[发明专利]具有改善的机械性质的茂金属聚丙烯纤维和无纺物

说明书

技术领域

本发明涉及包含核化的(nucleated)茂金属聚丙烯的初纺纤维和长丝(filament)。所述纤维和长丝的特征在于改善的机械性质。本发明还涉及包含这样的纤维和长丝的无纺物和制造这样的纤维和长丝的方法。

背景技术

机械性质和物理性质以及良好加工性能的组合已经使聚丙烯成为许多纤维和无纺物应用(例如建筑业和农业、卫生和医疗制品、地毯、织物)所选择的材料。

取决于制造方法、最终用途等，用于纤维和无纺物的聚丙烯具有这样的熔体流动：其可在从5dg/min(用于非常强的高韧度纤维)至最高达几千dg/min(用于熔喷法(meltblown)无纺物)的范围内。通常，纤维挤出中所使用的聚丙烯具有5dg/min～约40dg/min的熔体流动。通常用于纺黏型(spunbond)无纺物的聚丙烯具有25dg/min～40dg/min的熔体流动指数并且另外特征在于窄的分子量分布(Propropylene Handbook，Nello Pasquini编辑，第二版，Hanser，2005，第397页)。通常用于熔喷法无纺物的聚丙烯具有300dg/min～2000dg/min的熔体流动指数。

虽然传统使用的聚丙烯使纤维和无纺物具有可接受的性质，但是节省材料(downgauging)和生产率提高的需求已经导致开发使纤维和无纺物具有改善性质的新型聚丙烯。

专利文献US 5,723,217和US 5,736,465公开了由通过单中心催化制造的聚丙烯制成的纤维和纺黏型或熔喷法织物。这些纤维和织物特征在于当与使用通过齐格勒-纳塔催化制造的聚丙烯制成的纤维和织物比较时的改善的机械性质。

虽然这些开发已经导致改善了纤维和无纺物的性质，但是节省材料的持续努力使得有必要进一步改善纤维和无纺物的性质。

因此，本发明的目的是提供这样的具有进一步改善性质的聚丙烯纤维和无纺物。

发明内容

现在，我们已经发现特征在于进一步改善的性质的纤维和无纺物。

因此，本发明提供包含核化的茂金属聚丙烯的初纺纤维和长丝，所述核化的茂金属聚丙烯包含选自双(3，4-二甲基二亚苄基山梨糖醇)、取代的苯三甲酰胺(tricarboxamide)和它们的共混物的成核剂。

此外，本发明提供包含这样的纤维的无纺物和层压物。

本发明还提供制造初纺纤维和长丝的方法，所述方法包括如下步骤：

(a)提供包含茂金属聚丙烯和成核剂的共混物，

(b)将步骤(a)的共混物进料到挤出机中，

(c)随后将所述共混物熔融挤出以得到熔融聚合物料流，

(d)将步骤(c)的熔融聚合物料流从喷丝头的多个细的、通常为圆形的毛细管挤出，由此得到熔融聚合物的长丝，和

(e)随后将在前述步骤中得到的长丝的直径快速减小至最终直径，

其中所述成核剂选自双(3，4-二甲基二亚苄基山梨糖醇)、取代的苯三甲酰胺和它们的共混物。

此外，本发明提供制造多组分初纺纤维和长丝的方法，所述方法包括如下步骤：

(a1)向第一挤出机提供包含茂金属聚丙烯和成核剂的第一共混物，

(a2)提供至少一种包含热塑性聚合物的其它共混物，

(b1)将步骤(a1)和(a2)的共混物各自进料到单独的挤出机中，

(c1)将各共混物连续地熔融挤出以得到各共混物的熔融聚合物料流，

(d1)将步骤(c1)的各熔融聚合物料流从喷丝头的多个细的毛细管共挤出，由此得到熔融聚合物的多组分长丝，和

(e)随后将在前述步骤中得到的长丝的直径快速减小至最终直径，

其中所述成核剂选自双(3，4-二甲基二亚苄基山梨糖醇)、取代的苯三甲酰胺和它们的共混物。

具体实施方式

通过技术人员所公知的方法初纺制造本发明的聚丙烯纤维和长丝。将聚丙烯在挤出机中熔融，通常使其通过熔体泵以确保恒定的进料速率，然后将其挤出通过喷丝头的多个毛细管。对仍然熔融的纤维和长丝同时进行空气冷却、拉伸为最终直径和收集。将它们例如收集在卷绕机或其它合适的收集装置上。对于如此获得的纤维和长丝不进行进一步的拉伸步骤。

本发明的无纺物可通过任何合适的方法制造。优选的方法为纺黏法和熔喷法。其中，最优选纺黏法。在纺黏法和熔喷法中，所挤出的纤维和长丝只是在熔融态下进行拉伸。因此，对于本发明而言，认为纺黏型无纺物或熔喷法无纺物中所包含的纤维和长丝为初纺纤维和长丝。