[发明专利]交联的聚乙烯弹性纤维

说明书

发明领域

本发明涉及交联的烯烃弹性纤维，其中特别选择该烯烃材料以提 供具有更高韧度和更高温度稳定性的更结实的纤维。上述纤维会在包 括线轴形成和退绕在内的纤维纺丝及纺丝后(post-spinning)(下游处理) 操作中较少遭受断裂。

发明背景和概述

已经由热塑性材料制成多种纤维和织物，所述热塑性材料诸如聚 丙烯、通常用高压聚合工艺制成的高度支化低密度聚乙烯(LDPE)、线 性不均匀支化聚乙烯(例如用Ziegler催化制成的线性低密度聚乙烯)、 线性和基本上线性的均匀支化聚乙烯、聚丙烯和线性不均匀支化聚乙 烯的共混物、线性不均匀支化聚乙烯以及乙烯/乙烯醇共聚物的共混物。

通常按照其旦数(gms/9000m)将纤维分类。一般将单丝纤维定义为 具有大于约14的单根纤维旦数。细旦纤维一般是指旦数小于每根丝约 10旦尼尔的纤维。微旦(microdenier)纤维一般定义为小于1旦尼尔或小 于10微米的纤维。

纤维还可以通过制造它的工艺来分类，例如单丝纤维、连续卷绕 细丝纤维、切段纤维或短切纤维、纺粘纤维和熔喷纤维。

许多聚烯烃材料已知可用于纤维形成中。已经将线性不均匀支化 聚乙烯制成单丝，如USP 4,076,698(Anderson等)中公开的那样。另外 已经将线性不均匀支化聚乙烯成功制成细旦纤维，如USP 4,644,045(Fowells)、USP 4,830,907(Sawyer等)、USP 4,909,975(Sawyer 等)和USP 4,578,414(Sawyer等)中公开的那样。另外已经将上述不均匀 支化聚乙烯的共混物成功制成细旦纤维和织物，如USP 4,842,922(Krupp等)、USP 4,990,204(Krupp等)和USP 5,112,686(Krupp 等)中公开的那样。USP 5,068,141(Kubo等)也公开了由某些具有特定熔 化热的不均匀支化LLDPE的连续热粘合丝制造无纺织物。

然而，由所有这些类型的饱和烯烃聚合物所制成的纤维并非天生 “弹性的”(如下面定义的该术语那样)，因而限制它们在弹性应用中的使 用。通过在熔融纺丝之前向聚合物中混入添加剂来缓和该问题的一种 尝试在USP 4,663,220(Wisneski等)中得到公开。Wisneski等公开了包含 至少约10％苯乙烯类嵌段共聚物和聚烯烃的纤维弹性体网幅(web)。所 得的网幅据说具有弹性体性质。

USP 4,425,393(Benedyk)公开了由弹性模量为2,000-10,000psi的聚 合物材料制成的单丝纤维。该聚合物材料包括增塑聚氯乙烯(PVC)、低 密度聚乙烯(LDPE)、热塑性橡胶、乙烯-丙烯酸乙酯、乙烯-丁烯共聚物、 聚丁烯及其共聚物、乙烯-丙烯共聚物、氯化聚丙烯、氯化聚丁烯或那 些材料的混合物。

由至少一种弹性体(也就是异烯烃和共轭多烯烃的共聚物(例如异 丁烯和异戊二烯的共聚物))和至少一种热塑性材料的共混物制成的弹 性纤维和网幅在USP 4,874,447(Hazelton等)中得到公开。

USP 4,657,802(Morman)公开了复合无纺弹性网幅及其制造工艺。 可用于形成该纤维无纺弹性网幅的弹性材料包括聚酯弹性体材料、聚 氨酯弹性体材料和聚酰胺弹性体材料。

USP 4,833,012(Makimura等)公开了由弹性纤维、不可收缩的非弹 性纤维和可收缩的弹性纤维的三维缠结制成的无纺缠结织物。该弹性 纤维由聚合物二醇、聚氨酯、聚酯弹性体、聚酰胺弹性体及合成橡胶 制成。

复合弹性体聚醚嵌段酰胺无纺网幅在USP 4,820,572(Killian等)中 得到公开。该网幅用熔喷工艺制成而且该弹性纤维由聚醚嵌段酰胺共 聚物制成。

另一种弹性体纤维网幅在USP 4,803,117(Daponte)中得到公开。 Daponte公开了由弹性体纤维或微纤维制成该网幅，所述弹性体纤维或 微纤维由乙烯与至少一种选自乙烯基酯单体、不饱和脂族一元羧酸和 这些一元羧酸的烷基酯的乙烯基单体的共聚物制成。乙烯基单体的量 据说“足以”赋予该熔喷纤维以弹性。乙烯/乙烯基共聚物与其它聚合物 (例如聚丙烯或线性低密度聚乙烯)的共混物也据说形成该纤维网幅。