共聚物膜、纤维、产品和方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉参考
[0002] 本申请要求享有2012年11月6日提交的系列号为61/723, 058的美国临时申请 以及2013年10月18日提交的系列号为61/892, 730的美国临时申请的优先权及权益，这 两个申请每个的内容都以引用的方式并入本文。
技术领域
[0003] 根据至少选定的实施方案，本发明涉及新型改进或改性的多孔膜、纤维、多孔纤 维；由这类膜、纤维或多孔纤维制成的产品；和/或相关的生产、使用方法，等等。根据至少 某些实施方案，本发明涉及新型改进或改性的微孔膜或薄膜、纤维、微孔纤维；由这类膜、纤 维或多孔纤维制成的材料或层等，其用于纺织材料、服装、产品和/或纺织相关的应用。根 据至少某些选定的实施方案，本发明涉及新型改进或改性的微孔膜或薄膜；纤维或微孔纤 维，如实心或中空纤维、微孔中空纤维、异形纤维；由这类纤维或膜制成的材料、层或纺织 品，包括织造物、非织造物、针织物、粘结物、絮状物；和/或其它纺织品、层压材料、复合材 料、服装等，且所述膜、纤维或多孔纤维优选由一种或多种共聚物（如嵌段共聚物或抗冲共 聚物）制成或组成，所述一种或多种共聚物优选包含两种或更多种聚烯烃单体类型或由两 种或更多种聚烯烃单体类型组成，或者所述膜、纤维或多孔纤维优选由聚合物（如一种或 多种聚烯烃）连同一种或多种共聚物（如嵌段共聚物或抗冲共聚物）制成，所述一种或多 种共聚物优选包含两种或更多种聚烯烃或由两种或更多种聚烯烃组成。根据至少特定的实 施方案，本发明涉及新型改进或改性的微孔膜或薄膜、纤维或微孔纤维，其包含聚烯烃与一 种或多种嵌段共聚物或抗冲共聚物的组合或共混，所述一种或多种嵌段共聚物或抗冲共聚 物的作用是改进膜、纤维、多孔纤维或由这类膜、纤维或多孔纤维制成的材料、层或纺织品 的组成、特征、性能和/或性质，例如改进纺织品或纺织最终用途应用中或者用于纺织品或 纺织最终用途应用的膜、纤维、材料、层或纺织品（如微孔聚烯烃膜和/或聚烯烃纤维）的 特点、性能和/或性质，如手感、悬垂性、静音性和/或表面摩擦系数。根据至少特别选定的 实施方案，本发明涉及新型改进或改性的聚烯烃材料或组合物，其中一种或多种聚烯烃与 一种或多种嵌段或抗冲共聚物组合或共混。此外，根据至少特定的某些实施方案，本发明涉 及新型改进或改性的聚烯烃材料或组合物，其中一种或多种聚烯烃与一种或多种（优选一 种或多种）嵌段或抗冲共聚物组合或共混，且其中所述共混或组合影响由这类聚烯烃材料 或组合物制成的微孔聚烯烃膜、材料、层和/或纤维的手感、悬垂性、移动时的"静音性"和/ 或表面摩擦系数等性能特性，并且用在纺织产品和/或纺织相关的最终用途应用中或者用 于纺织产品和/或纺织相关的最终用途应用。
【背景技术】
[0004] 已知至少某些聚烯烃（P0)微孔膜及微孔纤维（或由其制成的材料）是不透水（或 至少是防水）且透气的，这是由于它们的化学组成及结构所致。已知的不透水（或防水）且 透气的这类聚烯烃（P0)微孔膜和中空纤维的例子有由北卡罗来纳州夏洛特的Celgard有 限责任公司生产的Celgard?Z系列膜或Celgard?中空纤维。
[0005]通常情况下，聚烯烃微孔膜及纤维被认为不利地具有挺性并且是塑性样的，因此 通常不用在纺织服装和/或相关的纺织材料、层压材料或产品或其它纺织品最终用途或应 用中。
[0006] 对于至少某些条件或应用，如某些纺织材料或用途，需要开发新型改进或改性的 聚烯烃微孔膜、聚烯烃纤维和/或聚烯烃微孔纤维，和/或由其制成的材料、层和/或纺织 品，它们具有新型改进或改性的组成、特点、性能和/或性质，如改进、改性、更好或良好的 手感、柔软悬垂性、移动时的"静音性"和/或较低的表面摩擦系数，这些在至少某些纺织 品、服装和/或相关的最终用途应用中是可取的。
【发明内容】
[0007] 根据至少选定的实施方案，本发明可解决上述需求及问题，并且涉及新型改进或 改性的微孔膜、纤维和/或微孔纤维，其用于纺织品、服装、纺织服装、纺织材料或纺织相关 的应用。根据至少某些实施方案，本发明涉及新型改进或改性的微孔膜或薄膜、纤维和/或 微孔纤维，其由以下物质组成：一种或多种聚烯烃（P0);-种或多种共聚物，如优选聚丙烯 (PP)和聚乙烯（PE)的嵌段或抗冲共聚物；或一种或多种聚烯烃（P0)与一种或多种共聚物 (如优选聚丙烯（PP)和聚乙烯（PE)的嵌段或抗冲共聚物）混合或共混。根据至少某些实 施方案，本发明涉及由聚烯烃和一种或多种嵌段或抗冲共聚物制成或组成的新型改进和/ 或改性的多孔膜或薄膜、纤维和/或多孔纤维，所述一种或多种嵌段或抗冲共聚物优选由 聚丙烯和聚乙烯制成，或者涉及由本身是由聚烯烃和一种或多种嵌段或抗冲共聚物制成或 组成的这类膜、薄膜、纤维或中空纤维所制成的材料、层或纺织品、层压材料、复合材料等， 所述一种或多种嵌段或抗冲共聚物优选由聚丙烯和聚乙烯制成。
[0008] 在另一实施方案中，本发明涉及新型改进和/或改性的膜、薄膜和/或纤维，如微 孔膜、纤维和/或微孔纤维，其组成为聚烯烃与一种或多种嵌段共聚物（如抗冲共聚物）的 组合，其中共聚物中的聚烯烃包括但不限于聚丙烯、聚乙烯、聚1-丁烯、聚-4-甲基-1戊 烯、聚己烯、聚辛烯和/或它们的共混物、混合物或组合。当由聚烯烃与一种或多种嵌段或 抗冲共聚物组合制备聚烯烃膜或纤维时，改性的膜或纤维为设计在纺织相关的最终用途应 用中可有针对性地增强其性能特性的改性微孔膜、纤维或微孔纤维或材料、层、复合材料、 层压材料或纺织品提供了（offer/provide)方法。根据情况调节本发明的改性组合物、膜 或纤维或者用其或由其制成的材料、层、复合材料、层压材料或纺织品的聚合物共混物或组 合物的化学结构组成可影响性能特性，如手感、悬垂性、移动时的"静音性"和表面摩擦系 数，从而生产出手感较好、较柔软地悬垂、移动时较静音和/或摩擦系数较低（导致例如柔 滑触感）的微孔聚烯烃膜、纤维、微孔纤维或材料、层、复合材料、层压材料或纺织品。
[0009] 根据至少选定的实施方案，本发明涉及：新型改进或改性的多孔膜、纤维、多孔纤 维；由这类膜、纤维或多孔纤维制成的产品；和/或相关的生产、使用方法，等等。根据至少 某些实施方案，本发明涉及：新型改进或改性的微孔膜或薄膜、纤维、微孔纤维；由这类膜、 纤维或多孔纤维制成的材料或层等，以及用于纺织材料、服装、产品和/或纺织的相关应 用。根据至少某些选定的实施方案，本发明涉及：新型改进或改性的微孔膜或薄膜、纤维或 微孔纤维，如实心或中空纤维、微孔中空纤维、异形纤维；由这类纤维或膜制成的材料、层或 纺织品，包括织造物、非织造物、针织物、粘结物、絮状物和/或其它纺织品、层压材料、复合 材料、服装，等等，且所述膜、纤维或多孔纤维优选由一种或多种共聚物（如嵌段共聚物或 抗冲共聚物）制成或组成，所述一种或多种共聚物优选包含两种或更多种聚烯烃单体类型 或由两种或更多种聚烯烃单体类型组成，或者所述膜、纤维或多孔纤维优选由聚合物（如 一种或多种聚烯烃）连同一种或多种共聚物（如嵌段共聚物或抗冲共聚物）制成，所述一 种或多种共聚物优选包含两种或更多种聚烯烃或由两种或更多种聚烯烃组成。根据至少特 定的实施方案，本发明涉及新型改进或改性的微孔膜或薄膜、纤维或微孔纤维，其组成为聚 烯烃与一种或多种嵌段共聚物或抗冲共聚物的组合或共混，所述一种或多种嵌段共聚物或 抗冲共聚物的作用是改进膜、纤维、多孔纤维、由这类膜、纤维或多孔纤维制成的材料、层或 纺织品的组成、特点、性能和/或性质，例如改进纺织品或纺织最终用途应用中或者用于纺 织品或纺织最终用途应用的膜、纤维、材料、层或纺织品（如微孔聚烯烃膜和/或聚烯烃纤 维）的特点、性能和/或性质，如手感、悬垂性、静音性和/或表面摩擦系数。
[0010] 改变微孔聚烯烃膜的手感、悬垂性和表面摩擦系数的常规方法通常涉及应用涂 料，这在实现粘附方面是有挑战性的，并且此外还可能带来这样的风险，即涂层可能显示是 短效的。本发明使用两种或更多种聚烯烃的嵌段共聚物或使用聚烯烃和一种或多种嵌段共 聚物组合或共混的方法具有耐久性，并且可生产一系列差别化纺织材料，所述差别化纺织 材料具有改进的性能特性，如用于许多种纺织品最终用途应用中更可取的手感、悬垂性和 表面摩擦系数，这些应用还可能需要防水及透气性能，如外衣、一次性服装、耐用服装、需要 相对湿度均衡的纺织材料和/或医学相关应用中的服装或物品。
[0011] 可通过多种方法来生产微孔聚烯烃膜或薄膜，包括北卡罗来纳州夏洛特市的 Celgard，LLC所采用的干拉伸工艺（也称为Celgard干拉伸工艺）以及韩国的Celgard KoreaInc、日本的Asahi和日本的Tonen所采用的被称为相分离或萃取工艺的湿工艺方 法。通过这些工艺生产的微孔膜通常由热塑性聚合物制成，包括但不限于聚烯烃，如聚丙 烯、聚乙烯、聚1-丁烯、聚-4-甲基-1戊烯和/或其共混物、混合物或组合。聚烯烃或各种 聚烯烃的选择可影响用于某些最终用途应用的膜的性能特性。聚烯烃（P0)在组成上可以 是均聚物或共聚物。均聚物由一种聚合物组成，而共聚物由按各种序列长度分布排列的两 种或更多种聚合物组成。例如，在共聚物的情况下，单体A可以与单体B共聚以形成嵌段共 聚物AA/BB/AA/BB，其具有重复聚合单元AA和BB的嵌段。这只是可构成嵌段共聚物（BCP) 或抗冲共聚物（ICP)的A和B聚合单元的众多可能的排列当中的一例。此外，根据本发明， 嵌段共聚物链段AA/BB或AAAA/BBBB的组成、长度、数量、顺序和排列例如可影响纺织品最 终用途应用中的微孔P0/ICP、P0/BCP、ICP或BCP膜及纤维中的手感、悬垂性、移动时的"静 音性"和表面摩擦系数之性能特性。术语"嵌段共聚物"是共聚物或抗冲共聚物的一种类 型，其它公知的共聚物有无规和接枝共聚物。
[0012] 本发明的改性方法优选可具有成本效益并易于控制，以便于根据具体情况调节用 于至少某些纺织服装及纺织相关的最终用途应用的性能特性，如手感、柔软悬垂性、移动时 的"静音性"和较低的表面摩擦系数。
[0013] 根据至少选定的实施方案，可通过干拉伸工艺来生产本发明的微孔膜，其中聚烯 烃树脂通过吹塑薄膜技术或者通过流延薄膜方法挤出，以形成无孔前体薄膜，然后将其在 纵向（machinedirection)上（单轴地）进行冷和热拉伸以形成最终厚度通常不到75ym、 优选约12-25ym(但根据最终用途可更薄或更厚）的微孔膜。根据本发明的膜的至少某些 实施方案，聚烯烃树脂优选各自由聚丙烯和聚乙烯制成的一种或多种嵌段共聚物（BCP)或 抗冲共聚物s(ICP)。另选地，聚烯烃树脂可通过吹塑薄膜技术或流延薄膜方法挤出，以形成 无孔前体薄膜，然后将其在纵向和横向两者