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技術 ポリプロピレン未延伸糸の製造方法、同未延伸糸及びポリプロピレン繊維の製造方法

出願人 三菱ケミカル株式会社
発明者 藤江正樹山下友義池田裕信今北純哉
出願日 2015年7月24日 (5年4ヶ月経過) 出願番号 2015-146904
公開日 2017年2月2日 (3年9ヶ月経過) 公開番号 2017-025449
状態 特許登録済
技術分野 糸;糸またはロープの機械的な仕上げ 合成繊維
主要キーワード 平ネット ピーク関数 フォークト関数 延伸構造 冷却ダクト内 手回し ピーク積分強度 加圧飽和水蒸気
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課題

特殊な冷却装置を使わずに原料製造条件を制御して特殊な未延伸糸を得ることで、高強度なポリプロピレン繊維の製造方法の提供。

解決手段

メルトフローレートが12〜28g/分のポリプロピレン樹脂を原料とし、前記ポリプロピレン樹脂の融点より60〜150℃高い温度でノズルから吐出し、次いで室温で冷却固化して200〜500m/分の引取り速度ボビン巻き取り結晶構造の割合が30質量%以下で、複屈折値が0.1〜2.5×10−3である、延伸性の高いポリプロピレン未延伸糸を得て、前記未延伸糸を110〜160℃延伸する、高強度のポリプロピレン繊維の製造方法。

概要

背景

ポリプロピレン繊維撥水性非吸収性に優れ、低比重であるため軽くて、また耐薬品性に優れているなどの特性を有していることから、産業資材用建造物自動車などの内装用、医療・衛生用、衣料用など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、水平ネットなど幅広く用いられているが、更なる高強度化が求められている。

ポリプロピレン繊維の強度は延伸条件に大きく依存することが知られている。特に延伸倍率を高くするとポリプロピレン繊維の強度は大きく向上する。しかし、通常の延伸速度で高倍率に延伸しようとすると毛羽糸切れが頻発してしまうため安定的に生産するのが難しくなる。そこで延伸速度を遅くして可能な限り高倍率で延伸することで高強度化する試みがなされている。

例えば、国際公開第2012/164656号(特許文献1)ではポリプロピレン溶融押出して、ポリプロピレンのガラス転移温度以上でかつガラス転移温度+15℃以下の温度に急冷する紡糸工程と、該温度で保冷する保冷工程と、延伸工程とを含むポリプロピレン繊維の製造方法について提案されている。この方法では1.6GPa以上の高強度になると記載されているが、延伸は手回し延伸機で極めて低速度で延伸しており、更に0℃で数日間保冷するなど工業的には実施が難しいと考えられる。

また、例えば特開2003−293216号公報(特許文献2)では、繊維表面の曲面に沿って形成された筋状の粗面構造を有する、単糸強度が9cN/dtexのコンクリート補強用のポリプロピレン繊維が提案されている。しかし、これも延伸速度は50m/分程度の速度で行っており生産性に劣る。

更に、例えばまた特開2002−180347号公報(特許文献3)では両端が加圧水シールされた容器内に、延伸媒体として0.3〜0.5MPa程度の加圧飽和水蒸気充填されてなる延伸槽を用いて、結晶性高分子物質延伸処理する方法について記載されている。この手法では9.7cN/dtex以上の高強度ポリプロピレン繊維の製造が可能である。しかし、この手法では通常の熱板延伸などに比べて、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う問題があるため、大量生産には不向きである。

一方、紡糸条件を改良することで未延伸糸延伸性を向上させて、ポリプロピレン繊維の高強度化を図る技術も提案されている。例えば、特開平8−92813号公報(特許文献4)では紡糸工程にてメルトフローレートが1.0g/10分〜50g/10分のポリプロピレンを溶融紡糸して得られる溶融フィラメント冷却温度が0℃〜70℃、風速0.1m/秒〜0.5m/秒の冷却ダクト内を通して体積結晶化度が20%〜60%、複屈折率が1.0×10-4〜2.0×10-3であるポリプロピレン未延伸糸を巻き取ったのち、延伸工程にて高延伸して、8.5g/d以上の高強度を有し、光沢性、透明性に優れたポリプロピレンマルチフィラメントの製造方法が開示されている。この手法によれば表面温度が−25℃〜0℃の冷却ロールが必要であり、ロール表面での結露生産コストの面で課題があった。

概要

特殊な冷却装置を使わずに原料製造条件を制御して特殊な未延伸糸を得ることで、高強度なポリプロピレン繊維の製造方法の提供。メルトフローレートが12〜28g/分のポリプロピレン樹脂を原料とし、前記ポリプロピレン樹脂の融点より60〜150℃高い温度でノズルから吐出し、次いで室温で冷却固化して200〜500m/分の引取り速度ボビン巻き取り結晶構造の割合が30質量%以下で、複屈折値が0.1〜2.5×10−3である、延伸性の高いポリプロピレン未延伸糸を得て、前記未延伸糸を110〜160℃延伸する、高強度のポリプロピレン繊維の製造方法。なし

目的

本発明の目的は、特殊な冷却装置を使わずに原料・製造条件を制御して特殊な未延伸糸を得ることにより、高強度なポリプロピレン繊維の製造方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

メルトフローレートが12g/分以上、28g/分以下のポリプロピレン樹脂溶融し、該樹脂融点から60℃高い温度以上、150℃高い温度以下で、紡糸ノズル吐出孔から吐出して、結晶構造の割合が30質量%以下である未延伸糸を得る、ポリプロピレン未延伸糸の製造方法。

請求項2

未延伸糸の引取り速度が200m/分以上、500m/分以下である請求項1に記載のポリプロピレン未延伸糸の製造方法。

請求項3

前記未延伸糸の複屈折値を0.1×10-3以上、2.5×10-3以下とする請求項1または2に記載のポリプロピレン未延伸糸の製造方法。

請求項4

結晶構造の割合が30質量%以下であるポリプロピレン未延伸糸。

請求項5

複屈折値が0.1×10-3以上、2.5×10-3以下である請求項4に記載の未延伸糸。

請求項6

未延伸糸を155℃の熱板延伸した時の破断延伸倍率が、10倍以上、12倍以下である請求項4または5に記載の未延伸糸。

請求項7

請求項4〜6のいずれか一項に記載の未延伸糸を110℃以上、160℃以下で延伸してポリプロピレン繊維を得る、ポリプロピレン繊維の製造方法。

技術分野

0001

本発明は、産業資材用建造物自動車などの内装用、医療・衛生用、衣料用などに用いられるポリプロピレン繊維未延伸糸の製造方法及びその製造方法から得られる未延伸糸と同未延伸糸から得られるポリプロピレン繊維の製造方法に関する。

背景技術

0002

ポリプロピレン繊維は撥水性非吸収性に優れ、低比重であるため軽くて、また耐薬品性に優れているなどの特性を有していることから、産業資材用、建造物や自動車などの内装用、医療・衛生用、衣料用など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、水平ネットなど幅広く用いられているが、更なる高強度化が求められている。

0003

ポリプロピレン繊維の強度は延伸条件に大きく依存することが知られている。特に延伸倍率を高くするとポリプロピレン繊維の強度は大きく向上する。しかし、通常の延伸速度で高倍率に延伸しようとすると毛羽糸切れが頻発してしまうため安定的に生産するのが難しくなる。そこで延伸速度を遅くして可能な限り高倍率で延伸することで高強度化する試みがなされている。

0004

例えば、国際公開第2012/164656号(特許文献1)ではポリプロピレン溶融押出して、ポリプロピレンのガラス転移温度以上でかつガラス転移温度+15℃以下の温度に急冷する紡糸工程と、該温度で保冷する保冷工程と、延伸工程とを含むポリプロピレン繊維の製造方法について提案されている。この方法では1.6GPa以上の高強度になると記載されているが、延伸は手回し延伸機で極めて低速度で延伸しており、更に0℃で数日間保冷するなど工業的には実施が難しいと考えられる。

0005

また、例えば特開2003−293216号公報(特許文献2)では、繊維表面の曲面に沿って形成された筋状の粗面構造を有する、単糸強度が9cN/dtexのコンクリート補強用のポリプロピレン繊維が提案されている。しかし、これも延伸速度は50m/分程度の速度で行っており生産性に劣る。

0006

更に、例えばまた特開2002−180347号公報(特許文献3)では両端が加圧水シールされた容器内に、延伸媒体として0.3〜0.5MPa程度の加圧飽和水蒸気充填されてなる延伸槽を用いて、結晶性高分子物質延伸処理する方法について記載されている。この手法では9.7cN/dtex以上の高強度ポリプロピレン繊維の製造が可能である。しかし、この手法では通常の熱板延伸などに比べて、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う問題があるため、大量生産には不向きである。

0007

一方、紡糸条件を改良することで未延伸糸の延伸性を向上させて、ポリプロピレン繊維の高強度化を図る技術も提案されている。例えば、特開平8−92813号公報(特許文献4)では紡糸工程にてメルトフローレートが1.0g/10分〜50g/10分のポリプロピレンを溶融紡糸して得られる溶融フィラメント冷却温度が0℃〜70℃、風速0.1m/秒〜0.5m/秒の冷却ダクト内を通して体積結晶化度が20%〜60%、複屈折率が1.0×10-4〜2.0×10-3であるポリプロピレン未延伸糸を巻き取ったのち、延伸工程にて高延伸して、8.5g/d以上の高強度を有し、光沢性、透明性に優れたポリプロピレンマルチフィラメントの製造方法が開示されている。この手法によれば表面温度が−25℃〜0℃の冷却ロールが必要であり、ロール表面での結露生産コストの面で課題があった。

先行技術

0008

国際公開第2012/164656号
特開2003−293216号公報
特開2002−180347号公報
特開平8−92813号公報

発明が解決しようとする課題

0009

本発明の目的は、特殊な冷却装置を使わずに原料製造条件を制御して特殊な未延伸糸を得ることにより、高強度なポリプロピレン繊維の製造方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0010

本発明のポリプロピレン未延伸糸は、メルトフローレートが12g/分以上、28g/分以下のポリプロピレン樹脂溶融し、該樹脂融点から60℃高い温度以上、150℃高い温度以下で紡糸ノズル吐出孔から吐出して、結晶構造の割合が30質量%以下である未延伸糸を得る、ポリプロピレン未延伸糸の製造方法である。

0011

本発明のポリプロピレン未延伸糸の製造方法は、引取り速度が200m/分以上、500m/分以下であることが好ましい。

0012

本発明のポリプロピレン未延伸糸の製造方法は、前記未延伸糸の複屈折値を0.1×10-3以上、2.5×10-3以下とすることが好ましい。上記の未延伸糸を延伸することで、高強度のポリプロピレン繊維を得ることができる。

0013

本発明のポリププレン未延伸糸は、結晶構造の割合が30質量%以下である。
前記ポリプロプレン未延伸糸は、複屈折値が0.1×10-3以上、2.5×10-3以下であることが好ましい。

0014

本発明のポリプロプレン未延伸糸は、該未延伸糸を155℃の熱板で延伸したときの破断延伸倍率が、10倍以上、12倍以下であることが好ましい。

0015

本発明のポリプロピレンの製造方法は、前記未延伸糸を110℃以上、160℃以下で延伸してポリプロピレン繊維を得る、ポリプロピレン繊維の製造方法である。

発明の効果

0016

本発明によれば、適切なポリプロピレン樹脂のメルトフローレート、紡糸温度、引取り速度を制御することで、結晶構造が少なく低配向な未延伸糸を得ることができる。前記未延伸糸は延伸性が高く、その結果ポリプロピレンの強度向上が可能である。

0017

以下、本発明について代表的な実施の形態に基づき具体的に説明する。
●未延伸構造と延伸性について
本発明で得られる未延伸糸の結晶構造の割合は30質量%以下である。未延伸糸の結晶構造の割合は、広角X線回折リガク社製Ultrax18、波長λ=1.54Å)を用いて確認することができる。ポリプロピレンの構造には、結晶構造であるα晶、β晶及びγ晶と、非晶構造のほかに、結晶と非晶の中間構造であるメゾ構造があることが知られている。本発明に関わるα晶では回折角=14.1度、16.9度、18.6度、21.6度に4本の鋭いピーク観測され、非晶構造では回折角=16度にブロードアモルファスピークが、メゾ構造では回折角=15度と21度にややブロードなピークが観測され(非特許文献Macromolecules 2005、38、8749−8754)、波形分離することでそれぞれの構造の割合を算出することができる。具体的には未延伸糸の広角X線回折パターンについて、回折角=14.1度、16.9度、18.6度、21.6度(結晶構造)、16度(非晶構造)、15度、21度(メゾ構造)にそれぞれピークを設置して波形分離を行い、結晶構造のピーク積分強度の和をすべてのピーク積分強度で除すことで、結晶構造の割合を算出することができる。

0018

未延伸糸の結晶構造の割合は延伸性の観点から、30質量%以下である。
未延伸糸の結晶構造の割合が30質量%以下であれば、延伸性が高くなり、延伸糸の強度を高くできる。前記観点から、未延伸糸の結晶構造の割合は20質量%以下がより好ましく、10質量%以下がさらに好ましい。一般的に結晶構造であるα晶は折り畳み構造を取る。後の延伸工程でこの折り畳み構造は伸び切り鎖へと変換されるが、メゾ構造や非晶構造に比べて、一度形成された折り畳み構造を伸び切り鎖へと変換するのはエネルギー的に不利である。結果として、メゾ構造や非晶構造に比べて、α晶の場合は延伸性が低下する。

0019

複屈折値はポリプロピレン分子配向状態定量化したものであり、複屈折値が小さいほど分子配向が低いことを示している。未延伸糸の分子配向が小さければ、後の延伸工程で高倍率に延伸することが可能であり、高強度なポリプロピレン繊維を得ることができる。得られる未延伸糸の複屈折値は、0.1×10-3以上、2.5×10-3以下が好ましい。複屈折値が0.1×10-3以上の未延伸糸は、工業的に製造可能である。一方、複屈折値が2.5×10-3以下の未延伸糸は、延伸工程で高倍率に延伸することができ、得られるポリプロピレン繊維の強度は向上する。未延伸糸の複屈折値は0.6×10-3以上、2.0×10-3以下であることがより好ましく、0.9×10-3以上、1.5×10-3以下がさらに好ましい。

0020

●原料について
本発明のポリプロピレン繊維の原料であるポリプロピレン樹脂のメルトフローレート(以下、MFRという。)〔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〕は、12g/分以上、28g/分以下である。MFRが12g/分以上であれば溶融粘度が高くなり過ぎず紡糸線上での張力が高くならないため、配向結晶化を抑制できる。そのため得られる未延伸糸は結晶構造の割合が高くならず、複屈折値も低くできる。

0021

一方、MFRが28g/分以下であれば、溶融粘度が低下し過ぎず、必要な紡糸線張力を得ることができる。しかし、一般的にMFRが高いポリプロピレン樹脂は分子量が低いため、ポリプロピレン樹脂の結晶化速度が速くなり、得られる未延伸糸は結晶構造の割合が高くなる。ポリプロピレン樹脂のMFRは14g/分以上、25g/分以下であることが好ましく、16g/分以上、22g/分以下がさらに好ましい。

0022

本発明に用いるポリプロピレン樹脂のアイソタクチックペンタッド率は94質量%以上99質量%以下であることが好ましい。94質量%以上であればポリプロピレン繊維は均一な結晶構造を形成することが容易となり、一方で99質量%以下であればポリプロピレン繊維を工業的に得ることは可能である。

0023

ポリプロピレン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以下であればポリプロピレン繊維は均一な結晶構造を取ることができ、繊維強度が向上する。分子量分布は4以下がより好ましい。

0024

本発明に用いるポリプロピレン樹脂には、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などの添加剤を適宜必要に応じて添加してもよい。

0025

紡糸・延伸
上述のようなポリプロピレン原料押出機に投入して混練した後、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。紡糸温度はポリプロピレン原料の融点から60℃高い温度以上、150℃高い温度以下で、紡糸ノズルの吐出孔から吐出させることが好ましい。紡糸温度が融点より60℃高い温度以上であれば、紡糸線上の溶融粘度が高くなり過ぎず配向結晶化が抑制されるため、得られる未延伸糸の結晶構造の割合が低減でき、複屈折値も低くできる。そのため延伸性が良好となり、繊維強度を高くすることができる。一方、ポリプロピレン原料の融点よりも150℃高い温度以下であれば、原料自体の分解が進行し難くなるため強度が低下しない。融点から80℃高い温度以上、120℃高い温度以下で紡糸するのがより好ましい。

0026

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吐出量は1ホールあたり、0.1g/分以上、3g/分以下が好ましい。前記吐出量が0.1g/分以上であれば、クエンチ筒での冷風より糸揺れが大きくならず、フィラメント間での融着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、前記吐出量が3g/分以下であれば、クエンチ筒での繊維の冷却が十分でき、引取り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る。前記吐出量は前記観点から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。

0027

ノズル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。冷風は繊維の冷却を進行させ、糸揺れによる繊維の融着が起きないという観点から、その風速は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油剤を付与する。

0028

紡糸ドラフトは5以上、150以下であることが好ましい。ここで紡糸ドラフトは吐出線速度(m/分)と引取り速度(m/分)で求めることができる。紡糸ドラフトが5以上であれば、紡糸線上で張力が付与されるため、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が抑制され、得られる未延伸糸は低結晶化度、低配向になるため、延伸性が向上する。

0029

未延伸糸の引取り速度は200m/分以上、500m/分以下が好ましい。前記引取り速度が200m/分以上であれば十分な生産性が得られる。一方、前記引取り速度が500m/分以下であれば、紡糸線上の張力が高くなり過ぎず、目的の未延伸構造を得易くなる。未延伸糸の引取り速度は250m/分以上、450m/分以下であることがより好ましく、280m/分以上、350m/分以下がさらに好ましい。

0030

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行っても良いし、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良い。また延伸には熱板延伸、熱ロール延伸、熱風炉延伸など公知の方法で延伸することができる。

0031

延伸温度は110℃以上、160℃以下の範囲で行うのが好ましい。ここで延伸温度とは糸の実際の温度である。延伸温度が110℃以上であれば、ポリプロピレン未延伸糸の結晶分散温度よりも高くなるため分子運動活発化し、高倍率で延伸することが可能である。一方、延伸温度が160℃以下であれば、繊維が融着せず、延伸自体が容易にできる。前記延伸温度は120℃以上、155℃以下がより好ましく、140℃以上155℃以下がさらに好ましい。

0032

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、熱風炉などを使用することができる。予備加熱の温度は50℃以上、120℃以下、より好ましくは60℃以上、110℃以下である。

0033

本発明で得られる未延伸糸は高倍率で延伸が可能であり、高強度化の繊維を得ることができる。延伸倍率は、実際に延伸を行う温度での最大破断延伸倍率の0.5倍以上、0.9倍以下で行うことが好ましい。延伸倍率が最大破断延伸倍率の0.5倍以上であれば強度が高くでき、一方で最大破断延伸倍率の0.9倍以下であれば毛羽や糸切れが起こり難く安定的に延伸できる。前記延伸倍率は延伸温度での最大破断延伸倍率の0.55倍以上、0.85倍以下がより好ましく、0.6倍以上、0.8倍以下がさらに好ましい。

0034

延伸速度は100m/分以上、1000m/分以下であることが好ましい。ここで延伸速度とは、延伸する際の引取り速度のことである。延伸速度が100m/分以上であれば十分な生産性が得られる。一方、延伸速度が1000m/分以下であれば変形速度が速くなり過ぎないため、安定した延伸が可能となる。前記延伸速度は150m/分以上、800m/分以下が好ましく、200m/分以上、600m/分以下がさらに好ましい。

0035

上述したように、適切なメルトフローレートのポリプロピレン樹脂を、融点から60℃高い温度以上、150℃高い温度以下の温度で溶融し、紡糸して、200m/分以上、500m/分以下で引取ることで、結晶構造の割合が低く、低配向な未延伸糸を得ることができる。このようにして得られた未延伸糸は高倍率で延伸することができる。得られるポリプロピレン繊維の強度は6.8cN/dtexを超える強度を得ることができる。

0036

以下、実施例及び比較例により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。
実施例においてポリプロピレン樹脂の融点、広角X線回折、複屈折値、繊維強度は、以下の方法で測定した。
ポリプロピレン樹脂の融点はDSC装置(エスアイアイナノテクノロジー社製DSC220)を用いて算出した。ポリプロピレン樹脂ペレットを細かく切断してサンプパンに10mg投入した。窒素雰囲気下で昇温速度10℃/分で室温から240℃で測定を行った。得られたDSCカーブピークトップの温度を融点とした。

0037

未延伸糸の構造解析は広角X線回折測定装置(リガク社製Ultrax18、波長λ=1.54Å)を用いて行った。未延伸糸を約5cmになるように切断して、30mgになるように調製した。繊維を1軸方向に引き揃えて、サンプルホルダーに取り付けた。管電圧は40kV、管電流は200mA、照射時間は30分で測定した。
得られた2次元回折像を、全方位について1次元プロファイルを切り出した後、バックグランドを差し引いて、最終的な1次元プロファイルとした。結晶構造の割合については、上述した方法で実施した。なお、フィッティングしたピーク関数は、ガウス関数ローレンツ関数の重ね合わせである疑似フォークト関数を用い、ガウス関数とローレンツ関数の比を1:1に固定した。

0038

未延伸糸の複屈折値は偏光顕微鏡ニコン社製ECLIPSE E600)を用いて算出した。波長が546nmになるように干渉フィルターを入れて、レタデーション測定を行った。得られたレタデーションを繊維直径で除することで、複屈折値を算出した。繊維直径は未延伸糸の繊度密度(0.91g/cm3 )から算出した。5回測定を行い、平均値を使用した。

0039

繊維強度は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100%/分の条件で歪−応力曲線雰囲気温度20℃、相対湿度65%条件下で測定し、破断点での応力から強度を求めた。5回測定を行い、平均値を使用した。

0040

以下、実施例1〜10及び比較例1〜3に基づいて本発明を更に具体的に説明する。表1は、各実施例1〜10及び各比較例1〜3におけるポリプロピレン未延伸糸の各製造条件及びその製造方法により得られた未延伸糸の物性を表1に示す。

0041

(実施例1)
ポリプロピレン樹脂(プライムポリマー社製 Y2000GV、樹脂の融点169.4℃、MFR=18g/分[230℃、荷重2.16kg、10分])を溶融紡糸装置の押出機に投入して、280℃で溶融混練し、280℃のノズル(0.4mmφ、24ホール)から34g/分の吐出量(1ホールあたり1.4g/分)で吐出した。20℃の冷風を当てて冷却固化したのち、油剤を付着して、室温で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。未延伸糸の複屈折値は1.30×10-3、結晶構造の割合は0質量%だった。この未延伸糸の155℃での最大破断延伸倍率は11.6倍だった。予備加熱温度85℃、熱板温度155℃で最大破断延伸倍率の0.7倍で300m/分の速度で延伸したところ、得られたポリプロピレン繊維の強度は表1に示すとおり7.9cN/dtexだった。

0042

(実施例2)
ポリプロピレン樹脂(プライムポリマー社製 Y2000GV、樹脂の融点169.4℃、MFR=18g/分[230℃、荷重2.16kg、10分])を溶融紡糸装置の押出機に投入して、280℃で溶融混練し、280℃のノズル(0.8mmφ、20ホール)から30g/分の吐出量(1ホールあたり1.5g/分)で吐出した。20℃の冷風を当てて冷却固化したのち、油剤を付着して、室温で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。未延伸糸の複屈折値は0.92×10-3、結晶構造の割合は0質量%だった。この未延伸糸の155℃での最大破断延伸倍率は11.4倍だった。予備加熱温度85℃、熱板温度155℃で最大破断延伸倍率の0.7倍で300m/分の速度で延伸したところ、表1に示すとおり得られたポリプロピレン繊維の強度は7.7cN/dtexだった。

0043

(実施例3)
ポリプロピレン樹脂(プライムポリマー社製 Y2000GV、樹脂の融点169.4℃、MFR=18g/分[230℃、荷重2.16kg、10分])を溶融紡糸装置の押出機に投入して、280℃で溶融混練し、280℃のノズル(0.5mmφ、20ホール)から46g/分の吐出量(1ホールあたり2.3g/分)で吐出した。20℃の冷風を当てて冷却固化したのち、油剤を付着して、室温で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。未延伸糸の複屈折値は0.88×10-3、結晶構造の割合は0質量%だった。この未延伸糸の155℃での最大破断延伸倍率は11.9倍だった。予備加熱温度85℃、熱板温度155℃で最大破断延伸倍率の0.7倍で300m/分の速度で延伸したところ、表1に示すとおり得られたポリプロピレン繊維の強度は7.4cN/dtexだった。

0044

(実施例4)
ポリプロピレン樹脂(プライムポリマー社製 Y2000GV、樹脂の融点169.4℃、MFR=18g/分[230℃、荷重2.16kg、10分])を溶融紡糸装置の押出機に投入して、280℃で溶融混練し、280℃のノズル(0.5mmφ、20ホール)から30g/分の吐出量(1ホールあたり1.5g/分)で吐出した。20℃の冷風を当てて冷却固化したのち、油剤を付着して、室温で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。未延伸糸の複屈折値は0.88×10-3、結晶構造の割合は0質量%だった。この未延伸糸の135℃での最大破断延伸倍率は10.3倍だった。予備加熱温度85℃、熱板温度135℃、最大破断延伸倍率の0.7倍で300m/分の速度で延伸したところ、表1に示すとおり得られたポリプロピレン繊維の強度は7.3cN/dtexだった。

0045

(実施例5)
ポリプロピレン樹脂(プライムポリマー社製 Y2000GV、樹脂の融点169.4℃、MFR=18g/分[230℃、荷重2.16kg、10分])を溶融紡糸装置の押出機に投入して、280℃で溶融混練し、280℃のノズル(0.5mmφ、20ホール)から30g/分の吐出量(1ホールあたり1.5g/分)で吐出した。20℃の冷風を当てて冷却固化したのち、油剤を付着して、室温で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。未延伸糸の複屈折値は0.88×10-3、結晶構造の割合は0質量%だった。この未延伸糸の155℃での最大破断延伸倍率は10.9倍だった。予備加熱温度85℃、熱板温度155℃で最大破断延伸倍率の0.7倍で300m/分の速度で延伸したところ、表1に示すとおり得られたポリプロピレン繊維の強度は7.1cN/dtexだった。

0046

(実施例6)
ポリプロピレン樹脂(プライムポリマー社製 Y2000GV、樹脂の融点169.4℃、MFR=18g/分[230℃、荷重2.16kg、10分])を溶融紡糸装置の押出機に投入して、280℃で溶融混練し、280℃のノズル(0.3mmφ、20ホール)から46g/分の吐出量(1ホールあたり2.3g/分)で吐出した。20℃の冷風を当てて冷却固化したのち、油剤を付着して、室温で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。未延伸糸の複屈折値は0.76×10-3、結晶構造の割合は0質量%だった。この未延伸糸の155℃での最大破断延伸倍率は11.6倍だった。予備加熱温度85℃、熱板温度155℃で最大破断延伸倍率の0.7倍で300m/分の速度で延伸したところ、表1に示すとおり得られたポリプロピレン繊維の強度は7.1cN/dtexだった。

0047

(実施例7)
ポリプロピレン樹脂(プライムポリマー社製 Y2000GV、樹脂の融点169.4℃、MFR=18g/分[230℃、荷重2.16kg、10分])を溶融紡糸装置の押出機に投入して、280℃で溶融混練し、280℃のノズル(0.4mmφ、24ホール)から34g/分の吐出量(1ホールあたり1.4g/分)で吐出した。20℃の冷風を当てて冷却固化したのち、油剤を付着して、室温で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。この未延伸糸の複屈折値は1.30×10-3、結晶構造の割合は0質量%だった。この未延伸糸の135℃での最大破断延伸倍率は10.4倍だった。未延伸糸を予備加熱温度85℃、熱板温度135℃で最大破断延伸倍率の0.7倍で300m/分の速度で延伸したところ、表1に示すとおり得られたポリプロピレン繊維の強度は7.1cN/dtexだった。

0048

(実施例8)
ポリプロピレン樹脂(プライムポリマー社製 Y2000GV、樹脂の融点169.4℃、MFR=18g/分[230℃、荷重2.16kg、10分])を溶融紡糸装置の押出機に投入して、280℃で溶融混練し、280℃のノズル(0.5mmφ、20ホール)から46g/分の吐出量(1ホールあたり2.3g/分)で吐出した。20℃の冷風を当てて冷却固化したのち、油剤を付着して、室温で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。未延伸糸の複屈折値は0.88×10-3、結晶構造の割合は0質量%だった。この未延伸糸の135℃での最大破断延伸倍率は10.9倍だった。予備加熱温度85℃、熱板温度135℃で最大破断延伸倍率の0.7倍で300m/分の速度で延伸したところ、表1に示すとおり得られたポリプロピレン繊維の強度は6.9cN/dtexだった。

0049

(実施例9)
ポリプロピレン樹脂(プライムポリマー社製 Y2000GV、樹脂の融点169.4℃、MFR=18g/分[230℃、荷重2.16kg、10分])を溶融紡糸装置の押出機に投入して、250℃で溶融混練し、250℃のノズル(0.3mmφ、20ホール)から30g/分の吐出量(1ホールあたり1.5g/分)で吐出した。20℃の冷風を当てて冷却固化したのち、油剤を付着して、室温で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。この未延伸糸の複屈折値は2.02×10-3、結晶構造の割合は16.0質量%だった。未延伸糸の155℃での最大破断延伸倍率は10.1倍だった。予備加熱温度85℃、熱板温度155℃で最大破断延伸倍率の0.7倍で300m/分の速度で延伸したところ、表1に示すとおり得られたポリプロピレン繊維の強度は7.3cN/dtexだった。

0050

(実施例10)
ポリプロピレン樹脂(プライムポリマー社製 Y2000GV、樹脂の融点169.4℃、MFR=18g/分[230℃、荷重2.16kg、10分])を溶融紡糸装置の押出機に投入して、280℃で溶融混練し、280℃のノズル(0.3mmφ、20ホール)から30g/分の吐出量(1ホールあたり1.5g/分)で吐出した。20℃の冷風を当てて冷却固化したのち、油剤を付着して、室温で600m/分の引取り速度でボビンに巻き取って未延伸糸を得た。この未延伸糸の複屈折値は3.15×10-3、結晶構造の割合は0質量%だった。未延伸糸の135℃での最大破断延伸倍率は9.3倍だった。予備加熱温度85℃、熱板温度135℃で最大破断延伸倍率の0.7倍で300m/分の速度で延伸したところ、表1に示すとおり得られたポリプロピレン繊維の強度は6.7cN/dtexだった。

0051

(比較例1)
ポリプロピレン樹脂(日本ポリプロ社製 SA01A、樹脂の融点168.3℃、MFR=10g/分[230℃、荷重2.16kg、10分])を溶融紡糸装置の押出機に投入して、280℃で溶融混練し、280℃のノズル(0.4mmφ、24ホール)から34g/分の吐出量(1ホールあたり1.4g/分)で吐出した。20℃の冷風を当てて冷却固化したのち、油剤を付着して、室温で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。この未延伸糸の複屈折値は2.36×10-3、結晶構造の割合は46.0質量%だった。この未延伸糸の135℃での最大破断延伸倍率は9.3倍だった。予備加熱温度85℃、熱板温度135℃で最大破断延伸倍率の0.7倍で300m/分の速度で延伸したところ、得られたポリプロピレン繊維の強度は表1に示すとおり6.7cN/dtexと低かった。これはMFRが10g/分と低いため溶融粘度が高く、紡糸線上での張力が高くなり、得られる未延伸糸の結晶構造の割合が増加し、α晶の配向結晶化が促進されたがためであると考えられる。

0052

(比較例2)
ポリプロピレン樹脂(日本ポリプロ社製 SA03A、樹脂の融点168.7℃、MFR=30g/分[230℃、荷重2.16kg、10分])を溶融紡糸装置の押出機に投入して、280℃で溶融混練し、280℃のノズル(0.4mmφ、24ホール)から34g/分の吐出量(1ホールあたり1.4g/分)で吐出した。20℃の冷風を当てて冷却固化したのち、油剤を付着して、室温で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。この未延伸糸の複屈折値は1.06×10-3、結晶構造の割合は40.1質量%だった。未延伸糸の135℃での最大破断延伸倍率は11.2倍だった。予備加熱温度85℃、熱板温度135℃で最大破断延伸倍率の0.7倍で300m/分の速度で延伸したところ、得られたポリプロピレン繊維の強度は、表1に示すとおり6.5cN/dtexであって、上述の実施例1〜10のいずれよりも低かった。これは複屈折値は低いものの、結晶構造がα晶である上に、MFRが極めて高いため、所要の強度が得られなかったと考えられる。

0053

(比較例3)
ポリプロピレン樹脂(プライムポリマー社製 Y2000GV、樹脂の融点169.4℃、MFR=18g/分[230℃、荷重2.16kg、10分])を溶融紡糸装置の押出機に投入して、220℃で溶融混練し、220℃のノズル(0.3mmφ、20ホール)から30g/分の吐出量(1ホールあたり1.5g/分)で吐出した。20℃の冷風を当てて冷却固化したのち、油剤を付着して、室温で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。この未延伸糸の複屈折値は3.32×10-3、結晶構造の割合は42.4質量%だった。未延伸糸の155℃での最大破断延伸倍率は8.8倍だった。予備加熱温度85℃、熱板温度155℃で最大破断延伸倍率の0.7倍で300m/分の速度で延伸したところ、得られたポリプロピレン繊維の強度は、表1に示すとおり6.5cN/dtexだった。これはMFRは本発明の規定内であるが、紡糸温度が他の例と比べて低過ぎて複屈折値が大きくなり過ぎたため、得られたポリプロピレン繊維の強度は比較例2と同様の低い値になったものと考えられる。

実施例

0054

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