JP3073473B2 - ポリプロピレン繊維およびセメント補強繊維 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はポリプロピレン繊維
に関する。特に、剛性、紡糸性、強度及び耐熱性に優
れ、熱収縮率の小さな繊維であり、セメント補強繊維に
好適な繊維に関する。

【０００２】

【従来の技術】プロピレン系重合体を溶融紡糸した後に
延伸加工した繊維は、剛性、紡糸性、強度に優れ、ロー
プ、ベルト、織物、カーペット原糸、セメント補強繊維
等の用途に用いられている。また、より高い立体規則性
を有する重合体を用いることで、繊維の機械的特性を向
上させることが行なわれている。例えば、特開平５−９
８０５号公報や特開平８−１３２３８号公報には立体規
則性が高く狭い分子量分布を有するポリプロピレンを用
いて、高強力糸や、高延伸倍率時の毛羽立ちが少なく光
沢の優れた繊維を得る試みが開示されている。しかしこ
れらに記載されているプロピレン重合体はアイソタック
チックペンタッド分率が高くても９８％で、より高い耐
熱性や耐熱収縮性を要求される用途においては依然不十
分であった。例えば、これらの繊維をセメント補強繊維
として用いる場合、これらの繊維は例えばナイロン繊維
やポリエステル繊維等と比べて融点が低く、高温での養
生を受けると熱収縮が起きる等の問題があり、セメント
補強繊維として十分なものではなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこで、セメント補強
用繊維としては耐熱性の高い繊維、例えば、ビニロン繊
維、アクリル繊維、耐アルカリガラス繊維等が多く用い
られている。しかしながら、これらの繊維は耐アルカリ
性に劣るものである。他方、セメントは強い塩基性物質
で、アルカリ性を呈し、セメント補強繊維には高い耐ア
ルカリ性が必要とされ、これら耐アルカリ性に劣る繊維
はセメント中で劣化してしまうという問題があった。し
たがって、耐アルカリ性、剛性、紡糸性、強度及び耐熱
性に優れ、熱収縮率が小さく、セメント補強繊維として
低コストで十分に満足し得る繊維は未だないのが実情で
ある。また、ポリプロピレン繊維は、防虫ネット、ロー
プ、ネット、織布、不織布等に用いられているが、これ
らの用途では熱収縮率が小さいことが重要とされてお
り、現状のポリプロピレン繊維では必ずしも十分ではな
い。さらにまた、人工芝、カーペット等の用途では、繊
維の弾性率が非常に重要とされているが、やはり現状の
ポリプロピレン繊維では必ずしも十分なものではなかっ
た。

【０００４】本発明は前記課題を解決するためになされ
たもので、より高い耐熱収縮性、強度、耐熱性、弾性を
有し、セメント補強繊維などの広範囲な用途に適した耐
アルカリ性に優れたポリプロピレンからなる繊維を提供
することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のポリプロピレン
繊維は、下記（ａ）〜（ｄ）の各要件を満足するプロピ
レン系重合体からなることを特徴とするものである。 （ａ）２５℃のキシレン抽出不溶部（ＸＩ）が９９.０
重量％以上 （ｂ）¹³Ｃ核磁気共鳴スペルトルによるアイソタクチッ
クペンタッド分率（ＩＰ）が９８.５％以上 （ｃ）アイソタクチック平均連鎖長（Ｎ）が５００以上 （ｄ）キシレン不溶部のカラム分別法による各フラクシ
ョンの平均連鎖長（Ｎf）が８００以上であるフラクシ
ョンの合計が全体の１０重量％以上 ここで、プロピレン系重合体には、造核剤が０.００１
〜３重量％配合されていることが望ましい。また、ポリ
プロピレン繊維は、そのＤＳＣ測定における昇温速度１
０℃／分での融点が１６９.５℃以上であることが望ま
しい。本発明のセメント補強繊維は、上記本発明のポリ
プロピレン繊維からなるものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の繊維は特定のプロピレン
重合体を用いたもので、剛性、紡糸性、弾性、強度及び
耐熱性に優れ、熱収縮率の小さな繊維である。本発明に
用いられるプロピレン系重合体は、プロピレン単独重合
体、プロピレンとエチレン及び／又は炭素数４〜１２の
α−オレフィンとのランダム共重合体あるいはブロック
共重合体である。中でも、プロピレン単独重合体が好ま
しい。α−オレフィンの具体例としては、１−ブテン、
１−ヘキセン、１−オクテン、３−メチル−１−ブテ
ン、３−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペン
テン、４−ジメチル−１−ペンテン、ビニルシクロペン
タン、ビニルシクロヘキサン等が用いられる。これらの
α−オレフィンは１種類あるいは２種以上を混合して用
いることもできる。

【０００７】本発明に用いられるプロピレン系重合体は
さらに以下の（ａ）〜（ｄ）の各要件を全て満足する必
要がある。 （ａ）２５℃のキシレン抽出不溶部（以下、ＸＩと云
う）が９９.０重量％以上 これはプロピレン系重合体を１３５℃のキシレンに完全
溶解させた後、２５℃まで冷却し、その際に析出した量
の全重合体に対する重量比率を表すもので、本発明にお
いては９９.０重量％以上である。ＸＩが９９.０重量％
未満の場合は繊維の融点が低く、熱収縮率が大きく、繊
維の弾性率が小さくなる。

【０００８】（ｂ）¹³Ｃ核磁気共鳴スペルトルによるア
イソタクチックペンタッド分率（以下、ＩＰと云う）が
９８.５％以上 アイソタクチックペンタッド分率とは¹³Ｃ核磁気共鳴（
¹³Ｃ−ＮＭＲ）を用いて測定されるポリプロピレン分子
鎖中のペンタッド単位でのアイソタクチック分率であ
り、周知の方法（参照：例えば、A. Zambelli; Macromo
lecules, 6, p625(1973)、同8, p687(1975)）で測定さ
れるもので、¹³Ｃ−ＮＭＲスペクトルのメチル炭素領域
の全吸収ピーク中ｍｍｍｍピークの強度分率により測定
される。本発明においては、このＩＰは９８.５％以上
であることが必要とされるが、９９％以上であればより
好ましい。９８.５％に満たない場合は繊維の融点が低
く、熱収縮率が大きくなる。

【０００９】（ｃ）アイソタクチック平均連鎖長（Ｎ）
が５００以上 本発明ではこのアイソタクチック平均連鎖長（Ｎ）が５
００以上である必要があるが、７００以上であればより
好ましく、８００以上であればさらに好ましい。Ｎが５
００未満では繊維の強度、弾性率、耐熱性が劣る。尚、
アイソタクチック平均連鎖長（Ｎ）とは、ポリプロピレ
ン分子内のメチル基のアイソタクチック部分の平均の長
さを表すものであり、周知の方法（参照：J. C. Randal
l; Polymer Sequence Distribution, Academic Press,
New York 1977, Chapter 2）により測定される。具体的
には、まず、ポリプロピレンを１,２,４−トリクロロベ
ンゼン／重水素化ベンゼンの混合溶媒に、ポリマー濃度
が１０重量％となるように温度１３０℃に加熱して溶解
する。この溶液を１０ｍｍφのガラス製試料管に入れ、
ＩＰと同様の方法で¹³Ｃ−ＮＭＲスペクトルを測定す
る。このスペクトル図の例を図１に示す。図１中、ａ線
が、ポリプロピレンにおけるメチル基領域のスペクトル
であり、ｂ線はそのスペクトルを縦軸方向に拡大したも
のである。スペクトルは、ペンタッド単位すなわち隣接
するメチル基５個をひとつの単位として測定され、メチ
ル基のアイソタクチシティー（構造的にはｍｍｍｍ、ｍ
ｍｍｒなどの１０種類がある）によって吸収ピークが異
なる。

【００１０】一方、重合理論としてShan-Nong ZHU et a
l.; Polymer Journal, Vol.No.12,p859-868(1983)に記
載された２サイトモデルがある。即ち、重合時の活性種
が触媒側とポリマー末端の２種類あるとするものであ
り、触媒側は触媒支配重合、もう一方は末端支配重合と
呼ばれるものである（参照：古川淳二；高分子のエッセ
ンスとトピックス２「高分子合成」ｐ７３（株）化学同
人発行（１９８６））。２サイトモデルは、ペンタッド
単位でのアイソタクチシティーの異なる１０種類のアイ
ソタクチック強度を理論的に計算できる。これは、ＮＭ
Ｒによる測定強度と、理論強度とが一致するように、
α、σ及びωを最小自乗法で求め、次式により各ペンタ
ッド単位を求める。但し、α、σ及びωは以下に示すも
のである。 α：触媒支配重合（エナンチオモルフィック過程）によ
る重合末端にＤ体及びＬ体が付加する確率、即ち、アイ
ソタクチック連鎖中の乱れ程度の指標。 σ：末端支配重合（ベルヌーイ過程）により重合末端と
同じものが付加するメソ体ができる確率。 ω：αサイトの割合。

【表１】

【００１１】次に、前記J. C. Randallの文献に記載さ
れている平均連鎖長（Ｎ）の定義式（Ｎ＝メソ体の連鎖
数／メソ体のユニット数）に当てはめ、具体的には次式
により求めることができる。 Ｎ＝１＋（Ａ₁＋Ａ₂＋Ａ₃）／０.５（Ａ₄＋Ａ₅＋Ａ₆＋
Ａ₇）

【００１２】（ｄ）キシレン不溶部のカラム分別法によ
る各フラクションの平均連鎖長（Ｎf）が８００以上で
あるフラクションの合計が全体の１０重量％以上 本発明では、このキシレン不溶部の各フラクションの平
均連鎖長（Ｎf）が８００以上であるフラクションの合
計が全体の１０重量％以上であることが必要であるが、
３０重量％以上であればより好ましく、５０重量％以上
であればさらに好ましい。Ｎfが８００以上であるもの
の合計量が１０重量％未満では繊維の耐熱性が劣る。こ
こでカラム分別法とは、キシレン抽出不溶部をパラキシ
レンに温度１３０℃で溶解後、セライトを加え、１０℃
／時間の降温速度で温度３０℃に下げ、セライトに付着
させ、次に、スラリー状セライトをカラムに充填し、パ
ラキシレンを展開液として温度３０℃から２.５℃毎に
段階的に温度を上昇し、ポリプロピレンをフラクション
別に分取する方法である（参照：Masahiro Kakugo et a
l.; Macromolecules, Vol.21, p314-319(1988)）。分取
したポリプロピレンのＮfは、上記Ｎの測定法を各フラ
クション毎に用いて測定される。

【００１３】本発明におけるプロピレン系重合体は上記
（ａ）〜（ｄ）の条件を満足するものであるなら特に制
限はないが、特に以下の触媒を用いて重合された重合体
あるいは、これらを過酸化物の存在下で加熱処理し分子
量の調製を行ったものを用いることが好ましい。

【００１４】触媒の好ましい例としては、例えば、マグ
ネシウム、チタン、ハロゲン、電子供与性化合物を必須
成分とする固体触媒を一般式：ＴｉＸa・Ｚb（式中、Ｘ
はＣｌ、Ｂｒ、Ｉのハロゲン原子、Ｚは電子供与性化合
物、ａは３若しくは４、ｂは３以下の整数をそれぞれ示
す。）で示されるチタン化合物で処理後、ハロゲン含有
化合物で洗浄し、さらに炭化水素で洗浄して得られる改
良固体触媒が挙げられる。式中のＴｉＸａは、一般に電
子供与性化合物とは容易に錯体を形成することが知られ
ている（参照：R. P. S. Coutts et al., Advan. Organ
ometal. Chem.,Vol.9, p135(1970)、第４版新実験化学
講座１７ 無機錯体・キレート錯体ｐ３５、日本化学会
丸善（１９９１）、H. K. Kakkonen et al. J. Organo
met. Chem., Vol.453, p175(1993)）。

【００１５】ＸはＣｌ、Ｂｒ、Ｉのハロゲン原子である
が、中でもＣｌが好ましい。ａは３若しくは４である
が、４が好ましい。Ｚとしては、一般に含酸素化合物、
含窒素化合物、含リン化合物、含硫黄化合物などが挙げ
られる。含酸素化合物としては、例えば、アルコール
類、エーテル類、エステル類、酸ハライド類、酸無水物
などが挙げられる。さらに具体的には、メチルアルコー
ル、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルア
ルコール、ペンチルアルコール、ヘキシルアルコール、
ヘプチルアルコール、オクチルアルコール、ノニルアル
コール、デシルアルコール、２−エチルアルコール、オ
レイルアルコール、ベンジルアルコール、フェニルエチ
ルアルコール、フェノール、クレゾール、エチルフェノ
ール、ナフトール等のアルコール類；メチルエーテル、
エチルエーテル、プロピルエーテル、ブチルエーテル、
アミノエーテル、ヘキシルエーテル、テトラヒドロフラ
ン、アニソール、ジフェニルエーテル等のエーテル類お
よびジエーテル類；酢酸エチル、クロル酢酸エチル、プ
ロピオン酸エチル、酪酸エチル、アクリル酸エチル、ク
ロトン酸エチル、オレイン酸エチル、ステアリン酸エチ
ル、フェニル酢酸エチル、安息香酸メチル、安息香酸エ
チル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、トルイル酸
メチル、トルイル酸エチル、トルイル酸プロピル、トル
イル酸ブチル、エチル安息香酸メチル、アニス酸メチ
ル、アニス酸エチル、エトキシ安息香酸メチル、エトキ
シ安息香酸エチル、ケイ皮酸エチル、フタル酸ジメチ
ル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジプロピル、フタル酸
ジ−ｎ−ブチル、フタル酸ジイソブチル、フタル酸ジヘ
キシル、フタル酸ジオクチル、γ−ブチロラクトン、δ
−バレロラクトン、炭酸エチレン等のエステル類；アセ
チルクロリド、ベンゾイルクロリド、トルイル酸クロリ
ド、フタル酸クロリド等の酸クロリド類；無水マレイン
酸、無水フタル酸などの酸無水物などが挙げられる。ま
た、これら電子供与性化合物は、１種でもよいが、２種
以上を併用してもよい。これらの中でもエステル類が好
ましく、特にフタル酸エステル類が好ましい。Ｚのｂは
ａが３のときは１〜３、ａが４のときは１または２が好
ましく、特に好ましいのは、ａが４、ｂが１の場合であ
る。

【００１６】改良固体触媒は、トリメチルアルミニウ
ム、トリエチルアルミニウム、トリプロピルアルミニウ
ムなどの有機アルミニウム化合物と、第２の電子供与性
化合物の共存下で重合することが好ましい。第２の電子
供与性化合物は、第１の電子供与性化合物と同一でも良
いが、芳香族カルボン酸エステル化合物、Ｓｉ−Ｏ−Ｃ
またはＳｉ−Ｎ−Ｃ結合を有するケイ素化合物、アセタ
ール化合物、Ｇｅ−Ｏ−Ｃ結合を有するゲルマニウム化
合物、アルキル置換基を有する窒素または酸素の複素環
化合物等が挙げられる。これらの中でも、Ｓｉ−Ｏ−Ｃ
結合を有する第２の電子供与性化合物と前述の改良固体
触媒を組合わせて用いると良い。Ｓｉ−Ｏ−Ｃ結合を有
する第２の電子供与性化合物の中でも、ジシクロペンチ
ルジメトキシシラン、テキシルトリメトキシシラン、シ
クロペンチル−ｔ−ブチル−ジメトキシシラン、ｎ−プ
ロピル−ｔ−ブチル−ジメトキシシラン、ジフェニルジ
メトキシシランを用いるとことが好ましい。また、これ
らを混合して用いてもよい。このような改良固体触媒と
第２の電子供与性化合物の組合わせを用い、重合温度を
高めて行なうと、さらに高剛性のものが得られて好まし
い。重合に際しては、重合の前に少量のモノマーを重合
する予備重合を行なってもよい。

【００１７】本発明のポリプロピレン繊維となるプロピ
レン系重合体には、結晶化造核剤を配合しておくことが
望ましい。結晶化造核剤とは繊維の弾性率または融点を
向上させる公知の造核剤で、タルク、ソルビトール化合
物、キナクリドン化合物、有機リン酸化合物、有機カル
ボン酸金属塩、アミド系化合物等がある。ソルビトール
化合物の代表的なものとしては１・３または２・４−ジ
（Ｐ−メチルベンジリデン）ソルビトール、１・３また
は２・４−ジベンジリデンソルビトール、１・３または
２・４−ジ（Ｐ−エチルジベンジリデン）ソルビトール
等で商品名としてゲルオールＭＤ、ゲルオールＭＤＲ
（以上新日本理化社製）、ＥＣ−１（イーシー化学社
製）、ＮＣ−４（三井化学社製）が挙げられる。キナク
リドン化合物としてはキナクリドンキノン等が挙げられ
る。有機リン酸化合物の代表的なものとしては、リン酸
ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ナトリウム（例えば、
旭電化社製「ＭＡＲＫＮＡ−１０」）、リン酸−２,２'
−メチレンビス（４,６―ジ−ｔ−ブチルフェニル）ナ
トリウム（例えば、旭電化社製「ＭＡＲＫＮＡ−１
１」）、あるいは環状有機リン酸エステル塩基性多価金
属塩とアルカリ金属カルボン酸塩、アルカリ金属β−ジ
ケトナート及びアルカリ金属β−ケト酢酸エステル塩有
機カルボン酸金属塩の１種とから選ばれる混合物（例え
ば、旭電化社製「ＭＡＲＫＮＡ−２１」）が挙げられ
る。有機カルボン酸金属塩の代表的なものとしてはヒド
ロキシ−ジ−（ｔ−ブチル安息香酸）アルミニウム（シ
ェル化学社製「Al-PTBBA」）等が挙げられる。アミド系
化合物としては、二塩基系またはアミノ酸系ジアミドで
あるＮ,Ｎ'−ジシクロヘキシルテレフタルアミド、Ｎ,
Ｎ'−ジシクロヘキシル−１,４シクロヘキサンカルボキ
シアミド等が挙げられる。造核剤は０.００１〜３重量
％、より好ましくは０.０５〜０.５重量％添加すること
により繊維の耐熱性、弾性率が向上し、熱収縮率がさら
に小さくなり、特にセメント補強繊維において有効であ
る。また特に細い繊維においては造核剤の粒径の小さな
ものを使用すると紡糸安定性が低下せず好ましい。

【００１８】本発明における繊維は、太さ２〜１０００
μｍ程度のもので、例えばマルチフィラメント溶融紡糸
／延伸法、モノフィラメント溶融紡糸／延伸法、スパン
ボンド法、メルトブローン法等によって製造される。あ
るいはインフレーション成形やＴダイ成形により得られ
たフイルムを延伸するスプリットヤーン法等によっても
製造される。

【００１９】本発明におけるセメント補強繊維とは、セ
メントの中にその補強材として埋め込まれて使用される
もので、一般的に養生の際に、セメントの剛性の向上、
寸法安定性の向上の目的で使用されるものである。セメ
ントは、１６０〜１８０℃程度で長時間加熱されて養生
される。特に１８０℃以上で養生するとセメントがトベ
ルモライトという結晶形となり強度が向上すると共に、
格段に寸法安定性が増す。したがって、セメント補強繊
維はこのような加熱条件に耐え得るものでないと、補強
繊維として十分に機能しない。本発明における繊維は、
このような高温度下においても耐熱性に優れているため
熱収縮を起こさず強度の低下が起こらない。また、ビニ
ロン繊維等と異なり、耐アルカリ性であることから、セ
メント中でも劣化をおこさず、補強材として極めて優れ
たものとなる。養生によっても耐えられる繊維として
は、融点のより高いものが好適である。繊維の融点が１
６９.５℃以上であれば１８０℃の養生に耐えられるも
のの、繊維の融点が１６９.５℃未満であると養生に耐
えられず、セメントの品質を高くすることはきわめて困
難である。繊維の融点は、１７０℃以上であればより好
ましく、１７０.５℃以上であればさらに好ましい。さ
らに好ましくは、１７１.０℃以上、さらにより好まし
くは１７１.５℃以上である。尚、ここで融点とは、JIS
K7121に準じて示差走査熱量計（ＤＳＣ）にて１０℃／
分の速度で昇温し、融解ピークの最大となる温度であ
る。

【００２０】本発明のプロピレン系重合体を繊維に加工
する場合にはフェノール系、リン系、イオウ系等の酸化
防止剤、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、
ステアリン酸マグネシウム等の脂肪酸金属塩やハイドロ
タルサイト等の中和剤や加工助剤、各種帯電防止剤を適
宜配合して行われる。本発明の繊維をセメント補強繊維
として使用する場合は、セメントとの親和性を向上させ
るための表面処理剤や無機充填剤を配合することが好ま
しい。

【００２１】本発明のプロピレン系重合体を用いること
により紡糸性に優れ延伸倍率とともに強度が著しく向上
する。特に繊維とした場合の耐熱性、弾性率、強度に優
れ、熱収縮率の小さなものであり、セメント補強繊維を
はじめ、防虫ネット、ロープ、ネット、フトン綿、織
布、不織布、編織物、人工芝、カーペット等の各種の繊
維として優れた性能を有するものとして用いることがで
きる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説
明する。なお、本発明は実施例により限定されるもので
はない。

【００２３】以下に示す方法によりプロピレン系重合体
（ＰＰ−１）及び（ＰＰ−２）を製造した。 〔触媒の製造〕 固体成分の調製 無水塩化マグネシウム５６８ｇ（５.９７mol)を無水エ
タノール１.０ｋｇ(１.７４mol)、ワセリンオイル（出
光興産（株)製「CP15N」）５.０Ｌおよびシリコーン油
（信越シリコーン（株)製「KF96」）５.０Ｌ中、窒素雰
囲気下、１２０℃で完全に溶解させた。この混合物をTK
ホモミキサー（特殊機化工業（株）製）を用いて１２０
℃、3000回転／分で３分間撹拌した。撹拌を保持しなが
ら、２０Ｌの無水ヘプタン中に０℃を越えないように移
送した。得られた白色固体は無水ヘプタンで十分に洗浄
し室温下で真空乾燥した。得られたＭｇＣｌ₂・2.5Ｃ₂
Ｈ₅ＯＨの球状固体３００ｇを無水ヘプタン２.０Ｌ中に
懸濁させた。０℃で撹拌しながら、四塩化チタン５.０
Ｌ（４５mol)を１時間かけて滴下した。次に加熱を始め
て、４０℃になったところで、フタル酸ジイソブチル４
９.６ｇ（１７８mmol)を加えて、１００℃まで約１時間
で昇温させた。１００℃で２時間反応させた後、熱時ろ
過にて固体部分を採取した。その後、この反応物に四塩
化チタン５.０Ｌ（４５mol)を懸濁させた後、１２０℃
で１時間反応させた。反応終了後、再度、熱時ろ過にて
固体部分を採取した。次いで６０℃のヘキサン１０Ｌで
７回、室温のヘキサン１０Ｌで３回洗浄し、固体成分を
得た。

【００２４】ＴｉＣｌ₄[Ｃ₆Ｈ₄(ＣＯＯｉＣ₄Ｈ₉)₂]の
調製 四塩化チタン１９０ｇ(１.０mol)を含むヘキサン１０Ｌ
の溶液にフタル酸ジイソブチル２７８ｇ(１.０mol)を０
℃に維持しながら、約３０分間で滴下した。滴下終了
後、４０℃に昇温し３０分間反応させた。反応終了後、
固体部分を採取しヘキサン５.０Ｌで３回洗浄し目的物
を得た。 ＴｉＣｌ₄[Ｃ₆Ｈ₄(ＣＯＯｉＣ₄Ｈ₉)₂]による処理 上記で得られた固体成分４００ｇをトルエン６.０Ｌ
に懸濁させ、２５℃でＴｉＣｌ₄[Ｃ₆Ｈ₄(ＣＯＯiＣ
₄Ｈ₉)₂]を１０３ｇ(２２０mmol)と１時間処理して担持
させた。担持終了後、ろ過にて固体部分を採取し、その
後、この反応物にトルエン６.０Ｌ、四塩化チタン２０
０ml(１.８mol)を懸濁させた後、９０℃で２時間反応さ
せた。反応終了後、再度熱時ろ過にて固体部分を採取し
た。次いで、９０℃トルエン１０Ｌで５回、室温のヘキ
サン１０Ｌで３回洗浄し、オレフィン重合用固体触媒成
分を得た。

【００２５】〔予備重合〕窒素雰囲気下、内容積５０Ｌ
のオートクレーブ中に、n-ヘプタン１０Ｌ、トリエチル
アルミニウム１２０ｇ(１.６mol)、ジシクロペンチルジ
メトキシシラン７８ｇ(３４０mmol)、および上記で得
られたオレフィン重合用固体触媒成分２００ｇを投入
し、０〜５℃の温度範囲で５分間撹拌した。次に、固体
触媒成分あたり１０ｇのプロピレンが重合するようにプ
ロピレンをオートクレーブ中に供給し、０〜５℃の温度
範囲で１時間予備重合した。得られた予備重合触媒は、
n-ヘプタン１０Ｌで３回洗浄を行ない、以下のポリプロ
ピレン系樹脂の製造に使用した。

【００２６】〔プロピレンの重合〕内容積２９０Ｌの撹
拌機付き反応器にプロピレン９５ｋｇ／時間、上記予備
重合触媒１０ｇ／時間、トリエチルアルミニウム５９ｇ
／時間（５２０mmol／時間）、ジシクロペンチルジメト
キシシラン３５.３ｇ／時間（１５５mmol／時間）及び
水素を所定のＭＦＲになるように調節しながら供給し
た。反応器は８０℃に保持し、液化プロピレンによる塊
状スラリー重合を行ない、２種のプロピレン重合体（Ｐ
Ｐ−１）、（ＰＰ−２）を得た。

【００２７】プロピレン重合体（ＰＰ−１）は、２５℃
のキシレン抽出不溶部（ＸＩ）が９９.６重量％、¹³Ｃ
−ＮＭＲによるアイソタクチックペンタッド分率（Ｉ
Ｐ）が９９.４％、アイソタクチック平均連鎖長（Ｎ）
が８４０、キシレン不溶部のカラム分別法による各フラ
クションの平均連鎖長（Ｎf）が８００以上であるフラ
クションの合計が全体の７２重量％のものであり、プロ
ピレン重合体（ＰＰ−２）は、キシレン抽出不溶部（Ｘ
Ｉ）が９９.４重量％、アイソタクチックペンタッド分
率（ＩＰ）が９９.３％、アイソタクチック平均連鎖長
（Ｎ）が６７０、各フラクションの平均連鎖長（Ｎf）
が８００以上であるフラクションの合計が全体の６８重
量％であった。

【００２８】尚、アイソタクチックペンタッド分率（Ｉ
Ｐ）の測定条件は以下の通りである。 測定器：日本電子社製「ＪＮＭ−ＧＳＸ４００」 測定モード：プロトンデカップリング法 パルス幅：８.０μｓｅｃ パルス繰返時間：３.０ｓｅｃ 積算回数：２００００回 溶媒：１,２,４−トリクロロベンゼン／重ベンゼンの混
合溶媒（７５／２５重量％） 内部循環：ヘキサメチルジシロキサン 試料濃度：３００ｍｇ／３.０ｍｌ溶媒 測定温度：１２０℃

【００２９】［実施例１］上記調製したプロピレン系重
合体（ＰＰ−１）を４０ｍｍφのマルチフィラメント溶
融紡糸装置を用い、０.６ｍｍφのノズルより溶融温度
２８０℃にて溶融押出を行い、２０℃の冷却風により固
化させ、ロール速度２００ｍ／分にて未延伸糸を巻き取
った。その未延伸糸を１１０℃に加熱した熱ロールによ
り延伸倍率６倍の条件で延伸を行い単糸６デニールの繊
維を作製した。得られた繊維について、強度、弾性率、
融点、熱収縮率を測定した。続いて、その繊維をセメン
トと混練後、オートクレーブ内で１８０℃、３時間養生
後、セメントを破壊し、繊維の状態を観察した。 ［実施例２］プロピレン系重合体（ＰＰ−１）に造核剤
（旭電化社製「ＭＡＲＫＮＡ−１１」）を０.１重量％
添加した他は実施例１と全く同様に繊維を製造し、試験
を行った。

【００３０】［実施例３］プロピレン系重合体（ＰＰ−
２）を用い４０ｍｍφのモノフィラメント溶融紡糸装置
を用い、１.０ｍｍφのノズルより溶融温度２４０℃に
て溶融押出を行い、３０℃の冷却水槽を通すことにより
固化させ、ロール速度１０ｍ／分にて未延伸糸を巻き取
り、１００℃に加熱した熱水槽により延伸倍率８倍の条
件で延伸を行い、単糸４００デニールの繊維を製造し
た。この繊維を用い実施例１と同様の試験を行った。 ［実施例４］プロピレン系重合体（ＰＰ−２）に造核剤
（旭電化社製「ＭＡＲＫＮＡ−１１」）を０.１重量％
添加したこと以外は実施例３と同様の操作を行った。 ［実施例５］プロピレン系重合体（ＰＰ−２）を５０mm
φの単軸スクリュー押出機を用い、２２０℃の押出温度
でインフレーションフイルム成形し、１０ｍｍ幅にスリ
ット後、１１０℃の熱板による加熱で８倍に延伸し、針
刃ロールによりスプリットさせることにより開繊し、ス
プリットヤーンを作製し、実施例１と同様の操作を行な
った。

【００３１】尚、繊維の各試験法は以下の通りである。 〔強度、弾性率〕チャック間３００ｍｍとし、引張速度
３００ｍｍ／分にて引張試験機を用いて強度と弾性率を
測定した。強度は、繊維が破断する際の値とした。 〔融点〕繊維２ｍｇをアルミパンに封入し、JIS K7121
に準じて示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて１０℃／分
の速度で昇温し、融解ピークの最大となる温度を融点と
した。 〔熱収縮率〕１３０℃のオーブンにて１０分間放置し、
熱処理を行い、熱処理前の繊維の長さ（Ｌ）と熱処理後
の繊維の長さ（Ｌ'）より以下の式により求めた。

【数１】

【００３２】

【表２】

【００３３】［比較例１］表２に示した物性を有するプ
ロピレン単独重合体（ＰＰ−３）を用い実施例１と全く
同様の操作を行なった。 ［比較例２］表２に示した物性を有するプロピレン単独
重合体（ＰＰ−４）を用い実施例３と全く同様の操作を
行なった。 ［比較例３］表２に示した物性を有するプロピレン単独
重合体（ＰＰ−５）を用い実施例１と全く同様の操作を
行なった。

【００３４】

【表３】

【００３５】表２から、本実施例の繊維であると、優れ
た強度、弾性率、熱収縮率を発揮し、しかも、セメント
と混練して養生しても、その繊維形状は保たれ、セメン
トの強度を向上させることができることがわかる。対し
て、表３から、比較例の繊維であると、実施例の繊維と
比べ、強度、弾性率、熱収縮率が劣り、しかも、セメン
トと混練して養生すると、繊維が溶解してしまい、セメ
ント補強繊維として十分に機能しないことがわかる。

【００３６】

【発明の効果】本発明のポリプロピレン繊維であると、
高結晶性で耐薬品性に優れる上に、高い強度、耐熱性、
弾性を有し、熱収縮性が小さいものである。従って、セ
メント補強繊維をはじめ、防虫ネット、ロープ、ネッ
ト、フトン綿、織布、不織布、編織物、人工芝、カーペ
ット等の各種の繊維として安価でありながら優れた性能
を有するものとして用いることができる。特に、耐アル
カリ性に優れつつ、高い耐熱性を有することから、優れ
たセメント補強繊維となるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 メチル領域における核磁気共鳴スペクトル図
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐野 毅 神奈川県川崎市川崎区夜光二丁目３番２ 号 日本ポリオレフィン株式会社 川崎 研究所内 (72)発明者 中村 昭 神奈川県川崎市川崎区夜光二丁目３番２ 号 日本ポリオレフィン株式会社 川崎 研究所内 (72)発明者 石川 成実 神奈川県川崎市川崎区夜光二丁目３番２ 号 日本ポリオレフィン株式会社 川崎 研究所内 (56)参考文献 特開 平５−170497（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−248506（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−176916（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−61554（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−45616（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−41311（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−171951（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D01F 6/06 C08F 10/06,110/06

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記（ａ）〜（ｄ）の各要件を満足する
   プロピレン系重合体からなることを特徴とするポリプロ
   ピレン繊維。 （ａ）２５℃のキシレン抽出不溶部（ＸＩ）が９９.０
   重量％以上 （ｂ）¹³Ｃ核磁気共鳴スペルトルによるアイソタクチッ
   クペンタッド分率（ＩＰ）が９８.５％以上 （ｃ）アイソタクチック平均連鎖長（Ｎ）が５００以上 （ｄ）キシレン不溶部のカラム分別法による各フラクシ
   ョンの平均連鎖長（Ｎf）が８００以上であるフラクシ
   ョンの合計が全体の１０重量％以上
2. 【請求項２】 前記プロピレン系重合体に造核剤が０.
   ００１〜３重量％配合されていることを特徴とする請求
   項１記載のポリプロピレン繊維。
3. 【請求項３】 ＤＳＣ測定における昇温速度１０℃／分
   での融点が１６９.５℃以上であることを特徴とする請
   求項１又は２記載のポリプロピレン繊維。
4. 【請求項４】 請求項１，２，３のいずれかに記載され
   たポリプロピレン繊維からなることを特徴とするセメン
   ト補強繊維。