TW446776B - Method for producing spun-bonded materials with improved tensile strength - Google Patents

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Description

λ 446776 五、發明說明（1) 本發明係有關於一種由丙 方法。
烯聚合物物料製造併紡物料之 聚丙稀樹脂係用於製造不織物，以供諸如尿褲襯被 療衣，及油吸收劑之用。這些物料最重要性醫 度。為製造習知併紡物料，係在相當低之旋紡溫度；使^ 相當高熔體流動速度（MRF)之樹脂（低粘度或低分子θ之用 縱使低MFR (高粘度或高分子量）樹脂產生的織物強度較 大。若使低MFR樹脂，則其不可在正常旋紡溫度$加工 處理，因為會發生太多旋纺斷線。現在所用的併紡纖維 脂都具有MFR約40 ’並在旋紡溫度約21〇 π下 紡連續性。 心夕J义欹 W用過各種不同穩定劑之組合以防止聚烯烴熱降解， 時提高耐光降解性並改良加工處理性。日本公告申請案。 61- 1 3 3 25 1揭示一種耐熱聚烯烴樹脂模製組合物，其含有 酚系抗氡化劑，有機亞磷酸鹽及水滑石之組合。美國專利 4· 6 1 1. 0 24號揭示一種也可用於製造纖維及薄膜之射出 型級樹脂。淀樹脂含有縮醛澄清劑及水滑石。可選用之成 分包括酚系抗氧化劑，有機亞磷酸鹽及金屬皂如硬脂酸 每。美國專利4, 9 6 5，3 0 1號揭示聚烯烴纖維用之穩定劑 包，其包含（a)至少一種位阻酚，（b)至少一種有機亞磷酸 鹽，（c)至少一種位阻胺’（d)至少一種長鍵脂肪酸之金屬 鹽’及（e)鹼金屬磷酸鹽。美國專利5, 24 6, 777號揭示一種 纖聚烯烴組合物，其經穩定化而對熱，氧化，光及燃燒氣 體之變色穩定，穩定劑包括位阻酚，位阻吡啶化合物，及
五、發明說明（2) ____ 視需要，有機亞碟酸化人 提供併紡物料增高抗張^ ^ ^劑。因此，有需要一種特 本發明製造併紡：=:添=之組合。 通過噴絲頭i聚形。成物個物別在二度大於5° ° °F下連續不斷地擠壓 丙烯均聚物及稀(該 盔規it亨妝所，里山 烯（乙烯δ量小於1 〇重量％ )之 •…規/、裟物所、出，熔體流動速度為約3〇克/1〇分， (b)將纖絲拉伸以使聚合物纖絲分子定向，及
Cc)將纖絲以實質無規方.式沉積於载體帶上以形成織 物， 其中丙烯聚合、物物料含有基本上由以下所組成之 物： (i)約250份至約2500份之季戊四醇二亞靖酸鹽， (i i)約2 5 0份至約2 5 0 0份之位阻朌化合物， (iii)約100伤至約1500伤之硬脂酸妈，及視需要， (i v)約5份至約5 0 0份之水滑石化合物。 全部份數皆以每百萬份丙烯聚合物物料為準。 本發明方法製造之併紡物料，與習知併紡物料相較，使 用低MF R樹脂時具有改良之抗張強度。 圖1 MD抗張強度（公斤/〇sy)對黏合溫度（°F)所作之曲線 圖；其比較之物料為根攄本發明方法製得者，在習知併纺 條件下製得者，及使用本發明方法之聚合物及旋紡溫度， 但含有效力較差之添加物組合所製得者。〇sy=每平方碼嘴 .數。
D:\Y87\55001.ptd 第S買 άΔβ77 R______ 五、發明說明（3) 圖2為CD抗張強度（公斤/〇 Sy )對黏合溫度（下）所作之曲 線圖；其比較之物料為根據本發明方法製得者，在習知併 紡條件下所製得者、’及使用本發明方法之聚合物及旋紡溫 度’但含有效力較差之添加物組合所製得者。 本發明方法所用之丙烯均聚物或無規丙婦/乙婦共聚物 具有熔體流動速度（MFR)為約3至约3〇克/1〇分（ASTM D-1238，2. 16公斤，230 X；下），較佳為約3至25克/1〇分， 最佳為約3至約20克/10分。共聚抽較佳具有乙烯含量 於1 0%乙烯。 MFR在此範圍内之丙烯聚合物物料可由較低MJ?R之聚合物 減黏裂化，亦即，使聚合物接受鏈裂開而得。此一方法不 僅將降低聚合物之分子量並提高熔體流動速度，也將導致 分子量分佈狹窄化。一般而言，較高分子量將導致較佳的 物理性質，但較差的加工性質。相反地，較低分子量則將 導致較差物理性質，但較佳加工性質。具窄分子量分佈之 低分子量聚合物將在許多製造物件中產生良好的物理及加 工性質。因此，一般的程序是將丙烯或丙烯與乙烯聚合成 比最終用途所要還高之分子量，然後減黏裂化至所要 量。 在商業作法上，減黏裂化 劑（prodegradan t)至聚合物 解劑可在擠壓機中一邊混合 和聚合物混合時會促進鏈裂 加熱。目前商業作法上所用 —般是藉造粒之前添加促降解 而達成。或者，聚合物與促降 一邊加熱。促降解劑是一種在 開之物質，然後在擠壓條件下 之促降解劑主要是烷基氫過氣
D:\Y87\55001.ptd
第7頁 五、發明長明（4) 化物或二烧基過氧化物。這些物質會在高溫下引發自由基 鏈反應’導致丙烯聚合物分子裂開。 /為了克服使用具相當低心R之樹脂所固有的旋紡問題， ^使用較高旋紡溫度，俾喷絲頭模之聚合物之熔融黏度可 、’隹持在正常旋纺溫度下之較高MF R樹脂之相同數值。例 如MFR樹脂在炼融溫度536°F下之炼融黏度與38 MFR 樹脂在熔融溫度41 〇卞下者相同。因此，這二種樹脂（丨〇及 38 MFR )之旋紡性在各該旋紡溫度下將相同。在本發明之 方法中，丙烯聚合物係在大於5〇 (26〇。〇，較佳大於 525 °F( 274 °C)下旋紡。 、 /由於在本發明之方法中使用較正常為高之旋紡溫度，故 須添加可提供對丙烯聚合物熱降解具強力穩定化之添加物 包，但這將導致織物強度變差。本發明之添加物包基本上 係由（a)季戊四醇二亞磷酸鹽，（b)位阻酚化合物及（c)硬 脂酸鈣所組成。視需要，組份（a)可和水滑石化合物混 5，例如，其可以產物如卩]^1*&11〇乂627^雙（2,4-二-第三 丁基笨基）季戊四醇—磷酸鹽加入，該產物含有7% dht-4A 水滑石化合物^分子式為“^^丨/⑽）^%^^^]。 til ΐ ran ox 6 2 7A穩定劑市面上可自ge特殊化學品公司講 得。水滑石化合物不一定是為熱穩定，也可提高季戊四醇 二亞鱗酸鹽之水解穩定性’使其更容易處理。 季戊四醇二亞磷酸鹽可自具以下化學式之化合物選出 ρ—ΌΪΤ
R·—Ο—P
D:\Y87\55001.ptd /OC史 /CH2C\ CHi〇
第8頁 446776 五、發明説明（5) 其中R’及R’ ’為相同或不同，係選自C! 2()直鏈或支鏈烷 基、環烧基' ce_2fl芳基及c2 烧氧说基，及其經_素取 代之衍生物，以及組合，如每分子含有高達2〇個碳原子之 烧芳基。R’及R’ ’較佳為相同，且為烷芳基，最佳為烷苯 基。 適當季戊四醇二亞磷酸鹽之特定實例包括二甲基季戊四 醇二亞鱗酸鹽，二乙基季戊四醇二亞填酸鹽，二硬脂基季 戍四醇二亞磷酸鹽’二笨基季戊四醇二亞磷酸鹽，二苄基 季戊四醇二亞磷酸鹽，雙（2, 4_二-第三丁基苯基）季戍四 醇二亞磷駿鹽’及二-ρ_氯苯基季戊四醇二亞磷酸鹽。具 有此一化學式之其他適當有機亞磷酸鹽化合物已揭示於美 國專利4,025,486號，其併於此以供參考。雙（2,4-二-第 三丁基笨基）季戊四醇二亞磷酸鹽為較佳。 季戊四醇二亞磷酸鹽之存在量為約25()至約25〇〇份/百萬 份丙稀聚合物物料，較佳約745份至約丨丨i 5份，最佳約8 3 5 至約1 0 2 5份。 水滑石[MgsAl2(〇H)16C03. 4H20 ]在前蘇聯及挪威（Snarum) 有小量天然礦藏。其也可以合成方法製造。具化學式 [Mg4_5AI2(0H)13C03. 3· 5Η20 ]之DHT-4A 產品係一種似水滑石之 化合物’市面上可自Ky〇W£i化學工業公司購得。若存在 時，水滑石化合物之使用量為約5份至約50 0份/百萬份丙 烯聚合物物料，較佳約5 5份至約8 5份，最佳約6 0至約8 〇 份。 適當位阻酚化合物包括，例如，肆[亞曱基（3, 5 -二-第
D:\Y87\55001.ptd 第9頁 44677 6 五、發明說明（6) 三丁基-4-羥基氫化肉桂酸酯）曱烷；1，3, 5 -三曱基 -2，4，δ -二個（3，5- — -第三丁基-4-經基节基）苯；1，3,5-參（4-第三丁基-3-經基-2, 6-二曱基苄基）-1，3，5-三啡-2, 4,6-(1Η，3Η，5Η)-三酮；3,9~ 雙[2-(3-(3-第三丁基-4-羥基-5 -甲基笨基）丙醯氡基}-1，1-二甲基乙 基]_2，4，8,10-四 B% 螺[5. 5]十一烧>，及1，3，5-參（3 5_ 二-第三丁 基-羥基节基）-1，3,5-二哄-2,4,6-(1Η，3H, 5H)-二酮。1，3，5 -二曱基-2，4，6 -參（3，5 -二-第三丁基_4_經基 苄基）苯為較佳。 位阻酚化合物之存在量為約25〇份至約2500份，較佳約 800份至約1200份’最佳約9〇〇至約11〇〇份/百萬份丙烤聚 合物物料。 硬脂酸鈣之存在量為約1〇〇份至約1 500份，較佳約24〇份 至約3 6 0份，最佳約270份至約3 3 0份/百萬份丙烯聚合物物 料。 為獲知具有本發明南抗張強度之併纺物料，有必要使用 (1)具特定惊體流動速度之丙烯聚合物物料，（2)特定旋纺 溫度’及（3)添加物特定組合之組合。 添加物之組合可以任何習知方式併入丙烯聚合物物料 中’如將添加物與聚合物粒或絨，藉由例如本技藝所知之 翻滚混合機及享榭兒（Hensche 1 )拌合機，直接乾混合。添 加物之溶液或漿液可喷塗於粒狀聚合物上或與其混合。添 加物也可與熔融聚合物，藉由例如班伯利（Banbury )混合 機，布本德（Brabender)混合機’親磨機或螺旋播壓機混
D:\Y87\5500l.ptd 第10頁 j 4 6 7 7 6 五、發明說明（7) 合。 習知方法為將乾狀添加物加至粒狀丙烯聚合物物料，接 著擠壓以提供粒狀產物’其隨後可用以形成纖維。其他添 加物，如填料，增延劑’增塑劑，著色劑，及其他聚合物 料都可加至丙稀聚合物物料中。 併紡物料係藉聚合物不斷擠壓通過噴絲頭形成個別纖絲 而製備。其後，將織絲不斷裂地機械式或氣動式拉伸，以 使聚合物纖絲分子定向並獲得韌度。然後，將連續長纖絲 以實質無規方式沉積於載體帶上以形成織物。 +在實例1及比較實例1 - 3中，纖維及不織物料係在i米寬 萊可富（Re icofi 1)試驗用實驗室併紡機上，在表1所示之 條件下製得。聚合物β (比較實例i)，係在製造聚丙烯併 。纺物料目刚所用標準條件下旋紡，亦即，旋紡溫度為4丄〇 F(210°C)。聚合物A ’Cl及C2係在5 36卞（280。(3)下旋紡。
併纺物料之抓抗張強度係使用ASTM_D 1 682 &ASTM_D 1 7 7 6測量。 炼體流動速度係根據ASTM D—I 238 ( 2.1 6公斤，23〇。〇 測量<= 在本說明書中，全部份數及百分比皆以重量計，除非另
圖 A)， 物B 實例i及比較實例1-3 1及圖2顯示本發明方法所製得之併紡物料（聚合物 與在標準條件下自標準併紡樹脂旋紡所製得者（聚合 ，比較實例1 )及使用本發3月方法之旋、每溫度及具所指
D:\Y87\55001.ptd 第11頁
五、發明說明（5) 感 '高亮麗色彩 本發明之又一目 臭不織布製法」 持不易掉纖，為 性、耐磨性者為 本發明之 及除臭不織布製 可表現不同質感 本發明之另一目 臭不織布製法」 經複合製造後形 果。 之不織布者為其特徵。 的在提供一種「熱壓式導電、抗靜電及除 ’其—實施例中經密接點熱壓式後，使網 一優質過濾基材且具有多孔吸附性、透氣 其特徵。 一目的在提供一種「熱壓式導電、抗靜電 法」’熱愿紋路由本創作人所自行設計， 之功效。 的在提供一種「熱壓式導電、抗靜電及除 ’因活性碳纖維之吸水率為2 0 %以上，故 成可調整濕度之基材，更可以達舒適性效 為使能進—步瞭解本發明之技術手段及成效，茲舉本 發明較具體之實施例，並配合所附之圖式、試驗内容、附 件詳細說明如后。 【#圖式說明】 圖 為顯示本發明熱塵式導電、抗靜電及除臭不織布 夕—製造〉”*·程圖° 【實施例說明】 加入不同比率之活性碳纖維原料，會得到不同導電及 抗靜電性質之本發明熱壓式導電、抗靜電及除臭不織布， 其中合成纖維原料所佔的百分比範圍在9 0 ~ 9 5 %之間，而活 性碳纖維原料所佔的百分比範圍在1 0〜5%之間，若製造過
第8頁 445776 - 五、發明說明（9) 顯示’當含有本發明方法（聚合似）所 t之10 mfk聚合物，在較高溫度下加工處理 Μ ^ 軚準併紡樹脂（聚合物β)所製得者相同之纖維大 小時，則其所製得之織物，抓抗張強度明顯較高。含有位 阻酚化合物及硬脂酸鈣之10 MFR聚合物（ 妨時降解較多，且所製得織物之抓抗張強度：』有及更C有 本發明添加物组合之相同MFR聚合物所製得者為低。以10 MFR聚合物C1及C2而言，聚合物ci所得之纖維大小較細， 導致織物強度較聚合物C2為高。應注意的是，聚合物C2之 抽吸壓經降低才產生相同纖維大小。 實例2 製備MFR為7. 3之丙婦均聚物（非減黏裂化）中含有不同添 加物組合之樣本。每一樣本之組份都經秤重及袋混合。全 部的擦壓都使用具2 5 : 1長度：直徑比之3 / 4"壓縮螺旋，及 螺旋速度60 rpm。原始樣本係在245 °C下調製，接著在表2 所示溫度下通過擠壓機。 表2令，1111;厂311〇又6274穩定劑係雙（2,4-二-第三丁基苯 基）季戊四醇二磷酸鹽，其含有7% DHT-4A水滑石化合物， 具化學式[Mg4—5Al2(〇H)i3C03. 3. 5H20] °Ultranox 626 係不含 DHT之相同季戍四醇二亞碟酸鹽。兩種Ultranox穩定劑市 面上都可自G E特殊化學品公司購得。 所用最高溫度下具最低那R之樣本最可能產生具最高抗 張強度之併紡物料。結果顯示於表2。
D:\Y87\5500l.ptd 第13頁 44677 6 五、發明說明（ίο) 表2 樣本 1 2 3 4 5 6 7 S 9 10 f聚丙烯 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 + tJltranox 627A - 0.1 - - 0.1 - - 0,1 Ethanox 330 - - 0-1 ** - 0.1 0.1 0:1 0,1 0.1 硬脂酸鈣 - - 0.03 - - 冒 0,03 0.03 0.03 Ultranox 626 - - - - 0.09 - 0.09 - - 0,1 MFR(克/10 分〇 原^ 7.3 6.2 5.9 9.1 6.3 4.7 4.8 6.5 4.8 4·7 第一次通過(^2601115 7.3 7.0 19.4 7.2 5.4 5.6 11.1 5.6 5.5 _一 次通過 @290°C20·2 9.0 8.2 29,2 8.9 6.1 6.0 15.2 6.5 6.6 樣本2與5，6與7及9與10之數據比較顯示，為了熱穩定 並不一定需用水滑石化合物。 此處揭示之本發明其他特點、優點及具體例、略諳此技 藝者在閱讀上述揭示内容之後，將更容易明白。在這一方 面，雖然已就本發明之特定具體例作相當詳細之說明，但 在不偏離所述及申請專利之本發明之精神及範圍下，可實 現這些具體例之各種變異及修正。
第14頁 D:\Y87\55001.ptd 446778 附i 表1 聚合物 熔融溫度 (°F) 流通量 (克/孔/分） 冷卻 空氣溫度-(°F) 抽吸 (卬 ηι) 織維大小 («) .實例1 A 536 0.35 50 1 2500 26 比叙食例1 B 410 0.35 50 1 2500 26 比較實例2 Cl 536 0,35 50 2500 25 比較實例3 C2 536 0.35 50 2200 26 表2 樣本 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 聚丙稀 ' 100 100 100 100 100 100 100 100 100 1,00 Ultranox 627A - 0.1 - - - 0Λ - - 0.1 - Ethanox 330 - 0.1 - - 0.1 0.1 0.1 0.1 0.Ϊ 1硬脂酸鈣 - - - 0.03 - - 0.03 0.03 0.03 Ultranox 626 - - - - 0.09 - 0.09 - - 0.1 MFH克HO 分.） *原始 7.3 6,2 5.9 9.1 63 4.7 4.8 6.5 4.8 4.7 苐二次通過@260°C〗】-5 IJ___丨- 7.3 7.0 19.4 7.2 5.4 5.6 11,1 5.6 5.5 第一次通過@2_90七20.2 fl 1 9.0 8,2 29.2 8.9 6.1 6.0 15.2 6.5 6.6 D:\Y87\55001. ptd 第/友頁

Claims (1)

  1. 严―可羅.同4 4 6 7 7 g , ^ Ά B ^ 87115765_%丰洋月 3 日 修J^· _ 1. 一種製造併紡物料之方法，包含： (a)在溫度大於500 T且小於或等於536 °F下’將丙烯 聚合物物料不斷地擠壓通過喷絲以形成個別纖絲；該聚合 物物料係自（i )丙烯均聚物及（i i )丙烯與乙烯之無規共聚 物（乙烯含量大於0重量％且小於1 0重量％)所組成之族群中 所選出，熔體流動速度為約3至約30克/10分’ (b )將纖絲拉伸以使聚合物纖絲分子定向，及 (c )將纖絲以實質無規方式沉積於載體帶上以形成織 .物， 其中丙烯聚合物物料含有基本上由以下所組成之添加 物： (i) 約250份至約2500份之季戊四醇二亞碟酸鹽， (ii) 約250份至約2500份之位阻齡化合物’ (i i i )約1 0 0份至約1 5 0 0份之硬脂酸#5，及視需要， (i v )約5份至約5 0 0份之水滑石化合物， 全部份數皆以百萬分丙烯聚合物物料為準。 2. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中丙烯聚合物物 料之熔體流動速度為約3至約2 0克/ 1 〇分，且係在溫度大於 5 2 5 °F且小於或等於5 3 6 T下擠壓。 3. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中（j)之存在量為 約745至約1145份’（ii)之存在量為8〇〇至12〇〇份，（ui) 之存在量為約240至約360份，及（iv)之存在量為約55至約 85份。
    O:\55\55001.ptc 第1頁 2001.03.30.016
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