JPS5839653B2 - イビサイワリセンセイイチジクエンシンブツノ セイゾウホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は微細割繊化を容易に達成できるポリプロピレン
系−軸延伸フィルムの製造方法に関するものである。

さらに詳しくは本発明はアイソタクチックポリプロピレ
ン、ポリエチレンおよび有機過酸化物からなる組成物を
溶融混練した後押出成形して薄膜状となし、該薄膜を延
伸することを特徴とする易微細割繊性ポリプロピレン系
−軸延伸物の製造方法に関するものである。

ポリプロピレン系樹脂の成形品例えばフィルム。

シート等を一軸方向に延伸することにより、延伸方向の
配向度と強度は向上するが、延伸方向に対し直角方向に
割れ易くなることはよく知られている。

かかる−軸延伸フイルム、シート等の性質を利用して所
謂スプリットフ、アイバーを製造する試みも広く行なわ
れている。

従来のスプリットフイイバーの製造法としては、例えば
針歯、ヤスリ等の起伏面を用いて一軸延伸物をこするこ
とにより割繊する方法、狭い隙間を通すなどしてしごく
ことにより割繊する方法、高速空気流中で一軸延伸物を
振動させて割繊する方法等様々の方法が知られている。

しかし通常のポリプロピレンからなる一軸延伸物は微細
割繊性が不十分なためかかる方法により割繊しても十分
なフィブリル化を達成することができず、従って得られ
る製品の風合い、嵩高性も好ましいものではない。

かかるポリプロピレン−軸延伸物の微細割繊性を改良す
る試みとしてはこれまで（イ）ポリプロピレンを発泡さ
せて割れやすくする方法、（ロ）ポリプロピレンに充填
剤を混入し剥離現象を利用して割れやすくする方法、Ｇ
／→ポリプロピレンに異種の熱可塑性樹脂を混入し剥離
現象を利用して割れやすくする方法、に）特別に高いメ
ルトフローインデックスを有するポリプロピレンを用い
る方法が提案されている。

このうち（イ）及び（ロ）の方法によれば気泡又は充填
剤が割繊に際しての割れ目の発生点となるため均一にフ
ィブリル化しやすいが、気泡、充填剤のいずれもその大
きさはある限度以下にはならず、存在密度もある限度以
上にはできないため、粗いフィブリル化製品しか得られ
ない。

充填剤を用いた場合はざらに割繊に際して該充填剤が脱
落するという難点がある。

←→の方法によれば、異種熱可塑性樹脂としてポリプロ
ピレンと相溶性のないものを選べば両者の境界面が容易
に剥離し、割繊に際しての割れ目の発生点となりやすい
が、一方、均一微細な分散状態が得られないため、（イ
）。

（Ｏと同様粗いフィブリル化製品となる。

またポリプロピレンと相溶性のよいものを選べば、均一
微細な分散状態は得られないが両者の界面が剥離しにく
いため、十分なフィブリル化を達成するためには強力な
割繊作用を与えなければならず、製造速度、運転の安定
性等に大きな制約を及ばずため、生産能率が大巾に低下
する。

に）の方法は低分子量のポリプロピレンを用いることに
より延伸フィルムにおける分子の延伸方向の配向度を向
上させ割れやすくするものであるが、割繊に際しての割
れ目の発生点がないため十分なフィブリル化を達成する
ためには強力な割繊作用を必要とし、製造速度、運転の
安定性等に難点がある。

一方ポリプロピレンに有機過酸化物を作用させて分解し
、高いメルトフローインデックスのポリプロピレンが得
られることは特開昭第４９−５９８６１号にみられる如
く公知である。

従ってかかる分解により得られる特別に高いメルトフロ
ーインデックスを有するポリプロピレンを前記に）の方
法に応用することは容易に考え得るものである。

ところがかかる方法によって得られる延伸物は、当初よ
り特別に高いメルトフローインデックスを有するポリプ
ロピレンから得られる延伸物と易解繊性においてさした
る差はなく、前記に）の方法と同様の欠点を有する。

本発明第１の目的は、簡単な割繊手段、例えば手揉み、
荷重下における剪断力賦与、捲撚、流体渦流中での処理
等により微細割繊化が可能なポリプロピレン系−軸延伸
フィルムの製法を提供することにある。

本発明の第２の目的は前記（イ）（ロ）←事→の公知技
術あるいはこれらの組合せでは達成されない極めて微細
な割繊化を可能ならしめるポリプロピレン系−軸延伸フ
ィルムの製法を提供することにある。

本発明の他の目的は以下の説明により明かにされる。

本発明は易微細割繊性ポリプロピレン系−軸延伸フイル
ムの製造方法においてアイソタクチックポリプロピレン
６９．５〜９４．９９ｚ量％、ポリエチレン５〜３０重
量％および有機過酸化物ｏ、ｏｉ〜０．５重量％からな
る組成物を溶融混練した後成形して薄膜状となし、該薄
膜を８倍以上に延伸することを特徴とするものである。

本発明に用いるポリプロピレンとしてはメルトフローイ
ンデックス（ＡＳＴＭＤ−１２３ｓ、 ２３０’Ｃ、２
，１６ｋｇによる。

以下ＭＦＩと略記、）３以上３００以下のものが好まし
い。

ＭＦＩが３未満の場合割繊性が不足し、３００を越える
と押出成形が困難となる。

通常入手し得る市販のポリプロピレンのＭＦＩの上限は
３０程度までであるが、このようなポリプロピレンを用
いて好ましい結果を得ることができる。

本発明に用いるポリプロピレンはプロピレンホモポリマ
ーの他、プロピレン成分７０重量％以上のプロピレンと
エチレンまたは炭素数４以上のαオレフィンとの共重合
物であってもよい。

本発明に用いるポリエチレンとしては、低密度、中密度
、高密度ポリエチレンのいずれもが適する。

またエチレン成分７０重量％以上のエチレンと他のα−
オレフィンの共重合物、例えばエチレン−プロピレン共
重合物、エチレン−酢ビ共重合物等も好適に用いられる
。

かかるポリエチレンおよびエチレン−αオレフイン共重
合物のメルトインデックス（ＡＳＴＭＤ−１２３ｓ、
１９０’Ｃ、２，１６ｋｇによる。

以下ＭＩと略記）は０．２以上２０以下であることが好
ましい。

ＭＩが０．２未満の場合、ポリエチレン等のポリプロピ
レン中への均一な分散が困難となり割繊の微細性が低下
する傾向があり、他方ＭＩが２０を越える場合はポリエ
チレンのポリプロピレン中への分散が良すぎるため割繊
性が低下する傾向がある。

一般的に、用いるポリプロピレンのＭＦＩが低い場合、
ポリエチレン等のＭＩも低いものを用いた方が好ましい
結果が得られる。

ポリエチレン又はエチレン−αオレフイン共重合物の混
合割合は混合組成物重量基準で５〜３０％の範囲が好ま
しく、５％未満の場合割繊性が不足し、３０％を越える
場合押出成形性延伸性が不良となる傾向がある。

本発明に用いる有機過酸化物は１８０〜３００°Ｃの温
度範囲で数秒から数分の半減期を有し、しかも取扱上常
温で安定なものが好ましい。

ポリプロピレンの溶融混練および薄膜の押出成形は通常
１８０〜３００℃で行なわれるが、かかる温度領域にお
ける被押出物の滞留時間は通常の混練機または押出成形
機においては１〜１０分程度である。

従って前記の如き有機過酸化物は溶融混練および／また
は押出成形の過程で大半の部分が分解し本発明の効果を
生ずる。

有機過酸化物の半減期が数秒よりも短かい場合は、溶融
押出装置に於て該有機過酸化物がポリプロピレンとポリ
エチレン等の混合物中に均一に分散する前に分解してし
まうため十分な効果が得られず、逆に半減期が数分より
も長い場合有機過酸化物の十分な分解が起こる前にポリ
プロピレンとポリエチレン等の混合押出物は低温領域に
移行してしまうため、やはり十分な効果が得られない。

本発明における有機過酸化物の好ましい例としては２，
５−ジメチル−２，５−ジ（ターシャリ−ブチルパーオ
キシ）ヘキサン（１８０℃における半減期１分）（以下
温度と半減期のみを有機過酸化物名の次の０内に示す）
。

２．５−ジメチル−２，５ジ（ターシャリ−ブチルパー
オキシ）ヘキシン（３）（１９０８Ｃ，１分）。

ジクーシャリーブチルパーオキサイド（１８５°Ｃ２１
分）。

ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド（２０
５８Ｃ，１分）。

クメンハイドロパーオキサイド（２５５°Ｃ２１分）、
２．５− ジメチルヘキサン−２，５−シバイドロバ−オキサイド
（２５５°ｃ、ｉ分）。

パラメンクンハイドロパーオキサイド（２１６℃、１分
）等があげられる。

有機過酸化物の添加量は組成物重量基準で０６０１〜０
．５％が好ましく、０．０１％未満では十分な効果が得
られず、０．５％を越えると分子量の低下が激しすぎて
押出成形が困難となる。

本発明のポリプロピレンとポリエチレン又はエチレン−
αオレフイン共重合物と有機過酸化物を溶融混練し薄膜
状にする方法としては、三者を混合した後押出機に供給
し、溶融混練して円形ダイ又はＴダイから押出成形する
方法、王者を混合した後押出機に供給し、溶融混練して
造粒し、かかる組成物をあらたに押出機で溶融し円形ダ
イ又はＴダイから押出成形する方法、ポリプロピレンと
ポリエチレン等とをあらかじめ混練しておき、これに有
機過酸化物を加えて押出機に供給し溶融して円形ダイ又
はＴダイから押出成形する方法等の公知の方法があげら
れる。

本発明において薄膜の成形方法は公知の如何なる方法で
もよい。

例えば、空冷インフレ方式、インフレ水冷方式あるいは
Ｔダイ方式の倒れでもよい。

薄膜の延伸も公知の方法に従えばよく、格別の制限はな
い。

一般に熱水中、加熱空気、雰囲気中、赤外線照射下、熱
ロール、熱板、加熱ビンあるいはそれらの組合せにより
行なわれているが、本発明もこれら従来の方法により実
権可能である。

しかしながら、加熱空気雰囲気中での延伸が延伸操作上
及び延伸物の易微細割繊化の上から特に望ましい。

延伸倍率は８倍以上、好ましくは１０倍以上で且つ可能
延伸倍率以下である。

８倍より低い延伸倍率の場合には本発明目的が充分に達
成されない。

本発明で成形して得られる薄膜の可能延伸倍率はポリエ
チレンの混入量により一様でないが、一段延伸で１５倍
から場合によっては２５倍程度の延伸倍率を安定に達成
可能な場合もある。

延伸倍率を上げすぎると延伸切れを生ずるため好ましく
ないが、易微細割繊化の目的のためには製造可能な範囲
内で高倍率に延伸することが望ましい。

本発明で使用されるポリプロピレンおよびポリエチレン
には所望に応じて安定剤、充填材、顔料、重合体等の添
加剤を適宜添加したものでもよい。

本発明の目的である易微細割繊化は延伸物の厚みにより
或程度影響を受ける。

延伸物は薄いもの程微細割繊化が容易となる。

好ましい延伸物の厚みは３０μ以下である。

かかる延伸物の厚みを薄くする手段として一般に延伸倍
率を上げる方法と厚みの薄い原反を用いる方法とがある
が、前者が易微細割繊化に有効なことは先に述べた通り
であり、８倍以上のなるべく高い延伸倍率が好ましい。

後者についてもなるべく薄い原反を用いることが易微細
割繊化に有効であるが、上記８倍以上の延伸倍率におい
て破断をおこさず延伸を可能ならしめるためには原反厚
さは５μ以上好ましくは１０μ以上が適する。

他方、一般に原反厚さの厚い方が高倍率の延伸が可能で
あるが、本発明においては２５０μ以下好ましくは１５
０μ以下が適し、厚さが２５０μをこえると８倍以上の
高倍率延伸によっても易微細割繊化が十分に達成しにく
い。

本発明により得られる延伸フィルムは、軽く５〜６回反
復手採みすることにより、延伸フィルム厚みと同程度の
巾を有する割繊糸及び更に微細なフィブリル化繊維とか
らなる割繊糸束となり、又、延伸フィルムを５Ｘ長に切
断し、これを家庭用市販ミキサーで約１分間高速攪拌す
ると約１０〜２５０デニール（以下ｄと略記）の短繊維
からなる均一な綿状物となる。

攪拌を更に長時間、例えば５分程続けることにより１〜
１０ｄあるいはそれ以下の高度にフィブリル化しており
、且つ天然パルプに類似した形状の綿状物となる。

この綿状物は単独抄紙あるいは天然パルプと混抄した場
合に、独得の風合を有する紙を与える。

本発明においてかかる優れた易割繊性が達せられる理由
は次の如くであると考えられる。

即ち、本発明に用いるポリプロピレン、ポリエチレン。

有機過酸化物からなる組成物は、溶融混練の過程におい
てポリプロピレン中に、これと相溶性のよいポリエチレ
ンが均一微細に分散した混合物を作る。

一方有機過酸化物は同じ過程で熱分解し有能基を生威し
、この遊離基はポリプロピレンに作用して分子量を低下
させ薄膜（原反）の延伸性を向上させると同時にポリエ
チレンに作用して架橋反応を起こし熱可塑性を低下させ
る。

このため延伸に際して流動化しやすくなったポリプロピ
レン中に分散している流動化しにくくなったポリエチレ
ンは延伸張力によりポリプロピレンと微細な規模の相剥
離を起こし、以降の割繊工程に於ける割繊性を向上させ
る。

かくして微細かつ容易に割繊可能な一軸延伸物が得られ
る。

＊＊ 以下に実施例を示す。

１〜３．比較例１〜６ 第１表に示すポリプロピレン、ポリエチレン。

有機過酸化物（２，５−ジメチル−２，５−ジターシャ
リ−ブチルパーオキシヘキサン）よりなる混合物を、口
径６５ｍｍ、 Ｌ ／Ｄ ２５のスクリューを有する押
出機により空冷インフレ方式にて同表に示す条件で薄膜
に成形し、次いで延伸して表中の各厚みの延伸物を得た
。

これらの延伸物を５Ｘ長さに切断し、この１ｇを家庭用
ミキサー（内容ＩＡ）に水１１とともに加え、１分間約
１０，０００ｒｐＩＭで攪拌した場合の切断物の割繊状
態（微細化度。

顕微鏡によるデニールの測定）は第１表に示す通りであ
る。

表から明らかなように本発明による実施装置１゜２．３
はポリエチレンを含まない組成物による比較例ｍｌ、３
．５および有機過酸化物を含まない比較倒置２，４に比
して明らかに微細割繊化されやすいことがわかる。

さらに比較例／１６６は延伸性不良のため延伸時に破断
して製品が得υ填幼）−ｉ；実施例４〜６．比較例７〜
８ 第２表に示すポリプロピレン、ポリエチレン。

有機過酸化物（２，５−ジメチル−２，５−ジターシャ
リ−ブチルヘキシン−３）よりなる混合物を、口径６５
ｍｍ、Ｌ／Ｄ２５のスクリューを有する押出機によりＴ
ダイ方式にて薄膜に成形し、次いで延伸し、さらにこの
延伸フィルムを５駕の長さに切断し、これを実検例１〜
３と同様の方法により家庭用ミキサーで割繊した。

同表から明らかなように本発明による実施例４゜５．６
は有機過酸化物を含まない比較例７，８．９に比して明
らかに微細割繊化されやすいことがわかる。

上記した実施例、比較例を通じて、次のことが認められ
た。

本発明延伸物は軽く５〜６回反復手揉することにより、
フィルム特有の透明性が失なわれ、割繊に基づく乱反射
により白色の状態となる。

これを顕微鏡で観察すると延伸物厚みと同程度の巾を有
する無数の割繊糸、岡山に亀裂の入ったより大巾の割繊
糸及び極めて微細なフィブリル化繊維とからなる繊維束
であることが認められた。

これを横方向に展げると極めて微細な繊維からなる網目
状物をなしている。

しかるに比較例に記載の延伸フィルムの場合には、同様
な処理をしたところ数本あるいは精々１０本程度に割れ
るに過ぎなかった。

またこれを横方向に展げるとかなり太い繊維が網目状を
なしている部分と、網目状をなさずに裂けている部分と
からなっており、均一性、微細度において本発明の実施
例に劣る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ アイソタクチックポリプロピレン６９．５〜９４．
   ９９重量％、ポリエチレン５〜３０重量％および有機過
   酸化物０．０１〜０．５重量％からなる組成物を溶融混
   練した後押出成形して薄膜状となし、該薄膜を８倍以上
   に延伸することを特徴とする易微細割繊性ポリプロピレ
   ン系−軸延伸物の製造方法。