JPWO2019022004A1 - ポリプロピレン系樹脂組成物並びにそれを用いた繊維及び不織布 - Google Patents

ポリプロピレン系樹脂組成物並びにそれを用いた繊維及び不織布 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2019022004A1
JPWO2019022004A1 JP2019532596A JP2019532596A JPWO2019022004A1 JP WO2019022004 A1 JPWO2019022004 A1 JP WO2019022004A1 JP 2019532596 A JP2019532596 A JP 2019532596A JP 2019532596 A JP2019532596 A JP 2019532596A JP WO2019022004 A1 JPWO2019022004 A1 JP WO2019022004A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polypropylene resin
mass
value
polypropylene
resin composition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2019532596A
Other languages
English (en)
Inventor
真理 矢部
真理 矢部
拓実 杉内
拓実 杉内
南 裕
裕 南
智明 武部
智明 武部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Idemitsu Kosan Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Idemitsu Kosan Co Ltd filed Critical Idemitsu Kosan Co Ltd
Publication of JPWO2019022004A1 publication Critical patent/JPWO2019022004A1/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/44Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
    • D01F6/46Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds of polyolefins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/12Polypropene
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/10Other agents for modifying properties
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/02Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D01F6/04Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyolefins
    • D01F6/06Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyolefins from polypropylene
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F8/00Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/04Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
    • D01F8/06Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one polyolefin as constituent
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/005Synthetic yarns or filaments
    • D04H3/007Addition polymers
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/08Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating
    • D04H3/10Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between yarns or filaments made mechanically
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/08Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating
    • D04H3/14Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between thermoplastic yarns or filaments produced by welding
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00Applications
    • C08L2203/12Applications used for fibers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C08L2205/035Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/05Polymer mixtures characterised by other features containing polymer components which can react with one another
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/08Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating
    • D04H3/14Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between thermoplastic yarns or filaments produced by welding
    • D04H3/147Composite yarns or filaments

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Multicomponent Fibers (AREA)

Abstract

[1]ポリスチレンを換算基準としたゲル浸透クロマトグラフ法による測定から得られる、横軸が分子量Mの対数値log(M)であり、縦軸が濃度分率wを分子量の対数値log(M)で微分したdw/dlog(M)である微分分子量分布曲線において、下記(1)及び下記(2)を満たすポリプロピレン系樹脂組成物。(1)前記微分分子量分布曲線において、5.5≦log(M)の範囲でdw/dlog(M)値を積分した値が、log(M)の全範囲でdw/dlog(M)値を積分した値に対して25%以下である。(2)前記微分分子量分布曲線において、log(M)≦4.5の範囲でdw/dlog(M)値を積分した値が、log(M)の全範囲でdw/dlog(M)値を積分した値に対して10%を超える。[2]メルトフローレート(MFR)が10〜500g/10分であり、半結晶化時間が0.05秒を超える、ポリプロピレン系樹脂組成物。[3]融点(Tm-D)が120℃を超えるポリプロピレン系樹脂(A)40〜99質量%、融解吸熱量(ΔH-D)が0〜80J/gであるポリプロピレン系樹脂(B-1)0.5〜59.5質量%、及びワックス(B-2)0.5〜59.5質量%を含有するポリプロピレン系樹脂組成物。

Description

本発明は、ポリプロピレン系樹脂組成物並びにそれを用いた繊維及び不織布に関する。
ポリオレフィン系の繊維及び不織布は、使い捨ておむつ、生理用品、衛生製品、衣料素材、包帯、包装材等の各種用途に用いられている。例えば特許文献1には、メルトフローレートが25〜80g/10min、融解吸熱量ΔHが65〜100J/gである特定の結晶性樹脂組成物からなるスパンボンド不織布によって、繊維径が極めて小さく、手触り感が良好なポリプロピレン系スパンボンド不織布、又は高い柔軟性を有するポリプロピレン系スパンボンド不織布を提供することが開示されている。
国際公開第2011/030893号
ポリプロピレンの紡糸では、ダイス内の樹脂圧を高くして、穴径の小さい多数の穴から均一にポリプロピレンを押し出すため、溶融樹脂は高せん断条件下で押し出されることになる。ポリプロピレンは高せん断領域で高い流動性を示し、固化による紡糸時の半溶融繊維の収縮も少ないことから、良好な紡糸性を有し、特に低樹脂温度、低温紡糸、多ホールノズル、強冷却生産条件下等で効果的であることが知られている。
また、高せん断領域における流動性を更に引き上げるため、ポリプロピレンに高結晶かつ低分子量のポリプロピレンワックスを添加することも知られている。しかし、本発明者が検討した結果、ポリプロピレンに前記ワックスを添加した樹脂組成物は、ポリプロピレン単独に比べて流動性は向上するが、前記ワックスの結晶化速度が高いために固化速度が上昇して結晶化が速まり、紡糸時の半溶融繊維の収縮が大きくなるために紡糸安定性に劣ることが分かった。
本発明者は鋭意検討した結果、ポリプロピレンにワックスを添加した前記樹脂組成物に更に特定のプロピレン系樹脂を添加することで、高い流動性を維持したまま、前記ワックスによる固化速度の上昇を抑制し、又は前記樹脂組成物中の樹脂の分子量分布を一定の範囲に制御することで、前記ワックスを添加することの影響を最小限に抑えて、紡糸安定性を向上することができることを見出した。
本発明が解決しようとする課題は、流動性に優れかつ充分な紡糸安定性を有するポリプロピレン系樹脂組成物、並びにそれを用いた繊維及び不織布を提供することである。
本願開示は、以下に関する。
<1> ポリスチレンを換算基準としたゲル浸透クロマトグラフ法による測定から得られる、横軸が分子量Mの対数値log(M)であり、縦軸が濃度分率wを分子量の対数値log(M)で微分したdw/dlog(M)である微分分子量分布曲線において、下記(1)及び下記(2)を満たすポリプロピレン系樹脂組成物。
(1)前記微分分子量分布曲線において、5.5≦log(M)の範囲でdw/dlog(M)値を積分した値が、log(M)の全範囲でdw/dlog(M)値を積分した値に対して25%以下である。
(2)前記微分分子量分布曲線において、log(M)≦4.5の範囲でdw/dlog(M)値を積分した値が、log(M)の全範囲でdw/dlog(M)値を積分した値に対して10%を超える。
<2> ポリスチレンを換算基準としたゲル浸透クロマトグラフ法による測定から得られる、横軸が分子量Mの対数値log(M)であり、縦軸が濃度分率wを分子量の対数値log(M)で微分したdw/dlog(M)である微分分子量分布曲線において、下記(3)を満たすポリプロピレン系樹脂(A)及び下記(4)を満たすポリプロピレン系樹脂(B)を含む、上記<1>に記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
(3)前記微分分子量分布曲線において、5.5≦log(M)の範囲でdw/dlog(M)値を積分した値が、log(M)の全範囲でdw/dlog(M)値を積分した値に対して25%以下である。
(4)前記微分分子量分布曲線において、log(M)≦4.5の範囲でdw/dlog(M)値を積分した値が、log(M)の全範囲でdw/dlog(M)値を積分した値に対して10%を超える。
<3> メルトフローレート(MFR)が10g/10分以上500g/10分以下であり、半結晶化時間が0.05秒を超える、ポリプロピレン系樹脂組成物。
<4> 前記ポリプロピレン系樹脂(A)及び前記ポリプロピレン系樹脂(B)の合計100質量%に対して、前記ポリプロピレン系樹脂(A)を40質量%以上99質量%以下含み、前記ポリプロピレン系樹脂(B)を1質量%以上60質量%以下含む、上記<2>に記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
<5> 前記ポリプロピレン系樹脂(B)が、ワックス(B−2)及び融解吸熱量(ΔH−D)が0J/g以上80J/g以下であるポリプロピレン系樹脂(B−1)からなる群より選ばれる少なくとも一つを含む、上記<2>又は<4>に記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
<6> 前記ポリプロピレン系樹脂(A)、前記ポリプロピレン系樹脂(B−1)及び前記ワックス(B−2)の合計100質量%に対し、
前記ポリプロピレン系樹脂(A)40質量%以上99質量%以下、
前記ポリプロピレン系樹脂(B−1)0.5質量%以上59.5質量%以下、及び
前記ワックス(B−2)0.5質量%以上59.5質量%以下
を含有する、上記<5>に記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
<7> 前記ポリプロピレン系樹脂(A)のメルトフローレート(MFR)が5g/10分以上100g/10分以下である、上記<2>又は上記<4>〜<6>のいずれか一つに記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
<8> 前記ポリプロピレン系樹脂(B−1)及び前記ワックス(B−2)からなる群より選ばれる少なくとも一つの分子量分布(Mw/Mn)が3.0以下である、上記<5>〜<7>のいずれか一つに記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
<9> 前記ポリプロピレン系樹脂(B−1)のメルトフローレート(MFR)が1g/10分以上5,000g/10分以下である、上記<5>〜<8>のいずれか一つに記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
<10> 前記ポリプロピレン系樹脂(B−1)の半結晶化時間が、3分以上である、上記<5>〜<9>のいずれか一つに記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
<11> 上記<1>〜<10>のいずれか一つに記載のポリプロピレン系樹脂組成物を含む繊維。
<12> 第一成分に前記ポリプロピレン系樹脂(A)を含み、第二成分に上記<1>〜<10>のいずれか一つに記載のポリプロピレン系樹脂組成物を含む、上記<11>に記載の繊維。
<13> 第一成分の半結晶化時間が0.05秒を超える、上記<12>に記載の繊維。
<14> 上記<11>〜<13>のいずれか一つに記載の繊維を含む不織布。
<15> 融点(Tm−D)が120℃を超えるポリプロピレン系樹脂(A)、融解吸熱量(ΔH−D)が0J/g以上80J/g以下であるポリプロピレン系樹脂(B−1)、ワックス(B−2)を含み、
前記ポリプロピレン系樹脂(A)、前記ポリプロピレン系樹脂(B−1)、前記ワックス(B−2)の合計100質量%に対して、前記ポリプロピレン系樹脂(A)40質量%以上99質量%以下、前記ポリプロピレン系樹脂(B−1)0.5質量%以上59.5質量%以下、及び前記ワックス(B−2)0.5質量%以上59.5質量%以下を含有する、ポリプロピレン系樹脂組成物。
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、流動性に優れかつ充分な紡糸安定性を有し、繊維及び不織布を安定的に提供することができる。
以下、本発明について詳細に説明する。なお、本明細書において、数値の記載に関する「A〜B」という用語は、「A以上B以下」(A<Bの場合)又は「A以下B以上」(A>Bの場合)を意味する。また、本発明において、好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
本発明の第1の実施形態のポリプロピレン系樹脂組成物は、ポリスチレンを換算基準としたゲル浸透クロマトグラフ法による測定から得られる、横軸が分子量Mの対数値log(M)であり、縦軸が濃度分率wを分子量の対数値log(M)で微分したdw/dlog(M)である微分分子量分布曲線において、前記微分分子量分布曲線において、5.5≦log(M)の範囲でdw/dlog(M)値を積分した値が、log(M)の全範囲でdw/dlog(M)値を積分した値に対して25%以下であり、log(M)≦4.5の範囲でdw/dlog(M)値を積分した値が、log(M)の全範囲でdw/dlog(M)値を積分した値に対して10%を超えることを特徴とするポリプロピレン系樹脂組成物である。
前記ポリプロピレン系樹脂組成物の5.5≦log(M)の範囲でdw/dlog(M)値を積分した値は、紡糸性及びユニフォーミティの観点から、log(M)の全範囲でdw/dlog(M)値を積分した値に対して、好ましくは20%以下であり、より好ましくは18%以下であり、更に好ましくは14%以下であり、特に好ましくは10%以下である。
上記割合(%)が上記範囲を超えた場合に紡糸性等が低下する理由は定かではないが、高分子成分の分子同士の絡み合いが強く、紡糸時の延伸性が不十分になるためであると考えられる。他にも、例えば捲縮繊維を紡糸する場合、高分子量成分が多過ぎるとノズル直下で捲縮が開始するため、糸切れやローピング等を引き起こすからであると考えられる。
また、前記ポリプロピレン系樹脂組成物のlog(M)≦4.5の範囲でdw/dlog(M)値を積分した値は、紡糸性、ユニフォーミティ及び生産性の観点から、log(M)の全範囲でdw/dlog(M)値を積分した値に対して、好ましくは12%以上であり、より好ましくは14%以上であり、更に好ましくは16%以上であり、特に好ましくは18%以上である。また、好ましくは30%以下であり、より好ましくは25%以下である。
上記log(M)≦4.5の範囲でdw/dlog(M)値を積分した値が上限の範囲を上回った場合、樹脂の混練効率や混練時における焼けに繋がる。
また、上記log(M)≦4.5の範囲でdw/dlog(M)値を積分した値が下限の範囲を下回った場合に紡糸性等が低下する理由は定かではないが、樹脂の分子同士の絡み合いを十分に低減できず、流動性の向上が不十分となり、紡糸時の延伸性が不十分になるためであると考えられる。
また、前記ポリプロピレン系樹脂組成物のdw/dlog(M)の値は、紡糸性の観点から、好ましくは4.6≦log(M)≦5.2、より好ましくは4.7≦log(M)≦5.1、更に好ましくは4.8≦log(M)≦5.0の範囲で最大となる。
前記微分分子量分布曲線を得るためのGPC装置には特に制限はなく、一般に市販されている高温型GPC装置、例えば、東ソー株式会社製,示差屈折計(RI)内蔵型高温GPC測定機,「HLC−8200」を利用することが可能である。具体的には、GPCカラムとして、東ソー株式会社製、「TOSO GMHHR−H(S)HT」を用いる。カラム温度は145℃に設定し、溶離液には1,2,4−トリクロロベンゼンを用い、流速1.0mL/分にて測定する。検量線の作製には、東ソー株式会社製の標準ポリスチレンを用いる。このようにして得られる分子量の対数値を、対数分子量(log(M))と称する。
GPC装置の示差屈折(RI)検出計において検出される強度分布の時間曲線(一般に、溶出曲線と呼ぶ)を、分子量既知の物質から得た較正曲線を用いて溶出時間を分子量に換算する。ここで、RI検出強度は成分濃度とは比例関係にあるので、溶出曲線の全面積を100%としたときの強度面積を求め、それぞれの溶出時間の濃度分率を求める。濃度分率を順次積算し、横軸に分子量の対数値(log(M))、縦軸に濃度分率(w)の積算値をプロットすることにより積分分子量分布曲線を得ることができる。
続いて、各分子量の対数値における曲線の微分値(すなわち、積分分子量曲線の傾き)を求め、横軸に分子量の対数値(log(M))、縦軸に上記微分値(dw/dlog(M))をプロットして微分分子量分布曲線を得ることができる。従って、微分分子量分布とは、濃度分率(w)を分子量の対数値(log(M))で微分した値、すなわち「dw/dlog(M)」を意味する。この微分分子量分布曲線から、特定のlog(M)における微分分子量分布dw/dlog(M)を読み取ることができる。
なお、複数のポリプロピレン系樹脂を配合したポリプロピレン系樹脂組成物についても、ポリプロピレン系樹脂組成物をGPC法により測定した後、同じ手法により微分分子量分布曲線を得ることができる。
本発明の第2の実施形態のポリプロピレン系樹脂組成物は、メルトフローレート(MFR)が10g/10分以上500g/10分以下であり、かつ、半結晶化時間が0.05秒を超えるものである。
本発明の第2の実施形態のポリプロピレン系樹脂組成物のMFRは、繊維の紡糸安定性の観点から、10g/10分以上、好ましくは20g/10分以上、より好ましくは30g/10分以上、更に好ましくは40g/10分以上、より更に好ましくは50g/10分以上であり、そして、500g/10分以下、好ましくは200g/10分以下、より好ましくは150g/10分以下、更に好ましくは100g/10分以下である。
ポリプロピレン系樹脂組成物のMFRは、ISO 1133:1997に準拠し、温度230℃、荷重21.18Nの条件で測定される。
本発明の第2の実施形態のポリプロピレン系樹脂組成物の25℃における半結晶化時間は、繊維の紡糸安定性の観点から、0.05秒を超える。半結晶化時間が0.05秒以下では、繊維の紡糸安定性に劣る。
このような観点から、ポリプロピレン系樹脂組成物の25℃における半結晶化時間は、好ましくは0.06秒以上であり、より好ましくは0.07秒以上であり、更に好ましくは0.08秒以上である。
ポリプロピレン系樹脂組成物の半結晶化時間は、FLASH DSC(メトラー・トレド(株)製)を用い、試料を230℃で2分間加熱して融解させた後、2,000℃/秒で所定温度(本発明では25℃)まで冷却し、所定温度(本発明では25℃)での等温結晶化過程における、発熱量の時間変化を測定することで得られる。等温結晶化開始時から結晶化完了時までの発熱量の積分値を100%とした時、等温結晶化開始時から発熱量の積分値が50%となるまでの時間を半結晶化時間として定義する。
本発明の第3の実施形態のポリプロピレン系樹脂組成物は融点(Tm−D)が120℃を超えるポリプロピレン系樹脂(A)40質量%以上99質量%以下、融解吸熱量(ΔH−D)が0J/g以上80J/g以下であるポリプロピレン系樹脂(B−1)0.5質量%以上59.5質量%以下、及びワックス(B−2)0.5質量%以上59.5質量%以下を含有することを特徴とする、ポリプロピレン系樹脂組成物である。
本発明の第3の実施形態のポリプロピレン系樹脂組成物は、所定量のポリプロピレン系樹脂(B)及びワックス(B−2)を含有することで、良好な流動性及び紡糸安定性を達成することができる。上述したように、ポリプロピレンにワックスを添加した樹脂組成物は、ポリプロピレン単独に比べて流動性が向上するが、ワックスによって固化速度が上昇するために紡糸安定性に劣る。これに対し、本発明の樹脂組成物は、ワックス(B−2)に加えて、低結晶性であるポリプロピレン系樹脂(B)を更に含有することで、ワックス(B−2)による樹脂組成物の流動性向上の効果を維持しつつ、ポリプロピレン系樹脂(B)によって樹脂組成物の結晶化速度を遅延させることで紡糸安定性にも優れる。
前記ポリプロピレン系樹脂(A)の含有量は、紡糸安定性の観点から、前記(A)、(B−1)及び(B−2)の合計量100質量%に対して、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上、更に好ましくは70質量%以上、より更に好ましくは80質量%以上、好ましくは98質量%以下、より好ましくは95質量%以下である。
前記ポリプロピレン系樹脂(B−1)の含有量は、紡糸安定性の観点から、前記(A)、(B−1)及び(B−2)の合計量100質量%に対して、好ましくは5質量%以上、より好ましくは15質量%以上、更に好ましくは35質量%以上、好ましくは55質量%以下、より好ましくは50質量%以下、更に好ましくは45質量%以下である。
前記ワックス(B−2)の含有量は、紡糸安定性の観点から、前記(A)、(B−1)及び(B−2)の合計量100質量%に対して、好ましくは5質量%以上、より好ましくは15質量%以上、更に好ましくは35質量%以上、好ましくは55質量%以下、より好ましくは50質量%以下、更に好ましくは45質量%以下である。
[ポリプロピレン系樹脂(A)]
本発明の一実施形態に用いられるポリプロピレン系樹脂(A)の、前記微分分子量分布曲線において5.5≦log(M)の範囲でdw/dlog(M)値を積分した値は、log(M)の全範囲でdw/dlog(M)値を積分した値に対して、紡糸性の観点から、好ましくは25%以下であり、より好ましくは20%以下であり、更に好ましくは18%以下であり、より更に好ましくは14%以下であり、特に好ましくは10%以下である。
また、前記ポリプロピレン系樹脂(A)のdw/dlog(M)の値は、好ましくは5.1≦log(M)≦5.5、より好ましくは5.1≦log(M)≦5.3、更に好ましくは5.1≦log(M)≦5.2の範囲で最大となる。
上記の値は、ポリプロピレン系樹脂組成物のそれを求める方法と同様の方法で測定することができる。
本発明に用いられるポリプロピレン系樹脂(A)は、融点(Tm−D)が120℃を超えるものであることが好ましい。ここで、融点(Tm−D)は、示差走査型熱量計(DSC)を用いて、窒素雰囲気下−10℃で5分間保持した後10℃/分で昇温させることにより得られる融解吸熱カーブの最も高温側に観測されるピークのピークトップとして定義される。
ポリプロピレン系樹脂(A)の融点(Tm−D)は、繊維の紡糸安定性の観点から、120℃を超え、好ましくは125℃以上、より好ましくは140℃以上であり、そして、好ましくは180℃以下、より好ましくは170℃以下である。
ポリプロピレン系樹脂(A)の融解吸熱量(ΔH−D)は、好ましくは80J/gを超え、より好ましくは85J/g以上であり、そして、好ましくは120J/g以下、より好ましくは110J/g以下である。ここで、融解吸熱量(ΔH−D)は、示差走査型熱量計(DSC)を用い、試料を窒素雰囲気下−10℃で5分間保持した後、10℃/分で昇温させることにより得られた融解吸熱カーブのピークを含むラインと熱量変化の無い低温側の点と熱量変化の無い高温側の点とを結んだ線(ベースラインとする)とで囲まれる面積を求めることで算出される。
ポリプロピレン系樹脂(A)のメルトフローレート(MFR)は、繊維の紡糸安定性の観点から、好ましくは5g/10分以上、より好ましくは7g/10分以上、更に好ましくは10g/10分以上、より更に好ましくは15g/10分以上、特に好ましくは20g/10分以上であり、そして、好ましくは100g/10分以下、より好ましくは90g/10分以下、更に好ましくは80g/10分以下である。本発明において、ポリプロピレン系樹脂(A)のMFRは、ISO 1133:1997に準拠し、温度230℃、荷重21.18Nの条件で測定される。
ポリプロピレン系樹脂(A)の重量平均分子量(Mw)は、繊維の紡糸安定性の観点から、好ましくは30,000以上、そして、好ましくは600,000以下、より好ましくは300,000である。
ポリプロピレン系樹脂(A)の分子量分布(Mw/Mn)は、好ましくは3.0以下、より好ましくは2.5以下である。ポリプロピレン系樹脂(A)の分子量分布が上記範囲内であれば、紡糸により得られた繊維におけるべたつきの発生が抑制される。
上記の重量平均分子量(Mw)及び分子量分布(Mw/Mn)は、ゲルパーミエイションクロマトグラフィ(GPC)測定により求められる。重量平均分子量は、下記の装置及び条件で測定したポリスチレン換算の重量平均分子量であり、分子量分布は、同様にして測定した数平均分子量(Mn)及び上記重量平均分子量より算出した値である。
<GPC測定装置>
カラム :東ソー(株)製「TOSO GMHHR−H(S)HT」
検出器 :液体クロマトグラム用RI検出 ウォーターズ・コーポレーション製「WATERS 150C」
<測定条件>
溶媒 :1,2,4−トリクロロベンゼン
測定温度 :145℃
流速 :1.0mL/分
試料濃度 :2.2mg/mL
注入量 :160μL
検量線 :Universal Calibration
解析プログラム:HT−GPC(Ver.1.0)
ポリプロピレン系樹脂(A)の25℃における半結晶化時間は、繊維の紡糸安定性の観点から、好ましくは0.01秒を超え、そして、好ましくは0.06秒以下である。
ポリプロピレン系樹脂(A)の半結晶化時間の測定方法は、前記樹脂組成物の半結晶化時間の測定方法と同様に、FLASH DSC(メトラー・トレド(株)製)を用い、試料を230℃で2分間加熱して融解させた後、2,000℃/秒で所定温度(本発明では25℃)まで冷却し、所定温度(本発明では25℃)での等温結晶化過程における、発熱量の時間変化を測定することで得られる。
ポリプロピレン系樹脂(A)の市販品としては、「NOVATECTM PP」シリーズ(例えば「NOVATEC SA03」)(日本ポリプロ(株)製)、「ExxonMobilTM ポリプロピレン」シリーズ(例えば「PP3155」)(ExxonMobil Chemical社製)、「プライムポリプロTM」シリーズ(例えば「Y2000GP」)((株)プライムポリマー製)等を用いることができる。
本発明の樹脂組成物におけるポリプロピレン系樹脂(A)の含有量は、繊維の紡糸安定性の観点から、前記(A)及び(B)の合計量100質量%に対して、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上、更に好ましくは70質量%以上、より更に好ましくは80質量%以上、好ましくは98質量%以下、より好ましくは95質量%以下である。
[ポリプロピレン系樹脂(B)]
本発明の一実施形態に用いられるポリプロピレン系樹脂(B)の、前記微分分子量分布曲線においてlog(M)≦4.5の範囲でdw/dlog(M)値を積分した値は、log(M)の全範囲でdw/dlog(M)値を積分した値に対して、紡糸性の観点から、好ましくは10%を超え、より好ましくは15%以上であり、更に好ましくは20%以上であり、より更に好ましくは25%以上であり、特に好ましくは30%以上である。
また、前記ポリプロピレン系樹脂(B)のdw/dlog(M)の値は、好ましくは4.2≦log(M)≦5.2、より好ましくは4.5≦log(M)≦4.9の範囲で最大となる。
上記の値は、ポリプロピレン系樹脂組成物のそれを求める方法と同様の方法で測定することができる。
前記ポリプロピレン系樹脂(B)は上記の条件を満たせば特に制限されるものではないが、前記ポリプロピレン系樹脂(A)との相溶性の観点や紡糸性向上の観点から、後述のポリプロピレン系樹脂(B−1)及びワックス(B−2)からなる群より選ばれる少なくとも一つを含むことが好ましく、これらの両方を含むことがより好ましい。
また、ポリプロピレン系樹脂(B−1)及びワックス(B−2)からなる群より選ばれる少なくとも一つの分子量分布(Mw/Mn)は、好ましくは5.0以下、より好ましくは4.0以下、更に好ましくは3.0以下、更に好ましくは2.5以下である。分子量分布が上記範囲内であれば、紡糸により得られた繊維におけるべたつきの発生が抑制される。
分子量分布(Mw/Mn)は、ゲルパーミエイションクロマトグラフィ(GPC)測定により求められる。重量平均分子量は、下記の装置及び条件で測定したポリスチレン換算の重量平均分子量であり、分子量分布は、同様にして測定した数平均分子量(Mn)及び上記重量平均分子量より算出した値である。
<GPC測定装置>
カラム :東ソー(株)製「TOSO GMHHR−H(S)HT」
検出器 :液体クロマトグラム用RI検出 ウォーターズ・コーポレーション製「WATERS 150C」
<測定条件>
溶媒 :1,2,4−トリクロロベンゼン
測定温度 :145℃
流速 :1.0mL/分
試料濃度 :2.2mg/mL
注入量 :160μL
検量線 :Universal Calibration
解析プログラム:HT−GPC(Ver.1.0)
ポリプロピレン系樹脂(B)の含有量は、繊維の紡糸安定性の観点から、前記(A)及び(B)の合計量100質量%に対して、好ましくは5質量%以上、より好ましくは15質量%以上、更に好ましくは35質量%以上、好ましくは55質量%以下、より好ましくは50質量%以下、更に好ましくは45質量%以下である。
[プロピレン系樹脂(B−1)]
本発明に用いられるポリプロピレン系樹脂(B−1)は、融解吸熱量(ΔH−D)が0J/g以上80J/g以下のものであることが好ましい。ここで、融解吸熱量(ΔH−D)は、示差走査型熱量計(DSC)を用い、試料を窒素雰囲気下−10℃で5分間保持した後、10℃/分で昇温させることにより得られた融解吸熱カーブのピークを含むラインと熱量変化の無い低温側の点と熱量変化の無い高温側の点とを結んだ線(ベースラインとする)とで囲まれる面積を求めることで算出される。
ポリプロピレン系樹脂(B−1)の融解吸熱量(ΔH−D)は、繊維の紡糸安定性の観点から、より好ましくは10J/g以上、更に好ましくは20J/g以上、より更に好ましくは30J/g以上であり、そして、好ましくは70J/g以下、より好ましくは60J/g以下、更に好ましくは50J/g以下である。
ポリプロピレン系樹脂(B−1)は、プロピレン単独重合体であってもよく、共重合体であってもよい。共重合体である場合、プロピレン単位の共重合比は、50モル%を超え、好ましくは60モル%以上、より好ましくは70モル%以上、更に好ましくは90モル%以上、更に好ましくは95モル%以上である。共重合可能なモノマーとしては、エチレン及び炭素数4〜30のα−オレフィンからなる群より選ばれる少なくとも一つであり、具体例としては、エチレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン等が挙げられる。
ポリプロピレン系樹脂(B−1)が共重合体である場合、ポリプロピレン系樹脂(B−1)は、エチレン及び炭素数4〜30のα−オレフィンからなる群より選ばれる少なくとも一つの構成単位を、0モル%を超え20モル%以下含むことが好ましい。
ポリプロピレン系樹脂(B−1)のメルトフローレート(MFR)は、繊維の紡糸安定性の観点から、好ましくは5g/10分以上、より好ましくは10g/10分以上、更に好ましくは20g/10分以上であり、そして、好ましくは5,000g/10分以下、より好ましくは4,000g/10分以下、更に好ましくは3,000g/10分以下である。ポリプロピレン系樹脂(B−1)のMFRの測定方法は、ポリプロピレン系樹脂(A)のMFRの測定方法と同様に、ISO 1133:1997に準拠し、温度230℃、荷重21.18Nの条件で測定される。
ポリプロピレン系樹脂(B−1)の25℃における半結晶化時間は、遅い結晶化速度の観点から、3分以上であるか又は示差走査型熱量計(DSC)で測定される結晶化ピークが観測されない。好ましくは10分以上、より好ましくは30分以上である。半結晶化時間が60分を超えるような結晶化速度が遅い場合、明確な結晶化ピークが観測されない場合がある。
ポリプロピレン系樹脂(B−1)の半結晶化時間の測定方法は、前記樹脂組成物又はポリプロピレン系樹脂(A)の半結晶化時間の測定方法と同様に、FLASH DSC(メトラー・トレド(株)製)を用い、試料を230℃で2分間加熱して融解させた後、2,000℃/秒で所定温度(本発明では25℃)まで冷却し、所定温度(本発明では25℃)での等温結晶化過程における、発熱量の時間変化を測定することで得られる。
また、ポリプロピレン系樹脂(B−1)の半結晶化時間は、示差走査型熱量計(DSC)(パーキン・エルマー社製、商品名:「DSC−7」)を用い、下記方法にて測定してもよい。(1)試料10mgを25℃で5分間保持し、320℃/秒で220℃に昇温し5分間保持した後、320℃/秒で25℃に冷却し、60分間保持することにより、等温結晶化過程における、発熱量の時間変化を測定する。
(2)等温結晶化開始時から結晶化完了時までの発熱量の積分値を100%とした時、等温結晶化開始時から発熱量の積分値が50%となるまでの時間を半結晶化時間として定義する。
また、ポリプロピレン系樹脂(B−1)は、下記(1)〜(3)の少なくとも一つを満たすことが好ましい。なお、これらはポリプロピレン系樹脂(B−1)を製造する際の触媒の選択や反応条件により調整することができる。
(1)重量平均分子量(Mw)が30,000以上200,000以下である。
(2)分子量分布(Mw/Mn)が3.0以下である。
(3)示差走査型熱量計(DSC)により測定される融点(Tm−D)が0℃以上120℃以下である。
(1)重量平均分子量(Mw)
ポリプロピレン系樹脂(B−1)の重量平均分子量(Mw)は、繊維の紡糸安定性の観点から、好ましくは30,000以上、そして、好ましくは600,000以下である。
(2)分子量分布(Mw/Mn)
ポリプロピレン系樹脂(B−1)の分子量分布(Mw/Mn)は、好ましくは3.0以下、より好ましくは2.5以下、更に好ましくは2.3以下である。ポリプロピレン系樹脂(B−1)の分子量分布が上記範囲内であれば、紡糸により得られた繊維におけるべたつきの発生が抑制される。
上記の重量平均分子量(Mw)及び分子量分布(Mw/Mn)は、ゲルパーミエイションクロマトグラフィ(GPC)測定により求められる。重量平均分子量は、下記の装置及び条件で測定したポリスチレン換算の重量平均分子量であり、分子量分布は、同様にして測定した数平均分子量(Mn)及び上記重量平均分子量より算出した値である。
<GPC測定装置>
カラム :東ソー(株)製「TOSO GMHHR−H(S)HT」
検出器 :液体クロマトグラム用RI検出 ウォーターズ・コーポレーション製「WATERS 150C」
<測定条件>
溶媒 :1,2,4−トリクロロベンゼン
測定温度 :145℃
流速 :1.0mL/分
試料濃度 :2.2mg/mL
注入量 :160μL
検量線 :Universal Calibration
解析プログラム:HT−GPC(Ver.1.0)
(3)融点(Tm−D)
ポリプロピレン系樹脂(B−1)の融点(Tm−D)は、繊維の紡糸安定性の観点から、好ましくは0℃以上、より好ましくは30℃以上、更に好ましくは60℃以上であり、そして、好ましくは120℃以下、より好ましくは100℃以下である。
なお、ポリプロピレン系樹脂(B−1)の融点(Tm−D)の測定方法は、ポリプロピレン系樹脂(A)の融点(Tm−D)の測定方法と同じである。すなわち、本発明におけるポリプロピレン系樹脂(B−1)の融点(Tm−D)は、示差走査型熱量計(DSC)を用いて、窒素雰囲気下−10℃で5分間保持した後10℃/分で昇温させることにより得られる融解吸熱カーブの最も高温側に観測されるピークのピークトップとして定義される。
ポリプロピレン系樹脂(B−1)としては市販品を用いることができる。具体例としては、「L−MODU」(登録商標)(出光興産(株)製)の「S400」、「S600」、「S901」が挙げられる。非晶質ポリα−オレフィンの市販品として、REXtac,LLC社製の「APAO」、エボニック社製の「Vestoplast」等も挙げられる(いずれも商品名)。プロピレン系エラストマーの市販品として、三井化学(株)製の「タフマーXM」、「タフマーPN」、「タフマーSN」;住友化学(株)製の「タフセレン」;(株)プライムポリマー製の「プライムTPO」;ダウ・ケミカル(株)製の「Versify」;エクソンモービル社製の「Vistamaxx」、「Linxar」、クラリアント社製の「Licocene」;バセル社製の「Adflex」等も挙げられる(いずれも商品名)。
本発明の樹脂組成物におけるポリプロピレン系樹脂(B−1)の含有量は、繊維の紡糸安定性の観点から、前記(A)、(B−1)及び(B−2)の合計量100質量%に対して、好ましくは5質量%以上、より好ましくは15質量%以上、更に好ましくは35質量%以上、好ましくは55質量%以下、より好ましくは50質量%以下、更に好ましくは45質量%以下である。
[ワックス(B−2)]
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、樹脂組成物の流動性の観点から、ワックス(B−2)を含有する。本発明における「ワックス」とは、常温(23℃)で固体であって加熱により液化して油状になる物質の総称であり、高級アルコールと高級脂肪酸とのエステル(狭義のワックス)だけでなく、高流動ポリオレフィンやパーオキサイド含有ポリプロピレン等を含むものである。
本発明に用いられるワックス(B−2)の種類は特に限定されず、例えば、動物ワックス、植物ワックス、カルナウバワックス、キャンデリラワックス、木蝋、蜜蝋、鉱物ワックス、石油ワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラタム、ポリオレフィン系ワックス、高級脂肪酸ワックス、高級脂肪酸エステルワックス、フィッシャー・トロプシュワックス等が例示される。
ポリオレフィン系ワックスとしては、ポリα−オレフィン系ワックスが挙げられる。ポリα−オレフィン系ワックスとしては、ポリプロピレン系ワックスが挙げられる。ポリプロピレン系ワックスとしては、ポリプロピレンワックス、酸化ポリプロピレンワックスが挙げられる。本発明では、高流動ポリオレフィンやパーオキサイド含有ポリプロピレンもポリオレフィン系ワックスの概念に含まれ、好ましい例として高流動ポリエチレンや高流動ポリプロピレンが挙げられる。高流動ポリオレフィンの市販品としては、三井化学(株)製の「ハイワックスTM」や三洋化成工業(株)製の「ビスコールTM」等が挙げられる。パーオキサイド含有ポリプロピレンの市販品としては、Lyondell Basell社製の「Moplen HP461Y」等が挙げられる。その他、メタロセン系触媒を用いて製造されたワックスが分子量分布を制御する観点から好ましい。市販品としては、Lyondell Basell社製「MF650Y」等が挙げられる。
本発明に用いられるワックス(B−2)としては、ポリプロピレン系樹脂(A)及びポリプロピレン系樹脂(B−1)との相溶性の観点から、好ましくはポリオレフィン系ワックス、より好ましくはポリα−オレフィン系ワックス、更に好ましくはポリプロピレン系ワックスである。
ワックス(B−2)の融点は、樹脂組成物の流動性の観点から、好ましくは120℃以上であり、より好ましくは130℃以上である。そして、好ましくは180℃以下であり、より好ましくは170℃以下であり、更に好ましくは160℃以下である。
なお、ワックス(B−2)の融点(Tm−D)の測定方法は、ポリプロピレン系樹脂(A)の融点(Tm−D)の測定方法と同じである。すなわち、本発明におけるワックス(B−2)の融点(Tm−D)は、示差走査型熱量計(DSC)を用いて、窒素雰囲気下−10℃で5分間保持した後10℃/分で昇温させることにより得られる融解吸熱カーブの最も高温側に観測されるピークのピークトップとして定義される。
ワックス(B−2)がポリオレフィン系ワックス(特に高流動ポリオレフィン又はパーオキサイド含有ポリプロピレン)である場合、ワックス(B−2)のメルトフローレート(MFR)は、樹脂組成物の流動性の観点から、好ましくは500g/10分以上、より好ましくは1,000g/10分以上である。ワックス(B−2)のMFRの測定方法は、ISO 1133:1997に準拠して、荷重21.18Nの条件で測定される。ワックス(B−2)がポリプロピレンである場合の測定温度は230℃である。
ワックス(B−2)の分子量分布(Mw/Mn)は、好ましくは7.0以下、より好ましくは5.0以下である。ワックス(B−2)の分子量分布が上記範囲内であれば、紡糸により得られた繊維におけるべたつきの発生が抑制される。中でも、メタロセン系触媒を用いて製造されたワックスが分子量分布を制御する観点から好ましい。
分子量分布(Mw/Mn)は、ゲルパーミエイションクロマトグラフィ(GPC)測定により求められる。重量平均分子量は、下記の装置及び条件で測定したポリスチレン換算の重量平均分子量であり、分子量分布は、同様にして測定した数平均分子量(Mn)及び上記重量平均分子量より算出した値である。
<GPC測定装置>
カラム :東ソー(株)製「TOSO GMHHR−H(S)HT」
検出器 :液体クロマトグラム用RI検出 ウォーターズ・コーポレーション製「WATERS 150C」
<測定条件>
溶媒 :1,2,4−トリクロロベンゼン
測定温度 :145℃
流速 :1.0mL/分
試料濃度 :2.2mg/mL
注入量 :160μL
検量線 :Universal Calibration
解析プログラム:HT−GPC(Ver.1.0)
本発明の樹脂組成物におけるワックス(B−2)の含有量は、前記(A)、(B−1)及び(B−2)の合計量100質量%に対して、好ましくは5質量%以上、より好ましくは15質量%以上、更に好ましくは35質量%以上、好ましくは55質量%以下、より好ましくは50質量%以下、更に好ましくは45質量%以下である。
(添加剤)
本発明の樹脂組成物は、本発明の効果を阻害しない範囲内で任意の添加剤を配合することができる。添加剤の具体例としては、発泡剤、結晶核剤、耐侯安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤、耐熱安定剤、帯電防止剤、離型剤、難燃剤、合成油、電気的性質改良剤、スリップ防止剤、アンチブロッキング剤、粘度調整剤、着色防止剤、防曇剤、滑剤、顔料、染料、可塑剤、軟化剤、老化防止剤、塩酸吸収剤、塩素捕捉剤、酸化防止剤、粘着防止剤等が挙げられる。
[繊維、不織布]
本発明の繊維は、上述した本発明の樹脂組成物を含む。本発明の繊維における本発明の樹脂組成物の含有量は、紡糸性改善の観点から、本発明の繊維100質量%に対して、好ましくは10質量%以上、より好ましくは30質量%以上、更に好ましくは50質量%以上、より更に好ましくは70質量%以上、特に好ましくは90質量%以上、最も好ましくは100質量%である。
また、本発明の不織布は、上述した本発明の樹脂組成物を含む。本発明の不織布における本発明の樹脂組成物の含有量は、紡糸性改善の観点から、本発明の不織布100質量%に対して、好ましくは10質量%以上、より好ましくは30質量%以上、更に好ましくは50質量%以上、より更に好ましくは70質量%以上、特に好ましくは90質量%以上、最も好ましくは100質量%である。
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、紡糸時の半溶融状態での繊維収縮を抑制することができ、流動性に優れかつ充分な紡糸安定性を有し、繊維及び不織布を安定的に提供することができる。そのため、特に低樹脂温度、低温紡糸、多ホールノズルで高生産条件における強冷却生産条件等で効果的に良好な紡糸性を発揮する。
本発明の繊維は、第一成分及び第二成分からなるサイドバイサイド型繊維であってもよく、芯鞘型繊維であってもよい。また、第一成分及び第二成分からなるサイドバイサイド型捲縮繊維であってもよく、芯鞘型捲縮繊維であってもよい。
第一成分と第二成分の比率は特に限定されないが、第一成分/第二成分の比率が1/9〜9/1であってもよく、2/8〜8/2であってもよく、3/7〜7/3であってもよく、4/6〜6/4であってもよく、5/5であってもよい。
また、本発明のポリプロピレン系樹脂組成物、ポリプロピレン系樹脂(A)、ポリプロピレン系樹脂(B−1)及びワックス(B−2)がそれぞれどの成分に入っていてもよく、第一成分のみに入っていてもよく、第二成分のみに入っていてもよく、双方に入っていてもよい。
特に、捲縮繊維を製造する場合においては、第一成分に前記ポリプロピレン系樹脂(A)を含み、第二成分に本発明のポリプロピレン系樹脂組成物を含むことが好ましい。
また、第一成分の半結晶化時間が、好ましくは0.05秒を超え、より好ましくは0.06秒以上であり、更に好ましくは0.07秒以上であり、より更に好ましくは0.08秒以上である。
また、第一成分及び第二成分の、5.5≦log(M)の範囲でdw/dlog(M)値を積分した値は、不織布を製造した際のユニフォーミティや紡糸性の観点から、できるだけ近しいことが好ましい。
サイドバイサイド型繊維の製造方法の一例を、以下に示す。
サイドバイサイド型繊維は、少なくとも2成分の樹脂材料をそれぞれ別々の押出機を用いて樹脂を溶融押出し、例えば米国特許第3,671,379号に開示されているような特殊な紡糸口金から押し出して、別々の押出機から溶融押し出しされる溶融樹脂を合着させて吐出し繊維状にした後、冷やして固める、溶融紡糸法によって製造される。ここで、上記工程において、紡糸速度が速いほど、得られるサイドバイサイド型捲縮繊維の捲縮性を高めることができる。なお、必要に応じて、紡糸後の加熱や延伸等の後処理工程を採用してもよく、例えば、100〜150℃の加熱、1.2〜5倍の延伸、又はそれらの組合せ条件によって、繊維の捲縮率を高めてもよい。
また、本発明の樹脂組成物による紡糸時の半溶融状態での繊維収縮の抑制は、樹脂の収縮差により捲縮糸の製造に優れるため、サイドバイサイド型繊維のみならず、偏芯ノズルへの適応により、捲縮性に優れた糸が得られると期待される。
このように得られた捲縮繊維の捲縮数としては、当該繊維を含む不織布の嵩高さ、柔軟性、手触りの観点から、好ましくは10個/25mm以上、より好ましくは15個/25mm以上、更に好ましくは20個/25mm以上、より更に好ましくは25個/25mm以上である。
本発明の不織布を構成する繊維の繊度は、不織布の風合い、柔軟性及び強度のバランスの観点から、好ましくは0.5デニール以上、より好ましくは0.7デニール以上であり、そして、好ましくは2.5デニール以下、より好ましくは2.0デニール以下、更に好ましくは1.7デニール以下である。繊維の繊度は、以下に示す測定方法により計算される。
〔繊度計測〕
偏光顕微鏡を用いて不織布中の繊維を観察し、ランダムに選んだ100本の繊維直径の平均値d(単位:m)を測定し、樹脂の密度(ρ=900,000g/m3)を用いて、不織布サンプルの繊度を下式から計算する。
繊度(単位:デニール)=ρ×π×(d/2)2×9000
本発明の不織布の製造方法は特に限定されず、従来公知の方法を採用することができる。以下、スパンボンド法を例に示す。
通常、スパンボンド法においては、溶融混練した樹脂組成物を紡糸し、延伸、開繊することによって連続長繊維を形成し、引き続き連続した工程で連続長繊維を移動捕集面上に堆積させ、絡合することによって不織布を製造する。該方法は、不織布を連続的に製造することができ、また、該不織布を構成する繊維が延伸された連続の長繊維であるため、強度が大きい。スパンボンド法としては、従来公知の方法を採用することができ、例えば、数千の孔を有する大ノズルや、或いは例えば、40程度の孔を有する小ノズル群から溶融ポリマーの押出しにより繊維を製造することができる。ノズルを出た後、溶融繊維はクロスフロー冷気システムにより冷却され、次にノズルから引き離され、高速空気により延伸される。通常、2種類の空気減衰方法があり、その両方ともベンチュリー効果を用いる。第一の方法は、吸引スロットを用いてフィラメントを延伸し(スロット延伸)、ノズルの幅又は機械の幅で行う。第二の方法は、ノズル又は吸引銃を通してフィラメントを延伸する。この方法で形成されるフィラメントはスクリーン(ワイヤー)上又は細孔形成ベルト上で収集されウェブを形成する。次に、ウェブは圧縮ロールを通過し、続いて加熱カレンダーロール間を通り、1つのロール上の盛り上がり部分がウェブの10%以上40%以下程度の面積を含む部分で結合して、不織布を形成する。
本発明者らは、本発明の樹脂組成物が流動性に優れかつ充分な紡糸安定性を有する理由について以下のように推察する。
スパンボンド法では、絡み合った状態の樹脂の分子鎖が吐出時にダイ壁面でのずりせん断によって引き伸ばされる。これにより、ダイからの吐出後、引き伸ばされた樹脂の分子鎖が元に戻ろうとして糸切れが起こり、紡糸安定性に劣る。また、従来のポリプロピレンに高結晶かつ低分子量のポリプロピレンワックスを添加した樹脂組成物の場合、前記ワックスの結晶化速度が高いために樹脂組成物の固化速度が上昇して結晶化が速まり、紡糸時の半溶融繊維の収縮が大きくなる。そのため、引き伸ばされた樹脂が元に戻ろうとして糸切れが起こり、紡糸安定性に劣る。
これに対して、本発明の一つの実施形態のポリプロピレン系樹脂組成物では、結晶化速度が比較的遅いポリプロピレン系樹脂(B−1)を所定量含むことで、また、他の実施形態では、前記樹脂組成物中の樹脂の分子量分布を一定の範囲に制御することで、紡糸時の半溶融繊維の収縮を抑制することができる。また、本発明の一つの実施形態のポリプロピレン系樹脂組成物では、ポリプロピレン系樹脂(B−1)及びワックス(B−2)を所定量含むため、吐出時におけるダイ壁面でのずりせん断も抑制される。したがって、本発明の一つの実施形態のポリプロピレン系樹脂組成物は、ポリプロピレン系樹脂(B−1)及びワックス(B−2)によって吐出時におけるダイ壁面でのずりせん断を抑制すると共に、ポリプロピレン系樹脂(B−1)によって紡糸時の半溶融繊維の収縮を抑制するため、高い流動性を維持したまま、前記ワックスによる固化速度の上昇を抑制し、紡糸安定性を向上することができる。
[多層不織布]
本発明の不織布は、二層以上積層してなる多層不織布であってもよい。その場合、表面の滑らかさの観点から、多層不織布の外層を構成する不織布の、少なくとも一層が本発明の不織布であることが好ましい。
[繊維製品]
本発明の不織布を用いた繊維製品としては、特に限定されるものではないが、例えば以下の繊維製品を挙げることができる。すなわち、使い捨ておむつ用部材、おむつカバー用伸縮性部材、生理用品用伸縮性部材、衛生製品用伸縮性部材、伸縮性テープ、絆創膏、衣料用伸縮性部材、衣料用絶縁材、衣料用保温材、防護服、帽子、マスク、手袋、サポーター、伸縮性包帯、湿布剤の基布、スベリ止め基布、振動吸収材、指サック、クリーンルーム用エアフィルター、エレクトレット加工を施したエレクトレットフィルター、セパレーター、断熱材、コーヒーバッグ、食品包装材料、自動車用天井表皮材、防音材、クッション材、スピーカー防塵材、エアクリーナー材、インシュレーター表皮、バッキング材、接着不織布シート、ドアトリム等の各種自動車用部材、複写機のクリーニング材等の各種クリーニング材、カーペットの表材や裏材、農業捲布、木材ドレーン、スポーツシューズ表皮等の靴用部材、かばん用部材、工業用シール材、ワイピング材及びシーツ等を挙げることができる。
次に、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。
〔DSC測定〕
示差走査型熱量計(パーキン・エルマー社製、「DSC−7」)を用い、試料10mgを窒素雰囲気下−10℃で5分間保持した後、10℃/分で昇温させることにより得られた融解吸熱カーブから融解吸熱量(ΔH−D)として求めた。また、得られた融解吸熱カーブの最も高温側に観測されるピークのピークトップから融点(Tm−D)を求めた。
なお、融解吸熱量(ΔH−D)は、熱量変化の無い低温側の点と熱量変化の無い高温側の点とを結んだ線をベースラインとして、示差走査型熱量計(パーキン・エルマー社製、「DSC−7」)を用いた、DSC測定により得られた融解吸熱カーブのピークを含むライン部分と当該ベースラインとで囲まれる面積を求めることで算出される。
〔半結晶化時間〕
樹脂組成物及びポリプロピレン系樹脂(A1)の半結晶化時間は、FLASH DSC(メトラー・トレド(株)製)を用い、下記方法にて測定した。
(1)試料を230℃で2分間加熱して融解させた後、2,000℃/秒で25℃まで冷却し、25℃での等温結晶化過程における、発熱量の時間変化を測定した。
(2)等温結晶化開始時から結晶化完了時までの発熱量の積分値を100%とした時、等温結晶化開始時から発熱量の積分値が50%となるまでの時間を半結晶化時間とした。
ポリプロピレン系樹脂(B−1)の半結晶化時間は、示差走査型熱量計(DSC)(パーキン・エルマー社製、商品名:「DSC−7」)を用い、下記方法にて測定した。
(1)試料10mgを25℃で5分間保持し、320℃/秒で220℃に昇温し5分間保持した後、320℃/秒で25℃に冷却し、60分間保持することにより、等温結晶化過程における、発熱量の時間変化を測定した。
(2)等温結晶化開始時から結晶化完了時までの発熱量の積分値を100%とした時、等温結晶化開始時から発熱量の積分値が50%となるまでの時間を半結晶化時間とした。
〔メルトフローレート(MFR)〕
ISO 1133:1997に準拠し、温度230℃、荷重21.18Nの条件で測定した。
〔重量平均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)、5.5≦log(M)の範囲でdw/dlog(M)値を積分した値、log(M)≦4.5の範囲でdw/dlog(M)値を積分した値、log(M)の全範囲でdw/dlog(M)値を積分した値、及びdw/dlog(M)の値が最大となるlog(M)の範囲の測定〕
ゲルパーミエイションクロマトグラフィ(GPC)法により、重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)を測定し、分子量分布(Mw/Mn)を求めた。測定には、下記の装置及び条件を使用し、ポリスチレン換算の重量平均分子量及び数平均分子量を得た。分子量分布(Mw/Mn)は、これらの重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)より算出した値である。
また、5.5≦log(M)の範囲でdw/dlog(M)値を積分した値、log(M)≦4.5の範囲でdw/dlog(M)値を積分した値、log(M)の全範囲でdw/dlog(M)値を積分した値、及びdw/dlog(M)の値が最大となるlog(M)の範囲は、以下の手順で求めた。
まず、GPC装置の示差屈折(RI)検出計において検出される強度分布の時間曲線(一般に、溶出曲線と呼ぶ)を、分子量既知の物質から得た較正曲線を用いて溶出時間を分子量に換算した。ここで、RI検出強度は成分濃度とは比例関係にあるので、溶出曲線の全面積を100%としたときの強度面積を求め、それぞれの溶出時間の濃度分率を求めた。濃度分率を順次積算し、横軸に分子量の対数値(log(M))、縦軸に濃度分率(w)の積算値をプロットすることにより積分分子量分布曲線を得た。
続いて、各分子量の対数値における曲線の微分値(すなわち、積分分子量曲線の傾き)を求め、横軸に分子量の対数値(log(M))、縦軸に上記微分値(dw/dlog(M))をプロットして微分分子量分布曲線を得た。この微分分子量分布曲線から、特定のlog(M)における微分分子量分布dw/dlog(M)を読み取った。
なお、複数のポリプロピレン系樹脂を配合したポリプロピレン系樹脂組成物についても、ポリプロピレン系樹脂組成物をGPC法により測定した後、同じ手法により微分分子量分布曲線を得た。
<GPC測定装置>
カラム :東ソー(株)製「TOSO GMHHR−H(S)HT」
検出器 :液体クロマトグラム用RI検出 ウォーターズ・コーポレーション製「WATERS 150C」
<測定条件>
溶媒 :1,2,4−トリクロロベンゼン
測定温度 :145℃
流速 :1.0mL/分
試料濃度 :2.2mg/mL
注入量 :160μL
検量線 :Universal Calibration
解析プログラム:HT−GPC(Ver.1.0)
ポリプロピレン系樹脂(A1):
「NOVATEC SA03」(プロピレン単独重合体、日本ポリプロ(株)製)
ポリプロピレン系樹脂(A2):
「Lumicene M3766」(プロピレン単独重合体、Total Petrochemicals社製)
ポリプロピレン系樹脂(A3):
「プライムポリプロ F704」(プロピレン単独重合体、(株)プライムポリマー製)
ポリプロピレン系樹脂(B−1−1):
「L−MODU S400」(ホモポリプロピレン、出光興産(株)製)
ポリプロピレン系樹脂(B−1−2):
「L−MODU S901」(ホモポリプロピレン、出光興産(株)製)
ワックス(B−2−1):
「Moplen HP461Y」(パーオキサイド含有ポリプロピレン、Lyondell Basell社製)
ワックス(B−2−2):
「Metocene MF650Y」(プロピレン単独重合体、Lyondell Basell社製)
上記(A1)、(A2)、(A3)、(B−1−1)、(B−1−2)、(B−2−1)及び(B−2−2)についての各種物性を表1に示す。
Figure 2019022004
実施例1
(スパンボンド不織布の製造)
ポリプロピレン系樹脂(A1)90質量%、ポリプロピレン系樹脂(B−1−1)5質量%、ワックス(B−2−1)5質量%を混合して樹脂組成物1を調製した。樹脂組成物1のMFRは45g/10分であり、25℃における半結晶化時間は0.06秒であった。
前記樹脂組成物1を、単軸押出機を用いて樹脂温度200℃で溶融押出し、ノズル径0.60mmのノズル(孔数1795ホール)より、単孔当たり0.6g/分の吐出量で吐出させて紡糸した。紡糸により得られた繊維を温度12.5℃、風速0.6m/秒の空気で冷却しながら、所定のエジェクター圧力で吸引して、120m/分のライン速度で移動しているネット面に捕集した。ネット面に捕集された繊維束をエンボスロールで線圧40N/mmでエンボス加工し、引取りロールに巻き取ることでスパンボンド不織布を製造した。糸切れを起こさない最大エジェクター圧力は4.0kgf/cm2であった。
比較例1
実施例1において、樹脂組成物1をポリプロピレン系樹脂(A1)に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてスパンボンド不織布を製造した。糸切れを起こさない最大エジェクター圧力は2.0kgf/cm2であった。
実施例1及び比較例1の結果から、比較例1に比べて実施例1の樹脂組成物は紡糸安定性に優れることが分かる。
実施例2
実施例1において、吐出量を単孔当たり0.4g/分に変更し、ライン速度を80m/minに変更したこと以外は、実施例1と同様にしてスパンボンド不織布を製造した。糸切れを起こさない最大エジェクター圧力は3.0kgf/cm2であった。
比較例2
実施例2において、樹脂組成物1をポリプロピレン系樹脂(A1)に変更したこと以外は、実施例2と同様にしてスパンボンド不織布を製造した。糸切れを起こさない最大エジェクター圧力は1.0kgf/cm2であった。
実施例2及び比較例2の結果から、比較例2に比べて実施例2の樹脂組成物は紡糸安定性に優れることが分かる。
実施例3
(サイドバイサイド型繊維の製造)
ポリプロピレン系樹脂(A1)80質量%、ポリプロピレン系樹脂(B−1−1)10質量%、ワックス(B−2−1)10質量%を混合して樹脂組成物3を調製した。樹脂組成物3のMFRは68g/10分であり、25℃における半結晶化時間は0.07秒であった。
サイドバイサイド型繊維の成形は2機の押し出し機を有する複合溶融紡糸機バイコンポーネント紡糸装置を用いて行った。第一成分としてポリプロピレン系樹脂(A1)を、第二成分として前記樹脂組成物3を、それぞれ別々の単軸押出機を用いて樹脂温度240℃で溶融押出し、ノズル径0.60mmのノズル(孔数1795ホール)より、単孔当たり0.35g/分の吐出量で、第一成分(サイドA):第二成分(サイドB)の質量比が30:70となるように吐出させて紡糸し、サイドバイサイド型繊維を得た。糸切れを起こさない最大エジェクター圧力は2.0kgf/cm2であった。
(サイドバイサイド型繊維から構成されるスパンボンド不織布の製造)
得られたサイドバイサイド型繊維を温度12.5℃、風速0.6m/秒の空気で冷却しながら、エジェクター圧力2.0kgf/cm2で吸引して、52m/分のライン速度で移動しているネット面に捕集した。ネット面に捕集された繊維束をエンボスロールで線圧40N/mmでエンボス加工し、引取りロールに巻き取ることでスパンボンド不織布を製造した。得られた不織布の繊度は1.27デニールであり、捲縮数は26個/25mmであった。
実施例4
ポリプロピレン系樹脂(A1)80質量%、ポリプロピレン系樹脂(B−1−1)5質量%、ワックス(B−2−1)15質量%を混合して樹脂組成物4を調製した。樹脂組成物4のMFRは65g/10分であり、25℃における半結晶化時間は0.06秒であった。
実施例3において、樹脂組成物3を樹脂組成物4に変更したこと以外は、実施例3と同様にしてサイドバイサイド型繊維及びスパンボンド不織布を製造した。糸切れを起こさない最大エジェクター圧力は2.0kgf/cm2であった。得られた不織布の繊度は1.44デニールであり、捲縮数は26個/25mmであった。
実施例5
ポリプロピレン系樹脂(A1)60質量%、ポリプロピレン系樹脂(B−1−1)20質量%、ワックス(B−2−2)20質量%を混合して樹脂組成物5を調製した。樹脂組成物5のMFRは166g/10分であり、25℃における半結晶化時間は0.09秒であった。
実施例3において、樹脂組成物3を樹脂組成物5に変更し、表3に示した条件で紡糸したこと以外は、実施例3と同様にしてサイドバイサイド型繊維及びスパンボンド不織布を製造した。糸切れを起こさない最大エジェクター圧力は5.0kgf/cm2であった。得られた不織布の繊度及び捲縮数は表3に示す通りであった。
参考例1
ポリプロピレン系樹脂(A1)80質量%、ポリプロピレン系樹脂(B−1−1)5質量%、ワックス(B−2−2)15質量%を混合して樹脂組成物6を調製した。樹脂組成物6のMFRは69g/10分であり、25℃における半結晶化時間は0.05秒であった。
実施例3において、樹脂組成物3を樹脂組成物6に変更し、表3に示した条件で紡糸したこと以外は、実施例3と同様にしてサイドバイサイド型繊維及びスパンボンド不織布を製造した。糸切れを起こさない最大エジェクター圧力は3.5kgf/cm2であった。得られた不織布の繊度は1.1デニールであり、捲縮数は18個/25mmであった。
実施例6
ポリプロピレン系樹脂(A1)80質量%、ポリプロピレン系樹脂(B−1−1)10質量%、ワックス(B−2−2)10質量%を混合して樹脂組成物7を調製した。樹脂組成物7のMFRは71g/10分であり、25℃における半結晶化時間は0.06秒であった。
実施例3において、樹脂組成物3を樹脂組成物7に変更し、表3に示した条件で紡糸したこと以外は、実施例3と同様にしてサイドバイサイド型繊維及びスパンボンド不織布を製造した。糸切れを起こさない最大エジェクター圧力は3.5kgf/cm2であった。得られた不織布の繊度は1.1デニールであり、捲縮数は18個/25mmであった。
実施例7
ポリプロピレン系樹脂(A1)80質量%、ポリプロピレン系樹脂(B−1−1)15質量%、ワックス(B−2−2)5質量%を混合して樹脂組成物8を調製した。樹脂組成物8のMFRは72g/10分であり、25℃における半結晶化時間は0.07秒であった。
実施例3において、樹脂組成物3を樹脂組成物8に変更し、表3に示した条件で紡糸したこと以外は、実施例3と同様にしてサイドバイサイド型繊維及びスパンボンド不織布を製造した。糸切れを起こさない最大エジェクター圧力は3.0kgf/cm2であった。得られた不織布の繊度は1.2デニールであり、捲縮数は18個/25mmであった。
比較例3
ポリプロピレン系樹脂(A1)80質量%及びポリプロピレン系樹脂(A3)20質量%を混合して樹脂組成物9を調製した。樹脂組成物9のMFRは22g/10分であり、25℃における半結晶化時間は0.05秒であった。
実施例3において、第一成分に用いたポリプロピレン系樹脂(A1)を樹脂組成物9に変更し、第二成分に用いた樹脂組成物3をポリプロピレン系樹脂(A1)に変更し、紡糸条件を表4に示した通りに変更したこと以外は、実施例3と同様にして実験を行った。その結果、糸切れにより紡糸することができなかった。
参考例2
ポリプロピレン系樹脂(A1)80質量%及びポリプロピレン系樹脂(A2)20質量%を混合して樹脂組成物10を調製した。また、ポリプロピレン系樹脂(A1)80質量%及びポリプロピレン系樹脂(B−1−1)20質量%を混合して樹脂組成物11を調製した。樹脂組成物10及び11のMFR及び25℃における半結晶化時間はそれぞれ表4に示す通りであった。
実施例3において、第一成分に用いたポリプロピレン系樹脂(A1)を樹脂組成物10に変更し、第二成分に用いた樹脂組成物3を樹脂組成物11に変更し、表4に示した条件で紡糸したこと以外は、実施例3と同様にしてサイドバイサイド型繊維及びスパンボンド不織布を製造した。糸切れを起こさない最大エジェクター圧力は3.0kgf/cm2であった。得られた不織布の繊度は1.11デニールであり、捲縮数は14個/25mmであった。
実施例8
ポリプロピレン系樹脂(A1)95質量%及びポリプロピレン系樹脂(B−1−2)5質量%を混合して樹脂組成物12を調製した。樹脂組成物12のMFRは31g/10分であり、25℃における半結晶化時間は0.05秒であった。
実施例3において、第一成分に用いたポリプロピレン系樹脂(A1)を樹脂組成物12に変更し、第二成分に用いた樹脂組成物3を樹脂組成物8に変更し、表4に示した条件で紡糸したこと以外は、実施例3と同様にしてサイドバイサイド型繊維及びスパンボンド不織布を製造した。糸切れを起こさない最大エジェクター圧力は4.0kgf/cm2であった。得られた不織布の繊度は1.0デニールであり、捲縮数は18個/25mmであった。
実施例9
ポリプロピレン系樹脂(A1)95質量%及びポリプロピレン系樹脂(B−1−1)5質量%を混合して樹脂組成物13を調製した。樹脂組成物13のMFRは38g/10分であり、25℃における半結晶化時間は0.05秒であった。
実施例3において、第一成分に用いたポリプロピレン系樹脂(A1)を樹脂組成物13に、第二成分に用いた樹脂組成物3を樹脂組成物5に変更し、表4に示した条件で紡糸したこと以外は、実施例3と同様にしてサイドバイサイド型繊維及びスパンボンド不織布を製造した。糸切れを起こさない最大エジェクター圧力は4.0kgf/cm2であった。得られた不織布の繊度は1.2デニールであり、捲縮数は37個/25mmであった。
参考例3
実施例3において、第一成分に用いたポリプロピレン系樹脂(A1)を樹脂組成物12に変更し、第二成分に用いた樹脂組成物3を樹脂組成物11に変更し、表4に示した条件で紡糸したこと以外は、実施例3と同様にしてサイドバイサイド型繊維及びスパンボンド不織布を製造した。糸切れを起こさない最大エジェクター圧力は4.0kgf/cm2であった。得られた不織布の繊度は0.9デニールであり、捲縮数は21個/25mmであった。
参考例4
実施例3において、第一成分に用いたポリプロピレン系樹脂(A1)を樹脂組成物13に変更し、第二成分に用いた樹脂組成物3を樹脂組成物11に変更し、表4に示した条件で紡糸したこと以外は、実施例3と同様にしてサイドバイサイド型繊維及びスパンボンド不織布を製造した。糸切れを起こさない最大エジェクター圧力は3.5kgf/cm2であった。得られた不織布の繊度は1.3デニールであり、捲縮数は16個/25mmであった。
実施例、比較例及び参考例でそれぞれ得られた不織布の繊度及び捲縮数は、下記方法により測定した。
(繊度の測定)
偏光顕微鏡を用いて不織布中の繊維を観察し、ランダムに選んだ100本の繊維直径の平均値d(単位:m)を測定し、樹脂の密度(ρ=900,000g/m3)を用いて、不織布サンプルの繊度を下式から計算した。
繊度(デニール)=ρ×π×(d/2)2×9000
(捲縮数の評価)
JIS L1015:2010に準拠し、捲縮弾性率測定装置を用いて測定した。エンボス加工する前の線上サンプルから、繊維に弾力がかからないようにして繊維1本を抜き出し、25mmの試料に0.18mN/texの初荷重をかけたときの長さを測定し、その時の捲縮数を数え、25mm間あたりの捲縮数を求めた。捲縮数が多いほど、捲縮性の高い不織布であることを示す。
実施例1〜9の結果から、本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、捲縮繊維及び不織布を安定的に提供することができることがわかる。
上記実施例1〜9、比較例1〜3及び参考例1〜4の製造条件、測定結果、評価結果を表2〜4に示す。
Figure 2019022004
Figure 2019022004
Figure 2019022004

Claims (15)

  1. ポリスチレンを換算基準としたゲル浸透クロマトグラフ法による測定から得られる、横軸が分子量Mの対数値log(M)であり、縦軸が濃度分率wを分子量の対数値log(M)で微分したdw/dlog(M)である微分分子量分布曲線において、下記(1)及び下記(2)を満たすポリプロピレン系樹脂組成物。
    (1)前記微分分子量分布曲線において、5.5≦log(M)の範囲でdw/dlog(M)値を積分した値が、log(M)の全範囲でdw/dlog(M)値を積分した値に対して25%以下である。
    (2)前記微分分子量分布曲線において、log(M)≦4.5の範囲でdw/dlog(M)値を積分した値が、log(M)の全範囲でdw/dlog(M)値を積分した値に対して10%を超える。
  2. ポリスチレンを換算基準としたゲル浸透クロマトグラフ法による測定から得られる、横軸が分子量Mの対数値log(M)であり、縦軸が濃度分率wを分子量の対数値log(M)で微分したdw/dlog(M)である微分分子量分布曲線において、下記(3)を満たすポリプロピレン系樹脂(A)及び下記(4)を満たすポリプロピレン系樹脂(B)を含む、請求項1に記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
    (3)前記微分分子量分布曲線において、5.5≦log(M)の範囲でdw/dlog(M)値を積分した値が、log(M)の全範囲でdw/dlog(M)値を積分した値に対して25%以下である。
    (4)前記微分分子量分布曲線において、log(M)≦4.5の範囲でdw/dlog(M)値を積分した値が、log(M)の全範囲でdw/dlog(M)値を積分した値に対して10%を超える。
  3. メルトフローレート(MFR)が10g/10分以上500g/10分以下であり、半結晶化時間が0.05秒を超える、ポリプロピレン系樹脂組成物。
  4. 前記ポリプロピレン系樹脂(A)及び前記ポリプロピレン系樹脂(B)の合計100質量%に対して、前記ポリプロピレン系樹脂(A)を40質量%以上99質量%以下含み、前記ポリプロピレン系樹脂(B)を1質量%以上60質量%以下含む、請求項2に記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
  5. 前記ポリプロピレン系樹脂(B)が、ワックス(B−2)及び融解吸熱量(ΔH−D)が0J/g以上80J/g以下であるポリプロピレン系樹脂(B−1)からなる群より選ばれる少なくとも一つを含む、請求項2又は4に記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
  6. 前記ポリプロピレン系樹脂(A)、前記ポリプロピレン系樹脂(B−1)及び前記ワックス(B−2)の合計100質量%に対し、
    前記ポリプロピレン系樹脂(A)40質量%以上99質量%以下、
    前記ポリプロピレン系樹脂(B−1)0.5質量%以上59.5質量%以下、及び
    前記ワックス(B−2)0.5質量%以上59.5質量%以下
    を含有する、請求項5に記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
  7. 前記ポリプロピレン系樹脂(A)のメルトフローレート(MFR)が5g/10分以上100g/10分以下である、請求項2又は請求項4〜6のいずれか一項に記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
  8. 前記ポリプロピレン系樹脂(B−1)及び前記ワックス(B−2)からなる群より選ばれる少なくとも一つの分子量分布(Mw/Mn)が3.0以下である、請求項5〜7のいずれか一項に記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
  9. 前記ポリプロピレン系樹脂(B−1)のメルトフローレート(MFR)が1g/10分以上5,000g/10分以下である、請求項5〜8のいずれか一項に記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
  10. 前記ポリプロピレン系樹脂(B−1)の半結晶化時間が、3分以上である、請求項5〜9のいずれか一項に記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
  11. 請求項1〜10のいずれか一項に記載のポリプロピレン系樹脂組成物を含む繊維。
  12. 第一成分に前記ポリプロピレン系樹脂(A)を含み、第二成分に請求項1〜10のいずれか一項に記載のポリプロピレン系樹脂組成物を含む、請求項11に記載の繊維。
  13. 第一成分の半結晶化時間が0.05秒を超える、請求項12に記載の繊維。
  14. 請求項11〜13のいずれか一項に記載の繊維を含む不織布。
  15. 融点(Tm−D)が120℃を超えるポリプロピレン系樹脂(A)、融解吸熱量(ΔH−D)が0J/g以上80J/g以下であるポリプロピレン系樹脂(B−1)、ワックス(B−2)を含み、
    前記ポリプロピレン系樹脂(A)、前記ポリプロピレン系樹脂(B−1)、前記ワックス(B−2)の合計100質量%に対して、前記ポリプロピレン系樹脂(A)40質量%以上99質量%以下、前記ポリプロピレン系樹脂(B−1)0.5質量%以上59.5質量%以下、及び前記ワックス(B−2)0.5質量%以上59.5質量%以下を含有する、ポリプロピレン系樹脂組成物。
JP2019532596A 2017-07-24 2018-07-23 ポリプロピレン系樹脂組成物並びにそれを用いた繊維及び不織布 Pending JPWO2019022004A1 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017142819 2017-07-24
JP2017142819 2017-07-24
JP2017252447 2017-12-27
JP2017252447 2017-12-27
PCT/JP2018/027498 WO2019022004A1 (ja) 2017-07-24 2018-07-23 ポリプロピレン系樹脂組成物並びにそれを用いた繊維及び不織布

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPWO2019022004A1 true JPWO2019022004A1 (ja) 2020-05-28

Family

ID=65039673

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019532596A Pending JPWO2019022004A1 (ja) 2017-07-24 2018-07-23 ポリプロピレン系樹脂組成物並びにそれを用いた繊維及び不織布

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20200157327A1 (ja)
EP (1) EP3660091A4 (ja)
JP (1) JPWO2019022004A1 (ja)
CN (1) CN110914359A (ja)
WO (1) WO2019022004A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2021162021A1 (ja) * 2020-02-12 2021-08-19
WO2022044892A1 (ja) * 2020-08-27 2022-03-03 出光興産株式会社 捲縮繊維からなる不織布
WO2022107706A1 (ja) * 2020-11-17 2022-05-27 王子ホールディングス株式会社 ポリプロピレンフィルム、金属層一体型ポリプロピレンフィルム及びフィルムコンデンサ
CN114163732B (zh) * 2021-12-31 2023-07-07 广东金发科技有限公司 一种熔喷聚丙烯材料及其制备方法和应用
CN114456493B (zh) * 2022-03-04 2023-08-25 山东天风新材料有限公司 一种驻极母粒及其制备方法和应用
CN114808278A (zh) * 2022-05-21 2022-07-29 哈尔滨商业大学 一种黏性食品包装材料的制备方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3671379A (en) 1971-03-09 1972-06-20 Du Pont Composite polyester textile fibers
JP5722222B2 (ja) 2009-09-14 2015-05-20 出光興産株式会社 スパンボンド不織布および繊維製品
JP5973920B2 (ja) * 2011-02-01 2016-08-23 出光興産株式会社 スパンボンド不織布の製造方法及びスパンボンド不織布
JP6507442B2 (ja) * 2013-01-30 2019-05-08 出光興産株式会社 繊維不織布
JP6007139B2 (ja) * 2013-03-15 2016-10-12 出光興産株式会社 不織布及び繊維製品
CN106795670A (zh) * 2013-11-20 2017-05-31 金伯利-克拉克环球有限公司 柔软且耐用的非织造复合物
JP6618002B2 (ja) * 2014-03-20 2019-12-11 出光興産株式会社 捲縮繊維及び不織布
JP6521963B2 (ja) * 2014-07-03 2019-05-29 出光興産株式会社 スパンボンド不織布及びその製造方法
BR112017008700B1 (pt) * 2014-11-18 2021-04-06 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Manta não tecida, compósito, e, artigo absorvente

Also Published As

Publication number Publication date
US20200157327A1 (en) 2020-05-21
CN110914359A (zh) 2020-03-24
EP3660091A1 (en) 2020-06-03
EP3660091A4 (en) 2021-06-23
WO2019022004A1 (ja) 2019-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6618002B2 (ja) 捲縮繊維及び不織布
JPWO2019022004A1 (ja) ポリプロピレン系樹脂組成物並びにそれを用いた繊維及び不織布
JP5722222B2 (ja) スパンボンド不織布および繊維製品
JP6521963B2 (ja) スパンボンド不織布及びその製造方法
US7781527B2 (en) Fibers and nonwovens comprising polypropylene blends and mixtures
US7776771B2 (en) Fibers and nonwovens comprising polyethylene blends and mixtures
JP6507442B2 (ja) 繊維不織布
JP2011179135A (ja) 弾性不織布及び繊維製品
WO2018212211A1 (ja) 捲縮繊維及び不織布
JP7378419B2 (ja) 不織布及びその製造方法
WO2020095947A1 (ja) 不織布及びその製造方法
KR20070016109A (ko) 폴리프로필렌 블렌드 및 혼합물을 포함하는 섬유 및 부직포
TWI510538B (zh) 丙烯聚合物