JPS61155437A - ポリプロピレン樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ポリプロピレン樹脂組成物、より詳しくは、
ポリデａピレンＫＭ晶核剤を配合してなる組成を有し、
比較的低温での成形が可能でかつ均一な結晶性金示すｙ
ｌ　ｌ／プロピレン樹脂組成物に関する。

本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、ポリプロピレン
樹脂連続フィラメントからなるいわゆるス・９ンデンド
不織布の製造原料として有用である。

本発明のポリプロピレン樹脂組成物から得られる不織布
は、他のスノリＪンド不織布と同様Ｋ、医療・衛生資材
、土木資材、農業資材、一般工業資材等の分野で広く使
用される。

従来の技術 従来よりスパンプント法と称する、不織布の製造には、
特公昭４２−２７５９９号公報、特公昭４５−３３８７
６号公報１％公昭４８−２８３８６号公報に例示されて
いるように、メルトインデックスｌ５＝０．３１ｉ／１
０分（温度２５０℃、荷重５０００ｇの溶融指数）Ｉ５
＝５Ｎ／Ｉ　０分（温度２３０℃）程度の高い分子量領
域のものであり、曳糸性の面から２５６℃〜３１０℃と
高い紡糸温度で紡糸が行なわれていた。また、特公昭４
８−３７６１３号公報においては、ポリオレフィン樹脂
に特定の添加剤を配合し、選択的に大きい分子から分子
切断を起して５分子量分布を狭くし、メルトインデック
スの大きいものを紡糸に供している。しかしながら、紡
糸温度は２６０〜２９０℃であって、なおその紡糸Ｖｃ
Ｆ′ｉ比較的高い温度が必要Ｔ６’）、エアージェッタ
ー等で延伸全行う場合、不必要な融着現象等を起し、生
産性向上および均一分散を図るためには種々の工夫が必
要でめった。

発明が解決しようとする問題点 本発明は、？リグロビレン連続フィラメント不織布の製
造において、きわめて生産性高く、分散均一性に優れた
不織布を生産可能とする／　リプロピレン組成物を提供
せんとするものである。

すなわち、ポリプロピレンの融点より１０〜６０℃高い
程度の従来では考えられない低温領域での紡糸を可能と
し、かつ、その結晶化の改良によりきわめて生産性高く
分散均一性にすぐれた不織布の生産を可能とするもので
ある。

問題を解決するための手段とその作用 本発明者らは従来技術における上述のような攬種の問題
点を解決するＫあたり、−リプロピレンとして、特定の
メルトインデックスを有するものに結晶核剤を配合した
組成物が特に有用でるることを見出した。

すなわち、スパンゲンドプロセスの最も代表的な例とし
ては、特公昭４８−３８０２５号に示されているように
１多数の紡糸ノズルより空気中に溶融紡糸された多数の
連続フィラメン）ｔ−エアサッカー内に導入して高速度
エアジェツトの作用により延伸と送り出し作用とを受け
させたのち、それらのフィラメントを移動する捕集器上
に集積する方法が挙げられる。このようなプロセスにお
いて、紡糸をきわめて効制的かつ安定に行うために種々
の一すプロピレンを選び検討した結果、温度２３０℃、
荷重２１６０Ｊ！におけるメルトインデックスが７０〜
５００　、Ｉｉ’／１０分で、かつ、示差走査熱量計（
ＤＳＣ）において溶融状態から１０℃／分の速度で冷却
した時の結晶化開始温度が１２０℃以上であるポリプロ
ピレン樹脂を用いることがきわめて有効なことを見出し
た。

以下、本発明方法を更に詳細に説明する・多数の紡糸ノ
ズルより紡出された連続フィラメントを高速度エアジェ
ツトの延伸力により２５００ｍ／分程度以上のような高
速度で紡糸する場合においては、紡糸ノズルより吐出さ
れる一すプロピレンの溶融粘度が適度に小さいことが必
要であり、溶融粘度が大きすぎる場合には紡出された連
続フィラメントは延伸時に切れてしまう。一方、溶融粘
度が小さすぎる場合には紡糸ノズルとエア・す、カー間
を走行するフィラメントにテンシいンが掛からずいわゆ
る腰のない状態となり、走行フィラメント群が大きく揺
れ、不織布を構成するフィラメントの重量分布が非零に
不均一になるだけでなく、極端な場合には、走行するフ
ィラメント間がくっついたりエア・サッカーの入口に付
着したりして満足な不織布を得ることは不可能になる。

これらの関係について詳細に検討した結果によれば、溶
融粘度の指標としてメルトインデックスを用いることが
適切であり、比較的低温において良好な紡糸性を得るた
めには、温度２３０℃、荷重２１６０．９におけるメル
トインデックスが７０〜５００．９／１０分の範囲にあ
ることが不可欠であり、特に１００〜３００　、Ｆ／Ｉ
　０分であることが最も好適である。また、フィラメン
トの腰の強さやエア・サッカー人口への付着性は使用す
る樹脂の結晶化の速さにも関係し、七の指標として水差
熱量計で測定した結晶化開始温度を用いることが適切で
あり、１２０１：以上の開始温度を有することが不可欠
でめり、特に１２５℃〜１３５℃を示す組成物が好適で
ある。

上述のような高いメルトインデックスを有するポＩＪ　
７’　ａピレン樹脂は、重合法によりて製造することも
可能でろるが、ポリプロピレン樹脂に分子量低減剤金添
加し適当な温度に加熱して分子量を減少させる方法によ
って製造するのが便利でるる。

分子量低減剤としては、有機過酸化物、錫化合物、硫黄
化合物等が知られている。具体的には、有機過酸化物と
しては、２，５−ジメチル−２゜５−ｔ７’チルノン−
オキシヘキサン、２．５−ジメチル−２，５−ｔ−ブチ
ルパーオキシヘキセン−３、ビス（１−Ｌブチルパーオ
キシ−１−メチルエチル）ベンゼンジクミルパーオキサ
イドナトのジアルキルパーオキサイド類、２．５−ジメ
チルヘキサン−２，５−ジハイドロノ母−オ＝Ｐ？イド
、ｐ−メンタンハイドロパーオやサイドなどのハイドロ
パーオキサイド類及びケトンパーオ午すイド類、ｚ４−
オ牛ジエステル類の中の１００℃における半減期が１０
時間をこえるものなどが適当である。錫化合物としては
、（Ｃ４Ｈ９）Ｓｎ（ＯＯＣ・Ｃ＋　ＩＨ２８）５、（
Ｃ４Ｈ？　）　２　Ｓ　ｎ　（ＯＯＣ−Ｃ＋　１Ｈ２Ｂ
　）２　、（Ｃ６Ｈ５）２Ｓｎ（００Ｃ−ＣｎＨ２３）
２なで一般弐Ｒ＊　Ｓ　ｎ　（０ＯＣＲ’　）ｍ　（但
し、Ｒ及びＲ′はＣト１８のアル中ル基、アリール基、
シクロヘキシル基であり、ｔ＝１　、２　、３、ｍ　”
”　１　ｒ　２　＋　３でＬ　＋　ｍ　＝　４である）
で表わされる化合物が適当である。硫黄化合物としては
、ジペンゾチアジルジスルフィド、２−メルカプトベン
ゾチアゾール亜鉛塩および銅塩、シクロヘキシルベンゾ
チアジルスル７エンアミド等の２−メルカプトベンゾチ
アゾール類等が適当である。分子量低減剤の使用量はポ
リプロピレン樹脂に対し０．０１〜０．５重量％が好ま
しく、この程度の分子量低減剤を配合して１８０°〜３
００℃の温度に加熱すれｔｒａｄｅ’）プロピレン樹脂
の分子量は所望程度まで低減する。

また本発明で使用するポリプロピレンの分子量分布は特
に規定するものではないが、ＭＷ／Ｍｎ（重量平均分子
量と数平均分子量の比）が５以下、特に３〜４のものが
紡糸性等の点で有利でおる。

ポリプロピレンは、プロピレンの単独結晶性重合体が紡
糸性等ですぐれるが、エチレン等地のオレフインを１モ
ル％以下含む共重合体も使用できる。

示差熱量計（ＤＳＣ）　において溶融状態から１０℃／
分の速度で冷却した時の結晶化開始温度が１２０’Ｃ以
上とするためには前ｇｄの特定のぼりプロピレン樹脂に
結晶核剤を０．０５〜０．５重量パーセント程度添加す
る。

以下余白 代表的な結晶核剤としては、シリカ等の無機物の微粉末
、脂肪族および芳香族のジカルボン酸及びこれらの無水
物およびそれらの金属塩、ベンズアルデヒドおよびその
環置換体と５価以上の多価アルコールの縮合物等を用い
ることができる。さらに具体的な例をあげると、無機質
の微粉末としては、粒形５μｍ以下のアルミナ、シリカ
、等が有効である。脂肪族および芳香族のジカルボン酸
及びこれらの無水物およびそれらの金属塩としては、７
ノピン酸のＮａ　ｌ　Ｋ　Ｉ　Ａｔ塩、セバシン酸のＮ
ａ。

Ａｔ、　Ｋ　、塩、安息香酸のＮａ　、　Ｋ塩、・セラ
ーｔ−ブチル安息香酸Ａｔ塩、　ｚ４ラーｔ−ブチル安
息香酸Ｔｉ　、　Ｃｒ塩１モノフェニル酢ｌｌｌＡｔ塩
等が特に有効である。

ベンズアルデヒドと多価アルコールの縮合物としては、
ジベンジリデンソルビトール、ジペンシリデンキシリド
ール、ノペンジリデンノ母−セイトール、モノペンノリ
デンンルビトール、ノベンノリデンマンニトール、１，
３．２．４−ノ（アルキルベンジリデン）ソルビトール
、１，３，２゜４−ジ（アルキルベンジリデン）ソルビ
トール、およびアルキル置換ジベンジリデンソルビトー
ル等が有用である。

これらの結晶核剤は、／　リプロピレン樹脂にあらかじ
め均一に分散させ、溶融押出機で均一化するのが有利で
ある。

本発明の結晶化開始温度が１２０℃以上である／ＩＪプ
ロピレン樹脂は、この温度が１１５℃近辺である通常の
ポリプロピレン樹脂に比べて、紡糸性において極めて顕
著な効果を発揮する。即ち、紡糸ノズルエフ紡出された
連続フィラメントは、いわゆる腰のある状態となり、エ
ア・サッカーで延伸する際、各フィラメントにテンショ
ンが掛かりフィラメント群の揺れが非常に少なくなり、
フィラメントの重機分布が均一な不織布が得られる工う
Ｋなる。更に顕著な効果は、エア・サッカー導糸溝入口
あるいは導糸溝壁面にフィラメントが付着しにくくなる
ため、紡糸ノズルとエア、サッカーとの間の距離が同じ
である場合には通常の２リグロビレン樹脂に比べて紡糸
ノズル当りの溶融２リマー吐出＠を多くすることができ
、生産性を高めることが可能となる。塘た、紡糸ノズル
当りの吐出量が同じである場合１／Ｃは通常のポリプロ
ピレン樹脂に比べて、紡糸ノズルとエア・サッカーとの
間の距離を短かくとることができる。

結晶化開始温度が通常の、／　ＩＪプロピレン樹脂に比
べて５℃穆度高いだけでこのような顕著な効果が得られ
るのは驚くべきことである。この理由については、十分
解明されてはいないが、結晶核剤を添加することＫより
フィラメントの少なくとも表面層が急激に凝固すること
Ｋよるものと思われる。

なお、結晶化開始温度は１２０℃以上であってできるだ
け結晶融点に近いものが好ましいが、上記の結晶核剤の
配合によって達成できる結晶化開始温度の上限は一般に
約１３５℃であった。

本発明の組成物を用いてス・やンゲンド不織布を製造す
る装置を第１図に示す。同図において、多数の紡糸ノズ
ルを穿孔した紡糸口金１より溶融紡糸された連続フィラ
メント２は、冷風装置３から供給される冷風により冷却
され、エア・サッカー４の導糸溝５に到る。導糸溝５に
導入された連続フィラメントはエア・サッカーに設けら
れたエアジェツト噴射口６より噴射された高速エアジェ
ツトの力により延伸と送り出し作用を受はエア・サッカ
ーから空気と共Ｋｌ’ｊｒ出される。噴出された多数の
連続フィラメントは、下面にエア吸引ゲックス７を配置
した移動する多孔性の捕集器８上に堆積されてフリース
状物９を形成する。

第１図は、本発明の組成物の有効性を理解するために例
示したものであり、組成物の使用方法を特に限定するも
のではない。

使用する結晶性、１ｅ　リデロビレン中には、安定剤。

紫外線吸収剤、顔料などの配合剤ｈ′−含まれていても
本組成物の効果に格別影響はない。

実施例 以下、実施例について本発明を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。

実施例１〜８．比較例１〜３ メルトインデック７１０９７１０分（ＷＡ度２３０℃、
荷重２１６０．Ｐ　　ＡＳＴＭＤ１２３８に準じて測定
）のポリプロピレンホモＩリマー　・９ウグーに分子量
低減剤（表−ＩＫ示す）と熱安定剤としてブチル化ヒド
ロキシトルエン　０．０５重１％、滑剤としてステアリ
ン酸カルシウム　０．１０１１％、結晶核剤としてジベ
ンジリデンソルビトール０．２軍歌憾を添加し、高速ミ
キサーで１分間混合し、５０ｗφの押出機（Ｌ／Ｄ＝２
５　、ダルメージタイプスクリュー）で加熱処理した。

得られたＩリマーは表１に示す。メルトインデックス及
び結晶化開始温度を示した。この様にして得た。４　リ
プロピレン樹脂を６５咽φ押出機（Ｌ／Ｄ＝２６　、フ
ルフライトタイプスクリーー）のホッノ〜（投入、加熱
溶融し、第１図に示す装置を用い、連続フィラメント不
織布製造装置で溶融紡糸を行ない、フリース状物を得た
。こうして得たフリース状物を１３５℃に加熱した彫刻
をほどこした金属ロールと１３５℃に加熱した表面が平
滑な金属ロールとの間を通過させ、４０ｋｙ／（７ＦＩ
の線圧で加熱して熱融着させることＫより目付２０　Ｅ
　７ｍ”　　の連続フィラメント不織布を得た。本装置
ｔｌｃおいて、紡糸口金は孔径０．２５ｍで、合計７０
０個の紡糸ノズルを全体が長さ５００　ｗｍ　、幅４０
ＩＩＩｌｌの矩形を成すように面状配置させたものを用
いた。高吐出黴状態を実現するため、各紡糸ノズルより
、ｘ、ｏｉｙ分のポリプロピレン樹脂を吐出させ、０．
５　ｍ　７秒の２０℃冷風を吹きあててエア・サッカー
間距離１００ｃｒｒ１（第１図Ａ）Ｋて融着なく、安定
に紡糸できる温度を見出しその紡糸性能、開繊性１型針
分布均−性を調べた。

結果を表２に示す。

表中の紡糸速度は、フリース状物を形成する連動フィラ
メントのデニールを測定し で求めた値である。

また、フィラメント重討分布均−性は、不織布から５ｃ
ｒｎ×５ｃｎ１の大きさ釦合計１００箇所エリサンプリ
ングし、各サングルの１Ｊｆｆｔを測定して、それぞれ
の測定値から次式にて計算した変動係数を用いて表わし
た。この値が８憾より小さければフィラメント重置分布
均一性に優れていると考えて良い。

以下余白 実施例９〜１５．比較例４ メルトインｒ２クス５．？／１０分（温度２３０℃、荷
重２１６１）のポリプロピレン・ノ＃　り／　−にノク
ミルノセーオキサイド０．０８重量パーセントおよび安
定剤としてテトラキス〔メチレン（３゜５−ゾｔ−ブチ
ルー４−ヒドロキシヒドロシンナメート）〕メメツ００
．０重量％、滑剤としてステアリン酸カルシワムを０．
１重量％と表３の結晶核剤を添加し、高速ミキサーで１
分間混合し、５０ｍｍφ押出機（Ｌ／Ｄ＝　２５　、グ
ルメ−ツタイブスクリュー）で加熱処理をした。得られ
たポリマーは表３に示すメルトインデックス及び結晶化
開始温度を示した。

このようにして得たポリゾロピレン樹脂を６５ｍｍφ押
出ｅ　押出Ｌ／Ｔ：）＝　２６、フルフライトスクリュ
ー）のホッパーに投入、加熱溶融し第１図に示す装置を
用いて紡糸した。紡口の孔径は０．２２ｍ。

８００個の紡糸ノズルを長さ５００閣、幅４０ｍの矩形
状を成すように面状配置させたものである。

吐出量は紡糸ノズル当り０．９１７分で紡糸ノズルの下
方９０ｍの位置にエア・す、カーを配置した。得られた
７リース状物は実施例１〜８と同様にして目付４０１１
７ｍ”の不織布とした。

第４表に結果を示した。

以下余白 発明の効果 以上詳細に説明してきたように１本発明の組成物を用い
ればフィラメントの重量分布均一性ＫＩＮれるだけでな
く開繊性にも優れた非常に見掛は品位の良いポリプロピ
レン連続フィラメント不織布を得ることが可能になる。

また、フィラメントを延伸するに要するエア・エネルギ
ーを削減できるだけでなく、低い温度で紡糸できるため
紡糸頭を加熱するに要するエネルギーも少なくて済み、
エネルギー効率性に漫れている。また、紡糸頭温度を低
温に維持できるためクリーニング期間を長くすることが
できる。更に、きわめて生産性が高く、かつ紡糸ノズル
とエア・す、カー間の距離を短かくできるため、建屋ス
ペースも節約でき、工業上きわめて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明組成物から不織布を製造するのに用い
る装置の一例を示す側面図である。図中、１は紡糸口金
、２は連続フィラメント、３は冷風装置、４はエア・サ
ッカー、５はエア・サッカー導糸溝、６はエアジェツト
噴射口、７はエア吸引〆ツクス、８は捕集器、９はフリ
ース状物である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、温度２３０℃、荷重２１６０ｇにおけるメルトイン
   デックスが７０〜５００ｇ／１０分のポリプロピレンと
   結晶核剤からなる樹脂組成物であって、示差走査熱量計
   において溶融状態から１０℃／分の速度で冷却した時の
   結晶化開始温度が１２０℃以上であることを特徴とする
   ポリプロピレン樹脂組成物。