(57)【要約】  本発明は、オレフィン物質が、より大きいテナシティ及びより大きい温度安定性を有するより丈夫な繊維を提供するために特に選択される架橋されたオレフィン弾性繊維に関連する。そのような繊維は、繊維紡糸時、ならびに、スプール形成及び巻き戻しを含む紡糸後の操作（下流側の加工操作）の期間中における破断をより受けにくい。使用される具体的なオレフィン物質は、２．５ｇ／１０分よりも小さい全体的メルトインデックス（Ｉ２）を架橋前に有し、密度が０．８６５ｇ／ｃｍ3〜０．８８５ｇ／ｃｍ3の範囲にある配合物である。そのような配合物の１つの成分が、０．８５５ｇ／ｃｍ3〜０．８８ｇ／ｃｍ3の範囲での密度、又は、９パーセントを超える８０℃での残存結晶性のいずれかを有し、しかし、それらの両方を有しないとして特徴づけられる。少なくとも１つのそれ以外の成分は、どちらの特徴であっても、第１の成分が満たさない方を少なくとも満たす。【特許請求の範囲】
【請求項１】
２．５ｇ／１０分よりも小さい全体的メルトインデックス（Ｉ2）を架橋前に有し、密度が０．８６５ｇ／ｃｍ3〜０．８８５ｇ／ｃｍ3の範囲にあるポリオレフィン配合物を含む組成物から作製されていることを特徴とする架橋された弾性繊維であって、前記ポリオレフィン配合物が少なくとも第１のポリオレフィン成分及び第２のポリオレフィン成分を含み、この場合、第１の成分及び第２の成分は下記の特徴（特徴（ａ）が、０．８５５ｇ／ｃｍ3〜０．８８ｇ／ｃｍ3の範囲での密度を有することであり、特徴（ｂ）が、９パーセントを超える８０℃での残存結晶性(residual crystallinity)を有することである）に従って分類することができ、第１の成分が、両方の特徴ではなく、特徴（ａ）又は特徴（ｂ）のいずれかを満たし、第２の成分が、特徴（ａ）又は特徴（ｂ）のどちらであっても、第１の成分が満たさない方を満たす、架橋された弾性繊維。
【請求項２】
前記第２の成分が、特徴（ａ）及び特徴（ｂ）の両方を満たすとして特徴づけられる、請求項１に記載の繊維。
【請求項３】
前記第２の成分が特徴（ａ）又は特徴（ｂ）の一方のみを満たす、請求項１に記載の繊維。
【請求項４】
特徴（ａ）を満たす少なくとも１つのポリオレフィン成分が均一分岐ポリエチレンを含む、請求項１に記載の繊維。
【請求項５】
特徴（ｂ）を満たす少なくとも１つのポリオレフィン成分が均一分岐ポリエチレンを含む、請求項１に記載の繊維。
【請求項６】
前記均一分岐ポリエチレンが０．８９ｇ／ｃｍ3を越える密度を有する、請求項５に記載の繊維。
【請求項７】
前記均一分岐ポリエチレン成分が０．９１ｇ／ｃｍ3を越える密度を有する、請求項６に記載の繊維。
【請求項８】
特徴（ｂ）を満たす少なくとも１つのポリオレフィン成分がオレフィンのセグメント化ブロックコポリマー(an olefinic segmented block copolymer)を含む、請求項１に記載の繊維。
【請求項９】
特徴（ａ）を満たす少なくとも１つのポリオレフィン成分がオレフィンのセグメント化ブロックコポリマーを含む、請求項１に記載の繊維。
【請求項１０】
配合物全体が１．５未満のメルトインデックス（Ｉ2）を有する、請求項１に記載の繊維。
【請求項１１】
配合物全体が０．８６８ｇ／ｃｍ3〜０．８７５ｇ／ｃｍ3の範囲での密度を有する、請求項１に記載の繊維。
【請求項１２】
配合物全体が、ＤＳＣによって測定されたとき、２回目の加熱曲線において、４パーセントを超える８０℃での残留結晶性を有する、請求項１に記載の繊維。
【請求項１３】
配合物全体が７パーセントを超える残留結晶性を有する、請求項１２に記載の繊維。
【請求項１４】
配合物全体が約２．５未満のＰＤＩを有する、請求項１に記載の繊維。
【請求項１５】
特徴（ａ）が、０．８５５ｇ／ｃｍ3〜０．８６５ｇ／ｃｍ3の範囲での密度を有することである、請求項１に記載の繊維。
【請求項１６】
配合物全体が、５０重量パーセント〜９５重量パーセントの、特徴（ａ）を満たす物質を含む、請求項１に記載の繊維。
【請求項１７】
配合物全体が、５重量パーセント〜５０重量パーセントの、特徴（ｂ）を満たす物質を含む、請求項１に記載の繊維。
【請求項１８】
前記第１のポリオレフィン成分及び前記第２のポリオレフィン成分はそれぞれが３．０未満のＭＷＤを有する、請求項１に記載の繊維。
【請求項１９】
特徴（ｂ）を満たす成分がプロピレン系ポリオレフィンである、請求項１に記載の繊維。
【請求項２０】
二成分繊維(bicomponent fiber)である、請求項１に記載の繊維。
【請求項２１】
前記二成分繊維がシース／コア形態である、請求項２０に記載の繊維。
【請求項２２】
前記配合物がシースを構成し、コアが別の弾性物質を含む、請求項２０に記載の繊維。
【請求項２３】
０．１重量パーセント〜２重量パーセントの、有機フィラー又は無機フィラーの繊維をさらに含む、請求項１に記載の繊維。
【請求項２４】
加工助剤、スリップ剤、ブロッキング防止剤、顔料、相溶化剤、架橋性を改善するための補助剤、又は、これらの組合せからなる群から選択される１又はそれ以上の添加剤をさらに含む、請求項１に記載の繊維。
【請求項２５】
０．５／１０分〜２．５ｇ／１０分の範囲でのメルトインデックス（Ｉ2）を有し、密度が０．８６５ｇ／ｃｍ3〜０．８８５ｇ／ｃｍ3の範囲にある、ポリオレフィンを含む組成物から作製されていることを特徴とする架橋された弾性繊維であって、前記組成物が少なくとも２つのポリオレフィン成分の配合物であり、第１のポリオレフィン成分が０．８５５ｇ／ｃｍ3〜０．８６５ｇ／ｃｍ3の範囲での密度を有し、かつ、第２のポリオレフィン成分が０．８９０ｇ／ｃｍ3よりも大きい密度を有する、架橋された弾性繊維。
【請求項２６】
前記第１のポリオレフィン成分及び前記第２のポリオレフィン成分はそれぞれが、３．０未満のＭＷＤを有する均一分岐ポリエチレンである、請求項２６に記載の繊維。
【請求項２７】
コアが、０．８５５ｇ／ｃｍ3〜０．８８０ｇ／ｃｍ3の範囲での密度を有するポリオレフィンを含み、かつ、シースが、９パーセントを超える８０℃での残存結晶性を有するポリオレフィン成分を含むことを特徴とする、シース／コア形態での二成分繊維。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オレフィン物質が、より大きいテナシティ(tenacity)及びより大きい温度安定性を有するより丈夫な繊維を提供するために特に選択される架橋されたオレフィン弾性繊維に関連する。そのような繊維は、繊維紡糸時、ならびに、スプール(spool)形成及び巻き戻しを含む紡糸後の操作（下流側の加工操作）の期間中における破断をより受けにくい。
【背景技術】
【０００２】
様々な繊維及び布地が熱可塑性物質から作製されており、例えば、ポリプロピレン、高圧重合プロセスで典型的に作製される高分岐度の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、線状の不均一分岐ポリエチレン（例えば、チーグラー触媒を使用して作製される線状低密度ポリエチレン）、線状及び実質的に線状の均一分岐ポリエチレン、ポリプロピレン及び線状不均一分岐ポリエチレンの配合物、線状不均一分岐ポリエチレン及びエチレン／ビニルアルコールコポリマーの配合物などから作製されている。
【０００３】
繊維は典型的には、そのデニール（グラム数／９０００ｍ）に従って分類される。モノフィラメント繊維は一般には、約１４を越える個々の繊維デニールを有するとして定義される。ファインデニール繊維(fine denier fiber)は一般には、フィラメントあたり約１０デニール未満のデニールを有する繊維を示す。ミクロデニール繊維は一般には、１デニール未満又は１０ミクロン未満の繊維として定義される。
【０００４】
繊維はまた、繊維が作製されるプロセスによって分類することができる（例えば、モノフィラメント、連続する巻き取られたファインフィラメント、ステープルファイバー又は短いカットファイバー、スパンボンド及びメルトブローン繊維など）。
【０００５】
多くのポリオレフィン物質が、繊維の形成において有用であることが知られている。線状の不均一分岐ポリエチレンが、米国特許第４，０７６，６９８号（Ａｎｄｅｒｓｏｎら）に記載されるようにモノフィラメントに作製されている。線状の不均一分岐ポリエチレンはまた、米国特許第４，６４４，０４５号（Ｆｏｗｅｌｌｓら）、米国特許第４，８３０，９０７号（Ｓａｗｙｅｒら）、米国特許第４，９０９，９７５号（Ｓａｗｙｅｒら）及び米国特許第４，５７８，４１４号（Ｓａｗｙｅｒら）に開示されるようにファインデニール繊維に首尾良く作製されている。そのような不均一分岐ポリエチレンの配合物はまた、米国特許第４，８４２，９２２号（Ｋｒｕｐｐら）、米国特許第４，９９０，２０４号（Ｋｒｕｐｐら）及び米国特許第５，１１２，６８６号（Ｋｒｕｐｐら）に開示されるようにファインデニール繊維及び布地に首尾良く作製されている。米国特許第５，０６８，１４１号（Ｋｕｄｏら）もまた、指定された融解熱を有するある種の不均一分岐ＬＬＤＰＥの連続する熱結合フィラメントから不織布を作製することを開示する。
【０００６】
しかしながら、飽和したオレフィン性ポリマーのこれらのタイプのすべてから作製された繊維は、（その用語が下記で定義されるように）もともと「弾性的」でなく、従って、このことは弾性適用におけるそれらの使用を制限している。添加剤を溶融紡糸の前にポリマーに配合することによってこの問題を改善しようとする１つの試みが、米国特許第４，６６３，２２０号（Ｗｉｓｎｅｓｋｉら）に開示される。Ｗｉｓｎｅｓｋｉらは、少なくとも約１０パーセントのスチレン系ブロックコポリマー及びポリオレフィンを含む繊維状エラストマーウエブを開示する。得られたウエブは、エラストマー特性を有すると言われる。
【０００７】
米国特許第４，４２５，３９３号（Ｂｅｎｅｄｙｋ）は、２，０００ｐｓｉ〜１０，０００ｐｓｉの弾性係数を有するポリマー物質から作製されるモノフィラメント繊維を開示する。このようなポリマー物質には、可塑化ポリビニルクロリド（ＰＶＣ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、熱可塑性ゴム、エチレン−アクリル酸エチル、エチレン−ブチレンコポリマー、ポリブチレン及びそのコポリマー、エチレン−プロピレンコポリマー、塩素化ポリプロピレン、塩素化ポリブチレン、又は、これらの混合物が含まれる。
【０００８】
少なくとも１つのエラストマー（すなわち、イソオレフィン及び共役ポリオレフィンのコポリマー（例えば、イソブチレン及びイソプレンのコポリマー））及び少なくとも１つの熱可塑性物質から調製された弾性繊維及び弾性ウエブが米国特許第４，８７４，４４７号（Ｈａｚｅｌｔｏｎら）に開示される。
【０００９】
米国特許第４，６５７，８０２号（Ｍｏｒｍａｎ）は複合的不織弾性ウエブ及びその製造プロセスを開示する。繊維状不織弾性ウエブを形成するために有用な弾性物質には、ポリエステルエラストマー物質、ポリウレタンエラストマー物質及びポリアミドエラストマー物質が含まれる。
【００１０】
米国特許第４，８３３，０１２号（Ｍａｋｉｍｕｒａら）は、弾性繊維、非収縮性非弾性繊維及び収縮性弾性繊維の三次元のからみ合いから作製される不織のからみ合い布地を開示する。弾性繊維が、ポリマージオール、ポリウレタン、ポリエステルエラストマー、ポリアミドエラストマー及び合成ゴムから作製される。
【００１１】
複合的エラストマーポリエーテルブロックアミド不織ウエブが米国特許第４，８２０，５７２号（Ｋｉｌｌｉａｎら）に開示される。このウエブは、メルトブローンプロセスを使用して作製され、弾性繊維がポリエーテルブロックアミドコポリマーから作製される。
【００１２】
別のエラストマー繊維状ウエブが米国特許第４，８０３，１１７号（Ｄａｐｏｎｔｅ）に開示される。Ｄａｐｏｎｔｅは、ウエブが、ビニルエステルモノマー、不飽和脂肪族モノカルボン酸及びこれらのモノカルボン酸のアルキルエステルを含む群から選択される少なくとも１つのビニルモノマーと、エチレンとのコポリマーから作製されたエラストマー繊維又はエラストマーミクロ繊維から作製されることを開示する。このビニルモノマーの量は、弾性をメルトブローン繊維に与えるために「十分である」と言われる。エチレン／ビニルコポリマーと、他のポリマー（例えば、ポリプロピレン又は線状低密度ポリエチレン）との配合物もまた、繊維状ウエブを形成すると言われる。
【００１３】
弾性の繊維及び布地をオレフィンのポリマーから作製するための以前の努力はポリマー添加剤に集中しているが、これらの解決策は、添加剤の増大した費用及び標準以下の紡糸成績をはじめとする様々な潜在的不利益を有する。
【００１４】
より近年には、ポリオレフィン物質から作製される弾性繊維、具体的には、架橋されたポリオレフィン物質から作製される弾性繊維（例えば、米国特許第５，８２４，７１７号、同第６，０４８，９３５号、同第６，１４０，４４２号、同第６，１９４，５３２号、同第６，４３７，０１４号、同第６，５００，５４０号及び同第６，５００，５４０号に開示される弾性繊維など）が、特に繊維製品及びアパレルの分野において多くの注目を集めている。架橋されたオレフィン弾性繊維には、エチレンポリマー、プロピレンポリマー、及び、完全に水素化されたスチレンブロックコポリマー（これはまた、触媒改質ポリマーとして知られている）が含まれる。エチレンポリマーが多くの用途に好ましく、これには、均一分岐エチレンポリマー及び実質的に線状の均一分岐エチレンポリマー、ならびに、エチレン−スチレンインターポリマーが含まれる。これらの架橋されたオレフィン弾性繊維は、それらの化学的抵抗性及び耐熱性、それらの耐久性及びそれらの快適な伸びのために称賛されており、従って、それらは織物用途及び編み物用途の両方で人気が増大し続けている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
これらの架橋されたオレフィン弾性繊維の優れた特性はそれらの商業的成功をもたらしている。しかしながら、そのような繊維は、繊維の下流側での加工の期間中において、所望されるよりも大きい破断率を依然として受けることが報告されている。繊維の破断が、ボビン形成時、スプール巻き戻し時及びスプール巻き取り時、ドラフト処理（drafting）時（製糸時又は被覆時）、コーン染色時、ならびに、編み操作期間中での摩擦点において生じる。繊維破断の割合は、商業的には許容され得る一方で、可能であれば、依然として改善され得る。従って、下流側での繊維破断の発生率をさらに低下させるために、より丈夫な架橋されたポリオレフィンエラストマー繊維を提供することが本発明の目的である。しかしながら、この目的は他の利益に対してバランスを取らなければならない。具体的には、この目的は、許容され得る繊維加工特性を犠牲にしてはならない。様々な特性、例えば、良好な紡糸性、破断までの良好な伸び、収縮力、架橋性、粘着性及び耐熱性などは、依然として許容可能のままでなければならない。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
２．５ｇ／１０分よりも小さいメルトインデックス（Ｉ2）を有し、密度が０．８６ｇ／ｃｍ3〜０．８９ｇ／ｃｍ3の範囲にあるポリオレフィン配合物を含む組成物を使用することにより、粘着性を回避し、また、弾性挙動を保ちながら、繊維のテナシティが改善されることが発見されている。本発明において使用される組成物は少なくとも２つの成分を含む。これらの成分は下記の特徴に従って分類することができる。特徴（ａ）は、ポリオレフィン物質が０．８５５ｇ／ｃｍ3〜０．８８０ｇ／ｃｍ3の範囲での密度を有することである。特徴（ｂ）は、ポリオレフィン物質が９パーセント以上の８０℃での残存結晶性を有することである。特徴（ａ）を満たす物質が弾性及び架橋性を繊維に与え、これに対して、特徴（ｂ）を満たす物質が熱安定性を繊維に与えることが考えられる。本発明の繊維については、２又はそれ以上のポリオレフィン成分の配合物が使用され、この場合、これらの成分の少なくとも１つが、両方ではなく、（ａ）又は（ｂ）のいずれかを満たす。第２の成分は、第２の成分が、どちらの特徴（（ａ）又は（ｂ））であっても、第１の成分が満たさない方を満たすように選択される。第２の成分がこれらの特徴の一方のみを満たし得るか、又は、両方を同時に満たし得ることは本発明の範囲内である。
【００１７】
そのような物質から作製される繊維は、周囲温度での繊維のより良好な特性及びより高い温度でのより良好な寸法安定性をもたらす改善された収縮力を示す。
【００１８】
より大きい分子量の物質はより大きい紡糸ライン応力をもたらし、従って、より多い破断をもたらすことが当業者の間では信じられているにもかかわらず、驚くべきことに、本発明の組成物は、押し出し機における加工性に関して、また、押し出し機から出た後での溶融物の延伸性に関して、それらの両方で優れた紡糸性を示すことが認められている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の目的のために、下記の用語は所与の意味を有するものとする。
「ポリマー」は、同じタイプ又は異なるタイプのモノマーを重合することによって調製される高分子化合物を意味する。「ポリマー」には、ホモポリマー、コポリマー、ターポリマー及びインターポリマーなどが含まれる。用語「インターポリマー」は、少なくとも２つのタイプのモノマー又はコモノマーの重合によって調製されるポリマーを意味する。インターポリマーには、コポリマー（これは通常、２つの異なるタイプのモノマー又はコモノマーから調製されるポリマーを示し、だが、これは多くの場合、３つ以上の異なるタイプのモノマー又はコモノマーから作製されるポリマーを示すために「インターポリマー」と交換可能に使用される）、ターポリマー（これは通常、３つの異なるタイプのモノマー又はコモノマーから調製されるポリマーを示す）、及び、テトラポリマー（これは通常、４つの異なるタイプのモノマー又はコモノマーから調製されるポリマーを示す）などが含まれるが、これらに限定されない。用語「モノマー」又は用語「コモノマー」は交換可能に使用され、これらは、ポリマーを製造するために反応装置に加えられる、重合可能な成分を有する任意の化合物を示す。そのような場合において、ポリマーが、１又はそれ以上のモノマーを含むとして記載される場合（例えば、プロピレン及びエチレンを含むポリマー）、ポリマーは、当然のことではあるが、モノマーに由来するユニット（例えば、−ＣＨ2−ＣＨ2−）を含み、モノマー自体（例えば、ＣＨ2＝ＣＨ2）を含まない。
【００２０】
「繊維」は、長さ対直径の比率が約１０を越える物質を意味する。繊維は典型的には、その直径に従って分類される。フィラメント繊維は一般には、個々の繊維の直径が約１５デニールよりも大きいとして定義され、通常的には約３０デニールよりも大きいとして定義される。ファインデニール繊維は一般には、約１５デニール未満の直径を有する繊維を示す。ミクロデニール繊維は一般には、１０ミクロンデニール未満の直径を有する繊維として定義される。
【００２１】
「フィラメント繊維」又は「モノフィラメント繊維」は、有限の長さを有する材料の不連続なストランド（すなわち、所定の長さのセグメントに切断されているか、又は、そうでない場合には分割されているストランド）である「ステープルファイバー」とは対照的に、無限の長さ（すなわち、事前に決定されていない長さ）の材料の一本の連続したストランドを意味する。
【００２２】
「ホモフィラメント繊維」は、１つだけのポリマー領域又はポリマードメインをその長さにわたって有し、かつ、（二成分繊維が有するような）他の異なったポリマー領域を何ら有しない繊維を意味する。「二成分繊維」は、２又はそれ以上の異なったポリマー領域又はポリマードメインをその長さにわたって有する繊維を意味する。二成分繊維はまた、コンジュゲート化繊維又は多成分繊維として知られている。これらのポリマーは通常、互いに異なっており、だが、２又はそれ以上の構成成分が同じポリマーを含む場合がある。これらのポリマーは、二成分繊維の断面全体にわたって実質的に異なった区域に配置され、通常、二成分繊維の長さに沿って連続して広がる。二成分繊維の形態は、例えば、カバー／コア（又はシース／コア）配置（一方のポリマーが別のポリマーによって囲まれる）、並列(side by side)配置、パイ(pie)配置、又は、「海における島（islands in the sea）」配置が可能である。様々な二成分繊維又はコンジュゲート化繊維が、米国特許第６，２２５，２４３号、同第６，１４０，４４２号、同第５，３８２，４００号、同第５，３３６，５５２号及び同第５，１０８，８２０号においてさらに記載される。
【００２３】
「弾性（的）」は、繊維が、１００％の変形（長さの２倍）への最初の引張りの後及び４回目の引張りの後で、その伸びた長さの少なくとも約５０パーセント（より好ましくは少なくとも約６０パーセント、一層より好ましくは７０パーセント）を回復することを意味する。この試験を行うための１つの好適な方式が、人造繊維の標準化のための国際事務局（ＢＩＳＦＡ）、１９９８年、第７章、オプションＡに見出される方式に基づく。そのような試験のもとにおいて、繊維は、４インチ離して設定されたつかみ具の間に置かれ、その後、つかみ具が約２０インチ／分の速度で８インチの距離に引き離され、その後、直ちに元に戻される。「直後残留ひずみ（immediate set）」もまた、回復を特徴づけるために使用することができる。上記試験において、つかみ具が最初の開始点に戻され（すなわち、４インチ離され）、同じ速度（上記試験では２０インチ／分）で引き離され、直後残留ひずみが、繊維が負荷を引き始める点における繊維の長さと、最初の長さとの差を最初の長さにより除したものであると定義される。本発明の目的のために、「弾性（的）」は、繊維が、１００パーセントの変形に引かれた後における５０パーセント未満の直後残留ひずみ、より好ましくは４０パーセント未満の直後残留ひずみ、一層より好ましくは３０パーセント未満の直後残留ひずみを有することを意味する。
【００２４】
本出願の目的のために、「ポリオレフィン配合物」は、２又はそれ以上のポリオレフィン成分を有する組成物を意味する。本明細書中で使用される「配合物」には、２又はそれ以上の成分を物理的に混合することから形成される組成物、ならびに、２又はそれ以上の成分が１又はそれ以上の反応装置に同時に存在するいわゆる反応装置内の配合物が含まれる。
【００２５】
第１の態様において、本発明は、２．５ｇ／１０分又はそれよりも小さい全体的メルトインデックス（Ｉ2）を有し、全体的密度が０．８６５ｇ／ｃｍ3〜０．８８５ｇ／ｃｍ3の範囲にあるポリオレフィン配合物を含む組成物から作製されていることを特徴とする架橋された弾性繊維に関連する。密度はＡＳＴＭ Ｄ−７９２に従って求められる。好ましくは、組成物全体についての密度は０．８６８ｇ／ｃｍ3〜０．８８０ｇ／ｃｍ3の範囲であり、最も好ましくは０．８７０ｇ／ｃｍ3〜０．８７８ｇ／ｃｍ3の範囲である。メルトインデックスはＡＳＴＭ Ｄ−１２３８の条件１９０℃／２．１６ｋｇ（これは以前には「条件（Ｅ）」として知られ、また、Ｉ2としても知られている）に従って求められる。好ましくは、全体的Ｉ2は０．１ｇ／１０分〜２．５ｇ／１０分の範囲である。より好ましくは、Ｉ2は約２．０ｇ／１０分又はそれよりも小さく、一層より好ましくは約１．５ｇ／１０分又はそれよりも小さい。
【００２６】
本発明において使用されるポリオレフィン配合物は少なくとも２つのポリオレフィン成分を含む。これらの成分は下記の特徴に従って分類することができる。特徴（ａ）は、ポリオレフィン物質が０．８５５ｇ／ｃｍ3〜０．８８０ｇ／ｃｍ3の範囲での密度を有することである。特徴（ｂ）は、ポリオレフィン物質が９パーセント以上の８０℃での残存結晶性を有することである。「残存結晶性」は、下記に記載されるような示差走査熱量測定法を使用して求められる。本発明の繊維については、２又はそれ以上のポリオレフィン成分の配合物が使用され、この場合、これらの成分の少なくとも１つが、両方ではなく、（ａ）又は（ｂ）のいずれかを満たす。第２の成分は、第２の成分が、どちらの特徴（（ａ）又は（ｂ））であっても、第１の成分が満たさない方を満たすように選択される。第２の成分がこれらの特徴の一方のみを満たし得るか、又は、両方を同時に満たし得ることは本発明の範囲内である。
【００２７】
本発明のポリオレフィン配合物のそれぞれの成分において使用されるオレフィンポリマーは、繊維を形成することにおいて使用することができる任意のオレフィン系物質が可能である。本発明の目的のために、オレフィンは、２個〜２０個の炭素原子を有する不飽和脂肪族炭化水素であり、「オレフィン系」は、ポリマーの少なくとも５０重量％がオレフィンに由来することを意味する。本発明において使用されるオレフィン系ポリマーには、エチレン−α−オレフィンインターポリマー、プロピレン−α−オレフィンインターポリマー（プロピレン−エチレンコポリマー、具体的には、プロピレン−エチレンのプラストマー及びエラストマー（例えば、国際特許出願公開ＷＯ０３／０４０４４２に記載されるようなプラストマー及びエラストマーなど）を含む）、エチレン−スチレンインターポリマー、ポリプロピレン、セグメント化ブロックコポリマー（例えば、国際特許出願公開ＷＯ２００５／０９０４２７、同ＷＯ２００５／０９０４２５及び同ＷＯ２００５／０９０４２６を参照のこと）、及び、これらの組合せが含まれる。特徴（ａ）及び特徴（ｂ）の両方を満たすセグメント化ブロックコポリマーが知られている。従って、これらのポリマーは、特徴（ａ）を満たすが、特徴（ｂ）を満たさない物質、又は、特徴（ｂ）を満たすが、特徴（ａ）を満たさない物質のいずれかとの配合物を形成することができる。例えば、オレフィンのセグメント化ブロックコポリマーを、特徴（ａ）を満たす均一分岐エチレンポリマー、又は、特徴（ｂ）を満たすポリプロピレン系物質とともに都合良く使用することができる。セグメント化ブロックコポリマーはまた、特徴（ａ）又は特徴（ｂ）のいずれも満たさないように設計することができ、そのような場合、両方の成分がセグメント化ブロックコポリマーを含むことができる。
【００２８】
少なくとも１つの成分が、架橋されたポリエチレン繊維であることが一般に好ましく、その中でも、架橋された均一分岐エチレンポリマーが特に好ましい。ブテン、ヘキセン及びオクテンが、好ましいコモノマーである。均一分岐エチレンポリマーの広範囲の種類が米国特許第６，４３７，０１４号（これは本明細書によりその全体が参考により組み込まれる）に幅広く記載される。
【００２９】
ポリオレフィン系物質の分子構造を変化させることによって、同じタイプのポリオレフィンに特徴（ａ）又は特徴（ｂ）のいずれかを満足させることが可能であることを理解しなければならない。例えば、本発明の好ましい実施形態において、均一分岐エチレンポリマーがそれぞれの成分を構成し、この場合、１つの均一分岐エチレンポリマーが、特徴（ａ）を満たすような密度を有し、より大きい密度を有する第２の均一分岐エチレンポリマーが特徴（ｂ）を満たす。そのような実施形態において、第２の均一分岐エチレンポリマーは、０．８９０ｇ／ｃｍ3を越える密度（より好ましくは、０．９１０ｇ／ｃｍ3を越える密度）を有することが好ましい。
【００３０】
好ましくは、特徴（ａ）は、ポリオレフィン物質が０．８５５〜０．８７５ｇ／ｃｍ3の範囲での密度（一層より好ましくは０．８５８〜０．８７０ｇ／ｃｍ3の範囲での密度、一層より好ましくは０．８６０〜０．８６５ｇ／ｃｍ3の範囲での密度）を有することである。
【００３１】
好ましくは、特徴（ｂ）は、ポリオレフィン物質が１０パーセント以上（より好ましくは１４パーセント以上、一層より好ましくは１８パーセント以上）の８０℃での残存結晶性を有することである。
【００３２】
特徴（ａ）を満たす物質が、２ｇ／１０分又はそれよりも小さい（より好ましくは１．５ｇ／１０分又はそれよりも小さい、一層より好ましくは１．３ｇ／１０分又はそれよりも小さい）メルトインデックス（Ｉ2）を有することが好ましい。このことは、特徴（ｂ）ではなく、特徴（ａ）を満たす物質については特に当てはまる。
【００３３】
エチレン配合物が、本発明の繊維を作製するために使用される実施形態はまた、好ましくは、４パーセント以上（より好ましくは５パーセント以上、さらにより好ましくは７パーセント以上）の８０℃での全体的な残存結晶性を有する。
【００３４】
本発明のための残存結晶性は、示差走査熱量測定法（ＤＳＣ）、すなわち、半結晶性ポリマーの融解及び結晶化を調べるために使用することができる一般的な技術を使用して求められる。ＤＳＣ測定の一般的原理、及び、半結晶性ポリマーを研究することへのＤＳＣの適用が、標準的な教本に記載される（例えば、Ｅ．Ａ．Ｔｕｒｉ編、Thermal Characterization of Polymeric Materials、Academic Press、1981）。本発明の実施において使用されるコポリマーのいくつかが、本質的には依然として同じままであるＴme、及び、コポリマーにおける不飽和コモノマーの量が増大するに従って低下するＴmaxを有するＤＳＣ曲線によって特徴づけられる。Ｔmeは、融解が終わる温度を意味する。Ｔmaxはピーク融解温度を意味する。
【００３５】
示差走査熱量測定法（ＤＳＣ）分析が、ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｉｎｃ．から得られるモデルＱ１０００ ＤＳＣを使用して測定される。ＤＳＣの較正が下記のように行われる。最初に、ベースラインが、サンプルをアルミニウムのＤＳＣ皿に何ら入れることなく、ＤＳＣを−９０℃から２９０℃に操作することによって得られる。その後、７ミリグラムの新鮮なインジウムサンプルが、サンプルを１８０℃に加熱し、サンプルを１４０℃に１０℃／分の冷却速度で冷却し、その後、サンプルを１４０℃で１分間、等温で保ち、その後、サンプルを１４０℃から１８０℃に１０℃／分の加熱速度で加熱することによって分析される。インジウムサンプルの融解熱及び融解の開始が求められ、融解の開始については１５６．６℃から０．５℃以内であり、融解熱については２８．７１Ｊ／ｇから０．５Ｊ／ｇ以内であることが確認される。その後、脱イオン水が、新鮮なサンプルの小さい１滴をＤＳＣ皿において２５℃から−３０℃に１０℃／分の冷却速度で冷却することによって分析される。サンプルは−３０℃で２分間、等温で保たれ、３０℃に１０℃／分の加熱速度で加熱される。融解の開始が求められ、０℃から０．５℃以内であることが確認される。
【００３６】
サンプルが薄いフィルムに圧縮され、約１７５℃でプレス機において融解され、その後、室温（２５℃）に空冷される。その後、３ｍｇ〜１０ｍｇの物質が直径６ｍｍのディスクに切断され、正確に重量測定され、軽いアルミニウム皿（約５０ｍｇ）に入れられる。蓋が、密閉雰囲気を保証するために皿に圧着される。サンプル皿がＤＳＣセルに入れられる。５０ｍｌ／分の窒素のパージガス流量が使用される。セルが、融解温度を６０℃越えた温度に１００℃／分の高速度で加熱される。サンプルがこの温度で約３分間保たれる。その後、サンプルは１０℃／分の速度で−４０℃に冷却され、その温度で３分間、等温で保たれる。その結果として、サンプルは、完全に融解するまで１０℃／分の速度で加熱される。得られたエンタルピー曲線が、ピーク融解温度、開始温度及びピーク結晶化温度、融解熱及び結晶化熱、Ｔme、ならびに、目的とする任意の他のＤＳＣ分析について分析される。それぞれの温度における残存結晶性を、−３０℃と、融解の終了との間で引かれるベースラインを求め、８０℃と、融解の終了との間での累積融解熱を得るために発熱を積分することによって計算することができる。この操作を、ＴＡ  Ａｄｖａｎｔａｇｅソフトウエアを使用して規定通りに行うことができる。その後、融解熱が完全結晶の融解熱によって除される。例えば、ポリエチレン系ポリマーについては、完全結晶についての融解熱が２９２Ｊ／ｇであり（これは１００パーセントの結晶性に対応する）、ポリプロピレン系ポリマーについては、完全結晶についての融解熱が１６５Ｊ／ｇである。一例として、８０℃と、融解の終了との間におけるポリエチレン系ポリマーの累積融解熱が１５．５Ｊ／ｇであるならば、この温度における残存結晶性は１５．５／２９２＝５．３パーセントである。
【００３７】
本発明の繊維を作製するために使用されるポリオレフィン配合物全体の分子量分布（ＭＷＤ）、すなわち、多分散度指数（ＰＤＩ）は好ましくは約３未満であり、より好ましくは約２．５未満である。「ＭＷＤ」、「ＰＤＩ」及び類似する用語は重量平均分子量（Ｍw）対数平均分子量（Ｍn）の比率（Ｍw／Ｍn）を意味する。ＰＤＩは、当分野では一般に知られている方法によって求めることができ、例えば、国際特許出願公開ＷＯ２００５／１１１２９１に記載されるようなゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により求めることができる。
【００３８】
好ましい実施形態において、第１のポリオレフィン成分及び第２のポリオレフィン成分は好ましくはそれぞれが３．０未満のＰＤＩを有し、より好ましくは約２．５未満のＰＤＩを有する。
【００３９】
本発明の繊維を作製するために使用される組成物は、フィラー（例えば、タルク、合成シリカ、沈降炭酸カルシウム、酸化亜鉛、硫酸バリウム及び二酸化チタン、ならびに、これらの混合物のフィラーなど）、加工助剤（例えば、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳＯ）など）、スリップ剤、ブロッキング防止剤、顔料（例えば、ＴｉＯ2など）、相溶化剤、架橋性を改善するための補助剤（例えば、ジエンなど）を含めて、１又はそれ以上の他の物質を都合良く含むことができる。フィラーの添加は組成物の０．１重量パーセント〜約２重量パーセントのレベルにおいて特に好ましい。
【００４０】
本発明において使用される配合物は、当分野では一般に知られているように、１又はそれ以上の反応装置においてその場で形成することができ、あるいは、乾式配合することができる。配合物がどのように形成されるかにかかわらず、好ましくは、特徴（ａ）を満たすポリオレフィン成分は、組成物の少なくとも約５０重量パーセント、好ましくは、組成物の少なくとも５５重量パーセント、より好ましくは、組成物の少なくとも約６０重量パーセントで、組成物の約９５重量パーセントまで、好ましくは、組成物の約８０重量パーセントまで、より好ましくは、組成物の約７０重量パーセントまでを含む。特徴（ｂ）を満たすポリオレフィン成分は好ましくは、組成物の少なくとも約５重量パーセント、より好ましくは、組成物全体の少なくとも約２０重量パーセント、一層より好ましくは、組成物全体の少なくとも約３０重量パーセントで、組成物の約５０重量パーセントまで、好ましくは、組成物の約４５重量パーセントまで、より好ましくは、組成物の約４０重量パーセントまでを含む。重量百分率の上記表示は、ある１つだけの成分が成分（ａ）及び成分（ｂ）の両方を満たさない場合に特に有効である。これは、このような場合、ある１つだけの成分がそれぞれの特徴の重量百分率に対して勘定に入れられるからである。例えば、特徴（ａ）及び特徴（ｂ）の両方を満たすセグメント化ブロックポリマーが使用されるとき、その場合、特徴（ｂ）を満たすポリオレフィン成分は組成物の約８０重量パーセントまでを含むことができる。
【００４１】
本発明の繊維はモノフィラメント繊維又は二成分繊維が可能であり、モノフィラメント繊維が一般には最も好ましい。「二成分繊維」は、２又はそれ以上の異なったポリマー領域又はポリマードメインを有する繊維を意味し、これに対して、モノフィラメント繊維は実質的に均一である。二成分繊維はまた、コンジュゲート化繊維又は多成分繊維として知られている。それぞれの領域を構成するポリマー組成物は通常、互いに異なっており、だが、２又はそれ以上の領域が同じポリマー組成物を含む場合がある。これらのポリマーは、二成分繊維の断面全体にわたって実質的に異なった区域に配置され、通常、二成分繊維の長さに沿って連続して広がる。二成分繊維の形態は、例えば、シース／コア配置（一方のポリマーが別のポリマーによって囲まれる）、並列配置、パイ配置、又は、「海における島」配置が可能である。
【００４２】
シース・コア配置が二成分繊維の好ましい実施形態である。そのような実施形態において、上記で記載された配合物が少なくともシースを構成することが好ましく、これに対して、コアもまた、上記で記載された配合物を含むことができ、又は、代替として、別の物質を含むことができる。コアは好ましくは、弾性ポリオレフィンを含む弾性物質、ならびに、他の物質（例えば、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）など）である。本発明の二成分繊維の別の実施形態において、コアは、特徴（ａ）を満たすポリオレフィン成分を含み、シースは、特徴（ｂ）を満たすポリオレフィン成分を含む。様々な二成分繊維が、米国特許第６，２２５，２４３号、同第６，１４０，４４２号、同第５，３８２，４００号、同第５，３３６，５５２号及び同第５，１０８，８２０号においてさらに記載される。
【００４３】
本発明の繊維は、当分野で公知である任意の方法によって上記の組成物から形成することができる。溶融紡糸が好ましい。溶融紡糸を、所与の設備により達成可能な最大速度までの速度で行うことができる（例えば、５００ｍ／分を越える速度、１０００ｍ／分を越える速度、及び、２０００ｍ／分を越える速度でさえ潜在的には達成可能である）。同様に、繊維は、当分野で公知である任意の方法によって架橋することができる。好適な架橋方法が米国特許第６，４３７，０１４号に開示される（これは、本開示において引用されるすべての参考文献が参考により組み込まれるように、その全体が参考により組み込まれる）。本発明の繊維は任意の厚さが可能であり、しかし、一般には、１０デニール〜４００デニールの繊維が最も好ましい。
【００４４】
本発明の繊維はそのまま（又は裸）で使用することができ、又は、非弾性繊維（例えば、綿、ウール又は合成物（例えば、ポリエステル又はナイロンなど）など）と一緒にして糸にすることができる。
【００４５】
繊維は、そのままであっても、又は、他の物質とともに糸で使用されようとも、公知の製造方法（例えば、織ること又は編むことなど）に従って繊維製品を作製するために、単独で、又は、他の糸と一緒に使用することができる。本発明の繊維は編み物用途に特によく適する。
【実施例】
【００４６】
本発明の有効性を実証するために、一連の繊維を、下記の物質を使用して作製した。
組成物Ａは、０．８６２ｇ／ｃｍ3の密度（これはＡＳＴＭ Ｄ７９２（方法Ｂ）に従って測定された）、１．２ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ2）（これはＡＳＴＭ １２３８（１９０℃、２．１６ｋｇの重量）に従って測定された）及び２．０の単分散度指数（ＰＤＩ）（ＧＰＣを使用して測定されたとき）を有するエチレン−ブチレンコポリマーの６５重量パーセントと、０．９０２ｇ／ｃｍ3の密度、１．０ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ2）、２．２のＰＤＩ、及び、２０．７パーセントの８０℃での残存結晶性を有するエチレン−オクテンコポリマーの３５重量パーセントとを含む。このエチレン−ブチレンコポリマーは特徴（ａ）を満たし、特徴（ｂ）を満たさず、このエチレン−オクテンコポリマーは特徴（ｂ）を満たし、しかし、特徴（ａ）を満たさない。組成物Ａについての８０℃超での残存結晶性は、上記で記載されたＤＳＣ法に従って測定されたとき、７．６パーセントである。組成物Ａの全体的密度は０．８７５ｇ／ｃｍ3である。
【００４７】
組成物Ｂは、０．８７５ｇ／ｃｍ3の密度及び３ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ2）を有する、ＣＧＣ触媒によるエチレン−オクテンコポリマーの１００パーセントである。組成物Ｂについての８０℃超での残存結晶性は０．４０パーセントである。
【００４８】
組成物Ｃは、０．８７０ｇ／ｃｍ3の密度及び１ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ2）を有する、ＣＧＣ触媒によるエチレン−オクテンコポリマーの１００パーセントである。組成物Ｃについての８０℃超での残存結晶性は０．０５パーセントである。
【００４９】
Ｃｙａｎｏｘ １７９０、Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ ９４４及びＰＤＭＳＯを含む添加剤パッケージの１．３重量パーセントが、十分な混合を保証するために押し出し機においてこれらの組成物のそれぞれに加えられる。
【００５０】
これらの配合された物質が、その後、０．８ｍｍのモノフィラメント円形金型を用いて、Ｆｏｕｒｎｅ溶融紡糸ラインで２８０℃〜２９０℃の間で、４０デニール、７０デニール及び１４０デニールの繊維を紡糸するために使用される。巻き取りが、表Ｉに示されるように４００ｍ／分〜６００ｍ／分の間で行われる。
【００５１】
これらの繊維を、破断点荷重、破断点伸び、及び、３００パーセント伸び荷重を求めるために評価する。４インチのあご間隔(jaw span)を有する空気圧つかみ具を備えるＩｎｓｔｒｏｎ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｓｔｅｒが、これらの測定値を、下記の手順を使用して得るために使用される。試験される弾性繊維のスプールを最初に、試験室の雰囲気（これは理想的には２３℃付近で、相対湿度が約５０パーセントである）に平衡化させる。その後、およそ６インチの長さの試験試料をスプールから得る。１ｍｇ／デニールで設定された予備引張り重り（pretension weight）（例えば、４０ｍｇの予備引張り重りが４０デニールの繊維に加えられる）を繊維試料の一方の端部に加える。ピンセットを使用して、試料の自由端をＩｎｓｔｒｏｎ試験機の上部つかみ具の中心に挿入し、その後、上部つかみ具を閉じる。予備引張り重りを自由に垂らし（必要ならば、ピンセットを使用して、繊維を下部つかみ具の中心に導く）、その後、下部つかみ具を閉じる。伸び及び力を記録するコンピューター又はストリップチャート記録計を用いて、クロスヘッドを、繊維が破断するまで２０インチ／分（約５０８ｍｍ／分）の速度で引き離す。破断時のパーセント伸びが、繊維が破断する点におけるサンプル長さにおける変化を最初のアゴ間隔により除し、１００倍することとして定義される。破断点荷重は、繊維が破断する点で測定されるグラム単位での力である。３００パーセントでの荷重は、その最初の長さの４倍である長さに繊維を伸ばすために要求される力である。
【００５２】
上記で示された組成物についての結果は下記の表Ｉに示される通りである。
【表１】
2009526925.tif 000002
【００５３】
その後、繊維が、ＡＳＴＭ  Ｄ−２７６５に従ってキシレン抽出分を使用して求められるとき、６０パーセントを超えるゲル含有量を有するように、繊維をｅ−ビーム照射によって架橋する。
【００５４】
動的機械的熱分析（ＤＭＴＡ）を、ねじれ又は引張りを何ら有しない３０本〜６０本の４０デニール繊維の束についてＲｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓ ＲＳＡＩＩＩで行う。温度を２５℃に設定し、５ｇの初期力を加える。温度を、弾性係数Ｅ’を１０ｒａｄ／ｓの一定の振動数でモニターしながら、５℃／分で増大させる。２ｇの最小引張り力を、温度が上昇するときの何らかのゆるみを避けるために試験期間中において維持する。この測定からの結果は表ＩＩに示される通りである。
【００５５】
【表２】
2009526925.tif 000003
【００５６】
収縮力もまた、４０デニールの繊維に対して測定した。上記で記載されたＩｎｓｔｒｏｎ試験機を使用して、繊維を８０℃の湯浴に浸し、その後、２０ｉｎ／分の速度で２５０パーセントの伸びに引っ張った（すなわち、この試験では、４インチの繊維が１４インチの総サンプル長さに１０インチ引っ張られる）。繊維をその伸びで１０分間保ち、その後、クロスヘッドを伸長と同じ速度でその最初の位置に戻し、このように繊維を収縮させる。その後、繊維に対する荷重を１０パーセント収縮及び２０パーセント収縮における収縮期間中に測定する。パーセント収縮が、２５０パーセントの伸び（すなわち、最初のゲージの３．５倍）での繊維の最大長さから定義される。例えば、１０パーセント収縮が、この試験では、最大伸び（１４インチ）の９０パーセント又は１２．６インチのゲージ長さで測定される。同様に、２０パーセント収縮が１１．２インチのゲージ長さで測定される。この測定からの結果は表ＩＩＩに示される通りである。
【００５７】
【表３】
2009526925.tif 000004
【００５８】
次に、４０デニールの繊維を５Ｘのドラフト（draft）で精紡機の前方送達ロールに送り込み、コア紡糸操作の期間中にポリエステル繊維の糸により覆う。スプールが解かれ、装置に送り込まれたときの破断の発生率及び繊維の脱線を操作の最初の３時間の期間にわたって記録する。平均結果（１０００個のスピンドルに基づいて１時間あたりの発生率について）は表ＩＶに示される通りである。
【００５９】
【表４】
2009526925.tif 000005
【００６０】
次に、コア紡績糸を使用して、編み布地を作製する。そのように製造された布地のベース重量を、単位面積の布地の正方形片の１つを重量測定することによって測定する。その後、この布地を、１００℃での３０分間のボイルオフ（boil-off）、次いで、スピン乾燥、及び、布地が乾燥するまでの６０℃〜７０℃でのタンブル乾燥に供する。周囲条件（相対湿度＝６５パーセント、温度＝２３℃）で４時間コンディショニングされた布地のベース重量を、前と同じ技術を使用して再び測定する。結果は表Ｖに示される通りである。
【００６１】
【表５】
2009526925.tif 000006
【国際調査報告】
2009526925.tif 000007
2009526925.tif 000008
2009526925.tif 000009