JP2001020132A

JP2001020132A - ポリプロピレン繊維及びその製造方法

Info

Publication number: JP2001020132A
Application number: JP2000188604A
Authority: JP
Inventors: Pyun-Iru Paaku; ピュン−イルパーク; Won-Jun Chei; ウォン−ジュンチェイ
Original assignee: PAAKU PYUN IRU
Current assignee: PAAKU PYUN IRU
Priority date: 1999-07-06
Filing date: 2000-06-23
Publication date: 2001-01-23
Anticipated expiration: 2020-06-23
Also published as: US20010031814A1; US6669888B2; JP4011265B2; TW477835B; US6270892B1

Abstract

(57)【要約】【課題】高速のカーディング機用としても好適であ
り、熱融着後に優れた強度と柔軟性を発現する不織布用
ポリプロピレン繊維及びその製造方法を提供する。【解決手段】ホモポリマーであってアイソタクチック
指数が９０〜９９％であるアイソタクチックポリプロピ
レンを溶融紡糸した繊維又は溶融紡糸及び延伸をした繊
維であり、１５５〜１７０℃で２つの示差走査熱量計
（ＤＳＣ）吸熱ピークを有するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリプロピレン繊
維、特に不織布製造用原料として用いるのに好適なポリ
プロピレン繊維であって、製造された不織布が柔らかく
且つ高強度を有するとともに、不織布製造後の加工時に
優れた作業性及び物性を有するようなポリプロピレン繊
維に関すると共に、その製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ポリオレフィンポリマーからス
テープル繊維を製造するにあたっては、ポリマーと一定
量の添加剤とを混合し、これを通常の工業的工程にて溶
融押出して繊維を生産した後、溶融押出しされた繊維に
クリンプを付与し、一定の長さに切断するという一連の
工程を経ている。

【０００３】また、ポリオレフィンステープルから不織
布を製造する一般的な工程は、ステープルをカーディン
グ機（carding machine）により不織布状態のウェブ（w
eb）を形成し、これを熱結合させるというものである。

【０００４】このとき、ウェブを熱結合させるために、
一対のカレンダーローラー（calender roller）を用い
る方法、超音波を用いる方法及び熱風を用いる方法など
が主に用いられている。

【０００５】特に、ポリプロピレン繊維又はステープル
から不織布を製造する場合には、オープニング（openin
g）及びカーディング（carding：梳綿）工程により繊維
が配列、交絡されてウェブ形態に整形され、これがダイ
ヤモンド形又はデルタ形柄を有するカレンダーローラー
によって熱結合されることにより色々な産業的用途に使
用できる不織布が製造されるか、又は、カレンダーロー
ラーではなく熱風を用いる方法であってカーディング工
程を経たウェブを還流させる多孔性ドラムにおいて加熱
空気にて結合させる方法により不織布が製造される。

【０００６】ここで、ポリプロピレン不織布は、使い捨
ておむつ、尿失禁者用おむつ、マスク、衛生用不織布、
医療用不織布などの用途に使用される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このような用途に使用
される不織布は、織物程度の強度は必要とはされないが
２次加工及び使用可能な程度の強度が必要とされ、特に
皮膚に直接接触する製品である場合には、柔らかく皮膚
の安全性という面で適合するものでなければならない。

【０００８】ここで、不織布の強度は、不織布の製造原
料である繊維の物性に従って変化するのと同様に、不織
布を製造する技術に従って変化する。

【０００９】一方で、不織布の製造工場では、生産性を
向上させるため生産速度を高速化が進められているが、
生産速度を高速化するだけでなく、不織布製造用の繊維
にも更に優れた物性が要求されている。

【００１０】本発明の目的は、高速のカーディング機用
としても好適であり、熱融着後に優れた強度と柔軟性を
発現する不織布用ポリプロピレン繊維を提供することに
ある。

【００１１】また、本発明の他の目的は、前記特性を有
する不織布用ポリプロピレン繊維を製造する方法を提供
することにある。

【００１２】本発明の更に他の目的は、前記不織布用ポ
リプロピレン繊維から製造された不織布を提供すること
にある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前述したような不織布産
業における要求に応じるために、本発明者らは長年の研
究開発の経験に基づいて、それに合致するポリプロピレ
ン繊維又はステープルを製造できる方法を発明した。

【００１４】前記目的を達成するための本発明者らの研
究において、視差走査熱量計（ＤＳＣ：Differential S
canning Colorimeter）で測定したとき２つの吸熱ピー
クを有するポリプロピレンホモポリマー（ポリプロピレ
ン単独重合体）繊維は、従来の関連分野で全く報告され
ていない新構造の繊維であり、前記目的とする特性を有
するという驚くべき事実が見出された。

【００１５】加えて、前記のような構造の繊維は、繊維
製造工程の全般を通じて各工程のメルトフローレート
（溶融指数、Melt Index：ＭＩ）と多分散性指数（多分
散指数、Polydispersity Index：ＰＩ）を特定の水準と
なるように管理することによって製造することができる
ということが見出された。ここで、本明細書において、
ＭＩ_ａは原料となるアイソタクチックポリプロピレンの
メルトフローレートを、ＭＩ_ｂは前記ホモポリマーを溶
融して得られる溶融ポリマーのメルトフローレートを、
ＭＩ_ｃは前記溶融ポリマーから得られる繊維のメルトフ
ローレートをそれぞれ示す。また、ＰＩ_ａは原料となる
アイソタクチックポリプロピレンの多分散指数を、ＭＩ
_ｂは前記ホモポリマーを溶融して得られる溶融ポリマー
の多分散指数を、ＭＩ_ｃは前記溶融ポリマーから得られ
る繊維の多分散指数をそれぞれ示す。

【００１６】本発明によれば、ホモポリマーであってア
イソタクチック指数（Isotactic Index）が９０〜９９
％であるアイソタクチックポリプロピレンを溶融紡糸す
るか又は溶融紡糸及び延伸をした繊維であり、ＤＳＣ吸
熱ピークが１５５〜１７０℃で２つ存在することを特徴
とするポリプロピレン繊維が提供される。

【００１７】具体的には、本発明の前記特性を有するポ
リプロピレン繊維は、（ａ）アイソタクチック指数が９
０〜９９％、メルトフローレートＭＩ_ａが１０〜４０
（より好ましくは１０〜３０）、多分散指数ＰＩ_ａが
２．５〜６．０（より好ましくは２．８〜５．０、最も
好ましくは３．５〜４．３）であるアイソタクチックポ
リプロピレンホモポリマーを、メルトフローレートＭＩ
_ｂが１０．１〜４１．０、多分散指数ＰＩ_ｂが多分散指
数ＰＩ_ａより１０％以下の狭さに、メルトフローレート
ＭＩ_ｂ、ＭＩ_ａの比（ＭＩ_ｂ／ＭＩ_ａ）が１．１０〜
１．５０の範囲となるように溶融させる段階と、（ｂ）
メルトフローレートＭＩ_ｃが１６．５〜８０．０、多分
散指数ＰＩ_ｃが多分散指数ＰＩ_ａより２０％以下の狭さ
に、メルトフローレートＭＩ_ｃ、ＭＩ_ａの比（ＭＩ_ｃ／
ＭＩ_ａ）が１．６５〜７．５０の範囲にある繊維を製造
するために前記溶融ポリマーを紡糸（又は紡糸及び延
伸）する段階と、を含む方法により製造することができ
る。

【００１８】即ち、本発明による前記特性のポリプロピ
レン繊維は、（ａ）ホモポリマーで、アイソタクチック
指数が９０〜９９％であり、溶融指数ＭＩ_ａが１０〜４
０、より好ましくは１０〜３０であり、多分散指数ＰＩ
_ａは２．５〜６．０、より好ましくは２．８〜５．０、
最も好ましくは３．５〜４．３であるアイソタクチック
ポリプロピレンを溶融させることにおいて、得られる溶
融ポリマーの溶融指数と原料の溶融指数の比（ＭＩ_ｂ／
ＭＩ_ａ）が１．１０〜１．５０であり、多分散指数（Ｐ
Ｉ_ｂ）がＰＩ_ａより１０％以下に狭くなるように溶融さ
せる段階と、（ｂ）前記溶融ポリマーを紡糸するか、又
は紡糸及び延伸して繊維化することにおいて、得られる
繊維の溶融指数ＭＩ_ｃが１６．５〜８０．０であり、Ｍ
Ｉ_ｃ／ＭＩ_ａ＝１．６５〜７．５０であり、多分散指数
ＰＩ_ｃがＰＩ_ａより２０％以下に狭くなるように、紡糸
するか又は紡糸及び延伸する段階とを含む方法により製
造できる。

【００１９】より具体的には、本発明は以下のようなも
のを提供する。

【００２０】（１）ホモポリマーであってアイソタク
チック指数が９０〜９９％であるアイソタクチックポリ
プロピレンを溶融紡糸した繊維又は溶融紡糸及び延伸を
した繊維であり、１５５〜１７０℃で２つのＤＳＣ吸熱
ピークを有することを特徴とするポリプロピレン繊維。

【００２１】（２）１次吸熱ピークが１６０±３℃で
現れ、２次吸熱ピークが１６５±３℃で現れることを特
徴とする（１）記載のポリプロピレン繊維。

【００２２】（３）前記繊維のメルトフローレート
（ＭＩ_ｃ）が１６．５〜８０．０であることを特徴とす
る（１）記載のポリプロピレン繊維。

【００２３】（４）前記繊維の多分散指数（ＰＩ_ｃ）
が２．１〜５．７であることを特徴とする（１）記載の
ポリプロピレン繊維。

【００２４】（５）前記繊維の繊度が１．０〜８０．
０デニール／フィラメントであることを特徴とする
（１）記載のポリプロピレン繊維。

【００２５】（６）前記繊維の多分散指数（ＰＩ_ｃ）
が２．３〜４．５であることを特徴とする（１）記載の
ポリプロピレン繊維。

【００２６】（７）安定剤及び／又は酸化防止剤を
０．０３〜２．０重量％含有することを特徴とする
（１）記載のポリプロピレン繊維。

【００２７】（８）安定化剤及び／又は酸化防止剤を
０．０３〜０．７重量％含有することを特徴とする
（７）記載のポリプロピレン繊維。

【００２８】（９）安定化剤及び／又は酸化防止剤を
０．０３〜０．４重量％含有することを特徴とする
（８）記載のポリプロピレン繊維。

【００２９】（１０）ポリプロピレン繊維の製造方法
であって、（ａ）アイソタクチック指数が９０〜９９
％、メルトフローレート（ＭＩ_ａ）が１０．０〜４０．
０、多分散指数（ＰＩ_ａ）が２．５〜６．０であるアイ
ソタクチックポリプロピレンホモポリマーを、前記ホモ
ポリマーを溶融して得られる溶融ポリマーのメルトフロ
ーレート（ＭＩ_ｂ）と前記ホモポリマーのメルトフロー
レート（ＭＩ_ａ）の比（ＭＩ_ｂ／ＭＩ_ａ）が１．０１〜
１．５０となり、前記溶融ポリマーの多分散指数（ＰＩ
_ｂ）が前記ホモポリマーの多分散指数（ＰＩ_ａ）より１
０％以下に狭くなるように溶融させる段階と、（ｂ）得
られる繊維のメルトフローレート（ＭＩ_ｃ）が１６．５
〜８０．０となり、得られる繊維のメルトフローレート
（ＭＩ_ｃ）と前記ホモポリマーのメルトフローレート
（ＭＩ_ａ）の比（ＭＩ_ｃ／ＭＩ_ａ）が１．６５〜７．５
０となり、多分散指数（ＰＩ_ｃ）が前記ホモポリマーの
多分散指数（ＰＩ_ａ）より２０％以下に狭くなるような
繊維を製造するために前記溶融ポリマーを紡糸するか又
は紡糸してから延伸する段階と、を含むことを特徴とす
るポリプロピレン繊維の製造方法。

【００３０】（１１）前記段階（ａ）で、ポリプロピ
レンに安定剤及び／又は酸化防止剤を０．０３〜２．０
重量％配合することを特徴とする（１０）記載のポリプ
ロピレン繊維の製造方法。

【００３１】（１２）前記メルトフローレート（ＭＩ
_ａ）が１０〜３０であることを特徴とする（１０）記載
のポリプロピレン繊維の製造方法。

【００３２】（１３）前記多分散指数（ＰＩ_ａ）が
２．８〜５．０であることを特徴とする（１０）記載の
ポリプロピレン繊維の製造方法。

【００３３】（１４）前記多分散指数（ＰＩ_ａ）が
３．５〜４．３であることを特徴とする（１３）記載の
ポリプロピレン繊維の製造方法。

【００３４】（１５）前記繊維の繊度が１．０〜８
０．０デニール／フィラメントであることを特徴とする
（１０）記載のポリプロピレン繊維の製造方法。

【００３５】（１６）前記多分散指数（ＰＩ_ｂ）が１
０．１〜４１．０であることを特徴とする（１０）記載
のポリプロピレン繊維の製造方法。

【００３６】（１７）前記多分散指数（ＰＩ_ｃ）が
２．１〜５．７であることを特徴とする（１０）記載の
ポリプロピレン繊維の製造方法。

【００３７】（１８）前記多分散指数（ＰＩ_ｃ）が
２．３〜４．５であることを特徴とする（１７）記載の
ポリプロピレン繊維の製造方法。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明をより詳細に説明す
る。

【００３９】本発明のポリプロピレン繊維は、アイソタ
クチック指数が９０〜９９％であるアイソタクチックポ
リプロピレンホモポリマーを溶融紡糸又は溶融紡糸及び
延伸して得られる繊維であり、１５５〜１７０℃で２つ
のＤＳＣ吸熱ピークを有している。好ましくは、本発明
のポリプロピレン繊維は、１６０±３℃で１次吸熱ピー
クを示し、１６５±３℃で２次吸熱ピークを示すもので
ある。

【００４０】ここで、本発明による繊維を熱融着方式に
よる不織布の製造に用いれば、熱融着後に優れた強度と
柔軟性を表すようになる。これは、熱融着時に、熱又は
熱及びロール間の圧力により熱溶融された繊維が再び固
化する過程で、溶融温度の高い部分が早く再結晶するこ
とによる瞬間的な固化（速くなった固化速度）のためで
あると推定される。

【００４１】本発明の繊維の製造において、原料として
使用されるポリプロピレンホモポリマーは、アイソタク
チック指数が９０〜９９％であるアイソタクチックポリ
プロピレンである。

【００４２】本発明のポリプロピレン繊維は、メルトフ
ローレートＭＩ_ｃが１６．５〜８０．０、原料であるア
イソタクチックポリプロピレンのメルトフローレートＭ
Ｉ_ａより１．６５〜７．５０倍程度大きいものであるの
が好ましい。

【００４３】また、本発明のポリプロピレン繊維は、メ
ルトフローレートＭＩ_ｃが１６．５〜８０．０であり、
多分散指数ＰＩ_ｃが２．１〜５．７（より好ましくは
３．５〜４．３）であるのが好ましい。また、繊維の多
分散指数ＰＩ_ｃが原料であるアイソタクチックポリプロ
ピレンの多分散指数ＰＩ_ａより２０％以下に狭いものが
好ましい。

【００４４】本発明のポリプロピレン繊維は繊度が１．
０〜８０．０デニールであることが好ましい。

【００４５】ここで、前記アイソタクチックポリプロピ
レンは、メルトフローレートＭＩ_ａが１０〜４０であ
り、多分散指数ＰＩ_ａが２．５〜６．０であるのが好ま
しい。

【００４６】上記のようなポリプロピレンを押出機内で
溶融させるときは、安定剤又は酸化防止剤を０．０３〜
２．０重量％（好ましくは０．０３〜０．７重量％、よ
り好ましくは０．０３〜０．２重量％）の量で配合する
ことが好ましい。

【００４７】本発明の繊維を製造する際には、前記安定
剤又は酸化防止剤の他にも、還元剤、着色剤、カルボン
酸金属塩（metal carboxylates）などのような一般的な
添加剤を配合してもよい。

【００４８】ここで、前記カルボン酸金属塩としては、
「２−エチルヘキサン酸、カプリル酸、デカン酸及びド
デカン酸」のニッケル塩及びＦｅ、Ｃｏ、Ｃａ及びＢａ
の２−エチルヘキサン酸塩から構成される群の中から選
択されたものを用いることができる。

【００４９】また、還元剤及び着色剤としては、石油化
学工場でポリプロピレンホモポリマーを製造する工程で
使用されるカルシウムステアレートのような物質を選択
して用いることができる。

【００５０】なお、ヨーロッパ特許第２７９，５１１号
には、本発明に使用可能な多様な種類の添加剤が記載さ
れている。

【００５１】ここで、本発明で用いるポリプロピレンホ
モポリマーについて更に説明すると、メルトフローレー
トＭＩ_ａが１０未満であるポリプロピレンホモポリマー
の場合には、紡糸時に口金圧力が上昇して生産性が低下
し、溶融紡糸時に高温の熱を加えなければならないため
エネルギー消耗が増大し、繊維の強直性（剛直性）が増
大するため柔軟性が要求される不織布の用途には適さな
い。

【００５２】従って、メルトフローレートＭＩ_ａが１０
以上であるポリプロピレンを使用することが好ましい
が、メルトフローレートＭＩ_ａが無限に大きいものを使
用することもできない。

【００５３】メルトフローレートＭＩ_ａが４０を超える
ポリプロピレンホモポリマーの場合には、繊維の強度が
不織布用に適さないものとなり、紡糸後の冷却工程で不
完全冷却が頻繁に発生し、不完全な冷却が起こると近接
繊維との融着現象が発生することもある。

【００５４】本発明の繊維とは、「原料の溶融、紡糸、
固化及び巻き取りの工程だけによって製造される溶融紡
糸した繊維」、又は、「原料の溶融、紡糸、延伸、場合
によっては、クリンピング、熱固定、ステープルへの切
断などの一連の工程が連続又は不連続的に行われること
により製造される溶融紡糸及び延伸後の繊維」のことを
意味している。なお、溶融紡糸した繊維と溶融紡糸及び
延伸した繊維とでは、メルトフローレートＭＩ、多分散
指数ＰＩ及びＤＳＣ吸熱ピークの違いは殆どない。

【００５５】本発明によるポリプロピレン繊維又はステ
ープルを製造するための一方法においては、前記原料ポ
リマーを押出機内で溶融して溶融ポリマーにする際に、
メルトフローレートＭＩ_ｂ、ＭＩ_ａの比（ＭＩ_ｂ／ＭＩ
_ａ）が１．０１〜１．５０、多分散指数ＰＩ_ｂが多分散
指数ＰＩ_ａより１０％以下、好ましくは５％以下に狭く
なるようにすることが好ましい。より好ましいのは、多
分散指数ＰＩ_ｂは２．４〜５．０の範囲内にあるように
管理することである。

【００５６】例えば、メルトフローレートＭＩ_ｂがメル
トフローレートＭＩ_ａの１．５倍を超えた場合には、分
子鎖が切断するため固有の強度を維持できなくなり、紡
糸工程で多く分解すると、粘度が低下し、口金で分子鎖
が配向するのに十分でなくなることもある。

【００５７】また、紡糸に適した圧力を維持し得ないだ
けでなく、製造された繊維の強度が低下する。このよう
な繊維を用いた不織布は触感が荒くなり、その結果生産
性が低下することとなる。

【００５８】さらに押出工程時に、１％以上のメルトフ
ローレート変化（ＭＩ変化）が自然に発生し、メルトフ
ローレートＭＩ_ａより１．０１倍以下にまで変化する
と、繊維製造工程が非常に困難になる。特に、紡糸口金
での粘度が非常に高くなるため口金の圧力が上昇し、紡
糸工程が非常に不安定になる。また、生産性が低下し、
繊維品質の偏りも著しくなる。

【００５９】次に、紡糸後の冷却条件を調節して、押出
工程で変化したポリマーのメルトフローレートを２次的
に変化させる。冷却段階でのＭＩ変化は、遅延冷却部の
温度、雰囲気、冷却空気の温度、速度、量を調整するこ
とにより行われる。ここで、遅延冷却と冷却空気の利用
については、米国特許第４，１９３，９６１号公報及び
そのほかの文献（例えば、ソサイエティオブプラス
ティックスエンジニアーズインク（SOCIETY OF PLA
STICS ENGINEERS, Inc.）がスポンサーとなったＭ．ア
ーメッド(M.AHMED)の“ポリプロピレン繊維の科学と技
術(POLYPROPYLENE FIBERS-SCIENCE AND TECHNOLOGY)”
というタイトルの論文）などに記述されている。

【００６０】本発明の製造方法において、冷却段階を経
た繊維は、そのメルトフローレートＭＩ_ｃがメルトフロ
ーレートＭＩ_ａより１．６５〜７．５０倍高く、多分散
指数ＰＩ_ｃが原料ポリマーの多分散指数ＰＩ_ａより２０
以下に狭くなるように（つまり、０．８０×ＰＩ_ａより
は広くなるように）管理することが好ましい。好ましい
多分散指数ＰＩ_ｃの範囲は２．１〜５．７、より好まし
くは２．３〜４．５、より好ましくは３．０〜４．０で
ある。

【００６１】メルトフローレートＭＩ_ｃが前記範囲を外
れると原糸強度が低下し、そのような原糸を用いて不織
布を製造した場合には、カード・クロージング（card c
lothing：針布）に汚染されやすく、カレンダーロール
上で部分的に溶融するなどの問題が発生し、生産性が悪
くなる。即ち、分子量が大きく低下して繊維強度が低下
し、口金で紡糸後の冷却効果が低下して繊維間の融着現
象が発生し、繊維を製造してから不織布を製造した場合
には、開繊、カーディング工程において破損した繊維粉
末が多く発生し、工程に悪影響を及ぼす。また、最終的
に熱結合させるカレンダーロールの表面で熱に弱い部分
が溶融することもあり、カレンダーロールの表面が汚れ
やすい。

【００６２】また、メルトフローレートＭＩ_ｃが前記範
囲を下回ると、原糸の強度は増大するが、このような原
糸を用いて不織布を製造した場合には、不織布の熱接着
指数（Thermal Bonding Index、以下“ＴＢＩ”と略称
する）を所望の大きさに改良することが困難になる。即
ち、不織布の製造後にＴＢＩの値が低下し、不織布のタ
ッチが荒く感じられるようになる（この性質を「ハーシ
ュ（harsh）な性質と言う」）。なお、不織布の製造時
に、カレンダーロールの温度を上昇させるか熱結合面積
を増大させる方法などにより、強度を向上させるかＴＢ
Ｉ値を向上させることもできるが、依然としてタッチは
荒く感じられることとなる。

【００６３】不織布の製造においては、カーディング機
の種類及び配列により、カーディング機を経た繊維の機
械方向の配向と横方向の強度が変化する。即ち、カーデ
ィング機の製造会社によって不織布の機械方向の強度と
横方向の強度との間に差があり、更に同一製造会社のカ
ーディング機であっても、カード・クロージングの形状
や材質、ランダムロール（random roll）の有無などに
よって物性の差が発生する。また、加工後の要求に従っ
て、不織布の平面重量（plan weight）にも差が発生す
る。このような不織布の強度測定値はシンプルな引っ張
り強さ（テナシティ）で表され、各会社毎に要求される
単位（ユニット）が特徴的に異なる。従って、互いに比
較して優位なものを選べない場合が発生するので、シン
プルな引っ張り強さの比較だけで不織布の物性が向上し
たことを判断するのは適切ではない。しかし、前記カー
ディング機の種類又は機械配列に違いがあったとして
も、製造した不織布の接着指数（bonding indexes）を
参照することにより、繊維又はステープルの構造及び固
有の物性が不織布に及ぼす影響を比較することができ
る。

【００６４】上述したように、不織布における繊維又は
ステープルの固有の物性による影響を正確に判断するた
めには、ＴＢＩの単位概念を用いるのが好適であること
がわかる。ここで、ＴＢＩは、文献（プラスティック・
ゴム学会（The Plastics andRubber Institute）で開催
した第４回国際会議（Fourth International Conferenc
e）で発表されたポリプロピレン繊維と織物（Polypropy
lene Fibers and Textiles）に関する論文）に詳細に説
明されている。実際に、本発明において、繊維又はステ
ープルの固有の性質による不織布の評価を相対比較し得
るために研究した結果、ＴＩＢの概念を導入することが
最も好ましいことがわかった。

【００６５】本発明の繊維を用いれば、ＴＢＩ２．０以
上の優れた物性を有し、柔軟性が非常に良好な不織布を
製造することができる。

【００６６】

【実施例】上述したような本発明の特徴及びその他の特
徴は、後述する実施例から明らかになるものである。但
し、以下の実施例は本発明を具現するための好適な例と
して示されるものであって、本発明はこれに制限される
ものではない。

【００６７】本明細書に提示される繊維及び不織布の特
性は、以下のような分析方法により測定した。

【００６８】[ＤＳＣ吸熱ピーク]繊維試料はメタノール
で十分に洗浄して油剤を除去し、３０分間大気中で乾燥
させた後、デシケーターで１時間真空乾燥して準備し、
準備した試料を２〜４mmの長さに切断し、５mgを測定用
パン（pan）に入れ、パーキン・エルマー・７シリーズ
熱分析システム（Perkin Elmer 7series Thermal Analy
sis System）で熱分析を行った。この際に、温度は３０
℃から１９０℃まで上昇させ、昇温速度は５℃／minに
して吸熱曲線を得た。その他の測定条件はＡＳＴＭ３４
１８−８２の方法によった。

【００６９】既存のポリプロピレンホモポリマー繊維の
吸熱曲線では１つのピークが現れるが、本発明による繊
維では２つの吸熱ピークが現れる。ここで、図１は著し
い２つのＤＳＣ吸熱ピークが現れたものを、図２は２次
ＤＳＣ吸熱ピークが１次ＤＳＣ吸熱ピークのショルダー
形状で現れるものを、図３は１つのＤＳＣ吸熱ピークの
みが現れるものをそれぞれ示すＤＳＣ吸熱ピーク曲線図
である。

【００７０】[繊維及びステープルのデニール]バイブロ
スコップ（Vibroskop；Lenzing社製）を使用して測定し
た。

【００７１】[繊維及びステープルの強伸度]バイブロジ
ン（Vibrodyn；Lenzing社製）を使用してＡＳＴＭＤ
６３８の方法により測定した。

【００７２】[メルトフローレート（ＭＩ）]Tinius Ols
en社のＭＯＤＥＬＭＰ９９３を使用してＡＳＴＭＤ
１２３８に基づいて測定した。メルトフローレート測定
に使用する繊維試料は十分に水で洗浄し、遠心分離後に
１０５℃のオーブンで１５分間乾燥させた繊維を１cmの
長さに細断して準備したものを使用した。

【００７３】[多分散指数（ＰＩ）]米国のRheometrics
社のＲＭＳ−８００モデル（Disk：parallel plate）を
使用して、１０％ストレイン（strain）、剪断速度（sh
ear rate）０．１〜１００、２００℃の条件下でＧ
_ｃ（後述）を求め、これを以下の式（Ｉ）に代入して計
算した。

【００７４】ＰＩ＝１０^６／Ｇ_ｃ・・・・・・（Ｉ）

【００７５】ここで、Ｇ_ｃは、周波数範囲５〜２５０Hz
での２〜６種の周波数で貯蔵モジュラス（Ｇ’）と損失
モジュラス（Ｇ”）とを測定し、交点が発生した地点の
モジュラス（Ｇ_ｃ）であるが、交点が発生しない場合に
は外挿法を用いてＧ_ｃ値を求めた。

【００７６】[原料のアイソタクチック指数（Isotactic
Index：Ｉ．Ｉ．）]ポリプロピレンホモポリマー試料
を５mmの大きさに切断した後、水で洗浄し、１０５℃の
オーブンで１時間乾燥し、乾燥した試料を約５ｇ程度採
取して正確な重量を測定した。その後、このポリプロピ
レンホモポリマー試料をヘプタン中で沸騰させながら約
５時間抽出し、抽出後、試料を水で十分に洗浄し、１０
５℃のオーブンで１時間乾燥させた後、重量を測定し
た。このようにして得た抽出前後の重量を以下の式（I
I）に代入してアイソタクチック指数を算出する。

【００７７】アイソタクチック指数（％）＝（抽出後の重量÷抽出前の重量）×１００・・（II）

【００７８】[不織布の接着指数（ＴＢＩ）]以下の式
（III）によって計算した。

【００７９】ＴＢＩ＝（ＭＤ×ＣＤ）^１／２×（２０／平面重量）・・・・・（III）

【００８０】なお、この式（III）において、ＭＤは不
織布の機械方向の強度（kg/50mm）であり、ＣＤは不織
布の横方向の強度（kg/50mm）であり、平面重量は不織
布の単位面積当たりの重量（g/m^２）である。

【００８１】[不織布の強度]幅５０mm、長さ１４０mmに
切断した試料をインストロンを使用して１００mm/分の
引っ張り速度で測定した。

【００８２】[柔軟性（softness）]人の感覚を等級で表
示した。ここで、「１」は非常に粗い、「２」は粗い、
「３」は普通、「４」はソフト、「５」は非常にソフト
なものをそれぞれ示す。

【００８３】

【実施例・比較例】添加剤として酸化防止剤及び安定剤
が０．０９重量％を含有し、アイソタクチック指数が９
７％であり、下記表１に示されるようなメルトフローレ
ートのアイソタクチックポリプロピレンポリマーを溶融
紡糸した。このとき、押出機の温度を２５０〜２９０℃
に調整し、押出機から口金までの範囲の加熱は熱媒体を
用いて２８５〜３１０℃の範囲に調整して、溶融物のメ
ルトフローレートＭＩ_ｂが表１のようになるように管理
した。

【００８４】原料と口金直前の溶融物のメルトフローレ
ートを比較するため、圧力の低下を最小限にしながら試
料を得られるようにすべく、溶融物を口金に定量的に供
給するギヤポンプの入口の直前にバイパスを設けて試料
を採取した。

【００８５】次に、溶融物を１５００m／minの紡糸速度
で紡糸口金を通じて押し出し、保温槽を通過させ遅延冷
却した後、急冷して、表１に示すようなメルトフローレ
ートと多分散指数を有する２．４デニールの１次繊維
（primary yarn）製造した。製造された１次繊維のメル
トフローレート、多分散指数、ＤＳＣ吸熱ピークを下記
の表１に示す。

【００８６】このようにして製造した１次繊維を集束
し、延伸工程でクリンパーでクリンプしながら１．５倍
の延伸倍率に延伸して、これを４０mmに切断してステー
プルを製造した。製造されたステープルのメルトフロー
レート、多分散指数、繊維強度、クリンプ数及びＤＳＣ
吸熱ピークを下記の表２に示す。

【００８７】このようにして製造したステープルを、カ
ーディング機に製作会社毎に適用させて不織布を製造し
た。不織布の製造時に使用した上端ロールの結合面積
（sealing area）は２２％であり、上端ロールの形態は
ダイヤモンドタイプであり、カレンダーロールの温度は
１４７℃であり、カレンダーロールの圧力は９５kg/cm
であった。製造した不織布の平面重量、機械方向（Ｍ
Ｄ）及び横方向（ＣＤ）の強度、ＴＢＩ及びソフトネス
を下記の表３に示す。

【００８８】

【表１】

【００８９】

【表２】

【００９０】

【表３】

【００９１】

【発明の効果】前述した実験結果からわかるように、２
つのＤＳＣ吸熱ピークを有するアイソタクチックポリプ
ロピレンホモポリマー繊維を熱融着して製造した不織布
は、強度が優れ、柔らかいなどの利点がある。また、高
速のカーディング機を用いても前記特性の不織布を製造
することができるので、高品質の不織布を生産性良く製
造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるポリプロピレンホモポリマー繊維
を、示差走査熱量計（ＤＳＣ）で熱分析したときに、２
つのＤＳＣ吸熱ピークが顕著に現れることを示したＤＳ
Ｃ吸熱ピーク曲線図である。

【図２】本発明によるポリプロピレン繊維を示差走査熱
量計（ＤＳＣ）で熱分析したときに、２つのＤＳＣ吸熱
ピークが現れ、２次ＤＳＣ吸熱ピークが１次ＤＳＣ吸熱
ピークのショルダー形態として現れることを示したＤＳ
Ｃ吸熱ピーク曲線図である。

【図３】従来のポリプロピレンホモポリマー繊維では、
１つのＤＳＣ吸熱ピークのみが現れることを示したＤＳ
Ｃ吸熱ピーク曲線図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ホモポリマーであってアイソタクチック
指数が９０〜９９％であるアイソタクチックポリプロピ
レンを溶融紡糸した繊維又は溶融紡糸及び延伸をした繊
維であり、１５５〜１７０℃で２つのＤＳＣ吸熱ピーク
を有することを特徴とするポリプロピレン繊維。
【請求項２】１次吸熱ピークが１６０±３℃で現れ、
２次吸熱ピークが１６５±３℃で現れることを特徴とす
る請求項１記載のポリプロピレン繊維。
【請求項３】前記繊維のメルトフローレート（Ｍ
Ｉ_ｃ）が１６．５〜８０．０であることを特徴とする請
求項１記載のポリプロピレン繊維。
【請求項４】前記繊維の多分散指数（ＰＩ_ｃ）が２．
１〜５．７であることを特徴とする請求項１記載のポリ
プロピレン繊維。
【請求項５】前記繊維の繊度が１．０〜８０．０デニ
ール／フィラメントであることを特徴とする請求項１記
載のポリプロピレン繊維。
【請求項６】前記繊維の多分散指数（ＰＩ_ｃ）が２．
３〜４．５であることを特徴とする請求項１記載のポリ
プロピレン繊維。
【請求項７】安定剤及び／又は酸化防止剤を０．０３
〜２．０重量％含有することを特徴とする請求項１記載
のポリプロピレン繊維。
【請求項８】安定化剤及び／又は酸化防止剤を０．０
３〜０．７重量％含有することを特徴とする請求項７記
載のポリプロピレン繊維。
【請求項９】安定化剤及び／又は酸化防止剤を０．０
３〜０．４重量％含有することを特徴とする請求項８記
載のポリプロピレン繊維。
【請求項１０】ポリプロピレン繊維の製造方法であっ
て、（ａ）アイソタクチック指数が９０〜９９％、メルトフ
ローレート（ＭＩ_ａ）が１０．０〜４０．０、多分散指
数（ＰＩ_ａ）が２．５〜６．０であるアイソタクチック
ポリプロピレンホモポリマーを、前記ホモポリマーを溶
融して得られる溶融ポリマーのメルトフローレート（Ｍ
Ｉ_ｂ）と前記ホモポリマーのメルトフローレート（ＭＩ
_ａ）の比（ＭＩ_ｂ／ＭＩ_ａ）が１．０１〜１．５０とな
り、前記溶融ポリマーの多分散指数（ＰＩ_ｂ）が前記ホ
モポリマーの多分散指数（ＰＩ_ａ）より１０％以下に狭
くなるように溶融させる段階と、（ｂ）得られる繊維のメルトフローレート（ＭＩ_ｃ）が
１６．５〜８０．０となり、得られる繊維のメルトフロ
ーレート（ＭＩ_ｃ）と前記ホモポリマーのメルトフロー
レート（ＭＩ_ａ）の比（ＭＩ_ｃ／ＭＩ_ａ）が１．６５〜
７．５０となり、多分散指数（ＰＩ_ｃ）が前記ホモポリ
マーの多分散指数（ＰＩ_ａ）より２０％以下に狭くなる
ような繊維を製造するために前記溶融ポリマーを紡糸す
るか又は紡糸してから延伸する段階と、を含むことを特
徴とするポリプロピレン繊維の製造方法。
【請求項１１】前記段階（ａ）で、ポリプロピレンに
安定剤及び／又は酸化防止剤を０．０３〜２．０重量％
配合することを特徴とする請求項１０記載のポリプロピ
レン繊維の製造方法。
【請求項１２】前記メルトフローレート（ＭＩ_ａ）が
１０〜３０であることを特徴とする請求項１０記載のポ
リプロピレン繊維の製造方法。
【請求項１３】前記多分散指数（ＰＩ_ａ）が２．８〜
５．０であることを特徴とする請求項１０記載のポリプ
ロピレン繊維の製造方法。
【請求項１４】前記多分散指数（ＰＩ_ａ）が３．５〜
４．３であることを特徴とする請求項１３記載のポリプ
ロピレン繊維の製造方法。
【請求項１５】前記繊維の繊度が１．０〜８０．０デ
ニール／フィラメントであることを特徴とする請求項１
０記載のポリプロピレン繊維の製造方法。
【請求項１６】前記多分散指数（ＰＩ_ｂ）が１０．１
〜４１．０であることを特徴とする請求項１０記載のポ
リプロピレン繊維の製造方法。
【請求項１７】前記多分散指数（ＰＩ_ｃ）が２．１〜
５．７であることを特徴とする請求項１０記載のポリプ
ロピレン繊維の製造方法。
【請求項１８】前記多分散指数（ＰＩ_ｃ）が２．３〜
４．５であることを特徴とする請求項１７記載のポリプ
ロピレン繊維の製造方法。