JP3287571B2 - 弾性繊維、生地およびそれらから製造される製品 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は弾性を示す繊維、生地およびそれらから製造
される製品（例えば使い捨て可能失禁用衣服またはおむ
つなど）に関する。この繊維および生地は、特定の特性
を示す均一に分枝していて実質的に線状であるエチレン
ポリマーを少なくとも１種含んでいる。

繊維は典型的にそれが有する直径に従って分類分けさ
れる。モノフィラメント繊維は、個々の繊維直径が１フ
ィラメント当たり約15デニール以上、通常約30デニール
以上であるとして一般に定義される。小デニール（fine
denier）の繊維は、一般に、１フィラメント当たり約
15デニール未満の直径を有する繊維に適用される。ミク
ロデニールの繊維は、一般に、直径が100ミクロン未満
の繊維として定義される。繊維はまたそれを製造する方
法でも分類分け可能であり、例えばモノフィラメント、
連続巻き微細フィラメント（continuous wound fine
filament）、ステープルもしくはショートカット繊
維、スパンボンド（spun bond）およびメルトブローン
（melt blown）繊維などとして分類分けされ得る。

多様な繊維および生地が熱可塑材、例えばポリプロピ
レン、典型的には高圧重合方法で製造される高分枝低密
度ポリエチレン（LDPE）、線状の不均一分枝ポリエチレ
ン（例えばチーグラー（Ziegler）触媒を用いて製造さ
れる線状の低密度ポリエチレンなど）、ポリプロピレン
と線状の不均一分枝ポリエチレンとのブレンド物、線状
の不均一分枝ポリエチレンとエチレン／ビニルアルコー
ルコポリマー類とのブレンド物などから製造されてき
た。

繊維に押出し可能なことが知られている多様なポリマ
ー類の中で、高分枝LDPEを小デニールの繊維に溶融紡糸
することは成功裏には行われなかった。米国特許第4,07
6,698号（Anderson他）に記述されているように、線状
の不均一分枝ポリエチレンはモノフィラメントに加工さ
れた。また、米国特許第4,644,045号（Fowells）、米国
特許第4,830,907号（Sawyer他）、米国特許第4,909,975
号（Sawyer他）および米国特許第4,578,414号（Sawyer
他）に記述されているように、線状の不均一分枝ポリエ
チレンを小デニールの繊維に加工することは成功裏に行
われた。また、米国特許第4,842,922号（krupp他）、米
国特許第4,990,204号（krupp他）および米国特許第5,11
2,686号（krupp他）に記述されているように、上記不均
一分枝ポリエチレンのブレンド物を小デニールの繊維お
よび生地に加工することも成功裏に行われた。また、米
国特許第5,068,141号（Kubo他）には指定融解熱を有す
る特定の不均一分枝LLDPEの連続熱結合フィラメントか
ら不織生地を製造することが開示されている。

しかしながら、そのような種類の飽和オレフィン系ポ
リマー類から作られた繊維は全部、添加剤またはエラス
トマー類を組み込むことなしには「弾性」（この用語に
関しては以下に定義する）を示さず、従って弾性用途で
それらを用いることは制限されている。ポリマーを溶融
紡糸する前にそのポリマーの中に添加剤を組み込むこと
によって上記問題を軽減しようとする１つの試みが米国
特許第4,663,220号（Wisneski他）の中に開示されてい
る。Wisneski他は、少なくとも約10％量のブロックコポ
リマーとポリオレフィンで出来ている繊維状エラストマ
ーのウエブを開示している。この生じるウエブはエラス
トマー的特性を示すと述べられている。

米国特許第4,425,393号（Benedyk）には、2,000から1
0,000psi（13.8MPaから68.9MPa）の弾性係数を示すポリ
マー材料から作られるモノフィラメント繊維が開示され
ている。そのポリマー材料には可塑化ポリ塩化ビニル
（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、ポリブチレンおよびそれのコポリマー類、
エチレン−プロピレンコポリマー類、塩化ポリプロピレ
ン、塩化ポリブチレンまたはそれらの混合物が含まれ
る。

少なくとも１種のエラストマー［即ちイソオレフィン
と共役ポリオレフィンのコポリマー類（例えばイソブチ
レンとイソプレンのコポリマー類など）］少なくとも１
種の熱可塑材から成るブレンド物から製造される弾性繊
維およびウエブが米国特許第4,874,447号（Hazelton
他）に開示されている。

米国特許第4,657,802号（Morman）には複合体である
弾性を示す不織ウエブおよびそれらの製造方法が開示さ
れている。この弾性を示す繊維の不織ウエブを生じさせ
るに有効な弾性材料にはポリエステルエラストマー材
料、ポリウレタンエラストマー材料およびポリアミドエ
ラストマー材料が含まれる。

米国特許第4,833,012号（Makimura他）には、弾性繊
維と、収縮性を示さない非弾性繊維と、収縮性を示す弾
性繊維とを三次元的に絡み合わせることで作られる絡み
合った不織生地が開示されている。その弾性繊維はポリ
マージオール類、ポリウレタン類、ポリエステルエラス
トマー類、ポリアミドエラストマー類および合成ゴムか
ら作られている。

複合体であるエラストマー状ポリエーテルブロックア
ミドの不織ウエブが米国特許第4,820,572号（Killian
他）に開示されている。そのウエブはメルトブローン方
法で作られており、そしてその弾性繊維はポリエーテル
ブロックアミドコポリマーから作られている。

別のエラストマー繊維のウエブが米国特許第4,803,11
7号（Daponte）に開示されている。Daponteは、ビニル
エステルモノマー類、不飽和脂肪族モノカルボン酸およ
び上記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種のビニルモノマーとエチレン
とのコポリマー類から製造されるエラストマー繊維また
はミクロ繊維からそのウエブを製造することを開示して
いる。そのビニルモノマーの量はそのメルトブローン繊
維に弾性を与えるに「充分」であると述べられている。
エチレン／ビニルコポリマー類と他のポリマー類（例え
ばポリプロピレンまたは線状の低密度ポリエチレンな
ど）のブレンド物もその繊維ウエブを生じると述べられ
ている。

弾性を示す構成要素を使用することで失禁用衣服など
の如き製造品もまた利益を得る。例えば、米国特許第4,
940,464号（Van Gompel他）、米国特許第4,938,757号
（Van Gompel他）および米国特許第4,938,753号（Van
Gompel他）には、弾性を示すひだ付き手段と伸縮性を
示すサイドパネルが備わっている使い捨て可能衣服が開
示されている。そのひだ付き手段および伸縮性を示すサ
イドパネルはブロックもしくはグラフトコポリマー類
（例えばブタジエン、イソプレン、スチレン、エチレン
−アクリル酸メチル、エチレン−アクリル酸ビニル、エ
チレン−アクリル酸エチルまたはそれらのブレンド物な
ど）のメルトブローン加工品またはフィルムから作られ
ている。

オレフィン系ポリマー類から弾性繊維および生地を製
造する以前の試みはポリマー用添加剤に焦点が当てられ
ていたが、このような解決法は潜在的に有害であり、こ
の有害さには、その添加剤でコストが高くなることと、
それが相溶性を示さない結果として紡糸性能が標準以下
になってしまうことが含まれる。

我々は、弾性を示すようにするための添加剤を必要と
しない新規な弾性繊維および生地を見い出した。これら
の新規な繊維および生地は、通常の合成繊維または生地
工程（例えば連続巻きフィラメント、スパンボンドおよ
びメルトブローンなど）で製造できると共に、これらを
用いると、再利用で弾性成分と非弾性成分とが相溶性を
示し得る高弾性構造物を製造することができる。新規
な、弾性を示す均一に分枝していて実質的に線状である
エチレンポリマー類を用いて本繊維および生地を製造す
る。この均一に分枝していて実質的に線状であるエチレ
ンポリマー類は、不均一に分枝している線状低密度ポリ
エチレンに類似した繊維および生地工程で加工すること
ができ、このことは、通常の装置を用いてこの新規な弾
性繊維および生地を製造することができることを意味し
ている。

この新規な弾性繊維が示す永久歪みは50％またはそれ
以下である、即ち別の様式で表すと、この新規な弾性繊
維は少なくとも50％の回復率を示す。このような特性
は、不均一に分枝している線状低密度ポリエチレンから
製造される繊維（この場合の永久歪み率は、図２に示す
ように、一般に50％以上であり、実質的に密度とは無関
係であると思われる）が示す応答とは驚くべきほど異な
っている。

少なくとも50％の回復率を示すこの新規な弾性繊維
は、 ａ）メルトフロー比I₁₀/I₂が≧5.63であり、 ｂ）方程式： M_w/M_n≦（I₁₀/I₂）−4.63 で定義される分子量分布M_w/M_nを有し、 ｃ）表面メルトフラクチャーが起こり始める時の臨界せ
ん断速度が、ほぼ同じI₂とM_w/M_nを有する線状エチレン
ポリマーの表面メルトフラクチャーが起こり始める時の
臨界せん断速度より、少なくとも50％大きく、かつ ｄ）密度が0.90g/cm³以下である、 少なくとも１種の均一に分枝していて実質的に線状であ
るエチレンポリマーから本質的に成るとして特徴づけら
れる。

図の簡単な説明 図１は、本発明の弾性を示す実質的に線状であるエチ
レンポリマー類から作られる繊維の場合の永久歪み率を
このポリマーの密度に対してグラフで示している。

図２は、0.91g/cm³以上の密度を有する実質的に線状
であるエチレンポリマー類から作られる繊維および不均
一に分枝している線状ポリエチレン類から作られる繊維
の場合の永久歪み率をグラフで示している。

発明の詳細な説明 本発明の繊維および生地の製造で用いる均一に分枝し
ていて実質的に線状であるエチレンポリマー類は、エチ
レンと少なくとも１種のC₃−C₂₀α−オレフィンとのイ
ンターポリマー類であってもよい。本明細書で用いる言
葉「インターポリマー」はこのポリマーがコポリマー、
ターポリマーなどであってもよいことを示す。この均一
に分枝していて実質的に線状であるエチレンポリマー類
の製造で有効に共重合するモノマー類には、C₃−C₂₀α
−オレフィン類、特に１−ペンテン、１−ヘキセン、４
−メチル−１−ペンテンおよび１−オクテンが含まれ
る。特に好適なモノマー類には１−ペンテン、１−ヘキ
センおよび１−オクテンが含まれる。エチレンとC₃−C
₂₀α−オレフィンとのコポリマー類が特に好適である。

本発明の繊維および生地の製造で使用する実質的に線
状であるエチレンポリマー類はまたエチレンのホモポリ
マー類であってもよい。

この言葉「実質的に線状である」は、このポリマーの
バックボーンが炭素1000個当たり0.01個の長鎖分枝から
炭素1000個当たり３個の長鎖分枝、より好適には炭素10
00個当たり0.01個の長鎖分枝から炭素1000個当たり１個
の長鎖分枝、特別には炭素1000個当たり0.05個の長鎖分
枝から炭素1000個当たり１個の長鎖分枝で置換されてい
ることを意味する。

本明細書では、少なくとも約６個の炭素から成る鎖長
として長鎖分枝を定義し、６個よりも長い鎖長は、¹³C
核磁気共鳴分光法を用いたのでは区別不可能である。こ
の長鎖分枝は、そのポリマーバックボーンの長さとほぼ
同じ長さを有している可能性がある。

¹³C核磁気共鳴（NMR）分光法を用いて長鎖分枝を測定
し、そしてRandallの方法（Rev.Macromol.Chem.Phys.、
C29（２＆３）、285−297頁）を用いてそれの定量を行
う。

この均一に分枝していて実質的に線状であるエチレン
ポリマー類は、 ａ）メルトフロー比I₁₀/I₂が≧5.63であり、 ｂ）方程式： M_w/M_n≦（I₁₀/I₂）−4.63 で定義される分子量分布M_w/M_nを有し、かつ ｃ）グロスメルトフラクチャーが起こり始める時の臨界
せん断応力が4x10⁶ダイン/cm²以上である、 として特徴づけられる。

この均一に分枝していて実質的に線状であるエチレン
ポリマー類はまた、 ａ）メルトフロー比I₁₀/I₂が≧5.63であり、 ｂ）方程式： M_w/M_n≦（I₁₀/I₂）−4.63 で定義される分子量分布M_w/M_nを有し、かつ ｃ）表面メルトフラクチャーが起こり始める時の臨界せ
ん断速度が、ほぼ同じI₂とM_w/M_nを有する均一もしくは
不均一に分枝している線状エチレンポリマーの表面メル
トフラクチャーが起こり始める時の臨界せん断速度よ
り、少なくとも50％大きい、 として特徴づけられ得る。

この弾性繊維の製造で用いる新規な均一に分枝してい
て実質的に線状であるエチレンポリマー類は均一に分枝
している線状エチレンポリマー類から容易に区別され
る。この言葉「均一に分枝している線状エチレンポリマ
ー」は、このポリマーが長鎖分枝を持たないことを意味
する。即ち、その線状エチレンポリマーは、チーグラー
重合方法（例えば米国特許第4,076,698号（Anderson
他））を用いて製造される伝統的な不均一に分枝してい
る線状低密度エチレンポリマー類もしくは線状高密度ポ
リエチレンポリマー類または均一に分枝している線状ポ
リマー類（例えば米国特許第3,645,922号（Elston））
などのように、長鎖分枝を有していない。この言葉「線
状エチレンポリマー類」は、長鎖分枝を多数有している
ことが本分野の技術者に知られている高圧分枝ポリエチ
レン、エチレン／酢酸ビニルコポリマー類またはエチレ
ン／ビニルアルコールコポリマー類に適用されない。

この弾性繊維の成形で用いる均一に分枝していて実質
的に線状であるエチレンポリマー類は均一な分枝分布を
示す。この言葉「均一な分枝分布」および「均一に分枝
している」は、一定の分枝内にそのコモノマーがランダ
ムに分布しておりそしてこのコポリマーの分子が本質的
に全部同じエチレン／コモノマー比を示すことを意味す
る。この分子分布の均一性は多様な方法で測定可能であ
り、この測定法には、短鎖分子分布指数（SCBDI）（Sho
rt Chain Branch Distribution index）または組成
分布分枝指数（CDBI）（Composition Distribution B
ranch Index）を測定する方法が含まれる。SCBDIまた
はCDBIは、全コモノマーモル含有量中央値の50％以内に
入るコモノマー含有量を有するポリマー分子の重量％と
して定義される。ポリマーのCDBIは、本技術分野で知ら
れている技術で得られるデータ、例えばWild他著「Jour
nal of Polymer Science,Poly.Phys.Ed」、20巻、44
1頁（1982）または米国特許第4,798,081号の中に記述さ
れている如き、例えば昇温溶出分離法（temperature r
ising elution fractionation）（本明細書では「TRE
F」と省略する）などから容易に計算される。本発明で
用いる均一に分枝していて実質的に線状であるエチレン
ポリマー類の場合のSCBDIまたはCDBIは、好適には30パ
ーセント以上、特に50パーセント以上である。

本発明の弾性繊維の製造で用いる均一に分枝していて
実質的に線状であるエチレンポリマー類は、示差走査熱
量計（DSC）を用いて測定した時、単一の溶融ピークを
示し、これは、不均一に分枝しているポリマー類の分枝
分布が広いことが原因で溶融ピークを２つ以上有する不
均一に分枝布している線状エチレンポリマー類とは対照
的である。

この弾性繊維および生地の成形で用いる均一に分枝し
ていて実質的に線状であるエチレンポリマー類が示すユ
ニークな特徴は、非常に予想外な流れ特性であり、この
ポリマーが示すI₁₀/I₂値は、このポリマーが示す多分散
指数（即ちM_w/M_n）から本質的に独立している。このこ
とは、通常の均一に分枝している線状ポリエチレン樹脂
および不均一に分枝している線状ポリエチレン樹脂の場
合そのI₁₀/I₂値を高くするにはその多分散指数もまた高
くする必要があるような流動特性を示すこととは対照的
である。この新規な均一に分枝していて実質的に線状で
あるエチレンポリマー類はまた良好な加工性を示すと共
に、高せん断濾過を用いた時でも紡糸口金パックを通る
時の圧力降下が小さい。

本発明の弾性繊維の製造で用いる均一に分枝していて
実質的に線状であるエチレンポリマー類の密度をASTM
Ｄ−792に従って測定し、この密度は一般に0.90g/cm³以
下、好適には0.85g/cm³から0.90g/cm³、より好適には0.
85g/cm³から0.89g/cm³、特に0.85g/cm³から0.88g/cm³で
ある。

便利には、ASTM Ｄ−1238、条件190℃/2.16kg（以前
は「条件（Ｅ）」としてそしてまたI₂として知られてい
た）に従うメルトインデックス測定値を用いて、本発明
の弾性繊維の製造で用いる均一に分枝していて実質的に
線状であるエチレンポリマー類の分子量を示す。メルト
インデックスはポリマーの分子量に反比例する。従っ
て、分子量が高くなればなるほどメルトインデックスが
低くなるが、この関係は直線的でない。本明細書で用い
る弾性繊維の製造で使用する均一に分枝していて実質的
に線状であるエチレンポリマー類の場合のメルトインデ
ックスは、モノフィラメント（一般に15デニール／フィ
ラメント以上の繊維）の場合一般に0.01グラム/10分（g
/10分）から1000g/10分、好適には0.1g/10分から５グラ
ム/10分であり、そして小デニールの繊維（直径が一般
に15デニール／フィラメントに等しいか或はそれ以下で
ある繊維）の場合好適には5g/10分から250g/10分であ
る。

便利には、ASTM Ｄ−1238、条件190℃/10kg（以前は
「条件（Ｎ）」としてそしてまたI₁₀として知られてい
た）に従うメルトインデックス測定値を用いて、この弾
性繊維の製造で用いる均一に分枝していて実質的に線状
であるエチレンポリマー類の分子量を特徴づけるに有効
な別の測定値を示す。上記２つのメルトインデックスの
項の比率がメルトフロー比であり、これをI₁₀/I₂として
表示する。本発明の均一に分枝していて実質的に線状で
あるエチレンポリマー類の場合、このI₁₀/I₂比は、長鎖
分枝の度合を表す、即ちこのI₁₀/I₂比が高ければ高いほ
ど、このポリマー内の長鎖分枝数が多くなる。この均一
に分枝していて実質的に線状であるエチレンポリマー類
が示すI₁₀/I₂比は、一般に少なくとも5.63、好適には少
なくとも６、より好適には少なくとも７、特に少なくと
も８である。この均一に分枝していて実質的に線状であ
るエチレンポリマー類の場合のI₁₀/I₂比の上限は一般に
50またはそれ以下、好適には30またはそれ以下、特に20
またはそれ以下である。

この弾性繊維の製造で用いる均一に分枝していて実質
的に線状であるエチレンポリマー類にはまた、本出願者
らが見い出した向上した繊維および生地特性を妨害しな
い度合で、添加剤、例えば抗酸化剤［例えばヒンダード
フェノール系（例えばCiba−Geigy Corp.が製造してい
るIrganox（商標）1010など）、ホスファイト類（例え
ばCiba−Geigy Corp.が製造しているIrgafos（商標）1
68など］、粘着（cling）添加剤（例えばポリイソブチ
レン（PIB）など）、抗ブロック添加剤および顔料など
も含めることができる。

分子量分布測定 140℃のシステム温度で運転される混合多孔度カラム
（Polymer Laboratories 10³、10⁴、10⁵および10⁶）
が３本備わっているWaters 150C高温クロマトグラフィ
ー装置を用いたゲル浸透クロマトグラフィー（GPC）に
より、このインターポリマー類が示す分子量分布（M_w/M
_n）を分析する。その溶媒は1,2,4−トリクロロベンゼン
であり、これを用い、サンプルが0.3重量％入っている
溶液を注入用として調製する。流量を1.0ミリリットル
／分にし、そしてその注入サイズを200ミクロリットル
にする。

溶離体積と協力させて、狭い分子量分布のポリスチレ
ン標準（Polymer Laboratories製）を用いることで、
分子量測定値を引き出す。下記の方程式： Ｍポリエチレン＝ａ＊（Ｍポリスチレン）^ｂ を引き出すに適切な、ポリエチレンとポリスチレンに関
するMark−Houwink係数［WilliamsおよびWordが「Journ
al of Polymer Science」、Polymer Leters、６巻
（621）1968の中で記述している如き］を用いて、相当
するポリエチレンの分子量を測定する。上記方程式にお
いてａ＝0.4316およびｂ＝1.0である。以下の式:M_w＝Rw
i＊Mi［幾中、wiおよびMiは、GPCカラムから溶離して来
るｉ番目の画分が示す、それぞれの重量および分子量で
ある］に従う通常様式で、重量平均分子量M_wを計算す
る。

この均一に分枝していて実質的に線状であるエチレン
ポリマー類のM_w/M_nを方程式:M_w/M_n≦（I₁₀/I₂）−4.63
で定義する。好適には、このM_w/M_nは1.5から2.5、特に
約２である。

しかしながら、この均一に分枝していて実質的に線状
であるエチレンポリマー類では、低い分子量分布値（即
ち1.5から2.5のM_w/M_n）を維持させながら長鎖分枝数の
組み込み度合によりいろいろなI₁₀/I₂比を持たせること
ができる。

プロセシング・インデックス（Processing Index）の
測定 気体押し出しレオメーター（gas extrusion rheome
ter）（GER）を用いて流動学的プロセシング・インデッ
クス（PI）の測定を行う。このGERは、「Polym.Eng.Sc
i.」、17巻、No.11、770頁（1977）の中でM.Shida、R.
N.ShroffおよびL.V.Cancioが記述していると共に、Van
Nostrand Reinhold Co.が出版しているJohn Dealy
著「Rheometers for Molten Plastics」、（1982）
の97−99頁に記述されている。入り口角度が180゜で直
径が0.0296インチ（0.75mm）の20:1 L/Dダイスを用
い、2500psig（17.3MPa）の窒素圧下190℃の温度でこの
プロセシング・インデックスの測定を行う。下記の方程
式： PI＝2.15X10⁶ダイン/cm²/（1000Xせん断速度）からGE
Rプロセシング・インデックスをミリポイズ単位で計算
するが、ここで、2.15X10⁶ダイン/cm²は2500psi（17.2M
Pa）におけるせん断応力であり、そしてこのせん断速度
は、下記の式:32Q'/（60秒／分）（0.745）（直径X2.54
cm/インチ）^３ ［式中、 Q'は押し出し速度（g/分）であり、 0.745は、ポリエチレンの溶融密度（g/cm³）であり、そ
して直径は、キャピラリーのオリフィス直径（インチ）
である］ で表される、壁の所のせん断速度である。このPIは、2.
15x10⁶ダイン/cm²の見掛けせん断応力で測定した材料の
見掛け粘度である。

本明細書で開示する均一に分枝していて実質的に線状
であるエチレンポリマー類の場合のPIは、ほぼ同じI₂と
M_w/M_nにおいて、比較の均一に分枝しているか或は不均
一に分枝している線状エチレンポリマーが示すPIの70％
に等しいか或はそれ以下である。

メルトフラクチャー現象を識別する目的で、見掛けせ
ん断速度に対する見掛けせん断応力のプロットを用い
る。Ramamurthy「Journal of Rheology」、30
（２）、337−357、1986に従い、特定の臨界流量以上で
観察される押出し物の不規則さは、幅広い意味で２つの
主要な型に分類分けされ得る、即ち表面メルトフラクチ
ャーとグロスメルトフラクチャーとに分類分けされ得
る。

表面メルトフラクチャーは、明らかに安定した流れ条
件下で起こり、そしてその詳細な範囲は、鏡面光沢の損
失から、よりひどい「鮫肌」形態に至る。本開示では、
押出し物の表面粗さが40x倍率でのみ検出可能になる、
押出し物の光沢が失われ始める時であるとして、表面メ
ルトフラクチャーが起こり始める時を特徴づける。この
均一に分枝していて実質的に線状であるエチレンポリマ
ー類の場合の表面メルトフラクチャーが起こり始める時
の臨界せん断速度は、ほぼ同じI₂とM_w/M_nを有する均一
に分枝している線状エチレンポリマーの表面メルトフラ
クチャーが起こり始める時の臨界せん断速度より、少な
くとも50％大きい。

グロスメルトフラクチャーは、不安定な流れ条件下で
起こり、そしてその詳細な範囲は規則正しい歪み（粗い
部分と滑らかな部分が交互に現れる、螺旋状など）から
不規則な歪みに至る。商業的受け入れに関して（例えば
ブローンフィルム製品などで）、表面の欠陥は、存在し
ていたとしても最小限でなくてはならない。本明細書で
は、GERで押出した押出し物が示す表面粗さおよび構造
の変化を基準にして、表面メルトフラクチャーが起こり
始める時（OSMF）およびグロスメルトフラクチャーが起
こり始める時（OGMF）の臨界せん断速度を用いることに
する。

拘束幾何触媒 この弾性繊維の製造で用いる均一に分枝していて実質
的に線状であるエチレンポリマー類の重合で使用するに
適切な拘束幾何触媒（constrained geometry catalys
ts）には、好適には、1990年７月３日付けで提出した米
国特許出願連続番号545,403、1991年９月12日付けで提
出した米国特許出願連続番号758,654、1991年９月12日
付けで提出した米国特許出願連続番号758,660および199
1年６月24日付けで提出した米国特許出願連続番号720,0
41の中に開示されている如き拘束幾何触媒が含まれる。

重合 本発明の繊維の製造で使用する均一に分枝していて実
質的に線状であるエチレンポリマー類が示す改良された
溶融弾性および加工性は、これの製造方法の結果である
と考えている。このポリマー類は、反応槽を少なくとも
１基用いた連続（バッチ式とは対照的に）制御重合方法
で製造可能であるが、これはまた、反応槽を多数用いる
ことでも製造可能である（例えば米国特許第3,914,342
号（Mitchell）の中に記述されている如き多反応槽配置
を用いることなどで）。この多反応槽は直列または並列
で運転可能であり、この反応槽の少なくとも１つの中で
少なくとも１種の拘束幾何触媒を所望特性のエチレンポ
リマー類が生じるに充分な重合温度と圧力で用いる。本
方法の好適な態様に従い、このポリマー類の製造をバッ
チ方法とは対照的に連続方法で行う。拘束幾何触媒技術
を用いた時の重合温度は好適には20℃から250℃であ
る。高いI₁₀/I₂比（例えば約７またはそれ以上、好適に
は少なくとも約８、特に少なくとも約９のI₁₀/I₂）を示
す狭い分子量分布のポリマー（1.5から2.5のM_w/M_n）が
望まれている場合、上記反応槽内のエチレン濃度を好適
にはこの反応槽内容物の約８重量％以下、特にこの反応
槽内容物の約４重量％以下にする。好適には、この重合
を溶液重合方法で実施する。本明細書に記述する新規な
ポリマー類の製造でM_w/M_nを比較的低く保持しながらI₁₀
/I₂を操作するのは、一般に、反応槽の温度および／ま
たはエチレン濃度の関数である。エチレン濃度を低くし
そして温度を高くすると一般にI₁₀/I₂が高くなる。

本発明の弾性繊維の製造で用いる均一に分枝していて
線状もしくは実質的に線状であるエチレンポリマー類を
製造するに適した重合条件は、一般に、溶液重合方法で
有効な条件であるが、本発明の出願はそれに限定される
ものではない。また、適切な触媒および重合条件を用い
ることを条件としてスラリーおよび気相重合方法も有効
であると考える。

本明細書で用いるに有効な均一に分枝している線状エ
チレンポリマー類の重合を行う１つの技術が米国特許第
3,645,992号（Elston）の中に開示されている。

本発明に従う連続重合は、一般に、チーグラー・ナタ
（Ziegler−Natta）またはカミンスキー・シン（Kamins
ky−Sinn）型重合反応の場合に従来技術でよく知られて
いる条件、即ち大気圧から1000気圧（100MPa）の圧力下
０から250℃の温度で達成され得る。

繊維および／または生地 本明細書で請求する繊維は弾性を示す。この言葉「弾
性を示す」は、繊維を第一引張りおよび第四引張りで10
0％歪み（長さを２倍）に引張った後その繊維がそれを
引張った長さの少なくとも約50％を回復することを意味
している。弾性はまた、繊維が示す「永久歪み」を用い
ることでも記述可能である。永久歪みは弾性の逆であ
る。繊維を特定点まで引き伸ばした後、これを解放して
それを引き伸ばす前の元の位置にし、そして次に再び引
き伸ばす。この繊維が負荷を引き出し始める地点を永久
歪み率点として選定する。

本明細書で用いる均一に分枝していて実質的に線状で
あるエチレンポリマー類の場合の永久歪み率は、密度が
約0.91g/cm³以下の場合、その選択したポリマーの密度
に相関関係を示す。図１および２を参照のこと。密度を
低くすればするほど一般に永久歪みが小さくなる。約0.
90g/cm³以下の密度を有する均一に分枝していて実質的
に線状であるエチレンポリマーから作られる繊維の場合
の永久歪み率は、約50％に等しいか或はそれ以下である
（即ち回復率は少なくとも約50％である）。

この新規な実質的に線状であるエチレンポリマー類を
用いて多様なホモフィル（homofil）繊維を製造するこ
とができる。ホモフィル繊維は、単一領域（ドメイン）
を有していて他の異なるポリマー領域（２成分系繊維が
有するような）を有していない繊維である。このような
ホモフィル繊維にはステープル繊維、スパンボンド繊維
またはメルトブローン繊維（例えば米国特許第4,340,56
3号（Appel他）、米国特許第4,663,220号（Wisneski
他）、米国特許第4,668,566号（Braun）または米国特許
第4,322,027号（Reba）に開示されている如きシステム
を用いた）およびゲル紡糸繊維（例えば米国特許第4,41
3,110号（Kavesh他）の中に開示されているシステム）
が含まれる。ステープル繊維は溶融紡糸可能である（即
ちこれらは追加的延伸を用いることなく直接押出し加工
して最終繊維直径にすることができる）か、或はこれら
を溶融紡糸して大きい直径を有する繊維を生じさせた
後、通常の繊維延伸技術を用いて加熱延伸または冷延伸
して所望の直径にすることができる。本明細書に開示す
る新規な弾性ステープル繊維はまた結合用繊維としても
使用可能であり、特にここでは、この新規な弾性繊維
に、それを取り巻いているマトリックス繊維よりも低い
融点を持たせる。結合用繊維の用途では、典型的に、こ
の結合用繊維を他のマトリックス繊維と一緒にブレンド
した後、この構造物全体に熱をかけ、ここで、この結合
用繊維が溶融してその取り巻いているマトリックス繊維
をつなぐ。この新規な弾性繊維を用いることで利益を受
ける典型的なマトリックス繊維には、これらに限定する
ものでないが、ポリ（エチレンテレフタレート）繊維、
綿繊維、ナイロン繊維、ポリプロピレン繊維、他の不均
一に分枝しているポリエチレン繊維、並びに線状のポリ
エチレンホモポリマー繊維などが含まれる。最終使用用
途に応じてこのマトリックス繊維の直径を変化させるこ
とができる。

驚くべきことに、この均一に分枝していて実質的に線
状であるエチレンポリマー類から作られる溶融紡糸繊維
が示す回復率は、実施例39に示す如く、直径が上記溶融
紡糸繊維の直径の２倍または３倍になるように繊維を溶
融紡糸した後この繊維を冷延伸してそれと同じ直径にな
るようにした繊維が示す回復率とほぼ同じである。例え
ば、均一に分枝していて実質的に線状であるエチレン/1
−オクテンコポリマー（約29.99g/10分のI₂、約0.87g/c
m³の密度、約7.2のI₁₀/I₂）から製造した、直径が約5.6
デニール／フィラメントの繊維は、約11％の回復率を示
す（100％歪みで引張りを４回行った後）。同じポリマ
ーを溶融紡糸して直径が約16デニール／フィラメントの
繊維を生じさせた後、直径が約8.1デニール／フィラメ
ントになるように2:1の比率で延伸を受けさせた繊維
も、約11％の回復率を示す（100％歪みで引張りを４回
行った後）。同様に、同じポリマーを溶融紡糸して直径
が約34デニール／フィラメントの繊維を生じさせた後、
直径が約8.6デニール／フィラメントになるように4:1の
比率で延伸を受けさせた繊維も、約10％の回復率を示す
（100％歪みで引張りを４回行った後）。ここでの弾性
は熱処理で無効になるような配向の結果ではないことか
ら、後で熱暴露を受けさせてもそれの弾性性能を維持す
る能力を有する製品が得られる。

本明細書に開示する新規な弾性繊維の場合、この繊維
の弾性に対する影響を驚くべきほど小さくしながら、こ
の実質的に線状であるポリマーのメルトインデックスを
幅広く変化させることができる。これにより、この繊維
および生地の強度および収縮力をその弾性から独立させ
て変化させることができることから、生地および最終製
品の設計に関する柔軟性をより高くすることが可能にな
る。例えば、繊維の直径ではなくポリマーのメルトイン
デックスを変化させることでこの繊維の収縮力を変化さ
せることができ（メルトインデックスを低くすると収縮
力が高くなる）、従ってその生地に必要とされる弾性／
強度性能を持たせながら生地の「手触り」（即ち感触）
の最適化をより良好に行うことが可能になる。

また、この新規な均一に分枝していて実質的に線状で
あるエチレンポリマー類を用いて２成分系繊維を製造す
ることも可能である。上記２成分系繊維の少なくとも一
部をこの均一に分枝していて実質的に線状であるエチレ
ンポリマーにする。例えば、殻／コアの２成分系繊維
（即ち殻がコアを同心円的に取り巻いている繊維）の場
合、この均一に分枝していて実質的に線状であるエチレ
ンポリマーをその殻またはコアのどちらかに存在させる
ことができる。また、異なる均一に分枝していて実質的
に線状であるエチレンポリマー類を同じ繊維における殻
とコアとして独立させて使用することも可能であり、こ
の場合、好適には両方の成分とも弾性を示し、そしてこ
の場合特に、殻成分の融点をコア成分の融点よりも低く
する。他の種類の２成分系繊維も同様に本発明の範囲内
であり、これには、サイドバイサイド（side−by−sid
e）繊維（例えば個々別々のポリマー領域を有する繊維
であり、ここで、この均一に分枝していて実質的に線状
であるエチレンポリマーでその繊維表面の少なくとも一
部を構成させる）の如き構造物が含まれる。

この繊維の形状は制限されない。例えば典型的な繊維
は円形の断面形状を有するが、時には異なる形状、例え
ばトリロバル（trilobal）形状またはフラット（即ち
「リボン」様）形状などを繊維に持たせる。本明細書に
開示する弾性繊維は繊維形状によって制限されない。

繊維の直径は多様な様式で測定および報告可能であ
る。一般に、繊維当たりのデニールで繊維の直径を測定
する。デニールは、繊維の長さ9000メートル当たりの繊
維のグラム数として定義される織物用語である。モノフ
ィラメントは、一般に、フィラメント当たりのデニール
が15以上、通常30以上の押出し加工ストランドに適用さ
れる。小デニールの繊維は一般に約15またはそれ以下の
デニールを有する繊維に適用される。ミクロデニール
（ミクロ繊維としても知られている）は一般に約100ミ
クロメートル以下の直径を有する繊維に適用される。本
明細書に開示する新規な弾性繊維の場合、この繊維の弾
性にほとんど影響を与えることなく直径を幅広く変化さ
せることができる。しかしながら、仕上げ品の機能に適
合させるようにこの繊維のデニールを調節することがで
き、それとして好適には、メルトブローンの場合0.5か
ら30デニール／フィラメント、スパンボンドの場合１か
ら30デニール／フィラメント、そして連続巻きフィラメ
ントの場合１から20,00デニール／フィラメントになる
であろう。

上記新規繊維から作られる生地には織生地および不織
生地の両方が含まれる。米国特許第3,485,706号（Evan
s）および米国特許第4,939,016号（Radwanski他）に開
示されている如きスパンレースド（spunlaced）（また
は水力で絡ませた）生地を含む不織生地は多様な方法で
製造可能であり、ステープル繊維を毛羽立てて熱で結合
させることによるか、１回の連続操作で連続繊維のスパ
ンボンディング（spunbonding）を行うことによるか、
或は繊維をメルトブローン加工した後その結果として生
じるウエブをカレンダー加工するか或は熱で接着させる
ことで生地を生じさせることによって製造可能である。
このような種々の不織生地製造技術は本分野の技術者に
よく知られており、本開示は個々の如何なる方法にも制
限されない。上記繊維から製造される他の構造物もまた
本発明の範囲内に包含され、これには例えばこの新規繊
維と他の繊維（例えばポリ（エチレンテレフタレート）
（PET）または綿など）とのブレンド物などが含まれ
る。

本明細書の請求の範囲で用いる如き言葉「から本質的
に成る」は、この繊維および生地の製造で用いる均一に
分枝していて実質的に線状であるエチレンポリマー類に
この繊維または生地の弾性に実質的な影響を与えない追
加的材料を含有させることができることを意味する。そ
のような有効な非制限添加剤材料には顔料、抗酸化剤、
安定剤、界面活性剤［例えば米国特許第4,486,552号（N
iemann）、米国特許第4,578,414号（Sawyer他）または
米国特許第4,835,194号（Bright他）に開示されている
如き］が含まれる。

製造品 本明細書に開示する新規な弾性繊維および生地を用い
て製造可能な製造品には、弾性を示す部分を持たせるこ
とが望まれている複合生地製品（例えばおむつなど）な
どが含まれる。例えば、おむつのずり落ちを防止するお
むつのウエストバンド部分および漏れを防止するレッグ
バンド部分などで、弾性を示す部分が望まれている（米
国特許第4,381,781号（Sciaraffa）に示されているよう
に）。この弾性を示す部分は、しばしば、心地良さと信
頼性を良好に組み合わせるための形状適合および／また
は固定システムをより良好にするに役立つ。本明細書に
開示する新規な弾性繊維および生地を用いてまた弾性と
通気性を組み合わせた構造物を製造することができる。

本明細書に開示する新規な弾性繊維および生地はまた
米国特許第2,957,512号（Wade）に記述されている如き
多様な構造物で使用可能である。例えば、この米国特許
第'512号に記述されている構造物の層50（即ち弾性を示
す構成要素）（特にここでは、弾性を示さない材料を平
らにし、ひだを付け、クレープ加工する（creped）など
して弾性を示す構造物を生じさせている）をこの新規な
弾性繊維および生地で置き換えることができる。溶融結
合させるか或は接着剤を用いることで、この新規な弾性
繊維および／または生地を弾性を示さない繊維、生地ま
たは他の構造物に取り付けることができる。この新規な
弾性繊維および／または生地と弾性を示さない構成要素
を用い、取り付ける前のその弾性を示さない構成要素
（米国特許第'512号に記述されている如き）にひだを付
け、取り付ける前にその弾性を示す構成要素を予め引き
伸ばしておくか或は取り付けた後その弾性を示す構成要
素を熱収縮させることによって、これらからギャザー付
きまたはシャーリング付き弾性構造物を製造することが
できる。

本明細書に記述する新規な弾性繊維をスパンレースド
（または水力で絡ませる）方法で使用して新規な構造物
を製造することも可能である。例えば、米国特許第4,80
1,482号（Goggans）に開示されている弾性シート（12）
を、ここでは、本明細書に記述する新規な弾性繊維／生
地を用いて製造することができる。

本明細書に記述する如き弾性を示す連続フィラメント
はまた、反発弾性が高いことが望まれている織り用途で
も使用可能である。

また、本明細書に開示する新規な弾性繊維および生地
のじん性および収縮力は調節可能であり、このことか
ら、必要ならば例えば米国特許第5,196,000（Clear他）
に記述されているのと同じ衣服において、収縮力を変化
させることに関して設計が柔軟になり得る。

米国特許第5,037,416号（Allen他）には、弾性を示す
リボンを用いることによる形状適合性トップシートの利
点が記述されている（この米国特許第'416号の部材19を
参照）。この新規な弾性繊維はその米国特許第'416の部
材19が示す機能を果し得るか、或は所望の弾性が得られ
るような生地形態でこれを用いることも可能である。

非常に高い分子量を有する線状ポリエチレンまたはコ
ポリマーポリエチレンが利用されている複合体でもま
た、本明細書に開示する新規な弾性繊維を用いることで
利益が得られる。例えば、この新規な弾性繊維は低い融
点を有し（このポリマーの融点とこのポリマーの密度は
本質的に線形関係にある）、その結果として、米国特許
第4,584,347号（Harpell他）に記述されている如き非常
に高い分子量を有するポリエチレン繊維［例えばAllied
Chemicalが製造しているSpectra（商標）繊維］とこ
の新規な弾性繊維とのブレンド物の場合、この低融点の
弾性繊維は、その高分子量のポリエチレン繊維を溶融さ
せることなくその高分子量繊維をつなぎ、このようにし
てその高分子量繊維が示す高い強度と一体性が保持され
る。

米国特許第4,981,747号（Morman）において、逆溝切
り（reversibly necked）材料を含む複合弾性材料を形
成している弾性シート122を本明細書に開示する新規な
弾性繊維および／または生地で置き換えることができ
る。

この新規な弾性繊維をまた、米国特許第4,879,170号
（Radwanski）の図に参照符６で記述されている如きメ
ルトブローン加工の弾性構成要素にしてもよい。この米
国特許第'710号には、一般に、弾性を示す共成形材料お
よび製造方法が記述されている。

本明細書に開示する新規な弾性繊維および生地を用い
てまた弾性パネルを製造することも可能であり、このパ
ネルは例えば米国特許第4,940,464号（Van Gompel）の
部材18、20、14および／または26などとして使用可能で
ある。本明細書に記述する新規な弾性繊維および生地を
用いてまた複合サイドパネルの弾性構成要素（例えば米
国特許第'464号の層86）として使用することも可能であ
る。

実験 直径が１インチ（2.54cm）であるギアポンプ送り方式
の押出し機を用いてポリマーの押出し加工を行うことで
繊維を製造した。このギアポンプにより、40ミクロメー
トル（平均孔サイズ）の平らな焼結金属フィルターと34
個穴の紡糸口金が備わっているスピンパック（spin pa
ck）の中を通して材料が押出された。この紡糸口金に備
わっている穴の直径は400ミクロメートルでありそして
ランド長（即ち長さ／直径またはL/D）は4/1であった。
この紡糸口金の各穴を通して押出されるポリマー量が１
分当たり約0.39グラムになるようにギアポンプを運転し
た。このポリマーの溶融温度は典型的に約204℃であっ
たが、その紡糸するポリマーの分子量に応じて変化し
た。一般に、分子量が高くなればなるほど溶融温度が高
くなった。この溶融紡糸繊維の冷却を補助する目的で急
冷用空気（室温（約25℃）よりも若干高い温度）を用い
た。この急冷用空気をその紡糸口金の直ぐ下に位置さ
せ、そして繊維の線が押出された時点でその繊維の線を
交差させて空気を吹き付けた。この急冷用空気の流量
を、その紡糸口金の下の繊維領域に手を置いてもほとん
ど感じることができないほど低くした。直径が約６イン
チ（15.24cm）のゴデットロールの上に繊維を集めた。
このゴデットロールの速度は調節可能であったが、本明
細書に示す実験ではゴデットの速度を約1500回転／分に
した。紡糸口金ダイスの下約３メートルの所にゴデット
ロールを位置させた。

クロスヘッドの上に小さいプラスチック製ジョーが備
わっており（このジョーは約6gの重量を有する）そして
500グラムのロードセルが備わっているInstron引張り試
験装置を用いて繊維の試験を行った。これらのジョーを
１インチ（2.54cm）離してセットした。クロスヘッドの
速度を５インチ／分（12.7cm/分）にセットした。試験
では、このInstronジョーに繊維を１本取り付けた。次
に、この繊維を100パーセント歪みにまで引き伸ばし
（即ちこれを更に１インチ（2.54cm）引き伸ばし）、こ
こでじん性を記録した。この繊維を元のInstron設定に
戻し（ここでも再びジョーを１インチ（2.54cm）離して
おく）、そして再びこの繊維を引張った。この繊維が応
力抵抗を示し始める地点で、その歪みを記録して永久歪
み率を計算した。１つの実施例では、２回目に繊維を引
張った時、この繊維は0.1インチ（0.25cm）移動するま
で応力抵抗を示さなかった（即ち負荷を引き出さなかっ
た）。従って、この永久歪み率は10％であると計算し
た、即ちこの繊維が応力抵抗を示し始める時の歪み％は
10％であるとして計算した。この永久歪み率と100％と
の間の数値的差は弾性回復率として知られている。従っ
て、10％の永久歪みを示す繊維は90％の弾性回復率を示
すことになる。永久歪み率を記録した後、その繊維を10
0％歪みにまで引張ってじん性を記録した。この繊維を
引張る過程を数回繰り返し、各々で永久歪み％を記録
し、そして100％歪みじん性も同様に記録した。最後
に、この繊維を破壊点にまで引張って極限破壊じん性と
伸びを記録した。

実施例１−19および比較実施例20−36 米国出願連続番号07/776,130（今は米国特許第5,272,
236号）および米国出願連続番号07/939,281（今は米国
特許第5,278,272号）の中に記述されている如き拘束幾
何触媒系を用いた連続溶液重合方法で製造した弾性を示
す実質的に線状であるエチレン/1−オクテンコポリマー
を用いて実施例１−19の製造を行った。

実施例１−19で溶融紡糸した（即ちさらなる機械的延
伸を行わない）繊維に関する永久歪み率データを表１に
要約する。各繊維を100％歪みに５回引張り、その時点
で、本開示の上に記述した如く永久歪み率を記録するこ
とによって、永久歪み率を得た。

実施例１−19は全部容易に繊維に加工され、そしてこ
れらが示す永久歪みは比較実施例20−32よりも低かった
（より高い反発弾性を示した）。低密度の実施例（0.88
g/cm³以下）が示す弾性特性は、単独か或は伝統的な非
弾性ポリマー類（例えばポリプロピレンまたは不均一に
分枝している線状エチレンポリマー類）との組み合わせ
のどちらかで現在用いられている比較実施例33−36に匹
敵していた。

また、0.90g/cm³よりも高い密度を有する均一に分枝
していて実質的に線状であるエチレン/1−オクテンコポ
リマー類もまた溶融紡糸して繊維を生じさせ、比較実施
例20−27において弾性特性に関して試験した。

比較実施28−32は、通常の不均一に分枝しているエチ
レン/1−オクテンポリマー類［例えばDOWLEX（商標）ポ
リエチレンおよびASPUN（商標）繊維グレード樹脂（両
方ともThe Dow Chemical Companyが製造している）
など］を用いて溶融紡糸した繊維である。

比較実施例33はJPS Corpが製造している１組のゴム
繊維／片である。

比較実施例34はLycra（商標）繊維（DuPontが製造し
ている）である。

比較実施例35、36および37はHUGGIES（商標）PULL U
PS（商標）おむつ（Kimberly Clark Corp.が製造して
いる）から取り出した弾性構成要素である。弾性を示す
サイドパネルからそのポリプロピレン生地を剥がして除
去した後、個々の繊維が示す機能を模擬する目的で、こ
のおむつに備わっている弾性を示すサイドパネルから１
組の薄片を切り取って比較実施例35として試験した。

このおむつに備わっているウエストバンドから取り出
した弾性繊維は、ポリウレタンであるとして識別し（赤
外により）、そしてこれを比較実施例36として試験し
た。

その剥がした弾性サイドパネルから切り取った生地を
比較実施例37と表示し、これの基本重量は約0.64−0.69
グラム／平方インチであった。本繊維の試験で用いた方
法に従って比較実施例37を試験し（但しここでは、１イ
ンチ（2.54cm）x1インチ（2.54cm）平方の生地片を用い
た）、これが第一引張り後に示す永久歪みは２％であり
そして第四引張り後に示す永久歪みは約３％であった。

実施例１−19および比較実施例23−27のポリマーを用
いて作成した、第一引張り後に繊維が示す永久歪み率に
対するポリマー密度のプロットを、図１に示す。比較実
施例20−22および比較実施例28−32の繊維で得られたデ
ータを表２に要約する。

実施例38 実施例15で用いたポリマーをメルトブローン加工し
て、基本重量が約0.51グラム／平方インチ（0.08g/c
m²）の生地を生じさせた。この繊維の直径は約20ミクロ
ンであった。１インチ（2.54cm）x1インチ（2.54cm）平
方の生地片を用いる以外は繊維の実施例で記述した方法
に従って、この生地の試験を行った。この生地は第一引
張り後６％の永久歪み率を示しそして第四引張り後10％
の永久歪み率を示し、このことは、本発明の新規な繊維
は不織生地に加工可能でありそしてこの生地もまた有益
な弾性特性を有することを示している。

実施例39 実施例15で用いたポリマーを溶融紡糸して直径を約16
デニール／フィラメントにした後、連続ゴデットロール
の間で延伸比が2:1になるように機械的延伸を受けさせ
ることにより、その直径を約8.1デニール／フィラメン
トにした。その結果として得られる繊維が100％歪みで
示す永久歪みは約11％であった（第四引張り後に測
定）。この結果を実施例15の結果と比較することによ
り、この繊維の延伸はその結果として得られる繊維の弾
性にほとんど（あったとしても）影響を与えないことが
データから分かる。

実施例15で用いたポリマーを溶融紡糸して直径を約34
デニール／フィラメントにした後、連続ゴデットロール
の間で延伸比が4:1になるように機械的延伸を受けさせ
ることにより、その直径を約8.6デニール／フィラメン
トにした。その結果として得られる繊維が100％歪みで
示す永久歪みは約10％であった（第四引張り後に測
定）。この結果を実施例15の結果と比較することによ
り、2:1の延伸比を用いた類似実験の時と同様に、この
繊維の延伸はその結果として得られる繊維の弾性にほと
んど（あったとしても）影響を与えないことがデータか
ら分かる。

実施例40 スパンボンド工程を模擬する目的で、エアガン（Enka
Tecnicaが製造しているモデルLufan 200/490）を用
い、実施例15で用いたポリマーの加工を行って直径が約
5.3デニール／フィラメントの繊維を生じさせた。この
エアガンの圧力を約50psi（344kPa）にした。紡糸中、
繊維の破壊もエアガン粘着も観察されなかった。

実施例41 実施例41では、実施例２、３、８および24と実施例Ａ
およびＢで得られる紡糸性能データを要約する。このポ
リマー類各々に関するポンプ圧をそのポリマーのメルト
インデックス（I₂）、メルトフロー比（I₁₀/I₂）および
密度の関数として表３に挙げる。

三井石油化学が製造していて商標がTAFMER（商標）A2
0090である均一に分枝しているエチレン／ブテンコポリ
マーから実施例Ａを製造した。

Exxon Chemical Corporationが製造していて商標が
EXACT（商標）4023である均一に分枝しているエチレン
／ブテンコポリマーから実施例Ｂを製造した。

このデータは、この実質的に線状であるエチレンポリ
マーの場合、分子量分布（M_w/M_n）はほぼ同じままであ
るにも拘らず、その長鎖分枝度合を高くする（I₁₀/I₂比
が高くなることによって示される）につれてスピンパッ
ク（spin pack）の中をそのポリマーを通すに必要とさ
れるポンプ圧が低くなることを示している。これらの実
施例全部でポリマーは約0.39グラム／分／穴の割合でポ
ンプ輸送された。

1991年８月27日付けで提出したUSSN 07/750,662（今
は米国特許第5,254,299号）に開示されているように、
高せん断媒体（または焼結金属フィルター）を用いると
ポリエチレンの溶融紡糸が向上することが確認されてい
る。しかしながら、スピンパックデザインは高圧に耐え
る必要がありそしてそのシールはしばしばそのような圧
力に抵抗力を示し得ないことから、高せん断媒体の使用
は必ずしも実用的でない可能性がある。従って、焼結金
属フィルター（または同様な高せん断媒体）が含まれて
いる紡糸システムでこの実質的に線状であるエチレンポ
リマー類を用いると、より低い圧力条件下でも繊維を製
造することができる。

フロントページの続き (72)発明者 ニツカーボツカー，エドワード・エヌ アメリカ合衆国テキサス州77566レイク ジヤクソン・アパートメント1207・ハイ ウエイ332 905 (56)参考文献 特開 平２−276807（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−82816（ＪＰ，Ａ) 特表 平７−500622（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D01F 6/04 D01F 6/30 D01F 6/46

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも50％の回復率を示す弾性繊維で
   あって、 ａ）メルトフロー比I₁₀/I₂が≧5.63であり、 ｂ）方程式： M_w/M_n≦（I₁₀/I₂）−4.63 で定義される分子量分布M_w/M_nを有し、 ｃ）表面メルトフラクチャーが起こり始める時の臨界せ
   ん断速度が、ほぼ同じI₂とM_w/M_nを有する線状エチレン
   ポリマーの表面メルトフラクチャーが起こり始める時の
   臨界せん断速度より、少なくとも50％大きく、かつ ｄ）密度が0.90g/cm³以下である、 少なくとも１種の均一に分枝していて実質的に線状であ
   るエチレンポリマーから本質的に成るとして特徴づけら
   れる弾性繊維。
2. 【請求項２】該均一に分枝していて実質的に線状である
   エチレンポリマー類のM_w/M_nが3.5以下である請求の範囲
   第１項の弾性繊維。
3. 【請求項３】該均一に分枝していて実質的に線状である
   エチレンポリマー類のM_w/M_nが1.5から2.5である請求の
   範囲第１項の弾性繊維。
4. 【請求項４】該エチレンポリマーのI₁₀/I₂が少なくとも
   ６である請求の範囲第３項の弾性繊維。
5. 【請求項５】該エチレンポリマーがエチレンと少なくと
   も１種のC₃−C₂₀α−オレフィンとのインターポリマー
   である請求の範囲第１項の弾性繊維。
6. 【請求項６】該エチレンポリマーがエチレンとC₃−C₂₀
   α−オレフィンとのコポリマーである請求の範囲第１項
   の弾性繊維。
7. 【請求項７】該エチレンポリマーがエチレンと１−オク
   テンとのコポリマーである請求の範囲第６項の弾性繊
   維。
8. 【請求項８】該密度が0.85から0.89g/cm³である請求の
   範囲第７項の弾性繊維。
9. 【請求項９】少なくとも50％の回復率を示す弾性繊維を
   含む弾性生地であって、該弾性繊維が、 ａ）メルトフロー比I₁₀/I₂が≧5.63であり、 ｂ）方程式： M_w/M_n≦（I₁₀/I₂）−4.63 で定義される分子量分布M_w/M_nを有し、 ｃ）表面メルトフラクチャーが起こり始める時の臨界せ
   ん断速度が、ほぼ同じI₂とM_w/M_nを有する線状エチレン
   ポリマーの表面メルトフラクチャーが起こり始める時の
   臨界せん断速度より、少なくとも50％大きく、かつ ｄ）密度が0.90g/cm³以下である、 少なくとも１種の均一に分枝していて実質的に線状であ
   るエチレンポリマーから本質的に成るとして特徴づけら
   れる弾性生地。
10. 【請求項１０】少なくとも50％の回復率を示す弾性繊維
    を含んでいる弾性生地を含む製造品であって、該弾性繊
    維が、 ａ）メルトフロー比I₁₀/I₂が≧5.63であり、 ｂ）方程式： M_w/M_n≦（I₁₀/I₂）−4.63 で定義される分子量分布M_w/M_nを有し、 ｃ）表面メルトフラクチャーが起こり始める時の臨界せ
    ん断速度が、ほぼ同じI₂とM_w/M_nを有する線状エチレン
    ポリマーの表面メルトフラクチャーが起こり始める時の
    臨界せん断速度より、少なくとも50％大きく、かつ ｄ）密度が0.90g/cm³以下である、 少なくとも１種の均一に分枝していて実質的に線状であ
    るエチレンポリマーから本質的に成るとして特徴づけら
    れる製造品。