丙烯酸烷基酯共聚物改性的取向聚丙烯薄膜、带、纤维以及织造和非织造纺织品制造技术

本发明专利技术公开的薄膜、带、切膜纤维和熔喷纤维包括（ａ）至少一种选自聚丙烯均聚物，丙烯和乙烯的无规共聚物或嵌段共聚物，丙烯、乙烯和一种其他烯烃的三元无规或三元嵌段共聚物的聚丙烯聚合物；和（ｂ）１到３０％重量的至少一种乙烯／丙烯酸烷基酯共聚物。上述带可被拉伸（例如单轴取向）以提供单丝切膜纤维。还公开了制备这样的纤维的方法。还公开了熔喷纤维制备的非织造织物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包含用乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物改性的聚丙烯的薄膜、带和纤维。本专利技术还涉及用这些改性的聚丙烯组合物制备的熔纺纤维制备的织造和非织造纺织品。本专利技术还涉及制备这些改性的聚丙烯组合物的切膜纤维的方法。
技术介绍
包含聚丙烯的取向薄膜可通过多种本领域已知的方法采用熔融聚合物制备。薄膜可利用拉伸装置通过在纵向上热拉并退火而在一个方向上取向。薄膜也可利用合适的拉伸装置在两个方向(纵向和横向)上取向。取向的聚丙烯薄膜可用于多种包装应用中。包含聚丙烯的纤维可通过多种本领域已知的方法直接采用熔融聚合物来制备，所述方法包括熔纺、离心纺丝和熔喷。纤维也可用挤塑聚丙烯(PP)均聚物或共聚物薄膜制备。平膜可被挤压到冷却水浴中或冷却辊上来骤冷。或者，管状吹塑薄膜可挤压通过环状模并空气骤冷。随后将骤冷的薄膜用刀槽切成带。随后将这些带通过拉伸装置在纵向上热拉并将具有受控宽度(例如约2.5mm到约6.5mm)的伸长带退火处理而使它们伸长(即单轴取向)到原来长度的数倍。伸长的带提供了单丝纤维。熔纺纤维可通过许多技术加入到非织造纺织品中，所述技术包括干法成网、湿法成网、气流成网、纺粘法、喷络法和针刺法。如此制造的非织造品可用于广泛的应用中，包括服装、地毯底布、农用布和土工布。聚丙烯纤维可用于细绳或绳索或用于制备地毯用纱。聚丙烯纤维也可被机织或针织成用于多种应用的织物，例如油布、衬垫、旗、袋布、地毯底布、农用布和土工布。为降低用伸长的切膜带(切膜扁丝)织造织物的成本，需要●减少带的纤度(宽度不变但厚度变薄)●增加带的宽度(具有类似的厚度)并通过减少每个尺度上的带数来减少织造织物的结构(例如从8×8带/平方英寸减少至5×5带/平方英寸结构)；和/或●增加聚丙烯制剂中惰性填充剂(例如CaCO3)的量。采用常规的用于制备带的聚丙烯组合物很难达到所有上述目标。更高的伸长率和减少的纤度可导致无法接受的物理性能损失。还必须克服PP带在高伸长率下的不合需要的原纤维化作用。同样，也需要提供具有改善的机械性能(例如伸长断裂负荷、抗张强度(伸长断裂应力)和断裂伸长率)的取向聚丙烯薄膜和纤维。具有改善的机械性能的聚丙烯纤维已通过将少量添加剂加入聚丙烯而制得。例如PCT专利申请公告WO 2003/048434描述了通过加入0.1到20％的由润滑剂、填充剂和热稳定剂的组合组成的添加剂制备聚丙烯单丝的方法。欧洲专利EP0080274B1描述了通过加入0.1到10％的不混溶于熔融聚丙烯(特别是聚己二酰己二胺)的另一种聚合物来制备聚丙烯熔纺纤维的方法。聚丙烯也通过加入少量液晶聚合物、聚乙烯、聚乙二醇和尼龙66来加以改性(应用聚合物科学杂志，1986，31(8)，2753-68(Journal ofApplied Polymer Science，1986，31(8)，2753-68))。改性组合物机械性能的改善归因于纺丝取向降低或卷绕速度抑制。聚丙烯和乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物的共混物已被公开(参见例如美国专利3,433,573)。专利技术公开本专利技术涉及拉伸聚丙烯薄膜和带的机械性能(例如伸长断裂负荷、抗张强度(伸长断裂应力)和断裂伸长率(％))的提高以及熔纺聚丙烯纤维的抗张强度和断裂伸长率(％)的提高。这些提高是通过将少量百分率(1到30，优选1到15％重量)的乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物加入用于制备薄膜和纤维的PP制剂(PP制剂可任选包含其他选自填充剂(如CaCO3)和添加剂(如UV稳定剂、颜料等)的材料)中而实现。乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物与PP的共混物也通过例如提高熔融PP树脂的熔体强度来改善PP树脂的加工性能。这些共混物提供了高于常规聚丙烯薄膜和纤维的改善的薄膜和纤维的拉伸性和压延性。由这些共混物制备的带的压延性在制造过程中得到改善(即可在提高共混物的压延率的情况下而没有或减少了带的原纤维化作用)。改性聚丙烯共混物的益处包括相同带或纤维纤度时更高的抗张强度，而没有断裂伸长率损失。改性聚丙烯共混物还可通过生产与未改性的纤维在相同设备生产量条件下具有相同性能水平的纤度更精细的聚丙烯纤维而降低成本。或者，可获得相同纤度的具有改善性能的更高生产量。此处所述共混物由于中断更少而降低了绝大多数工艺的生产停台时间。本专利技术的一个目标是通过将乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物加入PP树脂制剂(用于制备聚丙烯组合物)来改善用于薄膜、熔纺纤维、切膜带和源自它们的纤维的聚丙烯组合物的机械性能，例如伸长断裂负荷、抗张强度和断裂伸长率。本专利技术的另一个目标是通过在聚丙烯制剂中加入一定水平的乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物或使用乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物作为树脂载体(用于加载填充剂)来改善或维持加载有更高水平的惰性填充剂(例如CaCO3)的聚丙烯均聚物制剂的弹性特性。目标是改善薄膜、带和切膜纤维的拉伸性而无伸长性能损失。本专利技术的另一个目标是通过加入少量百分率的乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物来改善PP制剂的加工性能。一般来说，采用冷却辊冷却流延薄膜(切膜前)的效率低于采用冷却水浴。在冷却辊上冷却的薄膜的拉伸性不良，因为越慢的冷却导致含更多结晶的薄膜。乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物的加入提高了薄膜的拉伸性，并克服或减少了由这类薄膜制备的切膜带在后续拉伸中的原纤维化作用。它还提高了熔纺纤维的压延性，并提高了拉伸纤维的伸长性能。本专利技术的另一个目标是提高具有更低纤度的拉伸带的拉伸性能(伸长断裂负荷、抗张强度和断裂伸长率)。此处所述的改性聚丙烯共混物的另外的益处包括薄膜和纤维厚度和宽度的改善的均匀性、减少的静电以及改善的耐磨性。因此，本专利技术提供了一种由包含以下组分的组合物制备的薄膜(a)至少一种选自聚丙烯均聚物，丙烯和乙烯的无规共聚物或嵌段共聚物，丙烯、乙烯和一种其他烯烃的三元无规或三元嵌段共聚物的聚丙烯聚合物；和(b)1到30％重量的至少一种乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物。本专利技术还提供了由所述薄膜制备的切膜带。本专利技术还提供了通过热拉和退火由所述薄膜制备的切膜带而制得的纤维。本专利技术进一步提供了由包含以下组分的组合物制备的熔纺纤维(a)至少一种选自聚丙烯均聚物，丙烯和乙烯的无规共聚物或嵌段共聚物，丙烯、乙烯和一种其他烯烃的三元无规或三元嵌段共聚物的聚丙烯聚合物；和(b)1到15％重量的至少一种乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物。本专利技术还提供了由如上所述的熔纺纤维制备的非织造纺织品。使用此处所述的改性聚丙烯共混物的益处包括抗张强度、“低速”穿孔和“高速”穿孔均得到改善。本专利技术还提供了薄膜、切膜带、纤维(例如切膜纤维或熔纺纤维)和非织造纺织品，其中如上所述组合物进一步包含(c)0.01到40％重量的至少一种选自填充剂、消光剂、UV稳定剂、颜料和其他添加剂的另外组分。本专利技术还提供了制备切膜纤维的方法，所述方法包括(1)制备包含以下组分的组合物(a)至少一种选自聚丙烯均聚物，丙烯和乙烯的无规共聚物或嵌段共聚物，丙烯、乙烯和一种其他烯烃的三元无规或三元嵌段共聚物的聚丙烯聚合物；(b)1到30％重量的至少一种乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物；和任选的(c)0.01到40％重量的至少一种选自填充剂、消光剂、UV稳定剂、颜料和其他添加剂的另外的组分；(2)使所述组合物形成薄膜；(3)将所述薄膜切割为带；(4)热拉和退火步骤(3)的带。专利技术详述“共聚物”是指包含两种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由包含以下组分的组合物制备的薄膜：　　　　（ａ）至少一种选自聚丙烯均聚物，丙烯和乙烯的无规共聚物或嵌段共聚物，丙烯、乙烯和一种其他烯烃的三元无规共聚物或三元嵌段共聚物的聚丙烯聚合物；和　　　　（ｂ）１到３０％重量的至少一种乙烯／丙烯酸烷基酯共聚物。

【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：戴惠达，SL萨米尔斯，LP罗兰，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]