CN101910288B - 丙烯系弹性体制备的纤维和非织造织物 - Google Patents

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Abstract

描述了非织造织物及其制造方法，其中该织物包括两种或多种丙烯系弹性体与一种或多种丙烯系热塑性聚合物的混合物。特别地，第一种丙烯系弹性体包含至少7重量％衍生自乙烯或非丙烯α-烯烃的单体单元，第二种丙烯系弹性体包含低于7重量％衍生自乙烯或非丙烯α-烯烃的单体单元，第一种和第二种丙烯系弹性体的熔化热都低于80J/g，以及其中丙烯系热塑性聚合物的熔化热等于或大于80J/g。

Description

丙烯系弹性体制备的纤维和非织造织物
技术领域
本发明的实施方式涉及由包括丙烯系弹性体特定混合物的组合物制备的纤维和非织造织物。
发明背景
丙烯系弹性体，也称作半无定形丙烯共聚物或可结晶丙烯系共聚物，已经用于制造纤维和非织造织物。这些共聚物通常与其它共聚物混合，以获取所需的性能。
例如，US公开No.2005/0107529教导了由丙烯系弹性体制备的纤维。实施例1-4教导了由包含15重量百分比的乙烯以及丙烯均聚物的20MFR的丙烯-乙烯共聚物的熔体制备的纤维。丙烯均聚物是36MFR的均聚物或400MFR的均聚物。通过在部分取向丝模式下采用常规纤维纺纱流程形成纤维。由其制备的纤维和非织造织物能够热定形提供耐久的织物。
US专利No.6218010教导了一种乙烯-丙烯共聚物合金，其适合于在经济可行的加工条件下制备柔性的纤维和非织造纺粘织物。合金包括乙烯含量为约1-约5重量％的无规共聚物，其在合金中占约40-约90重量％；以及乙烯含量为约5-约40重量％的第二种乙烯-丙烯共聚物，其在合金中占约10-约60重量％。所述共聚物通过多反应器方法制备，包括：第一步，在能够将乙烯单体和/或α-烯烃随机合成大分子形成无规共聚物的催化体系的存在下，在单个或多个反应器中聚合乙烯和丙烯混合物；和第二步，在进一步地包含活性催化剂的无规共聚物的存在下，在单阶段或多阶段中聚合乙烯和丙烯混合物，形成第二种乙烯-丙烯共聚物。
US专利No.6342565教导了包括可结晶的丙烯共聚物和结晶丙烯共聚物如等规聚丙烯的柔性弹性纤维。该纤维还可包括第二种可结晶的丙烯共聚物。第一种可结晶的丙烯共聚物其特征在于熔点低于105℃，并且熔化热低于45J/g。结晶丙烯共聚物特征在于熔点高于110℃，并且熔化热大于60J/g。当使用第二种可结晶的丙烯共聚物时，它的分子量和/或结晶度含量可与第一种可结晶的丙烯共聚物不同。
US专利No.6635715描述了包括第一种等规聚丙烯均聚物或共聚物组分和第二种α-烯烃和丙烯共聚物组分的混合物，其中第一种等规聚丙烯组分的熔点高于约110℃，而第二种共聚物的熔点为约25℃至105℃。该混合物可具有2-95wt％的第一种组分和98-5wt％的第二种共聚物组分。在实施例中，所用聚丙烯为4292，一种标称熔融流动速率(MFR)为2.0g/10min的等规聚丙烯均聚物，而举例说明的第二种共聚物Mw(重均分子量)为248,900至318,900，并且门尼粘度(根据ASTM D1646在125℃下的ML(1+4))为12.1至38.4。该混合物的目的是改善加工的机械性能，增强拉伸强度、伸长率和整体的韧性。
发明概述
在一个或多个实施方式中，本发明提供由下述组合物制造的非织造织物，该组合物通过混合包括至少7重量％的衍生自乙烯或非丙烯α-烯烃的单体单元的第一种丙烯系弹性体，包括低于7重量％的衍生自乙烯或非丙烯α-烯烃的单体单元的第二种丙烯系弹性体，和丙烯系热塑性聚合物而制备，其中第一种和第二种聚丙烯系弹性体由DSC测定的熔化热都低于80J/g，并且其中丙烯系热塑性聚合物由DSC测定的熔化热等于或大于80J/g。
在其它实施方式中，本发明提供由下述组合物制造的非织造织物，该组合物通过混合峰值熔化温度低于65℃的低结晶度丙烯系弹性体，峰值熔化温度低于120℃的高结晶度丙烯系弹性体，和丙烯系热塑性聚合物而制备，其中第一种和第二种丙烯系弹性体由DSC测定的熔化热都低于80J/g，并且其中丙烯系热塑性聚合物由DSC测定的熔化热等于或大于80J/g。
在其它实施方式中，本发明提供一种形成非织造织物的方法，该方法包括将富丙烯组合物挤压成纤维，并任选地编织和粘合该纤维，其中富丙烯组合物制备如下：将包括第一种丙烯系弹性体的溶液与包括第二种丙烯系弹性体的溶液混合，形成第一种丙烯系弹性体和第二种丙烯系弹性体的混合溶液；将第一种和第二种丙烯系弹性体的混合物与丙烯系热塑性聚合物混合，形成富丙烯组合物；并且任选地使该富丙烯组合物减粘，其中第一种丙烯系弹性体包含至少7重量％衍生自乙烯或非丙烯α-烯烃的单体单元，其中第二种丙烯系弹性体包含低于7重量％衍生自乙烯或非丙烯α-烯烃的单体单元，并且其中第一种和第二种聚丙烯系弹性体由DSC测定的熔化热都低于80J/g，以及其中丙烯系热塑性聚合物由DSC测定的熔化热等于或大于80J/g。
实施方式详述
根据本发明的一个或多个实施方式，纤维和/或非织造织物由包括(i)低结晶度丙烯系弹性体，(ii)高结晶度丙烯系弹性体，和(iii)丙烯系热塑性树脂的组合物制造。在特别的实施方式中，采用纺粘技术制造纤维和非织造织物。纤维和非织造织物可用于复合结构。
低结晶度丙烯系弹性体
在一个或多个实施方式中，低结晶度丙烯系弹性体，也称作低结晶度共聚物或简称为LCPE，包括衍生自丙烯的单元(即单体单元)，一种或多种衍生自乙烯或C4至C20α-烯烃的共聚单体单元，和任选的一种或多种衍生自二烯烃的共聚单体单元。在一个或多个实施方式中，α-烯烃共聚单体单元可衍生自，例如乙烯，1-丁烯，1-己烯，4-甲基-1-戊烯和/或1-辛烯。在一个或多个实施方式中，二烯烃单体单元可衍生自5-亚乙基-2-降冰片烯，5-乙烯基-2-降冰片烯，二乙烯基苯，1，4-己二烯，5-亚甲基-2-降冰片烯，1，6-辛二烯，5-甲基-1，4-己二烯，3，7-二甲基-1，6-辛二烯，1，3-环戊二烯，1，4-环己二烯，二环戊二烯，或其混合物。讨论下述实施方式时将乙烯作为α-烯烃共聚单体的参考，但该实施方式同样适用于具有其它α-烯烃共聚单体的其它低结晶度共聚物。本文所用术语共聚物是指任意的包括两种或多种单体的聚合物。
在一个或多个实施方式中，LCPE可包括至少7wt％，在其它实施方式中至少8wt％，在其它实施方式中至少9wt％，以及在其它实施方式中至少10wt％衍生自乙烯的单元；在这些或其它实施方式中，共聚物可包括多达25wt％，在其它实施方式中多达22wt％，在其它实施方式中多达20wt％，以及在其它实施方式中多达18wt％衍生自乙烯的单元，其中重量百分比是基于衍生自丙烯和衍生自α-烯烃的单元的总重量。在这些或其它实施方式中，LCPE可包括至少75wt％，或其它实施方式中至少78wt％衍生自丙烯的单元；在这些或其它实施方式中，共聚物可包括多达80wt％，在其它实施方式中多达82wt％，在其它实施方式中多达93wt％，以及在其它实施方式中多达90wt％衍生自丙烯的单元，其中重量百分比是基于衍生自丙烯和衍生自α-烯烃的单元的总重量。在特别的实施方式中，LCPE可包括衍生自二烯的单元。例如，LCPE可具有占总聚合物约0.5wt％至多达约5wt％的衍生自二烯的单体单元。
对于乙烯含量多达40wt％乙烯的共聚物，可按如下方式测量乙烯含量。根据ASTM D-3900的子方法A压制厚度均匀的薄膜。然后将其安装到Perkin Elmer Spectrum 2000红外分光光度计上。采用下列参数记录完整的光谱：分辨率：4.0cm-1，光谱范围：4500-450cm-1。通过计算1155cm-1下丙烯谱带面积对732cm-1下乙烯谱带面积的比值(C3/C2＝AR)并运用下列方程：Wt％乙烯＝73.492-89.298X+15.637X2，其中X＝AR/(AR+1)并且AR是峰值面积比(1155cm-1/722cm-1)，来测定乙烯含量。
一个或多个实施方式的LCPE可具有由差示扫描量热法(DSC)测定的宽熔融转变，并可具有超过一个的最高点。本文讨论的熔点或熔融温度(Tm)是指样品熔化范围内出现最大热吸收处的最高温度。
在一个或多个实施方式中，LCPE的Tm(由DSC测定)低于65℃，以及在其它实施方式中低于60℃。在一个或多个实施方式中，LCPE不显示任何高于65℃的熔融转变峰或最高点。
在一个或多个实施方式中，LCPE的特征在于由DSC测定的熔化热(Hf)。在一个或多个实施方式中，LCPE的特征在于Hf至少为0.5J/g，在其它实施方式中至少为1.0J/g，在其它实施方式中至少1.5J/g，在其它实施方式中至少为3.0J/g，在其它实施方式中至少为4.0J/g，在其它实施方式中至少为6.0J/g，以及在其它实施方式中至少为7.0J/g。在这些或其它实施方式中，LCPE的特征在于Hf低于50J/g，在其它实施方式中低于48J/g，在其它实施方式中低于45J/g，在其它实施方式中低于50J/g，在其它实施方式中低于40J/g，在其它实施方式中低于35J/g，以及在其它实施方式中低于30J/g。可以通过用样品的熔化热除以100％结晶聚合物的熔化热(对于等规聚丙烯其设定为189J/g)来测定结晶度。
本文中使用如下的DSC程序来测定Tm和Hf。在热压机中在约200℃至约230℃温度下压制聚合物，将得到的聚合物片材在环境条件下在空气中悬挂以冷却。用冲模取出约6至10mg聚合物片材。将该6至10mg样品在室温下退火约80至100小时。在该阶段结束时，将样品放置入差示扫描热量计中(Perkin Elmer Pyris One Thermal Analysis System)并冷却至约-50℃至约-70℃。以10℃/min的速度加热样品，使得最终温度达到约200℃。样品在200℃下保持5分钟，然后进行第二个冷热循环。记录两个循环的事项。热输出记录为样品熔融峰下的面积，其典型地出现在约0℃至约200℃之间。以焦耳计量并且作为聚合物熔化热(Hf)的度量。本文讨论的Tm是指相对于热量计指定的基线，样品熔化范围内出现最大热吸收处的最高温度。这也可以典型地为样品熔化范围内最大热吸收的温度。
LCPE由13C NMR测量的三个丙烯单元的三单元组立构规整度可以是75％或更大，80％或更大，82％或更大，85％或更大，或90％或更大。在一个或多个实施方式中，该范围包括约50-约99％，在其它实施方式中为约60-约99％，在其它实施方式中为约75-约99％，在其它实施方式中为约80-约99％，以及在其它实施方式中为约60-约97％。通过US专利申请公开No.2004/0236042中描述的方法测定三单元组立构规整度。
在一个或多个实施方式中，LCPE具有窄组成分布(CD)。该共聚物的分子间组成分布通过热分级法在溶剂例如己烷或庚烷中测定，具体如下。将约75重量％(更优选85重量％)的聚合物分离为一个或两个相邻的可溶性级分以及共聚物的余量在紧接着的在先或在后级分中。为了使共聚物具有上述的窄组分分布，通常各个分离级分的组成(wt％乙烯含量)与整个第二种聚合物组分的平均wt％乙烯含量的差别不超过20wt％(相对的)或在其它实施方式中不超过10wt％(相对的)。
在一个或多个实施方式中，LCPE根据ASTM D-1238，2.16kg230℃测得的熔融流动速率(MFR)可以为至少0.5dg/min，在其它实施方式中至少1.0dg/min，以及在其它实施方式中至少1.5dg/min。在这些或其它实施方式中，熔融流动速率可以低于180dg/min，在其它实施方式中低于150dg/min。在一个实施方式中，LCPE的MFR为8dg/min至70dg/min，在其它实施方式中为9dg/min至65dg/min，以及在其它实施方式中为10dg/min至60dg/min。在另一个实施方式中，LCPE的MFR为70dg/min至200dg/min，在其它实施方式中为75dg/min至180dg/min，以及在其它实施方式中为80dg/min至150dg/min。
在一个或多个实施方式中，LCPE的重均分子量(Mw)可以为约5-约5000kg/摩尔，在其它实施方式中Mw为约10-约1000kg/摩尔，在其它实施方式中Mw为约20-约500kg/摩尔，以及在其它实施方式中Mw为约50-约400kg/摩尔。
在一个或多个实施方式中，LCPE的数均分子量(Mn)可以为约2.5-约2500kg/摩尔，在其它实施方式中Mn为约5-约500kg/摩尔，在其它实施方式中Mn为约10-约250kg/摩尔，以及在其它实施方式中Mn为约25-约200kg/摩尔。
在一个或多个实施方式中，LCPE的分子量分布指数(MWD＝(Mw/Mn))可以为约1至约40，在其它实施方式中为约1至约5，在其它实施方式中为约1.8至约5，以及在其它实施方式中为约1.8至约3。
在US专利No.4540753(Cozewith，Ju和Verstrate)(为了US实施的目的它作为参考并入本文)及其引用的参考文献，和Macromolecules，1988，21卷，3360页(Verstrate等)(为了US实施的目的它作为参考并入本文)及其引用的参考文献中可以找到测定分子量(Mn，Mw)和分子量分布(MWD)的技术。例如，分子量可以使用配有差示折光率检测器的Waters 150凝胶渗透色谱仪通过尺寸排阻色谱法(SEC)测定并用聚苯乙烯标准校准。
LCPE可以通过用于制备丙烯系弹性体的已知工艺制备。基于此考虑，可以参考US专利6525157，6982310，6992158，6992159和6992160。在特别的实施方式中，HCPE和LCPE可以通过使用后面将描述的串联或并联的合成工艺同时制备形成混合物。
高结晶度丙烯系弹性体
在一个或多个实施方式中，高结晶度丙烯系弹性体，也称作高结晶度共聚物或简称为HCPE，包括衍生自丙烯的单元(即单体单元)，一种或多种衍生自乙烯或C4至C20α-烯烃的共聚单体单元，和任选的一种或多种衍生自二烯烃的共聚单体单元。在一个或多个实施方式中，α-烯烃共聚单体单元可衍生自，例如乙烯，1-丁烯，1-己烯，4-甲基-1-戊烯和/或1-辛烯。在一个或多个实施方式中，二烯烃单体单元可衍生自5-亚乙基-2-降冰片烯，5-乙烯基-2-降冰片烯，二乙烯基苯，1，4-己二烯，5-亚甲基-2-降冰片烯，1，6-辛二烯，5-甲基-1，4-己二烯，3，7-二甲基-1，6-辛二烯，1，3-环戊二烯，1，4-环己二烯，二环戊二烯，或其混合物。讨论下述实施方式时将乙烯作为α-烯烃共聚单体的参考，但该实施方式同样适用于具有其它α-烯烃共聚单体的其它低结晶度共聚物。
在一个或多个实施方式中，HCPE可包括至少2wt％，在其它实施方式中至少3wt％，以及在其它实施方式中至少4wt％衍生自乙烯的单元；在这些或其它实施方式中，共聚物可包括低于7wt％，在其它实施方式中低于6wt％，以及在其它实施方式中低于5wt％衍生自乙烯的单元，其中重量百分比是基于衍生自丙烯和衍生自α-烯烃的单元的总重量。在这些或其它实施方式中，HCPE可包括至少94wt％，或其它实施方式中至少95wt％衍生自丙烯的单元；在这些或其它实施方式中，共聚物可包括多达98wt％，在其它实施方式中多达97wt％，以及在其它实施方式中多达96wt％衍生自丙烯的单元，其中重量百分比是基于衍生自丙烯和衍生自α-烯烃的单元的总重量。在特别的实施方式中，HCPE可包括衍生自二烯的单元。例如，HCPE可具有占总聚合物约0.5wt％至约5wt％的衍生自二烯的单体单元。
一个或多个实施方式的HCPE可具有由差示扫描量热法(DSC)测定的宽熔融温度。HCPE除了第一峰值之外还可以显示出第二熔融峰值。本文讨论的Tm是指相对于热量计指定的基线，样品熔化范围内出现最大热吸收处的最高温度。这也可以典型地为样品熔化范围内最大热吸收的温度。
在一个或多个实施方式中，HCPE包括至少一个高于65℃的熔融转变峰值或最大值。在一个或多个实施方式中，HCPE的Tm(由DSC测定)低于120℃，在其它实施方式中低于110℃，在其它实施方式中低于100℃，以及在其它实施方式中低于95℃。
在一个或多个实施方式中，HCPE的特征在于由DSC测定的Hf。在一个或多个实施方式中，HCPE的熔化热可以至少为10J/g，在其它实施方式中至少为20J/g，在其它实施方式中至少为25J/g，在其它实施方式中至少为30J/g，在其它实施方式中至少为50J/g，在其它实施方式中至少为55J/g，以及在其它实施方式中至少为60J/g。在这些或其它实施方式中，HCPE的熔化热可低于80J/g，在其它实施方式中低于75J/g，以及在其它实施方式中低于70J/g。可以通过用样品的熔化热除以100％结晶聚合物的熔化热(对于等规聚丙烯其设定为189J/g)来测定结晶度。
HCPE由13C NMR测量的三个丙烯单元的三单元组立构规整度可以是75％或更大，80％或更大，82％或更大，85％或更大，或90％或更大。在一个或多个实施方式中，三单元组立构规整度的范围包括约50-约99％，在其它实施方式中为约60-约99％，在其它实施方式中为约75-约99％，在其它实施方式中为约80-约99％，以及在其它实施方式中为约60-约97％。通过US专利申请公开No.2004/0236042中描述的方法测定三单元组立构规整度。
在一个或多个实施方式中，HCPE具有窄组成分布(CD)。该聚合物的分子间组成分布通过热分馏法在溶剂例如己烷或庚烷中测定。该热分馏法程序通常如下。典型地，将约75重量％和更优选85重量％的聚合物分离为一个或两个相邻的可溶性级分以及共聚物的余量在紧接着的在先或在后级分中。为了使共聚物具有上述的窄组分分布，通常各个分离馏分的组成(wt％乙烯含量)与整个第二种聚合物组分的平均wt％乙烯含量的差别不超过20wt％或在其它实施方式中不超过10wt％。
在一个或多个实施方式中，HCPE根据ASTM D-1238，2.16kg230℃测得的MFR可以为至少0.5dg/min，在其它实施方式中至少1.0dg/min，以及在其它实施方式中至少1.5dg/min。在这些或其它实施方式中，熔融流动速率可以低于180dg/min，以及在其它实施方式中低于150dg/min。在一个实施方式中，HCPE的MFR为8dg/min至70dg/min，在其它实施方式中为9dg/min至65dg/min，以及在其它实施方式中为10dg/min至60dg/min。在另一个实施方式中，HCPE的MFR为70dg/min至200dg/min，在其它实施方式中为75dg/min至180dg/min，以及在其它实施方式中为80dg/min至150dg/min。
在一个或多个实施方式中，HCPE的重均分子量(Mw)可以为约5-约5000kg/摩尔，在其它实施方式中为约10-约1000kg/摩尔，在其它实施方式中为约20-约500kg/摩尔，以及在其它实施方式中为约50-约400kg/摩尔。
在一个或多个实施方式中，HCPE的数均分子量(Mn)可以为约2.5-约2500kg/摩尔，在其它实施方式中为约5-约500kg/摩尔，在其它实施方式中为约10-约250kg/摩尔，以及在其它实施方式中为约25-约200kg/摩尔。
在一个或多个实施方式中，HCPE的分子量分布指数(MWD＝(Mw/Mn))可以为约1至约40，在其它实施方式中为约1至约5，在其它实施方式中为约1.8至约5，以及在其它实施方式中为约1.8至约3。
HCPE可以通过已知的用于制备丙烯系弹性体的技术制备，包括前述用于LCPE的那些，只要在本领域技术人员的能力范围内根据乙烯含量的需要进行调整。在特定的实施方案中，可以通过采用串联或并联合成技术一起制备HCPE和LCPE以形成共混物或混合物。
丙烯系热塑性材料
丙烯系热塑性树脂，也称作丙烯系热塑性聚合物，包括那些主要包括衍生自丙烯聚合的单元的聚合物。在特定的实施方式中，丙烯系热塑性聚合物至少98％的单元衍生自丙烯的聚合。在特别的实施方式中，这些聚合物包括丙烯均聚物。
在特定的实施方式中，丙烯系热塑性聚合物也可以包括衍生自乙烯和/或α-烯烃聚合的单元，α-烯烃例如为1-丁烯，1-己烯，1-辛烯，2-甲基-1-丙烯，3-甲基-1-戊烯，4-甲基-1-戊烯，5-甲基-1-己烯，及其混合物。特别包括的是丙烯与乙烯或上述的较高级α-烯烃或与C10-C20二烯烃的反应器，冲击，和无规共聚物。
在一个或多个实施方式中，丙烯系热塑性聚合物的Tm可以大于120℃，在其它实施方式中大于155℃，以及在其它实施方式中大于160℃。在这些或其它实施方式中，丙烯系热塑性聚合物的Tm可以低于180℃，在其它实施方式中低于170℃，以及在其它实施方式中低于165℃。
在一个或多个实施方式中，丙烯系热塑性聚合物由DSC测定的Hf等于或大于80J/g，在其它实施方式中大于100J/g，在其它实施方式中大于125J/g，以及在其它实施方式中大于140J/g。
在一个或多个实施方式中，丙烯系热塑性聚合物可包括结晶性和半结晶性聚合物。在一个或多个实施方式中，该聚合物的特征在于由DSC测定的结晶度至少为40重量％，在其它实施方式中至少55重量％，在其它实施方式中至少65重量％，以及在其它实施方式中至少70重量％。可以通过用样品的熔化热除以100％结晶聚合物的熔化热(对于等规聚丙烯其设定为189J/g)来测定结晶度。
通常，合成的丙烯系热塑性聚合物可具有宽分子量范围和/或宽MFR范围的特征。例如，丙烯系热塑性聚合物的MFR可以为至少2dg/min，在其它实施方式中至少4dg/min，在其它实施方式中至少6dg/min，以及在其它实施方式中至少10dg/min，其中MFR根据ASTM D-1238，2.16kg230℃测得。在这些或其它实施方式中，丙烯系热塑性聚合物的MFR可以低于2000dg/min，在其它实施方式中低于400dg/min，在其它实施方式中低于250dg/min，在其它实施方式中低于100dg/min，以及在其它实施方式中低于50dg/min，其中MFR根据ASTM D-1238，2.16kg230℃测得。
在一个或多个实施方式中，丙烯系热塑性聚合物的Mw可以为约50-约2000kg/mol，以及在其它实施方式中约100-约600kg/mol。其Mn可以为约25-约1000kg/mol，以及在其它实施方式中约50-约300kg/mol，通过GPC用聚苯乙烯标准测得。
在一个实施方式中，丙烯系热塑性聚合物包括高结晶度等规或间规聚丙烯的均聚物。该聚丙烯的密度可以为约0.85-约0.91g/cc，而主要是等规的聚丙烯的密度为约0.90-0.91g/cc。在一个或多个实施方式中，丙烯系热塑性聚合物包括具有双峰分子量分布的等规聚丙烯。
丙烯系热塑性聚合物可以通过本领域已知的任何适合的聚合技术合成，例如淤浆，气相，或溶液聚合，采用诸如常规齐格勒-纳塔催化剂或其它单点有机金属催化剂如茂金属或非茂金属的催化剂体系。
其它添加剂
本发明的混合物还可以包括其它成分。例如，本发明的混合物可以包括成核剂，起在混合的组合物中的存在量可以占总聚合物的50至4000ppm。成核剂包括，例如苯甲酸钠和滑石。另外，也可以采用其它成核剂，例如齐格勒-纳塔烯烃产物或其它高度结晶的聚合物。成核剂包括Hyperform(例如HPN-68)和Millad添加剂(例如Millad 3988)(Milliken Chemicals，Spartanburg，SC)和有机磷酸盐，例如NA-11和NA-21(Amfine Chemicals，Allendale，NJ)。
此外，可以向上述用于制备各种用途的混合物，纤维和织物的实施方式中混入各种添加剂。其它添加剂包括，例如稳定剂，抗氧剂，填料和滑动助剂。主要的和次要的抗氧剂包括，例如受阻酚，受阻胺，和亚磷酸盐。还可以包括其它添加剂例如分散剂，例如Acrowax C。还可以使用催化剂减活化剂，包括例如硬脂酸钙，水滑石和氧化钙，和/或其它本领域已知的酸中和剂。
在一个或多个实施方式中，有用的滑动助剂包括与纤维的聚合基体(即丙烯系弹性体和/或丙烯系热塑性树脂和/或触感改性剂)不相容和由此迁移到纤维表面的那些化合物或分子。在一个或多个实施方式中，滑动助剂在纤维的表面(或其部分)上形成单层。在这些或其它实施方式中，游泳的滑动助剂的特征在于较低的分子量，这有利于表面的移动。滑动助剂的类型包括脂肪酸酰胺例如Handbook of Antiblocking，Release and Slip Additives，George Wypych，第23页中所公开的。脂肪酸酰胺的例子包括，但不限于，二十二烷酸酰胺，芥酸酰胺，N-(2-hdriethyl)芥酸酰胺，月桂酰胺，N，N’-亚乙基-双-油酸酰胺，N，N’-亚乙基双硬脂酰胺，油酸酰胺，油烯基棕榈酸酰胺，硬脂基芥酸酰胺，油脂酰胺，及其混合物。
其它添加剂包括，例如耐火剂，增塑剂，硫化或固化剂，硫化或固化促进剂，硫化迟延剂，加工助剂等。上述添加剂还可以包括填料和/或增强材料，单独加入或混入添加剂中。其例子包括碳黑，粘土，滑石，碳酸钙，云母，硅石，硅酸盐，其混合物等。可用于增强性能的其它添加剂包括防结块剂或润滑剂。
在其它实施方式中，还可以向本发明的组合物中加入异链烷烃，聚α-烯烃，聚丁烯或其两种或多种的混合物。聚α-烯烃可包括WO2004/014998中描述的那些，尤其是第17页19行至19页25行描述的那些。该聚α-烯烃的加入量可以为例如约0.5-约40重量％，在其它实施方式中约1-约20重量％，以及在其它实施方式中约2-约10重量％。
用量
在一个或多个实施方式中，本发明的组合物可包括至少5wt％，在其它实施方式中至少10wt％，以及在其它实施方式中至少20wt％的丙烯系弹性体(即所有低结晶度和高结晶度弹性体)，基于组合物的总重量。在一个或多个实施方式中，组合物可包括低于95wt％，在其它实施方式中低于90wt％，以及在其它实施方式中低于80wt％的丙烯系弹性体，基于组合物的总重量。
在一个或多个实施方式中，本发明的组合物可包括至少70wt％，在其它实施方式中至少75wt％，以及在其它实施方式中至少80wt％的LCPE，基于LCPE和HCPE的总重量。在一个或多个实施方式中，组合物可包括低于98wt％，在其它实施方式中低于95wt％，以及在其它实施方式中低于90wt％的LCPE，基于LCPE和HCPE的总重量。
在一个或多个实施方式中，本发明的组合物可包括至少2wt％，在其它实施方式中至少5wt％，以及在其它实施方式中至少10wt％的HCPE，基于LCPE和HCPE的总重量。在一个或多个实施方式中，组合物可包括低于30wt％，在其它实施方式中低于25wt％，以及在其它实施方式中低于20wt％的HCPE，基于LCPE和HCPE的总重量。
在一个或多个实施方式中，本发明的组合物可包括至少5wt％，在其它实施方式中至少10wt％，以及在其它实施方式中至少20wt％的丙烯系热塑性树脂，基于组合物的总重量。在一个或多个实施方式中，组合物可包括低于95wt％，在其它实施方式中低于90wt％，以及在其它实施方式中低于80wt％的丙烯系热塑性树脂，基于组合物的总重量。
制备组合物
用于制备本发明一个或多个实施方式的纤维和/或织物的组合物可以采用多种技术制备。可以通过任何能得到各组分充分混合的混合物的工序来引入和混合HCPE，LCPE和丙烯系热塑性树脂。例如，它们可以在转筒，静态混合器，间歇式搅拌机，挤出机或其联合中混合。在这些或其它实施方式中，混合可作为用于制造纤维的加工方法的一部分进行。在其它实施方式中，可以采用内部混合机用于熔融混合；例如，在Brabender Plastograph中在180℃至240℃下混合各组分1-20分钟。在其它实施方式中，可以在Banbury内部混合机中在高于聚合物熔融温度(例如约180℃)下混合聚合物约5分钟。在其它实施方式中，可以采用连续混合机，包括本领域熟知的双螺杆混合挤出机，用于混合低粘度熔融聚合物流的静态混合器，冲击混合机等。在另一个实施方式中，可以在熔融体中用过氧化物处理丙烯系弹性体和丙烯系热塑性树脂，以调整聚合物的粘度至较高的熔融流动速率。如本领域所知，该MFR的降低可以称为“减粘”。
向混合物中加入或引入其它的成分可以通过使用类似于用于形成初始混合物的那些方法进行。在特别的实施方式中，加入其它成分作为纤维形成过程的一部分。
在一个或多个实施方式中，HCPE和LCPE可以第一批引入，然后可以向HCPE和LCPE的混合物引入丙烯系热塑性树脂。在一个或多个实施方式中，HCPE和LCPE的混合物可以通过在分开的串联或并联的聚合阶段中制备的LCPE和HCPE混合溶液形成。然后可以降混合溶液去溶剂化，之后可以以固态将混合的聚合物与热塑性聚合物混合(例如熔融混合)。
在一个或多个实施方式中，LCPE可以在第一反应器中制备。可以将从第一反应器中排出的包含LCPE溶液的流体转移至第二反应器中，在那里与制备HCPE所需的催化剂和单体接触，以使得HCPE溶液在LCPE的存在下制备。这称为串联反应器方法。
在其它实施方式中，LCPE和HCPE都可以在溶液聚合反应器中制备。将该方法得到的聚合组分溶液在HCPE聚合过程中混合，使得LCPE和HCPE充分混合。然后从第二反应器中取出混合的聚合物，并采用常规加工设备和技术加工成聚合物颗粒。
或者，可以在与第二反应器串联的第一反应器中制备HCPE。然后将从第一反应器中排出的包含HCPE溶液的流体转移至第二反应器中，在那里在HCPE的存在下制备LCPE，然后将得到的混合聚合物加工成聚合物粒料。
在并联聚合方法中，LCPE和HCPE在并联的反应器中制备，从各个反应器排出的包含各自聚合物的流体送往用于混合流体的设备中，制备混合的聚合物组分的溶液。然后从溶液中回收混合的聚合物，并根据常规的加工设备和技术加工成聚合物颗粒。
在HCPE在第一聚合阶段制备的实施方式中，因为希望HCPE中共聚单体含量低，可以在第二聚合阶段加入其它共聚单体，以在第二聚合阶段制备所需的LCPE。
在包括并联反应器配置的实施方式中，HCPE可以在任一反应器中制备。两个反应器可具有独立地温度，压力以及进料控制，以使得能够独立地调整产物的混合性能。
在其它实施方式中，HCPE和LCPE粒料可以溶于各自的溶液中，随后将该溶液与另一个混合。
纤维和织物的形成
由前述组合物形成非织造织物可包括通过挤出制造纤维，随后编织或粘合。挤出过程可伴随着纤维的机械或气动拉伸。本发明的纤维和织物可以通过本领域已知的任何技术和/或设备制造，其中许多都是熟知的。例如，纺粘非织造织物可以通过由德国Troisdorf的ReifenhauserGmbH&Co.生产的纺粘无纺生产线制造。Reifenhasuer体系使用窄缝牵伸技术，如US专利No.4820142所述。
常规细纤度纤维
在一个或多个实施方式中，纤维可通过连续长丝，膨化连续长丝或形成短纤维的技术制造。例如，聚合物熔体可通过模头中的孔(喷丝头)挤出，其直径例如为0.3mm至0.8mm。聚合物的低熔融粘度可以通过使用高熔融温度(例如230℃至280℃)和高熔融流动速率(例如15g/10min至40g/10min)的聚合物来获得。较大的挤出机可以装备多支管，将高输出的熔融聚合物分配至由约8至约20个组成的一组喷丝头。各个纺丝头配有单独的齿轮泵，用以调节通过该纺丝头的输出量；由“断路器板”支撑的过滤组件；和位于头内的喷丝头板。喷丝头中孔的数量决定了纱线中长丝的数量，并且根据不同的纱线结构有明显变化，但典型地为约50至约250。孔可以组合成圆形，环形或矩形图案，这有助于骤冷气流的良好分布。
连续长丝
连续长丝纱线的范围为约40丹尼尔至约2000丹尼尔(丹尼尔＝克数/9000米)。长丝通常范围为1-20丹尼尔每个长丝(dpf)，但是更大的范围也可以考虑。纺丝速度可为800m/min至1500m/min(2500ft/min至5000ft/min)。按下述进行示范性的方法。以3∶1或更大的拉伸比拉长丝(一段或两段拉丝)并将其缠绕到包束上。两段拉丝能够实现更高的拉伸比。缠绕速度通常为2000m/min至3500m/min(6600ft/min至11500ft/min)。超过900m/min(3000ft/min)的纺丝速度需要窄分子量分布，以使较细的长丝获得最佳的可纺性，例如树脂的最小MFR为5并且多分散性指数(PI)低于2.8。在较慢的纺丝加工中，或在较重的丹尼尔长丝中，16-MFR反应器等级的产品会更适合。
部分取向丝(POY)
部分取向丝(POY)是直接得自纤维纺丝不进行固态拉丝(如上述连续长丝)而生产的纤维。纤维中的分子取向仅在熔融聚合物刚离开喷丝头之后的熔融态下完成。一旦纤维固化，不进行纤维的拉伸并将纤维缠绕成一束。POY(相对于完全取向丝，或FOY，其经历固态取向并具有较高的拉伸强度和较低的伸长率)往往具有较高的伸长率和较低的韧度。
膨化连续长丝
膨化连续长丝的制造方法分为两种基本类型，一步法和两步法。例如，在两步法中，未拉伸的纱线以低于1000m/min(3300ft/min)，通常低于750m/min的速度纺丝，并置于包束上。拉伸纱线(通常分两步)并在称为膨体机的机器上“膨化”。缠绕和拉伸速度受限于膨化或膨体装置，典型的为2500m/min(8200ft/min)或更低。在两步CF法中，二次结晶需要迅速的拉伸变形。常规方法包括一步纺丝/拉伸/膨体(SDT)法。该方法比两步法更加经济，有效且质量更好。它类似于一步CF法，不同之处在于膨化装置在线。膨化或膨体可改变纱线外观，分隔长丝并加入足够柔和的弯曲和折叠，使得纱线看起来更胖(更膨)。
短纤维
纤维制造方法包括两种方法：传统纺丝和短程纺丝。传统法典型地包括两步：i)生产，进行整理，和缠绕，然后ii)拉伸，进行二次整理，卷曲和切成短纤维。长丝的范围例如为1.5dpf至＞70dpf，这取决于应用。短纤维长度可以短至7mm或长至200mm(0.25英寸至8英寸)，以适于应用。许多应用中，要将纤维卷曲。通过将丝束过量送入配有一对压料辊的蒸汽加热的填塞箱中来实现卷曲。过量送入使得丝束在箱中折叠，在长丝中形成弯曲或卷曲。该弯曲可通过注射入箱中的蒸汽热固定。树脂的MW，MWD和等规含量能影响卷曲的稳定性，幅度，以及卷曲是否容易进行。
熔喷织物
熔喷织物指纤维直径为20-0.1微米的细长丝的织物。在一些实施方式中，熔喷纤维的纤维直径为1-10微米，在其它实施方式中为1-约5微米。由这些细纤维直径形成的无纺织物具有非常小的孔径，因此具有优异的阻隔性能。例如，在熔喷法中，挤出机将聚合物熔化并将其送至计量熔融泵。熔融泵以稳定的输出速率将熔融的聚合物送至特定的熔喷模中。当熔融的聚合物存在于该模中时，它与高温高速的气体接触(称作加工或一次空气)。该空气迅速撤出，并且与淬冷空气结合，使长丝固化。整个纤维形成的过程典型地在模中几英寸的范围内发生。模的设计对于有效地生产高品质的产品很重要。通过将长丝直接喷到多孔的形成带上形成织物，该多孔的形成带典型地距离喷丝头上200mm至400mm(8英寸至15英寸)。对于较重的基重，较高伸缩性的产品可以使用较大的形成间距。熔喷需要非常高熔融流动速率的树脂，例如超过200g/10min的那些，以获得最细可能的纤维，但是在其它实施方式重也可以在加高加工温度下使用MFR低至20g/10min的树脂。
纺粘织物
纺粘纤维包括例如通过由具有几千个孔的大喷丝头或包含例如少至40个孔的一组较小的喷丝头将熔融聚合物挤出生产的纤维。置于喷丝头之后，通过交叉流动的空气淬火体系将熔融的纤维淬火，然后拉离喷丝头并通过高速气体使其变细(拉伸)。通常有两种用气体使其细化的方法，都要用到文杜里效应。第一种，用吸气器的缝(缝拉伸)拉伸长丝，其可以运行喷丝头的宽度或机器的宽度。第二种方法，通过喷嘴或吸气器的枪拉伸长丝。用该方法形成的长丝可以用筛网(“金属丝制的”)或多孔的形成带收集，以形成织物。然后可以将织物通过压辊，然后在加热的压延辊之间一个辊的凸起表面将织物覆盖其面积例如10％至40％的地方粘合，形成非织造织物。在另一个实施方式中，纤维的熔接也可以使用对流热或辐射热实现。在另一个实施方式中，纤维熔接可以使用水缠或针头穿孔法通过摩擦力实现。
退火可以在连续长丝中纤维形成或由纤维制造无纺材料之后进行。退火可以部分消除拉伸的纤维中的内部应力并且恢复纤维中混合物的弹性回复性能。已经显示出退火给结晶结构的内部组织带来显著变化，并使得无规和半结晶相的相对有序。例如，在高于室温(但稍微低于混合物的结晶熔点)的至少40℃的温度下使纤维退火，对于恢复纤维的弹性性能而言是适合的。
可以通过将纤维(或由纤维制造的织物)维持在例如室温至高达160℃之间或最高130℃的温度下持续几秒至低于1小时的时间来进行纤维的热退火。典型的热退火时间是在约100℃下持续1至5分钟。退火时间和温度可以根据采用的组合物进行调整。在其它实施方式中，退火温度为60℃至130℃。在另一个实施方式中，温度为约100℃。
在特定的实施方式中，例如常规连续纤维纺纱中，可以通过将纤维通过加热的辊(导丝辊)来进行退火，而不采用常规的退火技术。退火希望在非常低的纤维拉伸状态下完成，允许纤维收缩，以赋予纤维弹性。在无纺加工中，织网通向通过压延机至使织网粘合(强化)的点。在较高温度下使未强化的无纺织网通过加热的压延机可以有效地使纤维退火并增加无纺织网的弹性。与纤维退火类似，无纺织网希望在低拉伸状态下形成，允许织网在纵向(MD)和横向(CD)收缩，以增强无纺织网的弹性。在其它实施方式中，粘合压延机辊的温度为100℃至130℃。在另一个实施方式中，温度为约100℃。退火温度可因任何特殊的混合物而调整。
本文所希望的弹性非织造织物可进一步用于多束纺熔加工中构造复合层叠结构。对于工业纺熔加工而言，结合纺粘(S)和熔喷(M)束是很普遍的。一些普遍的层叠结构的构造为SS，SSS，SSS，SMS，SMMS，SSMMS等。纺粘和熔喷束还可以具有双组分性能，使得可以形成两种不同聚合物的纤维，具有芯鞘型结构或并排结构。在芯鞘结构中，芯可由弹性纤维组成，而鞘可由结晶聚烯烃(例如聚丙烯或聚乙烯)组成，以提供柔软的触感。在并排结构中，两种聚合物的纤维都暴露于表面。
弹性非织造织物用于该结构中的一个例子为在SMMS加工中，其中外部S基材可以是双组分织网，弹性无纺的在内部，具有低摩擦系数的聚烯烃作为鞘层。M层可以是，例如特种丙烯系弹性体，结晶聚烯烃，和/或其混合物。丙烯系弹性体和结晶聚烯烃各自都可以是低和高分子量树脂的混合物。另一个例子是SSMMS结构，其中外部S基材可以是双组分拉伸叠层(例如PE鞘/PP芯)，内部S可以为弹性无纺织网，熔喷(M)层可以包括一种或多种结晶聚烯烃(PP，PE)，丙烯系弹性体，及其混合物，而外部S层可以包括双组分织网，弹性无纺的芯和聚烯烃鞘。弹性无纺织物可进一步由本领域技术人员已知的任何适合的添加剂改性，例如二氧化钛改善混浊度。
工业实用性
本发明的纤维和无纺纤维可用于许多用途。在一个或多个实施方式中，它们可以有利地用于尿布和/或类似的个人卫生制品，例如尿布片，侧壁，绑腿，顶片，背片，带，妇女卫生制品，泳裤，婴儿背带裤，失禁穿戴件和绷带。特别地，它们可用作这些制品动态的或可拉伸的部分，例如不受限地，弹性紧固带。在其它实施方式中，纤维和无纺制品可制成其它保护性服装或外套，例如医用长袍或围裙，手术帘，消毒包，手帕，被褥，或类似的一次性的服装或外套。该材料还可以用于保护性外套，家具织物，例如被褥，地毯防滑垫，饰墙布，地毯，遮光帘，稀松窗帘用布，和传统制品之前使用的任何其它用途。
在其它实施方式中，本发明的纤维和织物能用于制造过滤介质(气体和液体)。例如，特殊的用途包括用于官能化树脂，其中非织造织物能负荷经典形成驻极体。
此外，本发明的纤维和织物可用于任何结构和其它最终应用，或与任何添加剂和描述于US专利申请号11/698359，11/655399和11/698630中的其它组合物联合，上述文献作为参考整体并入本文。
本发明特定的实施方式包括实施例之前的下列段落中描述的那些：
一种由下述组合物制造的非织造织物，该组合物通过混合包含至少7重量％衍生自乙烯或非丙烯α-烯烃的单体单元的第一种丙烯系弹性体，包含低于7重量％衍生自乙烯或非丙烯α-烯烃的单体单元的第二种丙烯系弹性体，和丙烯系热塑性聚合物而制备，其中第一种和第二种聚丙烯系弹性体通过DSC测定的熔化热都低于80J/g，以及其中丙烯系热塑性聚合物通过DSC测定的熔化热等于或大于80J/g。
前述段的实施方式，其中第一种丙烯系弹性体包含至少8重量％衍生自乙烯或非丙烯α-烯烃的单体单元，以及其中第二种丙烯系弹性体包含低于或等于6重量％衍生自乙烯或非丙烯α-烯烃的单体单元。
前述段的实施方式，其中第一种丙烯系弹性体包含至少15重量％和低于20重量％衍生自乙烯或非丙烯α-烯烃的单体单元，以及其中第二种丙烯系弹性体包含至少3重量％至低于6重量％衍生自乙烯或非丙烯α-烯烃的单体单元。
前述段的实施方式，其中第一种丙烯系弹性体的MFR(ASTM D-12382.16kg，230℃下)为约10至60，其中所述第二种丙烯系弹性体的MFR(ASTM D-1238 2.16kg，在230℃下)为10至约60dg/min，以及其中丙烯系热塑性聚合物的MFR(ASTM D-1238 2.16kg，在230℃下)为约3至约60dg/min。
前述段的实施方式，其中第一种丙烯系弹性体的MFR(ASTM D-12382.16kg，230℃下)为约10至60dg/min，其中所述第二种丙烯系弹性体的MFR(ASTM D-1238 2.16kg，在230℃下)为10至约60dg/min，以及其中丙烯系热塑性聚合物的MFR(ASTM D-1238 2.16kg，在230℃下)为约20至约40dg/min。
前述段的实施方式，其中第一种丙烯系弹性体的MFR(ASTM D-12382.16kg，230℃下)为约80至150dg/min，其中所述第二种丙烯系弹性体的MFR(ASTM D-1238 2.16kg，在230℃下)为80至约180dg/min，以及其中丙烯系热塑性聚合物的MFR(ASTM D-1238 2.16kg，在230℃下)为约3至约1500dg/min。
前述段的实施方式，其中第一种丙烯系弹性体的MFR(ASTM D-12382.16kg，230℃下)为约80至150dg/min，其中所述第二种丙烯系弹性体的MFR(ASTM D-1238 2.16kg，在230℃下)为80至约150dg/min，以及其中丙烯系热塑性聚合物的MFR(ASTM D-1238 2.16kg，在230℃下)为约20至约40dg/min。
前述段的实施方式，其中第一种丙烯系弹性体的MFR(ASTM D-12382.16kg，230℃下)为约80至150dg/min，其中所述第二种丙烯系弹性体的MFR(ASTM D-1238 2.16kg，在230℃下)为80至约150dg/min，以及其中丙烯系热塑性聚合物的MFR(ASTM D-1238 2.16kg，在230℃下)为约100至约1500dg/min。
前述段的实施方式，其中组合物已经减粘并且其具有的MFR(ASTMD-12382.16kg，在230℃下)为约60至约90dg/min。
前述段的实施方式，其中组合物已经减粘并且其具有的MFR(ASTMD-12382.16kg，在230℃下)为约150至约350dg/min。
前述段的实施方式，其中非织造织物横对纵向的伸长率为至少80％或更高。
一种由下述组合物制造的非织造织物，该组合物通过混合峰值熔化温度低于65℃的低结晶度丙烯系弹性体，峰值熔化温度低于120℃的高结晶度丙烯系弹性体，和丙烯系热塑性聚合物而制备，其中第一种和第二种丙烯系弹性体由DSC测定的熔化热都低于80J/g，并且其中丙烯系热塑性聚合物由DSC测定的熔化热等于或大于80J/g。
前述段的实施方式，其中低结晶度丙烯系弹性体的MFR(ASTMD-12382.16kg，230℃下)为约10至60dg/min，其中高结晶度丙烯系弹性体的MFR(ASTM D-1238 2.16kg，在230℃下)为10至约60dg/min，以及其中丙烯系热塑性聚合物的MFR(ASTM D-1238 2.16kg，在230℃下)为约3至约60dg/min。
前述段的实施方式，其中低结晶度丙烯系弹性体的MFR(ASTMD-1238 2.16kg，230℃下)为约10至60dg/min，其中高结晶度丙烯系弹性体的MFR(ASTM D-1238 2.16kg，在230℃下)为10至约60dg/min，以及其中丙烯系热塑性聚合物的MFR(ASTM D-1238 2.16kg，在230℃下)为约20至约40dg/min。
前述段的实施方式，其中低结晶度丙烯系弹性体的MFR(ASTMD-12382.16kg，230℃下)为约80至150dg/min，其中高结晶度丙烯系弹性体的MFR(ASTM D-1238 2.16kg，在230℃下)为80至约180dg/min，以及其中丙烯系热塑性聚合物的MFR(ASTM D-1238 2.16kg，在230℃下)为约3至约1500dg/min。
前述段的实施方式，其中低结晶度丙烯系弹性体的MFR(ASTMD-1238 2.16kg，230℃下)为约80至150dg/min，其中高结晶度丙烯系弹性体的MFR(ASTM D-1238 2.16kg，在230℃下)为80至约150dg/min，以及其中丙烯系热塑性聚合物的MFR(ASTM D-1238 2.16kg，在230℃下)为约20至约40dg/min。
前述段的实施方式，其中低结晶度丙烯系弹性体的MFR(ASTMD-1238 2.16kg，230℃下)为约80至150dg/min，其中高结晶度丙烯系弹性体的MFR(ASTM D-1238 2.16kg，在230℃下)为80至约150dg/min，以及其中丙烯系热塑性聚合物的MFR(ASTM D-1238 2.16kg，在230℃下)为约100至约1500dg/min。
前述段的实施方式，其中组合物已经减粘并且其具有的MFR(ASTMD-1238 2.16kg，在230℃下)为约60至约90dg/min。
前述段的实施方式，其中权利要求12的非织造织物，其中组合物已经减粘并且其具有的MFR(ASTM D-1238 2.16kg，在230℃下)为约150至约350dg/min。
前述段的实施方式，其中非织造织物横对纵向的伸长率为至少80％或更高。
形成非织造织物的方法，该方法包括将富丙烯组合物挤压成纤维，并任选地编织和粘合该纤维，其中富丙烯组合物制备如下：将包括第一种丙烯系弹性体的溶液与包括第二种丙烯系弹性体的溶液混合，形成第一种丙烯系弹性体和第二种丙烯系弹性体的混合溶液；将第一种和第二种丙烯系弹性体的混合物与丙烯系热塑性聚合物混合，形成富丙烯组合物；并且任选地使该富丙烯组合物减粘，其中第一种丙烯系弹性体包含至少7重量％衍生自乙烯或非丙烯α-烯烃的单体单元，其中第二种丙烯系弹性体包含低于7重量％衍生自乙烯或非丙烯α-烯烃的单体单元，并且其中第一种和第二种聚丙烯系弹性体由DSC测定的熔化热都低于80J/g，以及其中丙烯系热塑性聚合物由DSC测定的熔化热等于或大于80J/g。
为了演示本发明的实践，已经制备和测试了下列实施例。但是这些实施例不应视为限制本发明的范围。权利要求书将定义本发明，本领域技术人员能够意识到的任何权利要求书范围之内的改进也应作为本发明的一部分。
实施例
通过将在采用茂金属催化剂的并行的溶液聚合方法中聚合的LCPE和HCPE溶液混合，制备LCPE和HCPE的混合物。LCPE和HCPE各自的乙烯含量列于表I中。
表I
Figure BPA00001162596400231
四天的退火之后，测得PE1的熔融转变温度(Tm)为48℃至94℃，熔化热(Hf)为12J/g，采用前述DSC工艺。PE1具有典型的MFR值(ASTM1238，230℃，2.16kg)为20dg/min，MWD(通过GPC，由LALLS校正)为2.3，Mw为138000g/摩尔，以及Mn为64000g/摩尔。
在下列试样中，将各个混合物的粒料与各种用量的聚丙烯均聚物粒料混合。或者，将各个造粒混合物与聚丙烯均聚物和有机二烷基过氧化物(2，5-二甲基-2，5-二(过氧化叔丁基)己烷)，商购自Luperox 101(Arkema Inc))混合，使混合物减粘至所需的MFR。
该试样中采用的聚丙烯均聚物的特征如下。PP1，商购自PP3155(ExxonMobil)，Tm为166℃，Hf为98J/g(第一次热循环)，MFR为36dg/min，以及MWD低于3.0。PP2商购自PP3505(ExxonMobil)，MFR为约400dg/min。PP3由PP1为原料制备，并使其减粘至MFR为约800dg/min。PP4商购自PP3746G(ExxonMobil)，并用过氧化物涂布，以达成目标MFR为500dg/min。
混合在单螺杆Davis Extruder中进行，其L∶D比率为24/1，装配有水下造粒机。保持典型的聚丙烯温度分布曲线，即220℃至250℃，产率为50lbs/hr(22.7kg/hr)。得到的混合物的组分示于表II。
表II
试样   共聚物类型 PP类型   PP数量(wt.％)   过氧化物数量(ppm)   乙烯Wt％   混合物MFR(g/10min)
  A1   PE1   PP1   10   700   13.5   83.9
  A2   PE1   PP1   15   700   11.9   84.1
  A3   PE3   PP1   10   700   13.1   86.6
  A4   PE3   PP1   15   700   12.3   85.3
  A5   PE2   PP1   10   无   13.8   82
  A6   PE2   PP1   15   无   13.2   82.3
  A7   PE2   PP2   15   无   ---   132
  A8   PE2   PP3   15   无   ---   137
  A9   PE2   PP4   15   无   ---   147
  A10   PE1   PP1   75   ---   ---   ---
  A11   PE1   PP1   60   ---   ---   ---
  A12   PE1   PP1   15   2200   12.77   203.8
  A13   PE1   PP1   15   2300   12.98   272.1
  A14   PE1   PP1   10   2000   13.62   202
试样A1-A6
纺粘织物试样在Knoxville，TN的田纳西州大学的安置在TANDEC纺粘设备上的ReicofilTM线(由德国Reifenhauser Company制造)上进行。单螺杆挤出机尺寸为70mm，L/D(长∶直径)比率为30∶1。喷丝头具有4036模板孔，直径都为0.6mm。将连续纤维挤出到环形皮带上，然后用加热的砑光机辊，一个平面与另一个支承凸点图案的平面将其相互粘合。实际粘合区域约为总的织网表面区域的14.5％。树脂在模具中在215℃下操作，淬冷气体为12℃-13℃。砑光机辊维持在82℃-91℃，具有最小的压区压力。如下表所用的，缩写GHM表示每孔每分钟聚合物的克数，GSM表示每平方英尺的克数，单位为g/ft2(g/cm2)。观察到对于所有混合的实施例织物，织物“形成”(纤维在织物中均匀分布)是令人满意的。纤维形成的加工条件列于表III
表III
  实施例No. 试样   输出，GHM   基体Wt.，g/m2   鼓风机rpm   抽气rpm   纤维直径，(μm)   Std.Dev.纤维直径％
  1   A3   0.2   71.2   2700   2100   18.96   11
  2   A3   0.4   70.2   2800   2100   23   5
  3   A4   0.2   69.7   2700   2100   16.06   8
  4   A4   0.4   70.8   2860   2300   19.79   5
  5   A1   0.2   71.4   2700   2100   19.48   11
  6   A1   0.4   70.1   2700   2100   24.51   11
  7   A2   0.2   67.5   2530   2040   15.31   9
  8   A5   0.2   56   1827   1379   16.02   2
  9   A5   0.2   69.8   1817   1379   18.58   4
  10   A5   0.4   68   2310   1830   23.17   4
  11   A5   0.4   78   2310   1830   23.26   2
  12   A6   0.2   45   1470   1161   17.16   1
  13   A6   0.2   69.3   1470   1161   16.21   2
  14   A6   0.4   69.1   2036   1491   23.18   2
从试样A1-A6得到的织物的拉伸性能示于表IV。在纵向(MD)和横对纵向(CD)(也称为横向(TD))都进行测试。如本文所用的，除非特别指明，根据ASTM D-5035-95(2003)测量纤维或无纺试样(包括织物)的峰值力(峰值负载)和峰值伸长率，样品为50mm(2”)宽和250mm长，在100mm/min的十字头速度下具有200mm的计量长度。对于各个样品，进行六MD和六TD的测量，而不是五MD和八TD的测量。
表IV
  实施例No.   树脂ID   峰值负荷MD(N)   伸长率MD(％)   峰值负荷TD(N) 伸长率TD(％)
  1   A3   32.71   167   22.72   246
  2   A3   19.91   206   13.7   241
  3   A4   54.74   133   35.88   193
  4   A4   32.07   176   23.23   205
  5   A1   35.2   162   22.63   228
  6   A1   20.48   219   13.74   231
  7   A2   58.49   124   36.08   174
  8   A5   23.17   150   16.53   170
  9   A5   16.95   141   13.35   174
  10   A5   14.05   181   12.42   198
  11   A5   19.09   191   12.93   197
  12   A6   31.50   141   25.36   165
  13   A6   16.15   108   15.36   129
  14   A6   17.90   148   18.74   155
从试样A1-A4得到的织物的弹性性能示于表V。在具有5.08cm夹具的Instron Instrument上测试试样的滞后。使用61cm乘213cm尺寸的试样，计量长度为7.6cm，十字头速度为50.8cm/min。进行3循环测试至100％伸长率，在循环之间不让织物复原。定义：1)50％处的负荷损失＝100×(上升负荷-下降负荷)/上升负荷；2)永久变形＝在下降循环中负荷等于0时的伸长率，用％表示。
表V
试样 A4 A2 A3 A1
  实施例   实施例3   实施例7   实施例1   实施例5
  方向   MD   MD   MD   MD
  永久变形，(％)循环1   18.9   24.5   12.8   13.5
  永久变形，(％)循环2   20.6   24.8   13.8   15.2
  负荷损失50％(％)循环1   92.6   94.7   83.4   87.2
  负荷损失50％(％)循环1   71.4   76.8   53.5   58.5
  方向   TD   TD   TD   TD
  永久变形，(％)循环1   20.7   24.5   13.7   14.4
  永久变形，(％)循环2   21.0   25.5   14.1   14.8
  负荷损失50％(％)循环1   92.0   94.1   79.6   83.5
  负荷损失50％(％)循环1   71.8   76.6   47.6   52.9
试样A7-A9
使用与试样A1-A6所施加的相似的工艺，除了纤维由试样A7-A9制备。对于实施例6-12，通过加入2wt％包括30wt％Erucamide和70wt％VistamaxxTM 2125(ExxonMobil)的母料来对组合物改性。采用的加工条件列于表VI。
表VI
  实施例No.   试样   输出，GHM   基础Wt.，g/m2   鼓风机rpm   抽气rpm   纤维直径，(μm)
  1   A7   0.2   69.5   2402   1792   17.7
  2   A7   0.4   70.3   2645   1992   17.7
  3   A8   0.2   70   2411   1694   17.7
  4   A8   0.4   70   2529   1968   22.3
  5   A9   0.2   67.1   2418   1814   16.8
  6   A9   0.2   69.2   2415   1814   18.1
  7   A9   0.4   70   2730   2160   21.6
  8   A9   0.2   47   2412   1815   15.7
  9   A9   0.2   37.5   2412   1815   16.6
  10   A9   0.2   23.7   2412   1815   15.9
  11   A9   0.2   19.9   2412   1815   16.7
  12   A9   0.2   17   2412   1815   15.0
从试样A7-A9得到的拉伸性能示于表VII，其使用与试样A1-A6所用相似的工艺获得。
表VII
实施例No. 树脂ID   峰值负荷MD(N) 伸长率MD(％) 峰值负荷TD(N) 伸长率TD(％)
  1   A7   27.4   200   20.0   263
  2   A7   15.6   250   12.2   281
  3   A8   19.4   211   14.2   259
  4   A8   10.6   259   8.0   264
  5   A9   23.3   198   16.1   235
  6   A9   24.9   213   16.5   285
  7   A9   10.8   247   9.1   352
  8   A9   15.8   216   13.0   251
  9   A9   12.2   178   8.4   224
  10   A9   6.8   162   4.4   195
  11   A9   5.8   160   3.3   174
  12   A9   3.6   154   2.8   177
从试样A7-A9得到的弹性性能示于表VIII，其使用与试样A1-A6所用相似的工艺获得。
表VIII
  实施例   1   3   5   6
  试样   A7   A8   A9   A9
  方向   MD   MD   MD   MD
  循环1
  负荷损失(％)50％处   81.6   75.6   81.3   83.4
  永久变形，％   13.5   14.2   14.0   17.1
  循环2
  负荷损失(％)50％处   48.8   43.1   51.7   57.5
  永久变形，％   13.8   16.4   16.9   18.6
  循环3
  负荷损失(％)50％处   43.9   43.7   48.0   56.3
  永久变形(％)   13.7   15.3   15.5   18.5
试样A10-A11
使用与试样A1-A6所施加的相似的工艺，除了纤维由试样A10-A11制备，不同之处还在于砑光机辊维持在130-132℃，并且砑光机压区压力，对于25GSM织物设定为每线性英寸282-288磅，对于50GSM织物设定为每线性英寸530-550磅。每个实施例所采用的加工条件列于表IX。
表IX
  实施例No.   试样   输出GHM   基础Wt.，g/m2   鼓风机rpm   抽气rpm   纤维直径，(μm)   Std.Dev.纤维直径％
  1   A10   0.2   25   1569   1550   15.5   7
  2   A10   0.2   49.6   1569   1550   15.7   6
  3   A10   0.4   25   1839   1839   18.9   5
  4   A10   0.4   50   2089   2048   18.3   5
  5   A11   0.2   24.6   1647   1909   14.1   6
  6   A11   0.2   50.2   1646   1891   13.7   4
  7   A11   0.4   25.2   2093   2312   16.3   5
  8   A11   0.4   50.7   2093   2312   16.5   6
从试样A10-A11得到的织物的拉伸性能示于表X。根据ASTMD-5035-95(2003)测量峰值力(峰值负载)和峰值伸长率，并有四点改进：(1)夹片宽度为5英寸，而不是3英寸，(2)测试速度为5in/min，而不是12in/min，(3)使用金属弧形的上部线状夹具和平板的下部橡胶夹具代替平板金属的上部和平板金属的下部夹具，和(4)对于每个样品进行6MD和6TD的测量，而不是5MD和8TD的测量。在Thwing-AlbertHandle-O-Meter(10mm缝宽)上测量手感。
表X
  实施例No.   试样   峰值负荷MD(1b)   伸长率MD(％)   峰值负荷TD(lb) 伸长率TD(％) 手感，gm
  1   A10   6.6   63   4.7   81   9.5
  2   A10   15.6   100   10.5   111   33.6
  3   A10   3.7   57   3.0   62   ---
  4   A10   10.8   83   9.2   97   ---
  5   A11   5.2   56   3.8   69   9.3
  6   A11   12.7   78   9.3   91   22
  7   A11   2.4   53   2.1   54   ---
  8   A11   9.6   87   8.5   101   ---
试样A12-A14
使用与试样A1-A6所施加的相似的工艺，除了纤维由试样A12-A14制备。纤维的形成通常以相似的方法完成，不同之处在于熔体和空气温度设定为249℃。对于所有实施例，吸入式鼓风机设定为2000rpm，逆转和对模具的间隙设定为1.2mm。而且，在与试样A7-A9的实施例6-12的相似的方法中，通过加入2wt％包括30wt％Erucamide和70wt％VistamaxxTM 2125(ExxonMobil)的母料来对组合物改性。各个实施例的加工条件列于表XI。DCD指模头至收集器的距离。
表XI
  实施例No.   试样   输出GSM   基础Wt.，g/m2   DCD，mm   空气速率scfm
  1   A12   0.4   70.4   198   257
  2   A12   0.4   70.4   248   298
  3   A12   0.6   70.0   248   323
  4   A12   0.6   70.0   299   370
  5   A13   0.4   69.8   198   238
  6   A13   0.4   69.8   248   268
  7   A13   0.6   69.2   248   298
  8   A13   0.6   69.2   299   328
  9   A14   0.4   70.1   198   227
  10   A14   0.4   70.1   248   263
  11   A14   0.6   69.9   248   298
  12   A14   0.6   69.9   299   328
从试样A12-A14得到的织物的拉伸性能示于表XII。
表XII织物性能
  实施例No.   试样   峰值负荷MD(N)   伸长率MD(％)   峰值负荷TD(N)   伸长率TD(％)
  1   A12   8.3   265   7.34   291
  2   A12   7.4   214   7.32   263
  3   A12   6.7   207   6.5   228
  4   A12   6.9   175   6.22   185
  5   A13   7.5   254   6.38   263
  6   A13   7.2   224   6.62   262
  7   A13   6.7   190   5.85   214
  8   A13   6.1   162   5.93   205
  9   A14   7.3   269   6.14   347
  10   A14   6.3   213   5.96   295
  11   A14   5.7   176   4.86   210
  12   A14   5.5   186   5.37   281
不背离本发明范围和精神的各种改进和替代方式对于本领域技术人员而言是显而易见的。本发明不受本文中所列的说明性实施方式的限制。

Claims (7)

1.一种由下述组合物制造的非织造织物，该组合物通过混合：
(a)包含至少7重量％衍生自乙烯或非丙烯α-烯烃的单体单元的第一种丙烯系弹性体；
(b)包含低于7重量％衍生自乙烯或非丙烯α-烯烃的单体单元的第二种丙烯系弹性体；和
(c)丙烯系热塑性聚合物而制备，
其中第一种和第二种聚丙烯系弹性体通过DSC测定的熔化热都低于80J/g，以及其中丙烯系热塑性聚合物通过DSC测定的熔化热等于或大于80J/g，以及
其中第一种丙烯系弹性体根据ASTM D-1238在2.16kg和230℃下的MFR为10至60kg/min，其中所述第二种丙烯系弹性体根据ASTM D-1238在2.16kg和230℃下的MFR为10至60dg/min，以及其中丙烯系热塑性聚合物根据ASTM D-1238在2.16kg和230℃下的MFR为3至60dg/min。
2.权利要求1的非织造织物，其中第一种丙烯系弹性体包含至少8重量％衍生自乙烯或非丙烯α-烯烃的单体单元，以及其中第二种丙烯系弹性体包含低于或等于6重量％衍生自乙烯或非丙烯α-烯烃的单体单元。
3.权利要求1的非织造织物，其中第一种丙烯系弹性体包含至少15重量％和低于20重量％衍生自乙烯或非丙烯α-烯烃的单体单元，以及其中第二种丙烯系弹性体包含至少3重量％至低于6重量％衍生自乙烯或非丙烯α-烯烃的单体单元。
4.权利要求1的非织造织物，其中组合物已经减粘并且其根据ASTMD-1238在2.16kg和230℃下的MFR为60至90dg/min。
5.权利要求1的非织造织物，其中组合物已经减粘并且其根据ASTMD-1238在2.16kg和230℃下的MFR为150至350dg/min。
6.前述任一项权利要求的非织造织物，其中非织造织物横对纵向的伸长率为至少80％或更高。
7.一种形成权利要求1-6任一项的非织造织物的方法，该方法包括将富丙烯组合物挤压成纤维，并任选地编织和粘合该纤维，其中富丙烯组合物制备如下：将包括第一种丙烯系弹性体的溶液与包括第二种丙烯系弹性体的溶液混合，形成第一种丙烯系弹性体和第二种丙烯系弹性体的混合溶液；将第一种和第二种丙烯系弹性体的混合物与丙烯系热塑性聚合物混合，形成富丙烯组合物；并且任选地使该富丙烯组合物减粘。
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