DE10130481B4

DE10130481B4 - Spaltbare konjugierte Polyolefin-Faser und Faserstruktur unter Verwendung dergleichen

Info

Publication number: DE10130481B4
Application number: DE10130481A
Authority: DE
Inventors: Toshihiko Moriyama Tsutsui; Masaru Moriyama Nishijima; Kazuyuki Moriyama Sakamoto
Original assignee: Chisso Polypro Fiber Co Ltd; Chisso Corp
Current assignee: JNC Corp; JNC Fibers Corp
Priority date: 2000-06-26
Filing date: 2001-06-25
Publication date: 2005-11-10
Anticipated expiration: 2021-06-26
Also published as: US6495255B2; DE10130481A1; US20020037408A1

Abstract

Spaltbare konjugierte Polyolefin-Faser, welche mindestens zwei Komponenten von Polyolefinharzen umfaßt und eine Querschnittsstruktur aufweist, bei der jede der Komponenten alternierend angeordnet ist, wobei mindestens eine der Harzkomponenten 1-30 Gew.-% eines Ethylen-Vinylalkohol-Copolymers enthält, dessen Verseifungsgrad 95% oder mehr beträgt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine leicht spaltbare konjugierte Polyolefin-Faser und insbesondere eine Faser, welche für industrielle Materialien, wie ein Batterieseparator, ein Wischtuch und einen Filter und ähnliches, und für Hygienematerialien, wie eine Windel bzw. eine Binde, eine Serviette und ähnliches, geeignet ist, und eine diese verwendende Faserstruktur und ein Verfahren zur Herstellung der Faserstruktur.

Es ist bekannt, daß eine konjugierte Faser vom Inseltyp oder vom spaltbaren Typ üblicherweise zur Herstellung einer extrem feinen Faser verwendet wird. Das Herstellungsverfahren unter Verwendung einer konjugierten Faser vom Inseltyp umfaßt das Verspinnen von Verbundharzen als Mehrfachkomponenten und das Entfernen der erhaltenen konjugierten Faserkomponenten durch Lösen bzw. Auflösen unter Erhalten einer extrem feinen Faser. Obwohl sehr feine Fasern erhalten werden können, ist dieses Verfahren deshalb unwirtschaftlich, weil eine der Komponenten durch Auflösen entfernt werden muß. Das Herstellungsverfahren unter Verwendung der spaltbaren Faser umfaßt andererseits das Verspinnen von Verbundharzen als Mehrfachkomponenten und das Spalten der erhaltenen konjugierten Faser in eine große Anzahl extrem feiner Fasern durch Anwendung einer mechanischen Belastung oder eines Unterschieds in der Schrumpfung zwischen den Faser-aufbauenden Harzkomponenten, wenn sie in eine Chemikalie eingetaucht wird.

Eine typische spaltbare konjugierte Faser, beispielsweise die Kombination eines Polyesterharzes mit einem Polyolefinharz, eines Polyesterharzes mit einem Polyamidharz oder eines Polyamidharzes mit einem Polyolefinharz, weist aufgrund der unterschiedlichen Polymertypen in der Faser eine schlechte Kompatibilität miteinander auf und obwohl ein Spalten einfach fortschreitet, weist die resultierende extrem feine Faser und die daraus aufgebaute Faserstruktur aufgrund der funktionellen Gruppen in den Polymeren eine schlechte chemische Widerstandsfähigkeit auf. Dies schränkt die Anwendung dieser konjugierten Faser auf dem Gebiet industrieller Materialien ein, welche eine chemische Widerstandsfähigkeit erfordern.

Eine Kombination von Polyolefinharzen, wobei jedes verwendete Harz eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Chemikalien aufweist, zeigt andererseits eine bessere Kompatibilität als die der verschiedenen Polymeren, wie vorstehend erwähnt, und daher ist eine hohe mechanische Krafteinwirkung erforderlich, um die gebildete spaltbare Faser zu spalten. Dies verursacht aufgrund einer teilweisen Bewegung der Fasern, die durch die Krafteinwirkung hervorgerufen wird, eine sogenannte Unebenheit bzw. Ungleichmäßigkeit in dem resultierenden Faservlies bzw. Vlies, beispielsweise gespaltene und nicht-gespaltene Teile oder dicke und dünne Teile bzw. Abschnitte bzw. Bereiche. Daher zeigt das Faservlies eine schlechte Gleichmäßigkeit. Ferner muß die Verarbeitungsgeschwindigkeit in der hydrodynamischen Verwicklung bzw. Verwirrung stark reduziert werden, um die ungeteilten Bereiche bzw. Teile zu verringern. Aus diesen Gründen ist diese Art von Kombination unbefriedigend.

JP-A-4-289222 beschreibt dahingehend eine Verbesserung, daß eine spaltbare konjugierte Faser, umfassend Polymere der gleichen Art, einfach durch Zugabe von Organosiloxanen oder Modifizierungsmitteln davon gespalten wird. Obwohl die Verbesserung hinsichtlich der Spaltbarkeit zu einem gewissen Ausmaß erfolgreich ist, gibt es immer noch viele Probleme, wie die Verringerung der Stärke bzw. Festigkeit des Faservlieses, das aus solchen Fasern hergestellt wird, und eine schlechte Verarbeitbarkeit während des zweiten Verarbeitungsschritts und ähnliches.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine spaltbare konjugierte Polyolefin-Faser, welche einfach spaltbar ist, und eine Faserstruktur mit einer fei nen Oberfläche und guter Gleichmäßigkeit unter Verwendung derselben bereitzustellen.

Die Erfinder haben als Ergebnis umfassender Untersuchungen festgestellt, daß eine spaltbare konjugierte Faser, umfassend mindestens zwei Komponenten von Polyolefinharzen, wobei mindestens eine Komponente 1 Gew.-% bis 30 Gew.-% eines Ethylen-Vinylalkohol-Copolymers enthält, dessen Verseifungsgrad 95% oder mehr beträgt, einfach zu spalten ist und daß eine Faserstruktur, die unter Verwendung der konjugierten Faser erhalten wird, eine feine Oberfläche und eine gute Gleichmäßigkeit aufweist. Diese Feststellung führte zu der vorliegenden Erfindung.

Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend genauer beschrieben.

Die erste Erfindung betrifft eine spaltbare konjugierte Polyolefin-Faser, die mindestens zwei Komponenten von Polyolefinharzen (einschließlich Polystyrolharz, das auch verwendbar ist) umfaßt und eine Querschnittsstruktur aufweist, bei der jede der Komponenten alternierend angeordnet ist, wobei mindestens eine der Harzkomponenten 1 Gew.-% bis 30 Gew.-% eines Ethylen-Vinylalkohol-Copolymers enthält, dessen Verseifungsgrad 95% oder mehr beträgt.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt jede Komponente der Polyolefinharze eine Polypropylenharzphase und eine Polyethylenharzphase.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt mindestens eine Komponente der Polyolefinharze ein stereoreguläres Polystyrolharz.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die spaltbare konjugierte Polyolefin-Faser eine Hohlfaser.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Schaummittel zu mindestens einer Komponente der Polyolefinharze zugesetzt.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die spaltbare konjugierte Faser einen gebogenen, gewölbten oder flachen Querschnitt auf.

Die zweite Erfindung betrifft eine Faserstruktur, welche die spaltbare konjugierte Polyolefin-Faser verwendet, die gemäß der ersten Erfindung erhalten wird.

Die dritte Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung dieser Faserstruktur, umfassend die Schritte des Mischens der spaltbaren konjugierten Polyolefin-Faser der ersten Erfindung mit einer Faser, umfassend ein Harz mit einem niedrigeren Schmelzpunkt, Unterziehen bzw. Unterwerfen der Faser mit einem niedrigeren Schmelzpunkt einer thermischen Bindung bzw. Fixierung und nachfolgendes Spalten dieser spaltbaren konjugierten Faser.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist eine Querschnittsansicht einer spaltbaren konjugierten Faser gemäß der vorliegenden Erfindung.

2 ist eine Querschnittsansicht einer spaltbaren konjugierten Faser gemäß der vorliegenden Erfindung.

3 ist eine Querschnittsansicht einer spaltbaren konjugierten Faser gemäß der vorliegenden Erfindung.

4 ist eine Querschnittsansicht einer spaltbaren konjugierten Faser gemäß der vorliegenden Erfindung.

5 ist eine Querschnittsansicht einer spaltbaren konjugierten Faser gemäß der vorliegenden Erfindung.

6 ist eine Querschnittsansicht einer spaltbaren konjugierten Faser gemäß der vorliegenden Erfindung.

1: ein hohler Bereich

Beste Ausführungsform zur Durchführung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend im Detail erläutert.

Polyolefinharze, die für spaltbare konjugierte Polyolefin-Fasern gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, schließen Homopolymere eines aliphatischen α-Olefins mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen, wie Ethylen, Propylen, 1-Buten, 1-Penten, 4-Methyl-1-penten, 3-Methyl-1-penten, 1-Hexen und 1-Octen, Copolymere, umfassend zwei oder mehrere der vorstehend beschriebenen Olefine, Copolymere, umfassend ein oder mehrere der vorstehend beschriebenen Olefine und eine geringe Menge anderer ungesättigter Monomere, wie Butadien, Isopren, 1,3-Pentadien, Styrol, α-Methylstyrol und ähnliches, und Gemische von zwei oder mehreren der vorstehend beschriebenen Polymere ein.

Unter diesen Polyolefinharzen sind Polypropylenharz und Polyethylenharz bevorzugt. Die Schmelzflußraten (nachfolgend als MFR bezeichnet) von Polypropylenharz und Polyethylenharz, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind nicht besonders beschränkt, solange sie in einem für das Verspinnen akzeptablen Bereich liegen; vorzugsweise liegen sie in einem Bereich von 1 bis 100 g/10 min und mehr bevorzugt in einem Bereich von bis 5 bis 70 g/10 min.

Ein bevorzugtes Polypropylenharz ist ein Propylenhomopolymer oder -copolymer, welches durch Copolymerisation von Propylen mit einer geringen Menge an Ethylen und/oder 1-Buten erhalten wird, beispielsweise isotaktisches Polypropylen und syndiotaktisches Polypropylen, polymerisiert unter Verwendung eines Ziegler-Natta-Katalysators, eines Metallocenkatalysators oder ähnlichem. Die MFR des Polypropylenharzes ist wie vorstehend beschrieben und die MFR des ausgetragenen bzw. ausgesponnenen Harzes kann innerhalb eines Bereichs von 10 bis 100 g/10 min liegen. Mehr bevorzugt kann sie in einem Bereich von 10 bis 70 g/10 min liegen. Eine MFR von weniger als 10 g/10 min oder mehr als 100 g/10 min resultiert manchmal in einer schlechten Verspinnbarkeit eines Filaments.

Andererseits schließt das Polyethylenharz Polyethylen mit hoher Dichte (HDPE), lineares Polyethylen mit geringer Dichte (LLDPE) und Polyethylen mit geringer Dichte (LDPE) ein. Polyethylen mit hoher Dichte ist am meisten bevorzugt. Ferner kann ein Gemisch von zwei oder mehreren der vorstehend beschriebenen Harze verwendet werden. Die MFR des Polyethylenharzmaterials sollte nicht beschränkt sein, solange es durch Schmelzen spinnbar ist, und falls die Spinnbedingung verändert wird, sollte kein Problem auftreten, solange die MFR des ausgetragenen Harzes innerhalb eines Bereichs von 10 bis 100 g/10 min liegt. Die MFR des ausgetragenen Harzes liegt mehr bevorzugt innerhalb eines Bereichs von 10 bis 60 g/10 min. Eine MFR von weniger als 10 g/10 min oder mehr als 100 g/10 min resultiert manchmal in einer schlechten Verspinnbarkeit für ein Filament.

Die Polyolefinharze gemäß der vorliegenden Erfindung schließen weiterhin stereoreguläres Polystyrol ein.

Die Taktizität des stereoregulären Polystyrols kann als Häufigkeitsverhältnis einer kontinuierlichen mehrfachen Anzahl aufbauender Einheiten, gemessen durch ¹³C-NMR-Verfahren, ausgedrückt werden. Das in der vorliegenden Erfindung verwendete stereoreguläre Polystyrol schließt Polystyrol und Polyalkylstyrol, wie Polymethylstyrol, Polyethylstyrol und Polyisopropylstyrol, mit im allgemeinen einem syndiotaktischen Pentadenverhältnis von 85% oder mehr, mehr bevorzugt 95% oder mehr, ein. Die vorstehend beschriebenen Polymere können alleine oder als Gemisch verwendet werden. Ein Copolymer, das aus einer Kombination von Monomeren, welche die vorstehend beschriebenen Polymere aufbauen, erhalten wird, kann auch verwendet werden.

Auch ein Copolymer mit einer syndiotaktischen Polystyrolstruktur, hergestellt durch Copolymerisieren von einem oder mehreren der Monomere, ausgewählt aus den vorstehend beschriebenen Styrolmonomeren, mit einem oder mehreren der Monomere, ausgewählt aus olefinischen Monomeren, wie Ethylen, Propylen, Buten, Hexen, Hepten, Octen, Decen und ähnlichen, Dienmonomeren, wie Butadien, Isopren und ähnlichen, cyclischen Olefinmonomeren und cyclischen Dienmonomeren, sind verwendbar.

Eine beliebige Kombination von mindestens zwei verschiedenen Harzen unter den vorstehend beschriebenen Polyolefinharzen kann für die vorliegende spaltbare konjugierte Polyolefin-Faser verwendet werden. Für die auf dem Gebiet industrieller Materialien oder Hygienematerialien, die eine chemische Widerstandsfähigkeit erfordern, zu verwendenden Fasern ist eine Kombination von einem Polypropylenharz und einem Polyethylenharz bevorzugt, welche eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Chemikalien aufweisen und hinsichtlich der Kosten vorteilhaft sind.

Für die Kombination eines Polypropylenharzes und eines Polyethylenharzes, die für die spaltbare konjugierte Polyolefin-Faser verwendet werden, ist es wünschenswert, daß das Polypropylenharz einen hohen Schmelzpunkt und das Polyethylenharz einen niedrigen Schmelzpunkt aufweist.

Nachfolgend wird das Harz mit einem hohen Schmelzpunkt häufig als "Harz A" und das Harz mit einem niedrigen Schmelzpunkt als "Harz B" bezeichnet. Diese Abkürzungen können auch für jedes Harz verwendet werden, welches mit einem Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer gemischt wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer, das zu mindestens einem der Polyolefinharze zuzusetzen ist, ein Polymer, das durch Verseifung eines Ethylen-Vinylacetat-Copolymers erhalten wird. Der Verseifungsgrad beträgt 95% oder mehr, vorzugsweise 98% oder mehr. Der Ethylen-gehalt in dem Copolymer beträgt vorzugsweise 20 Mol-% bis 75 Mol-%. Ein geringerer Verseifungsgrad ergibt eine schlechte Verspinnbarkeit des Gemischs und bewirkt, daß das Gemisch erweicht, was Probleme während des Verarbeitungsverfahrens verursacht. Ein Ethylengehalt von weniger als 20 Mol-% neigt dazu, die Verspinnbarkeit des Gemischs zu verschlechtern, wenn das Mischungsverhältnis in dem Copolymer höher wird. Ein Ethylengehalt von mehr als 75 Mol-% macht es schwierig, die resultierende spaltbare Faser zu spalten. Daher ist es notwendig, eine größere Menge an Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer zuzusetzen, um die Spaltbarkeit der spaltbaren Faser zu verbessern. Eine MFR des Ethylen-Vinylalkohol-Copolymers in einem Bereich von 5 bis 100 g/10 min ist akzeptabel.

Die Menge des Ethylen-Vinylalkohol-Copolymers, das zu dem Polyolefinharz zuzusetzen ist, liegt in einem Bereich von 1 Gew.-% bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 2 Gew.-% bis 20 Gew.-% und mehr bevorzugt 3 Gew.-% bis 15 Gew.-%. Eine Menge von weniger als 1 Gew.-% wird hinsichtlich der Verbesserung der Spaltbarkeit wenig wirksam sein, wohingegen eine Menge von mehr als 30 Gew.-% keine einheitliche Dispergierung des Ethylen-Vinylalkohol-Copolymers ergibt und für die Verschlechterung der Verspinnbarkeit verantwortlich ist.

Additive, wie Antioxidantien, Photostabilisierungsmittel, UV-Absorptionsmittel, Neutralisationsmittel, Keimbildungsmittel, Epoxy-Stabilisierungsmittel, Schmiermittel, antibakterielle Mittel, flammenhemmende Mittel, antistatische Mittel, Pigmente, Weichmacher, Hydrophobierungsmittel und ähnliches, können zu dem Polyolefinharz gemäß der vorliegenden Erfindung innerhalb eines Bereichs, der keine nachteilhaften Wirkungen verursacht, wenn nötig, zugegeben werden.

Die Querschnittsstrukturen der spaltbaren konjugierten Polyolefin-Fasern gemäß der vorliegenden Erfindung sind in den 1 bis 6 beschrieben, wobei zwei Komponenten alternierend angeordnet sind. Die 1 und 2 zeigen einen radial spaltbaren Querschnitt, bei dem jede Komponente alternierend angeordnet ist. 3 zeigt einen hohlen, spaltbaren Querschnitt, bei dem jede Komponente alternierend angeordnet ist. Die 4 und 5 zeigen einen in Schichten spaltbaren Querschnitt, bei dem jede Komponente alternierend in Schichten angeordnet ist. 6 zeigt einen spaltbaren Querschnitt, bei dem jede Komponente alternierend gebogen, gewölbt oder flach angeordnet ist. Eine spaltbare konjugierte Faser, umfassend Mehrkomponenten-Polyolefinharze, nimmt vermutlich eine Querschnittsstruktur ein, bei der jede der Mehrkomponenten in solch einer Art und Weise angeordnet ist, daß Komponenten der gleichen Art nicht nebeneinander vorliegen. Es sollte beachtet werden, daß die Querschnittsstrukturen und -formen der konjugierten Faser, wie in den 1 bis 6 gezeigt, modellartige Darstellungen sind und daß diese Querschnittsstrukturen gegebenenfalls durch unterschiedliche äußere Krafteinwirkung während des Herstellungsverfahren der Fasern deformiert werden. Eine solche Deformation bzw. Verformung ist jedoch nicht von praktischem Nachteil.

Unter den vorstehend beschriebenen Querschnittsstrukturen sind die in den 3, 5 und 6 beschriebenen bevorzugt, wobei der Kontaktgrenzbereich relativ eng ist und daher die Spaltbarkeit überlegen ist. 3 beschreibt eine konjugierte Faser, bei der zwei Komponenten von Polyolefinharzen (Harz A und Harz B) radial und alternierend angeordnet sind und einen hohlen Bereich im Kern aufweisen. Der Anteil des hohlen Bereichs beträgt 5 bis 40%, vorzugsweise 10 bis 30%. Die Form des hohlen Bereichs ist nicht besonders beschränkt. Bei einem Anteil des hohlen Bereichs von weniger als 5% ist der Kontaktbereich der benachbarten Komponenten vergrößert, und wenn eine mechanische Kraft auf die nicht-gespaltene Faser zur Herstellung einer feinen gespaltenen Faser angelegt wird, ist die Faser schwer zu zermahlen. Demgemäß ist es notwendig, eine hohe Spaltungsenergie bzw. -kraft auf den Kontaktbereich der zwei Komponenten anzulegen. Im Gegensatz dazu wird bei einem Anteil des hohlen Bereichs über 40% der Kontaktbereich der benachbarten Komponenten gering und die Bildung einer feinen Faser durch Spalten nach Anlegen einer mechanischen Kraft schreitet leicht fort. Es ist jedoch schwierig, eine spaltbare Faser herzustellen, bei der trotzdem eine gute Verspinnbarkeit und Produktivität aufrechterhalten bleibt. In anderen Worten kann mit einem Anteil des hohlen Bereichs von 5 bis 40%, vorzugsweise 10 bis 30% eine spaltbare Faser hergestellt werden, bei der eine gute Verspinnbarkeit und Produktivität aufrechterhalten bleibt.

Der hohle Bereich kann in anderen Teilen bzw. Bereichen als dem Kern bzw. Kernbereich der Faser vorkommen. Wenn ein Schaummittel entweder zu Harz A oder Harz B während des Spinnverfahrens zugegeben wird, kann ein hohler Bereich in einem der Harze vorkommen. Dieser hohle Bereich liegt an der Grenze von Harz A und B, was den Kontaktbereich der benachbarten Komponenten eng werden läßt. Daher ist nur eine geringe Krafteinwirkung für die Spaltung erforderlich und die Spaltbarkeit ist merklich erhöht. Die verwendeten Schaummittel schließen Azodicarbonamid, Bariumazodicarboxylat, N,N-Dinitrosopentamethylentetramin, p-Toluolsulfonylsemicarbazid, Trihydrazinotriazin und ähnliche ein. Die Peripherie bzw. Umgebung bzw. Form der konjugierten Faser kann einen Querschnitt eines Kreises oder ein Profil, wie eine Ellipse oder Polygone, einschließlich Dreieck oder Achteck, aufweisen.

Die 5 und 6 zeigen eine konjugierte Faser, umfassend mindestens zwei Komponenten von Polyolefinharzen, bei denen jede der Komponenten alternierend angeordnet ist und die Querschnittsform gebogen, gewölbt oder flach ist. Eine spaltbare konjugierte Faser, die einen gebogenen, gewölbten oder flachen Querschnitt aufweist, weist einen größeren Oberflächenbereich und einen kleineren Kontaktbereich der benachbarten Komponenten als eine mit einem kreisförmigen Querschnitt, beispielsweise eine radiale oder laminierte spaltbare konjugierte Faser, auf, wenn beide Fasern die gleiche Segmentzahl und Feinheit der Faser aufweisen, und daher kann die erstere einen Hochdruckflüssigkeitsstrom wirksamer aufnehmen als die letztere und wird bei gleichem Wasserdruck leichter spaltbar sein.

Anschließend wird eine in dem Spinnverfahren erhaltene nicht-gestreckte Faser zwischen zwei Walzen mit unterschiedlichen Rotationsgeschwindigkeiten angeordnet und mit einer großen Spannung gestreckt. In einem solchen Verfahren erfahren die Fasern mit einem gebogenen oder gewölbten Querschnitt einen hohen Druck, verglichen mit denen mit einem flachen Querschnitt. Wenn Stapelfasern herzustellen sind, wird jede der Fasern in einem Schneideverfahren mit der gleichen oder einer höheren Kraft, verglichen mit der in dem Streckverfahren, unter Druck gesetzt. Aus diesen Gründen werden die spaltbaren konjugierten Fasern mit einem gebogenen oder gewölbten Querschnitt einfacher zermahlen als solche mit einem flachen Querschnitt, was zu einer teilweisen Spaltung während des Faserherstellungsverfahrens führt. Selbst wenn eine solche Spaltung nicht eintritt, verbleibt eine Spannung an der Kontaktgrenzfläche bzw. dem Kontaktbereich jeder Komponente in der Faser, so daß die Faser einfach spaltbar ist.

Wie vorstehend beschrieben kann, wenn ein Spalten teilweise fortschreitet, ein Papierherstellungsverfahren geeigneterweise verwendet werden. In diesem Ver fahren ist es wünschenswert, daß das Spalten teilweise fortgeschritten ist, so daß ein Gewebe mit einer feinen Oberfläche und guter Einheitlichkeit erhalten werden kann. Um das Fortschreiten des Spaltens in dem Faserherstellungsverfahren größtmöglich zu verringern, ist es im Gegensatz dazu wirksam, ein geringes Streckverhältnis einzustellen. Es ist praktisch bevorzugt, daß die Dehnung einer gestreckten Faser auf 20% oder mehr, verglichen mit der nicht-gestreckten Faser, eingestellt wird.

Die hier verwendete gebogene oder gewölbte Form ist nicht besonders beschränkt und schließt beispielsweise eine U-Form, C-Form, S-Form, M-Form, N-Form, L-Form und eine Wellenform ein. Kombinationen der vorstehend beschriebenen Typen können auch verwendet werden. Ferner schließt eine flache Form eine I-Form aber auch C- und U-Formen ein, deren gebogene Bereiche bzw. Teile in eine flache Form gepreßt werden, aber der Querschnitt der Fasern gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen beschränkt.

In der spaltbaren konjugierten Faser mit einem gebogenen, gewölbten oder flachen Querschnitt schreitet aufgrund eines zwischen den Kalanderwalzen gebildeten Drucks das Spalten teilweise fort, was aus dem vorstehend beschriebenen Streck- oder Faser-Schneideschritt erkannt werden kann. Sogar eine spaltbare konjugierte Faser, die ohne ein Streckverfahren hergestellt wurde, wie eine lange spaltbare konjugierte Faser, die durch ein "spunlaying"-Verfahren hergestellt wurde, kann in ein Aggregat aus feinen Fasern durch Führen der Fasern zwischen unter Druck befindlichen Kalanderwalzen gebildet werden.

In den spaltbaren konjugierten Polyolefinen-Fasern, die zwei Polyolefinharzkomponenten gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen, liegt das Konjugationsverhältnis der Harze in einem Bereich von 10/90 bis 90/10 bezogen auf das Volumen, vorzugsweise 30/70 bis 70/30 bezogen auf das Volumen.

Die Feinheit der einzelnen Faser vor dem Spalten in eine spaltbare konjugierte Polyolefin-Faser ist nicht besonders beschränkt und beträgt vorzugsweise 0,6 bis 10 dtex und mehr bevorzugt 1 bis 6 dtex. Eine Feinheit von weniger als 0,6 dtex verringert häufig die Spinnbarkeit in dem Schmelzspinnverfahren, während es bei einer Feinheit von mehr als 10 dtex schwierig ist, ein hoch-einheitliches Faseraggregat zu erhalten, wobei selbst das erhaltene Gewebe mittels eines Hochdruckwasserstrahls gespalten wird.

Wenn die spaltbare konjugierte Polyolefin-Faser durch hydrodynamische Verwicklung bzw. Verwirrung oder ähnliches gespalten wird, beträgt die durchschnittliche Feinheit einer einzelnen gespaltenen Faser vorzugsweise 0,5 dtex oder weniger und mehr bevorzugt 0,3 dtex oder weniger. Demgemäß kann die Spalt-Segmentzahl der spaltbaren konjugierten Faser derart eingestellt werden, daß eine durchschnittliche Feinheit der gespaltenen Faser von 0,5 dtex oder weniger erreicht wird. Eine höhere Segmentzahl ist dahingehend vorteilhaft, daß nach einem Spalten eine niedrigere Feinheit erhalten wird. Hinsichtlich der Einfachheit der Herstellung der spaltbaren konjugierten Faser ist jedoch eine Segmentzahl von 4 bis 32 praktisch bevorzugt. Die Feinheit der einzelnen Fasern ist nicht notwendigerweise identisch. Wenn die spaltbare konjugierte Faser nicht vollständig gespalten wurde, kann eine Vielzahl von Fasern mit unterschiedlicher Feinheit inmitten der vollständig gespaltenen Faser und nicht-gespaltenen Faser existieren.

Nachfolgend ist ein beispielhaftes Verfahren zur Herstellung der spaltbaren konjugierten Polyolefin-Faser gemäß der vorliegenden Erfindung angegeben, bei dem zwei Komponenten, ein Polypropylenharz (Harz A) und ein Polyethylenharz (Harz B) kombiniert sind und ein Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer in einer vorstehend beschriebenen Menge zu einer der Komponenten gegeben wird.

Die vorstehend beschriebenen zwei Komponenten werden mittels einer herkömmlichen Schmelzspinnmaschine zu einem Filament gesponnen. Die Spinntemperatur liegt vorzugsweise in einem Bereich von 180°C bis 300°C und die Austragsgeschwindigkeit liegt vorzugsweise in einem Bereich von 40 bis 1500 m/min. Ein mehrstufiges Verstrecken kann, wenn nötig, durchgeführt werden und das Streckverhältnis beträgt vorzugsweise etwa das 3- bis 9-fache. Ferner wird das erhaltene Spinnkabel, wenn erforderlich, gekräuselt und anschließend in eine Stapelfaser von vorgeschriebener bzw. vorbestimmter Länge geschnitten. Das vorstehend beschriebene Verfahren ist ein Herstellungsverfahren für eine Stapelfaser. Ande rerseits kann das Filament für ein Spinnkabel in Form eines Gewebes ohne Schneiden des Spinnkabels mittels einer Faser-separierenden Führung oder ähnlichem gebildet werden, das nachfolgend, wenn nötig, einer sorgfältigen Verarbeitung bzw. Weiterverarbeitung unterzogen werden kann, um Faserstrukturen für unterschiedliche Anwendungen zu erhalten. Anstelle einer Stapelfaser kann auch ein Filament hergestellt werden.

Die hier verwendete Faserstruktur kann eine beliebige Struktur in Stoff- bzw. Gewebeähnlicher Form sein, beispielsweise textile Flächengebilde bzw. Stoffbahnen, Maschenware und Faservliese bzw. Vliese. Die Faser gemäß der vorliegenden Erfindung kann einem Fasermischen oder Mischspinnen mit anderen Fasern unterzogen werden, um eine Faserstruktur zu bilden. Ferner kann die Faserstruktur ein einheitliches Gewebe, welches durch ein Kardierverfaren, ein Luftlegeverfahren oder ein Papierherstellungsverfahren erhalten werden kann, eine Maschenware oder laminierte bzw. kaschierte Faservliese sein.

Wie vorstehend beschrieben, können andere Fasern für das Fasermischen oder das Mischspinnen mit der spaltbaren Faser gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn nötig, verwendet werden. Solche anderen Fasern schließen synthetische Fasern, die aus Polyamid, Polyester, Polyolefin, Acrylharz- bzw. Acrylderivaten oder ähnlichem erhalten werden, natürliche Fasern, die aus Baumwolle, Wolle, Leinen oder ähnlichem erhalten werden, regenerierte Fasern oder halbsynthetische Fasern, die aus Rayon, Cupra, Acetat oder ähnlichem erhalten werden, ein.

In solchen Verfahren kann ein grenzflächenaktives Mittel nach dem Spinnen auf die Faseroberfläche für antistatische Zwecke oder zum Verleihen einer Glattheit hinsichtlich der Faser aufgetragen werden, so daß die Verarbeitbarkeit hinsichtlich einer Herstellung der Faserstruktur verbessert werden kann. Die Art und die Konzentration des grenzflächenaktiven Mittels kann abhängig von den Anwendungen ausgewählt oder geeignet eingestellt werden. Ein Walzverfahren oder ein Eintauchen kann für das Auftragen angewendet werden. Das Auftragen kann während jedem beliebigen Verfahren zum Spinnen, Ziehen und Kräuseln durchgeführt werden. Ferner kann sowohl bei einer Stapelfaser als auch einem Filament ein grenzflächenaktives Mittel während einem anderen Verfahren als dem Spinnen, Ver strecken und Kräuseln, beispielsweise nach der Bildung einer Faserstruktur, aufgetragen werden.

Die Faserlänge der spaltbaren konjugierten Polyolefin-Fasern gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht besonders beschränkt. Im allgemeinen liegt sie in einem Bereich von 20 bis 76 mm, wenn ein Gewebe unter Verwendung einer Kardiermaschine hergestellt wird, und sie liegt vorzugsweise in einem Bereich von 2 bis 20 mm, wenn eine Gewebe unter Anwenden eines Papierherstellungsverfahrens oder eines Luftlegeverfahrens hergestellt wird. Eine Faser mit einer Länge von weniger als 2 mm wird durch eine mechanische Krafteinwirkung bewegt, so daß es schwierig für die Faser ist, eine ausreichende Energie bzw. Kraft zum Spalten aufzunehmen. Mit einer Faser, die eine Länge von 76 mm weit übersteigt, kann kein einheitliches Gewebe unter Verwendung einer Kardiermaschine oder ähnlichem gebildet werden.

Nachfolgend wird ein Verfahren zur Herstellung eines Faservlieses als ein Beispiel für ein Herstellungsverfahren einer Faserstruktur aus der vorliegenden spaltbaren konjugierten Faser gezeigt. Ein Gewebe mit einem gewünschten Gewicht pro Flächeneinheit wird unter Verwendung von Stapelfasern gebildet, die durch ein vorstehend beschriebenes Verfahren mittels eines Kardierverfahrens, Luftlegeverfahren oder eines Papierherstellungsverfahrens hergestellt wurden. Andernfalls kann das Gewebe direkt mittels eines Schmelzblasverfahrens oder eines "spunlaying"-Verfahrens gebildet werden. Das derart gebildete Gewebe kann durch bekannte Verfahren, wie Nadeln bzw. Vernadeln und hydrodynamische Verwicklung bzw. Verwirrung, in eine feine Faser gespalten werden, um eine Faserstruktur zu bilden. Ferner kann die erhaltene Faserstruktur mit einem bekannten Verarbeitungsverfahren, wie Anwendung von heißer Luft oder einer Heißwalze, weiterverarbeitet werden. Wenn ein Gewebe, das aus sehr kurzen Fasern aufgebaut ist, die beispielsweise durch ein Papierherstellungsverfahren hergestellt wurden, durch bekannte Verfahren gespalten wird, wie Nadeln bzw. Vernadeln und hydrodynamische Verwicklung bzw. Verwirrung, neigt die Faser dazu, durch eine angelegte Krafteinwirkung bewegt zu werden, wodurch die Einheitlichkeit des Gewebes verschlechtert wird. Um eine solche Verschlechterung abzuschwächen bzw. zu verhindern, kann eine Faser, die bei einer niedrigeren Temperatur als der des Harzes mit einem niedrigen Schmelzpunkt schmilzt, welches die vorliegend spaltbare konjugierte Polyolefin-Faser aufbaut, vorher zugemischt werden, um ein Faservlies durch thermisches Binden der Faser mit niedrigerem Schmelzpunkt herzustellen.

Das Gewicht bezogen auf die Flächeneinheit der Faserstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht besonders beschränkt und liegt vorzugsweise in einem Bereich von 10 bis 200 g/m². Ein Gewicht bezogen auf die Flächeneinheit von weniger als 10 g/m² resultiert manchmal in einem textilen Flächengebilde mit schlechter Einheitlichkeit, wenn ein Spalten durch eine Krafteinwirkung, wie hydrodynamische Verwicklung, durchgeführt wird. Andererseits ist ein Gewicht bezogen auf die Flächeneinheit von mehr als 200 g/m² zu hoch und erfordert einen Wasserstrahl mit hohem Druck und ein einheitliches Spalten, das zu einer guten Einheitlichkeit führt, kann erschwert sein.

Die hydrodynamische Verwicklung wird nachfolgend beschrieben. Eine Vorrichtung, die für die hydrodynamische Verwicklung verwendet wird, ist eine mit einer großen Anzahl von Strahldüsen, die in einer Linie bzw. in Reihe oder in Linien bzw. Reihen mit Intervallen von 0,1 bis 1,5 mm angeordnet sind, wobei der Düsendurchmesser 0,05 bis 1,5 mm, insbesondere 0,1 bis 0,5 mm beträgt. Ein Flüssigkeitsstrahl mit hohem Druck, der von Strahldüsen mit hohem Druck eingespritzt wird, trifft auf das Gewebe, das auf einem perforierten, stützenden Gegenstand angeordnet ist. Dadurch werden nicht-gespaltene spaltbare konjugierte Fasern gemäß der vorliegenden Erfindung verwickelt bzw. verwirrt und gleichzeitig in eine feine Faser gespalten. Die Düsen sind hinsichtlich der Richtung senkrecht zu der Laufrichtung des vorstehend beschriebenen Gewebes in Reihe angeordnet. Die Hochdruckflüssigkeit kann Wasser mit normaler Temperatur oder heißes Wasser oder beliebige andere Flüssigkeiten sein.

Der Abstand zwischen den Strahldüsen und dem Gewebe beträgt vorzugsweise 10 mm bis 150 mm. Bei einem Abstand von weniger als 10 mm zeigt die durch diese Behandlung erhaltene Faserstruktur eine schlechte Einheitlichkeit. Bei einem Abstand von mehr als 150 mm ist die Krafteinwirkung auf das Gewebe durch den Flüssigkeitsstrahl andererseits schwach, was zu einer unvollständigen Ver wicklung bzw. Verwirrung und Spaltung in feine Fasern resultiert. Der Druck zum Zeitpunkt der hydrodynamischen Verwicklung kann abhängig vom Herstellungsverfahren oder der erforderlichen Qualität bzw. Leistung der Faserstruktur kontrolliert bzw. eingestellt werden und kann im allgemeinen 2 bis 20 MPa betragen. Der Druck variiert abhängig von dem verwendeten Gewicht bezogen auf die Flächeneinheit und ein schrittweise gesteigerter Druck von niedrig bis hoch innerhalb des vorstehenden Bereichs wird vorteilhafterweise angelegt, was eine gute Verwicklung bzw. Verwirrung und ein Spalten in feine Fasern ermöglicht, ohne die Einheitlichkeit des Gewebes zu verschlechtern. Der perforierte stützende Gegenstand, auf dem das Gewebe während der Verwicklung bzw. Verwirrung durch Wasser angeordnet ist, ist nicht besonders beschränkt, solange der Hochdruckflüssigkeitsstrahl das Gewebe durchdringen kann, und schließt ein 50-200 mesh-Sieb ein, hergestellt aus einem Metallnetz oder einem synthetischen Harz, oder eine perforierte Platte ein.

Nach der hydrodynamischen Verwicklung von einer Seite des Gewebes wird das verwickelte bzw. verwirrte Gewebe anschließend umgedreht, um die andere Seite zu behandeln. Dadurch kann eine Faserstruktur mit einer feinen Oberfläche sowohl an der Vorderseite als auch an der Rückseite erhalten werden. Nach der hydrodynamischen Verwicklung wird das Wasser von der Faserstruktur durch ein bekanntes Verfahren entfernt. Nachdem das Wasser zu einem bestimmten Ausmaß durch eine Auspreßvorrichtung, wie eine Mangel, entfernt wurde, wird das restliche Wasser unter Verwendung einer Trockenvorrichtung, wie einem Heißluftzirkulationsofen, entfernt, wodurch eine Faserstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten wird.

Die spaltbare konjugierte Polyolefin-Faser gemäß der vorliegenden Erfindung ist einfacher zu spalten und erfährt durch einen Hochdruckflüssigkeitsstrahl eine geringere Krafteinwirkung als herkömmliche Fasern, so daß eine feine Faser einfach durch Spalten gebildet werden kann.

Daher ist es möglich, eine Faserstruktur mit einer guten Einheitlichkeit zu erhalten, selbst wenn eine hydrodynamische Verwicklung bzw. Verwirrung, die der geschwindigkeitsbestimmende Schritt in dem "spunlace"-Verfahren ist, bei einer ho hen Geschwindigkeit oder unter vermindertem Druck durchgeführt wird. Beispielsweise kann in dem Fall eines Gewebes, das aus Stapelfasern wie in einem Papierherstellungsverfahren aufgebaut ist, ein verminderter Druck angelegt werden, so daß die Probleme, wie Verschlechterung der Einheitlichkeit der Faserstruktur und Öffnung des durchdrungenen Teils bzw. Bereichs verbessert werden können.

Wie vorstehend beschrieben, kann selbst eine spaltbare konjugierte Faser, die ein Polyolefinharz umfaßt, einfach gespalten werden, um eine Faserstruktur mit einer feinen Oberfläche und einer guten Einheitlichkeit bzw. Gleichmäßigkeit zu ergeben. Ferner weist das zu dem Polyolefinharz zuzugebende Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer eine gute chemische Widerstandsfähigkeit auf und die zuzugebende Menge ist gering. Daher kann die Faserstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung in geeigneter Weise auf dem Gebiet industrieller Materialien, wie Batterieseparatoren, Wischtücher, Filter und ähnlichem, genauso wie auf dem Gebiet sanitärer Materialien und auf dem Gebiet der Medizin verwendet werden, bei denen stets eine chemische Widerstandsfähigkeit gefordert wird.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Beispiele und Vergleichsbeispiele näher erläutert.
Die technischen Ausdrücke und Meßverfahren der physikalischen Eigenschaften in den entsprechenden Beispielen sind nachfolgend beschrieben.
(1) Schmelzflußrate (MFR)
Die Schmelzflußrate (MFR) wurde in Übereinstimmung mit JIS K7210 gemessen.
Wenn das Material ein Polypropylenharz war, wurde Bedingung 14 angewendet.
Wenn das Material ein Polyethylenharz war, wurde Bedingung 4 angewendet.
Wenn das Material ein syndiotaktisches Polystyrol war, betrug die Temperatur 300°C und die Kraft 21,18N.
Wenn das Material ein Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer war, wurde Bedingung 4 angewendet.
(2) Spinnbarkeit bzw. Verspinnbarkeit
Die Spinnbarkeit hinsichtlich eines Schmelzspinnens wurde in den folgenden drei Abstufungen hinsichtlich des Erscheinens eines Faserabrisses beurteilt.
Gut: Kein Faserabriß ereignete sich und die Verarbeitbarkeit war gut, gezeigt durch Symbol "O".
Mäßig gut: Ein Faserabriß ereignete sich 1 bis 2 mal pro Stunde, gezeigt durch Symbol "Δ".
Schlecht: Ein Faserabriß ereignete sich viermal oder häufiger pro Stunde und die Verarbeitbarkeit war nicht gut, gezeigt durch Symbol "x".
(3) Schmelzpunkt
Der Schmelzpunkt wurde in Übereinstimmung mit JIS K7122 unter Verwendung eines Thermoanalysators DSC10, hergestellt von E.I. DuPont and Nemours Co. gemessen.
(4) Zugfestigkeit und Dehnung der Faser
Die Zugfestigkeit und die Dehnung der Faser wurden in Übereinstimmung mit JIS L1013 unter Verwendung einer Probe mit einer Testlänge von 100 mm bei einer Zugrate von 100 mm/min unter Verwendung eines Autograph AGS 500D, hergestellt von SHIMADZU CORPORATION, gemessen.
(5) Beurteilung der Spaltbarkeit
(Herstellung eines Gewebes aus gespaltenen Fasern)
In einen Mischer, der "Osterizer-Blender" genannt wird, wurden 500 ml deionisiertes Wasser und 1,0 g (Fasergewicht) von spaltbaren konjugierten Fasern gemäß der vorliegenden Erfindung eingebracht und anschließend bei 7900 Upm für 5 Minuten gerührt. Das resultierende Gemisch wurde durch einen Büchner-Trichter mit einem Durchmesser von 12 cm filtriert und bei 80°C getrocknet. Das erhaltene Gewebe war ein Gewebe aus einem Gemisch von vollständig gespaltenen Fasern, teilweise gespaltenen Fasern und nicht-gespaltenen Fasern.
(Herstellung eines Gewebes aus nicht-gespaltenen Fasern)
In ein Becherglas wurden 500 ml deionisiertes Wasser und 1,0 g (Fasergewicht) von spaltbaren konjugierten Fasern gemäß der vorliegenden Erfindung eingebracht und für 10 Sekunden mittels eines Glasstabs gerührt. Das resultierende Gemisch wurde durch einen Büchner-Trichter mit einem Durchmesser von 12 cm filtriert und bei 80°C getrocknet. Das erhaltene Gewebe war ein Gewebe, das hauptsächlich aus nicht-gespaltenen spaltbaren konjugierten Fasern aufgebaut war.
(Messung der Reduktions- bzw. Verringerungsrate hinsichtlich der Luftdurchlässigkeit)
Die Luftdurchlässigkeit wurde in Übereinstimmung mit JIS L10966.27A durch Anordnen jedes der Gewebe aus gespaltenen oder nicht gespaltenen Fasern zwischen Metallnetze mit einer Porösität von 150 mesh gemessen. Das Reduktionsverhältnis bzw. Verringerungsverhältnis hinsichtlich der Luftdurchlässigkeit wurde gemäß der folgenden Formel berechnet:
Reduktionsverhältnis hinsichtlich der Luftdurchlässigkeit (%) = (Luftdurchlässigkeit des nicht-gespaltenen Gewebes – Luftdurchlässigkeit des gespaltenen Gewebes/ (Luftdurchlässigkeit des nicht-gespaltenen Gewebes) × 100
Wenn das Spaltungsverhältnis zunimmt, wird das Gewebe dichter, die Luftdurch lässigkeit nimmt ab und das Reduktionsverhältnis nimmt zu. Demgemäß nimmt das Spaltungsverhältnis der spaltbaren konjugierten Faser zu, wenn das Reduktionsverhältnis hinsichtlich der Luftdurchlässigkeit zunimmt. Daher wird eine Faser mit einem hohen Reduktionsverhältnis hinsichtlich der Luftdurchlässigkeit als einfach zu spaltend beurteilt.
(6) Hydrodynamische Verwicklung
Ein Gewebe, hergestellt mit Hilfe einer Walzenkardiermaschine, einer Luftlegemaschine, einer Papierherstellungsmaschine oder ähnlichem, wurde auf einem ebenen Gewebe-Förderband angeordnet, das eine Porösität von 80 mesh aufwies, und wurde direkt unter einer Düse mit einem Durchmesser von 0,1 mm und einem Düsenabstand von 1 mm bei einer Geschwindigkeit des Förderbandes von 10 m/min durchgeleitet, worauf das Einspritzen eines Hochdruckflüssigkeitsstrahls durchgeführt wurde. Diese hydrodynamische Verwicklung umfaßte eine zweistufige Vorbehandlung bei 2 MPa und eine nachfolgende vierstufige Behandlung mit einem Hochdruckflüssigkeitsstrahl bei einem Wasserdruck von 5 MPa. Das Gewebe wurde anschließend umgedreht und eine zusätzliche vierstufige Behandlung mit einem Hochdruckflüssigkeitsstrahl bei einem Wasserdruck von 5 MPa wurde durchgeführt, wonach ein Faservlies erhalten wurde, das zu einem Teil gespaltene feine Fasern enthielt. Der Ausdruck "stufig", der hier verwendet wurde, bedeutet die Häufigkeit mit der das Gewebes direkt unter den Düsen durchgeleitet wurde.
Beispiel 1
Ein spaltbare konjugierte Faser mit einer wie in 2 gezeigten Querschnittsstruktur und Form wurde unter Verwendung einer Düse gesponnen, welche für eine spaltbare konjugierte Faser entworfen wurde, wobei ein Polypropylenharz eines kristallinen, statistischen Ethylen-Propylen-Copolymers (Schmelzpunkt: 145°C, MFR: 17) als Harz A verwendet wurde und ein Gemisch aus 80 Gewichtsteilen eines Polyethylenharzes mit hoher Dichte (Schmelzpunkt: 131°C, MFR: 16) und 20 Gewichtsteilen eines Ethylen-Vinylalkohol-Copolymers (Verseifungsgrad: 99%, Ethylengehalt: 47 Mol-%, MFR: 14 und Schmelzpunkt: 160°C) als Harz B verwendet wurde, wobei das Mischungsverhältnis von Harz A und Harz B 50/50 bezogen auf das Volumen betrug. In dem Aufnahmeverfahren wurde ein Alkylphosphat-Kaliumsalz auf die Faser aufgebracht. Die erhaltene, nicht gestreckte Faser wurde bei 90°C gestreckt, auf die ein Appreturmittel zur Papierherstellung aufgebracht wurde. Die Faser wurde anschließend auf eine Länge von 5 mm geschnitten. Die resultierende spaltbare konjugierte Faser wurde einer Beurteilung der Spaltbarkeit in Übereinstimmung mit dem vorstehend unter (5) beschriebenen Verfahren unterzogen.
Vergleichsbeispiel 1
Eine spaltbare konjugierte Faser, umfassend Harz A und Harz B, wurde in Übereinstimmung mit Beispiel 1 hergestellt, außer daß ein Polyethylenharz mit hoher Dichte (Schmelzpunkt: 131 °C, MFR: 16) als Harz B verwendet wurde, und die Spaltbarkeit davon wurde auch in der gleichen Weise beurteilt.
Beispiel 2
Eine spaltbare konjugierte Faser mit einer in 1 gezeigten Querschnittsstruktur und Form wurde unter Verwendung einer Düse gesponnen, die für eine spaltbare konjugierte Faser entworfen wurde, wobei ein Polypropylenharz eines Propylenhomopolymers (Schmelzpunkt: 163°C, MFR: 16) als Harz A verwendet wurde und ein Gemisch von 90 Gewichtsteilen eines Polyethylenharzes mit hoher Dichte (Schmelzpunkt: 131 °C, MFR: 16) und 10 Gewichtsteilen eines Ethylen-Vinylalkohol-Copolymers (Verseifungsgrad: 99%, Ethylengehalt: 47 Mol-%, MFR: 14 und Schmelzpunkt: 160°C) als Harz B verwendet wurde, wobei das Mischungsverhältnis von Harz A und Harz B 50/50 bezogen auf das Volumen betrug. In dem Aufnahmeverfahren wurde ein Alkylphosphat-Kaliumsalz auf die Faser aufgebracht. Die erhaltene nicht gestreckte Faser wurde bei 90°C gestreckt, auf die ein Appreturmittel zur Papierherstellung aufgebracht wurde. Die Faser wurde anschließend auf eine Länge von 5 mm geschnitten. Die resultierende spaltbare konjugierte Faser wurde einer Beurteilung der Spaltbarkeit in Übereinstimmung mit dem vorstehend unter (5) beschriebenen Verfahren unterzogen.
Vergleichsbeispiel 2
Eine spaltbare konjugierte Faser, umfassend Harz A und Harz B, wurde in Übereinstimmung mit Beispiel 2 hergestellt, außer daß ein Polyethylenharz mit hoher Dichte (Schmelzpunkt: 131°C, MFR: 16) als Harz B verwendet wurde, und die Spaltbarkeit davon wurde in der gleichen Weise beurteilt.
Beispiel 3
Eine spaltbare konjugierte Faser mit einer wie in 3 gezeigten Querschnittsstruktur und Form wurde unter Verwendung einer Düse gesponnen, die für eine spaltbare konjugierte Faser entworfen wurde, wobei ein Polypropylenharz von einem Propylenhomopolymer (Schmelzpunkt: 163°C, MFR:16) als Harz A verwendet wurde und ein Gemisch von 95 Gewichtsteilen eines Polyethylenharzes mit hoher Dichte (Schmelzpunkt: 131 °C, MFR: 16) und 5 Gewichtsteilen eines Ethylen-Vinylalkohol-Copolymers (Verseifungsgrad: 99%, Ethylengehalt: 47 Mol-%, MFR: 14 und Schmelzpunkt: 160°C) als Harz B verwendet wurde, wobei ein Mischungsverhältnis von Harz A und Harz B 50/50 bezogen auf das Volumen betrug. In dem Aufnahmeverfahren wurde ein Alkylphosphat-Kaliumsalz auf die Faser aufgebracht. Die erhaltene nicht-gestreckte Faser wurde bei 90°C gestreckt, auf die ein Appreturmittel zur Papierherstellung aufgebracht wurde. Die Faser wurde anschließend in eine Länge von 5 mm geschnitten. Die resultierende spaltbare konjugierte Faser wurde einer Beurteilung der Spaltbarkeit in Übereinstimmung mit dem vorstehend unter (5) beschriebenen Verfahren unterzogen.
Vergleichsbeispiel 3
Eine spaltbare konjugierte Faser, umfassend Harz A und Harz B, wurde in Übereinstimmung mit Beispiel 3 hergestellt, außer daß ein Polyethylenharz mit hoher Dichte (Schmelzpunkt: 131 °C, MFR: 16) als Harz B verwendet wurde, und die Spaltbarkeit davon wurde in der gleichen Weise beurteilt.
Beispiel 4
Eine spaltbare konjugierte Faser wurde in Übereinstimmung mit Beispiel 3 unter Verwendung eines Polypropylenharzes von einem Propylenhomopolymer (Schmelzpunkt: 131 °C, MFR: 16) als Harz A und eines Gemisches von 97 Gewichtsteilen eines Polyethylenharzes mit hoher Dichte (Schmelzpunkt: 131 °C, MFR: 16) und 3 Gewichtsteilen eines Ethylen-Vinylalkohol-Copolymers (Verseifungsgrad: 99%, Ethylengehalt: 47 Mol-%, MFR: 14 und Schmelzpunkt: 160°C) als Harz B hergestellt und die Spaltbarkeit davon wurde auch in der gleichen Weise beurteilt.
Beispiel 5
Eine spaltbare konjugierte Faser wurde in Übereinstimmung mit Beispiel 3 unter Verwendung eines Polypropylenharzes von einem Propylenhomopolymer (Schmelzpunkt: 131 °C, MFR: 16) als Harz A und eines Gemisches von 82 Gewichtsteilen eines Polyethylenharzes mit hoher Dichte (Schmelzpunkt: 131 °C, MFR: 16) und 18 Gewichtsteilen eines Ethylen-Vinylalkohol-Copolymers (Verseifungsgrad: 99%, Ethylengehalt: 47 Mol-%, MFR: 14 und Schmelzpunkt: 160°C) als Harz B hergestellt und die Spaltbarkeit davon wurde auch in der gleichen Weise beurteilt.
Beispiel 6
Eine spaltbare konjugierte Faser wurde in Übereinstimmung mit Beispiel 2 hergestellt, außer daß die Querschnittsstruktur und Form der Faser wie in 6 gezeigt war. Die Beurteilung der Spaltbarkeit wurde in der gleichen Weise durchgeführt.
Vergleichsbeispiel 4
Eine spaltbare konjugierte Faser wurde in Übereinstimmung mit Vergleichsbeispiel 2 hergestellt, außer daß die Querschnittsstruktur und Form der Faser wie in 6 gezeigt war. Die Beurteilung der Spaltbarkeit wurde in der gleichen Weise durchgeführt.
Beispiel 7
Ein spaltbare konjugierte Faser wurde in Übereinstimmung mit Beispiel 3 unter Verwendung eines Polypropylenharzes von einem Propylenhomopolymer (Schmelzpunkt: 131 °C, MFR: 16) als Harz A und eines Gemisches von 90 Gewichtsteilen eines linearen Polyethylenharzes mit niedriger Dichte (Schmelzpunkt: 123°C, MFR: 23) und 10 Gewichtsteilen eines Ethylen-Vinylalkohol-Copolymers (Verseifungsgrad: 99%, Ethylengehalt: 47 Mol-%, MFR: 14 und Schmelzpunkt: 160°C) als Harz B hergestellt und die Spaltbarkeit davon wurde auch in der gleichen Weise beurteilt.
Vergleichsbeispiel 5
Eine spaltbare konjugierte Faser, umfassend Harz A und Harz B, wurde in Übereinstimmung mit Beispiel 7 hergestellt, außer daß ein lineares Polyethylenharz mit geringer Dichte (Schmelzpunkt: 123°C, MFR: 23) als Harz B verwendet wurde. Die Beurteilung der Spaltbarkeit wurde in der gleichen Weise durchgeführt.
Beispiel 8
Eine spaltbare konjugierte Faser wurde in Übereinstimmung mit Beispiel 3 unter Verwendung eines Polypropylenharzes von einem Propylenhomopolymer (Schmelzpunkt: 131 °C, MFR: 16) als Harz A und eines Gemisches von 90 Gewichtsteilen eines Polyethylenharzes mit geringer Dichte (Schmelzpunkt: 110°C, MFR: 20) und 10 Gewichtsteilen eines Ethylen-Vinylalkohol-Copolymers (Verseifungsgrad: 99%, Ethylengehalt: 47 Mol-%, MFR: 14 und Schmelzpunkt: 160°C) als Harz B hergestellt und die Spaltbarkeit davon wurde auch in der gleichen Weise beurteilt.
Vergleichsbeispiel 6
Eine spaltbare konjugierte Faser, umfassend Harz A und Harz B, wurde in Übereinstimmung mit Beispiel 8 hergestellt, außer daß ein Polyethylenharz mit geringer Dichte (Schmelzpunkt: 110°C, MFR: 20) als Harz B verwendet wurde. Die Beurteilung der Spaltbarkeit wurde in der gleichen Weise durchgeführt.
Beispiel 9
Eine spaltbare konjugierte Faser wurde in Übereinstimmung mit Beispiel 6 unter Verwendung eines Gemisches von 90 Gewichtsteilen eines Polypropylenharzes von einem Propylenhomopolymer (Schmelzpunkt: 163°C, MFR: 16) und 10 Gewichtsteilen eines Ethylen-Vinylalkohol-Copolymers (Verseifungsgrad: 99%, Ethylengehalt: 47 Mol-%, MFR: 14 und Schmelzpunkt: 160°C) als Harz A und eines Polyethylenharzes mit hoher Dichte (Schmelzpunkt: 131 °C, MFR: 26) als Harz B hergestellt und die Spaltbarkeit davon wurde auch in der gleichen Weise beurteilt:
Beispiel 10
Eine spaltbare konjugierte Faser mit einer wie in 3 gezeigten Querschnittsstruktur und Form wurde unter Verwendung einer Düse gesponnen, die für eine spaltbare konjugierte Faser entworfen wurde, wobei ein syndiotaktisches Polystyrolharz eines Styrolhomopolymers mit racemischer Modifikation (syndiotaktisches Pentadenverhältnis: 95%, Schmelzpunkt: 270°C) als Harz A verwendet wurde und ein Gemisch von 90 Gewichtsteilen eines Polypropylenharzes (Schmelzpunkt: 163°C, MFR: 10) und 10 Gewichtsteilen eines Ethylen-Vinylalkohol-Copolymers (Verseifungsgrad: 99%, Ethylengehalt: 44 Mol-%, MFR: 6 und Schmelzpunkt: 165°C) als Harz B verwendet wurde, wobei das Mischungsverhältnis von Harz A und Harz B 50/50 bezogen auf das Volumen betrug. In dem Aufnahmeverfahren wurde ein Alkylphosphat-Kaliumsalz auf die Faser aufgebracht. Die erhaltene nicht-gestreckte Faser wurde bei 120°C gestreckt und auch bei 150°C vergütet, auf die ein Appreturmittel zur Papierherstellung aufgebracht wurde. Die Faser wurde anschließend in eine Länge von 5 mm geschnitten. Die resultierende spaltbare konjugierte Faser wurde einer Beurteilung der Spaltbarkeit in Übereinstimmung mit dem vorstehend unter (5) beschriebenen Verfahren unterzogen.
Vergleichsbeispiel 7
Eine spaltbare konjugierte Faser, umfassend Harz A und Harz B, wurde in Übereinstimmung mit Beispiel 10 hergestellt, außer daß ein Polyethylenharz (Schmelzpunkt: 163°C, MFR: 10) als Harz B verwendet wurde. Die Beurteilung der Spaltbarkeit wurde in der gleichen Weise durchgeführt.
Beispiel 11
Eine spaltbare konjugierte Faser mit einer wie in 3 gezeigten Querschnittsstruktur und Form wurde unter Verwendung einer Düse gesponnen, die für eine spaltbare konjugierte Faser entworfen wurde, wobei ein syndiotaktisches Polystyrolharz eines Styrolhomopolymers von racemischer Modifikation (syndiotaktisches Pentadenverhältnis: 95%, Schmelzpunkt: 170°C) als Harz A verwendet wurde und ein Gemisch von 90 Gewichtsteilen eines Polyethylenharzes mit hoher Dichte (Schmelzpunkt: 131 °C, MFR: 16) und 10 Gewichtsteilen eines Ethylen-Vinylalkohol-Copolymers (Verseifungsgrad: 99%, Ethylengehalt: 44 Mol-%, MFR: 6 und Schmelzpunkt: 165°C) als Harz B verwendet wurde, wobei das Mischungsverhältnis von Harz A und Harz B 50/50 bezogen auf das Volumen betrug. In dem Aufnahmeverfahren wurde ein Alkylphosphat-Kaliumsalz auf die Faser aufgebracht. Die erhaltene nicht-gestreckte Faser wurde bei 120°C gestreckt, auf die ein Appreturmittel zur Papierherstellung aufgebracht wurde. Die Faser wurde anschließend in eine Länge von 5 mm geschnitten. Die resultierende spaltbare konjugierte Faser wurde einer Beurteilung der Spaltbarkeit in Übereinstimmung mit dem vorstehend unter (5) beschriebenen Verfahren unterzogen.
Beispiel 12
Eine spaltbare konjugierte Faser mit einer wie in 2 gezeigten Querschnittsstruktur und Form wurde unter Verwendung einer Düse gesponnen, die für eine spaltbare konjugierte Faser entworfen wurde, wobei ein Polypropylenharz eines Propylenhomopolymers (Schmelzpunkt: 163°C, MFR: 16) als Harz A verwendet wurde und ein Gemisch von 88 Gewichtsteilen eines Polyethylenharzes mit hoher Dichte (Schmelzpunkt: 131 °C, MFR: 16), 10 Gewichtsteilen eines Ethylen-Vinylalkohol-Copolymers (Verseifungsgrad: 99%, Ethylengehalt: 46 Mol-%, MFR: 14 und Schmelzpunkt: 160°C) und 2 Gewichtsteilen eines Schaummittel-Masterbatches (DAI BLOW HC, LDPE mit einem Schaummittelgehalt von 20%, hergestellt von DAINICHI SEIKA KOUGYO Co.) als Harz B verwendet wurde, wobei das Mischungsverhältnis von Harz A und Harz B 50/50 bezogen auf das Volumen betrug. In dem Aufnahmeverfahren wurde ein Alkylphosphat-Kaliumsalz auf die Faser aufgebracht. Die erhaltene, nicht-gestreckte Faser wurde bei 90°C gestreckt, auf die ein Appreturmittel zur Papierherstellung aufgebracht wurde. Die Faser wurde anschließend in einer Länge von 5 mm geschnitten. Die resultierende spaltbare konjugierte Faser wurde einer Beurteilung der Spaltbarkeit in Übereinstimmung mit dem vorstehend unter (5) beschriebenen Verfahren unterzogen.
Vergleichsbeispiel 8
Eine spaltbare konjugierte Faser, umfassend Harz A und Harz B, wurde in Übereinstimmung mit Beispiel 12 hergestellt, außer daß ein Gemisch von 98 Gewichtsteilen eines Polyethylenharzes mit hoher Dichte (Schmelzpunkt: 131 °C, MFR: 16) und 2 Gewichtsteilen eines Schaummittel-Masterbatches (DAI BLOW HC, LDPE mit einem Schaummittelgehalt von 20%, hergestellt von DAINICHI SEIKA KOUGYO Co.) als Harz B verwendet wurde. Die Beurteilung der Spaltbarkeit wurde in der gleichen Weise durchgeführt.
Die nachfolgenden Tabellen 1 und 2 zeigen die Spinn- und Streckbedingungen, die physikalischen Eigenschaften der Fasern, die konjugierten Strukturen und die Formen und die Reduktionsverhältnisse hinsichtlich der Luftdurchlässigkeit unter Bezugnahme auf die Beispiele 1 bis 12 und Vergleichsbeispiele 1 bis B.
Beispiel 13
Die in Beispiel 3 erhaltene nicht-gestreckte Faser wurde bei einem Streckverhältnis von 5,0 bei 90°C gestreckt, mechanisch gekräuselt und in eine Länge von 51 mm geschnitten. Die erhaltene Stapelfaser wurde mittels einer Walzenkardiermaschine in ein Gewebe geformt und das Gewebe wurde anschließend einer hydrodynamischen Verwicklung, wie vorstehend in (6) beschrieben, unterzogen. Das Trocknen bei 80°C mit einem Trockner ergab eine Faserstruktur. Die Faserstruktur wies eine sehr feine Oberfläche und gute Einheitlichkeit auf und war geeignet, als Wischtuch verwendet zu werden.
Beispiel 14
80 Gewichtsteile einer spaltbaren konjugierten Faser, die in Beispiel 3 erhalten wurde, wurden mit 20 Gewichtsteilen einer konjugierten Faser vom Hülle-Kern-Typ (EAC Faser, hergestellt von Chisso Corporation), umfassend Polypropylen/Polyethylen mit geringer Dichte, gemischt, um ein Gewebe mittels einer Blattmaschine vom quadratischen Typ (25 cm × 25 cm) durch ein Papierherstellungsverfahren herzustellen. Nach dem Trocknen wurde eine Vorverbindung bei 105°C durchgeführt, um ein nicht-spaltendes Gewebe zu erhalten. Das erhaltene Gewebe wurde einer hydrodynamischen Verwicklung unterzogen, wie vorstehend unter (6) beschrieben. Das Trocknen bei 80°C mit einem Trockner ergab eine Faserstruktur. Die Faserstruktur wies eine sehr feine Oberfläche und gute Einheitlichkeit auf und sie war geeignet, als Wischtuch verwendet zu werden.
Die Vergleiche zwischen Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1, Beispiel 2 und Vergleichsbeispiel 2, den Beispielen 3 bis 5 und Vergleichsbeispiel 3, Beispiel 6 und Vergleichsbeispiel 4, Beispiel 7 und Vergleichsbeispiel 5, Beispiel 8 und Vergleichsbeispiel 6 und Beispiel 10 und Vergleichsbeispiel 7, bezogen auf die in den Tabellen 1 und 2 gezeigten Daten, belegen, daß ein höheres Reduktionsverhältnis bzw. Verringerungsverhältnis hinsichtlich der Luftdurchlässigkeit durch Zugabe eines Ethylen-Vinylalkohol-Copolymers erreicht werden kann. Somit wurde festgestellt, daß die Zugabe dieses Copolymers wirksam ist. In anderen Worten ausgedrückt ist es durch die Zugabe des Ethylen-Vinylalkohol-Copolymers einfach möglich, gespaltene feine Fasern ausschließlich durch Rühren der Fasern in einem Mischer unter Verwendung von Wasser als Medium anstelle einer herkömmlichen hydrodynamischen Verwicklung bzw. Verwirrung herzustellen. Demgemäß kann sogar ein Faservlies mit einem relativ geringen Gewicht bezogen auf die Flächeneinheit ohne Verschlechterung der Einheitlichkeit gespalten werden. Ferner kann der Aufwand für eine hydrodynamische Verwicklung bzw. Verwirrung beträchtlich verringert werden.
Industrielle Anwendbarkeit
Die spaltbare konjugierte Faser gemäß der vorliegenden Erfindung ist so einfach zu spalten, daß die Herstellung einer feinen Faser durch Spalten möglich ist, ohne eine hohe mechanische Krafteinwirkung zu erfordern. Daher kann eine Faserstruktur mit einer feinen und ebenen Oberfläche einfach erhalten werden. Die Faserstruktur ist auf dem Gebiet industrieller Materialien, wie ein Batterieseparator, ein Wischtuch, ein Filter und ähnliches, und auf dem Gebiet von Hygienematerialien, wie eine Windel bzw. eine Binde, eine Serviette und ähnliches, verwendbar.

Claims

Spaltbare konjugierte Polyolefin-Faser, welche mindestens zwei Komponenten von Polyolefinharzen umfaßt und eine Querschnittsstruktur aufweist, bei der jede der Komponenten alternierend angeordnet ist, wobei mindestens eine der Harzkomponenten 1-30 Gew.-% eines Ethylen-Vinylalkohol-Copolymers enthält, dessen Verseifungsgrad 95% oder mehr beträgt.
Spaltbare konjugierte Polyolefin-Faser nach Anspruch 1, wobei jede Komponente der Polyolefinharze eine Polypropylenharzphase und eine Polyethylenharzphase umfaßt.
Spaltbare konjugierte Polyolefin-Faser nach Anspruch 1, wobei mindestens eine Komponente der Polyolefinharze ein stereoreguläres Polystyrolharz umfaßt.
Spaltbare konjugierte Polyolefin-Faser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei diese eine Hohlfaser ist.
Spaltbare konjugierte Polyolefin-Faser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Schaummittel zu mindestens einer Komponente der Polyolefinharze zugesetzt ist.
Spaltbare konjugierte Polyolefin-Faser nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei diese einen gebogenen, gewölbten oder flachen Querschnitt aufweist.
Faserstruktur, die eine in einem der Ansprüche 1 bis 6 beschriebene spalt bare konjugierte Polyolefin-Faser verwendet.
Verfahren zur Herstellung einer Faserstruktur unter Verwendung der im Anspruch 1 beschriebenen spaltbaren konjugierten Polyolefin-Faser, umfassend die Schritte des Mischens dieser spaltbaren konjugierten Faser mit einer Faser, umfassend ein Harz mit einem niedrigeren Schmelzpunkt, Unterziehen der Faser mit einem niedrigeren Schmelzpunkt einer thermischen Bindung und nachfolgendes Spalten dieser spaltbaren konjugierten Faser.