JP7087111B2 - ポリプロピレン樹脂の物性評価方法、ポリプロピレン不織布の製造方法、およびポリプロピレン不織布 - Google Patents

ポリプロピレン樹脂の物性評価方法、ポリプロピレン不織布の製造方法、およびポリプロピレン不織布 Download PDF

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Description

本発明は、ポリプロピレン樹脂の物性評価方法、ポリプロピレン不織布の製造方法、およびポリプロピレン不織布に関する。
不織布、または不織ウェブは、直径が約１０μｍ程度である微細繊維がランダムに絡まってクモの巣のような構造を有する３次元構造の繊維集合体である。
不織布、または不織ウェブは、微細繊維が相互結合して形成されるため、感触や触感などに非常に優れ、加工性がよく、強度、延性および耐摩耗性に優れている。
このような不織布は、包帯材料、油吸収材、吸音用建築資材、使い捨ておむつ、女性用衛生用品など、多様な技術分野で多様な用途で使用されており、最近は、防塵衣類、防塵マスク、ワイピングクロス、精密濾過フィルター、電池用分離膜など、最新技術分野にも幅広く使用されている。
不織布または不織ウェブを製造する工程は、多様な種類が知られているが、そのうちメルトブロー工程が最も多く使用される。メルトブロー（Ｍｅｌｔ ｂｌｏｗｎ）工程は、繊維糸を形成することができる熱可塑性プラスチック樹脂を数百乃至数千個の空洞を有するオリフィス（ｏｒｉｆｉｃｅ）が複数個連結されたオリフィスダイから、溶融した樹脂を吐出させ、ダイの両側に配置された高速ガス噴射口から高温ガスを噴射して繊維糸を極細糸に延伸させ、極細化された繊維糸を収集体に積層させる方法により製造される。
このようなメルトブロー不織布は、極細化された繊維集合体がバルクな構造で形成される構造的特徴によって、前記のように多様な用途に使用され得る。
通常のメルトブロー工程では、プラスチック樹脂がオリフィスダイから吐出され、高温のガスにより延伸されることによって、繊維糸の直径が決定されるが、吐出圧力、ガス温度、ガス噴射速度だけでなく、プラスチック樹脂自体の特性に大きい影響を受けるようになる。
特に、メルトブロー工程により生産されるポリプロピレン不織布は、おむつ、女性用衛生材料、細塵用マスクなどに使用されるが、この場合、使用者の皮膚に直接的に接触するようになる特性上、優れた可撓性（Ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ）および柔らかさ（Ｓｏｆｔｎｅｓｓ）を備えた、ハイロフト不織布（Ｈｉｇｈ ｌｏｆｔ ｎｏｎ－ｗｏｖｅｎ ｆａｂｒｉｃ）が要求されている。
本発明は、ロフト特性に優れたポリプロピレン不織布を提供する。また本発明は、ロフト特性に優れたポリプロピレン不織布を製造する方法およびこのようなポリプロピレン樹脂の物性を評価する方法を提供する。
本発明は、
ポリプロピレン試料に対して、１５０乃至２５０％の変形（Ｓｔｒａｉｎ）を加える段階；
変形を加え、第１時間（Ｓ１）が経過した後、第１残留応力を測定する段階；
変形を加え、第２時間（Ｓ２）が経過した後、第２残留応力を測定する段階；および
下記式１で表される、残留応力比率を導出する段階を含む、
ポリプロピレン樹脂の物性評価方法を提供する。
［式１］
残留応力比率＝Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ２／Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ１
前記式１で、
Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ１は、前記第１時間（Ｓ１）後に測定した第１残留応力であり、
Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ２は、前記第２時間（Ｓ２）後に測定した第２残留応力であり、
Ｓ２＞Ｓ１である。
前記変形を加える段階、および第１および第２残留応力を測定する段階は、下記式２で表される温度条件で行われてもよい。
［式２］
Ｔｍ≦Ｔ＜Ｔｄ
前記式２で、
Ｔは、前記変形を加える温度条件であり、
Ｔｍは、前記ポリプロピレン試料の溶融温度であり、
Ｔｄは、前記ポリプロピレン試料の熱分解開始温度である。
そして、前記ポリプロピレン樹脂の物性評価方法において、前記Ｓ１は、０．００１乃至０．０５秒であり、前記Ｓ２は、０．１乃至５秒であることが好ましい。
そして、前記ポリプロピレン樹脂の物性評価方法は、具体的に、メルトブロー（Ｍｅｌｔ ｂｌｏｗｎ）工程により製造されるポリプロピレン不織布のロフト物性を評価および予測するためのものであってもよい。
このために、ポリプロピレン樹脂の物性評価方法は、前記ポリプロピレン試料として、第１ポリプロピレン試料、および第２ポリプロピレン試料を準備する段階；前記第１および第２ポリプロピレン試料に対して、残留応力比率を導出する段階；および前記第１および第２ポリプロピレン試料の残留応力比率を比較する段階をさらに含むことができる。
そして、この時、前述したポリプロピレン試料のそれぞれの残留応力比率の差が１０倍以上である場合、適したものと評価することができ、この時、ポリプロピレン試料は２種以上であってもよい。
一方、本発明は、
第１ポリプロピレン樹脂および第２ポリプロピレン樹脂を選択する段階；および
前記ポリプロピレン樹脂を同時にメルトブロー工程に投入し、各ポリプロピレン延伸糸を製造する段階を含み、
前記第１および第２ポリプロピレン樹脂は、それぞれ下記式１で表される残留応力比率の差が１０倍以上である、
ポリプロピレン不織布の製造方法を提供する。
［式１］
残留応力比率＝Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ２／Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ１
前記式１で、
Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ１は、前記第１および第２ポリプロピレン樹脂のそれぞれに対して、１５０乃至２５０％の変形（Ｓｔｒａｉｎ）を加え、第１時間（Ｓ１）後に測定した第１残留応力であり、
Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ２は、前記第１および第２ポリプロピレン樹脂のそれぞれに対して、１５０乃至２５０％の変形（Ｓｔｒａｉｎ）を加え、第２時間（Ｓ２）後に測定した第２残留応力であり、
Ｓ２＞Ｓ１である。
この時、残留応力比率は、下記式２で表される温度条件で測定されてもよい。
［式２］
Ｔｍ≦Ｔ＜Ｔｄ
前記式２で、
Ｔは、前記変形を加える温度条件であり、
Ｔｍは、前記ポリプロピレン試料の溶融温度であり、
Ｔｄは、前記ポリプロピレン試料の熱分解開始温度である。
そして、前記メルトブロー工程は、１５０乃至２５０℃の温度条件で行われることが好ましく、１００乃至１０，０００倍の長さ延伸条件で行われることが好ましい。
前記第１および第２ポリプロピレン樹脂は、それぞれ、重量平均分子量値が１０，０００乃至２５０，０００ｇ／ｍｏｌであってもよい。そして、それぞれ、分子量分布値が２乃至５であってもよい。
一方、本発明は、
第１ポリプロピレン樹脂の延伸糸および第２ポリプロピレン樹脂の延伸糸を含み、
前記第１および第２ポリプロピレン樹脂は、それぞれ下記式１で表される残留応力比率の差が１０倍以上である、
ポリプロピレン不織布を提供する。
［式１］
残留応力比率＝Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ２／Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ１
前記式１で、
Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ１は、前記第１および第２ポリプロピレン樹脂のそれぞれに対して、１５０乃至２５０％の変形（Ｓｔｒａｉｎ）を加え、第１時間（Ｓ１）後に測定した第１残留応力であり、
Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ２は、前記第１および第２ポリプロピレン樹脂のそれぞれに対して、１５０乃至２５０％の変形（Ｓｔｒａｉｎ）を加え、第２時間（Ｓ２）後に測定した第２残留応力であり、
Ｓ２＞Ｓ１である。
この時、前記第１および第２ポリプロピレン樹脂は、それぞれ、重量平均分子量値が１０，０００乃至２５０，０００ｇ／ｍｏｌであり、分子量分布値が２乃至５であることが好ましい。
本発明によれば、優れた可撓性（Ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ）および柔らかさ（Ｓｏｆｔｎｅｓｓ）を備えた、ハイロフトポリプロピレン不織布を提供することができる。
本発明の一側面によれば、
ポリプロピレン試料に対して、１５０乃至２５０％の変形（Ｓｔｒａｉｎ）を加える段階；
変形を加え、第１時間（Ｓ１）が経過した後、第１残留応力を測定する段階；
変形を加え、第２時間（Ｓ２）が経過した後、第２残留応力を測定する段階；および
下記式１で表される、残留応力比率を導出する段階を含む、
ポリプロピレン樹脂の物性評価方法が提供される。
［式１］
残留応力比率＝Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ２／Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ１
前記式１で、
Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ１は、前記第１時間（Ｓ１）後に測定した第１残留応力であり、
Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ２は、前記第２時間（Ｓ２）後に測定した第２残留応力であり、
Ｓ２＞Ｓ１である。
本発明の他の一側面によれば、
第１ポリプロピレン樹脂および第２ポリプロピレン樹脂を選択する段階；および
前記ポリプロピレン樹脂を同時にメルトブロー工程に投入し、各ポリプロピレン延伸糸を製造する段階を含み、
前記第１および第２ポリプロピレン樹脂は、それぞれ下記式１で表される残留応力比率の差が１０倍以上である、
ポリプロピレン不織布の製造方法が提供される。
［式１］
残留応力比率＝Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ２／Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ１
前記式１で、
Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ１は、前記第１および第２ポリプロピレン樹脂のそれぞれに対して、１５０乃至２５０％の変形（Ｓｔｒａｉｎ）を加え、第１時間（Ｓ１）後に測定した第１残留応力であり、
Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ２は、前記第１および第２ポリプロピレン樹脂のそれぞれに対して、１５０乃至２５０％の変形（Ｓｔｒａｉｎ）を加え、第２時間（Ｓ２）後に測定した第２残留応力であり、
Ｓ２＞Ｓ１である。
そして、本発明の他の一側面によれば、
第１ポリプロピレン樹脂の延伸糸および第２ポリプロピレン樹脂の延伸糸を含み、
前記第１および第２ポリプロピレン樹脂は、それぞれ下記式１で表される残留応力比率の差が１０倍以上である、
ポリプロピレン不織布を提供する。
［式１］
残留応力比率＝Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ２／Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ１
前記式１で、
Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ１は、前記第１および第２ポリプロピレン樹脂のそれぞれに対して、１５０乃至２５０％の変形（Ｓｔｒａｉｎ）を加え、第１時間（Ｓ１）後に測定した第１残留応力であり、
Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ２は、前記第１および第２ポリプロピレン樹脂のそれぞれに対して、１５０乃至２５０％の変形（Ｓｔｒａｉｎ）を加え、第２時間（Ｓ２）後に測定した第２残留応力であり、
Ｓ２＞Ｓ１である。
本発明において、第１、第２などの用語は、多様な構成要素を説明することに使用され、前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみで使用される。
また、本明細書で使用される用語は、単に例示的な実施例を説明するために使用されたものであり、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は、文脈上明白に異なって意味しない限り、複数の表現を含む。本明細書で、「含む」、「備える」または「有する」などの用語は、実施された特徴、数字、段階、構成要素またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであり、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、構成要素、またはこれらを組み合わせたものの存在または付加可能性を予め排除しないものと理解されなければならない。
また本発明において、各層または要素が各層または要素の「上に」形成されるものと言及される場合には、各層または要素が直接各層または要素の上に形成されることを意味したり、他の層または要素が各層の間、対象体、基材上に追加的に形成され得ることを意味する。
本発明は、多様な変更を加えることができ、多様な形態を有することができるところ、特定の実施例を例示して下記で詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の開示形態に対して限定しようとするものではなく、本発明の思想および技術範囲に含まれる全ての変更、均等物乃至代替物を含むものと理解されなければならない。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の一側面によれば、
ポリプロピレン試料に対して、１５０乃至２５０％の変形（Ｓｔｒａｉｎ）を加える段階；
変形を加え、第１時間（Ｓ１）が経過した後、第１残留応力を測定する段階；
変形を加え、第２時間（Ｓ２）が経過した後、第２残留応力を測定する段階；および
下記式１で表される、残留応力比率を導出する段階を含む、
ポリプロピレン樹脂の物性評価方法が提供される。
［式１］
残留応力比率＝Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ２／Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ１
前記式１で、
Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ１は、前記第１時間（Ｓ１）後に測定した第１残留応力であり、
Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ２は、前記第２時間（Ｓ２）後に測定した第２残留応力であり、
Ｓ２＞Ｓ１である。
本発明の発明者らは、ポリプロピレン樹脂をメルトブロー工程に投入して不織布を製造する工程において、製造されるポリプロピレンの不織布のロフト関連特性がポリプロピレン樹脂自体の物性と関連があり、特に樹脂試片に外力を加えた後、時間に応じた応力の変化から計算できる、残留応力比率と関連が高いという事実を、実験を通じて発見して本発明を完成した。
具体的に、前記ポリプロピレン樹脂の物性評価方法は、下記のような段階を含む。
ポリプロピレン試料に対して、１５０乃至２５０％の変形（Ｓｔｒａｉｎ）を加える段階；
変形を加え、第１時間（Ｓ１）が経過した後、第１残留応力を測定する段階；
変形を加え、第２時間（Ｓ２）が経過した後、第２残留応力を測定する段階；および
下記式１で表される、残留応力比率を導出する段階：
［式１］
残留応力比率＝Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ２／Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ１
前記式１で、
Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ１は、前記第１時間（Ｓ１）後に測定した第１残留応力であり、
Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ２は、前記第２時間（Ｓ２）後に測定した第２残留応力であり、
Ｓ２＞Ｓ１である。
ポリプロピレンなどの高分子樹脂は、外力を加えた時、外力による外形の変化、つまり、変形（Ｓｔｒａｉｎ）が発生するようになるが、このような変形は急激に起こり、この時、樹脂内に残留する残留応力は、時間の経過により、徐々に減少して無くなる応力緩和現像（Ｓｔｒｅｓｓ Ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ）を示すようになり、これによって、残留応力は時間に対する関数形態で示される。
つまり、特定の温度条件で外力を加え、剪断（Ｓｈｅａｒ）方向の変形を起こし、変形を一定に維持させる場合、高分子樹脂自体の移動による応力緩和は発生し難いため、分子レベルで分子の弛緩および粘性流動による応力緩和が発生するようになり、残留応力が時間に対する関数形態で記録される。
つまり、本発明の一側面による、ポリプロピレン樹脂の物性評価方法は、樹脂試片に外力を加えて変形させた後、変形が維持される状態で時間に応じた残留応力の比率を定量化したものといえる。
この時、前記変形を加える段階、および第１および第２残留応力を測定する段階は、下記式２で表される温度条件で行われてもよい。
［式２］
Ｔｍ≦Ｔ＜Ｔｄ
前記式２で、
Ｔは、前記変形を加える温度条件であり、
Ｔｍは、前記ポリプロピレン試料の溶融温度であり、
Ｔｄは、前記ポリプロピレン試料の熱分解開始温度である。
そして、前記ポリプロピレン樹脂の物性評価方法において、前記Ｓ１は、約０．００１乃至約０．０５秒であり、前記Ｓ２は、約０．１乃至約５秒であってもよく、好ましくは、前記Ｓ１は、約０．０１乃至約０．０３秒、あるいは約０．０２秒であり、前記Ｓ２は、約０．５乃至約２秒、あるいは約１秒であってもよい。また、この時、Ｓ２／Ｓ１の値が約１０乃至約１００であることが好ましい。
つまり、本発明の一実施例によれば、ポリプロピレン樹脂試片に外力を加えて変形を発生させ、その変形が維持される状態で応力が緩和される応力緩和実験（Ｓｔｒｅｓｓ Ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ）において、樹脂試片に残留する応力を測定し、初期の残留応力と、ある程度時間が経過した後の残留応力比率を通じて、ポリプロピレン樹脂の物性を評価するものであってもよい。
そして、前記のように、ポリプロピレン樹脂の残留応力比率を測定し、物性を評価することは、具体的に、前記ポリプロピレン樹脂をメルトブロー（Ｍｅｌｔ ｂｌｏｗｎ）工程に投入し、ポリプロピレン不織布を製造する時、製造されるポリプロピレン不織布のロフト物性を評価および予測するためのものであってもよい。
このために、ポリプロピレン樹脂の物性評価方法は、２種以上のポリプロピレン試料を準備し、これらそれぞれの残留応力比率を測定して、これを比較する方法で行われてもよい。
具体的に例を挙げると、まず、前記ポリプロピレン樹脂の物性評価方法は、前記ポリプロピレン試料として、第１ポリプロピレン試料、および第２ポリプロピレン試料を準備する段階を含むことができる。つまり、２種以上のポリプロピレン試料を準備するが、前記第１および第２ポリプロピレン試料は、同じものであってもよく、異なるものであってもよい。
そして、前記第１および第２ポリプロピレン試料に対して、残留応力比率を導出することができる。各ポリプロピレン試料に対して残留応力比率を導出する、具体的な方法は、請求項第１項などに対する説明で代替する。
以降、前記第１および第２ポリプロピレン試料の残留応力比率を比較する段階をさらに含むことができる。
この時、前述したポリプロピレン試料のそれぞれの残留応力比率の差が１０倍以上である場合、あるいは１０倍乃至約１００倍、あるいは約１０倍乃至約２０倍である場合、適したものと評価することができる。つまり、前述したポリプロピレン試料のそれぞれの残留応力比率の差が一定以上である場合には、該当する２種のポリプロピレン樹脂をそれぞれメルトブロー工程に投入して製造されたポリプロピレン不織布が、非常に優れたロフト物性を有するようになる。
そして、この時、ポリプロピレン試料は必ず２種に限定されるのではなく、３種以上であり、この場合、全体ポリプロピレン試料中でいずれか一対のポリプロピレン試料のそれぞれの残留応力比率の差が１０倍以上である場合、本発明の条件を満足するとみることができる。
一方、本発明は、
第１ポリプロピレン樹脂および第２ポリプロピレン樹脂を選択する段階；および
前記ポリプロピレン樹脂を同時にメルトブロー工程に投入し、第１および第２ポリプロピレンの延伸糸を製造する段階を含み、
前記第１および第２ポリプロピレン樹脂は、それぞれ下記式１で表される残留応力比率の差が１０倍以上である、
ポリプロピレン不織布の製造方法を提供する。
［式１］
残留応力比率＝Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ２／Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ１
前記式１で、
Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ１は、前記第１および第２ポリプロピレン樹脂のそれぞれに対して、１５０乃至２５０％の変形（Ｓｔｒａｉｎ）を加え、第１時間（Ｓ１）後に測定した第１残留応力であり、
Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ２は、前記第１および第２ポリプロピレン樹脂のそれぞれに対して、１５０乃至２５０％の変形（Ｓｔｒａｉｎ）を加え、第２時間（Ｓ２）後に測定した第２ 残留応力であり、
Ｓ２＞Ｓ１である。
つまり、本発明の一側面による、ポリプロピレン不織布の製造方法は、他の工程は、既存のポリプロピレン不織布製造方法と同様であるが、メルトブロー工程に投入するポリプロピレン樹脂原料を特定条件により選択するものとみることができる。
前記メルトブロー工程は、約１５０乃至約２５０℃の温度条件、好ましくは約１７０℃または約２３０℃の温度条件で、行われるものであってもよい。
前記メルトブロー工程で長さ延伸比は、約１００乃至約１０，０００倍、好ましくは約１００乃至約１，５００倍、または約２００乃至約１，２００倍の延伸比率で行われるものであってもよい。
そして、この時の延伸速度は、約１，０００乃至約１００，０００倍／ｓ、好ましくは約１０００乃至約１５，０００倍／ｓ、または約２００乃至約１、２００倍／ｓの速度で行われるものであってもよい。
しかし、本発明が必ず前記工程条件に限定されるのではなく、このような工程条件は、加工対象であるポリプロピレン樹脂の溶融物性により異に決めることができる。
しかし、本発明が必ず前記工程条件に限定されるのではなく、これは加工するポリプロピレン樹脂の溶融物性により変わり得る。
そして、メルトブロー工程の原料樹脂である、前記第１および第２ポリプロピレン樹脂は、それぞれ、重量平均分子量値が約１０，０００乃至約２５０，０００ｇ／ｍｏｌであってもよい。そして、それぞれの分子量分布値は約２乃至約５であってもよい。このようなポリプロピレン樹脂の分子量関連特性は、分子量２０，０００ｇ／ｍｏｌのポリスチレンを標準にしたＧＰＣを通じて測定されたものであってもよい。
一方、本発明は、
第１ポリプロピレン樹脂の延伸糸および第２ポリプロピレン樹脂の延伸糸を含み、
前記第１および第２ポリプロピレン樹脂は、それぞれ下記式１で表される残留応力比率の差が１０倍以上である、
ポリプロピレン不織布を提供する。
［式１］
残留応力比率＝Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ２／Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ１
前記式１で、
Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ１は、前記第１および第２ポリプロピレン樹脂のそれぞれに対して、１５０乃至２５０％の変形（Ｓｔｒａｉｎ）を加え、第１時間（Ｓ１）後に測定した第１残留応力であり、
Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ２は、前記第１および第２ポリプロピレン樹脂のそれぞれに対して、１５０乃至２５０％の変形（Ｓｔｒａｉｎ）を加え、第２時間（Ｓ２）後に測定した第２残留応力であり、
Ｓ２＞Ｓ１である。
つまり、本発明の一側面によるポリプロピレン不織布は、前述した残留応力比率値が異なる２種以上のポリプロピレン樹脂を用いて製造されたものとみることができる。
ポリプロピレンなどの高分子樹脂を不織布などの製品として加工する過程では、外力によって、意図的に定められた比率の変形を発生させて、延伸糸として加工する工程などが含まれる。
このような工程で外力により変形された高分子樹脂の内部では、前述した残留応力が存在し、このような残留応力を解消するための収縮が発生することがあるが、前述した残留応力比率が大きい場合、収縮がより大きく発生するようになる。
延伸糸を製造する工程で、残留応力比率値が異なる２種以上のポリプロピレン樹脂を使用する場合、残留応力比率値がより大きい樹脂は相対的により多く収縮するようになり、残留応力比率値がより小さい樹脂は、相対的により少なく収縮するようになって、収縮比率の差により延伸糸が曲がる現像が発生するようになる。
したがって、残留応力比率値が異なる２種以上のポリプロピレン樹脂を用いて製造されたポリプロピレン不織布は、曲げの程度が大きく、巻かれている形態の、カール繊維糸を含むようになり、可撓性（Ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ）、柔らかさ（Ｓｏｆｔｎｅｓｓ）、豊富さ（Ａｂｕｎｄａｎｃｅ）など優れたロフト（Ｌｏｆｔ）関連特性を具備できるようになる。
そして、この時、前記第１および第２ポリプロピレン樹脂は、それぞれ、重量平均分子量値が約１０，０００乃至約２５０，０００ｇ／ｍｏｌであってもよい。そして、それぞれの分子量分布値は約２乃至約５であってもよい。このようなポリプロピレン樹脂の分子量関連特性は、分子量２０，０００ｇ／ｍｏｌのポリスチレンを標準にしたＧＰＣを通じて測定されたものであってもよい。
前記第１および第２ポリプロピレン樹脂の重量平均分子量値が前記範囲を外れる場合、不織布を製造する工程で加工性が低下して、断糸が発生したり、不織布繊維の表面が荒くなって硬くなる問題点が発生することがあり、特に重量平均分子量値が過度に小さい場合、不織布の強度が低下する問題点が発生することがある。
前記のような特性によって、前記ポリプロピレン不織布は、密度が約０．０９ｇ／ｃｍ３以下、好ましい下限としては約０．０１ｇ／ｃｍ３以上、あるいは、約０．０３ｇ／ｃｍ３以上、あるいは約０．０５ｇ／ｃｍ３以上、あるいは約０．０７ｇ／ｃｍ３以上であってもよく、好ましい上限としては、約０．０９ｇ／ｃｍ３以下、あるいは、約０．０８７ｇ／ｃｍ３以下、あるいは約０．０８５ｇ／ｃｍ３以下、あるいは０．０８３ｇ／ｃｍ３以下であってもよい。
以下、発明の具体的な実施例を通じて、発明の作用および効果をより詳細に説明する。ただし、このような実施例は発明の例示として提示されたものに過ぎず、これによって発明の権利範囲が決められるのではない。
＜実施例＞
ポリプロピレン樹脂の準備
下記表１の物性値を有するポリプロピレン樹脂を４０℃真空オーブンで一晩中乾燥し、ツインスクリュー押出機（ｔｗｉｎ ｓｃｒｅｗ ｅｘｔｒｕｄｅｒ、ＢＡ－１９、製造会社ＢＡＵＴＥＣＨ）を用いてペレット形態で製造した。
圧縮して得られたペレット形態の樹脂を再び４０℃真空オーブンで一晩中乾燥した後に試片製造機（Ｘｐｌｏｒｅ ５．ｃｃ ｍｉｃｒｏ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｍｏｌｄｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ）を利用して、各物性測定条件に合う形態で試片を作製した。
１）分子量特性の測定
調製されたポリプロピレン樹脂の分子量特性は、ポリスチレン（Ｍｗ：２０，０００）を標準にしたＧＰＣ／ＳＥＣを通じて測定した。
２）粘度の測定
測定は、ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ社のＤｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｈｙｂｒｉｄ Ｒｈｅｏｍｅｔｅｒ機器を利用して行われた。
まず、前記機器の円形下部プレートに、ポリプロピレンペレットをローディングし、約２３５℃で溶かした後、上部プレートで押して、上－下部プレートのギャップを１ｍｍに維持した状態で、粘度を測定した。測定は、変形（Ｓｔｒａｉｎ）の変化による粘度およびモジュラス変化がない、線形領域で行った。
３）残留応力比率の測定
測定は、ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ社のＤｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｈｙｂｒｉｄ Ｒｈｅｏｍｅｔｅｒ機器を利用して行われた。
まず、前記機器の円形下部プレートに、ポリプロピレンペレットをローディングし、約２３５℃で溶かした後、上部プレートで押して、上－下部プレートのギャップを１ｍｍに維持した。
以降、ここに２００％の変形を加え、変形を維持しながら、時間に応じた残留応力を測定した。
温度：２３５℃
変形（Ｓｔｒａｉｎ）：２００％
残留応力測定（Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ１）：外力を加えて２００％の変形（Ｓｔｒａｉｎ）を発生させた後、変形を維持させた状態で、０．０２秒（Ｓ１）後の残留応力測定
残留応力測定（Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ２）：外力を加えて２００％の変形（Ｓｔｒａｉｎ）を発生させた後、変形を維持させた状態で、１秒（Ｓ２）後の残留応力測定
Ｓ２／Ｓ１＝５０
残留応力比率＝Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ２／Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ１により％単位で計算
測定結果を下記表１にまとめた。
Figure 0007087111000001
＊調製例４は、調製例２および調製例５のポリプロピレン樹脂を、７：３の重量比に混合して、調製した。
ポリプロピレン不織布の製造
ポリプロピレン不織布の製造は、ライフェンフォイザー社の設備を利用して行った。
下記表２にまとめられたとおり、２種のポリプロピレン樹脂を調製し、これをエクストルーダー（Ｅｘｔｒｕｄｅｒ）にそれぞれ投入した。投入されたポリプロピレン樹脂は、吐出部で合わされるようになって、紡糸された。
紡糸したポリプロピレンフィラメントは、チャンバーを通じて噴射される冷却空気により固化し、上部で吹く空気とコンベヤーベルト下部で吸入する空気の圧力により延伸し、コンベヤーベルト上に積層してウェブを形成した後、熱的ボンディングをして不織布を製造した。
不織布の密度測定
前記と同様な方法により製造された不織布に対して、密度を測定した。
前記評価結果を下記表２にまとめた。
Figure 0007087111000002
前記表２を参照すると、本発明の一実施例により、特定の残留応力比率差を示す２種のポリプロピレン樹脂を用いて不織布を製造する場合、同一の工程により製造したにも拘らず、相対的に低い密度値を有することが分かる。
つまり、本願実施例により、残留応力比率差が１０倍以上であるポリプロピレン樹脂を使用する場合、不織布の密度値が約０．０７乃至約０．０８５ｇ／ｃｍ３の範囲内に入るのに対し、残留応力比率差が少ないポリプロピレン樹脂を使用する場合、密度値が約０．０９１ｇ／ｃｍ３以上であることを明確に確認できる。
このような密度値の差は、延伸糸を製造する工程で、残留応力比率値が異なる２種以上のポリプロピレン樹脂を用い、ポリプロピレン延伸糸の曲げの程度が大きく、巻かれている形態の、カール繊維糸含有量が高くなったことに起因すると解釈することができるが、これによって、本発明の一実施例によるポリプロピレン不織布は、可撓性（Ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ）、柔らかさ（Ｓｏｆｔｎｅｓｓ）、豊富さ（Ａｂｕｎｄａｎｃｅ）など優れたロフト（Ｌｏｆｔ）関連特性を備えると予測することができる。
また、前記表２を参照すると、本願の実施例により、残留応力比率の差を通じて適合性を評価したことが、実際製造された不織布の密度の傾向性と一致することを明確に理解することができる。
したがって、本発明によれば、ポリプロピレン樹脂の試片に対する実験室水準での（Ｌａｐ ｓｃａｌｅ）物性測定を通じて、不織布製造に適したポリプロピレン樹脂試料を容易に選択できるとみられる。

Claims (3)

  1. メルトブロー（Ｍｅｌｔ ｂｌｏｗｎ）工程により製造されるポリプロピレン不織布のロフト物性を評価する、ポリプロピレン樹脂の物性評価方法であって、
    ポリプロピレン試料に対して、１５０乃至２５０％の変形（ひずみ）を加える段階；
    変形を加え、第１時間（Ｓ１）が経過した後、第１残留応力を測定する段階；
    変形を加え、第２時間（Ｓ２）が経過した後、第２残留応力を測定する段階；および
    下記式１で表される、残留応力比率を導出する段階を含み、
    前記ポリプロピレン試料として、第１ポリプロピレン試料、および第２ポリプロピレン試料を準備する段階；
    前記第１および第２ポリプロピレン試料に対して、残留応力比率を導出する段階；および
    前記第１および第２ポリプロピレン試料の残留応力比率を比較する段階をさらに含む、
    ポリプロピレン樹脂の物性評価方法：
    ［式１］
    残留応力比率＝Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ２／Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ１
    前記式１で、
    Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ１は、前記第１時間（Ｓ１）後に測定した第１残留応力であり、
    Ｓｔｒｅｓｓ Ｓ２は、前記第２時間（Ｓ２）後に測定した第２残留応力であり、
    Ｓ２＞Ｓ１である。
  2. 前記変形を加える段階、および第１および第２残留応力を測定する段階は、下記式２で表される温度条件で行われる、請求項１に記載のポリプロピレン樹脂の物性評価方法：
    ［式２］
    Ｔｍ≦Ｔ＜Ｔｄ
    前記式２で、
    Ｔは、前記変形を加える温度条件であり、
    Ｔｍは、前記ポリプロピレン試料の溶融温度であり、
    Ｔｄは、前記ポリプロピレン試料の熱分解開始温度である。
  3. 前記Ｓ１は、０．００１乃至０．０５秒であり、前記Ｓ２は、０．１乃至５秒である、
    請求項１または２に記載のポリプロピレン樹脂の物性評価方法。
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