JP2003342852A - ポリオレフィン系フィラメントの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 既存のマルチフィラメントの紡糸能力を低下
させることなく、品質の良好な繊度の小さいポリオレフ
ィン系フィラメントを、用途に応じて安価に製造する方
法を提供する。 【解決手段】 ポリオレフィン系マルチフィラメントか
らなる親糸を２本以上に分繊することにより、繊度の小
さいポリオレフィン系フィラメントを製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリオレフィン系
フィラメントの製造方法に関する。さらに詳しくは、本
発明は、ポリオレフィン系マルチフィラメントを分繊す
ることにより、既存のマルチフィラメントの紡糸能力を
低下させることなく、品質の良好な繊度の小さいポリオ
レフィン系モノフィラメントまたは総繊度の小さいマル
チフィラメントを、用途に応じて安価に製造する方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ポリオレフィン系マルチフィラメ
ントは、紡糸、延伸工程を経て、用途に応じた繊度に製
造されており、そして、これまでの用途においては、繊
度が約６５０ｄＴｅｘより大きい、通常ヘビーマルチフ
ィラメントと呼ばれる比較的繊度の大きいマルチフィラ
メントが主流であった。

【０００３】一方近年、通称ライトマルチフィラメント
と呼ばれる繊度が約６５０ｄＴｅｘ以下、さらには通称
スーパーライトマルチフィラメントと呼ばれる繊度が約
１００ｄＴｅｘ以下の繊度の小さいマルチフィラメント
を求める要望が高まりつつある。しかしながら、現在普
及している繊度が約６５０ｄＴｅｘより大きなヘビーマ
ルチフィラメントの製造装置において、前記のライトマ
ルチフィラメントやスーパーライトマルチフィラメント
を製造しようとすると、紡糸吐出量を下げざるを得ず、
紡糸能力の下限値や巻取り機の不安定などの問題で、安
定して製造することが困難となり、仮に無理して製造し
たとしても、生産能力の低下は免れず、コストが高くつ
くという問題があった。

【０００４】さらに、最近では、マルチフィラメントの
用途が少量多品種になり、その多品種に対応すること
で、生産能力が低下し、コスト高になるという問題が出
てきており、現在普及しているヘビーマルチフィラメン
トの製造設備で対応するには融通がきかず、マルチフィ
ラメントの繊度を下げるには限界があった。あるいは、
少ｄｔｅｘ専用の少吐出量に対応した紡糸ノズルや押出
機を新設する方法も考えられるが、当然の如く費用面の
負担は著しいものとなる。

【０００５】ところで、ポリオレフィン系マルチフィラ
メント、特にポリプロピレン系マルチフィラメントは、
比重が小さい、耐薬品性に優れる、強力が強い、耐摩耗
性に優れる、弾性的性質に優れるなどの利点を有するこ
とから、繊度の小さいマルチフィラメントの用途とし
て、縫製糸、精密メッシュ、フィルター、エアーバッ
ク、シートベルト、精密養生ネット、カーペットのパイ
ルヤーン、椅子張り材などの自動車内装材などに幅広く
用いられており、その需要は増大の傾向にある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、既存のマルチフィラメントの紡糸能力を
低下させることなく、品質の良好な繊度の小さいポリオ
レフィン系フィラメントを、用途に応じて安価に製造す
る方法を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、繊度の大きい
ポリオレフィン系マルチフィラメントを、所望の繊度を
有する繊度の小さいポリオレフィン系モノフィラメント
またはマルチフィラメントに分繊することにより、その
目的を達成し得ることを見出し、この知見に基づいて本
発明を完成するに至った。

【０００８】すなわち、本発明は、（１）ポリオレフィ
ン系マルチフィラメントからなる親糸を２本以上に分繊
することを特徴とするポリオレフィン系フィラメントの
製造方法、（２）ポリオレフィン系マルチフィラメント
からなる親糸を２本以上に分繊するための分繊点ガイド
と、その下流に位置し、分繊された各フィラメントを巻
取るための複数の巻取りボビンを有する分繊装置を用い
て分繊する上記（１）項に記載の方法、

【０００９】（３）ポリオレフィン系マルチフィラメン
トからなる親糸に、前記分繊点ガイドを通過する前に、
鉱物油成分７０重量％以上を含む油剤を付着させた後、
分繊する上記（１）または（２）に記載の方法、（４）
分繊前のポリオレフィン系マルチフィラメントが単糸繊
度１〜１００ｄＴｅｘ、総繊度５０〜５０００ｄＴｅｘ
およびフィラメント数２〜２４０本であり、分繊後のポ
リオレフィン系フィラメントが総繊度２〜６５０ｄＴｅ
ｘおよびフィラメント数１〜１２０本であり、かつ分繊
数が２〜１００である上記（１）、（２）または（３）
のいずれか１項に記載の方法、

【００１０】（５）分繊前のポリオレフィン系マルチフ
ィラメントが、フィラメント数３０〜２４０本である上
記（４）に記載の方法、（６）ポリオレフィン系マルチ
フィラメントからなる親糸が、ポリプロピレン系マルチ
フィラメントからなる親糸である上記（１）ないし
（５）項のいずれか１項に記載の方法、を提供するもの
である。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の繊度の小さいポリオレフ
ィン系フィラメントの製造方法においては、ポリオレフ
ィン系マルチフィラメントからなる親糸を分繊すること
により、所望の小さい繊度を有するポリオレフィン系モ
ノフィラメントまたはマルチフィラメントを製造する方
法が用いられる。

【００１２】この方法において、分繊するのに用いられ
るポリオレフィン系マルチフィラメントからなる親糸の
素材として用いられるポリオレフィン系樹脂としては、
特に制限はなく、例えばエチレン、プロピレン、ブテン
−１、３−メチルブテン−１、３−メチルペンテン−
１、４−メチルペンテン−１などのα−オレフィンの単
独重合体やこれらの共重合体、あるいはこれらと他の共
重合可能な不飽和単量体との共重合体などが挙げられ
る。代表例としては、高密度、中密度、低密度ポリエチ
レンや直鎖状低密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチ
レン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アク
リル酸エチル共重合体などのポリエチレン類、プロピレ
ン単独重合体、プロピレン−エチレンブロック共重合体
やランダム共重合体、プロピレン−エチレン−ジエン化
合物共重合体などのポリプロピレン類、ポリブテン−
１、ポリ４−メチルペンテン−１などを挙げることがで
きる。

【００１３】これらの中で、耐化学薬品性、機械特性、
紡糸性などの点から、ポリプロピレン類が好ましく、中
でも結晶性ポリプロピレンであるアイソタクチックポリ
プロピレンが好適である。このアイソタクチックポリプ
ロピレンとしては、アイソタクチックペンタッド分率
（ＩＰＦ）が、好ましくは８５％以上、より好ましくは
９０％以上のものが有利である。また、分子量分布の指
標であるＱ値（重量平均分子量／数平均分子量Ｍｗ／Ｍ
ｎ比）は５未満、メルトインデックスＭＩ（温度２３０
℃、荷重２１．１８Ｎ）は３〜５０ｇ／１０分の範囲が
好ましい。上記ＩＰＦが８５％未満では立体規則性が不
充分で結晶性が低く、得られる延伸繊維における強度な
どの物性に劣る。

【００１４】なお、アイソタクチックペンタッド分率
（ＩＰＦ）（一般にｍｍｍｍ分率ともいわれる）は、任
意の連続する５つのプロピレン単位で構成される炭素−
炭素結合による主鎖に対して、側鎖である５つのメチル
基がいずれも同方向に位置する立体構造の割合を示すも
のであって、同位体炭素核磁気共鳴スペクトル（^１３Ｃ
−ＮＭＲ）におけるＰmmmm（プロピレン単位が５個連続
してアイソタクチック結合した部位における第３単位目
のメチル基に由来する吸収強度）およびＰｗ（プロピレ
ン単位の全メチル基に由来する吸収強度）から、式 ＩＰＦ（％）＝（Ｐmmmm／Ｐｗ）×１００ によって求めることができる。

【００１５】前記ポリオレフィン系マルチフィラメント
からなる親糸を製造する方法については特に制限はな
く、前記ポリオレフィン系樹脂を用い、従来公知の紡糸
工程および延伸工程を経て製造することができる。例え
ば所望の繊度および本数を有する未延伸のポリオレフィ
ン系マルチフィラメントを溶融紡糸法などにより紡糸し
たのち(別工程)、金属加熱ロールや金属加熱板などを用
いる接触加熱延伸、あるいは温水、常圧〜０．２ＭＰａ
程度の水蒸気、遠赤外線などを用いる非接触加熱延伸、
さらには加圧飽和水蒸気による直接加熱延伸（特開平１
１−３５０２８３号公報）などの延伸処理を施すことに
より、製造することができる。更には紡糸・延伸直結法
(スピンドロー)でも、どちらでも良い。前記延伸方法の
中では、特に高倍率の延伸が可能で高強度のマルチフィ
ラメントが得られる加圧飽和水蒸気による直接加熱延伸
法が好適である。

【００１６】この加圧飽和水蒸気による直接加熱延伸法
としては、例えば該未延伸ポリオレフィン系マルチフィ
ラメントを、（１）次工程の本延伸処理における延伸温
度よりも低い温度で予備延伸処理したのち、加圧飽和水
蒸気により直接加熱して本延伸処理する方法、（２）加
圧飽和水蒸気により直接加熱して本延伸処理し、次いで
さらに加圧飽和水蒸気により直接加熱して後延伸処理す
る方法、（３）両端に温度４０℃以上の加圧水シール部
を有する容器内に加圧飽和水蒸気が入れられている延伸
槽の該加圧水シール部に導き、その表面に水分を付着さ
せたのち、延伸槽に導入し、加圧飽和水蒸気により直接
加熱して延伸処理する方法、などを好ましく用いること
ができる。また、これらの方法を適当に組み合わせた方
法を用いることもできる。

【００１７】本発明においては、ポリオレフィン系マル
チフィラメントからなる親糸として、単糸繊度が、好ま
しくは１〜１００ｄＴｅｘ、より好ましくは３〜５０ｄ
Ｔｅｘ、総繊度が、好ましくは５０〜５０００ｄＴｅ
ｘ、より好ましくは１００〜３０００ｄＴｅｘ、および
フィラメント数が２〜２４０本、好ましくは３０〜２４
０本であるものが好ましく用いられる。

【００１８】本発明においては、ポリオレフィン系マル
チフィラメントからなる親糸として、単一系マルチフィ
ラメント以外に、複合型、例えば、鞘芯型マルチフィラ
メントも用いることができる。この鞘芯複合型マルチフ
ィラメントにおける芯材としては、例えば結晶性ポリプ
ロピレンである前記のアイソタクチックポリプロピレン
が好ましく用いられ、また、鞘材としては、例えば高密
度ポリエチレンなどが好ましく用いられる。該複合型マ
ルチフィラメントにおける鞘材と芯材との比率としては
特に制限はないが、断面積比において７０：３０〜３
０：７０の範囲が好ましい。

【００１９】本発明においては、前記のポリオレフィン
系マルチフィラメントからなる親糸を２本以上に分繊す
ることにより、繊度の小さいポリオレフィン系モノフィ
ラメントまたはマルチフィラメントを製造するが、この
際分繊装置として、該ポリオレフィン系マルチフィラメ
ントからなる親糸を２本以上に分繊するための分繊点ガ
イドと、その下流に位置し、分繊された各フィラメント
を巻取るための複数の巻取りボビンを有する装置を用い
ることができる。この分繊装置においては、前記分繊点
ガイドの下流近傍に、マルチフィラメントの撚りを解除
し、バラケやすくするためにフィラメントに一定の振動
を与える機能を有するハタキ機構を設けてもよいし、ま
た、該分繊点ガイドと巻取りボビンとの間に、分繊され
たフィラメントを、それぞれ巻取りボビンにスムーズに
導くために第２分繊点ガイドを設けてもよい。これら機
構・装置は特にフィラメント数が多い場合に、分繊数が
多い場合や単糸繊度が細い場合に適用すると効果的であ
る。

【００２０】本発明においては、ポリオレフィン系マル
チフィラメントは、ポリエチレンテレフタレートマルチ
フィラメントやナイロンマルチフィラメントなどに比べ
て、摩擦が大きく、繊維同士が離れにくいために、親糸
が前記分繊点ガイドを通過する前に、被分繊ポリオレフ
ィン系マルチフィラメントに滑りの良い油剤、例えば鉱
物油成分を７０重量％以上含む油剤を付着させた後に、
分繊することが好ましい。

【００２１】図１は、本発明の方法に用いられる分繊装
置の１例の概略図であって、マルチフィラメントパッケ
ージ１から送り出されたポリオレフィン系マルチフィラ
メントからなる親糸は、オイリング機構２によって油剤
が付着されたのち、分繊点ガイド３に導かれ、複数のポ
リオレフィン系フィラメント４に分けられる（図におい
ては、４本に分けられている。）。このフィラメント４
はハタキ機構５によって撚りが解除され、完全に分繊さ
れたのち、第２分繊点ガイド６を通って、それぞれ巻取
りボビン７に巻き取られる。

【００２２】通常のポリエチレンテレフタレートマルチ
フィラメントやナイロンマルチフィラメントの分繊にお
いては、親糸のマルチフィラメントのフィラメント数
は、せいぜい２４フィラメント前後以内であって、分繊
点ガイド径は６〜８ｍｍ程度の棒状もしくは円形ガイド
で、該分繊点ガイドから巻取りボビンまでの距離（図に
おいてｈ）は、１ｍ未満である。

【００２３】本発明においては、使用するポリオレフィ
ン系マルチフィラメントは、前述したように、前記のポ
リエチレンテレフタレートマルチフィラメントやナイロ
ンマルチフィラメントに比べて摩擦が大きくて分繊しに
くいことから、またフィラメント数の多いポリオレフィ
ン系マルチフィラメントにも適用するために、分繊点ガ
イド３は緩やかなラウンドを有している方が望ましく、
径が１０ｍｍ以上であることが好ましい。また、素材と
しては、摩擦係数の低い表面を有する材質であることが
好ましく、例えばアルミナで表面処理された材料および
／または梨地表面を有する材料などが好適である。さら
に分繊数が多い場合、特に８分繊以上の場合には分繊点
ガイド３と巻取りボビン７との間の距離ｈが１ｍ以上で
あることが好ましい。このような分繊装置を用いること
により、フィラメント数が３０以上のポリオレフィン系
マルチフィラメントにおいても、安定して分繊すること
ができ、品質の良好な繊度の小さいポリオレフィン系フ
ィラメントを得ることができる。

【００２４】本発明においては、このようにしてポリオ
レフィン系マルチフィラメントからなる親糸を分繊する
ことにより、総繊度が、好ましくは２〜６５０ｄＴｅ
ｘ、より好ましくは１５〜５００ｄＴｅｘで、フィラメ
ント数が好ましくは１〜１２０本、より好ましくは２〜
６０本のポリオレフィン系モノフィラメントまたはマル
チフィラメントが得られる。なお、分繊数は、好ましく
は２〜１００、より好ましくは４〜５０である。

【００２５】

【実施例】次に、本発明を実施例により、さらに詳細に
説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定
されるものではない。

【００２６】実施例１ 親糸として、フィラメント数６０本、総繊度３４０ｄＴ
ｅｘのアイソタクチックポリプロピレンマルチフィラメ
ントを用い、図１に示すような分繊装置を使用して、
（１）２分繊することにより、フィラメント数３０、各
総繊度１７０ｄＴｅｘ、（２）４分繊することにより、
フィラメント数１５、各総繊度８５ｄＴｅｘ、（３）６
分繊することにより、フィラメント数１０、各総繊度５
７ｄＴｅｘの各種アイソタクチックポリプロピレンマル
チフィラメントを製造した。

【００２７】なお、分繊条件は下記のとおりである。 前記（１）、（２）および（３）は、いずれも問題な
く、分繊が可能であった。

【００２８】実施例２ 親糸として、フィラメント数１２０本、総繊度６９０ｄ
Ｔｅｘのアイソタクチックポリプロピレンマルチフィラ
メントを用い、図１に示すような分繊装置を使用して、
（１）４分繊することにより、フィラメント数３０、各
総繊度１７３ｄＴｅｘ、（２）１０分繊することによ
り、フィラメント数１２、各総繊度６９ｄＴｅｘ、
（３）１５分繊することにより、フィラメント数８、各
総繊度４６ｄＴｅｘの各種アイソタクチックポリプロピ
レンマルチフィラメントを製造した。

【００２９】なお、分繊条件は下記のとおりである。 前記（１）、（２）および（３）は、いずれも問題な
く、分繊が可能であった。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、ポリオレフィン系マル
チフィラメントからなる親糸を分繊することにより、既
存のマルチフィラメントの紡糸能力を低下させることな
く、品質の良好な繊度の小さいポリオレフィン系モノフ
ィラメントまたはマルチフィラメントを、用途に応じて
安価に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法において用いられる分繊装置の１
例の概略図である。

【符号の説明】

１ アイソタクチックポリプロピレンマルチフィラメン
トパッケージ（親糸） ２ オイリング機構 ３ 分繊点ガイド ４ 分繊後のアイソタクチックポリプロピレンフィラメ
ント ５ ハタキ機構 ６ 第２分繊点ガイド ７ 巻取りボビン

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリオレフィン系マルチフィラメントか
   らなる親糸を２本以上に分繊することを特徴とするポリ
   オレフィン系フィラメントの製造方法。
2. 【請求項２】 ポリオレフィン系マルチフィラメントか
   らなる親糸を２本以上に分繊するための分繊点ガイド
   と、その下流に位置し、分繊された各フィラメントを巻
   取るための複数の巻取りボビンを有する分繊装置を用い
   て分繊する請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 ポリオレフィン系マルチフィラメントか
   らなる親糸に、前記分繊点ガイドを通過する前に、鉱物
   油成分７０重量％以上を含む油剤を付着させた後、分繊
   する請求項１または２に記載の方法。
4. 【請求項４】 分繊前のポリオレフィン系マルチフィラ
   メントが単糸繊度１〜１００ｄＴｅｘ、総繊度５０〜５
   ０００ｄＴｅｘおよびフィラメント数２〜２４０本であ
   り、分繊後のポリオレフィン系フィラメントが総繊度２
   〜６５０ｄＴｅｘおよびフィラメント数１〜１２０本で
   あり、かつ分繊数が２〜１００である請求項１、２また
   は３のいずれか１項に記載の方法。
5. 【請求項５】 分繊前のポリオレフィン系マルチフィラ
   メントが、フィラメント数３０〜２４０本である請求項
   ４に記載の方法。
6. 【請求項６】 ポリオレフィン系マルチフィラメントか
   らなる親糸が、ポリプロピレン系マルチフィラメントか
   らなる親糸である請求項１ないし５のいずれか１項に記
   載の方法。