丙烯基的共聚物，制造纤维的方法以及由纤维制造的制品技术

具有好的弹性或伸长性和韧性以及低模量的纤维由丙烯基的共聚物制备。丙烯基的共聚物包括至少约５０重量％（ｗｔ％）的由丙烯衍生的单元和至少约８ｗｔ％的一种或多种丙烯以外的共聚单体例如乙烯衍生的单元。尤其优选的丙烯共聚物特征在于相应于在约１４．６和约１５．７ｐｐｍ的ｒｅｇｉｏ－ｅｒｒｏｒ的［１３］↑Ｃ　　ＮＭＲ的峰，峰约相等强度。在本发明专利技术的一方面，纤维通过把纤维在牵伸期间拉伸进行应力诱导结晶。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及由丙烯基的共聚物(propylene-based copolymer)制造的纤维。一方面，本专利技术涉及由丙烯基的弹性体制造的纤维和塑性体，另一方面，本专利技术也涉及由同一材料制成的弹性的和可伸长的纤维。在其它的方面，本专利技术涉及由丙烯基的弹性体和塑性体制造弹性纤维的方法，以及由所述纤维制造的制品。
技术介绍
丙烯基的聚合物，具体是均-聚丙烯(hPP)在本领域中是所熟知的，其早已被用在纤维的制造中。由hPP制造的织物，具体是非织造织物，具有高的模量但是差的弹性。这些织物通常被加入到多组分的制品中，例如，尿布、创伤覆裹、女性卫生产品等。而聚乙烯基的弹性体和纤维以及由这些聚合物制造的织物具有低的模量和好的弹性，它们也具有的韧性(tenacity)，粘性和手感这些对于商业应用来说通常认为是不被接受的性质。韧性是重要的，因为多组分制品的制造典型地需要多个步骤(例如，辊压/退卷，切割，粘合等)。具有高拉伸强度的纤维比具有低拉伸强度的纤维有利，这是因为前者经历较少的线断裂(这样具有更高的生产率)。此外，最终使用典型需要拉伸强度水平的特定的量以达到所述组分的功能。优化的织物具有最小的原料消耗量(基重(basisweight))以获得纤维、组分(例如非织造织物)和制品的制造和最终使用的最小所需要的拉伸强度。低的模量是决定手感的一方面。由低模量纤维制造的织物手感“更柔软”，与由高模量纤维制造的织物相比其它的都一样。由较低模量纤维构成的织物将具有较低的抗弯强度，其转化成更好的悬垂性和更好的配合。相反，由较高模量纤维例如hPP制成的织物手感坚硬(硬挺)并且悬垂性变差(例如它具有更差的配合)。由聚丙烯基的弹性体制造的织物手感非常粘并且对皮肤而言滑腻。纤维弹性重要是因为由纤维制造的制品使身体更舒适，因此它具有更好的舒适度配合。带有弹性组分的尿布一般对于身体型号和形状以及运动的变化来说将更不会下垂。对于提高的配合性(fit)，一般来说，使用者的良好状态通过改进的穿着舒适度，减小的泄漏和制品更接近棉质内里来改进。相应的，对于具有好的弹性和韧性和低的模量的聚合物的兴趣仍很高，其中聚合物形式为纤维和由这样纤维制成的制品。专利技术概述根据本专利技术的一个实施方案，弹性或可伸长的纤维包括丙烯共聚物，所述的共聚物包括至少约50重量％的由丙烯衍生的单元和至少约5重量％的由丙烯以外的共聚单体衍生的的单元，共聚物的特征在于通过X-射线衍射测量的结晶度指数低于约40％。具有约为20％和约40％之间的结晶度指数的共聚物形成可伸长的纤维，而具有低于约20％的结晶度指数的共聚物形成弹性纤维。共聚单体典型是一种或多种乙烯(一种优选的共聚单体)、C4-20α-烯烃、C4-20二烯、苯乙烯化合物等。在本专利技术的另一个实施方案中，纤维包括丙烯共聚物，其进一步的特征在于具有至少一种下述的特性(i)相应于在约14.6和约15.7ppm的区域误差(regio-error)的13C NMR峰，峰大约相等强度，(ii)一种当共聚物中的共聚单体，即衍生自乙烯和/或不饱和共聚单体的单元，的量增加时，Tme保持基本上相同而Tmax降低的DSC曲线，和(iii)一种X-射线衍射图样，其表明与用Ziegler-Natta(Z-N)催化剂制备的可比较的共聚物相比具有更多的γ形晶体。典型地该实施方案的共聚物的特征在于具有至少两个，优选三个这样的性质。在本专利技术的其它的实施方案中，这些共聚物进一步的特征还在于具有下述特征(iv)偏度指数，Six，大于约-1.20。在本专利技术的另一个实施方案中，所述的纤维是包括丙烯共聚物的可伸长的，高韧性的纤维，该共聚物包括至少约50重量％的由丙烯衍生的单元和至少约5重量％的由丙烯以外的共聚单体衍生的的单元，该纤维特征在于具有小于30％的结晶度指数，低于或等于约20g/den的模量，大于5％的通过50％1-循环测试测量的在30％伸长率时的保留负载(retained load)，和少于或等于约30％的通过50％1-循环测试测量的瞬间定型(immediate set)。纤维应该可伸长到它原始形状的至少100％(也就是2X)。在本专利技术的另一个实施方案中，纤维是包括丙烯共聚物的弹性纤维，所述的共聚物包括至少约50重量％的由丙烯衍生的单元和至少约5重量％的由丙烯以外的共聚单体衍生的的单元，所述的纤维特征在于具有少于或等于约25％的结晶度指数，低于或等于约5g/den的模量，低于或等于约2.5g/den的韧性，大于或等于约15％的通过50％1-循环测试测量的在30％伸长率时的保留负载，和少于或等于约15％的通过50％1-循环测试测量的瞬间定型。所述的纤维应该可伸长到它原始形状的至少50％(也就是1.5X)。在另一个实施方案中，本专利技术是一种形成纤维的方法，该纤维包括丙烯共聚物，该共聚物包括包括至少约50重量％的由丙烯衍生的单元和至少约5重量％的由丙烯以外的共聚单体衍生的的单元，所述的方法包括以下步骤(i)形成共聚物的熔体，(ii)通过模具挤出熔融的共聚物，和(iii)使挤出的共聚物到喷头拉伸率大于约200。所述的纤维通过将纤维在牵伸操作期间进行拉伸取向。在所述实施方案的一个方面中，拉伸在牵伸操作期间的骤冷区域中进行，也就是在喷丝板和导丝辊之间。尽管不局限于下述的理论，所述的取向产生这些本专利技术的纤维被认为导致了应力诱导的结晶。结晶进而最小化纤维粘着(也就是粘搭)和改进手感。本专利技术的纤维能够单独由丙烯基的共聚物制造，或者它们也能从丙烯基的共聚物和一种或多种其它的聚合物，和/或添加剂和/或成核剂的混合物制造。该纤维可以以任何形式，如单丝、双组分纤维等，它们可以用或不用成形后处理，例如热处理。本专利技术一些纤维进一步的特征在于在伸长率到300％之前基本断裂，其它的在伸长率为200％之前基本断裂，还有其他的在伸长率为100％之前基本断裂。本专利技术的纤维被用于制造各种不同的制品，例如织物(织造或非织造)，其接着可以被应用到多组分制品中，例如尿布、伤覆裹、女性卫生产品等。附图简述附图说明图1A，1B，1C是X-射线薄膜的照片，其证明聚丙烯均聚物的近晶相(1A和1B)和包括12重量％乙烯的丙烯-乙烯共聚物的α相(1C)。图2显示瞬间定型和丙烯均聚和共聚物的模量行为的图。图3显示瞬间定型与丙烯均聚和共聚物的结晶度指数的相关性的图。图4显示本专利技术丙烯共聚物纤维的纤维模量与结晶度指数的相关性的图。图5显示本专利技术丙烯共聚物纤维的在30％应变的保留负载与结晶度指数上的相关性的图。图6显示本专利技术丙烯共聚物纤维的韧性与结晶度指数的相关性的图。图7显示丙烯共聚物纤维的伸长率和结晶度指数相关性图。图8显示本专利技术丙烯共聚物纤维的瞬间定型和在30％应变的保留负载的相关性图。图9显示由含有12wt％乙烯的丙烯-乙烯共聚物制成的本专利技术的纤维的自粘合能力的非织造织物的显微照片。优选实施方案的描述“聚合物”的意思是通过聚合同类或不同类型的单体制备的大分子的化合物。“聚合物”包括均聚物、共聚物、三元共聚物、互聚物等。术语“互聚物”意思是通过聚合至少两种类型的单体或共聚单体制备的聚合物。它包括单不局限于共聚物(其通常指由两种不同类型的单体或共聚单体制备的聚合物，尽管它经常和“互聚物”交换使用表示由三种或多种不同类型的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维，其含有大于８０重量％的反应器级丙烯共聚物，该共聚物具有低于３．５的ＭＷＤ，所述的共聚物包括至少约５０重量％的由丙烯衍生的单元和至少约５重量％的由丙烯以外的共聚单体衍生的的单元。

【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：AC张，H彭，JJI范邓恩，RE佩珀，EN尼克博克，AK杜菲斯，RM帕特尔，L刘，BP戴，SM昂格勒贝，JF乔丹，RE理查德，CL桑德斯，V夏尔马，
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]