CN109575435A - 聚丙烯树脂组合物、聚丙烯树脂成形体以及聚丙烯树脂成形体的制造方法 - Google Patents

聚丙烯树脂组合物、聚丙烯树脂成形体以及聚丙烯树脂成形体的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供能够由染料染色的聚丙烯树脂组合物、聚丙烯树脂成形体以及聚丙烯树脂成形体的制造方法。聚丙烯树脂组合物的特征在于,包含未改性的聚丙烯以及与未改性的聚丙烯相容的马来酸酐改性聚丙烯,马来酸酐改性聚丙烯中的马来酸酐的接枝改性率为1.50质量%~2.50质量%。

Description

聚丙烯树脂组合物、聚丙烯树脂成形体以及聚丙烯树脂成形 体的制造方法
技术领域
本发明涉及能够由染料染色的聚丙烯树脂组合物、聚丙烯树脂成形体以及聚丙烯树脂成形体的制造方法。
背景技术
聚丙烯(PP)是与其他化学纤维、天然纤维相比比重轻至0.91而浮在水上的轻型材料。例如,关于化学纤维的比重,聚酯为1.38,尼龙为1.14,丙烯酸为1.14,乙酸酯为1.30,人造丝为1.50。另外,关于天然纤维的比重,棉为1.54,羊毛为1.32,真丝为1.40,麻为1.50。进一步,由于聚丙烯具有疏水性,因此速干性、保温性较高,并且耐化学品性、强度也很优异。
为了有效利用聚丙烯的上述特性,使聚丙烯纤维化并对其进行着色,应用于养护用的蓝钢皮、建筑工程用网眼片等工业用途。例如,作为可染性的聚丙烯纤维,提出了将聚丙烯与阳离子可染性聚合物混合而成的具有海岛构造的聚合物合金纤维(专利文献1)。
另外,作为能够通过水性染浴染色的改性聚丙烯丝,提出了包含羟基且是规定分子量的CR-聚丙烯与二官能性的羧酸或者对应的羧酸衍生物的反应物(专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-148027号公报
专利文献2:日本专利第4188557号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而,聚丙烯的染色性不足,例如在利用分散染料进行染色处理的情况下,仅能够染色至受到污染的程度。因此,使用了聚丙烯纤维的衣料产品等与其他纤维的衣料相比而发色性较差,因此现状是几乎没有将聚丙烯作为通常的衣料用途进行流通。
因而,作为衣料用途而使用染色性良好的聚酯等聚丙烯以外的纤维,但在该情况下,纤维的比重较大,因此产品的轻型化成为问题。
为此,若能够将聚丙烯适用作衣料用途的纤维,则比重轻于聚酯等其他材料,因此能够制造轻型产品。进一步,与其他纤维相比,丝不会极细化,与此相应地,表观浓度增大,因此能够减少染料的使用量,能够期待满足染色牢固度。
鉴于上述的问题点,本发明的目的在于,提供能够由染料染色的聚丙烯树脂组合物、聚丙烯树脂成形体以及聚丙烯树脂成形体的制造方法。
用于解决课题的方法
为了解决上述课题,作为本发明的一个方式的聚丙烯树脂组合物的特征在于,包含未改性的聚丙烯以及与上述未改性的聚丙烯相容的马来酸酐改性聚丙烯,上述马来酸酐改性聚丙烯中的马来酸酐的接枝改性率为1.50质量%~2.50质量%。
也可以是,上述未改性的聚丙烯与上述马来酸酐改性聚丙烯的质量比为50:50~97:3。
也可以是,上述马来酸酐改性聚丙烯的Z平均分子量为50000~100000。
也可以是,上述未改性的聚丙烯的Z平均分子量为50000~100000。
也可以是,上述聚丙烯树脂组合物的熔体流动速率在温度为230℃、负载为2.16kg的条件下为10g/10分钟~40g/10分钟。
另外,作为本发明的一个方式的聚丙烯树脂成形体的特征在于,包含未改性的聚丙烯与马来酸酐改性聚丙烯的相容体,上述马来酸酐改性聚丙烯中的马来酸酐的接枝改性率为1.50质量%~2.50质量%。
也可以是,上述未改性的聚丙烯与上述马来酸酐改性聚丙烯的质量比为50:50~97:3。
也可以是,上述马来酸酐改性聚丙烯的Z平均分子量为50000~100000。
也可以是,上述未改性的聚丙烯的Z平均分子量为50000~100000。
也可以是,上述相容体是由分散染料染色的染色物。
另外,作为本发明的一个方式的聚丙烯树脂成形体的制造方法的特征在于,包含:获得上述聚丙烯树脂组合物的熔融体的熔融体制造工序;对上述熔融体进行成形而形成预备成形体的成形工序;以及对上述预备成形体进行冷却固化而获得成形体的冷却固化工序。
也可以是,上述聚丙烯树脂成形体的制造方法包含利用分散染料对上述冷却固化工序后的上述成形体进行染色的染色工序。
发明效果
如以上说明那样,根据本发明,可以提供能够由染料染色的聚丙烯树脂组合物、聚丙烯树脂成形体以及聚丙烯树脂成形体的制造方法。
附图说明
图1是示意性表示用于纺丝的复丝制造装置的侧视图。
附图标记说明
10 仓斗
11 开口部
20 圆筒
21、22、23、24 圆筒20中的部分
30 喷嘴
31 头部
40 加热筒
50 冷却筒
60 上油辊
70 预张辊
80、81、82、83 延伸辊
90 线轴
100 复糸制造装置
A 空气
P 压力
Y 丝
具体实施方式
以下,对于本发明的聚丙烯树脂组合物、聚丙烯树脂成形体以及聚丙烯树脂成形体的制造方法的一个方式进行详细说明。
[聚丙烯树脂组合物]
聚丙烯树脂组合物包含未改性的聚丙烯以及与上述未改性的聚丙烯相容的马来酸酐改性聚丙烯。未改性的聚丙烯(以下,有时写作“未改性PP”)是使丙烯聚合而成的热塑性树脂,且是在缩聚时不使用任何改性剂而未发生改性的聚合物。若采用这样的未改性PP,则由于比重较轻,因此即使增大例如纤维、丝等的表面积也能够减少染料的使用量,能够提供染色牢固度较高的轻型产品。另外,能够对纤维等产品赋予作为聚丙烯的特征的速干性、保温性、耐化学品性以及强度。
使用与上述未改性的聚丙烯相容的材料作为上述马来酸酐改性聚丙烯(以下,有时写作“改性PP”)。通过由马来酸酐进行改性而改质的聚丙烯与未改性PP相比而染色性优异。尤其是基于分散染料的染色性与通常作为衣料用途的聚酯同等。这样的改性PP与未改性PP相容,由此染色牢固度高且为轻型,并且能够在满足速干性、保温性、耐化学品性以及强度等的同时发挥均匀的染色性。
例如,当使用与未改性PP不相容的改性PP时,在形成丝、纤维等产品的情况下,未改性PP与改性PP的分布变得不均匀,未改性PP与改性PP有可能形成海岛构造。于是,由于在未改性PP与改性PP中染色性不同,因此存在作为产品整体而无法满足均匀的染色性的情况。
在上述马来酸酐改性聚丙烯中,马来酸酐的接枝改性率为1.50质量%~2.50质量%。马来酸酐的接枝改性率是上述马来酸酐改性聚丙烯中的马来酸酐的含量。通过使接枝改性率处于该范围内,能够在满足作为聚丙烯的特性的同时发挥优异的染色性。若马来酸酐的改性率较小,则存在无法满足染色性的情况。另外,在改性率较大的情况下,有可能与未改性PP不相容。若接枝改性率为1.75质量%~2.15质量%,则在满足与未改性PP的相容性的同时,即使在使用了各种颜色的染料的情况下,也能够稳定地发挥染色性。
作为具有上述特征的聚丙烯树脂组合物的具体形态,例如可列举为粉末状、颗粒状、球粒状以及薄片状等固态的未改性PP与改性PP的混合物。可列举为任意的PP均呈球粒状的混合物的情况、一方的PP呈薄片状且另一方的PP呈球粒状的混合物的情况、一方的PP呈粉末状以及球粒状且另一方的PP呈薄片状的情况等。另外,使未改性PP与改性PP熔融而相容化一体化并形成为粉末状、颗粒状、球粒状以及薄片状等固态的形态、将未改性PP与改性PP形成为聚合物合金的形态、以及使未改性PP和改性PP溶解于溶剂而形成为液态的形态均能够适用作聚丙烯树脂组合物。但是,在本发明中,聚丙烯树脂组合物不限于上述形态。
上述未改性的聚丙烯与上述马来酸酐改性聚丙烯的质量比优选为50:50~97:3。通过使质量比处于该范围内,能够在满足作为聚丙烯的特性的同时发挥优异的染色性。若未改性PP的比例较大,则存在无法满足染色性的情况。另外,即使增大改性PP的比例,染色性也不会提高。若使上述质量比为70:30~95:5,则在满足作为聚丙烯的特性以及染色性的同时,加工成丝、纤维、薄膜等产品时的加工性优异,因此更加优选。
上述马来酸酐改性聚丙烯的Z平均分子量(Mz)优选为50000~100000。聚合物的分子量对与其他聚合物的相容性造成影响,并且熔融粘度等发生变化,因此也对加工性造成影响。通过使改性PP的Z平均分子量处于该范围内,能够满足与未改性PP的相容性以及加工性。若改性PP的Z平均分子量较小,则存在马来酸酐对PP的改质造成的影响增大的情况,虽然染色性提高,但与未改性PP的相容性有可能降低。另外,在改性PP的Z平均分子量较大的情况下,存在马来酸酐对PP的改质造成的影响变小的情况,染色性有可能降低。若上述Z平均分子量为70000~90000,则能够满足与未改性PP的相容性以及加工性,并且对产品赋予速干性、保温性、耐化学品性以及强度,因此更加优选。
Z平均分子量例如能够由GPC(凝胶渗透色谱)测定,能够通过以下的式(1)来求出。
Z平均分子量=Σ(Mi·Mi·Hi)/Σ(Mi·Hi)···式(1)
在此,Mi是从峰值开始点起第i个的分子量,Hi是从峰值开始点起第i个的与基线相距的峰值高度。
上述未改性的聚丙烯的Z平均分子量优选为50000~100000。通过使未改性PP的Z平均分子量处于该范围内,能够满足与改性PP的相容性以及加工性。若未改性PP的Z平均分子量较大,则存在因熔融粘度增大等而使加工性降低的情况。另外,若未改性PP的Z平均分子量较小,则在形成丝、纤维等产品的情况下有可能使强度受损。若考虑加工性以及产品强度,则上述Z平均分子量更优选为85000~95000。
聚丙烯树脂组合物的熔体流动速率(MFR)优选为在温度为230℃、负载为2.16kg的条件下为10g/10分钟~40g/10分钟。通过使熔体流动速率处于该范围内,能够满足作为对聚丙烯树脂组合物进行加热使其熔融的状态而加工为丝、纤维等时的加工性。在熔体流动速率的值较大的情况或者熔体流动速率的值较小的情况下,加工性有可能降低。若考虑到针对用于熔融纺丝的各种制造装置的适用性,上述熔体流动速率更优选为20g/10分钟~30g/10分钟。此外,熔体流动速率例如能够以JIS K 7210(1999)为准进行测定。
作为聚丙烯树脂组合物,可以在未改性的聚丙烯和马来酸酐改性聚丙烯的基础上含有其他成分。例如,出于聚丙烯的改质等目的,还可以含有与未改性PP以及改性PP相容的聚合物、添加剂等,另外出于容易加工的观点,还可以含有溶剂等。
[聚丙烯树脂成形体]
接下来,对聚丙烯树脂成形体进行说明。聚丙烯树脂成形体包含未改性的聚丙烯与马来酸酐改性聚丙烯的相容体。未改性PP是使丙烯聚合而成的热塑性树脂,且是在缩聚时不使用任何改性剂而未进行改质的聚合物。若采用这样的未改性PP,则由于比重较轻,因此即使增大例如纤维、丝等的表面积也能够减少染料的使用量,能够形成染色牢固度较高的轻型的聚丙烯树脂成形体。另外,能够对聚丙烯树脂成形体赋予作为聚丙烯的特征的速干性、保温性、耐化学品性以及强度。
改性PP是通过由马来酸酐改性来进行改质的聚丙烯,与未改性PP相比而染色性优异。尤其是基于分散染料的染色性与通常作为衣料用途的聚酯同等。通过含有这样的改性PP与未改性PP的相容体,聚丙烯树脂成形体的染色牢固度高且为轻型,并且能够在满足速干性、保温性、耐化学品性以及强度等的同时发挥均匀的染色性。相容体是多种物质彼此具有亲和性而形成的溶液、混合物。在聚丙烯树脂成形体中,相容体是不存在海岛构造等分布的不均、而将未改性PP与改性PP均匀地熔化混合而成的混合物。
在上述马来酸酐改性聚丙烯中,马来酸酐的接枝改性率为1.50质量%~2.50质量%。马来酸酐的接枝改性率是上述马来酸酐改性聚丙烯中的马来酸酐的含量。通过使接枝改性率处于该范围内,能够在满足作为聚丙烯的特性的同时发挥优异的染色性。若马来酸酐的改性率较小,则存在无法满足染色性的情况。另外,在改性率较大的情况下,有可能与未改性PP不相容。若接枝改性率为1.75质量%~2.15质量%,则在满足与未改性PP的相容性的同时,即使在使用了各种颜色的染料的情况下,也能够稳定地发挥染色性。
具有上述特征的聚丙烯树脂成形体通过对聚丙烯树脂组合物进行加工而成,例如可列举为丝、纤维、纺织物、编织物、无纺布、衣料、薄膜、片材、容器、盖、注射器等医疗用器具等。但是,在本发明中,聚丙烯树脂成形体不限于这些。
上述未改性的聚丙烯与上述马来酸酐改性聚丙烯的质量比优选为50:50~97:3。通过使质量比处于该范围内,能够在满足作为聚丙烯的特性的同时发挥优异的染色性。若未改性PP的比例较大,则存在无法满足染色性的情况。另外,即使增大改性PP的比例,染色性也不会提高。若上述质量比为70:30~95:5,则在满足作为聚丙烯的特性以及染色性的同时,加工成丝、纤维、薄膜等产品时的加工性优异,因此更加优选。
上述马来酸酐改性聚丙烯的Z平均分子量优选为50000~100000。聚合物的分子量对与其他聚合物的相容性造成影响,另外由于熔融粘度等发生改变,因此也对加工性造成影响。通过使改性PP的Z平均分子量处于该范围内,能够满足与未改性PP的相容性以及加工性。若改性PP的Z平均分子量较小,则存在由马来酸酐引起的改质的影响增大的情况,与未改性PP的相容性、染色性有可能降低。另外,在改性PP的Z平均分子量较大的情况下,存在因熔融粘度增大等而使加工性降低的情况。若上述Z平均分子量为70000~90000,则能够满足与未改性PP的相容性以及加工性,并且对产品赋予速干性、保温性、耐化学品性以及强度,因此更加优选。
上述未改性的聚丙烯的Z平均分子量优选为50000~100000。通过使未改性PP的Z平均分子量处于该范围内,能够满足与改性PP的相容性以及加工性。当未改性PP的Z平均分子量大时,存在因熔融粘度增大等而使加工性降低的情况。另外,若未改性PP的Z平均分子量较小,在形成丝、纤维等产品的情况下有可能使强度受损。若考虑到加工性以及产品强度,上述Z平均分子量更优选为85000~95000。
上述相容体可以是由分散染料染色的染色物。作为染料,可列举为分散染料、阳离子染料、酸性染料、水溶性染料等,可以根据目的而由各种染料单独进行染色或者将各种染料组合来进行染色。作为衣料用途,尤其是通过使用分散染料,可消除不均而满足均匀的染色性。可以使用向染料中浸渍相容体等通常的染色方法来进行染色。
作为聚丙烯树脂成形体,可以在未改性的聚丙烯和马来酸酐改性聚丙烯的基础上含有其他成分。例如可以出于聚丙烯的改质等目的而含有与未改性PP以及改性PP相容的聚合物、添加剂、增塑剂等,另外可以含有上述的染料等。
[聚丙烯树脂成形体的制造方法]
接下来,对上述的聚丙烯树脂成形体的制造方法进行说明。该制造方法包含以下所示的熔融体制造工序、成形工序以及冷却固化工序。
(熔融体制造工序)
熔融体制造工序是获得本发明的聚丙烯树脂组合物的熔融体的工序。例如可以通过对聚丙烯树脂组合物进行加热、减压等而使其熔融。熔融体是使未改性PP与改性PP相容而均匀地熔化混合而成的混合物,呈具有流动性的液态。对聚丙烯树脂组合物进行加热、减压的方法可以采用通常的方法。例如,通过向具备加热机构的罐内投入聚丙烯树脂组合物的球粒,一边对球粒进行加热一边利用搅拌叶片等对其进行混炼,由此能够获得熔融体。
(成形工序)
成形工序是对上述熔融体进行成形而形成为预备成形体的工序。例如,在制造丝作为聚丙烯树脂组合物的情况下,在上述罐上设有纺丝金属口等能够将熔融体从罐中挤出的挤出口,通过从该挤出口中挤出熔融体,能够获得作为丝线的流动体的预备成形体。
另外,在制造薄膜的情况下,例如通过将上述罐中的熔融体朝向具备歧管、唇等的T模送出,使熔融体经由歧管在宽度方向上扩宽,利用狭缝状的唇来调整薄膜的厚度等,由此能够获得作为薄膜状的流动体的预备成形体。
(冷却固化工序)
冷却固化工序是对上述预备成形体进行冷却固化而获得成形体的工序。预备成形体是熔融的流动体,通过对其进行冷却,能够使其固化。例如,在制造丝作为聚丙烯树脂组合物的情况下,通过使丝线的流动体暴露在室温条件下,从而固化而能够成为丝。
另外,在制造薄膜的情况下,通过将薄膜状的流动体例如向铸造装置送出,使其与铸造装置的冷却辊接触,由此能够使其冷却、固化而实现薄膜化。
[染色工序]
聚丙烯树脂成形体的制造方法可以进一步包含染色工序。作为染色工序所使用的染料,可列举为分散染料、阳离子染料、酸性染料、水溶性染料等,可以根据目的而由各种染料单独进行染色或者将各种染料组合来进行染色。作为衣料用途,尤其是通过使用分散染料,可消除不均而满足均匀的染色性。对染色工序没有特别限定,例如可以包含向溶解有分散染料的分散液中浸渍相容体,加热至130℃而进行30分钟左右的染色处理后,利用皂洗剂来除去相容体表面的多余染料并进行水洗、脱水、干燥等通常的染色手法。染色工序可以在冷却固化工序后进行,或者也可以在上述的各工序之间进行、与上述的各工序一并进行。例如,可以在获得聚丙烯树脂组合物的熔融体之后,向该熔融体添加染料进行染色后,对熔融体进行成形。
作为聚丙烯树脂成形体的制造方法,可以在上述的熔融体制造工序、成形工序、冷却固化工序以及染色工序的基础上进一步包含其他工序。例如,可以在冷却固化工序后包含将成形体加工成规定形状的加工工序等。
具体来说,在制造丝作为聚丙烯树脂组合物的情况下,可列举对上述冷却固化工序后的丝再次加热而将其延长的延伸工序、通过热处理取得丝的应变的热处理工序、将丝切断为规定的长度的切断工序、以及将丝卷绕于线轴等的卷绕工序等。
另外,在制造薄膜的情况下,可列举将上述冷却固化工序后的薄膜沿纵向、横向延伸的延伸工序、用于提高墨水、粘合剂的附着性的电晕处理工序、火焰处理工序、化学品处理工序、由卷绕机等进行卷绕的卷绕工序等。
如上所述,根据本发明,由于能够由染料进行染色,从而能够提供尤其适用于通常的衣料用途的聚丙烯树脂组合物、聚丙烯树脂成形体以及聚丙烯树脂成形体的制造方法。
[实施例]
以下,基于实施例以及比较例,进一步具体地对本发明进行说明。但是,本发明不受以下实施例的任何限定。
[作为衣料用途的染料的选择]
使用表1所示的黑色染料,对未改性的聚丙烯、马来酸酐改性聚丙烯以及聚酯的染色性进行评价。在表2中表示未改性的聚丙烯以及马来酸酐改性聚丙烯的物性。此外,作为染色性的对比所使用的聚酯,使用通常作为衣料用途的聚对苯二甲酸乙二醇酯(MFR(280℃,2.16kg):30g/10min,熔点:250℃,比重:1.38,Z平均分子量:160000)。
表1
产品名
分散染料 Kayalon Polyester Black ECXN 300
阳离子染料 Kayacryl Black YA
酸性染料 Kayanol Milling Black TLB
直接染料 Kayarys Black B160
表2
(染色方法)
作为各聚合物,使用球粒状的母料,在以下条件下进行各球粒状聚合物的染色。
·分散染料:将聚合物在加热至130℃的分散染料中浸渍30分钟。
·阳离子染料:将聚合物在加热至120℃的阳离子染料中浸渍30分钟。
·酸性染料:将聚合物在加热至100℃的酸性染料中浸渍30分钟。
·直接染料:将聚合物在加热至90℃的直接染料中浸渍30分钟。
在进行上述染色之后,使各球粒状聚合物在室温下自然干燥,对染色性进行评价。将结果示于表3。在表3中,将使用了分光光度计的亮度(L*)不足20的聚合物评价为染色性优异记作○,将亮度为20~60的聚合物评价为能够染色记作△,将亮度大于60的聚合物评价为染色不充分记作×。
表3
未改性PP 改性PP 聚酯
分散染料
阳离子燃料 - -
酸性染料 - × -
直接染料 - × -
改性PP在由分散染料染色的情况下,发挥与用于衣料产品的聚酯同样的染色性。另外,改性PP也能够由阳离子染料染色,但无法由酸性染料、直接染料充分染色。
另外,未改性PP能够由分散染料染色,但无法满足作为衣料用途的染色性。
根据上述的结果可知,改性PP的基于分散染料的染色性优异。但是,由于MFR的值较高,因此难以加工成丝、纤维。另一方面,未改性PP虽然在染色性方面不如改性PP,但MFR的值较低,容易加工成丝、纤维。对此,为了找到能够满足染色性与加工性的聚丙烯,如以下所示,制备未改性PP与改性PP的相容体,对染色性以及加工性进行评价。
[聚丙烯树脂组合物的染色性的评价]
制作将未改性PP与改性PP以规定比例混合而成的相容体,测定相容体的MFR,并且对使用了上述分散染料的染色性进行评价。将结果示于表4。在表4中,染色性的评价方法与表3相同。
表4
为了加工成丝、纤维,聚合物的MFR优选为10g/10分钟~40g/10分钟。根据表4的结果可知,若采用未改性PP与改性PP的质量比为95:5~67:33的相容体,则满足加工性以及染色性。
此外,在上述中对假定为丝、纤维时的加工性进行了评价,但在制造为片材、薄膜的情况下,可以与表4的结果无关地调整为与制造装置相适的MFR来进行制造。
[纺丝性以及纺丝的评价]
接下来,在上述的[作为衣料用途的染料的选择]的评价结果的基础上,实施以下所示的实施例1~4以及比较例1,在对聚丙烯树脂组合物进行纺丝并编成筒状后进行染色,对纺丝性、纺丝的染色性以及染色牢固度进行评价。
〈纺丝〉
纺丝机使用复丝制造装置(株式会社musashino-kikai制造)。在图1中示出示意性表示用于纺丝的复丝制造装置100的侧视图。
(复糸制造装置)
复糸制造装置100具备供原料投入的仓斗10、对从仓斗10送来的原料进行加热使其熔融的圆筒20、以箭头所示的压力P将从圆筒20挤出的熔融的原料从圆孔挤出而形成丝线的喷嘴30、从周围对从喷嘴挤出的丝Y进行加热的加热筒40、从周围对自加热筒40送来的丝进行冷却的冷却筒50、对从冷却筒50送来的丝进行上油处理的上油辊60、对上油处理后的丝以一定时间内施加一定负载而除去初始伸长的预张辊70、对丝进行延伸处理的延伸辊80、以及卷绕延伸后的丝的线轴90。
(纺丝处理)
将球粒状的聚丙烯树脂组合物作为原料,从仓斗10的开口部11将原料向复糸制造装置100投入,在圆筒20中使其熔融而向喷嘴30送出,通过从未图示的齿轮泵向头部31施加的压力,从圆孔挤出原料,形成多条丝线。然后,一边将多条丝捆成一根丝Y一边穿过加热筒40以及冷却筒50使丝Y固化。在冷却筒50内,输送箭头所示的空气A,对丝Y进行冷却。之后,进行上油处理以及延伸处理而将丝卷绕于线轴90,由此结束纺丝处理。
作为纺丝条件,将圆筒20中的附图标记21~24的部分的温度分别设为180℃、190℃、200℃、200℃,将喷嘴的圆孔金属口设为24丝喷嘴。另外,将喷嘴30中的树脂温度设为220℃、将来自圆孔的挤出量设为7.5g/分钟。作为延伸条件,将上油辊的线速度设为150m/分钟,将预张辊70的线速度设为200m/分钟,将延伸辊81的线速度设为210m/分钟,在温度50℃下将延伸辊82的线速度设为250m/分钟(延伸倍率1.2倍),在温度40℃下将延伸辊83的线速度设为240m/分钟,并且使温度为40℃。将能够一小时以上稳定地纺丝的情况评价为纺丝性良好。
〈筒编〉
为了将上述制造的纺丝试验编成筒状,使用试验用筒编机(koikemachine公司制造)进行筒编。
〈精炼〉
为了对在获得的筒状编织物上附着的污渍、油分进行精炼,向以1g/L的比例添加有表面活性剂(北广化学公司制造的スコアロールE13)的清洗液中投入筒状编织物,在60℃下清洗10分钟。之后,进行水洗而将污渍、油分以及表面活性剂从筒状编织物上去除。
〈染色〉
针对精炼后的筒状编织物,使用表1所示的分散染料,与通常的聚酯的染色方法同样地将筒状编织物在加热至130℃的分散染料中浸渍30分钟进行染色。染色后,使筒状编织物在室温下自然干燥,进行亮度的测定以及染色牢固度的评价。
〈亮度的测定〉
在通过目视观察而确认染色后的筒状编织物被均匀地染色之后,利用分光光度计针对筒状编织物的三处位置来测定亮度(L*),将该三处位置的亮度的平均值不足20的情况判断为没有问题地染成了黑色,评价为良好。另外,在平均值为20以上的情况下,向黑色的染色不充分,评价为不良。
〈染色牢固度〉
(摩擦牢固度)
依据JIS L0849并使用摩擦试验机对摩擦牢固度进行评价。将干摩擦为3-4级以上、并且湿摩擦为3-4级以上的情况评价为摩擦牢固度良好。
(洗涤牢固度)
依据JIS L0844(A-2法)对洗涤牢固度进行测定。作为添加布而使用棉以及尼龙,将污染度较大的添加布为3-4级以上的情况评价为洗涤牢固度良好。
[实施例1]
将表2所示的未改性PP(日本聚丙烯株式会社制造的Novatec SA3A)的球粒和改性PP(Kayaku Akzo公司制造的Kayabrid 006P)的球粒以90:10的质量比在240℃下混合,获得MFR为18.8(230℃,2.16kg)、平均分子量(Mz)为90000的球粒。对该球粒进行纺丝而获得300分特24丝的聚合物纤维。从纺丝开始起1小时以上不产生断头,纺丝性良好。
对获得的聚合物纤维进行筒编,在精炼后以4%o.w.f的条件(以聚合物纤维为100g计,使用4g染料)由分散染料进行染色。亮度为18.17,评价为良好,摩擦牢固度为干摩擦3-4级、湿摩擦3-4级,评价为良好。进一步,关于洗涤牢固度也为3-4级,评价为良好。
[实施例2]
将表2所示的未改性PP(日本聚丙烯株式会社制造的NovatecSA3A)的球粒和改性PP(Kayaku Akzo公司制造的Kayabrid 006P)的球粒以85:15的质量比在240℃下混合,获得MFR为22.0(230℃,2.16kg)、平均分子量(Mz)为89000的球粒。对该球粒进行纺丝而获得300分特24丝的聚合物纤维。从纺丝开始起一小时以上不产生断头,纺丝性良好。
对获得的聚合物纤维进行筒编,在精炼后以4%o.w.f的条件由分散染料进行染色。亮度为16.87,评价为良好,摩擦牢固度为干摩擦3-4级、湿摩擦3-4级,评价为良好。进一步,关于洗涤牢固度也为3-4级,评价为良好。
[实施例3]
将表2所示的未改性PP(日本聚丙烯株式会社制造的NovatecSA3A)的球粒和改性PP(Kayaku Akzo公司制造的Kayabrid 006P)的球粒以80:20的质量比在240℃下混合,获得MFR为24.5(230℃,2.16kg)、平均分子量(Mz)为89000的球粒。对该球粒进行纺丝而获得300分特24丝的聚合物纤维。从纺丝开始起一小时以上不产生断头,纺丝性良好。
对获得的聚合物纤维进行筒编,在精炼后以4%o.w.f的条件由分散染料进行染色。亮度为15.76,评价为良好,摩擦牢固度为干摩擦3-4级、湿摩擦3-4级,评价为良好。进一步,关于洗涤牢固度也为3-4级,评价为良好。
[实施例4]
将表2所示的未改性PP(日本聚丙烯株式会社制造的NovatecSA3A)的球粒和改性PP(Kayaku Akzo公司制造的Kayabrid 006P)的球粒以75:25的质量比在240℃下混合,获得MFR为27.3(230℃,2.16kg)、平均分子量(Mz)为89000的球粒。对该球粒进行纺丝而获得300分特24丝的聚合物纤维。从纺丝开始起一小时以上不产生断头,纺丝性良好。
对获得的聚合物纤维进行筒编,在精炼后以4%o.w.f的条件由分散染料进行染色。亮度为15.68,评价为良好,摩擦牢固度为干摩擦3-4级、湿摩擦3-4级,评价为良好。进一步,关于洗涤牢固度也为3-4级,评价为良好。
[比较例1]
不使用改性PP,对表2所示的未改性PP(日本聚丙烯株式会社制造的NovatecSA3A)的球粒进行纺丝,获得300分特24丝的聚合物纤维。从纺丝开始起一小时以上不产生断头,纺丝性良好。
对获得的聚合物纤维进行筒编,在精炼后以4%o.w.f的条件由分散染料进行染色。亮度为25.07,向黑色的染色不充分。另外,摩擦牢固度为干摩擦3-4级、湿摩擦3-4级,评价为良好。进一步,关于洗涤牢固度也为3-4级,评价为良好。
在表5中表示实施例1~4以及比较例1中的球粒的未改性PP与改性PP的混合比、MFR、平均分子量、亮度以及染色性的评价结果。
表5
为了进行纺丝,聚合物的MFR优选为10g/10分钟~40g/10分钟,根据表4,若采用未改性PP与改性PP的质量比为95:5~67:33的相容体,则可获得满足加工性以及染色性的结果。在表5中,示出实际进行纺丝并对纺丝性、染色性等进行评价的结果,该结果能够证明表4。
[总结]
由实施例得以明确,若采用本发明的聚丙烯树脂组合物,则能够制造并提供加工性优异、能够由分散染料等染色的聚丙烯树脂组合物。因此,适用作衣料产品用的丝、纤维,并且也能够适用于片材、薄膜等。
以上,对于本发明的优选实施方式进行了详细说明,但本发明不限于这些例子。显然,具有本发明所属技术领域的一般常识的技术人员能够在权利要求书所记载的技术思想的范围内想到各种变更例或者修正例,并且应当能够理解关于这些变更例以及修正例当然也属于本发明的技术范围。

Claims (12)

1.一种聚丙烯树脂组合物,其特征在于,
所述聚丙烯树脂组合物包含未改性的聚丙烯以及与所述未改性的聚丙烯相容的马来酸酐改性聚丙烯,
所述马来酸酐改性聚丙烯中的马来酸酐的接枝改性率为1.50质量%~2.50质量%。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯树脂组合物,其特征在于,
所述未改性的聚丙烯与所述马来酸酐改性聚丙烯的质量比为50:50~97:3。
3.根据权利要求1或2所述的聚丙烯树脂组合物,其特征在于,
所述马来酸酐改性聚丙烯的Z平均分子量为50000~100000。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的聚丙烯树脂组合物,其特征在于,
所述未改性的聚丙烯的Z平均分子量为50000~100000。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的聚丙烯树脂组合物,其特征在于,
所述聚丙烯树脂组合物的熔体流动速率在温度为230℃、负载为2.16kg的条件下为10g/10分钟~40g/10分钟。
6.一种聚丙烯树脂成形体,其特征在于,
所述聚丙烯树脂成形体包含未改性的聚丙烯与马来酸酐改性聚丙烯的相容体,
所述马来酸酐改性聚丙烯中的马来酸酐的接枝改性率为1.50质量%~2.50质量%。
7.根据权利要求6所述的聚丙烯树脂成形体,其特征在于,
所述未改性的聚丙烯与所述马来酸酐改性聚丙烯的质量比为50:50~97:3。
8.根据权利要求6或7所述的聚丙烯树脂成形体,其特征在于,
所述马来酸酐改性聚丙烯的Z平均分子量为50000~100000。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的聚丙烯树脂成形体,其特征在于,
所述未改性的聚丙烯的Z平均分子量为50000~100000。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的聚丙烯树脂成形体,其特征在于,
所述相容体是由分散染料染色的染色物。
11.一种聚丙烯树脂成形体的制造方法,其特征在于,
所述聚丙烯树脂成形体的制造方法包含:
熔融体制造工序,在该熔融体制造工序中,获得权利要求1至5中任一项所述的聚丙烯树脂组合物的熔融体;
成形工序,在该成形工序中,对所述熔融体进行成形而形成预备成形体;以及
冷却固化工序,在该冷却固化工序中,对所述预备成形体进行冷却固化而获得成形体。
12.根据权利要求11所述的聚丙烯树脂成形体的制造方法,其特征在于,
所述聚丙烯树脂成形体的制造方法包含染色工序,在该染色工序中,利用分散染料对所述冷却固化工序后的所述成形体进行染色。
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