TWI441863B - 由以聚丙烯為主之彈性體製備之纖維及非織物 - Google Patents

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Description

由以聚丙烯為主之彈性體製備之纖維及非織物
本發明的具體例有關由特定丙烯為底之彈性體的混合物之組成物所製備之纖維及非織物。
丙烯為底之彈性體，其也可被稱為半非晶形丙烯共聚物或可結晶丙烯為底之共聚物，已被用於纖維及非織物的製造。這些共聚物經常在追求想要性質時與其他聚合物混合。
例如，美國公開案號2005/0107529揭示由丙烯為底之彈性體所製備之纖維。實施例1至4揭示來自包括含15重量百分比乙烯之20MFR丙烯-乙烯共聚物及丙烯均聚物的熔融物之纖維的生產。該丙烯均聚物為36MFR均聚物或400MFR均聚物任一者。該等纖維係藉由使用傳統纖維紡絲流程在部分定向紗模式下形成。由彼所製備之纖維及非織物可經熱固以提供持久性織物。
美國專利案號6,218,010揭示乙烯-丙烯共聚物合金，其適用於經濟可接受的加工條件下製造具有柔軟度的纖維及紡黏非織物。該合金包含量為該合金之約40至約90重量%之具有約1至約5重量%之乙烯含量的無規共聚物；及具有量為該合金之約10至約60重量%之具有約5至約40重量%之乙烯含量的第二乙烯-丙烯共聚物。據所述該等共聚物合金能藉由多反應器程序製備，該多反應器程序包含在能將該乙烯單體及/或α-烯烴無規併入巨分子中以形成該無規共聚物之觸媒系統存在下，在單一或多個反應器中聚合乙烯及丙烯的混合物之第一階段，及在含有活性觸媒之無規共聚物的進一步存在下，分單一或多個階段聚合乙烯及丙烯的混合物以形成該第二種乙烯-丙烯共聚物之第二階段。
美國專利案號6,342,565揭示柔軟的彈性纖維組成物，其包括可結晶的丙烯共聚物及如等規聚丙烯的結晶性丙烯共聚物。該等纖維也可包括第二種可結晶的丙烯共聚物。該第一種可結晶的丙烯共聚物之特徵為低於105℃的熔點及小於45J/g的熔化熱。該結晶性丙烯共聚物之特徵可為高於110℃的熔點及大於60J/g的熔化熱。使用第二種可結晶的丙烯共聚物之情形中，其可在分子量及/或結晶性含量方面與該第一種可結晶的丙烯共聚物不同。
美國專利案號6,635,715描述第一種等規聚丙烯均聚物或共聚物成分與第二種α-烯烴和丙烯共聚物成分的混合物，其中該第一種等規聚丙烯成分具有高於約110℃之熔點，且該第二種共聚物具有約25℃與105℃之間之熔點。該等混合物可具有2至95重量%之第一種成分及98至5重量%的第二種共聚物成分。在此等例子中，所用的聚丙烯為Escorene4292，具有2.0g/10分鐘之標稱熔融流速(MFR)之等規聚丙烯均聚物，且該第二種共聚物係由248,900至318,900之Mw(重量平均分子量)及12.1至38.4之門尼(Mooney)黏度(根據ASTM D1646在125℃下的ML(1+4))例示。該等混合物有關改善之加工機械性質、提高之抗張強度、伸長率及整體韌性。
在一或多個具體例中，本發明提供經由合併包含至少7重量%衍生自乙烯或非丙烯α-烯烴之單體單元的第一種丙烯為底之彈性體、包含小於7重量%衍生自乙烯或非丙烯α-烯烴之單體單元的第二種丙烯為底之彈性體、及丙烯為底之熱塑性聚合物製備的組成物所構成之非織物，其中該第一及第二種聚丙烯為底之彈性體各自具有由DSC測定時小於80J/g的熔化熱，且其中該丙烯為底之熱塑性聚合物具有由DSC測定時等於或大於80J/g的熔化熱。
在其他具體例中，本發明提供經由合併具有小於65℃之峰熔融溫度的低結晶性丙烯為底之彈性體、具有小於120℃之峰熔融溫度的高結晶性丙烯為底之彈性體及丙烯為底之熱塑性聚合物所製備的組成物所構成之非織物，其中該第一及第二種聚丙烯為底之彈性體各自具有由DSC測定時小於80J/g的熔化熱，且其中該丙烯為底之熱塑性聚合物具有由DSC測定時等於或大於80J/g的熔化熱。
在其他具體例中，本發明提供一種用於形成非織物之方法，該方法包含將富含丙烯之組成物擠成纖維且視需要編織且黏合該等纖維，其中經由下列方式製備該富含丙烯之組成物：合併包含第一種丙烯為底之彈性體的溶液與包含第二種丙烯為底之彈性體的溶液以形成該第一種丙烯為底之彈性體及該第二種丙烯為底之彈性體的混合溶液；合併該第一及第二種丙烯為底之彈性體的混合物與丙烯為底之熱塑性聚合物以形成富含丙烯之組成物；及視需要減黏(vis-breaking)該富含丙烯之組成物，其中該第一種丙烯為底之彈性體包含至少7重量%衍生自乙烯或非丙烯α-烯烴之單體單元，其中該第二種丙烯為底之彈性體包含小於7重量%衍生自乙烯或非丙烯α-烯烴之單體單元，且其中該第一及第二種聚丙烯為底之彈性體各自具有由DSC測定時小於80J/g的熔化熱，且其中該丙烯為底之熱塑性聚合物具有由DSC測定時等於或大於80J/g的熔化熱。
根據本發明一或多個具體例，由包括下列之組成物製備纖維及/或非織物：(i)低結晶性丙烯為底之彈性體，(ii)高結晶性丙烯為底之彈性體及(iii)丙烯為底之熱塑性樹脂。在特定具體例中，藉由使用紡絲技術製備該等纖維及非織物。該等纖維及非織物可被用於複合構造物。
低結晶性丙烯為底之彈性體
在一或多個具體例中，該低結晶性丙烯為底之彈性體，其也可被稱為低結晶性共聚物或簡言之LCPE，包含衍生自丙烯的單元(即，單體單元)、一或多種衍生自乙烯或C4至C20α-烯烴的共單體單元及視需要一或多種衍生自二烯類的共單體單元。在一或多個具體例中，該α-烯烴共單體單元可衍生自，例如，乙烯、1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯及/或辛烯。在一或多個具體例中，該等二烯共單體單元可衍生自5-亞乙基-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-亞甲基-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-環戊二烯、1,4-環己二烯、二環戊二烯或其組合。引用乙烯作為α-烯烴共單體討論下述的具體例，但是該等具體例同樣適用於其他具有其他α-烯烴共單體之低結晶性共聚物。在此使用時，該措辭共聚物意指包括任何包含二或多種單體的聚合物。
在一或多個具體例中，該LCPE可包含至少7重量%，在其他具體例中至少8重量%，在其他具體例中至少9重量%，及在其他具體例中至少10重量%乙烯衍生單元；在各個不同具體例中，該等共聚物可包含至多25重量%，在其他具體例中至多22重量%，在其他具體例中至多20重量%，及在其他具體例中至多18重量%乙烯衍生單元；其中該重量百分比係以該丙烯衍生與α-烯烴衍生單元的總重量為基準。在各個不同具體例中，該LCPE可包含至少75重量%，或在其他具體例中至少78重量%丙烯衍生單元；在各個不同具體例中，該等共聚物可包含至多80重量%，在其他具體例中至多82重量%，在其他具體例中至多93重量%，及在其他具體例中至多90重量%丙烯衍生單元；其中該重量百分比係以該丙烯衍生與α-烯烴衍生單元的總重量為基準。在特定具體例中，該LCPE可包含二烯衍生單元。例如，該LCPE可具有量為整體聚合物之約0.5重量%至約5重量%的二烯衍生單體單元。
對於具有至多40重量%乙烯之乙烯含量的共聚物可依下列方式測量乙烯含量。根據ASTM D-3900的子方法A加壓薄均質膜。然後將其裝設在Perkin Elmer Spectrum 2000紅外線光譜儀上。使用下列參數記錄完整光譜：解析度：4.0cm-1 ，光譜範圍：4500至450cm-1 。乙烯含量係藉由採取1155cm-1 的丙烯帶面積對732cm-1 的乙烯帶面積之比例(C3 /C2 =AR)且將其應用於下列方程式而測定：乙烯重量%=73.492-89.298X+15.637X2 ，其中X=AR/(AR+1)且AR為峰面積比例(1155cm-1 /722cm-1 )。
一或多個具體例的LCPE藉由微差掃描量熱法(DSC)測定時可具有寬廣的熔融過渡期且可具有多於一個最大點。在此所討論的熔點，或熔融溫度(Tm)表示樣品熔融的範圍內發生最大熱吸收的最高溫度。
在一或多個具體例中，該LCPE的Tm(藉由DSC測定時)係低於65℃，且在其他具體例中低於60℃。在一或多個具體例中，該LCPE並未顯示任何高於65℃的熔融過渡峰或最大點。
在一或多個具體例中，該LCPE的特徵藉由DSC測定時可為熔化熱(Hf)。在一或多個具體例中，該LCPE的特徵可為至少0.5J/g的Hf，在其他具體例中至少1.0J/g，在其他具體例中至少1.5J/g，在其他具體例中至少3.0J/g，在其他具體例中至少4.0J/g，在其他具體例中至少6.0J/g，及在其他具體例中至少7.0J/g。在各個不同具體例中，該LCPE的特徵可為小於50J/g的Hf，在其他具體例中小於48J/g，在其他具體例中小於45J/g，在其他具體例中小於50J/g，在其他具體例中小於40J/g，在其他具體例中小於35J/g，及在其他具體例中小於30J/g。結晶性可以樣品的熔化熱除以100%結晶性聚合物的熔化熱(假定等規聚丙烯為189J/g)而測定。
用於本說明書時，測定Tm及Hf的DSc程序係如下文。在約200℃至約230℃的溫度在熱壓機中加壓該聚合物，且為了冷卻在周遭條件下在空氣中吊起所得的聚合物片。以衝壓模除去該聚合物片之約6至10mg。在室溫下將此6至10mg樣品退火約80至100小時。在此時期最終，將樣品置於微差掃描式熱量計(Perkin Elmer Pyris One熱分析系統)中且冷卻至約-50℃至約-70℃。在10℃/分鐘下將該樣品加熱達約200℃的最終溫度。使該樣品保持在200℃下5分鐘且進行第二個冷卻-加熱循環。記錄兩個循環的事件。將熱輸出記錄為該樣品熔融峰下方的面積，其通常發生在約0℃與約200℃之間。其係以焦耳為單位測量且為該聚合物的熔化熱(Hf)之測量。在此所討論的Tm表示有關該熱量計所賦予之基線在樣品熔融的範圍內發生最大熱吸收的最高溫度。這經常也可為樣品熔融的範圍內最大熱吸收的溫度。
該LCPE藉由13 C NMR測量時可具有75%或更大，80%或更大，82%或更大，85%或更大，或90%或更大的三種丙烯單元之三組體異構性(triad tacticity)。在一或多個具體例中，範圍包括約50至約99%，在其他具體例中約60至約99%，在其他具體例中約75至約99%，在其他具體例中約80至約99%，及在其他具體例中約60至約97%。三組體異構性係藉由美國專利公開案號2004/0236042所述之方法測定。
在一或多個具體例中，該LCPE具有窄的組成分佈(CD)。此共聚物之分子間組成分佈可如下文在如己烷或庚烷之溶劑中熱分餾而測定。接近75重量%(更佳為85重量%)的聚合物係被分離為一或二個相鄰的可溶性部分及緊接前述或後繼之其餘部分的共聚物。為了使該共聚物具有如上文討論的窄組成分佈，各個分離部分一般具有與全部第二種聚合物成分之平均重量%乙烯含量的差異不大於20重量%(相對)或在其他具體例中不大於10重量%(相對)之組成(重量%乙烯含量)。
在一或多個具體例中，該LCPE根據ASTM D-1238，在230℃下2.16公斤重，具有至少0.5dg/分鐘之熔融流速(MFR)。在其他具體例中至少1.0dg/分鐘，且在其他具體例中至少1.5dg/分鐘。在各個不同具體例中，該熔融流速為小於180dg/分鐘，且在其他具體例中小於150dg/分鐘。在另一個具體例中，該LCPE具有8dg/分鐘至70dg/分鐘的MFR，在其他具體例中9dg/分鐘至65dg/分鐘，且在其他具體例中10dg/分鐘至60dg/分鐘。在另一個具體例中，該LCPE具有70dg/分鐘至200dg/分鐘的MFR，在其他具體例中75dg/分鐘至180dg/分鐘，且在其他具體例中80dg/分鐘至150dg/分鐘。
在一或多個具體例中，該LCPE可具有約5至約5,000kg/莫耳之重量平均分子量(Mw)，在其他具體例中約10至約1,000kg/莫耳之Mw，在其他具體例中約20至約500kg/莫耳之Mw，且在其他具體例中約50至約400kg/莫耳之Mw。
在一或多個具體例中，該LCPE可具有約2.5至約2,500kg/莫耳之數量平均分子量(Mn)，在其他具體例中約5至約500kg/莫耳之Mn，在其他具體例中約10至約250kg/莫耳之Mn，且在其他具體例中約25至約200kg/莫耳之Mn。
在一或多個具體例中，該LCPE之分子量分佈指數(MWD=(Mw/Mn))可為約1至約40，在其他具體例中約1至約5，在其他具體例中約1.8至約5，且在其他具體例中約1.8至約3。
美國專利案號4,540,753(Cozewith、Ju及Verstrate)(為達美國實務目的以引用方式將其併入本文)，及其引證案，及Macro莫耳cules，1988年，第21卷，第3360頁(Verstrate等人)，為達美國實務自的以引用方式將其併入本文，及其引證案中可見到用於測定分子量(Mn,Mw)及分子量分佈(MWD)之技術。例如，分子量可使用配備示差折射率偵測器之Waters 150凝膠滲透層析儀的尺寸大小排除層析法(SEC)測定且使用聚苯乙烯標準物校正。
該LCPE可藉由製備丙烯為底之彈性體用的習知技術製備。關此，可參照美國專利案號6,525,157、6,982,310、6,992,158、6,992,159及6,992,160。在特定具體例中，該HCPE及LCPE可使用後述之串聯或並聯合成技術一起製備以形成摻合物或混合物。
高結晶性丙烯為底之彈性體
在一或多個具體例中，該高結晶性丙烯為底之彈性體，其也可被稱為高結晶性共聚物或簡言之HCPE，包含衍生自丙烯的單元(即，單體單元)、一或多種衍生自乙烯或C4至C20α-烯烴的共單體單元及視需要一或多種衍生自二烯類的共單體單元。在一或多個具體例中，該α-烯烴共單體單元可衍生自，例如，乙烯、1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯及/或1-辛烯。在一或多個具體例中，該等二烯共單體單元可衍生自5-亞乙基-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-亞甲基-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-環戊二烯、1,4-環己二烯、二環戊二烯或其組合。引用乙烯作為α-烯烴共單體討論下述的具體例，但是該等具體例同樣適用於具有其他α-烯烴共單體之其他低結晶性共聚物。
在一或多個具體例中，該HCPE可包括至少2重量%，在其他具體例中至少3重量%，及在其他具體例中至少4重量%乙烯衍生單元；在各個不同具體例中，該等共聚物可包括小於7重量%，在其他具體例中小於6重量%，及在其他具體例中小於5重量%乙烯衍生單元，其中該重量百分比係以該丙烯衍生與α-烯烴衍生單元的總重量為基準。在各個不同具體例中，該HCPE可包括至少94重量%，或在其他具體例中至少95重量%丙烯衍生單元；及在各個不同具體例中，該等共聚物可包括至多98重量%，在其他具體例中至多97重量%，及在其他具體例中至多96重量%丙烯衍生單元，其中該重量百分比係以該丙烯衍生與α-烯烴衍生單元的總重量為基準。在特定具體例中，該HCPE可包含二烯衍生單元。例如，該HCPE可具有量為整體聚合物之約0.5重量%至約5重量%的二烯衍生單體單元。
一或多個具體例的HCPE藉由微差掃描量熱法(DSC)測定時可具有寬廣的熔融溫度。該HCPE除了主峰以外可顯示次要熔融峰。在此所討論的熔點Tm表示相對於該熱量計所指定之基線樣品熔融的範圍內發生最大熱吸收的最高溫度。這通常也可為樣品熔融範圍內最大熱吸收的溫度。
在一或多個具體例中，該HCPE包括至少一個高於65℃的熔融過渡峰或最大值。在一或多個具體例中，該HCPE的Tm(藉由DSC測定時)係低於120℃，在其他具體例中低於110℃，在其他具體例中低於100℃，且在其他具體例中低於95℃。
在一或多個具體例中，該HCPE的特徵藉由DSC測定時可為Hf。在一或多個具體例中，該HCPE的特徵可為至少10J/g的熔化熱，在其他具體例中至少20J/g，在其他具體例中至少25J/g，在其他具體例中至少30J/g，在其他具體例中至少50J/g，在其他具體例中至少55J/g，及在其他具體例中至少60J/g。在各個不同具體例中，該HCPE可具有小於80J/g的熔化熱，在其他具體例中小於75J/g，及在其他具體例中小於70J/g。結晶性可以樣品的Hf除以100%結晶性聚合物的熔化熱(假定等規聚丙烯為189J/g)而測定。
該HCPE藉由13 C NMR測量時可具有75%或更大，80%或更大，82%或更大，85%或更大，或90%或更大的三種丙烯單元之三組體異構性。在一或多個具體例中，三組體異構性範圍包括約50至約99%，在其他具體例中約60至約99%，在其他具體例中約75至約99%，在其他具體例中約80至約99%，及在其他具體例中約60至約97%。三組體異構性係藉由美國專利公開案號2004/0236042所述之方法測定。
在一或多個具體例中，該HCPE具有窄的組成分佈(CD)。此聚合物之分子間組成分佈係在如己烷或庚烷之溶劑中熱分餾而測定。此熱分餾程序一般如下文。通常，接近75重量%且更佳為85重量%的聚合物係被分離為一或二個相鄰的可溶性部分及緊接前述或後繼之其餘部分的聚合物。為了使該共聚物具有如上文討論的窄組成分佈，各個分離部分一般具有與全部第二種聚合物成分之平均重量%乙烯含量的差異不大於20重量%或在其他具體例中不大於10重量%之組成(重量%乙烯含量)。
在一或多個具體例中，該HCPE根據ASTM D-1238，在230℃下2.16公斤重，具有至少0.5dg/分鐘之MFR，在其他具體例中至少1.0dg/分鐘，且在其他具體例中至少1.5dg/分鐘。在各個不同具體例中，該熔融流速為小於180dg/分鐘，且在其他具體例中小於150dg/分鐘。在一個具體例中，該HCPE具有8dg/分鐘至70dg/分鐘的MFR，在其他具體例中9dg/分鐘至65dg/分鐘，且在其他具體例中10dg/分鐘至60dg/分鐘。在另一個具體例中，該HCPE具有70dg/分鐘至200dg/分鐘的MFR，在其他具體例中75dg/分鐘至180dg/分鐘，且在其他具體例中80dg/分鐘至150dg/分鐘。
在一或多個具體例中，該HCPE可具有約5至約5,000kg/莫耳之重量平均分子量(Mw)，在其他具體例中約10至約1,000kg/莫耳之Mw，在其他具體例中約20至約500kg/莫耳之Mw，且在其他具體例中約50至約400kg/莫耳之Mw。
在一或多個具體例中，該HCPE可具有約2.5至約2,500kg/莫耳之數量平均分子量(Mn)，在其他具體例中約5至約500kg/莫耳，在其他具體例中約10至約250kg/莫耳，且在其他具體例中約25至約200kg/莫耳。
在一或多個具體例中，該HCPE之分子量分佈指數(MWD=(Mw/Mn))可為約1至約40，在其他具體例中約1至約5，在其他具體例中約1.8至約5，且在其他具體例中約1.8至約3。
該HCPE可藉由包括有關LCPE之上述者之製備丙烯為底之彈性體用的習知技術製備，視需要在熟悉此技藝者的能力範圍以內調整乙烯含量。在特定具體例中，該HCPE及LCPE可使用串聯或並聯合成技術一起製備以形成摻合物或混合物。
丙烯為底之熱塑性物質
丙烯為底之熱塑性樹脂，其也可被稱為丙烯為底之熱塑性聚合物，包括主要包含衍生自丙烯聚合的聚合物單元。在特定具體例中，至少98%之丙烯為底之熱塑性聚合物單元衍生自丙烯聚合。在特定具體例中，這些聚合物包括丙烯的均聚物。
在特定具體例中，該等丙烯為底之熱塑性聚合物也可包括衍生自乙烯及/或如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-己烯及其混合物的α-烯烴之聚合的單元。明確地說包括丙烯與乙烯或上述較高級α-烯烴，或與C10 -C20 二烯烴的反應器、衝擊及無規共聚物。
在一或多個具體例中，該丙烯為底之熱塑性聚合物可具有高於120℃之Tm，在其他具體例中高於155℃，且在其他具體例中高於160℃。在各個不同具體例中，該丙烯為底之熱塑性聚合物可具有低於180℃之Tm，在其他具體例中低於170℃，且在其他具體例中低於165℃。
在一或多個具體例中，該丙烯為底之熱塑性聚合物藉由DSC測定時可具有等於或大於80J/g之Hf，在其他具體例中大於100J/g，在其他具體例中大於125J/g，及在其他具體例中大於140J/g。
在一或多個具體例中，丙烯為底之熱塑性聚合物可包括結晶性及半結晶性聚合物。在一或多個具體例中，這些聚合物的特徵由DSC測定時可為至少40重量%的結晶性，在其他具體例中至少55重量%，在其他具體例中至少65重量%，且在其他具體例中至少70重量%。結晶性可以樣品的Hf除以100%結晶性聚合物的熔化熱(假定等規聚丙烯為189J/g)而測定。
一般，該丙烯為底之熱塑性聚合物可被合成為具有寬廣的分子量及/或其特徵可為寬廣範圍的MFR。例如，該丙烯為底之熱塑性聚合物可具有至少2dg/分鐘之MFR，在其他具體例中至少4dg/分鐘，在其他具體例中至少6dg/分鐘，且在其他具體例中至少10dg/分鐘，其中該MFR係根據ASTM D-1238，2.16kg在230℃下測量。在各個不同具體例中，該丙烯為底之熱塑性聚合物可具有小於2,000dg/分鐘之MFR，在其他具體例中小於400dg/分鐘，在其他具體例中小於250dg/分鐘，在其他具體例中小於100dg/分鐘，且在其他具體例中小於50dg/分鐘，其中該MFR係根據ASTM D-1238，2.16kg在230℃下測量。
在一或多個具體例中，該丙烯為底之熱塑性聚合物可具有約50至約2,000kg/莫耳之Mw，且在其他具體例中約100至約600kg/莫耳。彼等藉由GPC以聚苯乙烯標準物測量時也可具有約25至約1,000kg/莫耳之Mn，且在其他具體例中約50至約300kg/莫耳。
在一個具體例中，該丙烯為底之熱塑性聚合物包括高結晶性等規或間規聚丙烯之均聚物。此聚丙烯可具有約0.85至約0.91g/cc之密度，大部分等規聚丙烯具有約0.90至約0.91g/cc之密度。在一或多個具體例中，該丙烯為底之熱塑性聚合物包括具有雙峰分子量分佈之等規聚丙烯。
該丙烯為底之熱塑性聚合物可藉由如，例如，漿液、氣相或溶液之任何此技藝中習知的聚合技術，使用如傳統齊格-那塔(Ziegler-Natta)觸媒或其他像是二茂金屬或非二茂金屬之單基有機金屬觸媒之觸媒系統而合成。
其他添加物
本發明的混合物也可包含其他成分。例如，本發明的混合物可包含成核劑，其可以該混合組成物中之全部聚合物為基準以50至4000ppm存在。成核劑包括，例如，苯甲酸鈉及滑石。而且，其他成核劑也可使用，如齊格-那塔烯烴產物或其他高結晶性聚合物。成核劑包括Hyperform(如HPN-68)及Millad添加物(例如，Millad 3988)(Milliken Chemicals,Spartanburg,SC)及像NA-11及NA-21(Amfine chemicals,Allendale,NJ)的有機磷酸鹽類。
另外，上述用於製造不同用途的混合物、纖維及織物之具體例中可併入各種不同添加物。其他添加物包括，例如，安定劑、抗氧化物、填料及助滑劑。主要及次要抗氧化劑包括，例如，受阻酚類、受阻胺類及亞磷酸鹽類。其他如分散劑，例如Acrowax C，的添加物也可包括在內。觸媒去活化劑也可使用，其包括，例如，硬脂酸鈣，水滑石及氧化鈣及/或此技藝中習知的中和劑。
在一或多個具體例中，有用的助滑劑包括與該等纖維之聚合基質(即，丙烯為底之彈性體及/或丙烯為底之熱塑性樹脂及/或觸感改質劑)不相容且因此遷移至該纖維表面的那些化合物或分子。在一或多個具體例中，該等助滑劑在該纖維表面(或其部分)上形成單層。在各個不同具體例中，有用的助滑劑之特徵為較低分子量，其可促進遷移至該表面。助滑劑的類型包括抗結塊參考書，離型及滑性添加物，George Wypych，第23頁所揭示之脂肪酸醯胺類。脂肪酸醯胺類的例子包括，但不限於，二十二醯胺、芥醯胺(erucamide)、N-(2-hdriethyl)芥醯胺、十二胺類、N,N'-伸乙基-雙-十八醯胺、N,N'-伸乙基雙硬脂醯胺、十八醯胺、油基十六醯胺、硬脂醯基芥醯胺、牛脂醯胺及其混合物。
其他添加物包括，例如，火焰延遲劑、塑化劑、硫化或固化劑、硫化或固化加速劑、固化延遲劑、加工助劑等。前述添加物也可包括獨立添加或併入添加物內之填料及/或補強材料。例子包括碳黑、黏土、滑石、碳酸鈣、雲母、矽石、矽酸鹽、彼等的組合及其類似物等。其他可用於增進性質之添加物包括抗結塊劑或潤滑劑。
在又其他具體例中，異烷烴類、聚α-烯烴類、聚丁烯類或其二或多種之混合物也可加至本發明的組成物。聚α-烯烴類可包括WO 2004/014998所述者，特別是第17頁19行至第19頁25行所述者。這些聚α-烯烴類可以如約0.5至約40重量%的量添加，在其他具體例中約1至約20重量%，且在其他具體例中約2至約10重量%。
用量
在一或多個具體例中，本發明的組成物可包括以該組成物的總重量為基準至少5重量%，在其他具體例中至少10重量%，且在其他具體例中至少20重量%丙烯為底之彈性體(即，低結晶性及高結晶性彈性體二者)。在各個不同具體例中，該等組成物可包括以該組成物的總重量為基準低於95重量%，在其他具體例中低於90重量%，且在其他具體例中低於80重量%丙烯為底之彈性體。
在一或多個具體例中，本發明的組成物可包括以LCPE與HCPE的總重量為基準至少70重量%，在其他具體例中至少75重量%，且在其他具體例中至少80重量%LCPE。在各個不同具體例中，該等組成物可包括以該LCPE與HCPE的總重量為基準低於98重量%，在其他具體例中低於95重量%，且在其他具體例中低於90重量%LCPE。
在一或多個具體例中，本發明的組成物可包括以LCPE與HCPE的總重量為基準至少2重量%，在其他具體例中至少5重量%，且在其他具體例中至少10重量%HCPE。在各個不同具體例中，該等組成物可包括以該LCPE與HCPE的總重量為基準低於30重量%，在其他具體例中低於25重量%，且在其他具體例中低於20重量%HCPE。
在一或多個具體例中，本發明的組成物可包括以該組成物的總重量為基準至少5重量%，在其他具體例中至少10重量%，且在其他具體例中至少20重量%丙烯為底之熱塑性樹脂。在各個不同具體例中，該等組成物可包括以該組成物的總重量為基準低於95重量%，在其他具體例中低於90重量%，且在其他具體例中低於80重量%丙烯為底之熱塑性樹脂。
製備該組成物
用於製造本發明一或多個具體例之纖維及/或織物的組成物可使用幾種技術製備。該HCPE、LCPE及丙烯為底之熱塑性樹脂可藉由任何能引致該等成分的緊密混合物之程序加入且混合。例如，彼等可被混入滾動機、靜態混合器、批次混合器、擠出機或其組合。在各個不同具體例中，該混合可作為用於製造該等纖維之加工法一部分進行。在其他具體例中，熔融物混合可使用密封混合器；例如，該等成分可在180℃至240℃下在布拉本德(Brabender)塑性儀中混合1至20分鐘。在又其他具體例中，該等聚合物可在班百利(Banbury)密封混合器中在高於該等聚合物熔化溫度(例如，約180℃)下混合約5分鐘。在又其他具體例中，可使用連續混合器，其包括如雙螺桿混合擠出機、用於混合低黏度熔融聚合物流之靜態混合器、衝擊混合器(impingement mixer)等此熟悉此技藝者眾所周知者。在另一個具體例中，該丙烯為底之彈性體及該丙烯為底之熱塑性樹脂可在熔融物中以過氧化物處理以訂製該聚合物的黏度為較高熔融流速。如此技藝中習知的，此MFR降低可被稱為"減黏(vis-breaking)"。
額外成分加入或引入該混合物可使用類似於形成初始混合物所用之方法進行。在特定具體例中，將該等額外成分加入作為該纖維形成法的一部分。
在一或多個具體例中，該HCPE及LCPE可先加入，然後該丙烯為底之熱塑性樹脂可後繼加入該HCPE及LCPE的混合物。在一或多個具體例中，該HCPE及LCPE的混合物可藉由混合在單獨串聯或並聯聚合階段中製備的LCPE及HCPE溶液而形成。然後去除該等混合溶液的溶劑，且該混合聚合物可與固態的熱塑性聚合物混合(例如，熔融混合)。
在一或多個具體例中，該LCPE可在第一反應器中製造。第一反應器的流出物，其含有該LCPE的溶液，可被轉移至製造該HCPE所需之觸媒與單體接觸的第二反應器，使該HCPE的溶液在該LCPE存在下被製造出來。此係稱為串聯反應器法。
在其他具體例中，LCPE及HCPE二者可在溶液聚合反應器中製造。合併源於這些程序之聚合成分溶液提供該HCPE聚合時LCPE與HCPE的緊密混合。接著自該第二反應器抽出該等混合聚合物且使用傳統處理設備及技術加工為聚合物粒子。
或者，該HCPE可在與該第二反應器串聯的第一反應器中製造。接著將來自該第一反應器的流出物，其含有該HCPE溶液，轉移至存該HCPE存在下製造該LCPE的第二反應器，接著將所得的混合聚合物加工成聚合物小丸。
在並聯聚合法中，該LCPE及HCPE在具有來自各個有關混合流出物以製造混合聚合物成分溶液之裝置的反應器之含有分別聚合物溶液之流出物的並聯反應器中製造。然後自溶液回收該等混合聚合物且根據傳統處理設備及技術處理為聚合物粒子。
在該第一聚合階段中製造HCPE的具體例中，因為該HCPE中的低共單體含量可能為想要的，可將額外的共單體加入該第二聚合階段以在該第二聚合階段中製造想要的LCPE。
在涉及並聯反應器結構的具體例中，該HCPE可在任一反應器中製成。該二反應器可具有單獨的溫度、壓力及進料控制使產物混合物性質可單獨被訂製。
在其他具體例中，可將該HCPE及LCPE的小丸溶於分別溶液中，且該等溶液其後可相互混合。
纖維及織物形成
由前述組成物形成非織物可包括藉由擠出接著藉由編織或黏合製造纖維。該擠出法可藉由該等纖維的機械或氣體力學拉伸完成。本發明的纖維及織物可藉由任何此技藝中習知的技術及/或設備製造，當中有許多係眾所周知。例如，紡黏非織物可藉由德國崔德芙(Troisdorf)的Reifenhauser GmbH & Co.所製造之紡黏非織生產線製造。該Reifenhauser系統利用美國專利案號4,820,142所述之狹縫拉伸技術。
傳統細丹尼纖維
在一或多個具體例中，纖維可藉由連續絲、膨化長絲(Bulked Continuous Filament)或人造短纖維形成技術製造。例如，該聚合物熔融物可透過模具(紡嘴)的孔擠出，該模具可，例如，具有0.3mm與0.8mm之間的直徑。該聚合物的低熔融黏度可透過應用所用之聚合物的高熔融溫度(例如，230℃至280℃)及高熔融流速(例如15g/10分鐘至40g/10分鐘)達成。較大的擠出機可裝配歧管以將高輸出量的熔融聚合物分配為一排約8至約20個紡嘴。各個紡絲頭可裝配單獨的齒輪泵以透過紡絲頭、被"碎料板"支撐的過濾組合件，及該頭部內的紡絲板調節輸出量。該紡絲板中的孔數決定紗中的單絲數且合理地隨不同紗構造法而變，但是其通常在約50至約250的範圍。該等孔可群集為圓形、環狀或矩形圖案以助於良好的淬冷空氣流分佈。
連續絲
連續絲紗可介於約40丹尼至約2,000丹尼(丹尼=克數/9000米)之間。單絲一般介於每個單絲1至20丹尼(dpf)之間，但是期待更大的範圍。紡絲速度可包括800m/分鐘至1500m/分鐘(2500ft/分鐘至5000ft/分鐘)。示範方法進行如下文。在3：1或更大的拉伸比(一或二階段拉伸)下拉伸該等單絲且纏在包裝件上。二階段拉伸能達到較高的拉伸比。捲繞速度一般為2,000m/分鐘至3,500m/分鐘(6,600ft/分鐘至11,500ft/分鐘)。超過900m/分鐘(3000ft/分鐘)的紡絲速度可能需要窄分子量分佈以得到較細單絲的紡絲性，例如具有最小MFR 5及聚分散性指數(PI)2.8以下的樹脂。在較慢的紡絲法中，或在較重的丹尼絲中，16-MFR反應器級產物可能更適合。
部分定向紗(POY)
部分定向紗(POY)為直接由無固態拉伸(如上述運續絲)之纖維紡絲製造的纖維。該纖維中之分子的定向剛好在該熔融聚合物離開紡嘴之後才以熔融態完成。一旦該纖維固化，就沒有纖維的拉伸發生且將該纖維纏在包裝件中。該POY紗(與透過固態定向且具有較高抗張強度和較低伸長率的完全定向紗，或FOY相反)傾向具有較高伸長率及較低韌性。
膨化長絲
膨化長絲製造法分為兩種基本型，一步驟及二步驟。例如，在二步驟法中，未拉伸紗在低於1,000m/分鐘(3,300ft/分鐘)，通常750m/分鐘下紡絲，且放在包裝件上。該紗在被稱為調質機(texturizer)的機械上拉伸(通常分兩階段)且"膨化"。藉由膨化或調質裝置限制纏繞及拉伸速度於通常2,500m/分鐘(8,200ft/分鐘)或更小。如同在二步驟CF法中，二次結晶化需要即時拉伸調質。常見方法包括一步驟紡絲/拉伸/調質(SDT)法。此方法可提供比二步驟法好的經濟、效率及品質。除了膨化裝置為同軸之外，彼等係類似於一步驟CF法。膨化或調質(texture)可改變紗外觀，分離單絲且加入足夠的和緩彎曲及摺疊使該紗看起來更胖(更龐大)。
人造短纖維
纖維製造方法包括兩個方法：傳統及密實紡絲。傳統方法通常涉及兩個步驟：i)製造，施加潤飾且繞線接著ii)拉伸，二次潤飾應用，捲縮且切成短纖維。單絲可取決於應用介於，例如1.5dpf至>70dpf之間。短纖維長度可短到7mm或長到200mm(0.25吋至8吋)以適合應用。有關許多應用，將該等纖維捲縮。捲縮係以一對壓料輥將該拖引物過量供入水蒸氣加熱填塞箱而完成。過量供入使該拖引物在該箱中摺疊，形成單絲的彎曲物或捲縮物。這些彎曲物可藉由注入該箱內的水蒸氣熱固。該樹脂的MW、MWD及等規含量會影響捲縮物安定性、幅度及捲縮容易度。
熔融吹鑄織物
熔融吹鑄織物可表示具有20與0.1微米之間的直徑之纖維的細絲織網。熔融吹鑄織物的纖維直徑可為，在一些具體例中，1與10微米之間，或在其他具體例中1至約5微米之間。由這些細纖維直徑所形成的非織網具有非常小的細孔尺寸且因此可具有優異的阻障性。例如，在熔融吹鑄法中，該擠出機熔融該聚合物且將其傳送至熔融物計量泵。該熔融物泵在穩定輸出速率下將熔融聚合物傳送至特別的熔融吹鑄模具。當該熔融聚合物排出該模具時，其將與高溫、高速空氣(稱之為加工或主氣流)接觸。此空氣迅速拉伸且，與淬冷空氣結合，將該等單絲固化。整個纖維形成法通常在該模具的數吋以內發生。模具設計對於有效率地製造優質產品可能係重要的。該織物係將該等單絲直接吹到經常離該等紡嘴200mm至400mm(8吋至15吋)的多孔性形成帶上形成。較大的形成距離可用於較重基重，較高懸掛的產物。熔融吹鑄可能需要如大於200g/10分鐘者之非常高熔融流速樹脂以獲得最細的纖維，但是在其他具體例中MFR低到20g/10分鐘的樹脂也可在較高加工溫度下使用。
紡黏織物
紡黏纖維包括，例如，由具有數千個孔之大紡嘴或數排含有例如少到40個孔之較小紡嘴擠出熔融聚合物所製造的纖維。排出該紡嘴之後，藉由交叉流動空氣淬冷系統淬冷該等熔融纖維，接著自該紡嘴拉走且藉由高速空氣變細(拉伸)。一般有兩種空氣變細法，該二者都使用文托利(Venturi)效應。第一種方法使用吸引器狹縫拉伸該單絲(狹縫拉伸)，其可運行該紡嘴寬度或該機械寬度。第二種方法透過噴嘴或吸引槍拉伸該等單絲。依此方式所形成的單絲可被收集在篩子("鐵絲網")或多孔性形成帶上以形成網。然後該網可通過壓料輥接著經加熱的壓延輥之間，其中在一輥上的升高平台在涵蓋，例如，該網的10%至40%面積之點黏合該網以形成非織物。在另一個具體例中，該等纖維的熔接也可使用對流或輻射熱引起。在又另一個具體例中，纖維熔接可透過摩擦使用溼式糾纏或針扎法引起。
退火可在形成連續絲或由該等纖維製造非織材料之後進行。退火可部分減輕伸張纖維中的內應力且恢復該纖維混合物的彈性回復性。頃顯示退火導致該結晶性結構的內部構造顯著改變及非晶形和半結晶性相的相對排序。這可能導致該彈性的回復。例如，在至少40℃的溫度下將該纖維退火，高於室溫(但是稍微低於該混合物的結晶性熔點)，可能適於該纖維彈性的恢復。
該等纖維的熱退火可藉由將該等纖維(或由該等纖維所構成的織物)維持在，例如，室溫至160℃之間，或至多130℃的溫度數秒至低於1小時之間的時期進行。典型退火時期為在約100℃下1至5分鐘。該退火時間及溫度可根據所用的組成予以調整。在其他具體例中，該退火溫度介於60℃至130℃。在另一個具體例中，該溫度為約100℃。
在特定具體例中，例如傳統連續纖維紡絲，退火可將該纖維通過加熱輥(導絲輥)完成而不需應用傳統退火技術。退火理想上可在非常低纖維張力下完成以允許該纖維收縮而賦予該纖維彈性。在非織法中，該網通常通過壓延機以點黏(強化)該網。未強化的非織網在相當高溫下通過加熱壓延機可能足以將該纖維退火且提高該非織網的彈性。類似於纖維退火，該非織網理想上可在低張力下形成以允許機械方向(MD)及橫越方向(CD)的網收縮而增進該非織網的彈性。在其他具體例中，該黏合壓延輥溫度介於100℃至130℃。在另一個具體例中，該溫度為約100℃。該退火溫度可為了任何特定混合物予以調整。
在此所述的彈性非織物可另外被用於多束紡紡熔法中建構複合疊層構造。工業紡熔法常具有紡黏(S)與熔融吹鑄束(M)的組合。疊層構造一些常見的結構為SS、SSS、SSS、SMS、SMMS，SSMMS等等。該等紡黏與熔融吹鑄束也可具有雙成分性能，使兩種不同聚合物的纖維可被形成而具有芯鞘型結構或並排結構。在該芯鞘排列中，該芯可由彈性纖維組成，而該鞘可由結晶性聚烯烴類(如聚丙烯或聚乙烯)組成以提供柔軟的觸感。在該並排結構中，使兩種聚合物的纖維暴露於表面。
在此等構造中使用彈性非織物的一個實例為SMMS方法，其中外部S基材可為內側具有彈性非織物及作為鞘層之具有低摩擦係數的聚烯烴之雙成分網。該M層可為，例如，特製丙烯為底之彈性體、結晶性聚烯烴類及/或其混合物。該丙烯為底之彈性體類與結晶性聚烯烴類二者可個別為低與高分子量樹脂的混合物。另一個例子為SSMMS構造，其中外部S基材可為雙成分拉伸疊層體(例如，PE鞘/PP芯)，內部S可為彈性非織網，該等熔融吹鑄(M)層可包含一或多種結晶性聚烯烴類(PP、PE)、丙烯為底之彈性體類及其混合物，且外部S層可包含具有彈性非織芯及聚烯烴鞘的雙成分網。該彈性非織物可另外藉由如二氧化鈦之任何熟悉此技藝者習知的適合添加物予以改質以改善不透明度。
產業利用性
本發明之纖維及非織物可用於數種應用。在一或多個具體例中，彼等可有利地用於尿布及/或類似的個人衛生用品，例如在如尿布標籤、側板、褲腳帶、表片、背片、膠帶、女性衛生用品、游泳褲、嬰兒紙尿褲、失禁服飾零件及繃帶方面的應用。特別是，彼等可作為這些物品的動態或可伸張零件，如但不限於，彈性扣帶。在其他具體例中，該等纖維及非織物可裝配於其他保護性衣物或遮蔽物，如手術衣或圍裙、外科用覆蓋巾(surgical drapes)、無菌包布衣、布、褥墊或類似的拋棄式衣物及遮蔽物。這些材料也可發現保護性遮蔽物、裝飾織物(如寢具、防滑毯、壁布、地板用織物、遮陽簾、紗幕)方面的應用及任何先前使用的傳統織物應用。
在其他具體例中，本發明的纖維及織物可用於過濾媒介(氣體及液體)的製造。例如，特定應用包括非織物可被靜電充電以形成駐極體的功能化樹脂。
另外，本發明的纖維及織物可用於任何構造及其他終端用途應用，或關聯美國專利申請案號11/698,359、11/655,399，及11/698,630所述的任何添加物及其他成分，在此以引用方式將其全文允許的範圍併入本文。
本發明的特定具體例包括下文實施例之前的段落所述者：
一種非織物，其係經由合併下列所製備之組成物構成：包含至少7重量%衍生自乙烯或非丙烯α-烯烴之單體單元的第一種丙烯為底之彈性體、包含小於7重量%衍生自乙烯或非丙烯α-烯烴之單體單元的第二種丙烯為底之彈性體，及丙烯為底之熱塑性聚合物，其中該第一及第二種聚丙烯為底之彈性體各自具有由DSC測定時小於80J/g的熔化熱，且其中該丙烯為底之熱塑性聚合物具有由DSC測定時等於或大於80J/g的熔化熱。
前述段落的具體例，其中該第一種丙烯為底之彈性體包含至少8重量%衍生自乙烯或非丙烯α-烯烴之單體單元且其中該第二種丙烯為底之彈性體包含小於或等於6重量%衍生自乙烯或非丙烯α-烯烴之單體單元。
任何前述段落的具體例，其中該第一種丙烯為底之彈性體包含至少15且小於20重量%衍生自乙烯或非丙烯α-烯烴之單體單元且其中該第二種丙烯為底之彈性體包含至少3且小於6重量%衍生自乙烯或非丙烯α-烯烴之單體單元。
任何前述段落的具體例，其中該第一種丙烯為底之彈性體具有約10至60之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)，其中該第二種丙烯為底之彈性體具有10至約60dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)，且其中該丙烯為底之熱塑性聚合物具有約3至約60dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)。
任何前述段落的具體例，其中該第一種丙烯為底之彈性體具有約10至60dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)，其中該第二種丙烯為底之彈性體具有10至約60dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)，且其中該丙烯為底之熱塑性聚合物具有約20至約40dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)。
任何前述段落的具體例，其中該第一種丙烯為底之彈性體具有約80至150dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)，其中該第二種丙烯為底之彈性體具有80至約180dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)，且其中該丙烯為底之熱塑性聚合物具有約3至約1,500dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)。
任何前述段落的具體例，其中該第一種丙烯為底之彈性體具有約80至150dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)，其中該第二種丙烯為底之彈性體具有80至約150dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)，且其中該丙烯為底之熱塑性聚合物具有約20至約40dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)。
任何前述段落的具體例，其中該第一種丙烯為底之彈性體具有約80至150dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)，其中該第二種丙烯為底之彈性體具有80至約150dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)，且其中該丙烯為底之熱塑性聚合物具有約100至約1,500dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)。
任何前述段落的具體例，其中該組成物已被減黏且具有約60至約90dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)。
任何前述段落的具體例，其中該組成物已被減黏且具有約150至約350dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)。
任何前述段落的具體例，其中該非織物具有至少80%或更高之橫越機械方向伸長率。
一種非織物，其係經由合併具有小於65℃之峰熔融溫度的低結晶性丙烯為底之彈性體、具有小於120℃之峰熔融溫度的高結晶性丙烯為底之彈性體及丙烯為底之熱塑性聚合物所製備之組成物構成，其中該第一及第二種聚丙烯為底之彈性體各自具有由DSC測定時小於80J/g的熔化熱，且其中該丙烯為底之熱塑性聚合物具有由DSC測定時等於或大於80J/g的熔化熱。
前述段落的具體例，其中該低結晶性丙烯為底之彈性體具有約10至60dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)，其中該高結晶性丙烯為底之彈性體具有10至約60dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)，且其中該丙烯為底之熱塑性聚合物具有約3至約60dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)。
任何前述段落的具體例，其中該低結晶性丙烯為底之彈性體具有約10至60dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)，其中該高結晶性丙烯為底之彈性體具有10至約60dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)，且其中該丙烯為底之熱塑性聚合物具有約20至約40dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)。
任何前述段落的具體例，其中該低結晶性丙烯為底之彈性體具有約80至150dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)，其中該高結晶性丙烯為底之彈性體具有80至約180dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)，且其中該丙烯為底之熱塑性聚合物具有約3至約1,500dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)。
任何前述段落的具體例，其中該低結晶性丙烯為底之彈性體具有約80至150dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)，其中該高結晶性丙烯為底之彈性體具有80至約150dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)，且其中該丙烯為底之熱塑性聚合物具有約20至約40dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)。
任何前述段落的具體例，其中該低結晶性丙烯為底之彈性體具有約80至150dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)，其中該高結晶性丙烯為底之彈性體具有80至約150dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)，且其中該丙烯為底之熱塑性聚合物具有約100至約1,500dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)。
任何前述段落的具體例，其中該組成物已被減黏且具有約60至約90dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)。
任何前述段落的具體例，其中該組成物已被減黏且具有約150至約350dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)。
任何前述段落的具體例，其中該非織物具有至少80%或更高之橫越機械方向伸長率。
一種用於形成非織物之方法，該方法包含將富含丙烯之組成物擠成纖維且視需要編織且黏合該等纖維，其中經由合併包含第一種丙烯為底之彈性體的溶液與包含第二種丙烯為底之彈性體的溶液以形成該第一種丙烯為底之彈性體及該第二種丙烯為底之彈性體的混合溶液而製備該富含丙烯之組成物；合併該第一及第二種丙烯為底之彈性體的混合物與丙烯為底之熱塑性聚合物以形成富含丙烯之組成物；及視需要減黏該富含丙烯之組成物，其中該第一種丙烯為底之彈性體包含至少7重量%衍生自乙烯或非丙烯α-烯烴之單體單元，其中該第二種丙烯為底之彈性體包含小於7重量%衍生自乙烯或非丙烯α-烯烴之單體單元，且其中該第一及第二種聚丙烯為底之彈性體各自具有由DSC測定時小於80J/g的熔化熱，且其中該丙烯為底之熱塑性聚合物具有由DSC測定時等於或大於80J/g的熔化熱。
為了示範本發明的實行，頃製備且測試下列實施例。無論如何，該等實施例應不得被視為發明範圍的限制。申請專利範圍用於定義本發明，且熟悉此技藝者明白在本發明範圍以內的修飾也被認定為發明的一部分。
實施例
藉由混合並行溶液聚合法所聚合之LCPE與HCPE溶液使用二茂金屬觸媒製備LCPE與HCPE的混合物。表1中提供分別LCPE與HCPE的乙烯含量。
退火4天之後，利用前述的DSC程序，測定PE1具有48℃與94℃之間之熔融溫度(Tm)過渡期及12J/g的熔化熱(Hf)。PE1具有20dg/分鐘的典型MPR值(ASTM 1238,230℃,2.16Kg)及2.3的MWD(藉由LALLS校正的GPC)、138,000g/莫耳的Mw和64,000g/莫耳的Mn。
在下列實施例中，將分別混合物的小丸與不同量的聚丙烯均聚物小丸混合。也可以，將分別混合物的小丸與聚丙烯均聚物及有機二烷基過氧化物(2,5-二甲基-2,5-二(第三丁基過氧基)己烷)，市售如Luperox 101(Arkema有限公司)，混合，將該混合物減黏至想要的MFR。
用於這些樣品的聚丙烯均聚物之特徵如下文。PP1，其在市售如PP3155(ExxonMobil)，具有166℃的Tm，98J/g的Hf(第一個熱循環)，36dg/分鐘的MFR及小於3.0的MWD。PP2市售如PP3505(ExxonMobil)且具有約400的MFR。以PP1開始製備PP3且將該PP1減黏至約800dg/分鐘的MFR。PP4市售如PP3746G(ExxonMobil)且以過氧化氫塗佈以供1500dg/分鐘的目標MFR。
以具有24/1之L：D比例，裝配水中製粒機的單螺桿Davis擠出機進行混合。以50lbs/hr(22.7kg/hr)的生產速率維持丙烯混合物的典型溫度曲線，即220℃至250℃。表II中顯示所得的混合物之組成。
樣品A1至A6
藉由田納西州，諾克斯維的Tennessee大學之TANDEC紡黏設備之ReicofilTM 生產線(由Reifenhauser公司，Germany)進行紡黏織物試驗。該單螺桿擠出機尺寸為具有30：1L/D(長度：直徑)比例之70mm。紡嘴具有4036個模板孔，各個孔具有0.6mm的直徑。將連續纖維擠到無接縫皮帶上然後使用經加熱的壓延輥相互接合，一個壓延輥無花紋且另一個帶有浮點圖案。實際接合面積佔整個網表面積的約14.5%。在215℃的溫度下以搭配12℃至13℃的淬冷空氣之模具試驗樹脂。以最小的軋點壓力將壓延輥維持在82℃至91℃。用於下表時，縮寫GHM意指每孔每分鐘的聚合物克數，且GSM意指每平方吋克數，以g/ft2 (g/cm2 )表示。據觀察該織物'形成物'(該織布中的纖維分佈不均勻)適用於所有混合物示範織物。表III中說明該織物形成物的加工條件。
表IV中顯示源於樣品A1至A6的織物抗張性質。依機械方向(MD)及橫越機械方向(CD)，亦被稱為橫越方向(TD)，完成測量。在此使用時，藉由50mm(2")寬且250mm長的試片，除非另行提出，否則藉由100mm/分鐘之十字頭速度下200mm的標記長度根據ASTM D-5035-95(2003)測量纖維或非織樣品(包括織物)的峰作用力(峰荷重)及峰伸長率。為各個試片進行6個MD及6個TD測量而非5個MD及8個TD測量。
表V中顯示源於樣品A1至A4的織物彈性。藉由具有5.08cm夾持部的Instron設備測量樣品的遲滯性。使用具有7.6cm標記長度及50.8cm/分鐘十字頭速度之尺寸61cm乘以213cm的試片。將3-循環試驗進行至100%伸長率而不在循環之間將該織物復位。定義：1)50%時的荷重損失=100×(向上負重-向下負重)/向上負重；2)永久變形=在下行循環中負重等於0時的伸長率，以%表示。
樣品A7至A9
使用與樣品A1至A6所提供之程序類似的程序，由樣品A7至A9製備額外的纖維。針對各個試驗6至12，藉由添加2重量%包括30重量%芥醯胺及70重量%VistamaxxTM 2125(ExxonMobil)之母料(masterbatch)改質該等組成物。表VI中說明所用的加工條件。
表VII中顯示源於樣品A7至A9的織物抗張性質，彼等使用與樣品A1至A6所說明之程序類似的程序獲得。
表VIII中顯示源於樣品A7至A9的織物彈性，且使用與上述樣品A1至A6所說明之程序類似的程序獲得。
樣品A10至A11
使用與樣品A1至A6所提供之程序類似的程序，除了將壓延輥維持在130至132℃，且將該壓延軋點壓力調整為對於25GSM織物每線性吋282至288磅且對於50GSM織物每線性吋530至550磅以外，由樣品A10至A11製備額外的纖維。表IX中說明各試驗所用的加工條件。
表X中顯示源於樣品A10至A11的織物抗張性質。根據ASTM D-5035-95(2003)及4個修飾測量該峰作用力(峰荷重)及峰伸長率：(1)顎夾寬度為5吋而非3吋，(2)試驗速度為5吋/分鐘而非12吋/分鐘，(3)使用金屬弧型上緊線夾及扁平下橡膠夾而不用扁平金屬上及扁平金屬下夾，及(4)為各個試片進行6個MD及6個TD測量而非5個MD及8個TD測量。藉由Thwing-Albert Handle-O-Meter(10mm狹縫寬度)測量手感。
樣品A12至A14
使用與樣品A1至A6所提供之程序類似的程序，由樣品A12至A14製備額外的纖維。除了將熔融物及空氣溫度設定於249℃以外大體上以類似方式完成纖維形成。所有的試驗都將吸氣吹風器設定於2000rpm，模具的後邊及狹縫設定為1.2mm。而且，以類似於樣品A7至A9之試驗6至12的方式，藉由添加2重量%包括30重量%芥醯胺及70重量% VistamaxxTM 2125(ExxonMobil)之母料改質該等組成物。表XI中說明各個試驗的加工條件。DCD表示模具至收集器距離。
表XII中顯示源於樣品A12至A14的織物抗張性質。
未悖離本發明的範圍及精神之不同修飾及替代例對於熟悉此技藝者將變得顯而易見。本發明並不限於在此所說明的例示性具體例。

Claims (13)

  1. 一種非織物，其係經由合併下列所製備之組成物構成：(a)包含至少7重量%衍生自乙烯或非丙烯α-烯烴之單體單元的第一種丙烯為底之彈性體；(b)包含小於7重量%衍生自乙烯或非丙烯α-烯烴之單體單元的第二種丙烯為底之彈性體；及(c)丙烯為底之熱塑性聚合物，其中，該第一及第二種聚丙烯為底之彈性體各自具有由DSC測定時小於80J/g的熔化熱，且其中該丙烯為底之熱塑性聚合物具有由DSC測定時等於或大於80J/g的熔化熱；及其中該第一種丙烯為底之彈性體具有約10至60之熔融流速(MFR)(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)，其中該第二種丙烯為底之彈性體具有10至約60dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)，且其中該丙烯為底之熱塑性聚合物具有約3至約60dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)。
  2. 如申請專利範圍第1項之非織物，其中該第一種丙烯為底之彈性體包含至少8重量%衍生自乙烯或非丙烯α-烯烴之單體單元且其中該第二種丙烯為底之彈性體包含小於或等於6重量%衍生自乙烯或非丙烯α-烯烴之單體單元。
  3. 如申請專利範圍第1項之非織物，其中該第一種丙 烯為底之彈性體包含至少15且小於20重量%衍生自乙烯或非丙烯α-烯烴之單體單元且其中該第二種丙烯為底之彈性體包含至少3且小於6重量%衍生自乙烯或非丙烯α-烯烴之單體單元。
  4. 如申請專利範圍第1項之非織物，其中該第一種丙烯為底之彈性體具有約10至60dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)，其中該第二種丙烯為底之彈性體具有10至約60dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)，且其中該丙烯為底之熱塑性聚合物具有約20至約40dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)。
  5. 如申請專利範圍第1項之非織物，其中該組成物已被減黏且具有約60至約90dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)。
  6. 如申請專利範圍第1項之非織物，其中該組成物已被減黏且具有約150至約350dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)。
  7. 如申請專利範圍第1項之非織物，其中該非織物具有至少80%或更高之橫越機械方向伸長率。
  8. 一種非織物，其係經由合併具有小於65℃之峰熔融溫度的低結晶性丙烯為底之彈性體、具有小於120℃之峰熔融溫度的高結晶性丙烯為底之彈性體及丙烯為底之熱塑性聚合物所製備之組成物構成，其中該第一及第二種聚丙烯為底之彈性體各自具有由DSC測定時小於80J/g的熔 化熱，且其中該丙烯為底之熱塑性聚合物具有由DSC測定時等於或大於80J/g的熔化熱；及其中該低結晶性丙烯為底之彈性體具有約10至60dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)，其中該高結晶性丙烯為底之彈性體具有10至約60dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)，且其中該丙烯為底之熱塑性聚合物具有約3至約60dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)。
  9. 如申請專利範圍第8項之非織物，其中該低結晶性丙烯為底之彈性體具有約10至60dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)，其中該高結晶性丙烯為底之彈性體具有10至約60dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)，且其中該丙烯為底之熱塑性聚合物具有約20至約40dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)。
  10. 如申請專利範圍第8項之非織物，其中該組成物已被減黏且具有約60至約90dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)。
  11. 如申請專利範圍第8項之非織物，其中該組成物已被減黏且具有約150至約350dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)。
  12. 如申請專利範圍第8項之非織物，其中該非織物具有至少80%或更高之橫越機械方向伸長率。
  13. 一種用於形成非織物之方法，該方法包含將富含 丙烯之組成物擠成纖維且視需要編織且黏合該等纖維，其中經由合併包含第一種丙烯為底之彈性體的溶液與包含第二種丙烯為底之彈性體的溶液以形成該第一種丙烯為底之彈性體及該第二種丙烯為底之彈性體的混合溶液而製備該富含丙烯之組成物；合併該第一及第二種丙烯為底之彈性體的混合物與丙烯為底之熱塑性聚合物以形成富含丙烯之組成物；及視需要減黏該富含丙烯之組成物，其中該第一種丙烯為底之彈性體包含至少7重量%衍生自乙烯或非丙烯α-烯烴之單體單元，其中該第二種丙烯為底之彈性體包含小於7重量%衍生自乙烯或非丙烯α-烯烴之單體單元，且其中該第一及第二種聚丙烯為底之彈性體各自具有由DSC測定時小於80J/g的熔化熱，且其中該丙烯為底之熱塑性聚合物具有由DSC測定時等於或大於80J/g的熔化熱；其中該第一種丙烯為底之彈性體具有約10至60之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)，其中該第二種丙烯為底之彈性體具有10至約60dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)，且其中該丙烯為底之熱塑性聚合物具有約3至約60dg/分鐘之MFR(ASTM D-1238在230℃下2.16kg)。
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