JP3962582B2 - ポリプロピレン系縫製糸 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はポリプロピレン系縫製糸に関し、さらに詳しくは、低破断伸度、高クリープ性および優れた耐摩耗性を有し、かつ熱収縮率が低く、縫製特性に優れるポリプロピレン系縫製糸、さらにはポリプロピレン系樹脂からなる同一素材で構成された製品を提供する上で好適なポリプロピレン系縫製糸に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
縫製糸用の材料に関しては、天然繊維やレーヨンで代表される破断伸度１５％程度の繊維が、縫製用機械適性が最もよいとされている。また、ポリプロピレン系繊維も縫製糸として用いられているが、以下に示すような問題があった。
【０００３】
縫製糸用のポリプロピレン系繊維を得る際の延伸方法としては、様々な方法、例えば金属加熱ロールや金属加熱板などを用いる接触加熱延伸、あるいは温水、常圧〜０．２ＭＰａ程度の水蒸気、遠赤外線などを用いる非接触加熱延伸などが適用されている。しかしながら、これらの延伸方法においては、さらに熱セット加工を追加して得られた繊維でさえ、破断伸度が２５％程度であり、このようなポリプロピレン系繊維を縫製糸として使用すると、縫製条件が厳しい場合、特に高速縫製した場合には、生地と針との摩擦によって発生する熱により糸が伸びて、縫い目の目飛びが発生したり、生地の固定が弱くなる場合があり、最悪の場合糸が溶融状態に近くなって糸切れを起こすなどの問題があった。
【０００４】
このように、従来のポリプロピレン系繊維の延伸方法では、高破断伸度（２５％程度）のものは得られるが、低破断伸度のものは得られず、したがって、従来の延伸方法で得られたポリプロピレン系延伸繊維は、特に縫製条件が厳しい高速縫製糸用としては、適していないのが実状であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情のもとで、低破断伸度、高クリープ性および優れた耐摩耗性を有し、かつ熱収縮率が低く、縫製特性に優れ、特に高速縫製糸用として好適なポリプロピレン系縫製糸を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、先にポリプロピレンなどの結晶性高分子物質を加圧飽和水蒸気により直接加熱して延伸処理することにより、従来の延伸方法よりも、より好ましい物性を有する延伸物が得られることを見出した（特開平１１−３５０２８３号公報）。
【０００７】
本発明者らは、特に高速縫製糸用として好適なポリプロピレン系縫製糸を開発すべく、上記の加圧飽和水蒸気による直接加熱により延伸処理する方法に着目し、鋭意研究を重ねた結果、この延伸処理方法を適用することにより、特定の物性を有するポリプロピレン系縫製糸が得られ、前記目的を達成し得ることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、
（１）ポリプロピレン系繊維のフィラメント束からなり、かつ１４０℃における乾熱収縮率６．０％以下、２５℃における破断伸度１５％以下、初期引張り抵抗８６ｃＮ／ｄＴｅｘ（８００ｋｇ／ｍｍ2）以上および２０℃における荷重１ｃＮ／ｄＴｅｘ下での２００時間後クリープ率２．０％以下であることを特徴とするポリプロピレン系縫製糸、
（２）ポリプロピレン系繊維のフィラメント束が、加圧飽和水蒸気により直接加熱されて延伸処理されたものである上記（１）項に記載のポリプロピレン系縫製糸、
【０００９】
（３）ポリプロピレン系繊維のフィラメント束が、次工程の本延伸処理における延伸温度よりも低い温度で予備延伸処理されたのち、加圧飽和水蒸気により直接加熱されて本延伸処理されたものである上記（２）項に記載のポリプロピレン系縫製糸、
（４）ポリプロピレン系繊維のフィラメント束が、加圧飽和水蒸気により直接加熱されて本延伸処理され、次いでさらに加圧飽和水蒸気により直接加熱されて後延伸処理されたものである上記（２）または（３）項に記載のポリプロピレン系縫製糸、
【００１０】
（５）ポリプロピレン系繊維のフィラメント束が、両端に温度４０℃以上の加圧水シール部を有する容器内に加圧飽和水蒸気が入れられている延伸槽の該加圧水シール部に被延伸物を導き、その表面に水分を付着させたのち、延伸槽に導入し、加圧飽和水蒸気により直接加熱して延伸処理してなるものである上記（２）、（３）または（４）項に記載のポリプロピレン系縫製糸、
（６）ポリプロピレン系繊維が、アイソタクチックポリプロピレンからなるものである上記（１）ないし（５）項のいずれか１項に記載のポリプロピレン系縫製糸、
【００１１】
（７）ポリプロピレン系繊維が、難燃性および／または耐熱安定性付与剤として、イミノ基の窒素原子に、炭素数１〜２０のアルコキシル基が結合したアルコキシイミノ基を有するヒンダードアミン誘導体を含むものである上記（１）ないし（６）項のいずれか１項に記載のポリプロピレン系縫製糸、
を提供するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明のポリプロピレン系縫製糸は、ポリプロピレン系繊維のフィラメント束からなるものであって、以下に示す物性を有している。
まず、１４０℃における乾熱収縮率は６．０％以下である。この乾熱収縮率が６．０％を超えるものでは寸法安定性に劣る。なお、該乾熱収縮率は、ＪＩＳ Ｌ１０１３の熱収縮率（Ｂ法）に基づき、温度１４０℃のオーブン乾燥機中に３０分間保持した際の熱収縮率を測定した値である。
【００１３】
次に、２５℃における破断伸度は、２０％以下、好ましくは１５％以下であり、低破断伸度を有している。この破断伸度が２０％を超えると所望のクリープ率が得られにくく、縫製用機械適性に劣るものとなる。また、初期引張り抵抗は、８６ｃＮ／ｄＴｅｘ（８００ｋｇ／ｍｍ2）以上、好ましくは１００ｃＮ／ｄＴｅｘ以上である。初期引張り抵抗の上限については特に制限はないが、通常２１５ｃＮ／ｄＴｅｘ以下である。さらに、破断強度は、一般に８ｃＮ／ｄＴｅｘ以上であり、その上限については特に制限はないが、通常２０ｃＮ／ｄＴｅｘ以下である。上記初期引張り抵抗が８６ｃＮ／ｄＴｅｘ未満であったり、破断強度が８ｃＮ／ｄＴｅｘ未満であると、縫製時に糸が伸びて目飛びが発生したり、糸切れが生じ、また縫製糸としての強度が不十分であり、糸切れなどが生じるおそれがある。なお、上記破断伸度、初期引張り抵抗および破断強度は、６０本一束のマルチフィラメントを、ＪＩＳ Ｌ１０１３に準拠し、つかみ間隔２００ｍｍ、引張速度２００ｍｍ／分の定速伸長形条件で、温度２５℃にて引張破断試験を行い、それぞれ測定した値である。
【００１４】
一方、２０℃における荷重１ｃＮ／ｄＴｅｘ下での２００時間後クリープ率は２．０％以下、好ましくは１．５％以下である。このクリープ率が２．０％を超えると縫製用機械適性に劣り、本発明の目的が達せられない。なお、上記クリープ率は、以下に示す方法により、測定した値である。
【００１５】
〈クリープ率の測定〉
２０℃の恒温室中で無荷重時の測定長２００ｍｍの印を付けた後、繊維を直径約５０ｍｍの円柱パイプに１０周以上巻き付け、巻き付けた先はテープで固定する（繊維はパイプに直接結ぶと重い荷重の場合、結び目で切れやすいためパイプに巻き付ける）。荷重は指定の荷重分の重りを円形パイプ内にバランス良く取り付けて固定し、指定時間中荷重を掛け続けた後、糸長を測定してクリープ率を、式
クリープ率（％）＝［（Ｌ2−Ｌ1）／Ｌ1］×１００
（Ｌ1：原糸長（ｍｍ）、Ｌ2：指定時間後の糸長（ｍｍ）］
より算出する。
【００１６】
また、耐磨耗性については、従来のポリプロピレン系縫製糸よりも切断までの摩擦回数が２倍であり、縫製後の糸の磨耗による耐久性能は２倍高いものを有している。なお、上記耐摩耗性はＪＩＳ Ｌ１０９５の一般紡績糸試験方法における７．１０．１Ａ法に準拠し（耐水研磨紙は４００番を使用）、磨耗強さを求め、耐摩耗性を評価した結果である。
【００１７】
本発明のポリプロピレン系縫製糸を構成するポリプロピレン系モノフィラメントの繊度は、通常１〜３３ｄＴｅｘ、好ましくは３〜１７ｄＴｅｘの範囲であり、そして該モノフィラメントの数は、通常３〜４５００本程度である。また、フィラメント束からなる縫製糸の繊度は、糸の用途にもよるが、通常３〜７５００ｄＴｅｘ、好ましくは１８０〜４５００ｄＴｅｘの範囲である。
【００１８】
本発明のポリプロピレン系縫製糸は、未延伸ポリプロピレン系繊維のフィラメント束（以下、未延伸ポリプロピレン系マルチフィラメントと称す。）を、加圧飽和水蒸気により、直接加熱して延伸処理することにより、製造することができる。上記未延伸ポリプロピレン系繊維としては、アイソタクチックポリプロピレン系樹脂からなるものが好適である。中でもアイソタクチックペンタッド分率（ＩＰＦ）が、好ましくは８５％以上、より好ましくは９０％以上のものが有利である。また、分子量分布の指標であるＱ値（重量平均分子量／数平均分子量Ｍｗ／Ｍｎ比）は５未満、メルトインデックスＭＩ（温度２３０℃、荷重２１．１８Ｎ）は３〜５０ｇ／１０分の範囲が好ましい。上記ＩＰＦが８５％未満では立体規則性が不充分で結晶性が低く、得られる延伸繊維における強度などの物性に劣る。
【００１９】
なお、アイソタクチックペンタッド分率（ＩＰＦ）（一般にｍｍｍｍ分率ともいわれる）は、任意の連続する５つのプロピレン単位で構成される炭素−炭素結合による主鎖に対して、側鎖である５つのメチル基がいずれも同方向に位置する立体構造の割合を示すものであって、同位体炭素核磁気共鳴スペクトル（１３Ｃ−ＮＭＲ）にけるＰmmmm（プロピレン単位が５個連続してアイソタクチック結合した部位における第３単位目のメチル基に由来する吸収強度）およびＰｗ（プロピレン単位の全メチル基に由来する吸収強度）から、式
ＩＰＦ（％）＝（Ｐmmmm／Ｐｗ）×１００
によって求めることができる。
【００２０】
また、この未延伸ポリプロピレン系繊維に用いられるポリプロピレン系樹脂は、プロピレンの単独重合体であってもよいし、プロピレンとα−オレフィン（例えばエチレン、ブテン−１など）との共重合体であってもよい。
【００２１】
本発明のポリプロピレン系縫製糸におけるポリプロピレン系繊維には、難燃性および／または耐熱安定性を付与する目的で、高分子量ヒンダードアミン誘導体を含有させることができる。ヒンダードアミン誘導体は、ラジカル捕集型光安定剤として、従来高分子物質に添加されており、通常イミノ基を有している。本発明においては、難燃性や耐熱安定性の付与効果の点から、高分子量のヒンダードアミン誘導体が用いられ、特にイミノ基の窒素原子に、炭素数１〜２０のアルコキシル基が結合したアルコキシイミノ基を有する高分子量ヒンダードアミン誘導体が好適である。このような高分子量ヒンダードアミン誘導体としては、例えば市販品の「Flamestab NOR 116 FF」（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、商品名）などを挙げることができる。
【００２２】
本発明においては、前記高分子量ヒンダードアミン誘導体は、ポリプロピレン系樹脂に対し、０．１〜１０重量％程度の割合で配合することが好ましい。また、通常のヒンダードアミン系光安定剤を併用することもできる。
【００２３】
このようにして、難燃性や耐熱安定性が付与された本発明のポリプロピレン系縫製糸は、難燃性や耐熱性が要求される分野に好ましく用いられ、特にエアーバックに用いられる基布用の縫製糸などとして好適である。
【００２４】
上記未延伸ポリプロピレン系マルチフィラメントの加圧飽和水蒸気による延伸処理方法としては、例えば該未延伸ポリプロピレン系マルチフィラメントを、（１）次工程の本延伸処理における延伸温度よりも低い温度で予備延伸処理したのち、加圧飽和水蒸気により直接加熱して本延伸処理する方法、（２）加圧飽和水蒸気により直接加熱して本延伸処理し、次いでさらに加圧飽和水蒸気により直接加熱して後延伸処理する方法、（３）両端に温度４０℃以上の加圧水シール部を有する容器内に加圧飽和水蒸気が入れられている延伸槽の該加圧水シール部に導き、その表面に水分を付着させたのち、延伸槽に導入し、加圧飽和水蒸気により直接加熱して延伸処理する方法、などを好ましく用いることができる。また、これらの方法を適当に組み合わせた方法を用いることもできる。
【００２５】
まず、前記（１）の方法について説明する。この方法は、予備延伸工程と本延伸工程とから構成されている。
予備延伸工程：
この予備延伸工程においては、続いて行われる本延伸工程における延伸温度よりも低い温度で未延伸マルチフィラメントの延伸処理が行われる。この予備延伸処理方法としては、例えば一般的に知られている金属加熱ロールや金属加熱板などを用いた接触加熱延伸、あるいは温水、常圧〜０．２ＭＰａ程度の水蒸気や熱風などの加熱流体、遠赤外線などの熱線を用いた非接触加熱延伸などの方法を適用することができる。さらに、本延伸工程で使用する高圧蒸気延伸槽と同じシステムにより、本延伸工程における延伸温度よりも低い温度で予備延伸処理することも可能である。
【００２６】
この予備延伸工程における延伸倍率としては、本延伸処理を含めた全延伸倍率の２５〜８０％の範囲が適しており、予備延伸装置のシステム、延伸状態などによって、延伸条件を適宜選択すればよい。特に、予備延伸処理を１段で行ったのち、本延伸処理を行う２段階延伸の場合、予備延伸倍率は、全延伸倍率の２５〜６０％の範囲が好ましく、さらに３５〜５５％の範囲が好ましい。また、該予備延伸処理は１段階で行ってもよいし、２段以上の多段階で行なってもよく、多段階で行う場合には、延伸温度を一定とし、予備延伸倍率を多段階にする方法や、延伸温度に勾配を与えながら、延伸倍率を多段階にする方法を用いることができる。
【００２７】
本延伸工程：
この本延伸工程は、前述の予備延伸工程で得られたマルチフィラメントの予備延伸処理物を、加圧飽和水蒸気により直接加熱して、本延伸処理する工程である。
ここで、本延伸処理するには、例えば下記の装置を用い、該マルチフィラメントの予備延伸処理物を延伸処理する方法を採用することができる。
【００２８】
すなわち、延伸装置として、予備延伸処理物を導入するための予備延伸処理物導入孔と本延伸処理物を引き出すための本延伸処理物引き出し孔を有する気密性容器からなり、かつ絶対圧が好ましくは２００ｋＰａ以上の加圧飽和水蒸気を充填した延伸槽が用いられる。この延伸槽においては、予備延伸処理物導入孔および本延伸処理物引き出し孔には、それぞれ延伸槽内の加圧水蒸気が洩出するのを防止するために、加圧水を利用した漏出防止機構が設けられている。
【００２９】
まず、予備延伸処理物を、予備延伸処理物導入孔に設けられた漏出防止機構における加圧水中に導き、該予備延伸処理物の表面に水分を付着させたのち、これを予備延伸処理物導入孔から延伸槽内に導き、本延伸処理する。この際、予備延伸処理物が水中を通過するのに要する時間は、概ね０．１秒以上とするのが有利である。
本延伸処理は１段階で行ってもよいし、２段以上の多段で行ってもよい。
【００３０】
本延伸処理物は、本延伸処理物引き出し孔から引き出されて、該引き出し孔に設けられた漏出防止機構における加圧水中に導かれ、速やかに冷却される。この際、本延伸処理物が水中を通過するのに要する時間は、概ね０．２秒以上とするのが有利である。
【００３１】
上記本延伸処理には、通常絶対圧２００ｋＰａ以上の加圧飽和水蒸気（温度約１２０℃以上）が用いられる。この加圧飽和水蒸気の絶対圧が２００ｋＰａ未満では、延伸温度が約１２０℃未満と低いので、高倍率延伸および高速延伸を行うことが困難となり、実用的でない。また、加圧飽和水蒸気の圧は、マルチフィラメントが軟化しない範囲であれば、高い方が基本的には好ましいが、あまり高すぎると延伸装置の設備費が高くつき、経済的に不利となる。延伸倍率、延伸速度および経済性などを考慮すると、この加圧飽和水蒸気の好ましい絶対圧は３００ｋＰａ（温度１３３℃）〜５００ｋＰａ（温度１５２℃）の範囲であり、特に１４０〜１５０℃の温度になるような加圧飽和水蒸気が好適である。
【００３２】
本延伸倍率は、前述したように、予備延伸処理物の繊度に応じて適宜選定され、該予備延伸物に対して１７０〜４００％の範囲が好ましく、特に１８０〜２８０％の範囲が好ましい。延伸速度は、一般に５０〜１０００ｍ／分程度である。
【００３３】
前記本延伸処理に用いられる延伸装置の具体例としては、以下に示す構造のものを挙げることができる。
すなわち、予備延伸処理物を導入するための予備延伸処理物導入孔と本延伸処理物を引き出すための本延伸処理物引き出し孔を有する気密性容器からなり、かつ延伸媒体として加圧飽和水蒸気が充填されている延伸槽部と、当該延伸槽部における上記予備延伸処理物導入孔側に密接配置されている第１の加圧水槽部と、前記の延伸槽部における本延伸処理物引き出し孔側に密接配置されている第２の加圧水槽部と、前記第１の加圧水槽部の外側から当該第１の加圧水槽部内，前記の予備延伸処理物導入孔，前記の延伸槽部内，前記の本延伸処理物引き出し孔および前記第２の加圧水槽部内を経由して前記第２の加圧水槽の外へ本延伸処理物を導くことができるように前記第１の加圧水槽部および前記第２の加圧水槽部それぞれに形成されている透孔と、前記第１の加圧水槽部内に予備延伸処理物を送り込むための予備延伸処理物送出機構と、この送出機構による予備延伸処理物の送り込み速度よりも高速で前記第２の加圧水槽部から本延伸処理物を引き出すための本延伸処理物引き出し機構とを有している延伸装置が挙げられる。
【００３４】
上記の延伸槽部は、所望の絶対圧（好ましくは、２００ｋＰａ以上）を有する加圧飽和水蒸気を延伸媒体として使用し得るだけの気密性および強度を有し、かつ、所望の大きさ（長さ）を確保できるものであればよい。
【００３５】
また、上記第１の加圧水槽部は、延伸槽部に形成されている予備延伸処理物導入孔から加圧飽和水蒸気が延伸槽部の外に漏出するのを防止するためのものであると同時に、予備延伸処理物を加圧水中に導いて当該予備延伸処理物の表面に水分を付着させるためのものであり、当該第１の加圧水槽部には延伸槽部内の加圧飽和水蒸気と同等乃至は僅かに高い絶対圧を有する加圧水が貯留される。一方、上記第２の加圧水槽部は、前記の本延伸処理物引き出し孔から加圧飽和水蒸気が延伸槽部の外に漏出するのを防止するためのものであると同時に、本延伸処理物引き出し孔から引き出された本延伸処理物を加圧水中に導いて冷却するためのものであり、当該第２の加圧水槽部内にも延伸槽部内の加圧飽和水蒸気と同等乃至は僅かに高い絶対圧を有する加圧水が貯留される。これら第１の加圧水槽部および第２の加圧水槽部は、それぞれ延伸槽部の外側に配置されている。
【００３６】
延伸槽部，第１の加圧水槽部および第２の加圧水槽部は、それぞれ別個に形成されたものをこれらが所定の関係となるように密接配置したものであってもよいし、単一の容器または筒体を所定間隔で仕切ることによって形成されたものであってもよい。また、延伸槽部と第１の加圧水槽部とは、これらの間の隔壁を共有するものであってもよい。同様に、延伸槽部と第２の加圧水槽部とは、これらの間の隔壁を共有するものであってもよい。
【００３７】
予備延伸処理物は、第１の加圧水槽部の外側から当該第１の加圧水槽部内を経由して上記の予備延伸処理物導入孔から延伸槽部内に入る。したがって、第１の加圧水槽部の容器壁の所望箇所には、予備延伸処理物を第１の加圧水槽部内に引き込むための透孔（以下「透孔Ａ」という。）および予備延伸処理物を第１の加圧水槽部から引き出すための透孔（以下「透孔Ｂ」という。）が設けられている。
【００３８】
同様に、延伸槽部内に送り込まれた予備延伸処理物が延伸されたことによって生じた本延伸処理物は、延伸槽部に設けられている上記の本延伸処理物引き出し孔から第２の加圧水槽部内を経由して当該第２の加圧水槽部の外へ引き出されなければならないので、第２の加圧水槽部の容器壁の所望箇所には、前記の本延伸処理物を延伸槽部内から第２の加圧水槽部内に引き込むための透孔（以下「透孔Ｃ」という。）および前記の本延伸処理物を第２の加圧水槽部内から引き出すための透孔（以下「透孔Ｄ」という。）が設けられている。
【００３９】
上記の予備延伸処理物導入孔，本延伸処理物引き出し孔，透孔Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ、特に透孔Ｂ，Ｃは、これらの孔を予備延伸処理物または本延伸処理物が通過する際に当該予備延伸処理物または本延伸処理物と容器壁との接触が起こらないように形成されていると共に配置されていることが好ましく、また、これらの孔から延伸槽部内の加圧飽和水蒸気ができるだけ噴出しないように設計されていることが好ましい。
【００４０】
上記の延伸装置を構成している予備延伸処理物送出機構は、予備延伸処理物を第１の加圧水槽部内へ一定の速度で送り込むためのものであり、この送出機構は第１の加圧水槽部の外側に設けられている。また、本延伸処理物引き出し機構は、第２の加圧水槽部を経由してきた本延伸処理物を予備延伸処理物送出機構による予備延伸処理物の送り込み速度より高速で第２の加圧水槽部から一定の速度の下に引き出すためのものであり、これによって、主として延伸槽部内で予備延伸処理物が延伸される。当該本延伸処理物引き出し機構は第２の加圧水槽部の外側に設けられている。
【００４１】
予備延伸処理物送出機構による予備延伸処理物の送り込み速度と本延伸処理物引き出し繊維による本延伸処理物の引き出し速度とは、所望の生産速度の下に所定の延伸倍率の本延伸処理物が得られるように適宜選択される。予備延伸処理物送出機構および本延伸処理物引き出し機構としては、従来延伸処理に使用されている各種のローラを用いることができる。
【００４２】
なお、上述した延伸装置を構成している第１の加圧水槽部に形成されている前記の透孔Ａから当該第１の加圧水槽部内の加圧水が漏出することを抑制するうえからは、透孔Ａを水没させることによって当該透孔Ａからの漏水を緩和させる緩衝水槽部を第１の加圧水槽部の外側に設けることが好ましい。同様に、第２の加圧水槽部に形成されている前記の透孔Ｄから当該第２の加圧水槽部内の加圧水が漏出することを抑制するうえからは、透孔Ｄを水没させることによって当該透孔Ｄからの漏水を緩和させる緩衝水槽部を第２の加圧水槽部の外側に設けることが好ましい。
【００４３】
次に、前記（２）の方法について説明する。この方法は、本延伸工程と後延伸工程とから構成されているが、所望により本延伸工程を施す前に、前述の（１）の方法で説明した予備延伸工程を施すことができる。
【００４４】
本延伸工程：
この本延伸工程は、前述の（１）の方法における本延伸工程と同様に実施されるが、１２０〜１５５℃の温度において、延伸倍率が５〜１０倍になるように本延伸処理することが望ましい。延伸温度は、一般に５０〜２００ｍ／分程度である。また、所望により予備延伸処理を行う場合、予備延伸処理と本延伸処理の合計延伸倍率が５〜１０倍になるように予備延伸処理および本延伸処理するのが好ましい。
【００４５】
後延伸工程：
この後延伸工程は、マルチフィラメントの本延伸処理物を、加圧水蒸気により直接加熱して、後延伸処理する工程である。この後延伸処理における装置としては、前述の本延伸処理に用いる装置と同じ構造の装置を使用することができる。また、この後延伸処理における延伸倍率は、好ましくは１．１〜５．０倍の範囲で選ばれる。この延伸倍率が上記範囲を逸脱すると後延伸処理を施す効果が十分に発揮されにくい。この後延伸処理におけるより好ましい延伸倍率は２．０〜４．０倍の範囲である。
【００４６】
また、後延伸処理における延伸温度は、本延伸処理における延伸温度よりも５℃以上高いことが好ましく、特に１５０〜１６５℃が好ましい。さらに、この後延伸処理は、１段階または２段以上の多段階で行うことができる。
【００４７】
最後に前記（３）の方法について説明する。この方法においては、両端が加圧水でシールされた容器内に延伸媒体としての加圧飽和水蒸気が入れられている延伸槽を用い、未延伸マルチフィラメントを延伸処理するが、この加圧飽和水蒸気中での延伸処理を行う前に、所望により前述の（１）で説明した予備延伸処理を行ってもよい。
【００４８】
本延伸処理工程における延伸処理装置の構造および延伸処理方法は、前述の（１）の方法と同様であるが、この方法においては、被本延伸処理物導入孔に設けられた漏出防止機構における加圧水の温度が４０℃以上である。
【００４９】
まず、被本延伸処理物を、被本延伸処理物導入孔に設けられた漏出防止機構における加圧水中に導き、該被本延伸処理物の表面に水分を付着させたのち、これを被本延伸処理物導入孔から延伸槽内に導き、本延伸処理する。
【００５０】
この方法においては、前記の漏出防止機構における加圧水の温度を４０℃以上に保持する。この加圧水の温度が４０℃未満では、繊維トウが変形する際に斑ができる可能性があり、その結果延伸物は、融着、毛羽、単糸切れなどが発生し、品質が低下するおそれがある上、延伸切れによる生産性の低下をもたらすおそれがある。この加圧水の好ましい温度は６０〜１３０℃、特に好ましくは８０〜１１０℃の範囲である。該加圧水を上記範囲の温度に保持する方法としては、例えば該加圧水専用のタンクおよび高温高圧ポンプを設置し、タンク内の水をヒーターなどで所定温度に加熱し、前記漏出防止機構に循環供給する方法などを用いることができる。この本延伸処理は１段階で行ってもよいし、２段以上の多段で行ってもよい。
【００５１】
前記（１）、（２）および（３）の延伸方法 あるいはそれらを適宜組み合わせた延伸方法により、未延伸ポリプロピレン系マルチフィラメントを延伸処理することにより、延伸ポリプロピレン系マルチフィラメントからなり、かつ前述の物性を有する本発明のポリプロピレン系縫製糸を得ることができる。
【００５２】
【実施例】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
【００５３】
なお、各例における諸特性は、下記の方法により測定した。
（１）単糸の繊度（ｄＴｅｘ）
ＪＩＳ Ｌ１０１５の振動法により測定した。
（２）マルチフィラメントの繊度（ｄＴｅｘ）
６０本一束のマルチフィラメントを９００ｍｍに切断し、その重量から繊度（ｄＴｅｘ）を求めた。
また、延伸マルチフィラメントの乾熱収縮率、破断伸度、初期引張り抵抗、破断強度、耐摩耗性およびクリープ率は、明細書本文に記載の方法に従って測定した。
【００５４】
実施例１
（１）未延伸ポリプロピレンマルチフィラメントの作製
アイソタクチックホモポリプロピレン樹脂［出光石油化学社製「Ｙ２０００ＧＶ」、メルトインデックス（ＭＩ）：１９ｇ／１０分、Ｑ値：３．１］を原料として用い、ホール径が０．６ｍｍで、ホール数が６０の紡糸ノズルを備えた溶融紡糸装置によって、シリンダー温度２６０℃、ノズル温度２６５℃、巻取り速度８００ｍ／分の条件で溶融紡糸を行い、単糸繊度が２５．６ｄＴｅｘの未延伸ポリプロピレンマルチフィラメントを作製した。
【００５５】
（２）マルチフィラメントの延伸
予備延伸槽と本延伸槽が連続して配置された延伸装置を用い、まず、上記（１）で得た未延伸ポリプロピレンマルチフィラメントを、予備延伸槽にて、９０℃の温水で延伸速度１０５．０ｍ／分、延伸倍率４．２倍の条件にて予備延伸処理した。次いで本延伸槽にて、１５８℃の加圧飽和水蒸気で延伸速度１９８ｍ／分、延伸倍率１．８８倍（全延伸倍率７．９倍）の条件にて本延伸処理を行い、繊度２０４ｄＴｅｘの延伸ポリプロピレンマルチフィラメントを作製した。
この延伸ポリプロピレンマルチフィラメントの物性を表１〜表３に示す。また、以下に示す縫製試験を行い、結果を表４に示した。
【００５６】
〈縫製試験〉
上記の延伸ポリプロピレンマルチフィラメントを３本束ねて撚り（合糸の撚り回数：２００回／ｍ）、番手：＃２０の縫製糸を作製した。ポリエステル繊維５５重量％、レーヨン４５重量％からなる混紡サージＴ２００１番を４枚重ねて縫製生地とし、三菱電機製ＬＳ２−２２１０−ＭＩＴＷの縫製ミシンでミシン針ＤＢ×１＃１４番および上記縫製糸を使い、縫いピッチ２ｍｍ、回針数を５０００、３０００、１０，０００ｒｐｍで縫製テストを行った。
【００５７】
実施例２
（１）未延伸ポリプロピレンマルチフィラメントの作製
アイソタクチックホモポリプロピレン樹脂［日本ポリケム社製「ＳＡＩＨＡ」、メルトインデックス（ＭＩ）：２２ｇ／１０分、Ｑ値：３．６］を原料として用い、ホール径が０．６ｍｍで、ホール数が６０の紡糸ノズルを備えた溶融紡糸装置によって、シリンダー温度２５０℃、ノズル温度２５０℃、巻取り速度８００ｍ／分の条件で溶融紡糸を行い、単糸繊度が２５．６ｄＴｅｘの未延伸ポリプロピレンマルチフィラメントを作製した。
【００５８】
（２）マルチフィラメントの延伸
１段目高圧蒸気延伸槽（本延伸槽）と２段目高圧蒸気延伸槽（後延伸槽）が連続して配置された延伸装置を用い、まず、上記（１）で得た未延伸ポリプロピレンマルチフィラメントを、本延伸槽にて、１４０℃の加圧飽和水蒸気で延伸速度１１２．５ｍ／分、延伸倍率４．５倍の条件にて本延伸処理した。次いで後延伸槽にて、１５８℃の加圧飽和水蒸気で延伸速度２１７．５ｍ／分、延伸倍率１．９３倍（全延伸倍率８．７倍）の条件にて後延伸処理を行い、繊度１７２ｄＴｅｘの延伸ポリプロピレンマルチフィラメントを作製した。
この延伸ポリプロピレンマルチフィラメントの物性を表１〜表３に示す。また、実施例１と同様にして縫製試験を行った結果を表４に示す。
【００５９】
実施例３
難燃剤として、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ（株）製の製品名「Flamestab NOR 116 FF」を２重量％、ブルー顔料マスターバッチとして、大日本インキ化学工業（株）製の商品名「PG7817Z」を1重量％の割合で原料に添加した以外は実施例１と同条件で紡糸、延伸を行い、繊度２０６ｄＴｅｘの延伸ポリプロピレンマルチフィラメントを作製した。
この延伸ポリプロピレンマルチフィラメントの物性を表１〜表３に示す。また、実施例１と同様にして縫製試験を行った結果を表４に示す。
【００６０】
比較例１
（１）未延伸ポリプロピレンマルチフィラメントの作製
アイソタクチックホモポリプロピレン樹脂［メルトインデックス（ＭＩ）：２２ｇ／１０分、Ｑ値：３．６］を原料として用い、ホール径が０．６ｍｍで、ホール数が６０の紡糸ノズルを備えた溶融紡糸装置によって、シリンダー温度２４０℃、ノズル温度２６０℃、巻取り速度６００ｍ／分の条件で溶融紡糸を行い、単糸繊度が１３．３ｄＴｅｘの未延伸ポリプロピレンマルチフィラメントを作製した。
【００６１】
（２）マルチフィラメントの延伸
上記（１）で得た未延伸ポリプロピレンマルチフィラメントを、プレートヒータにより１２０℃で、延伸速度２５０ｍ／分、延伸倍率５．０倍の条件にて延伸処理を行い、繊度２０３ｄＴｅｘの延伸ポリプロピレンマルチフィラメントを作製した。
この延伸ポリプロピレンマルチフィラメントの物性を表１〜表３に示す。また、実施例１と同様にして縫製試験を行った結果を表４に示す。
【００６２】
【表１】
【００６３】
【表２】
【００６４】
【表３】
【００６５】
【表４】
【００６６】
（注）
縫製適性
良：縫い目の目飛び、糸切れの発生は認められない。
不可：糸が伸びて目飛びが発生する、一旦停止した後針を再動すると糸切れが発生する。
縫製後のクリープ性
小：生地の固定が良好。
大：生地の固定が弱い。
【００６７】
【発明の効果】
本発明によれば、低破断伸度、高クリープ性および優れた耐摩耗性を有し、かつ熱収縮率が低く、縫製特性に優れ、高速縫製においても、生地と針の摩擦により発生する熱により糸が伸びて目飛びが発生することなく、糸切れも発生せずに安定して縫製を行うことができ、縫製後の糸の磨耗による耐久性能も高いポリプロピレン系縫製糸を提供することができる。
また、本発明のポリプロピレン系縫製糸を用いることにより、ポリプロピレン系樹脂からなる同一素材で構成された製品（例えば袋体、カバン、原料用フレコン、エアーバックなど）を与えることができる。
【００６８】
上記のうち、特にエアーバック等の自動車用途への使用に際しては、要求される難燃性や耐熱性を向上させるために難燃剤や熱安定剤を添加したり、縫製時の目飛び確認のために慣行されている着色のために顔料等の着色剤を添加して、難燃性着色縫製糸にすることができ、優れたエアーバック用ポリプロピレン縫製糸として提供することができる。
【００６９】
これらのポリプロピレン系樹脂からなる同一素材で構成された製品は、リサイクルが可能となるだけでなく、廃棄燃焼する場合には、有毒ガスの発生もなく、また金属製鳩目を取付ける必要がないので、燃焼前に該鳩目を取り外す必要もなく、分別ゴミ回収用袋体などとして用いると、環境面や経済面において有利である。
【発明の属する技術分野】
本発明はポリプロピレン系縫製糸に関し、さらに詳しくは、低破断伸度、高クリープ性および優れた耐摩耗性を有し、かつ熱収縮率が低く、縫製特性に優れるポリプロピレン系縫製糸、さらにはポリプロピレン系樹脂からなる同一素材で構成された製品を提供する上で好適なポリプロピレン系縫製糸に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
縫製糸用の材料に関しては、天然繊維やレーヨンで代表される破断伸度１５％程度の繊維が、縫製用機械適性が最もよいとされている。また、ポリプロピレン系繊維も縫製糸として用いられているが、以下に示すような問題があった。
【０００３】
縫製糸用のポリプロピレン系繊維を得る際の延伸方法としては、様々な方法、例えば金属加熱ロールや金属加熱板などを用いる接触加熱延伸、あるいは温水、常圧〜０．２ＭＰａ程度の水蒸気、遠赤外線などを用いる非接触加熱延伸などが適用されている。しかしながら、これらの延伸方法においては、さらに熱セット加工を追加して得られた繊維でさえ、破断伸度が２５％程度であり、このようなポリプロピレン系繊維を縫製糸として使用すると、縫製条件が厳しい場合、特に高速縫製した場合には、生地と針との摩擦によって発生する熱により糸が伸びて、縫い目の目飛びが発生したり、生地の固定が弱くなる場合があり、最悪の場合糸が溶融状態に近くなって糸切れを起こすなどの問題があった。
【０００４】
このように、従来のポリプロピレン系繊維の延伸方法では、高破断伸度（２５％程度）のものは得られるが、低破断伸度のものは得られず、したがって、従来の延伸方法で得られたポリプロピレン系延伸繊維は、特に縫製条件が厳しい高速縫製糸用としては、適していないのが実状であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情のもとで、低破断伸度、高クリープ性および優れた耐摩耗性を有し、かつ熱収縮率が低く、縫製特性に優れ、特に高速縫製糸用として好適なポリプロピレン系縫製糸を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、先にポリプロピレンなどの結晶性高分子物質を加圧飽和水蒸気により直接加熱して延伸処理することにより、従来の延伸方法よりも、より好ましい物性を有する延伸物が得られることを見出した（特開平１１−３５０２８３号公報）。
【０００７】
本発明者らは、特に高速縫製糸用として好適なポリプロピレン系縫製糸を開発すべく、上記の加圧飽和水蒸気による直接加熱により延伸処理する方法に着目し、鋭意研究を重ねた結果、この延伸処理方法を適用することにより、特定の物性を有するポリプロピレン系縫製糸が得られ、前記目的を達成し得ることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、
（１）ポリプロピレン系繊維のフィラメント束からなり、かつ１４０℃における乾熱収縮率６．０％以下、２５℃における破断伸度１５％以下、初期引張り抵抗８６ｃＮ／ｄＴｅｘ（８００ｋｇ／ｍｍ2）以上および２０℃における荷重１ｃＮ／ｄＴｅｘ下での２００時間後クリープ率２．０％以下であることを特徴とするポリプロピレン系縫製糸、
（２）ポリプロピレン系繊維のフィラメント束が、加圧飽和水蒸気により直接加熱されて延伸処理されたものである上記（１）項に記載のポリプロピレン系縫製糸、
【０００９】
（３）ポリプロピレン系繊維のフィラメント束が、次工程の本延伸処理における延伸温度よりも低い温度で予備延伸処理されたのち、加圧飽和水蒸気により直接加熱されて本延伸処理されたものである上記（２）項に記載のポリプロピレン系縫製糸、
（４）ポリプロピレン系繊維のフィラメント束が、加圧飽和水蒸気により直接加熱されて本延伸処理され、次いでさらに加圧飽和水蒸気により直接加熱されて後延伸処理されたものである上記（２）または（３）項に記載のポリプロピレン系縫製糸、
【００１０】
（５）ポリプロピレン系繊維のフィラメント束が、両端に温度４０℃以上の加圧水シール部を有する容器内に加圧飽和水蒸気が入れられている延伸槽の該加圧水シール部に被延伸物を導き、その表面に水分を付着させたのち、延伸槽に導入し、加圧飽和水蒸気により直接加熱して延伸処理してなるものである上記（２）、（３）または（４）項に記載のポリプロピレン系縫製糸、
（６）ポリプロピレン系繊維が、アイソタクチックポリプロピレンからなるものである上記（１）ないし（５）項のいずれか１項に記載のポリプロピレン系縫製糸、
【００１１】
（７）ポリプロピレン系繊維が、難燃性および／または耐熱安定性付与剤として、イミノ基の窒素原子に、炭素数１〜２０のアルコキシル基が結合したアルコキシイミノ基を有するヒンダードアミン誘導体を含むものである上記（１）ないし（６）項のいずれか１項に記載のポリプロピレン系縫製糸、
を提供するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明のポリプロピレン系縫製糸は、ポリプロピレン系繊維のフィラメント束からなるものであって、以下に示す物性を有している。
まず、１４０℃における乾熱収縮率は６．０％以下である。この乾熱収縮率が６．０％を超えるものでは寸法安定性に劣る。なお、該乾熱収縮率は、ＪＩＳ Ｌ１０１３の熱収縮率（Ｂ法）に基づき、温度１４０℃のオーブン乾燥機中に３０分間保持した際の熱収縮率を測定した値である。
【００１３】
次に、２５℃における破断伸度は、２０％以下、好ましくは１５％以下であり、低破断伸度を有している。この破断伸度が２０％を超えると所望のクリープ率が得られにくく、縫製用機械適性に劣るものとなる。また、初期引張り抵抗は、８６ｃＮ／ｄＴｅｘ（８００ｋｇ／ｍｍ2）以上、好ましくは１００ｃＮ／ｄＴｅｘ以上である。初期引張り抵抗の上限については特に制限はないが、通常２１５ｃＮ／ｄＴｅｘ以下である。さらに、破断強度は、一般に８ｃＮ／ｄＴｅｘ以上であり、その上限については特に制限はないが、通常２０ｃＮ／ｄＴｅｘ以下である。上記初期引張り抵抗が８６ｃＮ／ｄＴｅｘ未満であったり、破断強度が８ｃＮ／ｄＴｅｘ未満であると、縫製時に糸が伸びて目飛びが発生したり、糸切れが生じ、また縫製糸としての強度が不十分であり、糸切れなどが生じるおそれがある。なお、上記破断伸度、初期引張り抵抗および破断強度は、６０本一束のマルチフィラメントを、ＪＩＳ Ｌ１０１３に準拠し、つかみ間隔２００ｍｍ、引張速度２００ｍｍ／分の定速伸長形条件で、温度２５℃にて引張破断試験を行い、それぞれ測定した値である。
【００１４】
一方、２０℃における荷重１ｃＮ／ｄＴｅｘ下での２００時間後クリープ率は２．０％以下、好ましくは１．５％以下である。このクリープ率が２．０％を超えると縫製用機械適性に劣り、本発明の目的が達せられない。なお、上記クリープ率は、以下に示す方法により、測定した値である。
【００１５】
〈クリープ率の測定〉
２０℃の恒温室中で無荷重時の測定長２００ｍｍの印を付けた後、繊維を直径約５０ｍｍの円柱パイプに１０周以上巻き付け、巻き付けた先はテープで固定する（繊維はパイプに直接結ぶと重い荷重の場合、結び目で切れやすいためパイプに巻き付ける）。荷重は指定の荷重分の重りを円形パイプ内にバランス良く取り付けて固定し、指定時間中荷重を掛け続けた後、糸長を測定してクリープ率を、式
クリープ率（％）＝［（Ｌ2−Ｌ1）／Ｌ1］×１００
（Ｌ1：原糸長（ｍｍ）、Ｌ2：指定時間後の糸長（ｍｍ）］
より算出する。
【００１６】
また、耐磨耗性については、従来のポリプロピレン系縫製糸よりも切断までの摩擦回数が２倍であり、縫製後の糸の磨耗による耐久性能は２倍高いものを有している。なお、上記耐摩耗性はＪＩＳ Ｌ１０９５の一般紡績糸試験方法における７．１０．１Ａ法に準拠し（耐水研磨紙は４００番を使用）、磨耗強さを求め、耐摩耗性を評価した結果である。
【００１７】
本発明のポリプロピレン系縫製糸を構成するポリプロピレン系モノフィラメントの繊度は、通常１〜３３ｄＴｅｘ、好ましくは３〜１７ｄＴｅｘの範囲であり、そして該モノフィラメントの数は、通常３〜４５００本程度である。また、フィラメント束からなる縫製糸の繊度は、糸の用途にもよるが、通常３〜７５００ｄＴｅｘ、好ましくは１８０〜４５００ｄＴｅｘの範囲である。
【００１８】
本発明のポリプロピレン系縫製糸は、未延伸ポリプロピレン系繊維のフィラメント束（以下、未延伸ポリプロピレン系マルチフィラメントと称す。）を、加圧飽和水蒸気により、直接加熱して延伸処理することにより、製造することができる。上記未延伸ポリプロピレン系繊維としては、アイソタクチックポリプロピレン系樹脂からなるものが好適である。中でもアイソタクチックペンタッド分率（ＩＰＦ）が、好ましくは８５％以上、より好ましくは９０％以上のものが有利である。また、分子量分布の指標であるＱ値（重量平均分子量／数平均分子量Ｍｗ／Ｍｎ比）は５未満、メルトインデックスＭＩ（温度２３０℃、荷重２１．１８Ｎ）は３〜５０ｇ／１０分の範囲が好ましい。上記ＩＰＦが８５％未満では立体規則性が不充分で結晶性が低く、得られる延伸繊維における強度などの物性に劣る。
【００１９】
なお、アイソタクチックペンタッド分率（ＩＰＦ）（一般にｍｍｍｍ分率ともいわれる）は、任意の連続する５つのプロピレン単位で構成される炭素−炭素結合による主鎖に対して、側鎖である５つのメチル基がいずれも同方向に位置する立体構造の割合を示すものであって、同位体炭素核磁気共鳴スペクトル（１３Ｃ−ＮＭＲ）にけるＰmmmm（プロピレン単位が５個連続してアイソタクチック結合した部位における第３単位目のメチル基に由来する吸収強度）およびＰｗ（プロピレン単位の全メチル基に由来する吸収強度）から、式
ＩＰＦ（％）＝（Ｐmmmm／Ｐｗ）×１００
によって求めることができる。
【００２０】
また、この未延伸ポリプロピレン系繊維に用いられるポリプロピレン系樹脂は、プロピレンの単独重合体であってもよいし、プロピレンとα−オレフィン（例えばエチレン、ブテン−１など）との共重合体であってもよい。
【００２１】
本発明のポリプロピレン系縫製糸におけるポリプロピレン系繊維には、難燃性および／または耐熱安定性を付与する目的で、高分子量ヒンダードアミン誘導体を含有させることができる。ヒンダードアミン誘導体は、ラジカル捕集型光安定剤として、従来高分子物質に添加されており、通常イミノ基を有している。本発明においては、難燃性や耐熱安定性の付与効果の点から、高分子量のヒンダードアミン誘導体が用いられ、特にイミノ基の窒素原子に、炭素数１〜２０のアルコキシル基が結合したアルコキシイミノ基を有する高分子量ヒンダードアミン誘導体が好適である。このような高分子量ヒンダードアミン誘導体としては、例えば市販品の「Flamestab NOR 116 FF」（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、商品名）などを挙げることができる。
【００２２】
本発明においては、前記高分子量ヒンダードアミン誘導体は、ポリプロピレン系樹脂に対し、０．１〜１０重量％程度の割合で配合することが好ましい。また、通常のヒンダードアミン系光安定剤を併用することもできる。
【００２３】
このようにして、難燃性や耐熱安定性が付与された本発明のポリプロピレン系縫製糸は、難燃性や耐熱性が要求される分野に好ましく用いられ、特にエアーバックに用いられる基布用の縫製糸などとして好適である。
【００２４】
上記未延伸ポリプロピレン系マルチフィラメントの加圧飽和水蒸気による延伸処理方法としては、例えば該未延伸ポリプロピレン系マルチフィラメントを、（１）次工程の本延伸処理における延伸温度よりも低い温度で予備延伸処理したのち、加圧飽和水蒸気により直接加熱して本延伸処理する方法、（２）加圧飽和水蒸気により直接加熱して本延伸処理し、次いでさらに加圧飽和水蒸気により直接加熱して後延伸処理する方法、（３）両端に温度４０℃以上の加圧水シール部を有する容器内に加圧飽和水蒸気が入れられている延伸槽の該加圧水シール部に導き、その表面に水分を付着させたのち、延伸槽に導入し、加圧飽和水蒸気により直接加熱して延伸処理する方法、などを好ましく用いることができる。また、これらの方法を適当に組み合わせた方法を用いることもできる。
【００２５】
まず、前記（１）の方法について説明する。この方法は、予備延伸工程と本延伸工程とから構成されている。
予備延伸工程：
この予備延伸工程においては、続いて行われる本延伸工程における延伸温度よりも低い温度で未延伸マルチフィラメントの延伸処理が行われる。この予備延伸処理方法としては、例えば一般的に知られている金属加熱ロールや金属加熱板などを用いた接触加熱延伸、あるいは温水、常圧〜０．２ＭＰａ程度の水蒸気や熱風などの加熱流体、遠赤外線などの熱線を用いた非接触加熱延伸などの方法を適用することができる。さらに、本延伸工程で使用する高圧蒸気延伸槽と同じシステムにより、本延伸工程における延伸温度よりも低い温度で予備延伸処理することも可能である。
【００２６】
この予備延伸工程における延伸倍率としては、本延伸処理を含めた全延伸倍率の２５〜８０％の範囲が適しており、予備延伸装置のシステム、延伸状態などによって、延伸条件を適宜選択すればよい。特に、予備延伸処理を１段で行ったのち、本延伸処理を行う２段階延伸の場合、予備延伸倍率は、全延伸倍率の２５〜６０％の範囲が好ましく、さらに３５〜５５％の範囲が好ましい。また、該予備延伸処理は１段階で行ってもよいし、２段以上の多段階で行なってもよく、多段階で行う場合には、延伸温度を一定とし、予備延伸倍率を多段階にする方法や、延伸温度に勾配を与えながら、延伸倍率を多段階にする方法を用いることができる。
【００２７】
本延伸工程：
この本延伸工程は、前述の予備延伸工程で得られたマルチフィラメントの予備延伸処理物を、加圧飽和水蒸気により直接加熱して、本延伸処理する工程である。
ここで、本延伸処理するには、例えば下記の装置を用い、該マルチフィラメントの予備延伸処理物を延伸処理する方法を採用することができる。
【００２８】
すなわち、延伸装置として、予備延伸処理物を導入するための予備延伸処理物導入孔と本延伸処理物を引き出すための本延伸処理物引き出し孔を有する気密性容器からなり、かつ絶対圧が好ましくは２００ｋＰａ以上の加圧飽和水蒸気を充填した延伸槽が用いられる。この延伸槽においては、予備延伸処理物導入孔および本延伸処理物引き出し孔には、それぞれ延伸槽内の加圧水蒸気が洩出するのを防止するために、加圧水を利用した漏出防止機構が設けられている。
【００２９】
まず、予備延伸処理物を、予備延伸処理物導入孔に設けられた漏出防止機構における加圧水中に導き、該予備延伸処理物の表面に水分を付着させたのち、これを予備延伸処理物導入孔から延伸槽内に導き、本延伸処理する。この際、予備延伸処理物が水中を通過するのに要する時間は、概ね０．１秒以上とするのが有利である。
本延伸処理は１段階で行ってもよいし、２段以上の多段で行ってもよい。
【００３０】
本延伸処理物は、本延伸処理物引き出し孔から引き出されて、該引き出し孔に設けられた漏出防止機構における加圧水中に導かれ、速やかに冷却される。この際、本延伸処理物が水中を通過するのに要する時間は、概ね０．２秒以上とするのが有利である。
【００３１】
上記本延伸処理には、通常絶対圧２００ｋＰａ以上の加圧飽和水蒸気（温度約１２０℃以上）が用いられる。この加圧飽和水蒸気の絶対圧が２００ｋＰａ未満では、延伸温度が約１２０℃未満と低いので、高倍率延伸および高速延伸を行うことが困難となり、実用的でない。また、加圧飽和水蒸気の圧は、マルチフィラメントが軟化しない範囲であれば、高い方が基本的には好ましいが、あまり高すぎると延伸装置の設備費が高くつき、経済的に不利となる。延伸倍率、延伸速度および経済性などを考慮すると、この加圧飽和水蒸気の好ましい絶対圧は３００ｋＰａ（温度１３３℃）〜５００ｋＰａ（温度１５２℃）の範囲であり、特に１４０〜１５０℃の温度になるような加圧飽和水蒸気が好適である。
【００３２】
本延伸倍率は、前述したように、予備延伸処理物の繊度に応じて適宜選定され、該予備延伸物に対して１７０〜４００％の範囲が好ましく、特に１８０〜２８０％の範囲が好ましい。延伸速度は、一般に５０〜１０００ｍ／分程度である。
【００３３】
前記本延伸処理に用いられる延伸装置の具体例としては、以下に示す構造のものを挙げることができる。
すなわち、予備延伸処理物を導入するための予備延伸処理物導入孔と本延伸処理物を引き出すための本延伸処理物引き出し孔を有する気密性容器からなり、かつ延伸媒体として加圧飽和水蒸気が充填されている延伸槽部と、当該延伸槽部における上記予備延伸処理物導入孔側に密接配置されている第１の加圧水槽部と、前記の延伸槽部における本延伸処理物引き出し孔側に密接配置されている第２の加圧水槽部と、前記第１の加圧水槽部の外側から当該第１の加圧水槽部内，前記の予備延伸処理物導入孔，前記の延伸槽部内，前記の本延伸処理物引き出し孔および前記第２の加圧水槽部内を経由して前記第２の加圧水槽の外へ本延伸処理物を導くことができるように前記第１の加圧水槽部および前記第２の加圧水槽部それぞれに形成されている透孔と、前記第１の加圧水槽部内に予備延伸処理物を送り込むための予備延伸処理物送出機構と、この送出機構による予備延伸処理物の送り込み速度よりも高速で前記第２の加圧水槽部から本延伸処理物を引き出すための本延伸処理物引き出し機構とを有している延伸装置が挙げられる。
【００３４】
上記の延伸槽部は、所望の絶対圧（好ましくは、２００ｋＰａ以上）を有する加圧飽和水蒸気を延伸媒体として使用し得るだけの気密性および強度を有し、かつ、所望の大きさ（長さ）を確保できるものであればよい。
【００３５】
また、上記第１の加圧水槽部は、延伸槽部に形成されている予備延伸処理物導入孔から加圧飽和水蒸気が延伸槽部の外に漏出するのを防止するためのものであると同時に、予備延伸処理物を加圧水中に導いて当該予備延伸処理物の表面に水分を付着させるためのものであり、当該第１の加圧水槽部には延伸槽部内の加圧飽和水蒸気と同等乃至は僅かに高い絶対圧を有する加圧水が貯留される。一方、上記第２の加圧水槽部は、前記の本延伸処理物引き出し孔から加圧飽和水蒸気が延伸槽部の外に漏出するのを防止するためのものであると同時に、本延伸処理物引き出し孔から引き出された本延伸処理物を加圧水中に導いて冷却するためのものであり、当該第２の加圧水槽部内にも延伸槽部内の加圧飽和水蒸気と同等乃至は僅かに高い絶対圧を有する加圧水が貯留される。これら第１の加圧水槽部および第２の加圧水槽部は、それぞれ延伸槽部の外側に配置されている。
【００３６】
延伸槽部，第１の加圧水槽部および第２の加圧水槽部は、それぞれ別個に形成されたものをこれらが所定の関係となるように密接配置したものであってもよいし、単一の容器または筒体を所定間隔で仕切ることによって形成されたものであってもよい。また、延伸槽部と第１の加圧水槽部とは、これらの間の隔壁を共有するものであってもよい。同様に、延伸槽部と第２の加圧水槽部とは、これらの間の隔壁を共有するものであってもよい。
【００３７】
予備延伸処理物は、第１の加圧水槽部の外側から当該第１の加圧水槽部内を経由して上記の予備延伸処理物導入孔から延伸槽部内に入る。したがって、第１の加圧水槽部の容器壁の所望箇所には、予備延伸処理物を第１の加圧水槽部内に引き込むための透孔（以下「透孔Ａ」という。）および予備延伸処理物を第１の加圧水槽部から引き出すための透孔（以下「透孔Ｂ」という。）が設けられている。
【００３８】
同様に、延伸槽部内に送り込まれた予備延伸処理物が延伸されたことによって生じた本延伸処理物は、延伸槽部に設けられている上記の本延伸処理物引き出し孔から第２の加圧水槽部内を経由して当該第２の加圧水槽部の外へ引き出されなければならないので、第２の加圧水槽部の容器壁の所望箇所には、前記の本延伸処理物を延伸槽部内から第２の加圧水槽部内に引き込むための透孔（以下「透孔Ｃ」という。）および前記の本延伸処理物を第２の加圧水槽部内から引き出すための透孔（以下「透孔Ｄ」という。）が設けられている。
【００３９】
上記の予備延伸処理物導入孔，本延伸処理物引き出し孔，透孔Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ、特に透孔Ｂ，Ｃは、これらの孔を予備延伸処理物または本延伸処理物が通過する際に当該予備延伸処理物または本延伸処理物と容器壁との接触が起こらないように形成されていると共に配置されていることが好ましく、また、これらの孔から延伸槽部内の加圧飽和水蒸気ができるだけ噴出しないように設計されていることが好ましい。
【００４０】
上記の延伸装置を構成している予備延伸処理物送出機構は、予備延伸処理物を第１の加圧水槽部内へ一定の速度で送り込むためのものであり、この送出機構は第１の加圧水槽部の外側に設けられている。また、本延伸処理物引き出し機構は、第２の加圧水槽部を経由してきた本延伸処理物を予備延伸処理物送出機構による予備延伸処理物の送り込み速度より高速で第２の加圧水槽部から一定の速度の下に引き出すためのものであり、これによって、主として延伸槽部内で予備延伸処理物が延伸される。当該本延伸処理物引き出し機構は第２の加圧水槽部の外側に設けられている。
【００４１】
予備延伸処理物送出機構による予備延伸処理物の送り込み速度と本延伸処理物引き出し繊維による本延伸処理物の引き出し速度とは、所望の生産速度の下に所定の延伸倍率の本延伸処理物が得られるように適宜選択される。予備延伸処理物送出機構および本延伸処理物引き出し機構としては、従来延伸処理に使用されている各種のローラを用いることができる。
【００４２】
なお、上述した延伸装置を構成している第１の加圧水槽部に形成されている前記の透孔Ａから当該第１の加圧水槽部内の加圧水が漏出することを抑制するうえからは、透孔Ａを水没させることによって当該透孔Ａからの漏水を緩和させる緩衝水槽部を第１の加圧水槽部の外側に設けることが好ましい。同様に、第２の加圧水槽部に形成されている前記の透孔Ｄから当該第２の加圧水槽部内の加圧水が漏出することを抑制するうえからは、透孔Ｄを水没させることによって当該透孔Ｄからの漏水を緩和させる緩衝水槽部を第２の加圧水槽部の外側に設けることが好ましい。
【００４３】
次に、前記（２）の方法について説明する。この方法は、本延伸工程と後延伸工程とから構成されているが、所望により本延伸工程を施す前に、前述の（１）の方法で説明した予備延伸工程を施すことができる。
【００４４】
本延伸工程：
この本延伸工程は、前述の（１）の方法における本延伸工程と同様に実施されるが、１２０〜１５５℃の温度において、延伸倍率が５〜１０倍になるように本延伸処理することが望ましい。延伸温度は、一般に５０〜２００ｍ／分程度である。また、所望により予備延伸処理を行う場合、予備延伸処理と本延伸処理の合計延伸倍率が５〜１０倍になるように予備延伸処理および本延伸処理するのが好ましい。
【００４５】
後延伸工程：
この後延伸工程は、マルチフィラメントの本延伸処理物を、加圧水蒸気により直接加熱して、後延伸処理する工程である。この後延伸処理における装置としては、前述の本延伸処理に用いる装置と同じ構造の装置を使用することができる。また、この後延伸処理における延伸倍率は、好ましくは１．１〜５．０倍の範囲で選ばれる。この延伸倍率が上記範囲を逸脱すると後延伸処理を施す効果が十分に発揮されにくい。この後延伸処理におけるより好ましい延伸倍率は２．０〜４．０倍の範囲である。
【００４６】
また、後延伸処理における延伸温度は、本延伸処理における延伸温度よりも５℃以上高いことが好ましく、特に１５０〜１６５℃が好ましい。さらに、この後延伸処理は、１段階または２段以上の多段階で行うことができる。
【００４７】
最後に前記（３）の方法について説明する。この方法においては、両端が加圧水でシールされた容器内に延伸媒体としての加圧飽和水蒸気が入れられている延伸槽を用い、未延伸マルチフィラメントを延伸処理するが、この加圧飽和水蒸気中での延伸処理を行う前に、所望により前述の（１）で説明した予備延伸処理を行ってもよい。
【００４８】
本延伸処理工程における延伸処理装置の構造および延伸処理方法は、前述の（１）の方法と同様であるが、この方法においては、被本延伸処理物導入孔に設けられた漏出防止機構における加圧水の温度が４０℃以上である。
【００４９】
まず、被本延伸処理物を、被本延伸処理物導入孔に設けられた漏出防止機構における加圧水中に導き、該被本延伸処理物の表面に水分を付着させたのち、これを被本延伸処理物導入孔から延伸槽内に導き、本延伸処理する。
【００５０】
この方法においては、前記の漏出防止機構における加圧水の温度を４０℃以上に保持する。この加圧水の温度が４０℃未満では、繊維トウが変形する際に斑ができる可能性があり、その結果延伸物は、融着、毛羽、単糸切れなどが発生し、品質が低下するおそれがある上、延伸切れによる生産性の低下をもたらすおそれがある。この加圧水の好ましい温度は６０〜１３０℃、特に好ましくは８０〜１１０℃の範囲である。該加圧水を上記範囲の温度に保持する方法としては、例えば該加圧水専用のタンクおよび高温高圧ポンプを設置し、タンク内の水をヒーターなどで所定温度に加熱し、前記漏出防止機構に循環供給する方法などを用いることができる。この本延伸処理は１段階で行ってもよいし、２段以上の多段で行ってもよい。
【００５１】
前記（１）、（２）および（３）の延伸方法 あるいはそれらを適宜組み合わせた延伸方法により、未延伸ポリプロピレン系マルチフィラメントを延伸処理することにより、延伸ポリプロピレン系マルチフィラメントからなり、かつ前述の物性を有する本発明のポリプロピレン系縫製糸を得ることができる。
【００５２】
【実施例】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
【００５３】
なお、各例における諸特性は、下記の方法により測定した。
（１）単糸の繊度（ｄＴｅｘ）
ＪＩＳ Ｌ１０１５の振動法により測定した。
（２）マルチフィラメントの繊度（ｄＴｅｘ）
６０本一束のマルチフィラメントを９００ｍｍに切断し、その重量から繊度（ｄＴｅｘ）を求めた。
また、延伸マルチフィラメントの乾熱収縮率、破断伸度、初期引張り抵抗、破断強度、耐摩耗性およびクリープ率は、明細書本文に記載の方法に従って測定した。
【００５４】
実施例１
（１）未延伸ポリプロピレンマルチフィラメントの作製
アイソタクチックホモポリプロピレン樹脂［出光石油化学社製「Ｙ２０００ＧＶ」、メルトインデックス（ＭＩ）：１９ｇ／１０分、Ｑ値：３．１］を原料として用い、ホール径が０．６ｍｍで、ホール数が６０の紡糸ノズルを備えた溶融紡糸装置によって、シリンダー温度２６０℃、ノズル温度２６５℃、巻取り速度８００ｍ／分の条件で溶融紡糸を行い、単糸繊度が２５．６ｄＴｅｘの未延伸ポリプロピレンマルチフィラメントを作製した。
【００５５】
（２）マルチフィラメントの延伸
予備延伸槽と本延伸槽が連続して配置された延伸装置を用い、まず、上記（１）で得た未延伸ポリプロピレンマルチフィラメントを、予備延伸槽にて、９０℃の温水で延伸速度１０５．０ｍ／分、延伸倍率４．２倍の条件にて予備延伸処理した。次いで本延伸槽にて、１５８℃の加圧飽和水蒸気で延伸速度１９８ｍ／分、延伸倍率１．８８倍（全延伸倍率７．９倍）の条件にて本延伸処理を行い、繊度２０４ｄＴｅｘの延伸ポリプロピレンマルチフィラメントを作製した。
この延伸ポリプロピレンマルチフィラメントの物性を表１〜表３に示す。また、以下に示す縫製試験を行い、結果を表４に示した。
【００５６】
〈縫製試験〉
上記の延伸ポリプロピレンマルチフィラメントを３本束ねて撚り（合糸の撚り回数：２００回／ｍ）、番手：＃２０の縫製糸を作製した。ポリエステル繊維５５重量％、レーヨン４５重量％からなる混紡サージＴ２００１番を４枚重ねて縫製生地とし、三菱電機製ＬＳ２−２２１０−ＭＩＴＷの縫製ミシンでミシン針ＤＢ×１＃１４番および上記縫製糸を使い、縫いピッチ２ｍｍ、回針数を５０００、３０００、１０，０００ｒｐｍで縫製テストを行った。
【００５７】
実施例２
（１）未延伸ポリプロピレンマルチフィラメントの作製
アイソタクチックホモポリプロピレン樹脂［日本ポリケム社製「ＳＡＩＨＡ」、メルトインデックス（ＭＩ）：２２ｇ／１０分、Ｑ値：３．６］を原料として用い、ホール径が０．６ｍｍで、ホール数が６０の紡糸ノズルを備えた溶融紡糸装置によって、シリンダー温度２５０℃、ノズル温度２５０℃、巻取り速度８００ｍ／分の条件で溶融紡糸を行い、単糸繊度が２５．６ｄＴｅｘの未延伸ポリプロピレンマルチフィラメントを作製した。
【００５８】
（２）マルチフィラメントの延伸
１段目高圧蒸気延伸槽（本延伸槽）と２段目高圧蒸気延伸槽（後延伸槽）が連続して配置された延伸装置を用い、まず、上記（１）で得た未延伸ポリプロピレンマルチフィラメントを、本延伸槽にて、１４０℃の加圧飽和水蒸気で延伸速度１１２．５ｍ／分、延伸倍率４．５倍の条件にて本延伸処理した。次いで後延伸槽にて、１５８℃の加圧飽和水蒸気で延伸速度２１７．５ｍ／分、延伸倍率１．９３倍（全延伸倍率８．７倍）の条件にて後延伸処理を行い、繊度１７２ｄＴｅｘの延伸ポリプロピレンマルチフィラメントを作製した。
この延伸ポリプロピレンマルチフィラメントの物性を表１〜表３に示す。また、実施例１と同様にして縫製試験を行った結果を表４に示す。
【００５９】
実施例３
難燃剤として、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ（株）製の製品名「Flamestab NOR 116 FF」を２重量％、ブルー顔料マスターバッチとして、大日本インキ化学工業（株）製の商品名「PG7817Z」を1重量％の割合で原料に添加した以外は実施例１と同条件で紡糸、延伸を行い、繊度２０６ｄＴｅｘの延伸ポリプロピレンマルチフィラメントを作製した。
この延伸ポリプロピレンマルチフィラメントの物性を表１〜表３に示す。また、実施例１と同様にして縫製試験を行った結果を表４に示す。
【００６０】
比較例１
（１）未延伸ポリプロピレンマルチフィラメントの作製
アイソタクチックホモポリプロピレン樹脂［メルトインデックス（ＭＩ）：２２ｇ／１０分、Ｑ値：３．６］を原料として用い、ホール径が０．６ｍｍで、ホール数が６０の紡糸ノズルを備えた溶融紡糸装置によって、シリンダー温度２４０℃、ノズル温度２６０℃、巻取り速度６００ｍ／分の条件で溶融紡糸を行い、単糸繊度が１３．３ｄＴｅｘの未延伸ポリプロピレンマルチフィラメントを作製した。
【００６１】
（２）マルチフィラメントの延伸
上記（１）で得た未延伸ポリプロピレンマルチフィラメントを、プレートヒータにより１２０℃で、延伸速度２５０ｍ／分、延伸倍率５．０倍の条件にて延伸処理を行い、繊度２０３ｄＴｅｘの延伸ポリプロピレンマルチフィラメントを作製した。
この延伸ポリプロピレンマルチフィラメントの物性を表１〜表３に示す。また、実施例１と同様にして縫製試験を行った結果を表４に示す。
【００６２】
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
（注）
縫製適性
良：縫い目の目飛び、糸切れの発生は認められない。
不可：糸が伸びて目飛びが発生する、一旦停止した後針を再動すると糸切れが発生する。
縫製後のクリープ性
小：生地の固定が良好。
大：生地の固定が弱い。
【００６７】
【発明の効果】
本発明によれば、低破断伸度、高クリープ性および優れた耐摩耗性を有し、かつ熱収縮率が低く、縫製特性に優れ、高速縫製においても、生地と針の摩擦により発生する熱により糸が伸びて目飛びが発生することなく、糸切れも発生せずに安定して縫製を行うことができ、縫製後の糸の磨耗による耐久性能も高いポリプロピレン系縫製糸を提供することができる。
また、本発明のポリプロピレン系縫製糸を用いることにより、ポリプロピレン系樹脂からなる同一素材で構成された製品（例えば袋体、カバン、原料用フレコン、エアーバックなど）を与えることができる。
【００６８】
上記のうち、特にエアーバック等の自動車用途への使用に際しては、要求される難燃性や耐熱性を向上させるために難燃剤や熱安定剤を添加したり、縫製時の目飛び確認のために慣行されている着色のために顔料等の着色剤を添加して、難燃性着色縫製糸にすることができ、優れたエアーバック用ポリプロピレン縫製糸として提供することができる。
【００６９】
これらのポリプロピレン系樹脂からなる同一素材で構成された製品は、リサイクルが可能となるだけでなく、廃棄燃焼する場合には、有毒ガスの発生もなく、また金属製鳩目を取付ける必要がないので、燃焼前に該鳩目を取り外す必要もなく、分別ゴミ回収用袋体などとして用いると、環境面や経済面において有利である。
Claims (7)
- ポリプロピレン系繊維のフィラメント束からなり、かつ１４０℃における乾熱収縮率６．０％以下、２５℃における破断伸度１５％以下、初期引張り抵抗８６ｃＮ／ｄＴｅｘ（８００ｋｇ／ｍｍ2）以上および２０℃における荷重１ｃＮ／ｄＴｅｘ下での２００時間後クリープ率２．０％以下であることを特徴とするポリプロピレン系縫製糸。
- ポリプロピレン系繊維のフィラメント束が、加圧飽和水蒸気により直接加熱されて延伸処理されたものである請求項１に記載のポリプロピレン系縫製糸。
- ポリプロピレン系繊維のフィラメント束が、次工程の本延伸処理における延伸温度よりも低い温度で予備延伸処理されたのち、加圧飽和水蒸気により直接加熱されて本延伸処理されたものである請求項２に記載のポリプロピレン系縫製糸。
- ポリプロピレン系繊維のフィラメント束が、加圧飽和水蒸気により直接加熱されて本延伸処理され、次いでさらに加圧飽和水蒸気により直接加熱されて後延伸処理されたものである請求項２または３に記載のポリプロピレン系縫製糸。
- ポリプロピレン系繊維のフィラメント束が、両端に温度４０℃以上の加圧水シール部を有する容器内に加圧飽和水蒸気が入れられている延伸槽の該加圧水シール部に被延伸物を導き、その表面に水分を付着させたのち、延伸槽に導入し、加圧飽和水蒸気により直接加熱して延伸処理してなるものである請求項２、３または４に記載のポリプロピレン系縫製糸。
- ポリプロピレン系繊維が、アイソタクチックポリプロピレンからなるものである請求項１ないし５のいずれか１項に記載のポリプロピレン系縫製糸。
- ポリプロピレン系繊維が、難燃性および／または耐熱安定性付与剤として、イミノ基の窒素原子に、炭素数１〜２０のアルコキシル基が結合したアルコキシイミノ基を有するヒンダードアミン誘導体を含むものである請求項１ないし６のいずれか１項に記載のポリプロピレン系縫製糸。
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