JP2008539340A - ポリプロピレンによる繊維および不織布 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2005年4月29日出願の米国特許出願第11/119,193号の優先権を主張する。
本発明は、ポリオレフィン組成物と、繊維、不織布、成形品および押し出し品など、ポリオレフィンから製造される物品とに関し、、ポリプロピレン、改質材、一般的には液体改質材、およびスリップ添加剤を含む。本発明は、改質材のブレンド、一般的には液体改質材と、スリップ剤とを含むポリオレフィン用の添加剤にも関する。
I類 芳香族の溶剤抽出、溶剤脱ロウ、水素化精製を用いて精製した鉱油。水素化生成では、硫黄含有率を減らし、硫黄レベルは0.03重量%より高く、飽和分レベルは60から80%、粘度指数(VI)は約90の鉱油を製造する。
II類 弱めに水素化分解した鉱油に従来法の芳香族化合物の溶剤抽出、溶剤脱ロウを施し、強めに水素化精製する。硫黄レベルは0.03重量%以下に低下し、同時にある種のオレフィン化合物および芳香族化合物から2重結合を除去し、飽和分レベルは95〜98%より大きく、VIは約80〜120である。
III類 強めに水素化精製した鉱油である。ある種の油の飽和分レベルは事実上100%、硫黄含有率は0.03重量%以下(好ましくは0.001%と0.01%との間)、VIは120を超える。
IV類 ポリアルファオレフィン。6つ以上の炭素原子を有する直鎖オレフィンの触媒オリゴマー化によって製造した炭化水素。しかし、一般に、業界では、「ポリアルファオレフィン」と呼ばれるIV類基油は、C4およびC4より高級なアルファオレフィンをオリゴマー化して製造した種類の合成基油流体と考えられている。
V類 エステル、ポリエーテル、ポリアルキレングリコール並びにI類、II類、III類およびIV類に含まれない他の基油をすべて含む。
本発明および添付の請求項においては、重合体またはオリゴマーがオレフィンを含むとされるとき、重合体またはオリゴマー中に存在するオレフィンは、オレフィンのそれぞれ重合した形またはオリゴマー化した形である。同様に、用語「重合体」の使用は、単独重合体および共重合体を包含することを意味する。さらに、用語「共重合体」は、2つ以上の単量体を有する任意の重合体を含む。従って、本明細書で用いられる用語「ポリプロピレン」は、少なくとも50%のプロピレン単位、好ましくは少なくとも70%のプロピレン単位、より好ましくは少なくとも80%のプロピレン単位、さらに好ましくは少なくとも90%のプロピレン単位、さらに好ましくは少なくとも95%のプロピレン単位または100%のプロピレン単位で作られ、35重量%未満のエチレン単位を有する重合体を意味する。従って、本明細書で定義されるプロピレン重合体は、下記で定義されるEPゴムではあり得ない。
2 シェブロン(Chevron)(米国)から入手可能
3 スノコ(Sunoco)(米国)から入手可能
4 エクソンモービル(ExxonMobil)(米国)から入手可能
5 ロイヤルダッチシェル(Royal Dutch Shell)(英国/オランダ)から入手可能。
6 出光(日本)から入手可能
本発明のポリオレフィン組成物は、スリップ剤を含む。好ましくは、スリップ剤は、迅速被覆スリップ剤であり、ヒドロキシド、アリールおよび置換アリール、ハロゲン、アルコキシ、カルボキシレート、エステル、炭素不飽和、アクリレート、酸素、窒素、カルボキシル、硫酸エステルおよびリン酸エステルから選択される1つ以上の官能基を有する炭化水素であってよい。
RC(O)NHR1
によって表される。ここで、Rは、7から26の炭素原子、好ましくは10から22の炭素原子を有する飽和または不飽和アルキル基、R1は、独立に、水素、または7から26の炭素原子、好ましくは10から22の炭素原子を有する飽和または不飽和アルキル基である。この構造式による化合物は、例えば、パルミトアミド、ステアラミド、アラキドアミド、ベヘンアミド、オレアミド、エルカミド、リノールアミド、ステアリルステアラミド、パルミチルパルミトアミド、ステアリルアラキドアミドおよびそれらの混合物を含む。
RC(O)NHCH2CH2NHC(O)R
によって表される。ここで、それぞれのRは、独立に、7から26の炭素原子、好ましくは10から22の炭素原子を有する飽和または不飽和アルキル基である。この構造体による化合物は、例えば、ステアラミドエチルステアラミド、ステアラミドエチルパルミトアミド、パルミトアミドエチルステアラミド、エチレンビスステアラミド、エチレンビスオレアミド、ステアリルエルカミド、エルカミドエチルエルカミド、オレアミドエチルオレアミド、エルカミドエチルオレアミド、オレアミドエチルエルカミド、ステアラミドエチルエルカミド、エルカミドエチルパルミトアミド、パルミトアミドエチルオレアミドおよびそれらの混合物を含む。
本発明のポリオレフィン組成物は、非官能化可塑剤(「NFP」)、好ましくは液体NFPを含む。NFPとして有用な本明細書に記載されている種類の材料は、所望の性質を得るために、単独で、または本明細書に記載されている他のNFPおよび/またはスリップ剤と混合して利用してよいことは了解されるであろう。
1.−10℃以下、好ましくは−20℃以下、好ましくは−25℃以下、好ましくは−30℃以下、好ましくは−40℃以下の流動点、および/または
2.120以上の粘度指数、および/または
3.一般に「ウォーターホワイト」、「プライムホワイト」、「スタンダードホワイト」または「明るく透明」と特定されるような低い度合いの色度、好ましくは、ASTM D1209によって測定したとき、100以下、好ましくは80以下、好ましくは60以下、好ましくは40以下、好ましくは20以下、好ましくは15以下のAPHA色度、および/または
4.200℃以上、好ましくは220℃以上、好ましくは240℃以上の引火点、および/または
5.0.86より小さい比重(15.6℃)
の1つ以上を有する。同じ粘度範囲にある大部分の鉱油は、−20℃より高い流動点、または20より大きなAPHA色度、または0.86以上の比重(15.6℃)を有する。
1.−10℃以下、好ましくは−20℃以下、好ましくは−25℃以下、好ましくは−30℃以下、好ましくは−40℃以下の流動点、および/または
2.3cSt以上、好ましくは6cSt以上、好ましくは8cSt以上、好ましくは10cSt以上、好ましくは35cSt以上の100℃における動粘度、および/または
3.一般に「ウォーターホワイト」、「プライムホワイト」、「スタンダードホワイト」または「明るく透明」と特定されるような低い色度、好ましくは、ASTM D1209によって測定したとき、100以下、好ましくは80以下、好ましくは60以下、好ましくは40以下、好ましくは20以下、好ましくは15以下のAPHA色度、および/または
4.200℃以上、好ましくは220℃以上、好ましくは240℃以上の引火点、および/または
5.0.86より小さい比重(15.6℃)
の1つ以上を有する。大部分の鉱油は、120より小さい粘度指数を有する。
1.3cSt以上、好ましくは6cSt以上、好ましくは8cSt以上、好ましくは10cSt以上、好ましくは35cSt以上の100℃における動粘度、および/または
2.120以上、好ましくは130以上の粘度指数、および/または
3.一般に「ウォーターホワイト」、「プライムホワイト」、「スタンダードホワイト」または「明るく透明」と特定されるような低い色度、好ましくは、ASTM D1209によって測定したとき、100以下、好ましくは80以下、好ましくは60以下、好ましくは40以下、好ましくは20以下、好ましくは15以下のAPHA色度
4.200℃以上、好ましくは220℃以上、好ましくは240℃以上の引火点、および/または
5.0.86より小さい比重(15.6℃)
の1つ以上を有する。ほとんどの鉱油は、流動点が−20℃より低いとき、6cStより小さい100℃における動粘度、20より大きいAPHA色度または200℃より低い引火点を有する。
1.ASTM D1160によって測定したとき、300℃より高い、好ましくは350℃より高い、好ましくは400℃より高い初留点、および/または
2.−10℃以下、好ましくは−15℃以下、好ましくは−25℃以下、好ましくは−35℃以下、好ましくは−45℃以下の流動点、および/または
3.0.88より小さい、好ましくは0.86より小さい、好ましくは0.84より小さい、好ましくは0.80から0.88、好ましくは0.82から0.86の比重(ASTM D4052、15.6/15.6℃)、および/または
4.300℃から800℃、好ましくは400℃から700℃、好ましくは500℃より高いASTM D1160によって測定した終点、および/または
5.30,000から100g/モルの間、好ましくは21,000から100g/モルの間、好ましくは15,000から500g/モルの間、より好ましくは5,000から600g/モルの間の重量平均分子量(Mw)、および/または
6.10、000から400g/モルの間、好ましくは5,000から500g/モルの間、より好ましくは2,000から600g/モルの間の数平均分子量(Mn)、および/または
7.200℃以上のASTM D92によって測定した引火点、および/または
8.3.0より小さい、好ましくは2.8より小さい、好ましくは2.5より小さい、好ましくは2.3より小さい、好ましくは2.2より小さい20℃における誘電率、および/または
9.25から800、好ましくは30から500、好ましくは35から300の炭素数
の1つ以上も有する。分子量および炭素数は、下記の試験方法の項に記載される方法を用いて測定される。
1.300から10,000g/mol、好ましくは400から5,000g/mol、好ましくは500から2,500g/mol、好ましくは300から1,200g/molの数平均分子量、
2.10%より少ない、好ましくは8%より少ない、好ましくは5%より少ない、好ましくは3%より少ない、好ましくは2%より少ない、好ましくは1%より少ない、好ましくは0.5%より少ない、好ましくは0.1%より少ない4個以上の炭素を有する側鎖、
3.少なくとも15%、好ましくは20%以上、好ましくは25%以上、好ましくは30%以上、好ましくは35%以上、好ましくは40%以上、好ましくは45%以上、好ましくは50%以上の1個または2個の炭素を有する側鎖、
4.2.5wt%より少ない、好ましくは2wt%より少ない、好ましくは1wt%より少ない、好ましくは0.5wt%より少ない、好ましくは0.1wt%より少ない、好ましくは0.001wt%の環状パラフィン(混合物中のパラフィンの総重量を基準として)、
5.3cSt以上、好ましくは6cSt以上、好ましくは8cSt以上、好ましくは3から25cStの間の100℃における動粘度、および
6.110以上、好ましくは120以上、好ましくは130以上、好ましくは140以上、好ましくは150以上、好ましくは180以上、好ましくは200以上、好ましくは250以上、好ましくは300以上の粘度指数(VI)、
7.−10℃以下の流動点、および
8.200℃以上の引火点、
を有するパラフィン系炭化水素を含む。
1.40wt%より少ない、好ましくは30wt%より少ない、好ましくは20wt%より少ない、好ましくは15wt%より少ない、好ましくは10wt%より少ない、好ましくは5wt%より少ない、好ましくは2wt%より少ない、好ましくは1wt%より少ないナフテン含有率(炭化水素混合物の全重量を基準として)、および/または
2.5wt%より少ない、好ましくは4wt%より少ない、好ましくは3wt%より少ない、好ましくは1wt%より少ないノルマルパラフィン含有率(炭化水素混合物の全重量を基準として)、および/または
3.1wt%以下、好ましくは0.5wt%以下の芳香族含有率、および/または
4.90wt%以上、好ましくは95wt%以上、好ましくは98wt%以上、好ましくは99wt%以上の飽和分、および/または
5.80%以上、好ましくは90%以上、好ましくは95%以上、好ましくは98%以上の鎖型パラフィン構造中にある炭素の百分率(Cp)、および/または
6.約10:1より大きい、好ましくは20:1より大きい、好ましくは50:1より大きい、好ましくは100:1より大きい、好ましくは500:1より大きい、好ましくは1000:1より大きい分岐パラフィン:ノルマルパラフィン比、および/または
7.すべての側鎖の10%より少ない、好ましくは5%より少ない、好ましくは1%より少ない、4つ以上の炭素を有する側鎖、および/または
8.すべての側鎖の少なくとも50%、好ましくは少なくとも60%、好ましくは少なくとも70%、好ましくは少なくとも80%、好ましくは少なくとも90%、好ましくは少なくとも95%、好ましくは少なくとも98%を構成する1つまたは2つの炭素を有する側鎖、および/または
9.300ppm以下、好ましくは100ppm以下、好ましくは50ppm以下、好ましくは10ppm以下の硫黄含量(ppmは重量基準)、および/または
10.300ppm以下、好ましくは100ppm以下、好ましくは50ppm以下、好ましくは10ppm以下の窒素含量(ppmは重量基準)、および/または
11.300から1800g/mol、好ましくは400から1,500g/mol、好ましくは500から1,200g/mol、好ましくは600から900g/molの数平均分子量、および/または
12.10cSt以上、好ましくは25cSt以上、好ましくは約50から400cStの間の40℃における動粘度、および/または
13.2から50cSt、好ましくは3から30cSt、好ましくは5から25cSt、好ましくは6から20cSt、より好ましくは8から16cStの範囲の100℃におkる動粘度、および/または
14.80以上、好ましくは100以上、好ましくは120以上、好ましくは130以上、好ましくは140以上、好ましくは150以上、好ましくは160以上、好ましくは180以上の粘度指数(VI)、および/または
15.−5℃以下、好ましくは−10℃以下、好ましくは−15℃以下、好ましくは−20℃以下、好ましくは−25℃以下、好ましくは−30℃以下の流動点、および/または
16.200℃以上、好ましくは220℃以上、好ましくは240℃以上、好ましくは260℃以上の引火点、および/または
17.0.86以下、好ましくは0.85以下、好ましくは0.84以下の比重(15.6℃/15.6℃)、および/または
18.120℃以上のアニリン点、および/または
19.1以下の臭素価
を有する。
2 ネステオイル(Neste Oil)(フィンランド)から入手可能
3 SK社(SK Corp)(韓国)から入手可能
4 コノコフィリップス(ConocoPhillips)(米国)/S‐オイル((S‐Oil)(韓国)から入手可能
5 ペトロカナダ(PetroCanada)(カナダ)から入手可能
6 エクソンモービル(米国)から入手可能
本明細書に記載されているNFPを、少なくとも1つのプロピレン重合体とブレンドして本発明の可塑化組成物を調製する。
1.下記の試験方法の項に記載されているGPCによって測定したとき、30,000から2,000,000g/mol、好ましくは30,000から1,000,000g/mol、好ましくは50,000から1,000,000、より好ましくは90,000から500,000のMw、および/または
2.下記の試験方法の項に記載されているGPCによって測定したとき、1から40、好ましくは1.6から20、より好ましくは1.8から10、より好ましくは1.8から3のMw/Mn、および/または
3.下記の試験方法の項に記載されているDSC法によって測定したとき、30から200℃、好ましくは30から185℃、好ましくは50から175、より好ましくは60から170のTm(2回目の融解)、および/または
4.下記の試験方法の項に記載されているDSC法によって測定したとき、5から80%、好ましくは10から70、より好ましくは20から60%の結晶化度、および/または
5.下記の試験方法の項に記載されているDMTA法によって測定したとき、−40℃から20℃、好ましくは−20℃から10℃、より好ましくは−10℃から5℃のガラス転移点(Tg)、および/または
6.下記の試験方法の項に記載されているDSC法によって測定したとき、180J/g以下、好ましくは20から150J/g、より好ましくは40から120J/gの融解熱(Hf)、および/または
7.下記の試験方法の項に記載されている方法によって測定したとき、15から120℃、好ましくは20から115℃、より好ましくは25から110℃、好ましくは60から145℃の結晶化温度(Tc)、および/または
8.下記の試験方法の項に記載されている方法によって測定したとき、45から140℃、好ましくは60から135℃、より好ましくは75から125℃の熱変形温度、および/または
9.25以上、好ましくは40以上、好ましくは60以上、好ましくは80以上、好ましくは100以上、好ましくは25から125のロックウェル硬度(Rスケール)、および/または
10.下記の試験方法の項に記載されている方法によって測定したとき、少なくとも30%、好ましくは少なくとも40%、あるいは少なくとも50%のパーセント結晶化度、および/または
11.少なくとも50%、あるいは少なくとも60%、あるいは少なくとも70%、あるいは50から95%の間、または70%以下、好ましくは60%以下、好ましくは50%以下の、100からパーセント結晶化度を減じて求めたパーセント非晶質含有率、および/または
12.下記に記載されている方法によって測定したとき、0.2から2.0、好ましくは0.5から1.5、好ましくは0.7から1.1の分岐指数(g1)
を有する。
本発明での使用に適するポリオレフィンは、本発明のNFPおよびスリップ剤とブレンドするために用いられるとき、任意の物理的形態であってよい。一実施態様では、プロセス手順をまったく施さずに重合反応器から取り出されるプロピレン重合体の粒状体として定義される反応器粒状体を、本発明のNFPおよびスリップ添加剤とブレンドするために用いる。反応器粒状体は、一実施態様では50μmから10mm、別の実施態様では10μmから5mmの平均直径を有する。別の実施態様では、ポリプロピレンは、例えば、反応器粒状体の溶融押し出しによって成形された1mmから10mmの平均直径を有するようなペレットの形状である。
ミラッド(Millad)3905[DBSまたは1,3:2,4‐ジベンジリデンソルビトール]、
ミラッド3940[MDBSまたは1,3:2,4‐ビス‐(p‐メチルベンジリデン)ソルビトール]、
ミラッド3988[DMDBSまたは1,3:2,4‐ビス(3,4‐ジメチルベンジリデン)ソルビトール]および
HPN‐68[2.2.1‐ヘプタン‐ビシクロジカルボン酸]
を含む、商品名「ミラッド」および「ハイパーフォーム(Hyperform)」でミリケン・ケミカル(Milliken Chemical)から入手可能なもの、
イルガクリア(Irgaclear)D[DBSまたは1,3:2,4‐ジベンジリデンソルビトール]および
イルガクリアDM[MDBSまたは1,3:2,4‐ビス‐(p‐メチルベンジリデン)ソルビトール]
を含む、商品名「イルガクリア」および「イルガスタブ(Irgastab)」でチバ・スペシャルティー・ケミカルズ(Ciba Specialty Chemicals)から入手可能なもの、
NA‐11[2,2′‐メチレンビス(4,6‐ジ‐tert‐ブチルフェノール)リン酸塩]および
NA‐21[2,2′‐メチレンビス(4,6‐ジ‐tert‐ブチルフェノール)リン酸アルミニウム錯体]
を含む、商品名「ADKスタブ(ADKstab)」および「NA」で旭電化工業(Asahi Denka Kogyo)およびアムファイン(Amfine)から入手可能なもの、
NC‐4[EDBSまたは1,3:2,4‐ビス‐(p‐エチルベンジリデン)ソルビトール]
を含む、商品名「NC」で三井化学(Mitsui Chemicals)から入手可能なもの、
NU100[N,N′‐ジシクロヘキシル‐2,6‐ナフタレンジカルボキシアミド]、
NJSTAR[N,N′‐ジシクロヘキシル‐2,6‐ナフタレンジカルボキシアミド]、
ゲルオール(Gel All)D[DBSまたは1,3:2,4‐ジベンジリデンソルビトール]および
ゲルオールMD[MDBSまたは1,3:2,4‐ビス‐(p‐メチルベンジリデン)ソルビトール]
を含む、商品名「NJSTAR」、「NU」、「ゲルオール」および「ジェニセット(Geniset)」で新日本化学(New Japan Chemical)から入手可能なもの、
EC‐1[(1,3:2,4)ジメチルジベンジリデンソルビトール]および
EC‐4[ソルビトール]
を含む、商品名「EC」でECケミカル(日本)(EC Chemical)から入手可能なものを含む。
本発明の結果の可塑化ポリオレフィンは、カレンダー法、キャスト法、コーティング法、コンパウンド化法、押し出し法、発泡法、ラミネート法、ブロー成形法、圧縮成形法、射出成形法、熱成形法、移送成形法、キャスト成形法、回転成形法、フィルム用のようなキャスト法、繊維用のようなスパンボンド法または溶融ボンド法(例えば繊維紡糸法、紡糸ボンド法、溶融ブロー法等)、または、例えばプラスチックス加工法(PLASTICS PROCESSING)(ラジアン社(Radian Corporation)、ノイスデータ社(Noyes Data Corp.)1986年)に記載されているその他の形の加工法などの任意の適当な手段によって加工してよい。より詳しくは、ブレンドを製造する物理的プロセスに関して、最終製品への変換の前に均一なブレンドを確実に実現するために十分な混合を行う必要がある。
本発明の重合体、または本発明の重合体のブレンドは、単独でまたは粘着剤と組み合わせて、接着剤として用いることができる。好ましい粘着剤は、上記で説明した。一般に、粘着剤は、ブレンドの重量を基準として、約1重量%から約50重量%、より好ましくは10重量%から40重量%、さらに好ましくは20重量%から40重量%存在する。上記で説明したその他の添加剤も加えてよい。
上記に記載した組成物およびそれらの組成物のブレンドは、単層フィルムまたは多層フィルムに形成してよい。これらのフィルムは、押し出し法、共押し出し法、押し出しコーティング法、ラミネート化法、ブロー法およびキャスト法を含む、当分野で既知の従来の技法の任意のものによって形成してよい。フィルムは、平面フィルムプロセスまたはチューブ状プロセスとそれに続くフィルムの平面内の一軸方向または相互に垂直な二軸方向への配向によって得てよい。フィルムの層の1つ以上を、横方向および/または縦方向に同じ程度にまたは異なる程度に配向させてよい。この配向は、個々の層を一緒にする前または一緒にした後、行うことができる。例えば、配向ポリプロピレン層の上にポリエチレン層を押し出しコーティングするかまたは積層してよく、あるいは、ポリエチレンとポリプロピレンとを一緒に共押し出ししてフィルムにしてから配向させてよい。同様に、配向ポリエチレンに配向ポリプロピレンをラミネートしてよく、あるいは、ポリプロピレンに配向ポリエチレンをコーティングしてから、任意選択として、複合フィルムをさらに配向させてよい。一般に、フィルムは、縦方向(MD)に最大15まで、好ましくは5から7の比で、横方向(TD)に最大15まで、好ましくは7から9の比で配向させる。しかし、別の実施態様では、フィルムは、MD方向とTD方向との両方に同程度に配向させる。
1.ポリオレフィン
好ましいポリオレフィンは、C2からC40のオレフィン、好ましくはC2からC20オレフィンの単独重合体または共重合体、好ましくはアルファ‐オレフィンと別のオレフィンまたはアルファ‐オレフィン(本発明においては、エチレンはアルファ‐オレフィンであると定義される)との共重合体を含む。好ましくは、ポリエチレン単独重合体、ポリプロピレン単独重合体、エチレンおよび/またはブテンと共重合したプロピレン、プロピレン、ブテンまたはヘキセンおよび任意選択のジエンの1つ以上と共重合したエチレン。好ましい例は、極低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、線形低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、アイソタクチックポリプロピレン、高度アイソタクチックポリプロピレン、シンジオタクチックポリプロピレン、プロピレンとエチレンおよび/またはブテンおよび/またはヘキセンとのランダム共重合体、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレンジエン単量体ゴム、ネオプレンなどのエラストマー、例えば熱可塑性エラストマーおよびゴム強靭化プラスチックなどの熱可塑性重合体とエラストマーとのブレンドなどの熱可塑性重合体を含む。
2.極性重合体
好ましい極性重合体は、エステル、アミド、アセテート、無水物の単独重合体および共重合体、エチレンおよび/またはプロピレンおよび/またはブテンなどのC2からC20のオレフィンとアセテート、無水物、エステル、アルコールおよび/またはアクリルなどの1つ以上の極性単量体との共重合体を含む。好ましい例に、ポリエステル、ポリアミド、エチレン酢酸ビニル共重合体およびポリ塩化ビニルを含む。
3.陽イオン重合体
好ましい陽イオン重合体は、ジェミナル二置換オレフィン、アルファ‐ヘテロ原子オレフィンおよび/またはスチレン系単量体の重合体または共重合体を含む。好ましいジェミナル二置換オレフィンは、イソブチレン、イソペンテン、イソヘプテン、イソヘキセン、イソオクテン、イソデセンおよびイソドデセンを含む。好ましいアルファ‐ヘテロ原子オレフィンは、ビニルエーテルおよびビニルカルバゾールを含み、好ましいスチレン系単量体は、スチレン、アルキルスチレン、パラ‐アルキルスチレン、アルファ‐メチルスチレン、クロロスチレンおよびブロモ‐パラ‐メチルスチレンを含む。陽イオン重合体の好ましい例は、ブチルゴム、パラメチルスチレンと共重合したイソブチレン、ポリスチレンおよびポリ‐アルファ‐メチルスチレンを含む。
4.その他
他の好ましい層は、紙、木材、ボール紙、金属、金属箔(アルミ箔およびスズ箔など)、金属化表面、ガラス(フィルム表面上に酸化ケイ素を蒸着して塗布したケイ素酸化物(SiOx)コーティングを含む)、布、スパンボンド繊維および不織布(特にポリプロピレンスパンボンド繊維または不織布)およびインク、染料、顔料および類似物をコーティングした基板であってよい。
上記で説明した可塑化ポリオレフィン組成物は、射出成形、気体支援射出成形、押し出しブロー成形、射出ブロー成形、射出延伸ブロー成形、圧縮成形、回転成形、発泡成形、熱成形、シート押し出しおよび異形押し出しを含むがそれらに限定されない任意の成形プロセスにおいて成形物を調製するためにも用いてよい。これらの成形プロセスは、当業者には公知である。
上記で説明した可塑化ポリオレフィン組成物は、溶融ブロー法、スパンボンド法、フィルム絞り法および短繊維カージング(開繊)を含むがそれらに限定されない任意の不織布および繊維製造プロセスにおいて、不織布および繊維を調製するために用いてよい。連続フィラメントプロセスも用いてよい。好ましくは、スパンボンド法プロセスを用いる。スパンボンド法プロセスは、当分野で公知である。一般に、スパンボンド法プロセスは、紡糸口金を通して繊維を押し出すことを含む。次に、これらの繊維は、高速空気を用いて延伸し、エンドレスベルト上に置く。一般に、次に、カレンダーロールを用いてウエブを加熱し、繊維を互いに接着させるが、音波接着および接着剤接着など、他の技法を用いてもよい。
一般に、本明細書に記載されているポリオレフィン/NFPブレンドから織布および不織布を成形するには、押し出しによる繊維の製造とそれに続く織りまたは接着の必要がある。一般に、紡糸プロセスは、機械的または空気力学的な繊維の延伸を伴う。基本的に、すべての繊維は、紡糸プロセスの間ならびに不織布物品の製造プロセスの間に配向される。
本発明のブレンドの繊維を調製するための手段として、連続フィラメント、バルク型連続フィラメント、および短繊維の3つのより普通のPP繊維操作が有用である。一般には、ダイの中の0.3mmから0.8mm(10ミルから30ミル)の間の直径のダイ(紡糸口金)の孔を通して溶融ブレンドを押し出す。重合体ブレンドの低い溶融粘度が好ましく、一般に、高い溶融温度(230℃〜280℃)と高いメルトフローレート(15g/10分から40g/10分)を用いて実現される。一般に、比較的大きな押し出し機は、大出力の溶融ブレンドを8から20の紡糸ヘッドの列に分配することができるマニホルドを備えている。一般に、各紡糸ヘッドは、通常は「ブレーカープレート」によって支持されるフィルターパックと、ヘッドの中にある紡糸口金プレートとを含み、紡糸ヘッドを通る出力を調節する個別のギヤポンプを備えている。紡糸口金プレートの中の孔の数は、撚り糸の中のフィラメントの数を定め、さまざまな撚り糸の構成によって著しく変化するが、一般に、50から250の範囲にある。一般に、孔は、急冷空気流の良好な分布を助けるために円状、環状または矩形のパターンに集められる。
一般に、連続フィラメント撚り糸は、40デニールから2,000デニール(デニール=グラム数/9000ヤード)の範囲にある。一般に、フィラメントは、1から20dpfの範囲にあるが、それより大きくてもよい。一般に、紡糸速度は、800m/分から1500m/分(2500ft(フィート)/分から5000ft/分)である。フィラメントは、3:1以上の延伸比(1段延伸または2段延伸)で延伸され、パッケージ上に巻き付けられる。2段延伸によって高い延伸比を実現することができる。巻き取り速度は、2,000m/分から5,000m/分(6,600ft/分から16,400ft/分)である。
バルク型連続フィラメント製造(CF)プロセスは、1段型および2段型の2つの基本的な型に分けられる。旧式な2段プロセスでは、1,000m/分(3,300ft/分)より小さい、通常は750m/分で非延伸撚り糸を紡糸し、パッケージ上に置く。テクスチャライザーと呼ばれる機械の上で撚り糸を延伸(通常は2段階で)し、「バルク化(かさばらせること)」する。巻き取り速度および延伸速度は、バルク化あるいはテクスチャライザー装置によって2,500m/分(8,200ft/分)以下に制限される。一般に、2段CFプロセスにおいて第2結晶化が起きるなら、速やかに延伸テクスチャライジング操作を用いる。現在、最も普通のプロセスは、1段紡糸/延伸/テクスチャライジング(SDT)プロセスである。このプロセスは、2段階プロセスより経済性、効率および品質が良い。このプロセスは、バルク化デバイスがインラインであることを除くと、1段CFプロセスに類似している。バルクまたは質感は、撚り糸の外観を変化させ、フィラメントを分離させ、撚り糸をより太く(よりかさ高く)見せるのに十分な穏やかな屈曲および折れを加える。
従来式紡糸法および小型紡糸法の2つの基本的な短繊維製造プロセスがある。従来式プロセスは、1)製造し、仕上げを施し、巻き取った後、2)延伸し、2次仕上げを施し、波形にし、短繊維に切断する、2つの工程を含む。フィラメントは、用途によって、1.5dpfから70dpfより大きな範囲にあってよい。短繊維の長さは、用途に合わせて7mmしかなくてもよく、または200mm(0.25インチから8インチ)もの長さであってもよい。多くの用途の場合に、繊維は波形にされる。波形加工は、一対のニップロールを有するスチーム加熱スタッファーボックス中にトウを過剰供給することによって実現する。過剰供給によって、箱の中のトウを折り畳み、フィラメントに屈曲または波形を成形する。箱の中に水蒸気を注入してこれらの屈曲を熱整形する。
溶融ブロー繊維は、非常に細いフィラメントを作り、優れた均一性を有する非常に軽量の布を作ることができる。多くの場合、結果は、優れた「バリア」特性を有する柔らかな布である。溶融ブロープロセスでは、溶融重合体が押し出し機から特別な溶融ブロー用ダイに移動する。溶融フィラメントは、ダイから出るとき、高温、高速の空気(プロセス空気(エアー)または一次空気(エアー)と呼ばれる)と接触する。この空気は、フィラメントを急速に延伸し、急冷空気(エアー)と組み合わされてフィラメントを固化させる。一般に、繊維成形プロセス全体は、紡糸口金から7mm(0.25インチ)の範囲で起こる。布は、紡糸口金から200mmから400mm(8インチから15インチ)にある成形ワイヤにフィラメントを直接ブローすることによって成形される。
数1000個の孔を有する大型紡糸口金あるいは40個の孔しか持たない小型紡糸口金の列のどちらかからの溶融重合体の押し出しによって、繊維成形を行ってもよい。溶融繊維は、紡糸口金から出た後、交差流空気急冷システムによって急冷され、次に、高圧空気によって紡糸口金から引き離され、細く(延伸)される。空気細線化には2つの方法があり、どちらもベンチュリ効果を用いている。第一の方法は、機械の幅方向のアスピレータスロットを用いてフィラメントを延伸する(スロット延伸)。第2の方法は、ノズルまたはアスピレータガンを通してフィラメントを延伸する。このようにして成形したフィラメントをスクリーン(「ワイヤ」)または多孔質成形ベルト上に集めて布を成形する。次に、圧縮ロールの間、次に熱せられたカレンダーロールの間に布を通し、1つのロールの上の持ち上げた区域をその面積の20%から40%を覆う点で布に接着させる。
別の実施態様では、本発明のブレンドから作った繊維または不織材料のアニールによって、本発明のブレンドを含む繊維の機械的性質を改善することができる。多くの場合、アニールを機械的な配向と組み合わすが、アニールの方が好ましい。アニールすることによって、延伸繊維中の内部応力を部分的に軽減し、繊維中のブレンドの弾性回復特性を回復させる。アニールすることによって、結晶構造の内部組織が顕著に変化し、非晶質相および半結晶相の相対的な秩序化が起ることが示された。一般に、アニールすると、弾性特性が改善される。好ましくは、室温より少なくとも40°F、好ましくは少なくとも20°F高い温度(しかし、ブレンドの結晶融点より若干低い温度)で、繊維または布をアニールする。重合体ブレンド、または重合体ブレンドから作った物品を、室温から最高160℃またはより好ましくは最高130℃の間の温度に5分から7日未満の間維持することによって、ブレンドの熱アニールを実行する。一般的なアニール時間は、50℃で3日、または100℃で5分である。アニールは、機械的配向なしに実行されるが、機械的配向を繊維に対するアニールプロセスの一部(押し出し操作を終わってから)としてよい。一時的に繊維を短時間強制延伸してから延伸力を解除して緩和させることによって、機械的配向を実行してよい。ブレンドから作った繊維または物品を100%から700%の伸張状態に0.1秒から24時間維持することによって、繊維の配向を実行する。一般的な配向法は、室温で短時間の200%の延伸である。
好ましい実施態様では、本発明のポリオレフィン/NFP/スリップ添加剤ブレンドから、不織繊維ウエブを調製する。一般に、好ましくは、そのようなウエブに使用される繊維は、約0.5から約10の範囲のデニール(約0.06から約1.1テックス)を有するが、もっと高いデニールの繊維も使用してよい。約0.5から3のデニール(0.06から約0.33テックス)を有する繊維が特に好ましい。(「デニール」とは、9000メートルの繊維のグラム単位の重量を意味し、一方、「テックス」とは、キロメートルの繊維あたりのグラム単位の重量を意味する。)好ましくは、約0.5から約10cmの範囲の長さ、特に約3から約8cmの範囲の繊維長さを有する繊維原体を出発材料として使用する。繊維の不織ウエブは、不織布文献中に十分に文書化されている方法を用いて作るとよい(例えば、エイ・ターバク(Turbak,A.「不織布 上級教程(Nonwovens:An Advanced Tutorial)」、タッピ出版(Tappi Press)、ジョージア州アトランタ(Atlanta,Ga.)(1989年)を参照すること)。未被覆(すなわちバインダ塗布前)のウエブは、約10から100ミル(0.254から2.54mm)、好ましくは30から70ミル(0.762から1.778mm)、より好ましくは40から60ミル(1.02から1.524mm)の厚さを有するのがよい。これらの好ましい厚さは、カーディング(開繊)/交差ラップ操作によって実現してよく、あるいは繊維絡合法(例えば、水流絡合法、穿刺法および類似の方法)によって実現することができる。好ましくは、未被覆ウエブの基本重量は、約15g/m2から最大約250g/m2の範囲にある。いくつかの実施態様では、不織ウエブを絡み合わせる(針寄せ法、水流絡合法および類似法などによって)か、または未被覆および/または被覆および硬化不織ウエブをカレンダー加工することによって、本発明の物品の引張り強度および引裂き強度を高め、物品の表面上の脱落繊維を減らすことができる。繊維が水に不溶の場合には、水流絡合法を使用してよい。繊維の融点より約5から約40℃低い温度で不織ウエブをカレンダー加工すると、最終物品の表面への脱落繊維の付着の可能性が低下し、滑らかな面を提供することができる。カレンダー加工と同時に、あるいは次の工程で、不織ウエブへの表面模様のエンボス加工を実行してよい。
1.1つ以上のポリオレフィン、1つ以上の非官能化可塑剤、および1つ以上の非官能化可塑剤に加えて1つ以上のスリップ剤を含むポリオレフィン組成物を含み、非官能化可塑剤は、120以上の粘度指数と−10℃以下の流動点とを有する繊維。
2.共ドレープ性不織布物品に成形された項目1に記載の繊維。
3.ポリオレフィンは、ポリプロピレンを含む、項目1または項目2に記載の繊維。
4.非官能化可塑剤は、C5からC14のオレフィンのオリゴマーを含み、100℃において2cSt以上の動粘度を有する、項目1から3の任意の1項目に記載の繊維。
5.組成物は、ポリプロピレンと、40〜50重量%のエチレンプロピレンゴムとのインパクト共重合体を含まない、項目1から4の任意の1項目に記載の繊維。
6.組成物は、プロピレンとエチレンとのランダム共重合体を含まない、項目1から5の任意の1項目に記載の繊維。
7.可塑剤は、90%以上の飽和分レベル、0.03%以下の硫黄含有率および200℃より高い引火点を有するIII類鉱油を含む、項目1から6の任意の1項目に記載の繊維。
8.ポリオレフィン組成物に脂肪酸の金属塩が実質的に存在しない、項目1から7の任意の1項目に記載の繊維。
9.スリップ剤は、ヒドロキシド、アリールおよび置換アリール、ハロゲン、アルコキシ、カルボキシレート、エステル、炭素不飽和体、アクリレート、酸素、窒素、カルボキシル、硫酸エステルおよびリン酸エステルから選択される1つ以上の官能基を有する炭化水素を含む、項目1から8の任意の1項目に記載の繊維。
10.スリップ剤は、エステル、アミド、アルコール、芳香族および脂肪族炭化水素油の酸、カルナバワックス、微結晶ワックス、ポリオレフィンワックスおよびフッ素含有重合体からなる群から選択される、項目1から9の任意の1項目に記載の繊維。
11.スリップ剤は、脂肪族アミド、エチレンビス(アミド)、または脂肪酸の金属塩を含む、項目1から10の任意の1項目に記載の繊維。
12.スリップ剤は、ポリプロピレンと非官能化可塑剤との重量を基準として、組成物の0.05から0.5重量パーセントを構成する、項目1から11の任意の1項目に記載の繊維。
13.非官能化可塑剤は、40〜200の炭素数を有するデセンのオリゴマーを含む、項目1から12の任意の1項目に記載の繊維。
14.非官能化可塑剤は、500から20,000の数平均分子量を有し、4つ以上の炭素を有する側鎖が10%未満しかなく、少なくとも1つまたは2つの炭素の分岐が15重量%以上存在する、直鎖または分岐パラフィン系炭化水素組成物を含み、NFPは、2重量%より少ない環状パラフィンを含む、項目1から13の任意の1項目に記載の繊維。
15.非官能化可塑剤は、ヒドロキシド、アリールおよび置換アリール、ハロゲン、アルコキシ、カルボキシレート、エステル、炭素不飽和体、アクリレート、酸素、窒素およびカルボキシルから選択された官能基を、NFPの重量を基準として0.1重量%以下しか含まない、項目1から14の任意の1項目に記載の繊維。
16.非官能化可塑剤は、測定することができないガラス転移点(Tg)を有するか、あるいは測定することができてもTgは30℃より低い、項目1から15の任意の1項目に記載の繊維。
17.非官能化可塑剤は、110℃より高い初留点を有する、項目1から16の任意の1項目に記載の繊維。
18.非官能化可塑剤は、0.86より小さい比重を有する、項目1から17の任意の1項目に記載の繊維。
19.非官能化可塑剤は、115℃から500℃の終点を有する、項目1から18の任意の1項目に記載の繊維。
20.非官能化可塑剤は、100から21,000g/molの間の重量平均分子量を有する、項目1から19の任意の1項目に記載の繊維。
21.非官能化可塑剤は、200から350℃の引火点を有する、項目1から20の任意の1項目に記載の繊維。
22.可塑化組成物は、ポリプロピレン自体のガラス転移点より低い単一のガラス転移点を有する、項目3から21の任意の1項目に記載の繊維。
23.ポリプロピレンは、1.6から10のMw/Mnを有する、項目3から22の任意の1項目に記載の繊維。
24.ポリプロピレンは、30から185℃の融点(2回目の融解)を有する、項目3から23の任意の1項目に記載の繊維。
25.ポリプロピレンは、5から80%の結晶化度を有する、項目3から24の任意の1項目に記載の繊維。
26.ポリプロピレンは、20から150J/gの融解熱を有する、項目3から25の任意の1項目に記載の繊維。
27.ポリプロピレンは、0.3から500dg(デシグラム)/分のメルトフローレートを有する、項目3から26の任意の1項目に記載の繊維。
28.ポリプロピレンは、プロピレンと、0.5から30重量%の、エチレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、ノネン、デセン、ドデセン、4‐メチルペンテン‐1、3‐メチルペンテン‐1、5‐エチル‐1‐ノネンおよび3,5,5‐トリメチルヘキセン‐1からなる群から選択される1つ以上の共重合用単量体との共重合体を含む、項目3から27の任意の1項目に記載の繊維。
29.ポリプロピレンは、プロピレンと、重合体の総重量を基準として、0から5重量%のジエンと、2wt%から25wt%のエチレンとを含み、狭い組成分布、25℃から120℃の融点(Tm)、50J/gから3J/gの融解熱、1.5から5のMw/Mnおよび20dg/分より小さいメルトインデックス(MI)を有する、項目3から28の任意の1項目に記載の繊維。
30.ポリプロピレンと非官能化可塑剤との重量を基準として、非官能化可塑剤が1から15重量%存在する、項目3から29の任意の1項目に記載の繊維。
31.ポリプロピレンは、共重合体の総重量を基準として、40重量%から95重量%の成分Aと5重量%から60重量%の成分Bとを含むプロピレンインパクト共重合体またはブレンドであり、成分Aは、プロピレン単独重合体または共重合体を含み、共重合体は10重量%以下のエチレン、ブテン、ヘキセンまたはオクテン共重合用単量体を含み、成分Bは、プロピレン共重合体を含み、共重合体は5重量%から70重量%のエチレン、ブテン、ヘキセンおよび/またはオクテン共重合単量体と、95重量%から30重量%のプロピレンとを含む、項目3から30の任意の1項目に記載の繊維。
32.成分Aの屈折率と成分Bの屈折率とは、互いの10%の範囲内にあり、任意選択として、非官能化可塑剤の屈折率は、成分A、成分Bまたは成分Aと成分Bとの両方の20%の範囲内にある、項目31に記載の繊維。
33.500から10,000の重量平均分子量を有するポリエチレンが実質的に存在せず、および/または、フタル酸エステル、アジピン酸エステル、トリメリット酸エステルおよびポリエステルが実質的に存在しない、項目1から32の任意の1項目に記載の繊維。
動的熱機械分析(DMTA)を用いて、ガラス転移点(Tg)および貯蔵弾性率(E′)を測定した。この試験は、ガラス転移領域および融解前の粘弾性領域を含む温度範囲の温度の関数としての試料の少ひずみ機械応答(緩和挙動)に関する情報を提供する。
示差走査熱量測定(DSC)を用いて、結晶化温度(Tc)および融点(Tm)を測定した。この分析は、ティー・エイ・インスツルメントMDSC2920またはパーキン・エルマー(Perkin Elmer)DSC7のどちらかを用いて実行した。一般に、6から10mgの成形重合体または可塑化重合体をアルミニウムパン中に封入し、室温で装置に装着した。試料を10℃/分の加熱速度で融点の少なくとも30℃上に加熱して、融解データ(1回目加熱)を取得した。これによって、成形したままの状態の融解挙動に関する情報が得られるが、この融解挙動は、熱履歴ならびに成形時に取り込まれた任意の配向または応力の影響を受けることがある。次に、試料をこの温度に10分間保持して熱履歴を消去した。試料を溶融状態から10℃/分の冷却速度で結晶化温度より少なくとも50℃低い温度に冷却して、結晶化データを取得した。次に、試料を25℃で10分間保持し、最後に10℃/分で加熱して別の融解データ(2回目加熱)を取得した。これは、熱履歴を管理した後の、成形時に取り込まれた配向および応力の影響を受けない、融解挙動に関する情報を提供する。吸熱性の融解転移(1回目加熱および2回目加熱)ならびに発熱性の結晶化転移を解析して、転移開始点およびピーク温度を求める。特に明記しない限り、表に報告した融点は、2回目加熱のピーク融解温度である。複数のピークを示す重合体の場合には、高い方の融解ピーク温度を報告する。
サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)を用いて分子量分布の特徴を計測した。示差屈折率検出器(DRI)、オンライン光散乱(LS)検出器および粘度計を備えた高温サイズ除外クロマトグラフ(ウォーターズ社(Waters Corporation)またはポリマー・ラボラトリーズ(Polymer Laboratories)製品のどちらか)を用いて分子量(重量平均分子量Mw、および数平均分子量Mn)を測定した。検出器を較正した方法を含めて、下記に記載しなかった実験法の詳細は、ティー・サン(T.Sun)、ピー・ブラント(P.Brant)、アール・アール・チャンス(R.R.Chance)およびダブリュー・ダブリュー・グレスリー(W.W.Graessley)のマクロモレキューズ第34巻19号6812〜6820頁(2001年)に記載されている。
c=KDRIIDRI/(dn/dc)
を用いてクロマトグラム中の各点における濃度cを計算する。ここで、KDRIは、DRIを較正して求めた定数であり、(dn/dc)は下記でLS分析について説明するものと同じである。SEC法の本説明を通じて、パラメータの単位は、濃度をg/cm3で表し、分子量をg/モルで表し、固有粘度をdL/gで表すようにする。
ηS=c[η]+0.3(c[η])2
からクロマトグラム中の各点における固有粘度[η]を計算する。ここで、DRI出力からcを決定した。
13C‐NMR分光法によって、アイソタクチック2連およびシンジオタクチック2連濃度([m]および[r])、3連([mm]および[rr])濃度および5連濃度([mmmm]および[rrrr])を含む重合体ミクロ構造を測定した。試料は、d2‐1,1,2,2‐テトラクロルエタンに溶解した。75MHzまたは100MHzのNMR分光計を用いて125℃でスペクトルを記録した。重合体共鳴のピークは、mmmm=21.8ppmを基準とする。NMRによる重合体のキャラクタリゼーションに含まれる計算は、「重合体立体配座および配置(Polymer Conformation and Configuration)」、アカデミック・プレス、ニューヨーク、1969年の中のエフ・エイ・ボビー(F.A.Bovey)および「重合体配列決定 13C‐NMR法(Polymer Sequence Determination,13C‐NMR Method)」、アカデミック・プレス、ニューヨーク、1977年の中のジェイ・ランドール(J.Randall)の論文に従う。長さ2のメチレン配列のパーセント%(CH2)2を以下のように計算した。14〜18ppmの間のメチル炭素の積分(長さ2の配列中にあるメチレンの数と濃度が等しい)を、45〜49ppmの間の長さ1のメチレン配列の積分と14〜18ppmの間にあるメチル炭素の積分との和で除し、100を乗じた。3以上のメチレン配列を除外したので、これは、2以上の配列に含まれるメチレン基の量の最小値の計算である。割振りは、エイチ・エヌ・チェン(H.N.Cheng)およびジェイ・エイ・イーウェン(J.A.Ewen)、マクロモレキュラーケミストリー(Makromol.Chem.)1989年190巻1931頁によった。
2連バレル毛管レオメーターを用いて、せん断粘度をせん断速度の関数として測定した。毛管レオメーター(ボーハン・インスツルメンツ(Bohun Instruments)製のローザンド(Rosand)RAH7/2型)は、直径に対して30:1の長さの比の毛管を備えていた。合計質量25〜30gのペレットを毛管バレルに充填し、試験前に230℃で10分間予熱して随伴空気を完全に除去した。230℃で30から3000/秒のせん断速度範囲で各試験を実行した。レオメーターの2番目のバレル中に設置されたオリフィスを通る材料流の同時圧力損失測定によって、入口圧力損失に対するデータの補正(すなわちバグリー(Bagley)補正)をオンラインで実行した。
メルトフローレート(MFR)は、特に断らない限り、230℃で2.16kgの負荷の下ASTM D1238によって測定する。メルトインデックス(MI)は、190℃で2.16kgの負荷の下ASTM D1238によって測定する。MFRおよびMIの単位は、g/10分またはdg/分である。
密度は、ASTM D1505に記載されているような密度勾配カラムによって、室温まで徐冷した圧縮成形試験片上で測定する。
曲げおよび引張り特性(1%正割曲げ弾性率、ピーク負荷、破断点引張り強さ、および破断時伸び率を含む)は、ASTM D882によって測定する。エルメンドルフ引き裂き強さは、ASTM D1922によって測定する。破裂および破裂エネルギーは、ASTM D3420によって測定する。全エネルギーダート衝撃値は、ASTM D4272によって測定する。
流動点は、ASTM D97によって測定する。動粘度(KV)は、ASTM D445によって測定する。一般に、比重は、ASTM D4052によって特定の温度で測定する。粘度指数(VI)は、ASTM D2270によって測定する。一般に、沸点および蒸留範囲は、ASTM D86またはASTM D1160によって測定する。飽和分および芳香族含有率は、ASTM D3238など、さまざまな方法によって測定することができる。色度は、ASTM D1209によってAPHAスケールで測定する。APHA色度の100は、セイボルト(Saybolt)色度(ASTM D156)の約+10に対応し、APHA色度の20は、セイボルト色度の約+25に対応し、APHA色度の0はセイボルト色度の約+30に対応する点に注意する。
[ブレンド化]
本発明の成分は、任意の適当な手段によってブレンドすることができる。例えば、本発明の成分は、重合体中の可塑剤の適切な分散を実現するのに十分なスタチックミキサー、バッチミキサー、押し出し機またはそれらの組み合わせの中で混合してよい。混合工程は、最初に、例えば回転ドラムブレンダーを用いて乾式ブレンドすることを含んでよい。それは、「マスターバッチ」手法も含んでよく、この場合、最終可塑剤濃度は、無添加の重合体を、高いNFP/スリップ添加剤濃度で前もって調製した適切な量のNFPおよび/またはスリップ添加剤を含む重合体と組み合わせることによって実現する。分散は、繊維ラインの押し出し機中など、物品を製造するために用いられるプロセス方法の一部として行ってよい。可塑剤および/またはスリップ添加剤は、押し出し機バレル中に注入してもよく、または前段ブレンド化工程を省略するために、押し出し機の供給口に導入してもよい。これは、より大きな百分率の可塑剤を用いるとき、または大量の可塑化樹脂が望まれるとき、好ましい方法である。
押し出し法を用いてブレンドした材料については、ASTM D4101に従って、120トン射出成形装置を用いて、標準ASTM引張りバー、HDTバーおよびガードナーインパクトディスクを成形した。ブラベンダー手法を用いてブレンドした材料については、ASTM D4101に従って20トン射出成形装置を用いて引張りバーおよび曲げバーを成形したが、以下の条件は異なっていた。すなわち、金型温度は40℃、注入時間は30秒、引張りバーおよび屈曲バーは、それぞれASTM D638タイプIVおよびASTM D790形状、溶融物の温度は場合によってはASTM D4101に指定された値から10℃離れていたが、常に190〜200℃の範囲(220〜230℃範囲の融解温度で成形されるポリブチレンブレンドを除く)にあった。
成形される材料をPTFE被覆アルミニウム箔の2枚のシートの間にはさんで0.125インチ厚のチェース上に置き、カーバー(Carver)プレス中160℃でプレスした。材料は、圧力を加えずに5分間融解させ、次に10トンの圧力で5分間圧縮した。次に、材料を取り出し、直ちに水冷コールドプラテンの間に置き、10トンの圧力でさらに5分間プレスした。箔‐試料‐箔アセンブリを少なくとも40時間室温でアニールさせた後、箔から試料を取り出す前にドライアイス中で急冷して、箔を剥がすときに材料の変形を防いだ。室温に暖まったら、引張り試験片および曲げ試験片を試料から打ち抜いた。
一般的なスパンボンドプロセスは、連続フィラメント押し出しとそれに続く延伸、ある種のエジェクタを用いるウエブ形成、およびウエブを接着させることからなる。まず、重合体ペレットを押し出し機に供給した。押し出し機中で、加熱溶融スクリューによってペレットを同時に溶融し、システム中を強制的に誘導する。スクリューの末端で、紡糸ポンプがフィルターを通る溶融重合体を計測して紡糸口金に送り、溶融重合体は紡糸口金で圧力を加えられ、毛管を通って特定の押し出し量(1分間あたり孔あたりグラム)で押し出される。紡糸口金は、直径0.4mmの寸法の数100の毛管を含む。重合体は、融点より約30〜50℃高温で溶融して押し出しに十分な低い融解粘度を実現する。紡糸口金から出た繊維は急冷され、直径約16ミクロンの太さの細い繊維に延伸される。固化した繊維は、移動ベルト上にランダムに置かれ、当分野においてウエブとして知られているランダムな網状構造体を形成する。ベルトの移動速度を制御することによってさまざまなウエブの基本重量(平方メートルあたりのグラム)が得られる。ウエブ成形後、ウエブは、当分野において熱接着カレンダーとして知られる加熱布カレンダーを用いて接着され、最終的な強度を実現する。カレンダーは、2つの加熱された鋼のロールからなり、一方のロールは平面であり、他方のロールは高くなった点のパターンを有する。ウエブはカレンダーへ送られ、そこで、約138℃の接着温度でロールの間のウエブをプレスすることによって布を成形する。
以下の操作を用いて、キャストフィルムを調製した。キリヨン(Killion)キャストフィルムラインでキャスト単一層を作製した。このラインは、重合体を供給ブロック中に供給するL/Dが24:1の3つの2.54cm直径押し出し機を有する。供給ブロックは、溶融重合体を押し出し機から20.32cm幅のクローレン(Cloeren)社のダイに分配する。溶融重合体は、230℃の温度でダイから出て、21℃の冷却ロール(直径20.3cm、ロール面25.4cm)上にキャストされる。キャスト装置は、目標の厚さの膜を得るために調整可能な巻き取り速度を備えている。
[抽出]
ブレンド中のNFPの量を測定する1つの方法は、ソックスレー抽出であり、少なくともNFPの大部分は、還流n‐ヘプタンによって抽出される。還流n‐ヘプタン中に可溶の低分子量および/または非晶質材料を含むことがあるので、基材重合体の分析も必要である。ブレンド中の可塑剤のレベルは、下記で説明するように、重量パーセントの抽出分レベルを基材重合体の抽出分レベルで補正することによって決定される。
** 流体保持率=100−(濃度ペレット−濃度生地)×100/濃度ペレット
Claims (33)
- 1つ以上のポリオレフィン、1つ以上の非官能化可塑剤、および前記1つ以上の非官能化可塑剤に加えて1つ以上のスリップ剤を含むポリオレフィン組成物を含み、前記非官能化可塑剤は、120以上の粘度指数と−10℃以下の流動点とを有する;
繊維。 - 共ドレープ性不織布物品に成形された;
請求項1に記載の繊維。 - 前記ポリオレフィンは、ポリプロピレンを含む;
請求項1または請求項2に記載の繊維。 - 前記非官能化可塑剤は、C5からC14のオレフィンのオリゴマーを含み、100℃において2cSt以上の動粘度を有する;
請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の繊維。 - 前記組成物は、ポリプロピレンと40〜50重量%のエチレンプロピレンゴムとのインパクト共重合体を含まない;
請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の繊維。 - 前記組成物は、プロピレンとエチレンとのランダム共重合体を含んでいない;
請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の繊維。 - 前記可塑剤は、90%以上の飽和分レベル、0.03%以下の硫黄分含量および200℃より高い引火点を有するIII類鉱油を含む;
請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の繊維。 - 前記ポリオレフィン組成物には、脂肪酸の金属塩が実質的に存在しない;
請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の繊維。 - 前記スリップ剤は、ヒドロキシド、アリールおよび置換アリール、ハロゲン、アルコキシ、カルボキシレート、エステル、炭素不飽和体、アクリレート、酸素、窒素、カルボキシル、硫酸エステルおよびリン酸エステルから選択される1つ以上の官能基を有する炭化水素を含む;
請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の繊維。 - 前記スリップ剤は、エステル、アミド、アルコール、芳香族および脂肪族炭化水素油の酸、カルナバワックス、微結晶ワックス、ポリオレフィンワックスおよびフッ素含有重合体からなる群から選択される;
請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載の繊維。 - 前記スリップ剤は、脂肪酸アミド、エチレンビス(アミド)または脂肪酸の金属塩を含む;
請求項1ないし請求項10のいずれか1項に記載の繊維。 - 前記スリップ剤は、ポリプロピレンと非官能化可塑剤との重量を基準として前記組成物の0.05から0.5重量パーセントを構成する;
請求項1ないし請求項11のいずれか1項に記載の繊維。 - 前記非官能化可塑剤は、40〜200の炭素数を有するデセンのオリゴマーを含む;
請求項1ないし請求項12のいずれか1項に記載の繊維。 - 前記非官能化可塑剤は、300から1800g/モルの数平均分子量を有し、4つ以上の炭素を有する側鎖を10%未満で、1つまたは2つの炭素を有する側鎖を少なくとも50%有し、−10℃以下の流動点を有するGTLから誘導した基材を含む;
請求項1ないし請求項13のいずれか1項に記載の繊維。 - 前記非官能化可塑剤は、NFPの重量を基準として、0.1重量%以下の、ヒドロキシド、アリールおよび置換アリール、ハロゲン、アルコキシ、カルボキシレート、エステル、炭素不飽和体、アクリレート、酸素、窒素およびカルボキシルから選択された官能基を含む;
請求項1ないし請求項14のいずれか1項に記載の繊維。 - 前記非官能化可塑剤は、測定することができないガラス転移点(Tg)を有するか、あるいは測定することができるとしても前記Tgは0℃より低い;
請求項1ないし請求項15のいずれか1項に記載の繊維。 - 前記非官能化可塑剤は、110℃より高い初留点を有する;
請求項1ないし請求項16のいずれか1項に記載の繊維。 - 前記非官能化可塑剤は、0.86より小さい比重を有する;
請求項1ないし請求項17のいずれか1項に記載の繊維。 - 前記非官能化可塑剤は、115℃から500℃の終点を有する;
請求項1ないし請求項18のいずれか1項に記載の繊維。 - 前記非官能化可塑剤は、100から21,000g/molの間の重量平均分子量を有する;
請求項1ないし請求項19のいずれか1項に記載の繊維。 - 前記非官能化可塑剤は、200から350℃の引火点を有する;
請求項1ないし請求項20のいずれか1項に記載の繊維。 - 前記可塑化組成物は、前記ポリプロピレン自体のガラス転移点より低い単一のガラス転移点を有する;
請求項3ないし請求項21のいずれか1項に記載の繊維。 - 前記ポリプロピレンは、1.6から10のMw/Mnを有する;
請求項3ないし請求項22のいずれか1項に記載の繊維。 - 前記ポリプロピレンは、30から185℃の融点(2回目の融解)を有する;
請求項3ないし請求項23のいずれか1項に記載の繊維。 - 前記ポリプロピレンは、5から80%の結晶化度を有する;
請求項3ないし請求項24のいずれか1項に記載の繊維。 - 前記ポリプロピレンは、20から150J/gの融解熱を有する;
請求項3ないし請求項25のいずれか1項に記載の繊維。 - 前記ポリプロピレンは、0.3から500dg/分のメルトフローレートを有する;
請求項3ないし請求項26のいずれか1項に記載の繊維。 - 前記ポリプロピレンは、プロピレンと、0.5から30重量%の、エチレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、ノナン、デセン、ドデセン、4‐メチルペンテン‐1、3‐メチルペンテン‐1、5‐エチル‐1‐ノネンおよび3,5,5‐トリメチル‐ヘキセン‐1からなる群から選択される1つ以上の共重合用単量体と、の共重合体を含む;
請求項3ないし請求項27のいずれか1項に記載の繊維。 - 前記ポリプロピレンは、プロピレンと、前記重合体の総重量を基準として、0から5重量%のジエンと、2wt%から25wt%のエチレンとを含み、狭い組成分布、25℃から120℃の融点(Tm)、50J/gから3J/gの融解熱、1.5から5のMw/Mnおよび20dg/分より小さいメルトインデックス(MI)を有する;
請求項3ないし請求項28のいずれか1項に記載の繊維。 - 前記ポリプロピレンと前記非官能化可塑剤との重量を基準として、1から15重量%の非官能化可塑剤が存在する;
請求項3ないし請求項29のいずれか1項に記載の繊維。 - 前記ポリプロピレンは、共重合体の総重量を基準として、40重量%から95重量%の成分Aと5重量%から60重量%の成分Bとを含むプロピレンインパクト共重合体またはブレンドであり;成分Aは、プロピレン単独重合体または共重合体を含み、前記共重合体は、10重量%以下のエチレン、ブテン、ヘキセンまたはオクテン共重合用単量体を含み;成分Bは、プロピレン共重合体を含み、前記共重合体は、5重量%から70重量%のエチレン、ブテン、ヘキセンおよび/またはオクテン共重合用単量体と95重量%から30重量%のプロピレンとを含む;
請求項3ないし請求項30のいずれか1項に記載の繊維。 - 成分Aの屈折率と成分Bの屈折率とは、互いの10%の範囲内にあり、任意選択として、前記非官能化可塑剤の屈折率は、成分A、成分Bまたは成分Aと成分Bとの両方の20%の範囲内にある;
請求項31に記載の繊維。 - 500から10,000の重量平均分子量を有するポリエチレンが実質的に存在せず、および/または、フタル酸エステル、アジピン酸エステル、トリメリット酸エステルおよびポリエステルが実質的に存在しない;
請求項1ないし請求項32のいずれか1項に記載の繊維。
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