(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマーブレンドを含む繊維であって、前記ポリマーブレンドが、
２．０〜３．０のＭｗ／Ｍｎを有する９５重量％〜９９重量％の高密度エチレン系ポリマーと、
５ｇ／１０分〜１５ｇ／１０分のメルトインデックスを有する５重量％〜１重量％の低密度エチレン系ポリマーと、を含み、
前記繊維が、１デニール〜２デニールの線形質量密度及び８．５ｇ／デニール〜２０ｇ／デニールの３％割線弾性率を有する、前記繊維。
【請求項２】
１０ｇ／デニール〜２０ｇ／デニールの３％割線弾性率を有する、請求項１に記載の前記繊維。
【請求項３】
２６００ｍｐｍ〜３２００ｍｐｍの破断勾配（ｒａｍｐ−ｔｏ−ｂｒｅａｋ）を有する請求項１または２のいずれかに記載の前記繊維。
【請求項４】
前記高密度エチレン系ポリマーが、０．９３０ｇ／ｃｃ超〜０．９６ｇ／ｃｃの密度、及び１５ｇ／１０分〜２０ｇ／１０分のメルトインデックスを有する、請求項１〜３のいずれかに記載の前記繊維。
【請求項５】
前記高密度エチレン系ポリマーが、２．０未満のＭｚ／Ｍｗを有する、請求項１〜４のいずれかに記載の前記繊維。
【請求項６】
前記高密度エチレン系ポリマーが、１．１を超えるゼロせん断粘度比を有する、請求項１〜５のいずれかに記載の前記繊維。
【請求項７】
前記高密度エチレン系ポリマーが、１００未満のビニル／１０６炭素を有する、請求項１〜６のいずれかに記載の前記繊維。
【請求項８】
前記低密度エチレン系ポリマーが、０．９１５ｇ／ｃｃ〜０．９２５ｇ／ｃｃの密度、及び５ｇ／１０分〜１５ｇ／１０分のメルトインデックスを有する、請求項１〜７のいずれかに記載の前記繊維。
【請求項９】
前記繊維が、溶融紡糸繊維である、請求項１〜８のいずれかに記載の前記繊維。
【請求項１０】
前記繊維が、２デニールの線形質量密度、１０ｇ／デニール〜２０ｇ／デニールの３％割線弾性率、１．０ｇ／デニール超〜１．３ｇ／デニールの引張強度、及び２６００ｍｐｍ〜３２００ｍｐｍの破断勾配を有する、請求項１〜９のいずれかに記載の前記繊維。
【請求項１１】
前記繊維が、２０５Ｊ／ｇを超える結晶化熱を有する、請求項１〜１０のいずれかに記載の前記繊維。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の前記繊維を含む不織布。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本開示は、スパンボンド不織布に好適なエチレン系ポリマーの繊維に関する。スパンボンド不織布は、低目付、経済的、強靭、かつ布状の織物を提供するために、衛生、医療、産業、または自動車用途などの多様な用途で広く使用されている。おむつなどの衛生用品の場合、柔軟な不織布の必要性がある。不織布に使用されるエチレンポリマーに基づいた繊維は、ポリプロピレンに基づいた従来の不織布と比較した場合、向上した柔軟性を織物に与える。しかしながら、エチレン系ポリマーの繊維及びそれらで作製される不織布は、同等の繊維及びポリプロピレンから作製される織物と比較した場合、より低い弾性率及び引張強度を有する。類似の弾性率及び引張強度の欠如は、乳幼児おむつのような衛生用品への不織布の下流プロセスに関連する要件、ならびに最終使用性能要件のため、向上した柔軟性を提供するエチレン系ポリマーをポリプロピレンの代用とすることにおいて課題である。
【０００２】
したがって、増加した弾性率及び引張強度を有する柔軟な不織布を作製することができる、増加した弾性率及び引張強度を有するエチレン系ポリマー繊維の必要性が存在する。
【発明の概要】
【０００３】
本開示は、（ｉ）高密度エチレン系ポリマーと少量の（ｉｉ）低密度エチレン系ポリマーとのポリマーブレンドからなる繊維を提供する。この繊維は、正味の（ｉ）高密度エチレン系ポリマーからなる繊維と比較して、向上した弾性率を示す。
【０００４】
一実施形態において、本繊維は、（ｉ）２．０〜３．０のＭｗ／Ｍｎを有する９５重量％〜９９重量％の高密度エチレン系ポリマー、及び（ｉｉ）５ｇ／１０分〜１５ｇ／１０分のメルトインデックスを有する５重量％〜１重量％の低密度エチレン系ポリマーを含むポリマーブレンドを含む。この繊維は、１デニール〜２デニールの密度、及び８．５ｇ／デニール〜２０ｇ／デニールの３％割線弾性率を有する。
【０００５】
一実施形態において、本繊維は、２６００メートル毎分（ｍｐｍ）〜３２００ｍｐｍの破断勾配（ｒａｍｐ−ｔｏ−ｂｒｅａｋ）を有する。
【０００６】
本開示は、織物を提供する。一実施形態において、この織物は繊維を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】不飽和の測定について分析された領域を示すＮＭＲスペクトログラフである。
【図２】ＨＤＰＥ１、ＨＤＰＥ２、及びＰＰの１フィラメント当たり２デニールの繊維の荷重伸度曲線を示すグラフである。
【図３】ＨＤＰＥ１と３％、４％、及び５％のＬＤＰＥ２とのブレンドの１フィラメント当たり２デニールの繊維の荷重伸度曲線を示すグラフである。
【図４】様々なレベルのＬＤＰＥ２及びＬＤＰＥ３と混合されたＨＤＰＥ１の、１フィラメント当たり２デニールの繊維の３％の伸度における割線弾性率を示すグラフである。
【図５】繊維の高い表面粗さを図示する、１００％の高密度エチレン系ポリマーＨＤＰＥ１で作製されたスパンボンド不織布の走査電子顕微鏡検査（ＳＥＭ）の顕微鏡写真である。挿入の顕微鏡写真は、厚さ方向に切断した織物の光学顕微鏡検査によって得られ、繊維内の大きな球晶の存在を指し示し、高い表面粗さを引き起こす。
【図６】平滑な繊維を図示する、１００％の高密度エチレン系ポリマーＨＤＰＥ２で作製されたスパンボンド不織布のＳＥＭ顕微鏡写真である。挿入の顕微鏡写真は、厚さ方向に切断した織物の光学顕微鏡検査によって得られ、繊維内の球晶を指し示さず、高い表面粗さを引き起こす。
【図７】図５のものと同様の表面粗さを図示する、１００％のＨＤＰＥ１で作製されたモノスパン繊維のＳＥＭ顕微鏡写真である。挿入の顕微鏡写真は、厚さ方向に切断した織物の光学顕微鏡検査によって得られ、微細な球顆状形態の存在を指し示す。
【図８】混合によって達成された繊維の平滑な表面を図示する、９７％のＨＤＰＥ１及び３％のＬＤＰＥ２のモノスパン繊維の走査電子顕微鏡検査によって取られたＳＥＭ顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本開示は、繊維を提供する。この繊維は、
（Ａ）２．０〜３．０のＭｗ／Ｍｎを有する９５重量％〜９９重量％の高密度エチレン系ポリマーと、
（Ｂ）５ｇ／１０分〜１５ｇ／１０分のメルトインデックスを有する５重量％〜１重量％の低密度エチレン系ポリマーと、を含むポリマーブレンドからなる。
この繊維は、１デニール〜２デニールの密度及び８．５ｇ／デニール〜２０ｇ／デニールの３％割線弾性率を有する。
【０００９】
一実施形態において、繊維は、１デニール〜２デニールの密度、及び１０ｇ／デニール〜２０ｇ／デニールの３％割線弾性率を有する。
【００１０】
「繊維」は、本明細書で使用される場合、長さと密度の比率が１０を超える素材の細長いストランドである。繊維は、典型的に、球状、または実質的に球状の断面を有する。繊維の他の断面形状としては、三葉形状、または平坦な（すなわち、「リボン」のような）形状が挙げられる。繊維は、両方とも平行、または実質的に平行な側面を有するフィルムを除外する。
【００１１】
１．高密度エチレン系ポリマー
繊維は、高密度エチレン系ポリマーを含む。用語「エチレン系ポリマー」は、５０モルパーセント超の重合されたエチレンモノマー（重合可能なモノマーの総量に基づく）を含有し、任意に、少なくとも１つのコモノマーを含有し得るポリマーである。「高密度エチレン系ポリマー」（または「ＨＤＰＥ」）は、０．９３０ｇ／ｃｃを超える密度、または０．９３０ｇ／ｃｃ超〜０．９７ｇ／ｃｃの密度を持つエチレン系ポリマーである。ＨＤＰＥは、エチレンホモポリマーまたは、１つ以上のＣ３−Ｃ１０α−オレフィンと共重合されたエチレンモノマーからなるエチレンコポリマーであり得る。
【００１２】
ＨＤＰＥは、（ａ）エチレン由来の、１００重量％以下、例えば、少なくとも７０重量％、または少なくとも８０重量％、または少なくとも９０重量％の単位、及び（ｂ）１つ以上のα−オレフィンコモノマー由来の、３０重量％未満、例えば、２５重量％未満、または２０重量％未満、または１０重量％未満の単位を含む。
【００１３】
α−オレフィンコモノマーは、典型的に、２０個以下の炭素原子を有する。例えば、α−オレフィンコモノマーは、３〜１０個の炭素原子、または３〜８個の炭素原子を有し得る。例示的なα−オレフィンコモノマーは、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン、及び４−メチル−１−ペンテンを含むが、これらに限定されない。一実施形態において、１つ以上のα−オレフィンコモノマーは、例えば、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、及び１−オクテン、及びそれらの組み合わせから選択され得る。さらなる実施形態において、１つ以上のα−オレフィンコモノマーは、１−ヘキセン、１−オクテン、及びそれらの組み合わせから選択される。
【００１４】
ＨＤＰＥは、１５，０００〜１５０，０００ダルトンの範囲内の重量平均分子量（Ｍｗ）を有する。例えば、分子量（Ｍｗ）は、下限１５，０００、２０，０００、または３０，０００ダルトン〜上限１００，０００、１２０，０００、または１５０，０００ダルトンである。
【００１５】
ＨＤＰＥは、２．０〜３．０の範囲の分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）を有する。例えば、Ｍｗ／Ｍｎは、下限２．０、２．１、または２．２〜上限２．５、２．７、２．９、または３．０であり得る。
【００１６】
一実施形態において、ＨＤＰＥは、２．０または２．２〜２．４または２．５のＭ‐ｗ／Ｍｎを有する。
【００１７】
ＨＤＰＥは、１５ｇ／１０分（ｍｉｎ）〜３０ｇ／１０分の範囲のメルトインデックス（ＭＩまたはＩ２）を有する。例えば、メルトインデックス（Ｉ２）は、下限１５、１６、１７、１８または２０ｇ／１０分〜上限１８、２０、２４、２６、２８、または３０ｇ／１０分であり得る。
【００１８】
一実施形態において、ＨＤＰＥは、ＨＤＰＥの１００万重量部当たりのハフニウム系メタロセン触媒から残留した、１００重量部以下、例えば、０重量部または０重量部超〜１０重量部未満、または８重量部未満、または５重量部未満、または４重量部未満、または１重量部未満、または０．５重量部未満、または０．１重量部未満のハフニウム残渣を含む。ＨＤＰＥ内のハフニウム系メタロセン触媒から残留したハフニウム残渣は、参照基準へ較正される蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）によって測定され得る。ＨＤＰＥポリマー樹脂粒子は、高温で、Ｘ線測定で約３／８インチの厚さを有するプラークへ圧縮成形され得る。０．１ｐｐｍを下回るような非常に低い金属の濃度において、本ＨＤＰＥ内に存在する金属残渣を決定するために、誘導結合プラズマ原子分光分析（ＩＣＰ−ＡＥＳ）が好適な方法である。
【００１９】
別の実施形態において、ＨＤＰＥは、ＨＤＰＥの１００万重量部当たりの多価アリールオキシエーテルの金属錯体を含む触媒系から残留した、０重量部または０重量部超〜１００重量部以下、または１０重量部未満、または８重量部未満、または５重量部未満、または４重量部未満、または１重量部未満、または０．５重量部未満、または０．１重量部未満の金属錯体残渣を含む。ＨＤＰＥ内の多価アリールオキシエーテルの金属錯体を含む触媒系から残留した金属錯体残渣は、参照基準へ較正される蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）によって測定され得る。ＨＤＰＥポリマー樹脂粒子は、好ましい方法において、高温で、Ｘ線測定で約３／８インチの厚さを有するプラークへ圧縮成形され得る。０．１ｐｐｍを下回るような非常に低い金属錯体の濃度において、本ＨＤＰＥ内に存在する金属錯体残渣を決定するために、ＩＣＰ−ＡＥＳが好適な方法である。
【００２０】
一実施形態において、ＨＤＰＥは、以下の構造（Ｉ）によって表される［２，２’’’−［１，３−プロパンジイルビス（オキシ−κＯ）］ビス［３’’，５，５’’−トリス（１，１−ジメチルエチル）−５’−メチル［１，１’：３’，１’’−テルフェニル］−２’−オラト−κＯ］］ジメチル−、（ＯＣ−６−３３）−ジルコニウムである、多価アリールオキシエーテル（以後、多価アリールオキシエーテル−触媒ＨＤＰＥ）によって生成される。
【００２１】
【化１】
0006324483.tif 000002
【００２２】
一実施形態において、多価アリールオキシエーテル−触媒ＨＤＰＥは、１つ、いくつか、または全ての以下の特性を持つエチレン／オクテンコポリマーである。
−０．９３ｇ／ｃｃ超〜０．９６ｇ／ｃｃの密度
−２．０〜２．５のＭｗ／Ｍｎ
−１５ｇ／１０分〜２０ｇ／１０分のＩ２
−２．０未満、または１．０、または１．３〜１．５、または１．６、２．０未満のＭｚ／Ｍｗ
−１．１を超える、または１．２〜１．５のＺＳＶＲ
−１００未満、または１０、または２５、または５０〜７５、１００ビニル１０６炭素（Ｃ）未満までのビニル／１０６炭素（Ｃ）
【００２３】
ＨＤＰＥは、本明細書で開示される２つ以上の実施形態を含み得る。
【００２４】
２．低密度ポリエチレン
本繊維のブレンドは、低密度エチレン系ポリマーを含む。「低密度エチレン系ポリマー」（または「ＬＤＰＥ」）は、０．９１５ｇ／ｃｃ〜０．９３０ｇ／ｃｃの密度を有するエチレンホモポリマーであり、タービュラープロセスまたはオートクレーブプロセス、またはそれらの混成において、高圧遊離ラジカル重合によって生成される。ＬＤＰＥは、直鎖状低密度ポリエチレンを除外し、高密度ポリエチレン（すなわち、０．９３ｇ／ｃｃを超える密度を持つエチレン系ポリマー）を除外する。
【００２５】
ＬＤＰＥは、５．０を超える、または６．０を超えるＭｗ／Ｍｎを有する。一実施形態において、ＬＤＰＥは、下限６．０、または７．０、または８．０〜上限１０．０、または１１．０、または１２．０、または１３．０、または１４．０、または１５．０を持つＭｗ／Ｍｎを有する。
【００２６】
ＬＤＰＥは、１ｇ／１０分〜３０ｇ／１０分のＩ２を有する。一実施形態において、ＬＤＰＥは、５ｇ／１０分〜１５ｇ／１０分のＩ２を有する。
【００２７】
一実施形態において、ＬＤＰＥは、０．９１５ｇ／ｃｃ〜０．９２５ｇ／ｃｃの密度、及び５ｇ／１０分〜１５ｇ／１０分のメルトインデックスを有する。
【００２８】
一実施形態において、ＬＤＰＥは、高圧管形反応器内で生成される。（「ＨＰ−ＬＤＰＥ」）。ＨＰ−ＬＤＰＥは、０．９１５ｇ／ｃｃまたは０．９２０ｇ／ｃｃ〜０．９３ｇ／ｃｃの密度を有する。ＨＰ−ＬＤＰＥは、５ｇ／１０分、または６ｇ／１０分、または７ｇ／１０分〜８ｇ／１０分、または９ｇ／１０分、または１０ｇ／１０分のＩ２を有する。
【００２９】
一実施形態において、ＬＤＰＥは、１つ、いくつか、または全ての以下の特性を持つＨＰ−ＬＤＰＥ（タービュラー）である。
−０．９１５ｇ／ｃｃ〜０．９３０ｇ／ｃｃの密度
−５．０〜７．０のＭｗ／Ｍｎ
−１０ｇ／１０分〜２０ｇ／１０分のＩ２
【００３０】
一実施形態において、ＬＤＰＥは、オートクレーブで生成され、１つ、いくつか、または全ての以下の特性を有する。
−０．９１５ｇ／ｃｃ〜０．９２０ｇ／ｃｃの密度
−１１．０〜１２．０のＭｗ／Ｍｎ
−７ｇ／１０分〜９ｇ／１０分のＩ２
【００３１】
ＨＤＰＥ及びＬＤＰＥのそれぞれは、１つ以上の添加剤などの追加の、任意の成分をさらに含み得る。そのような添加剤としては、帯電防止剤、着色促進剤、染料、潤滑剤、充填剤、顔料、一次酸化防止剤、二次酸化防止剤、加工助剤、紫外線安定剤、ブロッキング防止剤、スリップ剤、粘着剤、難燃剤、抗微生物剤、減臭剤、抗真菌剤、及びそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。ＨＤＰＥ及びＬＤＰＥのそれぞれは、そのような添加剤を含む個々の樹脂の重量に基づいて、そのような添加剤の総重量で約０．１〜約１０パーセントを含有し得る。
【００３２】
本ＬＤＰＥは、本明細書で開示される２つ以上の実施形態を含み得る。
【００３３】
３．繊維
本繊維は、モノフィラメント繊維、ホモフィル繊維、または複合繊維であり得る。
【００３４】
一実施形態において、繊維は、モノフィラメント繊維である。「モノフィラメント繊維」または「モノファイバー」は、不定の（すなわち、所定ではない）長さの素材の連続的なストランドであり、それに対して、「ステープルファイバー」は、明確な長さの断続的なストランド（すなわち、切断されたか、さもなければ所定の長さの切片へ分割されたストランド）である。
【００３５】
一実施形態において、繊維は、ホモフィル繊維である。「ホモフィル繊維」は、単一のポリマー領域またはドメインを有する、及びいずれの他の別個のポリマー領域を有しない（複合繊維である場合）、繊維である。
【００３６】
一実施形態において、繊維は、複合繊維である。「複合繊維」は、２つ以上の別個のポリマー領域またはドメインを有する繊維である。複合繊維はまた、コンジュゲートファイバーまたは多成分繊維としても知られる。ポリマーは、通常、互いに異なるが、２つ以上の成分は、同じポリマーを含み得る。ポリマーは、複合繊維の断面にわたって、実質的に別個の区域に配列され、通常、複合繊維の長さに沿って延伸する。複合繊維の構成は、例えば、鞘／芯配置（１つのポリマーが別のポリマーに包囲される）、並列配置、パイ状配置、または「アイランズ・イン・ザ・シー」配置であり得る。
【００３７】
繊維は、溶融紡糸繊維またはメルトブロー繊維であり得る。
【００３８】
一実施形態において、繊維は、溶融紡糸繊維である。「溶融紡糸繊維」は、本明細書で使用される場合、溶融紡糸プロセスによって生成される繊維である。溶融紡糸は、複数の微細なダイ細管（例えば、紡糸口金など）を通じて、ポリマー溶融体を溶融フィラメントとして押出成形しながら、同時に、溶融フィラメントの密度を低減する延伸力を適用するプロセスである。溶融フィラメントは、繊維を形成するその溶融温度未満に冷却するときに、固体化する。用語「溶融紡糸」は、安定した繊維紡糸（短紡及び長紡を含む）及びバルク連続フィラメント繊維を包含する。溶融紡糸繊維は、冷間引抜きであり得る。
【００３９】
一実施形態において、繊維は、メルトブロー繊維である。「メルトブロー繊維」は、複数の微細な、通常環状のダイ細管を通じて、溶融熱可塑性ポリマー組成物を溶融スレッドまたはフィラメントとして押出成形することによって、低減された密度までスレッドまたはフィラメントを細くするように機能する高速のガス流（例えば、空気）を、収束するように形成される繊維である。フィラメントまたはスレッドは、高速のガス流によって運搬され、収集表面上に堆積されて、通常１０ミクロンより小さい平均密度を持つ無造作に分散した繊維のウェブを形成する。
【００４０】
一実施形態において、繊維は、１デニール、または２デニール、または３デニール、または４デニールの下限、及び５デニール、または６デニール、または７デニール、または８デニール、または９デニール、または１０デニールの上限を持つ密度を有する。
【００４１】
一実施形態において、繊維は、２デニール以上の密度及び２６００メートル毎分（ｍｐｍ）〜３２００ｍｐｍの破断勾配を有する。
【００４２】
一実施形態において、繊維は、２デニールの密度を有し、１．０ｇ／デニール〜１．３ｇ／デニールの引張強度を有する。
【００４３】
繊維は、任意に、１つ以上の他の添加剤を含み得る。好適な添加剤の非限定的な例として、安定剤、酸化防止剤、充填剤、着色剤、核剤、離型剤、分散剤、触媒失活剤、紫外線吸収剤、難燃剤、着色料、離型剤、潤滑剤、帯電防止剤、顔料、前述のいずれかの組み合わせが挙げられる。
【００４４】
本繊維は、本明細書で開示される２つ以上の実施形態を含み得る。
【００４５】
４．織物
本繊維を使用して、織物スパンボンド不織布、梳繊接合ウェブ、織布、編物、織テープ、及び人工芝を作製することができる。
【００４６】
一実施形態において、本繊維を使用して、不織布を作製する。本明細書で使用される場合、「不織」または「不織布」、または「不織布素材」は、機械的インターロックによって、または繊維の少なくとも一部を融合させることなどによって、ランダムウェブ内に結束される、繊維の組立体（例えば、鞘／芯、アイランズ・イン・ザ・シー、並列、セグメント化パイなど）である。本開示による不織布は、異なる技法によって製作され得る。そのような方法としては、スパンボンドプロセス、梳繊ウェブプロセス、エアレイドプロセス、熱カレンダリングプロセス、接着結合プロセス、熱風結合プロセス、ニードルパンチプロセス、水流交絡プロセス、電界紡糸プロセス、及びそれらの組み合わせが挙げられるが、それらに限定されない。
【００４７】
一実施形態において、本繊維は、スパンボンドプロセスによって生成される。スパンボンドプロセスにおいて、不織布の製作は、（ａ）ＨＤＰＥ／ＬＤＰＥブレンドのストランドを、紡糸口金から押出成形するステップと、（ｂ）通常、ブレンドの溶融ストランドの固体化を速めるために冷却される、ブレンドのストランドを空気流で急冷するステップと、（ｃ）空気流内でフィラメントを空圧で同調させることによって、または紡織繊維産業において一般的に使用される型式の機械的引張ロールにそれらを巻きつけることによってのいずれかで適用され得る引張力を用いて、急冷区域を通じてフィラメントを前進させることによって細くするステップと、（ｄ）引張ストランドを、例えば動式篩または多孔ベルトなどの小孔状表面上のウェブへ収集するステップと、（ｅ）ばらのストランドのウェブを不織布へ結合するステップと、を含む。結合は、限定されないが、熱カレンダリングプロセス、接着結合プロセス、熱風結合プロセス、ニードルパンチプロセス、水流交絡プロセス、及びそれらの組み合わせを含む、様々な手段によって達成され得る。
【００４８】
スパンボンド不織布は、多層または積層構造に形成され得る。そのような多層構造は、少なくとも２つ以上の層を含み、少なくとも１つ以上の層は本開示によるスパンボンド不織布であり、１つ以上の他の層は、１つ以上のメルトブロー不織層、１つ以上のウェットレイド不織層、１つ以上のエアレイド不織層、任意の不織または溶融紡糸プロセスによって生成された１つ以上のウェブ、キャストフィルム、ブローフィルムなどの１つ以上のフィルム層、例えば、押出成形コーティング、スプレーコーティング、グラビアコーティング、印刷、浸漬、キスロール、またはブレードコーティングによるコーティング組成物由来の１つ以上のコーティング層から選択される。積層構造は、任意の数の結合方法（熱結合、接着積層、水流交絡、ニードルパンチ）によって、接合され得る。構造は、Ｓ〜ＳＸ、またはＳＸＸ、またはＳＸＸＸ、またはＳＸＸＸＸ、またはＳＸＸＸＸＸの範囲であり得、構造中、Ｘが、フィルム、コーティング、または任意の組み合わせの他の不織素材であり得る。追加のスパンボンド層は、本明細書に記載されるように、エチレン系ポリマー組成物から、及び、任意に１つ以上のポリマー及び／または添加剤との組み合わせで、作製され得る。
【００４９】
ステープルまたはバインダー繊維の場合、繊維は、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの合成繊維、またはセルロース、レーヨン、または綿などの天然繊維を含む、様々な他の繊維で混合され得る。これらの繊維は、不織ウェブにウェットレイド、エアレイド、または梳繊され得る。不織ウェブは、次いで、他の素材へ積層され得る。
【００５０】
スパンボンド不織布は、限定されないが、おむつ、女性用衛生用品、成人用失禁製品、ウェットティッシュ、包帯、及び使い捨てスリッパならびに履物などの吸収性衛生製品、隔離用ガウン、外科手術用ガウン、外科手術用ドレープ及びカバー、外科手術用手術着、帽子、マスク、ならびに医療品包装などの医療用途を含む、様々な最終使用用途で使用され得る。
【００５１】
一実施形態において、本繊維を、梳繊ラインと共に使用して織物を生成することができる。
【００５２】
一実施形態において、本繊維を使用して、敷物、織布、人工芝、または他の繊維含有用品を作製することができる。
【００５３】
定義
用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」及びそれらの派生語は、いずれの追加の構成要素または手順の存在を除外しない。用語「〜から本質的になる」は、操作性に欠かせないものを除いて、いずれの他の構成要素または手順を除外する。用語「〜からなる」は、特に述べられていない、いずれの構成要素または手順を除外する。
【００５４】
用語「デニール」は、繊維の線形質量密度である。デニールは、繊維長さ９０００メートル当たりの繊維のグラムとして定義される。
【００５５】
用語「ポリマー」は、同じまたは異なる種類のモノマーを重合することによって調製される、高分子化合物である。「ポリマー」は、ホモポリマー、コポリマー、ターポリマー、インターポリマーなどを含む。用語「インターポリマー」とは、少なくとも２つの種類のモノマーまた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。それには、コポリマー（通常、２つの異なる種類のモノマーまたはコモノマーから調製されるポリマーを指す）、ターポリマー（通常、３つの異なる種類のモノマーまたはコモノマーから調製されるポリマーを指す）、テトラポリマー（通常、４つの異なる種類のモノマーまたはコモノマーから調製されるポリマーを指す）、などを含むが、それらに限定されない。
【００５６】
用語「破断勾配」は、メートル毎分（またはｍｐｍ）での、溶融紡糸繊維が完全に破断して断続的である伸線速度である。
【００５７】
試験方法
密度
【００５８】
密度のために測定する試料を、ＡＳＴＭ  Ｄ−１９２８に従って調製する。測定は、方法ＢのＡＳＴＭ  Ｄ−７９２を使用して、試料押圧の１時間内に作成される。
【００５９】
メルトインデックス
メルトインデックス（ＭＩ）、またはＩ２を、ＡＳＴＭ−Ｄ  １２３８、条件１９０℃／２．１６ｋｇに従って測定し、１０分ごとに溶出されるグラムで報告する。Ｉ１０を、ＡＳＴＭ−Ｄ  １２３８、条件１９０℃／１０ｋｇに従って測定し、１０分ごとに溶出されるグラムで報告する。
【００６０】
高温ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）
ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）システムは、内蔵の示差屈折計（ＲＩ）（他の好適な濃度検出器は、Ｐｏｌｙｍｅｒ  ＣｈＡＲ（Ｖａｌｅｎｃｉａ，Ｓｐａｉｎ）からのＩＲ４赤外線検出器を含み得る）を装備した、１５０℃の高温クロマトグラフであるＷａｔｅｒｓ（Ｍｉｌｆｏｒｄ，Ｍａｓｓ）（他の好適な高温ＧＰＣ器具は、Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ（Ｓｈｒｏｐｓｈｉｒｅ，ＵＫ）Ｍｏｄｅｌ  ２１０及びＭｏｄｅｌ  ２２０を含む）からなる。データ収集を、Ｖｉｓｃｏｔｅｋ  ＴｒｉＳＥＣソフトウェア、バージョン３、及び４−チャネルＶｉｓｃｏｔｅｋ  Ｄａｔａ  Ｍａｎａｇｅｒ  ＤＭ４００を使用して実施する。このシステムはまた、Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ（Ｓｈｒｏｐｓｈｉｒｅ，Ｕｎｉｔｅｄ  Ｋｉｎｇｄｏｍ）からのオンライン溶媒脱気装置を装備する。
【００６１】
好適な高温ＧＰＣカラムは、４つの３０ｃｍ長Ｓｈｏｄｅｘ  ＨＴ８０３  １３ミクロンカラムまたは、２０ミクロンの混合孔寸法パッキングの４つの３０ｃｍ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｌａｂｓカラム（ＭｉｘＡ  ＬＳ，Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｌａｂｓ）のように使用され得る。試料のカルーセル・コンパートメントを、１４０℃で動作し、カラムコンパートメントを１５０℃で動作する。試料は、５０ミリリットルの溶媒中で、０．１グラムのポリマーの濃度で調製される。クロマトグラフィーの溶媒及び試料調製溶媒は、２００ｐｐｍのトリクロロベンゼン（ＴＣＢ）を含有する。両方の溶媒とも、窒素で散布される。ポリエチレン試料を、１６０℃で、４時間緩やかに攪拌する。注入量は、２００マイクロリットルである。ＧＰＣを通じた流速を、１ｍｌ／分に設定する。
【００６２】
ＧＰＣカラムの設定を、２１の狭分子量分布ポリスチレン基準を行うことによって較正する。基準の分子量（ＭＷ）は、５８０〜８，４００，０００の範囲であり、基準は、６つの「カクテル」混合物中に含有される。各基準混合物は、少なくとも１０個の個々の分子量間の分離を有する。基準混合物を、Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓから購入する。ポリスチレン基準を、１，０００，０００以上の分子量に対する５０ｍＬの溶媒中に０．０２５ｇで、及び１，０００，０００未満の分子量に対する５０ｍＬの溶媒中に０．０５ｇで調製する。ポリスチレン基準を、８０℃で、３０分の緩やかな攪拌によって融解する。狭い基準混合物を最初に行い、次いで、分解を最小限にするために、最高分子量成分を減少させる。ポリスチレン基準のピーク分子量を、以下の等式（Ｗｉｌｌｉａｍｓ  ａｎｄ  Ｗａｒｄ，Ｊ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．，Ｐｏｌｙｍ．Ｌｅｔｔｅｒｓ，６，６２１（１９６８）に記載されるように）を使用して、ポリエチレン分子量へ変換する。
Ｍポリエチレン＝Ａｘ（Ｍポリスチレン）Ｂ、
式中、Ｍが、ポリエチレンまたはポリスチレンの分子量（示されるように）であり、Ｂが、１．０と等しい。Ａが、約０．３８〜約０．４４の範囲内であり得ることは当業者に既知であり、広いポリエチレン基準を使用して、較正の時間で決定される。分子量分布（ＭＷＤまたはＭｗ／Ｍｎ）などの分子量値を得るこのポリエチレン較正方法の使用、及び関連する統計値（一般に、従来のＧＰＣまたはｃｃ−ＧＰＣ結果を指す）は、本明細書において、Ｗｉｌｌｉａｍｓ及びＷａｒｄの修正方法として定義される。
【００６３】
分子量分布の時間、Ｍｎ（数平均分子量）、Ｍｗ（重量平均分子量）、及びＭｚ（Ｚ平均分子量）は、以下のようにデータから算出され、Ｗｉは、分子量Ｍｉを持つ種別の重量分率である。
【００６４】
【数１】
0006324483.tif 000003
【００６５】
示差走査熱量測定
測定を、ＲＣＳ（冷蔵された冷却システム）及びオートサンプラを装備する、ＴＡ  ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｑ１０００  ＤＳＣを用いて実施する。各試料をまず、１７５℃で、薄いフィルムへ溶融押圧し、溶けた試料は次いで、室温まで空冷する。３〜１０ｍｇの直径６ｍｍの試験体を、冷却したポリマーから抽出し、はかりにかけて、軽量アルミニウム鍋（約５０ｍｇ）の中へ配置し、シャットを折り曲げる。試料の熱挙動を、試料温度を上げる及び下げることによって決定し、温度プロファイルに対する熱流を生み出す。試験のあいだ、５０ｍｌ／分の窒素パージガス流を使用する。最初に、試料を１８０℃まで急速に加熱し、その熱履歴を除去するために３分間等温を保持する。次に、試料を、１０℃／分の冷却速度で−４０℃まで冷却し、−４０℃で３分間等温を保持する。試料を、次いで、１０℃／分の加熱速度で１５０℃（２回目の加熱スキャン）まで加熱する。冷却及び加熱（２回目のスキャン）曲線を記録する。冷却曲線を、結晶化の開始から−２０℃までの基線の終点を設定することによって、分析する。加熱曲線を、−２０℃から溶融の終了までの基線の終点を設定することによって、分析する。決定される値は、ピーク溶融温度（Ｔｍ）、ピーク結晶化温度（Ｔｃ）、溶融熱（Ｈｆ）（Ｊ／ｇで）、及び結晶化熱（Ｈｃ）（Ｊ／ｇで）である。
【００６６】
クリープゼロせん断粘度測定法
ゼロせん断粘度を、直径２５ｍｍの平行板を１９０℃で使用して、ＡＲ−Ｇ２ストレス・コントロールド・レオメーター（ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ；Ｎｅｗ  Ｃａｓｔｌｅ，Ｄｅｌ）上で行うクリープ試験によって得る。レオメーターオーブンを、ゼロ点に固定する前に、少なくとも３０分間試験温度へ設定する。試験温度で、圧縮成形された試料ディスクをその板の間に挿入し、５分間平衡状態となるようにする。次いで、上板を、所望の試験差（１．５ｍｍ）を超える５０μｍまで下げる（ｌｏａｒｅｄ  ｄｏｗｎ）。任意の余分な素材を切り落とし、上板を所望の差まで下げる（ｌｏａｒｅｄ  ｄｏｗｎ）。測定は、５Ｌ／分の流速の窒素パージにおいて完了する。デフォルトのクリープ時間を、２時間に設定する。
【００６７】
２０Ｐａの継続的な低いせん断応力を、安定状態のせん断速度がニュートン領域であるのに十分低いことが確実である全ての試料に適用する。結果として得た安定状態のせん断速度は、この研究における試料について、１０−３〜１０−４ｓ−１の範囲内である。安定状態は、ログ（Ｊ（ｔ））対ログ（ｔ）のプロットの残り１０％の時間窓における全てのデータについての線形回帰を取ることによって決定され、Ｊ（ｔ）が、クリープコンプライアンスであり、ｔが、クリープ時間である。線形回帰の傾斜が０．９７を超える場合、安定状態に到達したとみなされ、次いでクリープ試験は停止する。この研究における全ての場合で、傾斜は、２時間以内に判定基準を満たした。安定状態のせん断速度は、ε対ｔのプロットの残り１０％の時間窓における全てのデータ点の線形回帰の傾斜から決定され、εは張力である。ゼロせん断粘度は、適用される応力と安定状態のせん断速度との比率から決定される。
【００６８】
試料が、クリープ試験中に分解されたかどうかを決定するために、小振幅振動せん断試験を、０．１〜１００ｒａｄ／秒の同じ試験体上で、クリープ試験の前及び後に行う。２つの試験の複素粘度値を、比較する。０．１ｒａｄ／秒での粘度値の差が５％を超える場合、試料は、クリープ試験中に分解していたとみなされ、その結果は破棄される。
【００６９】
ゼロせん断粘度比（ＺＳＶＲ）は、以下の等式による同等の重量平均分子量（Ｍｗ−ｇｐｃ）における、分岐状ポリエチレン素材のゼロせん断粘度（ＺＳＶ）と直鎖状ポリエチレン素材のＺＳＶとの比率として定義される。
【００７０】
【数２】
0006324483.tif 000004
【００７１】
ＺＳＶ値は、上述の方法によって、１９０℃でのクリープ試験から得られる。Ｍｗ−ｇｐｃ値を、従来のＧＰＣ法によって決定する。直鎖状ポリエチレンのＺＳＶとそのＭｗ−ｇｐｃとの間の相関関係は、一連の直鎖状ポリエチレン参照素材に基づいて確立される。ＺＳＶとＭｗの関係についての説明は、ＡＮＴＥＣ  ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ：Ｋａｒｊａｌａ，Ｔｅｒｅｓａ  Ｐ．；Ｓａｍｍｌｅｒ，Ｒｏｂｅｒｔ  Ｌ．；Ｍａｎｇｎｕｓ，Ｍａｒｃ  Ａ．；Ｈａｚｌｉｔｔ，Ｌｏｎｎｉｅ  Ｇ．；Ｊｏｈｎｓｏｎ，Ｍａｒｋ  Ｓ．；Ｈａｇｅｎ，Ｃｈａｒｌｅｓ  Ｍ．，Ｊｒ．；Ｈｕａｎｇ，Ｊｏｅ  Ｗ．Ｌ．；Ｒｅｉｃｈｅｋ，Ｋｅｎｎｅｔｈ  Ｎの中で見出すことができる。ポリオレフィン中の低レベルの長鎖分岐の検出。Ａｎｎｕａｌ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ−Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ（２００８），６６ｔｈ  ８８７−８９１。
【００７２】
１Ｈ  ＮＭＲ法
３．２６ｇの原液を、１０ｍｍのＮＭＲ管中の０．１３３ｇのポリオレフィン試料へ添加する。原液は、テトラクロロエタン−ｄ２（ＴＣＥ）及び、０．００１ＭのＣｒ３＋を持つテトラクロロエチレン（５０：５０、ｗ：ｗ）の混合物である。管中の溶液を、Ｎ２で５分間パージして、酸素量を低減させる。密封された試料の管を、室温で一晩放置して、ポリマー試料を膨潤させる。試料を、震盪しながら１１０℃で融解する。試料は、例えば、エルカミドなどのスリップ剤といった、不飽和の一助となり得る添加剤を含まない。
【００７３】
１Ｈ  ＮＭＲを、１０ｍｍのクリオプローブを用いて、１２０℃で、Ｂｒｕｋｅｒ  ＡＶＡＮＣＥ  ４００  ＭＨｚ分光器上で行った。
【００７４】
２つの実験を行い、不飽和を得た：対照実験及び二重予備飽和実験。対照実験については、データを、ＬＢ＝１  Ｈｚを持つ指数窓関数で処理し、基線を７〜−２ｐｐｍに補正する。ＴＣＥの残留１Ｈからの信号を、１００へ設定して、−０．５〜３ｐｐｍの整数Ｉ合計を、対照実験の全ポリマーからの信号として使用する。ポリマー中のＣＨ２基、ＮＣＨ２の数は、以下のように計算される。
ＮＣＨ２＝Ｉ合計／２
【００７５】
二重予備飽和実験については、データを、ＬＢ＝１  Ｈｚを持つ指数窓関数で処理し、基線を６．６〜４．５ｐｐｍに補正する。ＴＣＥの残留１Ｈからの信号を、１００へ設定して、不飽和に対応する整数（Ｉビニレン、Ｉ三置換、Ｉビニル、及びＩビニリデン）を、図１に示される領域に基づいて積分する。
【００７６】
ビニレン、三置換、ビニル、及びビニリデンの不飽和単位の数を、計算する。
Ｎビニレン＝Ｉビニレン／２
Ｎ三置換＝Ｉ三置換
Ｎビニル＝Ｉビニル／２
Ｎビニリデン＝Ｉビニリデン／２
不飽和単位／１，０００，０００炭素を、以下のように計算する。
Ｎビニレン／１，０００，０００Ｃ＝（Ｎビニレン／ＮＣＨ２）＊１，０００，０００
Ｎ三置換／１，０００，０００Ｃ＝（Ｎ三置換／ＮＣＨ２）＊１，０００，０００
Ｎビニル／１，０００，０００Ｃ＝（Ｎビニル／ＮＣＨ２）＊１，０００，０００
Ｎビニリデン／１，０００，０００Ｃ＝（Ｎビニリデン／ＮＣＨ２）＊１，０００，０００
【００７７】
不飽和ＮＭＲ分析についての要件は、定量レベルが、３．９重量％の試料、１０ｍｍの高温クリオプローブを用いて、２００走査（対照実験を行う時間を含む１時間未満のデータ取得）を持つＶｄ２について０．４７±０．０２／１，０００，０００炭素である（Ｖｄ２構造については、Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，ｖｏｌ．３８，６９８８，２００５を参照されたい）。定量レベルは、１０の信号対ノイズ比として定義される。
【００７８】
化学シフト基準を、６．０ｐｐｍで、ＴＣＴ−ｄ２からの残留プロトンからの１Ｈ信号について設定する。対照を、ＺＧパルス、ＴＤ  ３２７６８、ＮＳ  ４、ＤＳ  １２、ＳＷＨ  １０，０００  Ｈｚ、ＡＱ  １．６４ｓ、Ｄ１  １４ｓを用いて行う。二重予備飽和実験を、修正されたパルス配列、Ｏ１Ｐ  １．３５４ｐｐｍ、Ｏ２Ｐ  ０．９６０ｐｐｍ、ＰＬ９  ５７ｄｂ、ＰＬ２１  ７０ｄｂ、ＴＤ  ３２７６８、ＮＳ  ２００、ＤＳ  ４、ＳＷＨ  １０，０００Ｈｚ、ＡＱ  １．６４ｓ、Ｄ１  １ｓ、Ｄ１３  １３ｓを用いて行う。Ｂｒｕｋｅｒ  ＡＶＡＮＣＥ  ４００  ＭＨｚ分光器を用いた不飽和の修正されたパルス配列を、以下に示す。
【００７９】
［表］
0006324483.tif 000005
【００８０】
二軸スクリュー押出機の配合による、ブレンドの調製
ブレンドを、３０ｍｍの共回転噛合Ｃｏｐｅｒｉｏｎ  Ｗｅｒｎｅｒ−Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ  ＺＳＫ−３０（ＺＳＫ−３０）二軸スクリュー押出機で調製する。ＺＳＫ−３０は、全長９６０ｍｍ及び３２の長さ対直径比（Ｌ／Ｄ）を持つ１０個の胴部を有する。供給区域の温度は、８０℃である。区域１〜４をそれぞれ、１６０、１８０、１８５、及び１９０℃に設定する。ダイ温度は、２３０℃である。スクリュー速度を、およそ１８．１４ｋｇ／時（４０ｌｂ／時）の出力速度をもたらす３２５ｒｐｍで設定する。
【００８１】
繊維紡糸手順
繊維を、ヒルズ社の複合連続フィラメント繊維紡糸ライン上で、毎分一穴当たり０．５０グラムの押出量で紡糸する。５０／５０の鞘／芯比で動作するヒルズ社の複合ダイを使用して、同じ素材を各押出機へ供給し、それにより単成分繊維を形成する。ダイ構成は、０．６ｍｍの穴直径及び４／１のＬ／Ｄ比を持つ１４４個の穴からなる。急冷空気温度及び流速をそれぞれ、１５℃、及び最大の３０％に設定する。押出機プロファイルを、２２０〜２２４℃の溶融温度を達成するように調節する。繊維束を、２つのゴデットの間での引張なく、ゴデットの周囲で最低４回巻装し、次いで、巻取機によるいかなる変動性も排除するように吸入器へ移動する。
【００８２】
ドローダウン能力：破断勾配測定
破断勾配は、フィラメント束の巻き取り速度を徐々に増加させることによって達成するように、ヒルズライン上のドローダウン繊維の最大ライン速度を決定するための方法である。これは、勾配方法を用いて、少なくとも１つの繊維破断が発生する点に達する。素材を、単一の繊維破断なく、最低３０秒間行う最高速度は、最大ドローダウン速度または破断勾配速度である。勾配手順は、１５００ｍｐｍの巻取速度で、または必要であればそれより低い速度で、開始する。素材を、このライン速度で３０秒間行い、繊維破断が観察されない場合は、次いで、ゴデットロール速度は３０秒を超えて２５０ｍｐｍ増加する。素材を、破断を確認する間に、各中間点で３０秒間行う。これは、破断を達成するまでに完了する。破断が発生する速度を、記録する。本プロセスを、最低３回繰り返し、破断勾配技法によって、最大ドローダウン速度として平均を記録する。同じポリマーにおけるリピート測定の標準偏差は、約１００ｍｐｍである。
【００８３】
繊維張力試験
繊維の引張応力歪曲線を、ＡＳＴＭ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｄ  ２２５６に従って試験する。１４４個の繊維のストランドを、ＭＴＳ  Ｓｉｎｔｅｃｈ  ５／Ｇ試験機を使用して、単一の束として試験する。従来の繊維ホーングリップを使用する。ジョーを、８インチの初期分離で設定する（すなわち、８インチの初期ゲージ長さ）。クロスヘッド速度を、１６インチ／分へ設定する。５つの複製物を、各試料のために行う。３％張力での割線弾性率の平均及び標準偏差、ピーク引張強度、及びピーク引張強度での伸度を、表形式で報告する。
【００８４】
複屈折測定
繊維中の複屈折を、光学顕微鏡を使用して、４つの個々のフィラメントについて測定する。約１ｃｍの長さのフィラメントを、清潔なスライドガラスに載上し、いかなる伸張も適用しないように配慮する。ノーランド光学接着剤の小滴を、繊維上に配置し、清潔なカバーガラスをそれらの上に位置づける。接着剤を、紫外線ランプの下で、５分間硬化する。
【００８５】
各フィラメントの顕微鏡写真を、４０倍の対物レンズで撮り、各フィラメントの直径を、画像分析ソフトウェアを使用して測定する。各繊維の５つの厚さ測定を取り、平均化する。繊維のリタデーションを測定するために、Ｎｉｃｈｉｋａ  Ｂｅｒｅｋコンペンセータアクセサリを持つ、Ｎｉｋｏｎ  Ｅｃｌｉｐｓｅ  Ｅ６００偏光顕微鏡を使用する。複屈折を、厚さでリタデーションを分割することによって計算する。
【００８６】
走査電子顕微鏡検査
フィールドレンズではないモードで、１ｋＶの加速電圧、４ｍｍの作動距離で動作する、Ｈｉｔａｃｈｉ  ＳＵ−７０走査電子顕微鏡を使用して、不織布中の繊維の画像を捉える。不織布の小片を切断し、カーボンテープ及びカーボン塗料を使用して、アルミニウムＳＥＭスタブに載上する。試料を、画像処理する前に、Ｉｒを使用してスパッタコーティングする。
【００８７】
光学顕微鏡検査
Ｎｉｋｏｎ  ＤＣＭ−１０００デジタルカメラ及びＡＣＴ−１画像取得ソフトウェアを装備した、Ｏｌｙｍｐｕｓ  Ｖａｎｏｘ−Ｓ複合型光学顕微鏡を使用して、繊維断面図の送信された交差偏光の光学顕微鏡写真を収集する。不織布を薄いストリップに切断し、ＥｐｏＦｉｘ（商標）に包埋し、１８時間に設定させる。約２．５ｕｍ厚さの包埋した繊維の断片を、Ｌｅｉｃａ  ＵＣＴ６ミクロトーム及びダイヤモンドナイフを使用して、−８０℃で取る。断片を、浸漬油を持ち、かつカバーガラスが適用されたスライドガラスの上に配置する。
【００８８】
ここでは、本開示のいくつかの実施形態が、以下の実施例の中で詳細に開示される。
【実施例】
【００８９】
１．素材
実施例の素材及び比較試料を、下の表１に列挙する。
【００９０】
【表１】
0006324483.tif 000006
【００９１】
ＨＤＰＥ及びＬＤＰＥとして分類される樹脂は、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能である。ＨＤＰＥ１は、上記のように、多価アリールオキシエーテルの金属錯体を含む触媒系の存在中に連続して接続される、二重反応器構成における溶液重合プロセスによって調製される、エチレン−オクテンコポリマーである。
【００９２】
ＬＤＰＥ樹脂は、２ｇ／１０分〜３５ｇ／１０分のＭＩ範囲を表し、タービュラー及びオートクレーブグレードを含む。ポリプロピレン（ＰＰ）Ｄ５４９は、Ｂｒａｓｋｅｍ  Ａｍｅｒｉｃａ  Ｉｎｃから入手可能な、繊維グレードプロピレンホモポリマーである。
【００９３】
ＨＤＰＥ１は、上に開示される構造（Ｉ）を有する、多価アリールオキシエーテル触媒、つまり、［２，２’’’−［１，３−プロパンジイルビス（オキシ−κＯ）］ビス［３’’，５，５’’−トリス（１，１−ジメチルエチル）−５’−メチル［１，１’：３’，１’’−テルフェニル］−２’−オラト−κＯ］］ジメチル−、（ＯＣ−６−３３）−ジルコミウム、の存在中の二重ループ反応器システムにおける溶液重合プロセスによって調製される。
【００９４】
ＨＤＰＥ１（エチレン−オクテンコポリマー）の重合条件を、表２及び３に報告する。表２及び３を参照すると、ＭＭＡＯが、修飾メチルアルミノキサンであり、ＲＩＢＳ−２が、ビス（水素化タローアルキル）メチル、テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ホウ酸塩（１−）アミンである。
【００９５】
【表２】
0006324483.tif 000007
【００９６】
【表３】
0006324483.tif 000008
【００９７】
ＨＤＰＥ２は、エチレン−オクテンコポリマーであり、チーグラー・ナッタ触媒を使用して、単一の反応器構成において、溶液重合プロセスによって調製される。ＨＤＰＥ１及びＨＤＰＥ２の特性を、表４で要約する。２つの樹脂の間の分子重量分布における差異が明らかであって、分子重量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、ＨＤＰＥ２と比較したときに、ＨＤＰＥ１について狭い。
【００９８】
【表４】
0006324483.tif 000009
【００９９】
２．ブレンド
少量のＬＤＰＥを持つＨＤＰＥ樹脂の溶融ブレンドを、上述のように、ＺＳＫ  ３０共回転噛合二軸押出機で調製する。表５、及び図２で見られるＨＤＰＥ１及びＨＤＰＥ２の正味の樹脂対照はまた、ブレンドに関して、ＺＳＫ３０内での同じプロセス履歴を目的とする。実施例において使用される特定のＬＤＰＥ及びブレンド比が、表５で見られる。
【０１００】
３．繊維張力特性及び破断勾配測定
様々な組成物を、張力特性の測定のために、フィラメント当たり２デニールの繊維へ加工し、さらに破断勾配プロトコルで評価する。
【０１０１】
３ａ．ＨＤＰＥ及びＰＰ対照
ＨＤＰＥ１、ＨＤＰＥ２、及び対照の荷重伸度曲線、ならびにＰＰ５Ｄ４９繊維を、図２に示す。
【０１０２】
【表５】
0006324483.tif 000010
【０１０３】
３ｂ．ＬＤＰＥとのＨＤＰＥの溶融ブレンド：３％荷重でのＬＤＰＥ型の効果
例えば、２ａ〜２ｄならびに１ａ及び１ｃといった、対応する応力−ひずみ曲線が、図３で見られる。
【０１０４】
３％割線弾性率を指し示す表５のデータは、３％のＬＤＰＥ２またはＬＤＰＥ３をＨＤＰＥ１へ添加するときに著しく改善し、改善の規模は、ＬＤＰＥのメルトインデックスの順序に従う。発明の実施例２ｂ、２ｃ、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、及び３ｆは、８．５ｇ／デニール〜２０ｇ／デニールの３％割線弾性率を示し、発明の実施例２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｅ、３ｆは、１０ｇ／デニール〜２０ｇ／デニールの３％割線弾性率を示す。引張強度データの調査は、ＬＤＰＥ型に非感受性であり、ＨＤＰＥ１（試料１ａ）のそれに近似のままである値を明らかにする。破断勾配でのデータは、ＬＤＰＥメルトインデックスについて、最適な範囲を提示し、その中で、ブレンドの破断勾配が、３０００ｍｐｍで、実験的なエラーの範囲内で、正味のＨＤＰＥ１のそれと同等である。実施例２ａの場合のような低いメルトインデックスで、おそらくは溶融の増進した弾性に関連する、破断勾配の著しい低下がある。ＨＤＰＥ１に混合されたＬＤＰＥのメルトインデックスを増加させることにより、破断勾配は改善する（実施例２ｂ、２ｄ）。ＬＤＰＥ４のブレンドについて、表５で、割線弾性率データ、つまりＬＤＰＥメルトインデックスを増加させる割線弾性率の傾向は見られないが、７ｇ／１０分〜１５ｇ／１０分の範囲内のメルトインデックスを持つ３％ＬＤＰＥを添加することにより、正味のＨＤＰＥ１のそれに匹敵する破断勾配性能を提供すると同時に、割線弾性率の改善を提供することが明らかである。メルトインデックスを増加させることはさらに、破断勾配を低下することは期待しないが、割線弾性率の改善にも有益ではない。
【０１０５】
３ｃ．ＬＤＰＥとのＨＤＰＥ１の溶融ブレンド：ＬＤＰＥ荷重の効果
繊維特性についてのＬＤＰＥ荷重の効果を、上の表５の２重量％〜５重量％のＬＤＰＥ荷重の範囲内での、ＬＤＰＥ２及びＬＤＰＥ３とのＨＤＰＥ１のブレンドについてのデータで例示する。
【０１０６】
割線弾性率の改善レベルは、ＬＤＰＥ２対ＬＤＰＥ３のブレンドについてより著しいが、しかしながら、ＬＤＰＥ３とのブレンドの場合、２〜５％の範囲内のＬＤＰＥ荷重にかかわらず、試料１ａと比較して、破断勾配は変化がないままである。それゆえ、破断勾配特性のいかなる損失もなく、最大で対照のそれの２倍の値（試料１ａ）の引張弾性率の向上を提供するため、ＬＤＰＥ３のそれに匹敵するメルトインデックスの範囲は、有利であると考えられる。
【０１０７】
４．溶融及び結晶化挙動
溶融及び結晶化挙動へのＬＤＰＥ添加の影響を、上述のように、示差走査熱量測定を使用して、少数のブレンドで調査し、表６で要約する。結晶化ピーク温度についての結果は、純ＬＤＰＥの結晶化温度がＨＤＰＥ１及びＨＤＰＥ２のそれよりも低いという事実にかかわらず、核剤で観察されるように、ＬＤＰＥ添加がＨＤＰＥの結晶化温度を増加させることを提示する。
【０１０８】
【表６】
0006324483.tif 000011
【０１０９】
５．繊維配向の指標としての複屈折
複屈折の測定を、ＬＤＰＥ型及び荷重の影響を比較及び対照するのに選択した一組の試料のために、繊維の全配向において実施する。測定プロトコルを、上述の項で説明する。２デニール繊維についての結果は、表７で見られる。
【０１１０】
【表７】
0006324483.tif 000012
【０１１１】
表７のデータは、おそらくは、ＨＤＰＥ２でのより広い分子量分布のため、正味のＨＤＰＥ２繊維の配向が、正味のＨＤＰＥ１繊維のそれよりも、著しく高いことを提示する。実施例２ａ〜２ｄについてのデータは、繊維弾性率データについても観察されるように、３％ＬＤＰＥ添加の配向における向上が、ＬＤＰＥメルトインデックスに依存し、メルトインデックスを減少させることで増加することを指し示す。実施例２ｂ及び２ｃについて達成された複屈折が、ＨＤＰＥ２（実施例１ｂ）のそれに匹敵するとしても、対応する弾性率は、純ＨＤＰＥ２と比較したブレンドにとってより高い。実施例３ａ〜３ｃについてのデータは、たった２％の少量のＬＤＰＥでさえ、ＨＤＰＥ１繊維の配向を向上させることを提示する。配向のレベルは、３％ＬＤＰＥ添加を超えてあまり増加しなかった。
【０１１２】
６．繊維の表面粗さ
走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）及び光学顕微鏡を用いた繊維の調査はさらに、ＨＤＰＥ１へ混合したＬＤＰＥの予期しない影響を明らかにし、それは、弾性率及び複屈折についての観察と定性的に一致する。図５は、ＨＤＰＥ１で作製されたスパンボンド不織布のＳＥＭ顕微鏡写真である。図５において、表面粗さは、２デニールの繊維で明らかである。比較において、同一のプロセス条件で作製されるＨＤＰＥ２スパンボンド不織布のＳＥＭ顕微鏡写真は、図６の平滑な繊維（所与の拡大レベルで）を特色とする。光学顕微鏡検査による不織布の断面について実施する分析は、繊維の表面粗さが、図５の挿入画像に示されるように、ＨＤＰＥ１繊維内に存在する大きな球晶に関連することを明らかにする。対照的に、そのような織地は、ＨＤＰＥ２繊維内に存在しない（図６の挿入画像）。
【０１１３】
実施例１ａ及び２ｂの繊維のために実施される顕微鏡検査は、それぞれ、図７及び８で見られる。明らかに、ＨＤＰＥ１に見ることができる表面粗さ（実施例１ａ）は、おそらくは異なるプロセス履歴のために、不織布で観察されるもの（図５）ほど際立ってはいない。それにもかかわらず、表面粗さは、図７ではっきりと明白であり、挿入画像に見られる微細な球顆状織地によく比例して変化する。図８で見られる３％ＬＤＰＥ２（実施例２ｂ）の添加では、粗さは完全に除去される。この効果は、ＬＤＰＥ混合によって与えられる増加する配向、及び向上した列状核生成（ｒｏｗ−ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎ）を伴うポリエチレンに周知の結晶化の様式における付随するシフトに関連する。
【０１１４】
７．結果の要約
我々は、予期せずに、少量のＬＤＰＥを大量のＨＤＰＥ１で添加することで、繊維の弾性率及び引張強度が改善することを発見した。弾性率における２倍〜３倍の向上は、３％割線弾性率による測定のように、１重量％〜５重量％のＬＤＰＥをＨＤＰＥ１へ添加することによって達成可能である。不特定の理論によって結び付けられ、引張強度の改善は、複屈折測定によって確認されるように、ＬＤＰＥ添加によって獲得した増加した全配向の結果であると考えられる。ＬＤＰＥのＨＤＰＥ１への添加はまた、ＤＳＣデータ内で明らかなように、静止状態で結晶化の発現を増加する。
【０１１５】
本明細書で表されるデータは、破断勾配試験によって測定されるように、ブレンド内のＬＤＰＥグレード及びその荷重の選択によって、繊維のドローダウン挙動の損失なく、それらの向上を達成することができることを例示する。本明細書で使用されるＨＤＰＥに匹敵するＭＩのＬＤＰＥ樹脂は、長鎖分岐に属する高い溶融弾性のために、乏しい紡糸性能を有するとして既知であるため、後者は、ＬＤＰＥをＨＤＰＥへ混合する可能性についての重要な制約である。そのようなブレンド組成物が破断勾配において顕著な低下がないことを示しながら、同時に弾性率における向上を提供することが好ましい。
【０１１６】
さらに我々は、１重量％〜５重量％のＬＤＰＥをＨＤＰＥ１へ添加することで、ＨＤＰＥ１内の球顆状形態の原因となる表面粗さを、効果的に抑制することを発見した。ＨＤＰＥ１のような、狭分子量分布を持つポリマーは、ＨＤＰＥ２と比較して高い破断勾配に明らかなように、優れた紡糸性能を示す。不特定の理論によって結び付けられ、本明細書に記載される溶融紡糸プロセスの冷却特性化と組み合わせた莫大な伸び率によって無妨害である、大きな球晶の形成のため、狭分子量分布は、表面粗さを促進すると考えられる。１重量％〜５重量％のＬＤＰＥの添加により、ＨＤＰＥ１内のこの表面粗さを効果的に低減及び排除する。ＬＤＰＥ添加への表面粗さの感受性を使用して、望まれる場合に応じて、表面粗さを調節し、おそらくは、摩擦係数、摩擦抵抗、ならびに織物手触り及び柔軟性といった触覚特性のような特性を操作し得る。
【０１１７】
７ｇ／１０分〜１５ｇ／１０分のＭＩを持つＬＤＰＥグレードは、破断勾配ドローダウンの残留率と組み合わせた、向上された弾性率の良好な均衡を提供する。より高いメルトインデックス範囲で、破断勾配の感受性はＬＤＰＥ荷重まで少なくなる。したがって、７ｇ／１０分〜１５ｇ／１０分のメルトインデックスを持つ、ＬＤＰＥグレードは、３％〜５％の添加レベルでの混合因子として、最も好適であると考えられる。ＨＤＰＥ１内での場合、狭分子量分布ＨＤＰＥは、向上した配向に関して、混合から最も恩恵を受けると考えられ、それはまた、ＬＤＰＥを添加するときに、これらの繊維内の球顆状織地を抑制することが明らかであり、非常に低減された表面粗さを引き起こす。
【０１１８】
本開示は特に、本明細書に含有される実施形態及び例示に限定されないが、以下の特許
請求の範囲内であるように、実施形態の一部、及び異なる実施形態の構成要素の組み合わ
せを含む、それらの実施形態の修正形態を含むことを意図する。
なお、本発明には、以下の実施形態が包含される。
［１］ポリマーブレンドを含む繊維であって、前記ポリマーブレンドが、
２．０〜３．０のＭｗ／Ｍｎを有する９５重量％〜９９重量％の高密度エチレン系ポリマーと、５ｇ／１０分〜１５ｇ／１０分のメルトインデックスを有する５重量％〜１重量％の低密度エチレン系ポリマーと、を含み、
前記繊維が、１デニール〜２デニールの密度及び８．５ｇ／デニール〜２０ｇ／デニールの３％割線弾性率を有する、前記繊維。
［２］１０ｇ／デニール〜２０ｇ／デニールの３％割線弾性率を有する、［１］に記載の前記繊維。
［３］２６００ｍｐｍ〜３２００ｍｐｍの破断勾配（ｒａｍｐ−ｔｏ−ｂｒｅａｋ）を有する［１］または［２］のいずれかに記載の前記繊維。
［４］前記高密度エチレン系ポリマーが、０．９３０ｇ／ｃｃ超〜０．９６ｇ／ｃｃの密度、及び１５ｇ／１０分〜２０ｇ／１０分のメルトインデックスを有する、［１］〜［３］のいずれかに記載の前記繊維。
［５］前記高密度エチレン系ポリマーが、２．０未満のＭｚ／Ｍｗを有する、［１］〜［４］のいずれかに記載の前記繊維。
［６］前記高密度エチレン系ポリマーが、１．１を超えるゼロせん断粘度比を有する、［１］〜［５］のいずれかに記載の前記繊維。
［７］前記高密度エチレン系ポリマーが、１００未満のビニル／１０６炭素を有する、［１］〜［６］のいずれかに記載の前記繊維。
［８］前記低密度エチレン系ポリマーが、０．９１５ｇ／ｃｃ〜０．９２５ｇ／ｃｃの密度、及び５ｇ／１０分〜１５ｇ／１０分のメルトインデックスを有する、［１］〜［７］のいずれかに記載の前記繊維。
［９］前記繊維が、溶融紡糸繊維である、［１］〜［８］のいずれかに記載の前記繊維。
［１０］前記繊維が、２デニールの密度、１０ｇ／デニール〜２０ｇ／デニールの３％割線弾性率、１．０ｇ／デニール超〜１．３ｇ／デニールの引張強度、及び２６００ｍｐｍ〜３２００ｍｐｍの破断勾配を有する、［１］〜［９］のいずれかに記載の前記繊維。
［１１］前記繊維が、２０５Ｊ／ｇを超える結晶化熱を有する、［１］〜［１０］のいずれかに記載の前記繊維。
［１２］［１］〜［１１］のいずれかに記載の前記繊維を含む織物。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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