BRPI0508210B1 - fibra , artigo e tela não tecida extensível - Google Patents

Abstract

fibra, fibra extensível,tela extensível não tecida, lamiando extensível e produto para cuidado pessoal, artigo e não tecido extensível. fibras que exibem boa elasticidade ou extensibilidade e tenacidade, um baixo módulo, são preparadas a partir de copolímeros baseados em propileno. os copolímeros baseados em propileno compreedem pelo menos 50 por cento em peso (% p/p) de unidades derivadas de propileno e pelo menos cerca de 8% p/p de unidades derivadas de um ou mais comonômeros outros que não propileno, p. ex., etileno.copolímeros de propileno particularmente preferidos são caracterizados por terem picos de nmr de c^ 13^ correspondendo a um régio erro em cerca de 14,6 e cerca de 15,7 ppm, os picos sendo de aproximadamente igual intensidade. em um aspecto da invenção fibras são submetidas a uma cristalização induzida por tensão submetendo a fibra a alongamento tensil durante a exração.

Description

"FIBRA, ARTIGO E TELA NÃO TECIDA EXTENSÍVEL".

Campo da invenção [001] Esta invenção refere-se a fibras feitas de copolímeros à base de propileno. Em um aspecto, esta invenção refere-se a fibras feitas a partir de elastômeros e plastômeros baseados em propileno enquanto que em um outro aspecto, esta invenção refere-se a fibras elásticas ou extensíveis feitas a partir dos mesmos. Em ainda um outro aspecto, esta invenção refere-se a um método para fazer fibras elásticas a partir de elastômeros e plastômeros baseados em propileno, e artigos feitos a partir de tais fibras.

Antecedentes da invenção [002] Polímeros baseados em propileno, particularmente homo-polipropileno (hPP) são bem conhecidos na técnica, e têm desde há muito sido usados na manufatura de fibras. Telas feitas de hPP, particularmente telas não tecidas, exibem alto módulo, porém elasticidade deficiente. Essas telas são comumente incorporadas a artigos multi-componentes, p. ex., fraldas, ataduras de enrolar, produtos de higiene feminina e similares. Conquanto elastômeros baseados em polietileno, e as fibras e telas feitas desses polímeros, exibam baixo módulo e boa elasticidade, eles também exibem uma tenacidade, pegajosidade e sensação tátil que são geralmente consideradas com sendo inaceitáveis para aplicações comerciais. [003] A tenacidade é importante porque a manufatura de artigos multi-componentes tipicamente envolve etapas múltiplas (p. ex., embobinamento/desembobinamento, corte, adesão, etc.). Fibras com um alto limite de resistência à tração são vantajosas relativamente a fibras com baixa limite de resistência à tração uma vez que as primeiras experimentarão menos rupturas (e assim maior produtividade) . Ademais, o uso final tipicamente requer um nível de limite de resistência à tração específico para a função do componente. Telas otimizadas apresentam um mínimo de consumo de material (baseado em peso) para alcançar o mínimo de limite de resistência à tração requerida para a manufatura e o uso final da fibra, do componente (p. ex., da tela não tecida) e do artigo. [004] O baixo módulo é um aspecto de sensação tátil. Telas feitas a partir de fibras com um baixo módulo apresentarão uma sensação "mais macia", o restante semelhante a telas feitas a partir de fibras apresentando alto módulo. Uma tela compreendida de fibras de baixo módulo também exibirá rigidez fletora mais baixa, traduzindo-se em melhor caimento e melhor assentamento. Em contrapartida, uma tela feita a partir de uma fibra de módulo mais alto, p. ex., hPP, apresentará uma sensação mais áspera (rígida) e terá pior caimento (p. ex., pior assentamento). Telas feitas a partir de elastômeros baseados em polietileno apresentam sensação muito pegajosa e pastosa à pele. [005] A elasticidade da fibra é importante porque se traduz em um melhor conforto-assentamento uma vez que o artigo feito da fibra apresentará maior conformação ao corpo. Fraldas com componentes elásticos cederão geralmente menos na medida em que varie o tamanho e o formato do corpo, bem como o movimento. Com um assentamento melhorado, a sensação geral de bem-estar do usuário é melhorada através de conforto melhorado, redução de vazamentos, e semelhança mais próxima de um artigo de roupa íntima de algodão. [006] Conseqüentemente, o interesse permanece alto por um polímero que exiba boa elasticidade e tenacidade e baixo módulo quando na forma de uma fibra, e por artigos feitos de tais fibras.

Sumário da invenção [007] De acordo com uma concretização desta invenção, uma fibra extensível compreende um copolímero de propileno, o copolímero compreendendo pelo menos cerca de 50 por cento em peso de unidades derivadas de propileno e pelo menos 5 por cento em peso de unidades derivadas de um comonômero outro que não propileno, o copolímero sendo caracterizado pelo fato de ter um índice de cristalinidade conforme medido por difração de raios-X de menos que cerca de 40%. Tais copolímeros com um índice de cristalinidade entre cerca de 20% e cerca de 40% formam fibras extensíveis, enquanto que copolímeros com índices de cristalinidade menores que cerca de 20% formam fibras elásticas. O comonômero é tipicamente um ou mais dentre etileno (um comonômero preferido), uma a-olefina C4-C2CW um dieno C4-C2CW um composto estirênico, e similares. [008] Em outra concretização da invenção, as fibras compreendem copolímeros de propileno adicionalmente caracterizados por terem pelo menos uma das seguintes propriedades: (i) picos de NMR de C13 correspondendo a um régio-erro a cerca de 14,6 e cerca de 15,7 ppm, os picos sendo de aproximadamente igual intensidade, (ii) uma curva de DSC com uma Tme que permanece essencialmente a mesma e uma Tmáx que decresce à medida que a quantidade de comonômero, isto é, as unidades derivadas de etileno e/ou comonômero(s) insaturado(s), no copolímero são aumentadas, e (iii) um padrão de difração de raios-X que reporta mais cristais de forma gama que um copolimero comparável preparado com um catalisador de Ziegler-Natta (Z-N). Tipicamente, os copolimeros desta concretização são caracterizados por pelo menos duas, preferivelmente todas as três propriedades. Em outras concretizações desta invenção, esses copolimeros são adicionalmente caracterizados por também apresentarem a seguinte característica: (iv) um índice de assimetria, S±x, maior que cerca de -1.20. [009] Em outra concretização da invenção, a fibra é uma fibra extensível, fibra de alta tenacidade compreendendo um copolimero de propileno, o copolimero compreendendo pelo menos cerca de 50 por cento em peso de unidades derivadas de propileno e pelo menos cerca de 5 por cento em peso de unidades derivadas de um comonômero outro que não propileno, a fibra sendo caracterizada por ter um índice de cristalinidade de menos que 30%, um módulo de menos que ou igual a cerca de 20 g/den, uma carga retida a 30% de alongamento conforme medida através de um ensaio de 1 ciclo a 50% de mais que 5%, e uma restauração imediata ("immediate set") conforme medida por um ensaio de 1 ciclo a 50% de menos que ou igual a cerca de 30% A fibra deverá ser estirável até pelo menos 100% (i. é, 2X) da sua dimensão original. [0010] Em uma outra concretização da invenção, a fibra é uma fibra elástica compreendendo um copolimero de propileno, o copolimero compreendendo pelo menos cerca de 50 por cento em peso de unidades derivadas de propileno e pelo menos cerca de 5 por cento em peso de unidades derivadas de um comonômero outro que não propileno, a fibra sendo caracterizada por ter um índice de cristalinidade de menos que ou igual a cerca de 25%, um módulo de menos que ou igual a cerca de 5 g/den, uma tenacidade de menos que ou igual a cerca de 2,5 g/den, uma carga retida a 30% de alongamento conforme medida por um ensaio de 1 ciclo a 50% de mais que ou igual a cerca de 15%, e uma restauração imediata conforme medida por um ensaio de 1 ciclo a 50% de menos que ou igual a 15%. A fibra deverá ser estirável até pelo menos 50% (i. é, 1,5X) sua dimensão original. [0011] Em uma outra concretização, a invenção é um método para formar uma fibra, a fibra compreendendo um copolimero de propileno, o copolimero compreendendo pelo menos cerca de 50 por cento em peso de unidades derivadas de propileno e pelo menos cerca de 5 por cento em peso de unidades derivadas de um comonômero outro que não propileno, o método compreendendo as etapas de (i) formar um fundido do copolimero, (ii) extrudar o copolimero fundido através de uma matriz, e (iii) submeter o copolimero extrudado a um estiramento ("draw down") maior que cerca de 200. As fibras são orientadas submetendo a fibra a um alongamento tensil durante uma operação de estiramento. Em um aspecto desta concretização, o alongamento tensil é conferido na zona de resfriamento brusco da operação de estiramento, i. é, entre o espinarete e os roletes tensionadores ("godets"). [0012] Apesar de não ater-se a nenhuma teoria, acredita-se que a orientação para produzir estas fibras inventivas resulte em uma cristalização induzida por tensão. Esta cristalização, por sua vez, minimiza o bloqueio de fibras (i. é, a aderência) e melhora a sensação tátil. [0013] As fibras desta invenção poderão ser feitas de copolimeros baseados em propileno apenas, ou poderão ser feitas a partir de misturas de copolimeros baseados em propileno e um ou mais outros polímeros, e/ou aditivos e/ou nucleantes. As fibras poderão assumir qualquer forma, por exemplo, monofilamento, bi-componente, etc., e podem ser usadas com ou sem tratamentos de pós-formação, p. ex. , recozimento. Algumas das fibras desta invenção são adicionalmente caracterizadas por substancial rompimento antes do alongamento a 300%, outras por substancial rompimento antes do alongamento a 200%, e ainda outras por substancial rompimento antes do alongamento a 100%. [0014] As fibras desta invenção são usadas para manufaturar diversos artigos de manufatura, p. ex., telas (tecidas ou não tecidas), que por sua vez poderão ser incorporados a artigos multi-componentes, tais como fraldas, ataduras de enrolar, produtos de higiene feminina e similares.

Breve descrição dos desenhos [0015] A seguir, a invenção será descrita com relação aos desenhos em anexo, nos quais: [0016] As figuras ΙΑ, 1B, 1C são fotografias de películas de raios-X que evidenciam as fases esméticas de homopolímeros de polipropileno (IA e 1B) e a fase alfa de um copolímero de propileno-etileno compreendendo 12 por cento em peso de etileno (1C). [0017] A figura 2 é um gráfico ilustrando o comportamento na restauração imediata e no módulo de homo- e copolimeros de propileno. [0018] A figura 3 é um gráfico ilustrando as correlações de restauração imediata no índice de cristalinidade de homo-e copolimeros de propileno. [0019] A figura 4 é um gráfico ilustrando as correlações de módulo de fibra no índice de cristalinidade das fibras de copolímeros de propileno inventivas. [0020] A figura 5 é um gráfico ilustrando as correlações de carga retida a 30% no índice de cristalinidade das fibras de copolímeros de propileno inventivas. [0021] A figura 6 é um gráfico ilustrando as correlações de tenacidade no índice de cristalinidade das fibras de copolímeros de propileno inventivas. [0022] A figura 7 é um gráfico ilustrando as correlações de alongamento e índice de cristalinidade de fibras de copolímeros de propileno. [0023] A figura 8 é um gráfico ilustrando as correlações de restauração imediata e carga retida a 30% nas fibras de copolímeros de propileno inventivas. [0024] A figura 9 é uma micrografia de uma tela não tecida mostrando a capabilidade de auto-ligamento das fibras inventivas feitas de copolímero de propileno-etileno contendo 12% de etileno.

Descrição detalhada das concretização preferidas [0025] "Polímero" significa um composto macromolecular preparado polimerizando monômeros do mesmo ou de diferentes tipos. "Polímero" inclui homopolímeros, copolímeros, terpolímeros, interpolímeros, e assim por diante. O termo "interpolímero" significa um polímero preparado pela polimerização de pelo menos dois tipos de monômeros ou comonômeros. Estes incluem, mas não estão limitados a, copolímeros (que geralmente se refere a polímeros preparados a partir de diferentes tipos de monômeros ou comonômeros, apesar de que é freqüentemente usado intercambiavelmente com "interpolímero" para referir-se a polímeros feitos a partir de três ou mais tipos de monômeros ou comonômeros) , terpolímeros (que geralmente se refere a polímeros preparados a partir de três diferentes tipos de monômeros ou comonômeros), tetrapolímeros (que geralmente se refere a polímeros preparados a partir de quatro diferentes tipos de monômeros ou comonômeros), e similares. Os termos "monômero" ou "comonômero" são usados intercambiavelmente, e se referem a qualquer composto com uma parcela polimerizável que seja adicionada ao reator de maneira a produzir um polímero. Naqueles casos nos quais um polímero seja descrito como compreendendo um ou mais monômeros, p. ex., um polímero compreendendo propileno e etileno, o polímero, evidentemente, compreende unidades derivadas dos monômeros, p. ex., -CH2-CH2 —, e não o próprio monômero, p. ex., CH2=CH2. [0026] "Copolímero de P/E*" e termos semelhantes significam um copolímero de propileno/comonômero insaturado (tipicamente e preferivelmente etileno) caracterizado por ter pelo menos uma das seguintes propriedades: (i) picos de NMR de C13 correspondendo a um régio erro a cerca de 14,6 e cerca de 15,7 ppm, os picos de aproximadamente a mesma intensidade, (ii) uma curva de DSC com uma Tme que permanece essencialmente igual e uma TmáX que decresce à medida que a quantidade de comonômero, i. é, as unidades derivadas de etileno e/ou os comonômero(s) insaturado(s) no polímero aumentam, e (iii) um padrão de difração de raios-X que reporta mais cristais de forma gama que um copolímero comparável preparado com um catalisador de Ziegler-Natta (Z-N). Tipicamente, os copolímeros desta concretização são caracterizados por pelo menos duas, preferivelmente três, destas propriedades. Em outras concretizações desta invenção, estes copolimeros são adicionalmente caracterizados por também terem a seguinte característica: (iv) um índice de assimetria, Six, maior que cerca de ~l-20. [0027] Com relação à propriedade de raios-X do sub-parágrafo (iii) acima, um copolímero "comparável" é um tendo a mesma composição de comonômero dentro de 10% e o mesmo Mw dentro de 10%. Por exemplo, de um copolímero inventivo de propileno/etileno/l-hexeno tendo 9% p/p de etileno e 1% p/p de 1-hexeno e tendo um Mw de 250.000, então um polímero comparável teria de 8,1 a 9,9% p/p de etileno e 0,9 a 1,1% p/p de 1-hexeno, e um Mw entre 225.000 e 275.000, preparado com um catalisador de Ziegler-Natta. [0028] Copolimeros de P/E* são um sub-conjunto único de copolimeros de P/E. Copolimeros de P/E incluem todos os polímeros de propileno e um comonômero insaturado, não apenas copolimeros de P/E*. Copolimeros de P/E outros que não copolimeros de P/E* incluem copolimeros catalisados por metalocenos, copolimeros catalisados por catalisadores de geometria constrita e copolimeros catalisados por Z-N. Para os propósitos desta invenção, os copolimeros de P/E compreendem 50 por cento em peso ou mais de propileno enquanto que copolimeros de EP (etileno-propileno) compreendem 51 por cento em peso ou mais de etileno. Conforme usado aqui, "compreendem... propileno", "compreendem etileno", significa que o polímero compreende unidades derivadas de propileno, etileno ou similares em oposição aos compostos em si. [0029] "Polímero catalisado com metaloceno" ou termo semelhante significa qualquer polímero que seja feito na presença de um catalisador de mataloceno. "Polímero catalisado com catalisador de geometria constrita" ou "polímero catalisado com CGC" ou termo semelhante significa um polímero que seja feito na presença de um catalisador de geometria constrita. "Polímero catalisado com Ziegler-Natta" ou "Polímero catalisado com Z-N" significa um polímero que seja feito na presença de um catalisador de Ziegler-Natta. "Metaloceno" significa um composto contendo metal tendo pelo menos um grupo ciclopentadienila substituído ou não substituído ligado ao metal. "Catalisador de geometria constrita" ou "CGC" conforme usado aqui tem o mesmo significado do termo conforme definido e descrito nas patentes U.S. nos 5.272.236 e 5.278.272. [0030] "Copolímero aleatório" significa um copolímero no qual o monômero está aleatoriamente distribuído através da cadeia polimérica. "Homopolímero de propileno" e termos semelhantes significam um polímero consistindo somente ou essencialmente todo de comonômeros insaturados. O termo "copolímero" inclui terpolímeros, tetrapolímeros, etc. [0031] Os comonômeros insaturados usados na prática desta invenção incluem α-olefinas C4-2CW especialmente α-olefinas C-4-12 f tais como 1-buteno, 1-penteno, 1-hexeno, 4-metil-l-penteno, 1-hepteno, 1-octeno, 1-deceno, 1-dodeceno e similares; diolefinas C4-2CW preferivelmente 1,3-butadieno, 1,3-pentadieno, norbornadieno, 5-etilideno-2-norborneno (ENB) e diciclopentadieno; compostos vinil aromáticos Cs-4cu incluindo estireno, o-, m- e p-metilestireno, divinilbenzeno, vinilbifenila, vinilnaftaleno; e compostos vinil aromáticos Cg-40 substituídos com halogênio, tais como cloroestireno e fluorestireno. Etileno e α-olefinas C4-12 são os comonômeros preferidos usados nas práticas desta invenção, e etileno é um comonômero especialmente preferido. [0032] Os copolimeros de propileno grau reator desta invenção compreendem pelo menos cerca de 50, preferivelmente pelo menos cerca de 60 e mais preferivelmente pelo menos cerca de 70% p/p de unidades derivadas de propileno com base no peso do copolimero. Unidades suficientes derivadas de propileno estão presentes no copolimero para assegurar os benefícios do comportamento de cristalização induzida por tensão do polipropileno (PP) durante a fiação sob fusão, bem como a vantagem clara da tendência do polipropileno à cisão de cadeia vs. reticulação durante a extrusão. A cristalinidade induzida por tensão durante o estiramento facilita a fiação, reduz rupturas de fibras, e reduz torções ("roping"). [0033] Pretende-se que o termo "grau reator" seja tal como definido na patente U.S. n° 6.010.588 e em geral refere-se a uma resina de poliolefina cuja distribuição de peso molecular (MWD) ou polidispersidade não tenha sido substancialmente alterada após a polimerização. [0034] Níveis suficientes de comonômero outro que não de propileno controlam a cristalização tal que o desempenho elástico seja mantido. Apesar de as unidades remanescentes do copolimero de propileno derivarem de pelo menos um comonômero tal como etileno, uma α-olefina C4-2CW um dieno C4-2CW um composto estirênico e similares, preferivelmente o comonômero é pelo menos um dentre etileno e uma α-olefina C4-12 tal como 1-hexeno ou 1-octeno. Preferivelmente, as unidades remanescentes do copolimero são derivadas apenas de etileno. [0035] A quantidade de comonômero outro que não etileno no copolímero é uma função de, ou pelo menos em parte, do comonômero e da desejada cristalinidade do copolímero. 0 desejado índice de cristalinidade do copolímero não excede cerca de 40% e para fibras elásticas, não excede cerca de 20. Se o comonômero for etileno, então tipicamente as unidades derivadas do comonômero compreenderão não mais que cerca de 16, preferivelmente não mais que cerca de 15, e mais preferivelmente não mais que cerca de 12% p/p do copolímero. A quantidade mínima de unidades derivadas de etileno é tipicamente de pelo menos cerca de 5, preferivelmente pelo menos cerca de 6 e mais preferivelmente pelo menos cerca de 8% p/p, com base no peso do copolímero. [0036] Os copolímeros de propileno desta invenção poderão ser feitos por qualquer processo, e incluem copolímeros feitos por Ziegler-Natta, CGC, mataloceno, e não metaloceno, de centro metálico, catálise por ligante de heteroarila. Esses copolímeros incluem copolímeros aleatórios, em bloco e enxertados, apesar de que preferivelmente os copolímeros de uma configuração aleatória. Copolímeros de propileno exemplificativos incluem VISTAMAXXmr da Exxon-Mobil, TAFMERmr da Mitsui plastômeros ou elastômeros de propileno/etileno da The Dow Chemical Company. [0037] A densidade dos copolímeros desta invenção é tipicamente de pelo menos cerca de 0,850, preferivelmente de pelo menos cerca de 0,860, e mais preferivelmente, de pelo menos cerca de 0,865 gramas por centímetro cúbico (g/cm3) . Tipicamente, a densidade máxima do copolímero de propileno é de cerca de 0,915, preferivelmente no máximo de cerca de 0,900 e mais preferivelmente o máximo é de cerca de 0,890 g/cm3. [0038] O peso molecular médio ponderai (Mw) dos copolímeros desta invenção pode variar amplamente, mas é tipicamente entre cerca de 10.000 e 1.000.000 (com o entendimento de que apenas o limite do Mw no mínimo ou no máximo é aquele estabelecido para considerações práticas). Para copolímeros usados na manufatura de fibras sopradas sob fusão, o Mw mínimo é preferivelmente de 20.000, mais preferivelmente de cerca de 25.000. [0039] A polidispersidade dos copolímeros desta invenção é tipicamente entre cerca de 2 e cerca de 4. "Polidispersidade estreita", "distribuição de peso molecular estreita", "MWD estreita" e termos semelhantes significam uma proporção (Mw/Mn) de peso molecular médio ponderai (Mw) para peso molecular médio numérico (Mn) de menos que 3,5, preferivelmente de menos que cerca de 3,0, preferivelmente de menos que cerca de 2,8, mais preferivelmente de menos que cerca de 2,5, e o mais preferivelmente menos que cerca de 2,3. Polímeros para uso em tais aplicações tipicamente têm uma polidispersidade estreita. Misturas contendo dois ou mais dos copolímeros desta invenção, ou misturas compreendendo pelo menos um copolímero desta invenção e pelo menos um outro polímero, poderão ter uma polidispersidade maior que 4, apesar de que para considerações de fiação, a polidispersidade de tais misturas é ainda preferivelmente entre cerca de 2 e cerca de 4. [0040] Em uma concretização preferida desta invenção, os copolímeros de propileno são adicionalmente caracterizados por ter pelo menos uma das seguintes propriedades: (i) picos de NMR de C13 correspondendo a um régio-erro em cerca de 14,6 e cerca de 15,7 ppm, os picos de aproximadamente igual intensidade, (ii) uma curva de DSC com uma Tme que permanece essencialmente a mesma e uma TmáX que decresce à medida que a quantidade de comonômero, isto é, as unidades derivadas de etileno e/ou comonômero(s) insaturado(s), no copolimero são aumentadas, e (iii) um padrão de difração de raios-X que reporta mais cristais de forma gama que um copolimero comparável preparado com um catalisador de Ziegler-Natta (Z-N). Tipicamente, os copolimeros desta concretização são caracterizados por pelo menos duas, preferivelmente todas as três propriedades. Em outras concretizações desta invenção, esses copolimeros são adicionalmente caracterizados por também apresentarem a seguinte característica: (iv) um índice de assimetria, S±x, maior que cerca de ~l-20. Cada uma destas propriedades e suas respectivas medições são descritas em detalhes no pedido de patente US n° 10/139.786 depositado em 5 de maio de 2002 (W02003/040442) que é aqui incorporado por referência. [0041] O índice de assimetria é calculado a partir de dados obtidos através de fracionamento por eluição em temperatura crescente (TREF). Os dados são expressos como uma plotagem normalizada de fração em peso, como uma função da temperatura de eluição. O mecanismo de separação é análogo àquele de copolimeros de etileno, pelo que o conteúdo molar do componente cristalizável (etileno) é o fator primário que determina a temperatura de eluição. No caso de copolimeros de propileno, é o conteúdo de unidades de propileno isotático que determina primariamente a temperatura de eluição. [0042] O formato da curva de metaloceno surge da incorporação inerente, aleatória de comonômero. Uma característica proeminente do formato da curva é o adoçamento à temperatura de eluição mais baixa comparativamente com a agudeza ou inclinação em temperaturas de eluição mais altas. Uma estatística que reflete este tipo de assimetria é o viés. A equação I representa o índice de assimetria, S±x, como uma medição deste viés.

Equação 1 [0043] O valor, TmáX, é definido como a fração em peso maior eluindo entre 50 e 90°C na curva de TREF. Ti e Wi são a temperatura de eluição e a fração em peso respectivamente de uma ia fração, arbitrária, na distribuição do TREF. As distribuições foram normalizadas (a soma dos wi é igual a 100%) com relação à área total da curva eluindo acima de 30°C. Daí, o índice reflete apenas o formato do polímero cristalizado. Qualquer polímero não cristalizado (polímero ainda em solução a ou abaixo de 30°C) foi omitido do cálculo mostrado ma equação 1. [0044] A calorimetria de varredura diferencial (DSC) é uma técnica comum que pode ser usada para examinar a fusão e a cristalização de polímeros semi-cristalinos. Princípios gerais de medições de DSC e aplicações de DSC para estudar polímeros semi-cristalinos são descritos em textos padrões (p. ex., E. A. Turi, ed., Thermal Characterization of Polymeric Materials, Academic Press, 1981) . Certos dos copolímeros desta invenção são caracterizados por uma curva de DSC com uma Tme que permanece essencialmente a mesma e uma Tmáx que decresce à medida que a quantidade de comonômero insaturado no copolímero é aumentada. Tme significa a temperatura na qual a fusão termina. TmáX significa a temperatura de fusão pico. [0045] Os copolimeros de propileno desta invenção tipicamente têm uma MFR de polímero cerca de 0,01, preferivelmente pelo menos cerca de 0,05, mais preferivelmente pelo menos cerca de 1 e o mais preferivelmente pelo menos cerca de 10. A MFR máxima tipicamente não excede cerca de 2.000, preferivelmente não excede cerca de 1.000, mais preferivelmente não excede cerca de 500, ainda mais preferivelmente não excede cerca de 80 e o mais preferivelmente não excede cerca de 50. A MFR para polímeros de propileno e etileno e/ou uma ou mais a-olefinas C4-C20 é medida de acordo com ASTM D-1238, Condição L (2,16 kg, 230 °C). [0046] Uma classe preferida de copolimeros de propileno desta invenção é preparada por catálise de ligante heteroarila, de centro metálico, não metalocênica. Em certas concretizações, o metal é um ou mais dentre háfnio e zircônio. [0047] Mais especificamente, descobriu-se que em certas concretizações do catalisador, o uso de um metal de háfnio é preferido comparado com um metal de zircônio para catalisadores com ligante de heteroarila. Uma ampla gama de substituintes ligantes auxiliares pode acomodar o desempenho catalítico intensificado. Os catalisadores em certas concretizações são composições compreendendo o ligante e precursor metálico, e, opcionalmente, poderão adicionalmente incluir um ativador, combinação de ativadores ou pacote de ativador. [0048] Os catalisadores usados na prática desta invenção incluem adicionalmente catalisadores compreendendo complexos de ligante-háfnio auxiliares, complexos de ligante-zircônio auxiliares, e opcionalmente ativadores, que catalisem reações de polimerização e copolimerização com monômeros que sejam olefinas, particularmente com monômeros que sejam olefinas, diolefinas ou outros compostos insaturados. Complexos de zircônio complexos de háfnio, composições ou compostos usando os ligantes divulgados estão dentro da abrangência dos catalisadores úteis na prática da invenção. Os complexos de metal-ligante podem estar em um estado neutro ou carregado. A proporção de ligante para metal também poderá variar, a proporção exata sendo dependente da natureza do ligante e do complexo metal-ligante. 0 complexo ou complexos de metal-ligante poderá(ão) assumir diferentes formas, por exemplo, ele(s) poderá(ão) ser monomérico(s), dimérico(s) ou de uma ordem ainda superior. [0049] Por exemplo, ligantes adequados úteis na prática desta invenção podem ser caracterizados pela seguinte fórmula geral: onde R1 é um anel tendo 4-8 átomos no anel, especialmente selecionado do grupo consistindo de cicloalquila substituído, heterocicloalquila substituído, arila substituído, e heteroarila substituído, tal que R1 possa ser caracterizado pela fórmula geral: onde Q1 e Q3 são substituintes no anel outros que não no átomo E, com E sendo selecionado do grupo consistindo de carbono e nitrogênio e com pelo menos um dentre Q1 e Q3 sendo volumoso (definido como tendo pelo menos 2 átomos). Q"q representa substituintes adicionais possíveis no anel, com que sendo 1, 2, 3, 4 ou 5 e Q" sendo selecionado do grupo consistindo de hidrogênio, alquila, alquila substituído, cicloalquila, cicloalquila substituído, heteroalquila, heteroalquila substituído, heterocicloalquila, heterocicloalquila substituído, arila, arila substituído, heteroarila, heteroarila substituído, alcoxila, ariloxila, silila, borila, fosfino, amino, tio, seleno, haleto, nitro, e combinações destes. T é um grupo-ponte selecionado do grupo consistindo de -CR2R3- e -SiR2R3- com R2 e R3 sendo independentemente selecionados do grupo consistindo de hidrogênio, alquila, alquila substituído, cicloalquila, cicloalquila substituído, heteroalquila, heteroalquila substituído, heterocicloalquila, heterocicloalquila substituído, arila, arila substituído, heteroarila, heteroarila substituído, alcoxila, ariloxila, silila, borila, fosfino, amino, tio, seleno, haleto, nitro, e combinações destes. J" é geralmente selecionado do grupo consistindo de heteroarila e heteroarila substituído, com concretizações particulares para reações particulares sendo descritas aqui. [0050] Também, por exemplo, em algumas concretizações, os ligantes do catalisador usados para preparar os copolímeros de propileno preferidos desta invenção poderão ser combinados com um composto precursor metálico que pode ser caracterizado por uma fórmula geral Hf(L)n onde L é independentemente selecionado do grupo consistindo de haleto (F, Cl, Br, I) , hidrogênio, alquila, alquila substituído, cicloalquila, cicloalquila substituído, heteroalquila, heteroalquila substituído, heterocicloalquila, heterocicloalquila substituído, arila, arila substituído, heteroarila, heteroarila substituído, alcóxi, arilóxi, hidróxi, silila, borila, amino, amina, hidreto, alila, dieno, seleno, fosfino, fosfina, carboxilatos, tio, 1,3-dionatos, oxalatos, carbonatos, nitratos, sulfatos, e combinações destes; n é 1, 2, 3, 4, 5, ou 6. [0051] Certos ligantes de complexo ao metal resultam em complexos que são úteis na catálise de copolímeros de propileno desta invenção. Em um aspecto, os complexos de metal-ligante 3,2 que podem ser geralmente caracterizados pela seguinte fórmula: onde M é zircônio ou háfnio; R1 e T são conforme definidos acima; J" sendo selecionado do grupo consistindo de heteroarilas substituídos com 2 átomos ligados ao metal M, pelo menos um dos átomos sendo um heteroátomo, e com um átomo de J" sendo ligado a M através de uma ligação dativa, a outra através de uma ligação covalente; e L1 e L2 são independentemente selecionados do grupo consistindo de haleto, alquila, alquila substituído, cicloalquila, cicloalquila substituído, heteroalaquila, heteroalquila substituído, heterocicloalquila, heterocicloalquila substituído, arila, arila substituído, heteroarila, heteroarila substituído, alcóxi, arilóxi, hidróxi, borila, silila, amino, amina, hidreto, alila, dieno, seleno, fosfino, fosfina, carboxilatos, tio, 1,3-dionatos, oxalatos, carbonatos, nitratos sulfatos, e combinações destes radicais. [0052] Esses catalisadores e seu uso para fazer os copolímeros de propileno preferidos desta invenção são adicionalmente descritos no pedido de patente US n° 10/139.786 depositado em 5 de maio de 2002. [0053] Os copolímeros de propileno usados para fazer as fibras desta invenção têm muitas aplicações. Exemplos representativos incluem fibras mono- e multifilamentares, fibras mono- e bicomponentes, fibras picadas ("staple fibers"), fibras ligantes, fibras hidrodinamicamente entrelaçadas ("spunbound") e sopradas sob fusão (usando, p. ex., sistemas conforme divulgados nas patentes U.S. nos 4.430.563, 4.663.220, 4.668.566, ou 4.322.027), tanto telas tecidas quanto não tecidas, tiras, fitas, filamentos contínuos (p. ex., para uso em artigos de vestimentas, estofamentos) e estruturas feitas de tais fibras (incluindo, por exemplo, misturas destas fibras com outras fibras, tais como de PET ou algodão). Fibras picadas e filamentares podem ser fiadas sob fusão no diâmetro de fibra final diretamente sem extração adicional, ou podem ser fiadas sob fusão a um diâmetro maior e subsequentemente estiradas a quente ou frio até o diâmetro desejado usando técnicas de estiramento convencionais. Deve ser entendido que o termo "fiação" ou "fiado" implica equipamentos e velocidades de fiação comercialmente disponíveis. [0054] Certos copolímeros usados na prática desta invenção exibem excelente elasticidade, particularmente aquelas com índice de cristalinidade de menos que 20%. Se o pré-estiramento é ou não desejável dependerá da aplicação. Por exemplo, os copolímeros de propileno elastoméricos desta invenção poderão substituir os elastômeros em tribloco termoplásticos como a camada filamentar no processo de laminado entrelaçado sob estiramento ("stretch bonded") da patente U.S. n° 6.323.389. A camada filamentar seria estirada, preferivelmente apenas uma vez, antes de ser ensanduichada entre duas camadas hidrodinamicamente entrelaçadas. Em um exemplo alternativo, os polímeros elastoméricos desta invenção poderão substituir a camada elástica no processo de laminado rígido-elático-rígido ("necked bonded laminate") da patente U.S. n° 5.910.224. Algum pré-estiramento do polímero de propileno poderá ser preferido. [0055] Os polímeros desta invenção, quer isoladamente, quer em combinação com um ou mais outros polímeros (quer polímeros da invenção, quer polímeros não da invenção) podem ser misturados, caso desejado ou necessário, com diversos aditivos tais como antioxidantes, agentes absorventes de ultravioleta, agentes anti-bloqueio, corantes, cargas orgânicas ou inorgânicas ou similares. Esses aditivos são usados de uma maneira convencional e em quantidades convencionais. [0056] Conquanto as fibras desta invenção possam compreender uma mistura de copolímeros de propileno usados na prática da presente invenção com um ou mais outros polímeros, e a proporção de mistura de polímero possa variar amplamente e de acordo com a conveniência, em uma concretização desta invenção as fibras compreendem pelo menos cerca de 98, preferivelmente pelo menos cerca de 99 e mais preferivelmente essencialmente 100, por cento em peso de copolímero de propileno compreendendo pelo menos cerca de 50, preferivelmente pelo menos cerca de 60 e mais preferivelmente pelo menos cerca de 70, por cento em peso, de unidades derivadas de propileno e pelo menos 5 por cento em peso de unidades derivadas de um comonômero outro que não de propileno (preferivelmente etileno ou uma α-olefina C4-12) , o copolímero sendo caracterizado como tendo um índice de cristalinidade conforme medido por difração de raios-X de menos que 40%. Em uma outra concretização da invenção, o copolímero de propileno compreende um ou mais copolímeros de P/E*. Conforme observado anteriormente, fibras feitas desses polímeros ou misturas de polímeros poderão assumir um número de diferentes formas e configurações. [0057] Fibras elásticas compreendendo poliolefinas são conhecidas, por exemplo, das patentes U.S. nos 5.272.236, 5.278.272, 5.322.728, 5.380.810, 5.472.775, 5.645.542, 6.140.442, e 6.225.243. Os polímeros usados na prática desta invenção podem ser usados de essencialmente a mesma maneira que poliolefinas conhecidas para a preparação e o uso de fibras elásticas. A este respeito, os polímeros usados na prática da presente invenção poderão incluir grupos funcionais, tais como uma carbonila, sulfeto, radicais silano, etc., e poderão ser reticulados ou não reticulados.

Caso sejam reticulados, os polímeros poderão ser reticulados usando técnicas e materiais conhecidos com o entendimento que em todos os material e técnicas de reticulação sejam eficazes com todas as poliolefinas, p. ex., enquanto técnicas de peróxido, azo e radiação eletromagnética (tal como feixe de elétrons, UV, IR e luz visível) sejam todas eficazes até pelo menos um grau limitado com polietilenos, apenas algumas destas p. ex., feixe de elétrons, são eficazes com polipropilenos e então não necessariamente até o mesmo grau do que com polietilenos. 0 uso de aditivos, promotores, etc., conforme observado anteriormente, poderão ser empregados, caso desejado. [0058] "Fibra" significa um material em que a proporção do comprimento para o diâmetro seja tipicamente maior que 10. O diâmetro da fibra pode ser medido e reportado de uma variedade de maneiras. Geralmente, o diâmetro de fibra é medido como denier por filamento. Denier é um termo têxtil que é definido como gramas da fibra por um comprimento de 9000 metros daquela fibra. Monofilamento geralmente se refere a um filamento extrudado tendo um denier por filamento. Microdenier (também conhecido como microfibra) geralmente refere-se a uma fibra tendo um diâmetro menor que 1 denier, ou menos que 12 micra para PP. [0059] "Fibra filamentar" ou "fibra monofilamentar" significa um filamento contínuo de material de comprimento indefinido (i. é, não predeterminado), em oposição a "fibra picada" que é um filamento de material de comprimento definido (i. é, um filamento que tenha sido cortado ou de outra maneira dividido em segmentos de um determinado comprimento). [0060] "Elástica" significa que uma fibra terá uma restauração imediata de menos que 15% conforme medida por um ensaio de 1 ciclo a 50% descrito abaixo em Métodos de Medição. A elasticidade também pode ser descrita como a "restauração permanente" da fibra. A restauração permanente é o inverso da elasticidade. Uma fibra é esticada até um certo ponto e subseqüentemente liberada para a sua posição original antes do estiramento, e então é novamente esticado. O ponto no qual a fibra começa a puxar uma carga é designado como restauração permanente percentual. "Materiais elásticos" também são referidos na técnica como "elastômeros" e "elastoméricos". O material elástico (algumas vezes referido como um artigo elástico) inclui o próprio polímero bem como, mas não limitado a, o polímero na forma de uma fibra, película, tira, fita, folha, revestimento, moldagem, e similares. O material elástico preferido é fibra. O material elástico pode ser curado ou não curado, irradiado ou não irradiado, e/ou reticulado ou não reticulado. [0061] "Material não elástico" significa um material, p. ex., uma fibra que não seja elástica conforme definido acima. [0062] "Fibra monofilamentar", "fibra monolítica", "fibra monocomponente" e termos semelhantes significam uma fibra que tem uma única região ou domínio de polímero, e que não tem quaisquer outras regiões de polímero distintas (em contraste com fibras bicomponentes). [0063] "Fibra bicomponente" significa uma fibra que tenha dois ou mais regiões ou domínios de polímero. Fibras bicomponentes também são conhecidas como fibras conjugadas ou multicomponentes. Os polímeros são geralmente diferentes entre si apesar de que dois ou mais componentes poderão compreender o mesmo polímero. Os polímeros são arranjados em zonas substancialmente distintas através da seção transversal da fibra bicomponente, e geralmente se estende continuamente ao longo do comprimento da fibra bicomponente. A configuração de uma fibra bicomponente poderá ser, por exemplo, um arranjo de envoltório/núcleo (na qual um dos polímeros esteja contornado pelo outro), um arranjo lado-a-lado, um arranjo em tora ou um arranjo de "ilhas-no-mar". Fibras bicomponentes são adicionalmente descritas nas patentes U.S. nos 6.225.243, 6.140.442, 5.382.400, 5.336.552, e 5.108.820. [0064] "Fibras fundidas com sopro" são fibras formadas extrudando uma composição de polímero termoplástico através de uma pluralidade de matrizes finas capilares, geralmente circulares na forma de filetes ou filamentos fundidos para dentro de correntes convergentes de gases (p. ex., ar) quentes em alta velocidade que funcionam de maneira a atenuar os filetes ou filamentos a diâmetros reduzidos. Os filetes ou filamentos são carregados pelas correntes de gás em alta velocidade e depositados sobre uma superfície coletora para formar um reticulado de fibras aleatoriamente dispersas com diâmetros médios geralmente menores que 10 micra. [0065] "Fibras fiadas sob fusão" são fibras formadas fundindo pelo menos um polímero e então estirando a fibra no fundido até um diâmetro (ou outra seção transversal) menor que o diâmetro (ou outra seção transversal) da matriz. [0066] "Fibras hidrodinamicamente entrelaçadas" são fibras formadas extrudando uma composição de polímero termoplástico como filamentos através de uma pluralidade de matrizes capilares finas, geralmente circulares de um espinarete. O diâmetro dos filamentos extrudados é rapidamente reduzido, e então os filamentos são depositados sobre uma superfície coletora para formar um reticulado de fibras aleatoriamente dispersas, com diâmetros médios entre cerca de 7 e cerca de 30 micra). [0067] "Não tecido" significa um reticulado ou tela tendo uma estrutura de fibras ou filetes individuais que são interdepostos aleatoriamente, mas não de uma maneira identificável conforme é o caso de uma tela tricotada. A fibra elástica da presente invenção pode ser empregada para preparar estruturas não tecidas bem como estruturas compósitas de tela não tecida elástica em combinação com materiais inelásticos. [0068] "Estirar" significa extrair, que é Vfibra/Vcapiiar (aproximadamente igual a D2fibra/D2capiiar caso as mudanças de cristalinidade do fundido para a fibra forem ignoradas). Vfibra significa a velocidade da fibra no enrolador, Vcapiiar a velocidade da fibra na medida em que sai do espinarete. Dcapiiar significa o diâmetro da seção transversal do capilar, Dfibra significa o diâmetro da seção transversal da fibra no ponto de medição. A um denier por filamento (dpf) constante, a extração é fixada a um dado diâmetro de capilar independentemente da velocidade de produção. [0069] "Pontos de adesão" são usualmente medidos trançando a fibra a velocidades fixas (p. ex., 1000, 2000, 3000 m/min), e então prensando uma haste de vidro contra a frente da meada de fibras no fundo do gabinete de resfriamento brusco. A haste de vidro é levantada até que a fibra adira à haste.

Isto é repetido três vezes a cada velocidade e é feita a média dos pontos de adesão. O ponto de adesão é tomado como a distância para baixo da face do espinarete em centímetros.

Tipicamente, para uma dada resina, o ponto de adesão decresce (a velocidade de cristalização é aumentada) à medida que a velocidade de fiação aumenta devido ao aumento da tensão de fiação e das fibras mais estreitas (transferência de calor melhorada). A tensão de fiação também poderá ser aumentada aumentando a extração, i. é, usando um orifício de matriz maior, uma vez que o restante da massa força a fibra a chegar ao mesmo diâmetro final (a uma velocidade de aquisição constante) independentemente do diâmetro inicial (tamanho do orifício do espinarete). Aumentado a tensão de fiação, a fibra cristaliza mais rápido, e o ponto de adesão desloca-se para cima em direção à matriz. [0070] Conforme usado aqui, para não tecidos, o termo "extensível" inclui materiais que sejam estiráveis até pelo menos 150%. "Elástico" significa que uma amostra de reticulado terá uma restauração imediata de menos que 15% conforme medida pelo ensaio de 1 ciclo a 50% descrito acima sob Procedimentos de Ensaios. A elasticidade também poderá ser descrita pela "restauração de primeiro ciclo" do reticulado. "Restauração" é conforme definido nos Procedimentos de Ensaios. [0071] Para quantificar uma tela com boa formação, é medido o número de agregados de filamentos por 2 cm de comprimento. Cada agregado de filamento tem pelo menos 10 vezes a largura de fibra em comprimento. Cuidado foi tomado para não incluir pontos térmicos e de pressão nos 2 cm de comprimento. Ao longo de um comprimento de 2 cm em direções aleatórias, foi tomada a contagem linear de linhas de agregados de filamentos. Agregados de filamentos consistem de múltiplos filamentos em orientação paralela fusionados entre si. Os filamentos são fusionados para mais que 10 vezes a largura da fibra. Os agregados de filamentos são separados dos pontos de adesão térmicos ou de pressão. Para uma boa formação de reticulado, o número de agregados de filamentos é menor que 30/2 cm, preferencialmente menor que 20/2 cm. [0072] Os copolimeros de propileno usados na prática desta invenção, particularmente os copolimeros P/E*, poderão ser misturados, conforme observado acima, com outros polímeros para formar as fibras desta invenção. Polímeros adequados para misturar com estes copolimeros de propileno estão comercialmente disponíveis de uma variedade de fornecedores e incluem, mas não estão limitados a, outras poliolefinas tais como um polímero de etileno (p. ex., polietileno de baixa densidade (PEBD), PEUBD, polietileno de média densidade (PEMD), PEBDL, PEAD, polímero de etileno linear homogeneamente ramificado, polímero de etileno substancialmente linear, polímero de etileno modificado por enxerto, interpolímeros de etileno-estireno (IES), interpolímero de etileno acetato de vinila, interpolímero de etileno ácido acrílico, interpolímero de etileno acetato de etila, interpolímero de etileno ácido metacrílico, ionômero de etileno ácido metacrílico, e similares), policarbonato, poliestireno, polipropileno convencional (p. ex., polipropileno homopolímero, copolímero de polipropileno, interpolímero de polipropileno em bloco aleatório e similares), poliuretano termoplástico, poliamida, interpolímero de ácido poliláctico, polímero em bloco termoplástico (p. ex., copolímero de estireno butadieno, copolímero em tribloco de estireno butadieno estireno, copolímero em tribloco de etileno-butileno estireno e similares), copolimero em bloco de poliéter (p. ex., PEBAX), polímero de copoliéster, polímeros em bloco de poliéster/poliéter (p. ex., HYTEL), interpolímero de etileno monóxido de carbono (p.ex., copolimero de etileno/monóxido de carbono (ECO), terpolímero de etileno/ácido acrílico/monóxido de carbono (EAACO), terpolímero de etileno/ácido metacrílico/monóxido de carbono (EMAACO), terpolímero de etileno/acetato de vinila/monóxido de carbono (EVACO) e estireno/monóxido de carbono (SCO)), (poli)tereftalato de etileno (PET), polietileno clorado e similares e misturas destes. Ou seja, o copolimero de propileno usado na prática desta invenção poderá ser misturado com duas ou mais poliolefinas e/ou com um ou mais polímeros outros que não a poliolefina. Caso o copolimero de propileno usado na prática desta invenção, ou uma mistura de tais copolímeros, for misturado com um ou mais polímeros outros que não um copolimero de propileno, então o(s) copolimero(s) de polipropileno preferivelmente compreenderá(ão) pelo menos cerca de 50, mais preferivelmente pelo menos cerca de 7 0 e mais preferivelmente pelo menos cerca de 90, por cento em peso da mistura. Conforme observado acima, em uma concretização da invenção, a fibra compreende pelo menos 98% p/p de um copolimero de propileno, preferivelmente um copolimero de P/E*. Para algumas aplicações, particularmente quando houver preocupação com a uniformidade do reticulado, a fibra poderá compreender quantidades significativas (por exemplo, 10-40% p/p do peso total da mistura) de um material cristalino superior, tal como um homopolímero de polipropileno. A quantidade dos diversos componentes na mistura poderá ser otimizada para equilibrar a extensibilidade/elasticidade com outras propriedades tais como a uniformidade do reticulado. [0073] Em uma concretização, o copolimero de propileno usado na prática desta invenção é uma mistura de dois ou mais copolimeros de propileno. Copolimeros de propileno adequados para uso na invenção, incluindo polímeros de propileno etileno aleatórios, estão comercialmente disponíveis de um número de fabricantes, tais como, por exemplo, The Dow Chemical Company, Basell Polyolefins e Exxon Chemical Company. Polímeros de polipropileno convencionais e de metaloceno adequados da Exxon são fornecidos sob a designação comercial ESCORENE e ACHIEVE. O copolimero de propileno usado na prática desta invenção também poderá ser misturado com polipropileno homopolímero (h-PP). [0074] Polímeros modificados por enxerto adequados úteis como polímeros de mistura na prática desta invenção são bem conhecidos na técnica, e incluem diversos polímeros de etileno contendo um anidrido maleico e/ou outro radical orgânico etilenicamente insaturado, contendo carbonila. Polímeros modificados por enxerto representativos estão descritos na patente U.S. n° 5.883.188, tal como um polímero de etileno homogeneamente ramificado modificado por enxerto com anidrido maleico. [0075] Polímeros de ácido poliláctico (PLA) adequados para uso na prática desta invenção são bem conhecidos na literatura (p. ex. , vide D. M. Bigg et al. , "Effect of Polymer Ratio on the Crystallinity and Properties of Polylactic Acid Copolymers", ANTEC '96, págs. 2028-2039, WO 90/01521; EP 0 515 203 A e EP 0 748 846 A2) . Polímeros de ácido poliláctico adequados são fornecidos comercialmente por Cargill Dow sob a designação EcoPLA. [0076] Polímeros de poliuretano termoplástico (TPU) adequados para uso como polímeros de mistura na prática da presente invenção estão comercialmente disponíveis da BASF e da The Dow Chemical Company (esta comercializando-os sob a designação comercial PELLETHANE). [0077] Interpolímeros de poliolefina monóxido de carbono adequados para uso como polímeros de mistura na prática desta invenção podem ser manufaturados usando métodos de polimerização via radical livre sob alta pressão bem conhecidos usando catálise tradicional de Ziegler-Natta, ou com o uso dos chamados sistemas catalisadores homogêneos tais como aqueles descritos e referenciados acima. [0078] Polímeros de etileno contendo carbonila de alta pressão iniciados por radical livre adequados para uso como polímeros de mistura na prática desta invenção podem ser manufaturados por qualquer técnica conhecida na arte incluindo os métodos ensinados por Thomson e Waples nas patentes U.S. nos 3.920.861, 4.988.781, 4.599.392 e 5.384.373. [0079] Interpolímeros de etileno acetato de vinila para uso como polímeros de mistura na prática desta invenção estão comercialmente disponíveis de diversos fornecedores, incluindo a The Dow Chemical Company, Exxon Chemical Company, e a DuPont Chemical Company. [0080] Interpolímeros de etileno/acrilato de alquila adequados para uso como polímeros de mistura na prática desta invenção estão comercialmente disponíveis de diversos fornecedores. Interpolímeros de etileno/ácido acrílico adequados para uso como polímeros de mistura na prática desta invenção estão comercialmente disponíveis da The Dow Chemical Company sob a designação PRIMACOR. Interpolímeros de etileno/ácido metacrílico adequados para uso como polímeros de mistura na prática desta invenção estão comercialmente disponíveis da DuPont Chemical Company sob a designação NUCREL. [0081] Polietileno clorado (CPE) , especialmente polímero de etileno substancialmente linear clorado para uso como polímeros de mistura na prática desta invenção poderá ser preparado clorando o polietileno de acordo com técnicas bem conhecidas. Preferivelmente, o polietileno clorado compreende igual a ou mais que 30 por cento em peso de cloro. Polietilenos clorados adequados para uso como polímeros de mistura na prática desta invenção estão comercialmente disponíveis da The Dow Chemical Company sob a designação TYRIN. [0082] Fibras bicomponentes também poderão ser feitas a partir de copolímeros de propileno P/E* desta invenção. Tais fibras bicomponentes têm o polímero de polipropileno da presente invenção em pelo menos uma porção da fibra. Por exemplo, em uma fibra bicomponente tipo envoltório/núcleo (i. é, uma na qual o envoltório envolve o núcleo) , o polipropileno pode estar ou no envoltório ou no núcleo. Diferentes polímeros de polipropileno desta invenção também poderão ser usados independentemente como o envoltório e o núcleo na mesma fibra, preferivelmente onde ambos os componentes sejam elásticos e especialmente quando o componente envoltório tiver um ponto de fusão mais alto que o composto núcleo. Outros tipos de fibras bicomponentes também estão dentro da abrangência da invenção, e incluem estruturas tais como de fibras conjugadas lado-a-lado (p. ex., fibras tendo regiões separadas de polímeros, onde a poliolefina da presente invenção compreenda pelo menos uma região da fibra). [0083] O formato da fibra não é limitado. Por exemplo, uma fibra típica tem um formato de seção transversal circular, mas às vezes as fibras têm diferentes formatos, tais como um formato trilobal, ou chato (i.e., em formato de fita). As concretizações de fibras desta invenção não estão limitadas pelo formato da fibra. [0084] As fibras desta invenção poderão ser feitas usando qualquer técnica convencional incluindo por sopro de fundido, fiação de fundido e hidrodinamicamente entrelaçadas. Para fibras fiadas sob fusão, a temperatura de fusão, a produção, a velocidade da fibra e a extração poderão variar amplamente. Temperaturas de fusão típicas variam entre 190 e 245°C com as temperaturas mais altas suportando produções e velocidades de fibra mais altas, particularmente para fundidos de polímeros com uma MFR relativamente alta, p. ex., 25 ou maior. A produção, medida em gramas/orifício/minuto (ghm), tipicamente varia entre 0,1 e 1,0, preferivelmente entre 0,2 e 0,7 ghm. A velocidade de fibra varia de menos que 1000 a mais que 3000, mas preferivelmente entre 1000 e 3000 metros por minuto (m/min) . A extração varia de menos que 500 a mais que 2500. Geralmente, uma maior extração resulta em uma fibra mais inelástica. [0085] As fibras desta invenção poderão ser usadas com outras fibras tais como aquelas feitas com PET, náilon, algodão, KevlarMR, etc. para fazer telas elásticas ou inelásticas. [0086] Telas feitas de fibras elásticas desta invenção incluem telas tecidas, não tecidas e tricotadas. Telas não tecidas poderão ser feitas por diversos métodos, p. ex., telas hidrodinamicamente entrelaçadas, conforme divulgadas nas patentes U.S. nos 3.485.706 e 4.939.016, cardando e termicamente ligando fibras picadas; ligando por fiação fibras continuas em uma operação continua; ou soprando sob fusão fibras formando uma tela e subseqüentemente calandrando ou termicamente ligando o reticulado resultante. Estas diversas técnicas de manufatura de telas não tecidas são bem conhecidas daqueles entendidos no assunto e a divulgação não está limitada a nenhum método em particular. Outras estruturas feitas de tais fibras também estão incluídas na abrangência da invenção, incluindo, p. ex., misturas destas novas fibras com outras fibras (p. ex., poli(tereftalato de etileno) ou algodão). [0087] Artigos fabricados ou multicomponentes que poderão ser feitos usando as fibras e telas desta invenção incluem artigos compósitos (p. ex., fraldas) que tenham porções elásticas. Por exemplo, porções elásticas são tipicamente construídas formando porções de cós elásticas de fraldas para evitar que caiam e cintas de pernas para evitar vazamentos (conforme mostrado na patente U.S. n° 4.381.781). Freqüentemente, as porções elásticas promovem melhor acomodação de caimento e/ou sistemas de fixação para uma boa composição de conforto e confiabilidade. As fibras e telas inventivas desta invenção também poderão produzir estruturas que combinem elasticidade com respirabilidade. Por exemplo, as fibras, telas e/ou películas inventivas, poderão ser incorporadas às estruturas divulgadas na patente U.S. n° 6.176.952. [0088] Ambos os copolímeros e fibras de propileno feitos a partir dos copolímeros poderão ser submetidos a tratamentos pós-reação/formação, p. ex., reticulação, recozimento, e similares. Os benefícios e técnicas de recozimento estão descritos na patente U.S. n° 6.342.565. Esses pós-tratamentos são aplicados da sua maneira convencional. [0089] Os seguintes exemplos são dados para ilustrar as diversas concretizações da invenção. Eles não são pretendidos para limitar a invenção além do descrito e reivindicado aqui. Todos os valores numéricos são aproximados. Quando é dada uma faixa numérica, deverá ser entendido que concretizações fora da faixa ainda estarão dentro da abrangência da invenção salvo indicação em contrário. Nos seguintes exemplos, diversos polímeros foram caracterizados por um número de métodos. Dados de desempenho desses polímeros também foram obtidos. A maioria dos métodos ou ensaios foram realizados de acordo com um padrão ASTM, caso aplicável, ou procedimentos conhecidos. Todas as partes e percentagens são em peso, salvo indicação em contrário.

CONCRETIZAÇÕES ESPECÍFICAS [0090] O efeito das condições de fiação foi examinado para polímeros com MFR de 25-38. Tensões alongacionais alcançadas para controlar a produção e a velocidade de retirada determinaram a quantidade de cristalinidade induzida por tensão na fibra e assim as propriedades mecânicas resultantes. Tensões alongacionais mais altas alcançadas a uma extração maior que 1000 resultou em maior cristalinidade e assim fibras mais rígidas. Uma maior elasticidade foi preservada a baixa cristalinidade ou extração menor que 1000. Para uma fibra mais elástica, foi preferida uma cristalinidade ou extração menor que 500. Para verificar que a elasticidade fora mantida, foi medido o comportamento de histerese tensil. Métodos de Medição Método de Densidade; [0091] Amostras cupom [2,54cm (1 polegada) x 2,54cm (1 polegada) x 0,80 cm (0,125 polegadas)] foram moldadas por compressão a 190°C de acordo com ASTM D4703-00 e resfriadas usando o procedimento B. Uma vez resfriada até 40-50°C, a amostra foi removida. Uma vez que a amostra atingiu 23°C, seu peso seco e peso em isopropanol foram medidos usando uma balança Ohaus AP210 (Ohaus Corporation, Pine Brook, NJ) . A densidade foi calculada conforme prescrito por ASTM D792, procedimento B. Método de DSC; [0092] A calorimetria de varredura diferencial (DSC) é uma técnica comum que pode ser usada para examinar a fusão e cristalização de polímeros semi-cristalinos. Princípios gerais de medições e aplicações de DSC para estudar polímeros semi-cristalinos são descritos em textos padrões (p. ex., E. A. Turi, ed., Thermal Characterization of Polymeric Materials, Academic Press, 1981) . Certos dos copolímeros usados na prática desta invenção são caracterizados por uma curva de DSC com uma Tm que permanece essencialmente a mesma e uma TmáX que decresce à medida que a quantidade de comonômero insaturado no copolímero é aumentada. Tme significa a temperatura na qual a fusão termina. TmáX significa a temperatura de fusão pico.

[0093] A análise por Calorimetria de Varredura Diferencial (DSC) é determinada usando um modelo Q1000 DSC da TA

Instruments, Inc. A calibração da DSC é feita conforme segue. Primeiro, uma linha base é obtida operando o DSC de -90°C a 290°C sem qualquer amostra na panela de alumínio. Então, 7 miligramas de uma amostra fresca de índio é analisada aquecendo a amostra até 180°C, resfriando a amostra até 140°C a uma velocidade de resfriamento de 10°C/min seguido de manter a amostra isotermicamente a 140°C durante 1 minuto, seguido de aquecer a amostra de 140°C até 180°C a uma velocidade de aquecimento de 10°C/min. 0 calor de fusão e o surgimento da fusão da amostra de índio são determinados e verificados como sendo entre 0,5°C de 156,6°C para o surgimento da fusão e entre 0,5 J/g a partir de 28,71 J/g para o calor de fusão. Então, água deionizada é analisada resfriando uma pequena gota de amostra fresca na panela de DSC de 25°C até -30°C a uma velocidade de resfriamento de 10°C/min. A amostra é mantida isotermicamente a -30°C durante 2 minutos e aquecida até 30°C a uma velocidade de aquecimento de 10°C/min. O surgimento de fusão é determinado e verificado com sendo entre 0,5°C a partir de 0°C. [0094] As amostras de polipropileno são prensadas até a forma de uma película fina a uma temperatura de 190°C. Cerca de 5 a 8 mg de amostra são pesados e colocados na panela de DSC. A tampa é recravada na panela para assegurar uma atmosfera fechada. A panela de amostra é colocada na célula de DSC e é aquecida a uma velocidade de cerca de 100°C/min até uma temperatura de cerca de 60°C acima da temperatura de fusão. A amostra é mantida a esta temperatura durante cerca de 3 minutos, então, a amostra é resfriada a uma velocidade de 10°C/min até -40°C, e mantida isotermicamente naquela temperatura durante 3 minutos. Subseqüentemente, a amostra é aquecida a uma velocidade de 10°C/min até a fusão completa. As curvas de entalpia resultantes são analisadas para temperatura de fusão pico, temperaturas de surgimento de e de cristalização pico, calor de fusão e calor de cristalização, Tme e qualquer outra análise de DSC de interesse.

Experimental de raios-X; [0095] As amostras foram convenientemente analisadas em um modo de cristalização usando um sistema GADDS da Brucker-AXS, com um detector multi-fios bidimensional HiStar. Amostras foram alinhadas com um indicador de laser e um video-microscópio. Dados foram coletados usando radiação Ka de cobre (a um comprimento de onda de 1,54 angstroms) com uma distância de amostra para detector de 6 cm. O feixe de raios-X foi colimado a 0,3 mm. Para o detector de área 2D em modo de transmissão, a distância radial a partir do centro, r, é igual a SDD X (tan 2Θ) onde 2Θ é igual ao ângulo entre o feixe incidente de raios-X e o feixe difratado. Para a radiação Ka de Cu e uma SDD de 6 cm, a faixa de 2Θ efetivamente medida era de cerca de 0o a 35°. O ângulo azimutal φ,variou de 0°-360°.

Análise de Dados; [0096] Convencionalmente, a área de dispersão (ou intensidade) para segmentos amorfos, que se situa abaixo da área de difração a partir da fase de cristal, é determinada por ajuste de perfil de um perfil de difração usando um pacote de software apropriado (p. ex., o software Jade, da Materials Data, Inc. , que foi usado aqui) . Então, a cristalinidade absoluta, Xc-absr é calculada com base na proporção dos dois valores de área conforme dado abaixo: Equação 2 onde Ιαπ, é a intensidade integrada, após subtração do antecedente, para a dispersão amorfa, e iTotai é a intensidade total medida e incorpora a dispersão e a difração de ambas as fases de polímero (novamente após subtração do antecedente). 0 método para determinar Itotai será detalhado mais tarde. [0097] Entretanto, uma tal análise é a mais acurada apenas na ausência de orientação preferida significativa (para ambas as fases cristalina e amorfa) e para amostras com cristalinidade relativamente alta, onde os picos são fortes e bem definidos. No caso de fibras de baixa cristalinidade, altamente orientadas deste estudo, um ajuste de perfil convencional usando os dados da faixa azimutal inteira de 360°, não produziu uma estimativa confiável do formato da curva de dispersão amorfa, I^ e um método diferente para quantificar este valor teve que ser determinado, conforme será discutido seguindo a discussão da determinação de Itotai abaixo. [0098] Para todas as amostras neste estudo, quer de baixa, quer de alta cristalinidade ou orientação, a intensidade integrada total devido a ambas a fase de difração e a fase de dispersão amorfa, ou iTotair foi obtida como segue. Primeiro, a tela de 2D foi dividida em pequenas bandas (círculos concêntricos) de espessura Ar. A cada distância Ar do centro do detector para fora até as bordas da tela, foi determinada a média ao longo de 360° (i. é, de φ=0° até 360°) para dar Iavg(z) f que foi então integrado desde r=0 até r=rmáX (ou 2Θ de 0o até 35°) para dar ITotai· [0099] A dispersão amorfa, por outro lado, não foi determinada a partir de um tal perfil angular total. Alternativamente, as intensidades de dispersão amorfa foram determinadas em apenas duas, ou particulares, direções de φ (i. é, usando apenas dois ângulos azimutais particulares) ao longo da direção da fibra (φ=0°) , e 2) ao longo de uma direção "quase equatorial" aproximadamente perpendicular à direção da fibra (12 graus deslocados da direção equatorial, ou φ=78°) . Ao longo destas duas direções, a intensidade de 0o a 35° 2Θ é essencialmente toda devida à dispersão amorfa, uma vez que a difração pico de cristal nessas duas direções é muito fraca ou ausente, e uma determinação confiável do verdadeiro formato do pico amorfo é obtida. [00100] A área de dispersão amorfa Jdm para todos os 0-360° de φ foi então estimada de Jdm (φ=0°) e (φ=7 8°)οοιηο: Equação 3 onde novamente é a intensidade integrada de dispersão amorfa ao longo do eixo geométrico da fibra de 0° a 35°, e é a mesma obtida a um ângulo 12° defasado do eixo geométrico equatorial (perpendicular). O indice de cristalinidade, Xcr é então determinado semelhantemente à equação 2 conforme segue: Equação 4 onde Xc-Abs foi mudado para Xc para indicar que Xc é um indice da quantidade de cristalinidade na amostra, não em um nivel de cristalinidade absoluta, devido à presença de orientação de fase cristal preferida. Entretanto, usando a Equação 4, constatou-se ser confiável e reproduzivel o indice de cristalinidade calculado para amostras através de uma ampla faixa de cristalinidades, desde uns poucos por cento até cerca de 40%. [00101] A Orientação Amorfa foi obtida pela razão entre intensidades de dispersão amorfa na direção de fibra para aquela na direção equatorial próxima, ou: Equação 5 observando que, para fibras orientadas, ΙΑη>(φ=78°) é maior que Ιαπ> (φ=0°) . Com base nesta definição, um valor de 0 representa uma orientação amorfa perfeita, e 1 representa uma orientação aleatória. Constatou-se também que esses dados eram reproduziveis e confiáveis ao longo de uma ampla faixa de orientação e cristalinidade. [00102] Para a orientação de cristal, foi determinada uma função de Orientação de Herman, fc usando o método de Wilchinsky (J. Appl. Physics, 3_0, 272 (1959)) . O fc calculado representa o grau de orientação de cristal ao longo da direção de fibra. Um valor de 1 representa uma orientação perfeita, 0 representa uma orientação aleatória, e -0,5 representa uma orientação perfeitamente perpendicular.

Ensaio Tensil: [00103] Uma corda de 144 filamentos foi carregada entre duas garras pneumaticamente carregadas separadas por 5,08cm (2 polegadas) . Esta é tomada como sendo o comprimento de calibre. A primeira face de garra plana é revestida com borracha. A pressão é ajustada de maneira a evitar deslizamentos (geralmente 50-100 psi) . A cruzeta é aumentada a 25,4cm (10 polegadas) por minuto até o corpo de ensaio quebrar. A solicitação é calculada dividindo o deslocamento da cruzeta por 5,OScm {2 polegadas) e multiplicando por 100. A carga reduzida (g/denier) é igual a [carga{gramas força}/número de filamentos/denier por filamento]. 0 alongamento foi definido de acordo com a equação 6: tquaçao t> tal que Ls seja o comprimento inicial de 5,08cm (2 polegadas) e Lrufityrd seja no comprimento até a ruptura. A tenacidade é definida de acordo com a equação 7; tquaçao / tal que Fri]ptura é a força na ruptura medida em gramas forçai d é denier por filamento, e f é o número de filamentos na corda que está sendo testada.

Ensaio de 1 Ciclo a 50% [00104] A amostra foi carregada e o espaçamento de garras foi ajustado conforme no ensaio tensil. A velocidade da cruzeta foi ajustada em 25,4cm (10 polegadas) por minuto. A cruzeta foi elevada até uma solicitação de 50% ser aplicada, e então a cruzeta foi retornada à mesma velocidade de cruzeta a 0% de solicitação. Após retornar a 01 de solicitação, a cruzeta foi estendida a 25,4cm (10 polegadas) por minuto. O surgimento de carga foi tomado como ajuste imediato. A carga reduzida foi medida durante a primeira extensão e a primeira retração da amostra à solicitação de 30%. A carga retida foi calculada como a carga reduzida a 301 de solicitação durante a retração, dividido pela carga reduzida a 30% de solicitação durante a extensão multiplicada por 100.

Medições de não Tecidos; [00105] Corpos de prova para medições de não tecidos foram obtidos cortando tiras com 7,62cm (3 polegadas) de largura por 20,32cm (8 polegadas) de um reticulado nas direções de máquina (MD) e transversal (CD) . O peso base, em g/m2, foi determinado para cada amostra dividindo o peso, medido com uma balança analítica, dividido pela área. Amostras foram então carregadas em uma Sintech equipada com garras de contato em linha pneumaticamente ativadas com uma separação inicial de 7,62cm (3 polegadas) e puxadas para romperem a 30,48cm (12 polegadas)/min. A carga pico e a solicitação pico foram registradas para cada medição tensil. [00106] A elasticidade foi medida usando um ensaio de histerese de 1 ciclo a 80% de solicitação. Neste ensaio, amostras foram carregadas na Sintech equipada com garras de contato em linha pneumaticamente ativadas com uma separação inicial de 10,16cm (4 polegadas). Então a amostra foi esticada até 80% a 500 mm/min e retornada a 0% de solicitação à mesma velocidade. A solicitação à carga de 10 g quando da retração foi tomada como o ajuste %. A perda de histerese é definida como a diferença de energia entre a solicitação e o ciclo de retração. A descarga ("load down") foi a força retrativa a 50% de solicitação. E, todos os casos, as amostras foram medidas verdes ou não envelhecidas.

Agregados de filamentos; [00107] Para quantificar uma tela com boa formação, foi empregado o seguinte método: [00108] Foi usado um microscópio binocular Nikon SNZ-10 a uma ampliação de 10X com luz incidente para contar o número de agregados de filamentos ao longo de um dado comprimento.

Apenas filamentos que intersectaram a linha de 2 cm foram contados. Cada agregado de filamentos é pelo menos 10 vezes a largura da fibra em comprimento. Cuidado foi tomado para não incluir pontos de adesão térmicas e de pressão no comprimento de 2 cm. Ao longo de um comprimento de 2 cm em direções aleatórias, foi tomada a contagem linear de agregados de filamentos em linha. "Agregados de filamentos" consistem de filamentos múltiplos em orientação paralela fusionados entre si. Os filamentos são considerados fusionados se o comprimento da fusão for maior que 10 vezes a largura da fibra. [00109] Os agregados de filamentos são separados dos pontos de adesão térmicos ou de pressão.

Microscopia Eletrônica de Varredura; [00110] Amostras para a microscopia eletrônica de varredura foram montadas sobre cavaletes de amostras de alumínio com fita carregada com negro-de-fumo e fita de cobre. As amostras montadas foram então revestidas com 100-200 Â de ouro usando um Revestidor Aspersor SPI-Module (Modelo Número 11430) da Structure Probe Incorporated (West Chester, Massachusetts) equipado com uma fonte de fornecimento de argônio e uma bomba de vácuo. [00111] As amostras revestidas com ouro foram então examinadas em um microscópio eletrônico de varredura Hitachi S4100 equipado com uma pistola de efeito de campo e fornecido pela Hitachi America, ltd. (Schaumberg, Illinois). Amostras foram examinadas usando um modo de imagem de elétron secundária usando uma tensão de aceleração de 3-5kV e coletando usando um sistema de captura de imagens digital.

Dados Experimentais: [00112] As diferentes resinas usadas sâo apresentadas na tabela 1. Naquela tabela "índice de Cristalinidade de Raios-X" refere-se ao índice de cristalinidade de uma amostra de película moldada por compressão bruscamente resfriada e daí não é diretamente comparável com índices de cristalinidade reportados para amostras de fibras nas tabelas subseqüentes. [00113] Copolímeros de propileno-etileno compreendendo cerca de 9-16% p/p de etileno foram usados nos seguintes exemplos. Em comparação, um copolímero de etíleno-octeno e um homopolímero de polipropileno também foram usados. A taxa de fluxo de fundido (MFR) de cada polímero era de 20-40 (ou um índice de fusão (MI) equivalente de 10-20}.

TABELA 1 - RESINAS [00114] Nesta e nas tabelas seguintes, as tabelas dos Exl-Ex4 são os exemplos inventivos e C1-C4 são os exemplos comparativos. [00115] Fibras foram fiadas segundo uma variedade de condições. As variáveis principais foram a produção (gramas/ori fício/minuto ou ghm), que foi controlada através da velocidade da bomba, o projeto da extrusora, e os parâmetros de matriz. O espinarete tinha 144 orifícios, cada um dos quais tinha um diâmetro de 0,65 mm e uma razão de comprimento/diâmetro (L/D) de 3,85. A temperatura do ar de resfriamento rápido foi de 12°C e foi distribuído ao longo de três zonas. As velocidades do ar em cada uma das zonas foi medida como 0,20, 0,28 e 0,44 m/s usando um anemômetro de fio quente. A temperatura de fusão foi variada de 190 a 24 5°C. A extração foi controlada por uma combinação de velocidade de fiação e velocidade de bomba. [00116] Seis partidas de fiação foram conduzidas usando o copolímero de propileno do Exl. A temperatura de fundido de cada partida foi de 220°C, a produção foi de 0,6 ghm para as partidas Exl/1-3 e 0,3 ghm para as partidas Exl/4-6, e a velocidade de fiação (metros/minuto ou m/min) foi de 1000 m/min para as partidas EXl/1 e Exl/4, de 2000 m/min para as partidas Exl/2 e Exl/5, e de 3000 m/min para as partidas EXl/3 e Exl/6. Os dados são apresentados na tabela 2. TABELA 2 CONDIÇÕES DE FIAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO POR RAIOS-X DE FIBRAS DO EX1 [00117] Seis partidas de fiação foram conduzidas usando o copolímero de propileno Ex2. A temperatura de fundido de cada partida foi de 2 2 0o C, a produção foi de 0, 6 ghm para as partidas Ex2/l-3 e 0,3 ghm para as partidas Ex2/4-6, e a velocidade de fiação (metros/minuto ou m/min) foi de 1000 m/min para as partidas EX2/1 e Ex2/4, de 2000 m/min para as partidas Ex2/2 e Ex2/5, e de 3000 m/min para as partidas EX2/3 e Ex2/6. Os dados são apresentados na tabela 3. TABELA 3 CONDIÇÕES DE FIAÇÃO E CARACTERI2ACÃO POR RAIOS-X DE FIBRAS DO EX2 [00118] Seis partidas de fiação foram conduzidas usando o copolímero de propileno Ex3. A temperatura de fundido de cada partida foi de 2 2 0o C, a produção foi de 0,6 ghm para as partidas Ex3/l-3 e 0,3 ghm para as partidas Ex3/4-6, e a velocidade de fiação (metros/minuto ou m/min) foi de 1000 m/min para as partidas EX3/1 e Ex3/4, de 2 000 m/min para as partidas Ex3/2 e Ex3/5, e de 3000 m/min para as partidas EX3/3 e Ex3/6. Os dados são apresentados na tabela 4, TABELA 4 CONDIÇÕES DE FIAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO POR RAIOS-X DE FIBRAS DO EX3 [00119] A fiaçao de Exl-Ex3 é comparada na tabela 5, A temperatura de fundido foi de 220°C, a extração 1261, e a produção de 0,4 ghm para cada partida, A velocidade de fiação foi de 2000 m/mln para cada partida. TABELA 5 CONDIÇÕES DE FIAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO POR RAIOS-X PARA DIFERENTES

EXEMPI.OS [ 00120] Exemplos comparativos C1-C3 foram processados sob as mesmas condições conforme reportadas nas tabelas 2, 3 e 4. Os resultados são apresentados nas tabelas 6, 7 e 8, respectivamente. TABELA 6 CONDIÇÕES DE FIAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO POR RAIOS-X DE FIBRAS Cl TABELA 7 CONDÍÇÒFS DK F[AÇÃO E CARACTERIZAÇÃO POR RAIOS-X DE FIBRAS C2 TABELA 8 CONDTCÒFS DF. FTACÃO F CARACTERIZAÇÃO POR RATOS-X I3F Ei ERAS C3 [00121] Conforme mencionado acima, a forma de cristal mais comum para PP orientado é a forma monoclinica, a. Entretanto, para amostras resfriadas bruscamente de baixa orientação (baixa solicitação de fiação], uma forma menos ordenada, referida como paracristalina, ou esméctica, também existe. Mesta estrutura cristalina, as cadeias nào estào em perfeita retieulação tridimensional, mas têm uma ordem geral bidimensional. Esta forma cristalina esméctica é alcançada resfriando bruscamente o fundido até uma temperatura abaixo de 70°C. Se temperaturas acima de 7Q°C forem aplicadas ao polímero com uma fase cristal esméctica, os cristais se transformam na forma alfa mais estável. [00122] É surpreendente que, sob as condições de fiação da tabela 5, as fibras inventivas feitas com Ex2-Ex4 apresentaram todas as formas de cristal alfa. Examinando as partidas de fibras de resinas comparativas, vê-se que, para as resinas C1-C3 (copolimero aleatório de b-PP Z/H etileno (Et) Z/N, e de h-PP metaloceno) resinas fiadas a baixa extração (extração = 421) e velocidade de fibra relativamente lenta (1000 m/min) (vide partidas Cl/1 e C2/1 e C3/1 nas tabelas 6, 7 e 8), a estrutura esméctica foi encontrada (vide Cl/1 e C3/1 padrões de difração de raios-X nas figuras IA e 1B) . [00123] As propriedades para todas as fibras inventivas e comparativas são reportadas na tabela 9, TABELA 9 PROPRIEDADES ΤΕΝΞΕΙΞ E ELÁSTICAS DE FIBRAS PARA EXEMPLOS INVENTIVOS E COMPARATIVOS SELETIVOS !* fr r [00124] Plotando a restauração imediata e módulos para as fibras descritas nas tabelas acima (Figura 2) , existe uma clara diferenciação entre as fibras inventivas e os exemplos comparativos. As fibras inventivas descrevem uma região de restauração imediata inferior (menos que cerca de 22%) e de módulo mais baixo (menos que cerca de 22 g/den) em contraste com os exemplos comparativos. Funcionalmente, este comportamento se traduz em fibras que são mais fáceis de estirar (módulo mais baixo) e fibras que têm maior recuperação após deformação (restauração imediata mais baixa). [00125] A Figura 3 mostra que a restauração imediata inferior das fibras inventivas corresponde a regiões de índice de cristalinidade inferiores a ou iguais a 30%. Ademais, existe uma clara diferenciação com relação ao exemplo comparativo Cl, que tinha uma restauração imediata surpreendentemente baixa. [00126] A Figura 4 mostra módulos correspondentes à região de índice de cristalinidade menor que ou igual a 30%. O índice de cristalinidade correlaciona-se com a rigidez de fibra medida como módulo de fibra, que por sua vez se correlaciona com o caimento e a sensação tátil de não tecidos. A rigidez de fibras para os polímeros inventivos é significativamente mais baixa que para outros polímeros de propileno e a restauração imediata mais baixa e daí deverá resultar tanto em fibra quanto em tela diferenciadas. [00127] A Figura 5 mostra a carga retida a 30% de solicitação em um ensaio de 1 ciclo a 50% correspondendo à região de índice de cristalinidade menor que ou igual a 30%. A carga retida é uma medição da força retrativa para dar uma força de extensão e é um aspecto de elasticidade. Maiores cargas retidas se traduzem em fibras que têm maior "poder de manutenção". Em muitas aplicações elásticas, um maior poder de manutenção é desejável devido à sua maior habilidade mecânica de fixar um objeto ao outro. [00128] A Figura 6 descreve a correspondente tenacidade das fibras inventivas quando estiradas até o rompimento. Novamente a cristalinidade é mostrada como sendo o fator chave na tenacidade. Surpreendentemente, fibras de copolimeros de propileno-etileno de baixa cristalinidade atingiam ou ultrapassavam a tenacidade de muitas fibras de propileno de alta cristalinidade (tabela 9). [00129] O exame de fibras de propileno-etileno fiadas sob fusão sob uma variedade de condições revelou que o teor de comonômero (etileno), a velocidade de fiação e a condição de resfriamento brusco foram os fatores determinantes principais que afetaram o índice de cristalinidade e, por sua vez, propriedades tenseis e elásticas, conforme demonstrado acima. O índice de cristalinidade pode ser visto aumentar com uma velocidade de fiação aumentada e produção reduzida. Este efeito é típico da cristalização induzida por tensão, e surpreendentemente o efeito decresce com o teor de etileno aumentado. [00130] Uma consideração dos balanços de propriedades permite diferenciação adicional dos exemplos inventivos. Plotando a restauração imediata contra a carga retida a 30% de solicitação (Figura 8) mostra uma transição a uma restauração muito baixa com cargas retidas a 30% de solicitação de cerca de 15% e além. Estes coincidem com fibras tendo um índice de cristalinidade de cerca de 20% ou menos (Figura 5). Conseqüentemente, fibras com menos que 20% de índice de cristalinidade descrevem desempenho elástico caracterizado por uma maior recuperação (restauração imediata mais baixa) e por uma maior força retrativa (carga retida mais alta) , 0 sub-conjunto das fibras inventivas com menos que 10% de Índice de cristalinidade pode ser classificado como de fibras elásticas. [00131] Baseado nas descobertas descritas é descrita a seguinte tabela de faixas preferidas para as fibras desta invenção (tabela 10). TABELA 10 FATXAR PRFFFRTDAE PARA AR FTRRAR TNVF.NTTVAE [00132] 34 g/το.' (1 onça por jarda quadrada (osy) ) de não tecidos hidrodinamicamente entrelaçados foram produzidos a partir de resinas Ex2 e Ex3 com uma linha piloto de 14" usando um pacote de fiação ("spin pack") de 25 orifícios por 2,54cm (1 polegada) (hpi) com uma distância entre o pacote de fiação e a unidade extratora de fibras de 121,92 cm (48 polegadas). O polímero foi trabalhado a 0,6 ghm a uma temperatura de fundido de 199°C (390°F) . [00133] Um fluxo de ar de resfriamento brusco (100 pés.min) e temperatura {7 0° F) foram aplicados ao longo de uma distância de 63,50cm (25 polegadas). A pressão de extração na unidade extratora de fibras foi de 4 lb/pol2. Após recolher as fibras na esteira, os não tecidos foram ligados usando uma temperatura média de rolo de cartas ("pattern roll") para rolo de estampa ("anvil roll") de 55°C (130°F) . 0 tamanho médio de fibra desses reticulados era de cerca de 30 micra. As propriedades dos não tecidos são apresentados na tabela 11 como exemplos 4/1 e 4/2. A homogeneidade das telas inventivas é excelente conforme evidenciado pelo baixo número de agregados de filamentos por 2 cm lineares. [00134] Para o exemplo 4/3, um não tecido hidrodinamicamente entrelaçado foi produzido a partir do polímero de Ex2 com uma linha piloto de 14" usando um pacote de fiação de 50 orifícios por 2,54cm (1 polegada) (hpi) com uma distância entre o pacote de fiação e a unidade extratora de fibras de 127cm (50 polegadas). O polímero foi trabalhado a 0,7 ghm a uma temperatura de fundido de 255°C (490°F) . Um fluxo de ar de resfriamento brusco de 100 pés.min e temperatura de 77°F foram aplicados ao longo de uma distância de 63,5cm (25 polegadas). A pressão de extração na unidade extratora de fibras foi de 6 lb/pol2. Após recolher as fibras na esteira, os não tecidos foram ligados usando uma temperatura média de rolo de cartas para rolo de estampa de 55°C (130°F) . As propriedades deste não tecido também são apresentadas na tabela 11. A homogeneidade deste reticulado não é aceitável conforme demonstrado por um número inaceitavelmente alto de agregados de filamentos. [00135] O exemplo comparativo C4/1 é um não tecido baseado em hPP comercialmente disponível de 15 g/m2 (0,45 osy). TABELA 11 PROPRIEDADES DE NÃO TECIDOS * dados normalizados para 1 osy; ND: não disponível para medições uma vez que os reticulados fracassam a cerca de 60% de solicitação. [00136] Os dados mostram que ambos os polímeros inventivos e os reticulados feitos a partir destes são elásticos. O índice de cristalinidade, Xc, medido em fibras na tela não tecida entre os pontos de ligamento, situa-se abaixo de 20%. Os não tecidos inventivos são anísotrópicos por natureza [não devido à natureza do polímero, porém mais devido a condições de fabricação não otimizadas). [00137] Conforme visto de uma comparação entre os exemplos 4/1, 4/2, e 4/3, as condições de processamento também desempenham um papel na produção de um não tecido satisfatório. Para uma dada densidade de pacote de fiação e temperatura de ar de resfriamento brusco, apenas certas combinações de produção e tempo de residência da fibra entre o pacote de fiação e a unidade extratora de fibras, a temperatura de fundido e a velocidade de fluxo de ar de resfriamento brusco conduzirão à formação de um reticulado mais homogêneo. [00138] Telas não tecidas do Ex 4/2 sâo feitas predominantemente de filamentos não casados individuais. Entretanto, tais filamentos são auto-ligáveis conforme evidenciado pela micrografia da Figura 9. Os pontos de ligamento ocorrem nos contatos de fibra com fibra, e têm aproximadamente 5 a 50 <xm de comprimento. Pontos de ligamento feitos mecanicamente, convencionais, p. ex., aqueles obtidos por um cilindro de calandra estampado, são muito maiores (100s-1000s de micra) em tamanho e, consequentemente, não podem atingir a densidade de pontos auto-ligáveis. Ademais, os grandes pontos de ligamento peliculares e o resultante aumento na rigidez de tela e caimento degradam a sensação tãtil. Desta maneira, O auto-ligamento tem pelo menos três vantagens com relação ao ligamento mecânico, i. é, simplicidade na manufatura, melhor caimento da tela e melhor sensação tátil. [00139] Conquanto a invenção tenha sido descrita em considerável detalhe por meio dos exemplos acima, este detalhe foi provido para fins de ilustração apenas e não deve ser considerado como uma 1 imitação da invenção conforme definida pelas reivindicações apensas. Todas as patentes U.S. e pedidos de patente U.S. citados acima são aqui incorporados por referência.

REVINDICAÇÕES

Claims (29)

1. Fibra, compreendendo mais que 7 0 por cento em peso de um copolimero de propileno grau reator, o copolimero tendo uma distribuição de peso molecular (MWD) de menos que 3,5, o dito copolimero compreendendo: a. pelo menos 50 por cento em peso de unidades derivadas de propileno; b. de 8 a 16 por cento em peso de unidades derivadas de etileno, caracterizada pelo fato de dita fibra ter um diâmetro médio de 7 a 30 micra e um indice de cristalinidade conforme medido por difração de raios-X de menos que 30%.

2. Fibra, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o copolimero compreender pelo menos 84 por cento em peso de unidades derivadas de propileno.

3. Fibra, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de o indice de cristalinidade da fibra ser menor que 27%.

4. Fibra, de acordo com as reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de o indice de cristalinidade das fibras ser menor que 20%.

5. Fibra, de acordo com as reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de o copolimero ter picos de NMR de C13 correspondendo a um erro régio de 14,6 a 15,7 ppm, os picos sendo de aproximadamente igual intensidade.

6. Fibra, de acordo com as reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de o copolimero ter uma curva de DSC com uma Tme que permanece essencialmente a mesma e uma TmáX que decresce à medida que a quantidade de comonômero no copolimero é aumentada.

7. Fibra, de acordo com as reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de o copolimero ter um padrão de difração de raios-X, exibindo mais cristais de forma gama que um copolimero de propileno comparável em peso molecular médio ponderai, exceto por ser preparado com um catalisador de Ziegler-Natta.

8. Fibra, de acordo com as reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de o copolimero compreender pelo menos 98 por cento em peso da fibra.

9. Fibra, de acordo com as reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de compreender ainda um agente nucleante.

10. Fibra, de acordo com as reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de ser na forma de um monofilamento.

11. Fibra, de acordo com as reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de ser na forma de uma fibra bicomponente.

12. Fibra, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de ter uma configuração de envoltório/núcleo.

13. Fibra, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de o copolimero compreender o envoltório.

14. Fibra, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de o copolimero compreender o núcleo.

15. Fibra, de acordo com as reivindicações 1 a 14, caracterizada pelo fato de a fibra não ser recozida.

16. Fibra, de acordo com as reivindicações 1 a 15, caracterizada pelo fato de exibir um alongamento à ruptura de menos que ou igual a 300%.

17. Fibra, de acordo com as reivindicações 1 a 16, caracterizada pelo fato de compreender regiões esmécticas.

18. Tela não tecida extensível, compreendendo as fibras conforme definidas em qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizada pelo fato de as referidas fibras serem extrudadas sob fusão, e extraídas pneumaticamente.

19. Tela não tecida extensível, de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato de a tela ser selecionada de uma tela não tecida hidrodinamicamente entrelaçada, e uma tela não tecida soprada sob fusão.

20. Tela não tecida extensível, de acordo com a reivindicação 19, caracterizada pelo fato de ter uma restauração de primeiro ciclo menor que 40% a 80% da solicitação.

21. Tela não tecida, de acordo com a reivindicação 19, caracterizada pelo fato de ter uma restauração de primeiro ciclo menor que 15% a 80% da solicitação.

22. Artigo, compreendendo a fibra definida em qualquer uma das reivindicações de 1 a 17, caracterizado pelo fato de o referido artigo ser fabricado em um não-tecido e ser selecionado a partir de fraldas descartáveis, roupas de banho, artigos para incontinência, produtos para higiene feminina, produtos veterinários, bandagens, aventais para cirurgiões, ataduras cirúrgicas, envoltórios para esterilização, roupas de cama e toalhas impregnadas.

23. Artigo, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de o não tecido ser uma parte de um compósito.

24. Tela não tecida extensível, caracterizado pelo fato de ser compreendido de fibras conforme definidas nas reivindicações 1 a 17 sendo que a fibra é uma fibra monofilamentar e o não tecido tem menos que 20 agregados de filamentos por 2 cm.

25. Tela não tecida extensível, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de ser elástica.

26. Tela não tecido extensível, de acordo com as reivindicações 24 ou 25, caracterizado pelo fato de as fibras serem extrudadas sob fusão, extraídas pneumaticamente e sendo que a tela é selecionada de uma tela não tecida hidrodinamicamente entrelaçada e uma tela não tecida soprada sob fusão.

27. Tela não tecida extensível, de acordo com a reivindicação26, caracterizada pelo fato de ter uma restauração de primeiro ciclo de menos que 40% a 80% de solicitação.

28. Tela não tecida extensível, de acordo com a reivindicação27, caracterizada pelo fato de ter uma restauração de primeiro ciclo de menos que 15% a 80% de solicitação.

29. Tela não tecida extensível, de acordo com as reivindicações 18 a 21, ou 24 a 28, caracterizado pelo fato de ser hidrodinamicamente entrelaçado e sendo que pelo menos uma porção das fibras são ligadas a outras fibras ao longo de uma distância que é menor que 10 vezes o diâmetro da fibra mais grossa, sem usar qualquer método adicional de ligamento.