(57)【要約】本発明は、ポリプロピレン繊維における熱収縮および湿分収縮問題の防止の点での改良に関する。そのような繊維は、ヒートセット後に対象ポリプロピレン繊維に急速かつ効果的に剛性を付与できるある種の化合物の存在を必要とする。そのような化合物は、最初にペレット化されたポリマーを溶融するのに十分な熱に暴露し、その後溶融物を冷却させた場合に、対象ポリプロピレン内でポリマー結晶の核を形成するある構造を有する。そのような化合物は、核剤を含まない対象ポリプロピレンよりも、冷却時により高い温度でポリマー結晶の核を形成しなければならない。すなわち、「剛直化」核剤化合物が、ポリプロピレン結晶成長の核形成サイトを与える。核形成された組成物を延伸して繊維形状（１１）にした後、繊維を、結晶ネットワークが成長するのに十分な熱に暴露し、繊維を所望位置に保持する。好ましい「剛直化」化合物には、ジベンジリレンソルビトール系化合物が包含されるが、やや好ましさは劣る化合物としては、例えば安息香酸ナトリウム、ある種のリン酸ナトリウムおよびリチウム塩、例えば、2,2'−メチレン−ビス−(4,6−ジ−ｔ−ブチルフェニル)ホスフェートがある。
2004530803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
最大５０００デニール／単繊維を有し、少なくとも１５０℃の熱風中で最大１１％の熱収縮を示すポリプロピレン繊維であって、該繊維は少なくとも１種の核剤を含むポリプロピレン繊維。
【請求項２】
該繊維は最大１０００デニール／単繊維を有し、少なくとも１５０℃の熱風中で最大９％の熱収縮を示し、該少なくとも１種の核剤は少なくとも１００ppmの量で存在する請求項１に記載のポリプロピレン繊維。
【請求項３】
該繊維は最大５００デニール／単繊維を有し、少なくとも１５０℃の熱風中で最大８％の熱収縮を示し、該少なくとも１種の核剤は少なくとも１２５０ppmの量で存在する請求項１に記載のポリプロピレン繊維。
【請求項４】
該核剤は、p−MDBS、3,4−DMDBS、2,4,5−TMDBS、液体3,4−DMDBS、DBS、安息香酸ナトリウム、NA−11、NA−21およびこれらの混合物からなる群から選択される請求項１に記載のポリプロピレン繊維。
【請求項５】
該繊維は最大５０００デニール／単繊維を有し、少なくとも１５０℃の熱風中で最大１１％の熱収縮を示すポリプロピレン繊維であって、ASTM 試験方法D3417−99に従い示差走査熱量計により２０℃／分の冷却速度で測定して、少なくとも１１５℃の繊維ピーク結晶化温度を示すポリプロピレン繊維。
【請求項６】
該繊維は最大１０００デニール／単繊維を有し、少なくとも１５０℃の熱風中で最大９％の熱収縮を示し、該繊維ピーク結晶化温度は少なくとも１１６℃である請求項５に記載のポリプロピレン繊維。
【請求項７】
該繊維は少なくとも１種の核剤を含む請求項５に記載のポリプロピレン繊維。
【請求項８】
該核剤は、p−MDBS、3,4−DMDBS、2,4,5−TMDBS、液体3,4−DMDBS、DBS、安息香酸ナトリウム、NA−11、NA−21およびこれらの混合物からなる群から選択される請求項７に記載のポリプロピレン繊維。
【請求項９】
最大５０００デニール／単繊維を有し、少なくとも１５０℃の熱風中で最大１１％の熱収縮を示すポリプロピレン繊維であって、該繊維は少なくとも１種の核剤を含み、小角Ｘ線散乱により測定して少なくとも２０nmの長周期を示すポリプロピレン繊維。
【請求項１０】
該繊維は最大１０００デニール／単繊維を有し、少なくとも１５０℃の熱風中で最大９％の熱収縮を示し、該少なくとも１種の核剤は少なくとも１００ppmの量で存在し、該繊維は少なくとも２２nmの長周期を示す請求項９に記載のポリプロピレン繊維。
【請求項１１】
該繊維は最大５００デニール／単繊維を有し、少なくとも１５０℃の熱風中で最大８％の熱収縮を示し、該少なくとも１種の核剤は少なくとも１２５０ppmの量で存在する請求項１０に記載のポリプロピレン繊維。
【請求項１２】
該核剤は、p−MDBS、3,4−DMDBS、2,4,5−TMDBS、液体3,4−DMDBS、DBS、安息香酸ナトリウム、NA−11、NA−21およびこれらの混合物からなる群から選択される請求項１１に記載のポリプロピレン繊維。
【請求項１３】
最大５０００デニール／単繊維を有し、少なくとも１５０℃の熱風中で最大１１％の熱収縮を示すポリプロピレン繊維であって、ASTM 試験方法D3417−99に従い示差走査熱量計により２０℃／分の冷却速度で測定して、少なくとも１１５℃の繊維ピーク結晶化温度を示すポリプロピレン繊維。
【請求項１４】
該繊維は最大１０００デニール／単繊維を有し、少なくとも１５０℃の熱風中で最大９％の熱収縮を示し、該繊維ピーク結晶化温度は少なくとも１１６℃であり、該繊維は少なくとも２２nmの長周期を有する請求項１３に記載のポリプロピレン繊維。
【請求項１５】
該繊維は少なくとも１種の核剤を含む請求項１３に記載のポリプロピレン繊維。
【請求項１６】
該核剤は、p−MDBS、3,4−DMDBS、2,4,5−TMDBS、液体3,4−DMDBS、DBS、安息香酸ナトリウム、NA−11、NA−21およびこれらの混合物からなる群から選択される請求項１５に記載のポリプロピレン繊維。
【請求項１７】
最大５０００デニール／単繊維を有し、少なくとも１種の核剤を含むポリプロピレン繊維であって、該繊維は、小角Ｘ線散乱により測定して少なくとも２０nmの長周期を示すポリプロピレン繊維。
【請求項１８】
該繊維は最大１０００デニール／単繊維を有し、該少なくとも１種の核剤は少なくとも１００ppmの量で存在し、少なくとも２２nmの長周期を示す請求項１７に記載のポリプロピレン繊維。
【請求項１９】
該繊維は最大５００デニール／単繊維を有し、該少なくとも１種の核剤は少なくとも１２５０ppmの量で存在する請求項１８に記載のポリプロピレン繊維。
【請求項２０】
該核剤は、p−MDBS、3,4−DMDBS、2,4,5−TMDBS、液体3,4−DMDBS、DBS、安息香酸ナトリウム、NA−11、NA−21およびこれらの混合物からなる群から選択される請求項１７に記載のポリプロピレン繊維。
【請求項２１】
最大５０００デニール／単繊維を有し、ASTM 試験方法D3417−99に従い示差走査熱量計により２０℃／分の冷却速度で測定して、少なくとも１１５℃の繊維ピーク結晶化温度を示し、更に、小角Ｘ線散乱により測定して少なくとも２０nmの長周期を示すポリプロピレン繊維。
【請求項２２】
該繊維は最大１０００デニール／単繊維を有し、該繊維ピーク結晶化温度は少なくとも１１６℃であり、少なくとも２２nmの長周期を示す請求項２１に記載のポリプロピレン繊維。
【請求項２３】
該繊維は少なくとも１種の核剤を含む請求項２１に記載のポリプロピレン繊維。
【請求項２４】
該核剤は、p−MDBS、3,4−DMDBS、2,4,5−TMDBS、液体3,4−DMDBS、DBS、安息香酸ナトリウム、NA−11、NA−21およびこれらの混合物からなる群から選択される請求項２３に記載のポリプロピレン繊維。
【請求項２５】
請求項１に記載の繊維を少なくとも１つ含んでなるヤーン。
【請求項２６】
請求項５に記載の繊維を少なくとも１つ含んでなるヤーン。
【請求項２７】
請求項９に記載の繊維を少なくとも１つ含んでなるヤーン。
【請求項２８】
請求項１３に記載の繊維を少なくとも１つ含んでなるヤーン。
【請求項２９】
請求項１７に記載の繊維を少なくとも１つ含んでなるヤーン。
【請求項３０】
請求項２１に記載の繊維を少なくとも１つ含んでなるヤーン。
【請求項３１】
請求項１に記載の繊維を少なくとも１つ含んでなる布製品。
【請求項３２】
構造が不織布、織布または編物である請求項３０に記載の布製品。
【請求項３３】
請求項５に記載の繊維を少なくとも１つ含んでなる布製品。
【請求項３４】
構造が不織布、織布または編物である請求項３３に記載の布製品。
【請求項３５】
請求項９に記載の繊維を少なくとも１つ含んでなる布製品。
【請求項３６】
構造が不織布、織布または編物である請求項３５に記載の布製品。
【請求項３７】
請求項１３に記載の繊維を少なくとも１つ含んでなる布製品。
【請求項３８】
構造が不織布、織布または編物である請求項３７に記載の布製品。
【請求項３９】
請求項１７に記載の繊維を少なくとも１つ含んでなる布製品。
【請求項４０】
構造が不織布、織布または編物である請求項３９に記載の布製品。
【請求項４１】
請求項２１に記載の繊維を少なくとも１つ含んでなる布製品。
【請求項４２】
構造が不織布、織布または編物である請求項４１に記載の布製品。
【請求項４３】
長さおよび幅を有し、核剤を１００ppmを超える濃度で含むポリプロピレン繊維を少なくとも９０質量％含んでなる織布であって、６０℃の温度での家庭での洗濯５回および７５℃の温度での家庭での乾燥５回後の該布の面収縮率が６％未満である織布。
【請求項４４】
収縮率が４％未満である請求項４３に記載の織布。
【請求項４５】
長さおよび幅を有し、核剤を１００ppmを超える濃度で含むポリプロピレン繊維を少なくとも９０質量％含んでなる織物であって、１５０℃の熱風に５回暴露した後の面収縮率が１２％未満である織物。
【請求項４６】
長さおよび幅を有し、核剤を１００ppmを超える濃度で含むポリプロピレン繊維を少なくとも９０質量％含んでなる編物であって、６０℃の温度での家庭での洗濯５回および７５℃の温度での家庭での乾燥５回後の該布の面収縮率が１０％未満である編物。
【請求項４７】
ポリプロピレン繊維を少なくとも９０質量％含んでなる成形不織布であって、成形前の不織布と比較して最大１２％の収縮率を示す成形不織布。
【請求項４８】
ポリプロピレン繊維の製造方法であって、
ａ）核剤を少なくとも１０ppm含んでなる、ペレットまたは液体形態のポリプロピレン組成物を供給し、
ｂ）工程ａ）のポリプロピレン組成物を溶融、混合して、実質的に均質な溶融プラスチック組成物を形成し、
ｃ）該プラスチック組成物を押出して繊維構造を形成し、
ｄ）該繊維を機械的に延伸し、
ｅ）工程ｄ）で延伸された繊維を少なくとも１１０℃の温度に暴露する
連続工程を含んでなる製造方法。
【請求項４９】
延伸工程ｄ）での温度は１００℃未満である請求項４８に記載のポリプロピレン繊維の製造方法。
【請求項５０】
工程ｅ）において繊維を高温に最大１秒間暴露する請求項４９に記載のポリプロピレン繊維の製造方法。
【請求項５１】
繊維は、１５０℃の熱風中で最大７％の収縮率を示す請求項４８に記載のポリプロピレン繊維の製造方法。
【請求項５２】
繊維は、１００℃の沸騰水中で最大３％の収縮率を示す請求項４８に記載のポリプロピレン繊維の製造方法。
【請求項５３】
工程ａ）での該核剤は、p−MDBS、3,4−DMDBS、2,4,5−TMDBS、液体3,4−DMDBS、DBS、安息香酸ナトリウム、NA−11、NA−21およびこれらの混合物からなる群から選択される請求項４８に記載のポリプロピレン繊維の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリプロピレン繊維における熱収縮および湿分収縮問題の防止の点での改良に関する。そのような繊維は、ヒートセット後に対象ポリプロピレン繊維に急速かつ効果的に剛性を付与できるある種の化合物の存在を必要とする。一般に、そのような化合物は、最初にペレット化されたポリマーを溶融するのに十分な熱に暴露し、その後溶融物を冷却させた場合に、対象ポリプロピレン内でポリマー結晶の核を形成するある構造を有する。そのような化合物は、核剤を含まない対象ポリプロピレンよりも、冷却時により高い温度でポリマー結晶の核を形成しなければならない。そのような方法では、「剛直化」（rigidifying）核剤化合物が、ポリプロピレン結晶成長の核形成サイトを与える。核形成された組成物を延伸して繊維形状にした後、繊維を、結晶ネットワークが成長するのに十分な熱に暴露し、繊維を所望位置に保持する。好ましい「剛直化」化合物には、ジベンジリレンソルビトール系化合物が包含されるが、やや好ましさは劣る化合物としては、例えば安息香酸ナトリウム、ある種のリン酸ナトリウムおよびリチウム塩（例えば、2,2'−メチレン−ビス−(4,6−ジ−ｔ−ブチルフェニル)ホスフェート。これはNA−11として知られている）がある。そのような繊維の特定の製造方法、そのような繊維から製造された布製品も本発明の範囲に含まれる。
【背景技術】
【０００２】
アパレルからカーペットの裏地（およびカーペットパイル布）、さらに強化布などを含む種々の異なる製品においてポリプロピレンを使用することが、従来から望まれている。ポリプロピレン繊維は、優れた強度特性、非常に望ましい風合いおよび触感を有し、ある種の「破壊的」化学薬品に触れても容易に劣化または腐食されない。しかしながら、ポリプロピレンがそのような印象的かつ有益な性質および豊富な生産量を有し、製造が比較的安価で、石油精製の副生物として簡単に入手できるとしても、そのような繊維は、使用時、清浄時などに比較的高温に曝される製品には広くは使用されていない。これは、主として、典型的なポリプロピレン繊維が示す、大きく、一般に不均一な熱収縮および湿分収縮特性の故である。そのような繊維は、熱安定ではなく、標準的な温度（例えば１５０℃および１３０℃のような温度）に曝された場合、収縮率は約５％（沸騰水中）から約７〜８％（熱風暴露時）まで、更に１２〜１３％（より高温の熱風への暴露時）までに及ぶ。このような非常に大きく、変化する収縮割合の故に、非常に望ましいポリプロピレン繊維の利用および加工性が、特に、熱安定性が要求される最終用途（例えば、アパレル、カーペットパイル、カーペット裏地、成形部品など）では、非常に低くなる。
【０００３】
これまで、このような問題に対する簡単な解決方法はなかった。いくつかのアイデアには、各繊維中のポリプロピレン成分自体の分子量分布を狭くし、制御すること、またはヒートセットの前または中に対象繊維を機械的に処理することが含まれる。残念なことに、まず分子量制御を行うことは非常に困難であり、分子量制御を行っても上記の収縮割合しか得られない（そのような収縮割合は繊維産業において広く使用するには大きすぎる）。
更に、機械的処理の間に非常に高いヒートセット温度を使用することは、ほとんどの場合、対象繊維の良好な風合いおよび触感を損なってしまうことになる。この問題の別の解決方法は、繊維を予備収縮することであり、予備収縮は、押し潰せる紙製パッケージに繊維を巻き付け、繊維をオーブンに入れて長時間収縮させ（紙製パッケージを潰し）、次いで、さらなる加工のために使用するパッケージに再度巻き付けることを含む。この方法は、許容できるヤーンを製造できるが、費用がかかるので、製造された繊維は、ポリエステルおよびナイロン繊維に対して競争力を持たない。すなわち、従来技術には、ポリプロピレン繊維技術において熱収縮および／または湿分収縮を改良するための教示または開示は存在しない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、標準的なポリプロピレン繊維の収縮割合を改良することである。本発明の別の目的は、ある濃度範囲で低収縮を与えるある種の添加剤を提供することである。本発明の更なる目的は、低収縮性の布を最終的に製造できる核剤含有ポリプロピレン繊維の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
従って、本発明は、最大５０００デニール／単繊維を有し、少なくとも１５０℃の熱風中で最大１１％の熱収縮を示すポリプロピレン繊維であって、該繊維は少なくとも１種の核剤を含むポリプロピレン繊維を包含する。また、本発明は、最大５０００デニール／単繊維を有し、少なくとも１５０℃の熱風中で最大１１％の熱収縮を示すポリプロピレン繊維であって、該繊維は少なくとも１種の核剤を含み、小角Ｘ線散乱により測定して少なくとも２０nmの長周期を示すポリプロピレン繊維を包含する。更に本発明は、最大５０００デニール／単繊維を有し、少なくとも１種の核剤を含むポリプロピレン繊維であって、該繊維は、小角Ｘ線散乱により測定して少なくとも２０nmの長周期を示すポリプロピレン繊維を包含する。加えて、本発明は、最大５０００デニール／単繊維を有し、ASTM 試験方法D3417−99に従い示差走査熱量計により２０℃／分の冷却速度で測定して、少なくとも１１５℃の繊維ピーク結晶化温度を示し、更に、小角Ｘ線散乱により測定して少なくとも２０nmの長周期を示すポリプロピレン繊維を包含する。このような本発明の繊維を含んでなるある種のヤーンおよび布製品も本発明に包含される。
【０００６】
更に本発明は、そのような繊維の製造方法であって、
ａ）核剤を少なくとも１０ppm含んでなる、ペレットまたは液体形態のポリプロピレン組成物を供給し、
ｂ）工程ａ）のポリプロピレン組成物を溶融、混合して、実質的に均質な溶融プラスチック組成物を形成し、
ｃ）該プラスチック組成物を押出して繊維構造を形成し、
ｄ）該繊維を（場合により該繊維を最大で１０５℃の温度に暴露しながら）機械的に延伸し、
ｅ）工程ｄ）で延伸された繊維を少なくとも１１０℃のヒートセット温度に暴露する連続工程を含んでなる製造方法も包含する。
【０００７】
好ましくは、工程ｂ）は、全ポリマー成分（例えばポリプロピレン）、および場合により核剤を含む他の成分を溶融させるのに十分な温度で行う（核剤の溶融は必須ではない。なぜなら、ある種の核剤はそのような高温に暴露しても溶融しないからである）。この目的には、約１７５℃〜約３００℃の範囲の温度、例えば、好ましくは約２００℃〜約２７５℃、最も好ましくは約２２０℃〜約２５０℃の範囲の温度が適している。押出し工程（ｃ）は、基本的には押出し操作中に繊維の切断が生じずに液化されたポリマーを押出しできるように、ポリプロピレン組成物を、約１８５℃〜約３００℃、好ましくは２１０℃〜約２７５℃、最も好ましくは約２３０℃〜約２５０℃の温度に加熱しながら、実施すべきである。
【０００８】
延伸工程は、標準的ポリプロピレン（又は他のポリマー）の繊維延伸工程における通常の温度よりも低い温度で行ってよい。すなわち、常温延伸工程を引き続いて行うならば、そのような温度は、約１０５℃未満、より好ましくは約１００℃未満、最も好ましくは約９０℃未満である。もちろん、常温延伸工程を引き続いて行わない場合には、より高い温度を使用することができる。最後のヒートセット温度は、押出しおよび延伸の後にポリプロピレン結晶構造を適切にロック（固定）するために必要である。そのようなヒートセット工程は、一般に秒単位の時間、必要により数分までの時間（例えば、約０．１秒、好ましくは約０．５秒から約３分まで、好ましくは０．５秒以上）継続される。ヒートセット温度は、延伸温度より高くなくてはならず、少なくとも１１０℃、より好ましくは少なくとも約１１５℃、最も好ましくは約１２５℃でなければならない。
【０００９】
用語「機械的延伸」は、繊維に外部力を加えて繊維中のポリマーを引き伸ばすことを基本的に含んでいる多数の方法を包含することを意図している。そのような方法は、多くの装置により実施でき、そのような装置には、ゴデットロール、ニップロール、スチーム缶、熱風または冷風ジェット（空気または水蒸気）および他の機械的手段を包含されるが、これらに限定されない。
【００１０】
本発明の繊維を製造する方法の別の態様において、上記の工程（ｃ）は、さらに２つの独立した工程に分けてもよい。第１工程ではポリマーをシートまたはチューブとして押出し、第２工程ではシートまたはチューブを５０００デニール／単繊維（dpf: deniers per filament）以下の細い繊維に分割する。
【００１１】
本発明の繊維およびその製法に関連して記載する収縮値（率）は、各試験において（熱風および沸騰水への）約５分の暴露時間に対応する。上記の熱風中１５０℃での熱収縮率は、本発明のファーバーでは最大１１％であり、好ましくは、この熱収縮率は最大９％、より好ましくは最大８％、最も好ましくは最大７％である。また、本発明の繊維に含まれる核剤の量は、少なくとも１０ppm、より好ましくは少なくとも１００ppm、最も好ましくは少なくとも１２５０ppmである。核剤は、どのような量であっても、繊維自体のヒートセット後に所望の収縮率を与えるのに十分であるが、過剰量は（例えば、約１００００ppmを超える量、および約６０００ppm程度の量であっても）避けるべきである。これは、主としてコストが理由であるが、対象繊維中に存在するより多量の添加剤により生じうる加工上の問題も理由である。
【００１２】
用語「ポリプロピレン」は、プロピレンモノマーを、単独で、または他の任意に選択され配向されたポリオレフィン、ジエン若しくは他のモノマー（例えばエチレン、ブチレンなど）との混合物または共重合体として含む、あらゆるポリマー組成物を包含することを意図している。この用語は、構成モノマーのあらゆる異なる配向および配列（例えば、シンジオタクティック、アイソタクティックなど）をも包含する。従って、この用語は、繊維に適用した場合、延伸ポリマーの事実上の長ストランド、テープ、スレッドなどを包含することを意図している。ポリプロピレンは、（試験による）標準的な溶融流動性であってよいが、標準的な繊維グレードポリプロピレン樹脂は、約２〜５０の範囲のメルトフローインデックスを有する。標準的なプラック、容器、シートなど（例えば米国特許第4,016,118号に記載のもの）と比べ、繊維は、その断面積（例えば、円形繊維ではその直径）をはるかに超える長さを有しなければならないから、構造上明らかに異なっている。繊維は押出しされ、延伸され、物品は、吹込成型または射出成型される（２つの代替的製造方法を挙げておく）。また、繊維中のポリプロピレンの結晶形態は、標準的な物品、プラック、シートなどの結晶形態とは異なっている。例えば、そのようなポリプロピレン繊維のdpfは、少なくとも約５０００であり、一方、他の物品のdpfはずっと大きい。ポリプロピレン物品は、一般に球晶結晶を示し、一方、繊維は長い延伸された結晶構造を示す。従って、繊維とポリプロピレン物品との間には、構造上大きな相違があり、核剤含有ポリプロピレンの球晶粒子（結晶）についてなされた予測は、ポリプロピレン繊維への添加剤としての核剤の有効性を決定する根拠とはならない。
【００１３】
用語「核剤」、「核剤化合物」および「核形成剤」は、通常、ポリプロピレンの溶融状態から固体の冷却構造への遷移状態においてポリプロピレン結晶のための核形成サイトを生成するあらゆる添加剤（単独または組み合わせ）を包含することを意図している。ポリプロピレン組成物（核剤化合物を含む）は溶融されて最終的に繊維に押出しされなければならないから、核剤化合物は、ポリプロピレンの溶融状態からの冷却時にそのような核形成サイトを提供する。そのような化合物が必要な核形成サイトを提供する唯一の方法は、ポリプロピレンの再結晶化前にそのようなサイトが形成されることである。従って、そのような有益な効果および性質を発揮するあらゆる化合物が、この定義に包含される。とりわけ、そのような核形成化合物は、ジベンジリデンソルビトール型化合物を包含し、ジベンジリデンソルビトール型化合物には、ジベンジリデンソルビトール（DBS）、モノメチルジベンジリデンソルビトール（例えば、1,3:2,4−ビス(p−メチルベンジリデン)ソルビトール（p−MDBS）、ジメチルジベンジリデンソルビトール（例えば、1,3:2,4−ビス(3,4−ジメチルベンジリデン)ソルビトール（3,4−DMDBS）など含まれるが、これらに限定されない。この種の他の化合物には、安息香酸ナトリウム、NA−11などが含まれるが、これらに限定されない。
【００１４】
対象ポリプロピレン繊維に含まれる核剤の濃度（合計）は、少なくとも１００ppm、好ましくは少なくとも１２５０ppmである。例えば、約１００〜約５０００ppm、好ましくは約５００〜約４０００ppm、より好ましくは約１０００〜約３５００ppm、さらに好ましくは約１５００〜約３０００ppm、より一層好ましくは約２０００〜約３０００ppm、最も好ましくは約２５００〜約３０００ppmの濃度である。
【００１５】
さらに、繊維は、上記のポリプロピレンのシングルストランドの押出しおよび延伸により製造することができ、あるいは、シートの押出し、次いでシートの繊維への切断、その後、上記の工程による延伸、ヒートセットおよび生成繊維の収集により製造することができる。加えて、他の繊維製造方法、例えばフィブリル化などもこの目的に考慮される。
【００１６】
また、いかなる科学的理論にも拘束されないが、最も良好に機能する収縮低減核剤は、ポリプロピレンへの比較的高い溶解性を示す核剤であると考えられる。従って、容易に溶解する化合物、例えば1,3:2,4−ビス(p−メチルベンジリデン)ソルビトールが、所望のポリプロピレン繊維に最も小さい収縮率を与える。DBS誘導体化合物が、それらにより生成される小さい結晶寸法の故に、本発明における最も優れた収縮低減核剤であるとみなされる。他の核剤、例えばNA−11も、対象ポリプロピレン繊維に低収縮特性を付与するが、明らかにポリプロピレンへのNA−11の低い分散性および繊維内でのNA−11の一定しない結晶寸法の故に、収縮率は、良好に分散されるMDBSにより製造された高溶解性の小結晶寸法ポリプロピレンの場合よりもはるかに大きい。
【００１７】
対象繊維内の核剤の存在を試験する１つの方法は、示差走査熱量計を用いて、得られたポリプロピレンが示すピーク結晶化温度を測定することである。繊維を溶融し、高温・高圧下で２枚のプレートの間に置き、試料プラスチックのシートを作成する。次いで、このプラスチックの試料を溶融し、修正ASTM 試験方法D3417−99に従い２０℃／分の冷却速度で、示差走査熱量分析に付す。核剤を含まないポリプロピレンが示すよりもかなり高いピーク結晶化温度（約１１５℃以上、より好ましくは約１１６℃以上、最も好ましくは１１６．５℃以上）は、核剤の存在を示す。何故なら、そのような高いピーク結晶化温度は、核剤が存在しなければ通常不可能だからである。
【００１８】
溶融した対象ポリプロピレン（従って、繊維製造段階では液体）中への良好な溶解性を示す核剤化合物はより効果的な低収縮特性を与えることが見出された。すなわち、置換DBS化合物（DBS、p−MDBSを含む）は、製造上の問題をあまり起こさず、また製造されたポリプロピレン繊維により小さい収縮性しか与えないと思われる。p−MDBSが好ましいが、上記の核剤のいずれもが、そのような化合物を用いて長周期（SAXS）測定値が満足されるか、または低収縮要求が達成される限り、本発明において使用され得る。それら核剤の混合物も、そのような低収縮特性および必要により感覚受容性の改良、加工の促進、または低コストを達成するために、加工の際に使用することができる。
【００１９】
上記の化合物に加え、安息香酸ナトリウムおよびNA−11も、標準的なポリプロピレン組成物（例えば、上記のプラック、容器、フィルム、シートなど）のための核剤としてよく知られており、これら目的のために優れた再結晶化温度および非常に短い射出成型サイクル時間を示す。ジベンジリデンソルビトール型化合物は、同種の性質、更に、そのような標準的なポリプロピレン成形物（プラック、シートなど）において優れた透明性を達成する。本発明の目的にとって、ジベンジリデンソルビトール型化合物が対象ポリプロピレン繊維における核剤化合物として好ましいことが分かっている。興味深いことは、対象ポリプロピレン組成物に導入するために、ジベンジリデンソルビトール型化合物の全く液状の組成物を供給することができることである。そのような液状DBS組成物は、ある種の非イオン界面活性剤を含み、そのような界面活性剤は、DBS化合物を液化しかつ安定性を与えるためのみならず、最終繊維に可能なら潤滑特性を与えるように、選択することができる。そのようにすると、対象繊維に通常必要とされ、添加される潤滑剤の量を減少し、または潤滑剤を排除することができ、従って、そのような添加剤にかかるコストを低減することができる。3,4−DMDBS（または他の種類の核剤）のそのような液体核剤組成物に必要とされる界面活性剤には、非イオン性で、親水性−親油性バランス（HLB）が約８．５を超える程度にエトキシル化された化合物が包含される。HLBは、油および水への界面活性剤の溶解性の尺度であり、特定の界面活性剤骨格に存在するエトキシ基の重量パーセントの５分の１（１／５）で近似される。とりわけ、そのような界面活性剤は、より好ましくは約１２より大きいHLB、最も好ましくは約１３より大きいHLBを示し、１分子あたり数エトキシル化度、より好ましくは１分子あたり約４モル当量のエチレンオキシド（EO)、最も好ましくは１分子あたり約９．５モル当量のEOを有する。
【００２０】
好ましい界面活性剤の中で、本発明の目的に適した流体核剤分散体において使用される最も好ましい界面活性剤を、以下の表に示す。
【００２１】
【表１】
2004530803.tif 000003
【００２２】
このリストは、本発明において使用することができる流体核剤分散体に使用される好ましい界面活性剤を示すものであり、界面活性剤を網羅しているわけではない。
そのよう流動性分散体中、核剤、例えば3,4−DMDBSは、本発明流動性分散体全体の４０質量％以下、好ましくは約３０質量％以下を占める。より多い量では、分散体の粘度に悪影響があるであろう。界面活性剤の量は、全流動性分散体の、好ましくは約７０〜約９９．９質量％、より好ましくは約７０〜約８５質量％、最も好ましくは約７０〜約７５質量％である。液体分散体全体の粘度を効果的に低下するために、ある量の水を存在させてもよい。任意の添加剤には、可塑剤、帯電防止剤、安定剤、紫外線吸収剤、および他の類似の標準的なポリプロピレン熱可塑性添加剤が包含される。他の添加剤がこの組成物中に存在していてもよく、最も典型的な添加剤は、酸化防止剤、帯電防止剤、香料、塩素捕集剤などである。上記のように、この種の流動性分散体は、米国特許第6,102,999号および第6,127,440号に記載されている。これら両米国特許の内容を引用してここに組み込む。最も好ましいのは、３０質量％の3,4−DMDBSおよび７０質量％のTween(登録商標) 80の組成物である。この混合物は、好ましい態様の節において「液体3,4−DMDBS」として記載されている。
【００２３】
最も近い先行技術文献は、一般的なポリプロピレン組成物に核剤化合物を添加することを教示している（例えば、上記で引用した米国特許第4,016,118号）。しかし、ある教示は、多成分ポリプロピレンテキスタイル構造中の繊維の限定された部分にあるDBS化合物を用いることを含んでいる。例えば、米国特許第5,798,167号（Connorら）および第5,811,045号（Pike）は共に、繊維状のポリプロピレンにDBS化合物を添加することを教示している。しかしならが、これら開示と本発明との間には決定的な相違がある。例えば、これら２つの米国特許は上記の繊維の多成分構造を必要とする。従って、各繊維種のあるポリプロピレン繊維成分にDBS化合物を用いたとしても、各繊維の収縮率は、核剤の利点を有していない他のポリプロピレン繊維成分により凌駕されてしまう。また、後ヒートセット工程が行われていないので、ポリプロピレン繊維中に形成される２０nmより大きい長周期（小角Ｘ線散乱により測定）を与えるラメラが存在しない。このような厚いラメラは、本発明の所望のより高度の熱収縮繊維を与える。やはり重要なことは、Connorらの特許は、核剤添加剤を含んでいないポリプロピレン内部布層の周囲に配置されたDBS添加剤含有ポリプロピレン不織布積層物を必要とすることである。内部層は、核剤添加剤を用いていないポリプロピレンであるので、この構造の収縮率を支配する。更に、同特許の権利者は、目的が低収縮ではないので、ヤーンの結晶性繊維構造を永久的に形成するためにヤーンおよび繊維をヒートセット工程に付していない。
【００２４】
加えて、Spruiellら、Journal of Applied Polymer Sciencce, Vol. 62, pp.1965-75 (1966) は、紡糸中の核生成速度を増すために核剤MDBSを０．１％使用することを記載している。しかしながら、結晶化および繊維の延伸後に、Spruiellらは核剤含有繊維を熱に暴露していない。熱への暴露は、非常に優れた収縮特性を付与するのに必要である。従って、Spruiellらの繊維の収縮性は、核剤添加剤を含んでいない従来のポリプロピレン繊維と同等であった。後記実施例において、同レベルの核剤添加剤を含み熱への暴露を行わなかったヤーンは、市販繊維および添加剤を含まずに同じ条件に暴露した繊維より劣った収縮性（全ての測定温度において標準の５分間暴露後）を示した。従って、核剤添加剤の存在に加えて、機械的延伸の後の熱への暴露は本発明において重要な工程である。
【００２５】
特に興味深く、本発明の低収縮性ポリプロピレン繊維を製造するために主として重要であることが分かったことは、（本明細書で説明するように）ヒートセットポリプロピレン繊維中に核剤が存在することが、少なくともポリプロピレン自体の結晶性ラメラに大きい長周期測定値を与えるという発見である。この発見は、以下のように説明できる：
ポリマーは、動的な温度および応力条件下で溶融物から結晶化される場合、最初に過冷却され、次いで、核形成サイトの数に応じた結晶化速度、およびポリマーの成長速度（結晶化速度および成長速度は共に、ポリマーが冷却されるときのポリマーの熱的および機械的加工に関係する）で結晶化する。これらの工程は、通常の繊維延伸ラインで特に複雑である。この複雑な結晶化の結果は、小角Ｘ線散乱（SAXS：small angle X-ray scattering）を用いて測定することができ、測定されたSAXS長周期は平均結晶化温度を表している。より大きいSAXS長周期は、より厚いラメラ（これはPPのような半結晶性ポリマーのプレート様ポリマー結晶である）に対応する。平均結晶の結晶化温度が高いほど、測定されるSAXS長周期は大きくなる。更に、より長いSAXS長周期は、より優れた熱安定性のポリマー結晶の特性である。より短いSAXS長周期の結晶は、より長いSAXS長周期を有する結晶より低い温度で、「溶融」し、あるいは緩和および再結晶して新しいより厚い結晶となる。より長いSAXS長周期を有する結晶は、より高い温度まで安定であり、結晶構造を不安定化するにはより多量の熱を必要とする。
【００２６】
繊維のような高度に配向されたポリマー試料では、より大きいSAXS長周期を有するものがより高い温度で安定である。従って、高度配向ポリマー試料の緩和の通常の結果である収縮が、より小さいSAXS長周期を有する高度配向ポリマー試料よりも、より高温まで小さいままである。本発明では、このような測定から明らかなように、核剤添加剤が熱処理と組み合わされて使用され、少なくとも２０nm、好ましくは少なくとも２２nmの非常に大きいSAXS長周期を有する繊維が得られ、そのような繊維は、非常に安定であり、非常に高温まで低い収縮を示す。
【００２７】
さらに、そのような繊維は、エンドユーザーに他の審美的特性を与えるように染色することができる。従って、繊維は例えば顔料のような着色剤を、耐光堅牢度のための固着剤と共に含むことができる。この理由から、対象繊維に可視色を付与しない核剤を使用することが望ましい。他の添加剤も存在してよく、他の添加剤には、帯電防止剤、増白剤、透明化剤、酸化防止剤、抗微生物剤（好ましくは、銀系イオン交換化合物、例えばMilliken & Company から市販されているALPHASAN（登録商標）坑微生物剤）、UV安定剤、充填剤などが包含される。さらにまた、本発明のこのような繊維から製造された布は、織布、編物、不織布、インレイ・スクリム、これらのあらゆる組み合わせであってよいが、これらに限定されない。加えて、そのような布は、本発明のポリプロピレン繊維以外の繊維を含んでいてもよく、他の繊維には、天然繊維（例えば、綿、羊毛、マニラ麻、タイマ、ラミーなど）、合成繊維（例えば、ポリエステル、ポリアミド、ポリアラミド、他のポリオレフィン（非低収縮性ポリプロピレンを含む）、ポリ乳酸、など）、無機繊維（例えば、ガラス繊維、ホウ素含有繊維など）、およびこれらのブレンドが包含されが、これらに限定されない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本明細書に取り込まれその一部を構成する添付図面は、本発明の低収縮性ポリプロピレン繊維を製造するための好ましい態様を図示しており、説明とともに本発明の原理を説明するのに有用である。
図１は、本発明の低収縮性ポリプロピレンファイバーを製造するための、非限定的な好ましい方法を図示している。ファイバー製造アッセンブリー１０は、４つの異なるゾーン１２，１４，１６，１８を有する押出機１１を含んでおり、ポリマー（図示せず）は、これらのゾーンを、上昇する異なる温度で通過する。溶融ポリマーは、混合ゾーン２０で（溶融された）核剤化合物と混合される。基本的に、ポリマー（図示せず）は、ファイバー製造アッセンブリー１０、とりわけ押出機１１に供給される。上記のように、押出機の個々のゾーン１２，１４，１６，１８および混合ゾーンの温度は、次のとおりであり。第１押出機ゾーン１２：２０５℃、第２押出機ゾーン１４：２１５℃、第３押出機ゾーン１６：２２５℃、第４押出機ゾーン１８：２３５℃、混合ゾーン：２４５℃。溶融ポリマー（図示せず）は、２５０℃に設定された紡糸ヘッド領域２４に移動し、次いで、ストランド押出しのために紡糸口金２４（これも２５０℃に設定されている）に送られる。繊維ストランド２８は、次いで、暴露温度１８０℃を有する加熱シュラウド２６を通過する。ポリマーストランド（図示せず）が押出機、スピンパック２２および紡糸口金２４を通過する速度は、繊維ストランド２８が延伸ロール３２、３４、３８により引っ張られるまでは、比較的遅い。繊維ストランド２８は、押出機１１内の初期押出速度を越えるより大きい引張り速度の故に、長さが伸びる。繊維ストランド２８は、そのような延伸の後、引取ロール３２（３７０ｍ／分の速度に設定）により集められ、より大きな束３０になり、束３０は、上記延伸ロール３４、３８により延伸されて、シングルヤーン３３になる。延伸ロールは、後の高温度暴露領域および比較のファイバー延伸方法と比べて、非常に低い水準に加熱される：第１延伸ロール３４：６８℃、第２延伸ロール３８：８８℃。第１延伸ロール３４は、約３７７ｍ／分の速度で回転し、延伸ロール３４と遊びロール３６との間のキャスト角を用いることにより、ポリプロピレン繊維３３の１５巻きを保持することができる。第２延伸ロール３８は、約７８５ｍ／分のより高い速度で回転し、繊維３３の８巻きを保持する。従って、独自の遊びロール４０が必要である。これらの低温ロール３４、３８により延伸した後、繊維は、２つの異なるヒートセットロール４２、４４の組み合わせによりヒートセットされる。ヒートセットロール４２、４４は、いかなる時点でもロール４２、４４上に繊維３３の１８巻きが存在するような、回帰スキームで配置されている。このようなヒートセットの時間は、実際のロール４２、４４のいずれかに接触している時間が短いので、非常に短く、合計時間は約０．５秒が標準的である。それらロール４２、４４の温度は、目的に合わせて全体の温度が最適に選択でるように、変化させる。ロール４２、４４の組み合わせの速度は、約１２９０ｍ／分である。繊維３３は、次いで、緩和ロール４６に送られ、緩和ロール４６は、繊維３３の８巻きを保持し、独自の供給ロール４８を有する。緩和ロール４６の速度は、ヒートセットされた繊維３３のテンションをいくらか解放するために、ヒートセットロールの速度（１２８０ｍ／分）よりも低い。そこから、繊維３３は巻取機５０に送られ、スプール（図示せず）上に巻き取られる。
【００２９】
本発明の繊維およびヤーンの製造
以下の実施例により、本発明の好ましい態様を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
＜ヤーンの製造＞
ヤーンは、Amoco 7550ファイバーグレードポリプロピレン樹脂（メルトフロー１８）を核剤添加剤および標準的なポリマー安定化パッケージ（500ppmのIrganox(登録商標) 1010、1000ppmのIrgafos(登録商標) 168（共にCibaから市販）および800ppmのステアリン酸カルシウム含有）と配合することにより製造した。基本混合物を、２軸押出機（全ゾーン２２０℃）中、２５００rpmで混練し、ペレットを製造した。添加剤は、Milliken & Compnay から市販の３つのポリプロピレン透明剤、すなわちMillad(登録商標) 3905 (DBS) 、Millad(登録商標) 3940（p−MDBSソルビトール）およびMillad(登録商標) 3988（3,4−DMDBS）、旭電化から市販の２つのポリプロピレン核剤（NA−11およびNA−21）、安息香酸ナトリウム、液体3,4-DMDBS、および1,3:2,4−ビス(2,4,5−トリメチルベンジリデン)ソルビトール（2,4,5−TMDBS）からなる群から選択した。
【００３０】
次いで、ペレットを図１に示したようなAlex James & Associates 製繊維押出ラインの押出機に供給した。ヤーンは、表に示す押出ライン条件で、６８孔紡糸口金を用いて紡糸し、公称１５０デニールのヤーンを得た。各添加剤について、ヒートセット温度を１００℃、１１０℃、１２０℃および１３０℃として、４本のヤーンを紡糸した。これらの温度は、ロール４２、４４のコントローラーについての設定温度である。実際には、ロール４２、４４の表面では、１０℃までの変動が見られる。対照ファイバーを製造するために、核剤添加剤を含んでいないペレットを使用した。
【００３１】
ヤーンをある長さに切断し、１０インチ部分の両端をテープで標識し、ヤーンを沸騰水中に５分間保持し、次いで、ヤーンを取り出し、テープ標識間の部分の長さを測定することにより、沸騰水中での収縮を試験した。測定は、各ヤーン５本について行い、寸法の平均変化を初期長さ（１０インチ）で割り、収縮率（％）を計算した。なお、この試験では、±４％の統計誤差がある。
【００３２】
同様に、ヤーンの１０インチ部分を標識し、オーブンに入れて測定温度で５分間保持し、オーブンからヤーンを取り出した後、同様に収縮率（％）を計算することにより、１５０℃および１３０℃の熱風中での収縮を試験した。この試験でも、５本の試料について測定し、各試料について平均した収縮率を表３に報告する。収縮率測定において、各ヤーン試料について試験した核剤を示す。ヤーン試料は以下のとおりである。
【表２】
2004530803.tif 000004
【００３３】
＜繊維およびヤーンの物理的性質測定＞
これらヤーン試料について、製造時の異なるヒートセット温度（ヒートセットロールの温度）および異なる熱暴露条件（１００℃を超える様々な温度の熱風および沸騰水への暴露）を含む多数の異なる変動因子を用いて、収縮特性を試験した。結果を以下の表に示す。
【００３４】
【表３−１】
2004530803.tif 000005
【００３５】
【表３−２】
2004530803.tif 000006
【００３６】
【表３−３】
2004530803.tif 000007
【００３７】
加えて、２つの市販ヤーンをFilament Fiber Technology から購入し、３つの試験それぞれに付した。結果を表４に示す。市販ヤーン＃１は、黒色顔料を含むエアジェットテクスチャード加工ヤーンである。市販ヤーン＃２は、白色顔料を含むエアジェットテクスチャード加工ヤーンである。
【表４】
2004530803.tif 000008
【００３８】
上の２つの表から、本発明のポリプロピレンヤーン（上記の本発明の方法により製造したヤーンを含む）は、３つの試験全てにおいて非常に改良された収縮率を示し、従って、市販されている従来技術のヤーン、並びに核剤およびヒートセットを欠いたヤーンに比べて、明らかに改良されている。
【００３９】
＜添加剤量依存性＞
核剤添加剤の量に対する依存性を試験するため、Amoco 7550 樹脂を用い、添加剤の量を変化させて、上記の方法により、別のヤーンを紡糸した。添加剤を樹脂に配合し、ファイバーを、上記の実施例と同じ条件で紡糸した。ヤーンについて同様の試験を行った。結果を表６に示す。
【表５】
2004530803.tif 000009
【００４０】
【表６】
2004530803.tif 000010
【００４１】
このように、対象ポリプロピレンヤーンに全体として良好な収縮特性を与えるには、添加剤の量が重要である。より多い量がより良好な収縮特性を与えるようである。
【００４２】
＜Ｘ線散乱分析＞
上記のヤーンのいくつかについて、長周期スペーシングを小角Ｘ線散乱（SAXS）により測定した。小角Ｘ線散乱データは、Anton-Paar 真空チャンバー（１００mTorr以下の圧力に脱気）中の試料から１０５cmの距離に配置したBruker AXS (米国ウイスコンシン州Madison）Hi-Star マルチワイヤ検出器により収集した。Ｘ線（（２）＝１．５４１７８Å）は、MacScience 回転アノード（４０kV，４０mA）により発生し、３つのピンホールにより０．２mmまで集束した。システム全体（発生器、検出器、ビームパス、試料ホルダおよびソフトウエア）は、Brunker AXS から単一ユニットとして市販されている。検出器は、ベヘン酸銀を用い、製造会社の推奨に従って較正した。
【００４３】
典型的なデータ収集は、以下のように行った。試料を製造するために、２mmの孔をドリルであけた３mm真鍮チューブの周囲にヤーンを巻き付け、次いで、ヤーンが孔を通してＸ線ビームにより照射されるように、チューブをＸ線装置のAnton-Paar 真空試料チャンバー内に置いた。試料を通過するＸ線ビームの行路長は２〜３mmであった。試料チャンバーおよびビームパスは、１００mTorr以下に脱気し、サンプルをＸ線ビームにより１時間照射した。２次元データフレームを、検出器で収集し、システムソフトウエアにより自動的に偏りをなくした。データは、積分する前に、２−ピクセルコンボリューションを用いてシステムソフトウエア内で滑らかにした。強度散乱データ［Ｉ(q)］を散乱角［２θ］の関数として得るために、ビン総和（bin summation）法を用い、０．０１°の増分で０．２°〜２．５°の２θ範囲を与えるように製造会社のソフトウエアをセットして（２）の範囲でデータを積分した。次いで、フォートランプログラム（自社作成）を用いて生の散乱データを実空間相関関数Ｋ(z)に変換して積分値を評価した：
【数１】
2004530803.tif 000011
【００４４】
積分値は、データ範囲（０．２°〜２．５°）で全２θ値および０nm〜５０nmの実空間値にわたる直和（direct summation）により評価した。これは、G. Strobl の方法 (Strobl G., The Physics of Polymers; Springer: Berliln 1997, pp.408-14) に従った。この文献の内容全体を参照して本明細書に組み込む。一次元相関関数Ｋ(z)から、必要な形態学的データ、この場合は長周期スペーシング（Ｌ）を抽出することができる。２θの関数としての積分した強度データＩ(q)は、長周期スペーシングに対応する広いピークを示す（図２）。Ｋ(z)関数は、特徴的な形状を有する（図３）。関連した抽出可能データ点が示されている。長周期スペーシングは、全体の極小値よりも高いｚ値で現れる関数の全体の極大値として、Ｋ(z)データから抽出される。
【００４５】
これらデータを表７にまとめて示す。表７には、（収縮性試験の）１５０℃熱風暴露時の測定値も含まれている。明瞭に理解できるように、より長いSAXS長周期はより低い収縮率に対応している。加えて、添加剤を用いて調製したが工程中で十分に加熱しなかった試料（この場合１３０℃でのヒートセットにより代表される）は、より短いSAXS長周期を、従ってより大きい１５０℃熱風収縮率を与えた。従って、以下の表は、SAXS長周期測定値と１５０℃熱風収縮率（対象ヤーンの収縮率）との相関、およびヒートセット温度とこれら特性との相関を示している。
【００４６】
【表７】
2004530803.tif 000012
【００４７】
すなわち、小角Ｘ線散乱により測定した長い長周期がより長いと、対象ポリプロピレンヤーンが示す収縮率がより小さくなることは明らかである。
【００４８】
＜ピーク結晶化温度＞
上記のように、対象ヤーンおよび／または繊維に所望の低収縮特性を付与するには、核剤を添加しなければならない。核剤の存在は、繊維および／またはヤーンの適切なヒートセットと並んで、そのような低収縮特性を与えるには必要であるが、対象ヤーンおよび／または繊維内の全ての核剤が高いピーク結晶化温度を示す必要はない。しかしながら、核剤がそのような高い結晶化温度を誘導し、従って、その存在が示差走査熱量分析により決定されうる場合がある。対象ポリマーがそのような高い結晶化温度を示すことを誘導しない核剤については、他の分析方法（例えばガスクロマトグラフィ／質量分析）を用いて、その存在を決定してもよい。例えば、安息香酸ナトリウムは（先に説明したように）ポリオレフィンの核剤として周知であるが、ポリプロピレンヤーンおよび／または繊維中でのピーク結晶化はポリプロピレンの他の種類の物品（例えば、プラック、容器など）での安息香酸ナトリウムについて認められている結果とは一致しない。ポリプロピレンファイバー内の安息香酸ナトリウムのピーク結晶化測定値は、ポリプロピレン自体のほぼ同じ程度の低さである。安息香酸ナトリウムはそのような繊維および／またはヤーンに効果的な低収縮特性を与えるから、安息香酸ナトリウム含有ポリプロピレン繊維試料について高いピーク結晶化温度を示さないからといって、安息香酸ナトリウムを本発明の目的についての核剤の定義から安息香酸ナトリウムをはずすことはできない。
【００４９】
他の種類の核剤を含むポリプロピレン試料について、ピーク結晶化は、以下の方法（試験繊維自体の適切な測定用試料を調製する方法を含むASTM D3417-99の修正法）により測定された：
２０℃／分の加熱速度でインジウム金属標準により較正されたPerkin-Elmer DSC 7 を、ポリプロピレン繊維のピーク結晶化温度測定に用いた。ポリプロピレン繊維の束を２２０℃で１分間加熱し、約２５０μｍ厚の薄い円板に圧縮した。特定のポリプロピレン／DBS混合物組成物を２０℃／分の速度で６０℃から２２０℃に加熱し、溶融組成物を製造し、ピーク温度で２分間保持した。次いで、温度を２０℃／分の速度で、６０℃の標準温度に達するまで低下した。このようにして、ポリマーのピーク結晶化温度を、結晶発熱中のピーク最大値として測定した。修正ASTM D3417-99に従った繊維からプラックの製造およびその後のDSC分析を含む全手順を、本明細書では、本発明の目的のための「繊維ピーク結晶化温度測定」と称する。テーブル１からの試料についての繊維ピーク結晶化温度測定の結果を以下の表に示す（標準偏差±０．５℃）。
【００５０】
【表８】
2004530803.tif 000013
【００５１】
このように、ある種の核剤の存在は、ヤーン試料に比較的高いピーク結晶化温度（少なくとも１１５℃以上で、低くても約１１７℃の水準）を与える。
【００５２】
＜布製品の製造および分析＞
本発明のヤーンの織物
本発明のヤーンおよび１５０デニール、３４フィラメントポリエステル縦糸を用い、５本のヤーンを用いて８４ピック／インチの正方形布を織って、布を製造した。対照品は、添加剤を用いず、最終延伸ロール３Ａおよび３Ｂの温度を１１０℃および１３０℃にして上記と同様に製造した。２５００ppmの3,4−DMDBSを含み（上記ヤーン試料F）、最終延伸ロール３Ａおよび３Ｂの温度をそれぞれ１１０℃、１３０℃および１４０℃にして、３種の試験ヤーンを製造した。これら試料布を１８インチの正方形に分割した。１２”ボックスを布片の中央に描き、熱水（６０℃）または冷水（２０℃）で５回洗い、通常の乾燥機で３０分間乾燥した（７０℃で２０分間）。１２”ボックスの寸法変化を測定した。結果を、表８に収縮率（％）として示す。
【００５３】
【表９】
2004530803.tif 000014
【００５４】
このように、本発明のヤーンの布試料はより低い収縮率を示すことが明らかである。
【００５５】
本発明のヤーンの編物布の製造
テープル１のヤーンをヒートセットロール温度１３０℃で製造し、Lawson Hemphill FAK Knitter 36ゲージ編機により、１６０ニードル（ニードル番号７１．７０）を用い、４０psiの空気圧、速度設定４でソックスに編み上げた。布を平らに広げ、２．７５”×１０”の部分に印をつけ（横列に１０”、縦列に２．７５”）。ソックスを１５０℃の（熱風）オーブン中に５分間置き、次いで、印をつけた部分の寸法を測定した。各方向での収縮率および面収縮率を、下記表９に示す。面収縮率は、測定した寸法の積（面積）を２７．５inch２（元の面積）で割った値をパーセントで示した値である。
【００５６】
【表１０】
2004530803.tif 000015
【００５７】
このように、本発明の編物布は、市販ヤーンの布試料や、核剤化合物を含まない対照品に比べてはるかに優れた収縮特性を示すことが明らかである。対照ヤーンは、非常に高い面収縮率を与え、市販エアジェットテキスチャードヤーンは更に劣っていた。DBSおよびp−MDBSを含むヤーンは、アパレル産業において容易に受け入れられる非常に小さい収縮率を示した。
【００５８】
本発明のヤーンの不織布の製造
表３の試料Eからのヤーンを、ヒートセットロール温度１３０℃で製造し、６８孔紡糸口金により８７．６cc／分のポンプ速度で押し出して、全ヤーンデニール６８０および単繊維（フィラメント）デニール１０を得た。繊維を、２７２０デニールに５ヤーンに撚ることにより合わせ、次いで、１３６００デニールのシングルトウに合わせた。これを、水蒸気により約９０℃に加熱し、スタッファーボックス中でひだをつけ、３．２５インチのステープル長に切断した。ステープルを毛羽だて、Fiber Locker (James Hunter Machine Company 製) によりラップし、次いで、Di-Lour-6 (Dilo, Inc.製) により縫製して、約１２×２４インチのバットを製造した。１３０．３ｃｍ２のボックスをバット上に描いた。その後、バットをIRランプにより６０秒間で１２０〜１５０℃の温度に加熱し、１０℃の金型中で圧縮して、成形した。ボックスは、平均３．２％の収縮率を示した。
【００５９】
添加剤を含まない１０DPFの対照ヤーンを製造した。次いで、ヤーンをクリンプし、ステープルに切断し、毛羽立て、ラップし、同様に縫製した。成形前にボックスに印をつけた。同じ条件で成形した場合、ボックスは、平均１１．７％の収縮率を示した。
従って、本発明の低収縮性ポリプロピレンヤーンから製造した不織布も、対照試料に比べて優れた低収縮特性を示すことは明らかである。
【００６０】
もちろん、本発明の多くの別態様および変形があり、それらも本発明の特許請求の範囲の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】低収縮性ポリプロピレンの好ましい製法の模式図である。
【図２】対象繊維の長周期スペーシングを決定するための、２θの関数として積分強度データI(ｑ)を示したグラフである。
【図３】長周期スペーシングの最終決定を補助するための、K(z)関数を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６２】
１０：ファイバー製造アッセンブリー、１１：押出機、２０：混合ゾーン、２２：紡糸ヘッド領域、２４：紡糸口金、２６：シュラウド、２８：ストランド、３０：繊維の束、３２：引取ロール、３３：シングルヤーン、３４，３８：延伸ロール、３３：ヤーン、４２，４４：ヒートセットロール、４６：緩和ロール、５０：巻取機。
【図２】
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【図３】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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