JP6458873B2 - ポリオレフィン系繊維及びその製造方法 - Google Patents

ポリオレフィン系繊維及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6458873B2
JP6458873B2 JP2017540660A JP2017540660A JP6458873B2 JP 6458873 B2 JP6458873 B2 JP 6458873B2 JP 2017540660 A JP2017540660 A JP 2017540660A JP 2017540660 A JP2017540660 A JP 2017540660A JP 6458873 B2 JP6458873 B2 JP 6458873B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyolefin
fiber
multifilament
sheath
core
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2017540660A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2018021522A1 (ja
Inventor
正樹 藤江
正樹 藤江
高田 昌幸
昌幸 高田
山下 友義
友義 山下
裕信 池田
裕信 池田
純哉 今北
純哉 今北
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Publication of JPWO2018021522A1 publication Critical patent/JPWO2018021522A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6458873B2 publication Critical patent/JP6458873B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/02Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D01F6/04Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyolefins
    • D01F6/06Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyolefins from polypropylene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/12Polypropene
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/28Formation of filaments, threads, or the like while mixing different spinning solutions or melts during the spinning operation; Spinnerette packs therefor
    • D01D5/30Conjugate filaments; Spinnerette packs therefor
    • D01D5/34Core-skin structure; Spinnerette packs therefor
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/02Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D01F6/04Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyolefins
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/44Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
    • D01F6/46Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds of polyolefins
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F8/00Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/04Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
    • D01F8/06Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one polyolefin as constituent
    • DTEXTILES; PAPER
    • D02YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02JFINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J1/00Modifying the structure or properties resulting from a particular structure; Modifying, retaining, or restoring the physical form or cross-sectional shape, e.g. by use of dies or squeeze rollers
    • D02J1/22Stretching or tensioning, shrinking or relaxing, e.g. by use of overfeed and underfeed apparatus, or preventing stretch
    • DTEXTILES; PAPER
    • D02YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02JFINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J1/00Modifying the structure or properties resulting from a particular structure; Modifying, retaining, or restoring the physical form or cross-sectional shape, e.g. by use of dies or squeeze rollers
    • D02J1/22Stretching or tensioning, shrinking or relaxing, e.g. by use of overfeed and underfeed apparatus, or preventing stretch
    • D02J1/224Selection or control of the temperature during stretching
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66DCAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/28Other constructional details
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00Applications
    • C08L2203/12Applications used for fibers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/14Polymer mixtures characterised by other features containing polymeric additives characterised by shape
    • C08L2205/16Fibres; Fibrils
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2321/00Fibres made from polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D10B2321/02Fibres made from polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds polyolefins
    • D10B2321/022Fibres made from polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds polyolefins polypropylene

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Multicomponent Fibers (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Description

本発明は、産業資材用、建造物や自動車等の内装用、医療・衛生用、衣料用等に用いられるポリオレフィン系繊維、及びその製造方法に関する。
ポリプロピレン系繊維等のポリオレフィン系繊維は撥水性、非吸水性、耐薬品性に優れ、低比重であるため軽く、またリサイクル性が高い等の特徴を有していることから、産業資材用、建造物や自動車等の内装用、医療・衛生用等に広く用いられている。特に産業資材用途では軽さと強度を活かしてロープ、養生ネット、工事用の安全ネット等幅広く用いられているが、さらなる軽量化を目指して、繊維の高強度化が求められている。
一方、ポリプロピレン系繊維等のポリオレフィン系繊維を用いてロープ,ネット,織物あるいは濾布等のように繊維同士が湾曲あるいは屈曲状態で使用される製品を得るにあたっては、当該製品の信頼性,耐久性等をより向上させるため、引張強度だけでなく結節強度や引掛強度が高いポリプロピレン系繊維を得ることが望まれている。
また、一般的なポリプロピレン系繊維等のポリオレフィン系繊維やポリエステル繊維に関して言えば、分子鎖が繊維軸の長さ方向に高度に配向するほど、繊維軸に対して垂直方向の応力に対しては非常に弱くなり、フィブリル化しやすいため耐摩耗性が低くなるという特徴があり、フィブリル化しづらい繊維が望まれている。
例えば特許文献1では、メルトマスフローレートが0.1〜10g/10分である結晶性ポリプロピレン系樹脂とメルトマスフローレートが10〜40g/10分である結晶性ポリプロピレン系樹脂との混合物を溶融紡糸して得られる未延伸糸を、両端が加圧水でシールされた容器内に延伸媒体として加圧水蒸気が入れられている延伸槽を使用して、120〜180℃の延伸温度下で延伸することで、結節強度が8g/d以上であるポリプロピレン系繊維が提案されている。
しかしこの手法では通常のロール延伸や熱板延伸等に比べて、特殊で高価な加圧飽和水蒸気延伸装置が必要であり、更に加圧飽和水蒸気延伸では繊維の投入量が制限されてしまい、生産速度も劣るといった問題があるため、大量生産には不向きである。
例えば特許文献2では、芯鞘型複合繊維として、芯部としてポリエステルを用い、鞘部として無機物を添加したポリアミドを用いた芯鞘型複合繊維で、破断強度8.5g/d以上、破断伸度が15%以上の安全ネット用に適した複合繊維が提案されており、その複合繊維を用いた安全ネットは強伸度、衝撃吸収性、寸法安定性、耐光性、耐摩耗性に優れたものであったことが報告されている。
しかしこの繊維はポリオレフィンポリマーと比較して高比重であるため軽量化の観点で不利であり、かつ異種ポリマーの複合繊維であるためリサイクル性が低いといった問題がある。
特開平11−269717号公報 特開平7−316927号公報
本発明の目的は、繊維軸に対して垂直方向から掛かる応力に対して容易に変形でき、フィブリル化を抑制し、結節強度に優れたポリオレフィン系繊維、特に芯鞘型複合ポリプロピレン系繊維を提供することにある。結節強度に優れたポリオレフィン系繊維、特に芯鞘型複合ポリプロピレン系繊維はロープ、ネット等に適用でき、かつリサイクル性の高いものを提供できる。
1.複数の単繊維からなるマルチフィラメントであって、各単繊維において、繊維軸に対して垂直方向に、繊維径に対して30%圧縮変形させた時の、下記式1で算出される圧縮強度が30〜51MPaであるポリオレフィン系繊維。
St=2P/(π×L×d) ・・・(式1)
St:圧縮強度(MPa) P:試験力(N) d:単繊維径(mm) L:圧子径(mm)
2.複数の単繊維からなるマルチフィラメントであって、結節強度が4cN/dtex以上であり、引張破断伸度が10〜26%である1に記載のポリオレフィン系繊維。
.複数の単繊維からなるマルチフィラメントであって、各単繊維は芯部と鞘部からなる芯鞘型複合繊維であり、前記鞘部のポリオレフィン系樹脂のメルトマスフローレートが10〜60g/10分であり、前記芯部のポリオレフィン系樹脂のメルトマスフローレートが前記鞘部のメルトマスフローレートより小さく、前記芯部のポリオレフィン系樹脂のメルトマスフローレートと前記鞘部のポリオレフィン系樹脂のメルトマスフローレートとの差が4〜45g/10分である1または2に記載のポリオレフィン系繊維。
.引掛強度が4〜8cN/dtexである1〜のいずれかに記載のポリオレフィン系繊維。
.単繊維繊度が3〜25dtexであり、総繊度が50〜2000dtexである1〜のいずれかに記載のポリオレフィン系繊維。
.ポリオレフィンの重量平均分子量が18〜30万である1〜のいずれかに記載のポリオレフィン系繊維。
.引張強度が6cN/dtex以上、引張初期弾性率が70cN/dtex以上、結節破断伸度が5〜20%である1〜のいずれかに記載のポリオレフィン系繊維。
.前記芯鞘型複合繊維の繊維軸に対して垂直な断面における、芯部の面積比率が50〜90%であるのいずれかに記載のポリオレフィン系繊維。
.ポリオレフィン系未延伸マルチフィラメントの温度が130〜180℃、総延伸倍率が5.5〜10.5倍及び延伸時のフィラメントの変形速度が1(1/秒)〜15(1/秒)で延伸し、単繊維繊度を3〜25dtex、引張破断伸度を10〜26%とする、1に記載のポリオレフィン系繊維の製造方法。
10.延伸後の引取り速度が100〜500m/分であるに記載のポリオレフィン系繊維の製造方法。
11.前記ポリオレフィン系未延伸マルチフィラメントのメルトマスフローレートが8〜20g/10分であるまたは10に記載のポリオレフィン系繊維の製造方法。
12.前記ポリオレフィン系繊維は芯鞘構造を有し、鞘部のポリオレフィン系樹脂のメルトマスフローレートが10〜60g/10分であり、芯部のポリオレフィン系樹脂のメルトマスフローレートは前記鞘部のポリオレフィン系樹脂のメルトマスフローレートより小さく、前記鞘部のポリオレフィン系樹脂のメルトマスフローレートと前記芯部のポリオレフィン系樹脂のメルトマスフローレートとの差が4〜45g/10分である11のいずれかに記載のポリオレフィン系繊維の製造方法。
13.1〜のいずれかに記載のポリオレフィン系繊維を80質量%以上含有するロープ。
14.1〜のいずれかに記載のポリオレフィン系繊維を80質量%以上含有するネット。
本発明によれば、繊維軸に対して垂直方向に掛かる応力に対して容易に変形でき、フィブリル化を抑制し、高結節強度かつ高引張強度の芯鞘型複合構造を有するポリプロピレン系繊維を得ることができる。このようなポリプロピレン系繊維は、ロープ、ネット等の成形体に好適である。
以下、本発明について詳細に説明する。
<ポリオレフィン系繊維>
本発明のポリオレフィン系繊維は、複数の単繊維からなるマルチフィラメントであって、各単繊維において、繊維軸に対して垂直方向に、繊維径に対して30%圧縮変形させた時の、下記式1で算出される圧縮強度が30〜51MPaであることが好ましい。
St=2P/(π×L×d) ・・・(式1)
St:圧縮強度(MPa) P:試験力(N) d:単繊維径(mm) L:圧子径(mm)
マルチフィラメントであることで、モノフィラメントと比較してしなやかな糸が得られ、取扱い性が向上する効果を奏することができる。
前記圧縮強度が30MPa以上であれば後加工の通過性が良くなる点で好ましい。
また、前記圧縮強度が51MPa以下であれば、繊維軸に対して垂直方向の応力に容易に変形できるため、加工品のフィブリル化を抑制することができ、ロープ、ネット等に好適に採用できる。これらの観点から、前記圧縮強度は40〜51MPaがより好ましく、45〜48MPaがさらに好ましい。
本発明のポリオレフィン系繊維は、複数の単繊維からなるマルチフィラメントであって、結節強度が4cN/dtex以上であり、引張破断伸度が10〜26%であることが好ましい。
前記結節強度が4cN/dtex以上であれば、ロープやネットに使用した場合、結節部での切断を少なくできる。また、前記結節強度が7.0cN/dtex以上のポリオレフィンマルチフィラメントを高生産に安定的に得ることは工業的に困難である。この観点から、前記結節強度は5〜6.8cN/dtexがより好ましく、5.5〜6.5cN/dtexがさらに好ましい。
前記引張破断伸度が10%以上であれば、ポリオレフィンマルチフィラメントを加工処理する際に工程通過性が良好となり易く、前記引張破断伸度が26%以下であれば、最終製品の変形が少なく状態が安定になり易い。これらの観点から、前記引張破断伸度は、15〜25%であることがより好ましい。
本発明のポリオレフィンマルチフィラメントは、ポリオレフィン系樹脂のメルトマスフローレート(以下、「MFR」ともいう。)[ASTM D1238に準拠し、温度230℃、荷重2.16kg、時間10分間の条件で測定]が8〜20g/10分である単一のポリオレフィン系樹脂を溶融し、吐出孔から吐出してポリオレフィン未延伸フィラメントを得ることが好ましい。
前記MFRが8g/10分以上であれば、溶融粘度が高くなり過ぎず、成形加工性が良好となる。前記MFRが20g/10分以下であれば、ポリプロピレンの分子量が低くなり過ぎず、高引張強度、高結節強度のポリオレフィンマルチフィラメントを得られ易くなる。これらの観点から、前記MFRは、10〜18g/10分であることがより好ましい。
本発明に用いるポリオレフィン系樹脂のアイソタクチックペンタッド率は94%以上99%以下であることが好ましい。94%以上であればポリオレフィンマルチフィラメントは均一な結晶構造を形成し易くなり、一方、99%を下回ると工業的にポリオレフィンマルチフィラメントが得られる。
ポリオレフィン系樹脂の分子量分布は5以下であることが好ましい。分子量分布が5以下であれば、ポリオレフィンマルチフィラメントは均一な結晶構造を取り易くなり、繊維強度が低下し難くなる。前記分子量分布は4以下がより好ましい。
本発明のポリオレフィン系繊維は、複数の単繊維からなるマルチフィラメントであって、各単繊維は芯部と鞘部からなる芯鞘型複合繊維であり、前記鞘部のポリオレフィン系樹脂のMFRが10〜60g/10分であり、前記芯部のポリオレフィン系樹脂のMFRが前記鞘部のポリオレフィン系樹脂のMFRより小さく、前記芯部のポリオレフィン系樹脂のMFRと前記鞘部のポリオレフィン系樹脂のMFRとの差が4〜45g/10分であることが好ましい。
前記芯鞘型複合繊維は、芯部と鞘部の2成分系であることが、簡便な設備を利用できる観点から好ましい。また、前記芯部の同心円状に前記鞘部を均一に配している構造が、繊維の品質安定性の観点から好ましい。
前記鞘部は、ポリオレフィン系樹脂のMFRが10〜60g/10分の範囲であれば、単一のポリオレフィン系樹脂でも良く、複数のポリオレフィン系樹脂の混合物でも良い。
前記鞘部のMFRが10g/10分以上であれば、繊維軸に対して垂直方向の応力に対して容易に変形でき、フィブリル化を抑制する効果がある。前記鞘部のMFRが60g/10分以下であれば、ポリプロピレン系樹脂の分子量が低くなり過ぎず、鞘部の均一性が高いポリオレフィン系繊維が得られ易くなる。これらの観点から、前記鞘部のMFRは、13〜45g/10分であることがより好ましく、15〜40g/10分であることがさらに好ましい。
本発明のポリオレフィン系繊維は、前記芯部のMFRが前記鞘部のMFRより小さく、前記鞘部のMFRと前記芯部のMFRとの差が4〜45g/10分であることが好ましい。
前記芯部のMFRが前記鞘部のMFRより小さく、前記鞘部のMFRと前記芯部のMFRとの差が4g/10分以上であれば、芯部は、高分子の配向を高めることができ、芯鞘型複合繊維の強度を高くすることができる。
前記芯部のMFRと前記鞘部のMFRとの差が45g/10分以下であれば、粘度差による紡糸性不良を少なくできる。
これらの観点から、前記芯部のMFRと前記鞘部のMFRとの差が7〜40g/10分であることがより好ましい。
本発明のポリオレフィン系繊維は、前記芯部のMFRが1〜20g/10分であることが好ましい。
前記芯部のMFRが1g/10分以上であれば、溶融粘度が高くなり過ぎず、成形加工性が良好となる。前記芯部のMFRが20g/10分以下であれば、高分子の分子量が低くなり過ぎず、芯部分の均一性が高いポリオレフィンマルチフィラメントを得られ易くなる。これらの観点から、前記芯部のMFRは、5〜18g/10分であることがより好ましく、8〜15g/10分であることがさらに好ましい。
本発明のポリオレフィン系繊維は、前記芯部と鞘部は同一のポリマー群からなることが好ましい。
前記芯部と前記鞘部は同一のポリマー群からなることが、リサイクル性を考慮した時に好ましい。
同一のポリマー群とは、芯部と鞘部の両成分がポリプロピレン系樹脂または、芯部と鞘部の両成分がポリエチレン系樹脂であることを意味する。
本発明のポリオレフィンマルチフィラメントは、引掛強度が4cN/dtex〜8cN/dtexであることが好ましい。
前記引掛強度が4cN/dtex以上であれば、ロープやネットに使用した場合、引掛部での切断を少なくできる。前記引掛強度の上限は制限ないが、8cN/dtex以上の強度を有するポリオレフィンマルチフィラメントを得ることは工業的に困難である。これらの観点から、前記引掛強度は、4.5cN/dtex〜6.5cN/dtexであることが好ましい。
本発明のポリオレフィン系繊維は、単繊維繊度が3〜25dtexであることが好ましい。
前記単繊維繊度が3dtex以上であれば、加工する際の工程通過性が良好となり易く、さらに加工品の耐摩耗性も良好となるため、ロープ、ネット等に好適に採用できる。前記単繊維繊度が25dtex以下であれば、繊維内の構造均質性が良好となり易いため、高強度・高弾性率、高結節強度のポリオレフィンマルチフィラメントを得易くなる。これらの観点から、前記単繊維繊度は3.5dtex〜20dtexがより好ましく、4dtex〜10dtexがさらに好ましい。
本発明のポリオレフィン系繊維がマルチフィラメントからなる場合には、単繊維繊度が3〜25dtexであり、総繊度が50〜2000dtexであることが好ましい。
前記総繊度が50dtex以上であれば、ロープやネットに好適に使用できる。前記総繊度が2000dtex以下であれば、繊維を延伸する際にフィラメント間の延伸差が少なくなるため、繊維強度の観点で好ましい。これらの観点から、前記総繊度は120dtex〜1700dtexであることが好ましい。
本発明のポリオレフィン系繊維は、ポリオレフィンの重量平均分子量が18〜30万であることが好ましい。
前記重量平均分子量が18万以上であれば、ポリマー分子鎖が十分に長くなるため引張強度、結節強度が高くなり、30万以下であれば、溶融粘度が十分低くなるため成形加工性が容易になる。これらの観点から、前記重量平均分子量は18万〜25万がより好ましい。
本発明のポリオレフィン系繊維は、引張強度が6cN/dtex以上、引張初期弾性率が70cN/dtex以上、結節破断伸度が5〜20%であることが好ましい。
前記引張強度が6cN/dtex以上であれば、ロープ、ネット等に用いることができ、軽量化が達成できるので好ましい。また前記引張強度が8.5cN/dtex以下であれば、無理な延伸を行うことなく安定生産が可能である点から望ましい。この観点から、前記引張強度は7.0〜8.3cN/dtexがより好ましい。
前記引張初期弾性率が70cN/dtex以上であれば、ロープ、ネット等に好適に用いることができ、軽量化できるので好ましい。また、前記引張初期弾性率が200cN/dtex以下であれば、無理な延伸を行うことなく安定生産が可能である点から好ましい。
前記結節破断伸度が5%以上であれば、ロープやネットにした場合、成形体としての伸度が高くなり易く、20%以下であれば、成形体としての変形が少なく状態が安定になり易い。これらの観点から、前記結節破断伸度は、8〜17%であることが好ましい。
本発明のポリオレフィン系繊維は、前記芯鞘型複合繊維の繊維軸に対して垂直な断面における、芯部の面積比率が50〜90%であることが好ましい。
前記芯部の面積比率が50%以上であれば、高強度のポリオレフィンマルチフィラメントが得られやすくなる点で有利であり、90%以下であればフィブリル化を抑制する効果が期待できる。
本発明のポリオレフィン系繊維は、ポリプロピレン系繊維であることが好ましい。
ポリプロピレン系繊維であれば、ポリエチレン系樹脂に比べて融点が高くなるため、ロープやネットに使用した場合に摩耗による溶融破断を防止することができる。
本発明のポリオレフィン系繊維は、合糸する場合には総繊度が1000dtex〜20000dtexであることが好ましい。合糸は延伸する前に行ってもよく、延伸した後に行っても良い。
前記合糸後の総繊度が1000dtex以上であれば、ロープやネットに好適に使用できる。前記合糸後の総繊度が20000dtex以下であれば、製品としてフィラメントの収束性が高まるため、製品強度の観点で好ましい。これらの観点から、前記総繊度は2000dtex〜10000dtexであることが好ましい。
<ポリオレフィン系繊維の製造方法>
本発明のポリオレフィン系繊維の製造方法は、ポリオレフィン系未延伸マルチフィラメントの温度が130〜180℃、総延伸倍率が5.5〜10.5倍及び延伸時のフィラメントの変形速度が1(1/秒)〜15(1/秒)で延伸し、単繊維繊度を3〜25dtex、引張破断伸度を10〜26%とする。
本発明のポリオレフィン系繊維の製造方法は、前記延伸する時のフィラメント温度が130℃から180℃であることが好ましい。
前記延伸する時のフィラメント温度が130℃以上であれば、結晶分散温度以上となるため、延伸性が良好となり易い。前記延伸する時のフィラメント温度が180℃以下であれば、未延伸糸の融点以下であるため溶融破断せず、延伸が安定する。これらの観点から、前記延伸する時のフィラメント温度は、130℃から160℃であることがより好ましい。
本発明のポリオレフィン系繊維の製造方法は、ポリオレフィン系未延伸フィラメントを、総延伸倍率が5.5〜10.5倍で延伸することが好ましい。
前記総延伸倍率が5.5倍以上であれば、高配向したポリオレフィンマルチフィラメントを得易くなり、高強度のポリオレフィンマルチフィラメントが得られやすくなる。前記総延伸倍率が10.5倍以下であれば、毛羽や束切れの発生を少なくでき、安定的にポリオレフィンマルチフィラメントを得ることができる。これらの観点から前記総延伸倍率は、6.0〜9.0倍がより好ましく、7.0〜8.5倍がさらに好ましい。
また、延伸を2段以上でする場合、1段目の延伸倍率は4.0〜10.0倍にすることが好ましく、5.0〜9.0倍にすることがより好ましい。7.0〜8.5倍にすることがさらに好ましい。
本発明のポリオレフィン系繊維の製造方法は、延伸時のフィラメントの変形速度が1(1/秒)〜15(1/秒)であることが好ましい。
前記変形速度が1(1/秒)以上であれば、延伸中に分子緩和が起こり難く、高配向な結晶鎖が得られ高引張強度、高結節強度の繊維が得られる。前記変形速度が15(1/秒)以下であれば、無理に分子鎖を引き延ばすことがないため、糸切れや束切れが起こり難くなる。これらの観点から、前記変形速度は2.5(1/秒)以上10(1/秒)以下がより好ましい。
未延伸糸を1段で延伸する場合、延伸時の変形速度は8〜15(1/秒)にすることが好ましい。また、延伸を2段以上でする場合、1段目の延伸時の変形速度は6〜13(1/秒)に、最終段の変形速度は1〜9(1/秒)にすることが好ましい。
本発明のポリオレフィン系繊維の製造方法は、延伸後の引取り速度が100〜500m/分であることが好ましい。
前記引取り速度が100m/分以上であれば、生産性が良好となる。一方、500m/分以下であれば、得られる未延伸糸は高結晶化度、高配向になり過ぎず、延伸性が良好となる。引取り速度は200m/分以上450m/分以下がより好ましく、300m/分以上400m/分以下がさらに好ましい。
本発明のポリオレフィン系繊維の製造方法は、前記ポリオレフィン系未延伸マルチフィラメントのMFRが8〜20g/10分であることが好ましい。
前記MFRが8g/10分以上であれば、溶融粘度が高くなり過ぎず、成形加工性が良好となる。前記MFRが20g/10分以下であれば、ポリプロピレンの分子量が低くなり過ぎず、高引張強度、高結節強度のポリオレフィンマルチフィラメントを得られ易くなる。これらの観点から、前記MFRは、10〜18g/10分であることがより好ましい。
本発明のポリオレフィン系繊維の製造方法は、前記ポリオレフィン系繊維は芯鞘構造を有し、鞘部のポリオレフィン系樹脂のMFRが10〜60g/10分であり、芯部のポリオレフィン系樹脂のMFRは前記鞘部のポリオレフィン系樹脂のMFRより小さく、前記鞘部のポリオレフィン系樹脂のMFRと前記芯部のポリオレフィン系樹脂のMFRとの差が4〜45g/10分であることが好ましい。
前記鞘部のポリオレフィン系樹脂のMFRが10g/10分以上であれば、溶融粘度が高くなり過ぎず、成形加工性が良好となり、60g/10分以下であることで、紡糸が安定する。
これらの観点から、前記鞘部のポリオレフィン系樹脂のMFRは、13〜45g/10分であることがより好ましく、15〜40g/10分であることがさらに好ましい。
芯部のポリオレフィン系樹脂のMFRは前記鞘部のポリオレフィン系樹脂のMFRより小さく、芯部のポリオレフィン系樹脂のMFRと前記鞘部のポリオレフィン系樹脂のMFRとの差が4g/10分以上であれば、芯部は、高分子の配向を高めることができ、芯鞘型複合繊維の強度を高くすることができる。また、芯部のポリオレフィン系樹脂のMFRと前記鞘部のポリオレフィン系樹脂のMFRとの差が45g/10分以下であれば、粘度差による紡糸性不良が少なくできる。
これらの観点から、前記芯部のMFRと前記鞘部のMFRとの差が、7〜40g/10分であることがより好ましい。
本発明のポリオレフィン系繊維の製造方法は、前記芯部のMFRが1〜20g/10分であることが好ましい。
前記芯部のMFRが1g/10分以上であれば、溶融粘度が高くなり過ぎず、成形加工性が良好となる。前記芯部のMFRが20g/10分以下であれば、ポリプロピレン系樹脂の分子量が低くなり過ぎず、芯部の均一性が高いポリオレフィンマルチフィラメントを得られ易くなる。これらの観点から、前記芯部のMFRは、5〜18g/10分であることがより好ましく、8〜15g/10分であることがさらに好ましい。
本発明のポリオレフィン系繊維の製造方法は、前記ポリオレフィン系繊維がポリプロピレン系繊維であることが好ましい。
ポリプロピレン系繊維であれば、ポリエチレン系繊維に比べて融点が高くなるため、ロープやネットに使用した場合に摩耗による溶融破断を防止することができる。
本発明に用いるポリオレフィン系樹脂には、本発明の効果を妨げない範囲内で、更に酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、中和剤、造核剤、エポキシ安定剤、滑剤、抗菌剤、難燃剤、帯電防止剤、顔料、可塑剤等の添加剤を適宜必要に応じて添加してもよい。
<ポリオレフィン系繊維の製造方法におけるその他の製造条件>
<紡糸、延伸>
本発明のポリオレフィン系繊維の製造方法は、ポリオレフィン原料を押出機に投入し溶融混練した後、ギアポンプにて定量的に紡糸ノズルの吐出孔から吐出させる。紡糸温度はポリオレフィン原料のMFRに合わせて設定すればよく、本発明のポリオレフィンマルチフィラメントの紡糸温度は200℃以上320℃以下が好ましい。紡糸温度が200℃以上であればポリオレフィン原料の溶融粘度が高くならず成形加工性が良好となり、均質な結晶構造のポリオレフィンマルチフィラメントを得られ易い。一方、紡糸温度が320℃以下であれば、ポリオレフィン原料自体の熱分解が進行しないため、得られるポリオレフィンマルチフィラメントの強度が低下し難い。紡糸温度は220℃以上300℃以下がより好ましく、250℃以上290℃以下がさらに好ましい。
紡糸ノズルの吐出孔(以下、「ホール」という場合がある。)から吐出するポリマーの吐出量は1ホール当たり、0.1g/分以上3g/分以下が好ましい。吐出量が0.1g/分以上であれば、クエンチ筒での冷風により糸揺れが顕著にならず、フィラメント間での融着やガイドへの接触が起こり難く、安定的に未延伸糸を得ることができる。一方、吐出量が3g/分以下であれば、樹脂の冷却が十分でき、巻取の際にフィラメント間での融着が起こり難く、安定的に未延伸糸が得られ易い。前記吐出量は1.0g/分以上2.5g/分以下が好ましく、1.2g/分以上2.0g/分以下がさらに好ましい。
紡糸ノズルの吐出孔から押し出された繊維は、クエンチ筒で10℃以上40℃以下の冷風を当てて急冷される。冷風の速度は、繊維の冷却が進行して、糸揺れによる繊維の融着が起きないという観点から、0.5m/秒以上5m/秒以下の範囲が好ましい。その後、冷却固化した繊維に、適宜オイリング装置をもって油剤を付与する。
紡糸ドラフトは5倍以上150倍以下であることが好ましい。ここで紡糸ドラフトとは未延伸糸の引取り速度(m/分)を吐出線速度(m/分)で除することで算出することができる。吐出線速度とは、紡糸ノズルの吐出孔から吐出される溶融樹脂の単位時間(分)当たりの吐出量を、吐出孔の面積で除した値である。
紡糸ドラフトが5倍以上であれば、紡糸線上で張力が付与され、クエンチ筒での冷風の影響による糸揺れが顕著にならず、安定的に未延伸糸を得ることができる。一方、紡糸ドラフトが150倍以下であれば、紡糸線上で張力が高くなりすぎず配向結晶化の促進を抑え、得られる未延伸糸は高結晶化度、高配向になり過ぎないため、延伸性が良好になる。
未延伸糸の引取り速度は100m/分以上1000m/分以下が好ましい。前記引取り速度が100m/分以上であれば、生産性が良好となる。一方、1000m/分以下であれば、得られる未延伸糸は高結晶化度、高配向になり過ぎず、延伸性が良好となる。引取り速度は200m/分以上800m/分以下がより好ましく、300m/分以上600m/分以下がさらに好ましい。
未延伸糸の延伸は、一度巻き取った未延伸糸をオフラインであっても良いし、紡糸工程から一旦巻き取ることなしにそのまま引き続いて行ってもよい。
生産安定性の観点から、未延伸糸を一度巻き取った後、延伸を行うことが好ましい。
また、延伸には熱板延伸、熱ロール延伸、熱風炉延伸等の公知の方法で延伸することができる。変形速度を下げるという観点からは、熱板または熱風炉で延伸することが好ましい。ここで、変形速度とは引取ロールの速度から供給ロールの速度を引いた値を、熱板または熱風炉の長さで除して算出することができる。熱ロールを用いた際の変形速度を実際に求めることは難しいが、熱ロールから離れた瞬間に延伸されるため、熱板や熱風炉延伸と比較すると変形速度が速くなる。
本発明のポリオレフィン系繊維(以下、「ポリオレフィンマルチフィラメント」ともいう。)の製造方法は、未延伸糸を1〜3段に分割して延伸することができる。
延伸の前に繊維を予備加熱してもよい。延伸前の予備加熱は加熱ロールや、熱板、熱風炉等を使用することができる。予備加熱する糸温度は50℃以上120℃以下が好ましく、60℃以上110℃以下がより好ましい。
本発明のポリオレフィンマルチフィラメントの製造方法は、延伸後の引取り速度が100m/分〜1500m/分であることが好ましい。前記引取り速度が100m/分以上であれば、生産性が良好となり、前記引取り速度が1500m/分以下であれば、変形速度が速くなり過ぎず、糸切れを少なくできる。これらの観点から、前記引取り速度は、150m/分〜1200m/分がより好ましく、200m/分〜1000m/分がさらに好ましい。
本発明のロープ及びネットは、前記のポリオレフィンマルチフィラメントを含む。前記のポリオレフィンマルチフィラメントを含むことで、ポリエステル繊維やナイロン繊維に比べて軽量化が可能となる。
<実施例>
以下に実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。これらの実施例及び比較例において、圧縮強度、単繊維繊度、引張強伸度、結節強伸度は以下の方法で測定した。
<樹脂のMFR(メルトマスフローレート)>
JIS K 7201に従って温度230℃、荷重2.16kg、時間10分間の条件で測定する。
<圧縮強度の測定方法>
圧縮強度は、微小圧縮試験機(島津社製MCT−W200)を用い、単繊維試料をサンプル台に固定し、圧子径が0.05mmの平面圧子を35.3mN/秒の速さで最大1960mNまで加圧し、繊維軸に対して垂直方向に圧縮した時の変位の測定を行った。繊維径は単繊維ごとに装置付属の顕微鏡にて測定し、繊維径が30%変位した時の試験力を下記式1に代入し、圧縮強度を求めた。5回測定を行い、平均値を使用した。
St=2P/(π×L×d) ・・・(式1)
St:圧縮強度(MPa) P:試験力(N) d:単繊維径(mm) L:圧子径(mm)
<単繊維繊度、総繊度の測定方法>
総繊度は、ポリプロピレン系樹脂のマルチフィラメントを100mサンプリングして、その質量を100倍した値を総繊度とした。単繊維繊度は、総繊度をフィラメント数で割ることで算出した。
<重量平均分子量>
重量平均分子量は高温SEC(東ソー HLC−8321GPC/HT)により求めた。試料は135℃のODCB(0.5g/L BHT添加)で溶解し、1μmガラスフィルターで濾過後、測定に供した。カラムはTSKgel GMH6−HTを用いて、135℃で測定した。流速は1.0mL/分で、更正試料には単分散のポリスチレンを用いて行った。
<引張強度、引張破断伸度、引張初期弾性率の測定方法>
引張強度、引張破断伸度、引張初期弾性率はJIS L 1013に準じて行った。引張試験機(島津社製AG−IS)を用い、試料長200mm、引張速度100mm/分の条件で歪−応力曲線を雰囲気温度20℃、相対湿度65%の条件下で測定し、破断点の値から伸度を、破断点での応力から強度を求めた。初期弾性率は歪−応力曲線の傾きから算出した。10回測定を行い、平均値を使用した。
<結節強度、結節破断伸度、結節初期弾性率の測定方法>
結節強度、結節破断伸度、結節初期弾性率はJIS L 1013に準じて行った。引張試験機(島津社製AG−IS)を用い、試料長200mm、引張速度100mm/分の条件で歪−応力曲線を雰囲気温度20℃、相対湿度65%の条件下で測定し、破断点の値から伸度を、破断点での応力から強度を求めた。初期弾性率は歪−応力曲線の傾きから算出した。
結節はJIS L 1013の図3a)の結び方で5回測定を、図3b)の結び方で5回測定を行い、合計10回の平均値を使用した。
<引掛強度、引掛破断伸度、引掛初期弾性率の測定方法>
引掛強度、引掛破断伸度、引掛初期弾性率はJIS L 1013に準じて行った。引張試験機(島津社製AG−IS)を用い、試料長200mm、引張速度100mm/分の条件で歪−応力曲線を雰囲気温度20℃、相対湿度65%の条件下で測定し、破断点の値から伸度を、破断点での応力から強度を求めた。初期弾性率は歪−応力曲線の傾きから算出した。10回測定を行い、平均値を使用した。
<実施例1>
芯部としてポリプロピレン樹脂(日本ポリプロ社製 SA01A、MFR=10g/10分(230℃、荷重2.16kg、10分))を混練機に投入し、鞘部としてポリプロピレン樹脂(日本ポリプロ社製 SA03、MFR=29g/10分(230℃、荷重2.16kg、10分))を芯部の混練機とは別の混練機に投入し、250℃まで加熱して溶融混練し、吐出孔径が0.6mmφ、吐出孔数が30ホールの芯鞘複合紡糸ノズルから吐出される該芯部が繊維重量の50%を占める割合で40g/分の吐出量(1ホール当たり1.33g/分)で吐出した芯鞘型複合繊維を20℃の冷風を当てて冷却固化したのち、油剤を付与し、300m/分の引取り速度でボビンに巻き取って未延伸糸を得た。
得られた未延伸糸について熱ロールを用いて糸温度が70℃になるように予備加熱を行い、延伸温度が155℃、延伸倍率8.5倍の延伸速度が200m/分として熱板延伸を行い、ポリプロピレン樹脂のマルチフィラメントを得た。得られたポリプロピレン樹脂のマルチフィラメントの物性を表1に示す。
<実施例2>
延伸倍率を9.0倍とした以外は、実施例1と同様にしてポリオレフィンマルチフィラメントを得た。得られたポリプロピレン樹脂のマルチフィラメントの物性を表1に示す。
<実施例3>
鞘部としてポリプロピレン樹脂(プライムポリマー社製 Y2000GV、MFR=18g/10分(230℃、荷重2.16kg、10分))を用い、ノズルから39g/分の吐出量(1ホール当たり1.30g/分)で吐出し未延伸糸を得、延伸倍率を8.0倍とした以外は実施例1と同様にしてポリオレフィンマルチフィラメントを得た。得られたポリプロピレン樹脂のマルチフィラメントの物性を表1に示す。
<実施例4>
ノズルから40g/分の吐出量(1ホール当たり1.33g/分)で吐出し未延伸糸を得、延伸倍率を8.5倍とした以外は、実施例3と同様にしてポリオレフィンマルチフィラメントを得た。得られたポリプロピレン樹脂のマルチフィラメントの物性を表1に示す。
<実施例5>
鞘部としてポリプロピレン樹脂(日本ポリプロ社製 SA01A、MFR=10g/10分(230℃、荷重2.16kg、10分))とポリプロピレン樹脂(日本ポリプロ社製 SA03、MFR=29g/10分(230℃、荷重2.16kg、10分))を重量比=1:1で混合した樹脂を用い、延伸倍率を7.9倍とした以外は、実施例1と同様にしてポリオレフィンマルチフィラメントを得た。得られたポリプロピレン樹脂のマルチフィラメントの物性を表1に示す。
<実施例6>
鞘部としてポリプロピレン樹脂(日本ポリプロ社製 SA01A、MFR=10g/10分(230℃、荷重2.16kg、10分))とポリプロピレン樹脂(日本ポリプロ社製 SA03、MFR=29g/10分(230℃、荷重2.16kg、10分))を重量比=3:1で混合した樹脂を用い、ノズルから39g/分の吐出量(1ホール当たり1.30g/分)で吐出し未延伸糸を得、延伸倍率を7.5倍とした以外は、実施例1と同様にしてポリオレフィンマルチフィラメントを得た。得られたポリプロピレン樹脂のマルチフィラメントの物性を表1に示す。
<実施例7>
ポリプロピレン樹脂(日本ポリプロ社製 SA01A、MFR=10g/10分(230℃、荷重2.16kg、10分))とポリプロピレン樹脂(日本ポリプロ社製 SA03、MFR=29g/10分(230℃、荷重2.16kg、10分))を重量比=3:1で混合し、混練機に投入し、250℃まで加熱して溶融混練し、吐出孔径が0.6mmφ、吐出孔数が30ホールの紡糸ノズルから41g/分の吐出量(1ホール当たり1.37g/分)で吐出し未延伸糸を得、延伸倍率を7.6倍とした以外は、実施例1と同様にしてポリオレフィンマルチフィラメントを得た。得られたポリプロピレン樹脂のマルチフィラメントの物性を表1に示す。
<実施例8>
ポリプロピレン樹脂(日本ポリプロ社製 SA01A、MFR=10g/10分(230℃、荷重2.16kg、10分))を混練機に投入し、280℃まで加熱して溶融混練し、吐出孔径が0.8mmφ、吐出孔数が120ホールの紡糸ノズルから205g/分の吐出量(1ホール当たり1.71g/分)で吐出し未延伸糸を得、257m/分の引取り速度でボビンに巻き取って未延伸糸を得た。
得られた未延伸糸について、延伸温度が165℃、延伸倍率を8.4倍とした以外は、実施例1と同様にしてポリプロピレン樹脂のマルチフィラメントを得た。得られたポリプロピレン樹脂のマルチフィラメントの物性を表1に示す。
<実施例9>
ノズルから171g/分の吐出量(1ホール当たり1.43g/分)で吐出し未延伸糸を得、延伸倍率を7.0倍とした以外は実施例8と同様にしてポリオレフィンマルチフィラメントを得た。得られたポリプロピレン樹脂のマルチフィラメントの物性を表1に示す。
<比較例1>
ポリプロピレン樹脂(日本ポリプロ社製 SA01A、MFR=10g/10分(230℃、荷重2.16kg、10分))を混練機に投入し、ノズルから39g/分の吐出量(1ホール当たり1.30g/分)で吐出し未延伸糸を得、延伸倍率を4.0倍とした以外は、実施例1と同様にしてポリオレフィンマルチフィラメントを得た。得られたポリプロピレン樹脂のマルチフィラメントの物性を表2に示す。
<比較例2>
延伸倍率を5.0倍とした以外は比較例1と同様にしてポリオレフィンマルチフィラメントを得た。得られたポリプロピレン樹脂のマルチフィラメントの物性を表2に示す。
<比較例3>
延伸倍率を6.0倍とした以外は比較例1と同様にしてポリオレフィンマルチフィラメントを得た。得られたポリプロピレン樹脂のマルチフィラメントの物性を表2に示す。
<実施例10>
延伸倍率を6.8倍とした以外は比較例1と同様にしてポリオレフィンマルチフィラメントを得た。得られたポリプロピレン樹脂のマルチフィラメントの物性を表2に示す。
<実施例11>
ポリプロピレン樹脂(プライムポリマー社製 Y2000GV、MFR=18g/10分(230℃、荷重2.16kg、10分))を混練機に投入し、280℃まで加熱して溶融混練し、紡糸ノズルから45g/分の吐出量(1ホール当たり1.50g/分)で吐出し未延伸糸を得、得られた未延伸糸について熱ロールを用いて糸温度が70℃になるように予備加熱を行い、1段目の延伸を延伸温度が135℃、延伸倍率6.0倍で行い、連続処理で行う2段目の延伸を延伸温度が165℃、延伸倍率1.5倍で行った以外は、実施例1と同様にしてポリオレフィンマルチフィラメントを得た。得られたポリプロピレン樹脂のマルチフィラメントの物性を表2に示す。
<実施例12>
2段目の延伸を延伸温度を175℃とした以外は実施例11と同様にしてポリオレフィンマルチフィラメントを得た。得られたポリプロピレン樹脂のマルチフィラメントの物性を表2に示す。
<実施例13>
吐出孔数が24ホールの紡糸ノズルから31g/分の吐出量(1ホール当たり1.29g/分)で吐出し未延伸糸を得、得られた未延伸糸について1段目の延伸を延伸温度が145℃、延伸倍率7.7倍で行い、連続処理で行う2段目の延伸倍率を1.3倍で行った以外は実施例11と同様にしてポリオレフィンマルチフィラメントを得た。得られたポリプロピレン樹脂のマルチフィラメントの物性を表2に示す。
Figure 0006458873
Figure 0006458873
<実施例14>
ポリプロピレン樹脂(日本ポリプロ社製 SA01A、MFR=10g/10分(230℃、荷重2.16kg、10分))を溶融紡糸装置の押し出し機に投入して、250℃まで加熱して溶融混練し、吐出孔径が0.6mmφ、吐出孔数が30ホールの紡糸ノズルから39.6g/分の吐出量(1ホール当たり1.32g/分)で吐出した。20℃の冷風を当てて冷却固化したのち、油剤を付与し、300m/分の引取り速度でボビンに巻き取って未延伸糸を得た。
得られた未延伸糸について熱ロールを用いて糸温度が70℃になるように予備加熱を行い、延伸温度が155℃、延伸倍率が7.0倍、延伸速度が200m/分として熱板延伸を行い、ポリプロピレンマルチフィラメントを得た。
ポリプロピレンマルチフィラメントの製造条件を表3に示し、得られたポリプロピレンマルチフィラメントの物性を表4に示す。
<実施例15>
実施例14と同様のポリプロピレン樹脂を溶融紡糸装置の押し出し機に投入して、280℃まで加熱して溶融混練し、吐出孔径が0.8mmφ、吐出孔数が120ホールの紡糸ノズルから168g/分の吐出量(1ホール当たり1.4g/分)で吐出した。20℃の冷風を当てて冷却固化したのち、油剤を付与し、257m/分の引取り速度でボビンに巻き取って未延伸糸を得た。
得られた未延伸糸について熱ロールを用いて糸温度が70℃になるように予備加熱を行い、延伸温度を170℃、延伸倍率が8.4倍、延伸速度が200m/分として熱板延伸を行い、ポリプロピレンマルチフィラメントを得た。
ポリプロピレンマルチフィラメントの製造条件を表3に示し、得られたポリプロピレンマルチフィラメントの物性を表4に示す。
<実施例16>
吐出量を143g/分(1ホールあたり1.2g/分)にした以外は、実施例15と同様にして未延伸糸を得た。
得られた未延伸糸を延伸倍率、延伸温度を表3に示す通りに変更した以外は、実施例15と同様にしてポリプロピレンマルチフィラメントを得た。
ポリプロピレンマルチフィラメントの製造条件を表3に示し、得られたポリプロピレンマルチフィラメントの物性を表4に示す。
<実施例17>
実施例15で得たポリプロピレンマルチフィラメントを2本引き揃えて各種物性を測定した。その物性を表4に示す。
<実施例18>
実施例16で得たポリプロピレンマルチフィラメントを2本引き揃えて各種物性を測定した。その物性を表4に示す。
<実施例19>
ポリプロピレン樹脂(プライムポリマー社製 Y2000GV、MFR=18g/10分(230℃、荷重2.16kg、10分))を溶融紡糸装置の押し出し機に投入して、280℃まで加熱して溶融混練し、吐出孔径が0.5mmφ、吐出孔数が36ホールの紡糸ノズルから45.3g/分の吐出量(1ホール当たり1.26g/分)で吐出した。20℃の冷風を当てて冷却固化したのち、油剤を付与し、300m/分の引取り速度でボビンに巻き取って未延伸糸を得た。
得られた未延伸糸について熱ロールを用いて糸温度が85℃になるように予備加熱を行い、延伸温度が155℃、延伸倍率が8.0倍、延伸速度が300m/分として熱板延伸を行い、ポリプロピレンマルチフィラメントを得た。
ポリプロピレンマルチフィラメントの製造条件を表3に示し、得られたポリプロピレンマルチフィラメントの物性を表4に示す。
<実施例20>
延伸倍率を表3に示す通りに変更した以外は、実施例19と同様にしてポリプロピレンマルチフィラメントを得た。
ポリプロピレンマルチフィラメントの製造条件を表3に示し、得られたポリプロピレンマルチフィラメントの物性を表4に示す。
<実施例21>
ポリプロピレン樹脂(日本ポリプロ社製 SA01A、MFR=10g/10分(230℃、荷重2.16kg、10分))を溶融紡糸装置の押し出し機に投入して、270℃まで加熱して溶融混練し、吐出孔径が0.6mmφ、吐出孔数が30ホールの紡糸ノズルから47.8g/分の吐出量(1ホール当たり1.59g/分)で吐出した。20℃の冷風を当てて冷却固化したのち、油剤を付与し、300m/分の引取り速度でボビンに巻き取って未延伸糸を得た。
得られた未延伸糸について熱ロールを用いて糸温度が70℃になるように予備加熱を行い、1段目の延伸を延伸温度が155℃、延伸倍率が8.0倍で熱板延伸を行い、連続して更に糸温度が120℃になるように熱ロールで予備加熱を行い、2段目の延伸を延伸温度が165℃、延伸倍率が1.1倍、延伸速度が200m/分として熱板延伸を行い、ポリプロピレンマルチフィラメントを得た。
ポリプロピレンマルチフィラメントの製造条件を表3に示し、得られたポリプロピレンマルチフィラメントの物性を表4に示す。
<実施例22>
実施例21と同様のポリプロピレン樹脂を溶融紡糸装置の押し出し機に投入して、290℃まで加熱して溶融混練し、吐出孔径が0.6mmφ、吐出孔数が30ホールの紡糸ノズルから59.5g/分の吐出量(1ホール当たり1.98g/分)で吐出した。20℃の冷風を当てて冷却固化したのち、油剤を付与し、400m/分の引取り速度でボビンに巻き取って未延伸糸を得た。
1段目の延伸倍率を表3に示す通りに変更した以外は実施例21と同様の延伸条件にしてポリプロピレンマルチフィラメントを得た。
ポリプロピレンマルチフィラメントの製造条件を表3に示し、得られたポリプロピレンマルチフィラメントの物性を表4に示す。
<実施例23>
ポリプロピレン樹脂(プライムポリマー社製 Y2000GV、MFR=18g/10分(230℃、荷重2.16kg、10分))を溶融紡糸装置の押し出し機に投入して、280℃まで加熱して溶融混練し、吐出孔径が0.5mmφ、吐出孔数が36ホールの紡糸ノズルから45.3g/分の吐出量(1ホール当たり1.26g/分)で吐出した。20℃の冷風を当てて冷却固化したのち、油剤を付与し、300m/分の引取り速度でボビンに巻き取って未延伸糸を得た。
得られた未延伸糸について熱ロールを用いて糸温度が85℃になるように予備加熱を行い、1段目の延伸を延伸温度が135℃、延伸倍率が6.0倍で熱板延伸を行った。連続して更に糸温度が120℃になるように熱ロールで予備加熱を行い、2段目の延伸を延伸温度が175℃、延伸倍率が1.2倍、延伸速度が300m/分として熱板延伸を行い、ポリプロピレンマルチフィラメントを得た。
ポリプロピレンマルチフィラメントの製造条件を表3に示し、得られたポリプロピレンマルチフィラメントの物性を表4に示す。
<実施例24>
2段目の延伸倍率を表3に示す通りに変更した以外は実施例23と同様にしてポリプロピレンマルチフィラメントを得た。
ポリプロピレンマルチフィラメントの製造条件を表3に示し、得られたポリプロピレンマルチフィラメントの物性を表4に示す。
<実施例25>
1段目の延伸温度、延伸倍率、2段目の延伸温度、延伸倍率を表3に示す通りに変更した以外は実施例23と同様にしてポリプロピレンマルチフィラメントを得た。
ポリプロピレンマルチフィラメントの製造条件を表3に示し、得られたポリプロピレンマルチフィラメントの物性を表4に示す。
<実施例26>
2段目の延伸温度、延伸倍率を表3に示す通りに変更した以外は実施例23と同様にしてポリプロピレンマルチフィラメントを得た。
ポリプロピレンマルチフィラメントの製造条件を表3に示し、得られたポリプロピレンマルチフィラメントの物性を表4に示す。
<実施例27>
1段目の延伸温度、延伸倍率、2段目の延伸温度を表3に示す通りに変更した以外は実施例23と同様にしてポリプロピレンマルチフィラメントを得た。
ポリプロピレンマルチフィラメントの製造条件を表3に示し、得られたポリプロピレンマルチフィラメントの物性を表4に示す。
<実施例28>
1段目の延伸温度、延伸倍率、2段目の延伸倍率を表3に示す通りに変更した以外は、実施例23と同様にしてポリプロピレンマルチフィラメントを得た。
ポリプロピレンマルチフィラメントの製造条件を表3に示し、得られたポリプロピレンマルチフィラメントの物性を表4に示す。
<比較例4>
延伸倍率を表3に示す通りに変更した以外は、実施例14と同様にしてポリプロピレンマルチフィラメントを得た。
ポリプロピレンマルチフィラメントの製造条件を表3に示し、得られたポリプロピレンマルチフィラメントの物性を表4に示す。
<比較例5>
延伸倍率を表3に示す通りに変更した以外は、実施例14と同様にしてポリプロピレンマルチフィラメントを得た。
ポリプロピレンマルチフィラメントの製造条件を表3に示し、得られたポリプロピレンマルチフィラメントの物性を表4に示す。
<比較例6>
ポリプロピレン樹脂(日本ポリプロ社製 SA01A、MFR=10g/10分(230℃、荷重2.16kg、10分))を溶融紡糸装置の押し出し機に投入して、250℃まで加熱して溶融混練し、吐出孔径が0.6mmφ、吐出孔数が30ホールの紡糸ノズルから61.5g/分の吐出量(1ホール当たり2.05g/分)で吐出した。20℃の冷風を当てて冷却固化したのち、油剤を付与し、300m/分の引取り速度でボビンに巻き取って未延伸糸を得た。
得られた未延伸糸について熱ロールを用いて糸温度が70℃になるように予備加熱を行い、それ以外は表3に示す条件で熱板延伸を行い、ポリプロピレンマルチフィラメントを得た。
ポリプロピレンマルチフィラメントの製造条件を表3に示し、得られたポリプロピレンマルチフィラメントの物性を表4に示す。
<比較例7>
延伸倍率を表3に示す通りに変更した以外は、実施例20と同様にしてポリプロピレンマルチフィラメントを得た。
ポリプロピレンマルチフィラメントの製造条件を表3に示し、得られたポリプロピレンマルチフィラメントの物性を表4に示す。
<比較例8>
1段目の延伸倍率を表3に示す通りに変更した以外は、実施例21と同様にしてポリプロピレンマルチフィラメントを得た。
ポリプロピレンマルチフィラメントの製造条件を表3に示し、得られたポリプロピレンマルチフィラメントの物性を表4に示す。
<比較例9>
ポリプロピレン樹脂(プライムポリマー社製 Y2000GV、MFR=18g/10分(230℃、荷重2.16kg、10分))を溶融紡糸装置の押し出し機に投入して、220℃まで加熱して溶融混練し、吐出孔径が1.0mmφ、吐出孔数が80ホールの紡糸ノズルから169.3g/分の吐出量(1ホール当たり2.12g/分)で吐出した。20℃の冷風を当てて冷却固化したのち、油剤を付与し、157m/分の速度で巻き取った。連続して延伸温度が135℃、延伸倍率が5.5倍でロール延伸を行い、更に2段目を延伸温度が145℃、延伸倍率が1.2倍でロール延伸を行い、延伸速度が1040m/分として巻き取り、ポリプロピレンマルチフィラメントを得た。
ポリプロピレンマルチフィラメントの製造条件を表3に示し、得られたポリプロピレンマルチフィラメントの物性を表4に示す。
Figure 0006458873
Figure 0006458873

Claims (14)

  1. 複数の単繊維からなるマルチフィラメントであって、各単繊維において、繊維軸に対して垂直方向に、繊維径に対して30%圧縮変形させた時の、下記式1で算出される圧縮強度が30〜51MPaであるポリオレフィン系繊維。
    St=2P/(π×L×d) ・・・(式1)
    St:圧縮強度(MPa) P:試験力(N) d:単繊維径(mm) L:圧子径(mm)
  2. 複数の単繊維からなるマルチフィラメントであって、結節強度が4cN/dtex以上であり、引張破断伸度が10〜26%である請求項1に記載のポリオレフィン系繊維。
  3. 複数の単繊維からなるマルチフィラメントであって、各単繊維は芯部と鞘部からなる芯鞘型複合繊維であり、前記鞘部のポリオレフィン系樹脂のメルトマスフローレートが10〜60g/10分であり、前記芯部のポリオレフィン系樹脂のメルトマスフローレートが前記鞘部のメルトマスフローレートより小さく、前記芯部のポリオレフィン系樹脂のメルトマスフローレートと前記鞘部のポリオレフィン系樹脂のメルトマスフローレートとの差が4〜45g/10分である請求項1または2に記載のポリオレフィン系繊維。
  4. 引掛強度が4〜8cN/dtexである請求項1〜のいずれか一項に記載のポリオレフィン系繊維。
  5. 単繊維繊度が3〜25dtexであり、総繊度が50〜2000dtexである請求項1〜のいずれか一項に記載のポリオレフィン系繊維。
  6. ポリオレフィンの重量平均分子量が18〜30万である請求項1〜のいずれか一項に記載のポリオレフィン系繊維。
  7. 引張強度が6cN/dtex以上、引張初期弾性率が70cN/dtex以上、結節破断伸度が5〜20%である請求項1〜のいずれか一項に記載のポリオレフィン系繊維。
  8. 前記芯鞘型複合繊維の繊維軸に対して垂直な断面における、芯部の面積比率が50〜90%である請求項のいずれか一項に記載のポリオレフィン系繊維。
  9. ポリオレフィン系未延伸マルチフィラメントの温度が130〜180℃、総延伸倍率が5.5〜10.5倍及び延伸時のフィラメントの変形速度が1(1/秒)〜15(1/秒)で延伸し、単繊維繊度を3〜25dtex、引張破断伸度を10〜26%とする、請求項1に記載のポリオレフィン系繊維の製造方法。
  10. 延伸後の引取り速度が100〜500m/分である請求項に記載のポリオレフィン系繊維の製造方法。
  11. 前記ポリオレフィン系未延伸マルチフィラメントのメルトマスフローレートが8〜20g/10分である請求項または10に記載のポリオレフィン系繊維の製造方法。
  12. 前記ポリオレフィン系繊維は芯鞘構造を有し、鞘部のポリオレフィン系樹脂のメルトマスフローレートが10〜60g/10分であり、芯部のポリオレフィン系樹脂のメルトマスフローレートは前記鞘部のポリオレフィン系樹脂のメルトマスフローレートより小さく、前記鞘部のポリオレフィン系樹脂のメルトマスフローレートと前記芯部のポリオレフィン系樹脂のメルトマスフローレートとの差が4〜45g/10分である請求項11のいずれか一項に記載のポリオレフィン系繊維の製造方法。
  13. 請求項1〜のいずれか一項に記載のポリオレフィン系繊維を80質量%以上含有するロープ。
  14. 請求項1〜のいずれか一項に記載のポリオレフィン系繊維を80質量%以上含有するネット。
JP2017540660A 2016-07-29 2017-07-28 ポリオレフィン系繊維及びその製造方法 Expired - Fee Related JP6458873B2 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016149137 2016-07-29
JP2016149137 2016-07-29
JP2017006438 2017-01-18
JP2017006438 2017-01-18
PCT/JP2017/027409 WO2018021522A1 (ja) 2016-07-29 2017-07-28 ポリオレフィン系繊維及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2018021522A1 JPWO2018021522A1 (ja) 2018-07-26
JP6458873B2 true JP6458873B2 (ja) 2019-01-30

Family

ID=61017479

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017540660A Expired - Fee Related JP6458873B2 (ja) 2016-07-29 2017-07-28 ポリオレフィン系繊維及びその製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20190153626A1 (ja)
EP (1) EP3492635B1 (ja)
JP (1) JP6458873B2 (ja)
CN (1) CN109477248B (ja)
WO (1) WO2018021522A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102092934B1 (ko) * 2019-03-21 2020-03-24 코오롱인더스트리 주식회사 내절단성 폴리에틸렌 원사, 그 제조방법, 및 이것을 이용하여 제조된 보호용 제품

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57101023A (en) * 1980-12-10 1982-06-23 Daiwa Spinning Co Ltd Sheath-core composite polyolefin fiber containing inorganic material and its preparation
JPS57128212A (en) * 1981-01-26 1982-08-09 Showa Denko Kk High-density and high-tenacity polyethylene yarn
JP3070694B2 (ja) * 1991-06-11 2000-07-31 三井化学株式会社 超高分子量ポリプロピレン延伸成形体およびその製造方法
JP4305983B2 (ja) * 1998-11-30 2009-07-29 チッソ株式会社 ポリエチレン系繊維およびこれを用いた不織布
JP3318307B2 (ja) * 1999-06-03 2002-08-26 三菱レイヨン株式会社 ポリプロピレンマルチフィラメントの製造方法
JP2002020926A (ja) * 2000-07-04 2002-01-23 Mitsubishi Rayon Co Ltd ポリプロピレンマルチフィラメントの製造方法
JP4204363B2 (ja) * 2003-03-26 2009-01-07 三菱レイヨン株式会社 ポリプロピレン捲縮繊維
JP6122296B2 (ja) * 2012-12-28 2017-04-26 ダイワボウホールディングス株式会社 水硬性材料補強用繊維、その製造方法、及びそれを用いた水硬性硬化体
JP6042762B2 (ja) * 2013-03-29 2016-12-14 帝人株式会社 ポリプロピレン繊維及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3492635A1 (en) 2019-06-05
EP3492635B1 (en) 2021-02-17
CN109477248A (zh) 2019-03-15
JPWO2018021522A1 (ja) 2018-07-26
EP3492635A4 (en) 2019-11-13
CN109477248B (zh) 2021-11-16
US20190153626A1 (en) 2019-05-23
WO2018021522A1 (ja) 2018-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100909559B1 (ko) 고강도 폴리에틸렌 섬유
JP5807456B2 (ja) ポリアミド410繊維およびそれからなる繊維構造体
JP2003013326A (ja) ポリケトン繊維、その製造方法及びポリケトン撚糸物
KR102127495B1 (ko) 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사, 그 제조방법, 및 그것을 이용하여 제조된 타이어 코드
JP4337539B2 (ja) ポリエステル繊維の製造方法、及び溶融紡糸用紡糸口金
JP6458873B2 (ja) ポリオレフィン系繊維及びその製造方法
JP6838282B2 (ja) ポリプロピレン繊維及び同ポリプロピレン繊維の製造方法
JP3734077B2 (ja) 高強度ポリエチレン繊維
JP4570273B2 (ja) ポリケトン繊維、コード及びその製造方法
US10870929B2 (en) Polypropylene fiber and method for manufacturing polypropylene fiber
JP6676895B2 (ja) ポリプロピレン繊維の製造方法と同製造方法により得られるポリプロピレン繊維
KR20100021790A (ko) 산업용 나일론 66 고강력 원사 및 이의 제조방법
KR101982375B1 (ko) 파라형 전방향족 코폴리아미드 연신 섬유 및 그 제조 방법
JP2003278027A (ja) ポリプロピレン繊維及びその製造方法
JP3997613B2 (ja) 高強度ポリプロピレン繊維及びその製造方法
JP6597020B2 (ja) ポリプロピレン繊維の製造方法と高強度のポリプロピレン繊維
KR102241107B1 (ko) 캡플라이 코드 및 이의 제조방법
KR101772586B1 (ko) 고강도 저수축 폴리프로필렌 섬유 및 제조방법
JP7196298B2 (ja) ポリエチレンマルチフィラメント交絡糸およびその製造方法
JP2017193806A (ja) ポリプロピレン繊維及び同ポリプロピレン繊維の製造方法
JP6676896B2 (ja) ポリプロピレン未延伸糸の製造方法及びポリプロピレン繊維の製造方法
JP2022077507A (ja) 芯鞘複合繊維
JPH0931748A (ja) 高強度ポリアミドモノフィラメント及びその製造方法
JP5141870B2 (ja) 弗素系樹脂モノフィラメント、その製造方法および工業織物
JP2010242268A (ja) 高強力ポリヘキサメチレンアジパミド繊維

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170808

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20170830

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180925

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181113

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20181127

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181210

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6458873

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees