JPS62191509A - 溶融紡糸組成物用の冷却調節剤としての枝分れポリオレフイン - Google Patents

溶融紡糸組成物用の冷却調節剤としての枝分れポリオレフイン

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JPS62191509A
JPS62191509A JP61299820A JP29982086A JPS62191509A JP S62191509 A JPS62191509 A JP S62191509A JP 61299820 A JP61299820 A JP 61299820A JP 29982086 A JP29982086 A JP 29982086A JP S62191509 A JPS62191509 A JP S62191509A
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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】 本発明は、空気冷却によって冷却されるマルチフィラメ
ントを製造するためのポリエステルおよび直鎖状ポリプ
ロピレンのような重合体繊維形成組成物を溶融紡糸する
だめの方法に関てろ。
本明細書において紡糸用溶融組成物とは、押出し可能な
ポリプロピレン、ポリエチレン又はポリエステルの少な
くとも1種の直鎖状ベースホIJ −r−を含む重合体
繊維形成用組成物を意味する。
溶融紡糸によってマルチフィラメント供給ヤーンを製造
する方法は生産速度を増加させるため。
紡糸後操作において改良されて来た。しかしながら、そ
の紡糸速度自体改良しにくい。なぜなら。
その速度はフィラメント冷却容易性の効率によって限定
されるからである。軟かく、早く押されたフィラメント
は、近代的な高速紡糸技術によって生ずる巻取り応力に
耐えるための十分な強さおよび柔軟性を有していなけれ
ばならない。一般に大部分の紡糸フィラメントのもろい
性質のため空気冷却はこのような高速生産のために好ま
しい。しかし大きなマルチフィラメント束内のすべての
フィラメントの十分な冷却を確保することは非常に困難
である。
例えば、室温でかつそして押されたフィラメント束に横
切って垂直に25m/秒以上の速度で流れる冷却空気の
ジェットを使用する紡糸口金において、その空気ジェッ
トに近い押されたフィラメントの列は、より離れた列よ
りもより急速に冷却されろ、その結果あるフィラメント
では過冷却が生じ、結合力のあるそして密生する分裂か
らフィラメントの破壊の危険性は増大し、そして他のフ
ィラメントの冷却のもとで巻取中しなやか性の欠如の危
険性は増加jる。
空気温度、紡糸速度、紡糸後引張り速度又は溶融温度の
不注意な変化は1w7&維束内の多数のフィラメントの
損失につながる。
ポリエチテルボリマーおよび鎖枝分れ剤からなるポリニ
スエルコポリマーを使用して高デニール紡糸ポリエステ
ルフィラメントの紡糸後の処理速度を増加させろために
容量を増加させる方法は、米国特許4,113,714
に記載されている。しかしながら、空気冷却の非効嘉性
によって生じた問題は、従来技術によって改良されない
。従来技術は。
その非延伸紡糸フィラメントが巻取られろ速度で現在の
空気冷却方法の限定された効果を受入れる(5〕 だけである。
現在の空気冷却方法の固有の限定のもとでその非延伸紡
糸フィラメントが巻取られろ速度を増加することを可能
にすることが望ましい、本発明に従えば、溶融紡糸によ
り空気冷却されたフィラメントを形成するための紡糸用
溶融組成物は、その中に混合された約0.20−〇、9
oの枝分れインデックス(Branching Ind
ex )を有する枝分れポリオレフィン添加物を含むこ
とを特徴としている。
本発明に従えば空気冷却フィラメントを形成するための
紡糸用溶融組成物を形成する方法は、それの溶融紡糸前
に約0.20〜0.90の枝分わインデックスを有する
枝分れポリオレフィン添加物を添加fることを特徴とし
ている。
得られた紡糸された生成物は、その非延伸紡糸フィラメ
ントが巻取られる速度を実質上増加させ。
さらに繊維品質および特に良好な不織布を製造するため
に製造されたフィラメントの熱的結合性の改良を示す。
その枝分れポリオレフィン添加物の量はその枝分れポリ
オレフィン添加物を含む紡糸用溶融組成物の総量に基づ
いて約0.5〜90重量%の濃度で存在することが好ま
しい。上記の範囲内でもつとも好ましい枝分れポリオレ
フィン添加物の量は。
論理的に(])枝分れインデックスで測定された枝分れ
の程度、(21添加物の分子量、(31直鎖状ポリマー
ベースの分子量、(4)所望な紡糸速度および(5)使
用される溶融物の温度によって決定される。
本発明てよる方法は、約1〜20重量%、さらに好まし
くは約1〜10重量%の濃度となるように枝分れポリオ
レフィン添加物をその溶融組成物に加え、400m/秒
までの速度およびそれを越える速度で操作されることが
もつとも好ましい。
本発明の紡糸用溶融組成物は、大きなフィラメント束を
形成するために2600までまたはそれ以上の穴を持つ
標準紡糸口金を通して高速押出しを可能にするに十分な
可塑性を有することが好ましい。
本発明の紡糸用溶融組成物は、紡糸口金当り約2600
以下又はそれ以上の穴を含む大きさ溶融紡糸装置におい
て高い紡糸速度、特に約250m/秒〜500?F+/
秒の範囲内の速度で操作した時。
フィラメント破壊の危険性の高い押出し可能な直鎖状繊
維形成体、特にポリオレフィン繊維形成体を含む。
これらのポリオレフィン繊維形成体は、約5×104〜
5 X I D50重量平均分子量および約0.1〜5
0.0の範囲内のメルトインデックスを有するポリエチ
レンおよびポリプロピレン樹脂のような直鎖状ポリオレ
フィンを含むことが好ましい。これらは1例えば、プロ
ファックス(登録商標)611.6501.68n1の
名称でハイモント・インコーホレーテッドからおよびア
ラソン(登録商標)7840の名称でイー・アン・デュ
ポン社から市販されている。
本発明の方法において使用のための枝分れポリオレフィ
ン添加物は、約150,000〜1.OD O,0[1
0の重量平均分子量を有し、そして約1〜100個又は
それ以上の側鎖末端メチル基を有することが好ましい。
もつとも好ましい分子量は150,000〜400.0
0[1である。
このような添加物は単−又は混合物で使用でき。
そしてアラソン(登録商標)の名称でイー・アイ・テユ
ポンから市販されているか又は通常のビーム照射技術を
使用して市販の直鎖状ポリオレフィンの照射および架橋
によつ℃得られた低密度架橋ポリオレフィンを含んでい
てもよい。このような技術は通常約0.2〜0.9の範
囲内の枝分れインデックスを得るために約1〜10メガ
ラドを使用する。
適当なポリオレフィン繊維形成体の製造はプロファック
ス6501の名称でハイモントーインコーポレーテツド
から市販されている直鎖状ベースポリプロピレンを1〜
10メガラドの範囲内で照射による処理によって例示さ
れる。
放射量対枝分れインデックスの関係および枝分れインデ
ックスと枝分れポリオレフィン添加物の溶融物中の一度
との関係は表1に示される。
表I 枝分れポリ オレフィン 添加物(*2)  0.5%−10% 10%−20%
20%−90%(溶融物中 の重量%) 枝分れイン デックス  0.20−0.40 0.40−0.60
 0.60−0.90枝分れインデックスは下記 (式中IV、はその枝分れポリマー添加物の極限粘度で
あり、IV2は同じ分子量の直鎖状ベースのポリマーの
極限粘度である)によって表わされ。
H,MおよびLはそれぞれ枝分れの程度が高いか。
中程度かおよび低いかを表わ−f。
本発明による紡糸用溶融組成物のおよび対応する押出し
帯域の温度は、特定なベースポリマー。
枝分れ添加物の量およびそれの枝分れインデック(lO
) スに依存するが、紡糸口金当り約2600以下またはそ
れ以上の穴を含む大きな溶融紡糸装置において高い紡糸
速度、特に約250m/秒〜500m/秒の範囲内で操
作した時、185℃〜510℃。
そしてもつとも好ましくは245℃〜290℃で変化で
きろ。
その紡糸用溶融組成物は、タンブル混合、再押出し又は
類似の普通の組合せ技術によって、活性量の枝分4添加
物と混合物にビスブレーキングおよびベレット化される
従来公知な各種の添加剤は、必要に応じて紡糸用溶融組
成物内に混合できる。このような添加物は1例えばシア
ノックス(登録商標)179[1の名称で市販されてい
る酸化防止剤、ルベルゾール(登録商標)101として
ペンウォルト・コーポレーシヨンから市販されている分
解剤および。
T i O2のような顔料、白色化剤、および着色剤お
よびステアリン酸カルシウムとして公知なpH安定化剤
を含む。
本発明は非限定的な下記の実施例によってさらに説明さ
れる。
実施例 1 サンプルS−1〜5−15として示されるポリプロピレ
ン紡糸用溶融物は、直鎖状ポリプロピレン(プロファッ
クス6り01 )と直鎖状ベースポリプロピレンを照射
することによって得られた対応する枝分れポリプロピレ
ン添加物1%、10%および20%とをそねそれタンブ
ラ−混合することによって調整される。その得られたポ
リプロピレン枝分れ添加物は5%であり、枝分れインデ
ックスに従って「高(H)J  、  r中(M)」お
よび「低(L)」として分類される。そわば表1に示さ
れる。
それぞれの枝分れした添加剤とシアノックス(、Cya
nox ) 1790酸化防止剤(0,06fi量%)
ステアリン酸カルシウム安定化剤(0,1fffi量%
)およびポリマーデクレダント(21情%)とヲ次いで
ベレット化した商用の線状ベースポリマーとクンプルミ
ックスし、二層押出し、標準モノフィラメント紡糸口金
を使用し巻取速度250 m /秒で、245℃で紡糸
した。その結果を表Iに示す。
表口 添加剤 枝分れ評 価濃度 サンプル      重量%      紡糸張力番号
         (1) S−1(対照)00・52 32L−1%   0.24 35    L−5%   0.22 8−4L−10%   0.22 8−5    L−20%   0.50F36M−1
%   0.27 37    M−2%   0.26 36M−5%   0.25 6−9M−10%   0.26 8−10    M−20%   0,56S−11H
−1%   0.27 3−12H−2%   0.61 8−13H−5%   0.42 3−14H−10%   0.55 3−15    H−20% 膨潤度     デニール 1.54      19.7 1.54      11.5 1.55      10.6 1.55        B、5 1.56      10.4 1.55      15.0 1.5+       11.4 1.55      13.2 1.55      10.2 1.58       8.0 1.53      17.0 1.52      11.5 1.50      10.2 1.43      17.6 (紡糸せず) 実施例 ロ 5−16か1−Is−5!、までの線状ポリプロピレン
ベースの18サンプルな1重量%、2重量%。
5重量%、1nfj量%および20重葉%の高(H)。
中CM)および低iL)枝分れポリプロピレン添加剤と
混合1−1再押出(−、タンプリングおよび再押出によ
り実施例Iの方法により調製した。得られた紡糸用溶融
体を実施例Iで使用したのと同じ空気急冷温度と同じフ
ローレートを使用して245℃で紡糸した。
標準レーザーマイクロメーター(テクメット社。
オハイオ洲、ディトン(モデル60)を使用して。
紡糸操作の間紡糸口金から6,9および11crnの距
離で紡糸したフィラメントを監視した。伸張粘度をそれ
ぞれ測定して1表■に示した。
表m 枝分れポリ      添加剤 S−160(対照) S−170(対照) S−1F30(対照) S−191%     H,M、L S−201%     H・M・L S−211%     H,M、L S−222%     H,M、L S−252%     H,M、L S−742%     H,M、L S−155%     H,M、L S−265%     )l、M、L S−275%     H,M、L S−2810%     H,M、ILS−2910%
     H,M、L S−3010%     1(、M、LS−3120%
     H,M、L S−3220%     H,M、L S−6520%     H,M、L (15〕 見掛伸び粘度       噴射口からXIO−4の距
離 (ポアズ)         (m) (H)    CM)    (L) 10.7           9 11.2          11 10、  10.5   9.5      515、
  12.2. 11.5       917、  
13.0. 11.8     1112.0. 11
.0.  −−      519.0. 15.5.
  −−      921.5. 17.0.  −
−     1114.0. 12.i  12.8 
     525.5. 17.0. 16.2   
    929.2. 18.5. 1’7.5   
  1122.0. 11.5. 11.2     
  5−−  、 17.(1,12,99 −−、19,0,13,511 −−、16,2,10,05 −−、25,8,15,09 −−、28,3,16,511 *9 配合より計算した。
実施例 履 実施例Iと同様な方法で25MFHにビスブレーキング
したペレット化したプロファックス6501とアラソン
1540という名の枝分れしたポリエチレン1 .2,
5.1f’)および20重量%とをタンブルミキシング
し、所望の溶融組成物を得るため再押出しで、5−54
から5−46の混合ポリプロピレン/ポリエチレン紡糸
溶融組成物な調製した。実施例Iの試験紡糸口金を使用
してそれぞれの溶融物を83.3.250および40[
1%で紡糸した、結果を表■に示す。
実施例 ■ 溶融物の重量を基準として0−20重i%の範囲内にあ
る濃度で中枝分れの添加剤CM)ff使用してアラソン
7840.1540としてイーアイデュポン社から販売
されている混合線状および枝分れポリエチレンポリマー
をそわぞれペレット化し。
タンブルミキシングし、再押出しだ。そして、実施例量
で得られた紡糸張力試験結果と比較できるデータを得ろ
ため実施例Iのように紡糸した。
実施例 ■ 実m例1のスチープルファイバーサンプルS−5と5−
11および実施例量の5−55と5−58については実
施例Iと同一の試験紡糸口金を使用して別々紡糸した。
(1,5デニール、38uカツト)ファイバーをカード
に留め、約12−15P7 ydSの重さのウェブを形
成させろため横たえた。
ダイヤモンドパターンのコレンダ−(140’C40p
Si )を用いて、少し熱的に結合させ、満足のゆく嵩
密度、感触、乾燥引張強さを示す不織布試験物質を得た
。5“ゲージ長さと2“7分クロスヘッドスピードを持
つ通常のインストロンテスト器を用いた。
実施例 ■ 実施例Vから得た不織布物質を12“テストリボンに切
断し、標準フィルターロッド製造装置(モデルUK5 
、モリンス社製、英国、ロンドンフのガーニチュア中に
供給た。フィルトロナハークネスレジライアンステスタ
ー(マークvシリーズ。
(17〕 アビーマニュファクチャリング社裂、英国、ウィムブリ
イ)で測定した圧潰および延伸特性が満足のゆくもので
あるようなファイバーロッ)”、!−90關ファイバー
チップを得るため、リボン供給速度とロッド製造装置の
供給ベルトとの間の速度ディファレンシャルを約20%
に維持した。
手続補正書 昭和61年特許願第299820号 2、発明の名称 溶融紡糸組成物用の冷却m節剤としての枝分れポリオレ
フィン3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 住所 名 称  (742)ハーキュルス・インコーホレーテ
ッド4、代理人 住 所  東京都千代田区大手町二丁目2番1@新大手
町ビル 206号室 5、補正の対象 タイプした明細書

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、溶融紡糸によつて空気冷却したフィラメントを形成
    するための紡糸用溶融組成物において、その組成物はそ
    の中に混合された約0.20〜0.90の枝分れインデ
    ックス(Branching index)を有する枝
    分れポリオレフィン添加物を含むことを特徴とする組成
    物。 2、その枝分れポリオレフィン添加物は総紡糸用溶融物
    に基ずいて約0.5〜90重量%の濃度で存在する特許
    請求の範囲第1項記載の組成物。 3、その枝分れポリオレフィン添加物は総紡糸用溶融物
    に基づいて約1〜20重量%の濃度で存在する特許請求
    の範囲第2項記載の組成物。 4、その枝分れポリオレフィン添加物は総紡糸用溶融物
    の重量に基づいて約1〜10重量存在する特許請求の範
    囲第3項記載の組成物。 5、その枝分れポリオレフィン添加物は約 150,000〜1,000,000の重量平均分子量
    を有する特許請求の範囲第1〜4項記載のいずれかに記
    載の組成物。 6、その枝分れポリオレフィン添加物は150,000
    〜400,000の重量平均分子量を有する特許請求の
    範囲第5項記載の組成物。 7、その枝分れポリオレフィン添加物はポリプロピレン
    又はポリエチレンであり、約0.2〜0.9の枝分れイ
    ンデックスを有する特許請求の範囲第1〜6項記載のい
    ずれかに記載の組成物。 8、その枝分れポリオレフィン添加物は0.2〜0.4
    の枝分れインデックスを有する特許請求の範囲第7項記
    載の組成物。 9、その枝分れポリオレフィン添加物は、1〜100又
    はそれ以上の側鎖末端メチル基を有し、そして低密度架
    橋ポリオレフィンを含む特許請求の範囲第1〜8項のい
    ずれかに記載された組成物。 10、約0.20〜0.90の枝分れインデックスを有
    する枝分れポリオレフィン添加物が紡糸用溶融組成物が
    溶融紡糸前に紡糸用溶融組成物に混合されることを特徴
    とする空気冷却フィラメントを形成するためのフィラメ
    ントの溶融紡糸方法。 11、その組成物が約185℃〜310℃の温度で溶融
    紡糸され、そしてそれからそのフィラメントが空冷され
    る特許請求の範囲第10項記載の方法。 12、その温度は245℃〜290℃の範囲であり、そ
    してその組成物は各々約2600の穴を有する紡糸口金
    を通して約250m/秒〜500m/秒の速度で押出さ
    れる特許請求の範囲第10項記載の方法。 13、その空冷フィラメントは延伸されそしてクリップ
    される。特許請求の範囲第10項記載の方法。 14、特許請求の範囲第13項記載の方法によつて作ら
    れたポリオレフィンフィラメントヤーン。
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