JP3888709B2 - 弾性複合繊維及び不織布 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工性に優れ、各成分間の接着性にも優れた弾性複合繊維及び該弾性複合繊維を用いてなる不織布に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明の解決しようとする課題】
弾性複合繊維は、ストッキングや、セーターなどの製品に広く用いられている。
従来、このような弾性複合繊維としては、弾性成分としてウレタンを用いてなる弾性複合繊維が用いられている。
【０００３】
しかし、このようなウレタンを弾性成分として用いてなる弾性複合繊維においては、該ウレタンの加工温度と分解温度とが近いために加工性が悪いという問題があり、また、光や熱に対する安定性が悪く、黄変するという問題がある。
更には、ウレタンを弾性成分として用いた弾性複合繊維は、弾性成分とその他の成分との性質が異なるために、加工性が悪く、また、各成分の接着性も悪いという問題がある。
【０００４】
従って、本発明の目的は、加工性に優れ、また、各成分間の接着性も良好である弾性複合繊維及び不織布を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解消すべく鋭意検討した結果、弾性ポリオレフィンを弾性成分として用いてなる弾性複合繊維が上記目的を達成しうることを知見した。
【０００６】
本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、弾性ポリオレフィンと、該弾性ポリオレフィンとは異なる他の非弾性ポリオレフィンとを具備してなり、
上記弾性ポリオレフィンは、シクロペンタジエニル錯体を触媒として用いて共重合させてなるエチレン−α・オレフィン共重合体であり、その密度が０．８８０〜０．８６０ｇ／ｃｍ3であることを特徴とする弾性複合繊維を提供するものである。
【０００７】
また、本発明は、上記弾性ポリオレフィンの永久歪みが５０％以下であり且つヒステリシス比が５．０以下である上記弾性複合繊維を提供するものである。
更に、本発明は、永久歪みが６０％以下であり、且つヒステリシス比が６．０以下である上記弾性複合繊維を提供するものである。
【０００８】
本発明は、芯−鞘構造を有し、上記弾性ポリオレフィンを芯成分とし、上記の他のポリオレフィンを鞘成分としてなる上記弾性複合繊維を提供するものである。更に、本発明は、サイド−バイ−サイド構造を有する上記弾性複合繊維を提供するものである。
【０００９】
また、本発明は、上記弾性複合繊維を具備してなり、永久歪みが６０％以下であり且つヒステリシス比が６．０以下であることを特徴とする不織布を提供するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、先ず本発明の弾性複合繊維について更に詳細に説明する。
本発明の弾性複合繊維は、弾性ポリオレフィンと、該弾性ポリオレフィンとは異なる他の非弾性ポリオレフィンとを具備してなることを特徴とする。
【００１１】
本発明の弾性複合繊維が含有する上記弾性ポリオレフィンは、永久歪みが好ましくは５０％以下、更に好ましくは０〜３０％であり且つヒステリシス比が好ましくは５．０以下、更に好ましくは１．０〜３．５である弾性ポリオレフィンである。
上記永久歪みが５０％を超えるか又は上記ヒステリシス比が５．０を超えると、得られる弾性複合繊維の巻縮性が低下する等、該弾性複合繊維の弾性繊維としての伸縮性が低下するので好ましくない。
【００１２】
尚、永久歪み及びヒステリシス比は、それぞれ、下記の如くして測定されるものである。尚、弾性ポリオレフィンの歪み及びヒステリシス比は、それぞれ該弾性ポリオレフィンをシート状に形成したものを試料として用い、測定したものである。
永久歪みの測定法；下記のヒステリシス比の測定法と同様にして、試料を１００％延伸した後初期のチャック間距離とした際の試料の長さを測定し、１００％延伸した場合の初期長さ（初期のチャック間距離）に対する弛緩できない長さ（初期長さよりも伸びて長くなった部分の長さ）の割合（％）を求め、これを永久歪みとした。
ヒステリシス比の測定法；各試料の伸縮性を調べる為、積算装置付伸長試験機を使って、ヒステリシス比を測定した。即ち、上記弾性ポリオレフィンにより、幅２５ｍｍの試料を作成し、該試料を上記試験機にチャック間距離が１００ｍｍとなるように固定し、次いで、各試料を３００ｍｍ／ｍｉｎの速度で１００％延伸して延伸曲線を作成し、引き続き同じ速度で緩めてチャック間が初めの長さになった所で緩めるのを止めて弛緩曲線を作成し、各々延伸曲線下及び弛緩曲線下の面積を測定し、これらを次式に代入して、ヒステリシス比を算出した。
ヒステリシス比＝延伸曲線下の面積／弛緩曲線下の面積
ここで、真のエラストマーのヒステリシス比は、１．０であるため、試料のヒステリシス比を測定した場合にヒステリシス比が５未満の弾性ポリオレフィンを有する弾性複合繊維が衛生品用の弾性材料として適している。
【００１３】
また、弾性ポリオレフィンは、その密度が０．８８０〜０．８６０ｇ／ｃｍ 3 である。上記密度が０．８８０ｇ／ｃｍ3を超えると、引張強度および風合い（フィット性）が低下する。ここで、上記密度は、通常公知のポリマーの密度測定と同様にして測定されるものである。
【００１４】
上記弾性ポリオレフィンとしては、上述の如く、上記範囲内の永久歪みとヒステリシス比とを満足するものが好ましく、具体的には、上記密度を満足する、シクロペンタジエニル錯体を触媒として用いて共重合させてなるエチレン−α・オレフィン共重合体等が用いられる。
【００１５】
上記α−オレフィンとしては、例えばプロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−ヘプテン、４−メチルペンテン−１、４−メチルヘキセン−１、４−ジメチルペンテン−１、オクタデセン、イソオクテン、イソオクタジエン、デカジエン等の炭素数３〜２０のα−オレフィンが挙げられるが、中でも１−ヘキセン、１−オクテン、１−ヘプテン、４−メチルペンテン−１が好ましい。また、これらのα−オレフィンは、エチレンに対し１種もしくは２種以上を共重合させることができる。
【００１６】
また、上記α−オレフィンの共重合比率は、共重合体全体中２〜６０重量％であることが好ましい。即ち、α−オレフィンの配合量をエチレンとα−オレフィンとの合計量に対して２〜６０重量％として共重合させるのが好ましい。
上記共重合比率が、上記下限未満又は上限を超えると、伸縮弾性が低くなる。
【００１７】
また、触媒として用いられる上記シクロペンタジエニル錯体としては、次式（Ｉ）に示される化合物等が挙げられる。
ＭＬX ・・・（Ｉ）
〔式中、Ｍは、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、ＴａおよびＣｒからなる群から選ばれる遷移金属を示し、Ｌは、該遷移金属に配位する配位子であり、シクロペンタジエニル骨格を有する基を示し、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数１〜１２のアリ−ロキシ基、炭素数１〜１２のトリアルキルシリル基、ＳＯ3 Ｒ基（ただしＲはハロゲンなどの置換基を有していてもよい炭素数１〜８の炭化水素基）、ハロゲン原子または水素原子を示し、ｘは上記遷移金属の原子価と同じ数である。
但し、上記Ｌは、複数個配位している場合にはそれぞれ異なる基であっても良いが、少なくとも１つはシクロペンタジエニル骨格を有する基である。即ち、上記ｘが１の場合には、上記Ｌはシクロペンタジエニル骨格を有する基であり、上記ｘが２以上の場合には、複数個の上記Ｌの内少なくとも一つは、シクロペンタジエニル骨格を有する基である。〕
【００１８】
上記のシクロペンタジエニル骨格を有する基としては、たとえば、シクロペンタジエニル基、メチルシクロペンタジエニル基、ジメチルシクロペンタジエニル基、トリメチルシクロペンタジエニル基、テトラメチルシクロペンタジエニル基、ペンタメチルシクロペンタジエニル基、エチルシクロペンタジエニル基、メチルエチルシクロペンタジエニル基、プロピルシクロペンタジエニル基、メチルプロピルシクロペンタジエニル基、ブチルシクロペンタジエニル基、メチルブチルシクロペンタジエニル基、ヘキシルシクロペンタジエニル基、などのアルキル置換シクロペンタジエニル基；あるいはインデニル基、４，５，６，７−テトラヒドロインデニル基、フルオレニル基などを例示することができる。また、これらの基は、ハロゲン原子、トリアルキルシリル基などで置換されていてもよい。
【００１９】
上記のシクロペンタジエニル骨格を有する基としては、上述の例示したものの中でも、アルキル置換シクロペンタジエニル基が特に好ましい。
【００２０】
また、上記一般式（Ｉ）で表される化合物が、シクロペンタジエニル骨格を有する基を２個以上含む場合には、そのうち２個のシクロペンタジエニル骨格を有する基同士は、エチレン、プロピレンなどのアルキレン基；イソプロピリデン、ジフェニルメチレンなどの置換アルキレン基；シリレン基またはジメチルシリレン基、ジフェニルシリレン基、メチルフェニルシリレン基などの置換シリレン基などを介して結合されていてもよい。
【００２１】
また、上記の炭素数１〜１２の炭化水素基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基などが挙げられ、より具体的には、アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基などが例示され、シクロアルキル基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが例示され、アリール基としては、フェニル基、トリル基などが例示され、アラルキル基としては、ベンジル基、ネオフィル基などが例示される。
また、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基などが例示され、アリーロキシ基としては、フェノキシ基などが例示され、ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などが例示される。
【００２２】
また、上記ＳＯ3 Ｒ基としては、ｐ−トルエンスルホナト基、メタンスルホナト基、トリフルオロメタンスルホナト基などが例示される。
【００２３】
このようなシクロペンタジエニル骨格を有する基を含む化合物としては、例えば遷移金属の原子価が４である場合、より具体的には下記式(II)で示される。
【００２４】
Ｒ2 k Ｒ3 l Ｒ4 m Ｒ5 n Ｍ ・・・(II)
〔式中、Ｍは上記遷移金属であり、Ｒ2 は、シクロペンタジエニル骨格を有する基（配位子）であり、Ｒ3 、Ｒ4 およびＲ5 は、それぞれシクロペンタジエニル骨格を有する基、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリーロキシ基、トリアルキルシリル基、ＳＯ3 Ｒ基、ハロゲン原子または水素原子であり、ｋは１以上の整数であり、ｋ＋１＋ｍ＋ｎ＝４である。〕
【００２５】
また、本発明では上記式(II)において、Ｒ2 、Ｒ3 、Ｒ4 およびＲ5 のうち少なくとも２個、例えばＲ2 及びＲ3 がシクロペンタジエニル骨格を有する基（配位子）である化合物が好ましく用いられ、これらのシクロペンタジエニル骨格を有する基（例えばＲ2 及びＲ3 ）は、上述の如く結合されていてもよい。
【００２６】
以下に、Ｍがジルコニウムである上記シクロペンタジエニル錯体について具体的な化合物を例示する。
ビス（インデニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（インデニル）ジルコニウムジブロミド、ビス（インデニル）ジルコニウムビス（ｐ−トルエンスルホナト）ビス４，５，６，７−テトラヒドロインデニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（フルオレニル）ジルコニウムジクロリド、エチレンビス（インデニル）ジルコニウムジクロリド、エチレンビス（インデニル）ジルコニウムジブロミド、エチレンビス（インデニル）ジメチルジルコニウム、エチレンビス（インデニル）ジフェニルジルコニウム、エチレンビス（インデニル）メチルジルコニウムモノクロリド、エチレンビス（インデニル）ジルコニウムビス（メタンスルホナト）、エチレンビス（インデニル）ジルコニウムビス（ｐ−トルエンスルホナト）、エチレンビス（インデニル）ジルコニウムビス（トリフルオロメタンスルホナト）、エチレンビス（４，５，６，７−テトラヒドロインデニル）ジルコニウムジクロリド、イソプロピリデン（シクロペンタジエニル−フルオレニル）ジルコニウムジクロリド、イソプロピリデン（シクロペンタジエニル−メチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス（シクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス（メチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス（ジメチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス（トリメチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス（インデニル）ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス（インデニル）ジルコニウムビス（トリフルオロメタンスルホナト）、ジメチルシリレンビス（４，５，６，７−テトラヒドロインデニル）ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス（シクロペンタジエニル−フルオレニル）ジルコニウムジクロリド、ジフェニルシリレンビス（インデニル）ジルコニウムジクロリド、メチルフェニルシリレンビス（インデニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（シクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（シクロペンタジエニル）ジルコニウムジブロミド、ビス（シクロペンタジエニル）メチルジルコニウムモノクロリド、ビス（シクロペンタジエニル）エチルジルコニウムモノクロリド、ビス（シクロペンタジエニル）シクロヘキシルジルコニウムモノクロリド、ビス（シクロペンタジエニル）フェニルジルコニウムモノクロリド、ビス（シクロペンタジエニル）ベンジルジルコニウムモノクロリド、ビス（シクロペンタジエニル）ジルコニウムモノクロリドモノハイドライド、ビス（シクロペンタジエニル）メチルジルコニウムモノハイドライド、ビス（シクロペンタジエニル）ジメチルジルコニウム、ビス（シクロペンタジエニル）ジフェニルジルコニウム、ビス（シクロペンタジエニル）ジベンジルジルコニウム、ビス（シクロペンタジエニル）ジルコニウムメトキシクロリド、ビス（シクロペンタジエニル）ジルコニウムエトキシクロリド、ビス（シクロペンタジエニル）ジルコニウムビス（メタンスルホナト）、ビス（シクロペンタジエニル）ジルコニウムビス（ｐ−トルエンスルホナト）、ビス（シクロペンタジエニル）ジルコニウムビス（トリフルオロメタンスルホナト）、ビス（メチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（ジメチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（ジメチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムエトキシクロリド、ビス（ジメチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムビス（トリフルオロメタンスルホナト）、ビス（エチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（メチルエチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（プロピルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（メチルプロピルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（ブチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（メチルブチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（メチルブチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムビス（メタンスルホナト）、ビス（トリメチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（テトラメチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（ペンタメチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（ヘキシルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（トリメチルシリルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド。
【００２７】
なお、上述の例示した化合物において、ジメチルシクロペンタジエニル等のシクロペンタジエニル環の二置換体は１，２−および１，３−置換体を含み、ジメチルシクロペンタジエニル等の三置換体は１，２，３−および１，２，４−置換体を含む。またプロピル、ブチルなどのアルキル基はｎ−、ｉ−、ｓｅｃ−、ｔｅｒｔ−などの異性体を含む。また、上記シクロペンタジエニル錯体としては、上記Ｍがジルコニウムである上述の化合物において、ジルコニウムを、チタン、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタルまたはクロムに置換した化合物も例示される。
【００２８】
また、上記シクロペンタジエニル錯体は、その使用に際しては、単独又は混合物とし用いることができる。また、炭化水素あるいはハロゲン化炭化水素に希釈して用いてもよい。
また、本発明において上記シクロペンタジエニル錯体としては、中心の金属原子がジルコニウムであり、少なくとも２個のシクロペンタジエニル骨格を有する基を配位子としてジルコノセン化合物が好ましく用いられる。
【００２９】
また、本発明におけるシクロペンタジエニル錯体触媒としては、特開平４−２５３７１１号公報、特開平４−２７９５９２号公報、特表平６−５０３５８５号公報、特開平３−１８８０９２号公報又は特開平２−８４４０７号公報に記載されている重合触媒を用いることもできる。
【００３０】
また、上記シクロペンタジエニル錯体には、助触媒を併用することもできる。この際用いることができる上記助触媒としては、通常のアルミノオキサン化合物又は通常のメタセロン化合物と反応して安定なアニオンを形成する化合物等が挙げられる。
【００３１】
上記エチレン−α・オレフィン共重合体は、上記シクロペンタジエニル錯体を用いた公知の方法で容易に製造することができるが、具体的には、エチレンとα−オレフィンとを、上記シクロペンタジエニル錯体（又はこれを含む触媒系；以下、「触媒系」という場合にはこれらを総称する）の存在下に、幅広い温度及び圧力範囲において、溶液重合、スラリー重合などの液相重合法、あるいは気相重合法により重合させることによって製造できる。
特に、上記メシクロペンタジエニル錯体と上記アルミノオキサン化合物とを併用して重合するには、特開昭６１−１３０３１４号公報、同６０−３５００６号公報、同６０−３５００７号公報、同５８−１９３０９号公報、同６０−３５００８号公報、特開平３−１６３０８８号公報等に記載の方法に従って、また、上記シクロペンタジエニル錯体及び該シクロペンタジエニル錯体と反応して安定なアニオンを形成する化合物を併用して重合するには、ヨーロッパ特許第２７７，００４号明細書、国際公開ＷＯ９２／０１７２３号公報等に記載されている高圧イオン重合法に従って、重合することができる。
【００３２】
また、本発明において上記弾性ポリオレフィンと共に用いられる上記の他のポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ１−ブテンおよびこれらの変性物等が好ましく挙げられる。
また、上記の他のポリオレフィンの分子量は、１万〜１００万であるのが好ましい。
【００３３】
本発明の弾性複合繊維における上記弾性ポリオレフィンと上記の他のポリオレフィンとの使用比率は、上記弾性ポリオレフィン：上記の他のポリオレフィン＝４０〜９０：６０〜１０（重量比）であるのが好ましい。
【００３４】
また、上記弾性複合繊維の繊維長は、３〜７６ｍｍであるのが好ましく、繊度は０．１〜３０デニールであるのが好ましい。
【００３５】
上記エチレン−α・オレフィン共重合体におけるエチレンとα−オレフィンとの配合割合は、エチレンが好ましくは４０〜９８重量％、α−オレフィンが好ましくは６０〜２重量％である。
【００３６】
上記エチレン−α・オレフィン共重合体は、エチレンとα−オレフィンとを、シクロペンタジニエル錯体の存在下に、１００〜３，０００ｋｇ／ｃｍ2 、好ましくは３００〜２，０００ｋｇ／ｃｍ2 、１２５〜２５０℃、好ましくは１５０〜２００℃の温度で高圧イオン重合法により重合して、製造することができる。特に、上記シクロペンタジエニル錯体と上記アルミノオキサン化合物とを併用して重合するには、特開昭６１−１３０３１４号公報、同６０−３５００６号公報、同５８−１９３０９号公報、同６０−３５００８号公報、特開平３−１６３０８８号公報等に記載の方法に従って、また、上記シクロペンタジエニル錯体及び該シクロペンタジエニル錯体と反応して安定なアニオンを形成する化合物を併用して重合するには、ヨーロッパ特許第２７７，００４号明細書、国際公開ＷＯ９２／０１７２３号公報等に記載されている高圧イオン重合法に従って、重合することができる。
【００３７】
また、上記エチレン−α・オレフィン共重合体の分子量分布は、ＧＰＣで測定した重量平均分子量と数平均分子量との比Ｍｗ／Ｍｎが４以下であるのが好ましく、２以下であるのが更に好ましい。
また、エチレン−α・オレフィン共重合体のＭＦＲ（ＪＩＳ Ｋ−７２１０；１９０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定）は、好ましくは０．０１〜３００ｇ／１０分、更に好ましくは０．１〜１５０ｇ／１０分、特に好ましくは０．５〜３０ｇ／１０分である。
【００３８】
次いで、本発明の弾性複合繊維の構造を、図面を参照して説明する。
ここで、図１〜図１２は、それぞれ、本発明の弾性複合繊維の第１〜第１２の形態を示す拡大幅方向断面図である。
【００３９】
図１に示す第１の形態の弾性複合繊維１は、芯−鞘構造を有し、上記弾性ポリオレフィンを芯成分１ａとし、上記の他のポリオレフィンを鞘成分１ｂとしてなる繊維である。
更に詳述すると、上記芯成分１ａ及び上記鞘成分１ｂは共に円柱状であり、上記芯成分１ａは上記鞘成分１ｂのほぼ中央に位置している。
上記弾性複合繊維１において、上記芯成分１ａの断面積と上記鞘繊維１ｂの断面積との比は、４０〜９０：６０〜１０とするのが好ましい。
このような芯−鞘構造の繊維は、通常公知の製造方法と同様にして製造することができる。
【００４０】
図２に示す第２の形態の弾性複合繊維２は、サイド−バイ−サイド構造を有する繊維である。
更に詳述すると、上記弾性ポリオレフィンからなる弾性部分２ａ及び上記他のポリオレフィンからなる非弾性部分２ｂは、共に断面形状が半円形である。
上記弾性複合繊維２において、上記芯成分２ａの断面積と上記鞘繊維２ｂの断面積との比は、１：１である。
このようなサイド−バイ−サイド構造の繊維は、通常公知の製造方法と同様にして製造することができる。
【００４１】
図３に示す第３の形態の弾性複合繊維３は、図１に示す芯−鞘構造を有する繊維の変形例であり、３つの芯成分３ａが、鞘成分３ｂのほぼ中央部に等間隔で配されている。
【００４２】
図４に示す第４の形態の弾性複合繊維４は、図１に示す芯−鞘構造を有する繊維の変形例であり、略楕円形状の芯成分４ａが、鞘成分４ｂの側方に偏寄している。
【００４３】
図５に示す第５の形態の弾性複合繊維５は、図２に示すサイド−バイ−サイド構造を有する繊維の変形例であり、略楕円形状の弾性部分５ａが、非弾性部分５ｂの側方に偏寄している。
【００４４】
図６に示す第６の形態の弾性複合繊維６は、弾性部分６ａにより円の面積が３分割されたような形状となされており、結果として３つの非弾性領域６ｂが形成されている。
【００４５】
図７に示す第７の形態の弾性複合繊維７は、図６に示す繊維の変形例であり、弾性部分７ａにより円の面積が６分割されたような形状となされており、結果として６つの非弾性領域７ｂが形成されている。
【００４６】
図８に示す第８の形態の弾性複合繊維８は、図６に示す繊維の変形例であり、幅広の弾性部分８ａにより円の面積が４分割されたような形状となされており、結果として４つの小さな非弾性領域８ｂが形成されている。
【００４７】
図９に示す第９の形態の弾性複合繊維９は、弾性部分９ａを芯とし、該弾性部分９ａの周囲に襞状の非弾性部分９ｂが凸設されている。尚、この形態においては、該非弾性部分９ｂは該弾性部分９ａの周囲にて繊維の長手方向に対して螺旋状に設けられているのが好ましい。
【００４８】
図１０に示す第１０の形態の弾性複合繊維１０は、図９に示す繊維の変形例であり、各辺が中心側に向けて湾曲形成されてなる３角形状に弾性部分１０ａが形成されており、該弾性部分１０ａの各頂点上に、円筒状の非弾性部分１０ｂが配されている。この形態においても、該非弾性部分９ｂは該弾性部分９ａの周囲にて繊維の長手方向に対して螺旋状に設けられているのが好ましい。
【００４９】
図１１に示す第１１の形態の弾性複合繊維１１は、いわゆる分割繊維であり、それぞれ断面形状が円弧状の弾性部分１１ａ及び非弾性部分１１ｂが、交互に同数配されており、全体として円筒状になされている。
【００５０】
図１２に示す第１２の形態の弾性複合繊維１２は、いわゆる分割繊維であり、それぞれ断面形状が線状の弾性部分１１ａ及び非弾性部分１１ｂが、交互に配されており、全体として円筒状になされている。
【００５１】
また、上記弾性複合繊維は、その永久歪みが好ましくは６０％以下、更に好ましくは５０％以下（０〜５０％）であり、且つヒステリシス比が好ましくは６．０以下、更に好ましくは５．０以下（１．０〜５．０）である。
上記永久歪み及び上記ヒステリシス比が、上記範囲を超えると、繊維の捲縮性が低下するなど弾性繊維としての伸縮性が低下するので、好ましくない。
【００５２】
また、上記弾性複合繊維の繊度は、０．１〜１０００デニール（ｄ）であるのが好ましく、短繊維、長繊維及び連続繊維の何れの形態でもよい。
【００５３】
尚、上記永久歪み及び上記ヒステリシス比は、下記の如くして測定した。
永久歪みの測定法；下記のヒステリシス比の測定法と同様にして、試料を１００％延伸した後初期のチャック間距離とした際の試料の長さを測定し、１００％延伸した場合の初期長さ（初期のチャック間距離）に対する弛緩できない長さ（初期長さよりも伸びて長くなった部分の長さ）の割合（％）を求め、これを永久歪みとした。
ヒステリシス比の測定法；各試料の伸縮性を調べる為、積算装置付伸長試験機を使って、ヒステリシス比を測定した。ＪＩＳ Ｌ１０１５およびＬ１０９６に基づき各試料を試験機に固定し、次いで、各試料を３００ｍｍ／ｍｉｎの速度で１００％延伸して延伸曲線を作成し、引き続き同じ速度で緩めてチャック間が初めの長さになった所で緩めるのを止めて弛緩曲線を作成し、各々延伸曲線下及び弛緩曲線下の面積を測定し、これらを次式に代入して、ヒステリシス比を算出した。
ヒステリシス比＝延伸曲線下の面積／弛緩曲線下の面積
【００５４】
本発明の弾性複合繊維は、使い捨ておむつなどの衛生品用の不織布、エラストマーフィルムとの複合によりサイドパネル、腰部固定バンド、止着基材、生理用ショーツ等の用途に有用である。
【００５５】
次いで、本発明の不織布について詳述する。
本発明の不織布は、その構成繊維として、上記の本発明の弾性複合繊維を具備することを特徴とする。
【００５６】
本発明の不織布は、上記弾性複合繊維のみにより構成されていてもよいが、該弾性複合繊維と共に他の繊維を含有させることもできる。
上記の他の繊維を用いる場合における本発明の不織布において、上記弾性複合繊維の含有量は、４０重量％以上とするのが好ましい。
この際用いられる上記の他の繊維としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、アクリル、レーヨン、コットン、シルク、パルプ等一般的な繊維等が用いられる。
【００５７】
上記不織布は、公知の不織布の製造方法に準じて製造することができる。即ち、上記不織布は、上記弾性複合繊維を用いて常法に準じて製造された通常の不織布と略同様の繊維構造を有する不織布である。
上記の製造方法としては、具体的には例えば、繊維の紡糸段階でシート化する方法である、スパンボンド法、メルトブローン法、フラッシュ紡糸法等があげられる。また、上記弾性複合繊維として、ショートファイバーを用いる場合には、カード法によるウエブを熱接着する方法、水流交絡によるスパンレース法、ニードルパンチ法や、乾式パルプの製造方法等のエアーで分散し、熱接着させる方法等を用いることができる。
【００５８】
また、本発明の不織布は、その永久歪みが好ましくは６０％以下、更に好ましくは５０％以下（０〜５０％）であり、且つヒステリシス比が好ましくは６．０以下、更に好ましくは５．０以下（１．０〜５．０）である。
上記永久歪み及び上記ヒステリシス比が、上記範囲を超えると、伸縮弾性が低く、フィット性を要求される吸収性物品等の物品として好適でなくなる場合があるので好ましくない。
尚、上記永久歪み及び上記ヒステリシス比は、上記の弾性複合繊維の永久歪み及びヒステリシス比と同様にして測定することができる。
【００５９】
本発明の不織布は、使い捨ておむつの裏面シート等各種吸収性物品の各種部材、止着部材、生理用ショーツ、シップ等貼布材、一般衣料用部材、素材等に用いることができる。
【００６０】
【実施例】
以下、実施例により本発明の不織布について更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６１】
〔実施例１〕
メルトインデックスＭＩ（ＭＦＲ）＝１５ｇ／１０ｍｉｎで形成した密度ρ＝０．８７ｇ／ｃｍ3 のエチレン−１−オクテン共重合体（永久歪み２０％、ヒステリシス比２．２）を芯成分１ａとして用い、メルトインデックスＭＩ＝１５ｇ／１０ｍｉｎで形成した密度ρ＝０．９５ｇ／ｃｍ3 の高密度ポリエチレンを鞘成分１ｂとして用いて、図１に示す第１の形態の弾性複合繊維１を製造した。尚、上記芯成分１ａの断面積と上記鞘繊維１ｂの断面積との比は８０：２０であり、繊度２ｄ×長さ５１ｍｍであった。また、永久歪みは、３０％であり、ヒステリシス比は３．０であった。
そして、該弾性複合繊維１００％から成るカードウェッブを作り、該カードウェッブを、エンボス率が１０面積％であり且つ表面温度が１３８℃であるロールに５ｍ／ｍｉｎで通し、坪量２５ｇ／ｍ2 の不織布を得た。
得られた不織布の永久歪みは２８％であり、ヒステリシス比は３．２であり、厚さ０．７ｍｍで通常のポリエチレン不織布と同様に滑らかで良好な風合いを得た。
【００６２】
〔実施例２〕
メルトインデックスＭＩ＝１５ｇ／１０ｍｉｎで形成した密度ρ＝０．８７ｇ／ｃｍ3 のエチレン−１−オクテン共重合体（永久歪み２０％、ヒステリシス比２．２）を弾性成分５ａとして用い、メルトインデックスＭＩ＝１５ｇ／１０ｍｉｎで形成した密度ρ＝０．９５ｇ／ｃｍ3 の高密度ポリエチレンを非弾性成分５ｂとして用いて、図５に示す第５の形態の弾性複合繊維５を製造した。得られた弾性複合繊維における、上記弾性成分５ａの断面積と上記非弾性成分５ｂの断面積との比は７０：３０であった。尚、繊度２ｄ×長さ５１ｍｍであり、また、永久歪みは、３５％であり、ヒステリシス比は３．２であった。
得られた弾性複合繊維を実施例１と同様に処理して、坪量３５ｇ／ｍ2 の不織布を製造した。得られた不織布の永久歪みは２１％であり、ヒステリシス比は２．６であり、厚さ１．１ｍｍで、風合いに優れ、伸縮性の良好なものであった。
【００６３】
【発明の効果】
本発明の弾性複合材料は、加工性に優れ、また、各成分間の接着性も良好なものである。
また、本発明の不織布は、伸縮性に優れ、低刺激性で風合いが良好なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の弾性複合繊維の第１の形態を示す拡大幅方向断面図である。
【図２】図２は、本発明の弾性複合繊維の第２の形態を示す拡大幅方向断面図である。
【図３】図３は、本発明の弾性複合繊維の第３の形態を示す拡大幅方向断面図である。
【図４】図４は、本発明の弾性複合繊維の第４の形態を示す拡大幅方向断面図である。
【図５】図５は、本発明の弾性複合繊維の第５の形態を示す拡大幅方向断面図である。
【図６】図６は、本発明の弾性複合繊維の第６の形態を示す拡大幅方向断面図である。
【図７】図７は、本発明の弾性複合繊維の第７の形態を示す拡大幅方向断面図である。
【図８】図８は、本発明の弾性複合繊維の第８の形態を示す拡大幅方向断面図である。
【図９】図９は、本発明の弾性複合繊維の第９の形態を示す拡大幅方向断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の弾性複合繊維の第１０の形態を示す拡大幅方向断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の弾性複合繊維の第１１の形態を示す拡大幅方向断面図である。
【図１２】図１２は、本発明の弾性複合繊維の第１２の形態を示す拡大幅方向断面図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工性に優れ、各成分間の接着性にも優れた弾性複合繊維及び該弾性複合繊維を用いてなる不織布に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明の解決しようとする課題】
弾性複合繊維は、ストッキングや、セーターなどの製品に広く用いられている。
従来、このような弾性複合繊維としては、弾性成分としてウレタンを用いてなる弾性複合繊維が用いられている。
【０００３】
しかし、このようなウレタンを弾性成分として用いてなる弾性複合繊維においては、該ウレタンの加工温度と分解温度とが近いために加工性が悪いという問題があり、また、光や熱に対する安定性が悪く、黄変するという問題がある。
更には、ウレタンを弾性成分として用いた弾性複合繊維は、弾性成分とその他の成分との性質が異なるために、加工性が悪く、また、各成分の接着性も悪いという問題がある。
【０００４】
従って、本発明の目的は、加工性に優れ、また、各成分間の接着性も良好である弾性複合繊維及び不織布を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解消すべく鋭意検討した結果、弾性ポリオレフィンを弾性成分として用いてなる弾性複合繊維が上記目的を達成しうることを知見した。
【０００６】
本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、弾性ポリオレフィンと、該弾性ポリオレフィンとは異なる他の非弾性ポリオレフィンとを具備してなり、
上記弾性ポリオレフィンは、シクロペンタジエニル錯体を触媒として用いて共重合させてなるエチレン−α・オレフィン共重合体であり、その密度が０．８８０〜０．８６０ｇ／ｃｍ3であることを特徴とする弾性複合繊維を提供するものである。
【０００７】
また、本発明は、上記弾性ポリオレフィンの永久歪みが５０％以下であり且つヒステリシス比が５．０以下である上記弾性複合繊維を提供するものである。
更に、本発明は、永久歪みが６０％以下であり、且つヒステリシス比が６．０以下である上記弾性複合繊維を提供するものである。
【０００８】
本発明は、芯−鞘構造を有し、上記弾性ポリオレフィンを芯成分とし、上記の他のポリオレフィンを鞘成分としてなる上記弾性複合繊維を提供するものである。更に、本発明は、サイド−バイ−サイド構造を有する上記弾性複合繊維を提供するものである。
【０００９】
また、本発明は、上記弾性複合繊維を具備してなり、永久歪みが６０％以下であり且つヒステリシス比が６．０以下であることを特徴とする不織布を提供するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、先ず本発明の弾性複合繊維について更に詳細に説明する。
本発明の弾性複合繊維は、弾性ポリオレフィンと、該弾性ポリオレフィンとは異なる他の非弾性ポリオレフィンとを具備してなることを特徴とする。
【００１１】
本発明の弾性複合繊維が含有する上記弾性ポリオレフィンは、永久歪みが好ましくは５０％以下、更に好ましくは０〜３０％であり且つヒステリシス比が好ましくは５．０以下、更に好ましくは１．０〜３．５である弾性ポリオレフィンである。
上記永久歪みが５０％を超えるか又は上記ヒステリシス比が５．０を超えると、得られる弾性複合繊維の巻縮性が低下する等、該弾性複合繊維の弾性繊維としての伸縮性が低下するので好ましくない。
【００１２】
尚、永久歪み及びヒステリシス比は、それぞれ、下記の如くして測定されるものである。尚、弾性ポリオレフィンの歪み及びヒステリシス比は、それぞれ該弾性ポリオレフィンをシート状に形成したものを試料として用い、測定したものである。
永久歪みの測定法；下記のヒステリシス比の測定法と同様にして、試料を１００％延伸した後初期のチャック間距離とした際の試料の長さを測定し、１００％延伸した場合の初期長さ（初期のチャック間距離）に対する弛緩できない長さ（初期長さよりも伸びて長くなった部分の長さ）の割合（％）を求め、これを永久歪みとした。
ヒステリシス比の測定法；各試料の伸縮性を調べる為、積算装置付伸長試験機を使って、ヒステリシス比を測定した。即ち、上記弾性ポリオレフィンにより、幅２５ｍｍの試料を作成し、該試料を上記試験機にチャック間距離が１００ｍｍとなるように固定し、次いで、各試料を３００ｍｍ／ｍｉｎの速度で１００％延伸して延伸曲線を作成し、引き続き同じ速度で緩めてチャック間が初めの長さになった所で緩めるのを止めて弛緩曲線を作成し、各々延伸曲線下及び弛緩曲線下の面積を測定し、これらを次式に代入して、ヒステリシス比を算出した。
ヒステリシス比＝延伸曲線下の面積／弛緩曲線下の面積
ここで、真のエラストマーのヒステリシス比は、１．０であるため、試料のヒステリシス比を測定した場合にヒステリシス比が５未満の弾性ポリオレフィンを有する弾性複合繊維が衛生品用の弾性材料として適している。
【００１３】
また、弾性ポリオレフィンは、その密度が０．８８０〜０．８６０ｇ／ｃｍ 3 である。上記密度が０．８８０ｇ／ｃｍ3を超えると、引張強度および風合い（フィット性）が低下する。ここで、上記密度は、通常公知のポリマーの密度測定と同様にして測定されるものである。
【００１４】
上記弾性ポリオレフィンとしては、上述の如く、上記範囲内の永久歪みとヒステリシス比とを満足するものが好ましく、具体的には、上記密度を満足する、シクロペンタジエニル錯体を触媒として用いて共重合させてなるエチレン−α・オレフィン共重合体等が用いられる。
【００１５】
上記α−オレフィンとしては、例えばプロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−ヘプテン、４−メチルペンテン−１、４−メチルヘキセン−１、４−ジメチルペンテン−１、オクタデセン、イソオクテン、イソオクタジエン、デカジエン等の炭素数３〜２０のα−オレフィンが挙げられるが、中でも１−ヘキセン、１−オクテン、１−ヘプテン、４−メチルペンテン−１が好ましい。また、これらのα−オレフィンは、エチレンに対し１種もしくは２種以上を共重合させることができる。
【００１６】
また、上記α−オレフィンの共重合比率は、共重合体全体中２〜６０重量％であることが好ましい。即ち、α−オレフィンの配合量をエチレンとα−オレフィンとの合計量に対して２〜６０重量％として共重合させるのが好ましい。
上記共重合比率が、上記下限未満又は上限を超えると、伸縮弾性が低くなる。
【００１７】
また、触媒として用いられる上記シクロペンタジエニル錯体としては、次式（Ｉ）に示される化合物等が挙げられる。
ＭＬX ・・・（Ｉ）
〔式中、Ｍは、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、ＴａおよびＣｒからなる群から選ばれる遷移金属を示し、Ｌは、該遷移金属に配位する配位子であり、シクロペンタジエニル骨格を有する基を示し、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数１〜１２のアリ−ロキシ基、炭素数１〜１２のトリアルキルシリル基、ＳＯ3 Ｒ基（ただしＲはハロゲンなどの置換基を有していてもよい炭素数１〜８の炭化水素基）、ハロゲン原子または水素原子を示し、ｘは上記遷移金属の原子価と同じ数である。
但し、上記Ｌは、複数個配位している場合にはそれぞれ異なる基であっても良いが、少なくとも１つはシクロペンタジエニル骨格を有する基である。即ち、上記ｘが１の場合には、上記Ｌはシクロペンタジエニル骨格を有する基であり、上記ｘが２以上の場合には、複数個の上記Ｌの内少なくとも一つは、シクロペンタジエニル骨格を有する基である。〕
【００１８】
上記のシクロペンタジエニル骨格を有する基としては、たとえば、シクロペンタジエニル基、メチルシクロペンタジエニル基、ジメチルシクロペンタジエニル基、トリメチルシクロペンタジエニル基、テトラメチルシクロペンタジエニル基、ペンタメチルシクロペンタジエニル基、エチルシクロペンタジエニル基、メチルエチルシクロペンタジエニル基、プロピルシクロペンタジエニル基、メチルプロピルシクロペンタジエニル基、ブチルシクロペンタジエニル基、メチルブチルシクロペンタジエニル基、ヘキシルシクロペンタジエニル基、などのアルキル置換シクロペンタジエニル基；あるいはインデニル基、４，５，６，７−テトラヒドロインデニル基、フルオレニル基などを例示することができる。また、これらの基は、ハロゲン原子、トリアルキルシリル基などで置換されていてもよい。
【００１９】
上記のシクロペンタジエニル骨格を有する基としては、上述の例示したものの中でも、アルキル置換シクロペンタジエニル基が特に好ましい。
【００２０】
また、上記一般式（Ｉ）で表される化合物が、シクロペンタジエニル骨格を有する基を２個以上含む場合には、そのうち２個のシクロペンタジエニル骨格を有する基同士は、エチレン、プロピレンなどのアルキレン基；イソプロピリデン、ジフェニルメチレンなどの置換アルキレン基；シリレン基またはジメチルシリレン基、ジフェニルシリレン基、メチルフェニルシリレン基などの置換シリレン基などを介して結合されていてもよい。
【００２１】
また、上記の炭素数１〜１２の炭化水素基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基などが挙げられ、より具体的には、アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基などが例示され、シクロアルキル基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが例示され、アリール基としては、フェニル基、トリル基などが例示され、アラルキル基としては、ベンジル基、ネオフィル基などが例示される。
また、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基などが例示され、アリーロキシ基としては、フェノキシ基などが例示され、ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などが例示される。
【００２２】
また、上記ＳＯ3 Ｒ基としては、ｐ−トルエンスルホナト基、メタンスルホナト基、トリフルオロメタンスルホナト基などが例示される。
【００２３】
このようなシクロペンタジエニル骨格を有する基を含む化合物としては、例えば遷移金属の原子価が４である場合、より具体的には下記式(II)で示される。
【００２４】
Ｒ2 k Ｒ3 l Ｒ4 m Ｒ5 n Ｍ ・・・(II)
〔式中、Ｍは上記遷移金属であり、Ｒ2 は、シクロペンタジエニル骨格を有する基（配位子）であり、Ｒ3 、Ｒ4 およびＲ5 は、それぞれシクロペンタジエニル骨格を有する基、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリーロキシ基、トリアルキルシリル基、ＳＯ3 Ｒ基、ハロゲン原子または水素原子であり、ｋは１以上の整数であり、ｋ＋１＋ｍ＋ｎ＝４である。〕
【００２５】
また、本発明では上記式(II)において、Ｒ2 、Ｒ3 、Ｒ4 およびＲ5 のうち少なくとも２個、例えばＲ2 及びＲ3 がシクロペンタジエニル骨格を有する基（配位子）である化合物が好ましく用いられ、これらのシクロペンタジエニル骨格を有する基（例えばＲ2 及びＲ3 ）は、上述の如く結合されていてもよい。
【００２６】
以下に、Ｍがジルコニウムである上記シクロペンタジエニル錯体について具体的な化合物を例示する。
ビス（インデニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（インデニル）ジルコニウムジブロミド、ビス（インデニル）ジルコニウムビス（ｐ−トルエンスルホナト）ビス４，５，６，７−テトラヒドロインデニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（フルオレニル）ジルコニウムジクロリド、エチレンビス（インデニル）ジルコニウムジクロリド、エチレンビス（インデニル）ジルコニウムジブロミド、エチレンビス（インデニル）ジメチルジルコニウム、エチレンビス（インデニル）ジフェニルジルコニウム、エチレンビス（インデニル）メチルジルコニウムモノクロリド、エチレンビス（インデニル）ジルコニウムビス（メタンスルホナト）、エチレンビス（インデニル）ジルコニウムビス（ｐ−トルエンスルホナト）、エチレンビス（インデニル）ジルコニウムビス（トリフルオロメタンスルホナト）、エチレンビス（４，５，６，７−テトラヒドロインデニル）ジルコニウムジクロリド、イソプロピリデン（シクロペンタジエニル−フルオレニル）ジルコニウムジクロリド、イソプロピリデン（シクロペンタジエニル−メチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス（シクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス（メチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス（ジメチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス（トリメチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス（インデニル）ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス（インデニル）ジルコニウムビス（トリフルオロメタンスルホナト）、ジメチルシリレンビス（４，５，６，７−テトラヒドロインデニル）ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス（シクロペンタジエニル−フルオレニル）ジルコニウムジクロリド、ジフェニルシリレンビス（インデニル）ジルコニウムジクロリド、メチルフェニルシリレンビス（インデニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（シクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（シクロペンタジエニル）ジルコニウムジブロミド、ビス（シクロペンタジエニル）メチルジルコニウムモノクロリド、ビス（シクロペンタジエニル）エチルジルコニウムモノクロリド、ビス（シクロペンタジエニル）シクロヘキシルジルコニウムモノクロリド、ビス（シクロペンタジエニル）フェニルジルコニウムモノクロリド、ビス（シクロペンタジエニル）ベンジルジルコニウムモノクロリド、ビス（シクロペンタジエニル）ジルコニウムモノクロリドモノハイドライド、ビス（シクロペンタジエニル）メチルジルコニウムモノハイドライド、ビス（シクロペンタジエニル）ジメチルジルコニウム、ビス（シクロペンタジエニル）ジフェニルジルコニウム、ビス（シクロペンタジエニル）ジベンジルジルコニウム、ビス（シクロペンタジエニル）ジルコニウムメトキシクロリド、ビス（シクロペンタジエニル）ジルコニウムエトキシクロリド、ビス（シクロペンタジエニル）ジルコニウムビス（メタンスルホナト）、ビス（シクロペンタジエニル）ジルコニウムビス（ｐ−トルエンスルホナト）、ビス（シクロペンタジエニル）ジルコニウムビス（トリフルオロメタンスルホナト）、ビス（メチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（ジメチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（ジメチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムエトキシクロリド、ビス（ジメチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムビス（トリフルオロメタンスルホナト）、ビス（エチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（メチルエチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（プロピルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（メチルプロピルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（ブチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（メチルブチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（メチルブチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムビス（メタンスルホナト）、ビス（トリメチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（テトラメチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（ペンタメチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（ヘキシルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（トリメチルシリルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド。
【００２７】
なお、上述の例示した化合物において、ジメチルシクロペンタジエニル等のシクロペンタジエニル環の二置換体は１，２−および１，３−置換体を含み、ジメチルシクロペンタジエニル等の三置換体は１，２，３−および１，２，４−置換体を含む。またプロピル、ブチルなどのアルキル基はｎ−、ｉ−、ｓｅｃ−、ｔｅｒｔ−などの異性体を含む。また、上記シクロペンタジエニル錯体としては、上記Ｍがジルコニウムである上述の化合物において、ジルコニウムを、チタン、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタルまたはクロムに置換した化合物も例示される。
【００２８】
また、上記シクロペンタジエニル錯体は、その使用に際しては、単独又は混合物とし用いることができる。また、炭化水素あるいはハロゲン化炭化水素に希釈して用いてもよい。
また、本発明において上記シクロペンタジエニル錯体としては、中心の金属原子がジルコニウムであり、少なくとも２個のシクロペンタジエニル骨格を有する基を配位子としてジルコノセン化合物が好ましく用いられる。
【００２９】
また、本発明におけるシクロペンタジエニル錯体触媒としては、特開平４−２５３７１１号公報、特開平４−２７９５９２号公報、特表平６−５０３５８５号公報、特開平３−１８８０９２号公報又は特開平２−８４４０７号公報に記載されている重合触媒を用いることもできる。
【００３０】
また、上記シクロペンタジエニル錯体には、助触媒を併用することもできる。この際用いることができる上記助触媒としては、通常のアルミノオキサン化合物又は通常のメタセロン化合物と反応して安定なアニオンを形成する化合物等が挙げられる。
【００３１】
上記エチレン−α・オレフィン共重合体は、上記シクロペンタジエニル錯体を用いた公知の方法で容易に製造することができるが、具体的には、エチレンとα−オレフィンとを、上記シクロペンタジエニル錯体（又はこれを含む触媒系；以下、「触媒系」という場合にはこれらを総称する）の存在下に、幅広い温度及び圧力範囲において、溶液重合、スラリー重合などの液相重合法、あるいは気相重合法により重合させることによって製造できる。
特に、上記メシクロペンタジエニル錯体と上記アルミノオキサン化合物とを併用して重合するには、特開昭６１−１３０３１４号公報、同６０−３５００６号公報、同６０−３５００７号公報、同５８−１９３０９号公報、同６０−３５００８号公報、特開平３−１６３０８８号公報等に記載の方法に従って、また、上記シクロペンタジエニル錯体及び該シクロペンタジエニル錯体と反応して安定なアニオンを形成する化合物を併用して重合するには、ヨーロッパ特許第２７７，００４号明細書、国際公開ＷＯ９２／０１７２３号公報等に記載されている高圧イオン重合法に従って、重合することができる。
【００３２】
また、本発明において上記弾性ポリオレフィンと共に用いられる上記の他のポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ１−ブテンおよびこれらの変性物等が好ましく挙げられる。
また、上記の他のポリオレフィンの分子量は、１万〜１００万であるのが好ましい。
【００３３】
本発明の弾性複合繊維における上記弾性ポリオレフィンと上記の他のポリオレフィンとの使用比率は、上記弾性ポリオレフィン：上記の他のポリオレフィン＝４０〜９０：６０〜１０（重量比）であるのが好ましい。
【００３４】
また、上記弾性複合繊維の繊維長は、３〜７６ｍｍであるのが好ましく、繊度は０．１〜３０デニールであるのが好ましい。
【００３５】
上記エチレン−α・オレフィン共重合体におけるエチレンとα−オレフィンとの配合割合は、エチレンが好ましくは４０〜９８重量％、α−オレフィンが好ましくは６０〜２重量％である。
【００３６】
上記エチレン−α・オレフィン共重合体は、エチレンとα−オレフィンとを、シクロペンタジニエル錯体の存在下に、１００〜３，０００ｋｇ／ｃｍ2 、好ましくは３００〜２，０００ｋｇ／ｃｍ2 、１２５〜２５０℃、好ましくは１５０〜２００℃の温度で高圧イオン重合法により重合して、製造することができる。特に、上記シクロペンタジエニル錯体と上記アルミノオキサン化合物とを併用して重合するには、特開昭６１−１３０３１４号公報、同６０−３５００６号公報、同５８−１９３０９号公報、同６０−３５００８号公報、特開平３−１６３０８８号公報等に記載の方法に従って、また、上記シクロペンタジエニル錯体及び該シクロペンタジエニル錯体と反応して安定なアニオンを形成する化合物を併用して重合するには、ヨーロッパ特許第２７７，００４号明細書、国際公開ＷＯ９２／０１７２３号公報等に記載されている高圧イオン重合法に従って、重合することができる。
【００３７】
また、上記エチレン−α・オレフィン共重合体の分子量分布は、ＧＰＣで測定した重量平均分子量と数平均分子量との比Ｍｗ／Ｍｎが４以下であるのが好ましく、２以下であるのが更に好ましい。
また、エチレン−α・オレフィン共重合体のＭＦＲ（ＪＩＳ Ｋ−７２１０；１９０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定）は、好ましくは０．０１〜３００ｇ／１０分、更に好ましくは０．１〜１５０ｇ／１０分、特に好ましくは０．５〜３０ｇ／１０分である。
【００３８】
次いで、本発明の弾性複合繊維の構造を、図面を参照して説明する。
ここで、図１〜図１２は、それぞれ、本発明の弾性複合繊維の第１〜第１２の形態を示す拡大幅方向断面図である。
【００３９】
図１に示す第１の形態の弾性複合繊維１は、芯−鞘構造を有し、上記弾性ポリオレフィンを芯成分１ａとし、上記の他のポリオレフィンを鞘成分１ｂとしてなる繊維である。
更に詳述すると、上記芯成分１ａ及び上記鞘成分１ｂは共に円柱状であり、上記芯成分１ａは上記鞘成分１ｂのほぼ中央に位置している。
上記弾性複合繊維１において、上記芯成分１ａの断面積と上記鞘繊維１ｂの断面積との比は、４０〜９０：６０〜１０とするのが好ましい。
このような芯−鞘構造の繊維は、通常公知の製造方法と同様にして製造することができる。
【００４０】
図２に示す第２の形態の弾性複合繊維２は、サイド−バイ−サイド構造を有する繊維である。
更に詳述すると、上記弾性ポリオレフィンからなる弾性部分２ａ及び上記他のポリオレフィンからなる非弾性部分２ｂは、共に断面形状が半円形である。
上記弾性複合繊維２において、上記芯成分２ａの断面積と上記鞘繊維２ｂの断面積との比は、１：１である。
このようなサイド−バイ−サイド構造の繊維は、通常公知の製造方法と同様にして製造することができる。
【００４１】
図３に示す第３の形態の弾性複合繊維３は、図１に示す芯−鞘構造を有する繊維の変形例であり、３つの芯成分３ａが、鞘成分３ｂのほぼ中央部に等間隔で配されている。
【００４２】
図４に示す第４の形態の弾性複合繊維４は、図１に示す芯−鞘構造を有する繊維の変形例であり、略楕円形状の芯成分４ａが、鞘成分４ｂの側方に偏寄している。
【００４３】
図５に示す第５の形態の弾性複合繊維５は、図２に示すサイド−バイ−サイド構造を有する繊維の変形例であり、略楕円形状の弾性部分５ａが、非弾性部分５ｂの側方に偏寄している。
【００４４】
図６に示す第６の形態の弾性複合繊維６は、弾性部分６ａにより円の面積が３分割されたような形状となされており、結果として３つの非弾性領域６ｂが形成されている。
【００４５】
図７に示す第７の形態の弾性複合繊維７は、図６に示す繊維の変形例であり、弾性部分７ａにより円の面積が６分割されたような形状となされており、結果として６つの非弾性領域７ｂが形成されている。
【００４６】
図８に示す第８の形態の弾性複合繊維８は、図６に示す繊維の変形例であり、幅広の弾性部分８ａにより円の面積が４分割されたような形状となされており、結果として４つの小さな非弾性領域８ｂが形成されている。
【００４７】
図９に示す第９の形態の弾性複合繊維９は、弾性部分９ａを芯とし、該弾性部分９ａの周囲に襞状の非弾性部分９ｂが凸設されている。尚、この形態においては、該非弾性部分９ｂは該弾性部分９ａの周囲にて繊維の長手方向に対して螺旋状に設けられているのが好ましい。
【００４８】
図１０に示す第１０の形態の弾性複合繊維１０は、図９に示す繊維の変形例であり、各辺が中心側に向けて湾曲形成されてなる３角形状に弾性部分１０ａが形成されており、該弾性部分１０ａの各頂点上に、円筒状の非弾性部分１０ｂが配されている。この形態においても、該非弾性部分９ｂは該弾性部分９ａの周囲にて繊維の長手方向に対して螺旋状に設けられているのが好ましい。
【００４９】
図１１に示す第１１の形態の弾性複合繊維１１は、いわゆる分割繊維であり、それぞれ断面形状が円弧状の弾性部分１１ａ及び非弾性部分１１ｂが、交互に同数配されており、全体として円筒状になされている。
【００５０】
図１２に示す第１２の形態の弾性複合繊維１２は、いわゆる分割繊維であり、それぞれ断面形状が線状の弾性部分１１ａ及び非弾性部分１１ｂが、交互に配されており、全体として円筒状になされている。
【００５１】
また、上記弾性複合繊維は、その永久歪みが好ましくは６０％以下、更に好ましくは５０％以下（０〜５０％）であり、且つヒステリシス比が好ましくは６．０以下、更に好ましくは５．０以下（１．０〜５．０）である。
上記永久歪み及び上記ヒステリシス比が、上記範囲を超えると、繊維の捲縮性が低下するなど弾性繊維としての伸縮性が低下するので、好ましくない。
【００５２】
また、上記弾性複合繊維の繊度は、０．１〜１０００デニール（ｄ）であるのが好ましく、短繊維、長繊維及び連続繊維の何れの形態でもよい。
【００５３】
尚、上記永久歪み及び上記ヒステリシス比は、下記の如くして測定した。
永久歪みの測定法；下記のヒステリシス比の測定法と同様にして、試料を１００％延伸した後初期のチャック間距離とした際の試料の長さを測定し、１００％延伸した場合の初期長さ（初期のチャック間距離）に対する弛緩できない長さ（初期長さよりも伸びて長くなった部分の長さ）の割合（％）を求め、これを永久歪みとした。
ヒステリシス比の測定法；各試料の伸縮性を調べる為、積算装置付伸長試験機を使って、ヒステリシス比を測定した。ＪＩＳ Ｌ１０１５およびＬ１０９６に基づき各試料を試験機に固定し、次いで、各試料を３００ｍｍ／ｍｉｎの速度で１００％延伸して延伸曲線を作成し、引き続き同じ速度で緩めてチャック間が初めの長さになった所で緩めるのを止めて弛緩曲線を作成し、各々延伸曲線下及び弛緩曲線下の面積を測定し、これらを次式に代入して、ヒステリシス比を算出した。
ヒステリシス比＝延伸曲線下の面積／弛緩曲線下の面積
【００５４】
本発明の弾性複合繊維は、使い捨ておむつなどの衛生品用の不織布、エラストマーフィルムとの複合によりサイドパネル、腰部固定バンド、止着基材、生理用ショーツ等の用途に有用である。
【００５５】
次いで、本発明の不織布について詳述する。
本発明の不織布は、その構成繊維として、上記の本発明の弾性複合繊維を具備することを特徴とする。
【００５６】
本発明の不織布は、上記弾性複合繊維のみにより構成されていてもよいが、該弾性複合繊維と共に他の繊維を含有させることもできる。
上記の他の繊維を用いる場合における本発明の不織布において、上記弾性複合繊維の含有量は、４０重量％以上とするのが好ましい。
この際用いられる上記の他の繊維としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、アクリル、レーヨン、コットン、シルク、パルプ等一般的な繊維等が用いられる。
【００５７】
上記不織布は、公知の不織布の製造方法に準じて製造することができる。即ち、上記不織布は、上記弾性複合繊維を用いて常法に準じて製造された通常の不織布と略同様の繊維構造を有する不織布である。
上記の製造方法としては、具体的には例えば、繊維の紡糸段階でシート化する方法である、スパンボンド法、メルトブローン法、フラッシュ紡糸法等があげられる。また、上記弾性複合繊維として、ショートファイバーを用いる場合には、カード法によるウエブを熱接着する方法、水流交絡によるスパンレース法、ニードルパンチ法や、乾式パルプの製造方法等のエアーで分散し、熱接着させる方法等を用いることができる。
【００５８】
また、本発明の不織布は、その永久歪みが好ましくは６０％以下、更に好ましくは５０％以下（０〜５０％）であり、且つヒステリシス比が好ましくは６．０以下、更に好ましくは５．０以下（１．０〜５．０）である。
上記永久歪み及び上記ヒステリシス比が、上記範囲を超えると、伸縮弾性が低く、フィット性を要求される吸収性物品等の物品として好適でなくなる場合があるので好ましくない。
尚、上記永久歪み及び上記ヒステリシス比は、上記の弾性複合繊維の永久歪み及びヒステリシス比と同様にして測定することができる。
【００５９】
本発明の不織布は、使い捨ておむつの裏面シート等各種吸収性物品の各種部材、止着部材、生理用ショーツ、シップ等貼布材、一般衣料用部材、素材等に用いることができる。
【００６０】
【実施例】
以下、実施例により本発明の不織布について更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６１】
〔実施例１〕
メルトインデックスＭＩ（ＭＦＲ）＝１５ｇ／１０ｍｉｎで形成した密度ρ＝０．８７ｇ／ｃｍ3 のエチレン−１−オクテン共重合体（永久歪み２０％、ヒステリシス比２．２）を芯成分１ａとして用い、メルトインデックスＭＩ＝１５ｇ／１０ｍｉｎで形成した密度ρ＝０．９５ｇ／ｃｍ3 の高密度ポリエチレンを鞘成分１ｂとして用いて、図１に示す第１の形態の弾性複合繊維１を製造した。尚、上記芯成分１ａの断面積と上記鞘繊維１ｂの断面積との比は８０：２０であり、繊度２ｄ×長さ５１ｍｍであった。また、永久歪みは、３０％であり、ヒステリシス比は３．０であった。
そして、該弾性複合繊維１００％から成るカードウェッブを作り、該カードウェッブを、エンボス率が１０面積％であり且つ表面温度が１３８℃であるロールに５ｍ／ｍｉｎで通し、坪量２５ｇ／ｍ2 の不織布を得た。
得られた不織布の永久歪みは２８％であり、ヒステリシス比は３．２であり、厚さ０．７ｍｍで通常のポリエチレン不織布と同様に滑らかで良好な風合いを得た。
【００６２】
〔実施例２〕
メルトインデックスＭＩ＝１５ｇ／１０ｍｉｎで形成した密度ρ＝０．８７ｇ／ｃｍ3 のエチレン−１−オクテン共重合体（永久歪み２０％、ヒステリシス比２．２）を弾性成分５ａとして用い、メルトインデックスＭＩ＝１５ｇ／１０ｍｉｎで形成した密度ρ＝０．９５ｇ／ｃｍ3 の高密度ポリエチレンを非弾性成分５ｂとして用いて、図５に示す第５の形態の弾性複合繊維５を製造した。得られた弾性複合繊維における、上記弾性成分５ａの断面積と上記非弾性成分５ｂの断面積との比は７０：３０であった。尚、繊度２ｄ×長さ５１ｍｍであり、また、永久歪みは、３５％であり、ヒステリシス比は３．２であった。
得られた弾性複合繊維を実施例１と同様に処理して、坪量３５ｇ／ｍ2 の不織布を製造した。得られた不織布の永久歪みは２１％であり、ヒステリシス比は２．６であり、厚さ１．１ｍｍで、風合いに優れ、伸縮性の良好なものであった。
【００６３】
【発明の効果】
本発明の弾性複合材料は、加工性に優れ、また、各成分間の接着性も良好なものである。
また、本発明の不織布は、伸縮性に優れ、低刺激性で風合いが良好なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の弾性複合繊維の第１の形態を示す拡大幅方向断面図である。
【図２】図２は、本発明の弾性複合繊維の第２の形態を示す拡大幅方向断面図である。
【図３】図３は、本発明の弾性複合繊維の第３の形態を示す拡大幅方向断面図である。
【図４】図４は、本発明の弾性複合繊維の第４の形態を示す拡大幅方向断面図である。
【図５】図５は、本発明の弾性複合繊維の第５の形態を示す拡大幅方向断面図である。
【図６】図６は、本発明の弾性複合繊維の第６の形態を示す拡大幅方向断面図である。
【図７】図７は、本発明の弾性複合繊維の第７の形態を示す拡大幅方向断面図である。
【図８】図８は、本発明の弾性複合繊維の第８の形態を示す拡大幅方向断面図である。
【図９】図９は、本発明の弾性複合繊維の第９の形態を示す拡大幅方向断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の弾性複合繊維の第１０の形態を示す拡大幅方向断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の弾性複合繊維の第１１の形態を示す拡大幅方向断面図である。
【図１２】図１２は、本発明の弾性複合繊維の第１２の形態を示す拡大幅方向断面図である。
Claims (7)
- 弾性ポリオレフィンと、該弾性ポリオレフィンとは異なる他の非弾性ポリオレフィンとを具備してなり、
上記弾性ポリオレフィンは、シクロペンタジエニル錯体を触媒として用いて共重合させてなるエチレン−α・オレフィン共重合体であり、その密度が０．８８０〜０．８６０ｇ／ｃｍ3であることを特徴とする弾性複合繊維。 - 弾性ポリオレフィンは、その永久歪みが５０％以下であり且つヒステリシス比が５．０以下である請求項１記載の弾性複合繊維。
- 上記弾性複合繊維における上記弾性ポリオレフィンと上記の他のポリオレフィンとの使用比率が、上記弾性ポリオレフィン：上記の他のポリオレフィン＝４０〜９０：６０〜１０（重量比）である請求項１記載の弾性複合繊維。
- 上記弾性複合繊維は、その永久歪みが６０％以下であり且つヒステリシス比が６．０以下である請求項１記載の弾性複合繊維。
- 芯−鞘構造を有し、上記弾性ポリオレフィンを芯成分とし、上記の他のポリオレフィンを鞘成分としてなることを特徴とする請求項１記載の弾性複合繊維。
- サイド−バイ−サイド構造を有することを特徴とする請求項１記載の弾性複合繊維。
- 請求項１記載の弾性複合繊維を含有してなり、永久歪みが６０％以下であり且つヒステリシス比が６．０以下であることを特徴とする不織布。
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