專利名稱：具有改進密封性能的乙烯聚合物和由其制成的制品的制作方法
本申請要求1997年6月20日美國臨時申請60/050279的優(yōu)先權(quán)。
本發(fā)明涉及具有改進粘合性的聚合物組合物。尤其是，本發(fā)明涉及含有均勻乙烯/α-烯烴共聚物和高密度聚合物摻混物的聚合物組合物。本發(fā)明還涉及具有改進粘合性的聚合物組合物在各種最終應(yīng)用中的使用，這些應(yīng)用是例如纖維，非織織物和由其制成的制品(例如，一次性外套或衛(wèi)生巾，和旋轉(zhuǎn)模塑制品。該纖維具有良好的可紡性，并使織物具有良好的粘合強度和良好的伸長率。旋轉(zhuǎn)模塑制品具有良好的ESCR，彎曲模量，落鏢沖擊強度B，和伊佐德沖擊強度。
纖維通常根據(jù)其直徑進行分類，單絲纖維一般定義為每根單絲各纖維直徑大于15旦，通常大于30旦。細旦纖維通常是指具有每根單絲直徑低于15旦的纖維。微旦纖維一般指的是具有每根單絲直徑低于100微米的纖維。還可根據(jù)其制備方法對纖維進行分類，例如，單絲，連續(xù)纏繞細單絲，定長短纖維或短切纖維，紡粘纖維，和熔噴纖維。
已經(jīng)用熱塑性塑料制成各種纖維和織物，熱塑性塑料例如是聚丙烯，一般以高壓聚合法制成的高度支化的低密度聚乙烯(LDPE)，線性非均勻支化的聚乙烯(例如，用齊格勒催化劑制成的線性低密度聚乙烯)，聚丙烯和線性非均勻支化的聚乙烯的摻混物，線性非均勻支化的聚乙烯的摻混物，和乙烯/乙烯醇共聚物。
已知可以擠出成纖維的各種聚合物中，高度支化的LDPE不能成功的熔融紡絲成細旦纖維。線性非均勻支化的聚乙烯可以制成單絲，如在USP4076698(Anderson等人)中所述，本文參考引入該文件的內(nèi)容。線性非均勻支化的聚乙烯還成功的制成了細旦纖維，如在USP4644045(Fowell),USP4830907(Sawyer等人)，USP4909975(Sawyer等人)和在USP4578414(Sawyer等人)中所述，本文參考引入這些文件的內(nèi)容。這些非均勻支化的聚乙烯的摻混物還已經(jīng)成功地制成了細旦纖維和織物，如在USP4842922(Krupp等人)，USP4990204(Krupp等人)和USP51126868(Krupp等人)中所述，本文參考引入所有這些文件的內(nèi)容。USP5068141(Kubo等人)還披露了由具有特定熔融熱的某些非均勻支化的LLDPE的連續(xù)熱粘合單絲制造非織織物。盡管使用非均勻支化的聚合物的摻混物對織物產(chǎn)生了改進，但是，聚合物更難以紡絲而不斷裂。
美國專利5549867(Gessner等人)，描述了將低分子量聚烯烴添加到具有分子量(Mz)為40000-580000的聚烯烴中，以改進抽絲。在Gessner等人中給出的實施例是針對10-30(重量)％的低分子量金屬茂聚丙烯與70-90(重量)％用齊格勒-納塔催化劑生產(chǎn)的高分子量聚丙烯的摻混物。
WO95/32091(Stahl等人)披露，通過使用由具有不同熔點的聚丙烯樹脂生產(chǎn)的纖維和由不同纖維生產(chǎn)方法(例如熔噴和紡粘纖維〕生產(chǎn)的纖維的摻混物降低粘合溫度。Stahl等人要求的纖維含有全同立構(gòu)丙烯共聚物與高熔融熱塑性聚合物的摻混物。然而，盡管Stahl等人提供一些指示，通過使用不同纖維的摻混物以控制粘合溫度，但是，Stahl等人沒有提供指導，改善由具有相同熔點的纖維制成的織物的織物強度的方法。
美國專利申請流水號544497，以Lai,Knight,Chum，和Markovich名義，本文參考引入該文件，公開了基本線性乙烯聚合物與非均勻支化的乙烯聚合物的摻混物，該摻混物在各種最終應(yīng)用的使用，包括纖維。該公開的組合物優(yōu)選含有一種具有至少0.89g/cm3密度的基本線性乙烯聚合物。然而，Lai等人公開的生產(chǎn)溫度僅在165℃以上。相反，為保持完整性，常常在低溫下粘合織物，以便在熔化之前或期間不熔融全部結(jié)晶材料。
歐洲專利公開(EP)340982公開了雙組分纖維，它含有第一組分芯和第二組分殼，其中第二組分還含有非晶態(tài)聚合物與至少部分結(jié)晶聚合物的摻混物。非晶態(tài)聚合物與至少部分結(jié)晶聚合物的公開范圍為15∶85至00(原文如此，90)∶10。優(yōu)選，第二組分還含有與第一組分相同的一般聚合物類型的結(jié)晶和非晶態(tài)聚合物，含有聚酯的是優(yōu)選的。例如，實施例公開了用非晶態(tài)和結(jié)晶聚合物作為第二組分。EP340982在表Ⅰ和Ⅱ中表明，隨著非晶態(tài)聚合物熔融指數(shù)的降低，織物強度同樣不利地降低。重疊的聚合物組合物包括線性低密度聚乙烯和熔融指數(shù)一般在0.7-200g/10分鐘的高密度聚乙烯。
盡管這些聚合物在纖維應(yīng)用中很成功地尋找到了市場，但是，由這樣聚合物制成的纖維得益于粘合強度的改進，將產(chǎn)生更強的織物，因此，增加了非織織物和制品生產(chǎn)的價格，并轉(zhuǎn)嫁給最終消費者。然而，在粘合強度方面的任何益處不是以犧牲可紡性的不利降低或者在加工期間纖維或織物對設(shè)備粘附的不利增加為代價的。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，將低熔點均勻聚合物摻入具有最佳熔融指數(shù)的高熔點聚合物中，一般能提供輥壓的具有改進粘合性的織物，同時保持了足夠的纖維紡絲性。因此，本發(fā)明提供一種由聚合物摻混物制成的具有直徑范圍為0.1至50旦的纖維，其中，聚合物摻混物含有a．0.5-25％(重量)(聚合物摻混物重量)的第一種聚合物，它是均勻的乙烯/α-烯烴共聚物，該共聚物具有Ⅰ．熔融指數(shù)為0.5至100g/10分鐘，和Ⅱ．密度為0.855至0.950g/cm3，和b．第二種聚合物，它是乙烯均聚物或乙烯/α-烯烴共聚物，該聚合物具有Ⅰ．熔融指數(shù)為0.5至500g/10分鐘，和Ⅱ．密度比第一種聚合物大至少0.01g/cm3，優(yōu)選大至少0.03g/cm3，更優(yōu)選大至少0.05g/cm3，和最優(yōu)選大至少0.07g/cm3，其中纖維在低于165℃是可粘合的。
優(yōu)選地，本發(fā)明的纖維是由含有下述組分的聚合物組合物制成的a．至少一種基本線性乙烯/α-烯烴共聚物，該共聚物具有Ⅰ．熔融流動速率，I10/I2,≥5.63，Ⅱ．分子量分布，Mw/Mn，由下述不等式定義
Mw/Mn≤(I10/I2)-4.63，Ⅲ．在表面熔體破裂開始時的臨界剪切速率比具有大約相同I2和Mw/Mn的線性乙烯聚合物的表面熔體破裂開始時的臨界剪切速率大至少50％，和Ⅳ．密度低于約0.90g/cm3，和b．至少一種具有密度大于0.935g/cm3的乙烯聚合物。
本發(fā)明還提供改進乙烯均聚物或乙烯/α-烯烴共聚物的粘合強度的方法，上述聚合物具有至少0.935g/cm3的密度和大于0.5至500g/10分鐘的熔融指數(shù)，所述方法包括提供一種均勻混合物，該混合物含有0.5-低于10％(重量)的均勻線性或基本線性的乙烯/α-烯烴共聚物，該共聚物具有0.855至0.890g/cm3的密度和0.1至100g/10分鐘的熔融指數(shù)。
本發(fā)明還提供一種具有改進粘合強度的聚合物組合物，包括a．0.5-低于10％(重量)(聚合物摻混物重量)的第一種聚合物，它是均勻的乙烯/α-烯烴共聚物，該共聚物具有Ⅰ．熔融指數(shù)為0.1至100g/10分鐘，和Ⅱ．密度為0.855至0.890g/cm3，和b．第二種聚合物，它是乙烯均聚物或乙烯/α-烯烴共聚物，該聚合物具有Ⅰ．熔融指數(shù)為0.5至500g/10分鐘，和Ⅱ．密度比第一種聚合物大至少0.01g/cm3，優(yōu)選大至少0.03g/cm3，更優(yōu)選大至少0.05g/cm3，和最優(yōu)選大至少0.07g/cm3。
本發(fā)明還提供一種由聚合物組合物制成的具有直徑范圍為0.1至50旦的纖維，上述組合物的特征在于，按CRYSTAF結(jié)晶動力曲線測定，在30℃時至少0.5％(重量)可溶部分，并且，其中的纖維在低于165℃是可粘合的。
本發(fā)明還提供一種本發(fā)明的聚合物組合物，它是以纖維，織物，非織制品，旋轉(zhuǎn)模塑制品，薄膜層，注塑制品，吹塑制品，注塑吹塑制品，或擠出涂敷組合物的形式存在。
可以用普通合成纖維或織物的工藝(例如，粗梳定長短纖維，粘紡，熔噴，和瞬時紡絲)生產(chǎn)本發(fā)明的纖維和織物，并且，它們可以用于生產(chǎn)具有高伸長率和拉伸強度的織物，而沒有明顯損失纖維的可紡性，尤其是，當聚合物組合物含有為應(yīng)用而使用的具有最佳熔融指數(shù)的第一種聚合物時更是如此。本發(fā)明的聚合物組合物具有極好的加工性，使得用普通設(shè)備能夠生產(chǎn)本發(fā)明的纖維和織物。
結(jié)合下述附圖，以詳細敘述更全面地描述這些和其它實施方案。
附圖的概述圖1是說明本發(fā)明實施例和對比例的織物粘合強度，織物伸長率，和纖維可紡性的方框圖。
圖2是說明本發(fā)明實施例和對比例的織物粘合強度，織物伸長率，和纖維可紡性的方框圖。
圖3是說明本發(fā)明實施例和對比例的纖維可紡性的方框圖。
圖4(a),4(b),4(c)和4(d)是在本發(fā)明對比例A，和實施例8c,7c，和2b中制備纖維使用的聚合物組合物的CRYSTAF結(jié)晶動力曲線。
圖4(a)的說明可溶解部分(％)峰溫度 41.6℃ 56.0℃ 76.9℃ 83.7℃ 外推的 0.1面積0.8％ 1.0％ 9.1％ 89.8％ 在X分鐘 0.2分析參數(shù)溶解 穩(wěn)定結(jié)晶SF.速率 40.00 40.00 0.20 0.20 體積 30.00溫度 140 100 65 30 樣品體積1.50時間 30 30 0 20 回收體積0.90#樣品 16 161廢料體積1.80反應(yīng)器2濃度 0.05檢測器平滑兩波長T＜70 T＞70基線 1.000.10樣品統(tǒng)計Tw:81.5℃r:1.009σ:6.4℃Tn:80.8℃R:0.9圖4(b)的說明可溶解部分(％)峰溫度 46.2℃ 66.2℃ 83.2℃ 96.9℃ 外推的 1.2面積3.9％ 4.0％ 91.0％ 0.0％ 在X分鐘 1.2分析參數(shù)溶解 穩(wěn)定結(jié)晶SF.速率40.00 40.00 0.20 0.20 體積30.00溫度140100 6530 樣品體積 1.50時間30 30 0 20 回收體積 0.90#樣品 16161 廢料體積 1.80反應(yīng)器4濃度0.05檢測器平滑兩波長T＜70T＞70基線 1.00 0.10樣品統(tǒng)計Tw:79.7℃r:1.025σ:9.5℃Tn:77.8℃R:2.5圖4(c)的說明可溶解部分(％)峰溫度 41.5℃ 47.8℃ 66.0℃ 82.9℃外推的4.1面積0.8％ 0.7％ 3.5％ 90.7％在X分鐘 4.1
分析參數(shù)溶解穩(wěn)定結(jié) 晶SF.速率 40.00 40.00 0.20 0.20 體積 30.00溫度 140100 6530 樣品體積 1.50時間 30 30 0 20 收體積0.90#樣品16161 廢料體積 1.80反應(yīng)器5濃度 0.05檢測器平滑兩波長T＜70 T＞70基線 1.00 0.10樣品統(tǒng)計Tw:79.6℃r:1.033σ:10.0℃Tn:77.0℃R:3.3圖4(d)的說明可溶解部分(％)峰溫度 49.6℃ 66.7℃ 76.5℃ 83.4℃ 外推的 13.4面積1.1％ 3.1％ 5.4％ 76.4％ 在X分鐘13.3分析參數(shù)溶解穩(wěn)定結(jié) 晶SF.速率40.00 40.00 0.200.20體積 30.00溫度140 100 65 30 樣品體積 1.50時間30 30 0 20 收體積 0.90#樣品 16 161 廢料體積 1.80反應(yīng)器3濃度 0.05檢測器平滑兩波長T＜70 T＞70基線 1.000.10樣品統(tǒng)計Tw:77.2℃r:1.082σ:14.9℃Tn:71.3℃R:8.2在本文公開的聚合物組合物中使用的均勻支化的基本線性乙烯聚合物可以是乙烯與至少一種C3-C20α-烯烴的共聚物。術(shù)語“共聚物”和“乙烯聚合物”表明聚合物可以是二元共聚物，三元共聚物。為了制備均勻支化的或基本線性的乙烯聚合物，一般與乙烯共聚合的單體包括C3-C20α-烯烴，尤其是1-戊烯，l-己烯，4-甲基-1-戊烯，和1-辛烯。尤其優(yōu)選的單體包括1-戊烯，1-己烯和l-辛烯。尤其優(yōu)選乙烯和C3-C20α-烯烴的共聚物。
術(shù)語“基本線性”指的是用0.01長支鏈/1000個碳原子至3長支鏈/1000個碳原子，更優(yōu)選0.01長支鏈/1000個碳原子至1長支鏈/1000個碳原子，和尤其0.05長支鏈/1000個碳原子至1長支鏈/1000個碳原子來取代聚合物主鏈。
本文中將長鏈支化定義為具有比共單體加入生成的短鏈的鏈長度長的支鏈。長支鏈可以是與聚合物主鏈長度相同的長度。
通過使用13C核磁共振(NMR)光譜學可以測定長鏈支化，和使用Randall方法(Rev.Macromol.Chem.Phys.,C29(2&3)275-287頁)量化，本文參考引入該文件的內(nèi)容。
在基本線性乙烯聚合物的情況下，該聚合物的特征為a)熔融流動速率，I10/I2,≥5.63，b)分子量分布，Mw/Mn，由下述不等式定義Mw/Mn≤(I10/I2)-4.63，和c)整體熔體破裂的臨界剪切速率大于4×106達因/cm2或結(jié)合在表面熔體破裂開始時的臨界剪切速率比具有約相同I2和Mw/Mn的均勻或非均勻支化的線性乙烯聚合物的表面熔體破裂開始時的臨界剪切速率大至少50％。
與基本線性乙烯聚合物相反，線性乙烯聚合物沒有長鏈支化，即，它們具有低于0.01長支鏈/1000碳原子。因此，術(shù)語“線性乙烯聚合物”不是指本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員熟知的具有許多長支鏈的高壓支化聚乙烯，乙烯/醋酸乙烯共聚物，或乙烯/乙烯醇共聚物。
線性乙烯聚合物包括，例如，傳統(tǒng)非均勻支化的線性低密度聚乙烯聚合物或使用齊格勒聚合方法制造的線性高密度聚乙烯聚合物(例如，USP4076698(Anderson等人)，本文參考引入該文件的內(nèi)容)，或均勻線性聚合物(例如，USP3645992(Elston)，本文參考引入該文件的內(nèi)容)。
用于制成纖維的均勻線性和基本線性乙烯聚合物都具有均勻支化的分布。術(shù)語“均勻支化的分布”指的是在給定分子中無規(guī)分布共單體和基本上全部共聚物分子具有相同的乙烯/共單體比例。按照TREF技術(shù)測量，在本發(fā)明中使用的均勻乙烯/α-烯烴聚合物基本沒有可測量的“高密度”組分(即，均勻支化的乙烯/α-烯烴聚合物的特征為一般具有低于15重量％，優(yōu)選低于10重量％，和更優(yōu)選低于5重量％具有支化度小于或等于2個甲基/1000碳原子的聚合物組分)。
用包括測量SCBDI(短支鏈分布指數(shù))或CDBI(組分分布支鏈指數(shù))的不同方法可以測量支化分布的均勻度。SCBDI或CDBI被定義為具有共單體含量在總摩爾共單體含量中值50％內(nèi)的聚合物分子量的重量百分數(shù)。由本領(lǐng)域熟知技術(shù)獲得的數(shù)據(jù)很容易計算出聚合物的CDBI，這樣的技術(shù)象例如，如在Wild等人，聚合物科學雜志，聚合物物理版，20卷，441頁(1982)，USP5008204(Stehling)中所述的溫度升高洗脫分級(本文簡寫為“TREF”)，本文參考引入該文件的內(nèi)容。在USP5322728(Davey等人)和USP5246783(Spenadel等人)中描述的計算CDBI的技術(shù)，本文參考引入這兩篇文件的內(nèi)容。均勻支化的線性和基本線性乙烯聚合物的SCBDI或CDBI一般大于30％，優(yōu)選大于50％，更優(yōu)選大于60％，甚至更優(yōu)選大于70％，和最優(yōu)選大于90％。
用差示掃描量熱法(DSC)測量時，本發(fā)明用于制造纖維的均勻線性和基本線性乙烯聚合物一般具有單熔峰，與均勻支化的線性乙烯聚合物相反，由于均勻支化的聚合物的寬支化分布，它擁有2或多個熔融峰。
基本線性乙烯聚合物顯示特別意想不到的流動性，其中聚合物的I10/I2值基本與聚合物的多分散性(Mw/Mn)無關(guān)。這與普通均勻線性乙烯聚合物和非均勻支化的線性聚乙烯樹脂相反，后者為增加I10/I2，必須增加多分散指數(shù)?；揪€性乙烯聚合物還具有良好的加工性和通過噴絲板組件的低壓降，甚至當使用高剪切過濾時也是如此。
本發(fā)明能用于制造纖維和織物的均勻線性乙烯聚合物是具有線性聚合物主鏈、無長鏈支化和窄分子量分布的已知類型聚合物。該聚合物是乙烯與至少一種3-20個碳原子α-烯烴的共聚物，和優(yōu)選是乙烯與C3-C20α-烯烴的共聚物，更優(yōu)選是乙烯與丙烯，1-丁烯，1-己烯，4-甲基-1-戊烯或1-辛烯的共聚物。例如，由Elston在USP3645992中所述的這種類型聚合物和用已開發(fā)的金屬茂催化劑生產(chǎn)這類聚合物的后續(xù)方法，如在EP0129368,EP0260999,USP4701432,USP4937301,USP4935397,USP5055438，和WO90/07526，以及其它文獻中所示。可通過常規(guī)聚合方法(例如，氣相，淤漿，溶液，和高壓)制造該聚合物。
第一種聚合物是均勻線性或基本線性乙烯聚合物，按照ASTM D-792測量，具有密度至少0.850g/cm3，優(yōu)選至少0.855g/cm3，和更優(yōu)選至少0.860g/cm3，和密度不大于0.920g/cm3，優(yōu)選不大于0.900g/cm3，更優(yōu)選不大于0.890g/cm3，和最優(yōu)選不大于0.880g/cm3。當?shù)诙N聚合物是乙烯聚合物時，第二種聚合物具有密度比第一種聚合物的密度至少大0.01g/cm3，優(yōu)選至少大0.03g/cm3，更優(yōu)選至少大0.05g/cm3，和最優(yōu)選至少大0.07g/cm3。第二種聚合物一般具有密度至少0.880g/cm3，優(yōu)選至少0.900g/cm3，更優(yōu)選至少0.935g/cm3，甚至更優(yōu)選至少0.940g/cm3，和最優(yōu)選至少0.950g/cm3。
本發(fā)明用于制造纖維和織物的第一種和第二種聚合物的分子量一般用熔融指數(shù)表示，該熔融指數(shù)是按照ASTM D-1238，條件190℃/2.16Kg(通常已知為“條件E”和還已知為I2)測量的。熔融指數(shù)與聚合物的分子量成反比。因此，分子量越高，熔融指數(shù)越低，盡管不是線性關(guān)系。第一種聚合物的熔融指數(shù)一般至少0.1g/10分鐘，優(yōu)選至少0.5g/10分鐘，更優(yōu)選至少1g/10分鐘；一般不大于100g/10分鐘，優(yōu)選不大于30g/10分鐘，更優(yōu)選不大于10g/10分鐘，甚至更優(yōu)選不大于5g/10分鐘，和最優(yōu)選不大于1.5g/10分鐘。第二種聚合物的熔融指數(shù)一般至少0.5g/10分鐘，優(yōu)選至少3g/10分鐘，和更優(yōu)選至少5g/10分鐘。
在熔噴纖維的情況下，第二種聚合物的熔融指數(shù)優(yōu)選至少50g/10分鐘，更優(yōu)選至少100g/10分鐘；優(yōu)選不大于1000g/10分鐘，更優(yōu)選不大于500g/10分鐘。對于紡粘纖維來說，第二種聚合物的熔融指數(shù)優(yōu)選至少15g/10分鐘，更優(yōu)選至少25g/10分鐘；優(yōu)選不大于100g/10分鐘，更優(yōu)選不大于35g/10分鐘。對于定長短纖維來說，第二種聚合物的熔融指數(shù)優(yōu)選至少8g/10分鐘，更優(yōu)選至少10g/10分鐘；優(yōu)選不大于35g/10分鐘，更優(yōu)選不大于25g/10分鐘。對于瞬時紡絲纖維來說，第二種聚合物的熔融指數(shù)優(yōu)選至少0.1g/10分鐘，更優(yōu)選至少0.5g/10分鐘；優(yōu)選不大于3g/10分鐘，更優(yōu)選不大于2g/10分鐘。
在聚合物組合物用于旋轉(zhuǎn)模塑制品的情況下，第一種聚合物的熔融指數(shù)優(yōu)選至少0.5g/10分鐘，更優(yōu)選至少1.0g/10分鐘；優(yōu)選不大于20g/10分鐘，更優(yōu)選不大于10g/10分鐘，最優(yōu)選優(yōu)選不大于5g/10分鐘。第二種聚合物的熔融指數(shù)優(yōu)選至少3g/10分鐘，更優(yōu)選至少5g/10分鐘；優(yōu)選不大于50g/10分鐘，更優(yōu)選不大于20g/10分鐘，最優(yōu)選優(yōu)選不大于10g/10分鐘。
另一種用于表征乙烯聚合物分子量的測量一般用按照ASTM D-1238，條件190℃/10Kg(通常已知為“條件N”和還已知為I10)測量的熔融指數(shù)來表示。這兩種熔融指數(shù)之比是熔體流動速率并表示為I10/I2。對于本發(fā)明在用于制造纖維的聚合物組合物中使用的基本線性乙烯聚合物來說，I10/I2之比表示長鏈支化的程度，即，I10/I2之比越高，在聚合物中長鏈支化越多?；揪€性乙烯聚合物可以有變化的I10/I2之比，同時保持低分子量分布(即，Mw/Mn為1.5至2.5)。通常，基本線性乙烯聚合物的I10/I2之比是至少5.63，優(yōu)選至少6，更優(yōu)選至少7，和尤其至少8。通常，具有均勻支化的基本線性乙烯聚合物的I10/I2之比的上限是50或更低，優(yōu)選30或更低，和尤其20或更低。
在第一種聚合物，第二種聚合物，或用于制造纖維和織物的全部聚合物組合物中還可以含有添加劑，例如，抗氧劑(例如受阻酚(如Irganox1010，由Ciba-Geigy Corp制造)，亞磷酸酯(例如，Irgafos168，由Ciba-Geigy Corp制造)，抗滑劑(例如，聚異丁烯(PIB))，防粘劑，顏料，限量為它們不防礙發(fā)明人發(fā)現(xiàn)的提高的纖維和織物性能。
在裝有混合的多孔性柱的Waters 150℃高溫色譜單元上，于系統(tǒng)操作溫度140℃，通過凝膠滲透色譜法(GPC)，分析全部共聚物產(chǎn)品樣品和各共聚物組分。溶劑是1,2,4-三氯苯，其中，制備注射用0.3％(重量)的樣品溶液。流速是1.0毫升/分鐘和注入量是100微升。
通過使用窄分子量分布聚苯乙烯標準樣(購自PolymerLaboratories)，連同其洗脫體積一起，推導出分子量測定。通過使用適宜的聚乙烯和聚苯乙烯的Mark-Houwink系數(shù)(如williams和Ward在聚合物科學雜志，聚合物通訊，6卷，(621)1968)測定當量聚乙烯分子量，衍生出下述等式M聚乙烯=a*(M聚苯乙烯)b在該等式中，a=0.4316和b=1.0。一般根據(jù)下述方法計算重均分子量，Mw，和數(shù)均分子量，Mn,Mj=(∑wi(Mij))j；其中，wi是由GPC柱洗提出的具有分子量Mi的分子的i級分的重量分數(shù)，當計算Mw時，分數(shù)j=1，當計算Mn時j=-1。
由下述不等式定義基本線性均勻支化的乙烯聚合物的Mw/Mn:
Mw/Mn≤(I10/I2)-4.63，優(yōu)選地，均勻線性乙烯聚合物和基本線性乙烯聚合物的Mw/Mn是1.5至2.5，尤其1.8至2.2。
使用表觀剪切應(yīng)力與表觀剪切速率曲線圖證實熔體破裂現(xiàn)象。根據(jù)Ramamurthy在流變學雜志，30(2),337-357,1986，中的敘述，在一定臨界流動速率之上，觀察到的擠出物不規(guī)則性大致可以分成兩種主要類型表面熔體破裂和整體熔體破裂。
在基本穩(wěn)定流動條件下和在失去鏡面光澤至更嚴重“鯊魚皮”形式的具體范圍內(nèi)，發(fā)生表面熔體破裂。在本文中，在擠出物開始失去光澤時表征為表面熔體破裂開始，其中，擠出物的表面粗糙度僅可以通過40×放大鏡觀察到?；揪€性乙烯聚合物的表面熔體破裂開始時的臨界剪切速率比具有相同I2和Mw/Mn的均勻線性乙烯聚合物的表面熔體破裂開始時的臨界剪切速率大至少50％。
在不穩(wěn)定流動條件下和從規(guī)則(改變粗糙和光滑，螺旋面，等)至無規(guī)變形的具體范圍內(nèi)，發(fā)生整體熔體破裂。對于工業(yè)可接受性來說，(例如，在吹膜產(chǎn)品中)，表面損壞很小，甚至不存在?；谟蒅ER擠出的擠出物的表面粗糙度和外形的變化，本文使用表面熔體破裂開始時(OSMF)和總?cè)垠w破裂開始時(OGMF)的臨界剪切速率。
氣體擠出流變儀由M.Shda,R.N.Shroff和L.V.Cancio在PolymerEngineering Science,17卷，11號，770頁(1977)，和由John Dealy，由Van Nostrand Reinhold Co.(1982)出版的在97頁的“Rheometerfor Molten Plastics”中描述，本文全文引用這兩篇文件的內(nèi)容。在190℃溫度，5250-500psig氮氣壓下，使用0.0296英寸直徑，20∶1 L/D模頭，進行全部GER實驗。使用表觀剪切應(yīng)力與表觀剪切速率曲線圖證實熔體破裂現(xiàn)象。根據(jù)Ramamurthy在流變學雜志，30(2),337-357,1986，中的敘述，在一定臨界流動速率之上，觀察到的擠出物不規(guī)則性大致可以分成兩種主要類型表面熔體破裂和整體熔體破裂。
對于本文所述的聚合物來說，PI是由在190℃溫度，2500psig氮氣壓下，使用0.0296英寸直徑，20∶1 L/D模頭，測定的材料的表觀粘度(單位千泊)，或相應(yīng)于2.15×106達因/cm2的表觀剪切應(yīng)力。
在190℃溫度，2500psig氮氣壓下，使用0.0296英寸直徑，具有180°入角的20∶1 L/D模頭，測量加工指數(shù)。
用于聚合用于生產(chǎn)纖維的均勻支化的基本線性乙烯聚合物的示例性受限幾何催化劑優(yōu)選包括在于1990年7月3日申請的美國申請流水號545403；758654，現(xiàn)USP5132380；1990年9月12日申請的758660，現(xiàn)放棄；和1991年6月24日申請的720041，現(xiàn)放棄；及USP5272236和USP5278272公開的受限幾何催化劑。
由連續(xù)(相對于間歇)控制聚合方法，使用至少一個反應(yīng)器可以生產(chǎn)聚合物，但是也可以使用多反應(yīng)器(例如，使用如在USP3914342(Mitchell)中所述的多反應(yīng)器組合，本文參考引入該文件)生產(chǎn)聚合物，其中第二種乙烯聚合物在至少另一反應(yīng)器中聚合。在至少一個反應(yīng)器中用至少一種受限幾何催化劑，在聚合溫度和壓力足以生產(chǎn)具有所需性能的乙烯聚合物條件下，以串聯(lián)或并聯(lián)操作多反應(yīng)器。根據(jù)本方法的優(yōu)選實施方案，以與間歇方法相反的連續(xù)方法生產(chǎn)聚合物。優(yōu)選地，聚合溫度是20-250℃，使用受限幾何催化劑技術(shù)。如果需要具有高I10/I2比(例如，I10/I2為7或更高，優(yōu)選至少8，尤其至少9)的窄分子量分布聚合物(Mw/Mn為1.5-2.5)，反應(yīng)器中乙烯的濃度優(yōu)選不高于8％(反應(yīng)器物料的重量)，尤其不高于4％(反應(yīng)器物料的重量)。優(yōu)選地，以溶液聚合法進行聚合反應(yīng)。通常，為生產(chǎn)本文中所述的基本線性聚合物，在保持Mw/Mn相對低的同時，I10/I2的控制是反應(yīng)器溫度或其與乙烯濃度的結(jié)合的函數(shù)。降低乙烯濃度和提高溫度一般產(chǎn)生較高的I10/I2。
為生產(chǎn)本發(fā)明用于制造纖維的均勻線性或基本線性乙烯聚合物的聚合條件一般是在溶液聚合法中使用的聚合條件，盡管本發(fā)明的應(yīng)用對此沒有限定。如果使用適宜的催化劑和聚合條件，相信淤漿和氣相聚合法也是適用的。
在USP3645992(Elston)中公開了一種本發(fā)明適用的聚合均勻線性乙烯聚合物的技術(shù)，本文參考引入該文件的內(nèi)容。
通常，在現(xiàn)有技術(shù)已知的齊格勒-納塔或Kaminsky-Sinn型聚合反應(yīng)條件下，即，溫度為0-250℃和壓力為大氣壓至1000大氣壓(100MPa)，可以完成本發(fā)明的連續(xù)聚合反應(yīng)。
通過常規(guī)的方法，包括干摻混各組分和接著熔融混合或者通過在各擠出機(例如，班伯里混煉機，Haake混合機，布拉本德密煉機，或雙螺桿擠出機)中預先熔融混合，可以生成本文公開的組合物。
以Brian W.S.Kolthammer和Robert S.Cardwell名義于1993年1月29日申請的，題目為乙烯共聚作用，懸而未決的USSN08/010958中公開了就地制備組合物的另一種技術(shù)，本文參考引入該文件的全部內(nèi)容。尤其是，USSN08/010958描述了在至少一個反應(yīng)器中使用均勻催化劑和在至少一個其它反應(yīng)器中使用非均勻催化劑進行乙烯與C3-C20α-烯烴的共聚合?？梢砸来位蚱叫胁僮鬟@些反應(yīng)器。
通過將非均勻乙烯/α-烯烴聚合物分成含有具有窄組分(即支化)分布的各組分的具體的聚合物組分，選擇具有特定性能的組分，并將選擇的組分以適當?shù)牧颗c其它乙烯聚合物摻混，由此也可以制備該組合物。該方法顯然沒有USSN08/010958就地共聚合方法經(jīng)濟，但是，可用此方法獲得本發(fā)明的組合物。
CRYSTAF結(jié)晶技術(shù)，特別是在實施例中的公開，表征本文公開的聚合物組合物。優(yōu)選地，聚合物組合物的特征為具有在30℃CRYSTAF可溶組分為至少0.5，優(yōu)選至少1，更優(yōu)選至少3％；優(yōu)選不高于20，更優(yōu)選不高于15，和最優(yōu)選不高于10，和最優(yōu)選不高于8％。
優(yōu)選地，本發(fā)明的纖維是單組分纖維，有時稱為單組分纖維。單組分纖維是具有單域而沒有其它不同聚合物區(qū)域(如雙組分纖維那樣)的纖維。這些單組分纖維包括定長短纖維，粘紡纖維，熔噴纖維(例如，使用USP4340536(Appel等人)，USP4663220(wisneski等人)，USP4668566(Braun),USP4322027(Reba),USP3860369中公開的系統(tǒng)，本文參考引入這些文件的全部內(nèi)容)，凝膠紡絲纖維(例如，在USP4413110(Kavesh等人)公開的系統(tǒng))，和瞬時紡絲纖維(例如，在USP3860369中公開的系統(tǒng))。
如由Hoechst Celanese Corporation在The Dictionary ofFiber & Textile Technology中的定義，凝膠紡絲指的是“在其中凝固的基本機理是通過冷卻使聚合物溶液凝膠化，形成由沉淀聚合物和溶劑組成的凝膠絲的紡絲方法。在液槽中洗滌而凝固后除去溶劑。拉伸生成的纖維生產(chǎn)具有高拉伸強度和模量的產(chǎn)品?！比缬蒍ohn R.Starr,Inc撰寫，由INDA,Association of the NonwovenFabrics Industry出版的The Nonwoven Fabrics Handbook中所定義，瞬時紡絲指的是“一種改進的粘紡方法，其中，擠出聚合物溶液，和迅速蒸發(fā)溶劑，從而破裂各絲成高微絲形式和在隔板上收集形成絲網(wǎng)?！?br> 可以熔紡定長短纖維(例如，將它們直接擠出生成最終的纖維直徑而不用再拉伸)，或者，將它們?nèi)奂彸筛咧睆胶徒又贸Ｒ?guī)纖維拉伸技術(shù)熱或冷拉伸成所需直徑。本文公開的新型纖維可以用作粘合纖維，尤其當該新型纖維具有比周圍基材纖維低的熔點。在粘合纖維應(yīng)用中，一般粘合纖維與其它基材纖維摻混和整個結(jié)構(gòu)進行加熱，其中，粘合纖維熔融并粘合周圍的基材纖維。得益于新型纖維的典型基材纖維包括但不限于聚(對苯二甲酸乙二醇酯)纖維，棉纖維，尼龍纖維，聚丙烯纖維，其它非均勻支化的聚乙烯纖維，和線性聚乙烯均聚物纖維?；睦w維的直徑隨最終應(yīng)用而變化。
本發(fā)明公開的聚合物組合物也可以制造雙組分纖維。這種雙組分纖維在至少纖維的一部分含有本發(fā)明公開的聚合物組合物。例如，在殼/芯雙組分纖維(即，其中殼同軸圍繞芯)中，乙烯聚合物摻混物既可以是殼又可以是芯。在相同纖維中和由尤其其中殼組分具有比芯組分熔點低時，不同的乙烯聚合物摻混物還可以獨立地用作殼和芯。其它類型的雙組分纖維也在本發(fā)明的范圍內(nèi)，并且包括這樣結(jié)構(gòu)，如并排纖維(例如，具有聚合物各自區(qū)域的纖維，其中乙烯聚合物共聚物占纖維表面的至少一部分)。一種實施方案是，在雙組分纖維中，在殼層提供本文公開的聚合物組合物，在芯層提供高熔點聚合物，例如聚酯對苯二甲酸酯或聚丙烯。
纖維的形狀沒有限定，例如，通常為圓形截面形狀，但是，有時纖維具有不同的形狀，例如，三葉形，或扁平(即，象帶狀)形。本文公開的纖維不是通過纖維的形狀限定的。
可以各種方式測量和報道纖維直徑。通常，以每根絲旦數(shù)測量纖維直徑。旦是紡織術(shù)語，定義為每9000米纖維長度的纖維克數(shù)。單絲一般指的是擠出的絲具有每根絲旦數(shù)大于15，一般大于30。細旦纖維一般指的是具有15旦或更低的纖維。微細旦(阿凱微纖維)一般指的是具有直徑不大于100微米的纖維。對于本發(fā)明公開的新型纖維來說，直徑的變化很寬。然而，可以調(diào)節(jié)纖維旦數(shù)以適合最終制品的性能，這樣優(yōu)選的是熔噴為0.5-30旦/單絲，粘紡為1-30旦/單絲，連續(xù)纏繞單絲為1-20000旦/單絲。
由該新型纖維組成的織物包括紡織布和非織織物。可以通過不同的方法制造非織織物，包括射流噴網(wǎng)法(或流液纏結(jié))非織造織物，如在USP3485706(Evans)和USP4939016(Radwanski等人)中的公開，本文參考引入這些文件的內(nèi)容；通過梳理和熱粘合的定長短纖維；以一種連續(xù)操作粘紡的連續(xù)纖維；通過熔噴纖維成織物和接著輥壓或熱粘合生成的織網(wǎng)。這些不同的非織織物的制造技術(shù)是本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員公知的，并且本公開不限于特殊的方法。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，也包括由該纖維制成的其它結(jié)構(gòu)，包括例如，這些新型纖維與其它纖維(例如，聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或棉花)的摻混。
可以使用的非限定性添加劑材料包括顏料，抗氧劑，穩(wěn)定劑，表面活性劑(例如，在USP4486552(Niemann),USP4578414(Sawyer等人)或USP4835194(Bright等人)中公開的，本文參考引入全部這些文件的內(nèi)容)。
在本發(fā)明優(yōu)選的實施方案中，與用由未改性的第二種聚合物制成的纖維制成的織物相比，由本發(fā)明的纖維制成的織物具有織物伸長率至少高20％，更優(yōu)選至少高50％，和最優(yōu)選至少高100％。
在本發(fā)明優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明纖維制得的織物的織物強度為由未改性的第二種聚合物制得的纖維制備的織物的至少5％，更優(yōu)選至少10％，最優(yōu)選至少20％。
在本發(fā)明優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明的纖維具有可紡性(最大拉伸轉(zhuǎn)數(shù)/分鐘)，與由未改性的第二種聚合物制成的纖維的可紡性(最大拉伸轉(zhuǎn)數(shù)/分鐘)相比，低于不大于25％，更優(yōu)選低于不大于15％。拉伸轉(zhuǎn)數(shù)/分鐘還與在粘紡方法中的拉伸壓力有關(guān)。
由本發(fā)明公開的聚合物組合物制成的有用制品包括薄膜，纖維，和模塑制品(例如，吹塑制品，注塑制品和旋轉(zhuǎn)模塑制品)。
本發(fā)明特別適用于制備輥壓輥上粘合的織物。示例性最終使用的制品包括但不限于衛(wèi)生巾和其它個人衛(wèi)生制品組分，一次性外套(例如醫(yī)用外套)，耐用的外套(例如絕緣外套)一次性揩布，抹布，等等。
本發(fā)明還適用于粘合地毯或裝飾品組分，和在粘合或結(jié)合中對其它絲網(wǎng)(例如，工業(yè)裝船麻袋，捆帶條和繩，木材打包，池塘覆蓋物，地表織品，和帆布)的增強。
本發(fā)明還發(fā)現(xiàn)可用于粘合劑配方，任選與一種或多種增粘劑，增塑劑或石蠟相結(jié)合。
以下述表1中所示的量干態(tài)摻混第一種聚合物和第二種聚合物。然后，這兩種組分加入到30mm雙螺桿擠出機WPZSK30中并一起熔融摻混。
在Alex James實驗室規(guī)模紡絲設(shè)備(可從Alex James,Inc購得)上進行紡絲。將待試驗的樹脂加入1英寸×24英寸單螺桿擠出機中，所用熔融溫度為195℃-220℃。熔融聚合物以1.75cc/rev．加入到Zenith齒輪泵中。除了在圖3中所示的紡絲試驗外，其中聚合物流過三層濾料網(wǎng)結(jié)構(gòu)(20/200/20篩目)；聚合物流過三層濾料網(wǎng)結(jié)構(gòu)(20/400/20篩目)進行全部試驗，例如，可紡性，織物伸長率，和織物強度。然后，聚合物經(jīng)含有108孔的多孔噴絲頭出來，其中各孔直徑為400μm，孔的L/D為4/1。熔融聚合物以0.37克/分鐘從各孔中擠出，并通過驟冷室空氣冷卻。
取下3米擠出的纖維到6英寸直徑給料導絲盤機構(gòu)(1×拉伸，即，進行不冷卻拉伸)，然后，6英寸直徑絡(luò)紗機導絲盤機構(gòu)。導絲盤機構(gòu)設(shè)定2000-2200轉(zhuǎn)數(shù)/分鐘。在該條件下纖維為3.0-3.5旦。在第二導絲盤機構(gòu)收集2分鐘樣品，然后從導絲盤機構(gòu)切下。此后將樣品切成1英寸-1.5英寸長，已知為定長短纖維，并保持松弛最少24小時。使用纖維熟化以促進實驗一致性，而不要求織物生產(chǎn)。
如下測試纖維樣品的可紡性。在如紡絲制造織物纖維所述的相同溫度和壓力條件下，在6英寸直徑牽伸輥上拉伸其它纖維。增加牽伸輥每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)，直到在模頭注意到3-5個纖維斷裂。記錄斷裂時每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)為聚合物可紡絲的最大每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)，并重復1-2次，在表中記錄的是平均值。到那時，由于出現(xiàn)纖維斷裂，在紡絲中降解前，這是可紡絲成的最細旦。
稱出定長短纖維為1.25g試樣，一般每樣品4-8試樣。將1.25g試樣加入到SpinLab Rotor Ring 580中以最大速度梳理45秒并取向料片，然后取出，再給料，和再梳理45秒。第二次梳理后，取出3.5英寸料片和由12英寸金屬給料盤排列3.5英寸料片。
熱粘合設(shè)備是雙輥Beloit Wheeler Model 700 LaboratoryCalendar。頂輥是5英寸直徑，12英寸面，硬化鍍鉻的熱鋼輥，方形圖凸起20％面積。底輥是相同的，不同的是未凸起。粘合輥設(shè)定在1000psi，在該設(shè)備上相當于每線性英寸340磅(pli)。(底輥1000psi-400psi克服彈力=600psi×1.988平方英寸輥面積/3.5英寸料片寬=340pli)。
粘合輥的溫度相差4°F，頂輥總是比底輥冷，以不發(fā)生粘到凸起輥上。粘合輥設(shè)定的溫度范圍為228°F-250°F(頂輥溫度)和232°F-254°F(底輥溫度)。輥以23.6英尺/分鐘轉(zhuǎn)動。然后，纖維料片通過兩輥之間并從給料區(qū)相反一側(cè)取出。此后，將生成的非織織物切成1英寸×4英寸織物試樣。
在分析前，稱重試樣，并將重量輸入到計算機程序中。在具有200磅載荷單元的Sintech 10D上縱向安置1英寸×4英寸試樣，以使在頂輥和底輥夾頭中在試樣各端夾住1英寸。然后拉試樣，一次一個，以5英寸/分鐘到其斷裂點。然后計算機用試樣的尺寸和施加的力計算出試樣經(jīng)歷的應(yīng)變百分率(伸長率)，以及以克計正常斷裂的力。此后，在相同溫度下，在相同摻混物組中，求試樣的平均值。將溫度與應(yīng)變百分率和溫度與正常斷裂的力的比值在x-y軸上作圖以確定對現(xiàn)有樹脂的改進。
對于各實施例的聚合物組合物來說，除了實施例10b和12*外，第二種聚合物是對比例A的聚合物，用齊格勒-納塔催化劑制備高密度乙烯/辛烯共聚物并具有密度0.955g/cm3和熔融指數(shù)(I2)29g/10分鐘。
對于實施例10b的聚合物組合物來說，第二種聚合物是對比例E的聚合物，用齊格勒-納塔催化劑制備乙烯/辛烯共聚物并具有密度0.955g/cm3和熔融指數(shù)(I2)25g/10分鐘。
用從PolymerChar(Valencia，西班牙)購得的CRYSTAF儀器產(chǎn)生CRYSTAF結(jié)晶動力曲線。在115℃三氯苯中將聚合物樣品溶解成0.05％(重量)濃度。一旦聚合物溶解，以0.2℃/分鐘的速率將溶液冷卻到30℃。在冷卻過程中，儀器以固定時間間隔取溶液樣品，并用紅外探測器測量溶液中聚合物的濃度。獲得表示聚合物濃度與溫度的曲線。曲線的導數(shù)是短鏈支化分布。表1中記載的溶解部分是在30℃溶液中聚合物的量。
關(guān)于表1中給定的數(shù)據(jù)，用下述方程計算全部熔融指數(shù)I2=[[重量百分數(shù)1*(I2)1]-1/3.5+[重量百分數(shù)2*(I2)2]-1/3.5]-3.5此外，關(guān)于表1中給定的數(shù)據(jù)，用下述方程計算總密度密度=1/[重量百分數(shù)1*1/密度1]+[重量百分數(shù)2*1/密度2]
表1
表1
*顯示嵌段聚合物鏈段表2對比例
<p>還將結(jié)合


本發(fā)明的各種性能。特別是，圖1說明與由高密度聚乙烯制成的纖維相比本發(fā)明纖維的改進粘合性。對此附圖來說，記載的值是在粘結(jié)開始到輥壓輥之前在三個最高溫度測量的三個值的平均值。
表1表明，向95％(重量)對比例A中，添加5％(重量)具有密度0.870g/cm3和熔融指數(shù)(I2)1g/10分鐘的基本線性乙烯/辛烯共聚物(實施例7c)；添加5％(重量)具有密度0.868g/cm3和熔融指數(shù)(I2)0.5g/10分鐘的基本線性乙烯/辛烯共聚物(實施例9c)，和添加5％(重量)具有密度0.905g/cm3和熔融指數(shù)(I2)0.8g/10分鐘的非均勻乙烯/辛烯共聚物(對比例C)，所有都改進對比例A的粘合性。然而，如在附圖3中所示，與相應(yīng)的15％(重量)具有密度0.905g/cm3和熔融指數(shù)(I2)0.8g/10分鐘的非均勻線性乙烯/辛烯共聚物(對比例D)與85％(重量)對比例B聚合物(對比例A的相同聚合物，經(jīng)200目篩擠出，而不是400目篩)的摻混物相比，15％(重量)具有密度0.870g/cm3和熔融指數(shù)(I2)1g/10分鐘的基本線性乙烯/辛烯共聚物(實施例7b)和15％(重量)具有密度0.868g/cm3和熔融指數(shù)(I2)0.5g/10分鐘的基本線性乙烯/辛烯共聚物(實施例9b)與85％(重量)對比例B聚合物的摻混物更好地保持了對比例B的良好的可紡性。
圖2的實施例7c,8c，和對比例A表明，生產(chǎn)溫度低于165℃，例如，輥壓輥粘結(jié)的溫度性能，通過兩種組分的熔點不同來控制該性能用最大差產(chǎn)生最大粘合強度。對于圖2來說，記載的值是在開始粘結(jié)到輥壓輥之前在三個最高溫度測量的三個值的平均值。
圖1實施例的對比表明，隨著第一種組分的熔融指數(shù)的降低，織物強度通常增加。圖1還表明引入更高含量的較低熔點組分通常會改進粘接強度和伸長率。圖1還表明，紡絲-粘合性能的比較，它用于優(yōu)化具體織物性能-紡絲性能需要的樹脂。與實施例2a,2b和10相比，實施例5a,5b，和5c呈現(xiàn)織物強度，伸長率和纖維可紡性的更好結(jié)合。此外，與實施例5a,5b，和5c相比，實施例7a,7b，和7c呈現(xiàn)織物強度，伸長率和纖維可紡性的更好結(jié)合。
旋轉(zhuǎn)模塑制品的實施例發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的某些組合物還在旋轉(zhuǎn)模塑制品中有用。對于表3給定的實施例來說，通過第一輥將樹脂組分摻混30分鐘來制備摻混組合物。對于各實施例來說，第一種聚合物是按USP5272236和USP5278272的指導制備的基本線性乙烯/辛烯共聚物，本文參考引入這兩篇文件的全部內(nèi)容，和，第二種聚合物是齊格勒-納塔催化的具有密度0.941g/cm3和熔融指數(shù)(I2)4.0g/10分鐘的乙烯/辛烯共聚物。通過2.5英寸NRM單螺桿擠出機加工摻混的組合物，以達到均勻熔融摻混。設(shè)定擠出機的溫度為350°F。在水造粒模頭下的gala上，將熔融摻混物切成粒料和然后旋轉(zhuǎn)干燥。
根據(jù)ASTM D-1928，方法C，如下將造粒的摻混物樣品制成模塑片。壓機壓板設(shè)定在374°F。當壓板達到該溫度時，將樣品放入壓機。壓力增到10000psi，該壓力保持5分鐘。在保持壓板374°F的同時，壓力增到30000psi，該壓力保持1分鐘。在保持壓力30000psi的同時，以44.33°F/分鐘速度降低溫度。當溫度達到60°F時，該溫度保持1分鐘。釋放壓力，開啟壓板，取出樣品。在標準溫度和壓力下樣品靜置40小時。
試驗模壓片的各種物性，結(jié)果列在下述表3中。
根據(jù)ASTMD-790測試撓曲模量。
根據(jù)ASTMD-1693測試ESCR,10百分數(shù)Igepal。
根據(jù)ASTMD-256測試伊佐德沖擊強度(-40百分數(shù)C)。
根據(jù)ASTMD-1709測試落鏢沖擊強度B。
權(quán)利要求
1．一種由聚合物摻混物制成的具有直徑范圍為0.1至50旦的纖維，其中，聚合物摻混物含有A．0.5-25％聚合物摻混物重量的第一種聚合物，它是均勻的乙烯/α-烯烴共聚物，該共聚物具有?。廴谥笖?shù)為0.5至100g/10分鐘，和ⅱ．密度為0.850至0.920g/cm3，和B．第二種聚合物，它是乙烯均聚物或乙烯/α-烯烴共聚物，該聚合物具有?。廴谥笖?shù)為0.5至500g/10分鐘，和ⅱ．密度比第一種聚合物的密度大至少0.01g/cm3，其中纖維在低于165℃是可粘合的。
2．權(quán)利要求1的纖維，其中，第一種聚合物占組合物的0.5-15％重量。
3．權(quán)利要求1的纖維，其中，第一種聚合物是乙烯與至少一種C3-C20α-烯烴的共聚物。
4．權(quán)利要求1的纖維，其中，第一種聚合物具有密度為0.855至0.880g/cm3。
5.權(quán)利要求1的纖維，其中，第一種聚合物具有熔融指數(shù)為0.5-10g/10分鐘。
6．權(quán)利要求1的纖維，其中，第一種聚合物是具有0.01-0.3長支鏈/1000碳原子的基本線性乙烯/α-烯烴的共聚物。
7．權(quán)利要求1的纖維，其中，第一種聚合物是基本線性乙烯/α-烯烴的共聚物，該聚合物的進一步特征為a．熔融流動速率(I10/I2)≥5.63,b．分子量分布，Mw/Mn，由下述不等式定義Mw/Mn≤(I10/I2)-4.63，和c)在表面熔體破裂開始時的臨界剪切速率比具有相同I2和Mw/Mn的線性乙烯/α-烯烴共聚物的表面熔體破裂開始時的臨界剪切速率大至少50％。
8．權(quán)利要求1的纖維，其中，第二種聚合物是均勻的乙烯聚合物，該聚合物的特征為a．分子量分布，Mw/Mn為1.5-3.0，和b．當?shù)诙N聚合物是乙烯/α-烯烴共聚物時，該共聚物具有至少50的CDBI。
9．權(quán)利要求1的纖維，其中第二種聚合物是具有0.01-0.3長支鏈/1000碳原子的基本線性乙烯聚合物。
10．權(quán)利要求1的纖維，其中第二種聚合物是基本線性乙烯聚合物，該聚合物的特征為a．熔融流動速率(I10/I2)≥5.63，b．分子量分布，由下述不等式定義的Mw/MnMw/Mn≤(I10/I2)-4.63，和c)在表面熔體破裂開始時的臨界剪切速率比具有相同I2和Mw/Mn的線性乙烯聚合物的表面熔體破裂開始時的臨界剪切速率大至少50％。
11．權(quán)利要求1的纖維，其中第二種聚合物具有密度比第一種聚合物的密度大至少0.03g/cm3。
12．權(quán)利要求1的纖維，其中第二種聚合物具有密度比第一種聚合物的密度大至少0.05g/cm3。
13．權(quán)利要求1的纖維，其中，通過熔融紡絲方法制備纖維，這樣的纖維是熔噴纖維，粘紡纖維，梳理定長短纖維或瞬時紡絲纖維。
14．權(quán)利要求1的纖維，其中纖維是雙組分纖維和聚合物摻混物含有至少一個雙組分纖維的外層。
15．一種改進乙烯均聚物或乙烯/α-烯烴共聚物的粘合強度的方法，所述聚合物具有密度至少0.935g/cm3和熔融指數(shù)為0.5-500g/10分鐘，該方法包括提供含有0.5至低于10％重量均勻線性或基本線性乙烯/α-烯烴共聚物的均勻混合物，其中，所述共聚物具有密度為0.855-0.890g/cm3和熔融指數(shù)為0.1-10g/10分鐘。
16．一種改進粘合強度的聚合物組合物，該組合物含有a．0.5-低于10％聚合物摻混物重量的第一種聚合物，它是均勻的乙烯/α-烯烴共聚物，該共聚物具有?。廴谥笖?shù)為0.1至100g/10分鐘，和ⅱ．密度為0.855至0.890g/cm3，和b．第二種聚合物，它是乙烯均聚物或乙烯/α-烯烴共聚物，該聚合物具有?。廴谥笖?shù)為0.5至500g/10分鐘，和ⅱ．密度比第一種聚合物的密度大至少0.01g/cm3。
17．權(quán)利要求16的聚合物組合物，其中第一種聚合物具有密度為0.855至0.870g/cm3。
18．權(quán)利要求16的聚合物組合物，其中，第一種聚合物具有熔融指數(shù)為0.05-10g/10分鐘。
19．權(quán)利要求16的聚合物組合物，其中，第二種聚合物具有熔融指數(shù)為10-500g/10分鐘。
20．權(quán)利要求16的聚合物組合物，其中，第一種聚合物是基本線性乙烯/α-烯烴共聚物，該聚合物還具有特征a．熔融流動速率(I10/I2)≥5.63，b．分子量分布，Mw/Mn，由下述不等式定義Mw/Mn≤(I10/I2)-4.63，和c)在表面熔體破裂開始時的臨界剪切速率比具有相同I2和Mw/Mn的線性乙烯/α-烯烴共聚物的表面熔體破裂開始時的臨界剪切速率大至少50％。
21．權(quán)利要求16的聚合物組合物，其中，第二種聚合物是均勻的乙烯聚合物，該聚合物的特征為a．分子量分布，Mw/Mn為1.5-3.0，和b．當?shù)诙N聚合物是乙烯/α-烯烴共聚物時，該共聚物具有至少50的CDBI。
22．權(quán)利要求16的聚合物組合物，其中，第二種聚合物是基本線性乙烯聚合物，該聚合物的特征為a．熔融流動速率(I10/I2)≥5.63，b．分子量分布，Mw/Mn，由下述不等式定義Mw/Mn≤(I10/I2)-4.63，和c)在表面熔體破裂開始時的臨界剪切速率比具有相同I2和Mw/Mn的線型乙烯聚合物的表面熔體破裂開始時的臨界剪切速率大至少50％。
23．權(quán)利要求16的聚合物組合物，其中第二種聚合物具有密度比第一種聚合物的密度大至少0.03g/cm3。
24．權(quán)利要求16的聚合物組合物，其中第二種聚合物具有密度比第一種聚合物的密度大至少0.05g/cm3。
25．權(quán)利要求16的聚合物組合物，其形式為纖維，旋轉(zhuǎn)模塑制品，薄膜層，注塑制品，吹塑制品，擠出吹塑制品，或擠出涂敷組合物。
26．一種由聚合物組合物制成的具有直徑范圍為0.1至50旦的纖維，其中，在30℃按CRYSTAF結(jié)晶動力曲線測定聚合物摻混物含有至少0.5％重量的可溶組分和其中纖維在低于165℃是可粘合的。
27．權(quán)利要求26的纖維，其中在30℃可溶組分至少是1.0％重量。
28．權(quán)利要求26的纖維，其中在30℃可溶組分至少是3.0％重量。
29．權(quán)利要求26的纖維，其中聚合物組合物是具有熔融指數(shù)為0.5-40g/10分鐘的均勻乙烯/α-烯烴共聚物的第一種聚合物和乙烯均勻聚合物或乙烯/α-烯烴共聚物的第二種聚合物的摻混物。
30．權(quán)利要求29的纖維，其中第一種聚合物的熔融指數(shù)為0.5-10g/10分鐘。
31．一種含有具有改進粘合強度的聚合物組合物的旋轉(zhuǎn)模塑制品，其中聚合物組合物含有a．0.5-15％聚合物摻混物重量的第一種聚合物，它是均勻的乙烯/α-烯烴共聚物，該共聚物具有ⅰ．熔融指數(shù)為0.1至100g/10分鐘，和ⅱ．密度為0.855至0.890g/cm3，和b．第二種聚合物，它是乙烯均聚物或乙烯/α-烯烴共聚物，該聚合物具有?。廴谥笖?shù)為0.5至500g/10分鐘，和ⅱ．密度比第一種聚合物的密度大至少0.01g/cm3。
32．權(quán)利要求31的旋轉(zhuǎn)模塑制品，其中第一種聚合物的熔融指數(shù)為0.5至5g/10分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有改進粘合強度的聚合物組合物,涉及改進聚合物組合物粘合強度的方法,和涉及由本發(fā)明的聚合物組合物制造的制品,例如具有改進粘合強度的纖維和織物,還涉及其它制品,包括但非限定性的旋轉(zhuǎn)模塑制品。
文檔編號C08L23/08GK1211589SQ9810323
公開日1999年3月24日 申請日期1998年6月19日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月20日
發(fā)明者R·A·莫根斯, A·R·維坦, R·P·馬科維克, P·W·S·楚穆, E·N·克尼克伯克 申請人:陶氏化學公司