具有高体积电阻率的熔喷非织造物及其制品

技术领域

本公开的实施方案总体上涉及熔喷非织造物，并且更具体地涉及由具有高体积电阻率的组合物形成的熔喷非织造物。

背景技术

电学特性(诸如体积电阻率和电荷保留能力)对过滤至关重要，因为它们可以帮助改善电化学降解抗性并且减少电荷衰减。用于过滤目的的制品包括熔喷非织造物。由聚丙烯而非聚乙烯形成的熔喷非织造物广泛用于过滤应用中，这是因为其中聚丙烯比聚乙烯表现出更好的过滤电学特性。例如，可以使由聚丙烯组合物形成的典型熔喷非织造织物带电以获得用于集尘的静电荷。尽管聚丙烯是用于过滤应用的最常用的聚烯烃基质，但与聚乙烯相比它具有几个缺点。例如，聚丙烯是刚性的，不能通过辐射来消毒，并且可能降解并变得有气味。因此，仍需要由聚乙烯形成的熔喷非织造物，聚乙烯可为柔软的并且气味较少，并且可以在使用(例如，过滤应用)中表现出良好的电学特性(诸如高体积电阻率)。

发明内容

本公开的实施方案通过提供包括乙烯/α-烯烃互聚物和特定添加剂或添加剂的组合的熔喷非织造物满足前述需要。

本文公开了一种熔喷非织造物。熔喷非织造物由组合物形成。组合物包含：乙烯/α-烯烃互聚物，该乙烯/α-烯烃互聚物具有0.911g/cc至0.939g/cc的密度、小于或等于50,000cP的布氏粘度以及1.8至3.5的分子量分布(M

本文还公开了空气过滤器。空气过滤器包括根据本文所公开的实施方案的熔喷非织造物。在实施方案中，空气过滤器包含由组合物形成的熔喷非织造物，该组合物包含：乙烯/α-烯烃互聚物，该乙烯/α-烯烃互聚物具有0.911g/cc至0.939g/cc的密度、小于或等于50,000cP的布氏粘度以及1.8至3.5的分子量分布(M

在具体实施方式中更详细地描述了这些和其他实施方案。

具体实施方式

下文更详细地描述了所公开的熔喷非织造物的各方面。熔喷非织造物可以具有多种应用并且可以用于生产多种制品，包括例如空气过滤器、绝缘材料、面罩、手术服、绷带和伤口敷料。然而，应当注意，这仅仅是本文公开的实施方案的说明性实现。这些实施方案适用于易受上述类似问题影响的其他技术。

如本文所使用的术语“互聚物”是指通过使至少两种不同类型的单体聚合而制备的聚合物。通用术语“互聚物”包括术语“共聚物”(通常用于指由两种不同单体制备的聚合物)以及术语“三元共聚物”(通常用于指由三种不同类型的单体制备的聚合物)。其还涵盖通过使四种或更多种类型的单体聚合而制备的聚合物。

术语“包含(comprising)”、“包括(including)”、“具有(having)”和其衍生词并不旨在排除任何额外组分、步骤或程序的存在，无论是否具体地公开了所述组分、步骤或程序。为了避免任何疑问，除非相反地说明，否则通过使用术语“包含”所要求保护的所有组合物可以包括任何额外的添加剂、佐剂或化合物，无论是聚合的还是其他方式的。相比之下，术语“基本上由...组成”从任何随后列举的范围中排除任何其他组分、步骤或程序，除对可操作性来说并非必不可少的那些组分、步骤或程序之外。术语“由……组成”排除未具体叙述或列出的任何成分、步骤或程序。

熔喷非织造物由组合物形成。该组合物包含乙烯/α-烯烃互聚物和添加剂。

在实施方案中，基于组合物的总重量，组合物包含90重量百分比(重量％)至99.95重量百分比的乙烯/α-烯烃互聚物。本文公开并包括90重量％至99.95重量％的所有个别值和子范围。例如，基于组合物的总重量，组合物可以包含90重量％至99.95重量％、92重量％至99.95重量％、94重量％至99.95重量％、96重量％至99.95重量％、98重量％至99.95重量％或99重量％至99.95重量％的乙烯/α-烯烃互聚物。

乙烯/α-烯烃互聚物通常是指包含乙烯和具有3个或更多个碳原子的α-烯烃的聚合物。在本文的实施方案中，乙烯/α-烯烃互聚物包含大于50重量％的衍生自乙烯的单元和小于30重量％的衍生自一种或多种α-烯烃共聚单体的单元(基于可聚合单体的总量)。本文包括并公开大于50重量％的衍生自乙烯的单元和小于30重量％的衍生自一种或多种α-烯烃共聚单体的单元的所有个别值和子范围。例如，在一些实施方案中，乙烯/α-烯烃互聚物包含(a)以重量计，大于或等于55％，例如大于或等于60％、大于或等于65％、大于或等于70％、大于或等于75％、大于或等于80％、大于或等于85％、大于或等于90％、大于或等于92％、大于或等于95％、大于或等于97％、大于或等于98％、大于或等于99％、大于或等于99.5％、从大于50％至99％、从大于50％至97％、从大于50％至94％、从大于50％至90％、从70％至99.5％、从70％至99％、从70％至97％、从70％至94％、从80％至99.5％、从80％至99％、从80％至97％、从80％至94％、从80％至90％、从85％至99.5％、从85％至99％、从85％至97％、从88％至99.9％、88％至99.7％、从88％至99.5％、从88％至99％、从88％至98％、从88％至97％、从88％至95％、从88％至94％、从90％至99.9％、从90％至99.5％、从90％至99％、从90％至97％、从90％至95％、从93％至99.9％、从93％至99.5％、从93％至99％或从93％至97％的衍生自乙烯的单元；和(b)以重量计，小于30％，例如小于25％、或小于20％、小于18％、小于15％、小于12％、小于10％、小于8％、小于5％、小于4％、小于3％、小于2％、小于1％、从0.1％至20％、从0.1％至15％、0.1％至12％、0.1％至10％、0.1％至8％、0.1％至5％、0.1％至3％、0.1％至2％、0.5％至12％、0.5％至10％、0.5％至8％、0.5％至5％、0.5％至3％、0.5％至2.5％、1％至10％、1％至8％、1％至5％、1％至3％、2％至10％、2％至8％、2％至5％、3.5％至12％、3.5％至10％、3.5％至8％、3.5％至7％、或4％至12％、4％至10％、4％至8％或4％至7％的衍生自一种或多种α-烯烃共聚单体的单元。可以使用任何适合的技术测量共聚单体含量，如基于核磁共振(“NMR”)光谱法的技术和例如，通过如描述于美国专利第7,498,282号(其以引用的方式并入本文中)中的13C NMR分析。

合适的α-烯烃共聚单体通常具有不超过20个碳原子。一种或多种α-烯烃可以选自由以下组成的组：C3-C20炔系不饱和单体和C4-C18二烯烃。例如，α-烯烃共聚单体可具有3至10个碳原子或3至8个碳原子。示例性α-烯烃共聚单体包括但不限于丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯以及4-甲基-1-戊烯。一种或多种α-烯烃共聚单体可例如选自由丙烯、1-丁烯、1-己烯和1-辛烯组成的组；或在替代方案中，选自由以下组成的组：1-丁烯、1-己烯和1-辛烯；或在替代方案中，选自由以下组成的组：1-己烯和1-辛烯。在一些实施方案中，乙烯/α-烯烃互聚物包含大于0重量％且小于30重量％的衍生自1-辛烯、1-己烯或1-丁烯共聚单体中的一者或多者的单元。

在本文所述的实施方案中，乙烯/α-烯烃互聚物具有0.911克/立方厘米(g/cc)至0.939克/立方厘米的密度。本文包括并且公开0.911g/cc至0.939g/cc的所有个别值和子范围。例如，在一些实施方案中，乙烯/α-烯烃互聚物具有0.911g/cc至0.935g/cc的密度。在其它实施方案中，乙烯/α-烯烃互聚物具有0.913g/cc至0.939g/cc的密度。在其它实施方案中，乙烯/α-烯烃互聚物具有0.913g/cc至0.935g/cc的密度。密度可以根据ASTM D792测量。

除了密度之外，乙烯/α-烯烃互聚物具有小于或等于50,000厘泊(cP)的布氏粘度。本文包括并且公开小于或等于50,000cP的所有个别值和子范围。例如，在一些实施方案中，乙烯/α-烯烃互聚物具有小于或等于45,000cP、小于或等于40,000cP或小于或等于35,000cP的布氏粘度。在其它实施方案中，乙烯/α-烯烃互聚物具有从5,000cP至50,000cP、从5,000cP至45,000cP或从5,000cP至40,000cP的布氏粘度。

除了密度和布氏粘度之外，乙烯/α-烯烃互聚物具有从1.8至3.5的分子量分布(M

除了密度、布氏粘度和分子量分布之外，乙烯/α-烯烃互聚物可以具有小于5.25的M

除了密度、布氏粘度、分子量分布和M

除了密度、布氏粘度、分子量分布、M

除了密度、布氏粘度、分子量分布、M

除了密度、布氏粘度、分子量分布、M

在本文的实施方案中，乙烯/α-烯烃互聚物可以在溶液聚合方法中使用一种或多种常规反应器例如并联、串联和/或它们的任何组合形式的环流反应器、等温反应器、活塞流反应器和/或搅拌釜反应器以连续或间歇模式制备，以生产烯烃基聚合物，例如乙烯聚合物或丙烯聚合物。溶液相聚合方法可以在一个或多个良好混合的反应器(诸如一个或多个环流反应器和/或一个或多个等温反应器)中在100℃至300℃例如从120℃至190℃)范围内的温度下并且在处于300psi至1,000psi(例如从400psi至750psi)范围内的压力下发生。溶液相聚合方法中的停留时间通常在2分钟至30分钟；例如，5分钟至20分钟的范围内。将乙烯、溶剂、氢气、一种或多种催化剂系统和一种或多种共聚单体连续地进料到反应器中。示例性溶剂包括但不限于异烷烃和环烷烃。例如，此类溶剂可以名称ISOPAR E从德克萨斯州休斯顿的埃克森美孚化工公司(ExxonMobil Chemical Co.，Houston，Texas)或以名称SBP100/140从欧洲壳牌化学公司(Shell Chemicals Europe)商购获得。来自聚合反应器的流出物(含有溶剂、单体、共聚单体、氢气、催化剂组分和熔融聚合物)离开反应器并进入一个区域，在所述区域中它与钝化剂和任选的酸清除剂(如硬脂酸钙和伴随的水合水)接触，以停止反应并清除氯化氢。另外，此时可添加各种添加剂，如抗氧化剂。然后，料流经过另一组静态混合元件(诸如凯尼斯(Kenics)螺旋静态混合元件)以均匀地分散催化剂去活化剂和添加剂。流出物(含有溶剂、单体、共聚单体、氢气、催化剂组分和熔融聚合物)穿过热交换器以提高料流温度，从而准备将聚合物与其它较低沸点反应组分分离。然后料流通过减压控制阀，所述阀负责将反应器的压力保持在指定目标下。随后，料流进入多级分离和去挥发系统，在所述系统中从溶剂、氢气和未反应的单体和共聚单体除去聚合物。从再循环的较低沸点反应组分去除杂质，随后再次进入反应器。将分离和去挥发的聚合物熔体泵送通过热交换器以将料流温度降低至小于200℃，例如小于170℃或50℃至110℃范围内的温度；从而产生冷却的聚合物熔体。随后，将冷却的聚合物熔体泵送通过经特别设计以进行水下粒化的模具，切割成均匀固体珠粒，干燥并且转移到料斗中。在验证初始聚合物特性后，将固体聚合物珠粒转移到存储装置中。在去挥发步骤中去除的部分可以再循环或破坏。例如，大部分溶剂在通过纯化床之后再循环回到反应器。该再循环的溶剂中仍可能具有未反应的共聚单体，其在重新进入反应器之前用新鲜的共聚单体强化。该循环溶剂也可能具有一些氢气，然后用新鲜的氢气强化。

在一些实施方案中，乙烯/α-烯烃互聚物可以在环流反应器中通过溶液相聚合方法根据以下程序使用催化剂组合物制备。所有原料(乙烯，和一种或多种α-烯烃共聚单体，如乙烯或辛烯)和工艺溶剂(异烷烃溶剂，例如ISOPAR E)在引入到反应环境中之前用分子筛纯化。氢气以高纯度等级供应并且不进一步纯化。通过机械压缩机将反应器单体进料(乙烯)流加压至高于反应压力的压力，例如750psig。经由机械正排量泵将溶剂和共聚单体(一种或多种α-烯烃共聚单体，例如己烯或辛烯)进料加压至高于反应压力的压力，例如750psig。可用纯化溶剂(ISOPAR E)将个别催化剂组分手动地分批稀释到指定组分浓度，并且加压到高于反应压力的压力，例如750psig。所有反应进料流均可以用质量流量计测量并用计算机自动化阀门控制系统独立控制。

连续溶液聚合反应器可由充满液体的、非绝热的、等温的、循环的回路组成。可以独立地控制所有新鲜溶剂、单体、共聚单体、氢气和催化剂组分进料。通过使进料流穿过热交换器将合并的溶剂、单体、共聚单体和氢气进料温度控制到5℃到50℃之间的任何温度并且通常是40℃。将聚合反应器的新鲜共聚单体进料对准以将共聚单体添加到循环溶剂中。在例如两个位置处将到聚合反应器的总新鲜进料注入到反应器中，其中在每个注入位置之间的反应器体积大致相等。通常用例如接收总新鲜进料质量流量的一半的每个注射器来控制新鲜进料。通过例如专门设计的注入入口装置将催化剂组分注入到聚合反应器中，并且在注入到反应器中之前将其组合成一种混合的主催化剂/助催化剂进料流。对主催化剂组分进料进行计算机控制以将反应器单体浓度维持在指定的目标。助催化剂组分基于所计算的与主催化剂组分的指定摩尔比来进料。在每个新鲜注入位置(进料或催化剂)之后，立即用静态混合元件(诸如凯尼斯螺旋静态混合元件)将进料流与循环聚合反应器内容物混合。使反应器的内含物连续循环通过热交换器，所述热交换器负责去除大量反应热，并且其中冷却剂侧的温度负责将等温反应环境维持在指定温度下。可以通过螺杆泵提供围绕反应器回路的循环。来自聚合反应器的流出物(含有溶剂、单体、共聚单体、氢气、催化剂组分和熔融聚合物)离开反应器并进入一个区域，在所述区域中它与钝化剂和任选的酸清除剂(例如硬脂酸钙和伴随的水合水)接触，以停止反应并清除氯化氢。另外，此时可添加各种添加剂，如抗氧化剂。然后，料流经过另一组静态混合元件(诸如凯尼斯螺旋静态混合元件)以均匀地分散催化剂去活化剂和添加剂。流出物(含有溶剂、单体、共聚单体、氢气、催化剂组分和熔融聚合物)穿过热交换器以提高料流温度，从而准备将聚合物与其它较低沸点反应组分分离。然后料流通过减压控制阀，所述阀负责将反应器的压力保持在指定目标下。随后，料流进入二级分离和去挥发系统，在所述系统中从溶剂、氢气和未反应的单体和共聚单体除去聚合物。从再循环的低沸点反应组分去除杂质，随后再次进入反应器。将分离和去挥发的聚合物熔体泵送通过热交换器以将料流温度降低至小于200℃，例如小于170℃或50℃至110℃范围内的温度；从而产生冷却的聚合物熔体。随后，将冷却的聚合物熔体泵送通过经特别设计以进行水下粒化的模具，切割成均匀固体珠粒，干燥并且转移到料斗中。在验证初始聚合物特性后，将固体聚合物珠粒转移到存储装置中。在去挥发步骤中去除的部分可以再循环或破坏。例如，大部分溶剂在通过纯化床之后再循环回到反应器。该再循环的溶剂中仍可能具有未反应的共聚单体，其在重新进入反应器之前用新鲜的共聚单体强化。该循环溶剂仍可能具有一些氢气，然后用新鲜的氢气强化。

在其它实施方案中，乙烯/α-烯烃互聚物可以根据以下程序使用可用于在串联连接在一起的两个绝热搅拌釜反应器中经由溶液相聚合方法使乙烯和一种或多种α-烯烃共聚单体聚合的一种或多种催化剂体系来制备。将乙烯单体和一种或多种α-烯烃共聚单体以及氢气与溶剂(例如异链烷烃溶剂，诸如ISOPAR E)合并。从进料流中去除杂质(诸如水、二氧化碳、含硫化合物)，并且将进料流在进入反应器之前冷却至5℃至60℃范围内的温度，例如大约13℃。大部分(大约85％至90％)反应可以发生在第一绝热搅拌釜反应器中。混合可以通过用一个或多个配备有混合叶片的搅拌器使聚合物/主催化剂/助催化剂/溶剂/乙烯/一种或多种α-烯烃共聚单体/氢气溶液循环来实现。进料(乙烯/一种或多种α-烯烃共聚单体/溶剂/氢气)可以例如从底部进入反应器，并且主催化剂/助催化剂可以例如与进料分开并且也从底部进入反应器。第一反应器温度在120℃至190℃的范围内，例如大约175℃，并且反应器压力在400psig至1,000psig的范围内，例如大约500psig。与第一个反应器串联的第二个反应器的温度升高到175℃至210℃范围内的温度，例如大约202℃，其中大约10％至15％的剩余反应发生，并且没有添加另外的催化剂或单体。平均反应器停留时间在2至30分钟的范围内，例如，为此目的专门设计的流体在终止后反应器之前在每个绝热搅拌釜反应器停留大约8分钟。

来自聚合反应器的流出物(含有溶剂、单体、共聚单体、氢气、催化剂组分和熔融聚合物)离开反应器并进入一个区域，在所述区域中它与钝化剂和任选的酸清除剂(例如硬脂酸钙和伴随的水合水)接触，以停止反应并清除氯化氢。另外，此时可添加各种添加剂，如抗氧化剂。然后，料流经过另一组静态混合元件(诸如凯尼斯螺旋静态混合元件)以均匀地分散催化剂去活化剂和添加剂。流出物(含有溶剂、单体、共聚单体、氢气、催化剂组分和熔融聚合物)穿过热交换器以提高料流温度，从而准备将聚合物与其它较低沸点反应组分分离。然后料流通过减压控制阀，所述阀负责将反应器的压力保持在指定目标下。随后，料流进入二级分离和去挥发系统，在所述系统中从溶剂、氢气和未反应的单体和共聚单体除去聚合物。从再循环的较低沸点反应组分去除杂质，随后再次进入反应器。将分离和去挥发的聚合物熔体泵送通过热交换器以将料流温度降低至小于200℃，例如小于170℃或50℃至110℃范围内的温度；从而产生冷却的聚合物熔体。随后，将冷却的聚合物熔体泵送通过经特别设计以进行水下粒化的模具，切割成均匀固体珠粒，干燥并且转移到料斗中。在验证初始聚合物特性后，将固体聚合物珠粒转移到存储装置中。在去挥发步骤中去除的部分可以再循环或破坏。例如，大部分溶剂在通过纯化床之后再循环回到反应器。该再循环的溶剂中仍可能具有未反应的共聚单体，其在重新进入反应器之前用新鲜的共聚单体强化。该循环溶剂仍可能具有一些氢气，然后用新鲜的氢气强化。

该组合物还包含一种或多种添加剂。添加剂选自由二氧化钛、双(2，2，6，6-四甲基-1-哌啶氧基-4-基)癸二酸酯、滑石、埃洛石、亲有机物质的页硅酸盐或它们的组合组成的组。在实施方案中，添加剂选自更有限的组。例如，在实施方案中，添加剂选自由双(2，2，6，6-四甲基-1-哌啶氧基-4-基)癸二酸酯、二氧化钛或它们的组合组成的组。在另外的实施方案中，添加剂是双(2，2，6，6-四甲基-1-哌啶氧基-4-基、)癸二酸酯。

在实施方案中，基于组合物的总重量，组合物包含0.05重量％至10.00重量％的添加剂。本文公开并包括0.05重量％至10.00重量％的所有个别值和子范围。例如，组合物可以包含0.05重量％、0.07重量％、0.09重量％、0.10重量％、0.50重量％、1.00重量％、1.50重量％、2.00重量％、3.00重量％、4.00重量％、5.00重量％的下限至10.00重量％、9.00重量％、8.00重量％、7.00重量％、6.00重量％、5.00重量％、4.00重量％、3.00重量％、2.00重量％、1.00重量％、0.50重量％的上限的添加剂，其中重量百分比基于组合物的总重量。

在实施方案中，添加剂在熔喷非织造物的形成期间熔融，或者是中值粒径(D50)小于1微米的固体。例如，在一个实施方案中，将二氧化钛(其中二氧化钛具有小于1微米的中值粒径(D50))和双(2，2，6，6-四甲基-1-哌啶氧基-4-基)癸二酸酯(其中双(2，2，6，6-四甲基-1-哌啶氧基-4-基)癸二酸酯具有约100℃的熔融至液体温度并且在熔喷非织造物的形成期间熔融(该形成过程需要大于100℃的温度)的组合选择作为添加剂。在形成熔喷非织造物后添加剂为固体的实施方案中，添加剂可以具有小于1微米、小于0.5微米或小于0.25微米的中值粒度(D50)。不受理论的约束，较小的颗粒尺寸(例如，小于1微米)可以降低纤维断裂的可能性并且降低在熔喷非织造物的形成期间阻塞模具的喷丝头的可能性。

组合物可以通过本领域已知的任何合适的方式形成，包括例如干混或熔融共混。添加剂在加入到组合物中之前可以是未处理的或用表面处理剂(例如，硅烷、硬脂酸酯或表面活性剂表面处理剂)处理的或在组合物的制造期间原位处理的。可以将一种或多种特定添加剂添加到乙烯/α-烯烃互聚物中以提高组合物的体积电阻率，并且组合物可以具有提高的体积电阻率，这使得该组合物可用于过滤应用。不受理论的约束，在组合物和熔喷非织造物的形成期间向乙烯/α-烯烃互聚物中添加特定添加剂改变了组合物或熔喷非织造物的形态，从而增加了组合物或熔喷非织造物的体积电阻率并且使得它们可以用于过滤应用。

在实施方案中，根据本文所公开的方法或类似方法，组合物可以具有以下特性，其中体积电阻率是在室温下的。在某些实施方案中，组合物在室温下具有大于7.0E+16ohm.cm的体积电阻率。本文公开并包括大于7.0E+16ohm.cm的所有个别值和子范围。例如，组合物可以具有大于7.0E+16ohm.cm、大于8.0E+16ohm.cm、大于9.0E+16ohm.cm、大于1.0E+17ohm.cm、大于2.0E+17ohm.cm、大于3.0E+17ohm.cm、大于4.0E+17ohm.cm或大于5.0E+17ohm.cm的体积电阻率，其中室温下的体积电阻率可以根据下文所述的测试方法测量。

在某些实施方案中，组合物具有大于7.0E+16ohm.cm至1.0E+19ohm.cm、大于7.0E+16ohm.cm至5.0E+18ohm.cm、大于7.0E+16ohm.cm至1.0E+18ohm.cm、大于1.0E+17ohm.cm至1.0E+19ohm.cm、大于1.0E+17ohm.cm至5.0E+18ohm.cm或大于1.0E+17ohm.cm至1.0E+18ohm.cm的体积电阻率，其中室温下的体积电阻率可以根据下文所述的测试方法测量。

体积电阻率还可以根据下述测试方法在60℃下测量。在实施方案中，组合物在60℃下具有大于5.0E+14ohm.cm的体积电阻率。本文公开并包括大于5.0E+14ohm.cm的所有个别值和子范围。例如，组合物可以具有大于5.0E+14ohm.cm、大于6.0E+14ohm.cm、大于7.0E+14ohm.cm、大于8.0E+14ohm.cm、大于9.0E+14ohm.cm或大于1.0E+15ohm.cm的体积电阻率，其中在60℃下的体积电阻率可以根据下文所述的测试方法测量。

组合物可以用于形成板、纤维和/或非织造物，诸如熔喷非织造物。如本文所用，“熔喷”是指通过将熔融的热塑性聚合物组合物作为熔融丝线或长丝通过多个细的、通常为圆形的模头毛细管挤出进入会聚的高速气流(例如空气)中而形成的纤维，该气流的作用是使丝线或长丝变细以减小直径。此后，长丝或丝线被高速气流携带并沉积在收集表面上，以形成由平均直径通常小于10微米的无规分散熔喷纤维的非织造网。术语“非织造物”、“非织造网”和“非织造织物”在本文中可互换使用。“非织造物”是指具有单独的纤维或线的结构的网或织物，所述单独的纤维或线随机地插入，而不是像针织织物那样以可识别的方式插入。

在实施方案中，根据本文所公开的方法或类似方法，由组合物形成的熔喷非织造物可以具有以下特性，其中体积电阻率是在室温下的。在某些实施方案中，由组合物形成的熔喷非织造物具有大于7.0E+16ohm.cm的体积电阻率。本文公开并包括大于7.0E+16ohm.cm的所有个别值和子范围。例如，由组合物形成的熔喷非织造物可以具有大于7.0E+16ohm.cm、大于8.0E+16ohm.cm、大于9.0E+16ohm.cm、大于1.0E+17ohm.cm、大于2.0E+17ohm.cm、大于3.0E+17ohm.cm、大于4.0E+17ohm.cm或大于5.0E+17ohm.cm的体积电阻率，其中室温下的体积电阻率可以根据下文所述的测试方法测量。

在某些实施方案中，由组合物形成的熔喷非织造物具有大于7.0E+16ohm.cm至1.0E+19ohm.cm、大于7.0E+16ohm.cm至5.0E+18ohm.cm、大于7.0E+16ohm.cm至1.0E+18ohm.cm、大于1.0E+17ohm.cm至1.0E+19ohm.cm、大于1.0E+17ohm.cm至5.0E+18ohm.cm或大于1.0E+17ohm.cm至1.0E+18ohm.cm的体积电阻率，其中室温下的体积电阻率可以根据下文所述的测试方法测量。

在实施方案中，由组合物形成的熔喷非织造物包含直径小于10微米的纤维。本文公开并包括小于10微米的所有个别值和子范围。例如，在实施方案中，本文所述的熔喷非织造物可以包含具有小于10微米、小于8微米、小于6微米、小于4微米、小于2微米或小于1微米的直径的纤维，或者可以包含具有在0.1微米至10微米、0.1至8微米、0.1至6微米、0.1至4微米、0.1至2微米或0.1至1微米范围内的直径的纤维。

熔喷非织造物可以用于复合结构中。复合结构还可以包含一种或多种纺粘非织造物。如本文所用，“纺粘”是指通过将熔融热塑性聚合物组合物作为长丝通过喷丝头的多个细的(通常为圆形的)模具毛细管挤出而形成的纤维，所挤出的长丝的直径随后迅速减小，然后使长丝沉积在收集表面上形成具有无规分散的纺粘纤维的网或织物，其平均直径通常在约7微米至约30微米之间。纺粘纤维可以是双组分纤维或单组分纤维。单组分纤维可以包括聚乙烯。双组分纤维可以具有皮/芯结构，其中皮包含聚乙烯且芯包含聚丙烯。当然，可以使用双组分纤维的其它配置，诸如并排排列、饼状排列或“海岛”排列。

在一些实施方案中，复合结构具有S

本发明的实施方案还提供了由本文所描述的熔喷非织造物形成的制品。此类制品的示例可以包括空气过滤器、绝缘材料、面罩、手术服、绷带和伤口敷料。鉴于本文中的教示，本发明的制品可以使用本领域中熟习所属领域者已知的技术由本文所公开的熔喷非织造物形成。

密度根据ASTM D-792测量，并以克/立方厘米(g/cc)表示。

布氏粘度是使用DV-II Pro Extra粘度计测量的。该仪器使用Rheocalc V3.3软件，该软件对粘度计提供了很好的控制和精度。使用SC4-31转子尺寸时使用8克样品。测试温度为350°F。施加足够的主轴速度，使得扭矩在40％至70％之间的水平。当获得稳定的粘度读数时，在20分钟后记录粘度数据。

常规GPC是通过高温凝胶渗透色谱(GPC)设备(PolymerChar，西班牙)获得的。IR5检测器(“测量通道”)用作浓度检测器。GPCOne软件(PolymerChar，西班牙)用于计算聚合物的z均分子量(Mz)、重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)并确定MWD(＝Mw/Mn)。该方法使用在150℃的系统温度下操作的三根10微米PL凝胶混合B柱(安捷伦科技公司(AgilentTechnologies)，柱尺寸100mm×7.6mm)或四根20微米PL凝胶混合A柱(安捷伦科技公司，柱尺寸100mm×7.6mm)。在含有200百万份抗氧化剂丁基化羟基甲苯(BHT)的1，2，4-三氯苯溶剂中于160℃在轻轻振荡3小时下通过自动进样器(PolymerChar，西班牙)制备浓度为2mg/mL的样品。流速为1.0mL/min，注入大小为200微升。GPCOne软件用于计算板计数。色谱系统必须至少有22,000个板。

通过运行至少20种窄分子量分布的聚苯乙烯标准品校准GPC柱组。校准对具有三个10微米PL凝胶混合B柱的系统使用三阶拟合，或对具有四个20微米PL凝胶混合A柱的系统使用五阶拟合。标准品的分子量(MW)范围为580g/mol至8,400,000g/mol，并且标准品包含在6种“鸡尾酒”混合物中。每种标准品混合物在各个分子量之间具有大约十个分离度。这些标准品混合物购自安捷伦科技公司。聚苯乙烯标准品按以下条件制备：对于等于或大于1,000,000g/mol的分子量，以“50mL溶剂中0.025g”制备，且对于小于1,000,000g/mol的分子量，以“50mL溶剂中0.05g”制备。在轻轻搅拌下，在80℃下溶解聚苯乙烯标准品30分钟。首先操作窄的标准品混合物，并且遵循最高分子量组分递减的次序以使降解减到最少。使用方程(1)将聚苯乙烯标准品峰值分子量转换为聚乙烯分子量(如Williams和Ward，《聚合物科学杂志，聚合物快报(J.Polym.Sci.，Polym.Let.)》，6，621(1968)描述)：

MW

其中MW是所标记的聚乙烯(PE)或聚苯乙烯(PS)的分子量，并且B等于1.0。本领域普通技术人员已知，A可以在约0.38至约0.44的范围内，使得A值对于标准参考材料(SRM)1475a产生52,000MWPE。本文中将使用这种聚乙烯校准方法来获得分子量值(例如分子量分布(MWD或Mw/Mn))和相关统计数据定义为改良的威廉姆斯和沃德方法。数均分子量、重均分子量和z均分子量由以下方程计算。

M

M

其中M

当在20％峰高处查看色谱图时，色谱峰应设置为包括标记与基线显着明显偏离的区域。基线积分不应小于100聚乙烯当量分子量，并且必须小心处理抗氧化剂与制备的样品和色谱流动相的不匹配。参考图1，描绘了样品的适当基线和积分限度集合，所述展现出清晰的独立抗氧化剂峰。

在IR5色谱图中可以示出癸烷流速标记物的使用。基线起点和终点之间的基线(响应)Y值差异在任何时候都不应大于色谱图积分峰高的3％。在这种情况下，必须通过使样品和流动相抗氧化剂适当匹配来处理色谱样品。用于样品的适当基线和积分限度集合显示出朝向100聚乙烯当量分子量的连续性。任何时候都不应将最终积分限度设置为低于100聚乙烯当量分子量。

W(大于10

DSC用于在宽范围的温度下测量聚合物的熔体和结晶性能。例如，使用配备有冷藏冷却系统(RCS)和自动取样器的TA仪器Q1000DSC来进行此分析。在测试期间，使用50ml/min的氮气吹扫气流。将每个样品在约175℃下熔融压制成薄膜；然后将熔融的样品空气冷却至室温(大约25℃)。通过在175℃、1,500psi下挤压“0.1克至0.2克”样品持续30秒，以形成“0.1密耳至0.2密耳厚的”膜来形成膜样品。从冷却的聚合物中抽取3mg至10mg的6mm直径试样，称重，放置在轻铝盘(大约50mg)中，并且进行卷曲关闭。然后进行分析以确定其热特性。

通过使样品温度斜升和斜降以产生热流对温度的曲线来确定样品的热性能。首先，将样品快速加热到180℃，并且等温保持五分钟，以便去除其热历程。接着，以10℃/分钟的冷却速率将样品冷却至-40℃，并且于-40℃保持等温维持五分钟。然后以10℃/分钟的加热速率将样品加热至150℃(这是“第二加热”匀变)。记录冷却曲线和第二加热曲线。通过设置从结晶开始到-20℃的基线终点来分析冷却曲线。通过设置从-20℃到熔融结束的基线终点来分析加热曲线。测定的值是最高峰值熔融温度(T

共聚单体分布分析(通常也称为短链支化分布(SCBD))通过配备有IR-4检测器(西班牙的珀里莫查公司(PolymerChar，Spain))和双角度光散射检测器型号2040(精密检测器公司(Precision Detectors)，现在为安捷伦科技公司(Agilent Technologies)的结晶洗脱分级(CEF)(西班牙的珀里莫查公司)(Monrabal等人，《大分子研讨会文集(Macromol.Symp.)》257，71-79(2007)，其以引用的方式并入本文)进行测量。使用IR-4检测器或IR-5检测器。将50mm×4.6mm的10微米或20微米保护柱(聚合物实验室公司(PolymerLab)，现在为安捷伦科技公司)刚好安装在检测器烘箱中的IR-4检测器或IR-5检测器之前。从西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich)获得邻二氯苯(ODCB，99％无水级)和2，5-二-叔丁基_4-甲基苯酚(“BHT”，目录编号B1378-500G，批号098K0686)。在使用前蒸馏ODCB。还从EMD Chemicals获得硅胶40(粒度为0.2mm至0.5mm，目录编号10181-3)。在使用前将硅胶在真空烘箱中在160℃下干燥约两小时。将八百毫克BHT和五克硅胶添加到两升的ODCB中。ODCB也可以通过穿过填充有硅胶的一个或多个柱来干燥。对于配备有具有N2吹扫能力的自动取样器的CEF仪器，将硅胶40填充到两个300mm×7.5mm GPC尺寸的不锈钢柱中，并将硅胶40柱安装在CEF仪器的泵的入口处以干燥ODCB。并且不将BHT添加到流动相中。这种“含有BHT和硅胶的ODCB”或用硅胶40干燥的ODCB现在被称为“ODCB”。ODCB在使用前用干燥氮气(N2)鼓泡一小时。干燥的氮气是这样通过使氮气在＜90psig下通过CaCO

体积电阻率通过基于ASTM D257的以下方法测定。体积电阻率通过使用Keithley6517B静电计结合Keithley 8009测试夹具测定。Keithley 8009型试验箱位于强制通风烘箱内，该烘箱能够在高温(最高温度80℃)下运行。通过软件从仪器记录泄漏电流，并使用下列方程(方程6)计算体积电阻率(VR)：

其中ρ是以ohm.cm为单位的体积电阻率，V是以伏特为单位的施加电压，A是以cm

以下实施例说明本公开的特征，但并不意图限制本公开的范围。

以下材料包括在实施例中。

实验纤维树脂(下文称为“聚合物1)用作实施例的组合物的乙烯/α-烯烃互聚物。聚合物1对应于PCT公开WO 2018/169738的“发明4”，该公开的全部内容以引用方式并入本文。聚合物1具有如PCT公开WO 2018/169738中提供的特性，包括表1中提供的那些。

Ti-Pure

Bis-TEMPO，双(2，2,6，6-四甲基-1-哌啶氧基-4-基)癸二酸酯，具有约100摄氏度的熔融至液体温度并且能够从宿迁联盛科技股份有限公司(SuqianUnitech Co.，Ltd.)(中国江苏)商购获得。熔喷非织造物的形成温度超过180摄氏度，因此双(2，2，6，6-四甲基-1-哌啶氧基-4-基)癸二酸酯在熔喷非织造物的形成期间变成液体。

SD-900，滑石，具有2.6微米的中值粒径(D50)并且能够从辽宁鑫达滑石集团有限公司(Liaonning Xinda Talc Group)(中国)商购获得。

DRAGONITE

Cloisite 20A，亲有机物质的页硅酸盐，具有约10微米的中值粒径(D50)并且可从毕克化学(BYK)(德国)商购获得

钛酸钡，具有约小于100纳米的中值粒径(D50)并且能够从国药集团化学试剂有限公司(Sinopharm Chemical Reagent Co.Ltd.)(中国上海)商购获得。

硬脂酸镁，具有约150摄氏度的熔融至液体温度并且能够从国药集团化学试剂有限公司(Sinopharm Chemical Reagent Co.Ltd.)(中国上海)商购获得。熔喷非织造物的形成温度超过180摄氏度，因此硬脂酸镁在熔喷非织造物的形成期间变成液体。

硬脂酸钙，具有约150摄氏度的熔融至液体温度并且能够从国药集团化学试剂有限公司(Sinopharm Chemical Reagent Co.Ltd.)(中国上海)商购获得。熔喷非织造物的形成温度超过180摄氏度，因此硬脂酸钙在熔喷非织造物的形成期间变成液体。

聚合物1被进料到设定温度为120摄氏度、转子速度为30rpm的Brabender混合器中。将树脂加热并熔融，然后将任何一种或多种添加剂(按照下表中的浓度)加入到混合器中。在50rpm下继续混合七分钟，以分散任何一种或多种添加剂。收集组合物并在160mm×160mm×1.0mm模具中压制成薄板。薄板在150摄氏度下预热5分钟，然后脱气，接着在150摄氏度下进行另一个3分钟的压制过程。然后根据上述测试方法测试板的体积电阻率(VR)。

熔喷非织造物使用与用于形成板相同的组合物形成。添加剂母料粒料与乙烯/α-烯烃互聚物粒料干混，并被进料到熔喷线挤出机中。25gsm熔喷非织造物在常规熔喷线上经由空气喷射纺丝制造，该空气喷射纺丝将纤维细化至小于10微米的纤维直径。常规熔喷线的示例包括但不限于RF4/RF5单排熔喷线(由莱科菲尔(Reicofil)制造)和双轴熔喷线(由Biax-Fiberfilm公司制造)。

下表2示出了聚合物1和任何添加剂的浓度，以及在室温(“@RT'’)和在60℃(“@60℃”)下对本发明和比较例的VR测量，其基于如上所述形成的板。

如在本发明实施例(IE1至IE8)中所见，本公开的组合物令人惊讶地且出乎意料地显示了显著量(例如，在一些情况下多达一个数量级)的VR增加。相反，如在比较例(CE1至CE4)中所见，未添加添加剂或添加某些其它添加剂不增加VR。不受任何理论约束，结果令人惊讶地证明了本发明实施例中的组分提高了VR的协同效应。

*双(2，2，6，6-四甲基-1-哌啶氧基-4-基)癸二酸酯

**NM＝未测量

除非明确地排除或以其他方式限制，否则本文引用的每个文献(如果有的话)，包括任何交叉引用的或相关的专利或申请以及本申请要求优先权或权益的任何专利申请或专利特此以引用的方式整体并入本文。任何文件的引用均不承认其为本文中所公开或所要求保护的任何发明的现有技术，或其单独或与任一个或多个其他参考文件组合教示、表明或公开任何此类发明。另外，在此文件中的术语的任何意义或定义与以引用方式并入的文件中的相同术语的任何意义或定义冲突的情况下，应以在此文件中赋予所述术语的意义或定义为准。

虽然已经说明和描述了本发明的具体实施方案，但本领域的技术人员将显而易见的是，可在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出多种其他改变和修改。因此，旨在于在所附权利要求书中涵盖在本发明的范围内的所有此类改变和修改。