JPS63249732A - 熱可塑性樹脂製繊維のゾ−ンドロ−イング方法 - Google Patents
熱可塑性樹脂製繊維のゾ−ンドロ−イング方法Info
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- JPS63249732A JPS63249732A JP7767687A JP7767687A JPS63249732A JP S63249732 A JPS63249732 A JP S63249732A JP 7767687 A JP7767687 A JP 7767687A JP 7767687 A JP7767687 A JP 7767687A JP S63249732 A JPS63249732 A JP S63249732A
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Landscapes
- Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は熱可塑性樹脂を原料として、高弾性。
高強度の繊維を容易に製造することが出来るゾーンドロ
ーイング方法に関する。
ーイング方法に関する。
近年、ゴルフ用具、その他種々な分野において、機械的
特性の優れた繊維に対する要求が１１１まり、これに伴
いフレキシブルなポリマーから高弾性。
特性の優れた繊維に対する要求が１１１まり、これに伴
いフレキシブルなポリマーから高弾性。
高強度の繊維を製造する研究が行なわれている。
従来、このような繊維の製造技術としては、次のような
ものが発表されている。すなわち、（ａ）高圧押出し法
［例えば、ジ１７−ナル・オブ・ポリマーサイエンス、
ボリマーフィジックスエデツシＪン（Ｊ、Ｐｏｌｙｍ、
Ｓｃｉ、Ｐｏｌｙｍ、Ｐｈｙｓ、Ｅｄ ） １２゜６３
５ （１９７４） フ 、 （ｂｌダイ延伸法［例えば、ジャーナル・オブ・ポリマ
ー・エンジニアリング・サイエンス（Ｊ、Ｏｆ、Ｐｏ１
ｙ、Ｅｎｇ、Ｓｃｉ ） η＞、 １２２９
（１９８１）コ 、（Ｃ）ゲル紡糸法［例えば、Ｊ、
Ｓｍｏｏｋ ａｎｄ Ａ、Ｊ、Ｐｅｎｎ１ｇ５．Ｐｏｌ
ｙｍｅｒ −Ｂｕｌｌ、 ９７５ （１９８３）
］、（ｄ）高速による溶融紡糸法［例えば、繊維学会誌
、ηＴ−２０８（１９７７） ］、 （ｅ）ゾーン・延伸、熱処理法［例えば、ジャーナル・
オブ・アプライド・ポリマー・サイエンス、（Ｊ、Ｐｏ
ｌｙｍ、Ｓｃｉ ） Ｖｏｌ ２６． ’１９５１〜１
９６０ （１９８１）、［１学会誌Ｖｏｌ ４０． Ｎ
ｏ、９ （１９８４） 、特公昭５７−１９３５１３号
公報、特公昭６０− ２４８５２号公報］ などがある。
ものが発表されている。すなわち、（ａ）高圧押出し法
［例えば、ジ１７−ナル・オブ・ポリマーサイエンス、
ボリマーフィジックスエデツシＪン（Ｊ、Ｐｏｌｙｍ、
Ｓｃｉ、Ｐｏｌｙｍ、Ｐｈｙｓ、Ｅｄ ） １２゜６３
５ （１９７４） フ 、 （ｂｌダイ延伸法［例えば、ジャーナル・オブ・ポリマ
ー・エンジニアリング・サイエンス（Ｊ、Ｏｆ、Ｐｏ１
ｙ、Ｅｎｇ、Ｓｃｉ ） η＞、 １２２９
（１９８１）コ 、（Ｃ）ゲル紡糸法［例えば、Ｊ、
Ｓｍｏｏｋ ａｎｄ Ａ、Ｊ、Ｐｅｎｎ１ｇ５．Ｐｏｌ
ｙｍｅｒ −Ｂｕｌｌ、 ９７５ （１９８３）
］、（ｄ）高速による溶融紡糸法［例えば、繊維学会誌
、ηＴ−２０８（１９７７） ］、 （ｅ）ゾーン・延伸、熱処理法［例えば、ジャーナル・
オブ・アプライド・ポリマー・サイエンス、（Ｊ、Ｐｏ
ｌｙｍ、Ｓｃｉ ） Ｖｏｌ ２６． ’１９５１〜１
９６０ （１９８１）、［１学会誌Ｖｏｌ ４０． Ｎ
ｏ、９ （１９８４） 、特公昭５７−１９３５１３号
公報、特公昭６０− ２４８５２号公報］ などがある。
しかし、（ａ）の高圧押出し法、（ｂ）のダイ延伸法は
、引張力が原料側に加える高圧に比べて非常に小さく補
助的である。そのため、口金付近において分子鎖が糸く
ず状につまる危険があり、分子鎖の配向は容易でない。
、引張力が原料側に加える高圧に比べて非常に小さく補
助的である。そのため、口金付近において分子鎖が糸く
ず状につまる危険があり、分子鎖の配向は容易でない。
（Ｃ）のゲル紡糸法は、溶融工程で右別溶媒を用いるた
め、非常にコスト高になり、また、大圏の右礪溶媒を用
いるため後処理の問題も残り、工業化による大量生産の
可能性が少ないうえ、得られるｔＪｌｉｒＩｆｌの弾性
率は、せいぜい４０〜６０ギガパスカル（ＧＰａ ）程
度に止まる。
め、非常にコスト高になり、また、大圏の右礪溶媒を用
いるため後処理の問題も残り、工業化による大量生産の
可能性が少ないうえ、得られるｔＪｌｉｒＩｆｌの弾性
率は、せいぜい４０〜６０ギガパスカル（ＧＰａ ）程
度に止まる。
（ｄ）高速による溶融紡糸法は、高速、凍結などの手段
によって分子鎖のｕｎｒｏｌｄｉｎｇを促進さけるので
、得られた１１雑は安定な結晶組織を形成させることが
できず、非晶構造になり易い欠点がある。
によって分子鎖のｕｎｒｏｌｄｉｎｇを促進さけるので
、得られた１１雑は安定な結晶組織を形成させることが
できず、非晶構造になり易い欠点がある。
（ｅ）のゾーン延伸熱処理法は、特公昭６〇−２４８５
２号に、非晶質あるいは可能な限り低結晶性の原１雑を
、ゾーン延伸およびゾーン熱処理することにより、高弾
性、高強度のＪｌｌ雑を１ｑる方法が記載されているが
、延伸後に熱処理を必要とし、二度の操作を伴う難点が
あり、さらに、（（１られた繊維の弾性率も低いものに
とどまる。また前に示した繊維学会誌による発表を含め
て、もともとが実験室的なもので、工業的規模での連続
化は難しい。ざらに、原料となるポリマーロ゛ツドに一
定荷重をかけて延伸させるので、原料ロッド横断面積の
不均一により、印加応力が不均一となり、延伸したｍｔ
ｄｉの断面積がバラついたり破断したりする問題があっ
た。
２号に、非晶質あるいは可能な限り低結晶性の原１雑を
、ゾーン延伸およびゾーン熱処理することにより、高弾
性、高強度のＪｌｌ雑を１ｑる方法が記載されているが
、延伸後に熱処理を必要とし、二度の操作を伴う難点が
あり、さらに、（（１られた繊維の弾性率も低いものに
とどまる。また前に示した繊維学会誌による発表を含め
て、もともとが実験室的なもので、工業的規模での連続
化は難しい。ざらに、原料となるポリマーロ゛ツドに一
定荷重をかけて延伸させるので、原料ロッド横断面積の
不均一により、印加応力が不均一となり、延伸したｍｔ
ｄｉの断面積がバラついたり破断したりする問題があっ
た。
また、装置的にも極小部分のみを加熱することは困難な
ため、加熱部分に隣接して冷却部を設け、加熱部分を小
さくする方法もあるが、ヒーターによる加熱に際しては
、特にポリエチレン等のように熱伝導率の悪い樹脂の場
合、非常にゆっくりとした速度で延伸しなければならな
い。また、特公昭５７−１９３５１３号の方法では、極
小部分を加熱しないため、ネッキングにより配向した分
子鎖が緩和してしまう。
ため、加熱部分に隣接して冷却部を設け、加熱部分を小
さくする方法もあるが、ヒーターによる加熱に際しては
、特にポリエチレン等のように熱伝導率の悪い樹脂の場
合、非常にゆっくりとした速度で延伸しなければならな
い。また、特公昭５７−１９３５１３号の方法では、極
小部分を加熱しないため、ネッキングにより配向した分
子鎖が緩和してしまう。
このように、従来の方法にあっては分子和尚の問題があ
るなど、その工業化や製品品質などに難点が多く、かつ
コストも非常に高いものとなり、工業化は非常に困難で
あり、十分その目的を達成していないのが現状である。
るなど、その工業化や製品品質などに難点が多く、かつ
コストも非常に高いものとなり、工業化は非常に困難で
あり、十分その目的を達成していないのが現状である。
本発明賃らは上記従来の問題点を解決するため鋭意研究
を行なった結果、レーザー光線をスポット的に照射する
ことによって熱可塑性樹脂ＩＩＩ枠体の狭い範囲を内部
発熱させて瞬時に加熱することが出来ることを知見した
。
を行なった結果、レーザー光線をスポット的に照射する
ことによって熱可塑性樹脂ＩＩＩ枠体の狭い範囲を内部
発熱させて瞬時に加熱することが出来ることを知見した
。
本発明は、上記の知見に基づいてなされたもので、熱可
塑性樹脂細棒体から高弾性、高強度の繊維を極めて効率
よくつくることが可能なゾーンドローイング方法を提供
することを目的とする。
塑性樹脂細棒体から高弾性、高強度の繊維を極めて効率
よくつくることが可能なゾーンドローイング方法を提供
することを目的とする。
本発明は上記の目的を達成すべくなされたもので、その
要旨は、熱可塑性樹脂製繊維にテンションをかけながら
移動させ、加熱下に延伸するにあたり、該繊維の長さ方
向に２０１１ＪＲないし５．０ｍ＋＋の極小部分にレー
ザー光線を照射させ、かつ該極小部分を熱可塑性樹脂の
融点以下であるが、ガラス転移点よりも高い温度で延伸
を行なう熱可塑性樹脂製＄１１１のゾーンドローイング
方法にある。
要旨は、熱可塑性樹脂製繊維にテンションをかけながら
移動させ、加熱下に延伸するにあたり、該繊維の長さ方
向に２０１１ＪＲないし５．０ｍ＋＋の極小部分にレー
ザー光線を照射させ、かつ該極小部分を熱可塑性樹脂の
融点以下であるが、ガラス転移点よりも高い温度で延伸
を行なう熱可塑性樹脂製＄１１１のゾーンドローイング
方法にある。
以下本発明を説明する。
本発明に使用される熱可塑性樹脂は、合成樹脂分野にお
いて広く使用されているもので、例えばポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリエチレンプレフタレート、ポリア
ミド樹脂（ナイロン）等があげられる。
いて広く使用されているもので、例えばポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリエチレンプレフタレート、ポリア
ミド樹脂（ナイロン）等があげられる。
また、レーザー光線としては、通常のものがいずれも使
用できる。例えばＣＯ２レーザ−（波長１０．６帽）、
或いはＹＡＧ （波長１．０６ｔｓ）、ルビー（波長
０．９４３ｕＭ）等の固体レーザーがあげられるが、特
にＣＯ２レーザーは樹脂に対する吸収が最もよく好適で
ある。
用できる。例えばＣＯ２レーザ−（波長１０．６帽）、
或いはＹＡＧ （波長１．０６ｔｓ）、ルビー（波長
０．９４３ｕＭ）等の固体レーザーがあげられるが、特
にＣＯ２レーザーは樹脂に対する吸収が最もよく好適で
ある。
上記レーザー光線はビームをしぼることによって、数十
ミクロン〜５ ｍｍスポットと、任意に照射部分の大き
さが変えることが出来る。
ミクロン〜５ ｍｍスポットと、任意に照射部分の大き
さが変えることが出来る。
次にレーザー光線を用いる熱可塑性栂脂細棒体く以下棒
体という）のゾーンドローイング方法を説明する。
体という）のゾーンドローイング方法を説明する。
第１図は本発明の方法を実施する装置の一例を示すもの
で、図中符丹１，２はぞれぞれモータ（図示せず）によ
って駆動される送出しロールおよび谷取りロールである
。上記送出しロール１には棒体３が巻回されており、巻
取りロール２に向って送出されるが、その中間に、１１
３いで、棒体３の（折重部分３ａが、レーザー光線発生
器４の導波管５から出るレーザー光線によってスポット
照射され、極小部分３ａの温度が棒体の融点未満で、ガ
ラス転移点を越える温度に加熱され、連続的に延伸され
る。なお６は、押えロールである。この際、送り出しロ
ール１による送出し速度をＡ ｍｍ ／ ｍ ｉ ｎ、
巻取り速度をＢ ｍｍ ／ ｍ ｉ ｎとすると、棒体
３に対する延伸倍率は次式によって与えられる。
で、図中符丹１，２はぞれぞれモータ（図示せず）によ
って駆動される送出しロールおよび谷取りロールである
。上記送出しロール１には棒体３が巻回されており、巻
取りロール２に向って送出されるが、その中間に、１１
３いで、棒体３の（折重部分３ａが、レーザー光線発生
器４の導波管５から出るレーザー光線によってスポット
照射され、極小部分３ａの温度が棒体の融点未満で、ガ
ラス転移点を越える温度に加熱され、連続的に延伸され
る。なお６は、押えロールである。この際、送り出しロ
ール１による送出し速度をＡ ｍｍ ／ ｍ ｉ ｎ、
巻取り速度をＢ ｍｍ ／ ｍ ｉ ｎとすると、棒体
３に対する延伸倍率は次式によって与えられる。
延伸倍率＝Ｂ／Ａ
したがって、Ａに対してＢを適当に選ぶことによって棒
体３は任意の延伸倍率の延伸繊維７となる。
体３は任意の延伸倍率の延伸繊維７となる。
上記棒体の極小部分３ａを照射するレーザー光線のスポ
ッｌ〜径は、２０１ａ〜５．０ｍｍの範囲、好ましくは
５０廟〜５．０ｍであり、特に５０礪〜４、Ｏ＃が好適
である。スポット径が２０ｕＭ未満では、棒体３は加熱
される速度が遅く、延伸速度を高くすることが出来ず、
５．０ｍを越えると通常の延伸に近づき、束状に配向し
た分子鎖が緩和してしまい、高い力学的性′ｄが得られ
ない。
ッｌ〜径は、２０１ａ〜５．０ｍｍの範囲、好ましくは
５０廟〜５．０ｍであり、特に５０礪〜４、Ｏ＃が好適
である。スポット径が２０ｕＭ未満では、棒体３は加熱
される速度が遅く、延伸速度を高くすることが出来ず、
５．０ｍを越えると通常の延伸に近づき、束状に配向し
た分子鎖が緩和してしまい、高い力学的性′ｄが得られ
ない。
また、極小部分３ａの加熱温度を融点以上どすると、融
解によって切れて延伸づることが出来ず、ガラス転移点
以下の温度で延伸すると、ぜい性破壊し、延伸は不可能
となる。
解によって切れて延伸づることが出来ず、ガラス転移点
以下の温度で延伸すると、ぜい性破壊し、延伸は不可能
となる。
上記、条件で棒体３の極小部分３ａを加熱延伸すること
により、分子鎖が伸び切り、緩和が最小限にとどめられ
、高弾性、高強度の延伸繊維７が得られる。
により、分子鎖が伸び切り、緩和が最小限にとどめられ
、高弾性、高強度の延伸繊維７が得られる。
次に、実施例を示して本発明の方法を具体的に説明する
。
。
実施例１
ＴＩ［平均分子量が１５万であり、重量平均分子吊／数
平均分子猪が４〜５、密度が０．９５８ｇ／′ｄ、融点
１３８℃、ガラス転移点−１４０℃のポリエチレンを、
紡糸用押出機で押出し、径約１．０ｍｍの細棒体とした
。
平均分子猪が４〜５、密度が０．９５８ｇ／′ｄ、融点
１３８℃、ガラス転移点−１４０℃のポリエチレンを、
紡糸用押出機で押出し、径約１．０ｍｍの細棒体とした
。
これを第１図に示す装置に取付け、レーザー光線スポッ
トを照射して延伸した。使用したレーデ−光線照射装置
は、超小型ＣＯ２レーｆアー、ＲＦ−１２５、出力１２
１１１１発振波長９．２〜１０．８ＬｌＩｎ、ビームｉ
’Ｆ％、７ｍｍを用いた。
トを照射して延伸した。使用したレーデ−光線照射装置
は、超小型ＣＯ２レーｆアー、ＲＦ−１２５、出力１２
１１１１発振波長９．２〜１０．８ＬｌＩｎ、ビームｉ
’Ｆ％、７ｍｍを用いた。
このレーリ゛−光発生器の照射部を３．７ｔｒｖｎφの
円形ビームにしぼり、上記ポリエチレン細棒体の極小部
分を１２０℃に加熱して緊張上延伸したところ、４〔Ｗ
〕の照射量で、最大延伸倍ＳＰ２０を記録した。この延
伸繊維を試料（イ）とする。
円形ビームにしぼり、上記ポリエチレン細棒体の極小部
分を１２０℃に加熱して緊張上延伸したところ、４〔Ｗ
〕の照射量で、最大延伸倍ＳＰ２０を記録した。この延
伸繊維を試料（イ）とする。
なＪ３、照射ｈ１は、Ｃ０ＩＩＥＲＥＮＴ、 ＲＡＤＩ
ＡＴＴＯＮ ２１０ｐｏｗＥＲＨＥＴ［Ｒを用いて測定
した。
ＡＴＴＯＮ ２１０ｐｏｗＥＲＨＥＴ［Ｒを用いて測定
した。
実施例２
密度１．１４ｙ／ｃｍ、結晶性２７．７％、融点２１２
℃の直径約１．０ｍｍの未延伸ナイロン６の細棒体極小
部分の調度を１８０℃とした伯は実））＆例１と同じに
して、最大延伸倍率９．１の延伸繊維を得た。これを試
料（ロ）とする。
℃の直径約１．０ｍｍの未延伸ナイロン６の細棒体極小
部分の調度を１８０℃とした伯は実））＆例１と同じに
して、最大延伸倍率９．１の延伸繊維を得た。これを試
料（ロ）とする。
上記、試料（イ）（ロ）のノｊ学的性質を測定した。そ
の結果を第１表に示す。なお参考の！こめ、鉄！ｊｌＦ
ｉｌの各物性を測定し、併記した。
の結果を第１表に示す。なお参考の！こめ、鉄！ｊｌＦ
ｉｌの各物性を測定し、併記した。
第１表
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明の方法は、高弾性、高強度の機
械的特性に優れた合成樹脂製繊維が容易、かつ効率よく
出来るので、その工業的価値は極めて大きい。
械的特性に優れた合成樹脂製繊維が容易、かつ効率よく
出来るので、その工業的価値は極めて大きい。
第１図は本発明の方法を実施する装置の一例を示づ略図
である。 １・・・送出しロール、２・・・巻取りロール、３・・
・熱可塑性樹脂柵棒体、３ａ・・・極小部分、４・・・
レー沓アー光線発生器、５・・・導波管、６・・・押え
ロール、７・・・延伸繊維。
である。 １・・・送出しロール、２・・・巻取りロール、３・・
・熱可塑性樹脂柵棒体、３ａ・・・極小部分、４・・・
レー沓アー光線発生器、５・・・導波管、６・・・押え
ロール、７・・・延伸繊維。
Claims (1)
- 熱可塑性樹脂製繊維にテンションをかけながら移動させ
、加熱下に延伸するにあたり、該繊維の長さ方向に２０
μｍないし５．０ｍｍの極小部分にレーザー光線を照射
させ、かつ該極小部分を熱可塑性樹脂の融点以下である
が、ガラス転移点よりも高い温度で延伸を行なうことを
特徴とする熱可塑性樹脂製繊維のゾーンドローイング方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7767687A JPS63249732A (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | 熱可塑性樹脂製繊維のゾ−ンドロ−イング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7767687A JPS63249732A (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | 熱可塑性樹脂製繊維のゾ−ンドロ−イング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63249732A true JPS63249732A (ja) | 1988-10-17 |
Family
ID=13640486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7767687A Pending JPS63249732A (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | 熱可塑性樹脂製繊維のゾ−ンドロ−イング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63249732A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000073556A1 (fr) * | 1999-05-31 | 2000-12-07 | Ueda Textile Science Foundation | Fibres synthetiques tres resistantes, leur procede de traitement et dispositif de traitement connexe |
-
1987
- 1987-03-31 JP JP7767687A patent/JPS63249732A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000073556A1 (fr) * | 1999-05-31 | 2000-12-07 | Ueda Textile Science Foundation | Fibres synthetiques tres resistantes, leur procede de traitement et dispositif de traitement connexe |
| US6497952B1 (en) | 1999-05-31 | 2002-12-24 | Ueda Textile Science Foundation | High-strength synthetic fiber and method and apparatus for fabricating the same |
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