包含聚烯烃弹性纤维的织物的制作方法

专利名称：包含聚烯烃弹性纤维的织物的制作方法
包含聚烯烃弹性纤维的织物公开领域
本公开涉及弹性体纤维，特别地聚丙烯弹性纤维，其具有断裂伸长率使得它们适用于具有弹性的服装织物。背景
弹性和弹性体纤维和纱线是已知的。实例包括斯潘德克斯(spandex)橡胶。但是,这些典型的弹性纱线遭受到许多缺点。天然橡胶具有限制如仅粗旦可得性和由于胶乳过敏(latex allergy)的潜在性导致的对于服装的有限适合性。斯潘德克斯纱线具有优异的伸长(stretch)和回复性，但是对于生产是昂贵的。同样，斯潘德克斯易受到化学和环境条件，例如暴露于氯、氮氧化物(N0X，其中X是I或2)、烟气、紫外线和臭氧等的损害。
目前可得的聚烯烃弹性体具有低伸长率/弹力、极低的回复能力(growth)和高永久变形(set)使它们不适于通常服装弹力织物应用。美国专利申请公开2009/0298964公开了纺成纱线的聚烯烃组合物，但是这些纱线由于有限的伸长率(最大值达到195%)不适用于服装织物。概述
在一些方面，可以由包含一种或多种弹性体丙烯基聚合物、一种或多种抗氧化剂和一种或多种交联剂(也成为助剂)的共混物的组合物制造弹性体纱线、长丝和纤维。本公开的一个实施方案包括制品，例如织物或服装，其包含含有弹性体丙烯基聚合物组合物的纱线。该聚合物包含至少一种弹性体丙烯基聚合物，其中该纱线具有大于200%或大于大约200%的伸长率(draft)。还公开了用于制备包含弹性体丙烯基聚合物纱线的织物的方法，该方法包括
(a)提供弹性体丙烯基聚合物组合物；
(b)加热该弹性体丙烯基聚合物组合物至大于220°C至大约300°C的温度；
(c)通过毛细孔挤出该组合物以形成纱线；
(d)任选地卷绕所述纱线至卷装上；和
(e)制备包含所述纱线的织物。另一个实施方案提供了用于制备包含弹性体丙烯基聚合物纱线的织物的方法，该方法包括
(a)提供弹性体丙烯基聚合物组合物；
(b)加热该弹性体丙烯基聚合物组合物至大于220°C至大约300°C的温度；
(c)通过毛细孔挤出该组合物以形成纱线；
(d)任选地卷绕所述纱线至卷装上；
(e)制备包含多根所述纱线的经纱；
(f)将所述纱线暴露于电子束以交联所述纱线；
(g)将所述纱线卷取到经轴上；和
(h)经编织物。
详述
在更详细描述本公开之前，要理解的是，本公开不限于所述具体实施方案，因此当然可变。还要理解的是，本文所用的术语仅用于描述具体实施方案而不是限制性的，因为本公开的范围仅受所附权利要求书的限制。除非另行指明，本文所用的所有技术和科学术语具有本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。尽管与本文所述的那些类似或等效的任何方法和材料也可用在本公开的实践和测试中，但现在描述优选方法和材料。本说明书中引用的所有公开和专利经此引用并入本文就像各个独立的公开或专利明确地逐一被指出经引用并入并且经此引用并入本公开，并描述与所引用的公开相关的方法和/或材料。对任何公开的引述是针对其在提交日之前的公开内容且不应被视为承认本公开无权利用优先权公开先于这些公开。此外，所提供的
公开日可能不同于实际
公开日，这可能需要单独确认。 本领域技术人员在阅读本公开后会看出，本文描述和例举的各个实施方案具有分立的部件和要素，它们在不背离本公开的范围或精神的情况下容易与任何其它几个实施方案的要素分开或结合。任何所列方法可以以所列的事件次序或以逻辑上可能的任何其它次序进行。除非另行指明，本公开的实施方案使用在本领域技术范围内的化学技术、纤维技术、纺织品等。在文献中充分解释了这些技术。给出下列实施例以向本领域普通技术人员提供如何实施本文中公开和要求保护的方法和使用本文中公开和要求保护的组合物和化合物的完整公开和描述。已努力确保数值(例如，量、温度等)的精确性，但应考虑一些误差和偏差。除非另行指明，份数为重量份，温度以1计，且压力以大气压计。标准温度和压力是指25°C和I大气压。在详细描述本公开的实施方案之前，要理解的是，除非另行指明，本公开不限于特定材料、试剂、反应材料、制造方法等，因此可变。还要理解的是，本文所用的术语仅用于描述具体实施方案而不是限制性的。在本公开中也可以以逻辑上可行的不同次序实施步骤。必须指出，除非文中明确地另行指明，说明书和所附权利要求书中所用的单数形式“一”(“a”，“an”)和“该”(“the”)包括复数对象。因此，例如，提到“一载体(a support)"包括多个载体(a plurality of supports)。在本说明书和在其后的权利要求书中,会提到许多术语，它们应被定义为具有下列含义，除非明显有相反意图。定义
本文所用的术语“纤维”是指织物和纱线以及纺织品制造中可用的丝状材料。可以使用一种或多种纤维或长丝制造纱线。该纱线可根据本领域中已知的方法完全拉伸或变形(textured)。术语“纱线”、“纤维”和“长丝”可以互换使用，因为该纱线可以包含单根纤维或长丝或多根纤维或多根长丝的组合。在实施方案中，该弹力纱由弹性体丙烯基聚合物纤维制成。本文所用的术语“伸长率”是指在拉伸方向上的纤维或纱线。这是作为百分比描述的，其是拉伸的长度对初始长度的比率。“断裂伸长率”是纱线断裂时的伸长率。弹性体丙烯基聚合物
术语“弹性体丙烯基聚合物”、“丙烯基聚合物”和“丙烯聚合物”可互换使用并包括一种或多种弹性体丙烯基聚合物、一种或多种丙烯-a -烯烃共聚物、一种或多种丙烯-a -烯烃-二烯三元共聚物和一种或多种丙烯-二烯共聚物。还包括两种或更多种这些聚合物、共聚物和/或三元共聚物的共混物。术语“弹性体丙烯基聚合物组合物”是指包括至少一种弹性体丙烯基聚合物以及可用于提供熔纺长丝或纱线的任何添加剂的组合物。可以通过使丙烯与一种或多种二烯聚合来制备丙烯基聚合物。在至少另一个具体实施方案中，可以通过使丙烯与乙烯和/或至少一种C4-Cm a -烯烃、或乙烯和至少一种C4-Cm a-烯烃和一种或多种二烯的组合聚合来准备丙烯基聚合物。所述一种或多种二烯可以是共轭或非共轭的。所述一种或多种二烯优选是非共轭的。所述共聚单体可以是直链或支化的。直链共聚单体包括乙烯或C4-C8 a-烯烃，如乙烯、I- 丁烯、I-己烯和I-羊烯。支化共聚单体包括4-甲基-I-戍烯、3-甲基-I-戍烯和3，5，5-三甲基-I-己烯。在一个或多个实施方案中，该共聚单体可包括苯乙烯。 示例性的二烯可包括但不限于5-亚乙基-2-降冰片烯(ENB) ; 1，4_己二烯；5_亚甲基-2-降冰片稀(MNB) ;1，6_羊二稀；5_甲基-I, 4_己二稀；3，7-二甲基-1，6-羊二稀；1，3_环戊二烯；1，4_环己二烯；乙烯基降冰片烯(VNB) ;二环戊二烯(DCPD)及其组合。适用于制造丙烯基聚合物的方法和催化剂可见于公开US 2004/0236042和W005/049672和美国专利No. 6，881，800，这些都经此引用并入本文。吡啶胺络合物，如W003/040201中描述的那些，也可用于制造此处可用的丙烯基聚合物，其经此引用并入本文。该催化剂可涉及如经此引用并入本文的美国专利No. 6，559，262中的发生周期性分子内重排(intra-molecular re-arrangement)以提供立构规整性的所需插入的易变络合物。该催化剂可以是对丙烯插入具有混合影响的立体刚性(stereorigid)络合物,参见RiegerEP1070087，其经此引用并入本文。EP1614699中描述的催化剂也可用于制造适用于本公开的一些实施方案的骨架，其经此引用并入本文。用于制备该弹性体丙烯基聚合物的聚合方法包括高压、淤浆、气体、本体、溶液相及其组合。可用的催化剂体系包括传统齐格勒纳塔催化剂和单位点金属茂催化剂体系。所用催化剂可具有高全同立构性。可以通过连续或分批法进行聚合并可包括使用链转移剂、清除剂或本领域技术人员公知的其它这样的添加剂。该聚合物还可含有常为了改进或保持树脂和/或纱线性质而加入的添加剂，如流动改进剂、成核剂和抗氧化剂。—种合适的催化剂是大配体过渡金属催化剂。该大配体含有许多键合原子，例如碳原子，以形成基团，其可以是含有一个或多个任选杂原子的环。该大配体可以是金属茂型环戊二烯基衍生物，其可以是单核或多核的。一个或多个大配体可键合到过渡金属原子上。根据主流科学理论，该大配体被认为在聚合过程中留在原位以提供均相聚合效应。其它配体可键合或配位至过渡金属，任选可通过助催化剂或活化剂，如烃基或卤素离去基团分离。任何这样的配体的分离被认为产生配位点，在此烯烃单体可插入聚合物链中。该过渡金属原子是元素周期表第IV、V或VI族过渡金属。一种合适的过渡金属原子是第IVB族原子。合适的催化剂包括单位点催化剂(SSC)。这些通常含有周期表第3至10族的过渡金属；和至少一个在聚合过程中保持键合到过渡金属上的辅助配体。该过渡金属可以以阳离子态使用并用助催化剂或活化剂稳定化。实例包括可以以d°—价阳离子态用于聚合并具有如下文更详细描述的一个或两个辅助配体的周期表第4族如钛、铪或锆的金属茂。用于配位聚合的这样的催化剂的一些特征包括能够抽提的配体和乙烯(烯属)基团可插入其中的配体。该金属茂可以与助催化剂(其可以是铝氧烷，如具有通过蒸气压渗透法测得的4至30的平均低聚度的甲基铝氧烷)一起使用。铝氧烷可以改性以提供在直链烷中的可溶性或在淤浆中使用，但通常由甲苯溶液使用。这样的溶液可包括未反应的三烷基铝，铝氧烷浓度通常用摩尔Al/升指示，该数值包括尚未反应形成低聚物的任何三烷基铝。铝氧烷在用作助催化剂时通常摩尔过量使用，与过渡金属的摩尔比为大约50或更大，包括大约100或更大，大约1000或更小,和大约500或更小。该SSC可选自广泛的可得SSC，以适应制造的聚合物的类型和与其相关的工艺范围，以在工艺条件下以至少大约40，000克聚合物/克SSC(如金属茂)，如至少大约60，000,包括超过大约100，000克聚合物/克SSC的活性制造聚合物。通过能在最优化的催化剂选择下在不同操作范围内制造不同聚合物，SSC和任何辅助催化剂组分可以少量使用，任选还使用少量清除剂。可以同等少量使用催化剂终止剂(catalyst killer),然后可引入各种成 本有效的方法以允许非极性溶剂再循环和在再用在聚合反应器中之前施以处理以除去极性污染物。该金属茂也可以与助催化剂(其是非配位或弱配位阴离子)一起使用(本文所用的术语非配位阴离子包括弱配位阴离子)。配位应在任何情况下都足够弱(如聚合进程所示)，以便插入不饱和单体组分。非配位阴离子可以以现有技术中描述的任何方式供应和与金属茂反应。非配位阴离子的前体可以与以还原价态供应的金属茂一起使用。该前体可能发生氧化还原反应。该前体可以是离子对，其前体阳离子以一定方式中和和/或消除。该前体阳离子可以是铵盐。该前体阳离子可以是三苯基碳鎗衍生物。该非配位阴离子可以是卤化的、四芳基取代的第10-14族非碳元素基阴离子，尤其是具有取代在芳基上或这些芳基上的烷基取代基上的氢原子的氟基团的那些。有效的第10-14族元素助催化剂络合物可衍生自阴离子盐，包括4-配位的第10-14族元素阴离子络合物，其中A—可表示为
[(M) Q1Q2 . . . Qi]—
其中M是一种或多种第10-14族准金属或金属，如硼或铝，各Q是有效提供电子效应或位阻效应的配体以使[(M’)Q1Q2 . . . Qi] ^适合作为如本领域中理解的非配位阴离子，或足够数量的Q使得[(M’)Q1Q2 ... Q Qi] _整体是有效的非配位或弱配位阴离子。示例性的Q取代基具体包括氟化芳基，如全氟化芳基，并包括具有除氟取代外的取代基的取代Q基团，如氟化烃基。示例性的氟化芳基包括苯基、联苯、萘基及其衍生物。该非配位阴离子可以相对于过渡金属组分以大致等摩尔量使用，如至少大约0. 25，包括大约0. 5和大约0. 8和不大于大约4，或大约2或大约I. 5。代表性的金属茂化合物可具有式
LaLbLcj MDE
其中I/是-键合到M上的取代环戊二烯基或杂环戊二烯基辅助配体；1/是为I/定义的辅助配体类的成员或是J，O-键合到M上的杂原子辅助配体；L4和I/配体可以通过第14族元素连接基共价桥连在一起是具有到M上的配价键的任选中性的非氧化配体(i等于O至3) ;M是第4或5族过渡金属；且D和E独立地为各具有到M上的a_键的单-阴离子不稳定配体，任选相互桥连或桥连至I/或I/。单-阴离子配体可被合适的活化剂置换以允许可聚合单体插入或大分子单体可插入以实现在过渡金属组分的空配位点的配位聚合。可用作SSC的代表性的非金属茂过渡金属化合物还包括四苄基锆、四双(三甲基甲硅烷基甲基)锆、氧代三(三甲基甲硅烷基甲基)钒、四苄基铪、四苄基钛、双(六甲基二娃叠氮基)二甲基钦(bis (hexamethyl disilazido) dimethyl titanium)、三(三甲基甲娃烷基甲基)二氯化铌和三(三甲基甲硅烷基甲基)二氯化钽。适合作为本发明的烯烃聚合催化剂的另外的有机金属过渡金属化合物是可通过配体分离(ligand abstraction)转化成催化活性阳离子并通过足够容易被烯属不饱和单体如乙烯置换的非配位或弱配位阴离子稳定在此活性电子态的任何第3-10族的那些。其它可用的催化剂包括第IV族过渡金属，如锆或铪的双环戊二烯基衍生物形式的金属茂。这些可以是含有通过单碳和硅原子连接的芴基配体和环戊二烯基配体的衍生 物。该Cp环可以未取代和/或该桥含有烧基取代基，合适地为烧基甲娃烧基取代基，以助于金属茂在烷烃中的可溶性，如PCT公开申请W000/24792和W000/24793中公开的那些，它们各自经此引用并入本文。其它可能的金属茂包括经此引用并入本文的PCT公开申请W001/58912中的那些。其它合适的金属茂可以是双芴基衍生物或未桥连的茚基衍生物，其可以在稠环上的一个或多个位置被具有提高分子量的作用并因此间接允许在较高温度下聚合的基团取代。该总催化剂体系可另外包括一种或多种有机金属化合物作为清除剂。这样的化合物意在包括从反应环境中有效除去极性杂质并提高催化剂活性的那些化合物。杂质会不经意地随任何聚合反应组分，特别是随溶剂、单体和催化剂进料一起引入，并不利地影响催化剂活性和稳定性。其会造成催化活性的降低或甚至消除，特别是在电离阴离子前体活化该催化剂体系时。杂质或催化剂毒物包括水、氧、极性有机化合物、金属杂质等。在将它们引入反应器中之前可采取步骤除去这些毒物，例如通过在各种组分的合成或制备之后或之中的化学处理或仔细分离技术，但在聚合过程本身中仍常使用一些少量有机金属化合物。有机金属化合物通常可包括美国专利No. 5，153，157和5，241，025和PCT公开W091/09882、W094/03506、W093/14132,和 W095/07941 中公开的第 13 族有机金属化合物，它们各自经此引用并入本文。合适的化合物包括三乙基铝、三乙基硼烷、三异丁基铝、三正辛基铝、甲基铝氧烷和异丁基铝氧烷。铝氧烷也可以以清除量与其它活化手段一起使用，所述活化手段例如甲基铝氧烷和三异丁基铝氧烷与硼基活化剂。要与催化剂化合物一起使用的这样的化合物的量在聚合反应过程中最小化至有效提高活性的量(如果以双重功能使用，为活化催化剂化合物所必需的量)，因为过量可能充当催化剂毒物。该丙烯基聚合物可具有按重量百分比计占该聚合物重量的大约60重量％至大约99. 7重量％，包括大约60重量％至大约99. 5重量％，大约60重量％至大约97重量％和大约60重量％至大约95重量％的平均丙烯含量。一方面，余量可包括一种或多种其它a-烯烃或一种或多种二烯。在另一些实施方案中，该含量可以为聚合物重量的大约80重量％至大约95重量％丙烯，大约83重量％至大约95重量％丙烯，大约84重量％至大约95重量％丙烯和大约84重量％至大约94重量％丙烯。该丙烯基聚合物的余量任选包含二烯和/或一种或多种a-烯烃。该a-烯烃可包括乙烯、丁烯、己烯或辛烯。当存在两种a-烯烃时，它们可包括任何组合，如乙烯与丁烯、己烯或辛烯之一。该丙烯基聚合物包含占该聚合物重量的大约0. 2重量％至大约24重量％的非共轭二烯，包括大约0. 5重量％至大约12重量％，大约0. 6重量％至大约8重量％，和大约0. 7重量％至大约5重量％。在另一些实施方案中，该二烯含量可以为该聚合物重量的大约0. 2重量％至大约10重量％，包括大约0. 2至大约5重量％，大约0. 2重量％至大约4重量％，大约0. 2重量％至大约3. 5重量％，大约
0.2重量％至大约3. 0重量％，和大约0. 2重量％至大约2. 5重量％。在上文或本文中别处的一个或多个实施方案中，该丙烯基聚合物包含大约0. 5至大约4重量％，包括大约0. 5至大约2. 5重量％，和大约0. 5至大约2. 0重量％的量的ENB。在另一些实施方案中，该丙烯基聚合物包括在上述一个或多个量的丙烯和二烯，余量包含一种或多种C2和/或C4-C2tl a-烯烃。通常，这相当于包括占该聚合物重量的大约5至大约40重量％的一种或多种(2和/或(；-(^ a-烯烃的丙烯基聚合物。当存在C2和/或C4-Cm a -烯烃时，这些烯烃在该聚合物中的总量可以为大约5重量％或更大并落 在本文所述的量内。所述一种或多种a-烯烃的其它合适的量包括大约5重量％至大约35重量％，包括大约5重量％至大约30重量％，大约5重量％至大约25重量％，大约5重量％至大约20重量％，大约5至大约17重量％和大约5重量％至大约16重量％。该丙烯基聚合物可具有大约5，000, 000或更低的重均分子量(Mw)、大约3，000, 000或更低的数均分子量(Mn)、大约10，000，000或更低的z_平均分子量(Mz)和在该聚合物的重均分子量(Mw)下使用全同立构聚丙烯作为基线测得的大约0. 95或更大的g’指数，所有这些都可以通过尺寸排阻色谱法，例如3D SEC (如本文所述也称作GPC-3D)测定。在上文或本文中别处的一个或多个实施方案中，该丙烯基聚合物可具有大约5，000至大约5，000, 000 g/mole的Mw，包括大约10，000至大约1，000, 000的Mw、大约20, 000至大约500,000的Mw和大约50,000至大约400,000的Mw，其中如本文所述测定
Mw0在上文或本文中别处的一个或多个实施方案中，该丙烯基聚合物可具有大约2，500 至大约 2，500，000 g/mole 的 Mn，包括大约 5，000 至大约 500，000 的 Mn、大约 10，000至大约250，000的Mn和大约25，000至大约200，000的Mn，其中如本文所述测定Mn。在上文或本文中别处的一个或多个实施方案中，该丙烯基聚合物可具有大约10，000至大约7，000, 000 g/mole的Mz，包括大约50，000至大约1，000, 000的Mz、大约80，000至大约700，000的Mz和大约100，000至大约500，000的Mz，其中如本文所述测定Mz0该丙烯基聚合物的分子量分布指数(MWD= (Mw/Mn))，有时被称作“多分散性指数”(roi)可以为大约I. 5至大约40。MWD可具有大约40，或大约20，或大约10，或大约5，或大约4. 5的上限和大约I. 5，或大约I. 8，或大约2. 0的下限。该丙烯基聚合物的MWD可以为大约I. 8至大约5并包括大约I. 8至大约3。测定分子量(Mn和Mw)和分子量分布(MWD)的技术是本领域中公知的并可见于美国专利No. 4，540，753 (其出于美国实践经此引用并入本文)和其它引用的参考文献，Macromolecules, 1988,第21卷，第3360页(Verstrate等人)和根据美国专利No. 6, 525,157,第5栏，第1_44行中公开的程序，所有这些全文经此引用并入本文。该丙烯基聚合物可具有大约0. 95或更大，包括大约0. 98或更大和大约0. 99或更大的g’指数值，其中使用全同立构聚丙烯的特性粘度作为基线在该聚合物的Mw下测量g’。本文所用的g’指数被定义为
= UZn1
其中是该丙烯基聚合物的特性粘度且I是具有与该丙烯基聚合物相同的粘度平均分子量(Mk)的线型聚合物的特性粘度。H1 = KM/，K和a是线型聚合物的测量值并应在与用于g’指数测量的仪器相同的仪器上获得。该丙烯基聚合物可具有根据ASTM D-1505试验方法测得的大约0.85 g/cm3至大约 0. 92 g/cm3,包括大约 0. 87 g/cm3 至 0.90 g/cm3 和大约 0.88 g/cm3 至大约 0.89 g/cm3 在大约室温下的密度。该丙烯基聚合物可具有根据如修改(下述)的ASTM D-1238(A)试验方法测得的等于或大于0.2 g/10 min的熔体流动速率MFR(230°C，大约2. 16 kg重量)。该MFR (大约
2.16 kg (230°C )可以为大约 0.5 g/10 min 至大约 200 g/10 min，包括大约 I g/10 min至大约100 g/10 min。该丙烯基聚合物可具有大约0. 5 g/10 min至大约200 g/10 min,包括大约2 g/10 min至大约30 g/10 min,大约5 g/10 min至大约30 g/10 min,大约10g/10 min 至大约 30 g/10 min,大约 10 g/10 min 至大约 25 g/10 min 和大约 2 g/10 min至大约 10 g/10 min 的 MFR。该丙烯基聚合物可具有小于大约100，如小于大约75，包括小于大约60和小于大约30的根据ASTM D1646测得的门尼粘度ML (1+4) (125。。)。该丙烯基聚合物可具有根据下述DSC程序测得的熔化热(Hf)，其大于或等于大约
0.5焦耳/克(J/g)并可以为大约80 J/g，包括大约75 J/g，大约70 J/g，大约60 J/g，大约50 J/g,和大约35J/g。该丙烯基聚合物可具有大于或等于大约I J/g，包括大于或等于大约5 J/g的熔化热。在另一实施方案中，该丙烯基聚合物具有大约0.5 J/g至大约75 J/g，包括大约I J/g至大约75 J/g和大约0.5 J/g至大约35 J/g的熔化热(Hf)。合适的丙烯基聚合物和组合物可以在它们的熔点(Tm)和熔化热方面都表征，共聚单体的存在或空间不规则性(它们阻碍通过聚合物链形成微晶)可影响这些性质。在一个或多个实施方案中，熔化热可具有大约1.0 1^，或大约1.5 J/g，或大约3.0 J/g，或大约4.0 J/g，或大约6. 0 J/g，或大约7. 0 J/g的下限至大约30 J/g，或大约35 J/g，或大约40J/g，或大约50 J/g，或大约60 J/g或大约70 J/g，或大约75 J/g，或大约80 J/g的上限。该丙烯基聚合物的结晶度也可以以结晶度百分比(即％结晶度)表示。在上文或本文中别处的一个或多个实施方案中，该丙烯基聚合物具有大约0. 5%至40%，包括大约1%至30%和大约5%至25%的％结晶度，其中根据下述DSC程序测定％结晶度。在另一实施方案中，该丙烯基聚合物可具有小于大约40%，包括大约0. 25%至大约25%，大约0. 5%至大约22%，和大约0. 5%至大约20%的结晶度。如上文公开，最高级聚丙烯的热能估计为大约189J/g (即100%结晶度等于209 J/g)。除这种水平的结晶度外，该丙烯基聚合物可具有单个宽熔融转变。该丙烯基聚合物也可表现出与该主峰相邻的次要熔融峰，但对本文而言，这样的次要熔融峰一起被视为单熔点，这些峰的最高值(相对于如本文所述的基线)被视为该丙烯基聚合物的熔点。
该丙烯基聚合物可具有等于或小于大约100°C，包括小于大约90°C，小于大约80°C和小于或等于大约75°C的熔点(通过DSC测得)，包括大约25°C至大约80°C，大约25°C至大约75°C，和大约30°C至大约65°C的范围。差示扫描量热(DSC)程序可用于测定丙烯基聚合物的熔化热和熔融温度。该方法如下称出大约0. 5克聚合物并使用“DSC模具”和作为衬纸(backing sheet)的Mylar在大约140°C _150°C下压至大约15-20密尔(大约381-508微米)厚度。通过悬挂在空气中(不移除Mylar)，使该压垫冷却至环境温度。该压垫在室温(大约23_25°C )下退火大约8天。在此期间结束时，使用冲模从该压垫中取出大约15-20毫克圆片并置于10微升铝样品盘中。将该样品置于差不扫描量热计(Perkin Elmer Pyris I Thermal Analysis System)中并冷却至大约-100°C。以大约10°C /min加热该样品以达到大约165°C的最终温度。作为样品熔融峰下的面积记录的热输出衡量熔化热并可以以焦耳/克聚合物表示，并通过PerkinElmer System自动计算。相对于随温度提高聚合物热容的基线测量，作为在样品熔融范围内的最大吸热温度记录熔点。 该丙烯基聚合物可具有大约75%或更大,大约80%或更大,大约82%或更大,大约85%或更大，或大约90%或更大的通过13C NMR测得的三个丙烯单元的三单元组立构规整度。在一个实施方案中，三单元组立构规整度可以为大约50至大约99%，大约60至大约99%，大约75至大约99%，大约80至大约99% ;在另一些实施方案中大约60至大约97%。三单元组立构规整度是本领域中公知的并可以通过经此引用并入本文的美国专利申请公开No. 2004/0236042中描述的方法测定。该弹性体丙烯基聚合物可包括烯烃含量、二烯含量或两者都不同的两种丙烯基聚合物的共混物。在上文或本文中别处的一个或多个实施方案中，该丙烯基聚合物可包括通过无规聚合法制成的丙烯基弹性体聚合物，以产生在有规立构的丙烯延伸方向中具有无规分布的不规则的聚合物。这不同于嵌段共聚物，其中相同聚合物链的组成部分单独和相继聚合。该丙烯基聚合物还可包括根据经此引用并入本文的WO 02/36651中的程序制成的共聚物。该丙烯基聚合物还可包括与各自经此引用并入本文的WO 03/040201、WO03/040202、WO 03/040095、WO 03/040201、WO 03/040233 和 / 或 WO 03/040442 中描述的那些相符的聚合物。另外，该丙烯基聚合物可包括与EP I 233 191和美国专利No.6，525，157中描述的那些相符的聚合物，以及美国专利No. 6，770，713和美国专利申请公开2005/215964中描述的合适的丙烯均聚物和共聚物，所有这些都经此引用并入本文。该丙烯基聚合物还可包括一种或多种与各自经此引用并入本文的EP I 614 699或EP I 017729中描述的那些相符的聚合物。接枝(官能化)骨架
在一个或多个实施方案中，该丙烯基聚合物可以使用一种或多种接枝单体接枝(即“官能化”)。本文所用的术语“接枝”是指接枝单体共价键合到丙烯基聚合物的聚合物链上。该接枝单体可以是或包括至少一种烯键式不饱和羧酸或酸衍生物，尤其例如酸酐、酯、盐、酰胺、酰亚胺和丙烯酸酯。示例性单体包括，但不限于，丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸、柠康酸、甲基反丁烯二酸、马来酸酐、4-甲基环己烯-1，2- 二羧酸酐、双环(2，2，2)辛烯-2，3-二羧酸酐、1，2，3，4，5，8，9，10-八氢化萘-2，3-二羧酸酐、2-氧杂-1，3-二酮基螺(4，4)壬烯、双环(2，2，I)庚烯-2，3-二羧酸酐、马来海松酸、四氢邻苯二甲酸酐、降冰片烯-2，3- 二羧酸酐、纳迪克酸酐(nadic anhydride)、甲基纳迪克酸酐、腐殖酸酐(himic anhydride)、甲基腐殖酸酐和5-甲基双环(2，2，I)庚烯-2，3-二羧酸酐。其它合适的接枝单体包括丙烯酸甲酯和更高级烷基的丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯和更高级烷基的甲基丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸更高级羟烷基酯，和甲基丙烯酸缩水甘油酯。马来酸酐是优选的接枝单体。在一个或多个实施方案中，该接枝丙烯基聚合物包含大约0. 5至大约10重量％烯键式不饱和羧酸或酸衍生物，包括大约0. 5至大约6重量％，大约0. 5至大约3重量％ ;在另一些实施方案中大约I至大约6重量％，和大约I至大约3重量％。在接枝单体是马来酸酐时，该接枝聚合物中的马来酸酐浓度可以为最少大约I至大约6重量％，包括大约0. 5重量％或大约I. 5重量％。苯乙烯及其衍生物，如对甲基苯乙烯或其它更高级烷基取代的苯乙烯，如叔丁基苯乙烯可在接枝单体存在下用作电荷转移剂以抑制断链。这能使P断链反应进一步最小 化和产生更高分子量的接枝聚合物(MFR=L 5)。制备接枝丙烯基聚合物
可以使用常规技术制备接枝丙烯基聚合物。例如，该接枝聚合物可以在溶液中、在流化床反应器中或通过熔体接枝制备。可以通过在施加剪切的反应器，如挤出机反应器中的熔体共混制备接枝聚合物。单螺杆或双螺杆挤出机反应器，如共旋转的啮合挤出机或对转非啮合挤出机，以及共捏合机，如Buss出售的那些可用于此用途。可以通过在接枝单体存在下与生成自由基的催化剂，如过氧化物引发剂一起熔体共混未接枝的丙烯基聚合物来制备接枝聚合物。接枝反应的一种合适的次序包括熔融丙烯基聚合物、添加和分散接枝单体，引入过氧化物和排出未反应的单体和由过氧化物分解产生的副产物。其它次序可包括送入预溶解在溶剂中的单体和过氧化物。示例性的过氧化物引发剂包括但不限于二酰基过氧化物，如过氧化苯甲酰；过氧化酯，如叔丁基过氧苯甲酸酯、叔丁基过氧乙酸酯、0，0_叔丁基-0-(2-乙基己基)单过氧碳酸酯；过氧缩酮，如正丁基-4,4-二-(叔丁基过氧)戊酸酯；和二烷基过氧化物，如
I,1_双(叔丁基过氧)环己烧、I, 1_双(叔丁基过氧)_3，3, 5- 二甲基环己烧、2，2_双(叔丁基过氧)丁烧、过氧化二枯基、过氧化叔丁基枯基、二 _(2-叔丁基过氧异丙基-(2))苯、过氧化二 -叔丁基(DTBP )、2，5- 二甲基-2，5- 二(叔丁基过氧)己烷、2，5- 二甲基-2，5- 二(叔丁基过氧)己炔、3，3, 5，7，7-五甲基1，2, 4-三氧杂环庚烧(3，3, 5, 7, 7-pentamethyl
I,2, 4-trioxepane);等等，及其组合。聚烯烃热塑性树脂
本文所用的术语“聚烯烃热塑性树脂”是指不是“橡胶”并且是熔点为70°C或更大的聚合物或共混聚合物并被本领域技术人员视为热塑性的任何材料，例如，在受热时软化并在冷却至室温时回到其原始状况的聚合物。该聚烯烃热塑性树脂可含有一种或多种聚烯烃，包括聚烯烃均聚物和聚烯烃共聚物。除非另行规定，术语“共聚物”是指衍生自两种或更多种单体的聚合物(包括三元共聚物、四元共聚物等)，且术语“聚合物”是指具有来自一种或多种不同单体的重复单元的任何含碳化合物。示例性的聚烯烃可以由单烯烃单体，包括但不限于，具有2至7个碳原子的单体，如乙烯、丙烯、I- 丁烯、异丁烯、I-戍烯、I-己烯、I-辛烯、3-甲基-I-戍烯、4-甲基-I-戍烯、5-甲基-I-己烯、它们的混合物和它们与(甲基)丙烯酸酯和/或乙酸乙烯酯的共聚物制备。该聚烯烃热塑性树脂组分是未硫化或未交联的。该聚烯烃热塑性树脂可含有聚丙烯。本文所用的术语“聚丙烯”广义地表示被本领域技术人员视为“聚丙烯”的任何聚合物，并包括丙烯的均聚物、抗冲击聚合物和无规聚合物。本文所述的组合物中所用的聚丙烯具有高于大约110°C的熔点，包括至少大约90重量％丙烯单元并含有这些单元的全同立构序列。该聚丙烯还可包括无规立构序列或间同立构序列或两者。该聚丙烯还可包括基本间同立构序列，以使该聚丙烯的熔点高于大约110°C。该聚丙烯可以仅衍生自丙烯单体(即只有丙烯单元)或主要衍生自丙烯(大于80%丙烯)，其余衍生自烯烃，如乙烯和/或C4-Cltl a-烯烃。某些聚丙烯具有高MFR (例如为低至大约10，或大约15，或大约20g/10min至高达大约25或大约30g/10min)。另一些具有较低MFR，例如MFR小于大约1.0的“部分的(fractional)”聚丙烯。由于易加工或配混，具有高MFR的那些有用。聚烯烃热塑性树脂可以是或包括全同立构聚丙烯。该聚烯烃热塑性树脂可含有一种或多种通过DSC测得的熔融温度大于大约105°C的结晶丙烯均聚物或丙烯共聚物。示例 性的丙烯共聚物包括但不限于，丙烯的三元共聚物、丙烯的抗冲击共聚物、无规聚丙烯及其混合物。该共聚单体可具有2个碳原子或4至12个碳原子，如乙烯。在经此引用并入本文的美国专利No. 6，342，565中描述了这样的聚烯烃热塑性树脂及其制造方法。本文所用的术语“无规聚丙烯”广义地表示具有最多大约9重量％，如大约2重量％至8重量％的a烯烃共聚单体的丙烯共聚物。a -烯烃共聚单体可具有2个碳原子，或4至12个碳原子。无规聚丙烯可具有根据ASTM D790A测得的大约100 kPsi至大约200 kPsi的1%割线模量。根据ASTM D790A测得的1%割线模量可以为大约140 kPsi至170 kPsi，包括大约140 kPsi至160 kPsi或根据ASTM D790A测得低至大约100，大约110，或大约125 kPsi至高达大约145，大约160，或大约175 kPsi。无规聚丙烯可具有通过ASTM D79测得的大约0. 85至大约0. 95 g/cm3的密度，包括大约0.89 g/cm3至大约0.92 g/cm3的密度或通过ASTM D792测得低至大约0. 85、大约
0.87或大约0. 89 g/cm3至高达大约0. 90、大约0. 91、大约0. 92 g/cm3。附加弹性体组分
该弹性体聚丙烯基聚合物组合物可另外包括一种或多种附加弹性体组分。该附加弹性体组分可以是或包括一种或多种乙烯-丙烯共聚物(EP)。该乙烯-丙烯聚合物(EP)是非结晶的，例如无规立构或无定形的，但该EP可以是结晶的(包括“半结晶”)。EP的结晶度可得自乙烯，其可通过许多公开方法、程序和技术测定。可以通过从该组合物中除去EP和随后测量剩余丙烯基聚合物的结晶度来将EP的结晶度与该丙烯基聚合物的结晶度相区分。测得的结晶度通常使用聚乙烯的结晶度校准并与共聚单体含量相关联。在这些情况下作为聚乙烯结晶度百分比测量％结晶度，并由此确立来自乙烯的结晶度来源。在一个或多个实施方案中，该EP可包括一种或多种任选多烯，特别包括二烯；因此，该EP可以是乙烯-丙烯-二烯(常称作“EPDM”)。该任选多烯被认为是具有至少两个不饱和键的任何烃结构，其中至少一个不饱和键容易并入聚合物中。第二个键可能部分参与聚合以形成长链分支，但优选提供适用于随后的聚合后固化或硫化工艺的至少一些不饱和键。EP或EPDM共聚物的实例包括可以以商品名VISTALON购自ExxonMobil Chemicals的V722、V3708P、MDV 91_9、V878。几种商业EPDM可以以商品名Nordel IP和MG等级购自DOW。某些橡胶组分(例如EPDMsJn VISTALON 3666)在将橡胶组分与热塑性塑料合并之前预掺合的添加剂油。所用添加剂油的类型是照惯例与特定的橡胶组分联用的类型。任选多烯的实例包括但不限于，丁二烯、戊二烯、己二烯(例如1，4-己二烯)、庚二烯(例如1，6-庚二烯)、辛二烯(例如1，7-辛二烯)、壬二烯(例如1，8-壬二烯)、癸二烯(例如1，9-癸二烯)、i^一碳二烯(例如1，10-i^一碳二烯)、十二碳二烯(例如1，11-十二碳二烯)、十三碳二烯(例如1，12-十三碳二烯)、十四碳二烯(例如1，13-十四碳二烯)、十五碳二烯、十六碳二烯、十七碳二烯、十八碳二烯、十九碳二烯、二十碳二烯(icosadiene, )、二^ 碳二烯、二十二碳二烯、二十三碳二烯、二十四碳二烯、二十五碳二烯、二十六碳二烯、二十七碳二烯、二十八碳二烯、二十九碳二烯、三十碳二烯和分子量(Mw)小于大约1000 g/mol的聚丁二烯。直链无环二烯的实例包括但不限于1，4-己二烯和1，6-辛二烯。支化无环二烯的实例包括但不限于5-甲基-1，4-己二烯、3，7-二甲基-1，6-辛二烯和3，7-二甲基-1，7-辛二烯。单环脂环族二烯包括但不限于1，4-环己二烯、1，5-环辛二烯和1，7-环十二碳二 烯。多环脂环族稠合和桥连环二烯的实例包括但不限于四氢化茚；降冰片二烯；甲基四氢化茚；二环戊二烯；双环(2，2，I)庚-2，5- 二烯；和烯基_、亚烷基_、环烯基-和环亚烷基降冰片稀[包括例如5_亚甲基_2_降冰片稀、5_亚乙基_2_降冰片稀、5_丙稀基_2_降冰片烯、5-异亚丙基-2-降冰片烯、5- (4-环戊烯基)-2-降冰片烯、5-环亚己基-2-降冰片烯和5-乙烯基-2-降冰片烯]。环烯基取代的烯烃的实例包括但不限于乙烯基环己烯、烯丙基环己烯、乙烯基环辛烯、4-乙烯基环己烯、烯丙基环癸烯、乙烯基环十二烯和四环十二碳二烯。在另一实施方案中，该附加弹性体组分可包括，但不限于，苯乙烯/ 丁二烯橡胶(SBR)、苯乙烯/异戊二烯橡胶(SIR)、苯乙烯/异戊二烯/ 丁二烯橡胶(SIBR)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、氢化苯乙烯丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEB)、苯乙烯-异戊二烯苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物(SI)、氢化苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物(SEP)、氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)、苯乙烯-乙烯/ 丁烯-乙烯嵌段共聚物(SEBE)、苯乙烯-乙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SES)、乙烯-乙烯/ 丁烯嵌段共聚物(EEB)、乙烯-乙烯/ 丁烯/苯乙烯嵌段共聚物(氢化BR-SBR嵌段共聚物)、苯乙烯-乙烯/ 丁烯-乙烯嵌段共聚物(SEBE)、乙烯-乙烯/ 丁烯-乙烯嵌段共聚物(EEBE)、聚异戊二烯橡胶、聚丁二烯橡胶、异戊二烯丁二烯橡胶(IBR)、多硫化物、腈橡胶、环氧丙烷聚合物、星形支化的丁基橡胶和卤化星形支化的丁基橡胶、溴化丁基橡胶、氯化丁基橡胶、星形支化的聚异丁烯橡胶、星形支化的溴化丁基(聚异丁烯/异戊二烯共聚物)橡胶 ’聚(异丁烯-共-烷基苯乙烯)、合适的异丁烯/甲基苯乙烯共聚物，如异丁烯/间-溴甲基苯乙烯、异丁烯/溴甲基苯乙烯、异丁烯/氯甲基苯乙烯、卤化异丁烯环戊二烯和异丁烯/氯甲基苯乙烯及其混合物。该附加弹性体组分包括氢化苯乙烯-丁二烯苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)和氢化苯乙烯异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)。 该附加弹性体组分还可以是或包括天然橡胶。Subramaniam在RUBBER TECHNOLOGY179-208 (1995)中详细描述了天然橡胶。合适的天然橡胶可选自马来西亚橡胶，如SMR CV、SMR 5、SMR 10、SMR 20和SMR 50及其混合物，其中该天然橡胶具有大约30至120，包括大约40至65的在大约100°C (ML 1+4)下的门尼粘度。本文中提到的门尼粘度试验是依据ASTM D-1646。该附加弹性体组分还可以是或包括一种或多种合成橡胶。合适的市售合成橡胶包括 NATSYN (Goodyear Chemical Company)和 BUDENE 1207 或 BR 1207 (GoodyearChemical Company)。合适的橡胶是高顺式-聚丁二烯(顺式-BR)。“顺式_聚丁二烯”或“高顺式-聚丁二烯”是指使用1，4-顺式聚丁二烯，其中顺式组分的量为至少大约95%。该组合物中所用的高顺式-聚丁二烯商品的实例是BUDENE 1207。
该附加弹性体组分可以以最多大约50 phr,最多大约40 phr或最多大约30 phr存在。在一个或多个实施方案中，该附加橡胶组分的量可低至大约1，大约7，或大约20 phr至高达大约25,大约35,或大约50 phr。添加剂油
该弹性体组合物可任选包括一种或多种添加剂油。术语“添加剂油”包括“工艺用油”和“增量油”。例如，“添加剂油”可包括烃油和增塑剂，如有机酯和合成增塑剂。许多添加剂油衍生自石油馏分，并根据它们落入石蜡油、环烷油还是芳香油类别而具有特定ASTM名称。其它类型的添加剂油包括矿物油、a烯烃合成油，如液体聚丁烯，例如以商标Parapol 出售的产品。也可以使用石油基油以外的添加剂油，如衍生自煤焦油和松焦油的油，以及合成油，例如聚烯经材料(例如 SpectaSyn 和 Elevast ,都由 ExxonMobil Chemical Company供应)。与特定橡胶一起使用哪种类型的油以及油的合适的量是本领域中公知的。该添加剂油可以以每100重量份橡胶和热塑性组分的共混物大约5至大约300重量份的量存在。添加剂油的量也可以表示为每100重量份橡胶组分大约30至250份或大约70至200重量份。或者，添加剂油的量可基于总橡胶含量并被定义为添加剂油与总橡胶的重量比，该量在某些情况下可以是工艺用油与增量油的总量。该比率可以为例如大约0至大约4. 0/1。也可以使用具有下列任何下限和上限的其它范围大约0. 1/1，或大约0.6/1，或大约0.8/1，或大约I. 0/1，或大约I. 2/1，或大约I. 5/1，或大约I. 8/1，或大约2. 0/1，或大约2. 5/1的下限；和大约4. 0/1，或大约3. 8/1，或大约3. 5/1，或大约3. 2/1，或大约3. 0/1，或大约2. 8/1的上限(其可以与任何上述下限结合)。可以使用更大量的添加剂油，尽管缺点通常是该组合物的降低的物理强度或渗油或两者。聚丁烯油合适。示例性的聚丁烯油具有小于15，000的Mn并包括具有3至8个碳原子，更优选4至6个碳原子的烯烃衍生单元的均聚物或共聚物。该聚丁烯可以是C4残液的均聚物或共聚物。在例如 SYNTHETIC LUBRICANTS AND HIGH-PERFORMANCE FUNCTIONALFLUIDS 357-392 (Leslie R. Rudnick & Ronald L. Shubkin, ed., Marcel Dekker 1999)中描述了被称作“聚丁烯”聚合物的示例性低分子量聚合物(下文称作“聚丁烯加工油”或“聚丁烯”)。该聚丁烯加工油可以是具有至少异丁烯衍生单元和任选I- 丁烯衍生单元和/或2-丁烯衍生单元的共聚物。该聚丁烯可以是异丁烯的均聚物，或异丁烯和I-丁烯或2-丁烯的共聚物，或异丁烯和I-丁烯和2-丁烯的三元共聚物，其中异丁烯衍生单元为该共聚物的大约40至100重量％，I-丁烯衍生单元为该共聚物的大约0至40重量％，且2- 丁烯衍生单元为该共聚物的大约O至40重量％。该聚丁烯可以是共聚物或三元共聚物，其中异丁烯衍生单元为该共聚物的大约40至99重量％，I- 丁烯衍生单元为该共聚物的大约2至40重量％，且2- 丁烯衍生单元为该共聚物的大约0至30重量％。该聚丁烯也可以是三种单元的三元共聚物，其中异丁烯衍生单元为该共聚物的大约40至96重量％，I - 丁烯衍生单元为该共聚物的大约2至40重量％，且2- 丁烯衍生单元为该 共聚物的大约2至20重量％。另一合适的聚丁烯是异丁烯和I-丁烯的均聚物或共聚物，其中异丁烯衍生单元为该均聚物或共聚物的大约65至100重量％，且I- 丁烯衍生单元为该共聚物的大约0至35重量％。合适的加工油的商业实例包括PARAPOL 系列的加工油或聚丁烯等级或来自BP/Innovene的Soltex Synthetic Oils and Lubricants 的 Indopol 。在另一实施方案中该加工油可以以大约I至60 phr，包括大约2至40 phr，大约4至35 phr和大约5至30 phr存在。交联剂/助剂
该弹性体丙烯基聚合物组合物可任选包括一种或多种交联剂，也称作助剂。合适的助剂可包括液体和金属多官能丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯、官能化聚丁二烯树脂、官能化氰脲酸酯和异氰脲酸烯丙酯。合适的助剂更特别可包括但不限于，多官能乙烯基或烯丙基化合物，例如氰脲酸三烯丙酯、异氰脲酸三烯丙酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、马来酸二烯丙酯、马来酸二炔丙酯、氰脲酸二炔丙基单烯丙酯、偶氮双异丁腈等及其组合。市售交联剂/助剂可购自Sartomer。该弹性体丙烯基聚合物组合物可含有占聚合物组合物总重量的大约0. I重量％或更多的助剂。助剂的量可以为聚合物组合物总重量的大约0. I重量％至大约15重量％。在一个或多个实施方案中，助剂量可以为共混物总重量的低至大约0. I重量％，大约I. 5重量％或大约3. 0重量％至高达大约4. 0重量％,大约7. 0重量％,或大约15重量％。在一个或多个实施方案中，助剂量可以为聚合物组合物总重量的低至大约2. 0重量％，大约3. 0重量％或大约5. 0重量％至高达大约7. 0重量％,大约9. 5重量％,或大约12. 5重量％。抗氧化剂
该弹性体丙烯基聚合物组合物可任选包括一种或多种抗氧化剂。合适的抗氧化剂可包括受阻酹、亚磷酸盐、受阻胺、Ciba Geigy Corp制造的Irgafos 168、Irganox 1010、Irganox 3790、 Irganox B225、 Irganox 1035、 Irgafos 126、 Irgastab 410、 CHimassorb944等。这些可以添加到弹性体组合物中以防止在成型或制造操作过程中降解和/或更好地控制链降解程度，这在该弹性体丙烯基聚合物组合物暴露在电子束下时尤其有用。该弹性体丙烯基组合物含有共混物总重量的至少大约0. I重量％的抗氧化剂。在一个或多个实施方案中，抗氧化剂的量可以为共混物总重量的大约0. I重量％至大约5重量％。在一个或多个实施方案中，抗氧化剂的量可以为共混物总重量的低至大约0. I重量％，大约0. 2重量％或大约0. 3重量％至高达大约I重量％,大约2. 5重量％,或大约5重量％。在一个或多个实施方案中，抗氧化剂的量为共混物总重量的大约0. I重量％。在一个或多个实施方案中，抗氧化剂的量为共混物总重量的大约0. 2重量％。在一个或多个实施方案中，抗氧化剂的量为共混物总重量的大约0. 3重量％。在一个或多个实施方案中，抗氧化剂的量为共混物总重量的大约0. 4重量％。在一个或多个实施方案中，抗氧化剂的量为共混物总重量的大约0. 5重量％。
共混和添加剂
在一个或多个实施方案中，各材料和组分，如丙烯基聚合物和任选所述一种或多种聚烯烃热塑性树脂、附加弹性体组分、添加剂油、助剂和抗氧化剂可通过熔体混合共混形成共混物。能产生剪切和混合的机械的实例包括带有捏合机或含一个或多个混合尖端或段(flight)的混合元件的挤出机、带有一个或多个螺杆的挤出机、共转或对转类型的挤出机、Banbury混合机、Farrell Continuous混合机和Buss捏合机。可以通过与捏合或混合元件、螺杆设计和螺杆速度(〈3000 RPM)的选择结合地选择上述机器之一来实现所需的混合类型和强度、温度和停留时间。在一个或多个实施方案中，该共混物可包括低至大约60，大约70或大约75重量％至高达大约80，大约90，或大约95重量％的量的丙烯基聚合物。在一个或多个实施方案中，该共混物可包括低至大约5，大约10或大约20重量％至高达大约25，大约30，或大约75重量％的量的一种或多种聚烯烃热塑性组分。在一个或多个实施方案中，该共混物可包括低至大约5，大约10或大约15重量％至高达大约20，大约35，或大约50重量％的量的附加弹 性体组分
在一个或多个实施方案中，助剂、抗氧化剂和/或其它添加剂可以与其它聚合物组分同时引入或随后在使用挤出机或Buss捏合机的情况下在下游引入或仅在时间上随后引A。除所述助剂和抗氧化剂外，其它添加剂可包括防粘连剂、抗静电剂、紫外线稳定剂、发泡剂和加工助剂。该添加剂可以以纯形式或在母料中添加到该共混物中。固化产物
该成形制品(例如挤出制品)可以是纤维、纱线或膜并可以至少部分交联或固化。交联为该制品提供在该制品，如纤维或纱线暴露在较高温度下时有用的耐热性。本文所用的术语“耐热”是指聚合物组合物或由聚合物组合物形成的制品通过本文所述的高温热定型和染色试验的能力。本文所用的术语“固化”、“交联”、“至少部分固化”和“至少部分交联”是指组合物
具有占该组合物总重量的至少大约2重量％的不可溶物。本文所述的弹性体聚丙烯基组合物可以固化至一定程度以提供至少大约3重量％，或至少大约5重量％，或至少大约10重量％，或至少大约20重量％,或至少大约35重量％,或至少大约45重量％,或至少大约65重量％，或至少大约75重量％,或至少大约85重量％,或少于大约95重量％不可溶物(使用二甲苯作为溶剂，通过索氏萃取法)。在一个具体实施方案中，在成型或挤出制品后通过电子束或简称为“ebeam”实现交联。合适的电子束设备可获自E-BEAM Services, Inc。在一个具体实施方案中,在多重曝露中以大约100 kGy或更低的剂量使用电子。其源可以是用能供应所需剂量的功率输出在大约150 Kev至大约12兆电子伏特(MeV)的范围内运行的任何电子束发生器。可以将电子电压调节至适当水平，其可以为例如大约100,000 ;大约300，000 ;大约1，000，000 ;大约2，000, 000 ;大约3，000, 000 ;大约6，000, 000。多种用于照射聚合物和聚合制品的装置是可得的。通常以大约10 kGy (Kilogray) (I Mrad (megarad))至大约 350 kGy (35 Mrad),包括大约20至大约350 kGy (2至35 Mrad)，或大约30至大约250 kGy (3至25 Mrad)，或大约40至大约200 kGy (4至20 Mrad),或大约40至大约80 kGy (4至8 Mrad)的剂量进行有效照射。在此实施方案的一个方面中，在大约室温下进行照射。在另一实施方案中，可通过除电子束固化外还暴露在一种或多种化学试剂下来实现交联。示例性化学试剂包括但不限于，过氧化物和其它自由基发生剂、硫化合物、酚醛树脂和氢化硅。在此实施方案的一个特定方面中，该交联剂是流体或被转化成流体以使其可均勻施加到制品上。流体交联剂包括气体(例如二氯化硫)、液体(例如Trigonox C,可获自Akzo Nobel)、溶液(例如在丙酮中的过氧化二枯基)或其悬浮液(例如过氧化二枯基在水中的悬浮液或乳状液，或基于过氧化物的氧化还原体系)形式的那些化合物。示例性过氧化物包括但不限于，过氧化二枯基、过氧化二叔丁基、过苯甲酸叔丁酯、过氧化苯甲酰、氢过氧化枯烯、过辛酸叔丁酯、过氧化甲乙酮、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧)己烷、过氧化月桂基、过乙酸叔丁酯。在使用时，过氧化物固化剂通常选自有机过氧化物。有机过氧化物的实例包括但不限于过氧化二叔丁基、过氧化二枯基、过氧化叔丁基枯基、a，a-双(叔丁基过氧)二异丙基苯、2，5 二甲基2，5-二(叔丁基过氧)己烷、1，1_ 二(叔丁基过氧)_3，3，5-三甲基环己烷、-丁基-4，4-双(叔丁基过氧)戊酸酯、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化二月桂酰、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧)己烯-3 及其混合物。也可以使用过氧化二芳基、过氧化酮、过氧二碳酸酯、过氧化酯、过氧化二烷基、氢过氧化物、过氧缩酮及其混合物。在一个或多个实施方案中，可以使用氢化硅烷化技术进行交联。在一个或多个实施方案中，可以在惰性或限氧气氛下进行交联。可以使用氦气、氩气、氮气、二氧化碳、氙气和/或真空提供合适的气氛。通过化学试剂或通过辐射的交联可以用交联催化剂，如有机碱、羧酸和有机金属化合物，包括有机钛酸酯和络合物或铅、钴、铁、镍、锌和锡的羧酸盐(如二月桂酸二丁基锡、马来酸二辛基锡、二乙酸二丁基锡、二辛酸二丁基锡、乙酸亚锡、辛酸亚锡、环烷酸铅、辛酸锋、环烧酸钻等)促进。除使用电子束外，其它形式的辐射也适于使所述弹性体丙烯基聚合物组合物发生交联。除使用电子束外，合适的辐射形式包括，但不限于，Y辐射、X射线、热、质子、紫外线、可见光及其组合。将所述纱线暴露于电子束可以在将所述纱线卷绕至卷装上前(即，在纺丝过程中)、在经编该纱线前、在该纱线已经卷绕至该卷装上后或这些的任意组合来完成。在纱线在卷装上之后，可以将单个卷装暴露于电子束，或可替换地，可以同时处理多个卷装。当同时处理多于一个的卷装时，所述纱线卷装可以一起置于容器例如运输箱内。由所述弹性体聚丙烯基聚合物组合物制得的纱线可以通过任何合适的熔纺方法制备。通常，将这些弹性体丙烯基聚合物组合物加热至大约220°C至大约30(TC，包括大约250°C至大约300°C，大约250°C至大约280°C，大约260°C至大约275°C，和大约260°C至大约270°C的温度。该聚合物组合物然后通过毛细孔挤出，这形成长丝或纱线，其然后卷绕到卷装上。所述纱线可以包含任何合适数量的长丝，对于较细旦纱线，例如1-80根，包括I-大约20根或I-大约10根长丝，或对于粗旦纱线，至多大约8或更多根长丝。通常的服装织物可以具有10旦-大约300旦，包括大约10旦，大约20旦，大约40旦，大约70旦和大约100旦至大约300旦的纱线。纱线旦数可以基于织物的所需重量选择。对于弹性体丙烯基聚合物纱线其它可用旦数包括大约500旦或大约1000旦至大约2000旦或大约3000旦。较粗旦纤维和纱线可用于个人护理/卫生弹力制品。由弹性体聚丙烯基聚合物组合物制得的纱线的工艺条件导致适用于服装织物以及多种其它最终用途如用于个人护理/卫生的弹力制品(例如，尿布等)的弹性体纱线。该纱线的一个有利的性能在于高断裂伸长率。对于弹力/弹性服装织物，弹性体纱线通常牵伸至大于200%伸长率，这取决于该沙线的旦数。该弹性体聚丙烯基纱线可以具有大于200%，包括大约200%-大约800%或更大，包括大约200%-大约600%，和大约300%-大约500%的伸长率。该弹性体聚丙烯基纱线的另一个有利的性能是韧性，其是以克/旦测量的以描述断裂应力。通常对于弹性体纱线，卷绕速度的提高导致纱线的增大的取向并提高了以伸长率为代价的韧性。相反，利用一些实施方案中的所述弹性体丙烯基纱线，提高纺丝速度(spinning speed)还带来了纱线的提高的伸长率。合适纺丝速度包括大于大约400m/min,包括大约 400 m/min-大约 800m/min,大约 425 m/min_ 大约 700 m/min和大约 450 m/min_ 大约 650 m/min。
有助于纱线的改进性能的该弹性体丙烯基纱线的纺丝条件包括纺丝速度，以及在如上述纺丝之前的高温。一些实施方案的弹性体纱线的韧性为大约0. 5-大约I. 5克/旦，在200%伸长率下大约0. 05-大约0. 35克/旦的负荷力(load power);在200%伸长率下大约0. 007-大约0. 035克/旦的未负荷力(unload power)。可以在卷绕前对纱线施加整理剂。该整理剂可以是现有技术中使用的那些中的任意种，例如有机硅(silicone)基整理剂，烃油，硬脂酸酯及其组合，通常与斯潘德克斯一起使用。该弹性体丙烯基纱线由于潜在的环境暴露尤其可用作服装纱线。与其它弹性体纱线如斯潘德克斯不同，该聚烯烃的化学组成是耐氯、臭氧、紫外线、NOx等的。而且，当交联该纱线时，它们还是耐热的，并且可以承受通常的织物加工温度。例如，所述纱线在机器洗涤和干燥温度(可达到大约55°C -大约70°C )以及热定型和其它织物制备温度(可高至大约100°C -大约195°C)下保持其弹性性能。另外的织物处理工序可以取决于与该弹性体聚丙烯基纱线结合的纱线。这些可包括洗漆(scouring)、漂白、染色、热定型和这些的任意组合。热定型以伸长的形式“定型(set)”弹性体纱线。这可以针对纱线本身或针对其中该弹性体纱线已经针织或机织成织物的织物完成。这还被称为重旦化(re-deniering)，其中将较高旦数的弹性纱线牵伸或拉伸至较低旦数，和然后加热至足够高的温度持续充分的时间，以将该纱线稳定在较低旦数。因此热定型是指纱线在分子水平上永久改变，使得该拉伸纱线中的回复张力最大程度地消除(relieve)且该纱线在新的和较低旦数下变得稳定。一些实施方案的纱线(作为裸纱(bare yarn))可以直接用于织物，或者覆盖(cover)以硬纱(hard yarn)。代表性的硬纱包括有天然和合成纤维制成的纱线。天然纤维包括棉、丝或毛。合成纤维可以是尼龙、聚酯或尼龙或聚酯与天然纤维的混纺纱。“覆盖的”弹性体纤维是由硬纱围绕的、与硬纱一起加捻的或与硬纱交络(intermingled)的纤维。所述硬纱覆盖用于保护该弹性体纤维免于在机织或针织过程中磨损。这种磨损会导致所述弹性体纤维中的断裂，伴以随之发生的工序中断和不合意的织物不均匀性。而且，所述覆盖有助于稳定该弹性体纤维弹性性能，使得复合纱线伸长率能在机织过程中比使用裸弹性体纤维可能具有的伸长率更均匀地控制。存在多种类型的复合纱线，包括(a)弹性体纤维与硬纱的单缠绕；(b)弹性体纤维与硬纱的双缠绕；(C)以短纤维连续覆盖(即，包芯纺纱)弹性体纤维，接着在卷绕过程在加捻；(d)用空气射流交络和缠绕弹性体纤维和硬纱4P(e)将弹性体纤维和硬纱一起加捻。最广泛使用的复合纱线是棉/斯潘德克斯包芯纺纱线。“包芯纺纱线”由可分离的芯包围以纺制纤维皮构成。弹性体包芯纱通过将斯潘德克斯长丝引入到细纱机(spinning frame)(在此其被覆盖以短纤维)的前牵伸棍(front drafting roller)而制得。在织物中包含弹性体纱线例如该弹性体丙烯基纱线以提供具有弹性性能的织物(或包含该织物的服装)。该弹性体纱线在通常大于200%，包括大约200%-大约600%或更高伸长率(或伸长率)的张力下针织或机织成织物。如果纱线的断裂伸长率小于大约200%，则其不适用于此目的。本发明的特征和优点通过下面的实施例充分显示，该实施例提供用于举例说明目的，并不理解为以任何方式限制本发明。测试方法
根据ASTM D 2731-72的一般方法测量弹性纤维的强度和弹性性能。三根股线，以2英寸(5cm)夹持长度(gauge length)和0-300%伸长循环(elongation cycle)用于每次测量。样品以50厘米/分钟的恒定伸长速度循环5次。负荷力(TP2)，在初始伸长过程中在斯潘德克斯上的应力，是针对第一次循环在200%伸长率下测量的并记录为克/旦。未负荷力(TM2)是对于第五次未负荷循环在200%伸长率下的应力，并也以克/旦记录。针对第六次伸长循环测量断裂伸长率百分比(ELO)和韧性(TEN)。还针对样品测量永久变形百分比，该样品已经经历5次0-300%伸长/松弛循环。永久变形百分比，永久变形％，作为下式计算%永久变形=100 (Lf-L0)/L0,
其中L。和Lf分别为在5次伸长/松弛循环之前和之后保持直线状态而没有张力时的长丝(纱线)长度。另外，代替0-300%伸长循环，将140旦的弹性股线拉伸和循环至设定张力，例如，15克力。测量和记录应力-应变性能，包括负荷力、未负荷力和永久变形％。可替换地,使用装配有Textechno夹的Instron拉伸测试机测量在第一次循环中至断裂点的弹性纤维的拉伸性能。记录在200%伸长下的负荷力(TT2)、断裂伸长率(TEL)和断裂韧性(TTN)。
实施例在以下实施例中，通过纺纱设备制造具有良好机械强度的高弹性纱线。将聚合物片形式的聚烯烃树脂进料至挤出机。该树脂在挤出机中完全熔融，然后在加热和绝热的输送管路内输送至计量泵，其以精确的速率将聚合物计量加入至安装在纺丝头组件(也称为“纺丝头”)内的喷丝组件(spin pack)。使计量泵隔热，并电加热泵座和也进行隔热以保持恒定温度。在以下实施例中，使用单个挤出机以供应熔融的聚合物至两个计量泵。各计量泵具有I个入口流和4个出口流，因此同时计量加入总共8个聚合物流至8个分别的喷丝头。在纺丝头组件内安装总共4个喷丝组件，各喷丝组件包含2个喷丝头和筛滤器组件。实际上，可以令人满意地使用每个喷丝组件的喷丝头的任意组合。各喷丝头包含单个圆的毛细孔；但是也可以使用具有多个毛细孔的喷丝头以制造长纱线(continuous yarn)。在由喷丝头毛细孔挤出后，通过冷却空气将仍然熔融的聚合物冷却成固体纤维。在以下实施例中，使用两个单独的冷却区以使纱线(尤其具有高dpf的纱线)完全冷却，并允许对冷却空气流分布的一些控制以优化纱线均勻度。各冷却区包含鼓风机(blower) (Q1,Q2)、具有人工控制调节风门(damper)以允许调节气流速率的风道(duct)，和冷却筛(SI，S2)以引导和分散气流来有效和均匀地冷却纤维。在纤维已经进行冷却和固化后，它们随后通过两个驱动辊卷取并卷绕到卷绕器上。辊速度经控制使得纱线张力对于卷绕纱线到卷装上以及对于所需纱线性能发展是最优化的。在辊和卷绕速度之间的典型关系提供于表I中。在此实施例中，使用辊施涂器在第 一和第二辊之间将整理剂施加到纱线上。但是，也可以使用其它类型的整理剂施涂器，例如计量加入的整理剂尖端(metered finish tips)。实施例1-4
弹性体丙烯基聚合物树脂(可作为Vistamaxx 1100购自ExxonMobiI)用于以下实施例以制备具有令人惊讶地高伸长率和优异纱线强度的25，40，55和70D单长丝弹性纱线，如表I所示(实施例1-4)。所有温度以。C为单位。结果是令人惊讶和有违直觉的，因为树脂具有极高特性粘度和熔体粘度，这通常被认为不适于纺丝成长丝纱线。当本聚合物熔融并保持在极高温度范围时，其能够挤出成为具有令人惊讶地优异纺丝连续性和纱线性能的长丝纱线。同样令人惊讶的是，具有合适性能的纤维可以以20-100并可能更高的大范围单丝旦数(dpf)进行纺制(而斯潘德克斯纱线通常限制到IOdpf 或更低以维持所需性能)。对于包含二烯和交联剂的纱线预期类似性能。
权利要求
1.制品，该制品包含纱线，所述纱线包含弹性体丙烯基聚合物组合物；所述聚合物组合物包含至少一种弹性体丙烯基聚合物，其中所述纱线具有大于200%的伸长率；其中所述制品是织物或服装。
2.权利要求I的制品，其中所述弹性体丙烯基聚合物包含二烯。
3.权利要求I的制品，其中所述弹性体丙烯基聚合物组合物包含交联剂。
4.权利要求I的制品，其中所述弹性体丙烯基聚合物包含两种或更多种弹性体丙烯基聚合物的共混物。
5.权利要求I的制品，其中所述纱线包含一定数量的长丝，其中所述数量为I-大约80根。
6.权利要求I的制品,其中所述纱线包含大约10-大约300旦。
7.权利要求3的制品，其中所述纱线是交联的。
8.权利要求I的制品，其中所述纱线具有200%-大约600%的伸长率。
9.用于制备包含弹性体丙烯基聚合物纱线的织物的方法，该方法包括 (a)提供弹性体丙烯基聚合物组合物； (b)加热该弹性体丙烯基聚合物组合物至大于220°C至大约300°C的温度； (c)通过毛细孔挤出该组合物以形成纱线；和 (d)任选地卷绕所述纱线至卷装上；和 (e)制备包含所述纱线的织物。
10.权利要求9的方法，其中所述卷绕速度为大于大约400m/min。
11.权利要求9的方法，其中所述卷绕速度为大于大约425m/min。
12.权利要求9的方法，其中所述卷绕速度为大于大约500m/min。
13.权利要求9的方法，进一步包括 (f)交联所述纱线。
14.权利要求13的方法，其中所述交联是通过将所述纱线暴露于电子束进行的。
15.权利要求14的方法，其中所述纱线在卷绕到所述卷装上之前暴露于所述电子束。
16.权利要求13的方法，其中所述卷装作为单个卷装或在容器中的多个卷装暴露于电子束。
17.用于制备包含弹性体丙烯基聚合物纱线的织物的方法，该方法包括 (a)提供弹性体丙烯基聚合物组合物； (b)加热该弹性体丙烯基聚合物组合物至大于220°C至大约300°C的温度； (c)通过毛细孔挤出该组合物以形成纱线； (d)任选地卷绕所述纱线至卷装上； (e)制备包含多根所述纱线的经纱； (f)将所述纱线暴露于电子束以交联所述纱线； (g)将所述纱线卷取到经轴上；和 (h)经编织物。
全文摘要
制品，该制品包含纱线，该纱线包含弹性体丙烯基聚合物组合物；所述聚合物组合物包含至少一种弹性体丙烯基聚合物，其中所述纱线具有大于200%的牵伸；其中所述制品是织物或服装。
文档编号D01D5/08GK102770590SQ201080064641
公开日2012年11月7日 申请日期2010年12月15日 优先权日2009年12月23日
发明者J.M.兰贝尔, R.O.沃德鲍尔, Y.D.阮, 刘洪 申请人:英威达技术有限公司