JP7273543B2 - 繊維および繊維構造体 - Google Patents
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Description
特許文献3には、4-メチル-1-ペンテン系重合体を含む樹脂組成物からなる繊維が記載れている。
本発明は、破断が起こりにくく、毛羽立ちが少ない繊維を提供することを目的とする。
[1] 4-メチル-1-ペンテン共重合体を含み、下記要件(X-1)~(X-3)を満たす繊維。
(X-1) 伸度が50~300%である。
(X-2) 破断強度が2.0~7.0cN/dtexである。
(X-3) 単糸繊度が0.5~1200dtexである。
[2] 下記要件(A-a)および(A-b)を満たす4-メチル-1-ペンテン(共)重合体(A)5.0~95.0質量部と、
下記要件(B-a)および(B-b)を満たす4-メチル-1-ペンテン共重合体(B)5.0~95.0質量部と
(但し(共)重合体(A)と共重合体(B)との合計を100質量部とする)
を含む4-メチル-1-ペンテン共重合体組成物(X)を含み、
下記要件(X-1)~(X-3)を満たす繊維。
(A-a)4-メチル-1-ペンテンから導かれる構成単位の含有量(U1)が96.0モル%以上100モル%以下であり、
エチレンおよび炭素原子数3~20のα-オレフィン(4-メチル-1-ペンテンを除く)からなる群より選ばれる少なくとも一種のオレフィンから導かれる構成単位の含有量(U2)が0モル%以上4.0モル%以下である(但し、(U1)と(U2)との合計を100モル%とする)。
(A-b)DSCで測定した融点(Tm)が200~240℃である。
(B-a)4-メチル-1-ペンテンから導かれる構成単位の含有量(U3)が73.0モル%以上96.0モル%未満であり、
エチレンおよび炭素原子数3~20のα-オレフィン(4-メチル-1-ペンテンを除く)からなる群より選ばれる少なくとも一種のオレフィンから導かれる構成単位の含有量(U4)が4.0モル%より大きく27.0モル%以下である(但し、(U3)と(U4)との合計を100モル%とする)。
(B-b)DSCで測定した融点(Tm)が230℃未満であるか、またはDSC測定において融点を示すピークが出現しない。
(X-1) 伸度が50~300%である。
(X-2) 破断強度が2.0~7.0cN/dtexである。
(X-3) 単糸繊度が0.5~1200dtexである。
[3] 前記4-メチル-1-ペンテン(共)重合体(A)および前記4-メチル-1-ペンテン共重合体(B)に含まれるエチレンおよび炭素原子数3~20のα-オレフィン(4-メチル-1-ペンテンを除く)から選ばれる少なくとも一種のオレフィンの構成単位が、炭素原子数10以上20以下のα-オレフィンから選ばれる少なくとも一種のα-オレフィンの構成単位である、[2]に記載の繊維。
[4] 前記共重合体組成物(X)中の重合体に含まれる全構成単位に対する、
前記4-メチル-1-ペンテン(共)重合体(A)に含まれるエチレンおよび炭素原子数3~20のα-オレフィン(4-メチル-1-ペンテンを除く)からなる群より選ばれる少なくとも一種のオレフィンから導かれる構成単位と、
前記4-メチル-1-ペンテン共重合体(B)に含まれるエチレンおよび炭素原子数3~20のα-オレフィン(4-メチル-1-ペンテンを除く)からなる群より選ばれる少なくとも一種のオレフィンから導かれる構成単位と
の合計の含有量の比率が、0.5~20モル%である、[2]または[3]に記載の繊維。
[5] [1]~[4]のいずれか一項に記載の繊維を少なくとも一部に含む繊維構造体。
前記4-メチル-1-ペンテン共重合体は、好ましくは、4-メチル-1-ペンテンから導かれる構成単位、およびエチレンおよび炭素原子数3~20のα-オレフィン(4-メチル-1-ペンテンを除く)からなる群より選ばれる少なくとも一種のオレフィンから導かれる構成単位を含む。炭素原子数3~20のα-オレフィンとして具体的には、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、3-メチル-1-ブテン、1-ヘキセン、3-メチル-1-ペンテン、3-エチル-1-ペンテン、4,4-ジメチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ヘキセン、4,4-ジメチル-1-ヘキセン、4-エチル-1-ヘキセン、3-エチル-1-ヘキセン、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-オクタデセンおよび1-エイコセンなどが挙げられる。前記エチレンおよび炭素原子数3~20のα-オレフィンのうち、特に、エチレン、プロピレン、1-ブテン、3-メチル-1-ブテン、1-ヘキセン、3-メチル-1-ペンテン、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-オクタデセンが好ましい。これらのオレフィンは、1種単独でもよく、または2種以上の組み合わせでもよい。
前記繊維は、伸度が50~300%である。伸度は、好ましくは70~280%、より好ましくは100~260%である。繊維の伸度が前記範囲であると、毛羽立ちが少なく、耐久性が良好となるため好ましい。
伸度は、実施例に記載されている方法によって算出された値である。
前記繊維は、破断強度が2.0~7.0cN/dtexである。破断強度は、好ましくは2.0~5.0cN/dtex、より好ましくは2.0~4.0cN/dtexである。繊維の破断強度が前記範囲であると、繊維が破断しにくくなり、耐久性に優れるため好ましい。
破断強度は、実施例に記載されている方法によって算出された値である。
前記繊維は、単糸繊度が0.5~1200dtexである。単糸繊度は、好ましくは1.5~500dtex、より好ましくは4.0~500dtex、さらに好ましくは400~500dtexである。
4-メチル-1-ペンテン(共)重合体(A)は要件(A-a)および(A-b)を満たす。
(A-a)4-メチル-1-ペンテンから導かれる構成単位の含有量(U1)が96.0モル%以上100モル%以下であり、エチレンおよび炭素原子数3~20のα-オレフィン(4-メチル-1-ペンテンを除く)からなる群より選ばれる少なくとも一種のオレフィンから導かれる構成単位の含有量(U2)が0モル%以上4.0モル%以下である(但し、(U1)と(U2)の合計を100モル%とする)。
(A-b)DSCで測定した融点(Tm)が200~240℃である。
4-メチル-1-ペンテン(共)重合体(A)の融点(Tm)は、好ましくは225~240℃、より好ましくは230~240℃である。融点(Tm)は、コモノマー種およびその量を適宜選択することなどにより任意に調整することができる。融点(Tm)が上記範囲内にある場合、得られる共重合体組成物は耐熱性に優れる。
4-メチル-1-ペンテン(共)重合体(A)は、上記要件を満たす限り、(共)重合体が極性モノマーによりグラフト変性されて得られたグラフト変性(共)重合体であってもよい。
4-メチル-1-ペンテン(共)重合体(A)の製造方法としては、例えば、国際公開第01/27124号、国際公開14/050817号等に記載の方法を採用することができる。4-メチル-1-ペンテン(共)重合体(A)の製造方法においては、従来公知の重合触媒を用いることができる。
4-メチル-1-ペンテン共重合体(B)は要件(B-a)および(B-b)を満たす。
(B-a)4-メチル-1-ペンテンから導かれる構成単位の含有量(U3)が73.0モル%以上96.0モル%未満であり、エチレンおよび炭素原子数3~20のα-オレフィン(4-メチル-1-ペンテンを除く)からなる群より選ばれる少なくとも一種のオレフィンから導かれる構成単位の含有量(U4)が4.0モル%より大きく27.0モル%以下である(但し、(U3)と(U4)の合計を100モル%とする)。
コモノマー組成は、IRまたは13C-NMRにより測定することができる。
4-メチル-1-ペンテン共重合体(B)は、要件(B-a)および(B-b)を満たす限り、エチレンおよび炭素数3~20のα-オレフィン以外の、他のモノマーに由来する構成単位を有してもよい。他のモノマーに由来する構成単位の含有量の上限値は、(U3)と(U4)の合計100質量%に対して、例えば10質量%以下、好ましくは5質量%以下である。
融点(Tm)は、示差走査型熱量測定(昇温速度:10℃/分)によって決定される。
4-メチル-1-ペンテン共重合体(B)は、融点(Tm)が225℃未満であるか、またはDSC測定において融点を示すピークが出現しないことが好ましく、融点(Tm)が223℃未満であるか、またはDSC測定において融点を示すピークが出現しないことがより好ましい。
4-メチル-1-ペンテン共重合体(B)は、後述するオレフィン重合用触媒の存在下、4-メチル-1-ペンテンとエチレンおよび炭素原子数3~20のα-オレフィン(4-メチル-1-ペンテンを除く)から選ばれる少なくとも1種のオレフィンとを共重合することで得ることができる。
オレフィン重合用触媒としては、
(A)架橋メタロセン化合物と、
(B)(b-1) 有機アルミニウムオキシ化合物、
(b-2) 前記メタロセン化合物(A)と反応してイオン対を形成する化合物、および
(b-3) 有機アルミニウム化合物
から選ばれる少なくとも1種以上の化合物と
を含む触媒が好ましい。
架橋メタロセン化合物(A)は、一般式[A1]で表される化合物が好ましく、一般式[A2]で表される化合物がより好ましい。
R1からR10およびR1bからR12bにおける炭化水素基としては、例えば、直鎖状炭化水素基、分岐状炭化水素基、環状飽和炭化水素基、環状不飽和炭化水素基、飽和炭化水素基が有する1または2以上の水素原子を環状不飽和炭化水素基に置換してなる基が挙げられる。炭化水素基の炭素数は、通常1~20、好ましくは1~15、より好ましくは1~10である。
R2からR10およびR2bからR12bまでの置換基のうち、2つの置換基(例:R2bとR3b、R3bとR4b、R5bとR6b、R6bとR7b、R8bとR9b、R9bとR10b、R10bとR11b、R11bとR12b)が互いに結合して環を形成していてもよく、前記環形成は、分子中に2箇所以上存在してもよい。
R9bは炭化水素基であることがより好ましく、R9bは直鎖状アルキル基、分岐状アルキル基等の炭素数2以上のアルキル基、シクロアルキル基またはシクロアルケニル基であることがさらに好ましく、R9bは炭素数2以上のアルキル基であることがとりわけ好ましい。また、合成上の観点からは、R10bおよびR11bは水素原子であることも好ましい。
R12bは、炭化水素基であることが好ましく、アルキル基であることが特に好ましい。
Mは第4族遷移金属であり、例えばTi、ZrまたはHfであり、好ましくはZrまたはHfであり、特に好ましくはZrである。
Qはハロゲン原子、炭化水素基、炭素数10以下の中性の共役もしくは非共役ジエン、アニオン配位子または孤立電子対で配位可能な中性配位子を示す。
Qでのハロゲン原子としては、例えば、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。
nは1~3の整数であり、好ましくは1または2であり、より好ましくは1である。nが上記値であることが、生成する重合体を効率的に得る観点から好ましい。
以上、一般式[A2]または[A3]で表される架橋メタロセン化合物の構成、すなわちR1~R10、R1b~R12b、M、n、Qおよびjについて、好ましい態様を説明した。本発明では、それぞれの好適態様の任意の組合せも好ましい態様である。このような架橋メタロセン化合物は、上記物性を有する本発明の重合体を得るために好適に使用することができる。
《有機アルミニウムオキシ化合物(b-1)》
有機アルミニウムオキシ化合物(b-1)としては、一般式[B1]で表される化合物および一般式[B2]で表される化合物等の従来公知のアルミノキサン、一般式[B3]で表される構造を有する修飾メチルアルミノキサン、一般式[B4]で表されるボロン含有有機アルミニウムオキシ化合物が例示される。
具体的には一般式[B1]または[B2]で表される化合物等のようなベンゼンに対して不溶性または難溶性の化合物とは異なり、MMAOは脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素および芳香族炭化水素に溶解するものである。
上記例示の有機アルミニウムオキシ化合物(b-1)は、単独で用いてもよく2種以上を併用して用いてもよい。
架橋メタロセン化合物(A)と反応してイオン対を形成する化合物(b-2)(以下、「イオン性化合物(b-2)」ともいう。)としては、特開平1-501950号公報、特開平1-502036号公報、特開平3-179005号公報、特開平3-179006号公報、特開平3-207703号公報、特開平3-207704号公報、特開2004-51676号公報、米国特許第5321106号等に記載された、ルイス酸、イオン性化合物、ボラン化合物およびカルボラン化合物が例示される。さらに、ヘテロポリ化合物およびイソポリ化合物も例示される。これらの中では、イオン性化合物(b-2)としては、一般式[B5]で表される化合物が好ましい。
カルベニウム塩としては、トリフェニルカルベニウムテトラフェニルボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(3,5-ジトリフルオロメチルフェニル)ボレート、トリス(4-メチルフェニル)カルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリス(3,5-ジメチルフェニル)カルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートが例示される。
アンモニウム塩としては、トリアルキルアンモニウム塩、N,N-ジアルキルアニリニウム塩、ジアルキルアンモニウム塩が例示される。
イオン性化合物(b-2)は、単独で用いてもよく2種以上を併用して用いてもよい。
有機アルミニウム化合物(b-3)としては、一般式[B6]で表される有機アルミニウム化合物、一般式[B7]で表される周期表第1族金属とアルミニウムとの錯アルキル化物が例示される。
式[B6]において、RaおよびRbはそれぞれ独立に炭素数1~15、好ましくは1~4の炭化水素基であり、Xはハロゲン原子であり、mは0<m≦3、nは0≦n<3、pは0≦p<3、qは0≦q<3の数であり、かつm+n+p+q=3である。
式[B7]において、M2はLi、NaまたはKであり、複数あるRaはそれぞれ独立に炭素数1~15、好ましくは1~4の炭化水素基である。
オレフィン重合用触媒の成分として、担体(C)を用いてもよい。担体(C)は、無機化合物または有機化合物であって、顆粒状または微粒子状の固体である。
無機化合物としては、多孔質酸化物、無機ハロゲン化物、粘土鉱物、粘土(通常は該粘土鉱物を主成分として構成される。)、イオン交換性層状化合物(大部分の粘土鉱物はイオン交換性層状化合物である。)が例示される。多孔質酸化物としては、SiO2、Al2O3、MgO、ZrO、TiO2、B2O3、CaO、ZnO、BaO、ThO2;これらの酸化物を含む複合物または混合物が例示される。複合物または混合物としては、天然または合成ゼオライト、SiO2-MgO、SiO2-Al2O3、SiO2-TiO2、SiO2-V2O5、SiO2-Cr2O3、SiO2-TiO2-MgOが例示される。これらの中では、SiO2およびAl2O3の何れか一方または双方の成分を主成分とする多孔質酸化物が好ましい。
無機化合物の中では、粘土鉱物および粘土が好ましく、モンモリロナイト群、バーミキュライト、ヘクトライト、テニオライトおよび合成雲母が特に好ましい。
有機化合物としては、粒径が10~300μmの範囲にある顆粒状または微粒子状の固体が例示される。具体的には、エチレンと炭素数3~20のα-オレフィンを主成分として合成される(共)重合体;ビニルシクロヘキサン、スチレンを主成分として合成される(共)重合体;これら(共)重合体の変成体が例示される。
オレフィン重合用触媒の成分として、有機化合物成分(D)を用いてもよい。有機化合物成分(D)は、必要に応じて、α-オレフィンの重合反応における重合性能およびオレフィン重合体の物性を向上させる目的で使用される。有機化合物成分(D)としては、アルコール類、フェノール性化合物、カルボン酸、リン化合物、スルホン酸塩が例示される。
オレフィン重合用触媒を用いてオレフィンの重合を行うに際して、オレフィン重合用触媒を構成しうる各成分の使用量は以下のとおりである。また、オレフィン重合用触媒において、各成分の含有量を以下のとおりに設定することができる。
4-メチル-1-ペンテン共重合体(B)の製造において、重合は、溶液重合、懸濁重合等の液相重合法または気相重合法のいずれにおいても実施できる。液相重合法において用いられる不活性炭化水素媒体としては、例えば、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、灯油等の脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタン等の脂環族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;エチレンクロリド、クロルベンゼン、ジクロロメタン等のハロゲン化炭化水素が挙げられる。不活性炭化水素媒体は1種単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。また、重合に供給されうる液化オレフィン自身を溶媒として用いる、いわゆるバルク重合法を用いることもできる。
当該製造方法で得られた重合体に対しては、上記方法で合成した後に、必要に応じて公知の触媒失活処理工程、触媒残渣除去工程、乾燥工程等の後処理工程を行ってよい。
4-メチル-1-ペンテン共重合体組成物(X)における4-メチル-1-ペンテン(共)重合体(A)および4-メチル-1-ペンテン共重合体(B)の含有量の比率は、(共)重合体(A)および共重合体(B)の合計を100質量部として、4-メチル-1-ペンテン(共)重合体(A)が5.0~95.0質量部、好ましくは40.0~85.0質量部、より好ましくは45.0~70.0質量部であり、4-メチル-1-ペンテン共重合体(B)が5.0~95.0質量部であり、好ましくは15.0~60.0質量部、より好ましくは30.0~55.0質量部である。
4-メチル-1-ペンテン共重合体組成物(X)は、融点(Tm)が、好ましくは200~240℃であり、より好ましくは225~240℃である。
他の重合体(D)としては、本発明の4-メチル-1-ペンテン(共)重合体(A)および4-メチル-1-ペンテン共重合体(B)とは異なる熱可塑性樹脂を広く用いることができる。他の重合体(D)の含有量は、共重合体組成物(X)の総質量に対して、30質量%以下であることが好ましく、20質量%以下であることがより好ましく、10質量%以下であることがさらに好ましい。
熱可塑性ポリオレフィン系樹脂:例えば、低密度、中密度、高密度ポリエチレン、高圧法低密度ポリエチレン等のポリエチレン、アイソタクティックポリプロピレン、シンジオタクティックポリプロピレン等のポリプロピレン、ポリ1-ブテン、ポリ4-メチル-1-ペンテン、ポリ3-メチル-1-ペンテン、ポリ3-メチル-1-ブテン、エチレン・α-オレフィン共重合体、プロピレン・α-オレフィン共重合体、1-ブテン・α-オレフィン共重合体、4-メチル-1-ペンテン・α-オレフィン共重合体、環状オレフィン共重合体、塩素化ポリオレフィン、およびこれらのオレフィン系樹脂を変性した変性ポリオレフィン樹脂;
熱可塑性ポリアミド系樹脂:例えば、脂肪族ポリアミド(ナイロン6、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン612);
熱可塑性ポリエステル系樹脂:例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエステル系エラストマー;
熱可塑性ビニル芳香族系樹脂:例えば、ポリスチレン、ABS樹脂、AS樹脂、スチレン系エラストマー(スチレン・ブタジエン・スチレンブロックポリマー、スチレン・イソプレン・スチレンブロックポリマー、スチレン・イソブチレン・スチレンブロックポリマー、これらの水素添加物);
熱可塑性ポリウレタン;塩化ビニル樹脂;塩化ビニリデン樹脂;アクリル樹脂;エチレン・酢酸ビニル共重合体等の酢酸ビニル共重合体;エチレン・メタクリル酸アクリレート共重合体;アイオノマー;エチレン・ビニルアルコール共重合体;ポリビニルアルコール;フッ素系樹脂;ポリカーボネート;ポリアセタール;ポリフェニレンオキシド;ポリフェニレンサルファイドポリイミド;ポリアリレート;ポリスルホン;ポリエーテルスルホン;ロジン系樹脂;テルペン系樹脂および石油樹脂;
共重合体ゴム:例えば、エチレン・α-オレフィン・ジエン共重合体、プロピレン・α-オレフィン・ジエン共重合体、1-ブテン・α-オレフィン・ジエン共重合体、ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、ネオプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、ポリイソブチレンゴム、天然ゴム、シリコーンゴム;
等が例示される。上述した熱可塑性ポリオレフィン系樹脂のうち、例えばポリエチレン、ポリプロピレンは結晶核剤として用いることもでき、その場合の好ましい含有量は共重合体組成物(X)の総質量に対して、0.001~5質量%である。
他の重合体(D)は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
添加剤(C)としては、例えば、核剤、アンチブロッキング剤、顔料、染料、充填剤、滑剤、可塑剤、離型剤、酸化防止剤、難燃剤、紫外線吸収剤、抗菌剤、界面活性剤、帯電防止剤、耐候安定剤、耐熱安定剤、スリップ防止剤、発泡剤、結晶化助剤、防曇剤、老化防止剤、塩酸吸収剤、衝撃改良剤、架橋剤、共架橋剤、架橋助剤、粘着剤、軟化剤、加工助剤が挙げられる。
添加剤(C)の含有量は、本発明の目的を損なわない範囲内で用途に応じて、特に限定されないが、共重合体組成物(X)の総質量に対して、配合される添加剤それぞれについて0.001~30質量%であることが好ましい。
抗菌剤としては、例えば、4級アンモニウム塩、ピリジン系化合物、有機酸、有機酸エステル、ハロゲン化フェノール、有機ヨウ素が挙げられる。
有機ペルオキシドとしては、例えば、ジクミル有機ペルオキシド、ジ-tert-ブチル有機ペルオキシド、2,5-ジメチル-2,5-ジ-(tert-ブチルペルオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ-(tert-ブチルペルオキシ)ヘキシン-3、1,3-ビス(tert-ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン、1,1-ビス(tert-ブチルペルオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、n-ブチル-4,4-ビス(tert-ブチルペルオキシ)バレレート、ベンゾイル有機ペルオキシド、p-クロロベンゾイルペルオキシド、2,4-ジクロロベンゾイル有機ペルオキシド、tert-ブチルペルオキシベンゾエート、tert-ブチルペルベンゾエート、tert-ブチルペルオキシイソプロピルカーボネート、ジアセチル有機ペルオキシド、ラウロイル有機ペルオキシド、tert-ブチルクミル有機ペルオキシドが挙げられる。
4-メチル-1-ペンテン共重合体組成物(X)の製造方法は特に限定されないが、例えば、4-メチル-1-ペンテン(共)重合体(A)、4-メチル-1-ペンテン共重合体(B)と、必要に応じて他の任意成分とを上述の添加割合で混合したのち、溶融混練して得られる。
例えば、混練機にて混練を行う部分のシリンダ温度は、通常220~320℃、好ましくは250~300℃である。温度が220℃よりも低いと溶融不足により混練が不十分となり、共重合体組成物の物性の向上が見られにくい。一方、温度が320℃よりも高いと、4-メチル-1-ペンテン(共)重合体(A)および4-メチル-1-ペンテン共重合体(B)等の成分の熱分解が起こる場合がある。混練時間は、通常0.1~30分間、特に好ましくは0.5~5分間である。混練時間が0.1分に満たないと十分に溶融混練が行われず、また、混練時間が30分を超えると4-メチル-1-ペンテン(共)重合体(A)および4-メチル-1-ペンテン共重合体(B)等の成分の熱分解が起こる場合がある。
本発明の4-メチル-1-ペンテン共重合体または4-メチル-1-ペンテン共重合体組成物(X)を含む繊維は、例えば、上述した4-メチル-1-ペンテン系重合体を含む樹脂組成物を溶融したものを紡糸口金に通して押出すことにより、モノフィラメント、マルチフィラメント、フラットヤーン、カットファイバー、不織布として製造することにより得ることができる。
上記方法で得られた繊維を使用して、湿式抄造法、シンタリング法、ニードルパンチ法、カード法、クロスレイヤー法、ランダムウエーバー法、エアーフォーミング法等で不織布を製造することができる。
本発明の繊維は、繊維の極細化が可能であるため、緻密な構造をもつ不織布からなる各種フィルター、マスク、バッテリーセパレータ、断熱材などの用途に好適である。
本発明の繊維は、伸度が小さいため、破断が起こりにくく、毛羽立ちが少ない。この特徴を利用して、本発明の繊維を含む有用な繊維構造体を得ることができる。
〔単糸繊度〕
温度20℃、湿度65%RHの環境下において、INTEC製電動検尺機を用いて繊維100mをかせ取りした。得られたかせの質量を測定し、下記式を用いて繊度(dtex)を算出した。なお、測定は1試料につき5回行い、その平均値を総繊度とした。
総繊度(dtex)=繊維100mの質量(g)×100
得られた繊度の値を繊維のフィラメント数で除算し、その値を単糸繊度とした。
強度および伸度は、実施例によって得られたポリメチルペンテン繊維を試料とし、JIS L1013:1999(化学繊維フィラメント糸試験方法)8.5に準じて算出した。温度20℃、湿度65%RHの環境下において、島津製作所製オートグラフAG-50NISMS型を用いて、初期試料長20cm、引張速度20cm/分の条件で引張試験を行った。最大荷重を示す点の応力(cN)を繊度(dtex)で除して破断強度(cN/dtex)を算出し、最大荷重を示す点の伸び(L1)と初期試料長(L0)を用いて下記式によって伸度(%)を算出した。測定は1試料につき10回行い、その平均値を強度および伸度とした。
伸度(%)={(L1-L0)/L0}×100
セイコーインスツルメンツ社製DSC測定装置(DSC220C)により、発熱・吸熱曲線を求め、昇温時の最大融解ピーク位置の温度を融点Tmとした。
測定は、以下のようにして行った。試料約5mgを測定用アルミパンにつめ、10℃/分の加熱速度で20℃から280℃に昇温し、280℃で5分間保持した後、10℃/分の冷却速度で20℃まで降温し、20℃で5分間保持した後、再度10℃/分の加熱速度で20℃から280℃に昇温し、再度50℃/分の冷却速度で50℃まで降温した。2回目の昇温時に発現した融解ピークを、融点(Tm)とした。
メルトフローレート(MFR)は、ASTM D1238に準拠して260℃、5kg荷重下で測定した。
国際公開第2014/050817号の合成例4に従い、(8‐オクタメチルフルオレン-12'-イル-(2-(アダマンタン-1-イル)-8-メチル-3,3b,4,5,6,7,7a,8-オクタヒドロシクロペンタ[a]インデン))ジルコニウムジクロライドを合成した。この化合物を「メタロセン化合物(a)」とも記載する。
充分に乾燥し窒素置換したシュレンク管に磁気攪拌子を入れ、メタロセン化合物(a)5.0μmolを入れ、修飾メチルアルミノキサンの懸濁液300eq/cat.(n-ヘキサン溶媒、アルミニウム原子換算で1.50mmol)を攪拌しながら23℃で加え、メタロセン化合物(a)の濃度が1μmol/mLとなる量のヘプタンを加えて触媒液を調製した。
1-ヘキサデセンと1-オクタデセンの含有量が表1または表2に示す数値となるように、4-メチル-1-ペンテンおよびリニアレン168の装入量を変更した以外は、製造例1と同様にして、4-メチル-1-ペンテン/1-ヘキサデセン/1-オクタデセン共重合体(A2)、(A3)、(A7)および(B1)~(B4)を得た。
国際公開第2006/054613号の比較例7において、4-メチル-1-ペンテンと1-デセンとの割合を変更し、1-デセンの含有量が表1に示す数値となるようにすることによって、4-メチル-1-ペンテン/1-デセン共重合体(A4)~(A6)を得た。
製造例1と同様に、共重合体(A4)~(A6)の融点(Tm)およびメルトフローレート(MFR)を測定した結果を表1に示す。
充分に乾燥し窒素置換したシュレンク管に磁気攪拌子を入れ、メタロセン化合物(a)5.0μmolを入れ、修飾メチルアルミノキサンの懸濁液300eq/cat.(n-ヘキサン溶媒、アルミニウム原子換算で1.50mmol)を攪拌しながら23℃で加え、メタロセン化合物(a)の濃度が1μmol/mLとなる量のヘプタンを加えて触媒液を調製した。
製造例1と同様に、共重合体(B´1)の融点(Tm)およびメルトフローレート(MFR)を測定した結果を表2に示す。
表3に記載の割合で、上記共重合体(A1)~(A3)と共重合体(B1)~(B4)とを混合して、4-メチル-1-ペンテン共重合体組成物(X)を得た。
得られた4-メチル-1-ペンテン系共重合体(X)を、東洋精機株式会社製キャピラリーレオメーター(キャピログラフ1B、バレル径10mmφ)に供し、設定温度270℃の条件で、穴径1mm(円形)、穴数1のノズルより、シリンダ-速度10mm/minで溶融ポリマーを溶融押出し、紡出糸を23℃で冷却しながら巻取速度10m/minで巻取り、未延伸糸を得た。次いで、加熱延伸機(井元製作所株式会社製)を用いて、送りライン速度0.2m/min、95~100℃の延伸温度で、延伸倍率3.0倍にて延伸し、延伸糸を得た。
得られた延伸糸の伸度、破断強度および単糸繊度を上記測定方法により測定した。測定結果を表3に示す。
表3に記載の割合で、上記共重合体(A4)と共重合体(B´1)とを混合して、4-メチル-1-ペンテン共重合体組成物を得た。
得られた4-メチル-1-ペンテン共重合体組成物を用いて、実施例1と同様の方法で延伸糸を得た。
得られた延伸糸の伸度、破断強度および単糸繊度を上記測定方法により測定した。測定結果を表3に示す。
上記共重合体(A5)~(A7)を用いて、実施例1と同様の方法で延伸糸を得た。
得られた延伸糸の伸度、破断強度および単糸繊度を上記測定方法により測定した。測定結果を表3に示す。
Claims (4)
- 下記要件(A-a)および(A-b)を満たす4-メチル-1-ペンテン(共)重合体(A)5.0~95.0質量部と、
下記要件(B-a)および(B-b)を満たす4-メチル-1-ペンテン共重合体(B)5.0~95.0質量部と
(但し(共)重合体(A)と共重合体(B)との合計を100質量部とする)
を含む4-メチル-1-ペンテン共重合体組成物(X)を含み、
下記要件(X-1)~(X-3)を満たす繊維。
(A-a)4-メチル-1-ペンテンから導かれる構成単位の含有量(U1)が96.0モル%以上100モル%以下であり、
エチレンおよび炭素原子数3~20のα-オレフィン(4-メチル-1-ペンテンを除く)からなる群より選ばれる少なくとも一種のオレフィンから導かれる構成単位の含有量(U2)が0モル%以上4.0モル%以下である(但し、(U1)と(U2)との合計を100モル%とする)。
(A-b)DSCで測定した融点(Tm)が200~240℃である。
(B-a)4-メチル-1-ペンテンから導かれる構成単位の含有量(U3)が73.0モル%以上96.0モル%未満であり、
エチレンおよび炭素原子数3~20のα-オレフィン(4-メチル-1-ペンテンを除く)からなる群より選ばれる少なくとも一種のオレフィンから導かれる構成単位の含有量(U4)が4.0モル%より大きく27.0モル%以下である(但し、(U3)と(U4)との合計を100モル%とする)。
(B-b)DSCで測定した融点(Tm)が230℃未満であるか、またはDSC測定において融点を示すピークが出現しない。
(X-1) 伸度が50~300%である。
(X-2) 破断強度が2.0~7.0cN/dtexである。
(X-3) 単糸繊度が0.5~1200dtexである。 - 前記4-メチル-1-ペンテン(共)重合体(A)および前記4-メチル-1-ペンテン共重合体(B)に含まれるエチレンおよび炭素原子数3~20のα-オレフィン(4-メチル-1-ペンテンを除く)から選ばれる少なくとも一種のオレフィンの構成単位が、炭素原子数10以上20以下のα-オレフィンから選ばれる少なくとも一種のα-オレフィンの構成単位である、請求項1に記載の繊維。
- 前記共重合体組成物(X)中の重合体に含まれる全構成単位に対する、
前記4-メチル-1-ペンテン(共)重合体(A)に含まれるエチレンおよび炭素原子数3~20のα-オレフィン(4-メチル-1-ペンテンを除く)からなる群より選ばれる少なくとも一種のオレフィンから導かれる構成単位と、
前記4-メチル-1-ペンテン共重合体(B)に含まれるエチレンおよび炭素原子数3~20のα-オレフィン(4-メチル-1-ペンテンを除く)からなる群より選ばれる少なくとも一種のオレフィンから導かれる構成単位と
の合計の含有量の比率が、0.5~20.0モル%である、請求項1または2に記載の繊維。 - 請求項1~3のいずれか一項に記載の繊維を少なくとも一部に含む繊維構造体。
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