JPH05339835A - 弾性、高収縮プロピレンポリマー糸及びそれから作られた物品 - Google Patents

弾性、高収縮プロピレンポリマー糸及びそれから作られた物品

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JPH05339835A
JPH05339835A JP5010306A JP1030693A JPH05339835A JP H05339835 A JPH05339835 A JP H05339835A JP 5010306 A JP5010306 A JP 5010306A JP 1030693 A JP1030693 A JP 1030693A JP H05339835 A JPH05339835 A JP H05339835A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 プロピレンポリマー物質〔例;ランダム結晶
性ターポリマー(例;プロピレンーエチレンーブテンー
1ターポリマー)、ランダム結晶性プロピレンポリマー
の組成物、ランダム結晶性プロピレンポリマー、ポリプ
ロピレンホモポリマー及びコポリマーとプロピレンエラ
ストマーを含む組成物〕、及びそのポリプロピレンホモ
ポリマーとのブレンドから製造されたポリオレフィン
糸、及びそれから作られる布。 【効果】 この糸は高いレジリエンス及び収縮をもつこ
とができ、カーペットなどの製造に有用である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明はプロピレンポリマー物質の繊維か
ら製造された弾性糸に関する。より詳しくは、本発明は
繊維がプロピレンターポリマー又はコポリマー及びそれ
らの混合物である糸及びそれから作られたパイル布、例
えばカーペットに関する。とりわけ、本発明は、プロピ
レンとエチレン及び(C4 〜C8 )αーオレフィンとの
ターポリマー;プロピレンと(C4 〜C8 )αーオレフ
ィンとのコポリマー並びにプロピレンとエチレンとのコ
ポリマー又はプロピレンーエチレンー(C4 〜C8 )α
ーオレフィンのターポリマーの組成物;プロピレン、エ
チレン及び(C 4 〜C8 )αーオレフィンのターポリマ
ーの、プロピレンと(C4 〜C8 )αーオレフィンとの
コポリマー並びにエチレンと(C4 〜C8 )αーオレフ
ィンとのコポリマーと組合わせた組成物;エチレン又は
(C4 〜C8 )αーオレフィンとのランダム結晶性プロ
ピレンコポリマーを基にしたプロピレンポリマー組成
物、並びにエラストマープロピレンコポリマーを含むそ
のような組成物、から製造される糸に関する。殊に、本
発明は、そのようなコポリマー及びターポリマーと結晶
性ポリプロピレンホモポリマーとのブレンドから製造さ
れる糸に関する。
【0002】構造要素例えば成形品における有意な使用
に加えて、ポリプロピレンは繊維として及び糸殊にカー
ペット糸に有意な使用を見いだした。その強度、高い融
点及び化学的不活性、並びに低コストを利用するため
に、そのような用途に典型的に使用されたポリマーは結
晶性ホモポリマーポリプロピレンであった。しかし、こ
のポリマーはカーペット中でその性能を落とす限定され
たレジリエンスをもつ。レジリエンスはそれを圧縮する
応力の解放でそのもとの次元を完全に回復する繊維又は
糸の能力の尺度である。ポリプロピレンカーペットの場
合に、不十分なレジリエンスが高通行領域中のスカルプ
チャード(sculptured) カーペットの「ウォーキングア
ウト」又はレベルパイルカーペットのウォークドーオン
(walked-on) 領域上に生ずるマッティング(matting) に
より示される。マッティング現象はまたポリプロピレン
パイル糸を含む椅子張り中に生ずる。そのような欠陥は
ポリプロピレンホモポリマー性能を、糸を含む繊維をけ
ん縮する方法の改変により改良する初期の試みを生じ
た、U.S. 3,686,848。ポリプロピレン及びポリエチレン
のホモポリマーの機械的ブレンドから得られる繊維が知
られ;そのような繊維の熱収縮性値は良好であり、あま
り温度依存性ではない。しかし、そのような繊維は、そ
れらが「フィブリル化」する傾向があるので、あまり耐
磨耗性ではなく;個々の繊維は機械的応力をうけた後、
顕微鏡下で試験すると縦に裂けることを示す。そのよう
なフィブリル化はカーペットの製造の間に非常に明らか
であり、それがそのようなブレンドをこの用途に対して
好ましくなくする。
【0003】カーペット及び他の繊維/布用途中のポリ
プロピレンの限定されたレジリエンスはまたアーメッド
(M.Ahmed)による「布の科学及び工学、ポリプロピレン
繊維ー科学及び工学(Textile Science and Technolog
y, Polypropylene Fibers-Science and Technology)」
〔エルサビー・プレス(Elsevier Press) 〕中に論議さ
れている。その文献は市販繊維を基にしたポリプロピレ
ンがレジリエンス特性において、「特異調製繊維」がナ
イロンを越え、ウールに接近するけれどもポリエステル
とナイロンとの間の中間と思われることを認めている。
その文献はパイル保持により測定してヒートセット及び
延伸比により影響されたレジリエンスを示すグラフ(図
6)を与える。「弾性繊維が高い結晶配向及び高割合の
a軸配向クリスタリットを示さねばならないことに一般
的一致がある」といわれる。プロピレンとαーオレフィ
ンコモノマーとのコポリマーが製造されたけれども、そ
のようなポリマーは糸、布及びカーペット以外の用途に
使用された。例えば、U.S.4,322,514 は80〜98モル
%のポリプロピレン、0.2〜15モル%のエチレン及
び0.2〜15モル%のC4 又はそれ以上の直鎖状αー
オレフィンを基にしたコポリマーが、「種々の製品;フ
ィルム、シート及び中空容器を含む、への成形」に適す
る優れた透明性、耐ブロッキング性、ヒートシール性及
びたわみ性をもつ軟質、非又は低結晶性コポリマーを生
ずることを開示している。他の熱可塑性樹脂例えばポリ
プロピレンとのブレンドもまた他の樹脂の強度、耐衝撃
性、透明性及び低温特性の改良、すなわち樹脂変性剤と
して機能することが認められた。共重合は、(1)マグ
ネシウム及びチタンを含む固体物質並びに(2)有機金
属化合物を含む、電子供与体を含まない触媒を用いて行
われた。
【0004】U.S. 4,351,930は80〜96.5重量%の
プロピレン、3〜17重量%のエチレン及び0.5〜5
重量%のブテンー1をもつプロピレンーエチレンーブテ
ンー1の製造に電子供与体含有触媒を用いる共重合法を
開示している。ブテンー1を含むコポリマーが製造され
るけれども、示されたその方法の目的は、殊に高いエチ
レン含量、及びヒートシール性フィルムとしての使用に
適する許容されるイソタクチシティをもつエチレンープ
ロピレンコポリマーの液相(「プール」)製造のための
改良法を提供することである。ついでに言えば、「フィ
ルムの製造に加えて、そのポリマーは押出による繊維及
びフィラメント、射出成形による硬質物品、及び吹込成
形技術によるポトルの製造に使用できる」ことを開示し
ている(実質的に熱可塑性ポリオレフィンホモポリマー
及びコポリマーの一般的用途の表現)。U.S. 4,181,762
は低モジュラスポリマーの繊維、糸及び布の製造を開示
している。その発明者が焦点を合わせる熱可塑性ポリマ
ーはエチレン酢酸ビニル(EVA)コポリマー、殊に本
質的にEVAの低い融点を高めるために部分架橋したも
のである。さらに、その発明はその低モジュラス物質に
カーペット糸中で満足に遂行するに足る慣性モーメント
を達成するために比較的大きい直径の繊維の使用に頼
る。他のポリマー及びコポリマーが一般に開示されてい
るけれども、それらは特性で規定されず、本発明のコポ
リマー、ターポリマー及びブレンドは全く示唆されてい
ない。
【0005】U.S. 4,960,820はプロピレンポリマーの光
沢及び透明性を改良するために「100以上約1000
までのメルトインデックスをもつ低分子量のイソタクチ
ックポリ1−ブテンポリマー10重量%以下」を含むプ
ロピレンホモポリマー及びコポリマーとのブレンドを開
示している。その文献は改良された伸縮性をもつモノー
及びマルチーフィラメント繊維の開示を含む。その文献
はそのような繊維が、「高メルトインデックスブテンー
1ポリマーが実質的にポリプロピレン繊維に対する滑剤
又は可塑剤として作用する」ので、紡糸することができ
ることを提案している。その文献は実質的にポリプロピ
レン繊維に関し、糸の製造を示唆せず、付随的にもカー
ペット糸の製造に対するそのような繊維の使用を開示し
ていない。意外にも、場合によりポリプロピレンホモポ
リマーとブレンドされたプロピレンポリマー物質のマル
チプルモノフィラメント繊維〔かさ高(bulk) 連続フィ
ラメント及びステープル〕の連続ストランドを含む、殊
にパイル布及びカーペットに有用な、レジリエンス及び
収縮を高めることができるポリオレフィン糸を製造でき
ることが見いだされた。1態様において、プロピレンポ
リマー物質はプロピレンと示した少量のエチレン及び
(C4 〜C8 )αーオレフィンとから実質的になるラン
ダム結晶性ターポリマーである。
【0006】他の態様において、レジリエンス及び収縮
を高められたポリオレフィン糸は、プロピレン及び(C
4 〜C8 )αーオレフィン、並びにプロピレン及びエチ
レン及び場合により(C4 〜C8 )αーオレフィンのモ
ノマーを含むポリマーを含むプロピレンコポリマー及び
ターポリマーのブレンドを含む繊維から製造される。な
お他の態様において、プロピレン及び(C4 〜C8 )α
ーオレフィンのモノマーを含むポリマーを含み、さらに
(C4 〜C8 )αーオレフィンとの主にエチレンのコポ
リマーを含むプロピレンコポリマー及びターポリマーの
ブレンドからのレジリエンス及び収縮を高められたポリ
オレフィン糸を含む。他の態様は少量のエチレン又は
(C4 〜C8 )αーオレフィンのランダム結晶性プロピ
レンポリマーの組成物を含むレジリエンス及び収縮を高
められた糸である。殊に有用な熱収縮性繊維はポリプロ
ピレンホモポリマー及び(又は)プロピレンと少量のエ
チレン及び(又は)(C4 〜C8 )αーオレフィンとの
結晶性コポリマーと;多量の(C4 〜C8 )αーオレフ
ィンコモノマーを含むプロピレンエラストマーとのブレ
ンドを含む。 さらに、好ましくは、本発明の態様はプ
ロピレンポリマー物質と約70重量%までの結晶性ポリ
プロピレンホモポリマーとのブレンドから製造されたレ
ジリエンス及び収縮を高められたポリオレフィン糸を含
む。本特許明細書中のパーセント及び部はすべて、特記
しなければ重量による。
【0007】単独モノマーとしてのプロピレンの重合に
より形成された合成ポリマー樹脂はポリプロピレンと称
される。市販のよく知られた結晶性ポリプロピレンはチ
ーグラー・ナッタ触媒によるプロピレンの重合により形
成された通常固体の、主にイソタクチックの、半結晶性
熱可塑性ホモポリマーである。そのような触媒重合にお
いて、触媒は周期表のI 〜III 族の金属の有機化合物
(例えばアルキルアルミニウム)及び周期表のIV〜VIII
族の遷移金属の化合物(例えばハロゲン化チタン)によ
り形成される。典型的な結晶化度はX線回折により測定
して約60%である。こゝに用いた半結晶性はX線回折
により測定して少なくとも約5〜10%の結晶化度を意
味する。また、市販の通常固体のポリプロピレンの典型
的な重量平均分子量(Mw)は100,000〜4,0
00,000であり、その典型的な数平均分子量(M
n)は40,000〜100,000である。さらに、
市販の通常固体のポリプロピレンの融点は約159〜1
69℃、例えば162℃である。
【0008】こゝに用いたプロピレンポリマー物質は:
(I)(a) プロピレン約85〜約96%好ましくは約90
〜95%、より好ましくは約92〜94%、エチレン約
1.5〜約5.0%、好ましくは約2〜3%、より好ま
しくは約2.2〜2.7%、及び(C4 〜C8 )αーオ
レフィンからなる群から選ばれるオレフィン約2.5〜
約10.0%好ましくは約4〜6%、より好ましくは約
4.5〜5.6%から実質的になるランダム結晶性プロ
ピレンターポリマー、ただしプロピレンとの全コモノマ
ー濃度は約4.0〜約15.0%である(そのようなタ
ーポリマーの混合物を使用できる); (b)(1) 約80〜
約98%、好ましくは約85〜95%のプロピレンと
(C4 〜C8 )αーオレフィンとのコポリマー30〜6
5%、好ましくは35〜65%、より好ましくは45〜
65%;及び(2) プロピレンとエチレン及び場合により
約2〜約10%、好ましくは3〜6%の(C4 〜C8
αーオレフィンとのコポリマー〔前記コポリマーは前記
(C4 〜C8 )αーオレフィンが存在しないときに2〜
10%、好ましくは7〜9%のエチレンを、前記(C 4
〜C8 )αーオレフィンが存在するときに0.5〜5%
好ましくは1〜3%のエチレンを含む〕(そのようなコ
ポリマーの混合物を使用できる)35〜70%、好まし
くは35〜65%、より好ましくは35〜55%、を含
むランダム結晶性プロピレンポリマーの組成物;
【0009】(c)(1) 約90〜93%、好ましくは約9
1〜93%のプロピレン及び約2〜3.5%、好ましく
は約2.3〜3.2%のエチレン並びに約5〜6%、好
ましくは約5.5〜6.5%の(C4 〜C8 )αーオレ
フィンのターポリマー(及びそのようなターポレマーの
混合物)約15〜35%、好ましくは17〜33%、よ
り好ましくは20〜30%;及び(2) 約80〜90%、
好ましくは約85〜95%のプロピレンと(C4
8 )αーオレフィンとのコポリマー(及びそのような
コポリマーの混合物)約30〜75%、好ましくは34
〜70%、より好ましくは40〜60%;及び(3) 約9
1〜95%、好ましくは92〜94%のエチレンと(C
4 〜C8 )αーオレフィンとのコポリマー(及びそのよ
うなコポリマーの混合物)約20〜60%、好ましくは
25〜58%、より好ましくは30〜50%、から実質
的になる結晶性プロピレンポリマーの主にエチレンコポ
リマーと組み合わせた組成物;及び (d) 約1.5〜約
20.0重量%のエチレン又は(C4 〜C8 )αーオレ
フィン、好ましくは約3.0〜約18.0%、より好ま
しくはエチレンに対して約4.0〜約8.0%、(C4
〜C8 )αーオレフィンに対して約8.0〜約16.0
%、を含むランダム結晶性プロピレンポリマーの組成物
(エチレン以外のαーオレフィンが使用されるとき、そ
れは好ましくはブテンー1である)、からなる群から選
ばれるポリマーを意味する。成分(C) (3) は該技術にお
いて線状低密度ポリエチレンとして知られている。組成
物(c) はまた、重合後に成分(c) (3) と、成分(c) (1)
及び(c) (2) を含む重合した組成物とのブレンドにより
製造することができ;好ましくは成分(a) 、(b) 及び
(c) は直接重合により製造される。さらに、(II) :a)
プロピレンのホモポリマー、又はプロピレンのエチレン
及び(又は)他のαーオレフィンとの結晶性コポリマ
ー、及び b) エチレンープロピレンエラストマーコポリ
マー部分、を含むシーケンシャル共重合、又は機械的ブ
レンドにより得られるヘテロ相ポリオレフィン組成物が
有用である。
【0010】この型のヘテロ相ポリオレフィン組成物
は、例えば欧州特許出願 EP 1-416 379及び欧州特許
EP B-77 532 中に記載されたものの中に含まれる。しか
し、これらの文献はこの型のポリオレフィン組成物が高
熱収縮性繊維の製造に使用できることを開示していな
い。本発明の好ましいプロピレンポリマー物質は(I)
(a)である。本発明のヘテロ相ポリオレフィン組成物は
軽い、高不透過性、絶縁性、磨耗及び帯電耐性、ポリプ
ロピレンホモポリマー繊維の典型的な性質、であるだけ
でなく、また高度に熱収縮性であり、あまり温度依存性
ではない繊維を生ずることができる。前に(II)として示
したヘテロ相ポリオレフィン組成物には(重量で):
(a) 90以上のイソタクチック指数をもつポリプロピレ
ンホモポリマー及び(又は)プロピレンとエチレン及び
(又は)式、CH2 =CHR〔式中、Rは(C2
6 )アルキル基である〕のαーオレフィンとの、10
%未満、好ましくは0.5〜9%、より好ましくは2〜
6重量%のエチレン及び(又は)αーオレフィンを含む
結晶性コポリマー90〜55部、好ましくは60〜80
部,及び(b) プロピレンとエチレン及び(又は)式、C
2 =CHR〔式中、Rは(C2〜C6 )アルキル基で
ある〕のαーオレフィンとの、50〜70重量部のコモ
ノマー、及び10〜40重量%の室温でキシレン中に不
溶性の部分を含むエラストマーコポリマー10〜45
部、好ましくは20〜40部を含む。
【0011】(C4 〜C8 )αーオレフィンは、例えば
1−ブテン;イソブチレン;1−ペンテン;1−ヘキセ
ン;1−オクテン;3−メチル−1−ブテン;4−メチ
ル−1−ペンテン;3,4−ジメチル−1−ブテン;3
−メチル−1−ヘキセンなどのような線状及び枝分れα
ーオレフィンからなる群から選ばれる。1−ブテンが殊
に好ましい。糸の製造における使用に殊に好ましい組成
物は約70%までの結晶性ポリプロピレンホモポリマー
が上記プロピレンポリマー物質とブレンドされるもので
あり;より好ましくは結晶性ポリプロピレン約10〜約
70%;一層好ましくは約35〜約65%;最も好まし
くは約40〜約60%を含む組成物;例えば結晶性ポリ
プロピレン50%とプロピレンポリマー物質50%との
ブレンド、であり、後者は最も好ましくはブテン−1約
5.0%及びエチレン約2.5%を含むプロピレンーエ
チレンーブテン−1のターポリマー〔ハイモント(HIMO
NT U.S.A., Inc.)から入手できる〕である。
【0012】上に:(a) プロピレンーエチレンー(C4
〜C8 )αーオレフィン(例えばプロピレンーエチレン
ーブテン−1)から実質的になるターポリマー;及び
(b) (1) プロピレンー(C4 〜C8 )αーオレフィンコ
ポリマー(例えばプロピレンーブテン−1)及び(2) プ
ロピレンーエチレンコポリマー又はプロピレンーエチレ
ンー(C4 〜C8 )αーオレフィンターポリマー(例え
ばプロピレンーエチレンーブテン−1)を含む組成物;
及び(c) (1) プロピレンーエチレンー(C4 〜C 8 )α
ーオレフィンターポリマー(例えばプロピレンーエチレ
ンーブテン−1)及び(2) プロピレンー(C4 〜C8
αーオレフィンコポリマー(例えばプロピレンーブテン
−1)及び(3) エチレンー(C4 〜C8 )αーオレフィ
ンコポリマー(例えばエチレンーブテン−1)から実質
的になる組成物、として開示した結晶性プロピレンポリ
マー物質は、好ましくは1991年9月23日に提出さ
れたU.S.出願第763,695 号中に開示された重合法及
び触媒の使用により製造され、それがこゝに参照され
る。これらのポリマー及びポリマー組成物は一般に、活
性形態における活性二ハロゲン化マグネシウム(例えば
塩化マグネシウムが好ましい)上に担持された立体特異
チーグラー・ナッタ触媒の存在下のモノマーのシーケン
シャル重合により製造される。そのような触媒は必須要
素として、少なくとも1つのチタンーハロゲン結合をも
つチタン化合物及び電子供与体化合物(ともに活性形態
のハロゲン化マグネシウム上に担持される)を含む。有
用な電子供与体化合物はエーテル、ケトン、ラクトン、
窒素、リン及び(又は)硫黄原子を含む化合物、並びに
モノー及びジーカルボン酸のエステルからなる群から選
ばれ;フタル酸エステルが殊に適する。共触媒として使
用できるアルキルアルミニウム化合物にはトリアルキル
アルミニウム例えばトリエチル、トリイソブチル及びト
リn−ブチルアルミニウム、並びに酸素又は窒素原子に
より、あるいはSO4及びSO3 基により間を結合され
た2つ又はそれ以上のアルミニウム原子を含む線状又は
環状アルミニウムアルキル化合物が含まれる。アルキル
アルミニウム化合物は一般に1〜1000のAl/Ti
比を生ずるような量で使用される。
【0013】固体触媒成分中にTiとして示されるチタ
ニウム化合物は一般に0.5〜10%の重量百分率で存
在し;固体上に固定されて留まる電子供与体化合物(内
部供与体)の量は一般に二ハロゲン化マグネシウムに関
して5〜20モル%である。触媒成分の製造に使用でき
るチタニウム化合物はハロゲン化物及びハロゲンアルコ
ラートであり;四塩化チタンは好ましい化合物である。
外部供与体として(アルキルアルミニウム化合物に加え
て)使用できる電子供与体化合物には芳香族酸エステル
例えば安息香酸アルキル、及び殊に少なくとも1つのS
i−OR結合(式中、Rは炭化水素基である)を含むケ
イ素化合物、2,2,6,6−テトラメチルピペリデン
及び2,6−ジイソプロピルピペリデンが含まれる。前
記U.S.出願 763,695中に開示されたように、固体触媒成
分は種々の開示された方法により製造される。1つの方
法によれば、MgCl2 ・nROH付加物(殊に長球状
粒子の形態において)(式中、nは一般に1〜3の数で
あり、ROHはエタノール、ブタノール又はイソブタノ
ールである)を、溶液中で電子供与体化合物を含む過剰
のTiCl4 と反応させる。温度は一般に80〜120
℃である。次いで固体を分離し、さらに1回TiCl4
と反応させ、次いで分離させ、洗浄液体中に塩素イオン
が見いだされなくなるまで炭化水素で洗浄する。
【0014】プロピレンポリマー物質が1つ以上のポリ
マーを含む、例えば(a) 以外、の場合に、重合は少なく
とも2つの段階において行われ、上記成分(b) (1) 及び
(b)(2) 又は(c) (1) 、(c) (2) 及び(c) (3) が別の、
逐次段階で製造され、各段階において先の段階のポリマ
ー及び触媒の存在下に運転される。製造の順序は臨界的
ではないが、しかし(b) (2) の前の(b) (1) の製造が好
ましい。重合は連続、不連続、液相、不活性希釈剤の存
在下に又は存在なく、気相中又は混合液ー気相中である
ことができ;気相が好ましい。あるいは成分(c) (1) 及
び(c) (2) をシーケンシャル重合により製造し、次いで
(c) (3) とブレンドすることができる。反応温度は臨界
的ではなく、それは典型的には20〜199℃であるこ
とができ、反応時間は臨界的ではない。さらに、既知分
子量調節剤例えば水素を使用することができる。
【0015】触媒と少量のオレフィンとの前接触(前重
合)は触媒性能及びポリマー形態の両方を改善する。そ
のような方法は炭化水素溶媒例えばヘキサン又はヘプタ
ン中で、室温〜60℃の温度で固体触媒成分の重量の
0.5〜3倍の量のポリマーの生成に十分な時間行うこ
とができる。それはまた液体プロピレン中で同様の温度
で行って触媒毎g当たり1000gまでのポリマーを生
成させることができる。成分(b) 及び(c) のそれぞれは
好ましくは直接重合の間に製造されるので、これらの成
分は場合により各ポリマー粒子中に混合される。U.S.4,
472,524 中に記載された触媒を用いて生ずる0.5〜
4.5mmの直径をもつ球状粒子が好ましい。本発明の
繊維を得ることができるヘテロ相ポリマー組成物はまた
商業的に入手できる〔ハイモント(HIMONT U.S.A., In
c.)〕。そのようなポリマー組成物はまた個々の成分が
次の段階の各1つの中で製造されるシーケンシャル重合
により製造でき;例えばプロピレンを第1段階中で、場
合により少量のエチレン及び(又は)αーオレフィンと
ともに重合させて成分(a) を形成することができ、第2
段階においてプロピレンとエチレン及び(又は)αーオ
レフィンとのブレンドを重合してエラステマー成分(b)
を形成することができる。各段階において先の段階中で
得られたポリマー及び使用された触媒の存在下に運転さ
れる。
【0016】運転は液相、気相又は液ー気相中で行うこ
とができる。重合の種々の段階中の温度は等しいか又は
異なることができ、一般に20〜100℃である。分子
量調節剤として該技術において知られた伝統的な連鎖移
動剤例えば水素及びZnEt 2 を用いることができる。
シーケンシャル重合段階は活性形態における二ハロゲン
化マグネシウム上に担持された立体特異チーグラー・ナ
ッタ触媒の存在下に起こる。そのような触媒は必須要素
として、活性形態におけるハロゲン化マグネシウム上に
担持された少なくとも1つのハロゲン化チタン結合をも
つチタン化合物及び電子供与体化合物を含む固体触媒成
分を含む。これらの特性をもつ触媒は特許文献中でよく
知られている。US特許4,339,054 及びEP特許45 977
中に記載された触媒が殊に適することが証明された。触
媒の他の例はUS特許4,472,524 及び4,473,660 中に記
載されている。これらの触媒中に使用される固体触媒成
分は電子供与体化合物としてエーテル、ケトン、ラクト
ン、N、P及び(又は)S原子を含む化合物、並びにモ
ノー及びジーカルボン酸のエステルから選ばれる化合物
を含む。フタル酸エステル例えばフタル酸ジイソブチ
ル、ジオクチル及びジフェニル、フタル酸ベンジルブチ
ル;マロン酸のエステル例えばマロン酸ジイソブチル及
びジエチル;ビバル酸アルキル及びアリール、マレイン
酸アルキル、シクロアルキル及びアリール、炭酸アルキ
ル及びアリール例えば炭酸ジイソブチル、炭酸エチルフ
ェニル及び炭酸ジフェニル;コハク酸のエステル例えば
コハク酸モノー及びジーエチルが殊に適する。他の殊に
適する電子供与体は式:
【0017】
【化1】
【0018】(式中、RI 及びRIIは等しいか又は異な
り、1〜18個の炭素原子をもつアルキル、シクロアル
キル又はアリール基であり;RIII 又はRIVは等しいか
又は異なり、1〜4個の炭素原子をもつアルキル基であ
る)の1,3−ジエーテルである。適当なエステルは公
表された欧州特許出願EP 361 493中に記載されてい
る。前記化合物の代表的な例は2−メチル−2−イソプ
ロピル−1,3−ジメトキシプロパン、2,2−ジイソ
プチル−1,3−ジメトキシプロパン、2−イソプロピ
ル−2−シクロペンチル−1,3−シメトキシプロパン
である。固体触媒成分中に、Tiとして示されるチタン
化合物は一般に0.5〜10重量%の百分率で存在し;
固体成分上に留まる電子供与体(内部供与体)の量は一
般に二ハロゲン化マグネシウムに関して5〜20モル%
を構成する。固体触媒成分中のハロゲン化マグネシウム
の活性形態は触媒成分のX線スペクトルがもはや非活性
化ハロゲン化マグネシウム(3m2 /gより小さい表面
積をもつ)のスペクトルに現れる最大強度反射をもたな
いが、しかしそれに代わり最大強度が非活性化マグネシ
ウムの最大強度反射の位置に関して移動したハロがある
事実により;又は最大強度反射が非活性化ハロゲン化マ
グネシウムのスペクトル中に現れる最大強度反射の半値
幅(mid-height width) より少なくとも30%大きい半
値幅を与える事実により認められる。最も活性な形態は
ハロがX線スペクトル中に現れるものである。
【0019】共触媒として使用されるAl−アルキル化
合物にはAl−トリアルキル例えばAl−トリエチル、
Al−トリイソブチル、Al−トリn−ブチル、O又は
N原子あるいはSO4 及びSO3 基で間を連結された2
つ又はそれ以上のAl原子を含む線状又は環状Al−ア
ルキル化合物が含まれる。プロピレンポリマー物質は好
ましくは約5〜100、好ましくは約15〜50、より
好ましくは約25〜45のメルトフローレート(MF
R、ASTM D−1238により、230℃、2.1
6kgで測定)をもつ、約0.5〜10、好ましくは約
5の原MFRをもつ「ビスブレーク」ポリマーである。
あるいはプロピレンポリマー物質は直接重合反応器中で
好ましいMFRに製造することができる。望むならば、
ビスブレークは結晶性ポリプロピレンの存在下又は存在
なく行うことができる。
【0020】結晶性ポリプロピレン(又はプロピレンポ
リマー物質)をビスブレークする方法は当業者によく知
られている。一般に、それは次のように行われる:「重
合した」形態の、例えばフレーク状又はペレット化した
プロピレンポリマー又はポリプロピレンを、プロデグラ
ダント(prodegradant) 又は遊離基発生源例えば液体又
は粉末形態の、あるいは担体例えばポリプロピレン〔ハ
イモント(HIMONT U.S.A., Inc.)により製造されたキサ
ントリックス(Xantrix)3024〕上に吸収された過酸
化物をその上に噴霧するか又はそれとブレンドした。ポ
リプロピレン又はプロピレンポリマー/過酸化物混合物
は次に、混合物を熱的に可塑化し、輸送する装置例えば
押出機に高温において導入される。滞留時間及び温度は
選ばれた個々の過酸化物に関して(すなわち押出機のプ
ロセス温度における過酸化物の半減期を基にして)所望
程度のポリマー鎖劣化を与えるように制御される。正味
結果はプロピレン含有ポリマーの分子量を狭め、また総
括分子量を低下することがであり、それにより重合した
ポリマーに比べてMFRを高める。例えば、端数(すな
わち1未満)のMFRをもつポリマー又は0.5〜10
のMFRをもつポリマーを過酸化物の種類、押出機温度
及び押出機滞留時間の選択により過度の実験なく、15
〜50、好ましくは28〜42、例えば約35のMFR
に選択的にビスブレークすることができる。操作の実施
においてエチレン含有コポリマーの存在下の架橋の回避
に十分な注意を払うべきであり;典型的には、架橋はコ
ポリマーのエチレン含量が十分低い限り避けられるであ
ろう。過酸化物分解の速度は半減期、すなわち過酸化物
分子の1/2を所与温度で分解するのに要する時間、に
よって規定される。例えば典型的な押出機ペレット化条
件(232℃(450°F)、2.5分の滞留時間)下
に、ルパソル(Lupersol)101を用いると単に過酸化物
の2×10-13 %がペレット化で残ることが報告された
(U.S. 4,451,589 )。
【0021】一般に、プロデグラダントは通常使用され
るポリプロピレン安定剤を妨害又はそれにより不利に影
響されず、分解するとポリプロピレン成分の劣化を開始
する遊離基を有効に生ずるであろう。プロデグラダント
はポリマー製造押出機温度で十分短い半減期をもち、し
かし押出機を出る前に実質的に完全に反応されるであろ
う。好ましくはそれらは288℃(550°F)で9秒
未満のポリプロピレン中の半減期をもち、プロデグラダ
ントの少なくとも99%が押出機滞留時間の1分前に溶
融ポリマー中で反応する。そのようなプロデグラダント
には次のものが、例として、限定ではなく含まれる:
2,5−ジメチル 2.5−ビス−(t−ブチルペルオ
キシ)ヘキシン−3及び4−メチル 4−t−ブチルペ
ルオキシ−2 ペンタノン〔例えばルシドル・ディビジ
ョン,ペンウォールト(Lucidol Division, Penwalt Co
rporation)から入手できるルパソル130及びルパソル
120〕、3,6,6,9,9−ペンタメチル−3−
(エチルアセタート)1,2,4,5−テキストラオキ
シシクロノナン〔例えばウィトコ・ケミカル(Witco Che
mical Corporation)からのUSP−138〕、2,5−
ジメチル−2.5−ヒス(t−ブチルペルオキシ)ヘキ
サン(例えばルパソル101)、及びα,α−ビス−
(t−ブチルペルオキシ)ジイソプロピルベンゼン〔例
えばハーキュリーズ(Hercules,Inc.)からのバルカップ
(Vulcup) R〕。遊離基源プロデグラダントの好ましい
濃度はポリマー(類)の重量を基にして約0.01〜
0.4%の範囲内にある。ルパソル101が殊に好まし
く、過酸化物はプロピレンポリマー上に、又はそれと、
約0,1重量%の濃度で、それらが押出機に約230℃
で約2〜3分の滞留時間供給される前に噴霧又は混合さ
れる。メルトフローレートを高め、粘度を低下するため
のプロピレン含有ポリマーの有機過酸化物の存在下の処
理に関する押出機処理は該技術において知られ、例えば
U.S. 3,862,265;U.S. 4,451,589及びU.S. 4,578,430中
に記載されている。
【0022】例えばペレット形態におけるポリプロピレ
ンホモポリマーとともに又はその存在しないプロピレン
ポリマー物質の繊維形態への転化は該技術においてよく
知られた任意の通常の紡糸法により行われる。そのよう
なプロピレンポリマー物質は適度の温度条件下に熱可塑
化又は溶融できるので、繊維の製造は好ましくは、溶液
法とは対照的に溶融紡糸によりなされる。(II)として示
されるヘテロ相組成物は熱収縮性繊維の製造に殊に適す
る。溶融紡糸のプロセスにおいて、ポリマーは押出機中
で融点に加熱され、溶融ポリマーは例えば2より大きい
長さ対直径比をもつ、多数の孔をもつ紡糸口金を通して
高圧下に定速で送られる。流動、溶融ポリマー流は紡糸
口金の面から下方へ、通常ガス、一般に空気、の冷却流
中へ出る。溶融ポリマーの流れは冷却の結果凝固してフ
ィラメントを形成し、一緒に運ばれ、延伸されて繊維の
分子構造を配向され、ボビンに巻取られる。
【0023】延伸段階は、繊維を異なる速度で移動する
加熱されたロール上に通すような該技術においてよく知
られた技術を用いる任意の便宜な方法で行うことができ
る。その方法は臨界的ではないが、しかし延伸比(すな
わち延伸長/非延伸長)は約1.5〜7.0:1、好ま
しくは約2.5〜4.0:1の範囲内にあるべきであ
り;過度の延伸はフィフリル化を防ぐために避けるべき
である。繊維は組合わせて糸に形成され、それが次いで
それにけん縮を与えるためにテキスチャーされる。流体
の乱流流れを生ずる方法及び装置、U.S.特許 3,363,04
1、を含む、該技術において知られた任意のテキスチャ
ライジング装置を用いて本発明の糸を製造することがで
きる。けん縮は繊維の波打ちを記載するために用いた語
であり、未ひずみ取り繊維の長さとひずみ取り繊維の長
さとの間の差異の尺度である。せん縮はテキスチャライ
ジングプロセスを用いて多くの繊維中に生成させること
ができる。本発明の繊維中に生じたけん縮は3軸中に弧
状形状(例えば「S」中)をもち、また繊維は鋭角形状
(例えば「Z」)をもつことができる。熱風テキスチャ
ライジングジェットとして知られる装置の使用によりカ
ーペット繊維中にけん縮を導入することが普通である。
切断したスフ糸の製造に対して、けん縮はまたスタッフ
ァーボックスとして知られる装置を用いて導入すること
ができる。けん縮が糸に課された後、それは冷却され、
テキスチャライジング領域から最小の張力で引かれ、張
力下にボビン上に巻取られる。
【0024】糸は好ましくはテキスチャライジング後に
撚られる。撚りは永久かつ特殊なテキスチャーを糸及び
撚り糸を組込むカーペットに与える。さらに、撚りは先
端限定及び保全性を改良し;先端はカーペット裏地から
垂直に延び、消費者に視覚的及び物理的に(又は組織的
に)明らかな糸の端を示す。撚りは通常撚り毎インチ又
はTPIとして示される。ポリオレフィン例えばポリプ
ロピレンホモポリマーを用いる先行技術のカーペット糸
において、糸直径はTPIが増加すると低下する。その
結果、より特異な糸タフト又は表糸を併用して高数のT
PIをもつ糸を用いてカーペットの審美性を維持するこ
とが必要である。しかし、本発明の組成物を繊維、糸及
びカーペットの製造に用いると、繊維及び生ずる糸は高
収縮レベルが可能である。従って、そのような糸を折重
ね(ply)、ヒートセットした後、TPIが増加し、糸直
径もまた収縮の結果増大する。ヒートセットにおける糸
組成物の収縮の考慮及びTPIの初期値の調節により、
TPIのレベルを独立にセットすることが可能である。
同様に、デニールが収縮により影響されるが、しかし望
むならば適切に調節して同様の最終値を達成することが
できる。さらに、個々のフィラメントは収縮で縮れる(b
uckle)傾向があり、構造制限が縮れを外方へ生じさせ
る。その結果、タフティング及びループのシャリング
後、生じたタフトが一層絡み合う。撚り糸はその後構造
を「ロックイン」するために熱処理して撚りをセットさ
れる。ナイロン繊維から作られた糸において、撚りは水
素結合及びポリマー鎖上の極性基の存在の結果、保持さ
れる。そのような結合が普通のポリプロピレンホモポリ
マー中に利用できないので、使用中に撚りを保持するこ
とが困難であり、マッティングのためにレジリエンス及
び総括外観の喪失がある。
【0025】こゝに開示したプロピレンポリマー物質を
基にした独特の糸及びそれから作ったカーペットは糸処
理の間に撚り構造を熱的にロックインする能力を生ず
る。さらに結晶性ポリプロピレンホモポリマーとブレン
ドしたプロピレンポリマー物質のブレンドを基にした糸
はポリプロピレンホモポリマー性質を利用することがで
き、しかま改良されたレジリエンスの付加特徴をもつ独
特の物質を生ずる。本発明において、約0.5〜約6.
0、好ましくは約3.5〜約4.5撚り毎線インチをも
つ有用な糸が製造される。一般に、この段階は圧縮性流
体例えば空気、水蒸気、あるいは糸がヒートセット装置
中を約110〜150℃、好ましくは120〜140
℃、より好ましくは約120〜約135℃、例えば約1
25℃で連続的に進むにつれて熱を糸に移すことができ
る任意の他の圧縮性液体又は蒸気を用いる。この方法は
糸が熱媒体にさらされる間の時間の長さにより影響され
る(時間/温度効果)。一般に、有用な暴露時間は約3
0秒〜約3分;好ましくは約45秒〜約1.5分;例え
ば約1分である。
【0026】撚り糸は好ましくは熱処理される。本発明
の繊維、フィラメント又は糸の熱処理が行われる場合
に、流体の温度は糸が溶融しないような温度でなければ
ならない、糸の温度が糸の融点以上であれば、糸がテキ
スチャライジング領域中にある時間を短くすることが必
要である。〔該技術において知られたヒートセット装置
の1つの型はアメリカン・スパーバ(American Superba
Inc., Charlotte, NC)により配布される〕。本発明の糸
は、それがヒートセットで約10〜70%、好ましくは
約15〜65%、最も好ましくは約20〜60%、例え
ば約25〜55%収縮するときに有利に製造され;最良
の性能は少なくとも約30%、例えば50%のポリプロ
ピレンホモポリマーと50%の型(a) のプロピレンポリ
マー物質(例えばプロピレンーエチレンーブテン−1タ
ーポリマー)とのブレンドに対して約50%、の収縮レ
ベルで得られることが予期される。ポリプロピレンを基
にし、商業的に使用された糸はそのような望ましい収縮
レベルを達成できず;典型的には先行技術のそのような
糸は約0〜10%収縮する。
【0027】糸及びカーペットに使用されたポリオレフ
ィン繊維において、組成物の熱特性及び処理条件により
決定される有用な収縮のリザーバーとして特徴付けられ
るものがある。ポリプロピレンホモポリマーを基にした
先行技術繊維はヒートセットでの収縮が非常に低い、例
えば2〜5%であるようなけん縮及びテキスチャリング
の間の十分な熱処理を必要とする。対照的に本発明の組
成物はより低い温度で所望レベルにテキスチャー及びけ
ん縮し、熱セットの間に与えられるより多量の残留収縮
を残すことができる。しかし、本発明の繊維及び糸の収
縮応答を、テキスチャリング及び収縮の間により高い温
度で運転することにより改変することができる。従っ
て、本発明のカーペット糸の収縮特性並びに撚り及び撚
り保持のその関連特性を選択的に改変でき;そのような
能力は先行技術ポリオレフィン繊維及びカーペット糸中
に存在しない。カーペット糸の製造において、典型的に
は一緒に撚られ、かさ高にされる約50〜250繊維又
はフィラメント;好ましくは約90〜約120繊維;例
えば約100フィラメントがある。プロピレンポリマー
物質、殊にそのような物質と結晶性ポリプロピレンホモ
ポリマーとのブレンドは熱軟化温度の低下及び示差走査
熱量測定(DSC)により測定して熱応答曲線の広がり
を示す。
【0028】典型的には結晶性ホモポリマーポリプロピ
レンは約159〜169℃、例えば約162℃で、DS
Cにおける鋭い溶融ピークを示す。そのようなポリマー
を基にした糸のヒートセットは繊維の溶融(それは繊維
保全性を破壊するであろう)を避けるために正確な温度
制御を必要とするが、同時に1 つの試みにおいて軟化
し、それにより繊維撚りの熱的ロックイン並びに繊維中
の応力の除去をするために十分高い温度で運転される。
本発明のプロピレンポリマー物質及びそのような物質と
結晶性ポリプロピレンホモポリマーとのブレンドを基に
した糸は広がった熱応答曲線を示す。プロピレンポリマ
ー物質及びプロピレンホモポリマーを含むブレンド組成
物に対するそのような改変された熱応答は糸強度及び保
全性を維持しながらより低いヒートセット温度における
そのような物質及び組成物の処理を可能にする。(相当
量、例えば約30%以上のポリプロピレンホモポリマー
を含むブレンド組成物において糸撚りヒートセット温度
はホモポリマー成分をヒートセットするために十分に高
く、例えば約124℃以上であろうことが認められよ
う。)これらの有利な特徴が得られ、組成物をポリプロ
ピレンホモポリマーを基にした糸、布及びカーペットの
製造のために長年にわたり開発されたよく知られた有効
な装置を用いて処理することができる。
【0029】本発明は組成的に規定され、また糸性能に
より規定されることが認められよう。従って、限定され
た基準を満たすと思われるかもしれないポリオレフィン
ブレンドは全く容認できないであろう。例えば、ポリエ
チレンとポリプロピレンホモポリマーとのブレンドはポ
リエチレンのフィブリル化する傾向のため、またそのよ
うなブレンドの、プロピレンポリマー物質及びポリプロ
ピレンホモポリマーを基にしたブレンド組成物に比べて
低い相容性のために、本発明の範囲内に含まれない。ブ
レンドが使用される場合に不十分な相容性は繊維、糸並
びに生じたカーペット及び布の保全性を弱めることがで
きる。普通の添加剤を本発明の弾性糸の製造に用いたポ
リマー(類)とブレンドすることができる。そのような
添加剤には安定剤、酸化防止剤、滑り防止剤、難燃剤、
滑剤、充填剤、着色剤、帯電防止及び汚染防止(antisoi
ling )剤などが含まれる。
【0030】糸を構成するフィラメント又は繊維の断面
は事実上円形及びマルチローブ又はn−ローブ(ただし
nは少なくとも2の整数である)並びに三角形、十字
形、H形及びY形を含む他の形状からなる群から選ばれ
る。トリローブ断面、殊にローブがフィラメントの長さ
沿いに延びる1つ又はそれ以上の孔を含む、例えば中空
トリローブ繊維が好ましい。殊に、各ローブが孔を含む
トリローブフィラメントが好ましい。マルチキャビティ
フィラメントのより詳細な説明のためにU.S.特許4,020,
229が参照される。フィラメント、繊維及び糸の次元は
典型的にはデニールによって示される。デニールという
語は長さ各9000メートルに対して1グラムの重さの
糸の繊度に等しい糸の繊度の単位と規定されるよく知ら
れた技術用語であり;従って100デニール糸は150
デニール糸より細い。本発明の有用なフィラメント及び
糸には約500〜10,000;好ましくは約1,00
0〜約4,200;より好ましくは1,000〜2,0
00の範囲内の、ヒートセット前デニールをもつものが
含まれる。カーペットに加えて、本発明の糸は椅子張り
用の不織布、高光沢不織布及び織布のような用途、カー
ペット裏地及びジオテキスタイルを含む用途に有用性を
見いだす。
【0031】本発明は、殊にカーペットの製造のために
長年にわたり開発され、ポリプロピレンホモポリマーに
向けられた、装置及び工学をこの教示に従って高められ
た特性をもつ糸及びカーペットの製造に適合させること
ができる事実のために殊に有用である。本明細書中に用
いた「から実質的になる」と言う語は本発明の基本的及
び新規な特徴に実質的に影響を及ぼすに足る濃度におけ
る不列挙物質を排除する以下の実施例は例示のために提
供され、しかし開示し、特許請求の範囲に記載した発明
を限定しない。
【0032】実施例1 92.5重量%のプロピレン、2.5重量%のエチレン
及び5.0重量%のブテン−1(ハイモント(HIMONT)
U.S.A.,インコーポレーテッド(Inc.)から市販されてい
るグレードKT-015T)のモノマー濃度(目標)のプロピレ
ンポリマー物質をホモポリマーポリプロピレンとのブレ
ンドに使用して繊維、糸及びカーペットを製造した。プ
ロピレンポリマーはビスブレーキングされて、溶融流量
(MFR) の値は初期の重合時の5.0から20〜35にな
った。これは、0.1重量%のLupersol 101(ポリプロ
ピレンキャリヤー上に存在)をポリマーフレーク上に噴
霧して重合させ、ペルオキシド−フレーク混合物を約2
32℃(360°F)において約2〜3分の滞留時間で押
し出すことによりなされた。ホモポリマーポリプロピレ
ンは、MFR が35のHIMONT U.S.A.,Inc.により製造され
ているProfax PF153と同一の市販の製品であった。
【0033】このポリマーからカーペットを製造するの
に使用した方法は以下の工程を含有した。 1.紡糸−溶融ポリマーをフィラメントにする工程。 2.延伸−フィラメントを延伸する工程。 3.テクスチャライジング−フィラメントを折り畳み任
意に軽く空気をからませて嵩高くする工程。 数本のフィラメントを用いこれらの工程を同時に実施す
ることにより延伸糸が製造された。複数の延伸糸を一緒
に撚って撚り糸を製造し、次いでヒートセットした。ヒ
ートセットして撚った糸をタフト化し、裏材料及びラテ
ックスを添加した。次いでラテックスを標準条件下でオ
ーブン乾燥させてカーペットを製造した。
【0034】カーペットの製造はバーマグ(Barmag) 系
として知られている市販の装置を用いて実施した。3個
の押出機を縦一列に並べて作動させ、フィラメントを製
造した。各押出機は、120バールの圧力下で、4帯の
温度が各々200、205、210、215℃である押
出温度で作動させた。(熱媒液を225℃に制御すると
これらの温度勾配を生じた。)フィラメントは3.8:
1(ポリプロピレンホモポリマーに関しては3.7)の
延伸比及び120℃(ポリプロピレンホモポリマーに関
しては140℃)の延伸温度で延伸した。嵩高加工は、
120℃(ポリプロピレンホモポリマーに関しては14
0℃)の温度及び96psi (ポリプロピレンホモポリマ
ーに関しては76psi )の空気圧で実施した。カーペッ
トは、プロピレンポリマー物質(PPM) とポリプロピレン
ホモポリマー(HP)とのブレンド(50% PPM/50% HP;30% P
PM/70% HP;及び15% PPM/85% HP)を基剤とする糸を用い
て製造した。
【0035】プロピレンポリマー物質のブレンドは2種
類の方法を用いて製造した。(1)各成分のペレットを
プレブレンドし、次いで押し出してフィラメントを製造
するための混合物をペレット化する方法、及び(2)各
成分のペレットをフィラメント押し出し工程でブレンド
する方法。これらの方法を直接比較したが、有意差のあ
るカーペットは製造されなかった。プレブレンドはヘン
シェルブレンダーを用いて好都合になされ、次いで約2
00〜220℃でストランドを押し出し、ストランドを
ペレットに細断した。50% PPM/50% HPのブレンドから製
造された延伸糸は以下の性質(a) を有した。 強力,g/denier 2.6 〜2.9 (18〜19 ft-lb
s.) 伸び,% 70 (100) デニール 1650 (2プライ=3300) 非フィラメント 99 フィラメント断面 中空、トリローバル(a) ( )内の値はヒートセット糸に関する値である。ヒ
ートセット条件:126.6℃( ポリプロピレンホモポリマー
に関しては140 ℃)、6 バール、滞留時間55秒( ポリプ
ロピレンホモポリマーに関しては50秒) 、延伸糸の両末
端の長さ (インチ) 当たり4.5 撚り。本発明の組成物で
製造されたカーペットを、カーペット性能を評価するた
めに業界で典型的に使用されているヘキサポド・タンブ
ル試験(Hexapod Tumble Test)により性能について調べ
た。比較のために、ナイロン、100%ポリプロピレンホモ
ポリマー及びポリエステルを用いた市販のカーペットに
ついても試験結果を報告する。
【0036】
【表1】 表1 ヘキサポド・タンブル試
手順 :試験片に8000又は16000回(報告したよ
うに)の“ヘキサポド”タンブルを実施し、先端を変性
した。真空にすることにより回復させるため2000回
毎に試験片を除去した。フーバー(Hoover) 直立真空ク
リーナー(Model 1149)を用い、試験片の長さ方向に沿っ
て前方及び後方を4回通過させた。カーペット表面にド
ラフトISO 条件、昼光装置D65 1500luxを付与する垂直
光を用いて試料を評価した。試料を1.5mの距離から
45°の角度であらゆる方向から観察した。厚さの保留
値を得るために試験前後の全厚さも試料について測定し
た。等級付けの基準全体の外観 色の変化 5=無又は非常に僅かに変化 5=無視しうるほどの変化又は変化無 4=僅かに変化 4=僅かに変化 3=中程度に変化 3=中程度に変化 2=激しく変化 2=かなり変化 1=非常に激しく変化 1=激しく変化試験結果 : 全体の外観 色の変化 保持された厚さ,% 注:市販のカーペットに関して推薦される回数は120
00であり、居住用カーペットに関して推薦される回数
は8000である。
【0037】
【表2】 表2 ヘキサポド試験の結
試料 回数 全体の外観 色の変化 保持された厚さ % 比較例 (a) ナイロン(Pet.) 8000 4 4 81.3 16000 2-3 3 75.6 ナイロン( バラ色) 8000 4 4-5 82.6 16000 2-3 3-4 81.9 ポリエステル 8000 3 3 86.0 16000 2-3 3 71.1 ポリプロピレン( 黄褐色) 8000 2 2-3 75.1PPM/HP (b) 50/50(青) 8000 3 3-4 85.2 16000 2-3 3 82.6 30/70(青) 8000 2-3 3 80.3 16000 2 3 80.3 15/85(青) 8000 2-3 3 80.7 16000 2 3 79.3 50/50(灰色) (c) 8000 3-4 3-4 83.7 15/85(灰色) (c) 8000 3 3-4 79.5 15/85(灰色) (d) 8000 2 3-4 78.5 (a) ポリプロピレンホモポリマー、工業グレード; ナイ
ロン、ステインマスター(Stainmaster) ブランド;Pet.=
市販の" ペトリファイド" 色。 (b)PPM= プロピレンポリマー物質(92.5%プロピレン、2.
5%エチレン、5.0%ブテン-1);HP= 結晶質ポリプロピレン
ホモポリマー。 (c) プレブレンドした後、示した組成のペレットを製造
するためのポリマーを製造した。 (d) プロピレンポリマー物質にプレブレンドされた色
(マスターバッチ) 。
【0038】試験結果は、保持された厚さにより測定さ
れたレジリエンスが非常に改良されたことを示す。更
に、全体の外観及び色の変化もポリプロピレンホモポリ
マーと比較して改良されたことを示す。縞抵抗性を増大
させるには更に改良が必要であることが観察された。
【0039】実施例2 カーペットをまた、実施例1に記載されているモノマー
組成と同一の組成のポリプロピレンポリマー物質100%か
ら製造した。延伸比3.9、延伸温度120℃、嵩高加
工温度110℃において固体フィラメントを用いて糸を
製造した。糸の収縮は1インチ当たり7撚りであった。
被覆量は標準ポリプロピレンホモポリマー生成物と同等
でカーペット平方ヤード当たり40オンスと非常に不十
分であるが、六脚試験におけるレジリエンスの試験結果
は非常に良好であった。
【0040】実施例3 実施例1のプロピレンポリマー物質を実施例1のように
して結晶質ポリプロピレンホモポリマーと50% 及び70%
のプロピレンポリマー物質のブレンド比でブレンドさせ
たものから糸を調製し、糸から製造されたカーペットを
六脚試験で調べた。これらのブレンドに用いた紡糸及び
延伸条件は、撚りの量及びヒートセット条件が1インチ
当たり4.5撚りの糸を製造するように調整した以外は
実施例2と同一であった。次いで糸をタフト化し、工業
用のカーペットライン上で裏材料をつけた。これらの組
成物も縞を示したが、それらのレジリエンス性能は特に
実施例1のポリプロピレン対照試料と比較して非常に改
良された(表3)。
【0041】
【表3】 表3 試料 回数 全体の外観 色の変化 保持された厚さ % PPM/HP 50/50(バラ色) 8000 4 4 87.3 70/30(黄褐色) 8000 4 4 88.6 50/50(黄褐色) 8000 3-4 3-4 81.7 16000 2 3 79.1 70/30(バラ色) 8000 3-4 4 82.9 16000 2 3 77.5
【0042】実施例4 延伸中の糸の配向を改良することにより縞抵抗性が非常
に改良されることが観察された。この結果は、15、30及
び50% の実施例1のプロピレンポリマー物質とポリプロ
ピレンホモポリマーとを含むブレンドについて3.6の
延伸比及び120℃の嵩高加工温度で得られた。更に、
延伸糸は60〜70%の伸び、20%の収縮、1インチ
当たり4.5撚りの目標とする性質を有し、143℃の
温度及び50秒の滞留時間でヒートセットされた。数種
のカーペット試験の経験から、実施例1において使用し
た種類のプロピレンポリマー物質50%とポリプロピレ
ンホモポリマー50%とのブレンドについて、押し出し
条件として120℃の延伸温度及び嵩高加工温度、99
フィラメントを含む延伸糸のデニール1525±25及
び延伸糸の伸び65%±10%(中空フィラメントの場
合60%);撚り条件として1インチ当たり4回転、3
200デニール、85%の最大伸び(中空フィラメント
の場合80%の最大伸び);50%のデニール収縮を付
与するヒートセット条件(初期ヒートセット温度12
6.6℃(260°F)滞留時間54秒)を用いると、総
合的に改良されたカーペット性能(レジリエンス、外観
及び縞を含む)が期待されうると結論された。
【0043】実施例5 本発明の組成物の有利な性能を更に特性決定するため
に、前述の実施例1に記載されている市販の装置で製造
された糸を用いて実験を実施した。糸の試料は、紡糸及
び延伸されたフィラメントを含み、50%PPM/50%HP及び15
%PPM/85%HPのブレンド組成物に対応し、種々の色の100%
ポリプロピレンホモポリマー(HP)試料と比較した。糸の
試料を実験室で設計された試験で評価し、撚りの保留性
及び収縮をヒートセット温度の関数として測定した。理
論的ではないが、改良されたレジリエンスは改良された
カーペットの外観、タフトの鮮明度及び撚りの保留性に
より特徴づけられると提案する。以下のようにして実験
室で撚りを導入し、保留性及び収縮を測定した。熱収縮 テストライト・リミテッド(Testrite Ltd.) により製造
された" 熱収縮試験機" である輻射熱オーブンを用いて
試料を処理した。糸の試料の一端を固定し、もう一方の
自由端をボール・ベアリング上で自由に回転するドラム
に垂らし掛けた。試験の開始時にドラム上の指針を零に
セットした。試料の自由端に、試験する1800デニー
ルの糸試料1デニール当たり0.005gに対応する9
gの重りをつけた。糸を含むドラムを所望の温度におい
てオーブン中に置き、糸の収縮をオーブン温度において
3分経過した後に観察される指針の動きに基づいて記録
した。%収縮=〔(最初の長さ−最終の長さ)/最初の
長さ〕×100。
【0044】撚りの保留性試験−試験法A 試料を、インダストリアル・ラボラトリー・イクイップ
メント・カンパニー(Industrial Laborstory Equipmen
t Co.)により製造された" 撚り挿入機"Model ITD-28 を
用いて試験した。ある長さの糸を撚り挿入機に挿入し、
試験機のクランクを回転させることにより糸に1 インチ
当たり4.50の撚りを付与した。糸の試料の端部を縛
り、撚りを付与した試料を“クーポン”上に置き、自由
端はクーポン上で互いに隣接した。撚りを強制循環熱風
炉中で示した温度において10分間ヒートセットし、そ
の後試料を除去して室温に冷却した。試料の一端を固定
し、他端に20gの重りをつけて約18時間自由にぶら
さげた。その後、重りを除去し、室温において1時間試
料を回復させた。次いで糸を撚り挿入機に再びすえつ
け、残存する撚りを除去する(糸のフィラメントが実質
的に平行となる)のに必要なクランクの回転数を決定し
た。%撚りの保留性は、=(残存する撚りの数/最初の
撚りの数)×100として計算された。図1に示される
ように、本発明の組成物(50/50 及び85/15 ブレンド)
を基剤とする糸はポリプロピレンホモポリマーと比較し
て全てのヒートセット温度において優れた撚りの保留性
を示す。50/50 ブレンドの撚りの保留性は、高いヒート
セット温度においては非常に高い。図2によれば、本発
明の組成物が高温においてより大きい収縮を示すことが
観察されうる。プロピレンポリマー物質の濃度が高い組
成物ほど大きな応答を示す。
【0045】実施例6 差動走査熱量計(DSC)を用いて熱分析試験を実施した。
最初に、ホモポリマー及びブレンドを含む試料をフィル
ムの形にプレスして、デュポン(DuPont)により製造され
た計器(Model 2100)で調べた。この試験においては少量
のポリマー試料(約4乃至6mg)を窒素雰囲気下で制御
された速度(典型的には20℃/分)で加熱又は冷却す
る。試料を制御された条件下で加熱又は冷却して融解、
結晶化、ガラス転移温度、融解及び結晶化熱を測定し、
融解又は結晶化応答の幅及び形状を観察した。100%ポリ
プロピレンホモポリマー(HP,HIMONT U.S.A.,Inc.により
製造されたグレードPD-382; 典型的なMFR=3)及びHPとプ
ロピレンポリマー物質とのブレンド(PPM, 実施例1のPP
M と同一の目標のモノマー) である種々の試料について
試験を実施した。100%HP、90%HP/10%PPM、80%HP/20%PP
M、70%HP/30%PPM及び50%HP/50%PPMの試料を室温から約
230℃に加熱し、約40℃に冷却して再び加熱した。
更に、実施例5の糸の試料に対応する試料を、パーキン
エルマー(Perkin-Elmer) により製造された計器(model
DSC 7) で測定した。この計器の精度も融解熱の値を報
告することが可能であった。試料の応答曲線は、調製中
並びに複数の加熱及び冷却サイクルにより循環される熱
履歴の影響を受けた。例えば、結晶構造による熱のシグ
ナルは増大し、熱転移は拡大されうる。顔料のような添
加剤は核剤として作用しうるので、顔料の存在によりそ
の他の変化もおこりうる。
【0046】各試料の最初の加熱サイクルに関する結果
を表4に示す。ブレンドにおけるPPM の濃度が増加する
にしたがって、融解開始及びピーク温度が低下すること
が観察される。糸の材料を製造するのに使用される繊維
の紡糸及び延伸工程がブレンド試料より融解温度を増大
させることも観察される。更に、糸の試料の融解熱の値
もプロピレンポリマー物質の濃度の増大に伴って減少す
る。ポリプロピレンホモポリマーの糸の試料においては
最初の加熱サイクルにおける融解の開始が融解温度と非
常に近く、(Tm −Tmo)=4℃であるが、プロピレン
ポリマー物質を含むブレンドを基剤とする糸の試料につ
いて観察される融解転移の幅は実質的に大きく、(Tm
−Tmo)=10℃である。更に、プロピレンポリマーが
全てのPPM 組成物の主な要素であるため、種々の成分が
相溶性であり、プロピレンを基剤とするポリマーの高強
度が保持される。更に、糸の加工条件はポリプロピレン
ホモポリマーに関する技術と一致するレベルに保持され
うる。
【0047】
【表4】 表4 差動走査熱量測定(DSC) (a) 最初の加熱サイクル 試料 組成 (b) mom ブレンド a 100%HP 148 162 b 90HP/10PPM 146 161 c 80HP/20PPM 146 160 d 70HP/30PPM 143 159 e 50HP/50PPM 144 158 ΔHf A 100%HP 161 165 91 B 85HP/15PPM 154 163 78 C 50HP/50PPM 150 160 71 (a) 20℃/分,50cc/分N2 ;全ての温度の単位,
℃; Tmo=融解開始;一次転移の最大勾配における接線の基
線との交点 Tm =ピーク融解温度 ΔHf =融解熱、ジュール/g (b) HP=ポリプロピレンホモポリマー(明細書に記載し
たとおり) PPM =プロピレンポリマー物質(明細書に記載したとお
り)
【0048】実施例7 遅い速度のバッタジョン(Bsttsggion) ミキサーを用
い、40%の(1)ポリプロピレンホモポリマー及び6
0%の(2)ヘテロ相ポリオレフィン組成物を含むポリ
マーブレンド20kgを調製する。ポリプロピレンホモポ
リマーは直径1乃至3mmの球状粒子の形で、以下の化学
−物理的性質を有する。 25℃におけるキシレン不溶部 4重量% 数平均分子量 42,000g/モル 重量平均分子量 270,000g/モル MFI 11g/10分 800℃における灰分 100ppm ヘテロ相ポリオレフィン組成物は、40重量%のポリプ
ロピレンホモポリマー及び60重量%のエチレン−プロ
ピレンエラストマー性コポリマー(60重量%のエチレ
ン−40重量%のプロピレン、25℃におけるキシレン
不溶部33重量%)を含有する。そのようなヘテロ相ポ
リオレフィン組成物のMFIは11g/10分で、可撓
性弾性率は400MPa である。ブレンドは又以下の添加
剤及び安定剤を含む。0.05重量%のIrganox 1010、
0.1重量%のIrgafos 168 、及び0.05重量%のス
テアリン酸カルシウム。
【0049】このようにして得られた混合物を220℃
における押し出しによりペレット化し、以下の主な特性
を有する系でペレットを紡糸した。直径25mmのスクリ
ュー、長さ/直径比が25、生産能力1.0乃至3.0
kg/時間の押出機; 孔直径1.0mm及びL/D比=5の10穴ダイ; 計量ポンプ; 18乃至20℃の温度の空気急冷系; 250乃至1500m/分の速度範囲の延伸機構; 30乃至300m/分の範囲の種々の速度のロール及び
水蒸気作動延伸オーブンを具備する繊維の延伸機構。使
用した紡糸及び延伸条件は以下のとおりである。 a)ダイ温度:260℃。 b)孔流速:2.84g/分。 c)延伸速度:650m/分。 d)延伸比:1/3.35。 このようにして得られた繊維の主な機械的特性は以下の
とおりである。 含有量(ASTM D 1577-79): 15-19 dtex; 強力 (ASTM D 2101-82): 18-22 cN/tex; 破断点の伸び (ASTM D 2101-82): 100-200%。 収縮値は、サーモスタットを110℃、130℃、又は
140℃にセットしてオーブン中で20分間熱処理する
前及び後の繊維の試料の長さを測定することにより決定
した。測定した値を表5に示す。
【0050】実施例8 遅い速度のバッタジョン(Bsttsggion) ミキサーを用
い、24%の(1)ポリプロピレンホモポリマー及び7
6%の(2)ヘテロ相ポリオレフィン組成物を含むポリ
マーブレンド20kgを調製する。ポリプロピレンホモポ
リマーは直径1乃至3mmの球状粒子の形で、以下の化学
−物理的性質を有する。 25℃におけるキシレン不溶部 4重量% 数平均分子量 42,000g/モル 重量平均分子量 270,000g/モル MFI 11g/10分 800℃における灰分 100ppm ヘテロ相ポリオレフィン組成物は、50重量%のプロピ
レンとエチレンの結晶質ランダムコポリマー(2.5重
量%のエチレンを含む)及び50重量%のエチレン−プ
ロピレンエラストマー性コポリマー(60重量%のエチ
レン−40重量%のプロピレン、25℃におけるキシレ
ン不溶部33重量%)を含有する。そのようなヘテロ相
ポリオレフィン組成物のMFIは5g/10分で、可撓
性弾性率は400MPa である。ブレンドは又以下の添加
剤及び安定剤を含む。0.05重量%のIrganox 1010、
0.1重量%のIrgafos 168 、及び0.05重量%のス
テアリン酸カルシウム。
【0051】このようにして得られた混合物を220℃
における押し出しによりペレット化し、実施例7と同一
の特性を有する系でペレットを紡糸した。このようにし
て得られた繊維の主な機械的特性は実施例7と同一の範
囲内である。収縮値は実施例7のようにして決定する。
このようにして得られた繊維も促進寿命試験(“テトラ
ポド" ) を実施し、その後フィブリル化の存在の有無を
決定するために電子顕微鏡で調べた。前記試験の結果も
表5に示す。比較のために、表5中の最初の3種の記載
はその他の繊維試料について得られた収縮及び寿命試験
の結果を示す(PP=ポリプロピレンホモポリマー、P =
プロピレン、E = エチレン、LDPE= 低密度ポリエチレ
ン) 。結晶質ランダムコポリマーを基剤とする繊維は望
ましい特徴を有するが、最低の温度における収縮応答が
限られており、実施例7、8及び9の繊維より感温性が
強い。
【0052】実施例9 実施例7と同様にして数種の熱収縮性繊維を得る。唯一
の違いは、混合物(1)及び(2)の成分を50重量%
ずつブレンドすることである。このようにして得られた
繊維の収縮値を表5に示す。このようにして得られた繊
維も促進寿命試験(“テトラポド" ) を実施し、その後
フィブリル化の存在の有無を決定するために電子顕微鏡
で調べた。この試験の結果も表5に示す。
【0053】
【表5】 表5 ポリマー 収縮値 (%) 組成物 110℃ 130℃ 140℃ フィブリル化 PPホモポリマー 4.0 7.0 8.0 無 結晶質ランダムP/E コポリマー(E=4重量%) 5.0 27.0 50.0 無 PP/LDPE 機械的ブレンド ( 重量比75/25) 17.0 23.0 26.0 有 実施例7 17.0 22.0 23.0 無 実施例8 22.0 27.0 29.0 無 実施例9 11.0 15.0 17.0 無
【0054】実施例10 対照試料としてのポリプロピレンホモポリマー(HP)、及
びポリプロピレンホモポリマーと実施例1に記載したプ
ロピレンポリマー物質(プロピレン−エチレン−ブテン
−1ターポリマー)との50/50ブレンドの組成物を
用い、タフト化作業に使用する糸の試料を調製した。後
者の試料の糸の調製条件は、異なる収縮値及びそれに関
連して異なるデニール及びTPI値を得るために調整し
た(以下の表6においてIN/OUTと記載されている値は収
縮前/後に対応する)。
【0055】
【表6】 表6 デニール TPI 試料 収縮 IN OUT IN OUT HP 9 3456 3780 3.4 4.3 HP/PPM(50/50) 11 3510 3960 2.9 3.3 HP/PPM(50/50) 46 3330 4860 2.9 4.5 HP/PPM(50/50) a) 59 3330 5310 3.0 4.8 a)別の加工条件
【0056】これらの結果は、糸の加工条件が収縮値及
びその他の性質に影響を及ぼしうるが、本発明の組成物
は先行技術の材料よりかなり高い値となりうることを示
す。
【0057】実施例11 実施例10の組成物の試料をサクソニー種の試験カーペ
ットに製造し、ヘキサポド試験及び歩行試験において性
能を評価した。表面の重量(face weight)の異なるカー
ペット試料(30オンス及び40オンス)も比較した。
ヒートセットしていない糸から製造されたループ構造カ
ーペットにおいては性能の差はほとんど観察されなかっ
た。結果を以下の表7に示す。
【0058】
【表7】 表7 組成 収縮 表面の重量 FHA ヘキサポドc) (HP/PPM) a) % (オンス) 密度 b) 等級 外観 厚さ 100/- 15 30 2160 4 1.8 1.7 63 100/- 15 40 2880 3 2.5 2.7 73 50/50 60 30 2160 2 2.3 3.0 75 50/50 60 40 2880 1 3.3 3.2 81 100/- 9 40 2880 3 2.5 2.7 60 50/50 11 40 2880 2 2.5 2.3 66 50/50 50 40 2880 1 3.3 3.5 76 a)最初の4種の試料は1つの設備で調製した。後方の3
種は別である。 b)FHA 密度=36×表面の重量÷パイルの高さ。 c)12,000回におけるデータ; 等級:1=最良;厚さ=保持
された%。
【0059】規則的な歩行による出入りがある領域(例
えば、図書館又は事務所の入口)に試料を置くことによ
り、前記のカーペット試料を“ウォーキング・アウト”
試験で調べた。歩行の推定数にしたがって、レジリエン
ス、タフトの先端の保留性及び汚れに関連する外観の保
留性について試料を評価した(表8)。等級は1乃至5
で、5が最良であった。本発明の組成物は優れていた。
【0060】
【表8】 表8 組成(HP/PPM) 重量 (オンス) 歩行回数( ×10-3) 等級 100/- 30/40 10 2.5/3.0 100/- 30/40 25 1.0/2.0 50/50 30/40 10 3.5/4.0 50/50 30/40 25 3.0/3.5
【0061】実施例12 ポリプロピレンホモポリマーの糸の試料を、収縮応答に
ついて評価した。延伸糸(すなわち、嵩高加工されてい
ない糸)を種々の延伸比で調製した。未延伸糸は120
℃及び135℃において1%収縮することが観察され
た。延伸比の増大に伴って延伸糸の120乃至135℃
における収縮応答は約10%から減少し、最大延伸比で
は約4%となった。延伸されかつ140℃において嵩高
加工された糸は、140℃以下の温度では収縮を示さ
ず、145℃においては4%であった。このことは、収
縮応答並びにポリプロピレンホモポリマーの限定された
収縮の“溜め(reservoir)" に及ぼす加工変数の影響を
示す。実施例13 前述の実施例11に記載した組成物を、以下のように評
価するために糸及びカーペットに製造した。
【0062】
【表9】 表9 糸の性質 a) HP-100 HP-50/PPM-50 デニール,撚り/ヒートセット 3420/3780 3510/5670 強力,g/d 2.2 1.2 伸び,% 44.8 124.1 初期弾性率,g/d 7.5 2.0 インチ当たりのクリンプの数 14.8 32.0 カーペットの性質b) % 回復(4psi 荷重) 対照標準 95.3/94.3 92.5/92.5 低歩行 92.7/91.6 92.4/91.1 高歩行 91.7/92.7 93.9/92.1熱収縮 c) % % 145 2.2 120 1.9 150 5.7 125 4.9 155 11.0 130 10.6 160 19.6 140 17.2 a)最初のデニール以外は撚り/ヒートセット糸に関する
性質。 b)表面の重量が40オンス/30オンスのカーペットに関す
る値; 低歩行=10K の歩行、高歩行=25K の歩行。 c)示された温度における張力零への外挿。
【0063】表面の重量が30オンス又は40オンスの
いずれであっても、又歩行が低くても高くても、歩行試
験後のカーペット試料の視覚的な評価は100%ホモポリマ
ーより50/50 ブレンド組成物のほうが良好であった。パ
イルの高さの保留性も改良された。熱収縮も本発明の組
成物におけるほうが良好であることが示された。市販の
サクソニーカーペットの作業においては、典型的には実
質的に張力が零の条件下で収縮がおこることに注目すべ
きである。
【0064】実施例14 対照標準の100%ポリプロピレンホモポリマー、結晶質プ
ロピレン−エチレンランダムコポリマー(3重量% エチレ
ン,C2)を含む本発明のプロピレンポリマー物質及び実施
例10に記載したポリプロピレンホモポリマー/プロピ
レンポリマー物質の50/50 ブレンドを含むカーペット試
料を市販の装置で調製した。後者の2種類の組成物につ
いては、種々の収縮程度が得られるように種々の条件下
でカーペットを製造した。更に、比較のために市販のカ
ーペット試料も試験した。ヘキサポド試験から外観の等
級が得られた。
【0065】
【表10】 表10 ヘキサカーペット a) 収縮b)% TPIc) 表面の重量 (オンス) ポドd) HP-100 4 3.1 40 2.0 3% C2 40 4.2 40 3.7 3% C2 10 3.3 40 2.7 HP-50/PPM-50 50 4.5 40 3.7 HP-50/PPM-50 60 4.8 40 4.2 HP-50/PPM-50 28 e) e) 2.7 HP-50/PPM-50 38 f) f) 3.0 ナイロン − 3.5 38 3.7PP − 4.5 38 3.0 a) ナイロン=市販の試料(STAINMASTER ブランド,DuP
ont) PP=市販のポリプロピレンカーペット(AMOCO) b) ヒートセット中の収縮; 市販の試料の値は未知であ
る。 c) TPI,1インチ当たりの撚り, ヒートセットした糸に
おける d) 12,000回に基づく e) 最初の糸のデニール=1100; 最終=3418 f) 最初の糸のデニール=1500; 最終=4323
【0066】ポリオレフィン組成物においては、外観の
等級は収縮が大きい場合に改良され(高く)、これらの
組成物の値は市販の試料の値以上である。
【0067】実施例15 50%のホモポリマーポリプロピレンと50%の実施例
10に記載したプロピレンポリマー物質とのブレンドを
基剤とするカーペット用の糸を種々の温度で嵩高加工
し、132℃及び143℃でヒートセットした。収縮は
ヒートセット温度に関連した。
【0068】
【表11】 表11 嵩高加工温度 収縮,% (℃) 132℃ 143℃ 110 18 43 115 14 36 120 11 31 130 7 26 140 5 18
【0069】嵩高加工温度が増大するにしたがって、ヒ
ートセット糸に有効な高い収縮値が減少することが観察
される。有効な収縮の“溜め”が減少する。更に、ヒー
トセット温度の増大にしたがって、収縮は増大する。し
かしながら、ヒートセット温度が過剰な場合には、糸が
全て融解し、有用性を失う。
【0070】実施例16 繊維に紡糸しうる能力、収縮能力及びポリプロピレンホ
モポリマーと比較して改良されたカーペットとなるか否
かを評価することにより本発明を更に明確にするため
に、種々のポリマー及び組成物を調製した。外観の等級
基準を用い、12,000回におけるヘキサポド試験に
おいてカーペット性能を測定した。同様な条件下で調製
したポリプロピレンホモポリマーの対照カーペットの外
観の等級はこの試験において2.0であった。物質及び
結果は以下のとおりであった。 (a)線状低密度ポリエチレン(LLDPE):8%のブテン−
1を含む市販のコポリマー(エクソン・ケミカル・カン
パニー(Exxon Chemical Co.))をポリプロピレンホモポ
リマーとのブレンドにおいて評価した。50/50 ブレンド
は嵩高加工した糸には紡糸できず、更に評価しなかった
(エチレン−プロピレンコポリマーゴムの添加は性能を
改良しなかった)。7%のLLDPE を含むブレンドは繊維
となり、収縮応答を示したが、ヘキサポド試験の外観の
等級はわずか1.0であった。 (b)ポリブチレン(PB): 市販のホモポリマー(シェル
・ケミカル・カンパニー(Shell Chemical Co.)により製
造されたPBO400) を25、35及び50%PBのポリプロ
ピレンホモポリマーとのブレンドにおいて評価した。い
ずれの場合も収縮しうる糸が製造されたが、得られたカ
ーペットの最初の外観は不十分であった。25%のPBを
含む試料はヘキサポド試験の外観の等級は1.7であっ
た。 (c)実質的に非結晶質のエチレン−プロピレンコポリ
マー(EPC):50%のポリプロピレンホモポリマーと50
%の市販の重合したままの、37%のポリプロピレンホ
モポリマーと63%のEPC(29%のエチレンと71%の
プロピレンを含み、実質的に非結晶質である(HIMONT U.
S.A.,Inc.g製のグレードKSO80)) との組成物とのブレン
ドは、ヒートセット中にポリプロピレンホモポリマーよ
りわずかに収縮しうる糸となった。ヘキサポド外観試験
において評価されたカーペットの等級は1.5であっ
た。 (d)エチレンランダムコポリマー:3.1%のエチレ
ンを含む結晶質ランダムコポリマー(HIMONT U.S.A.,In
c.g製のグレードSA849S) をポリプロピレンホモポリマ
ーとの50/50 ブレンドにおいて評価した。最終組成物に
おいてはコポリマー含量は少なかった。ヘキサポド試験
の結果はポリプロピレンホモポリマーと同等であった。
50/50 ブレンドにおいて評価された5.9%のエチレン
を含むコポリマーからは、等級が2.3のカーペットが
製造された。 (e)プロピレンランダムコポリマー及びターポリマ
ー:ブテン−1(C4)/プロピレン(C3)ポリマー及びエチ
レン(C2)/C3/C4ポリマーを各々ポリプロピレンホモポ
リマーとの30/70 ブレンドとして評価した結果、以下の
ようにヘキサポド外観等級試験においてポリプロピレン
ホモポリマーと比較してわずかに性能が改良された。
【0071】
【表12】 表12 コモノマー含量, 重量% 試料 C2 C3 C4 等級 a) 1 − 16.5 83.5 2.5 2 4 5 91 2.8 a)この試験におけるポリプロピレンホモポリマー対照の
等級は2.2であった。
【0072】本明細書に開示されている本発明のその他
の特徴、利点及び実施態様は、前述の開示を読めば当業
者には容易に明らかであろう。したがって、本発明の特
定の実施態様がかなり詳細に記載されているけれども、
これらの実施態様の変化及び改良が記載されている本発
明の精神及び範囲を逸脱することなくなされうる。
【0073】
【図面の簡単な説明】
【図1】着色ポリプロピレンホモポリマー対照及び2種
類の本発明のブレンド組成物実施態様に関する糸の撚り
の保留性及びヒートセット温度間の関係を示すグラフで
ある。
【図2】2種類の本発明のブレンド組成物実施態様及び
3種類の着色ポリプロピレンホモポリマー対照試料に関
する種々の試験温度における糸の収縮の関係を示すグラ
フである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 D03D 27/00 A 7199−3B (72)発明者 ギュゼッペ レスカ イタリア 20121 ミラノ ヴィア パリ ニィ9 (72)発明者 クマー オゲール アメリカ合衆国 デラウェア州 19707 ホッキシン ニュウ キャッスル カウン ティ ブローク ラン 110 (72)発明者 レオナルド スパニョリ イタリア 05100 テルニ ヴィア デル ラニフィチオ 12 (72)発明者 マイケル イー スターシニック アメリカ合衆国 メリーランド州 21921 エルクトン セシル カウンティ スタ ーボード コート 116

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 場合によりポリプロピレンホモポリマー
    とブレンドされたプロピレンポリマー物質のマルチプル
    モノフィラメント繊維又はステープル繊維の連続ストラ
    ンドを含むレジリエンス及び収縮を高めることができる
    ポリオレフィン糸であって、前記プロピレンポリマー物
    質が、量を重量%として示して: (I)(a) プロピレン約96.0〜約85.0%、エチレ
    ン約1.5〜約5.0%及び(C4 〜C8 )αーオレフ
    ィンからなる群から選ばれるオレフィン約2.5〜約1
    0.0%から実質的になるランダム結晶性ターポリマ
    ー;及び (b)(1) 約80〜約98%のプロピレンと(C4
    8 )αーオレフィンとのコポリマー約30〜約65
    %;及び(2) プロピレンとエチレン及び場合により約2
    〜約10%の(C4 〜C8)αーオレフィンとのコポリ
    マー〔前記コポリマーは前記(C4 〜C8 )αーオレフ
    ィンが存在しないときに約2〜約10%のエチレンを、
    前記(C4 〜C8 )αーオレフィンが存在するときに約
    0.5〜約5%のエチレンを含む〕約35〜約70%;
    を含むランダム結晶性プロピレンポリマーの組成物;及
    び (c)(1) 約90〜93%のプロピレン及び約2〜3.5
    %のエチレン並びに約5〜6%の(C4 〜C8 )αーオ
    レフィンのターポリマー約15〜35%;及び(2) 約8
    0〜90%のプロピレンと(C4 〜C8 )αーオレフィ
    ンとのコポリマー約30〜75%;及び(3) 約91〜9
    5%のエチレンと(C4 〜C8 )αーオレフィンとのコ
    ポリマー約20〜60%;から実質的になるランダム結
    晶性プロピレンポリマーの主にエチレンコポリマーと組
    合わせた組成物;及び (d) 約1.5〜約20.0重量%のエチレン又は(C
    4 〜C8 )αーオレフィンを含むランダム結晶性プロピ
    レンポリマー;並びに(a)、(b)、(c)又は
    (d)のブレンド;あるいは (II)(a) 90より大きいイソタクチック指数をもつポリ
    プロピレンホモポリマー及び(又は)プロピレンと(i)
    エチレン及び(又は)(ii)式、CH2 =CHR〔式中、
    Rは(C2 〜C6 )アルキル基である〕のαーオレフィ
    ンとの、10%未満のエチレン及び(又は)αーオレフ
    ィンを含む結晶性コポリマー90〜55部;及び (b) プロピレンとエチレン及び(又は)式、CH2 =C
    HR〔式中、Rは(C2 〜C6 )アルキル基である〕の
    αーオレフィンのコモノマーとの、50〜70重量部の
    コモノマーを含み、10〜40重量%が室温でキシレン
    中に不溶性であるエラストマーコポリマー10〜45
    部、からなる群から選ばれるポリオレフィン糸。
  2. 【請求項2】 約50〜約250繊維を含み、前記繊維
    が一緒に撚られ、かさ高にされ、ヒートセットされてカ
    ーペット糸に形成された、請求項1に記載の糸。
  3. 【請求項3】 約0.5〜約6.0撚り毎線インチをも
    つ、請求項2に記載の糸。
  4. 【請求項4】 各繊維の断面が事実上円形又はn−ロー
    ブ(ただし、nは少なくとも2の整数である)である、
    請求項2に記載の糸。
  5. 【請求項5】 n−ローブ断面の繊維がその中に事実上
    等しい断面の各ローブ中の孔をもつ、請求項4に記載の
    糸。
  6. 【請求項6】 繊維が着色される、請求項2に記載の
    糸。
  7. 【請求項7】 前記プロピレンポリマー物質が(a)で
    あり、プロピレン約91.7〜約93.3重量%及びエ
    チレン約2.2〜約2.7重量%及びブテン−1約4.
    5〜約5.6重量%を含む、請求項2に記載の糸。
  8. 【請求項8】 さらにポリプロピレンホモポリマーを含
    む、請求項2に記載の糸。
  9. 【請求項9】 前記プロピレンポリマー物質が、さらに
    プロピレンポリマー物質とポリプロピレンホモポリマー
    との全重量を基にして約70重量%までのポリプロピレ
    ンホモポリマーを含むブレンドの成分である、請求項7
    に記載の糸。
  10. 【請求項10】 前記ホモポリマーポリプロピレンが約
    10〜約70重量%の濃度で存在し、前記ブレンドが約
    5〜100のメルトフローレートにビスブレークされ
    た、請求項9に記載の糸。
  11. 【請求項11】 裏地及び前記裏地に確保され、それか
    ら外方に延びる糸を含むレジリエンス及び外観保持を高
    められたポリオレフィンパイル布であって、前記糸が、
    場合によりポリプロピレンホモポリマーとブレンドされ
    たプロピレンポリマー物質のマルチプルマノフィラメン
    ト繊維又はステープル繊維の連続ストランドを含み、前
    記プロピレンポリマー物質が、量を重量%として示し
    て: (I)(a) プロピレン約96.0〜約85.0%、エチレ
    ン約1.5〜約5.0%及び(C4 〜C8 )αーオレフ
    ィンからなる群から選ばれるオレフィン約2.5〜約1
    0.0%から実質的になるランダム結晶性ターポリマ
    ー;及び (b)(1) 約80〜約98%のプロピレンと(C4
    8 )αーオレフィンとのコポリマー約30〜約65
    %;及び(2) プロピレンとエチレン及び場合により約2
    〜約10%の(C4 〜C8)αーオレフィンとのコポリ
    マー〔前記コポリマーは前記(C4 〜C8 )αーオレフ
    ィンが存在しないときに約2〜約10%のエチレンを、
    前記(C4 〜C8 )αーオレフィンが存在するときに約
    0.5〜約5%のエチレンを含む〕約35〜約70%;
    を含むランダム結晶性プロピレンポリマーの組成物;及
    び (c)(1) 約90〜93%のプロピレン及び約2〜3.5
    %のエチレン並びに約5〜6%の(C4 〜C8 )αーオ
    レフィンのターポリマー約15〜35%;及び(2) 約8
    0〜90%のプロピレンと(C4 〜C8 )αーオレフィ
    ンとのコポリマー約30〜75%;及び(3) 約91〜9
    5%のエチレンと(C4 〜C8 )αーオレフィンとのコ
    ポリマー約20〜60%;から実質的になる、主にエチ
    レンコポリマーと組合わせたランダム結晶性プロピレン
    ポリマーの組成物;及び (d) 約1.5〜約20.0重量%のエチレン又は(C
    4 〜C8 )αーオレフィンを含むランダム結晶性プロピ
    レンポリマー;並びに(a)、(b)、(c)又は
    (d)のプレンド;あるいは (II)(a) 90より大きいイソタクチック指数をもつポリ
    プロピレンホモポリマー及び(又は)プロピレンと(i)
    エチレン及び(又は)(ii)式、CH2 =CHR〔式中、
    Rは(C2 〜C6 )アルキル基である〕のαーオレフィ
    ンとの、10%未満のエチレン及び(又は)αーオレフ
    ィンを含む結晶性コポリマー90〜55部;及び (b) プロピレンとエチレン及び(又は)式、CH2 =C
    HR〔式中、Rは(C2 〜C6 )アルキル基である〕の
    αーオレフィンのコモノマーとの、50〜70重量部の
    コモノマーを含み、10〜40重量%が室温でキシレン
    中に不溶性であるエラストマーコポリマー10〜45
    部、からなる群から選ばれるパイル布。
  12. 【請求項12】 前記糸が撚られ、かさ高にされ、ヒー
    トセットされる、請求項11に記載のパイル布。
  13. 【請求項13】 前記プロピレンポリマー物質に、着色
    剤、充填剤、難燃剤、帯電防止剤、及び汚染防止剤から
    なる群から選ばれる少なくとも1つの添加剤が分散され
    た、請求項12に記載のパイル布。
  14. 【請求項14】 前記繊維が断面において、中空トリロ
    ーブである、請求項12に記載のパイル布。
  15. 【請求項15】 前記プロピレンポリマー物質が(a)
    であり、プロピレン約91.7〜約93.3重量%及び
    エチレン約2.2〜約2.7重量%及びブテンー1約
    4.5〜約5.6重量%を含み;前記プロピレンポリマ
    ー物質がポリプロピレンホモポリマーとブレンドされ、
    前記ブレンドが約5〜100のメルトフローレートにビ
    スブレークされた、請求項14に記載のパイル布。
  16. 【請求項16】 場合によりポリプロピレンホモポリマ
    ーとブレンドされたプロピレンポリマー物質を含み、レ
    ジリエンス及び収縮を高めることができるポリオレフィ
    ン繊維又は糸から製造された織布、不織布及びジオテキ
    スタイルからなる群から選ばれる物質であって、前記プ
    ロピレンポリマー物質が、量を重量%として示して: (I)(a) プロピレン約96.0〜約85.0%、エチレ
    ン約1.5〜約5.0%及び(C4 〜C8 )αーオレフ
    ィンからなる群から選ばれるオレフィン約2.5〜約1
    0.0%から実質的になるランダム結晶性ターポリマ
    ー;及び (b)(1) 約80〜約98%のプロピレンと(C4
    8 )αーオレフィンとのコポリマー約30〜約65
    %;及び(2) プロピレンとエチレン及び場合により約2
    〜約10%の(C4 〜C8)αーオレフィンとのコポリ
    マー〔前記コポリマーは前記(C4 〜C8 )αーオレフ
    ィンが存在しないときに約2〜約10%のエチレンを、
    前記(C4 〜C8 )αーオレフィンが存在するときに約
    0.5〜約5%のエチレンを含む〕約35〜約70%;
    を含むランダム結晶性プロピレンポリマーの組成物;及
    び (c)(1) 約90〜93%のプロピレン及び約2〜3.5
    %のエチレン並びに約5〜6%の(C4 〜C8 )αーオ
    レフィンのターポリマー約15〜35%;及び(2) 約8
    0〜90%のプロピレンと(C4 〜C8 )αーオレフィ
    ンとのコポリマー約30〜75%;及び(3) 約91〜9
    5%のエチレンと(C4 〜C8 )αーオレフィンとのコ
    ポリマー約20〜60%;から実質的になる、主にエチ
    レンコポリマーと組合わせたランダム結晶性プロピレン
    ポリマーの組成物;及び (d) 約1.5〜約20.0重量%のエチレン又は(C
    4 〜C8 )αーオレフィンを含むランダム結晶性プロピ
    レンポリマー;並びに(a)、(b)、(c)又は
    (d)のブレンド;あるいは (II)(a) 90より大きいイソタクチック指数をもつポリ
    プロピレンホモポリマー及び(又は)プロピレンと(i)
    エチレン及び(又は)(ii)式、CH2 =CHR〔式中、
    Rは(C2 〜C6 )アルキル基である〕のαーオレフィ
    ンとの、10%未満のエチレン及び(又は)αーオレフ
    ィンを含む結晶性コポリマー90〜55部;及び (b) プロピレンとエチレン及び(又は)式、CH2 =C
    HR〔式中、Rは(C2 〜C6 )アルキル基である〕の
    αーオレフィンのコモノマーとの、50〜70重量部の
    コモノマーを含み、10〜40重量%が室温でキシレン
    中に不溶性であるエラストマーコポリマー10〜45
    部、からなる群から選ばれる物質。
  17. 【請求項17】 前記プロピレンポリマー物質が、さら
    にポリプロピレンホモポリマーとのブレンドを含む、請
    求項16に記載の物質。
  18. 【請求項18】 前記裏地が、それにステープル繊維の
    ウェブをニードルされたスクリムを含む、請求項11に
    記載のパイル布。
  19. 【請求項19】 前記パイルが裏地から延び、布面を形
    成する糸タフトにより形成され、さらに裏糊付けコーテ
    ィングを含み、前記コーティングが事実上それぞれの前
    記糸タフトを前記布裏地中へロックする働きをする、請
    求項11に記載のパイル布。
  20. 【請求項20】 前記タフトがヤーンループである、請
    求項11に記載のパイル布。
  21. 【請求項21】 布に確保された第2裏地層を含む、請
    求項11に記載のパイル布。
  22. 【請求項22】 重量で:(a) 90より大きいイソタク
    チック指数をもつポリプロピレンホモポリマー及び(又
    は)プロピレンと(i) エチレン及び(又は)(ii)式、C
    2 =CHR〔式中、Rは(C2 〜C6 )アルキル基で
    ある〕のαーオレフィンとの、10%未満のエチレン及
    び(又は)αーオレフィンを含む結晶性コポリマー80
    〜60部;及び(b) プロピレンとエチレン及び(又は)
    式、CH2 =CHR〔式中、Rは(C2〜C6 )アルキ
    ル基である〕のαーオレフィンのコモノマーとの、50
    〜70重量部のコモノマーを含み、10〜40重量%が
    室温でキシレン中に不溶性であるエラストマーコポリマ
    ー20〜40部、を含む、請求項1に記載の熱収縮性繊
    維。
  23. 【請求項23】 カーペット製品中に使用されると、試
    験法Aにより約30%以上の撚り保持をできるポリオレ
    フィン連続又はステープル糸。
  24. 【請求項24】 カーペット製品中に使用されると、ヒ
    ートセットの間に143℃で少なくとも約15%の収縮
    応答をもつポリオレフィン連続又はステープル糸。
  25. 【請求項25】 前記収縮が折重ね、かさ高にされた糸
    で得られる、請求項24に記載の糸。
  26. 【請求項26】 事実上均一な収縮特性のカーペット繊
    維から実質的になる、請求項24に記載の糸。
  27. 【請求項27】 前記糸の収縮がイソタクチックポリプ
    ロピレンホモポリマー糸の収縮を少なくとも約10%越
    える、請求項24に記載の糸。
  28. 【請求項28】 主裏地及び撚り、一様にせん断し、ヒ
    ートセットしたパイル糸を含み、前記糸が個々の長さの
    折重ね糸又はタフトの形態であり、そのそれぞれが裏地
    に付着されてそれから上方へ突出して切断端として終わ
    り、前記パイル糸がそのヒートセットの前に高収縮でき
    る事実上均一なポリオレフィンカーペット繊維を含むこ
    とを特徴とするサクソニーカーペット。
  29. 【請求項29】 前記糸がかさ高な連続繊維又はステー
    プル繊維を含む、請求項28に記載のカーペット。
  30. 【請求項30】 前記繊維の収縮が、少なくとも6,0
    00サイクルのヘキサポド試験後、カーペットの外観評
    価が、ポリオレフィン、低収縮カーペット繊維からなる
    相当するサクソニーカーペットより良好である、請求項
    28に記載のカーペット。
  31. 【請求項31】 前記ポリオレフィンがプロピレンポリ
    マー組成物を含む、請求項23に記載の糸。
  32. 【請求項32】 前記糸がプロピレンポリマー組成物を
    含む、請求項24に記載の糸。
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