JP2000345428A - ポリオレフィン系繊維の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 紡糸直結延伸法によって高延伸されたポリオ
レフィン系繊維を低コストで簡便に製造し得る方法を提
供する。 【解決手段】 メルトインデックス（ＭＩ）０．０１以
上のポリオレフィンを溶融して紡糸口金３より紡出し、
紡糸口金直下の前記ポリオレフィンの溶融温度（Ｔｍ）
未満かつ紡出されたポリマーが実質的に結晶化しない温
度範囲（ΔＴ）の温度に保持された加熱曳糸帯域４を通
過させ、Ｔｍ−｜ΔＴ｜以上の温度を保ったまま紡出糸
を加熱帯域７，８，９に導き、加熱帯域において紡出糸
を８倍以上に延伸して、巻取手段１１で延伸糸を巻き取
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紡糸直結延伸法(d
irect spinning drawing) によるポリオレフィン系繊維
の製造方法に関し、より詳しくは、１段の延伸操作で高
延伸可能であり、低コストかつ簡便なポリオレフィン系
繊維の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン等のポリオレフィン系繊維はそれぞれ、衣料用、生活
資材、漁網、ロープ等の種々の用途に使用されている。
ポリオレフィン系繊維の製造は、溶融紡糸法によって行
われる場合が多い。すなわち、例えば、「繊維便覧」
（繊維機械学会編、1994年３月25日、丸善発行）２５〜
２９頁に記載のように、溶融ポリマーをエクストルーダ
及びギヤポンプを用いて口金から押し出して糸条とし、
糸条を紡糸筒内を通過させ冷却風により冷却固化し、オ
イリングローラでオイルを付与し、ゴデットローラを通
過させて巻取機で巻取ることにより、熱可塑性合成繊維
が製造される。ここで得られた未延伸糸は、別工程の加
熱延伸工程において延伸され、実用的な強度を有する延
伸糸が得られる。冷却風による冷却の代わりに、紡出後
の未延伸糸を冷却水槽中に入れて、急冷することも行わ
れている。

【０００３】しかしながら、従来の溶融紡糸法では、未
延伸糸を冷却固化した後、別工程において加熱延伸して
おり、十分高い延伸倍率は得られない。また、紡糸と延
伸が別工程で行われるので、生産性が低い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、上記従来技術の欠点を解決し、紡糸直結延伸法によ
って高延伸されたポリオレフィン系繊維を低コストで簡
便に製造し得る方法を提供することにある。また、本発
明の目的は、この製造方法により得られる実用上十分な
性能を有するポリオレフィン系繊維を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討し
た結果、溶融ポリマーを紡出した後、冷却することなく
加熱延伸することによって、高延伸することが可能にな
ることを見出し、本発明を完成した。

【０００６】すなわち、本発明は、ポリオレフィンを溶
融して紡糸口金より紡出し、紡糸口金直下の前記ポリオ
レフィンの溶融温度（Ｔｍ）未満かつ紡出されたポリマ
ーが実質的に結晶化しない温度範囲（ΔＴ）の温度に保
持された加熱曳糸帯域を通過させ、Ｔｍ−｜ΔＴ｜以上
の温度を保ったまま紡出糸を加熱曳糸帯域下流の加熱帯
域に導き、加熱帯域において紡出糸を加熱延伸して、巻
取手段を用いて延伸糸を巻き取ることを含む、ポリオレ
フィン系繊維の製造方法である。本発明において、ポリ
オレフィンのメルトインデックス（ＭＩ）は、通常、
０．０１以上である。

【０００７】本発明において、ポリオレフィンは、特に
限定されるものではないが、例えば、ＭＩ：０．０１以
上のポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン−１、
ポリエチレンとポリプロピレンの共重合体、及びポリエ
チレン及び／又はポリプロピレンを主成分とする２元あ
るいは３元のブレンドポリマーからなる群から選ばれ
る。本発明において、加熱帯域における延伸倍率は、例
えば１．５倍以上、好ましくは８倍以上、より好ましく
は１０倍以上、あるいは１２倍以上である。

【０００８】ポリエチレン繊維を製造するには、メルト
インデックス（ＭＩ）０．０１以上のポリエチレンを用
いて、加熱曳糸帯域の温度を前記ポリエチレンの溶融温
度未満かつ４０℃以上の温度に保持し、加熱帯域の温度
を４０℃以上１６０℃以下の範囲に保持して、加熱帯域
において１．５倍以上の延伸倍率で紡出糸を加熱延伸す
るとよい。

【０００９】また、ポリプロピレン繊維を製造するに
は、メルトインデックス（ＭＩ）０．０１以上のポリプ
ロピレンを用いて、加熱曳糸帯域の温度を前記ポリプロ
ピレンの溶融温度未満かつ３０℃以上の温度に保持し、
加熱帯域の温度を３０℃以上１９０℃以下の範囲に保持
して、加熱帯域において１．５倍以上の延伸倍率で紡出
糸を加熱延伸するとよい。

【００１０】また、本発明は、メルトインデックス（Ｍ
Ｉ）０．０１以上のポリオレフィンを溶融し紡糸口金よ
り紡出し、紡糸口金直下の前記ポリオレフィンの溶融温
度（Ｔｍ）未満かつ紡出されたポリマーが実質的に結晶
化しない温度範囲（ΔＴ）の温度に保持された加熱曳糸
帯域を通過させ、Ｔｍ−｜ΔＴ｜以上の温度を保ったま
ま紡出糸を加熱曳糸帯域下流の加熱帯域に導き、加熱帯
域において紡出糸を加熱延伸して、巻取手段を用いて延
伸糸を巻き取ることを含む方法により製造されたポリオ
レフィン系繊維である。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の製造方法は、溶融紡糸可
能なポリオレフィンのいずれにも適用することが可能で
ある。このような溶融紡糸可能なポリオレフィンとして
は、特に限定されることなく、例えば、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリブテン−１、ポリエチレンとポリ
プロピレンの共重合体、及びポリエチレン及び／又はポ
リプロピレンを主成分とする２元あるいは３元のブレン
ドポリマー等が挙げられる。ポリエチレンとしては通
常、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を用いる。また、
上記例示のようにポリオレフィンのブレンドポリマーに
も、本発明の製造方法を適用することができる。これら
ポリオレフィンは、繊維の目的等に応じて種々選択すれ
ば良い。また、ポリマーに、熱安定剤、酸化防止剤、滑
剤等の公知の各種添加剤を含ませることも可能である。

【００１２】より詳しくは、メルトインデックス（Ｍ
Ｉ）０．０１以上のポリオレフィンに本方法を適用する
とよい。ポリマーのＭＩと平均分子量とは一応の関係、
すなわち、ポリマーのＭＩが大きい程その平均分子量が
小さい傾向があるが、同じ平均分子量のポリマーであっ
ても分子量分布が異なればＭＩも異なる。ポリオレフィ
ンの紡糸を考える場合には、ポリマーの平均分子量より
もＭＩを用いた方がよいであろう。因みに、例えば、高
密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）では、ＭＩ＝０．０１の
もので、重量平均分子量は約２０万である。

【００１３】本発明の方法では、ポリオレフィンを溶融
して、この溶融ポリマーを紡糸口金より紡出し、高温雰
囲気に保持された加熱曳糸帯域を通過させ、冷却するこ
となく紡出糸を加熱帯域に導き、加熱帯域において紡出
糸を加熱延伸する。

【００１４】ポリマーの溶融、紡糸口金よりの紡出は、
常法により行うことができる。溶融紡糸口金直下の加熱
曳糸帯域は、前記ポリオレフィンの溶融温度（Ｔｍ）未
満かつ紡出されたポリマーが実質的に結晶化しない温度
範囲（ΔＴ）という高温雰囲気に保持されている。すな
わち、加熱曳糸帯域の温度は、Ｔｍ−｜ΔＴ｜（℃）≦
加熱曳糸帯域温度＜Ｔｍ（℃）で表すことができる。

【００１５】ここで、紡出されたポリマーが「実質的に
結晶化しない」温度範囲とは、紡出された走行中の糸条
を形成するポリマーが「加熱延伸において、高延伸倍率
の加熱延伸が可能な程度までしか結晶化を起こさない」
温度範囲を意味する。この温度範囲（ΔＴ）は、用いる
ポリオレフィンの種類、加熱曳糸帯域の長さ、紡出され
た糸条の走行速度等によって変化する値であり、当業者
が検討し決定することができる。

【００１６】加熱曳糸帯域の温度は、ポリオレフィンの
溶融温度（Ｔｍ）未満とすることが必要である。溶融温
度（Ｔｍ）を超える高い温度とすれば、ポリマーの分解
が促進され分子量低下を引き起こしやすい。

【００１７】加熱曳糸帯域を通過した紡出糸を冷却する
ことなくＴｍ−｜ΔＴ｜以上の温度を保ったまま加熱帯
域に導く。従来法のように、紡出糸を冷却固化してしま
うと、ポリマーの結晶化が進んでしまい高延伸倍率の加
熱延伸が不可能となる。Ｔｍ−｜ΔＴ｜（℃）以上の温
度を保つことによって、ポリマーが実質的に結晶化する
ことなく加熱帯域に導かれ、高延伸倍率の加熱延伸が可
能となる。

【００１８】加熱帯域に導かれた紡出糸を、加熱帯域に
おいて加熱延伸する。延伸倍率は必ずしも高い倍率であ
る必要はない。用いるポリオレフィンの種類や使用目的
に応じて、実用上十分な物性値となればよい。しかしな
がら、ポリマーの種類によっても異なるが、例えば１．
５倍以上、好ましくは８倍以上、より好ましくは１０倍
以上、あるいは１２倍以上の高い延伸倍率とすることに
よって、より優れた物性値が得られやすい。このような
高い延伸倍率は、溶融紡糸に直結した１段の延伸操作で
は従来法では達成できなかった。また、より高い延伸倍
率を得るためには、加熱帯域の最適な温度範囲を検討す
ることが好ましい。この最適な温度範囲は、ポリマーの
種類によって異なる。続いて、延伸糸を巻き取る。

【００１９】ポリエチレン繊維を製造するには、上記方
法において、メルトインデックス（ＭＩ）０．０１以上
のポリエチレンを用いて、加熱曳糸帯域の温度を前記ポ
リエチレンの溶融温度未満かつ４０℃以上の温度に保持
し、加熱帯域の温度を４０℃以上１６０℃以下の範囲に
保持して、加熱帯域において１．５倍以上の延伸倍率で
紡出糸を加熱延伸するとよい。

【００２０】ポリエチレンは、メルトインデックス（Ｍ
Ｉ）０．０１以上のものを用いるが、好ましくはＭＩ：
０．１〜３０のもの、より好ましくＭＩ：１〜１０のも
のに本方法を適用するとよい。

【００２１】ポリエチレン繊維の製造では、ポリエチレ
ンの分子量やＭＩにもよるが、加熱帯域の温度を６０℃
以上１４０℃未満の範囲に保持することが好ましく、８
０℃以上１３７℃以下の範囲に保持することがより好ま
しく、１００℃以上１３７℃以下の範囲に保持すること
がさらに好ましい。

【００２２】ポリエチレンの場合には、加熱曳糸帯域の
温度を前記ポリエチレンの溶融温度未満かつ一般に４０
℃以上の温度に保持し、４０℃以上の温度を保持したま
ま加熱帯域に導入することによって、ポリマーの実質的
な結晶化を防ぐことができ、加熱帯域において１．５倍
以上、好ましくは８倍以上、より好ましくは１０倍以
上、あるいは１２倍以上の高い延伸倍率の延伸が可能と
なる。

【００２３】ポリプロピレン繊維を製造するには、上記
方法において、メルトインデックス（ＭＩ）０．０１以
上のポリプロピレンを用いて、加熱曳糸帯域の温度を前
記ポリプロピレンの溶融温度未満かつ３０℃以上の温度
に保持し、加熱帯域の温度を３０℃以上１９０℃以下の
範囲に保持して、加熱帯域において１．５倍以上の延伸
倍率で紡出糸を加熱延伸するとよい。

【００２４】ポリプロピレンは、メルトインデックス
（ＭＩ）０．０１以上のものを用いるが、好ましくはＭ
Ｉ：０．１〜５０のもの、より好ましくＭＩ：５〜３０
のものに本方法を適用するとよい。

【００２５】ポリプロピレン繊維の製造では、ポリプロ
ピレンの分子量やＭＩにもよるが、加熱帯域の温度を５
０℃以上１３０℃以下の範囲に保持することが好まし
く、７０℃以上１３０℃以下の範囲に保持することがよ
り好ましく、８０℃以上１３０℃以下の範囲に保持する
ことがさらにより好ましい。

【００２６】ポリプロピレンの場合には、加熱曳糸帯域
の温度を前記ポリプロピレンの溶融温度未満かつ一般に
３０℃以上の温度に保持し、３０℃以上の温度を保持し
たまま加熱帯域に導入することによって、ポリマーの実
質的な結晶化を防ぐことができ、加熱帯域において１．
５倍以上、好ましくは８倍以上、より好ましくは１０倍
以上、あるいは１２倍以上の高い延伸倍率の延伸が可能
となる。

【００２７】その他のポリオレフィンについても、ポリ
マーの種類によって、加熱曳糸帯域の好ましい温度、及
び加熱帯域の好ましい温度範囲が異なが、最適な条件を
選択するとよい。

【００２８】本発明の方法において、加熱曳糸帯域は、
特に限定されないが、紡糸筒又は曳糸用加熱板により構
成されることが好ましい。また、この帯域に熱風を供給
することも考えられるが、熱風の供給では、雰囲気温度
の制御が難しく、風の流れによっては糸条を冷却してし
まう場合すらある。

【００２９】加熱帯域は、加熱曳糸帯域の下流に設けら
れる。加熱曳糸帯域を通過した糸条の温度を下げないた
めに、加熱帯域と加熱曳糸帯域との距離は、なるべく短
い方が好ましい。例えば０〜１０００ｍｍ程度、実際の
製造装置では例えば２００〜１０００ｍｍ程度である。
あるいは、加熱曳糸帯域及び加熱帯域の全体を加熱筒で
おおって、両帯域を連続的に配置してもよい。この場合
には、両帯域間の距離は実質的に０ｍｍとなる。

【００３０】本発明の方法において、加熱帯域は、加熱
帯域において、あるいは加熱帯域と巻取手段との間で延
伸が行われるように構成されていればよく、公知の加熱
手段、例えば、特に限定されないが、ヒートロール、加
熱ピン、ピン、加熱筒、加熱板等の加熱手段によって構
成することができる。

【００３１】また、十分な延伸を行うため、加熱帯域が
複数の加熱帯域からなっていてもよく、例えば第１加熱
帯域及び第２加熱帯域からなっていてもよい。このよう
な場合、第１加熱帯域が、ヒートロール、加熱ピン及び
ピンから選ばれる少なくとも１種の加熱手段により構成
されるとよい。また、第２加熱帯域が、加熱筒又は加熱
板により構成されるとよい。

【００３２】本発明の方法において、延伸が主として加
熱帯域（加熱帯域が第１帯域及び第２帯域からなる場合
には、主として第１加熱帯域）で行われても良い。ま
た、加熱帯域と巻取手段との間でさらに延伸を行い、全
延伸倍率を好ましくは１０倍以上、より好ましくは１２
倍以上、さらに好ましくは１５倍以上としてもよい。延
伸がどこで行われるかは、操作条件によって変更可能で
ある。

【００３３】本発明の方法において、溶融紡糸口金から
加熱帯域（加熱帯域が第１帯域及び第２帯域からなる場
合には、第２加熱帯域）までの間に繊維油剤（オイル）
付与を行わないことが好ましい。繊維油剤付与を行う場
合は、（加熱帯域が第１帯域及び第２帯域からなる場合
には、第２）加熱帯域よりも下流のいずれか、例えば巻
取りの直前で行う。未延伸糸に繊維油剤を付与すると、
繊維が冷却され結晶化が進むので、これを回避するため
に紡糸工程−延伸工程間では繊維油剤（オイル）付与を
行わないことが好ましい。

【００３４】また、本方法において、（加熱帯域が第１
帯域及び第２帯域からなる場合には、第２）加熱帯域と
巻取手段との間で、又は延伸糸を巻き取った後に、緊張
又は定長熱処理して熱固定することも可能である。緊張
又は定長熱処理は、常法により行うことができる。

【００３５】本発明の製造方法によれば、溶融ポリマー
を紡糸口金より紡出し、特定温度範囲の高温雰囲気に保
持された加熱曳糸帯域を通過させ、冷却することなくＴ
ｍ−｜ΔＴ｜（℃）以上の温度を保ったまま紡出糸を加
熱帯域に導き、ポリマーが実質的に結晶化することを防
ぐので、加熱帯域において例えば１．５倍以上、好まし
くは８倍以上、より好ましくは１０倍以上の延伸倍率で
加熱延伸することができる。その結果、実用上十分な性
能を有するポリオレフィン系繊維を製造することができ
る。このように、本発明の製造方法によれば、従来のよ
うに紡糸、延伸の２工程を行う必要がなく、非常に簡単
な装置構成及び操作法で、実用上十分な性能を有するポ
リオレフィン系繊維を製造することができる。従って、
ポリオレフィン系繊維の低コスト化が達成される。

【００３６】次に、図１を参照して、本発明をより具体
的に説明する。図１は、本発明の製造方法を実施するた
めの紡糸延伸装置の一例の概略を示す図である。

【００３７】図１において、溶融押し出し機構は主とし
て、溶融ポリマーを供給するためのエクストルーダ(1)
、吐出量を正確に制御するためのギヤポンプ(2) 、及
び紡糸口金(3) により構成されている。紡糸口金(3) 直
下には、加熱曳糸帯域として、長さ２００〜１０００ｍ
ｍ程度の空気浴加熱筒(4) が設けられている。この加熱
筒(4) は、ヒーター(5) により加熱されるように成され
ている。加熱筒(4) の下方には、２０〜２００ｍｍ程度
の距離(L) をおいて、第１加熱帯域としてのヒートロー
ル(7) 及び(8) が設けられている。距離(L) は、実際の
製造装置では例えば２００〜５００ｍｍ程度であっても
よい。ヒートロール(7)及び(8) は、直径２０〜１５０
ｍｍ程度、奥行き１００ｍｍ程度の円筒形状のものであ
り、通常２個用いる。ヒートロール(8) の直ぐ下方に
は、第２加熱帯域としての長さ３００〜２０００ｍｍ程
度の空気浴加熱筒(9) が設けられている。加熱筒の代わ
りに加熱板を採用してもよい。加熱筒(9) の下方には、
ガイドロール(10)が配され、さらに巻取り機(11)が設け
られている。なお、ガイドロールは、適宜配置すること
ができる。

【００３８】このような構成の装置を用いて、溶融ポリ
マーを紡糸口金(3) より紡出し、高温雰囲気に保持され
た加熱筒(4) 内を通過させ、冷却することなく紡出糸
(Y) をヒートロール(7) 及び(8) に導き、ポリマーが実
質的に結晶化することを防ぐ。そして、ヒートロール
(7) 及び(8) の間で、あるいはヒートロール(7) 及び
(8)と巻取り機(11)との間で、好ましくは高い延伸倍率
で加熱延伸する。

【００３９】なお、糸をヒートロール(7) 及び／又は
(8) に数回周回させてもよい。また、加熱筒(9) と巻取
り機(11)との間で緊張又は定長熱処理して熱固定しても
よいし、又は延伸糸を巻き取った後に、別工程で緊張又
は定長熱処理して熱固定してもよい。

【００４０】また、本発明の製造方法を実施するため
に、図２に示す紡糸延伸装置を用いることも可能であ
る。すなわち、図２は、本発明の製造方法を実施するた
めの紡糸延伸装置の一例の概略を示す図である。

【００４１】図２において、エクストルーダ(1) 、ギヤ
ポンプ(2) 、及び紡糸口金(3) により構成される溶融押
し出し機構は図１のものと同じである。紡糸口金(3) 直
下には、加熱曳糸帯域として、ヒーター(16)を備えた加
熱筒(15)が設けられている。第１加熱帯域として、加熱
筒(15)の直ぐ下流に連続的に加熱筒(17)が設けられてい
る。加熱筒(17)は、ヒーター(18)により加熱されるよう
に成され、加熱筒(17)の内部には、熱ローラー(21)(22)
(23)が配されている。そして、第２加熱帯域として、加
熱筒(17)の直ぐ下流に連続的に加熱筒(19)が設けられ、
加熱筒(19)はヒーター(20)を備える。加熱筒(19)の下方
には、ガイドロール(24)が配され、さらに巻取り機(25)
が設けられている。

【００４２】このような構成の装置を用いて、溶融ポリ
マーを紡糸口金(3) より紡出し、高温雰囲気に保持され
た加熱筒(15)内を通過させ、直ぐに加熱筒(17)内に導
き、ポリマーが実質的に結晶化することを防ぐ。そし
て、熱ローラー(21)(22)(23)の間で、あるいは熱ローラ
ー(21)(22)(23)と巻取り機(25)との間で、好ましくは高
い延伸倍率で加熱延伸する。本発明の製造方法を実施す
るために、２つの紡糸延伸装置例を示したが、この他に
も種々の紡糸延伸装置が考えられる。

【００４３】

【実施例】以下に、実施例により本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。実施例においては、図１に示す装置を用いて紡糸延
伸を行った。また、引張強度、引張弾性率及び破断伸度
の測定は、ＡＳＴＭメソッドＤ３３７９−７５（１９７
５）に従って行った。

【００４４】［実施例１−ポリエチレン繊維の製造］高
密度ポリエチレンペレット（メルトインデックス（Ｍ
Ｉ）＝８ｇ／分、市販品（東ソー社製））を使用して、
以下の条件で紡糸延伸を行った。 １．紡糸延伸条件 （１）フィラメントの巻取り速度：２００〜６００ｍ／
分 （２）フィラメント数：１、単糸繊度：１４．０〜２
９．９デニール （３）ポリマー吐出量：０．１〜０．６ｇ／分／ホール ノズル直径：１ｍｍ （４）ギヤポンプ(2) 及び紡糸口金(3) の温度：２４０
℃ （５）加熱曳糸帯域−加熱筒(4) 温度：８０℃、長さ：
４００ｍｍ （６）距離(L) ：５０ｍｍ （７）第１加熱延伸帯域−延伸ロール(7) 及び(8) （共
に直径３０ｍｍ、奥行き７０ｍｍ） 延伸ロール(7) 及び(8) の温度：１１５℃、１２０℃、
１２５℃、１３０℃、１３５℃、１３７℃、又は１４０
℃ 延伸ロール(7) 及び(8) の表面速度：１０ｍ／分 （８）第２加熱延伸帯域−加熱筒(9) 温度：１１５℃、
１２０℃、１２５℃、１３０℃、１３５℃、１３７℃、
又は１４０℃（延伸ロール(7) 及び(8) とそれぞれ同温
度）、長さ：約５００ｍｍ

【００４５】２．延伸ロール(7) (8) 及び加熱筒(9) 温
度と最大延伸倍率について 延伸ロール(7) (8) 及び加熱筒(9) 温度（以下、両者の
温度を延伸温度という）を変化させた時に最大延伸倍率
は、表１に示す値であった。

【００４６】

【表１】

【００４７】表１から、上記条件で加熱曳糸帯域の温度
を８０℃とした場合には、１２５℃〜１３７℃の延伸温
度で１０倍以上の延伸倍率が得られた。得られた各フィ
ラメントを電子顕微鏡で観察した。１１５℃〜１３７℃
の延伸温度で得られた各フィラメントは、その断面形状
が円形であり、フィラメント表面はスムーズなものであ
った。延伸温度１４０℃で得られたフィラメントは、そ
の断面形状がやや歪んだ円形であり、フィラメント表面
のスムーズ性に欠けていた。延伸温度がやや高すぎ、延
伸ロール表面への融着が起こった兆候が見られた。ＭＩ
が８よりも少し小さい高密度ポリエチレンを用いると、
融着現象は起こりにくくなるであろう。

【００４８】３．繊維物性値について 延伸温度：１３５℃、延伸倍率：１３．３倍の条件で得
られたポリエチレン繊維の引張強度、引張弾性率、破断
伸度の各物性値を測定したところ、表２に示す結果であ
った。実用上十分な物性が得られた。また、比較のため
に、この実施例において、延伸を行わなかった以外は全
く同様にして得た繊維（延伸ロール(7)(8) 及び加熱筒
(9) 温度：１３５℃）の物性値を表２に示す。

【００４９】

【表２】

【００５０】［実施例２−ポリプロピレン繊維の製造］
ポリプロピレンペレット（メルトインデックス（ＭＩ）
＝１５ｇ／分、市販品（日本ポリケム社製））を使用し
て、以下の条件で紡糸延伸を行った。 １．紡糸延伸条件 （１）フィラメントの巻取り速度：２００〜６００ｍ／
分 （２）フィラメント数：１、単糸繊度：７．０〜１５．
２デニール （３）ポリマー吐出量：０．１〜０．６ｇ／分／ホール ノズル直径：０．５ｍｍ （４）ギヤポンプ(2) 及び紡糸口金(3) の温度：２３０
℃ （５）加熱曳糸帯域−加熱筒(4) 温度：１１０℃、長
さ：４００ｍｍ （６）距離(L) ：５０ｍｍ （７）第１加熱延伸帯域−延伸ロール(7) 及び(8) （共
に直径３０ｍｍ、奥行き７０ｍｍ） 延伸ロール(7) 及び(8) の温度：８０℃、９０℃、１０
０℃、１１０℃、１２０℃、１３０℃、又は１４０℃ 延伸ロール(7) 及び(8) の表面速度：１０ｍ／分 （８）第２加熱延伸帯域−加熱筒(9) 温度：８０℃、９
０℃、１００℃、１１０℃、１２０℃、１３０℃、又は
１４０℃（延伸ロール(7) 及び(8) とそれぞれ同温
度）、長さ：約５００ｍｍ

【００５１】２．延伸ロール(7) (8) 及び加熱筒(9) 温
度と最大延伸倍率について 延伸ロール(7) (8) 及び加熱筒(9) 温度（以下、両者の
温度を延伸温度という）を変化させた時に最大延伸倍率
は、表３に示す値であった。

【００５２】

【表３】

【００５３】表３から、上記条件で加熱曳糸帯域の温度
を１１０℃とした場合には、８０℃〜１３０℃の延伸温
度で１０倍以上の延伸倍率が得られた。得られた各フィ
ラメントを電子顕微鏡で観察した。８０℃〜１３０℃の
延伸温度で得られた各フィラメントは、その断面形状が
円形であり、フィラメント表面はスムーズなものであっ
た。延伸温度１４０℃で得られたフィラメントは、その
断面形状がやや歪んだ円形であり、フィラメント表面の
スムーズ性に欠けていた。延伸温度がやや高すぎ、延伸
ロール表面への融着が起こった兆候が見られた。ＭＩが
１５よりも少し小さい高密度ポリエチレンを用いると、
融着現象は起こりにくくなるであろう。

【００５４】３．繊維物性値について 延伸温度：１００℃、延伸倍率：１０．５倍の条件で得
られたポリプロピレン繊維の引張強度、引張弾性率、破
断伸度の各物性値を測定したところ、表４に示す結果で
あった。実用上十分な物性が得られた。また、比較のた
めに、この実施例において、延伸を行わなかった以外は
全く同様にして得た繊維（延伸ロール(7) (8) 及び加熱
筒(9) 温度：１００℃）の物性値を表４に示す。

【００５５】

【表４】

【００５６】以上、実施例１及び２は、ポリエチレン繊
維、ポリプロピレン繊維の製造例であり、ポリマーのＭ
Ｉに応じて、加熱曳糸帯域の温度や長さ、加熱曳糸帯域
と加熱帯域との距離(L) 、加熱帯域の温度等の種々の条
件を最適化することによって、さらに高物性値を有する
ポリオレフィン繊維が得られるであろう。

【００５７】また、本発明の製造方法は、溶融紡糸可能
なすべてのポリオレフィンに適用することが可能であ
る。そのため、前述の実施例はあらゆる点で単なる例示
にすぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、請求
の範囲の均等範囲に属する変更は、すべて本発明の範囲
内のものである。

【００５８】

【発明の効果】本発明のポリオレフィンの製造方法によ
れば、上述のように、ポリマーを実質的に結晶化させる
ことなく紡出糸を加熱帯域に導き、加熱帯域において例
えば１０倍以上の延伸倍率で加熱延伸するので、実用上
十分な性能を有するポリオレフィン系繊維を製造するこ
とができる。このように、本発明の製造方法によれば、
従来のように紡糸、延伸の２工程を行う必要がなく、非
常に簡単な装置構成及び操作法で、実用上十分な性能を
有するポリオレフィン系繊維を製造することができる。
従って、製造全工程の短縮化が図られ、ポリオレフィン
系繊維の低コスト化が達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の製造方法を実施するための紡糸延伸
装置の一例の概略を示す図である。

【図２】 本発明の製造方法を実施するための紡糸延伸
装置の一例の概略を示す図である。

【符号の説明】

(1) ：エクストルーダ (2) ：ギヤポンプ (3) ：紡糸口金 (4) ：加熱筒（加熱曳糸帯域） (5) ：ヒーター (L) ：加熱筒(4) とヒートロール(7) との距離 (7) (8) ：ヒートロール（第１加熱延伸帯域） (9) ：加熱筒（第２加熱延伸帯域） (10)：ガイドロール (11)：巻取り機 (Y) ：糸条

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4L035 BB36 BB52 BB77 BB78 BB89 BB91 FF01 FF02 HH10 MA01 MA10 4L045 AA05 BA03 BA60 CA29 DA15 DA17 DA42 DC02

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリオレフィンを溶融して紡糸口金より
   紡出し、紡糸口金直下の前記ポリオレフィンの溶融温度
   （Ｔｍ）未満かつ紡出されたポリマーが実質的に結晶化
   しない温度範囲（ΔＴ）の温度に保持された加熱曳糸帯
   域を通過させ、Ｔｍ−｜ΔＴ｜以上の温度を保ったまま
   紡出糸を加熱曳糸帯域下流の加熱帯域に導き、加熱帯域
   において紡出糸を加熱延伸して、巻取手段を用いて延伸
   糸を巻き取ることを含む、ポリオレフィン系繊維の製造
   方法。
2. 【請求項２】 ポリオレフィンは、メルトインデックス
   （ＭＩ）０．０１以上のものである、請求項１に記載の
   ポリオレフィン系繊維の製造方法。
3. 【請求項３】 ポリオレフィンが、メルトインデックス
   （ＭＩ）０．０１以上のポリエチレン、ポリプロピレ
   ン、ポリブテン−１、ポリエチレンとポリプロピレンの
   共重合体、及びポリエチレン及び／又はポリプロピレン
   を主成分とする２元あるいは３元のブレンドポリマーか
   らなる群から選ばれる、請求項１又は２に記載のポリオ
   レフィン系繊維の製造方法。
4. 【請求項４】 加熱帯域において１．５倍以上の延伸倍
   率で延伸する、請求項１〜３のうちのいずれか１項に記
   載のポリオレフィン系繊維の製造方法。
5. 【請求項５】 ポリオレフィンとしてメルトインデック
   ス（ＭＩ）０．０１以上のポリエチレンを用いて、加熱
   曳糸帯域の温度を前記ポリエチレンの溶融温度未満かつ
   ４０℃以上の温度に保持し、加熱帯域の温度を４０℃以
   上１６０℃以下の範囲に保持して、加熱帯域において
   １．５倍以上の延伸倍率で紡出糸を加熱延伸する、請求
   項１〜４のうちのいずれか１項に記載のポリオレフィン
   系繊維の製造方法。
6. 【請求項６】 加熱帯域の温度を６０℃以上１４０℃未
   満の範囲に保持する、請求項５に記載のポリオレフィン
   系繊維の製造方法。
7. 【請求項７】 ポリオレフィンとしてメルトインデック
   ス（ＭＩ）０．０１以上のポリプロピレンを用いて、加
   熱曳糸帯域の温度を前記ポリプロピレンの溶融温度未満
   かつ３０℃以上の温度に保持し、加熱帯域の温度を３０
   ℃以上１９０℃以下の範囲に保持して、加熱帯域におい
   て１．５倍以上の延伸倍率で紡出糸を加熱延伸する、請
   求項１〜４のうちのいずれか１項に記載のポリオレフィ
   ン系繊維の製造方法。
8. 【請求項８】 加熱帯域の温度を５０℃以上１３０℃以
   下の範囲に保持する、請求項７に記載のポリオレフィン
   系繊維の製造方法。
9. 【請求項９】 加熱曳糸帯域が、紡糸筒又は加熱板によ
   り構成される、請求項１〜８のうちのいずれか１項に記
   載のポリオレフィン系繊維の製造方法。
10. 【請求項１０】 加熱帯域が、第１加熱帯域及び第２加
    熱帯域からなる、請求項１〜９のうちのいずれか１項に
    記載のポリオレフィン系繊維の製造方法。
11. 【請求項１１】 第１加熱帯域が、ヒートロール、加熱
    ピン及びピンから選ばれる少なくとも１種の加熱手段に
    より構成される、請求項１０に記載のポリオレフィン系
    繊維の製造方法。
12. 【請求項１２】 第２加熱帯域が、加熱筒又は加熱板に
    より構成される、請求項１０又は１１に記載のポリオレ
    フィン系繊維の製造方法。
13. 【請求項１３】 延伸が主として加熱帯域で行われる、
    請求項１〜１２のうちのいずれか１項に記載のポリオレ
    フィン系繊維の製造方法。
14. 【請求項１４】 加熱帯域と巻取手段との間でさらに延
    伸を行う、請求項１〜１３のうちのいずれか１項に記載
    のポリオレフィン系繊維の製造方法。
15. 【請求項１５】 溶融紡糸口金から加熱帯域までの間に
    繊維油剤（オイル）付与を行わない、請求項１〜１４の
    うちのいずれか１項に記載のポリオレフィン系繊維の製
    造方法。
16. 【請求項１６】 加熱帯域と巻取手段との間で、又は延
    伸糸を巻き取った後に、緊張又は定長熱処理して熱固定
    することが可能である、請求項１〜１５のうちのいずれ
    か１項に記載のポリオレフィン系繊維の製造方法。
17. 【請求項１７】 メルトインデックス（ＭＩ）０．０１
    以上のポリオレフィンを溶融し紡糸口金より紡出し、紡
    糸口金直下の前記ポリオレフィンの溶融温度（Ｔｍ）未
    満かつ紡出されたポリマーが実質的に結晶化しない温度
    範囲（ΔＴ）の温度に保持された加熱曳糸帯域を通過さ
    せ、Ｔｍ−｜ΔＴ｜以上の温度を保ったまま紡出糸を加
    熱曳糸帯域下流の加熱帯域に導き、加熱帯域において紡
    出糸を加熱延伸して、巻取手段を用いて延伸糸を巻き取
    ることを含む方法により製造されたポリオレフィン系繊
    維。