JPH06212512A

JPH06212512A - 強力な不連続ポリエチレン繊維

Info

Publication number: JPH06212512A
Application number: JP29910193A
Authority: JP
Inventors: Sylvie Cloutier; シルビー・クローテイヤー; Lynne Marie Manuel; リン・マリー・マニユエル; Vaclav George Zboril; バクラブ・ジヨージ・ズボリル
Original assignee: DuPont Canada Inc
Current assignee: DuPont Canada Inc
Priority date: 1992-11-10
Filing date: 1993-11-05
Publication date: 1994-08-02
Also published as: EP0598536B1; GB9223562D0; DE69319306T2; EP0598536A3; CA2102568C; CA2102568A1; ES2119865T3; EP0598536A2; DE69319306D1

Abstract

(57)【要約】【構成】ポリエチレンから形成させた強力な不連続繊
維が開示されている。この繊維は 1 − 25 mm の長さ、
30 ミクロン未満の繊維直径、および 3 kg/15 mmを超え
るハンドシートゼロスパン強度を有する。本件繊維は少
なくとも 4 m²/gの表面積、3 ％未満のパルマック欠陥
値および少なくとも 3 kg/15 mm のハンドシートゼロス
パン値を有するポリエチレンパルプの形状が可能であ
る。この強力な不連続繊維からはポリエチレンシートを
形成させることもできる。【効果】本件繊維およびシートは、セルローズ繊維と
の混和物中に、充填剤、シクソトロピー剤として使用す
ることも、合成紙として使用することもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は強力な紡糸したままの不連続ポリ
エチレン繊維に、特に、繊維形成性のポリエチレンから
直接に形成させた強力な不連続網目構造フィラメントの
フィルム-フィブリルストランドに関するものである。
この種の紡糸したままの不連続繊維はフラッシュ紡糸工
程で形成させることができる。

【０００２】本件明細書中で使用する“不連続”の語
は、ストランドが 100 mm を超えない長さを有すること
を意味する。

【０００３】本件明細書中で使用する“ポリエチレンの
網目構造フィラメントのフィルム-フィブリルストラン
ド”の語は、不規則な長さと約 1 − 20 ミクロンの範
囲の厚さとを有し、平均の厚さが約 10 ミクロン以下で
あり、一般的にはストランドの長さ方向の軸と同一の広
がりをもって配列した複数の細い、リボン様の、フィル
ム様の素子の三次元集積網目構造体として特定されるス
トランドを意味する。このフィルム-フィブリル素子
は、そのストランドの長さ、幅および厚さの全体にわた
って種々の位置で断続的に結合し、不規則な間隔で分離
して三次元網目構造体を形成する。この種のストランド
は公知であり、1963 年 3 月 19 日付で付与されたブレ
ーズ（Blades）およびホワイト（White）の米国特許 3
081 519 にさらに詳細に記載されている。

【０００４】ブレーズおよびホワイトは、繊維形成性の
重合体から連続網目構造フィラメントのフィルム-フィ
ブリルストランドを製造するためのフラッシュ紡糸方法
を記載している。その正常な沸点において、またはそれ
以下では重合体に対して非溶媒である液体中の重合体の
溶液を、その液体の正常な沸点以上の温度で、かつ自生
圧力またはそれ以上の圧力で、紡績突起を通じてより低
温の、かつかなり低い圧力の媒体中に押出し成形する。
このフラッシュ紡糸が液体を気化させる原因となり、連
続網目構造フィラメントのフィルム-フィブリルストラ
ンドを形成させる。市販の紡糸結合製品は、トリクロロ
フルオロメタンを溶媒として用いるフラッシュ紡糸によ
り得られたポリエチレンの網目構造フィラメントのフィ
ルム-フィブリルストランドから製造されたものである
が、このハロカーボンは地球のオゾンの破壊に結び付け
られている。

【０００５】重合体溶液のフラッシュ紡糸に使用される
紡績突起とトンネルとがフラッシュ紡糸した連続繊維の
性質、たとえば靭性および破断時伸長度に関して重要で
あることは公知である。たとえば1982年10月5日付で付
与されたマーシャル（Marshall）の米国特許 4 352 650
は、フラッシュ紡糸した連続繊維の繊維靭性をたとえ
ば 4.2 グラム／デニールから 5.2 グラム／デニールに
増大させるためのトンネルの最適化を論じている。一般
に、繊維の靭性は紡績突起の出口にトンネルを使用して
1.3 ないし 1.7 倍にも増大させることができる。非連
結繊維の種々の製造方法が公知であり、たとえば、本件
出願と同時に受理されたクルチエ（S.Cloutier）、マ
ニュエル（L. M. Manuel（旧姓 L. M. Morin））および
ズボリル（V. G. Zboril）の同時係属中の特許出願に論
じられている。

【０００６】1991年8月27日付で付与されたサミュエル
ズ（S. Samuels）の米国特許5 043 108 は、その水の量
が有機溶媒中の水の飽和限界以下である有機溶媒、ポリ
エチレン、および非溶媒または紡糸助剤、特に水もしく
はアルコール、またはその混合物の混合物をフラッシュ
紡糸して連続的な紡糸したままの繊維を製造する方法を
開示している。ストランドを形成させ、寸断するポリオ
レフィンパルプの製造方法は、1992年3月3日付で付与さ
れたサミュエルズおよびズボリルの米国特許 5093 060
に開示されている。しかし、フラッシュ紡糸法を用いて
連続繊維を製造すること、および、続いてこの連続フィ
ラメントを機械的な手段で寸断して不連続繊維を形成さ
せることは可能ではあるが、この種の機械的寸断は、寸
断を水の存在下に行っても寸断されたフィラメントの末
端を融解させる傾向を有する。融解した末端は得られた
繊維のウェッブをほぐすことを困難に、または不可能に
し、同時に繊維の配向と強度とを減少させる。これらの
理由から、機械的な寸断手段の使用を必要とすることな
く不連続繊維を製造する方法が好ましいであろう。

【０００７】種々の非連結繊維が製造されているが、改
良された性質を有する非連結繊維はなお要求されてい
る。改良された不連続な紡糸したままの網目構造フィラ
メントのフィルム-フィブリルストランド、特に繊細
な、強力な、配向した不連続フィブリル、およびポリエ
チレンパルプがここに見いだされた。

【０００８】したがって本発明は、1 − 25 mm の長
さ、30 ミクロン未満の繊維直径、および 3 kg/15 mm
を超えるハンドシートゼロスパンを有する、ポリエチレ
ンから形成させた繊細な、強力な紡糸したままの不連続
繊維を提供する。

【０００９】本発明記載の繊維の好ましい具体例におい
ては、ハンドシートゼロスパン強度は 6 kg/15 mm を超
える。

【００１０】本発明はまた、4 m²/g を超える表面積、3
％未満のパルマック欠陥値、少なくとも 3 kg/15 mm
のハンドシートゼロスパン値を有し、パルプの繊維が
0.30mg/m 未満のカヤーニ粗さを有する、紡糸したまま
の不連続繊維から形成させたポリエチレンパルプをも提
供する。

【００１１】本発明記載のパルプの好ましい具体例にお
いては、パルプは 2 ％未満のパルマック欠陥値を有す
る。

【００１２】他の具体例においては、繊維長は約 2 mm
以下であり、平均の長さは 0.80 −1.20 mm の範囲であ
る。

【００１３】その他の具体例においては、本件繊維は、
その繊維が 0.20 mg/m 未満のカヤーニ粗さを有するこ
とになるような繊細さを有する。

【００１４】さらに他の具体例においては、パルプは 6
− 8 m²/g の範囲の表面積を有する。

【００１５】繊維の具体例およびパルプの具体例におい
ては、ポリエチレンは 15 dg/分未満の、特に 7 dg/分
未満の、殊に 2 dg/分未満の熔融指数を有する。

【００１６】ハンドシートゼロスパン強度および表面積
の測定は以下に記述する。

【００１７】本件繊維は不連続形状の網目構造フィラメ
ントのフィルム-フィブリルの形状である。この繊維の
平均長は 1 − 100 mm の範囲、特に 1 − 25 mm の範
囲である。本発明記載の繊維は 3 kg/15 mm を超える、
特に 6 kg/15 mm を超えるハンドシートゼロスパン強度
を有する。

【００１８】繊維の直径は好ましくは 30 ミクロン未
満、より好ましくは 20 ミクロン未満である。本件繊維
は“紡糸したままの”繊維と呼ばれ、ポリエチレン繊維
の特に商業的速度での機械的切断から生ずる傾向のあり
得る熔融末端とは対照的な“自由”末端を有する。この
紡糸したままの繊維は熔融末端の不存在ことを特色とし
ている。この繊維の自由度は、通常は繊維のほぐし、ま
たは繊維束の個々の繊維への分離の段階を包含する繊維
の加工の改良に寄与する。

【００１９】本発明記載の繊維は、上記のブレーズおよ
びホワイトの方法、ならびにサミュエルズの方法で製造
した繊維との比較で短繊維である。

【００２０】本発明記載の繊維は、その特定の例が上記
のクルチエ、マニュエルおよびズボリルの同時係属中の
特許出願に記載されているフラッシュ紡糸法で製造する
ことができる。製造方法のこの種の具体例においては、
ポリオレフィンを有機溶媒に溶解させる。このポリオレ
フィンにはペレットもしくは粉末の形状も、また、あら
かじめ単量体から重合させてあった当該技術で公知の他
の形状も可能である。これに替わるものとしてのポリオ
レフィンは、有機溶媒中に既に溶解しているもの、たと
えば単量体の重合工程からの重合体の有機溶媒中の溶液
である。

【００２１】本件ポリオレフィンは高分子量のエチレン
の単独重合体であってもよく、エチレンと少なくとも１
種のＣ₄-Ｃ₁₀ 炭化水素 α-オレフィン、たとえばブテ
ン-1、ヘキセン-1 および／またはオクテン-1 との共重
合体であってもよい。このポリオレフィンはまた、プロ
ピレンの単独重合体であっても、プロピレンと少量のエ
チレンとの共重合体であってもよい。使用する単量体の
型、分子量、分子量分布等を含む種々の性質を異にする
広範なこの種の重合体が市販されている。ポリオレフィ
ンがエチレンの単独重合体またはエチレンと少なくとも
１種のＣ₄-Ｃ₁₀-炭化水素 α-オレフィンとの共重合体
である好ましい具体例においては、その密度は 0.930
ないし 0.965 g/cm³ の範囲、特に 0.940 ないし 0.960
g/cm³ の範囲である。ポリオレフィンの熔融指数は好
ましくは 15 dg/分未満、すなわち、たとえば約 0.01 d
g/分未満のいわゆる“非流動”から 15 dg/分までの範
囲、特に 0.05 ないし 7.0 dg/分の範囲であり、熔融指
数はＡＳＴＭＤ- 1238（条件Ｅ）の方法により測定
する。

【００２２】この方法には種々の有機溶媒を使用するこ
とができ、その例にはペンタン、ヘキサン、シクロヘキ
サン、ヘプタン、オクタン、メチルシクロヘキサンおよ
び水素化ナフサ、ならびに関連する炭化水素溶媒および
溶媒の混合物が含まれる。

【００２３】このポリオレフィンは、添加剤が工程に使
用するオリフィスを通過することが可能であり、かつ、
他の様式においても工程に逆効果を与えないことを前提
として、添加剤、たとえば酸化防止剤、紫外安定剤、湿
潤剤、界面活性剤および、ポリオレフィン中での使用に
関して公知の他の添加剤を含有していてもよい。

【００２４】上記のポリオレフィンの有機溶媒中の溶液
は高温高圧であり、この溶液は少なくとも自生圧力であ
る圧力に、かつ重合体を溶媒中に維持するのに十分な温
度にある。好ましい具体例においては、この溶液はま
た、上記のサミュエルズの特許に記載されているよう
に、非溶媒、たとえば水をも紡糸助剤として含有する。
この紡糸助剤は湿潤剤、界面活性剤等を含有していても
よい。使用する温度および圧力、ならびに溶液の組成、
特に溶液中の重合体の百分率は、紡糸の際に得られるフ
ィルム-フィブリルストランドの性質に、ひいては続い
て工程内で形成される繊維状物質の性質にも影響を与え
る。たとえば温度、圧力および溶液組成は、好ましい高
度に配向した繊維が得られるように選択することができ
る。

【００２５】上記の溶液は供給部を通じて紡績突起出口
に供給されて網目構造フィラメントのフィルム-フィブ
リルストランドを形成し、このストランドは重合体溶液
が紡績突起から流通する際に形成される。紡績突起出口
からの溶液の流通と実質的に同時に、水蒸気と水との混
合物が紡績突起から流通する溶液と接触する。水蒸気と
水との混合物をトンネルへの流れとして供給することも
でき、また、好ましくは、熱高圧水の流れがオリフィス
を通ってトンネル内に急速流入してトンネル内で水蒸気
と水との混合物を形成する。水蒸気の温度および圧力
は、トンネル内において所要の水蒸気対水比が得られる
ように選択する。

【００２６】好ましい具体例においては、水蒸気の水に
対する比率は重量基準で 20：80 ないし 80：20 の範
囲、特に 35：65 ないし 65：35 の範囲である。不活性
流体の温度は重合体の融点より 2 − 40℃ 低い。

【００２７】この発明の方法に使用するパイプ、容器等
の表面がフィルム-フィブリルまたは繊維状物質の通過
を阻害し、または遅延させ得る妨害点等の妨害物を持つ
べきでないことを理解すべきである。

【００２８】本件繊維は、種々の用途を有するポリエチ
レンパルプに転化させることができる。たとえば、この
パルプはたとえばおむつ、使い捨て雑巾、女性用衛生用
品および失禁用製品における使用のためにセルローズと
の混和物の一部として、たとえば重合体、セメント等の
充填剤として、塗料のチクソトロピー剤として、ならび
に合成紙として使用することができる。ある種の最終用
途においては繊維、特に約 5 − 25 mm の範囲の長さを
有するより長い繊維を精練することなく使用して、湿式
撚りまたは乾式撚りのシート形成技術を用いてシート構
造体を製造することができる。

【００２９】パルプは、繊維の長さを約 2 mm 以下に、
約 0.80 − 1.20 mm の範囲の平均の長さに減少させる
精練工程に繊維を供給し、かつ繊維構造をほぐして得る
ことができる。この繊維は、界面活性剤としてポリビニ
ルアルコールを添加して、たとえば約 2 重量％のスラ
リーの形状で精練機に供給するが、他の界面活性剤をポ
リビニルアルコールとの組合わせで、またはこれに替え
て使用することもできる。この繊維は、許容し得るスラ
リーを製造するためには約 10 mm を超えない長さでな
ければならず、好ましくは約 6 mm の平均長を有する。
精練工程はパルプ型の、または紙型の精練機中で実施す
ることができる。適当な精練機には、単一ディスクの双
流路精練機および円錐形精練機が含まれる。

【００３０】合成パルプは極めて短い長さを有する合成
繊維である。本件において使用するには、パルプは好ま
しくは約 2 mm 以下の、特に 0.8 − 1.2 mm の、特に
好ましくは約 1 mm の平均長を有する。加えて、このパ
ルプは好ましくは 4 m²/g を超える、特に 6 m²/g を超
える、殊に 6 − 8 m²/g の範囲の表面積を有する。パ
ルプは少なくとも 3 kg/15 mm の、特に少なくとも 5 k
g/15 mm のハンドシートゼロスパン値を有する。使用に
際しては、パルプが低い百分率の長繊維と低い百分率の
凝集体とを有することが好ましい。長繊維はクラーク 1
4 メッシュで測定し、許容し得る値は 12 ％未満、特に
7 ％未満である。凝集体はパルマック欠陥値で測定
し、許容し得る値は 3 ％未満、特に 2 ％未満である。
繊維の繊細さは、粗さ試験、すなわちカヤーニ試験を用
いて特定することができる。本件明細書中で使用する
“繊細な繊維”は 0.3 mg/m 未満の、好ましくは 0.2 m
g/m 未満の粗さを有する。

【００３１】実施例中では以下の試験方法を使用した：
ハンドシートゼロスパンは繊維強度の測定であり、ＴＡ
ＰＰＩＴ205 ｏｍの方法およびパルマックトラブルシ
ューター（Pulmac Troubleshooter）を使用し、その製造
家により示唆された方法を用いて得られる。繊維の水中
スラリーを形成させ、ついで真空を用いて繊維をスクリ
ーン上に沈積させることにより、60 g/m² の基本重量を
有するハンドシートがハンドシート鋳型内で得られる。
ハンドシートゼロスパンは、15 mm のジョー幅と 0 mm
のジョー分離とを用いて 2.54cm × 10 cm の寸法の帯
状体を破断するのに必要な力である。結果は kg/15 mm
で表される；表面積は生成物の繊細さとフィブリル化と
の程度の尺度であり、シュトローライン（Strohlein）
窒素吸着法により測定される。液体窒素温度で窒素を繊
維に吸着させる。吸着量は試料と参照フラスコとの間の
圧力差として測定する。窒素分子の小さなサイズのため
に、表面積の小さな差異も検出することができる。この
方法は実質上、ブルナウアー（S. Brunauer）、エメッ
ト（P. H. Emett）およびテラー（E. Teller），アメリ
カ化学会誌（J. Amer. Chem. Soc.），60 巻，309− 31
9 ページ（1938）のＢＥＴ窒素吸着の原理を用いる一
点測定である。結果は m²/g で報告される；線形収縮は
繊維の束を 155℃ でエチレングリコール中に 5 秒間浸
漬させて測定し、初期の長さの収縮した長さに対する比
率で表す。線形収縮は、紡糸工程中に繊維に与えられた
配向の尺度である；平均繊維長および粗さは、繊維の極
めて希薄な蒸留水中のスラリーを真空を用いて小さなオ
リフィスを通して引き出すカヤーニ装置を用いて測定し
た。繊維の長さおよびサイズは、二極配列検出器により
オリフィスを通過する繊維として検出する。繊維の長さ
およびサイズの分布が得られる。繊維長が 2 mm を超え
る未精練試料に関しては、0.0078 g の繊維の極めて希
薄な水中スラリーを製造し、スクリーン上に沈着させ、
ついで 12.7 × 12.7 cm の寸法のプラスチックスライ
ドにプレス成形し、ついで、試料の長さの分布および平
均の長さの目視的評価を行う。試料中の長繊維（大部分
が 2 mm より長い）の比率の測定にはクラーク（Clar
k）選別器を使用する。完全には精練されていない試料
は、たとえば 12％を超える許容し得ないほど高いクラ
ーク値を有するであろう。使用する方法はＴＡＰＰＩ
Ｔ233 os およびＴＡＰＰＩＴ261 pm である。繊維を
水に分散させ、ついで、一連の異なるメッシュのスクリ
ーンを通して循環させる。精練した繊維に関しては 14
メッシュのスクリーン（網目 1.19 mm）に集められた量
のみを報告する；パルマック欠陥は、スラリーが幅 0.1
mm または 0.15 mm のスロット開口部を与えられた流
速で通過させる凝集の尺度である。2 回のパスののちに
スロットを通過しない繊維または凝集体を欠陥と考え
る。

【００３２】

【実施例】以下の実施例により本発明を説明する。

【００３３】実施例 I 紡績突起、ならびに、本件出願と同時に受理されたクル
ーター、マニュエルおよびズボリルの同時係属中出願の
図 1 に示されているベンチュリートンネルを有するダ
イを装備した実験工場規模の装置を用いて繊維状物質を
製造した。紡績突起に供給した重合体の溶液は、シクロ
ヘキサンに溶解させた、紡糸助剤として7 ％（重量／重
量）の水を含有するエチレン／ブテン-1 共重合体の溶
液であった。高温高圧で紡績突起の直近の帯域に水を導
入して、水蒸気と水との混合物を紡績突起から出る繊維
と接触させた。

【００３４】紡績容器中では、生成物は 0.5 ％（重量
／重量）濃度の繊維の水中スラリーの形状であった。こ
の繊維スラリーを、水駆動ベンチュリーを用いて大きな
平滑なパイプを通して容器に移送し、ここで水蒸気を噴
射して残留する痕跡量のシクロヘキサンを沸騰させて除
去した。この溶媒を含有しないスラリーを、水駆動ベン
チュリーを用いて大きな平滑なパイプを通してさらにベ
ルトフィルタープレスに移送し、ここで水を除去した。
生成物を、約 50 ％の固体含有量を有する固められてい
ないケーキの形状で集めた。

【００３５】使用した重合体のその他の詳細およびフラ
ッシュ紡糸工程中の諸条件は表 Iに与えてある。

【００３６】

【表１】表 I 試行番号１２３重合体の諸性質：熔融指数（dg/分） 0.28 0.33 0.43 密度（g/cm³） 0.937 0.942 0.958 紡糸条件：溶液温度（℃） 249 232 237 沈静室圧力（kＰa） 6690 6310 6345 溶液流量（kg/時） 291 315 225 溶液中の重合体（％） 14.8 14.9 15.6 紡糸粉砕条件：水の流速（kg/時） 220 210 240 水温（℃） 300 298 302 水圧（kＰa） 10760 13730 10030 水の水蒸気への急速蒸発（％）¹⁾ 42 42 43 水対重合体比（kg/kg） 5.1 4.5 6.9 繊維の諸性質：線形収縮率 10.5 10.5 10.1 ハンドシートゼロスパン（kg/15 mm） 6.3 8.1 9.0 繊維長（mm） 18-25 18-25 4-10 注：溶液流量＝重合体プラス溶媒¹⁾ − トンネル内の圧力が 104 kＰa であり、温度が 1
00℃ であると推定しているこの実施例においては、熔融指数の低い、すなわち高分
子量の重合体を不連続繊維に紡糸した。これらの繊維は
全て強く配向しており、線形収縮は 10 より僅かに大き
かった。繊維長は試行 1 および 2 に関しては 18 − 2
5 mm の範囲であり、その熔融指数はそれぞれ 0.28 お
よび 0.33 dg/分であったが、その重合体の熔融指数が
より高い、すなわち 0.43 dg/分であった試行 3 におい
ては繊維長がより短く、一般には 10 mm 以下であっ
た。

【００３７】重合体の密度を増加させたことの最大の効
果は、ハンドシートゼロスパンで測定した繊維強度の増
加であった。0.937 g/cm³ の重合体密度（試行 1）にお
いては繊維の強度は 6.3 kg/15 mm、0.942 g/cm³ の重
合体密度（試行 2）においては 8.1 kg/15 mm、0.958 g
/cm³ の重合体密度（試行 3）においては 9.0 kg/15mm
であった。

【００３８】この実施例の繊維は強力で不連続であり、
本件明細書中で記述した独自の性質の組合わせを有して
いた。

【００３９】実施例 II 熔融指数の異なる重合体を用いて実施例 1 の手順を繰
り返した。0.79 ないし7.6 dg/分の範囲の熔融指数を有
する重合体を繊維に紡糸した。

【００４０】その他の結果は表 II に与えてある。

【００４１】

【表２】表 II 試行番号４５６７８重合体の諸性質：熔融指数（dg/分） 0.79 1.16 1.90 3.8 7.6 密度（g/cm³） 0.955 0.956 0.938 0.947 0.959 紡糸条件：溶液温度（℃） 262 260 237 229 234 沈静室圧力（kＰa） 7165 6675 8550 8080 8240 溶液流量（kg/時） 235 220 284 264 224 溶液中の重合体（％） 15.4 15.4 14.9 16.9 20.1 紡糸粉砕条件：水の流速（kg/時） 280 265 250 250 268 水温（℃） 299 300 301 302 299 水圧（kＰa） − 10070 10000 9890 10510 水の水蒸気への急速蒸発（％）¹⁾ 42 42 42 43 42 水対重合体比（kg/kg） 7.8 7.8 6.0 5.6 6.0 繊維の諸性質：線形収縮率 − 9.9 − − − ハンドシートゼロスパン（kg/15 mm） 8.5 8.4 5.0 4.3 3.8 繊維長（mm） 2-8 2-6 1-4 1-4 1-3 注：溶液流量＝重合体プラス溶媒¹⁾ − トンネル内の圧力が 104 kＰa であり、温度が 1
00℃ であると推定している重合体の熔融指数（または重合体の分子量）は、繊維長
と繊維強度との双方に影響を与える。全ての繊維が強力
で不連続であり、本件明細書中で記述した性質の独自な
組合わせを有していた。

【００４２】最低の熔融指数（試行 4 における 0.79 d
g/分）を有する重合体では、個々の繊維の長さは 2 な
いし 8 mm の範囲であった。対照的に、最高の熔融指数
（試行 8 における 7.6 dg/分）を有する重合体では、
個々の繊維の長さは 1 ないし3 mm の範囲であった。こ
の実施例で報告した長さを有する繊維は、十分に撹拌さ
れている容器、好ましくはパルパー内でスラリー分散さ
せ、パルプ長に精練するのに十分なほど短かった。対照
的に、実施例 1 で得られた繊維のあるものは25 mm ま
での長さを有していて、パルプ化工程および精練工程に
おいて絡みの原因となることが予期されるであろう。

【００４３】より低い熔融指数（より高い分子量）を有
する重合体は、より高い熔融指数を有する繊維より高
い、ハンドシートゼロスパンにより測定した強度を繊維
に与える。0.79 dg/分の熔融指数を有する重合体は 8.5
kg/15 mm のハンドシートゼロスパンを有していた（試
行 4）が、7.6 dg/分の熔融指数を有する重合体は、そ
の値の半分より小さいハンドシートゼロスパンを有して
いた（試行 8）。実施例I の試行 3 においては、重合
体は同一の密度と 0.42 dg/分の熔融指数とを有してお
り、ハンドシートゼロスパンは 9.0 kg/15 mm であっ
た。

【００４４】実施例 III パルプ長、すなわち約 1 mm に精練して得られた繊維を
用いて実施例 I の手順を繰り返した。

【００４５】精練は以下の方法で行った。まず、撹拌貯
槽中で繊維を水中に、1.5 − 2 ％の繊維濃度で分散さ
せた。繊維をより濡れ易くするために界面活性剤（ポリ
ビニルアルコール、繊維の 2 重量％）を使用した。2
種の異なる単一ディスク精練器を使用し、試行 9 およ
び試行 10 では 30 cm の板直径を、試行 11 では 1メ
ートルの板直径を使用した。板の空隙設定は 0.05 ない
し 0.15 mm であり、小さな精練器には大きな空隙設定
をに使用した。平均繊維長が 1 mm になるまで試料を精
練した。

【００４６】その他の詳細および得られた結果は表 III
に与えてある。

【００４７】

【表３】表 III 試行番号９ 10 11 重合体の諸性質：熔融指数（dg/分） 0.78 1.04 7.5 密度（g/cm³） 0.962 0.956 0.958 紡糸条件：溶液温度（℃） 237 249 245 沈静室圧力（kＰa） 7115 7320 8255 溶液流量（kg/時） 250 219 231 溶液中の重合体（％） 15.4 15.1 19.0 紡糸粉砕条件：水の流速（kg/時） 280 245 283 水温（℃） 300 301 302 水圧（kＰa） 10855 9510 − 水の水蒸気への急速蒸発（％）¹⁾ 42 42 43 水対重合体比（kg/kg） 7.2 7.4 6.4 未精練繊維の諸性質：線形収縮率 9.7 6.9 − ハンドシートゼロスパン（kg/15 mm） 7.5 7.4 3.6 繊維長（mm） 6-12 4-8 1-3 精練した繊維の諸性質：平均繊維長（mm） 0.97 1.02 0.98 平均繊維粗さ（mg/m） 0.171 0.219 0.26 表面積（m²/g） 6.22 6.61 5.97 パルマック欠陥（％） 0.2 0.9 1.2 クラーク 14 メッシュ（％） 1.1 1.8 1.4 カナダ標準自由度（％） 402 432 525 ハンドシートゼロスパン（kg/15 mm） 5.7 5.7 3.1 注：溶液流量＝重合体プラス溶媒¹⁾ − トンネル内の圧力 104 kＰa、温度 100℃ を推定この実施例は、精練した繊維（パルプ）の性質を未精練
繊維と比較している。本件繊維の大部分の応用面は、パ
ルプの形状においてであると予想される。加えて、繊維
のある種の性質は未精練繊維については測定することが
できない。

【００４８】種々の熔融指数、すなわち 0.78 ないし
7.5 dg/分の熔融指数を有する高密度の重合体を紡糸し
て繊維試料を得た。熔融指数が 0.78 dg/分であった試
行 9 では未精練繊維のハンドシートゼロスパンは 7.5
kg/15 mm であり、個々の繊維長は 6 ないし 12 mm の
範囲であった。熔融指数が 7.5 dg/分であった試行 11
ではハンドシートゼロスパンは 3.6 kg/15 mm であり、
個々の繊維長は 1 ないし3 mm であった。

【００４９】これらの繊維を 1 mm の、すなわち、試行
9 では 0.97 mm の、試行 10 では1.02 mm の、試行 1
1 では 0.98 mm の平均長に精練した。長繊維と凝集体
とを測定するパルマック欠陥試験は、これら 3 種の試
行の全ての繊維に関して 2 ％未満の結果を与えた。長
繊維の比率を測定するクラーク 14メッシュ試験も、3種
の試行の全てに関して 2 ％未満であった。

【００５０】ハンドシートゼロスパン試験により測定し
た繊維強度は、精練した繊維の方が未精練繊維より低か
った。試行 9 の低い熔融指数の重合体では、ハンドシ
ートゼロスパンは精練前の 7.5 kg/15 mm から精練後の
5.7 kg/15 mm に減少した。試行 11 においては、減少
は 3.6 kg/15 mm から 3.1 kg/15 mm へであった。それ
にも拘わらず、繊維の強度はなお許容し得るものであっ
た。

【００５１】精練が繊維構造をほぐすので、繊維サイズ
および表面積は典型的には精練した繊維についてのみ測
定する。カヤーニ法により測定した平均繊維粗さは、試
行 9の 0.171 mg/m から試行 11 の 0.260 mg/m まで、
熔融指数の増加に伴って増加した。これは、より低い熔
融指数を有する重合体で、より細い、より配向した繊維
が得られることを示している。窒素吸着法により測定し
た表面積は、3 種全ての試行に関して 6 ないし 7 m²/g
であった。

【００５２】本発明の主なる特徴および態様は以下のと
おりである。

【００５３】1． 1 − 25 mm の長さ、30 ミクロン未
満の繊維直径、および 3 kg/15 mmを超えるハンドシー
トゼロスパン強度を有する、ポリエチレンから形成させ
た繊細な、強力な紡糸したままの不連続繊維。

【００５４】2．上記のハンドシートゼロスパン強度
が 6 kg/15 mm を超えることを特徴とする上記１記載の
繊維。

【００５５】3．上記のポリエチレンが 15 dg/分未満
の熔融指数を有するものであることを特徴とする上記１
または２記載の繊維。

【００５６】4．上記のポリエチレンの熔融指数が 7
dg/分未満であることを特徴とする上記３記載の繊維。

【００５７】5．上記のポリエチレンの熔融指数が 2
dg/分未満であることを特徴とする上記３記載の繊維。

【００５８】6．上記のポリエチレンがエチレンの高
分子量の単独重合体またはエチレンと少なくとも 1 種
のＣ₄-Ｃ₁₀ の炭化水素 α-オレフィンとの共重合体で
あることを特徴とする上記１−５のいずれかに記載され
ている繊維。

【００５９】7．上記のポリエチレンが共重合体であ
り、その α-オレフィンがブテン-1、ヘキセン-1 およ
びオクテン-1、ならびにその混合物から選択したもので
あることを特徴とする上記６記載の繊維。

【００６０】8．上記のポリエチレンの密度が 0.930
ないし 0.965 g/cm³ の範囲であることを特徴とする上
記６記載の繊維。

【００６１】9．上記のポリオレフィンの熔融指数が
15 dg/分未満であることを特徴とする上記８記載の繊
維。

【００６２】10． 4 m²/g を超える表面積、3 ％未満
のパルマック欠陥値、少なくとも 3kg/15 mm のハンド
シートゼロスパン値を有し、パルプの繊維が 0.30 mg/m
未満のカヤーニ粗さを有する、紡糸したままの不連続
繊維から形成されたポリエチレンパルプ。

【００６３】11．上記のパルマック欠陥値が 2 ％未
満であることを特徴とする上記１０記載のポリエチレン
パルプ。

【００６４】12．繊維長が約 2 mm 以下であり、平均
長が 0.80 − 1.20 mm の範囲であることを特徴とする
上記１０または１１記載のポリエチレンパルプ。

【００６５】13．上記のポリエチレンが 15 dg/分未
満の熔融指数を有することを特徴とする上記１０−１２
のいずれかに記載されているポリエチレンパルプ。

【００６６】14．上記のポリエチレンの熔融指数が 7
dg/分未満であることを特徴とする上記１３記載のポリ
エチレンパルプ。

【００６７】15．上記のポリエチレンの熔融指数が 2
dg/分未満であることを特徴とする上記１３記載のポリ
エチレンパルプ。

【００６８】16．上記のポリエチレンがエチレンの高
分子量の単独重合体またはエチレンと少なくとも 1 種
のＣ₄-Ｃ₁₀ の炭化水素 α-オレフィンとの共重合体で
あることを特徴とする上記１０−１５のいずれかに記載
されているポリエチレンパルプ。

【００６９】17．上記のポリエチレンが共重合体であ
り、その α-オレフィンがブテン-1、ヘキセン-1 およ
びオクテン-1、ならびにその混合物から選択したもので
あることを特徴とする上記１６記載のポリエチレンパル
プ。

【００７０】18．上記のポリエチレンの密度が 0.930
ないし 0.965 g/cm³ の範囲であることを特徴とする上
記１６記載のポリエチレンパルプ。

【００７１】19．上記のポリオレフィンの熔融指数が
15 dg/分未満であることを特徴とする上記１８記載の
ポリエチレンパルプ。

【００７２】20．上記のパルプが 6 − 8 m²/g の範
囲の表面積を有することを特徴とする上記１０−１９の
いずれかに記載されているポリエチレンパルプ。

【００７３】21．上記の繊維が、その繊維が 0.20 mg
/m 未満のカヤーニ粗さを有するような繊細さを有する
ことを特徴とする上記１０−２０のいずれかに記載され
ているポリエチレンパルプ。

【００７４】22．上記１−９のいずれかに記載されて
いる繊維から形成させた上記１０記載のポリエチレンパ
ルプ。

【００７５】23．上記１−９のいずれかに記載されて
いる強力な不連続繊維から形成させたポリエチレンシー
ト。

【００７６】24．上記の繊維が 5 − 25 mm の範囲の
長さを有することを特徴とする上記２３記載のシート。

【００７７】25．空気撚りシートであることを特徴と
する上記２３または２４記載のシート。

【００７８】26．湿式撚りシートであることを特徴と
する上記２３または２４記載のシート。

【００７９】27． 1 − 25 mm の長さ、5 m²/g を超え
る表面積、および 3 kg/15 mm を超えるハンドシートゼ
ロスパン強度を有する、ポリオレフィンから形成させた
強力な不連続繊維。

【００８０】28．少なくとも5 m²/gの表面積、３％未
満のパルマック欠陥値および少なくとも3 kg/15mmのハ
ンドシートゼロスパン値を有するポリオレフィンパル
プ。

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】 1 − 25 mm の長さ、30 ミクロン未満の
繊維直径、および 3kg/15 mm を超えるハンドシートゼ
ロスパン強度を有する、ポリエチレンから形成させた繊
細な、強力な紡糸したままの不連続繊維。
【請求項２】 4 m²/g を超える表面積、3 ％未満のパ
ルマック欠陥値、少なくとも 3 kg/15 mm のハンドシー
トゼロスパン値を有し、パルプの繊維が0.30mg/m 未満
のカヤーニ粗さを有する、紡糸したままの不連続繊維か
ら形成させたポリエチレンパルプ。
【請求項３】請求項１の強力な不連続繊維から形成さ
せたポリエチレンシート。
【請求項４】 1 − 25 mm の長さ、5 m²/g を超える表
面積、および 3 kg/15 mm を超えるハンドシートゼロス
パン強度を有する、ポリオレフィンから形成させた強力
な不連続繊維。
【請求項５】少なくとも 5 m²/g の表面積、3 ％未満
のパルマック欠陥値および少なくとも 3 kg/15 mm のハ
ンドシートゼロスパン値を有するポリオレフィンパル
プ。