双组分纤维及其聚合物组合物制造技术

本公开提供一种双组分纤维，其包括由缩聚物形成的第一区和由聚乙烯掺合物形成的第二区。所述聚乙烯掺合物包括(i)基于乙烯的聚合物，其密度为0.920g/cm

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】双组分纤维及其聚合物组合物
本公开大体上涉及一种纤维，并且更具体地，涉及用于双组分纤维的聚合物组合物。
技术介绍
双组分纤维是由两种不同的聚合物构成的长丝，所述聚合物从同一喷丝头挤出，其中同一长丝中含有这两种聚合物。当长丝离开喷丝头时，其由在界面处熔融的非混合组分组成。所述两种聚合物的化学组成和/或物理特性不同，这使得双组分纤维可以满足更广泛的所需特性，因为所述两种聚合物的功能特性可以接合成一根长丝。在双组分纤维的许多构型中，芯-鞘双组分纤维是一种非常有用的构型。对于芯-鞘结构，所述芯被所述鞘完全包围。因此，第一聚合物形成芯，而不同于第一聚合物的第二聚合物形成鞘。这使得从单纤维结构获得多种特性。例如，可以选择用于芯的聚合物以赋予双组分纤维强度(增强聚合物)，而用于鞘的聚合物可以根据其染色的能力、外观、提供绝缘的能力或其附着力特性等来选择。然而，持续困扰具有芯-鞘结构的双组分纤维的一个问题是芯聚合物和鞘聚合物之间的界面粘合强度。经验表明，芯-鞘附着力是具有聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的芯和聚烯烃的鞘的双组分纤维的一个问题。这并非出人意料，因为PET和许多聚烯烃(例如，聚丙烯、聚乙烯)互不相容。这种不相容性可能导致如梳理期间鞘脱落的问题。在后纺丝工艺步骤期间，PET的芯还有可能与聚烯烃的鞘分离。因而，在本领域中仍然需要提高PET的芯与聚烯烃的鞘的附着力。
技术实现思路
本公开提供一种双组分纤维，其有助于提高双组分纤维的层之间的界面粘合的强度。对于本文所提供的各种实施例，双组分纤维包括在双组分纤维的第一区(例如，芯)中的缩聚物(例如，聚酯)和在第二区(例如，鞘)中的聚烯烃掺合物，其中双组分纤维的层之间的界面粘合的强度可以通过马来酸酐接枝聚乙烯的存在而提高。对于具有受不相容性问题(例如，PET芯与聚烯烃鞘)影响的聚合物的双组分纤维，本公开可以有助于提高芯与鞘的附着力。具体来说，本公开提供一种双组分纤维，其包括由缩聚物形成的第一区和由聚乙烯掺合物形成的第二区。所述聚乙烯掺合物包括(i)基于乙烯的聚合物，其密度为0.920g/cm3至0.970g/cm3，并且如通过ASTMD1238在190℃和2.16kg下测定的熔融指数I2为0.5至150g/10分钟；(ii)马来酸酐接枝聚乙烯；和(iii)无机布朗斯台德-洛里酸(-Lowryacid)，其在25℃下的酸强度pKa值为1至6.5，其中基于所述聚乙烯掺合物的总重量计，所述聚乙烯掺合物具有0.03至0.5重量％的接枝的马来酸酐。对于各种实施例，第一区是双组分纤维的芯区，并且第二区是双组分纤维的鞘区，其中所述鞘区包围所述芯区。对于各种实施例，缩聚物选自由以下组成的组：聚对苯二甲酸乙二醇酯、二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乳酸、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯、聚羟基丁酸酯、聚酰胺及其组合。在一个优选实施例中，缩聚物选自由以下组成的组：聚对苯二甲酸乙二醇酯、二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯及其组合。对于各种实施例，缩聚物占第一区的至少75重量％(wt.％)，其中所述重量％是基于第一区的总重量计。对于各种实施例，基于乙烯的聚合物选自线性低密度聚乙烯、线性中密度聚乙烯、高密度聚乙烯及其组合。基于马来酸酐接枝聚乙烯的总重量计，所述马来酸酐接枝聚乙烯具有0.05至3重量％的所绘制的马来酸酐。对于各种实施例，马来酸酐接枝聚乙烯的密度为在0.920g/cm3至0.959g/cm3范围内，并且如通过ASTMD1238在190℃和2.16kg下测定的熔融指数I2为10至14g/10分钟。优选地，马来酸酐接枝聚乙烯的密度为在0.949g/cm3至0.959g/cm3范围内，并且如通过ASTMD1238在190℃和2.16kg下测定的熔融指数I2为10至14g/10分钟。对于各种实施例，无机布朗斯台德-洛瑞酸选自由以下组成的组：一水合硫酸氢钠、磷酸及其组合。优选地，所述无机布朗斯台德-洛里酸的pKa为2至6。作为更具体的实例，聚乙烯掺合物包括5至75重量％的基于乙烯的聚合物、2至30重量％的马来酸酐接枝聚乙烯和百万分之20至10000的无机布朗斯台德-洛瑞。所述聚乙烯掺合物还可包括至少75重量％的基于乙烯的聚合物，其中马来酸酐接枝聚乙烯和无机布朗斯台德-洛瑞酸与基于乙烯的聚合物一起存在以提供100重量％的聚乙烯掺合物。所述聚乙烯掺合物可以还包括具有12至21个碳长的链的极性饱和脂肪酸及其金属盐。对于各种实施例，极性饱和脂肪酸可以包括硬脂酸及其金属盐。本公开还提供一种形成双组分纤维的方法，其包括在热粘合条件下将(a)缩聚物和(b)聚乙烯掺合物共挤出，其中所述聚乙烯掺合物包括(i)基于乙烯的聚合物，其密度为0.920g/cm3至0.965g/cm3，并且如通过ASTMD1238在190℃和2.16kg下测定的熔融指数I2为0.5至150g/10分钟；(ii)马来酸酐接枝聚乙烯；以及(iii)无机布朗斯台德-洛瑞酸，其在25℃下的酸强度pKa值为1至6.5。基于聚乙烯掺合物的总重量计，所述聚乙烯掺合物具有0.03至0.5重量％的接枝的马来酸酐。缩聚物与聚乙烯掺合物在热粘合条件下接触以形成双组分纤维，所述双组分纤维具有拥有缩聚物的第一区和拥有聚乙烯掺合物的第二区。在一个实施例中，双组分纤维是通过将(a)和(b)以鞘/芯构型共挤出来制备的，其中(a)选自由以下组成的组：聚对苯二甲酸乙二醇酯、二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乳酸、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯、聚羟基丁酸酯、聚酰胺及其组合，并且其中基于马来酸酐接枝聚乙烯的总重量计，聚乙烯掺合物中的马来酸酐接枝聚乙烯具有0.05至3重量％的所绘制的马来酸酐。所述聚乙烯掺合物可以包括5至75重量％的基于乙烯的聚合物、2至30重量％的马来酸酐接枝聚乙烯和百万分之20至10000的无机布朗斯台德-洛瑞。所述聚乙烯掺合物可以还包括具有12至21个碳长的链的极性饱和脂肪酸及其金属盐。所述双组分纤维可以在熔融纺丝、熔喷、纺粘或短纤维制造工艺条件下形成。本公开还提供包括本文所述的双组分纤维的非织造制品。具体实施方式本公开提供一种双组分纤维，其有助于提高双组分纤维的层之间的界面粘合的强度。对于本文所提供的各种实施例，双组分纤维包括在双组分纤维的第一区(例如，芯)中的缩聚物(例如，聚酯)和在第二区(例如，鞘)中的聚烯烃掺合物，其中双组分纤维的层之间的界面粘合的强度可以通过马来酸酐接枝聚乙烯的存在而提高。对于具有受不相容性问题(例如，PET芯与聚烯烃鞘)影响的聚合物的双组分纤维，本公开可以有助于提高芯与鞘的附着力。如本文所论述，本公开涉及双组分纤维、一种生产双组分纤维的方法、一种包含一种或多种此类双组分纤维的非织造材料以及一种用于制造此类非织造材料的方法。根据本公开的双组分纤维包括由缩聚物形成的第一区和由聚乙烯掺合物形成的第二区。所述聚乙烯掺合物包括(i)基于乙烯的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双组分纤维，其包含：/n第一区，所述第一区由缩聚物形成；以及/n第二区，所述第二区由以下各者的聚乙烯掺合物形成：/n(i)基于乙烯的聚合物，其密度为0.920g/cm

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180329 US 62/6499521.一种双组分纤维，其包含：
第一区，所述第一区由缩聚物形成；以及
第二区，所述第二区由以下各者的聚乙烯掺合物形成：
(i)基于乙烯的聚合物，其密度为0.920g/cm3至0.970g/cm3，并且如通过ASTMD1238在190℃和2.16kg下测定的熔融指数I2为0.5至150g/10分钟；
(ii)马来酸酐接枝聚乙烯；以及
(iii)无机布朗斯台德-洛瑞酸(acid)，其在25℃下的酸强度pKa值为1至6.5，其中基于所述聚乙烯掺合物的总重量计，所述聚乙烯掺合物具有0.03至0.5重量％的接枝的马来酸酐。


2.根据权利要求1所述的双组分纤维，其中所述第一区是所述双组分纤维的芯区，并且所述第二区是所述双组分纤维的鞘区，其中所述鞘区包围所述芯区。


3.根据权利要求1至2中任一项所述的双组分纤维，其中所述缩聚物选自由以下组成的组：聚对苯二甲酸乙二醇酯、二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乳酸、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯、聚羟基丁酸酯、聚酰胺及其组合。


4.根据权利要求3所述的双组分纤维，其中所述缩聚物占所述第一区的至少75重量％(wt.％)，其中所述重量％是基于所述第一区的总重量计。


5.根据权利要求1至2所述的双组分纤维，其中所述缩聚物选自由以下组成的组：聚对苯二甲酸乙二醇酯、二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯及其组合。


6.根据权利要求1所述的双组分纤维，其中所述基于乙烯的聚合物选自以下各者：线性低密度聚乙烯、线性中等密度聚乙烯、高密度聚乙烯及其组合。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的双组分纤维，其中基于所述马来酸酐接枝聚乙烯的总重量计，所述马来酸酐接枝聚乙烯具有0.05至3重量％的所绘制的马来酸酐。


8.根据权利要求7所述的双组分纤维，其中所述马来酸酐接枝聚乙烯密度为在0.920g/cm3至0.959g/cm3范围内，并且如通过ASTMD1238在190℃和2.16kg下测定的熔融指数I2为10至14g/10分钟；


9.根据权利要求1所述的双组分纤维，其中所述无机布朗斯台德-洛瑞酸选自由以下组成的组：一水合硫酸氢钠、磷酸及其组合。


10.根据权利要求1所述的双组分纤维，其中所述无机布朗斯台德-洛瑞酸的pKa为2至6。


11.根据权利要求1所述的双组分纤维，其中所述聚乙烯掺合物包括5至75重量％的所述基于乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·A·拉里奥斯，B·W·沃尔特，J·M·马丁，R·维沃斯，R·W·贝尔，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US