JP2002542314A - ポリプロピレン繊維 - Google Patents

ポリプロピレン繊維

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JP2002542314A JP2000609635A JP2000609635A JP2002542314A JP 2002542314 A JP2002542314 A JP 2002542314A JP 2000609635 A JP2000609635 A JP 2000609635A JP 2000609635 A JP2000609635 A JP 2000609635A JP 2002542314 A JP2002542314 A JP 2002542314A
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ドマン,アクセル
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アトフイナ・リサーチ・ソシエテ・アノニム
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Abstract

(57)【要約】 0.5から50重量%の多モード的(multimodal)分子量分布を有するシンジオタクチックポリプロピレン及び少なくとも50重量%のアイソタクチックポリプロピレンを含むポリプロピレンのブレンド。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明はポリプロピレン繊維及びポリプロピレン繊維から製造される布(fa
bric)に関する。
【0002】 ポリプロピレンは繊維の製造のために、特に不織布の製造のために周知である
【0003】 EP−A−0789096は、シンジオタクチックポリプロピレン(sPP)
及びアイソタクチックポリプロピレン(iPP)のブレンドから製造されるポリ
プロピレン繊維を開示している。その明細書は、ポリプロピレン全体に基づいて
0.3〜3重量%のsPPをブレンドしてiPP−sPPのブレンドを生成させ
ることにより、繊維が自然の嵩及び滑らかさを増し、その繊維から製造される不
織布が柔軟性を増すことを開示している。さらにその明細書は、そのようなブレ
ンドが繊維の熱接着温度を下げることを開示している。熱接着はポリプロピレン
繊維から不織布を製造するために用いられる。該明細書は、アイソタクチックポ
リプロピレンがチーグラー−ナッタ触媒によるプロピレンの重合により生成する
ホモポリマーを含むことを開示している。
【0004】 WO−A−96/23095は広い接着窓(bonding window)
を有する不織布を提供するための方法を開示しており、その方法では0.5〜2
5重量%のシンジオタクチックポリプロピレンを含む熱可塑性ポリマーブレンド
の繊維から不織布が形成される。シンジオタクチックポリプロピレンは、アイソ
タクチックポリプロピレンを含む多様な異なるポリマーとブレンドすることがで
きる。該明細書はシンジオタクチックポリプロピレンとアイソタクチックポリプ
ロピレンとの種々の混合物が製造されている複数の実施例を含んでいる。アイソ
タクチックポリプロピレンは商業的に入手可能なアイソタクチックポリプロピレ
ンを含み、それはチーグラー−ナッタ触媒を用いて製造される。シンジオタクチ
ックポリプロピレンの使用は熱接着が起こり得る温度の窓を広げ、許容され得る
接着温度を下げることが該明細書に開示されている。
【0005】 WO−A−96/23095は2−構成成分繊維(bi−component
fibres)又は2−配合成分繊維(bi−constituent fi
bres)のいずれかであるシンジオタクチックポリプロピレンを含むブレンド
(混合物)からの繊維の製造も開示している。2−構成成分繊維は、別々の押出
機から押出され、一緒に紡糸されて1つの繊維を形成する少なくとも2種のポリ
マーから製造された繊維である。2−配合成分繊維は同じ押出機からブレンドと
して押出される少なくとも2種のポリマーから製造される。2−構成成分及び2
−配合成分繊維の両方が不織布におけるチーグラー−ナッタポリプロピレンの熱
接着を向上させるために用いられるとして開示されている。特に、チーグラー−
ナッタアイソタクチックポリプロピレンと比較してそれより低い融点を有するポ
リマー、例えばポリエチレン、ランダムコポリマーもしくはターポリマーが2−
構成成分繊維の外側部分として用いられるか、又はチーグラー−ナッタポリプロ
ピレン中にブレンドされて2−配合成分繊維を形成する。
【0006】 EP−A−0634505は、改良されたプロピレンポリマー糸及びそれから
製造される製品を開示しており、そこでは向上した収縮が可能な糸を与えるため
にシンジオタクチックポリプロピレンがアイソタクチックポリプロピレンとブレ
ンドされており、そこには5〜50重量部(parts per weight
)のシンジオタクチックポリプロピレンが存在する。糸は、パイル布及びカーペ
ットにおいて特に有用な向上したレジリエンス及び収縮を有することが開示され
ている。ポリプロピレンブレンドは、シンジオタクチックポリプロピレンの存在
の結果として熱軟化温度の低下及び示差走査熱量計により測定される熱応答曲線
の幅広化(broadening)を示すことが開示されている。
【0007】 US−A−5269807は、アイソタクチックポリプロピレンから製造され
る同等の縫合糸より大きな柔軟性を示すシンジオタクチックポリプロピレンから
二次加工される縫合糸を開示している。シンジオタクチックポリプロピレンは、
中でもアイソタクチックポリプロピレンとブレンドすることができる。
【0008】 EP−A−0451743はシンジオタクチックポリプロピレンの成形のため
の方法を開示しており、該方法ではシンジオタクチックポリプロピレンを、実質
的にアイソタクチック構造を有する少量のポリプロピレンとブレンドすることが
できる。ポリプロピレンから繊維を形成することができることが開示されている
。三塩化チタン及び有機アルミニウム化合物、又はハロゲン化マグネシウム上に
担持された三塩化チタンもしくは四塩化チタン及び有機アルミニウム化合物を含
む触媒、すなわちチーグラー−ナッタ触媒の使用によりアイソタクチックポリプ
ロピレンを製造することも開示されている。
【0009】 EP−A−0414047は、シンジオタクチック及びアイソタクチックポリ
プロピレンのブレンドから形成されるポリプロピレン繊維を開示している。該ブ
レンドは少なくとも50重量部のシンジオタクチックポリプロピレン及び最高で
50重量部のアイソタクチックポリプロピレンを含む。繊維の押出性が向上し、
繊維の延伸条件が広くなることが開示されている。 US−A−5648428は、単一の反応器中でのポリマーブレンド、特にポリ
プロピレンを含んでいてもよいアイソタクチックポリオレフィン及びシンジオタ
クチックポリオレフィンのポリマーブレンドの製造方法を開示する。単一の反応
器には少なくとも一つのメタロセン触媒及び少なくとも一つの慣用の担持された
チーグラー−ナッタ触媒の組合せを含む触媒系が供給される。
【0010】 これらの公知のポリプロピレンは、iPP/sPPブレンドの加工性が、特に
繊維を紡糸するためにより高い紡糸速度を繊維の破損が起こる前に利用できるよ
うに又は任意の与えられた紡糸速度での破損の発生率が減少されるように改良さ
れる必要があるという欠点を有している。
【0011】 さらに、例えばUS−A−4794096で開示されているように、メタロセ
ン触媒を使用してシンジオタクチックポリプロピレンを製造することは公知であ
る。
【0012】 WO−A−96/35729は、幅広く、二モード的(bimodal)分子
量分布を有するオレフィンポリマー又はコポリマーを製造するためのオレフィン
の重合又は共重合のために使用される担持されたメタロセン−アルモキサン触媒
の製造方法及び使用方法を開示する。
【0013】 本発明の目的は、特にスパン(spun)繊維を形成するときの改良された加
工性を有するiPP及びsPPのブレンドを製造することである。本発明のさら
なる目的は、そのブレンドから製造される繊維、及びその繊維から製造される布
、特に不織布を提供することである。
【0014】 本発明は、0.3から50重量%の多モード的(multimodal)分子
量分布を有するシンジオタクチックポリプロピレン及び少なくとも50重量%の
アイソタクチックポリプロピレンを含むポリプロピレンブレンドを提供する。
【0015】 sPPは典型的には二モード的である。
【0016】 アイソタクチックポリプロピレン(iPP)は、チーグラー−ナッタ触媒を用
いて製造することができ、ホモポリマー又はコポリマーであり得、単モード的(
monomodal)又は多モード的分子量分布を有することができる。
【0017】 好適には、sPP/iPPブレンド中のシンジオタクチックポリプロピレン(
sPP)の濃度は0.3から15重量%であり、より好適には1から10重量%
である。繊維は、二つの成分のsPP/iPPブレンドであってよい。
【0018】 好適には、iPPはアイソタクチックポリプロピレンのホモポリマー、ランダ
ムもしくはブロックコポリマーであるコポリマー、又はターポリマーである。
【0019】 典型的には、アイソタクチックポリプロピレンは159から169℃の、より
典型的には161から165℃の範囲の融解温度を有する。本発明により使用さ
れるiPPは、典型的には3.5から9の、より好適には3.5から6.5の分
散指数Dを有する分子量分布を有する。分散指数Dは比率 Mw/Mnであり、
ここでMwはポリマーの重量平均分子量であり、Mnはポリマーの数平均分子量
である。iPPは典型的には約35,000から60,00kDaの分子量分布
にピークを有する。アイソタクチックポリプロピレンは35,000から45,
000kDaのMnを有し得る。
【0020】 アイソタクチックポリプロピレンは好適には1から90g/10分の、より好
適には10から60g/10分のメルトーフローインデックス(MFI)を有す
る。本明細書においては、MFI値は230℃の温度で、2.16kgの荷重を
用いるISO1133の手順を使用して決定されるものである。
【0021】 本発明での使用のための二つの典型的なiPP樹脂の性質を表1において明記
する。
【0022】 多モード的sPP、好適には二モード的sPPは、好適にはホモポリマー又は
0.1から1.5重量%、より好適には0.1から1重量%のコモノマー含量を
有するランダムコポリマーである。しかしながら多モード的sPPはより高いコ
モノマー含量を有するブロックコッポリマー又はターポリマーであってよい。コ
モノマー含量が1.5重量%を超える場合には、sPPは粘着性になる傾向があ
り、従って繊維を紡糸する又は繊維を熱接着させる場合に問題となる。コモノマ
ー含量はsPP/iPPブレンドの融点が130℃未満に下がるように選択され
る。より低い融点は、sPPの重合の間に特定の触媒及び/又はプロセス条件を
用いることによっても得ることができる。好適には、sPPは最高で約130℃
の融解温度を有する。sPPは典型的には二つの融解ピーク(melting
peak)を有し、一つは約110℃であり、そして他は約125℃である。s
PPは典型的には0.1から1000g/10分、より典型的には1から60g
/10分のMFIを有する。多モード的sPPは35,000から40,000
kDaのMnを有してよい。本発明の使用のための典型的な二モード的sPPの
性質を表1において明記する。
【0023】 sPPはiPPよりわずかに狭い分子量分布を有し、ここで典型的にはDは3
から6、より典型的には約4であってよく、約20,000から35,000k
Daに分子量分布のピークを有している。sPP及びiPPはMnについて実質
的に同様の値を有してよい。ピークの間の接近(closeness)並びにs
PP及びiPPの分子量分布の重なりの観点から、これらの二つの成分は容易に
一緒にブレンドできる。
【0024】 本発明はさらに、本発明によるポリプロピレンのブレンドから製造される繊維
を提供する。本発明はさらに、本発明のポリプロピレン繊維から製造される布を
提供する。
【0025】 本発明はまださらに、中でもフィルター、個人用ハンカチ(persoal
wipe)、おむつ、女性用衛生製品、失禁用製品、傷手当用品(wound
dressing)、包帯、手術着(surgical gown)、手術用掛
け布(surgical drape)及び保護カバー(protective
cover)の中から選択される、その布を含む製品を提供する。
【0026】 本発明は、多モード的sPP、好適には二モード的sPPをiPPとブレンド
した場合には、単モード的sPPと比較して、特に紡糸プロセスで繊維を形成す
るときにポリプロピレンの加工性が改善されるという本発明の発明者の発見に基
づく。
【0027】 本発明の発明者は、sPP/iPPブレンド中で単に約2重量%の量のsPP
が使用される場合に、sPPが多モード的、好適には二モード的な場合には紡糸
性(spinnability)が増加することを見いだした。
【0028】 多モード的、例えば二モード的sPPの本発明によるiPPとのブレンド中で
の使用は、単モード的sPPとiPPとがブレンドされたものを含んで成る公知
の繊維と比較して容易に紡糸できる(spun)繊維を与える傾向がある。iP
Pと多モード的sPPの分子量分布が重なり、幅広い多モード的分子量分布を有
するsPPを与える結果として、これは単モード的sPPと比べて二つの分布の
間の増加した重なりを生じ、それによってブレンド(混合物)を改良し、そして
ブレンドに対して組合わされた分子量分布中の短い鎖のより高い割合を与える。
このことは本発明による多モード的sPP/iPPブレンドの繊維の破損の前の
最大の紡糸速度を増加する結果となることが見いだされた。
【0029】 本発明により製造される繊維は、2−構成成分繊維又は2−配合成分繊維のい
ずれかであってよい。2−構成成分繊維については、sPP及びiPPは二つの
異なった押出機に供給される。その後二つの押出物は一緒に紡糸されて一つの繊
維を形成する。2−配合成分繊維については、sPP/iPPのブレンドは:二
つのポリマーのペレット、フレーク又は羽毛(fluff)をドライブレンドし
てからそれらを共通の押出機中に供給するか;或いは一緒に押出されたsPP及
びiPPのブレンドペレット又はフレークを用い、続いて第二の押出機からブレ
ンドを再−押出しすることにより得ることができる。
【0030】 本発明による繊維の製造のために多モード的sPP/iPPのブレンドを使用
する場合、スパンレイド(spunlaid)繊維の製造のためには、典型的な
押出し温度は200℃から260℃、最も典型的には230℃から250℃の温
度の範囲であろう。ステープル繊維の製造のためには、典型的な押出し温度は2
30℃から330℃、最も典型的には280℃から300℃の温度の範囲であろ
う。
【0031】 本発明により製造される繊維は、繊維の機械的加工性又は紡糸性を改良するた
めの他の添加剤を有する多モード的sPP/iPPブレンドから製造することが
できる。本発明により製造される繊維は、濾過(filtration)におい
て;個人用ケア製品(personal care products)、例え
ばハンカチ(wipers)、おむつ、女性用衛生製品、及び失禁用製品におい
て;医療用製品、例えば傷手当用品、手術着、包帯及び手術用掛け布において;
保護カバーにおいて;屋外用布(outdoor fabrics)において;
並びに土木用編織布(geotextiles)において用いられるための不織
布の製造に使用され得る。本発明の二モード的sPP/iPP繊維で製造される
不織布は、そのような製品の一部であっても又は製品全体を構成してもよい。不
織布を製造するのと同様に、繊維は編まれた布(woven knitted
fabric)又はマットを製造するために使用されてもよい。本発明による繊
維から製造される不織布は、いくつかの方法、例えばエアースルーブローイング
(air through blowing)、メルトブローイング(melt
blowing)、スパンボンディング(spun bonding)又はボ
ンデッドカーデッド(bonded carded)法により製造できる。本発
明の繊維は不織スパンレース製品として形成されることもでき、それは熱接着な
しで、高圧−流体、例えば空気又は水の適用により一緒にからまり合って布を形
成する繊維により製造される。
【0032】 ここで以下の制限ではない実施例を参照して本発明をさらに詳細に記載する。
【0033】 実施例1及び比較例1 実施例1に従い、3.9の分散指数D及び4.4g/10分のMFIを有する
二モード的sPPをブレンドの重量に基づいて2重量%の量で、表1に特定され
たポリマー1の性質を有するアイソタクチックポリプロピレンとブレンドした。
ブレンドは次いで、紡糸口金を通して紡糸に供されて繊維を形成し、繊維の破損
前の最大紡糸速度が二つの紡糸温度で測定された。結果を表2に示す。
【0034】 比較例1に従い、2.6の分散指数D及び4.5g/10分のMFI、すなわ
ち実施例1の二モード的sPPのそれと実質的に同一であるMFIを有する単モ
ード的sPPを、ブレンドの重量に基づいて2重量%の量で、実施例1で使用し
たのと同一のアイソタクチックポリプロピレンとブレンドした。結果として得ら
れたブレンドを同様に、実施例1と同じ温度で紡糸して繊維を形成した。その結
果も表2に示す。
【0035】 260℃及び280℃の両方の紡糸温度については、二モード的sPPの使用
は、同じ量の単モード的sPPが同一のアイソタクチックポリプロピレンとブレ
ンドされたものを使用する場合と比べて、大幅に繊維の破損前の最大紡糸速度を
増加することがわかるであろう。
【0036】
【表1】
【0037】
【表2】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) D03D 15/00 D03D 15/00 A 4L035 // A61F 13/15 A41B 13/02 E 4L048 13/49 F 13/511 A61F 13/18 310Z 13/514 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ, BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,C R,CU,CZ,DE,DK,DM,EE,ES,FI ,GB,GD,GE,GH,GM,HR,HU,ID, IL,IN,IS,JP,KE,KG,KP,KR,K Z,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MA ,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ, PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,S K,SL,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG ,US,UZ,VN,YU,ZA,ZW Fターム(参考) 3B029 BB07 BC07 4C003 BA08 4C098 AA09 CC18 DD10 DD25 4D019 BA13 BB02 DA02 4J002 BB121 BB122 4L035 BB31 FF01 FF04 FF05 HH01 HH10 LA02 MA10 4L048 AA15 AA46 DA00 DA14 DA22 DA23 DA40

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多モード的分子量分布を有するシンジオタクチックポリプロ
    ピレンを0.3から50重量%及びアイソタクチックポリプロピレンを少なくと
    も50重量%含むことを特徴とするポリプロピレンのブレンド。
  2. 【請求項2】 sPP/iPPのブレンド中の多モード的sPPの濃度が0
    .5から15重量%であることを特徴とする、請求項1に記載のブレンド。
  3. 【請求項3】 sPP/iPPのブレンド中の多モード的sPPの濃度が1
    から10重量%であることを特徴とする、請求項2に記載のブレンド。
  4. 【請求項4】 iPPがアイソタクチックポリプロピレンのホモポリマー、
    コポリマー又はターポリマーであることを特徴とする、請求項1から3のいずれ
    か一つに記載のブレンド。
  5. 【請求項5】 iPPが3.5から9の、好適には3.5から6.5の分散
    指数(D)を有することを特徴とする、請求項1から4のいずれか一つに記載の
    ブレンド。
  6. 【請求項6】 iPPが159から169℃の範囲の融解温度を有すること
    を特徴とする、請求項1から5のいずれか一つに記載のブレンド。
  7. 【請求項7】 iPPが35,000から60,000kDaのMnを有す
    ることを特徴とする、請求項4から6のいずれか一つに記載のブレンド。
  8. 【請求項8】 iPPが1から90g/10分のメルトフローインデックス
    (MFI)を有することを特徴とする、請求項1から7のいずれか一つに記載の
    ブレンド。
  9. 【請求項9】 多モード的sPPがホモポリマー又はランダム若しくはブロ
    ックコポリマー又はターポリマーであることを特徴とする、請求項1から8のい
    ずれか一つに記載のブレンド。
  10. 【請求項10】 多モード的sPPが最大で約130℃の融解温度を有する
    ことを特徴とする、請求項1から9のいずれか一つに記載のブレンド。
  11. 【請求項11】 多モード的sPPが0.1から1000g/10分のMF
    Iを有することを特徴とする、請求項1から10のいずれか一つに記載のブレン
    ド。
  12. 【請求項12】 多モード的sPPが1から60g/10分のMFIを有す
    ることを特徴とする、請求項11に記載のブレンド。
  13. 【請求項13】 多モード的sPPが35,000から40,000kDa
    のMnを有することを特徴とする、請求項1から12のいずれか一つに記載のブ
    レンド。
  14. 【請求項14】 多モード的sPPが3から6の分散指数(D)を有するこ
    とを特徴とする、請求項1から13のいずれか一つに記載のブレンド。
  15. 【請求項15】 多モード的sPPが二モード的であることを特徴とする、
    請求項1から14のいずれか一つに記載のブレンド。
  16. 【請求項16】 請求項1から15のいずれか一つに記載のブレンドから製
    造されるスパンポリプロピレン繊維。
  17. 【請求項17】 請求項16に記載のポリプロピレン繊維から製造される布
  18. 【請求項18】 請求項17に記載の布を含む製品であって、フィルター、
    個人用ハンカチ、おむつ、女性用衛生製品、失禁用製品、傷手当用品、包帯、手
    術着、手術用掛け布及び保護カバーから選択される製品。
  19. 【請求項19】 スパンポリプロピレン繊維を製造する場合に最大紡糸速度
    を増加させるための、アイソタクチックポリプロピレンとのブレンド中での0.
    5から50重量%の多モード的シンジオタクチックポリプロピレンの使用。
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