[发明专利]可熔融挤出的热塑性组合物

说明书

具有改进拉伸强度特性的无纺织纤维网在署名为Ronald S.Nohr和J.Gavin Mac Donald于1991年10月25日提交，题为“热塑性组合物及由其制备的无纺织纤维网”在未审查共转让的专利申请系列号07/783,438中做了描述和权利要求。

本发明涉及一种含添加剂体系的可熔融挤出热塑性组合物。该组合物当被熔融挤出成形为无纺织纤维网时，生成具有显著改进拉伸强度特性之纤维网。

在做为参考文献的Ronald S.Nohr和J.Gavin Mac Donald提出的美国专利号4,923,914中描写了含至少一种热塑性聚合物及至少一种确定添加剂的热塑性组合物。具体地说，该添加剂为一种含硅氧烷的化合物。这类组合物尤其适用于采用例如熔喷、复合纺及纺粘等熔融挤出方法制成无纺织纤维网。熔融挤出后，此类组合物生成一种所含添加剂浓度从纤维轴心至其表面呈递增差异分布的纤维，靠近纤维表面的添加剂浓度高于位于纤维中心地区的添加剂平均浓度，由此而赋于该纤维表面至少一种优良特性，否则将不会存在。该添加剂在熔融挤出温度条件下由于同聚合物生成一种亚稳态溶液故而与聚合物有可混性。随初生纤维滴温度降低致熔融挤出温度以下，该添加剂变得与聚合物明显不相容。与这种相容性显著变化同时出现的是聚合物开始固化。这两种因素都导致添加剂以一种可控方式朝表面迁移或析出。

后来发现，采用一种添加剂体系出乎意料地得到了不可湿的无纺织纤维网，但与缺少憎水煅制二氧化硅的热塑性组合物制成的无纺织纤维网相比，显示出改进的拉伸强度特性。所述添加剂体系包括某种美国专利4,923,914的聚硅氧烷聚醚添加剂及一种具有憎水表面的改性煅制二氧化硅。这一发现是相互对照引用专利申请系列号07/783,438发明的一部分。但是，本发明进一步改进了拉伸强度特性，超出了专利申请系列号07/783,438所指出的改进。

二氧化硅及其它材料已掺入包括聚丙烯在内的热塑性聚合物中。例如，在日本专利公报60-217207号中描述了在聚丙烯内加入一种有机过氧化物和一种成核剂。此种成核剂可以是一种有机盐、一种有机化合物或一种无机物例如二氧化硅、明矾、二氧化钛、炭黑以及各种粘土矿物质。

介绍在聚丙烯或其它热塑性聚合物中加入有机物的参考文献有，Wijga的美国专利号3,207,735(苯甲酸、取代苯甲酸及其六氢同型物以及相关化合物)、Wales的美国专利号3,207,737(苯甲酸铝盐及相关化合物)、Wales美国专利号3,207,739(某种单和多羧酸第I、II族金属盐)、Binsbergen等人的美国专利号3,299,029(苯甲酸铝盐及相关化合物)、Wolfe的美国专利号4,611,024(醛醇与水滑石构成之缩醛)、Titus等人美国专利号4,808,650(氟化二亚苄基山梨醇添加剂等)；以及日本专利公报51-22740(亚苄基山梨醇)。

最后，已有关于聚合物多相成核研究之报道。此类研究之实例包括Chatterjee及Price的“熔融高聚物结晶的多相成核过程L诱导基体的形态学”，J.Polym.Sci.，13，2369(1975)；Collington的“结晶性烯烃成核过程”，于西班牙马德里召开题为“聚丙烯前景展望”的塑料及橡胶学会会议，1989年11月；以及Garg和Stein的“成核聚合物结晶和形态学”，Antec′88，10211。

应当指出，尽管有上述工作，但不论是硅氧烷共聚物(聚硅氧烷聚醚或烷基取代聚硅氧烷)或是一种改性煅制二氧化硅，当他们单独使用时都不能获得在拉伸强度特性方面的改善。尽管其原因尚未完全理解，但是由于将改性煅制二氧化硅与专利申请号No.07/783，438指出的聚硅氧烷聚醚或本文指出的烷基取代的聚硅氧烷一起使用，产生了一种协同效应。

本文不想过多纠缠于理论探讨，但据信烷基取代聚硅氧烷起三种作用：(1)它起一种改性煅制二氧化硅的分散剂作用，从而减少或防止，尤其减少或防止在变性后硅凝聚为较大，(2)它有助于降低改性煅制二氧化硅表面自由能，从而生成更易被熔融聚烯烃“浸润”的硅石表面；以及(3)在整个体系熔融挤出过程中，它起一种加工助剂的作用。

因而，本发明目的之一是提供一种可熔融挤出的热塑性组合物，它包含热塑性聚烯烃和改进的添加剂体系，该添加剂体系又包括第一组分和第二组分。

本发明的另一个目的是提供一种应用于热塑性聚烯烃的，包括一个第一组分和一个第二组分的改良添加剂体系。