JP2007514874A - プロピレンとヘキセン−1とのコポリマーからつくられる繊維 - Google Patents
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Abstract
Description
繊維の定義には、繊維に類似の製品、例えばフィブリル及びカットフィラメント(ステープルファイバー)も含まれる。
国際特許出願WO 96/27041は、非常に快い手触りの繊維を開示している。この性能は、プロピレンとエチレン、1-ブテン及び1-ヘキセンのようなα-オレフィンとのコポリマーからつくられた繊維により得られる。開示された繊維は、スパンボンド繊維(spunbonded fabrics)に適する。
- 140℃又はそれを超える、例えば140〜155℃の融解温度;及び
- 10 wt%未満、好ましくは5 wt%未満、より好ましくは3 wt%未満の室温(すなわち約25℃)でのキシレンへの溶解性。
典型的には、コポリマー(A)は、3〜7、より好ましくは3〜5の多分散性インデックス(polydispersity index)を有する。
本発明の繊維は、少なくとも300 cNである145℃での良好な接着力と少なくとも85%である引張歪の回復とをも有することが見出される。
典型的には、本発明の繊維は、1〜8 dtex、好ましくは1.5〜4 dtexの範囲の力価(titre)を有する。
1) アイソタクチック又は主にアイソタクチックなプロピレンホモポリマー、及びエチレンのホモポリマー又はコポリマー、例えばHDPE、LDPE、LLDPE;
2) エチレン及び/又は例えば1-ブテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、1-オクテンのようなC4〜C10α-オレフィンとのプロピレンの結晶性コポリマーであって、該コモノマーの全含量がコポリマーの重量に対して0.05重量%〜20重量%の範囲であるコポリマー(該コポリマーは、コモノマーの含量の点でランダムコポリマー(A)とは異なり、具体的には3重量%未満、好ましくは2.5重量%未満のC4〜C10α-オレフィン及び/又は1重量%より多い、好ましくは2重量%より多いエチレンを含む)、又は該コポリマーのアイソタクチック若しくは主にアイソタクチックなプロピレンホモポリマーとの混合物;
4) (I)プロピレンホモポリマー及び/又は項目2)のコポリマーの一つと、項目3)のコポリマーの一つ又はそれより多くを含むエラストマーフラクション(II)とを含み、溶融状態の成分を混合するか又は逐次重合による既知の方法により典型的には製造され、かつ5重量%〜80重量%の量でエラストマーフラクション(II)を一般的に含有するヘテロ相コポリマー;
5) 1-ブテンのホモポリマー又はエチレン及び/又はその他のα-オレフィンとの1-ブテンのコポリマー。
外部供与体を任意に加えてもよい。
の1,3-ジエーテル類、あるいは
2位の炭素原子が5、6若しくは7個の炭素原子又は5-n若しくは6-n'個の炭素原子とそれぞれn個の窒素原子及びn'個のN、O、S及びSiからなる群より選択されるヘテロ原子(ここで、nは1又は2であり、n'は1、2又は3である)からつくられる環式又は多環式構造に属し、該構造が2又は3の不飽和を含み(シクロポリエン構造)かつ他の環状構造と任意に縮合していてもよいか、又は直鎖状若しくは分枝鎖状のアルキル基、シクロアルキル、アリール、アラルキル、アルカリール基及びハロゲンからなる群より選択される1又はそれより多い置換基で置換されているか、又は他の環状構造と縮合されかつ該縮合された環状構造にも結合し得る1又はそれより多い上記の置換基で置換されている1,3-ジエーテル類である。上記のアルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、アルカリール基並びに縮合された環状構造の1又はそれより多くは、炭素若しくは水素原子又はその両方の置換基として1又はそれより多いヘテロ原子を任意に含有していてもよい。
上記のジエーテル類の代表例は、2-メチル-2-イソプロピル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジイソブチル-1,3-ジメトキシプロパン、2-イソプロピル-2-シクロペンチル-1,3-ジメトキシプロパン、2-イソプロピル-2-イソアミル-1,3-ジメトキシプロパン、9,9-ビス (メトキシメチル) フルオレンである。
例えば、MgCl2・nROH付加物(特に小球(spheroidal)粒子の形の) (ここで、nは通常1〜3であり、ROHはエタノール、ブタノール又はイソブタノールである)を、電子供与化合物を含有する過剰のTiCl4と反応させる。反応温度は、一般的に80〜120℃である。次いでこの固体を単離し、電子供与化合物の存在又は不在下にもう一度TiCl4と反応させ、その後、これを単離して、全ての塩素イオンが消えるまで炭化水素の分割量で洗浄する。
Al-アルキル化合物は、一般的に、Al/Ti比が1〜1000となるような量で用いられる。
ケイ素化合物の例は、(tert-ブチル)2Si(OCH3)2、(シクロヘキシル)(メチル)Si(OCH3)2、(シクロペンチル)2Si(OCH3)2、(フェニル)2Si(OCH3)2及び(1,1,2-トリメチルプロピル)Si(OCH3)3であり、これが好ましい。
上記の式を有する1,3-ジエーテル類を有利に用いることもできる。内部供与体がこれらのジエーテル類の一つである場合、外部供与体を省略することができる。
例えば、重合方法は、1又はそれより多い段階で行われる。2又はそれより多い重合段階が行なわれる場合、コポリマーは連続段階で製造される。各段階において、前の段階で得られたコポリマーと前の段階での触媒との存在下で運転される。
好ましい方法に従う方法は、欧州出願第782 587号に記載される。
詳細には、該方法は、重合条件下に触媒の存在下で上記の重合領域にモノマーを供給し、上記の重合領域からポリマー生成物を回収することを含む。上記の方法において、成長するポリマー粒子は、速い流動化(fast fluidization)条件下に上記の重合領域の(最初の)一つ(上昇管(riser))を通って上方に流れ、該上昇管を離れて別の(第二の)重合領域(降下管(downcomer))に入り、ここを通ってそれらは重力の作用の下で密度を高めた形で下方に流れ、該降下管を離れて上昇管に再び導入され、このようにして上昇管および降下管の間のポリマーの循環を確立する。
第一段階プロセスは、0.5〜10 MPa、好ましくは1.5〜6 MPaの操作圧力で行うことができる。
- 孔当たりの押出量:0.1 g/分より大きい、好ましくは0.15〜1 g/分、より好ましくは0.3〜0.7 g/分;
- 巻取速度:500 m/分に等しいかそれより高い、好ましくは500〜3500 m/分、より好ましくは600〜2000 m/分;
- ダイを出た後に繊維が冷却され固化する空間:0.50 mより大きい。
さらに、延伸比が1.1〜4であるのが好ましい。
熱接着物品は、2又はそれより多い不織層を含み得る。本発明の繊維の使用により、層間の良好な付着が得られる。
上記の物品は、公知の方法に従って行なわれる熱接着法により製造される。
実施例のポリマー物質及び繊維に関するデータは、以下に報告する方法により測定する。
- 融解温度:示差走査熱量測定(DSC)により測定。6±1 mgの重量を20℃/分の割合で220±1℃に加熱し、220±1℃に2分間、窒素流中に保持し、その後20℃/分の割合で40±2℃まで冷却し、この温度に2分間保持して試料を結晶化させる。次いで、試料を20℃/分の割合で220±1℃まで温度上昇させて再び融解させる。融解スキャンを記録し、サーモグラムを得て、ここからピークに相当する温度を読み取る。
- キシレンへの溶解性:次のようにして測定。ポリマー2.5 gとキシレン250 mlとを、冷却装置及びマグネティックスターラーを備えたガラスフラスコに導入する。温度を、30分間で溶媒の沸点まで上昇させる。このようにして得られた澄んだ溶液を、還流下に保持し、さらに30分間攪拌する。次いで、密閉したフラスコを氷と水の浴中に30分間保持し、25℃の恒温水浴中にも30分間保持する。このようにして形成された固体を、速ろ紙(quick filtering paper)でろ過する。ろ液100 mlを予め秤量したアルミニウム容器に注ぎ、これを窒素気流の下で加熱プレート上で加熱して蒸発により溶媒を除く。次いで、容器を真空下に80℃のオーブン中に一定重量になるまで保持する。こうして室温でキシレンに可溶なポリマーの重量パーセントが算出される。
PI=105/Gc
(式中、Gc (クロスオーバー弾性率)値は、G' (貯蔵弾性率)がG'' (損失弾性率)と一致する値である)により定義される。試料は1グラムのポリマーを用いて調製され、この試料は厚さ3 mm及び直径25 mmを有する。次いでこれを上記の装置に入れ、温度を徐々に上げて90分後に200℃に到達するようにする。この温度で試験を行い、G'及びG''を周波数(frequency)の関数で測定する。
- 靭性及び破断点伸び:500 mのロービングから長さ100 mmのセグメントを切断する。このセグメントから試験すべき単一繊維をランダムに選択する。試験すべき各単一繊維をInstronダイナモメータ(モデル1122)のクランプに固定し、100%未満の伸びでは20 mm/分、100%を超える伸びでは50 mm/分のけん引速度で破断点まで張力をかける。クランプ間の最初の距離は20 mmである。極限強さ(破断点荷重)及び破断点伸びを測定する。
靭性は、次の等式から得られる:
靭性=極限強さ(cN)×10/力価(dtex)
固体触媒成分の製造
窒素でパージした500 mL四つ口丸底フラスコに、250 mLのTiCl4を0℃で導入する。攪拌しながら微小球MgCl2・2.8C2H5OH (USP 4,399,054の実施例2に記載の方法に従って製造、但し10000 rpmではなく3000 rpmで操作) 10.0 g、内部電子供与化合物としてのジイソブチルフタレート9.1 mmolを加える。温度を100℃に上昇させ、120分間保持する。次いで攪拌を停止し、固体生成物を沈殿させ、上清の液体をサイホンで除く。次いで、新鮮なTiCl4 250 mlを加える。混合物を120℃で60分間反応させ、次いで上清の液体をサイホンで除く。固体を無水ヘキサンで6回(6×100 ml)、60℃で洗浄する。
固体触媒成分は、外部電子供与化合物としてのジシクロペンチルジメトキシシラン(DCPMS)とトリエチルアルミニウムとともに用いる。
コポリマーは、プロピレンとヘキセン-1とを上記の触媒の存在下に連続条件下で気相重合装置を含むプラントで重合することにより製造する。該装置は、2つの相互連結された円筒形反応器(上昇管及び降下管)を含む。速流動化条件は、気−固分離器から気体を再循環することにより上昇管で確立される。
反応器から出てくるポリマー粒子を、反応性モノマーと揮発性物質とを除くために蒸気処理に付してから乾燥させる。
その他の操作条件及び製造されたコポリマーの性質を表1に示す。
実施例1のコポリマーを、熱接着用途に適する安定化剤パッケージを加えることにより安定化する。次いで、これらを紡糸して繊維を製造する。熱接着の標準的な条件での種々の温度及び紡糸速度で紡糸性試験を行う。延伸比は1.5である。紡糸条件及び得られた繊維の特性は表2に報告する
繊維用の市販のポリマーを、実施例2に従って繊維に紡糸する。紡糸条件及び得られた繊維の特性は、表2に報告する。
表2のデータは、本発明による繊維が、市販のポリマーを用いて製造した比較例の繊維とは逆に、より広い紡糸温度の領域と、高い値の破断点伸び及び靭性の高い値の両方を示すことを示す。
その他の特性は、比較例の繊維に匹敵するか又は比較例の繊維より少しよい。
Claims (5)
- 前記コポリマーが、5〜9の分子量分布を有する請求項1に記載の繊維。
- 前記コポリマーが、10 wt%未満の室温でのキシレン溶解性を有する請求項1に記載の繊維。
- CH2=CHRオレフィン(式中、Rは水素原子又はC1〜C8アルキル基である)のポリマー又はコポリマー及びそれらの混合物から選択されるポリオレフィン(B)を80重量%までさらに含む請求項1に記載の繊維。
- 請求項1〜4のいずれか1つに記載の繊維から得ることができる不織布。
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