制造官能化聚烯烃的方法、官能化聚烯烃、双组分纤维、无纺织物和卫生吸收产品技术

本发明专利技术涉及一种通过用单体对聚烯烃进行自由基接枝来制造官能化聚烯烃的方法，所述方法在以聚烯烃和单体总重量计０．５到２５重量％的丙烯聚合物和／共聚物的存在下进行，其中丙烯聚合物或共聚物包括分配在其中的自由基引发剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种通过用单体对聚烯烃进行自由基接枝来制造官能化聚烯烃的方法，以及涉及包括该官能化聚烯烃的双组分纤维和无纺织物。
技术介绍
将单体接枝到聚烯烃上是本领域已知的方法。接枝一般用来生产具有有用粘合性质的聚烯烃。接枝的聚烯烃和包括它们的共混物一般可用作金属、高分子膜、纸、木材、玻璃的挤压涂层。它们还可以在多层结构中用作粘结层，如在双组分纤维的制作和其它要求热塑性、加工性能、粘性和/或粘合性的应用中。具有改进的粘合和粘结性质的纤维已经由接枝聚合物与一种或多种其它聚合物的共混物制成，并且用作粘合纤维。所述共混物还可以在性能纤维的芯上作为外壳挤出以加强性能纤维的胶粘性质。在这种双组分纤维中，所述接枝聚烯烃可以用来在该纤维的芯和外壳之间和/或在该双组分纤维和其它天然或合成纤维之间提供粘着力。已经发现双组分纤维在由性能纤维制备的无纺织物中有特殊的应用，这种无纺织物如果不用这种双组分纤维会很容易在织物中分离。通常，在聚烯烃熔化下在自由基引发剂的存在下通过自由基接枝反应进行聚烯烃的接枝。US-A-4,599,385公开了一种接枝共聚物的方法，其中将马来酸或马来酐接枝到聚(丙烯-丁烯)的主链上。US-A-4,762,890描述了一种在过氧化物作为自由基引发剂的条件下将马来酐接枝到聚乙烯上的方法。聚乙烯在加热和剪切的条件下进行交联。观察到在过氧化物存在的条件下交联会增加。由传统接枝方法获得的产物包含大量交联的聚合物材料和自由单体。用传统方法获得的包含交联的聚合物材料或自由单体的接枝聚烯烃在许多应用中是不符合要求的。在纤维纺丝过程中，交联聚合物材料会在纤维中引起断裂。为了在纺丝流程中去除交联的聚合物材料，使用了必须频繁更换的过滤器。这会显著降低纤维纺丝过程的生产力和纺丝速度。同时，在聚合物中自由单体的含量超过0.1wt％会造成纤维断裂、烟雾和烟形成以及繁重的维护工作。US-A-6,331,595描述了一种在产物中减少交联的部分的建议性方法，所述产物是在过氧化物的条件下通过在聚烯烃上接枝单体获得的。根据所述方法，所述过氧化物是通过涂布到载体聚合物而引入的。US-A-4,612,155的目的是在将单体接枝到聚烯烃的过程中获得一种均一的产物。它公开了一种在第二聚合物的存在下将单体接枝到乙烯均聚物或乙烯与C4-C10更高级α-烯烃的共聚物上的连续方法。所述的第二聚合物选自各种聚合物。由已知方法获得的产物的接枝含量在许多应用中不令人满意。例如，在纤维应用中，在纤维芯和纤维外壳之间以及在单根纤维之间的粘合不足，这一点在无纺织物的制造过程中尤其不利。在US-A-5,981,410中公开了一种包括双组分纤维的无纺织物材料。因为大部分纤维不粘合到任何其它纤维，或者相反它们是通过其它纤维的粘合而形成的结构固定就位，因此传统无纺织物的性能往往不令人满意。这些无防织物材料可能展现了差的抗磨性和低的拉伸强度。鉴于现有技术中的不足，提供一种通过接枝制造官能化聚烯烃的方法是有利的，并能通过该方法产生含有少量交联聚合物材料和自由单体的产品。同样希望能提供一种通过接枝制造官能化聚烯烃的方法，并生产具有高接枝量的产物。此外，还希望能提供一种在纤维外壳与纤维芯之间以及在纤维之间具有改进的粘合性质的双组分纤维，以及提供一种具有高拉伸强度的无纺织物材料。
技术实现思路
本专利技术提供了一种制造官能化聚烯烃的方法，该方法通过在以聚烯烃和单体的总重量计0.5到25wt％的丙烯聚合物和/或共聚物的存在下通过用单体对聚烯烃进行自由基接枝进行的，其中丙烯聚合物或共聚物具有分布在其中的自由基引发剂。由于分布在所述丙烯聚合物和/或共聚物中的自由基引发剂，所以可以更好地控制该接枝反应。已经发现由本专利技术获得的官能化聚烯烃的交联部分和自由单体部分显著减少了，并且在一些实施方案中减少到由Soxhlet-抽提法不能检测到的量。此外，惊人地发现，与更多传统方法获得的官能化聚烯烃相比，本专利技术获得的官能化聚烯烃的接枝含量增加了。由于本专利技术的聚合物产物中交联部分和自由单体部分的量减少，因此在纺丝过程期间纤维断裂也减少并且获得了优良的纤维可拉伸性。因此，也减少了纺丝流程中过滤器的堵塞问题，并且模压积累也减少了。这允许在更换过滤网组合之前较长时间稳定的运转，从而减少了更换和清洁过滤网组合的费力过程。由于改进了纺丝过程和减少了纺丝设备的维护，因此大大提高了纺丝过程的生产力。当所述接枝聚合物在双或多组分纤维中用作外壳材料时，较高的接枝含量会使纤维芯和外壳之间产生极好的粘附性能，并且减少了芯/外壳脱层。此外，可以大大改进单根纤维之间的粘附性能。因此，当用于生产无纺织物材料时，尘土的产生减少了。此外，源于无纺织物制造过程的废水减少了，并简化了生产设备的维修。这对提高制造过程的效率很有效。此外，提高了获得的无纺织物的拉伸强度和抗磨性，从而生产出较高质量的产品。附图说明图1和2说明了使用本专利技术可以获得的产品图1是显示了粘合效果的显微像；和图2表明了接枝聚合物在粘合强度方面的效果。可用于本专利技术的能被接枝的聚烯烃材料的例子包括乙烯均聚物以及乙烯与一或多个C4-C10α-烯烃的共聚物。接枝到聚烯烃的单体优选是含有羰基的烯属不饱和化合物，其中所述羰基与烯类不饱和化合物的双键共轭。所述化合物的代表是羧酸、酸酐、酯和它们的盐，金属盐和非金属盐。优选地，烯属不饱和有机单体的特征在于具有至少一个与羰基共轭的烯不饱和键。优选的单体是马来酸、反丁烯二酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、丁烯酸、α-甲基丁烯酸和肉桂酸和它们的酸酐、酯和盐衍生物，以及N-乙烯基吡咯烷酮。最优选的单体选自马来酸、马来酸酐、丙烯酸和甲基丙烯酸缩水甘油酯。然而，该方法也可以使用其它的单体如乙烯基硅氧烷。用于实施本专利技术的自由基引发剂优选是过氧化物。有用的过氧化物的例子包括芳族二酰基过氧化物、脂肪族二酰基过氧化物、二元酸过氧化物、过氧化酮、烷基过氧化酯、烷基氢过氧化物、烷基和二烷基过氧化物，如乙酰基过氧化物、2，5-双(叔丁基过氧基)-2，5-二甲基己烷或2，5-二甲基-2，5-二(-叔丁基过氧基)己炔-3。优选地，用于本专利技术实施中的丙烯聚合物是丙烯均聚物或丙烯与C4-C10α-烯烃的共聚物。在优选实施方案中，接枝方法包括下列步骤通过加热和剪切熔化聚烯烃，优选在挤出设备中，更优选在同步双螺杆挤压机中(将所述聚烯烃以小球的形式送入到挤出机料筒中)；向所得的聚合物熔体中加入其中分布有自由基引发剂的丙烯聚合物和/或共聚物以及接枝的单体，优选加入到挤出机上的聚烯烃充填的增压舱中；将所得混合物维持在足够能接枝所述聚烯烃的条件下。虽然反应条件取决于各种因素，包括要进行接枝的具体聚烯烃、接枝到聚烯烃的单体、聚丙烯和自由基引发剂，但优选在190℃到210℃下进行接枝反应30到110秒。在反应之后，可以除去反应产物中的挥发成分，优选在挤出机的一个或多个挤塑机释压段中进行。在实施本专利技术的过程中，所述自由基引发剂优选均一地分布在丙烯聚合物和/或共聚物中。由于分布均一，丙烯聚合物和/或共聚物以及自由基引发剂同时与要进行接枝的聚烯烃接触。虽然不受理论的束缚，但认为过氧化物的均匀分布会带来交联部分减少的更均一的反应发生。此外，如果设定自由基引发剂在丙烯聚合物和/或共聚物中具体的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过用单体对聚烯烃进行自由基接枝来制造官能化聚烯烃的方法，所述方法在以聚烯烃和单体总重量计０．５到２５重量％的丙烯聚合物和／或共聚物的存在下进行，其中丙烯聚合物或共聚物包括分配在其中的自由基引发剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：TT奥尔盖耶，K卡策尔，
申请(专利权)人：陶氏环球技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]