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CN101821330A - 聚丙烯混合物 - Google Patents

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CN101821330A CN200880111107A CN200880111107A CN101821330A CN 101821330 A CN101821330 A CN 101821330A CN 200880111107 A CN200880111107 A CN 200880111107A CN 200880111107 A CN200880111107 A CN 200880111107A CN 101821330 A CN101821330 A CN 101821330A
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Abstract

本发明涉及聚丙烯混合物用于制备具有较高伸长性的纺粘型非织造织物的用途，其中，所述聚丙烯混合物主要含有第一均聚丙烯和第二均聚丙烯，其中，第一均聚丙烯的MFR大于第二均聚丙烯的MFR，其中，第二均聚丙烯占聚丙烯混合物的重量比例为至少3重量％到15重量％，其中，主要是第一均聚丙烯构成聚丙烯混合物剩余的重量比例，其中，根据ISO 1133，第二均聚丙烯的MFR为0.7至14g/10min(230℃/2.16kg)，第二均聚丙烯的MFR与第一均聚丙烯的MFR的差值至少为10g/10min，并且第一均聚丙烯根据ISO 1133的MFR的上限为55g/10min(230℃/2.16kg)。这种情况下“主要是”是指，仅使用这两种均聚丙烯作为聚合物。此外，可以再向其中补加其它添加剂，但是不添加其它聚合物。此外，要求保护相应的聚丙烯混合物、由该聚丙烯混合物制备的纺粘型非织造织物和相应的制备方法。

Description

聚丙烯混合物
本发明涉及聚丙烯混合物用于制备具有提高的伸长性的纺粘型非织造织物的用途，相应的聚丙烯混合物，用这种聚丙烯混合物制成的纺粘型非织造织物以及用于制备具有提高的伸长性的纺粘型非织造织物的方法。
多种聚合物的混合物，通常也将其称为共混物(Blend)，尤其是由聚烯烃制成，以便用来制备纺粘型非织造织物(Spinnvliese)。在此例如是指聚丙烯和聚乙烯，它们相互混合。PP-共聚物与聚乙烯或乙烯共聚物的混合物例如由WO 01/73174获得。如果要提高纺粘型非织造织物纤维的伸长能力，常常不用聚丙烯而使用热塑性-弹性的聚烯烃。这例如由WO 2006/067214获得。由WO 2005/111282又获知，向第一聚丙烯中加入至少一种第二聚烯烃，该文中将其描述为弹性或塑性的反应器级(Reaktorgrad)-聚丙烯，其含有至少3重量％聚乙烯。由US 2005/0165173A1又获知由第一丙烯和第二丙烯形成的混合物的用途。第一丙烯应优选是共聚物，为此使用乙烯或其它烯烃。如果要使用该混合物制备非织造织物材料，在该出版物中建议，向该混合物中添加额外的可混合或不可混合的聚合物。这可以是聚乙烯。对于双组分纤维而言，同样公开了聚丙烯和聚乙烯或者热塑性-弹性的聚烯烃和聚丙烯的材料组合，例如由US 2006/0084342获知。
本发明的目的是，提供一种成本有利的、尽管如此但与常规的聚丙烯-非织造织物材料及其纤维相比性能得到改善的非织造织物，而没有改变其它性能，尤其是断裂强度。
该目的用具有权利要求1特征的聚丙烯混合物的用途，具有权利要求5特征的聚丙烯混合物，具有权利要求15特征的纺粘型非织造织物和具有权利要求22特征的方法来实现。其它有利的改进方案和改进记载于各从属权利要求中。
建议将聚丙烯混合物用于制备具有提高的伸长性的纺粘型非织造织物，其中，所述聚丙烯混合物主要(im Wesentlich)含有第一均聚丙烯和第二均聚丙烯，其中，第一均聚丙烯的MFR大于第二均聚丙烯的MFR，其中，第二均聚丙烯占聚丙烯混合物的重量比例为至少3重量％到最大25重量％，优选到最大23重量％，其中，主要是第一均聚丙烯构成聚丙烯混合物剩余的重量比例，其中，根据ISO 1133，第二均聚丙烯的MFR为0.7至14g/10min(230℃/2.1kg)，第二均聚丙烯的MFR与第一均聚丙烯的MFR的差值至少为10g/10min，并且根据ISO 1133，第一均聚丙烯的MFR的上限为55g/10min(230℃/2.16kg)。
优选制备这种聚丙烯混合物，从而只由这两种均聚丙烯而没有少量混入其它的聚合物来产生纺粘型非织造织物纤维。这种情况下″主要″在本发明中是指，除了所述两种均聚丙烯之外还至多存在添加物例如功能性添加剂，但所述纺粘型非织造织物纤维本身由这两种均聚丙烯形成。在此还可以向所述材料中添加常用的添加物，例如添加剂，纺丝改良剂，有色颜料，提高UV-稳定性的添加剂，抑制味道的添加剂，额外影响纺粘型非织造织物纤维的表面性能的添加剂，等等。因此，聚丙烯混合物的优选实施方案只由这两种均聚丙烯形成，可能含有额外的添加物，如添加剂，但没有添加其它聚合物。
所建议的聚丙烯混合物优选用于芯体-壳体-纤维。该纤维可以含有例如聚丙烯混合物作为芯体材料或作为壳体材料。优选只在芯体中或壳体中存在聚合物混合物。还存在以下可能性，将含有第一组合物的聚丙烯混合物用作芯体材料并将含有第二组合物的聚丙烯混合物用作壳体材料。另外还存在以下可能性，所述聚丙烯混合物还用于含有分布于横截面的不同材料的其它纺粘型非织造织物纤维中。
根据一种实施方案设想，所述纺粘型非织造织物具有带有芯体的双组分纺粘型非织造织物，所述芯体主要含有第一和第二均聚丙烯，并具有尤其是绝大部分由聚乙烯形成的壳体。根据另一实施方案，这种纺粘型非织造织物在芯体中由第一和第二均聚丙烯形成。这种双组分材料优选用于层压制品(Laminat)，例如带有膜。这样形成的第二层的膜优选由聚乙烯制成。优选聚乙烯制的膜还是微孔的。根据另一实施方案，膜由不透液体的材料制成，该材料能够吸附和解吸水分，从而确保膜以及进而层压制品的蒸气可透过性。例如该膜材料可以含有聚氨酯。所述膜材料可以含有均聚物或共聚物，比如是单层或多层的。
作为层压制品的膜材料或者作为层压制品的成膜剂，可以根据应用目的而单独或组合使用不同的材料，例如用于纺粘型非织造织物和/或层压制品的不同区域。比如纺粘型非织造织物表面的不同区域可以加载或者暴露于不同材料。一种实施方案设想了使用一种或多种丙烯酸类聚合物。由于其疏水作用，可以改善斥水能力。此时还可以利用其反应：在涂覆时常常出现，当发生丙烯酸聚合物交联时发生极度膨胀而形成凝胶。这能够例如与邻接层特别紧密连接，丙烯酸类聚合物可以渗入到该邻接层中，至少良好粘附到其上。另一方面，例如纺粘型非织造织物松开的纤维端或线圈(Schlaufen)可以包埋在丙烯酸类聚合物中，从而例如提高连接的强度。
还可以利用聚氨酯化合物和/或胶乳化合物(Latexverbindung)来形成层压制品的一层。这可调节成水蒸气透过性和液体不透过性的。这种层例如也可以同时用作支撑结构。使用聚氨酯使得能够建立能扩散的(diffusionsoffen)涂层。通过胶乳使得能够建立不扩散(diffusionsdichte)的涂层。
另一实施方案设想了使用一种或多种聚酯化合物。聚酯层的优点是可以提供高的磨损强度。还可以利用聚酯高的抗拉强度。此外，当聚酯用作含有纺粘型非织造织物的层压制品的层时，同样还可以利用聚酯高的耐热性、绝缘性能和/或隔音性能。
对于层压制品的隔热层，例如可以通过例如无孔的、不透水但水蒸气透过性的膜来实现阻挡空气。
还可以利用聚酰胺，EVA，PVAL和/或PVC-聚合物，以产生膜层。
层压制品中与由聚烯烃混合物形成的纺粘型非织造织物邻接的层或者在层压制品中含有的层可以是膜，泡沫，格网，纱布，织物或别的涂层。邻接的层可以单面存在也可以双面存在。邻接的层可以完全或只是部分覆盖纺粘型非织造织物。邻接的层可以完全与纺粘型非织造织物连接，或者只在彼此分开的区域与纺粘型非织造织物连接。邻接的层可以以独立的层涂覆在非织造织物上，挤出或者将纺粘型非织造织物挤出在该层上。邻接的层可以被发泡，喷涂或以其它方式施加。这种层压制品可以具有一层或多层，相同或不同的层。纺粘型非织造织物可以形成层压制品的外层。纺粘型非织造织物也可以包埋于两层或更多层之间。
根据另一实施方案设想，层压制品具有含有聚合物的非织造织物层，其含有以下成员的至少一种：PO，PET，可生物降解的聚合物，PP，PE，共聚物，抗微生物的添加剂，起亲水作用的添加剂，磷光添加剂，荧光添加剂，抗静电添加剂和防污添加剂。
本文中，在层压制品中可以使用一种非织造织物类型(Vliesart)或者不同的非织造织物类型。根据一种实施方案，例如使用梳理(kardiert)的非织造织物，SMS-材料，膜-非织造织物-层压制品，空气铺设材料(Airlaidmaterial)，射流喷网材料(Spunlacematerial)，熔喷材料，弹性非织造织物，Biko材料(Bikomaterial)和/或其纤维或长丝具有特殊几何形状的非织造织物，例如三叶形或其它几何形状，尤其是从横截面看不是圆形的其它几何形状。术语双组分或多组分另外还指在不连续的结构化的段中存在聚合物相，与混合物不同，其中所述畴趋向于分散或在某些情况下未结构化(wo die
Figure GPA00001088723100041
dahingehend tendieren，zudispergieren，
Figure GPA00001088723100042
oder unstrukturiert)。聚合物组分可以以任何构造方式排列，包括壳体-芯体-几何形状，面对面几何形状，分段的蛋糕块(Tortenstück)-几何形状，海岛几何形状或安装的多叶片-几何形状，作为非织造织物纤维横截面。
此外还优选所述纺粘型非织造织物纤维由所建议的聚合物混合物形成。
根据一种改进方案，所述聚丙烯混合物可以含有MFR范围优选为1.8至12g/10min，尤其是为2.3至5g/10min的第二均聚丙烯。
一种改进方案设想，第一均聚丙烯的MFR范围为16至45g/10min，优选为22至38g/10min。
根据一种实施方案例如设想，第二均聚丙烯的MFR范围为2.3至3.5MFR，并且第一均聚丙烯的MFR范围为24至38g/10min。
例如设想，第二均聚丙烯占聚丙烯混合物的重量比例优选为5重量％至18重量％，尤其是8重量％至15重量％。
根据另一实施方案设想，第二均聚丙烯优选具有范围为10至15g/10min的MFR。第一均聚物优选具有范围为22至55g/10min，尤其是25g/10min至35g/10min的MFR。
例如，根据一种实施方案，作为聚丙烯混合物的第一均聚丙烯，可以使用以名称H502-25RG可由Dow购得的均聚丙烯。其根据ISO 1133的MFR为25g/10min，密度为0.9g/cm3。另一种可购得的均聚丙烯根据ISO 1133的MFR为27g/10min，熔融温度为161℃至165℃。这也可以用作第一均聚物。例如还可以使用以名称HG455FB由Borealis出售的均聚丙烯。另一种均聚丙烯例如同样具有25g/10min的MFR，其中，其以名称Moplen HP560R由Basell提供。
作为第二均聚丙烯，例如可以使用其它情况下并不明确可用于纺粘型非织造织物领域或纤维领域的均聚丙烯。例如可以使用根据ISO 1133的MFR为3.4g/10min的均聚丙烯。这例如可以是Basell的名称为Moplen HP456J的材料。另一种材料例如具有12g/10min的MFR，其可以作为第二均聚丙烯以重量比例为5重量％至25重量％，优选至23重量％来添加。例如其可以是名称为Moplen HP500N的聚合物。还可以使用另一种MFR为12g/10min的第二均聚丙烯，其同样在其它情况下不用于纺粘型非织造织物生产，而由喷注产生。例如其可以是以名称H779-12由Dow获得的聚合物。另一种第二均聚丙烯的MFR为0.7，以名称HP501D由Basell获得。
所建议的聚丙烯混合物因而能够实现一起使用其中例如正常情况下仅一种或没有任何一种能用于纺粘型非织造织物领域的均聚丙烯。尤其是对于第二均聚丙烯而言，可以将其它领域，例如喷注中常见的均聚丙烯用于纺粘型非织造织物应用中。例如可以设想，可单独用于生产非织造织物的均聚丙烯部分被单独并不适合用于生产纺粘型非织造织物的第二均聚丙烯所代替。
另一实施方案设想，第一和第二均聚丙烯之间的MFR差值不大于30g/10min。另一实施方案设想，该差值不大于15，优选其范围为11至13g/10min。
此外还设想，优选制得的纺粘型非织造织物重量为8g/m2至30g/m2。特别是对于重量范围为10g/m2至15g/m2的轻质非织造织物而言，可以实现非织造织物提高的伸长性。
另一实施方案例如设想，聚丙烯非织造织物的伸长率可以通过当向MFR为25g/10min的第一均聚丙烯中混入一部分MFR为12g/10min的第二均聚丙烯而明显提高。
根据另一实施方案设想，对于所述聚丙烯混合物，用齐格勒-纳塔-催化剂来制备第一均聚丙烯，而用金属茂催化剂来制备第二均聚丙烯。另一实施方案设想，用金属茂催化剂来制备第一均聚丙烯，而用齐格勒-纳塔-催化剂来制备第二均聚丙烯。另一优选实施方案设想，在每一情况下用齐格勒-纳塔-催化剂来制备第一和第二均聚丙烯。从而可以实现，除了纺丝行为外，其通过MFR形式的熔体流动以及通过分子量分布MWD来确定，通过针对性调节聚丙烯混合物来额外影响非织造织物或非织造织物纤维的性能。已知，分子量分布变窄带来纺纱工艺(Spinnerrei)的改进。如果提高MFR值，则同样常常带来纺丝工艺的改进。现在发现，在选择窄的分子量分布时实现了断裂强度的提高，但另一方面降低了伸长能力。现在通过针对性使用催化剂，可以针对性利用由此分别获得的聚丙烯的性能，从而可以获得具有定制的(massgeschneiderte)伸长能力和断裂强度的非织造织物纤维或非织造织物材料。
除了使用金属茂催化剂和齐格勒-纳塔-催化剂来制备均聚物外，还可以利用其它催化剂。这例如是半-夹心-酰氨-催化剂(Halb-Sanwich-Amido-Katalysator)，例如EP 0 416 815 A1或EP 0 420 436A1规定的，以及二亚胺配合物，例如WO 96/23010或WO 98/30612规定的那些，分别将这些公开内容引入本文。
例如设想，第一均聚丙烯的平均摩尔质量MW为180,000至340,000g/Mol。还优选第一均聚丙烯的摩尔质量分布MWD为MW/Mn＝1.9至MW/Mn＝3.7。另一实施方案设想，第二均聚丙烯的平均摩尔质量MW为300,000至500,000Mol。另一实施方案设想，第二均聚丙烯的摩尔质量分布MWD为MW/Mn＝3.1至MW/Mn＝4.8。
尤其是由第一或第二均聚丙烯平均摩尔质量或者第一或第二均聚丙烯摩尔质量分布的这些值可以制得不同的聚丙烯混合物，该混合物满足至少一个所给出的范围，优选两个，尤其是所有四个范围。
如果例如使用金属茂催化剂以制得聚丙烯混合物的均聚丙烯时，则其优选根据ISO 1133的MFR为0.7至14g/10min(230℃/2.16kg)，尤其是为2至14g/10min，并且摩尔质量分布MWD为MW/Mn＝1.9至MW/Mn＝2.5。
根据本发明另一构思，用如上所述聚丙烯混合物制备纺粘型非织造织物。本文中，根据一种实施方案，调节伸长性至少在CD-方向，优选在CD-和MD-方向大于使用均聚丙烯而不是聚丙烯混合物的同样的纺粘型非织造织物，其中，所述均聚丙烯具有这样的MFR，该MFR是在考虑各自重量比例情况下，由第一和第二均聚丙烯的MFR出发作为算术平均数计算得到的。如下计算该MFR：
MFR对比＝MFR1×重量％+MFR2×重量％。
优选纺粘型非织造织物完全由聚丙烯混合物制成，其中，可以一起含有合适的添加剂，纺丝改良剂，抗氧化剂以及以上所述的，相反则省却了其它聚合物。
所述纺粘型非织造织物例如可以含有连续的纤维以及短纤维(Stapelfaser)。纺粘型非织造织物方法例如可以用比如US 2001/0004574A1或WO 96/16216或US 6,207,602所规定的设备来实施。也可以使用比如US 3,692,618，US 5,032,329，WO 03/038174或WO 02/063087所规定的纺粘型非织造方法。同样也可以使用属于现有技术的用于制备双组分非织造织物或更多组分非织造织物的相应设备。优选所述纺粘型非织造织物是层压制品的组成部分。所述层压制品可以是两层或更多层的。对于方法，设备，可能的层压制品及其各自单元的公开内容完全参考以上出版物。
含有聚丙烯混合物的纺粘型非织造织物例如至少包含于层压制品的一层中。例如这可以是单一的纺粘型非织造织物层。另一层例如可以是膜。不过同样可能的是，另一层是另一种纺粘型非织造织物，例如按照熔喷法制得的非织造织物。尤其是所述层压制品可以是SMS，FS或SFS，S表示纺粘型非织造织物，F表示膜和M表示熔喷。
如果使用膜，则其优选是微孔膜。不过也可以使用气密性的膜。一种应用设想，所述层压制品是卫生产品背片(Backsheet)的组成部分。所述卫生产品可以是尿布，女性卫生产品等。在此优选所使用的非织造织物的伸长能力决定了所述膜的伸长能力。优选层压制品的非织造织物重量具有10g/m2至13g/m2的非织造织物重量，其中，纺粘型非织造织物，优选整个层压制品被拉伸，并形成卫生产品的外层。
所述非织造织物，膜和/或层压制品可以额外配备亲水剂，UV-稳定剂，γ-稳定剂，阻燃剂和/或色料，尤其是有色颜料。因而纺粘型非织造织物和尤其是层压制品可以用于众多应用领域。优选所述层压制品可经灭菌。除了用于安全服装，尤其是保护性服装外，所述材料还可以用于医药应用，例如用于护盖，用于包扎材料和OP-服装。尤其是所述材料是病毒透不过的。这方面的测试方法以及数值由US 2003/124324获悉，有关内容引入该部分的公开内容中。
所述纺粘型非织造织物或层压制品的优选应用涉及在保护性服装中的应用。例如整个保护性服装都可以由该层压制品制成。也可以仅有一部分保护性服装含有该层压制品。所述层压制品本身例如还可以与额外的层结合，尤其是与膜层结合。特别优选用于工业保护性服装，根据准则89/686/EWG，产品目录3，用作根据类型3，4，5或6的化学品保护性服装。为此优选设想，该层压制品满足为该保护性服装规定的检测特征。关于该要求，参见相应的检测分类prEN 1511，prEN 1512或EN466和EN 465，对于类型3和4，一次使用或多次使用。对于类型5的要求依据prEN ISO 13982-1：2000-11。对于类型6的要求依据prEN13034：1997-09。在该公开内容中作为所使用的层压制品的特征，参考该分类。
对于不同的其它应用，同样也可以适当整理(ausrüsten)所述层压制品。例如可以通过添加添加剂的方式实现这种整理。还可以进行表面施加。这例如可以用喷涂装置，辊子，湿染浴(Nassflotten)或其它施加设备实现。此外还可以对层压制品进行电晕处理。这例如可以调节层压制品的特定性能。层压制品可行的整理，尤其是通过添加来整理，尤其是抗静电剂，抗微生物整理，耐UV的整理，阻燃，斥醇，尤其是直至90％的醇，等等。在此可以使用很多整理或添加方式。所述添加可以仅存在于层压制品的一层中以及存在于层压制品的至少两层或存在于所述层压制品的所有层中。例如所述纺粘型非织造织物可以具有不同于膜的整理，和反之亦然。这尤其适合于上述的整理。
根据另一实施方案，所述纺粘型非织造织物或层压制品用于包装领域。例如所述层压制品事先和/或事后，即，包装之前和/或之后被灭菌。所述层压制品，优选整个包装都是可灭菌的。还存在以下可能性，包装具有多层，其中，这些层仅仅一部分是可灭菌的。例如将灭菌的层压制品安放于包装内部，而包装的外部不灭菌或是不可灭菌的。
以下文献提到其它示例性的应用，公开内容参考这部分内容。所建议的聚丙烯混合物可以代替这些文献提出的各种非弹性材料来使用。
由US 2003/00 50 589A1获悉，弹性单元用于制备例如手指用的包扎物。对于包扎物，可使用通常是非织造织物的基础材料。另外基础材料还可以使用不同的其它材料，例如含有弹性组分的材料。此处尤其是指多种层压制品，如弹性层压制品和膜层压制品。例如是弹性的层压制品，所谓的“拉伸-结合(stretch-bonded)”和“颈部结合(neck-bonded)”层压制品是合适的。这两种材料各自的定义规定，弹性材料与非弹性材料结合。后者在所描述的材料的位置现在是由所建议的聚合物混合物形成的纺粘型非织造织物。
US 6,368,444提出一种拉伸设备，用其据信能将膜，非织造织物或层压制品同时在CD-和MD-方向上拉伸。该设备应是合适的，尤其可以适当拉伸用填料填充的膜。还能用该设备拉伸弹性的非织造织物。对于层压制品，所谓的“颈部拉伸(neck-stretch)”层压制品经拉伸，其中，一层由弹性材料形成，另一层由非弹性材料形成。在此，所述非弹性材料现在也用所建议的聚丙烯混合物制成。
由WO 99/55 942A1获悉，备有填充材料的聚合物挤出到叠层非织造织物上，其随后可被拉伸。叠层非织造织物的纤维在纤维内部由于不同的聚丙烯材料和聚乙烯材料而据信具有均相或非均相混合物，从而获得在CD方向拉伸的强度。代替由聚丙烯和聚乙烯形成的混合物，现在使用所建议的聚合物混合物来制备纺丝纤维。
另一实施方案设想，与第二纺粘型非织造织物相比，所述纺粘型非织造织物在CD-方向，优选在CD-方向和在MD-方向上具有高至少20％的伸长率，所述第二纺粘型非织造织物基本上只由第一均聚丙烯制得且在其它方面与伸长率更高的所述纺粘型非织造织物相同。
根据另一实施方案设想，与第二纺粘型非织造织物相比，例如MD-方向的伸长率近似保持不变，所述第二纺粘型非织造织物基本上只由第一均聚丙烯制得且在其它方面与伸长率更高的所述纺粘型非织造织物相同。第二纺粘型非织造织物优选由第一均聚丙烯形成。与此不同，用所建议的聚丙烯混合物制成的纺粘型非织造织物在CD-方向的伸长率高至少15％，优选甚至25％。
所建议的聚丙烯混合物另一有利的应用在于制备具有提高的伸长性的纺粘型非织造织物。在此可以使用比如以所谓的Reicofil 3-装置为人所知的纺粘型非织造织物设备。还可以使用别的Reicofil-技术，如Reicofil 1，2或4或者Reicofil-Biko。第一和第二均聚丙烯可以各自分开地供入到挤出设备中，并在该挤出设备中由它们制备聚丙烯混合物。不必制备供入挤出机的批料。更准确地说，可以这样使用挤出机本身，使第一和第二均聚丙烯发生彻底混合。例如为此将两种均聚物相应地计量装入相同的漏斗中。另外，通过利用第一和第二均聚丙烯带来的优点在于，它们可相互混合，而不需要额外的添加剂，从而可以完全首先实现两种材料的可混合性。优选将第一和第二均聚丙烯各自直接供入相同的挤出机中，并在那里混合。例如，根据一种实施方案设想，使用单螺杆挤出机。
使用聚丙烯混合物的另一优点如下产生：纺粘型非织造织物设备在至少一个区域中使用聚合物混合物的情况下可以以比使用具有以下MFR的均聚丙烯更低的温度稳定运行，所述MFR在考虑各自重量比例情况下由第一和第二均聚丙烯的MFR的算术平均数计算得出。相应的计算式以上已给出。在此，区域可以是螺杆挤出机中加热区的一段。不过在此同样可以是纺丝头组合件的恒温处理。已经发现，通过使用两种均聚丙烯，将能量需要调节得比使用具有平均MFR-值的可比较的单一均聚丙烯时更低。另外还发现，当第二均聚丙烯在聚合物混合物中的比例提高时，纺丝头组合件中的挤出压力升高。
示例性给出的测试中表达了两种均聚丙烯的影响。
Figure GPA00001088723100101
Figure GPA00001088723100102
Figure GPA00001088723100103
表1
表1的测试结果中，对于MFR为25或12的两种不同均聚丙烯，在纺织板区域不同的温度和以通量表示的不同孔通量下，一方面可纺丝性以可纺性表示，纺丝头组合件中的压力以纺丝头组合件压力(Bar)表示，挤出机功率以挤出机功率(W)表示。另外还获悉，在较低的MFR下需要较高的压力，但还需要较高的温度。反之，在较低的温度和低压下，MFR较低的均聚丙烯是不可纺的。不过，通过聚丙烯混合物就会像所建议的那样存在以下可能性，通过适合作为第二均聚丙烯的添加物能够纺丝MFR较低的均聚丙烯，同时非织造织物获得与如上所述的对比非织造织物相比提高的伸长率。
以下实施例又给出多种测试的部分，藉此可更详细解释所设计的发明。
通过熔融纺丝制得具有不同面重的纺粘型非织造织物，而且以此方式将由不同熔体流动(熔体流速-MFR)的均聚丙烯形成的混合物用于制备该纺粘型非织造织物。所使用的原料列于表2中。
在所谓的“Reicofil 3”-纺粘型非织造织物-中试装置上制备纺粘型非织造织物。此时仅改变混合物的组成，但不改变所选择的工艺条件。没有向该混合物中添加添加剂或色料浓缩物(母料(Masterbaches))。但这完全可以实现。
最重要的工艺条件以及所制得的具有不同面重的纺粘型非织造织物的性能概括于表2至6中。
表2.使用的PP-类型
  类型   生产商   MFR1)   MWD2)
  (dg/10min)
  Moplen HP560R   Basell   25   很窄
  Moplen HP456J   Basell   3.4   -
  H779-12   Dow   12   -
1)熔体流速，取自工业数据表
2)分子量分布，按照工业数据表数据
表3.面重10g/m2的纺粘型非织造织物，由MFR 25的PP和MFR12的第二PP形成的混合物制得。
Figure GPA00001088723100121
因此，例如对于该10g/m2纺粘型非织造织物，通过一直加入第二均聚丙烯，在MD-方向以及CD-方向的伸长率增加。优选例如对于非织造织物重量(Vliesgewicht)为10g/m2或更高，例如直至25g/m2和第二均聚丙烯为1.7至4.5g/10min的MFR，和第一均聚丙烯至少20g/10min，优选为25g/10min至45g/10min的MFR，加入第二均聚丙烯的范围为3重量％至12重量％，尤其是小于10重量％。
表4.面重为14g/m2的纺粘型非织造织物，由MFR 25的PP和MFR12的第二PP形成的混合物制得。
Figure GPA00001088723100131
优选例如对于非织造织物重量为10g/m2或更高，例如直至25g/m2且第二均聚丙烯为10至14g/10min的MFR，和第一均聚丙烯至少20g/10min，优选为25g/10min至45g/10min之间的MFR，加入第二均聚丙烯的范围为8重量％至25重量％，尤其是大于10重量％。
表5.面重为17g/m2的纺粘型非织造织物，由MFR 25的PP和MFR12的第二PP形成的混合物制得。
Figure GPA00001088723100141
优选例如对于非织造织物重量为10g/m2或更高，例如直至25g/m2和第二均聚丙烯为10至14g/10min的MFR，和第一均聚丙烯至少25g/10min，优选为30g/10min至55g/10min的MFR，加入第二均聚丙烯的范围为10重量％至25重量％，尤其是大于12重量％。
表6.由MFR 25的PP和MFR 3的第二PP形成的混合物制得的纺粘型非织造织物，面重为10或15g/m2。
如测量所示，例如对于第二均聚丙烯较低的MFR，优选加入较小重量百分数的第一均聚丙烯，从而获得伸长率的增加大于10％，尤其是大于15％。
本发明混合物的作用可以概括如下：
表7
  MD-伸长率   CD-伸长率
  混合物MFR25+MFR12   10g/m 2 ：升高＞20％，显著超过所有所建议的MFR12的浓度范围14g/m 2 ：在加入20％时，升高＞10％，甚至＞30％，17g/m2：升高＞10％，比加入Fkt.增加   10g/m 2 ：升高＞20％，显著超过所有所建议的MFR12的浓度范围14g/m 2 ：升高＞10％，比加入Fkt.增加17g/m 2 ：升高＞10％，比加入Fkt.增加
  MD-伸长率   CD-伸长率
  混合物MFR25+MFR3   10g/m 2 ：在加入4％时，升高＞30％，15g/m 2 ：在加入4％时，升高＞15％，   10g/m 2 ：在加入4％时，升高＞20％，15g/m 2 ：在加入4％时，升高＞20％，
由此可见，对于非织造织物每一面重，伸长率的影响都特别明显，这也可通过聚丙烯混合物的组成来特定调节：比如，可以用小的非织造织物重量达到与较高面重情况下相同的伸长率提高。比如，例如对于10g/m2至15g/m2的面重而言，优选MD-伸长率升高至少20％。优选CD-伸长率同样提高至少20％。
所建议的聚丙烯混合物例如在双组分纤维(其中在芯体中配备所建议的聚丙烯混合物)情况下的影响由下表7给出。
表8
  芯体：标准-PP+MFR12；壳体：PE芯体/壳体-比例：50/50   芯体：标准-PP+MFR12；壳体：PE芯体/壳体-比例：70/30
  组成芯体 Moplen HP560RMoplen HP500N壳体 Aspun 6834 100  95   90   800    5    10   20100  100  100  100 100  95   90   800    5    10   20100  100  100  100
  纺丝头毛细管/米 5,000  5,000  5,000  5,000 5,000  5,000  5,000  5,000
  处理温度挤出机1区℃挤出机头℃纺丝头℃通量g/孔min压延机油温度℃压延机辊隙压力N/mm 180  180  180  180230  230  230  230240  240  240  2400.6  0.6  0.6  0.6136  136  136  13670   70   70   70 180  180  180  180230  230  230  230240  240  240  2400.6  0.6  0.6  0.6136  136  136  13670   70   70   70
  机械性能F max MD  N/5cm 27.4 30.6 28.3 29.2 26.9 25.1 26.8 25.9
  F max CD  N/5cm   11.3 12.2 11.0 15.3   10.6 10.1 11.5 12.7
还令人惊讶地发现，尽管向第一均聚丙烯中混入第二均聚丙烯的重量比例不同，但在热压延时得到小于10℃的温度范围，在其范围内可发现热结合的影响特别突出。由下表8看出这点。
Figure GPA00001088723100181
在此，一方面以摄氏度表示不同的压延机油温度，另一方面是分别由单一纺粘型非织造织物纤维形成的不同聚丙烯混合物。在此看到，特别优选147℃至153℃的温度范围，因为在该温度曲线外可发现所述值降低。此时发现混入20重量％的第二均聚丙烯是个例外。该处，涉及MD-值的156℃的温度值高于143℃的值。因此，优选调节压延机表面温度，使其在137℃至143℃的范围运行，即，在热结合过程中。相对于油温的这种下降是由于例如对流的热流，非织造织物的放热等。
测定纺粘型非织造织物的性能
通过显微镜测得单丝纤度。按下式将测量的纤度(微米)换算成分特(Dezitex)(PP密度＝0.91g/cm3)：
Figure GPA00001088723100182
测定纺粘型非织造织物的面重按DIN EN 29073-1对10x10cm大的样品进行。
纺粘型非织造织物的透气性的测量根据DIN EN ISO 9237进行。测量样本的面积为20cm2，施加的检测压力为200Pa。
纺粘型非织造织物的机械性能按DIN EN 29073-3求得。夹紧长度：100mm，样品宽度50mm，送料200mm/min。″最大拉力″是在力-伸长率曲线中达到的最大力，″最大拉力伸长率″是力-伸长率曲线中属于最大拉力的伸长率。
以下附图描述了其它有利的实施方案和改进方案。不过，此处分别提出的实施例仅是示例性的，并不构成限制。更准确地说，不同图的单个或多个特征与其它图或以上描述的其它特征可以相互结合成改进方案。附图中：
图1：示出纺粘型非织造织物设备的示意图，其中，在挤出机中制备聚丙烯混合物，
图2：通过所述聚丙烯混合物制得的纺粘型非织造织物，
图3：含有由所建议的聚丙烯混合物形成的纺粘型非织造织物的层压制品，和
图4：具有由所述聚丙烯混合物形成的纺粘型非织造织物并结合有膜的层压制品。
图1示例性表示第一纺粘型非织造织物设备1的示意性结构。该设备具有用于第一均聚丙烯的第一供料单元2和用于第二均聚丙烯的第二供料单元3。当例如还添加额外的材料如添加剂时，例如对于双组分纤维在使用第一和第二均聚丙烯与额外的其它聚合物时，可以扩展所述供料单元。然后第一和第二均聚丙烯在挤出机设备4中相互混合，所述第一和第二均聚丙烯在此处熔融。通过挤出机设备内部挤出机螺杆的作用，实现彻底混合，直至到达纺丝泵5。这样制得的聚丙烯混合物从纺丝泵输入纺丝头组合件6，然后从那里离开，并被流体流动7所冷却。流体流动7在此优选使用空气。空气可以被调整(konditioniert)。该骤冷可以在敞开或封闭的体系中单面或两面进行。这样形成的纤维帘(Faservorhang)8然后供入拉伸单元9。所形成的非织造织物纤维从拉伸单元9堆放(ablegen)到堆布带(Ablegeband)10上。所安装的拉伸单元9在此可以安装静电充电单元11。同样可以在纤维的流动方向上在堆布带10之前，在拉伸单元9处直接安装或与其邻接着安装扩散器。以此方式可以铺展开，并从而改善非织造织物纤维的堆放。非织造织物纤维在堆放后紧接着例如通过热结合压延机12相互结合。接下来例如可以进行所谓的拉伸所形成的纺粘型非织造织物W。由拉伸单元13表示该装置。拉伸单元13例如可以具有环轧单元(Ring-Rilling-Einheit)。在此情况下，彼此相对放置的压延机辊的轮片相互咬合，以此方式拉伸材料。关于这种拉伸，例如参见US 6,042,575。这尤其包含在说明书中“环轧的顶片(ring-rolled topsheet)”，参见其它专利，US 4,107,364，其中，在说明书和附图中提到环轧处理(Ring-Rolling-Prozess)。可以在CD-方向以及MD-方向进行拉伸。例如额外地或代替压延机单元，还可以使用拉幅机(Streckrahmen)。随后通过卷绕单元14将纺粘型非织造织物W卷起，从而使其能运输。
所示的纺粘型非织造织物设备1仅是示例性的。其中可以集成一个或多个额外的纺丝箱体(Spinnbalken)。这同样可以是用于生产连续非织造织物纤维的纺丝箱体。不过也可以是一个或多个熔喷箱体(Meltblownbalken)。例外还可以将预制的材料从没有详细画出的卷绕单元供入纺粘型非织造织物设备1中。预制的材料例如可以是非织造织物，膜或者由不同材料形成的层压制品。另外还可以在所画出的纺粘型非织造织物设备之后，但在热结合压延机之前供入能流动的聚合物材料，该聚合物材料可以形成膜。例如可以向其中填充白垩或其它填料。通过随后的热结合，在含有该纺粘型非织造织物的至少两层之间产生额外的强度。对于膜材料，随后的拉伸例如赋予其空气可透过性或气体可透过性。以此方式可以使其变成微孔性的。通过拉伸的程度，可以调节微孔性，进而调节层压制品的性能。优选通过在第一和第二层之间设计一种或多种额外的结合来增强粘合性。所述层之间的结合例如可以通过热结合步骤，通过缝合，通过喷水强化或超声焊接来实现。还可以使用粘附纤维。
图2表示纺粘型非织造织物W的示例性图示。其具有例如热结合步骤和相应的压印表面能够实现的表面图案。此外还可以为该表面设置松散的纤维，但是其中主要部分通过热结合而与周围的纤维结合。通过所使用的聚丙烯混合物，在CD-或MD-方向的伸长率比使用相应该MFR-值的单一均聚物提高。
图3示例性表示层压制品15，含有由图2已经知道的纺粘型非织造织物W。从而结合例如熔喷-层M。这样形成的层压制品例如可以用于卫生应用，过滤设备或其它应用中。
图4表示由膜F和纺粘型非织造织物W形成的层压制品。通过膜F中所示的横向沟槽表示，膜被拉伸。从而例如实现膜的微孔性。不过，除了微孔性膜F外，还可以使用其它种类的膜，例如可扩散(diffusionsoffen)的膜。这实现了不透风，但同时传递水分。这种层压制品例如可以用于卫生应用中，但尤其是建筑领域，例如用作屋顶低应力带(Dachunterspannbahn)或作为墙遮盖物。

Claims (28)

1.聚丙烯混合物用于制备具有提高的伸长性的纺粘型非织造织物的用途，其中，所述聚丙烯混合物主要含有第一均聚丙烯和第二均聚丙烯，其中，第一均聚丙烯的MFR大于第二均聚丙烯的MFR，其中，第二均聚丙烯占聚丙烯混合物的重量比例为至少3重量％到最大25重量％，其中，主要是所述第一均聚丙烯构成聚丙烯混合物剩余的重量比例，其中，根据ISO 1133，第二均聚丙烯的MFR为0.7至14g/10min(230℃/2.16kg)，且第二均聚丙烯的MFR与第一均聚丙烯的MFR的差值至少为10g/10min，并且第一均聚丙烯根据ISO 1133的MFR的上限为55g/10min(230℃/2.16kg)。
2.根据权利要求1的用途，其特征在于，使用占聚丙烯混合物的重量比例为5重量％至18重量％，尤其是8重量％至15重量％的第二均聚丙烯。
3.根据权利要求1或2的用途，其特征在于，使用所述聚丙烯混合物作为芯体-壳体纤维的芯体材料或壳体材料。
4.根据权利要求1或2的用途，其特征在于，仅使用所述聚丙烯混合物来制备纺粘型非织造织物纤维。
5.用于制备根据权利要求1至4之一的纺粘型非织造织物的聚丙烯混合物，其特征在于，所述聚丙烯混合物主要含有第一均聚丙烯和第二均聚丙烯，其中，第一均聚丙烯的MFR大于第二均聚丙烯的MFR，其中，第二均聚丙烯占所述聚丙烯混合物的重量比例为至少3重量％到最大25重量％，其中，主要是第一均聚丙烯构成该聚丙烯混合物剩余的重量比例，其中根据ISO 1133，第二均聚丙烯的MFR为0.7至14g/10min(230℃/2.16kg)，且根据ISO 1133，第二均聚丙烯的MFR与第一均聚丙烯的MFR的差值至少为10g/10min(230℃/2.16kg)，并且根据ISO 1133，第一均聚丙烯的MFR的上限为55g/10min(230℃/2.16kg)。
6.根据权利要求5的聚丙烯混合物，其特征在于，所述第二均聚丙烯占所述聚丙烯混合物的重量比例为5重量％至18重量％，尤其是8重量％至15重量％。
7.根据权利要求5或6的聚丙烯混合物，其特征在于，用齐格勒-纳塔-催化剂来制备第一均聚丙烯，而用金属茂催化剂来制备第二均聚丙烯。
8.根据权利要求5或6之一的聚丙烯混合物，其特征在于，用金属茂催化剂来制备第一均聚丙烯，而用齐格勒-纳塔-催化剂来制备第二均聚丙烯。
9.根据权利要求5至8之一的聚丙烯混合物，其特征在于，第一均聚丙烯的平均摩尔质量MW为180,000至340,000g/mol。
10.根据权利要求5至9之一的聚丙烯混合物，其特征在于，第一均聚丙烯的摩尔质量分布MWD为MW/Mn＝2.3至MW/Mn＝3.7。
11.根据权利要求5或6之一的聚丙烯混合物，其特征在于，在每一情况下用齐格勒-纳塔-催化剂来制备第一和第二均聚丙烯。
12.根据权利要求5至11之一的聚丙烯混合物，其特征在于，第二均聚丙烯的平均摩尔质量MW为300,000至500,000g/mol。
13.根据权利要求5至12之一的聚丙烯混合物，其特征在于，第二均聚丙烯的摩尔质量分布MWD为MW/Mn＝3.1至MW/Mn＝4.8。
14.根据权利要求1至13之一的聚丙烯混合物，其特征在于，使用金属茂催化剂制得的均聚丙烯根据ISO 1133的MFR为0.7至14g/10min(230℃/2.16kg)，优选MFR介于2至14g/10min，并且摩尔质量分布MWD为MW/Mn＝1.9至MW/Mn＝2.5。
15.含有纺粘型非织造织物纤维的纺粘型非织造织物，所述纺粘型非织造织物纤维在整个横截面上或者在多组分纤维情况下在横截面的与其它组分隔开的区域中主要由根据权利要求1至14之一的聚丙烯混合物形成。
16.根据权利要求15的纺粘型非织造织物，其特征在于，伸长性在纺粘型非织造织物的CD-方向，优选在CD-和MD-方向大于其中使用均聚丙烯而不是聚丙烯混合物的同样的纺粘型非织造织物，其中，所述均聚丙烯具有这样的MFR，该MFR是在考虑各自重量比例情况下，由第一和第二均聚丙烯的MFR的算术平均数计算得到的。
17.根据权利要求15或16的纺粘型非织造织物，其特征在于，其是层压制品的组成部分。
18.根据权利要求15、16或17的纺粘型非织造织物，其特征在于，其是具有微孔膜的呼吸活性的层压制品的组成部分。
19.根据权利要求15至18之一的纺粘型非织造织物，其特征在于，其是卫生产品背片的组成部分。
20.根据权利要求15至19之一的纺粘型非织造织物，其特征在于，其非织造织物重量为10g/m2至15g/m2，被拉伸，并形成尿布的外层。
21.根据权利要求15至20之一的纺粘型非织造织物，其特征在于，所述纺粘型非织造织物与第二纺粘型非织造织物相比，在CD-和MD-方向的伸长率高至少20％，该第二纺粘型非织造织物基本上只由第一均聚丙烯制得，且在其它方面与更高伸长率的所述纺粘型非织造织物相同。
22.用于制备具有提高的伸长性的纺粘型非织造织物的方法，其中，使用根据权利要求1至14之一的聚丙烯混合物来制备主要由此形成的纺粘型非织造织物。
23.根据权利要求22的方法，其特征在于，将第一和第二均聚丙烯各自分开地供入到挤出设备中，并在该挤出设备中由它们制备聚丙烯混合物。
24.根据权利要求22或23的方法，其特征在于，将第一和第二均聚丙烯分别直接供入相同的挤出机中，并在那里混合。
25.根据权利要求22、23或24的方法，其特征在于，使用单螺杆挤出机。
26.根据权利要求22至25之一的方法，其特征在于，纺粘型非织造织物生产设备在至少一个区域中使用聚合物混合物的情况下以比使用具有以下MFR的均聚丙烯更低的温度稳定运行，所述MFR在考虑各自重量比例情况下由第一和第二均聚丙烯的MFR的算术平均数计算得出。
27.根据前述权利要求之一的方法，其特征在于，当第二均聚丙烯在聚合物混合物中的比例提高时，纺丝头组合件中的挤出压力升高。
28.根据前述权利要求之一的方法，其特征在于，在热结合步骤中，对于辊式压延机的至少一个加热辊而言，调节表面温度为136℃至143℃。
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