CN1383442A

CN1383442A - 含有低粘度丙烯均聚物的聚烯烃组合物、由其制成的纤维和可伸长无纺布

Info

Publication number: CN1383442A
Application number: CN01801619A
Authority: CN
Inventors: D·C·布加达; M·E·斯塔丝尼克
Original assignee: Basell Technology Co BV
Current assignee: Basell Technology Co BV
Priority date: 2000-06-07
Filing date: 2001-05-23
Publication date: 2002-12-04
Anticipated expiration: 2021-05-23
Also published as: WO2001094462A1; KR100769842B1; US6476135B1; CA2381333A1; JP2003535944A; KR20020019604A; BR0106727A; CN1205261C; EP1222227B1; AU6415201A; US6569945B2; DE60141881D1; AU779850B2; US20030083437A1; AR028130A1; EP1222227A1; RU2274648C2; ATE465213T1

Abstract

聚烯烃组合物,它含有45－5重量%的聚合熔体流动速率为250－500克/10分钟的低粘度丙烯均聚物、和55－95重量%的烯烃聚合物组合物,该烯烃聚合物组合物优选是丙烯含量为90－99重量%的丙烯与乙烯和/或C_4－10α－烯烃的无规共聚物或它们的混合物。该组合物可形成直径为15－23微米的纤维。该纤维可用于制造无纺布。

Description

含有低粘度丙烯均聚物的聚烯烃组合物、由其制成的纤维和可伸长无纺布

发明背景

本发明涉及含有高熔体流动速率的结晶丙烯均聚物和烯烃聚合物组合物的聚烯烃组合物、以及由其制成的纤维和无纺布。由该聚烯烃组合物的纤维所制成的无纺布表现出可接受的拉伸强度、优良的横向纤维伸长、良好的加工性和改进的纤维柔软性和悬垂性的理想结合。

美国专利No.5,460,884披露了由含有高度结晶丙烯均聚物作为主要成分和多相乙烯/丙烯无规共聚物作为次要成分的聚烯烃组合物制成的无纺布。据说该无纺布十分牢固，但与类似无纺布相比仍是软的。

无纺布在各种产品中都得到认可，这些产品包括尿布、一次性医疗用品和个人卫生用品。可对用于这些应用的无纺布进行制造后的精加工，如涂布或拉伸。拉伸强度高的布难以加工，并会表现出柔软性(“悬垂性”)不足和布的伸长下降。

已经提出由高熔体流动速率的聚烯烃纤维制成的无纺布。因此，美国专利No.5,529,850披露的由多分散指数为2.5-3.7、且熔体流动速率为600-2000克/10分钟的结晶丙烯聚合物和共聚物所制成的纤维和无纺布。

本发明的目的是提供能形成细小直径纤维的聚烯烃组合物。

本发明的另一目的是提供能形成结合了所需性能的无纺布的聚烯烃纤维，这些所需性能包括可接受的拉伸强度、优良的横向纤维伸长、良好的加工性和改进的布的柔软性和悬垂性。

本发明的特征是，包含聚合熔体流动速率(MFR)高的丙烯均聚物、和丙烯与乙烯和/或C_4-10α-烯烃的无规共聚物的聚烯烃组合物。

本发明的另一特征是由该聚烯烃组合物制成的直径15-23微米的纤维。

本发明还有一个特征是由该聚烯烃纤维制成的无纺布，它由峰值拉伸伸长率测得的横向纤维伸长优良。

本发明无纺布的优点是具有改进的加工性、柔软性和悬垂性。

发明概述

本发明涉及聚烯烃组合物，它包含：

A.45-5重量％的低粘度丙烯均聚物，它由D-1238，条件L(230℃/2.16千克)测得聚合时的MFR为250-550克/10分钟；和

B.55-95重量％的烯烃聚合物组合物，它由选自下列的聚合物组成

(1)丙烯含量为90-99重量％的丙烯与乙烯和/或C_4-10α-烯烃的无规共聚物；

(2)基本由下列物质组成的丙烯聚合物组合物：

(a)30-65重量％的丙烯含量为80-98重量％的丙烯与C_4-8α-烯烃共聚物，和

(b)35-70重量％的乙烯含量为1-10重量％的丙烯与乙烯共聚物，或共聚单体总含量为2-10重量％的丙烯与乙烯和C_4-8α-烯烃的三元共聚物；

(3)基本由下列物质组成的烯烃聚合物组合物：

(a)10-50重量％的全同立构指数为80-99％以上的丙烯均聚物，或选自下列的共聚物：(i)丙烯与乙烯的共聚物，(ii)丙烯、乙烯与CH₂＝CHRα-烯烃的共聚物，其中R是C_2-8的直链或支链烷基，和(iii)丙烯与CH₂＝CHRα-烯烃的共聚物，其中R是C_2-8的直链或支链烷基，其中所述的共聚物含有85-99重量％的丙烯，全同立构指数大于80-98％

(b)5-20重量％的半结晶基本线型共聚物组分，它由差示扫描量热法(DSC)所测出的结晶度约为20-60％，其中共聚物选自(i)乙烯含量为55重量％以上的乙烯与丙烯的共聚物；(ii)乙烯、丙烯与CH₂＝CHRα-烯烃的共聚物，其中R是C_2-8的直链或支链烷基，该共聚物中的α-烯烃含量为1-10重量％，乙烯和α-烯烃两者含量为55-98重量％；和(iii)乙烯与CH₂＝CHRα-烯烃的共聚物，其中R是C_2-8的直链或支链烷基，所述的α-烯烃含量为55-98重量％，该共聚物在室温或环境温度下不溶于二甲苯，和

(c)40-80重量％的共聚物组分，其中共聚物选自(i)乙烯含量为20-40重量％的乙烯与丙烯的共聚物，；(ii)乙烯、丙烯与CH₂＝CHRα-烯烃的共聚物，其中R是C_2-8的直链或支链烷基，α-烯烃的含量为1-10重量％、乙烯与CH₂＝CHRα-烯烃的含量为20-40重量％；和(iii)乙烯与CH₂＝CHRα-烯烃的共聚物，其中R是C_2-8的直链或支链烷基，α-烯烃的含量为20-40重量％、任选的二烯烃含量为0.5-10重量％，所述的共聚物组分在环境温度下可溶于二甲苯，并且全同立构指数为1.7-3.0分升/克，烯烃聚合物组合物中乙烯单元或所述α-烯烃单元的总含量、或同时存在于烯烃聚合物组合物中的乙烯和所述α-烯烃单元的总含量为15-35重量％，(b)和(c)组分的总含量以总的烯烃聚合物组合物计为65-80重量％，重量比(b)/(c)为0.1-约0.3，在(b+c)中乙烯或C_4-8α-烯烃或它们的混合物的总含量小于50％。

(4)基本由下列聚合物组成的热塑性烯烃组合物：

(a)10-60重量％的全同立构指数大于90的丙烯均聚物，或丙烯含量大于85重量％和全同立构指数大于85％的丙烯与乙烯和/或C_4-8α-烯烃的结晶丙烯共聚物；

(b)30-60重量％的非晶态乙烯-丙烯共聚物组分，它任选含有少量二烯烃，该组分室温下可溶于二甲苯，并含有40-70重量％的乙烯；和

(c)8-40重量％的室温下不溶于二甲苯的半结晶乙烯-丙烯共聚物，

(5)C_4-8α-烯烃含量高达20重量％的线型低密度聚乙烯，其密度为0.88-0.945克/厘米³、熔体指数为0.1-35克/10分钟；

(6)支化指数小于0.9或熔体张力为3-28cN(厘牛顿)的高熔体强度的丙烯聚合物；和

(7)它们的混合物。

本发明还涉及由该聚烯烃组合物制成的直径15-23微米的纤维。

在另一实施方式中，本发明是由该聚烯烃组合物制纤维所制成的无纺布。

优选实施方式的详细描述

本发明的聚烯烃组合物含有5-45重量％、优选5-40重量％、最优选10-40重量％的低粘度丙烯均聚物。丙烯均聚物可根据用公知的齐格勒-纳塔催化剂体系制成，并根据公知方法在包含丙烯单体或它在脂族或芳族烃溶剂中所形成溶液的液相中、或气相中，或液-气相的聚合步骤中操作。

本发明的聚烯烃组合物还包含55-95重量％、优选60-95重量％、最优选60-90重量％的烯烃聚合物组合物B，它可以是若干烯烃组合物B(1)到B(5)之一或它们的混合物。烯烃聚合物组合物优选是B(1)，即丙烯与乙烯和/或C_4-10α-烯烃的无规共聚物。无规共聚物含有90-99重量％、优选95-98重量％、最优选96.5-99重量％的丙烯，余量为乙烯、C_4-10α-烯烃、乙烯和C_4-10α-烯烃的混合物或C_4-10α-烯烃的混合物。可用作烯烃共聚物组合物B(1)的无规共聚物例子包括丙烯/乙烯共聚物、丙烯/1-丁烯共聚物、丙烯/1-戊烯共聚物、丙烯/1-辛烯共聚物和丙烯/乙烯/1-丁烯共聚物。

无规共聚物可使用本领域中普通技术人员熟知的常规装置和技术由各单体通过常规共聚反应制成。带或不带1-丁烯的丙烯与乙烯无规共聚物购自诸如Basell USA，Inc.的公司。

无规共聚物根据D-1238，条件L(230℃/2.16千克)测出MFR至少为10克/10分钟，优选为10-40克/10分钟。这些熔体流动速率值可直接聚合获得或由减粘裂化获得。

或者，烯烃聚合物组合物可以是B(2)，即基本由下列聚合物组成的丙烯聚合物组合物：

(a)30-65重量％、优选45-65重量％的丙烯与C_4-8α-烯烃共聚物，它含有80-98重量％、优选85-95重量％的的丙烯，

(b)35-70重量％、优选35-55重量％的乙烯含量为1-10％、优选7-9％的丙烯与乙烯共聚物；或丙烯、乙烯和C_4-8α-烯烃的三元共聚物，它的共聚单体总含量即乙烯和C_4-8α-烯烃含量为2-10重量％、优选3-6重量％，且乙烯含量优选为1-3重量％；

或者烯烃聚合物组合物可以是B(3)，它基本由下列聚合物组成：

(a)10-50重量％、优选10-40重量％、最优选20-35重量％的全同立构指数为80-99％以上、优选85-99％的丙烯均聚物，或选自下列的共聚物：(i)丙烯与乙烯的共聚物，(ii)丙烯、乙烯与CH₂＝CHRα-烯烃的共聚物，其中R是C_2-8的直链或支链烷基，和(iii)丙烯与CH₂＝CHRα-烯烃的共聚物，其中R是C_2-8的直链或支链烷基，其中所述的共聚物含有85-99重量％、优选90-99重量％的丙烯，全同立构指数大于80-98％，优选大于85-98％，

(b)5-20重量％、优选7-15重量％的半结晶基本线型共聚物组分，它由差示扫描量热法(DSC)所测出的结晶度约为20-60％，其中共聚物选自(i)乙烯含量为55重量％以上的乙烯与丙烯的共聚物；(ii)乙烯、丙烯与CH₂＝CHRα-烯烃的共聚物，其中R是C_2-8的直链或支链烷基，该共聚物中的α-烯烃含量为1-10重量％，乙烯和α-烯烃两者含量为55-98重量％、优选80-95重量％；和(iii)乙烯与CH₂＝CHRα-烯烃的共聚物，其中R是C_2-8的直链或支链烷基，其中所述的α-烯烃含量为55-98重量％、优选80-95重量％，该共聚物在室温或环境温度下不溶于二甲苯，和

(c)40-80重量％、优选50-70重量％的共聚物组分，其中共聚物选自(i)乙烯与丙烯的共聚物，其中乙烯含量为20-40重量％、优选20-38重量％、最优选25-38重量％；(ii)乙烯、丙烯与CH₂＝CHRα-烯烃的共聚物，其中R是C_2-8的直链或支链烷基，α-烯烃的含量为1-10重量％、优选1-5重量％，乙烯与CH₂＝CHRα-烯烃的含量为20-40重量％；和(iii)乙烯与CH₂＝CHRα-烯烃的共聚物，其中R是C_2-8的直链或支链烷基，α-烯烃的含量为20-40重量％、优选20-38重量％、最优选25-38重量％，任选的二烯烃含量为0.5-10重量％、优选1-5重量％，所述的共聚物组分在环境温度下可溶于二甲苯，并且特性粘度优选为1.7-3.0分升/克，其中烯烃聚合物组合物中乙烯单元或所述α-烯烃单元的总含量、或同时存在于烯烃聚合物组合物中的乙烯和所述α-烯烃单元的总含量为15-35重量％，(b)和(c)组分的总含量以总的烯烃聚合物组合物计为65-80重量％，重量比(b)/(c)为0.1-0.3，在(b+c)中乙烯或C_4-8α-烯烃或它们的混合物的总含量小于50％、优选20-45重量％。

或者，烯烃聚合物组合物可以是B(4)，即基本由下列聚合物组成的热塑性烯烃组合物：

(a)10-60重量％、优选20-50重量％的全同立构指数大于90、优选大于98％的丙烯均聚物，或丙烯含量大于85重量％和全同立构指数大于85％的丙烯与乙烯和/或C_4-8α-烯烃的结晶丙烯共聚物；

(b)30-60重量％、优选30-50重量％的非晶态乙烯-丙烯共聚物组分，它任选含有少量二烯烃，该组分室温下可溶于二甲苯并含有40-70重量％的乙烯；和

或者，烯烃聚合物组合物可以是B(5)，即C_4-8α-烯烃含量高达20重量％、优选5-14重量％的线型低密度聚乙烯。所述的线型低密度聚乙烯的密度为0.89-0.94克/厘米³、优选0.900-0.935克/厘米³。熔体指数[ASTM D1238，条件E(190℃/2.16千克)]为0.20-33克/10分钟、最优选为0.20-30克/10分钟。

或者，烯烃聚合物组合物可以是B(6)，即高熔体强度丙烯聚合物，它可用美国专利No.5,554,668(本文引入其内容作为参考)中披露的辐照法，或美国专利No.5,074,485中披露的方法(本文引入其内容作为参考)，由丙烯聚合物制成。合适的丙烯聚合物包括丙烯均聚物、丙烯与乙烯或C_4-10α-烯烃的共聚物、多相或冲击改性丙烯均聚物、或它们的混合物。这种丙烯聚合物是市售的。

支化指数确定了高熔体强度丙烯均聚物中存在的长链支化程度。它用下列公式定义：

g^{'} = \frac{{[IV]}_{Br}}{{[IV]}_{Lin}}

其中g’是支化指数，[IV]_Br是支化丙烯聚合物的特性粘度，[IV]_Lin是平均分子量基本相同的相应线型丙烯聚合物的特性粘度。

第二组分的熔体张力优选是8-26cN、更优选12-24cN。熔体张力提供了材料熔体强度的指示，并可用购自Gottfert Inc.的Gottfert Rheotens熔体张力装置由下述方法测量熔融聚合物线料的厘牛顿(centi-Newtons)张力而测出：将要测量的聚合物于180℃下经20毫米长和2毫米直径的毛细管挤出；然后用牵引系统对线料以0.3厘米/秒²的恒定加速度进行拉伸。测量上述牵引所产生的张力(厘牛顿)。熔体张力越高意味着熔体强度值越大，该强度值又指示了特定材料应变硬化能力。

或者，烯烃聚合物组合物可以是B(1)到B(6)的混合物。

美国专利No.5,508,318更详细地披露了烯烃聚合物组合物B(2)到B(4)，本文引入其内容作为参考。

美国专利5,455,303更详细地披露了烯烃聚合物组合物B(5)，本文引入其内容作为参考。

可用于制造本发明聚合物组合物的催化剂是专利文献中众所周知的。特别适用的是美国专利No.4,339,054、5,539,067和5,618,771中所述的催化剂。其它催化剂例子述于美国专利No.4,472,524和4,473,660。

用于聚合反应的上述催化剂包括下列物质间的反应产物：

a)含有钛化合物与负载于活性形式氯化镁上的供电子化合物(内部供电子体)的固体组分，

b)烷基铝化合物(助催化剂)和

c)供电子化合物(外部供电子体)。

这些催化剂优选能制造全同立构指数高于90％的丙烯均聚物。

固体组分(a)含有作为供电子体的化合物，该化合物选自醚、酮、内酯、含有N、P和/或S原子的化合物、以及单羧酸酯和二元羧酸酯。

用于固体催化剂组分(a)的合适供电子体包括邻苯二甲酸单苄单丁酯；丙二酸酯如丙二酸二异丁酯和丙二酸二乙酯；新戊酸烷酯和新戊酸芳酯；马来酸烷酯、马来酸环烷酯和马来酸芳酯；碳酸烷酯和碳酸芳酯如碳酸二异丁酯、碳酸单乙基单苯酯、和碳酸二苯酯；琥珀酸酯如琥珀酸单乙酯和琥珀酸二乙酯。特别合适的是邻苯二甲酸酯如邻苯二甲酸二异丙酯、邻苯二甲酸二正丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二正戊酯、邻苯二甲酸二异戊酯、邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸二庚酯和邻苯二甲酸二辛酯。其它特别合适的供电子体是具有如下分子式(I)的1，3-二醚：其中，R、R^I、R^II、R^III、R^IV和R^V相同或不同，为H、C_1-18直链或支链烷基、C_5-18环烷基、C_6-18芳基、C_7-18烷芳基或C_7-18芳烷基，条件是R为H或烷基时R^I不是H或烷基，而R^I是H或烷基时R不是H或烷基；R^VI和R^VII相同或不同，为C_1-18直链或支链烷基、C_5-18环烷基、C_6-18芳基、或C_7-18芳烷基；R-R^V中可有两个或多个相连成含有5-18个碳原子的环状结构。结构符合式(I)的醚的说明性例子包括2，2-二苯基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二苄基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二(环己基甲基)1，3-二甲氧基丙烷、1，3-二(甲氧基甲基)环己烷、和2，2’-二(甲氧基甲基)降冰片烷、2-甲基-2-异丙基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二异丁基-1，3-二甲氧基丙烷、和2-异丙基-2-环戊基-1，3-二甲氧基丙烷。关于该类型的二醚述于美国专利No.5,095,153中，本文引入其内容作为参考。

所述催化剂组分的制备是根据各种方法完成的。其中之一由下述步骤组成：将二卤化镁(以含水量小于1％的无水状态使用)、钛化合物和供电子化合物在二卤化镁被活化的条件下进行研磨或共研磨；然后用过量TiCl₄在80-135℃的温度下对研磨产物处理一次或多次，接着用烃(如己烷)反复洗涤，直到氯离子从洗涤水中消失。也可在研磨过程或用过量TiCl₄处理的过程中加入供电子化合物。如果用过量TiCl₄处理超过一次，则在第一次处理时加入供电子化合物。

根据另一方法，按照公知方法预活化无水卤化镁，然后在溶液中用含有供电子化合物的过量TiCl₄处理一次或多次。在这种情况下，操作也可在80-135℃的温度下进行。或者重复TiCl₄的处理。然后用己烷或其它溶剂洗涤固体，除去所有痕量的未反应TiCl₄。也可在用过量TiCl₄处理的过程中加入供电子化合物，如果用过量TiC₄处理超过一次，优选在第一次处理时加入。

根据另一方法，在溶液中用含有供电子化合物的过量TiCl₄对MgCl₂nROH加合物(特别是球状颗粒形式)处理一次或多次，其中n通常是1-3的数字，ROH是乙醇、丁醇或异丁醇。也可在用过量TiCl₄处理的过程中加入供电子化合物，如果用过量TiC₄处理超过一次，优选在第一次处理时加入。反应温度通常为80-120℃。反应以后，分离出固体，并用TiCl₄处理一次或多次，然后用烃溶剂洗涤固体，直到除去所有痕量的未反应TiCl₄。

根据还有一个方法，在溶液中用含有供电子体化合物的过量TiCl₄对烃氧基镁(magnesium alcoholate)和氯烃氧基镁(可根据美国专利No.4,220,554制备的氯烃氧化物)处理一次或多次，在已描述的相同条件下操作。也可在用过量TiCl₄处理的过程中加入供电子化合物，如果用过量TiC₄处理超过一次，优选在第一次处理时加入。

固体催化剂组分中的钛化合物用Ti含量表示，其范围通常为0.5-10重量％，保持负载于固体二卤化镁上的供电子化合物量相对于二卤化镁通常为5-20摩尔％。

可用于制备催化剂组分的钛化合物是卤化物或卤素烃氧化物。四氯化钛是优选的化合物。用三卤化钛、特别是TiCl₃HR(HR＝还原氢)、TiCl₄ARA(ARA＝还原和被激活的铝)、以及用诸如TiCl₃OR的卤化烃氧基钛(其中R为苯基)，也能获得令人满意的结果。

上述制备方法形成活化二卤化镁。除了已经叙述过的反应之外，本领域中公知，由不同于卤化镁的镁化合物如羧酸镁作为反应物的其它反应也可形成活化二卤化镁。

固体催化剂组分中卤化镁的活化形式可从这一事实得知，即催化剂组分X-射线谱中主要强度反射在半峰处的宽度至少大于未活化二卤化镁的谱中所出现的主要强度反射的30％，或从这一事实得知，即没有主要强度反射(该强度反射在未活化卤化镁谱中出现，该卤化镁表面积小于3米²/克)，并在该处有相对于未活化二卤化镁的最大强度反射位置移动的一个最大强度晕圈。X-射线谱显示出晕圈的卤化镁是最具活性的形式。

在二卤化镁中，氯化镁是优选的化合物。在最具活性形式的氯化镁的情况下，催化剂组分的X-射线谱显示出一晕圈代替在未活化氯化镁谱中位于2.56埃距离处的反射。

作为助催化剂(b)，优选使用三烷基铝化合物，如三乙基铝、三异丁基铝和三正丁基铝。

助催化剂(b)的其它例子是含有两个或多个Al原子由O、或N、或SO₂、SO₃或SO₄基团相连的直链或环状烷基铝化合物。这些化合物的例子是：

(C₂H₅)₂--Al--O--Al(C₂H₅)₂

(C₂H₅)₂--Al--N(C₆H₅)--Al(C₂H₅)₂

(C₂H₅)₂--Al--SO₂-Al--(C₂H₅)₂

CH₃--[(CH₃)Al--O--]_n--Al(CH₃)₂

--[(CH₃)Al--O--]_n--其中n是1-20的数字。

通常，烷基铝化合物的含量要使Al/Ti比为1-1000。

可用作外部供电子体的供电子化合物(c)包括芳族酸酯(如苯甲酸烷酯)、杂环化合物(如2，2，6，6-四甲基哌啶和2，6-二异丙基哌啶)、特别是至少含有一个Si-OR键(其中R是烃基)的硅化合物。硅化合物的一些例子是：(叔C₄H₉)₂Si(OCH₃)₂和(C₆H₅)₂Si(OCH₃)₂。合适的硅化合物述于美国专利No.5,539,067和5,618,771和美国序列号为No.08/469,735的申请，本文引入其内容作为参考。

式(I)的1，3-二醚也适于用作外部供电子体。在内部供电子体是式(I)的1，3-二醚的情况下，可省去外部供电子体。

催化剂可与少量烯烃预先接触(预聚合)，维持催化剂在烃溶剂中形成的悬浮液，并在环境温度到60℃的温度下聚合。所产生的聚合物量为催化剂重量的0.5-3倍。

预聚合反应也可在上述温度条件下于液体丙烯中进行，并且能产生高达1000克/克催化剂组分的聚合物量。

丙烯均聚物由ASTM D-1238，条件L(230℃/2.16千克)测出的MFR为250-550克/10分钟，优选为350-450克/10分钟，最优选为380-420克/10分钟。这些MFR值是用本领域中普通技术人员公知的聚合反应的技术直接获得(聚合后)的，而不是用聚合反应后(减粘裂化)的技术获得的。

适用于本发明的丙烯均聚物购自Basell USA Inc.。

本发明的聚烯烃组合物可用本领域中普通技术人员公知的常规技术和装置将烯烃聚合物组合物与丙烯均聚物一同混合而制成。例如，可在混合机中混合两组分，并以常规温度和混合速度操作单螺杆常规挤出机，将其挤出成粒料。

聚烯烃组合物根据D-1238，条件L(230℃/2.16千克)测出的MFR为20-70克/10分钟，优选25-65克/10分钟。

聚合物的分子量分布(MWD)定义为重均分子量(Mw)除以数均分子量(Mn)的值。

本发明聚烯烃组合物的多分散指数一般为3.0-4.5，优选为3.3-3.7，最优选为3.5-3.7。多分散指数(P.I.)是通过流变测量法所获得的参数，它与聚合物的分子量分布有关。特别的是，P.I.越低，MWD越窄。

聚烯烃组合物优选包含一种或多种有机亚磷酸酯和/或膦酸酯，一种或多种HALS(受阻胺光稳定剂)和一种或多种酚类抗氧剂。亚磷酸酯的具体例子包括Ciba Specialty Chemicals Corp.销售的商品名为Irgafos 168的亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯)酯；GE Specialty Chemicals销售的商品名为Weston6 18的二亚磷酸二(十八烷)季戊四醇酯；Ashasi Denka销售的商品名为ADK Stab P的4，4’-亚丁基二(3-甲基-6-叔丁基苯基-二-十三烷基)亚磷酸酯；亚磷酸三(单壬基苯)酯；GE Specialty Chemicals销售的商品名为Ultranox 626的二亚磷酸二(2，4-二叔丁基)季戊四醇酯。

HALS是分子中含有一个或多个取代的胺基、优选是哌啶基的单体或低聚化合物。含有取代哌啶基的HALS的具体例子是Ciba Specialty Chemicals Corp.销售的下述商品名的化合物：Chimassorb 944、Tinuvin 770、Tinuvin 765、Tinuvin 622、Tinuvin 144，和Cytec Industries Inc.销售的商品名为CyasorbUV 3346的化合物。

酚类抗氧剂的说明性例子包括三(4-叔丁基-3-羟基-2，6-二甲基苄基)-S-三嗪-2，4，6-(1H，3H，5H)三酮、二[单乙基(3，5-二叔丁基-4-羟基-苄基)膦酸酯]钙、1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羟苄基)-S-三嗪-2，4，6(1H，3H，5H)三酮、1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羟苄基)苯、季戊四醇-四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]、3-(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸十八烷酯、和2，6-二甲基-3-羟基-4-叔丁基苄基松香酸酯。

优选的稳定剂混合剂包含200-400ppm的Irgafos 168亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯)酯、200-400ppm的Tinuvin 622聚(N-β-羟甲基-2，2，6，6-四甲基-4-羟基-哌啶基琥珀酸酯)受阻胺光稳定剂、和200-400ppm的硬脂酸钙。这些稳定剂能用挤出机通过随后的造粒或表面涂敷加入聚烯烃组合物中，或者可将它们与聚烯烃机械混合。

常用于连续聚合物长丝生产中的其它添加剂可混入聚烯烃聚合物组合物中，这些添加剂如紫外线稳定剂、颜料、消光剂、润滑剂、抗静电剂、防水剂和防醇剂等，其用量为常规用量，一般不大于约10重量％。

本发明的聚烯烃组合物可由本领域中普通技术人员熟知的常规技术和装置制成纤维和薄膜。因此，例如组合物可由喷丝头挤出为纤维或长丝，然后使其取向并骤冷，接着绕到线轴上。或者，可用公知技术将挤出的纤维立刻形成无纺布，这些技术如纺粘法、熔喷法、针剌(needle punch)法、气流铺置法等。术语“无纺布”是指具有各纤维或细丝相互放置、但是不是以针织物中那样的规则、重复方式放置的结构的织物。本发明的纤维特别适用于作为无纺布生产用的原料。

由本发明组合物制成的纤维的纤维直径一般为15-23微米，优选为16-17.5微米，最优选为16-17微米。

纺粘法通常使用料斗将聚合物输送至加热的挤出机中，该挤出机将熔融聚合物送入喷丝头，聚合物在该处经过喷丝头的孔，形成大量长丝。通常用低压下的空气、拉伸、通常是空气拉伸对长丝骤冷，使其沉积于移动的多孔毡、带或“成丝”，以形成无纺布。纺粘法的加温度通常约为175-320℃。

“横向峰值伸长率”是织物强度在峰值时的织物伸长率。“横向伸长率”是织物断裂时的最大伸长率。CD(横向伸长率)高于CD峰值伸长率。

当织物在最佳粘合温度下粘合时，给定的纤维直径的织物率通常最高。织物伸长率随织物重量降低而下降。

本发明的无纺布具有由峰值拉伸伸长率表示的优良横向织物伸长率，和较低的拉伸强度。因此，本发明的无纺布由ASTM D-5035，织物重量为21-26克/米²时测得的峰值拉伸伸长率优选至少为80％、更优选至少为100％的，最优选至少为120％。这种无纺布在制成无纺制品或物品的无纺部分，如尿布、诸如医院长上衣的一次性医疗用品和诸如卫生巾的个人卫生用品时，会表现出加工性(熔体温度为220℃时至少有4000米/分钟的高熔体纺丝速度)和改进的“悬垂性”的理想结合。

在优选的实施方式中，本发明的无纺布由ASTM D-5035测得，具有小于750克/厘米的较低拉伸强度。无纺布拉伸强度优选小于700克/厘米，更优选是拉伸强度小于600克/厘米，最优选是拉伸强度约350克/厘米。

实施例

下述实施例是为了说明本发明的具体实施方式，决不能视为是对本发明允许范围的限制。

实施例I

用Reifenhauser II纺粘机将聚烯烃组合物制成织物重量为25克/米²的纺粘试样。于450°F挤出均聚物，同时于415°F挤出聚烯烃组合物。于270°F粘合由均聚物制成的织物，同时于250°F粘合由聚烯烃组合物制成的织物。根据ATSM D-5035，Strip Tensile(狭条拉伸)，使用1×6英寸试样，并以12英寸/分钟的十字头速度，进行织物试验。每个试样取五个以获得平均织物伸长率和拉伸强度。

表1

试样	组成	MFR	减粘裂化	P.I.	纤维直径	CD拉伸	CD伸长率
试样	组成	MFR	减粘裂化	P.I.	纤维直径	CD拉伸	CD伸长率	I-1	100％PP	35	有	2.3	17.3	750	77％
I-2	100％PP	35	无	3.6	17.9	688	98％	I-1	100％PP	35	有	2.3	17.3	750	77％
I-2	100％PP	35	无	3.6	17.9	688	98％	I-3	80％I-1	65	掺混	3.7	17.5	623	80％
I-4	100％	35	有	2.1	17.8	596	54％	I-3	80％I-1	65	掺混	3.7	17.5	623	80％
I-4	100％	35	有	2.1	17.8	596	54％	I-5	100％	38	无	3.4	22.4	615	80％
I-6	100％	53	无	3.3	21.5	604	77％	I-5	100％	38	无	3.4	22.4	615	80％
I-6	100％	53	无	3.3	21.5	604	77％	I-7	80％I-5	53	无	3.6	16.9	583	157％

*聚合MFR为400的丙烯均聚物购自Basell USA Inc.。

从表I中可得到的若干观察结果：

1.试样I-4(MFR为35克/10分钟的减粘裂化的无规丙烯/乙烯共聚物)所制成的无纺布的峰值伸长率低于试样I-1(MFR为35克/10分钟的减粘裂化的丙烯均聚物)所制成的无纺布。

2.试样I-5(聚合MFR为38克/10分钟的减粘裂化的无规丙烯/乙烯共聚物)制成了手感粗糙的劣制无纺布，其峰值伸长率与MFR为35克/10分钟的减粘裂化的丙烯均聚物(试样I-1)相近。

3.试样I-2(聚合MFR为35克/10分钟的丙烯均聚物)所制成的无纺布的峰值伸长率高于试样I-1(减粘裂化至MFR为35克/10分钟的丙烯均聚物)。

4.试样I-7(本发明的聚烯烃组合物)所制成的无纺布显然具有最高的峰值伸长率。

实施例II

用实施例I中的通用方法但用不同装置制造聚烯烃组合物，并形成无纺布。所制成的织物的织物重量为22克/米²。对试样的描述示于表2。试样的特性示于表3，试样的伸长率和拉伸强度记录于表4。

表2

试样说明

试样号	说明	MFR
试样号	说明	MFR	II-1	丙烯均聚物	35
II-2	无规共聚物¹	38	II-1	丙烯均聚物	35
II-2	无规共聚物¹	38	II-3	无规共聚物²	52
II-4	80％II-2+20％丙烯均聚物³	60	II-3	无规共聚物²	52
II-4	80％II-2+20％丙烯均聚物³	60	II-5	80％II-2+20％丙烯均聚物²	44
II-6	63％无规共聚物⁴37％丙烯均聚物²	39	II-5	80％II-2+20％丙烯均聚物²	44

¹乙烯含量为3重量％的丙烯与乙烯无规共聚物。

²乙烯含量为3重量％的丙烯与乙烯无规共聚物。

³购自Basell USA Inc.的聚合后MFR为400克/10分钟的丙烯均聚物。

⁴购自Basell USA Inc.的乙烯含量为3重量％、MFR为10克/10分钟的丙烯-乙烯无规共聚物。

表3

试样特性

试样号	最大纺丝速度米/分钟	P.I.
试样号	最大纺丝速度米/分钟	P.I.	II-1	4950	2.24
II-2	4580	3.39	II-1	4950	2.24
II-2	4580	3.39	II-3	5780	3.31
II-4	4340	3.53	II-3	5780	3.31
II-4	4340	3.53	II-5	4420	3.46
II-6	3420	3.89	II-5	4420	3.46

表4

最大(MD)伸长率和相应拉伸的比较

试样号	CD伸长率	MD伸长率	CD拉伸	MD拉伸
试样号	CD伸长率	MD伸长率	CD拉伸	MD拉伸	(1)对于	纤维大小	16.5	微米
II-1	60	60	1.7	3	(1)对于	纤维大小	16.5	微米
II-1	60	60	1.7	3	II-2	85	90	1.3	2.2
II-3	85	90	1.7	2.3	II-2	85	90	1.3	2.2
II-3	85	90	1.7	2.3	II-4	120	90	2.3	2.5
II-5	100	90	1.7	2.5	II-4	120	90	2.3	2.5
II-5	100	90	1.7	2.5	II-6	105	90	1.9	2.7
					II-6	105	90	1.9	2.7
					(2)对于	纤维大小	19微米
II-1	60	60	1.4	2.5	(2)对于	纤维大小	19微米
II-1	60	60	1.4	2.5	II-2	100	75	1.4	1.8
II-3	110	90	1.4	1.8	II-2	100	75	1.4	1.8
II-3	110	90	1.4	1.8	II-4	90	90	1.8	1.8
II-5	85	85	1.4	2	II-4	90	90	1.8	1.8
II-5	85	85	1.4	2	II-6	110	90	1.6	2.3

从这些数据可得到下述观察结果：

1.试样II-4[包含20重量％聚合MFR为400克/10分钟的丙烯均聚物、和80重量％聚合MFR为38克/10分钟的丙烯/乙烯无规共聚物(3％乙烯)的聚烯烃组合物]所制成的无纺布具有在试验试样中最高的织物伸长率。

2.试样II-6[包含37重量％聚合MFR为400克/10分钟的丙烯均聚物、和63重量％的聚合MFR为10克/10分钟的丙烯/乙烯无规共聚物(3％乙烯)的聚烯烃组合物]所制成的无纺布与试样II-4的峰值伸长率相近。但是，试样II-6比试样II-4更难以16.5微米的纤维直径纺丝。

Claims

1.聚烯烃组合物，它包含：

A.45-5重量％的聚合熔体流动速率为250-550克/10分钟的低粘度丙烯均聚物；和

(2)基本由下列物质组成的丙烯聚合物组合物：

(3)基本由下列物质组成的烯烃聚合物组合物：

(a)10-50重量％的全同立构指数为80-99％以上的丙烯均聚物，或选自下列的共聚物：(i)丙烯与乙烯的共聚物，(ii)丙烯、乙烯与CH₂＝CHRα-烯烃的共聚物，其中R是C_2-8的直链或支链烷基；和(iii)丙烯与CH₂＝CHRα-烯烃的共聚物，其中R是C_2-8的直链或支链烷基，其中所述的共聚物含有85-99重量％的丙烯，全同立构指数大于80-98％

(b)5-20重量％的半结晶基本线型共聚物组分，它由差示扫描量热法所测出的结晶度约为20-60％，其中共聚物选自(i)乙烯含量为55重量％以上的乙烯与丙烯的共聚物；(ii)乙烯、丙烯与CH₂＝CHRα-烯烃的共聚物，其中R是C_2-8的直链或支链烷基，该共聚物中的α-烯烃含量为1-10重量％，乙烯和α-烯烃两者含量为55-98重量％；和(iii)乙烯与CH₂＝CHRα-烯烃的共聚物，其中R是C_2-8的直链或支链烷基，所述的α-烯烃含量为55-98重量％，该共聚物在室温或环境温度下不溶于二甲苯，和

(c)40-80重量％的共聚物组分，其中共聚物选自(i)乙烯含量为20-40重量％的乙烯与丙烯的共聚物；(ii)乙烯、丙烯与CH₂＝CHRα-烯烃的共聚物，其中R是C_2-8的直链或支链烷基，α-烯烃的含量为1-10重量％、乙烯与CH₂＝CHRα-烯烃的含量为20-40重量％；和(iii)乙烯与CH₂＝CHRα-烯烃的共聚物，其中R是C_2-8的直链或支链烷基，α-烯烃的含量为20-40重量％、任选的二烯烃含量为0.5-10重量％，所述的共聚物组分在环境温度下可溶于二甲苯，并且特性粘度为1.7-3.0分升/克，所述的烯烃聚合物组合物中乙烯单元或所述α-烯烃单元的总含量、或同时存在于烯烃聚合物组合物中的乙烯和所述α-烯烃单元的总含量为15-35重量％，(b)和(c)组分的总含量以总的烯烃聚合物组合物计为65-80重量％，重量比(b)/(c)为0.1-0.3，在(b+c)中乙烯或C_4-8α-烯烃或它们的混合物的总含量小于50％。

(4)基本由下列聚合物组成的热塑性烯烃组合物：

(a)10-60重量％的全同立构指数大于90的丙烯均聚物，或丙烯含量大于85重量％和全同立构指数大于85％的丙烯与乙烯和/或C_4-8α-烯烃的结晶共聚物；

(b)30-60重量％的非晶态乙烯-丙烯共聚物组分，它任选含有少量二烯烃，该组分在室温下可溶于二甲苯，并含有40-70重量％的乙烯；

(6)支化指数小于0.9或熔体张力为3-28厘牛顿的高熔体强度的丙烯聚合物；和

(7)它们的混合物。

2.如权利要求1所述的聚烯烃组合物，其特征在于所述的烯烃聚合物组合物是B(1)。

3.如权利要求2所述的聚烯烃组合物，其特征在于所述的聚烯烃组合物含有40-5重量％的组分A和60-95重量％的组分B。

4.如权利要求2所述的聚烯烃组合物，其特征在于所述的B(1)的熔体流动速率至少为10克/10分钟。

5.如权利要求1所述的聚烯烃组合物，其特征在于所述的低粘度丙烯均聚物的熔体流动速度为350-450克/10分钟。

6.如权利要求1所述的聚烯烃组合物，其特征在于所述的聚烯烃组合物的熔体流动速率为20-70克/10分钟。

7.如权利要求1所述的聚烯烃组合物，其特征在于所述的聚烯烃组合物的多分散指数为3.0-4.5。

8.如权利要求1所述的聚烯烃组合物，其特征在于所述的烯烃聚合物组合物是B(2)。

9.如权利要求1所述的聚烯烃组合物，其特征在于所述的烯烃聚合物组合物是B(3)。

10.如权利要求1所述的聚烯烃组合物，其特征在于所述的烯烃聚合物组合物是B(4)。

11.如权利要求1所述的聚烯烃组合物，其特征在于所述的烯烃聚合物组合物是B(5)。

12.纤维，它由权利要求1所述的组合物制成，其纤维直径为15-23微米。

13.如权利要求12所述的纤维，其特征在于所述的纤维直径为16-20微米。

14.无纺布，它包含权利要求12所述的纤维，它在织物重量为21-26克/米²时的峰值拉伸伸长率至少为80％。

15.如权利要求14所述的无纺布，其特征在于所述的峰值拉伸伸长率至少为100％。

16.如权利要求15所述的无纺布，其特征在于所述的峰值拉伸伸长率至少为120％。

17.如权利要求14所述的无纺布，其特征在于所述织物的拉伸强度小于750克/厘米。

18.如权利要求14所述的无纺布，其特征在于所述的拉伸强度小于700克/厘米。

19.如权利要求1所述的聚烯烃组合物，其特征在于所述的烯烃聚合物组合物是B(6)。

20.如权利要求1所述的聚烯烃组合物，其特征在于所述的烯烃聚合物组合物是B(7)。