Композит с высокой мягкостью и большой толщиной изолирующего слоя для салфеток

Композит с высокой мягкостью и большой толщиной изолирующего слоя для салфеток

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Раскрытые в настоящем описании варианты касаются в основном полимерных композитных структур. В некоторых вариантах композитная структура может включать субстрат, имеющий желательную комбинацию эксплуатационных характеристик, в том числе высокую мягкость и высокий изолирующий слой. Более конкретно, раскрытые в настоящем описании варианты касаются полимерных композитных структур, которые могут иметь слой пенопласта с открытыми порами, слой субстрата и, необязательно, по меньшей мере, одно вещество из очищающего поверхностно-активного вещества (ПАВ), активного агента или наполнителя, улучшающего свойства.

Известный уровень техники

Сухие и влажные или предварительно увлажненные салфетки являются хорошо известными потребительскими товарами, имеющимися в различных видах. Сухие салфетки могут включать субстрат с добавками или без них, такими как антибактериальные вещества или очищающие агенты, которые могут высвобождаться при контакте с кожей, масло или вода. Влажные салфетки включают субстрат, например нетканый материал, который может быть предварительно увлажнен раствором на основе мягкого ПАВ и может включать лосьоны, очищающие агенты или другие добавки. Такие влажные и сухие салфетки применяют для детских салфеток, салфеток для рук, очищающих салфеток бытового предназначения, салфеток промышленного предназначения, салфеток для тела и лица и подобного. Обычно салфетки доставляют в виде сложенных складками или стопками листов или перфорированного рулона, причем подразумевается, что используется один лист за один раз.

Первоначально продукты в виде влажных салфеток получали из традиционных нетканых материалов на основе технологии по производству бумаги (продукты на основе бумажной массы). Эти продукты были широко распространены, но имели недостаточную мягкость тканевого материала. Внедрение спанлейс-технологии производства нетканого полотна предложило продукты, которые по сравнению с традиционными продуктами на основе бумаги имеют превосходную мягкость. Это достигается, главным образом, благодаря (i) использованию при спанлейс-способе длинных мягких волокон (наиболее часто вискозного волокна и полиэтилентерефталата/полипропилена или смеси этих волокон) и (ii) тому факту, что в спанлейс-способе к ткани не добавляют связующее.

Другие обычные влажные салфетки включают один слой по существу гомогенного материала. Например, обычные влажные салфетки включают аэродинамически сформированное полотно из волокон, которые однородно смешаны или распределены по материалу. Салфетки включают полимерные волокна, такие как полиэфир, полиэтилен и полипропилен, и природные или синтетические волокна, такие как целлюлозные волокна. Другие обычные влажные салфетки включают совместно сформированный материал из полипропиленовых и целлюлозных волокон, однородно перемешанных по всему материалу.

Однако другие виды влажных салфеток или продуктов типа салфеток включают продукт в виде салфетки, имеющей нетканую слоистую подложку. Слоистая подложка может включать, по меньшей мере, два слоя, расположенных лицом друг к другу, где один из слоев включает волокна, которые не включены в другой слой, так что один слой включает полиэтиленовые волокна, и один слой включает полипропиленовые волокна. В альтернативных видах слои могут включать одинаковые материалы, но в разных количествах. Один слой может быть скомпонован для обеспечения различных физических свойств изделия в виде салфетки, например мягкости, тогда как другой слой может быть скомпонован для обеспечения других свойств изделия в виде салфетки, например прочности. WO 1998/003713, соответствующий патенту США №6028018, раскрывает один пример влажной салфетки, имеющей многослойную подложку.

Последнее нововведение по увеличению толщины изолирующего слоя салфетки включает регулируемое образование продольных пустот в нетканом материале, полученном по спанлейс-технологии. Образование пустот можно производить в нетканом материале, получаемом по спанлейс-технологии, помещая стационарные параллельные трубки между двумя непрерывными слоями кардованных волокон. Трубки могут тянуться в спанлейс-установку, где верхний и нижний слои волокон сплетаются вместе вокруг трубок, и трубки удаляют из нетканого материала, полученного по спанлейс-технологии, с образованием пустых пространств. Пустоты могут увеличивать толщину изолирующего слоя и ощущение нетканого материала, и их можно заполнять жидкой или порошковой добавкой через трубки.

Даже с последними нововведениями баланс физических свойств, таких как мягкость, толщина изолирующего слоя, объем, производительность, устойчивость к распушке, эластичность, прочность, целостность, ощущение ткани и упругость влажных салфеток, не вполне оптимизированы. Например, в очищающих салфетках для лица желательно иметь мягкий, эластичный, устойчивый к распушке продукт с большой толщиной изолирующего слоя и лучшим ощущением ткани наряду с сохранением очищающей эффективности и износостойкости. Получение желательного баланса свойств является особо перспективным, так как желаемые признаки могут быть противоположными, например более прочный продукт обычно имеет пониженную эластичность. Баланс физических свойств особенно сложен для пользователей, требующих повышенной мягкости. Например, некоторые волокна, которые можно применять для влажных салфеток, являются более жесткими, чем другие волокна и могут обеспечить прочность и упругость, но являются не такими мягкими или эластичными. Другие волокна, которые можно использовать для влажных салфеток, являются более мягкими, но имеют недостаточную прочность во влажном состоянии, чтобы выдерживать силы, прилагаемые потребителем. Кроме того, из-за несовместимости друг с другом трудно объединить в гомогенный слой различные типы волокон, которые могут обеспечить желательные свойства, например, волокна для прочности и волокна для мягкости.

Таким образом, существует потребность во влажных салфетках с улучшенной мягкостью и эластичностью при сохранении прочности, целостности, упругости, устойчивости к распушке и других свойств салфеток.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В одном аспекте раскрытые в настоящем описании варианты касаются композитной структуры, включающей субстрат и жидкость в контакте с субстратом, где субстрат содержит нетканый материал, пенопласт или их комбинации и характеризуется тем, что имеет базовую массу от 15 до 500 г на кв.м. В других аспектах раскрытые в настоящем описании варианты касаются композитной структуры, включающей, по меньшей мере, один слой субстрата, и, по меньшей мере, один слой, содержащий пенопласт с открытыми порами, расположенными в слое субстрата, где субстрат содержит нетканый материал, пенопласт или их комбинации и характеризуется тем, что имеет базовую массу от 15 до 500 г на кв.м.

В других аспектах раскрытые в настоящем описании варианты касаются способа образования композитной структуры, включающей, по меньшей мере, один слой субстрата и, по меньшей мере, один слой, содержащий пенопласт с открытыми порами. Способ может включать нанесение пены на субстрат, где пена содержит воду и термопластичный полимер, и удаление, по меньшей мере, части воды из пены с образованием пенопласта. Субстрат включает нетканый материал, имеющий базовую массу от 25 до 150 г на кв.м.

Другие аспекты и преимущества изобретения будут ясны из следующего описания и приложенной формулы изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РИСУНКОВ

Фиг.1 иллюстрирует образование пенопласта из пены в соответствии с раскрытыми в настоящем описании вариантами.

Фиг.2 схематически иллюстрирует экструзионную установку, которую можно использовать в раскрытых в настоящем описании вариантах.

На фиг.3 показана микрофотография поперечного сечения одного варианта раскрытых в настоящем описании композитных структур.

На фиг.4 показано графическое представление результатов теста на стойкость к изгибу для вариантов раскрытых в настоящем описании композитных структур по сравнению с коммерчески доступными сравнительными образцами.

На фиг.5 показано графическое представление результатов теста на устойчивость к распушке для вариантов раскрытых в настоящем описании композитных структур по сравнению с коммерчески доступными сравнительными образцами.

На фиг.6 показано графическое представление результатов оценок "на ощупь", нормированных к базовой массе образца, для раскрытых в настоящем описании вариантов композитных структур по сравнению с коммерчески доступными сравнительными образцами.

На фиг.7 показано графическое представление результатов оценок "на ощупь", нормированных к объему образца, для раскрытых в настоящем описании вариантов композитных структур по сравнению с коммерчески доступными сравнительными образцами.

На фиг.8 показано графическое представление результатов определений упругости при сжатии по системе оценок Кавабата для раскрытых в настоящем описании вариантов композитных структур по сравнению с коммерчески доступными сравнительными образцами.

На фиг.9-11 показаны графические представления результатов PPT теста прочности на разрыв для раскрытых в настоящем описании вариантов композитных структур по сравнению с коммерчески доступными сравнительными образцами.

На фиг.12 показано графическое представление результатов определений геометрической неровности по системе оценок Кавабата для раскрытых в настоящем описании вариантов композитных структур по сравнению с коммерчески доступными сравнительными образцами.

На фиг.13 показано графическое представление результатов определений коэффициента трения по системе оценок Кавабата для раскрытых в настоящем описании вариантов композитных структур по сравнению с коммерчески доступными сравнительными образцами.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

В одном аспекте раскрытые в настоящем описании варианты касаются композитных структур, обладающих балансом мягкости, массы и других свойств, которые могут включать стойкость к изгибу, коэффициент трения, устойчивость к распушке, толщину изолирующего слоя, объем и другие. Композитная структура может включать нетканый субстрат, субстрат из пенопласта или их комбинации. В некоторых вариантах субстрат может иметь покрытие, пропитку или может быть смешан с жидкостью, например раствором на основе мягкого ПАВ, или твердым веществом, например, наполнителем.

В других аспектах раскрытые в настоящем описании варианты касаются композитных структур, обладающих балансом свойств, где композитная структура может включать, по меньшей мере, один слой субстрата и, по меньшей мере, один слой пенопласта с открытыми порами. Субстрат может включать нетканые материалы, ткани и подобное. Объединение пенопласта с открытыми порами с субстратом (например, неткаными материалами, тканями и др.) с получением салфеток или других изделий может придавать изделию дополнительную мягкость, толщину изолирующего слоя и объем. Дополнительной толщины изолирующего слоя и объема можно добиться, увеличивая и/или сохраняя желательное имеющееся ранее ощущение от соприкосновения с поверхностью самого субстрата. Введение пенопласта с открытыми порами может также увеличивать доступный объем пустот и/или площадь поверхности для включения и доставки активных агентов по сравнению с взятым отдельно слоем ткани или нетканого материала.

В других аспектах раскрытые в настоящем описании варианты касаются композитной структуры, включающей слой пенопласта с открытыми порами, слой субстрата и, необязательно, по меньшей мере, одно очищающее ПАВ, активный агент или наполнитель, улучшающий свойства. Варианты композитной структуры могут демонстрировать желательную комбинацию эксплуатационных характеристик, включая высокую мягкость и большую толщину изолирующего слоя, и/или превосходную устойчивость к абразивному истиранию поверхности. Мягкая композитная структура с большой толщиной изолирующего слоя может быть полезной для одноразовых и полуодноразовых применений, касающихся рынка средств индивидуального ухода, медицинских средств, транспортировки и хозяйственного предназначения. Композитная структура может также обладать способностью доставлять влажные активные агенты или сухие активные агенты, требующие увлажнения, для очищения, шлифования или медицинских применений.

Раскрытые в настоящем описании композитные структуры могут применяться для очищающих салфеток для контакта с кожей и могут включать влажные и/или сухие активные агенты. Раскрытые в настоящем описании композитные структуры можно также использовать для других применений, включая салфетки для детей, салфетки для рук, очистители для твердых поверхностей для домашнего применения и промышленные очищающие салфетки.

Повышенная мягкость или лучшее ощущение ткани желательны также для применений помимо очищающих салфеток для кожи. Эти применения могут включать, но не ограничены этим, прокладки для аппликаторов, полировальные ткани, медицинские очищающие средства, транспортировочный/упаковочный материал для хрупких компонентов или прокладки для наложения лекарственных средств наружного применения. Кроме того, эти изделия можно применять в качестве средств для временного хранения отмеренных количеств жидких материалов.

Пенопласты, используемые в раскрытых в настоящем описании вариантах композитных структур, могут быть образованы из пен или вспененных дисперсий. Используемые в настоящем описании термины "пенообразование" или "вспенивание" относятся к процессу, где существенные объемы воздуха или другого газа включают в жидкость и где, по меньшей мере, в некоторых вариантах 80 об.% получаемой композиции (вспененного материала) состоят из газообразного компонента. В других вариантах, по меньшей мере, 85 об.% вспененного материала состоят из газообразного компонента; и, по меньшей мере, 90 об.% еще в других вариантах. Жидкость может представлять собой молекулярный раствор, мицеллярный раствор или дисперсию в водной или органической среде. Вообще, вспененную жидкость получают механическими методами, такими как перемешивание с высоким сдвиговым усилием в атмосферных условиях или необязательное вдувание газа в систему при перемешивании. Используемый в настоящем описании термин "пена" относится к жидкости, которая вспенена, как описано выше, до сушки или удаления жидкой среды.

Используемый в настоящем описании термин "пенопласт" относится к упругой структуре, образуемой при удалении части жидкой среды из пены, т.е. может быть удалена, по меньшей мере, часть, существенная часть или вся жидкая среда. Используемые в настоящем описании выражения "сушка" и "удаление" могут применяться попеременно и могут включать термическое и/или механическое удаление жидкой среды. Образование пенопласта из пены в соответствии с раскрытыми в настоящем описании вариантами проиллюстрировано на фиг.1. Пена 5 может включать полости с паром 7 внутри дисперсии 8, где дисперсия 8 включает полимерные частицы 10 в жидкой среде 9. Когда жидкую среду 9 удаляют из пены 5 во время сушки или процесса удаления 11, полимерные частицы 10 коалесцируют и сплавляются вместе, образуя соединительную пленку или распорки 12 вокруг включенных пузырьков пара 13, придавая стабильность получаемой структуре 14. Образование пленки может зависеть от переменных параметров, включающих среди прочего температуру плавления полимеров внутри пены, скорость удаления (т.е. скорость испарения) жидкой среды и общий состав пены. Например, если удаляют воду из пены, полученной из водной дисперсии, содержащиеся в дисперсии полимеры могут коалесцировать, образуя пленку, которая дает структуру и придает упругость получаемому пенопласту. В некоторых вариантах пенопласт может образовываться, когда количество остаточной жидкости составляет величину в диапазоне от 0 до 20 мас.%; в других вариантах от 0 до 10 мас.% и от 0 до 8% еще в других вариантах.

Как описано выше, варианты настоящего раскрытия могут включать различные субстраты, в том числе нетканые материалы, ткани и пенопласты. Кроме того, раскрытые в настоящем описании варианты могут включать различные добавки, в том числе влажные или сухие активные агенты. Каждый из этих компонентов и способов получения раскрытых в настоящем описании композитных структур описаны ниже более подробно.

ПЕНОПЛАСТЫ И СУБСТРАТЫ ПЕНОПЛАСТОВ

Пенопласты, используемые для воплощения изобретения, могут включать пенопласты, образованные из полиолефиновых смол, полиуретановых смол или их комбинаций. Пенопласты, используемые для других воплощений, могут представлять собой материалы на основе целлюлозы, латекса или природных губок.

В некоторых вариантах полиолефиновые пенопласты и полиуретановые пенопласты можно получить из водных дисперсий. Водные дисперсии можно вспенивать и, по меньшей мере, частично высушивать, получая в результате желательные пенопласты. Дисперсии, используемые в вариантах настоящего раскрытия, могут включать воду, по меньшей мере, одну термопластичную смолу и агент, стабилизирующий дисперсию. Термопластичная смола, включенная в варианты пенопластов по настоящему раскрытию, может включать смолу, которая сама по себе не является легко диспергируемой в воде. Используемый в настоящем изобретении термин "смола" следует толковать как включающий синтетические полимеры или химически модифицированные природные смолы. В других вариантах термопластическая смола может включать полиолефины и полиуретаны. Другие дисперсии могут включать компоненты-предшественники, которые могут образовывать полиуретан. Дисперсии могут также включать различные добавки, в том числе пенообразующие ПАВ. Ниже каждое их этих веществ обсуждается более подробно.

Полиолефиновая смола

Используемые в настоящем изобретении полиолефиновые смолы могут включать олефиновые полимеры и эластомеры и смеси различных олефиновых полимеров и/или олефиновых эластомеров. В некоторых вариантах олефиновая смола представляет собой полукристаллическую смолу. Термин "полукристаллические" предполагается для идентификации таких смол, которые имеют, по меньшей мере, одну эндотерму, когда подвергаются стандартному определению методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК). Некоторые полукристаллические полимеры демонстрируют ДСК-эндотерму, которая показывает относительно пологий наклон при повышении температуры сканирования после конечного максимума эндотермы. Это, скорее, отображает полимер с широким диапазоном плавления, чем полимер, который имеет точную температуру плавления, как обычно считается. Некоторые полимеры, применяемые в дисперсиях по данному изобретению, имеют единственную температуру плавления, притом что другие полимеры имеют более одной температуры плавления.

У некоторых полимеров может быть одна или более точных температур плавления, так что весь полимер или часть полимера плавится в довольно узком температурном диапазоне, например несколько градусов Цельсия. В других вариантах полимер может демонстрировать широкий набор характеристик плавления в диапазоне около 20°C. Еще в других вариантах полимер может демонстрировать широкий набор характеристик плавления в диапазоне более 50°C.

Примеры олефиновых смол, которые можно применять согласно настоящему изобретению, включают гомополимеры и сополимеры (в том числе эластомеры) альфа-олефина, такого как этилен, пропилен, 1-бутен, 3-метил-1-бутен, 4-метил-1-пентен, 3-метил-1-пентен, 1-гептен, 1-гексен, 1-октен, 1-децен и 1-додецен, которые обычно представляют собой полиэтилен, полипропилен, поли-1-бутен, поли-3-метил-1-бутен, поли-3-метил-1-пентен, поли-4-метил-1-пентен, сополимер этилена-пропилена, сополимер этилена-1-бутена и сополимер пропилена-1-бутена; сополимеры (в том числе эластомеры) альфа-олефина с сопряженным или несопряженным диеном, которые обычно представляют собой сополимер этилена-бутадиена и сополимер этилена-этилиденнорборнена; и полиолефины (в том числе эластомеры), такие как сополимеры двух или более альфа-олефинов с сопряженным или несопряженным диеном, которые обычно представляют собой сополимер этилена-пропилена-бутадиена, сополимер этилена-пропилена-дициклопентадиена, сополимер этилена-пропилена-1,5-гексадиена и сополимер этилена-пропилена-этилиденнорборнена; сополимеры этилена-винилового соединения, такие как сополимер этилена-винилацетата, сополимер этилена-винилового спирта, сополимер этилена-винилхлорида, сополимеры этилена-акриловой кислоты или этилена-(мет)акриловой кислоты и сополимер этилена-(мет)акрилата; стирольные сополимеры (в том числе эластомеры), такие как полистирол, ABS, сополимер акрилонитрила-стирола, сополимер α-метилстирола-стирола, стирола-винилового спирта, стирола-акрилатов, например стирола-метилакрилата, стирола-бутилакрилата, стирола-бутилметакрилата и стирола-бутадиенов, и сшитые стирольные полимеры; и стирольные блок-сополимеры (в том числе эластомеры), такие как сополимер стирола-бутадиена и его гидрат и стирол-изопрен-стирольный триблок-сополимер; поливиниловые соединения, такие как поливинилхлорид, поливинилиденхлорид, сополимер винилхлорида-винилиденхлорида, полиметилакрилат и полиметилметакрилат; полиамиды, такие как найлон 6, найлон 6,6 и найлон 12; термопластичные полиэфиры, такие как полиэтилентерефталат и полибутилентерефталат; поликарбонат, полифениленоксид и подобные; и стекловидные смолы на основе углеводородов, включающие полидициклопентадиеновые полимеры и родственные полимеры (сополимеры, тройные полимеры); насыщенные моноолефины, такие как винилацетат, винилпропионат и винилбутират и подобные; виниловые сложные эфиры, такие как эфиры монокарбоновых кислот, включая метилакрилат, этилакрилат, н-бутилакрилат, изобутилакрилат, додецилакрилат, н-октилакрилат, фенилакрилат, метилметакрилат, этилметакрилат и бутилметакрилат и подобные; акрилонитрил, метакрилонитрил, акриламид, их смеси; смолы, получаемые метатезисной полимеризацией с раскрытием кольца, кросс-метатезисной полимеризацией и подобные. Эти смолы можно использовать сами по себе или в виде комбинаций двух или более соединений.

В одном конкретном варианте термопластичная смола может содержать альфа-олефиновый интерполимер этилена с сомономером, содержащим алкен, например 1-октен. Сополимер этилена и октена может присутствовать сам по себе или в комбинации с другой термопластичной смолой, такой как сополимер этилена-акриловой кислоты. Если сополимеры присутствуют вместе, массовое соотношение между сополимером этилена-октена и сополимером этилена-акриловой кислоты может составлять от примерно 1:10 до примерно 10:1, например от примерно 3:2 до примерно 2:3. Полимерная смола, такая как сополимер этилена-октена, может иметь кристалличность менее примерно 50%, например менее примерно 25%. В некоторых вариантах кристалличность полимера может составлять величину в диапазоне от 5 до 35%. В других вариантах кристалличность может составлять величину в диапазоне от 7 до 20%.

Раскрытые в настоящем описании варианты могут также включать полимерный компонент, который может содержать, по меньшей мере, один мультиблочный олефиновый интерполимер. Подходящие мультиблочные олефиновые интерполимеры могут включать полимеры, описанные, например, в предварительной патентной заявке США №60/818911, включенной в настоящее описание посредством ссылки. Термин "мультиблочный сополимер" или "мультиблочный интерполимер" относится к полимеру, содержащему две или более химически отличных области или сегмента (обозначаемых как "блоки"), предпочтительно соединенных линейно, т.е. к полимеру, содержащему химически дифференцированные единицы, которые скорее соединены "конец к концу" в отношении полимеризованной этиленовой функциональности, чем по типу подвески или прививки. В некоторых вариантах блоки отличаются количеством или типом включенных в них сомономеров, плотностью, степенью кристалличности, размером кристаллитов, характерным для полимера такого состава, типом или степенью тактичности (изотактические или синдиотактические), региорегулярностью или регионерегулярностью, количеством разветвлений, включая разветвления с длинной цепью или гиперразветвления, гомогенностью или каким-либо другим химическим или физическим свойством. Мультиблочные сополимеры характеризуются уникальными распределениями показателя полидисперсности (PDI или M_w/M_n), распределением длины блоков и/или распределением количества блоков в результате уникальности процесса получения сополимеров. Более конкретно, если получение выполняют при непрерывном способе, варианты полимеров могут иметь PDI в диапазоне от примерно 1,7 до примерно 8; от примерно 1,7 до примерно 3,5 в других вариантах; от примерно 1,7 до примерно 2,5 в других вариантах и от примерно 1,8 до примерно 2,5 или от примерно 1,8 до примерно 2,1 еще в других вариантах. Если получение выполняют при периодическом или полупериодическом способе, варианты полимеров могут иметь PDI в диапазоне от примерно 1,0 до примерно 2,9; от примерно 1,3 до примерно 2,5 в других вариантах; от примерно 1,4 до примерно 2,0 в других вариантах и от примерно 1,4 до примерно 1,8 еще в других вариантах.

Один пример мультиблочного олефинового интерполимера представляет собой блок-интерполимер этилена/α-олефина. Другим примером мультиблочного олефинового интерполимера является интерполимер пропилена/α-олефина. Следующее описание сконцентрировано на интерполимере, который содержит этилен в качестве основного мономера, но также касается мультиблочных интерполимеров на основе пропилена в отношении основных характеристик полимера.

Мультиблочные сополимеры этилена/α-олефина могут содержать этилен и один или более сополимеризуемых сомономеров α-олефина в полимеризованном виде, характеризующемся наличием разнообразных (т.е. двух или более) блоков или сегментов из двух или более полимеризованных мономерных звеньев, различающихся по химическим или физическим свойствам (блочный интерполимер). В некоторых вариантах сополимер представляет собой мультиблочный интерполимер. В некоторых вариантах мультиблочный интерполимер можно представить следующей формулой:

(AB) _n

где n равно, по меньшей мере, 1, и в различных вариантах n равно целому числу больше 1, например, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 или более; "A" обозначает жесткий блок или сегмент; и "B" обозначает гибкий блок или сегмент. Предпочтительно, если блоки A и B связаны линейно, без разветвлений и не по типу звезды. Определение "жесткие" сегменты относится к блокам полимеризованных звеньев, в которых этилен присутствует в количестве более 95 мас.% в некоторых вариантах и в других вариантах более 98 мас.%. Другими словами, в некоторых вариантах содержание сомономера в жестких сегментах составляет менее 5 мас.% и в других вариантах менее 2 мас.% от общей массы жестких сегментов. В некоторых вариантах жесткие сегменты содержат только этилен или по существу только этилен. С другой стороны, определение "гибкие" сегменты относится к блокам полимеризованных звеньев, в которых содержание сомономера составляет более 5 мас.% от общей массы гибких сегментов в некоторых вариантах и в различных других вариантах более 8 мас.%, более 10 мас.% или более 15 мас.%. В некоторых вариантах содержание сомономера в гибких сегментах может составлять более 20 мас.% и в различных других вариантах более 25 мас.%, более 30 мас.%, более 35 мас.%, более 40 мас.%, более 45 мас.%, более 50 мас.% или более 60 мас.%.

В некоторых вариантах A-блоки и B-блоки распределены статистически по полимерной цепи. Другими словами, блок-сополимеры не имеют структуры, подобной:

AAA―AA-BBB―BB

В других вариантах блок-сополимеры не имеют третьего блока. Еще в других вариантах ни блок A, ни блок B не содержит двух или более сегментов (или подблоков), таких как конечный сегмент.

Мультиблочные интерполимеры можно охарактеризовать средним показателем блочности, ABI, имеющим значение больше нуля и примерно до 1,0, и молекулярно-массовым распределением, M_w/M_n, более примерно 1,3. Средний показатель блочности, ABI, равен среднемассовому значению показателя блочности ("BI") для каждой из полимерных фракций, полученных методом препаративного фракционирования TREF от 20°C до 110°C с инкрементом 5°C:

где BI_i представляет собой показатель блочности для фракции "i" мультиблочного интерполимера, полученного методом препаративного фракционирования, TREF, и w_i представляет собой массовое процентное содержание фракции "i".

Аналогично, квадратный корень из второго момента относительно среднего значения, обозначаемый в настоящем описании далее как второй момент среднемассового показателя блочности, можно определить следующим образом:

2-й момент среднемассового BI =

Для каждой полимерной фракции определяют BI по одному из двух следующих уравнений (оба дают одинаковое значение BI):

где T_x обозначает температуру элюирования в методе аналитического фракционирования с элюированием при повышении температуры (ATREF) для фракции "i" (предпочтительно выраженную в градусах Кельвина), P_x обозначает мольную долю этилена для фракции "i", которую можно определить методом ЯМР или ИК, как описано ниже. P_AB обозначает мольную долю этилена всего интерполимера этилена/α-олефина (до фракционирования), которую также можно определить методом ЯМР или ИК. T_A и P_A обозначают ATREF-температуру элюирования и мольную долю этилена для чистых "жестких сегментов" (которые называются кристаллическими сегментами интерполимера). В качестве аппроксимации или для полимеров, где состав "жестких сегментов" неизвестен, значения T_A и P_A устанавливают равными соответствующим значениям для гомополимерного полиэтилена высокой плотности.

T_AB обозначает ATREF-температуру элюирования для статистического сополимера того же состава (имеющего мольную долю этилена P_AB) и молекулярную массу как у мультиблочного интерполимера. T_AB можно рассчитать из мольной доли этилена (определенной методом ЯМР), используя следующее уравнение:

где α и β являются двумя константами, которые можно определить при помощи калибровки, используя ряд хорошо охарактеризованных фракций из препаративного TREF статистического сополимера широкого состава и/или хорошо охарактеризованных статистических сополимеров этилена точного состава. Следует отметить, что α и β могут варьироваться от прибора к прибору. Кроме того, необходимо получить подходящую калибровочную кривую для полимерной композиции, представляющей интерес, используя соответствующие диапазоны молекулярной массы и тип сомономера для фракций препаративного TREF и/или статистических сополимеров, используемых для получения калибровки. Имеется слабый эффект молекулярной массы. Если калибровочную кривую получают из одинаковых диапазонов молекулярных масс, такой эффект не имеет существенного значения. В некоторых вариантах статистические сополимеры этилена и/или фракции из препаративного TREF статистических сополимеров удовлетворяют следующему соотношению:

Ln P=-237,83/T_ATREF+0,639

Приведенное выше калибровочное уравнение касается мольной доли этилена, P, температуры элюирования аналитического TREF, T_ATREF, для статистических сополимеров точного состава и/или фракций препаративного TREF статистических сополимеров широкого состава. T_XO обозначает ATREF-температуру для статистического сополимера того же состава и имеющего мольную долю этилена P_X. T_XO можно рассчитать из LnP_x=α/T_XO+β. И наоборот, P_XO обозначает мольную долю этилена для статистического сополимера того же состава и имеющего температуру ATREF T_X, которую можно рассчитать из LnP_XO=α/T_X+β.

Получив показатель блочности (BI) для каждой фракции препаративного TREF, можно рассчитать среднемассовый показатель блочности, ABI, для всего полимера. В некоторых вариантах ABI составляет величину больше нуля, но меньше примерно 0,4 или от примерно 0,1 до примерно 0,3. В других вариантах ABI составляет величину больше примерно 0,4 и примерно до 1,0. Еще в других вариантах ABI будет в диапазоне от примерно 0,4 до примерно 0,7, от примерно 0,5 до примерно 0,7 или от примерно 0,6 до примерно 0,9. В некоторых вариантах ABI составляет величину в диапазоне от примерно 0,3 до примерно 0,9, от примерно 0,3 до примерно 0,8 или от примерно 0,3 до примерно 0,7, от примерно 0,3 до примерно 0,6, от примерно 0,3 до примерно 0,5 или от примерно 0,3 до примерно 0,4. В других вариантах ABI составляет величину в диапазоне от примерно 0,4 до примерно 1,0, от примерно 0,5 до примерно 1,0 или от примерно 0,6 до примерно 1,0, от примерно 0,7 до примерно 1,0, от примерно 0,8 до примерно 1,0 или от примерно 0,9 до примерно 1,0.

Другой характеристикой мультиблочного интерполимера является то, что интерполимер может содержать, по меньшей мере, одну полимерную фракцию, которую можно получить препаративным TREF, где фракция имеет показатель блочности более примерно 0,1 и примерно до 1,0, и полимер, имеющий молекулярно-массовое распределение, M_w/M_n, более примерно 1,3. В некоторых вариантах полимерная фракция имеет показатель блочности более примерно 0,6 и до примерно 1,0, более примерно 0,7 и до примерно 1,0, более примерно 0,8 и до примерно 1,0 или более примерно 0,9 и до примерно 1,0. В других вариантах полимерная фракция имеет показатель блочности более примерно 0,1 и до примерно 1,0, более примерно 0,2 и до примерно 1,0, более примерно 0,3 и до примерно 1,0, более примерно 0,4 и до примерно 1,0 или более примерно 0,4 и до примерно 1,0. Еще в других вариантах полимерная фракция имеет показатель блочности более примерно 0,1 и до примерно 0,5, более примерно 0,2 и до примерно 0,5, более примерно 0,3 и до примерно 0,5 или более примерно 0,4 и до примерно 0,5. Еще в других вариантах полимерная фракция имеет показатель блочности более примерно 0,2 и до примерно 0,9, более примерно 0,3 и до примерно 0,8, более примерно 0,4 и до примерно 0,7 или более примерно 0,5 и до примерно 0,6.

Применяемые в раскрытых в настоящем описании вариантах мультиблочные интерполимеры этилена/α-олефина могут представлять собой интерполимеры этилена, по меньшей мере, с одним C₃-C₂₀ α-олефином. Интерполимеры могут дополнительно содержать C₄-C₁₈ диолефин и/или алкенилбензол. Подходящие ненасыщенные сомономеры, используемые для полимеризации с этиленом, включают, например, этиленненасыщенные мономеры, сопряженные или несопряженные диены, полиены, алкенилбензолы и др. Примеры таких сомономеров включают C₃-C₂₀ α-олефины, такие как пропилен, изобутилен, 1-бутен, 1-гексен, 1-пентен, 4-метил-1-пентен, 1-гептен, 1-октен, 1-нонен, 1-децен и подобные. В некоторых вариантах α-олефинами могут быть 1-бутен или 1-октен. Другие подходящие мономеры включают стирол, галоген- или алкилзамещенные стиролы, винилбензоциклобутан, 1,4-гексадиен, 1,7-октадиен и нафтеновые соединения (например, циклопентен, циклогексен и циклооктен).

Раскрытые в настоящем описании мультиблочные интерполимеры можно отличить от обычных статистических сополимеров, физических смесей полимеров и блок-сополимеров, получаемых при последовательном добавлении мономеров, применении гибких катализаторов и методов «живой» анионной или катионной полимеризации. В частности, по сравнению со статистическим сополимером с теми же мономерами и содержанием мономеров при эквивалентной кристалличности или модуле интерполимеры обладают лучшей (более высокой) термостойкостью, определяемой при температуре плавления, более высокой температурой TMA-проницаемости, большей прочностью на растяжение при высокой температуре и/или большим модулем накопления при кручении, при высокой температуре, который определяют посредством динамического механического анализа. Свойства заполнения могут обеспечить преимущество при использовании вариантов мультиблочных интерполимеров по сравнению