支柱之高解析SEM影像顯示聚乙稀纖維實質上 係以廳謝™聚合物包裝，如以糊解。於第5圖’ 泡泳體結構體内之支柱之高解析影像顯示於構成支柱結構 之本體之歷贿™聚合物2基質内之聚稀煙纖維i。纖 維1提供支柱結構之強化。第6圖係—支柱之截面之高解析 SEM影像，且顯樣化麵ΝιτγτΜ聚合物 15 雖然_露之料體於個人衛生物件之魏性材料之 用途已被提及，本揭露並非意欲受限於此描述内容。相反 地’此間揭露之泡沫體制發現於家庭及個人之護理拭 布、醫用創傷護理及手術之衣物、空氣及液體之過濾、食 物吸收塾材（諸如，雞肉或肉品之塾材）、布料/纺織品之概 20料、噪音/聲音之隔絕，及汽車職料之用途。 此揭露之實施例之優點可包含下列之一或更多者。網 狀形二、允許較大之泡珠體表面開口，其可造成較快之液體 及收及較決之液體透背。相較於傳統之起泡泡泳體形態， 較大之空間空間可造成較低之降低液體留滯之毛細屡力。 48 1375698 8…· • •錄液 14..... jm物 9…. ..液體介質 20…·. .擠塑機 10.· •…聚合物顆粒 30… .背壓調節機、溶融栗，或 11·. .…乾燥或移除處理 齒輪泵 12.. •…膜或支柱 40…·. .鹼貯存器 13.. ....蒸氣氣泡 50..... .起始水貯存器

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Claims (1)

137569& it- 第096135708號專利申請案 申請專利範圍替換本修正日期：101年1月5曰 雙面影印 十、申請專利範圍： 1. 一種自水性分散液產生熱塑性泡沬體之方法，該水性分 散液包含熱塑性樹脂、水，及分散液安定劑，該方法包 含： 5 將該分散液的pH值調整至大於或等於12 ; 添加至少一泡沫安定表面活性劑至該水性分散液而形 成混合物； 添加纖維至該混合物； 其t，該纖維包含以下至少一者：一聚乙烯均聚 10 物、共聚物或多嵌段異種共聚物，一聚丙烯均聚物、共 聚物或多嵌段異種共聚物，及其組合物；且 其中，該纖維具有自0.2至30mm範圍的平均長度； 且 其中，以該熱塑性樹脂和該纖維之總重為基準，該 15 纖維係以30 wt·%至60 wt.%範圍存在， 使該混合物起泡產生泡沫，及 移除該泡沫内之至少一部份之水而產生泡沬體， 其中，產生之該泡沬體具有非胞室之原纖化形態。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，進一步包含 20 以一層之該泡沫體塗覆一基材之至少一部份；及 自該泡洙體移除多數之水。 3.如申請專利範圍第1項之方法，其中，該移除該泡沫内之 至少一部份之水產生泡沬體係造成具有0至20重量％之 殘餘水之泡洙體。 51 1375698 第0961357〇8號專利申請案巾請專利範園替換本修正日期：1〇1年i月5日[雙面影印 4. 一種吸收性物件，其係選自嬰兒尿片、女性衛生產品、 成人展失禁產品、傷口敷塾、手術用海綿、醫護服、手 術簾、擦拭巾、擦拭海绵，及食物包裝墊，該吸收性物 件包含以申請專利範圍第i項之方法產生之泡沬體。 5 5· 一種自水性分散液產生熱塑性泡沬體之方法，該水性分 散液包含熱塑性樹脂、水，及分散液安定劑，該方法包 含： 將該分散液的pH值調整至大於或等於12 ; 添加至少一泡沫安定表面活性劑至該水性分散液而形 1〇 成混合物； 添加纖維至該混合物； 其中，該纖維包含以下至少一者：一聚乙烯均聚 物、共聚物或多欲段異種共聚物，一聚丙稀均聚物、共 聚物或多嵌段異種共聚物，及其組合物：且 15 其中’該纖維具有自0.2至30mm範圍的平均長度； 且 其中，以該熱塑性樹脂和該纖維之總重為基準，該 纖維係以30 wt%至60 wt%範圍存在， 使該混合物起泡產生泡沫，及 20 移除該泡泳内之至少一部份之水而產生泡珠體， 其中，產生之該泡朱體包含20重量％或更少之殘餘水； 且 其中，產生之該泡沫體具有非胞室之原纖化形態β 6.如申請專利範圍第5項之方法’其中’該分散液安定劑包 52 1375698 .第096135708號專利申請案 申請專利範圍替換本修正日期：101年1月5日|雙面影印 含脂肪酸。 7. 如申請專利範圍第5項之方法，其中，該泡沫安定表面活 性劑包含纖維素。 8. 如申請枣利範圍第5項之方法，進一步包含以一層之該泡 5 沫塗覆一基材之至少一部份。 9. 如申請專利範圍第5項之方法，其中，該分散液包含25 至74%之熱塑性樹脂及分散液安定劑，其係以該分散液 之體積計。 _ 10.如申請專利範圍第5項之方法，其中，該熱塑性樹脂包含 10 聚烯烴。 11. 如申請專利範圍第5項之方法，其中，該纖維具有大於該 熱塑性樹脂之溶點。 12. 如申請專利範圍第5項之方法，其中，該泡洙體具有至少 一層，其具有0.01公分至2.5公分之平均厚度。 53