共聚物膜、纖維、產品和方法
【專利說明】
[0001] 相關申請的交叉參考
[0002] 本申請要求享有2012年11月6日提交的系列號為61/723, 058的美國臨時申請 以及2013年10月18日提交的系列號為61/892, 730的美國臨時申請的優(yōu)先權及權益，這 兩個申請每個的內容都以引用的方式并入本文。
技術領域
[0003] 根據(jù)至少選定的實施方案，本發(fā)明涉及新型改進或改性的多孔膜、纖維、多孔纖 維；由這類膜、纖維或多孔纖維制成的產品；和/或相關的生產、使用方法，等等。根據(jù)至少 某些實施方案，本發(fā)明涉及新型改進或改性的微孔膜或薄膜、纖維、微孔纖維；由這類膜、纖 維或多孔纖維制成的材料或層等，其用于紡織材料、服裝、產品和/或紡織相關的應用。根 據(jù)至少某些選定的實施方案，本發(fā)明涉及新型改進或改性的微孔膜或薄膜；纖維或微孔纖 維，如實心或中空纖維、微孔中空纖維、異形纖維；由這類纖維或膜制成的材料、層或紡織 品，包括織造物、非織造物、針織物、粘結物、絮狀物；和/或其它紡織品、層壓材料、復合材 料、服裝等，且所述膜、纖維或多孔纖維優(yōu)選由一種或多種共聚物（如嵌段共聚物或抗沖共 聚物）制成或組成，所述一種或多種共聚物優(yōu)選包含兩種或更多種聚烯烴單體類型或由兩 種或更多種聚烯烴單體類型組成，或者所述膜、纖維或多孔纖維優(yōu)選由聚合物（如一種或 多種聚烯烴）連同一種或多種共聚物（如嵌段共聚物或抗沖共聚物）制成，所述一種或多 種共聚物優(yōu)選包含兩種或更多種聚烯烴或由兩種或更多種聚烯烴組成。根據(jù)至少特定的實 施方案，本發(fā)明涉及新型改進或改性的微孔膜或薄膜、纖維或微孔纖維，其包含聚烯烴與一 種或多種嵌段共聚物或抗沖共聚物的組合或共混，所述一種或多種嵌段共聚物或抗沖共聚 物的作用是改進膜、纖維、多孔纖維或由這類膜、纖維或多孔纖維制成的材料、層或紡織品 的組成、特征、性能和/或性質，例如改進紡織品或紡織最終用途應用中或者用于紡織品或 紡織最終用途應用的膜、纖維、材料、層或紡織品（如微孔聚烯烴膜和/或聚烯烴纖維）的 特點、性能和/或性質，如手感、懸垂性、靜音性和/或表面摩擦系數(shù)。根據(jù)至少特別選定的 實施方案，本發(fā)明涉及新型改進或改性的聚烯烴材料或組合物，其中一種或多種聚烯烴與 一種或多種嵌段或抗沖共聚物組合或共混。此外，根據(jù)至少特定的某些實施方案，本發(fā)明涉 及新型改進或改性的聚烯烴材料或組合物，其中一種或多種聚烯烴與一種或多種（優(yōu)選一 種或多種）嵌段或抗沖共聚物組合或共混，且其中所述共混或組合影響由這類聚烯烴材料 或組合物制成的微孔聚烯烴膜、材料、層和/或纖維的手感、懸垂性、移動時的"靜音性"和/ 或表面摩擦系數(shù)等性能特性，并且用在紡織產品和/或紡織相關的最終用途應用中或者用 于紡織產品和/或紡織相關的最終用途應用。
【背景技術】
[0004] 已知至少某些聚烯烴（P0)微孔膜及微孔纖維（或由其制成的材料）是不透水（或 至少是防水）且透氣的，這是由于它們的化學組成及結構所致。已知的不透水（或防水）且 透氣的這類聚烯烴（P0)微孔膜和中空纖維的例子有由北卡羅來納州夏洛特的Celgard有 限責任公司生產的Celgard?Z系列膜或Celgard?中空纖維。
[0005]通常情況下，聚烯烴微孔膜及纖維被認為不利地具有挺性并且是塑性樣的，因此 通常不用在紡織服裝和/或相關的紡織材料、層壓材料或產品或其它紡織品最終用途或應 用中。
[0006] 對于至少某些條件或應用，如某些紡織材料或用途，需要開發(fā)新型改進或改性的 聚烯烴微孔膜、聚烯烴纖維和/或聚烯烴微孔纖維，和/或由其制成的材料、層和/或紡織 品，它們具有新型改進或改性的組成、特點、性能和/或性質，如改進、改性、更好或良好的 手感、柔軟懸垂性、移動時的"靜音性"和/或較低的表面摩擦系數(shù)，這些在至少某些紡織 品、服裝和/或相關的最終用途應用中是可取的。

【發(fā)明內容】

[0007] 根據(jù)至少選定的實施方案，本發(fā)明可解決上述需求及問題，并且涉及新型改進或 改性的微孔膜、纖維和/或微孔纖維，其用于紡織品、服裝、紡織服裝、紡織材料或紡織相關 的應用。根據(jù)至少某些實施方案，本發(fā)明涉及新型改進或改性的微孔膜或薄膜、纖維和/或 微孔纖維，其由以下物質組成：一種或多種聚烯烴（P0);-種或多種共聚物，如優(yōu)選聚丙烯 (PP)和聚乙烯（PE)的嵌段或抗沖共聚物；或一種或多種聚烯烴（P0)與一種或多種共聚物 (如優(yōu)選聚丙烯（PP)和聚乙烯（PE)的嵌段或抗沖共聚物）混合或共混。根據(jù)至少某些實 施方案，本發(fā)明涉及由聚烯烴和一種或多種嵌段或抗沖共聚物制成或組成的新型改進和/ 或改性的多孔膜或薄膜、纖維和/或多孔纖維，所述一種或多種嵌段或抗沖共聚物優(yōu)選由 聚丙烯和聚乙烯制成，或者涉及由本身是由聚烯烴和一種或多種嵌段或抗沖共聚物制成或 組成的這類膜、薄膜、纖維或中空纖維所制成的材料、層或紡織品、層壓材料、復合材料等， 所述一種或多種嵌段或抗沖共聚物優(yōu)選由聚丙烯和聚乙烯制成。
[0008] 在另一實施方案中，本發(fā)明涉及新型改進和/或改性的膜、薄膜和/或纖維，如微 孔膜、纖維和/或微孔纖維，其組成為聚烯烴與一種或多種嵌段共聚物（如抗沖共聚物）的 組合，其中共聚物中的聚烯烴包括但不限于聚丙烯、聚乙烯、聚1-丁烯、聚-4-甲基-1戊 烯、聚己烯、聚辛烯和/或它們的共混物、混合物或組合。當由聚烯烴與一種或多種嵌段或 抗沖共聚物組合制備聚烯烴膜或纖維時，改性的膜或纖維為設計在紡織相關的最終用途應 用中可有針對性地增強其性能特性的改性微孔膜、纖維或微孔纖維或材料、層、復合材料、 層壓材料或紡織品提供了（offer/provide)方法。根據(jù)情況調節(jié)本發(fā)明的改性組合物、膜 或纖維或者用其或由其制成的材料、層、復合材料、層壓材料或紡織品的聚合物共混物或組 合物的化學結構組成可影響性能特性，如手感、懸垂性、移動時的"靜音性"和表面摩擦系 數(shù)，從而生產出手感較好、較柔軟地懸垂、移動時較靜音和/或摩擦系數(shù)較低（導致例如柔 滑觸感）的微孔聚烯烴膜、纖維、微孔纖維或材料、層、復合材料、層壓材料或紡織品。
[0009] 根據(jù)至少選定的實施方案，本發(fā)明涉及：新型改進或改性的多孔膜、纖維、多孔纖 維；由這類膜、纖維或多孔纖維制成的產品；和/或相關的生產、使用方法，等等。根據(jù)至少 某些實施方案，本發(fā)明涉及：新型改進或改性的微孔膜或薄膜、纖維、微孔纖維；由這類膜、 纖維或多孔纖維制成的材料或層等，以及用于紡織材料、服裝、產品和/或紡織的相關應 用。根據(jù)至少某些選定的實施方案，本發(fā)明涉及：新型改進或改性的微孔膜或薄膜、纖維或 微孔纖維，如實心或中空纖維、微孔中空纖維、異形纖維；由這類纖維或膜制成的材料、層或 紡織品，包括織造物、非織造物、針織物、粘結物、絮狀物和/或其它紡織品、層壓材料、復合 材料、服裝，等等，且所述膜、纖維或多孔纖維優(yōu)選由一種或多種共聚物（如嵌段共聚物或 抗沖共聚物）制成或組成，所述一種或多種共聚物優(yōu)選包含兩種或更多種聚烯烴單體類型 或由兩種或更多種聚烯烴單體類型組成，或者所述膜、纖維或多孔纖維優(yōu)選由聚合物（如 一種或多種聚烯烴）連同一種或多種共聚物（如嵌段共聚物或抗沖共聚物）制成，所述一 種或多種共聚物優(yōu)選包含兩種或更多種聚烯烴或由兩種或更多種聚烯烴組成。根據(jù)至少特 定的實施方案，本發(fā)明涉及新型改進或改性的微孔膜或薄膜、纖維或微孔纖維，其組成為聚 烯烴與一種或多種嵌段共聚物或抗沖共聚物的組合或共混，所述一種或多種嵌段共聚物或 抗沖共聚物的作用是改進膜、纖維、多孔纖維、由這類膜、纖維或多孔纖維制成的材料、層或 紡織品的組成、特點、性能和/或性質，例如改進紡織品或紡織最終用途應用中或者用于紡 織品或紡織最終用途應用的膜、纖維、材料、層或紡織品（如微孔聚烯烴膜和/或聚烯烴纖 維）的特點、性能和/或性質，如手感、懸垂性、靜音性和/或表面摩擦系數(shù)。
[0010] 改變微孔聚烯烴膜的手感、懸垂性和表面摩擦系數(shù)的常規(guī)方法通常涉及應用涂 料，這在實現(xiàn)粘附方面是有挑戰(zhàn)性的，并且此外還可能帶來這樣的風險，即涂層可能顯示是 短效的。本發(fā)明使用兩種或更多種聚烯烴的嵌段共聚物或使用聚烯烴和一種或多種嵌段共 聚物組合或共混的方法具有耐久性，并且可生產一系列差別化紡織材料，所述差別化紡織 材料具有改進的性能特性，如用于許多種紡織品最終用途應用中更可取的手感、懸垂性和 表面摩擦系數(shù)，這些應用還可能需要防水及透氣性能，如外衣、一次性服裝、耐用服裝、需要 相對濕度均衡的紡織材料和/或醫(yī)學相關應用中的服裝或物品。
[0011] 可通過多種方法來生產微孔聚烯烴膜或薄膜，包括北卡羅來納州夏洛特市的 Celgard，LLC所采用的干拉伸工藝（也稱為Celgard干拉伸工藝）以及韓國的Celgard KoreaInc、日本的Asahi和日本的Tonen所采用的被稱為相分離或萃取工藝的濕工藝方 法。通過這些工藝生產的微孔膜通常由熱塑性聚合物制成，包括但不限于聚烯烴，如聚丙 烯、聚乙烯、聚1-丁烯、聚-4-甲基-1戊烯和/或其共混物、混合物或組合。聚烯烴或各種 聚烯烴的選擇可影響用于某些最終用途應用的膜的性能特性。聚烯烴（P0)在組成上可以 是均聚物或共聚物。均聚物由一種聚合物組成，而共聚物由按各種序列長度分布排列的兩 種或更多種聚合物組成。例如，在共聚物的情況下，單體A可以與單體B共聚以形成嵌段共 聚物AA/BB/AA/BB，其具有重復聚合單元AA和BB的嵌段。這只是可構成嵌段共聚物（BCP) 或抗沖共聚物（ICP)的A和B聚合單元的眾多可能的排列當中的一例。此外，根據(jù)本發(fā)明， 嵌段共聚物鏈段AA/BB或AAAA/BBBB的組成、長度、數(shù)量、順序和排列例如可影響紡織品最 終用途應用中的微孔P0/ICP、P0/BCP、ICP或BCP膜及纖維中的手感、懸垂性、移動時的"靜 音性"和表面摩擦系數(shù)之性能特性。術語"嵌段共聚物"是共聚物或抗沖共聚物的一種類 型，其它公知的共聚物有無規(guī)和接枝共聚物。
[0012] 本發(fā)明的改性方法優(yōu)選可具有成本效益并易于控制，以便于根據(jù)具體情況調節(jié)用 于至少某些紡織服裝及紡織相關的最終用途應用的性能特性，如手感、柔軟懸垂性、移動時 的"靜音性"和較低的表面摩擦系數(shù)。
[0013] 根據(jù)至少選定的實施方案，可通過干拉伸工藝來生產本發(fā)明的微孔膜，其中聚烯 烴樹脂通過吹塑薄膜技術或者通過流延薄膜方法擠出，以形成無孔前體薄膜，然后將其在 縱向（machinedirection)上（單軸地）進行冷和熱拉伸以形成最終厚度通常不到75ym、 優(yōu)選約12-25ym(但根據(jù)最終用途可更薄或更厚）的微孔膜。根據(jù)本發(fā)明的膜的至少某些 實施方案，聚烯烴樹脂優(yōu)選各自由聚丙烯和聚乙烯制成的一種或多種嵌段共聚物（BCP)或 抗沖共聚物s(ICP)。另選地，聚烯烴樹脂可通過吹塑薄膜技術或流延薄膜方法擠出，以形成 無孔前體薄膜，然后將其在縱向和橫向兩者