包含聚乙烯摻合物的纖維的制作方法
【專利說明】包含聚乙烯摻合物的纖維
【背景技術(shù)】
[0001] 本發(fā)明涉及基于乙烯的聚合物的纖維，其適用于紡粘無紡織物。紡粘無紡織物廣 泛用于多種應(yīng)用，如衛(wèi)生、醫(yī)學(xué)、工業(yè)或汽車應(yīng)用，以提供低基重、經(jīng)濟(jì)、結(jié)實(shí)并且布狀的織 物。在如尿布的衛(wèi)生用品的情況下，需要軟無紡織物。與基于聚丙烯的習(xí)知無紡織物相比 時，用于無紡織物中的基于乙烯聚合物的纖維使織物的柔軟度增強(qiáng)。然而，與由聚丙烯制成 的等效纖維和織物相比時，基于乙烯的聚合物的纖維及由其制造的無紡織物具有較低模量 和拉伸強(qiáng)度。由于與無紡織物下游處理成如嬰兒尿布的衛(wèi)生用品相關(guān)的要求以及最終用途 性能要求，在用使柔軟度增強(qiáng)的基于乙烯的聚合物代替聚丙烯中缺乏類似模量和拉伸強(qiáng)度 為一難題。
[0002] 因此需要模量和拉伸強(qiáng)度增加的基于乙烯的聚合物纖維，其可制成模量和拉伸強(qiáng) 度增加的軟無紡織物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供一種纖維，其由（i)高密度基于乙烯的聚合物和少量低密度基于乙烯 的聚合物的聚合摻合物構(gòu)成。與由純（i)高密度基于乙烯的聚合物構(gòu)成的纖維相比，所述 纖維展現(xiàn)模量增強(qiáng)。
[0004] 在一實(shí)施例中，所述纖維包括包含（i) 95wt%到99wt%的Mw/MnS2. 0至3. 0的高 密度基于乙稀的聚合物和（ii) 5wt%到lwt%的恪融指數(shù)為5g/10min到15g/10min的低密 度基于乙烯的聚合物的聚合摻合物。所述纖維的密度為1旦尼爾到2旦尼爾并且3%正割 模量為8. 5克/旦尼爾到20克/旦尼爾。
[0005] 在一實(shí)施例中，所述纖維的漸變斷裂值（ramp-to-break)為2600米/分鐘（mpm) 到 3200mpm。
[0006] 本發(fā)明提供一種織物。在一實(shí)施例中，織物包括所述纖維。
【附圖說明】
[0007] 圖1為展示針對不飽和度測定進(jìn)行分析的區(qū)域的NMR攝譜圖。
[0008]圖2為展示每長絲纖維2旦尼爾的HDPEl、HDPE2以及PP的負(fù)載伸長曲率線的圖 式。
[0009] 圖3為展示每長絲纖維2旦尼爾的HDPEl與3%、4%以及5%LDPE2的摻合物的 負(fù)載伸長率曲線的圖式。
[0010] 圖4為展示每長絲纖維2旦尼爾的與多個含量的LDPE2和LDPE3摻合的HDPEl的 3%伸長率下的正割模量的圖式。
[0011] 圖5為由100%高密度基于乙烯的聚合物HDPEl制成的紡粘無紡織物的掃描電子 顯微法（SEM)顯微照片，圖示纖維的表面粗糙度高。插圖中的顯微照片通過經(jīng)由厚度方向 切開的織物的光學(xué)顯微法獲得，并且指示纖維中存在大球粒，從而導(dǎo)致表面粗糙度高。
[0012] 圖6為由100%高密度基于乙烯的聚合物HDPE2制成的紡粘無紡織物的SEM顯微 照片，圖示纖維平滑。插圖中的顯微照片通過在厚度方向上切開的織物的光學(xué)顯微法獲得， 纖維中并無球粒的跡象，從而導(dǎo)致表面粗糙度高。
[0013] 圖7為由100%HDPEl制成的單紡纖維的SEM顯微照片，說明表面粗糙度與圖5中 類似。插圖中的顯微照片通過在厚度方向上切開的織物的光學(xué)顯微法獲得，并且指示存在 精細(xì)球粒狀形態(tài)。
[0014] 圖8為通過97%HDPEl和3%LDPE2的單紡纖維的掃描電子顯微法獲取的SEM顯 微照片，說明通過摻合獲得的纖維表面平滑。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 本發(fā)明提供一種纖維。所述纖維由聚合摻合物構(gòu)成，所述聚合摻合物包含：
[0016] 仏)95被％到99被％的1/^為2.0到3.0的高密度基于乙烯的聚合物；和
[0017] (13)5￥1:%到1￥1:%的恪融指數(shù)為58/1〇111；[11到158/10111；[11的低密度基于乙稀的聚合 物。
[0018] 所述纖維的密度為1旦尼爾到2旦尼爾并且3%正割模量為8. 5克/旦尼爾到20 克/旦尼爾。
[0019] 在一實(shí)施例中，所述纖維的密度為1旦尼爾到2旦尼爾并且3%正割模量為10克 /旦尼爾到20克/旦尼爾。
[0020] 如本文所用，"纖維"為長度與密度的比率大于10的細(xì)長材料股線。纖維通常具有 圓或?qū)嵸|(zhì)上圓的橫截面。纖維的其它截面形狀包括三葉形狀或扁平（即，"帶"狀）形狀。 纖維排除具有并行或?qū)嵸|(zhì)上平行的相對側(cè)邊的薄膜。
[0021] 1 ?高密度基于乙烯的聚合物
[0022] 纖維包括高密度基于乙烯的聚合物。術(shù)語"基于乙烯的聚合物"為含有超過50 摩爾％聚合乙烯單體（以可聚合單體的總量計(jì)）并且任選地可以含有至少一種共聚單體 的聚合物。"高密度基于乙烯的聚合物"（或"HDPE"）為密度大于0. 930g/cc或密度為大 于0. 930g/cc到0. 97g/cc的基于乙稀的聚合物。HDPE可以為由乙稀單體與一種或多種 C3C1(]a-烯烴共聚合構(gòu)成的乙烯均聚物或乙烯共聚物。
[0023] HDPE包括（a)以重量計(jì)低于或等于100%，例如至少70%或至少80%，或至少 90 %的衍生自乙烯的單元；以及（b)以重量計(jì)低于30%，例如低于25%，或低于20%，或低 于10%的衍生自一種或多種a-烯烴共聚單體的單元。
[0024] a-烯烴共聚單體通常具有不超過20個碳原子。舉例來說，a-烯烴共聚單體可 以具有3到10個碳原子，或3到8個碳原子。示范性a-烯烴共聚單體包括（但不限于） 丙稀、I-丁稀、I-戊稀、I-己稀、I-庚稀、I-辛稀、I-壬稀、I-癸稀以及4-甲基-1-戊稀。 在一實(shí)施例中，一種或多種a-烯烴共聚單體可以例如選自丙烯、1-丁烯、1-己烯和1-辛 烯以及其組合。在另一實(shí)施例中，一種或多種a-烯烴共聚單體選自1-己烯、1-辛烯以及 其組合。
[0025] HDPE的重量平均分子量（Mw)在15, 000到150, 000道爾頓的范圍內(nèi)。舉例來說，分 子量（Mw)可以為下限15, 000、20, 000或30, 000道爾頓到上限100, 000、120, 000或150, 000 道爾頓。
[0026] HDPE的分子量分布（Mw/Mn)在2. 0到3. 0的范圍內(nèi)。舉例來說，Mw/Mn可以為下限 2. 0、2. 1 或 2. 2 到上限 2. 5、2. 7、2. 9 或 3. 0。
[0027]在一實(shí)施例中，HDPE的Mw/MnS2.0或 2. 2 到 2. 4 或 2. 5。
[0028]HDPE的熔融指數(shù)（MI或I2)在15g/10min(分鐘）到30g/10min的范圍內(nèi)。舉 例來說，熔融指數(shù)（I2)可以為下限15、16、17、18或20g/10min到上限18、20、24、26、28或 30g/10min〇
[0029] 在一實(shí)施例中，HDPE包括以重量計(jì)每一百萬份HDPE小于或等于100份，例如0份， 或大于0份到小于10份，或小于8份，或小于5份，或小于4份，或小于1份，或小于0. 5份， 或小于0. 1份的自基于鉿的茂金屬催化劑剩余的鉿殘余物。自HDPE中的基于鉿的茂金屬 催化劑剩余的鉿殘余物可以通過X射線螢光分析（XRF)測量，其針對參考標(biāo)準(zhǔn)物進(jìn)行校準(zhǔn)。 HDPE聚合樹脂顆?？梢栽诟邷叵聣嚎s模制成厚度為約3/8英寸的薄片以用于進(jìn)行X射線測 量。在極低濃度的金屬，如低于〇.Ippm下，電感親合等離子原子發(fā)射光譜分析（ICP-AES) 將為確定本發(fā)明中存在的金屬殘余物的適合方法。
[0030] 在另一實(shí)施例中，HDPE包括以重量計(jì)每一百萬份HDPE0份，或大于0份到小于或 等于100份，或小于10份，或小于8份，或小于5份，或小于4份，或小于1份，或小于0. 5 份，或小于0. 1份的自包含多價芳氧基醚的金屬絡(luò)合物的催化劑系統(tǒng)剩余的金屬絡(luò)合物殘 余物?？梢酝ㄟ^X射線螢光分析（XRF)測量HDPE中自包含多價芳氧基醚的金屬絡(luò)合物的 催化劑系統(tǒng)剩余的金屬絡(luò)合物殘余物，其針對參考標(biāo)準(zhǔn)物進(jìn)行校準(zhǔn)。HDPE聚合樹脂顆?？?以在高溫下壓縮模制成厚度為約3/8英寸的薄片以用于在優(yōu)選方法中進(jìn)行X射線測量。在 極低濃度的金屬絡(luò)合物，如低于〇.Ippm下，ICP-AES將為確定本發(fā)明HDPE中存在的金屬絡(luò) 合物殘余物的適合方法。
[0031] 在一實(shí)施例中，HDPE通過多價芳氧基醚（下文為多價芳氧基醚催化的HDPE)產(chǎn)生， 即[2,2" ' _[1，3_丙二基雙（氧基-K0)]雙[3"，5,5"-三（1，1_二甲基乙基）-5'-甲 基[1，1' : 3'，1"-聯(lián)三苯]-2'-羥連-K〇]]二甲基-，（0C-6-33)-鋯，由以下結(jié)構(gòu) (I)表示。
[0033] 在一實(shí)施例中，多價芳氧基醚催化的HDPE為具有一種、一些或所有以下特性的乙 烯/辛烯共聚物：
[0034]-密度為大于0?93g/cc到0?96g/cc;
[0035] -Mw/MnS2. 0 到 2. 5;
[0036] -I2為 15g/10min到 20g/10min;
[0037] -Mz/Mw小于 2. 0,或?yàn)?1. 0,或 1. 3 到 1. 5,或 1. 6 到小于 2. 0;
[0038]-ZSVR大于I. 1，或?yàn)镮. 2 到I. 5;并且
[0039]-乙烯基/IO6碳（C)小于100,或?yàn)?0或25,或50到75到小于100的乙烯基IO6 碳（C)。
[0040] 所述HDPE可以包含兩個或兩個以上本文中所公開的實(shí)施例。
[0041] 2.低密度聚乙烯
[0042] 本發(fā)明纖維的摻合物包括