具有改善的紡絲特性和機械性能的纖維級的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型聚丙烯組合物、包含所述聚丙烯組合物的聚丙烯纖維、包含所述聚丙烯纖維和/或聚丙烯組合物的紡粘織物，包含所述聚丙烯纖維和/或所述紡粘織物的制品，以及用于制備該紡粘織物的方法和該聚丙烯組合物用于改善纖維紡絲線的穩(wěn)定性的用途。
【專利說明】具有改善的紡絲特性和機械性能的纖維級

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種新型聚丙烯組合物、包含所述聚丙烯組合物的聚丙烯纖維、包含 所述聚丙烯纖維和/或聚丙烯組合物的紡粘織物，包含所述聚丙烯纖維和/或所述紡粘織 物的制品，以及用于制備這樣的紡粘織物的方法和這樣的聚丙烯組合物用于改善纖維紡絲 線的穩(wěn)定性的用途。

【背景技術】
[0002] 如今，聚丙烯廣泛應用于許多纖維和織物的應用中。向下計量是在過去的數(shù)十年 期間纖維工業(yè)中的一個重要趨勢。在無紡布方面與這相關的主要的挑戰(zhàn)是，在降低所制備 的纖維的主要成分的重量的時候，保持機械性能。獲得前述內容的最有效的方法是降低被 制備的纖維的直徑，這還可以導致更高的比表面積。這樣的纖維直徑的降低能夠通過增加 卷繞速度和通過在更高的程度上伸長纖維來獲得。然而，由于在該纖維紡絲過程中發(fā)生絲 的斷裂，因此增加卷繞速度是有限的。就這一點而言，眾所周知，使用產(chǎn)生應該允許更高的 卷繞速度的加強的纖維的低-MFR組合物。然而，這樣的低-MFR組合物可能不利地影響加 工性能。另外一方面，使用具有更高的MFR的組合物改善加工性能，但導致纖維具有更低的 強度。為了改善低-MFR組合物的加工性能，可以加入另外的組分，但這辦法還可能不利地 影響整個纖維的特性。


【發(fā)明內容】

[0003] 因此，本發(fā)明的目的在于提供一種在紡粘過程期間能夠制備非常細的纖維而沒有 絲的斷裂風險的聚丙烯組合物。本發(fā)明的另一個目的在于所得到的纖維和織物應具有加工 性能和機械性能的良好的平衡，即所述纖維和織物應具有與常規(guī)的纖維和織物相當或更好 的機械性能。
[0004] 通過本發(fā)明的主題解決了前述目的和其他目的。在相應的從屬權利要求中限定了 本發(fā)明的有利的實施例。
[0005] 本發(fā)明的發(fā)現(xiàn)是，在聚丙烯抵抗高的卷繞速度的情況下，可以得到非常細的纖維。 本發(fā)明的進一步的發(fā)現(xiàn)是，聚丙烯組合物必須包含具有在〇. lg/l〇min至20g/10min范圍內 的熔體流動速率MFR2 (230°C )的聚丙烯和另外地具有相當高的熔體流動速率MFR2 (230°C ) (即在200g/10min至2500g/10min范圍內）的少量的另一種聚丙烯。此外，該聚丙烯組合 物必須具有l(wèi)〇g/l〇min至60g/10min范圍內的熔體流動速率（230°C )和不超過4. 0的多分 散指數(shù)（PI)。
[0006] 因此，本發(fā)明涉及一種聚丙烯組合物（PP-C)，包含：
[0007] a)基于聚丙烯組合物（PP-C)的總重量的至少80重量％的聚丙烯（L-PP)均聚物 或共聚物，所述聚丙烯（L-PP)均聚物或共聚物具有在0. lg/10min至20g/10min范圍內的、 根據(jù)IS01133(230°C /2. 16kg)的熔體流動速率和多達5重量％的共聚單體含量，所述共聚 單體選自乙烯和/或C4_至C1Q α -烯經(jīng)，以及
[0008] b)基于聚丙烯組合物（PP-C)的總重量的2重量％和20重量％之間的聚丙 烯（H-PP)均聚物或共聚物，所述聚丙烯（H-PP)均聚物或共聚物具有在200g/10min至 2500g/10min范圍內的、根據(jù)IS01133(230°C /2. 16kg)的熔體流動速率和多達5重量％的 共聚單體含量，所述共聚單體選自乙烯和/或C4-至C1(l α -烯烴，
[0009] 其中，所述聚丙烯組合物（PP-C)具有在10g/10min至60g/10min范圍內的、根據(jù) IS01133 (230°C/2. 16kg)的熔體流動速率和，任選地，不超過4. 0,如不超過3. 8的多分散指 數(shù)（PI)。
[0010]
【發(fā)明者】驚人地發(fā)現(xiàn)，前述的聚丙烯聚合物（ρρ-c)與已知的聚丙烯聚合物，特別是 用于在紡粘工藝中制備的纖維的聚丙烯聚合物相比具有優(yōu)異的性能。特別是，本發(fā)明的聚 丙烯組合物（ρρ-c)能夠在導致更小直徑的纖維的、顯著較高的紡絲速度下制備纖維和織 物，即，改善工藝的紡絲穩(wěn)定性。雖然本發(fā)明的聚丙烯組合物通過提高的最大卷繞速度來改 善加工性能，但機械性能可以比得上常規(guī)的纖維和織物的機械性能。特別是，發(fā)現(xiàn)如伸長率 和拉伸強度的機械參數(shù)實際上沒有受到影響或者甚至更好于常規(guī)的纖維和織物的機械參 數(shù)。
[0011] 本發(fā)明的另一個方面涉及一種具有不超過1. 50旦的平均絲纖度（average filament fineness)的聚丙烯纖維（PP-F)，其中所述纖維（PP-F)包含基于聚丙烯纖維 (PP-F)的總重量的至少95重量％的聚丙烯組合物（PP-C)。
[0012] 本發(fā)明的另一個方面涉及一種包含聚丙烯纖維（PP-F)和/或上述紡粘織物的制 品，其中所述制品選自過濾介質、尿布、衛(wèi)生巾、護墊、用于成年人的失禁產(chǎn)品、防護衣、手術 單、手術衣（surgical gown)、和手術穿戴物（surgical wear)組成的組。
[0013] 本發(fā)明的另一個方面涉及聚丙烯組合物（ΡΡ-C)用于在纖維紡絲加工期間改善由 最大箱體空氣壓力（maximum cabin air pressure)表示的纖維紡絲線的紡絲穩(wěn)定性的用 途，其中所述改善由公式（I)來限定
[0014] (ΡΡ-C) / (PP-0C) ^ 1. 1 (I)
[0015] 其中
[0016] (ΡΡ-C)為含有聚丙烯（L-PP)和聚丙烯（H-PP)的聚丙烯組合物（ΡΡ-C)的最大可 應用的箱體空氣壓力[Pa]，
[0017] (PP-0C)為沒有聚丙烯（H-PP)的聚丙烯組合物（ΡΡ-C)的最大可應用的箱體空氣 壓力[Pa]。
[0018] 在下面提到聚丙烯組合物的優(yōu)選的實施例或技術細節(jié)時，應被理解為那些優(yōu)選的 實施例或技術細節(jié)也適用于本發(fā)明的聚丙烯纖維，本發(fā)明的紡粘織物，本發(fā)明的制品以及 本發(fā)明的紡粘織物的制備方法和本發(fā)明的用途。如果，例如，規(guī)定本發(fā)明的聚丙烯組合物的 聚丙烯（L-PP)優(yōu)選為丙烯均聚物，同樣，本發(fā)明的聚丙烯纖維、紡粘織物、制品以及本發(fā)明 的方法和本發(fā)明的用途中提供的聚丙烯組合物（ΡΡ-C)的聚丙烯（L-PP)優(yōu)選為丙烯均聚 物。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例，聚丙烯（L-PP)具有a)在0. 5g/10min至 20g/10min范圍內的、根據(jù)IS01133(230°C /2. 16kg)的熔體流動速率，和/或b)至少 150°C的、根據(jù)IS011357-3測量的熔融溫度Tm，和/或c)不超過3. 5重量％的、根據(jù) IS06427(23°C )測量的二甲苯冷可溶物含量（XCS)。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選的實施例，聚丙烯（H-PP)具有a)在400g/10min至 2000g/10min范圍內的、根據(jù)IS01133 (230°C/2. 16kg)的熔體流動速率，和/或b)至 少150°C的、根據(jù)IS011357-3測量的熔融溫度Tm，和/或c)不超過3. 5重量％的、根據(jù) IS06427(23°C )測量的二甲苯冷可溶物含量（XCS)。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選的實施例，聚丙烯（L-PP)為丙烯均聚物（HL-PP)，和/或 所述聚丙烯（H-PP)為丙烯均聚物（HH-PP)。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例，聚丙烯組合物（PP-C)包含基于聚丙烯組合物 (PP-C)的總重量的至少90重量％的聚丙烯（L-PP)和基于聚丙烯組合物（PP-C)的總重量 的3重量％和10重量％之間的聚丙烯（H-PP)。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選的實施例，聚丙烯（H-PP)和聚丙烯（L-PP)之間的、根據(jù) IS01133(230°C /2. 16kg)的熔體流動速率的比率[MFR2(H-PP)/MFR2(L-PP)]為至少 10,更 優(yōu)選至少20,其中"MFR2 (H-PP) "為聚丙烯（H-PP)的MFR2 (230°C )，"MFR2 (L-PP) "為聚丙烯 (L-PP)的 MFR2(230°C )。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選的實施例，聚丙烯組合物（PP-C)具有a)在15g/10min 至60g/10min范圍內的、根據(jù)IS01133(230°C /2. 16kg)的熔體流動速率，和/或b)在2.0 至4. 0范圍內的多分散指數(shù)（PI)。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選的實施例，含聚丙烯（L-PP)和聚丙烯（H-PP)的聚丙烯 組合物（PP-C)已被減粘裂化，并具有10至50的減粘裂化比率[最終MFR 2 (230°C ) /最 初MFR2 (230°C )]，其中"最終MFR2(230°C )"為減粘裂化之后的聚丙烯組合物（PP-C)的 MFR2 (230°C )，"最初MFR2 (230°C ) "為減粘裂化之前的聚丙烯組合物（PP-C)的MFR2 (230°C )。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選的實施例，聚丙烯組合物（PP-C)具有至少1. 3的多分散 指數(shù)（PI)比率[最初PI/最終PI]，其中"最終PI"為減粘裂化之后的聚丙烯組合物（PP-C) 的多分散指數(shù)（PI)，"最初PI"為在減粘裂化之前的聚丙烯組合物（ρρ-c)的多分散指數(shù) (PI)。
[0027] 下面更詳細地說明本發(fā)明。
[0028] 優(yōu)選的實施例中，本發(fā)明的聚丙烯組合物（ΡΡ-C)包含具有在0. lg/10min 至20g/10min范圍內的、根據(jù)IS01133(230°C /2. 16kg)的熔體流動速率的大量的聚 丙烯（L-PP)均聚物或共聚物，以及具有在300g/10min至2500g/10min范圍內的、根 據(jù)IS01133 (230 °C /2. 16kg)的熔體流動速率的少量的聚丙烯（H-PP)均聚物或共聚 物。此外，發(fā)現(xiàn)聚丙烯組合物（ΡΡ-C)應具有在15g/10min至60g/10min范圍內的、根據(jù) IS01133(230°C/2. 16kg)的熔體流動速率。進一步地發(fā)現(xiàn)，所述聚丙烯組合物（ΡΡ-C)應該 具有相當窄的分子量分布。因此，應當理解為聚丙烯組合物（ΡΡ-C)包含：
[0029] a)基于聚丙烯組合物（ΡΡ-C)的總重量，至少80重量％，如至少85重量％的 聚丙烯（L-PP)均聚物或共聚物，聚丙烯（L-PP)均聚物或共聚物具有在0. lg/10min至 20g/10min范圍內的、根據(jù)IS01133(230°C /2. 16kg)的熔體流動速率和多達5重量％的共 聚單體含量，所述共聚單體選自乙烯和/或C4_至C1(l α -烯烴，以及
[0030] b)基于聚丙烯組合物（ΡΡ-C)的總重量，在2重量％和20重量％之間，如2至 15重量％之間的聚丙烯（H-PP)均聚物或共聚物，聚丙烯（H-PP)均聚物或共聚物具有在 300g/10min至2500g/10min范圍內的、根據(jù)IS01133(230°C /2. 16kg)的熔體流動速率的和 多達5重量％的共聚單體含量，所述共聚單體選自乙烯和/或C4-至C1(l α -烯烴，
[0031] 其中聚丙烯組合物（PP-C)具有在15g/10min至60g/10min范圍內的、根據(jù) IS01133(230°C /2. 16kg)的熔體流動速率和不超過4. 0,如不超過3. 8的多分散指數(shù)（PI)。
[0032] 除非另有說明，貫穿本發(fā)明，聚丙烯（L-PP)和聚丙烯（H-PP)的熔體流動速率 (230°C /2. 16kg)分別優(yōu)選為減粘裂化之前的熔體流動速率（230°C /2. 16kg)。因此，在最 終聚丙烯組合物（PP-C)中的聚丙烯（L-PP)的熔體流動速率（230°C /2. 16kg)，即減粘裂化 之后，是非常高的，如大約35g/10min。同樣適用于聚丙烯（H-PP)，但程度較小。也就是說， 由于與聚丙烯（H-PP)的鏈長相比更長的鏈長，因此聚丙烯（L-PP)的降解更顯著。
[0033] 而且，根據(jù)本發(fā)明，術語"聚丙烯組合物（PP-C) "表明擠出過的組合物。更精確地， 根據(jù)本發(fā)明的術語"聚丙烯組合物（PP-C)"限定的是包含聚丙烯（L-PP)和聚丙烯（H-PP) 的組合物，其中所述兩種聚合物被一起擠出并由此被優(yōu)選地減粘裂化。也就是說，術語"聚 丙烯組合物（PP-C)"代表包含（至少部分地）減粘裂化的聚丙烯（L-PP)和聚丙烯（H-PP) 的、熔融共混的組合物。因此根據(jù)本發(fā)明的聚丙烯組合物（PP-C)優(yōu)選為減粘裂化材料，并 且為小球或顆粒的形狀。
[0034] 在一個優(yōu)選的實施例中，聚丙烯組合物（PP-C)包含：
[0035] 基于聚丙烯組合物（PP-C)的總重量，優(yōu)選基于聚丙烯（L-PP)和聚丙烯（H-PP) - 起的總量，
[0036] a)至少85重量％的聚丙烯（L-PP)，以及
[0037] b)在3重量％和15重量％之間的聚丙烯（H-PP)。
[0038] 例如，所述聚丙烯組合物（PP-C)包含：
[0039] 基于聚丙烯組合物（PP-C)的總重量，優(yōu)選基于所述聚丙烯（L-PP)和聚丙烯 (H-PP) -起的總量，
[0040] a)在90重量％和98重量％之間的聚丙烯（L-PP)，以及
[0041] b)基于聚丙烯組合物（PP-C)的總重量，在2重量％和10重量％之間的聚丙烯 (H-PP)。
[0042] 本發(fā)明的聚丙烯組合物（PP-C)可以包含另外的組分。然而，優(yōu)選本發(fā)明的聚丙烯 組合物（PP-C)僅包含在本發(fā)明中限定的聚丙烯（L-PP)和（H-PP)作為聚合物組分。因此， 基于聚丙烯組合物（PP-C)的總量，聚丙烯（L-PP)和（H-PP)的量可能不導致100重量％。 因此，通過本領域已知的另外的添加劑可以完成達到100重量％的剩余的部分。然而，這剩 余的部分在總聚丙烯組合物中應該不超過3重量％，如不超過1. 0重量％。例如，本發(fā)明聚 丙烯組合物（PP-C)可以另外地包含少量的選自抗氧化劑、穩(wěn)定劑、填充劑、著色劑、成核劑 和抗靜電劑組成的組的添加劑。通常，在通過聚合得到的粉狀的產(chǎn)品的造粒期間摻入它們。 因此，相對于總聚丙烯組合物（PP-C),至少97重量％，更優(yōu)選至少99重量％組成是聚丙烯 (L-PP)和聚丙烯（H-PP)。主抗氧化劑和二次抗氧化劑包括，例如，受阻酚類、受阻胺類、和 磷酸酯類。成核劑包括，例如，苯甲酸鈉、山梨糖醇衍生物（如雙-(3,4_二甲基亞芐基）山 梨糖醇）和諾尼醇（nonitol)衍生物（如1，2,3_三脫氧_4,6 :5,7_雙-0[(4-丙基苯基） 亞甲基]-諾尼醇）。也可以包括其他添加劑，諸如分散和抗靜電劑，如單硬脂酸甘油酯。增 滑劑包括，例如，油酰胺和芥酸酰胺。一般還使用催化劑減活化劑，例如，硬脂酸鈣、水滑石、 和氧化鈣、和/或本領域已知的其他酸中和劑。
[0043] 聚丙烯組合物（PP-C)的另外的必要條件是它的相當?shù)偷娜垠w流動速率，其不同 于，例如在熔噴技術中生產(chǎn)纖維中使用的其他聚合物。因此，在本發(fā)明中聚丙烯組合物 (PP-C)優(yōu)選具有在10g/10min至50g/10min范圍內的熔體流動速率MFR 2 (230°C /2. 16kg)。 在本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例中，聚丙烯組合物（PP-C)具有在25g/10min至40g/10min 范圍內，更優(yōu)選在30g/10min至40g/10min范圍內，并且最優(yōu)選在30g/10min至35g/10min 范圍內的熔體流動速率MFR2 (230°C /2. 16kg)。除非另有說明，貫穿本發(fā)明，聚丙烯組合物 (PP-C)的熔體流動速率MFR2(230°C /2. 16kg)為減粘裂化之后的聚丙烯組合物（PP-C)的 熔體流動速率 MFR2 (230°C /2. 16kg)。
[0044] 此外，根據(jù)本發(fā)明的，即減粘裂化之后的聚丙烯組合物（PP-C)可以被理解為，具 有不超過4. 0,優(yōu)選不超過3. 8,更優(yōu)選不超過3. 5的多分散指數(shù)（PI)。本發(fā)明的一個優(yōu)選 的實施例中，聚丙烯組合物（PP-C)具有在2. 0至4. 0范圍內，更優(yōu)選在2. 0至3. 8范圍內， 并且最優(yōu)選在2. 5至3. 0范圍內的多分散指數(shù)（PI)。
[0045] 在一個優(yōu)選的實施例中，聚丙烯組合物（PP-C)具有至少155°C，更優(yōu)選在155°C至 168°C范圍內，更優(yōu)選在158°C至166°C范圍內的熔融溫度Tm。
[0046] 此外，聚丙烯組合物（PP-C)優(yōu)選無任何彈性聚合物組分，如乙烯丙烯橡膠。也就 是說，聚丙烯組合物（PP-C)不應是異相聚丙烯組合物，即聚丙烯基體和其中分散的彈性體 相組成的體系。這樣的體系以相當高的二甲苯冷可溶物含量（XCS)為特征。因此，由于相當 低的二甲苯冷可溶物（XCS)含量，本發(fā)明的聚丙烯組合物（PP-C)不同于這樣的異相體系。 因此，聚丙烯組合物（PP-C)具有優(yōu)選不超過12重量％的，更優(yōu)選不超過10重量％的，并且 最優(yōu)選不超過9.0重量％的二甲苯冷可溶物分數(shù)（XCS)。例如，聚丙烯組合物（PP-C)具有 不超過8. 5重量％，如在1重量％至5重量％范圍內的二甲苯冷可溶物分數(shù)（XCS)。
[0047] 如上所述，本發(fā)明的聚丙烯組合物（PP-C)的進一步的特征為，包含聚丙烯（L-PP) 和聚丙烯（H-PP)的聚丙烯組合物（PP-C)已被減粘裂化。
[0048] 通過用熱或在用過氧化物的更多控制條件下使包含聚丙烯（L-PP)和聚丙烯 (H-PP)的聚丙烯組合物（PP-C)進行減粘裂化，摩爾質量分布（MWD)變窄，因為長分子鏈更 容易被斷裂或被剪斷，并且摩爾質量Μ將被減小，相應的MFR 2增加。隨著所使用的過氧化 物的量增加 MFR2增加。
[0049] 可以按任何已知方式，如通過使用過氧化物減粘裂化劑來進行這樣的減粘裂 化。典型的減粘裂化劑為2,5_二甲基-2,5-雙（叔丁基-過氧）己烷（DHBP，例如以商 業(yè)名稱LuperoxlOl和TrigonoxlOl出售的），2, 5-二甲基-2, 5-雙（叔丁基-過氧）己 塊-3 (DYBP，例如以商業(yè)名稱Luperoxl30和Trigonoxl45出售的），過氧化二異丙苯（DCUP, 例如以商業(yè)名稱Luperox DC和Perkadox BC出售的），過氧化二叔丁基（DTBP，例如以商 業(yè)名稱Trigonox B和Luperox Di出售的），過氧化叔丁基異丙苯（BCUP，例如以商業(yè)名 稱Trigonox T和Luperox801出售的）和雙（叔丁基過氧-異丙基）苯（DIPP，例如以商 業(yè)名稱Perkadoxl4S和Luperox DC出售的）。依據(jù)本發(fā)明的將被利用的過氧化物的適當 的量，原則上是被本領域技術人員已知的，并且基于經(jīng)受減粘裂化的丙烯均聚物或共聚物 的量、經(jīng)受減粘裂化的丙烯均聚物或共聚物的MFR 2 (230°C )值和要得到的產(chǎn)品所需的目標 MFR2 (230°C )，能夠被容易地計算出來。因此，典型的過氧化物減粘裂化劑的量，基于在聚丙 烯組合物（PP-C)中的聚合物的總量，更優(yōu)選基于被使用的聚丙烯（L-PP)和（H-PP)的總量 為0. 005重量％至0. 5重量％，更優(yōu)選0. 01重量％至0. 2重量％。
[0050] 典型地，按照本發(fā)明的減粘裂化在擠出機中進行，因此在適當?shù)臈l件下得到增加 的熔體流動速率。在減粘裂化期間，統(tǒng)計學上，起始產(chǎn)物的更高的摩爾質量的鏈與低摩爾質 量分子相比更頻繁地斷裂，導致如以上說明的在平均分子量的總體下降和熔體流動速率的 增加。
[0051] 如以上提到的，通過共混聚丙烯組合物（PP-C)的單個組分，即聚丙烯（L-PP)和聚 丙烯（H-PP)和使聚合物組分減粘裂化（優(yōu)選由于過氧化物的使用的減粘裂化）來得到本 發(fā)明的聚丙烯組合物（PP-C)。
[0052] 更精確地，通過熔融混合聚丙烯（L-PP)和聚丙烯（H-PP)可以得到本發(fā)明的聚丙 烯組合物（PP-C)，其中在同一個混合步驟中完成了減粘裂化，優(yōu)選如以上提到的通過使用 過氧化物的減粘裂化。
[0053] 更優(yōu)選地，可以通過首先干法共混聚丙烯（L-PP)和聚丙烯（H-PP)并在隨后的熔 融混合步驟中減粘裂化所述干法共混物來得到本發(fā)明的聚丙烯組合物（PP-C)。可選地，本 發(fā)明的聚丙烯組合物（PP-C)可以通過首先熔融混合聚丙烯（L-PP)和聚丙烯（H-PP)而沒 有減粘裂化（即沒有過氧化物）并在隨后的減粘裂化步驟中將混合物減粘裂化來得到。在 后者的情況下，聚丙烯（L-PP)和聚丙烯（H-PP)的熔體混合物，或上述熔體混合物的顆粒形 狀和小球形狀，能夠在隨后的步驟中，即在隨后的擠出步驟中被減粘裂化（優(yōu)選使用如以 上概述的過氧化物）。
[0054] 減粘裂化之后根據(jù)本發(fā)明的聚丙烯組合物（PP-C)優(yōu)選處于小球或顆粒形狀。本 發(fā)明的聚丙烯組合物（PP-C)優(yōu)選以小球或顆粒形狀使用以便用于紡粘纖維工藝。
[0055] 適合該工藝的優(yōu)選的混合設備是不連續(xù)的和連續(xù)的捏合機、具有特殊混合部分的 雙螺桿擠出機和單螺桿擠出機和共捏合機。停留時間必須選擇為使得獲得充分高的均質 度。
[0056] 優(yōu)選地，減粘裂化之前的聚丙烯組合物（PP-C)具有在0· 5g/10min至35. 0g/10min 范圍內的、根據(jù)IS01133(230°C/2. 16kg)的熔體流動速率。本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例 中，減粘裂化之前的熔融共混的聚丙烯組合物（PP-C)具有在0. 5g/10min至25. 0g/10min 范圍內，更優(yōu)選在〇· 5g/10min至15. 0g/10min范圍內，甚至更優(yōu)選在0· 5g/10min 至10. 0g/10min范圍內，并且最優(yōu)選在0· 5g/10min至5. 0g/10min范圍內的，根據(jù) IS01133(230°C /2. 16kg)的熔體流動速率。例如，熔融共混的聚丙烯組合物（PP-C)具有在 1.0g/10min 至 4. 0g/10min 范圍內的、根據(jù) IS01133(230°C /2. 16kg)的熔體流動速率。
[0057] 應當理解為，包含聚丙烯（L-PP)和聚丙烯（H-PP)的聚丙烯組合物（PP-C)具有 特定的減粘裂化比率[最終MFR 2 (230°C ) /最初MFR2 (230°C )]，其中"最終MFR2 (230°C ) " 為減粘裂化之后的聚丙烯組合物（PP-C)的MFR2 (230°C )，"最初MFR2 (230°C ) "為減粘裂 化之前的聚丙烯組合物（PP-C)的MFR2(230°C)。本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例中，包含聚 丙烯（L-PP)和聚丙烯（H-PP)的聚丙烯組合物（PP-C)具有9至50的減粘裂化比率[最 終MFR 2(230°C )/最初MFR2 (230°C )]。例如，包含聚丙烯（L-PP)和聚丙烯（H-PP)的聚丙 烯組合物（PP-C)具有9至40,更優(yōu)選9至30并且最優(yōu)選9至20的減粘裂化比率[最終 MFR2 (230°C ) / 最初 MFR2 (230°C )]。
[0058] 可選地或另外地，應當要注意的是，包含聚丙烯（L-PP)和聚丙烯（H-PP)的聚丙烯 組合物（PP-C)在減粘裂化之前具有超過4的多分散指數(shù)（PI)。本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施 例中，包含聚丙烯（L-PP)和聚丙烯（H-PP)的聚丙烯組合物（PP-C)在減粘裂化之前具有在 4至5. 5范圍內，更優(yōu)選在4. 5至5. 5范圍內，并且最優(yōu)選在4. 5至5范圍內的多分散指數(shù) (P1)。
[0059] 因此，包含聚丙烯（L-PP)和聚丙烯（H-PP)的聚丙烯組合物（PP-C)還具有特定的 多分散指數(shù)（PI)比率[最初PI/最終PI]，其中"最終PI"為減粘裂化之后的聚丙烯組合物 (PP-C)的多分散指數(shù)（PI)，"最初PI"為減粘裂化之前的聚丙烯組合物（PP-C)的多分散指 數(shù)（PI)。本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例中，包含聚丙烯（L-PP)和聚丙烯（H-PP)的聚丙烯組 合物（PP-C)具有至少1. 3,更優(yōu)選至少1. 4,并且最優(yōu)選至少1. 5的多分散指數(shù)（PI)比率 [最初PI/最終PI]。例如，包含聚丙烯（L-PP)和聚丙烯（H-PP)的聚丙烯組合物（PP-C)具 有在1.2和2. 5之間，更優(yōu)選1.3和2.0之間的多分散指數(shù)（PI)比率[最初PI/最終PI]。
[0060] 由于通過優(yōu)選使用過氧化物化合物的減粘裂化步驟的應用，本發(fā)明的聚丙烯組合 物（PP-C)優(yōu)選包含，基于聚丙烯組合物（PP-C)的總重量，超過50ppm，更優(yōu)選超過lOOppm， 甚至更優(yōu)選超過250ppm，還更優(yōu)選在lOOppm至900ppm范圍內，如在400ppm至800ppm范圍 內的量的過氧化物和/或其反應產(chǎn)物。
[0061] 尤其，本發(fā)明的聚丙烯組合物（PP-C)通過它的各個組分被進一步限定。
[0062] 一個必要條件是存在具有相當?shù)偷娜垠w流動速率MFR2 (230°C )的聚丙烯。因 此，聚丙烯組合物（PP-C)應該包含具有在0. lg/10min至20g/10min范圍內的、根據(jù) IS01133(230°C /2. 16kg)的熔體流動速率的聚丙烯（L-PP)均聚物或共聚物。此外，通過含 量多達5重量％的共聚單體來進一步限定聚丙烯（L-PP)，共聚單體選自乙烯和/或C 4-至 C1(l α -烯經(jīng)。
[0063] 本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例中，聚丙烯（L-PP)以在0· 3g/10min至15g/10min 范圍內，更優(yōu)選在〇· 5g/10min至10g/10min范圍內，并且還更優(yōu)選在0· 6g/10min至 8.0g/10min范圍內的，根據(jù)IS01133測量的熔體流動速率MFR2 (230°C )為特征。例如， 聚丙烯（L-PP)具有在0. 6g/10min至5. 0g/10min范圍內，并且最優(yōu)選在0. 7g/10min至 3. 0g/10min范圍內的，根據(jù)IS01133測量的熔體流動速率MFR2 (230°C )。該值適用于減粘 裂化之前的聚丙烯（L-PP)。
[0064] 進一步地優(yōu)選，聚丙烯（L-PP)具有至少超過3. 5,更優(yōu)選至少4. 0,還更優(yōu)選在超 過3.5至6.5范圍內的多分散指數(shù)（PI)。本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例中，聚丙烯（L-PP)具 有在4. 0至6. 0范圍內的多分散指數(shù)（PI)。該值適用于減粘裂化之前的聚丙烯（L-PP)。
[0065] 聚丙烯（L-PP)的進一步的特性為它的低二甲苯冷可溶物含量（XCS)。因此，優(yōu)選， 聚丙烯（L-PP)的根據(jù)IS06427(23°C )測量的二甲苯冷可溶物含量（XCS)不超過3. 5重 量％，更優(yōu)選不超過3. 0重量％，還更優(yōu)選在0. 1重量％至3. 5重量％的范圍內，再更優(yōu)選 在0. 5重量％至3. 0重量％的范圍內。
[0066] 另外地或可選地，聚丙烯（L-PP)具有至少150°C，更優(yōu)選至少155°C，并且最優(yōu)選 至少160°C的、通過差示掃描量熱法（DSC)測定的熔融溫度Tm。在一個優(yōu)選的實施例中，聚 丙烯（L-PP)具有在150°C和170°C之間，更優(yōu)選在155°C和165°C之間，并且最優(yōu)選在158°C 和164°C之間的、通過差示掃描量熱法（DSC)測定的熔融溫度Tm。例如，聚丙烯（L-PP)具 有在160°C和165°C之間的、通過差示掃描量熱法（DSC)測定的熔融溫度Tm。
[0067] 聚丙烯（L-PP)可以為丙烯均聚物（HL-PP)和/或無規(guī)丙烯共聚物（RL-PP)。優(yōu)選 地，聚丙烯（L-PP)為丙烯均聚物（HL-PP)。
[0068] 貫穿本發(fā)明而使用的表達丙烯均聚物涉及大體上由丙烯單元構成的聚丙烯，即丙 烯單元超過99. 5重量％，還更優(yōu)選至少99. 7重量％，如至少99. 8重量％的聚丙烯。在優(yōu) 選的實施例中，僅能檢測到在丙烯均聚物中的丙烯單元。
[0069] 丙烯均聚物（HL-PP)優(yōu)選為全同立構的丙烯均聚物。因此，應當理解為聚丙烯基 體（HL-PP)具有相當高的全同立構的五單元組濃度，即更高于90摩爾％，更優(yōu)選高于92摩 爾％，還更優(yōu)選高于93摩爾％，并且再更優(yōu)選高于95摩爾％，如高于97摩爾％。
[0070] 優(yōu)選地，丙烯均聚物（HL-PP)具有至少150°C，更優(yōu)選至少155°C，并且最優(yōu)選至 少160°C的，根據(jù)IS011357-3測量的熔融溫度Tm。在一個優(yōu)選的實施例中，丙烯均聚物 (HL-PP)具有在150°C和170°C之間，更優(yōu)選在155°C和165°C之間，并且最優(yōu)選在158°C和 164°C之間的、通過差示掃描量熱法（DSC)測定的熔融溫度Tm。例如，丙烯均聚物（HL-PP) 具有在160°C和165°C之間的、通過差示掃描量熱法（DSC)測定的熔融溫度Tm。
[0071] 適用于本發(fā)明的聚丙烯組合物（PP-C)的丙烯均聚物（HL-PP)可以從各種各樣的 商業(yè)來源中獲得，并且能夠由本領域已知的方法來生產(chǎn)。
[0072] 如果聚丙烯（L-PP)為無規(guī)丙烯共聚物（RL-PP)，無規(guī)丙烯共聚物（RL-PP)優(yōu)選包 含衍生自下列的單元，優(yōu)選由衍生自下列的單元組成：
[0073] (i)丙烯和
[0074] (ii)乙烯和/或C4至C1Q α -烯烴。
[0075] 因此，無規(guī)丙烯共聚物（RL-PP)可以包含衍生自丙烯、乙烯和/或選自C4a -烯烴、 C5 a -稀煙、C6 a - j；希煙、C7 a - j；希煙、C8 a - j；希煙、C9 a -稀煙和C1(l a -稀煙組成的組的a - j；希 烴的單元。更優(yōu)選地，無規(guī)丙烯共聚物（RL-PP)包含衍生自丙烯、乙烯和/或優(yōu)選選自1-丁 烯和1-己烯組成的組的a-烯烴的單元。特別優(yōu)選，無規(guī)丙烯共聚物（RL-PP)由僅衍生自 丙烯和乙烯的單元組成。
[0076] 優(yōu)選地，衍生自丙烯的單元組成無規(guī)丙烯共聚物（RL-PP)的主要部分，即基于無 規(guī)丙烯共聚物（RL-PP)的總重量，至少95重量％，優(yōu)選至少97重量％，更優(yōu)選至少98重 量％，還更優(yōu)選95重量％至99. 5重量％，再更優(yōu)選97重量％至99. 5重量％，并且最優(yōu)選 98重量％至99. 2重量％。
[0077] 在無規(guī)丙烯共聚物（RL-PP)中，衍生自除了丙烯之外的乙烯和/或C4至C 1(l a -烯 烴的單元的量，基于無規(guī)丙烯共聚物（RL-PP)的總重量，在5重量％以下，優(yōu)選在0. 5重 量％至5重量％范圍內，更優(yōu)選在0. 5重量％至3重量％范圍內，并且最優(yōu)選在0. 8至2重 量％范圍內。應當特殊地理解為，在無規(guī)丙烯共聚物（RL-PP)中的乙烯的量，特別是在僅 包含衍生自丙烯和乙烯的單元的無規(guī)丙烯共聚物（RL-PP)的情況下，基于無規(guī)丙烯共聚物 (RL-PP)的總重量，在0. 5重量％至5重量％的范圍內，并且優(yōu)選在0. 8重量％至2重量％ 的范圍內。
[0078] 優(yōu)選地，無規(guī)丙烯共聚物（RL-PP)為全同立構的。因此，應當理解為無規(guī)丙烯共聚 物（RL-PP)具有相當高的五單元組濃度，即高于95摩爾％，更優(yōu)選高于97摩爾％，還更優(yōu) 選聞于98摩爾％。
[0079] 此外，在無規(guī)丙烯共聚物（RL-PP)內的衍生自乙烯和/或C4至C1(l a -烯烴的單元 是無規(guī)分布的。無規(guī)度表示，孤立的共聚單體單元（即那些在附近沒有其他共聚單體單元） 的量與聚合物鏈中的共聚單體的總量的比。優(yōu)選的實施例中，無規(guī)丙烯共聚物（RL-PP)的 無規(guī)度為至少30 %，更優(yōu)選至少50 %，甚至更優(yōu)選至少60 %，并且還更優(yōu)選至少65 %。
[0080] 另外地，應當理解為無規(guī)丙烯共聚物（RL-PP)具有至少150°C，更優(yōu)選至少152°C， 如至少155 °C的，根據(jù)I SOI 1357-3測量的熔融溫度Tm。因此，熔融溫度Tm范圍優(yōu)選為150°C 至 165°C，更優(yōu)選 150°C至 163°C。
[0081] 作為在聚丙烯組合物（PP-C)內的進一步的必要組分，必須存在聚丙烯（H-PP)，與 聚丙烯（L-PP)相反，聚丙烯（H-PP)必須具有相當高的熔體流動速率MFR 2 (230°C )。因此，應 當理解為聚丙烯（H-PP)具有在200g/10min至2500g/10min范圍內，更優(yōu)選在400g/10min 至2000g/10min范圍內，甚至更優(yōu)選在800g/10min至1600g/10min范圍內的，根據(jù)IS01133 測量的熔體流動速率MFR 2 (230°C )。該值適用于減粘裂化之前的聚丙烯（L-PP)。
[0082] 如果聚丙烯（H-PP)和聚丙烯（L-PP)之間的熔體流動速率的比率[MFR2(H_PP)/ MFR2 (L-PP)]為至少10,并且更優(yōu)選至少20,則可以得到特別好的結果，其中"MFR2 (H-PP) " 為減粘裂化之前的聚丙烯（H-PP)的MFR2 (230°C )，"MFR2 (L-PP) "為減粘裂化之前的聚丙 烯（L-PP)的MFR2(230°C)。此外，熔體流動速率MFR2(230°C)是根據(jù)IS01133測量的。本 發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例中，聚丙烯（H-PP)和聚丙烯（L-PP)之間的熔體流動速率比率 [MFR 2 (H-PP) /MFR2 (L-PP)]在10至10000范圍內，更優(yōu)選在20至1500范圍內，其中熔體流 動速率MFR2 (230°C )是在減粘裂化之前根據(jù)IS01133測量的。
[0083] 聚丙烯（H-PP)優(yōu)選為丙烯均聚物（HH-PP)和/或無規(guī)丙烯共聚物（RH-PP)。優(yōu)選 地，聚丙烯（H-PP)為丙烯均聚物（HH-PP)。
[0084] 因此，應當理解為本發(fā)明的優(yōu)選的聚丙烯組合物（PP-C)包括丙烯均聚物（HL-PP) 和丙烯均聚物（HH-PP)。
[0085] 本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例中，聚丙烯組合物（PP-C)包含在減粘裂化之前具有 在0. lg/10min至20g/10min范圍內的、根據(jù)IS01133(230°C/2. 16kg)的熔體流動速率的聚 丙烯均聚物（HL-PP)和在減粘裂化之前具有在200g/10min至2500g/10min范圍內的、根據(jù) IS01133(230°C/2. 16kg)的熔體流動速率的聚丙烯均聚物（HH-PP)。
[0086] 聚丙烯（H-PP)為丙烯均聚物（H-PP)的情況下，所述丙烯均聚物（H-PP)優(yōu)選具有 不超過3. 5重量％，更優(yōu)選不超過3. 0重量％，還更優(yōu)選在0. 1重量％至3. 5重量％范圍內， 再更優(yōu)選在〇. 5重量％至3. 0重量％范圍內的，根據(jù)IS06427(23°C )測量的二甲苯冷可溶 物含量（XCS)。
[0087] 丙烯均聚物（HH-PP)優(yōu)選為全同立構的丙烯均聚物。因此，應當理解為聚丙烯基 體（HH-PP)具有相當高，即高于90摩爾％，更優(yōu)選高于92摩爾％，還更優(yōu)選高于93摩爾％， 并且再更優(yōu)選高于95摩爾％，如高于97摩爾％的全同立構的五單元組濃度。
[0088] 優(yōu)選地，丙烯均聚物（HH-PP)具有至少150°C，更優(yōu)選至少155°C，并且最優(yōu)選至 少160°C的，根據(jù)IS011357-3測量的熔融溫度Tm。在一個優(yōu)選的實施例中，丙烯均聚物 (HH-PP)具有在150°C和170°C之間，更優(yōu)選在155°C和165°C之間，并且最優(yōu)選在158°C和 164°C之間的，通過差示掃描量熱法（DSC)測定的熔融溫度Tm。例如，丙烯均聚物（HH-PP) 具有在160°C和165°C之間的、通過差示掃描量熱法（DSC)測定的熔融溫度Tm。
[0089] 如果聚丙烯（H-PP)為無規(guī)丙烯共聚物（RH-PP)，則無規(guī)丙烯共聚物（RH-PP)優(yōu)選 包含衍生自下列的單元，優(yōu)選由衍生自下列的單元組成
[0090] ⑴丙烯和
[0091] (ii)乙烯和/或C4至C1Q α -烯烴。
[0092] 因此，無規(guī)丙烯共聚物（RH-PP)可以包含衍生自丙烯、乙烯和/或選自C4a -烯烴、 C5 α -稀煙、C6 a - j；希煙、C7 a - j；希煙、C8 a - j；希煙、C9 α -稀煙和C1(l α -稀煙組成的組的a - j；希 烴的單元。更優(yōu)選地，無規(guī)丙烯共聚物（RH-PP)包含衍生自丙烯、乙烯和/或優(yōu)選選自1-丁 烯和1-己烯組成的組的α-烯烴的單元。特別優(yōu)選，無規(guī)丙烯共聚物（RH-PP)由僅衍生自 丙烯和乙烯的單元組成。
[0093] 優(yōu)選地，衍生自丙烯的單元組成無規(guī)丙烯共聚物（RH-PP)的主要部分，即基于無 規(guī)丙烯共聚物（RH-PP)的總重量，至少95重量％，優(yōu)選至少97重量％，更優(yōu)選至少98重 量％，還更優(yōu)選95重量％至99. 5重量％，再更優(yōu)選97重量％至99. 5重量％，并且最優(yōu)選 98重量％至99. 2重量％。
[0094] 在無規(guī)丙烯共聚物（RH-PP)中，衍生自除了丙烯之外的乙烯和/或C4至C 1(l α -烯 烴的單元的量，基于無規(guī)丙烯共聚物（RH-PP)的總重量，在5重量％以下，優(yōu)選在0. 5重 量％至5重量％范圍內，更優(yōu)選在0. 5重量％至3重量％范圍內，并且最優(yōu)選在0. 8重量％ 至2重量％范圍內。應當特殊地理解為，在無規(guī)丙烯共聚物（RH-PP)中的乙烯的量，特別是 在僅包含衍生自丙烯和乙烯的單元的無規(guī)丙烯共聚物（RH-PP)的情況下，基于無規(guī)丙烯共 聚物（RL-PP)的總重量，在0.5重量％至5重量％的范圍內，并且優(yōu)選在0.8重量％至2重 量％的范圍內。
[0095] 優(yōu)選地，無規(guī)丙烯共聚物（RH-PP)為全同立構的。因此，應當理解為無規(guī)丙烯共聚 物（RH-PP)具有相當高的五單元組濃度，即高于95摩爾％，更優(yōu)選高于97摩爾％，還更優(yōu) 選聞于98摩爾％。
[0096] 此外，在無規(guī)丙烯共聚物（RH-PP)內的衍生自乙烯和/或C4至C1(l α -烯烴的單元 為無規(guī)分布的。無規(guī)度表示，孤立的共聚單體單元（即那些在附近沒有其他共聚單體單元） 的量與聚合物鏈中的共聚單體的總量的比。優(yōu)選的實施例中，無規(guī)丙烯共聚物（RH-PP)的 無規(guī)度為至少30 %，更優(yōu)選至少50 %，甚至更優(yōu)選至少60 %，并且還更優(yōu)選至少65 %。
[0097] 另外地，應當理解為無規(guī)丙烯共聚物（RH-PP)具有至少150°C，更優(yōu)選至少152°C， 如至少155 °C的，根據(jù)I SOI 1357-3測量的熔融溫度Tm。因此，熔融溫度Tm范圍優(yōu)選為150°C 至 165°C，更優(yōu)選 150°C至 163°C。
[0098] 適用于本發(fā)明的聚丙烯組合物（PP-C)的聚丙烯（H-PP)，如丙烯均聚物（HH-PP)可 以從各種各樣的商業(yè)來源中獲得。其制備為本領域已知的。
[0099] 如以上提到的，通過以下提供的信息能夠容易生產(chǎn)使用于本發(fā)明的聚丙烯組合物 (ρρ-c)的各個組分。
[0100] 因此，能夠通過單中心催化劑或齊格勒-納塔催化劑（后者是優(yōu)選的）生產(chǎn)聚丙 烯（L-PP)和聚丙烯（H-PP)。
[0101] 聚丙烯（L-PP)和/或聚丙烯（H-PP)的聚合可以是本體聚合，優(yōu)選在所謂環(huán)流反 應器中進行。可選地，聚丙烯（L-PP)和/或聚丙烯（H-PP)的聚合是如例如在Borstar?聚丙 烯工藝中應用的在漿態(tài)相中操作的環(huán)流反應器和一個或多個氣相反應器的組合中進行的 兩個階段或更多階段的聚合。
[0102] 優(yōu)選地，在以上限定的用于生產(chǎn)聚丙烯（L-PP)和/或聚丙烯（H-PP)的方法中，用 于本體反應器的步驟的條件可為如下：
[0103] -溫度在40°C至110°C范圍內，優(yōu)選在60°C和100°C之間，在70°C至90°C之間，
[0104] -壓力在20巴至80巴內，優(yōu)選在30巴至60巴之間，
[0105] -可加入氫氣以用本身已知的方式控制摩爾質量。
[0106] 隨后，能夠將反應混合物從本體反應器轉移至氣相反應器，其中優(yōu)選的條件如 下：
[0107] -溫度在50°C至130°C范圍內，優(yōu)選60°C和100°C之間，
[0108] -壓力在5巴至50巴范圍內，優(yōu)選在15巴至35巴之間，
[0109] -可加入氫氣以用本身已知的方式控制摩爾質量。
[0110] 能夠改變在兩個反應器的區(qū)域中的停留時間。在用于生產(chǎn)丙烯聚合物的方法的一 個實施例中，在本體反應器，例如環(huán)流反應器中的停留時間在〇. 5至5小時范圍內，例如在 0. 5至2小時的范圍內，并且在氣相反應器中的停留時間將一般為1至8小時。
[0111] 如果需要，聚合可以以已知的方式在本體反應器（優(yōu)選環(huán)流反應器）中的超臨界 條件，和/或在氣相反應器中的冷凝模式下進行。
[0112] 如以上提到的，使用齊格勒-納塔體系優(yōu)選得到聚丙烯（L-PP)以及聚丙烯 (H-PP)。
[0113] 因此使用齊格勒-納塔催化劑，特別是高產(chǎn)量的齊格勒-納塔催化劑（所謂與低 產(chǎn)量的所謂第二代齊格勒-納塔催化劑區(qū)分的第四和第五代類型）來進行上面討論的方 法。依據(jù)本發(fā)明的、將被利用的適合的齊格勒-納塔催化劑包含催化劑組分，助催化劑組分 和至少一種電子給體（內部電子給體和/或外部電子給體，優(yōu)選至少一種外部給體）。優(yōu)選 地，催化劑組分為Ti-Mg基催化劑組分，并且典型地，助催化劑為烷基鋁基化合物。尤其，適 合的催化劑已在 US 5,234,879，W0 92/19653，W0 92/19658 和 W0 99/33843 中公開。
[0114] 優(yōu)選的外部給體為已知的硅烷基給體，諸如二環(huán)戊基二甲氧基硅烷，二乙氨基三 乙氧基硅烷或者環(huán)己基甲基二甲氧基硅烷。
[0115] 如上面討論，用于聚丙烯（L-PP)和/或聚丙烯（H-PP)的方法的一個實施例是諸 如由Borealis開發(fā)（稱為BORSTAR?技術），例如描述在EP 0 887 379 A1和W0 92/12182 的環(huán)流相方法或者環(huán)流氣相方法。
[0116] 關于以上提到的、優(yōu)選的環(huán)流（漿態(tài)）相方法或者優(yōu)選的漿態(tài)-氣相方法，可以提 供以下與該工藝條件相關的一般信息。
[0117] 用上述概括的方法生產(chǎn)的聚丙烯（L-PP)和/或聚丙烯（H-PP)的性能可以用技術 人員已知的工藝條件，例如通過一種或多種以下工藝參數(shù)：溫度，供給的氫氣，供給的丙烯， 催化劑，外部給體的種類和數(shù)量，多峰聚合物的兩種或更多種的組分的分離來調節(jié)和控制。
[0118] 本發(fā)明中使用的用于生產(chǎn)聚丙烯（L-PP)和/或聚丙烯（H-PP)的上述方法的描 述同樣可應用于聚丙烯均聚物（HH-PP和/或HL-PP)以及聚丙烯共聚物（RH-PP和/或 RL-PP)。本領域的技術人員意識到用于制備丙烯均聚物和共聚物的各種可能性，并且容易 地找出能夠制備使用于本發(fā)明的聚丙烯組合物（PP-C)的適合的聚合物的適合的方法。
[0119] 此外，本發(fā)明還涉及一種如以上限定的由聚丙烯組合物（PP-C)制造的聚丙烯纖 維（PP-F)。因此，本發(fā)明特別涉及一種具有不超過1. 50旦，如0. 3至1. 50旦的平均絲纖度 的聚丙烯纖維（PP-F)。此外，聚丙烯纖維（PP-F)優(yōu)選包含基于聚丙烯纖維（PP-F)總重量 的至少95重量％的如以上限定的聚丙烯組合物（PP-C)，更優(yōu)選由如以上限定的聚丙烯組 合物（PP-C)組成。
[0120] 本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例中，聚丙烯纖維（PP-F)具有不超過1.50旦，并且更優(yōu) 選不超過1. 30旦的平均絲纖度。另外地或者可選地，聚丙烯纖維（PP-F)具有在0. 6旦至 1. 50旦范圍內，更優(yōu)選在0. 7旦至1. 305旦范圍內，并且最優(yōu)選在0. 8旦至1. 25旦范圍內 的平均絲纖度。
[0121] 如以上所述，本發(fā)明聚丙烯纖維（PP-F)的本質要求是，它是紡粘聚丙烯纖維 (PP-F)。紡粘纖維本質上與其他纖維，特別是通過熔噴的方法制備的那些纖維不同。因此， 根據(jù)本發(fā)明的聚丙烯纖維（PP-F)優(yōu)選具有被測量為22 μ m以下，更優(yōu)選20 μ m以下，甚至 更優(yōu)選16μπι以下的（平均）直徑。應當特殊地理解為，聚丙烯纖維（PP-F)的（平均）直 徑在8至22 μπι范圍內，更優(yōu)選在10至20 μ m范圍內，還更優(yōu)選在10至16 μ m范圍內。
[0122] 本發(fā)明不僅涉及這樣的聚丙烯纖維（PP-F)而且涉及一種包含這樣的聚丙烯纖維 (PP-F)和/或如以上限定的聚丙烯組合物（PP-C)的無紡布織物形式的紡粘織物。
[0123] 本發(fā)明進一步提供一種制品，如由聚丙烯纖維（PP-F)和/或紡粘織物制造的網(wǎng)。 因此，本發(fā)明涉及一種包含本發(fā)明的紡粘織物和/或聚丙烯纖維（PP-F)的制品，如過濾介 質（過濾器）、尿布、衛(wèi)生巾、護墊、用于成年人的失禁產(chǎn)品、防護衣、手術單、手術衣和手術 穿戴物。除了紡粘織物之外，本發(fā)明的制品還可以包含另外的本領域已知的熔噴網(wǎng)。
[0124] 本發(fā)明的一個特定的方面涉及用于制備紡粘織物的方法，其中通過使用在至 少3, OOOPa最大箱體空氣壓力下的纖維紡絲線，已紡粘了如以上限定的聚丙烯組合物 (PP-C)。紡粘法是一種本領域熟知的生產(chǎn)織物的方法。通常，擠出連續(xù)的纖維，放在環(huán)形帶 上，然后通過被加熱的研光機輥，或者添加粘合劑，或者使用針或者水射流的機械粘合體系 (纏繞物）來彼此粘合，以及很多時候粘合到如熔噴層的第二層。
[0125] 典型的紡粘法由連續(xù)的絲擠出、接著的牽引、通過使用某種類型的噴射器形成網(wǎng)、 以及網(wǎng)的粘合組成。首先，將以上限定的聚丙烯組合物（PP-C)的小球或者顆粒進給到擠出 機。在擠出機中，小球或者顆粒被熔化并通過加熱的熔化螺桿強行穿過體系。在螺桿的末 端，紡絲泵計量穿過過濾器至噴絲頭的熔化的聚合物，其中熔化的聚合物在壓力下通過毛 細管以0. 3至1. 0克每孔每分鐘的速度被擠出。噴絲頭每cm含有65和75個之間的孔，測 量的直徑為〇. 4mm至0. 7mm。聚丙烯組合物（PP-C)在高于它的熔點約30°C _150°C下被熔 化，以獲得用于擠出的充分低的熔體粘度。離開噴絲頭的纖維通過冷空氣射流而被淬火并 拉伸為測量的直徑最大15微米的精細纖維，達到至少3800m/min的絲速（filament speed)。 固化的纖維無規(guī)地放在移動帶上以形成像網(wǎng)的本領域已知的無規(guī)的網(wǎng)狀結構。形成網(wǎng)之后 將網(wǎng)進行粘合以便使用被加熱的作為熱粘合研光機在本領域已知的紡織研光機來獲得它 的最終強度。研光機由兩個被加熱的鋼制的輥（一個輥平坦，另外一個刻有凸起點圖案） 組成。將網(wǎng)運送至研光機，其中通過在粘合溫度約130°C至150°C下，在輥之間壓緊該網(wǎng)來 形成織物。
[0126] 考慮到在紡粘方法中通過使用本發(fā)明聚丙烯組合物（PP-C)關于加工性能和機械 性能獲得的商品的結果，本發(fā)明的另一方面涉及一種如以上限定的聚丙烯組合物（PP-C) 用于改善纖維紡絲線的紡絲穩(wěn)定性的用途。紡絲的穩(wěn)定性由在纖維紡絲加工期間的最大箱 體空氣壓力來表示，其中改善由以下公式（I)限定，
[0127] (PP-C) / (PP-0C) ^ 1. 1 (I)
[0128] 其中，
[0129] (PP-C)是包含聚丙烯（L-PP)和聚丙烯（H-PP)的聚丙烯組合物（PP-C)的最大可 應用的箱體空氣壓力[Pa]，
[0130] (PP-0C)是沒有聚丙烯（H-PP)的聚丙烯組合物（PP-C)的最大可應用的箱體空氣 壓力[Pa]。

【具體實施方式】
[0131] 以下通過以下提供的示例進一步詳細地說明本發(fā)明。
[0132] 示例
[0133] 1.定義/測量方法
[0134] 除非另外限定，以下術語定義和測定方法適用于以上本發(fā)明的大體描述以及以下 示例。
[0135] 通過13C NMR光譜法定量化聚丙烯中的全同規(guī)整度
[0136] 如，例如在 V. Busico 和 R. Cipullo，Progress in polymer Science，2001，26， 443-533中的，在基本歸屬之后，通過定量的13C核磁共振（NMR)光譜法來測定全同規(guī)整 度。調整實驗參數(shù)以便確保測量用于這個具體工作的定量光譜，如例如在S. Berger和 S.Braun,200and More NMR Experiments ：A Practical Course,2004,Wiley-VCH,Weinheim 中的。以本領域已知的方式，使用代表性位置的信號積分的簡單校正的比率來計算數(shù)量。全 同規(guī)整度是在五單元組水平，即五單元組分布的mmmm分數(shù)測量的。
[0137] 無規(guī)度
[0138] 在FTIR測量中，在225°C下，壓縮成型250-mm厚度的薄膜并且在Perkin-Elmer Sy Stem2000FTIR儀器上進行觀察。乙烯峰面積（760-7000^1)被用作總乙烯含量的度量。 關于結構-P-E-P-(丙烯單元之間的一個乙烯單元），吸收帶出現(xiàn)在733CHT 1。這個帶表征無 規(guī)乙烯含量。至于更長的乙烯序列（超過兩個單元），吸收帶出現(xiàn)在720cm'通常，關于無 規(guī)的共聚物，觀察到對應于較長乙烯段（run)的肩。通過 13CNMR進行用于基于面積的總乙烯 含量和基于在733CHT1處的峰高的無規(guī)的乙烯（PEP)含量的校準。（Thermochimica Acta, 66(1990)53-68)。
[0139] 無規(guī)度=無規(guī)乙?。?P-E-P-)含量/總乙稀含量xl00%。
[0140] 流變學：用Rheometrics RDA-II QC在壓縮成型樣品上，氮氣氣氛200°C下使用 25mm-徑板和板幾何來進行動態(tài)流變測量。振蕩剪切實驗是在0. 01至500rad/s的頻率下， 應變的線性粘彈性范圍內進行的。（IS06721-10)
[0141] 得到儲能模量（G')、損耗模量（G"）、復數(shù)模量（G*)以及復數(shù)粘度（η*)的值， 作為頻率（ω)函數(shù)。
[0142] 使用由復數(shù)粘度的倒數(shù)限定的復數(shù)流動性來計算零剪切粘度（％)。由此，它的實 部和虛部限定如下：
[0143] f，（ω)=η，（ω)/[η，（ω)2 +η"（ω)2]和
[0144] ?·"（ω)=η"（ω)/[ν (ω)2+η"（ω)2]
[0145] 從下面的等式
[0146] η，= G''/ω 并且 η" = G， /ω
[0147] r (ω) = G"（ω)*ω/[6，（c0)2+G，，（ω)2]
[0148] f"（ω) = G，（ω)*ω/[6，（c0)2+G，，（ω)2]。
[0149] 多分散指數(shù)，PI，
[0150] PI = l〇5/Gc(交叉模量）是由G'（ω)和G"（c〇)的交叉點計算的，G'（coc)= G"（ ω c) = Gc (以SI單位Pa來計算）適用于此。
[0151] 密度是根據(jù)IS01183-187測量的。樣品的制備是通過依照IS01872-2 :2007的壓 縮成型來進行的。
[0152] MFR2(23〇°C )是根據(jù) IS01133(23〇°C，2· l6kg 負荷）測量的。
[0153] 通過FTIR光譜法定量化共聚單體含量
[0154] 共聚單體含量是，以本領域熟知方式的由定量13C核磁共振（NMR)光譜法校準的基 本歸屬之后，通過定量博立葉變換紅外光譜法（FTIR)測定的。薄的薄膜被壓成250μπι的 厚度，并且將光譜以傳輸模式記錄。
[0155] 特別地，聚丙烯共乙烯共聚物的乙烯含量是使用在720-722和730-733CHT1處發(fā)現(xiàn) 的定量帶的基線校正的峰面積來測定的。在767CHT 1處評價了丙烯-1-丁烯-共聚物。基 于參考的薄膜厚度得到定量結果。
[0156] 熔融溫度^，結晶溫度Τ。是在5-10mg樣品上用Mettler ΤΑ820差示掃描量熱法 (DSC)測量的。在30°C和225°C之間10°C /min冷卻和加熱掃描期期間均得到結晶曲線和 熔化曲線。熔融溫度和結晶溫度作為吸熱曲線和放熱曲線的峰值獲得。
[0157] 并且熔化焓和結晶焓（Hm和He)是通過DSC方法、根據(jù)IS011357-3測量的。
[0158] 二甲苯冷可溶物（XCS，重量％ )的含量是根據(jù)IS016152(第一版；2005-07-01)在 25°C下測定的。
[0159] 網(wǎng)的克重
[0160] 網(wǎng)的以 g/m2 的單位重量（克重）是按照 ΕΝ29〇73_1(1"2) "Test methods for nonwovens-Determination of mass per unit area，'來測定的。
[0161] 織物中的平均纖維直徑
[0162] 平均纖維直徑是通過使用光學顯微鏡并測量20個被隨機選擇的纖維的直徑來測 定的。
[0163] 絲纖度
[0164] 以旦的絲纖度是通過使用以下關系從平均纖維直徑來計算的：
[0165] 纖維直徑（以 cm) = (4· 444χ1(Γ6χ 旦 /0· 91χ π ) 1/2
[0166] 網(wǎng)的機械性能
[0167] 網(wǎng)的機械性能是依據(jù) EN290733 (1989)/'Test methods for nonwovens-Determination of tensile and elongation，'來測定的。
[0168] 2.制備示例
[0169] 2.1聚合物的制備
[0170] 本發(fā)明的示例：
[0171] 通過使用齊格勒-納塔Ml催化劑（來自Lyondell-Basell的商品化的第4代齊格 勒-納塔催化劑）以Spheripol工藝聚合了具有不同MFR和約3重量％的XCS含量的L-PP 聚合物。這些聚合物的典型的熔點為161°C。將這些聚合物與400ppm硬脂酸鈣，lOOOppm Irgafosl68和400ppm Irganox3114和在下面的表格中提到的量的H-PP混合。使用HL512FB 作為H-PP。HL512FB是來自Borealis的、具有1200g/10min的MFR和158°C的熔融溫度的 商品級。
[0172] 在第二個步驟中，在200至230°C下，通過使用同向旋轉的雙螺桿擠出機并使用適 當量的（叔丁基過氧）-2,5-二甲基己燒（TrigonoxlOl，由荷蘭的Akzo Nobel提供）將這 些混合物減粘裂化，以便獲得如在表1中提到的目標MFR。通過使用動態(tài)流變儀在200°C的 溫度下對生產(chǎn)的所有樣品測定多分散指數(shù)。
[0173] 對比例（CE1):
[0174] 作為對比例，使用在減粘裂化過程中生產(chǎn)的具有27g/10min MFR2的商品化的聚 丙烯均聚物HG455FB (Borealis)。該聚合物以161°C的熔融溫度和通過使用動態(tài)流變儀在 200°C溫度下測定的2. 7的多分散指數(shù)為特征。
[0175] 在表1中概括了本發(fā)明的示例IE1、IE2和IE3和對比例CE1的細節(jié)。
[0176] 表 1
[0177]

【權利要求】
1. 一種聚丙烯組合物（PP-C)，包含 a) 基于所述聚丙烯組合物（PP-C)的總重量的至少80重量％的聚丙烯（L-PP)均聚物 或共聚物，所述聚丙烯（L-PP)均聚物或共聚物具有在0. lg/10min至20g/10min范圍內的、 根據(jù)IS01133(230°C /2. 16kg)的熔體流動速率和多達5重量％的共聚單體含量，所述共聚 單體選自乙烯和/或C4-至C1Q α -烯經(jīng)，以及 b) 基于所述聚丙烯組合物（PP-C)的總重量的2重量％和20重量％之間的聚丙 烯（H-PP)均聚物或共聚物，所述聚丙烯（H-PP)均聚物或共聚物具有在200g/10min至 2500g/10min范圍內的、根據(jù)IS01133(230°C /2. 16kg)的熔體流動速率和多達5重量％的 共聚單體含量，所述共聚單體選自乙烯和/或C4-至C1(l α -烯烴， 其中，所述聚丙烯組合物（PP-C)具有在10g/10min至60g/10min范圍內的、根據(jù) IS01133(230°C /2. 16kg)的熔體流動速率和，任選地，不超過4. 0的多分散指數(shù)（PI)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的聚丙烯組合物（PP-C)，其中所述聚丙烯（L-PP)具有 a) 在 0. 5g/10min 至 20g/10min 范圍內的、根據(jù) IS01133(230°C /2. 16kg)的熔體流動 速率， 和/或 b) 至少150°C的、根據(jù)IS011357-3測量的熔融溫度Tm， 和/或 c) 不超過3. 5重量％的、根據(jù)IS06427(23°C )測量的二甲苯冷可溶物含量（XCS)。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的聚丙烯組合物（PP-C)，其中所述聚丙烯（H-PP)具有 a) 在 400g/10min 至 2000g/10min 范圍內的、根據(jù) IS01133(230°C /2. 16kg)的熔體流 動速率， 和/或 b) 不超過3. 5重量％的、根據(jù)IS06427(23°C )測量的二甲苯冷可溶物含量（XCS)。
4. 根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的聚丙烯組合物（PP-C)，其中 a) 所述聚丙烯（L-PP)為丙烯均聚物（HL-PP)， 和/或 b) 所述聚丙烯（H-PP)為丙烯均聚物（HH-PP)。
5. 根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的聚丙烯組合物（PP-C)，其中所述聚丙烯組合物 (PP-C)包含 基于所述聚丙烯組合物（PP-C)的總重量，任選地，基于所述聚丙烯（L-PP)和所述聚丙 烯（H-PP) -起的總量， a) 至少90重量％的聚丙烯（L-PP)，以及 b) 3重量％和10重量％之間的聚丙烯（H-PP)。
6. 根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的聚丙烯組合物（PP-C)，其中所述聚丙烯 (H-PP)和聚丙烯（L-PP)之間的、根據(jù)IS01133(230°C /2. 16kg)的所述熔體流動速率的 比率[MFR2 (H-PP) /MFR2 (L-PP)]為至少10，其中"MFR2 (H-PP) "為減粘裂化之前的所述 聚丙烯0^^)的1^%(230°〇，"1^%仏---)"為減粘裂化之前的所述聚丙烯仏---)的 MFR2(230°C )。
7. 根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的聚丙烯組合物（PP-C)，其中所述聚丙烯組合物 (PP-C) a) 具有在25g/10min至40g/10min范圍內的、根據(jù)IS01133(230°C/2. 16kg)的熔體流 動速率， 和/或 b) 具有在2. 0至4. 0范圍內的多分散指數(shù)（PI)， 和/或 c) 被減粘裂化。
8. 根據(jù)權利要求1至7中任一項所述的聚丙烯組合物（PP-C)，其中包含有聚丙烯 (L-PP)和聚丙烯（H-PP)的所述聚丙烯組合物（PP-C)以9至50的減粘裂化比率[最終 MFR2 (230°C ) /最初MFR2 (230°C )]被減粘裂化，其中"最終MFR2 (230°C ) "為減粘裂化之后 的所述聚丙烯組合物（PP-C)的MFR2 (230°C )，"最初MFR2 (230°C )"為減粘裂化之前的所述 聚丙烯組合物（PP-C)的MFR2 (230°C )。
9. 根據(jù)權利要求1至8中任一項所述的聚丙烯組合物（PP-C)，其中所述聚丙烯組合物 (PP-C)具有至少1. 3的多分散指數(shù)（PI)比率[最初PI/最終PI]，其中"最終PI "為減粘 裂化之后的所述聚丙烯組合物（PP-C)的多分散指數(shù)（PI)，"最初PI"為減粘裂化之前的所 述聚丙烯組合物（PP-C)的多分散指數(shù)（PI)。
10. -種具有不超過1. 50旦的平均絲纖度的聚丙烯纖維（PP-F)，其中所述纖維（PP-F) 包含基于所述聚丙烯纖維（PP-F)的總重量的至少95重量％的、權利要求1至9中任一項 所限定的聚丙烯組合物（PP-C)。
11. 一種包含根據(jù)權利要求10所述的聚丙烯纖維（PP-F)和/或權利要求1至9中任 一項所限定的聚丙烯組合物（PP-C)的紡粘織物。
12. -種包含根據(jù)權利要求10所述的聚丙烯纖維（PP-F)和/或根據(jù)權利要求11所述 的紡粘織物的制品，其中所述制品選自過濾介質、尿布、衛(wèi)生巾、護墊、用于成年人的失禁產(chǎn) 品、防護衣、手術單、手術衣、和手術穿戴物組成的組。
13. -種用于制備根據(jù)權利要求11或12所述的紡粘織物的方法，其中將權利要求1至 9中任一項所限定的聚丙烯組合物（PP-C)通過使用在至少3, OOOPa的最大箱體空氣壓力下 的纖維紡絲線被紡粘。
14. 根據(jù)權利要求13所述的方法，其中所述纖維紡絲線包括如下步驟： a) 將所述聚丙烯組合物（PP-C)供給至擠出機以便熔化所述聚丙烯組合物（PP-C)， b) 將熔化的所述聚丙烯組合物（PP-C)在0. 3g至lg每孔每米的速度下強行穿過具有 0. 4mm至0. 7mm直徑的孔和65至75孔每cm的噴絲頭以形成聚丙烯纖維（PP-F)，以及 c) 在至少3800m/min的絲速下將所述聚丙烯纖維（PP-F)進行淬火和牽引。
15. 權利要求1至9中任一項所限定的聚丙烯組合物（PP-C)用于在所述纖維紡絲加工 期間改善由所述最大箱體空氣壓力表示的纖維紡絲線的紡絲穩(wěn)定性的用途，其中所述改善 由公式（I)限定 (PP-C) / (PP-0C) ^ 1. 1 (I) 其中 (PP-C)為包含聚丙烯（L-PP)和聚丙烯（H-PP)的所述聚丙烯組合物（PP-C)的最大可 應用的箱體空氣壓力[Pa]， (PP-OC)為沒有所述聚丙烯（H-PP)的所述聚丙烯組合物（PP-C)的最大可應用的箱體 空氣壓力[Pa]。
【文檔編號】D01F6/46GK104114634SQ201380009812
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年2月15日 優(yōu)先權日:2012年2月24日
【發(fā)明者】圭多·波拉厄斯, 貝爾特·博若德斯, 約阿希姆·菲比格, 亨克·范·帕里丹 申請人:博里利斯股份公司