JP3130288B2 - 延伸方法および延伸物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は延伸方法，延伸物お
よび前記の延伸物の加工品に係り、特に、結晶性高分子
製の延伸物を得るうえで好適な延伸方法および当該方法
によって製造された延伸物、ならびに、前記の延伸物の
１つであるポリプロピレン繊維を材料繊維とするポリプ
ロピレン繊維加工品に関する。

【０００２】

【従来の技術】合成繊維，樹脂フィルム，樹脂シート等
の結晶性高分子製品の物性は、その内部構造（結晶性高
分子の微細構造）の影響を強く受け、当該内部構造は延
伸や熱処理によって比較的容易に変化する。そして、未
延伸物よりも延伸物の方が実用上好ましい物性を有して
いることが多く、より高倍率で延伸した方が強度，ヤン
グ率等の物性に優れた延伸物が得られる。このため、結
晶性高分子製品、特に合成繊維，樹脂フィルム，樹脂シ
ート等を得る場合には、通常、延伸処理が施される。ま
た、延伸処理後に必要に応じて熱処理が施される。

【０００３】結晶性高分子製品を得る際の延伸方法とし
ては種々の方法が知られているが、例えば合成繊維を得
る際には、金属加熱ロールや金属加熱板等を用いての接
触加熱延伸、あるいは温水，常圧〜２ｋｇ／ｃｍ² 程度
の水蒸気，遠赤外線等を用いての非接触加熱延伸等の延
伸方法が適用されている。

【０００４】ところで、結晶性高分子の微細構造の変化
は延伸条件に大きく左右され、その結果として結晶性高
分子製品の物性もまた延伸条件に大きく左右されるわけ
であるが、無理に延伸しようとすると延伸切れ等の不具
合が生じる。例えば、ポリプロピレン（以下「ＰＰ」と
略記する。）繊維では、未延伸糸を樹脂（ＰＰ）の融点
未満のなるべく高い温度下、低変形速度で高倍率に延伸
する程その繊維強度が向上するが、高変形速度で高倍率
に延伸しようとすると容易に延伸切れが生じる。このた
め、工業的（商業的）に生産し得るＰＰ繊維の繊維強
度、すなわち、概ね５０ｍ／分以上の速度で生産し得る
ＰＰ繊維の繊維強度は１０ｇ／ｄ程度である（例えば特
許第２５３７３１３号公報参照）。

【０００５】ただし、生産性を無視して極めて低い変形
速度の下に延伸すればより繊維強度の高いＰＰ繊維を得
ることができる。例えば『高分子論文集』（Vol.54, N
o.5,May, 1997）の第３５１〜３５８頁には、連続ゾー
ン延伸法によって製造された繊維強度１３．４ｇ／ｄ程
度のＰＰ繊維が記載されているが、当該ＰＰ繊維を得る
際の連続ゾーン延伸工程における繊維の送り出し速度は
僅かに０．５ｍ／分である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、結晶
性高分子の微細構造の変化は延伸条件に大きく左右さ
れ、その結果として結晶性高分子製延伸物の物性もまた
延伸条件に大きく左右されるわけであるが、無理に延伸
しようとすると延伸切れ等の不具合が生じる。このた
め、従来の延伸方法を利用して工業的に得ることができ
る結晶性高分子製延伸物の物性値には、当該結晶性高分
子製延伸物の材質に応じた上限がある。しかしながら、
結晶性高分子製品は種々の分野において利用されてお
り、その需要の増加に伴って当該結晶性高分子製品につ
いては物性の向上が常に求められている。

【０００７】本発明の目的は、より好ましい物性を有し
ている延伸物を工業的に得ることが容易な延伸方法、お
よび、より好ましい物性を有しているものを工業的に得
ることが容易な延伸物、ならびに、前記の延伸物の１つ
であるポリプロピレン繊維を材料繊維とするポリプロピ
レン繊維加工品を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の延伸方法は、被延伸物を内部に送り込むための被
延伸物導入孔と内部に送り込まれた前記の被延伸物が延
伸されたことによって生じた延伸物を引き出すための延
伸物引き出し孔とを有する気密性の容器内に、延伸媒体
として絶対圧が２．０ｋｇ／ｃｍ² 以上の加圧飽和水蒸
気を充填して延伸槽とし、該延伸槽における前記の被延
伸物導入孔および前記の延伸物引き出し孔から加圧飽和
水蒸気が漏出することをそれぞれ加圧水を利用して防止
するとともに、前記の被延伸物導入孔から加圧飽和水蒸
気が漏出することを防止している加圧水中に被延伸物を
導き、被延伸物の表面に水分が付着した後、該被延伸物
を前記の被延伸物導入孔から延伸槽内に導いて延伸し、
その後、前記の延伸物引き出し孔から引き出された延伸
物を、前記の延伸物引き出し孔から加圧飽和水蒸気が漏
出することを防止している加圧水中に導いて冷却する、
ことを特徴とするものである。

【０００９】また、上記の目的を達成する本発明の延伸
物は、被延伸物を上記本発明の方法によって延伸して得
たものであることを特徴とするものである。

【００１０】そして、上記の目的を達成する本発明のポ
リプロピレン繊維加工品は、上記本発明の延伸物の１で
あるポリプロピレン繊維を材料繊維とし、フィラメン
ト，ショートカットチョップおよびステープルファイバ
ーのいずれかの繊維形態を有することを特徴とするもの
である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。まず、本発明の延伸方法について説
明する。本発明者らは、結晶性高分子をより高速で高度
に変形させるための方法について鋭意研究した結果、結
晶性高分子製の被延伸物の表面に水分を付着させ、高圧
の加圧飽和水蒸気を延伸媒体とする延伸槽を用いて当該
被延伸物を延伸することにより、従来の延伸方法による
場合よりも被延伸物を大きく変形させることが可能にな
り、また、被延伸物の変形量が同じである場合には従来
の延伸方法によるものよりも実用上より好ましい物性を
有する延伸物が得られることを見出し、本発明を完成す
るに至った。

【００１２】上記の知見に基づく本発明の延伸方法で
は、前述したように特定の延伸槽を利用し、この延伸槽
は絶対圧が２．０ｋｇ／ｃｍ² 以上の加圧飽和水蒸気を
延伸媒体として用いたものである。したがって、当該延
伸槽の容器は前記の加圧飽和水蒸気が漏出しないように
気密性を高めたものである必要があるが、その一方で、
前記の容器には被延伸物を当該容器内（延伸槽内）に導
入するための被延伸物導入孔および延伸物を容器内（延
伸槽内）から引き出すための延伸物引き出し孔を設ける
必要がある。このため、前記の被延伸物導入孔および延
伸物引き出し孔からは必然的に加圧飽和水蒸気が漏出す
ることになる。

【００１３】しかしながら、延伸槽内の加圧飽和水蒸気
の絶対圧は所望値に維持する必要がある。このため、当
該延伸槽には前記の被延伸物導入孔および延伸物引き出
し孔から加圧飽和水蒸気が漏出することを防止するため
の漏出防止手段を設けることが好ましい。

【００１４】従来より、加圧蒸気の漏出防止手段として
はラビリンスシール方式が知られている。これは、フィ
ンを用いて狭い流路を多段に形成し、当該流路を延伸媒
体（加圧蒸気）が流通する際に生じる圧力損失を利用し
て延伸槽内の延伸媒体の圧力を保つ（延伸媒体の漏出を
防止する）手法であるが、被延伸物と構造上不可欠なフ
ィンとの接触機会が多数あることから、被延伸物とフィ
ンとが接触してトラブルを起こしやすいという難点を有
している。さらに、理論上、ラビリンス内で被延伸物が
昇温して軟化し始める、すなわち、延伸槽に入る前に被
延伸物が昇温して軟化し始めるため、被延伸物とフィン
とが接触した場合のトラブル発生頻度が増大しやすい。
同様に、延伸直後においても延伸物が直ちには冷却され
ないため、延伸物とフィンとの接触によるトラブルが多
発しやすい。また、延伸槽内の延伸媒体の圧力を十分に
保つためには「狭い流路」の数（フィンの数）を増やさ
なければならないことから、前記の接触機会が更に増え
ることに加えて装置が大型化するという難点も有してい
る。

【００１５】このため本発明の方法で用いる延伸槽にお
いては、加圧水を利用した新たな漏出防止手段によって
被延伸物導入孔からの加圧飽和水蒸気の漏出を防止す
る。当該加圧水を利用した漏出防止手段を用いれば、前
記の加圧水中に被延伸物を導くことが可能になるので、
これにより、(a) 延伸槽に入る前に被延伸物が昇温して
軟化し始めるのを抑制すること、(b) 被延伸物と漏出防
止手段との接触機会を低減させること、および、(c) 被
延伸物の表面に水分を付着させること、をそれぞれ容易
に図ることができる。このとき、被延伸物が水中を通過
するのに要する時間は概ね０．１秒以上とすることが好
ましい。

【００１６】また、本発明の方法で用いる延伸槽におい
ては、延伸物引き出し孔からの加圧飽和水蒸気の漏出に
ついても、加圧水を利用した新たな漏出防止手段によっ
て防止する。この漏出防止手段を用いれば、延伸直後に
当該漏出防止手段中（加圧水中）に延伸物を導いて速や
かに冷却することが可能になるので、延伸物と漏出防止
手段との接触によるトラブルを容易に低減させることが
できる。このとき、延伸物が水中を通過するのに要する
時間は概ね０．２秒以上とすることが好ましい。さら
に、加圧水を利用した上記の漏出防止手段（被延伸物導
入孔側および延伸物引き出し孔側の計２つ）を用いれ
ば、絶対圧が高い加圧飽和水蒸気に対しても当該漏出防
止手段の小型化を容易に図ることができる。

【００１７】上述した延伸槽を利用する本発明の方法に
よって延伸しようとする被延伸物は、目的とする製品を
得るにあたって延伸することが望まれる結晶性高分子製
のものであればよく、その形態の具体例としては、合成
繊維用の未延伸糸，未延伸フィルム，未延伸シート，梱
包用バンドの未延伸物，梱包用テープの未延伸物等が挙
げられる。

【００１８】また、当該被延伸物の材質は結晶性高分子
であれば特に制限されず、その具体例としては、ＰＰ，
ポリエチレン，ポリ４−メチルペンテン−１，ポリオキ
シメチレン等のホモポリマーや、ＰＰとαオレフィン
（例えばエチレン，ブテン−１等）との共重合体，ポリ
エチレンとブテン−１との共重合体等の共重合体が挙げ
られる。

【００１９】加圧飽和水蒸気中での被延伸物の延伸は、
被延伸物を単品毎に延伸するものであってもよいし、例
えば被延伸物が合成繊維用の未延伸糸である場合には所
望本数の未延伸糸を集めて繊維束としたものを延伸する
ものであってもよい。また、延伸倍率は、被延伸物の材
質，使用する加圧飽和水蒸気の温度および絶対圧，目的
とする延伸物に求められる物性，目的とする延伸物の用
途等に応じて適宜選択可能である。

【００２０】ただし、加圧飽和水蒸気の絶対圧について
は前記のように２．０ｋｇ／ｃｍ²（この加圧飽和水蒸
気の温度は１２０℃である。）以上とすることが好まし
い。絶対圧が２．０ｋｇ／ｃｍ² 未満の加圧飽和水蒸気
は温度が概ね１２０℃未満と低いので、このような加圧
飽和水蒸気を延伸媒体として用いた場合には高倍率延伸
を行うことが困難になり、実用上より好ましい物性を有
している延伸物を工業的に生産することが困難になる。
生産速度を低下させてもよいのであれば、絶対圧が２．
０ｋｇ／ｃｍ² 未満の加圧飽和水蒸気を用いることも可
能である。

【００２１】加圧飽和水蒸気の温度および絶対圧は、被
延伸物が軟化しない範囲内でできるだけ高温，高圧にす
ることが基本的に好ましいが、加圧飽和水蒸気の温度が
高ければ高い程その絶対圧も高くなり、これに伴って当
該加圧飽和水蒸気を延伸媒体とする延伸槽の設計が困難
になる。したがって、使用する加圧飽和水蒸気の温度お
よび絶対圧は、被延伸物の材質，延伸物の生産性，延伸
装置の製造コスト等を勘案して選定することが好まし
い。

【００２２】例えば被延伸物がＰＰホモポリマー製であ
る場合には、加圧飽和水蒸気の絶対圧を２．０ｋｇ／ｃ
ｍ² （温度は１２０℃）以上３．０ｋｇ／ｃｍ² （温度
は１３３℃）未満とするよりも、３．０ｋｇ／ｃｍ²
（温度は１３３℃）〜５．０ｋｇ／ｃｍ² （温度は１５
１℃）とする方が好ましく、３．５ｋｇ／ｃｍ² （温度
は１３９℃）〜４．５ｋｇ／ｃｍ² （温度は１４８℃）
とすることがより好ましい。

【００２３】なお、前記の加圧飽和水蒸気の温度および
絶対圧があまりにも高いと被延伸物が軟化し、延伸して
も分子鎖の配向が進行せずにむしろ緩和による物性低下
を生じるようになることから、より好ましい物性を有し
ている延伸物を得ることが困難になる。

【００２４】本発明の方法では、表面に水分が付着した
状態の被延伸物を加圧飽和水蒸気中で延伸するので、延
伸時の被延伸物の表面には当然のことながら前記の水分
（以下、この水分を「持ち込み水分」という。）が存在
している。また、水蒸気中の被延伸物表面での熱交換に
よって、当該被延伸物の表面には結露が生じる。そし
て、これらの水分（前記の持ち込み水分および前記の結
露による水分）が被延伸物の表面に存在している状態下
で当該被延伸物を延伸するので、ドラフト変形によって
内部発熱が生じても被延伸物の表面の温度が加圧飽和水
蒸気の温度より高温になることが抑制され、被延伸物の
表面が溶融状態になりにくい。

【００２５】このため、従来の延伸方法による場合より
も被延伸物を大きく変形させることが可能になり、これ
によって従来よりもより好ましい物性を有している延伸
物を得ることが可能になる。さらに、被延伸物を従来と
同量変形させた場合でも、より好ましい物性を有してい
る延伸物を得ることが可能になる。そして、上記のよう
な高温・高圧の加圧飽和水蒸気中で延伸を行うので、被
延伸物内部の温度を短時間のうちに所望温度にまで昇温
させることが可能になり、その結果として、目的とする
延伸物を工業的な生産速度の下に容易に得ることが可能
になる。

【００２６】本発明の方法によって被延伸物を延伸した
場合に、当該被延伸物を従来の延伸方法によるよりも大
きく変形させることが可能になる理由、および、被延伸
物の変形量が従来と同量であってもより好ましい物性を
有している延伸物が得られる理由は定かではないが、次
の差異に原因があるものと推察される。

【００２７】すなわち、本発明の方法では被延伸物は延
伸槽の入口まで水によって冷却されており、かつ、当該
被延伸物は表面に水分（前記の持ち込み水分および前記
の結露による水分）が付着した状態下において高温・高
圧の加圧飽和水蒸気中で延伸され、延伸物は延伸後に加
圧水中に導かれ、速やかに冷却されるのに対し、金属加
熱ロールや金属加熱板等を用いた従来の接触加熱延伸、
あるいは温水，常圧〜２ｋｇ／ｃｍ² 程度の水蒸気，遠
赤外線等を用いた従来の非接触加熱延伸等では、(1) 被
延伸物の表面に水分が存在しない状態下で当該被延伸物
を延伸する（接触加熱延伸や遠赤外線を用いた非接触加
熱延伸の場合）、(2) 延伸時に被延伸物の周囲に水分が
存在しているが、延伸媒体が高温・高圧ではない（温水
を用いた非接触加熱延伸の場合）、(3) 延伸槽に入る前
に結露によって被延伸物の表面に水分が不可避的に付着
することがあるが、後述する本願発明における作用・効
果を得るには少なすぎる（常圧〜２ｋｇ／ｃｍ² 程度の
水蒸気を用いた非接触加熱延伸の場合）、(4) 延伸前に
被延伸物が昇温，軟化してその形状保持が不安定な状態
下で当該被延伸物が装置の一部と接触するか、延伸物が
十分に冷却されずにその形状保持が不安定な状態下で当
該延伸物が装置の一部と接触する（従来の全ての延伸方
法）、という差異に原因があるものと推察される。

【００２８】本発明の方法では、前述した持ち込み水分
および結露によって表面に水分が存在している状態の被
延伸物を高温・高圧の加圧飽和水蒸気中で延伸するの
で、被延伸物表面での温度上昇が防止されて当該表面の
温度が加圧飽和水蒸気の温度より高温になるということ
が従来の延伸方法におけるよりも抑制される一方で、被
延伸物の内部では変形発熱が生じることとなる。その結
果、被延伸物の内部において従来とは異なる何らかの構
造変化が進行して、従来の延伸方法によるよりも大きく
変形させることが可能になるとともに、被延伸物の変形
量が従来と同量であってもより好ましい物性を有してい
る延伸物が得られるものと推察される。延伸時に従来と
は異なる構造変化が進行するとの推察は、本発明の方法
によって例えばＰＰ繊維を得た場合に、延伸の後期にお
いて重量デニールが低下する一方で繊維外径の変化が非
常に小さくなるという現象が認められることからも支持
される。

【００２９】前述した利点を有する本発明の方法を実施
するためには、被延伸物の表面に水分を付着させるため
の水分付着手段と、特定の加圧飽和水蒸気を延伸媒体と
して用いた延伸槽と、当該延伸槽から加圧飽和水蒸気が
漏出することを防止するための漏出防止手段とを備えた
延伸装置が必要となる。当該延伸装置の構造は特に限定
されるものではないが、前述したように漏出防止手段と
して加圧水を利用したものを用いれば、当該漏出防止手
段に前記の水分付着手段を兼ねさせること等が可能にな
るので好適である。

【００３０】上記の延伸装置のうちで一軸延伸用のもの
の具体例としては、例えば以下の構造のものが挙げられ
る。すなわち、被延伸物を内部に送り込むための被延伸
物導入孔および内部に送り込まれた前記の被延伸物が延
伸されたことによって生じた延伸物を引き出すための延
伸物引き出し孔を有する気密性の容器内に延伸媒体とし
ての加圧飽和水蒸気が充填されている延伸槽部と、当該
延伸槽部における前記の被延伸物導入孔側に密接配置さ
れている第１の加圧水槽部と、前記の延伸槽部における
延伸物引き出し孔側に密接配置されている第２の加圧水
槽部と、前記第１の加圧水槽部の外側から当該第１の加
圧水槽部内，前記の被延伸物導入孔，前記の延伸槽部
内，前記の延伸物引き出し孔および前記第２の加圧水槽
部内を経由して前記第２の加圧水槽の外へ被延伸物乃至
は延伸物を導くことができるように前記第１の加圧水槽
部および前記第２の加圧水槽部それぞれに形成されてい
る透孔と、前記第１の加圧水槽部内に被延伸物を送り込
むための被延伸物送出手段と、当該被延伸物送出手段に
よる被延伸物の送り込み速度よりも高速で前記第２の加
圧水槽部から延伸物を引き出すための延伸物引き出し手
段とを有している延伸装置が挙げられる。

【００３１】上記の延伸槽部は、加圧飽和水蒸気を延伸
媒体とする従来の延伸槽と同様に、所望の絶対圧（２．
０ｋｇ／ｃｍ² 以上）を有する加圧飽和水蒸気を延伸媒
体として使用し得るだけの気密性および強度を有し、か
つ、所望の大きさ（長さ）を確保できるものであればよ
い。また、上記第１の加圧水槽部は、延伸槽部に形成さ
れている被延伸物導入孔から加圧飽和水蒸気が延伸槽部
の外に漏出するのを防止するためのものであると同時
に、被延伸物を加圧水中に導いて当該被延伸物の表面に
水分を付着させるためのものであり、当該第１の加圧水
槽部には延伸槽部内の加圧飽和水蒸気と同等乃至は僅か
に高い絶対圧を有する加圧水が貯留される。一方、上記
第２の加圧水槽部は、前記の延伸物引き出し孔から加圧
飽和水蒸気が延伸槽部の外に漏出するのを防止するため
のものであると同時に、延伸物引き出し孔から引き出さ
れた延伸物を加圧水中に導いて冷却するためのものであ
り、当該第２の加圧水槽部内にも延伸槽部内の加圧飽和
水蒸気と同等乃至は僅かに高い絶対圧を有する加圧水が
貯留される。これら第１の加圧水槽部および第２の加圧
水槽部は、それぞれ延伸槽部の外側に配置されている。

【００３２】延伸槽部，第１の加圧水槽部および第２の
加圧水槽部は、それぞれ別個に形成されたものをこれら
が所定の関係となるように密接配置したものであっても
よいし、単一の容器または筒体を所定間隔で仕切ること
によって形成されたものであってもよい。また、延伸槽
部と第１の加圧水槽部とは、これらの間の隔壁を共有す
るものであってもよい。同様に、延伸槽部と第２の加圧
水槽部とは、これらの間の隔壁を共有するものであって
もよい。

【００３３】被延伸物は、第１の加圧水槽部の外側から
当該第１の加圧水槽部内を経由して上記の被延伸物導入
孔から延伸槽部内に入る。したがって、第１の加圧水槽
部の容器壁の所望箇所には、被延伸物を第１の加圧水槽
部内に引き込むための透孔（以下「透孔Ａ」という。）
および被延伸物を第１の加圧水槽部から引き出すための
透孔（以下「透孔Ｂ」という。）が設けられている。

【００３４】同様に、延伸槽部内に送り込まれた延伸物
が延伸されたことによって生じた延伸物は、延伸槽部に
設けられている上記の延伸物引き出し孔から第２の加圧
水槽部内を経由して当該第２の加圧水槽部の外へ引き出
されなければならないので、第２の加圧水槽部の容器壁
の所望箇所には、前記の延伸物を延伸槽部内から第２の
加圧水槽部内に引き込むための透孔（以下「透孔Ｃ」と
いう。）および前記の延伸物を第２の加圧水槽部内から
引き出すための透孔（以下「透孔Ｄ」という。）が設け
られている。

【００３５】上記の被延伸物導入孔，延伸物引き出し
孔，透孔Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ、特に透孔Ｂ，Ｃは、これらの
孔を被延伸物または延伸物が通過する際に当該被延伸物
または延伸物と容器壁との接触が起こらないように形成
されていると共に配置されていることが好ましく、ま
た、これらの孔から延伸槽部内の加圧飽和水蒸気ができ
るだけ噴出しないように設計されていることが好まし
い。

【００３６】上記の延伸装置を構成している被延伸物送
出手段は、被延伸物を第１の加圧水槽部内へ一定の速度
で送り込むためのものであり、当該被延伸物送出手段は
第１の加圧水槽部の外側に設けられている。また、延伸
物引き出し手段は、第２の加圧水槽部を経由してきた延
伸物を被延伸物送出手段による被延伸物の送り込み速度
より高速で第２の加圧水槽部から一定の速度の下に引き
出すためのものであり、これによって、主として延伸槽
部内で被延伸物が延伸される。当該延伸物引き出し手段
は第２の加圧水槽部の外側に設けられている。

【００３７】被延伸物送出手段による被延伸物の送り込
み速度と延伸物引き出し手段による延伸物の引き出し速
度とは、所望の生産速度の下に所定の延伸倍率の延伸物
が得られるように適宜選択される。被延伸物送出手段お
よび延伸物引き出し手段としては、従来より延伸に使用
されている各種のローラを用いることができる。

【００３８】本発明の方法に基づいて延伸物を製造する
にあたって上述した延伸装置を用いれば、目的とする一
軸延伸物を工業的に容易に得ることができる。なお、上
述した延伸装置を構成している第１の加圧水槽部に形成
されている前記の透孔Ａから当該第１の加圧水槽部内の
加圧水が漏出することを抑制するうえからは、透孔Ａを
水没させることによって当該透孔Ａからの漏水を緩和さ
せる緩衝水槽部を第１の加圧水槽部の外側に設けること
が好ましい。同様に、第２の加圧水槽部に形成されてい
る前記の透孔Ｄから当該第２の加圧水槽部内の加圧水が
漏出することを抑制するうえからは、透孔Ｄを水没させ
ることによって当該透孔Ｄからの漏水を緩和させる緩衝
水槽部を第２の加圧水槽部の外側に設けることが好まし
い。

【００３９】本発明の方法は、前述したように、目的と
する製品を得るにあたって延伸することが望まれる結晶
性高分子製の被延伸物を延伸する際に適用することがで
き、延伸条件は目的とする延伸物の材質（被延伸物の材
質），延伸物に求められる物性，生産性等を勘案して適
宜選択可能である。

【００４０】例えば、本発明の方法によって繊維強度の
高いＰＰ繊維を得ようとする場合には、ＰＰ繊維の未延
伸糸、特に溶融紡糸糸を被延伸物として用い、当該未延
伸糸を絶対圧が３．０〜５．０ｋｇ／ｃｍ²の加圧飽和
水蒸気中で６倍以上に延伸することが好ましい。そし
て、加圧飽和水蒸気の絶対圧は３．５〜４．５ｋｇ／ｃ
ｍ²とすることがより好ましく、延伸倍率は７倍以上と
することがより好ましい。上記の未延伸糸は、ＰＰホモ
ポリマーからなるものであってもよいし、ＰＰとαオレ
フィン（例えばエチレン，ブテン−１等）との共重合体
からなるものであってもよい。ＰＰホモポリマーからな
る未延伸糸としてはアイソタクチックＰＰからなるもの
が好ましく、当該アイソタクチックＰＰは結晶性の高い
もの、特にアイソタクチックペンタッド分率（ＩＰＦ）
が９５％以上であるものが好ましい。

【００４１】アイソタクチックＰＰからなる未延伸糸を
本発明の方法によって延伸してＰＰ繊維を得た場合、当
該ＰＰ繊維は、偏光下、クロスニコルの状態で観察した
ときに、繊維内部が暗部として視認される。この暗部
は、一様な暗さを呈するものではなく、周囲よりも一段
と暗い線状部分が繊維軸方向に幾本も認められるもので
ある。そして、当該暗部は、繊維の内部構造が変化した
領域（以下、この領域を「構造変化領域」という。）で
あると推察される。

【００４２】なお、合成繊維を偏光下、クロスニコルの
状態で観察すると、多くの場合においては、繊維外周部
が連続した明部として視認される。したがって、本明細
書でいう「繊維内部」（偏光下、クロスニコルの状態で
観察したときの「繊維内部」）とは、偏光下、クロスニ
コルの状態で観察しときに「連続した明部として視認さ
れる繊維外周部」を除いた領域を意味する。

【００４３】アイソタクチックＰＰからなる未延伸糸を
本発明の方法によって延伸して得たＰＰ繊維における上
記の構造変化領域（暗部）は、繊維軸方向の全域に亘っ
て連続的に視認されるものではなく、当該構造変化領域
を横断するようにして繊維径方向に伸びている線状の明
部が断続的に視認される。そして、前記線状の明部は、
その全てが上記の構造変化領域を繊維径方向に完全に横
断しているように視認されるというものではなく、例え
ば図２に示すように、１本のＰＰ繊維１においても、構
造変化領域２を繊維径方向に完全に横断しているように
視認されるもの３ａや、構造変化領域２を繊維径方向の
一方の端からその途中までしか横断していないように視
認されるもの３ｂ、あるいは、構造変化領域２内を繊維
径方向に部分的にしか横断していないように視認される
もの３ｃ等、種々の形態のものが視認される。なお、図
２中の符号４は連続した明部として視認される繊維外周
部を示している。

【００４４】したがって、本明細書でいう「暗部（構造
変化領域）を横断するようにして繊維径方向に伸びてい
る線状の明部が断続的に視認される」とは、(a) 暗部
（構造変化領域）を完全に横断するようにして繊維径方
向に伸びている線状の明部、(b) 暗部（構造変化領域）
を繊維径方向の一方の端からその途中までしか横断して
いないような線状の明部、または(c) 暗部（構造変化領
域）内を繊維径方向に部分的にしか横断していないよう
な線状の明部、が視認されることを意味する。

【００４５】上記の特徴を有するＰＰ繊維は、本発明の
方法によって繊維強度およびヤング率が高いものを工業
的な生産速度、すなわち５０ｍ／分以上の生産速度の下
に容易に得ることができるものである。例えば、当該Ｐ
Ｐ繊維を偏光下、クロスニコルの状態で観察したときに
暗部として視認される繊維内部の全長をＳとし、繊維長
をＬとしたときに、前記の繊維長Ｌに占める前記暗部と
して視認される繊維内部の全長Ｓの百分率（Ｓ／Ｌ）×
１００（％）（以下、この百分率を「構造変化領域の長
さ分率ｆｃ」という。）を６０％以上とすれば、繊維強
度が概ね１１ｇ／ｄ以上でヤング率が概ね６００ｋｇ／
ｍｍ² 以上のものが得られる。

【００４６】ここで、本明細書でいう上記構造変化領域
の長さ分率ｆｃとは、以下のようにして求めたものを意
味する。まず、偏光下、クロスニコルの状態で上記のＰ
Ｐ繊維を顕微鏡観察し、当該ＰＰ繊維から計４０箇所の
測定箇所を任意に抽出して、それぞれの測定箇所の拡大
顕微鏡写真を撮影する。このとき、測定箇所１箇所当た
りの繊維長は０．２５ｍｍ以上とする。

【００４７】次に、測定箇所の写真毎に、図３（ａ）に
示すように、構造変化領域２を横断するようにして繊維
径方向に伸びている線状の明部３ａ，３ｂまたは３ｃ全
てについて、その繊維軸方向の最大幅に相当する領域Ａ
₁ ，Ａ₂ ，Ａ₃ ，…Ａ_n を暗部２の繊維径方向に沿って
画定する。そして、これらの領域Ａ₁ ，Ａ₂ ，Ａ₃ ，…
Ａ_n に隣接している暗部２の繊維軸方向の長さＬ₁ ，Ｌ
₂ ，Ｌ₃ ，Ｌ₄ ，…Ｌ_N を測定する。

【００４８】また、図３（ｂ）に示すように、前記の領
域Ａ₁ ，Ａ₂ ，Ａ₃ ，…Ａ_n それぞれについて、繊維径
方向に沿って１０箇所の計測点を等間隔で設定して各計
測点における暗部２の繊維軸方向の長さｌ₁ ，ｌ₂ ，ｌ
₃ ，…ｌ₁₀を測定し、これらの平均値をとる。そして、
前記の平均値をもって各領域Ａ₁ ，Ａ₂ ，Ａ₃ ，…Ａ_n
における暗部２の長さＬ_A1，Ｌ_A2，Ｌ_A3，…Ｌ_An とす
る。

【００４９】この後、前記の長さＬ₁ ，Ｌ₂ ，Ｌ₃ ，Ｌ
₄ ，…Ｌ_N および前記の長さＬ_A1，Ｌ_A2，Ｌ_A3，…Ｌ_An
の総和を測定箇所毎に求め、この値を各測定箇所（全４
０箇所）における暗部２の全長とみなして測定箇所毎に
測定全長（測定箇所の繊維長）に占める暗部２の全長の
長さ分率を求め、これら４０箇所の平均値をとることに
よって、繊維長Ｌに占める暗部（構造変化領域）の全長
Ｓの百分率、すなわち「構造変化領域の長さ分率ｆｃ」
とする。なお、図３（ａ）〜図３（ｂ）に示した各部の
うちで図２に示したものと共通するものについては、図
２と同じ符号を付してある。

【００５０】アイソタクチックＰＰからなる未延伸糸
（溶融紡糸糸）のなかでも、ＩＰＦが９５〜１００％、
好ましくは９７〜１００％のアイソタクチックＰＰから
なる未延伸糸を被延伸物として用いた場合には、高温環
境下においても高い物性値を示すＰＰ繊維を容易に得る
ことができ、Ｑ値が４未満のアイソタクチックＰＰから
なる未延伸糸を被延伸物として用いた場合には、容易に
高倍率延伸を行うことが可能になり、高倍率で延伸する
ことに伴って繊維の分子配向が促進され、また結晶化度
が高まるのでよりヤング率の高いＰＰ繊維を容易に得る
ことが可能になる。

【００５１】例えば、ＩＰＦが９５〜１００％、好まし
くは９７〜１００％で、Ｑ値が４未満であるアイソタク
チックＰＰからなる未延伸糸を被延伸物として用い、延
伸媒体としての加圧飽和水蒸気の絶対圧を２．０〜５．
０ｋｇ／ｃｍ² にした場合には、延伸倍率を７．５倍以
上、望ましくは１０倍以上にすることによって、常温時
のヤング率が概ね８００ｋｇ／ｍｍ² 以上で、１２０℃
における熱収縮率が概ね５％未満のＰＰ繊維を工業的に
容易に得ることができ、また、１２０℃におけるヤング
率が概ね５００ｋｇ／ｍｍ² 以上のＰＰ繊維を工業的に
容易に得ることができる。当該ＰＰ繊維の繊維強度は概
ね１１．５ｇ／ｄ以上と高く、その構造変化領域の長さ
分率ｆｃは概ね６５％以上である。なお、上記の場合に
得られるＰＰ繊維の１２０℃における熱収縮率は、延伸
倍率が概ね６倍程度までは延伸倍率の増大に伴って増大
するが、それ以降は延伸倍率の増大に伴って減少すると
いう特異な振る舞いを示す。

【００５２】さらに、延伸媒体としての加圧飽和水蒸気
の絶対圧を概ね３．８ｋｇ／ｃｍ²（温度は概ね１４０
℃）以上にしてアイソタクチックＰＰからなる未延伸糸
を高倍率で延伸することにより、キシレン，トルエンお
よびモノクロロベンゼンのいずれかの芳香族有機溶剤に
対して、当該芳香族有機溶剤の液温１００℃，浸漬時間
１５分の条件の下に浸漬しても溶解せずに繊維形態を維
持しているだけの耐薬品性を有しているＰＰ繊維を容易
に得ることが可能になる。

【００５３】ここで、本明細書でいう「溶解せずに繊維
形態を維持している」とは下記(1)または(2) の状態を
意味している。 (1) 溶剤に実質的に溶解せず、かつ、収縮による形状の
変化も実質的に起こしていない状態 (2) 部分的に溶解するが、分断や、収縮による形状の変
化は実質的に起こしていない状態 (3) 収縮を起こして形状が変化するが、それでもなお、
繊維形状を呈している状態

【００５４】上記の耐薬品性を有しているＰＰ繊維を得
るうえからは、ＩＰＦが概ね９５以上、好ましくは９５
〜９７で、Ｑ値が概ね３．６〜６．０、好ましくは３．
６以上４．０未満で、メルトインデックス（ＭＩ）が概
ね３〜３０、好ましくは１５〜２５であるアイソタクチ
ックＰＰを原料として用いて得た溶融紡糸糸（未延伸
糸）を被延伸物として用いることが好ましく、上記の加
圧飽和水蒸気の絶対圧は、概ね４．２ｋｇ／ｃｍ² （温
度は概ね１４５℃）以上にすることが好ましい。延伸倍
率については、得られるＰＰ繊維の耐薬品性が使用原料
および延伸条件それぞれの影響を受ける他に、未延伸糸
の繊度や紡糸条件の影響をも受けるので、一概に規定す
ることはできない。しかしながら、得られるＰＰ繊維の
結晶化度が高いほど前記の耐薬品性も向上する傾向があ
ることから、当該結晶化度が高くなるように、延伸倍率
はできるだけ高倍率（例えば９倍以上）とすることが好
ましい。前記の結晶化度が概ね７０％以上となるように
原料，紡糸条件，未延伸糸の繊度，延伸条件を選択すれ
ば、キシレン，トルエンおよびモノクロロベンゼンのい
ずれの芳香族有機溶剤に対しても、当該芳香族有機溶剤
の液温１００℃，浸漬時間１５分の条件の下に浸漬して
も溶解せずに繊維形態を維持しているだけの耐薬品性を
有しているＰＰ繊維を容易に得ることが可能になる。

【００５５】一方、前述した共重合体からなる未延伸糸
を本発明の方法によって延伸してＰＰ繊維を得た場合に
は、当該ＰＰ繊維を偏光下、クロスニコルの状態で観察
しても前述した構造変化領域（暗部）が認められない場
合がある。しかしながら、本発明の方法によって前記共
重合体からなる未延伸糸を延伸すれば、得られたＰＰ繊
維に前記の構造変化領域（暗部）が認められるか否かに
拘わらず、繊維強度およびヤング率が高いものを工業的
な生産速度、すなわち５０ｍ／分以上の生産速度の下に
容易に得ることができる。

【００５６】本発明の方法によってＰＰ繊維を得るよう
にすれば、前述したように繊維強度およびヤング率が高
いＰＰ繊維、例えば繊維強度が１１ｇ／ｄ以上でヤング
率が６００ｋｇ／ｍｍ² 以上であるＰＰ繊維を工業的に
容易に得ることができ、しかも、このようなＰＰ繊維の
熱収縮率は１２０℃において概ね０．５〜８％と比較的
低い。さらに、本発明の方法によって特定のアイソタク
チックＰＰからなるＰＰ繊維を得るようにすれば、上述
したように繊維強度およびヤング率が高く１２０℃にお
ける熱収縮率が概ね５％未満と低いＰＰ繊維や、１２０
℃という高温下においてもヤング率が概ね５００ｋｇ／
ｍｍ² 以上と高いＰＰ繊維、あるいは耐薬品性が更に向
上したＰＰ繊維を工業的に容易に得ることができる。

【００５７】したがって、上記のＰＰ繊維はその繊度
（重量デニール）を目的とする用途に応じて概ね１〜３
０ｄの範囲内で適宜選択することにより、ロープ，安全
ネット，ベルトストリング等用の材料繊維、各種ケーブ
ル，セメント，ゴム等用の補強繊維、織布や不織布の材
料繊維、フィルター用繊維等、種々の用途に利用するこ
とができる。

【００５８】次に本発明の延伸物について説明する。本
発明の延伸物は、前述したように、被延伸物を上述した
本発明の延伸方法によって延伸して得たものである。

【００５９】本発明の延伸方法についての説明の中で述
べたように、当該延伸方法は目的とする延伸物を工業的
な生産速度の下に容易に得ることが可能な方法である。
そして、この延伸方法によれば、従来の延伸方法による
場合よりも被延伸物を大きく変形させることが可能にな
り、これによって従来よりもより好ましい物性を有して
いる延伸物を得ることが可能になる。また、被延伸物を
従来と同量変形させた場合でも、より好ましい物性を有
している延伸物を得ることが可能になる。

【００６０】したがって、本発明の延伸物は、より好ま
しい物性を有しているものを工業的に得ることが容易な
延伸物である。延伸物の具体例および当該延伸物の材料
となる被延伸物については、本発明の延伸方法について
の説明の中で既に述べてあるので、ここではその説明を
省略する。

【００６１】次に、本発明のＰＰ繊維加工品について説
明する。本発明のＰＰ繊維加工品は、前述したように、
本発明の延伸物の１つであるＰＰ繊維を材料繊維とし、
フィラメント，ショートカットチョップおよびステープ
ルファイバーのいずれかの繊維形態を有するものであ
る。

【００６２】ここで、本明細書でいう「フィラメント」
とは、機械的に巻き取ることができる長い繊維（長繊
維）を意味し、当該「フィラメント」は単繊維（モノフ
ィラメント）であってもよいし、複数本の単繊維が集合
したマルチフィラメントであってもよく、捲縮の有無は
問わない。また、本明細書でいう「ショートカットチョ
ップ」とは、長さが２０ｍｍ未満の繊維を意味し、捲縮
の有無は問わない。そして、本明細書でいう「ステープ
ルファイバー」とは、捲縮を有する長さ２０ｍｍ以上の
繊維を意味する。上記いずれかの繊維形態を有する本発
明のＰＰ繊維加工品は、前述した本発明の延伸物の１つ
であるＰＰ繊維を材料繊維として用いて、常法により所
望の繊維形態に加工することにより得ることができる。

【００６３】本発明のＰＰ繊維加工品の繊維形態をフィ
ラメントとした場合、このＰＰ繊維加工品は、例えば織
布タイプのフィルター（濾材），筒体ケースに繊維を直
接ワインディングしたカートリッジタイプのフィルター
（濾材），編み加工したネット（建築用），織り加工し
たシート（建築用シート基材），ロープ，ベルト等の材
料繊維として利用することができる。また、ＰＰ繊維加
工品の繊維形態をショートカットチョップとした場合、
このＰＰ繊維加工品は、例えば自動車タイヤ用補強繊
維，抄紙不織布用繊維等として利用することができる。
そして、ＰＰ繊維加工品の繊維形態をステープルファイ
バーとした場合、このＰＰ繊維加工品は、例えば自動車
用フロアーカーペット，２次電池用のセパレータ，フィ
ルター（濾材）等として使用される不織布の材料繊維と
して利用することができる。

【００６４】特に、１２０℃における熱収縮率が概ね５
％未満のＰＰ繊維または１２０℃におけるヤング率が５
００ｋｇ／ｍｍ² 以上のＰＰ繊維を材料繊維とするＰＰ
繊維加工品は、上記の各種フィルター（濾材）用の材料
繊維，自動車タイヤ用補強繊維，自動車用フロアーカー
ペットの材料繊維，２次電池用のセパレーターの材料と
して好適である。

【００６５】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 実施例１ （１）被延伸物（溶融紡糸糸）の作製 アイソタクチックペンタッド分率（以下「ＩＰＦ」と略
記する。）が９７％、Ｑ値が３．６、メルトインデック
ス（ＭＩ）が２２であるアイソタクチックＰＰ（日本ポ
リケム社製のＳＡ１ＨＡ）を原料として用い、ホール径
が０．５ｍｍφ、ホール数が１２０である紡糸ノズルを
備えた溶融紡糸装置によって紡糸温度２６０℃，紡糸速
度６００ｍ／分の条件の下に溶融紡糸を行って、単糸デ
ニールが２５ｄの溶融紡糸糸（未延伸糸）を得た。

【００６６】（２）ＰＰ繊維（延伸糸）の製造 まず、中央部に透孔を有するシリコーンゴムパッキンを
筒体の両端および内部（それぞれ４箇所）に配置するこ
とによって延伸槽部（全長１２．５ｍ），第１の加圧水
槽部および第２の加圧水槽部が形成されており、第１の
加圧水槽の外側に未延伸糸送出手段としてのローラが、
また第２の加圧水槽の外側に繊維引き出し手段としての
ローラがそれぞれ配設されている延伸装置を用意した。

【００６７】この延伸装置を用いて未延伸糸を延伸する
にあたり、延伸槽部に絶対圧が４．２ｋｇ／ｃｍ² の加
圧飽和水蒸気（温度１４５℃）を充填し、当該延伸槽部
の内圧よりわずかに高い圧力の高圧水を第１の加圧水槽
部および第２の加圧水槽部にそれぞれ貯留させた後、前
記（１）で得た未延伸糸を延伸倍率が１１．５倍，繊維
引き出し手段による延伸糸の引き出し速度が５０ｍ／分
となるようにして当該延伸装置によって延伸して、目的
とするＰＰ繊維を得た。

【００６８】このようにして得たＰＰ繊維を偏光下、ク
ロスニコルの状態で顕微鏡観察し、その拡大顕微鏡写真
（×４００倍）を撮影した。この写真の写しを図１に示
す。図１に示したように、このＰＰ繊維の外周部は明部
として視認され、繊維内部は暗部として視認される。そ
して、前記の暗部（構造変化領域）を横断するようにし
て繊維径方向に伸びている線状の明部が断続的に視認さ
れる。

【００６９】実施例２ 実施例１（１）と同条件で未延伸糸を作製し、加圧飽和
水蒸気の絶対圧を３．０ｋｇ／ｃｍ² （温度は１３３
℃），延伸倍率を８倍とした以外は実施例１（２）と同
条件で当該未延伸糸を延伸して、目的とするＰＰ繊維を
得た。このＰＰ繊維を偏光下、クロスニコルの状態で顕
微鏡観察したところ、実施例１で得たＰＰ繊維と同様の
形態を示していた。

【００７０】実施例３ 実施例１（１）と同条件で未延伸糸を作製し、加圧飽和
水蒸気の絶対圧を５．０ｋｇ／ｃｍ² （温度は１５１
℃），延伸倍率を１１．５倍とした以外は実施例１
（２）と同条件で当該未延伸糸を延伸して、目的とする
ＰＰ繊維を得た。このＰＰ繊維を偏光下、クロスニコル
の状態で顕微鏡観察したところ、実施例１で得たＰＰ繊
維と同様の形態を示していた。

【００７１】実施例４ 実施例１（１）と同条件で未延伸糸を作製し、延伸倍率
を６倍とした以外は実施例１（２）と同条件で当該未延
伸糸を延伸して、目的とするＰＰ繊維を得た。このＰＰ
繊維を偏光下、クロスニコルの状態で顕微鏡観察したと
ころ、実施例１で得たＰＰ繊維と同様の形態を示してい
た。

【００７２】実施例５ （１）被延伸物（溶融紡糸糸）の作製 アイソタクチックペンタッド分率（ＩＰＦ）が９５％、
Ｑ値が６．７、メルトインデックス（ＭＩ）が０．６５
であるアイソタクチックＰＰ（日本ポリケム社製のＥＡ
９）を原料として用い、更に、分子量調整剤として過酸
化物（２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペル
オキシ）ヘキサン）を５００ｐｐｍ用いて、ホール径が
０．４ｍｍφ、ホール数が５００である紡糸ノズルを備
えた溶融紡糸装置によって、紡糸温度３００℃，紡糸速
度２００ｍ／分の条件の下に溶融紡糸を行って、単糸デ
ニールが１０ｄの溶融紡糸糸（未延伸糸）を得た。

【００７３】（２）ＰＰ繊維（延伸糸）の製造 延伸倍率を７倍とした以外は実施例１と同条件で上記
（１）で得た未延伸糸を延伸して、目的とするＰＰ繊維
を得た。このＰＰ繊維を偏光下、クロスニコルの状態で
顕微鏡観察したところ、実施例１で得たＰＰ繊維と同様
の形態を示していた。

【００７４】比較例１ 実施例１（１）と同条件で未延伸糸を作製し、この未延
伸糸を槽長２ｍ，温度１４５℃のシリコーンオイルバス
中で８ｍ／分の延伸速度の下に１１．５倍に延伸して、
ＰＰ繊維を得た。このＰＰ繊維を偏光下、クロスニコル
の状態で顕微鏡観察したところ、暗部（構造変化領域）
は視認されなかった。

【００７５】比較例２ 実施例１（１）と同条件で未延伸糸を作製し、この未延
伸糸を１５０℃の金属ロールと板状ヒータとを用いた接
触加熱延伸によって延伸速度５ｍ／分の下にその可能延
伸倍率（６．３倍）まで延伸して、ＰＰ繊維を得た。な
お、「可能延伸倍率」とは、延伸切れが生じない最大延
伸倍率を意味する（以下同じ。）。上記のＰＰ繊維を偏
光下、クロスニコルの状態で顕微鏡観察したところ、暗
部（構造変化領域）は視認されなかった。

【００７６】比較例３ 実施例１（１）と同条件で未延伸糸を作製し、加圧飽和
水蒸気の絶対圧を１．６５ｋｇ／ｃｍ² （温度は１１５
℃），延伸倍率を６．８倍とした以外は実施例１（２）
と同条件で当該未延伸糸を延伸して、ＰＰ繊維を得た。
このＰＰ繊維を偏光下、クロスニコルの状態で顕微鏡観
察したところ、暗部（構造変化領域）は視認されなかっ
た。

【００７７】物性値等の測定Ｉ 実施例１〜実施例５および比較例１〜比較例３でそれぞ
れ得たＰＰ繊維について、その繊度（重量デニール），
繊維強度，ヤング率，伸度および１２０℃における熱収
縮率を測定した。また、本発明でいう構造変化領域の長
さ分率ｆｃを求めた。これらの結果を表１に示す。な
お、上記の繊度，繊維強度，ヤング率，伸度および１２
０℃における熱収縮率は、それぞれＪＩＳ Ｌ １０１
３に基づいて下記のようにして測定した。

【００７８】(1) 繊度 簡便法により測定した。 (2) 繊維強度，ヤング率，伸度 つかみ間隔２０ｍｍ，引張速度２０ｍｍ／分の条件で単
繊維について引張破断試験を行って測定した。 (3) １２０℃における熱収縮率 １２０℃のオーブンを用い、マルチフィラメントについ
て乾熱収縮率（Ｂ法）を測定した。

【００７９】

【表１】

【００８０】表１に示したように、溶融紡糸糸を本発明
の方法によって延伸して得た実施例１〜実施例５の各Ｐ
Ｐ繊維は、偏光下、クロスニコルの状態で観察したとき
に、繊維内部が暗部として視認されると共に当該暗部
（構造変化領域）を横断するようにして繊維径方向に伸
びている線状の明部が断続的に視認されるものであり、
これらのＰＰ繊維は、５０ｍ／分という引き取り速度の
下に得たものであるにも拘わらず、１１．３〜１３．３
ｇ／ｄという高い繊維強度を有している。また、これら
のＰＰ繊維はヤング率が６３０〜１３００ｋｇ／ｍｍ²
と高く、１２０℃における熱収縮率が０．３〜８．０％
と小さいものである。

【００８１】これに対し、比較例１〜比較例３で得られ
た各ＰＰ繊維は、いずれも偏光下、クロスニコルの状態
で観察したときに暗部（構造変化領域）が認められない
ものであり、これらのＰＰ繊維の繊維強度は７．４〜
９．４ｇ／ｄと実施例１〜実施例５で得た各ＰＰ繊維の
繊維強度よりも大幅に低い値であった。

【００８２】実施例６ 紡糸速度を３００ｍ／分とした以外は実施例１（１）と
同条件で未延伸糸を作製し、延伸倍率を１１倍，延伸速
度（繊維引き出し手段による延伸糸の引き出し速度を意
味する。以下同じ。）を１００ｍ／分とした以外は実施
例１（２）と同条件で当該未延伸糸を延伸して、目的と
するＰＰ繊維を得た。このＰＰ繊維を偏光下、クロスニ
コルの状態で顕微鏡観察したところ、実施例１で得たＰ
Ｐ繊維と同様の形態を示していた。

【００８３】実施例７ 実施例６と同条件で未延伸糸を作製し、延伸倍率を８倍
とした以外は実施例６と同条件で当該未延伸糸を延伸し
て、目的とするＰＰ繊維を得た。このＰＰ繊維を偏光
下、クロスニコルの状態で顕微鏡観察したところ、実施
例６で得たＰＰ繊維と同様の形態を示していた。

【００８４】実施例８ 実施例６と同条件で未延伸糸を作製し、加圧飽和水蒸気
の絶対圧を２．０ｋｇ／ｃｍ² （温度は１２０℃），延
伸倍率を１０倍とした以外は実施例６と同条件で当該未
延伸糸を延伸して、目的とするＰＰ繊維を得た。なお、
このときの可能延伸倍率は１０．５倍であった。上記の
ＰＰ繊維を偏光下、クロスニコルの状態で顕微鏡観察し
たところ、実施例６で得たＰＰ繊維と同様の形態を示し
ていた。

【００８５】実施例９ 実施例６と同条件で未延伸糸を作製し、加圧飽和水蒸気
の絶対圧を４．９ｋｇ／ｃｍ² （温度は１５０℃），延
伸倍率を１１．５倍とした以外は実施例６と同条件で当
該未延伸糸を延伸して、目的とするＰＰ繊維を得た。な
お、このときの可能延伸倍率は１１．５倍であった。上
記のＰＰ繊維を偏光下、クロスニコルの状態で顕微鏡観
察したところ、実施例６で得たＰＰ繊維と同様の形態を
示していた。

【００８６】実施例１０ 実施例６と同条件で未延伸糸の作製および当該未延伸糸
の延伸をそれぞれ行い、さらに、延伸に引き続いて油剤
処理および乾燥処理を順次行った後、ロータリーカッタ
ーを用いて繊維長５ｍｍに切断して、ショートカットチ
ョップを得た。このとき、操業上、何等問題は生じなか
った。なお、上記のショートカットチョップは本発明の
ＰＰ繊維加工品の１である。

【００８７】実施例１１ （１）被延伸物（溶融紡糸糸）の作製 ＩＰＦが９７％、Ｑ値が３．２、ＭＩが１４であるアイ
ソタクチックＰＰ（日本ポリケム社製のＳＡ２Ｄ）を原
料として用い、ホール径が０．５ｍｍφ、ホール数が１
２０である紡糸ノズルを備えた溶融紡糸装置によって紡
糸温度２５０℃，紡糸速度２００ｍ／分の条件の下に溶
融紡糸を行って、単糸デニールが９０ｄの溶融紡糸糸
（未延伸糸）を得た。

【００８８】（２）ＰＰ繊維（延伸糸）の製造 上記（１）で得た未延伸糸を３６本合糸して繊維束を
得、実施例１（２）で用いたのと同様の延伸装置によっ
て前記の繊維束をトータルデニール３０２４０ｄにまで
延伸した。このとき、加圧飽和水蒸気の絶対圧は４．２
ｋｇ／ｃｍ² （温度は１４５℃）とし、延伸倍率は１３
倍とし、延伸速度は６０ｍ／分とした。

【００８９】（３）ＰＰ繊維加工品の製造 上記（１）で得た延伸糸を繊維束のまま更に搬送し、途
中、静電気の発生を防止するために仕上げ油剤を付与
し、水蒸気加熱によって８０℃に加熱した後ただちに幅
１０ｍｍのスタフィングボックス型クリンパーで捲縮加
工を施した。そして、捲縮加工を施した後の繊維束をロ
ータリーカッターによって所定長に切断し、当該切断に
よって得られた短繊維を１００℃で乾燥して、繊維長が
６４ｍｍのステープルファイバーを得た。このステープ
ルファイバーは本発明のＰＰ繊維加工品の１つである。

【００９０】参考例１ 実施例６と同条件で未延伸糸を作製し、延伸倍率を５．
５倍とした以外は実施例６と同条件で当該未延伸糸を延
伸して、目的とするＰＰ繊維を得た。上記のＰＰ繊維を
偏光下、クロスニコルの状態で顕微鏡観察したところ、
暗部（構造変化領域）は殆ど認められなかった。

【００９１】比較例４ 実施例６と同条件で未延伸糸を作製し、加圧飽和水蒸気
の絶対圧を１．６ｋｇ／ｃｍ² （温度は１１５℃），延
伸倍率を９．５倍とした以外は実施例６と同条件で当該
未延伸糸を延伸して、目的とするＰＰ繊維を得た。な
お、このときの可能延伸倍率は１０倍であった。上記の
ＰＰ繊維を偏光下、クロスニコルの状態で顕微鏡観察し
たところ、暗部（構造変化領域）は殆ど認められなかっ
た。

【００９２】物性値等の測定II 実施例６〜実施例１１，参考例１および比較例４でそれ
ぞれ得たＰＰ繊維またはＰＰ繊維加工品について、その
繊度（重量デニール），繊維強度，伸度，常温における
ヤング率，１２０℃におけるヤング率および１２０℃に
おける熱収縮率を前記「物性値等の測定Ｉ」におけるの
と同様にして測定した。これらの結果を、繊維原料とし
て用いたＰＰの物性値ならびに延伸媒体として用いた加
圧飽和水蒸気の温度および延伸倍率ととともに、表２に
示す。

【００９３】

【表２】

【００９４】表２に示したように、実施例６〜実施例９
で得た各ＰＰ繊維および実施例１０〜実施例１１で得た
各ＰＰ繊維加工品は、５０ｍ／分よりも速い延伸速度の
下に得たものであるにも拘わらず、常温におけるヤング
率が８５０〜１３００ｋｇ／ｍｍ² と高く、かつ、１２
０℃における熱収縮率が０．５〜３．４％と低い。さら
に、これらのＰＰ繊維およびＰＰ繊維加工品は、１２０
℃という高温下においても５１０〜６８０ｋｇ／ｍｍ²
という高いヤング率を有しており、その繊維強度は１
１．６〜１３．２ｇ／ｄと高い。

【００９５】参考例１で得たＰＰ繊維は、本発明の延伸
方法によって得られたものの１つではあるが、比較例２
で得たＰＰ繊維との比較から明らかなように、物性の向
上は実質的に認められない。これは、延伸倍率が５．５
倍と低い（比較例２では６．３倍）ことに起因している
ものと推察される。しかしながら、実施例４から類推さ
れるように、延伸倍率を高めれば当該ＰＰ繊維の物性は
飛躍的に向上する。したがって、本発明の方法によって
物性が向上した延伸物を得るためには、被延伸物の材質
に応じて延伸倍率を適宜所定の値より大きくすることが
必要である。

【００９６】また、比較例４で得たＰＰ繊維は比較的高
い繊維強度を有してはいるものの、実施例１〜実施例１
１で得た各ＰＰ繊維と比べるとその値はまだまだ低い。
９．５倍という比較的高い延伸倍率で延伸しているにも
拘わらず繊維強度の向上が小さいのは、延伸温度が１１
５℃と低いことに起因しているものと推察される。

【００９７】実施例１２ 実施例１（１）と同条件で未延伸糸を作製し、加圧飽和
水蒸気の絶対圧を５．７ｋｇ／ｃｍ² （温度は１５５
℃），延伸倍率を８倍，延伸糸の引き出し速度（延伸速
度）を４２０ｍ／分とした以外は実施例１（２）と同条
件で当該未延伸糸を延伸して、目的とするＰＰ繊維を得
た。

【００９８】実施例１３ 延伸倍率を９倍，延伸糸の引き出し速度（延伸速度）を
２００ｍ／分とした以外は実施例１２と同条件の下に、
目的とするＰＰ繊維を得た。

【００９９】物性値等の測定III 実施例１２〜実施例１３でそれぞれ得たＰＰ繊維につい
て、その繊度（重量デニール），繊維強度，常温におけ
るヤング率，伸度および１２０℃における熱収縮率を前
記「物性値等の測定Ｉ」におけるのと同様にして測定し
た。これらの結果を表３に示す。

【０１００】

【表３】

【０１０１】表３に示したように、実施例１２〜実施例
１３では延伸媒体として１５５℃という高温の加圧飽和
水蒸気を用いたので、これらの実施例で得たＰＰ繊維
は、４２０ｍ／分または２００ｍ／分という極めて速い
延伸速度の下に得たものであるにも拘わらず、１１．０
ｇ／ｄまたは１２．１ｇ／ｄという高い繊維強度を有し
ていると共に、６５０ｋｇ／ｍｍ² または８３０ｋｇ／
ｍｍ² という高いヤング率を有している。また、これら
のＰＰ繊維は、１２０℃における熱収縮率が１．０％ま
たは０．８％と小さいものである。

【０１０２】実施例１４〜実施例１７ 実施例１で用いたアイソタクチックＰＰと同じアイソタ
クチックＰＰを繊維原料として用い、表４に示した紡糸
条件で当該アイソタクチックＰＰを溶融紡糸して繊度が
５２ｄの未延伸糸を作製した後、延伸倍率を表４に示す
倍率とした以外は実施例１（２）と同条件で前記の未延
伸糸を延伸して、目的とするＰＰ繊維を実施例毎に得
た。

【０１０３】実施例１８〜実施例２０ 実施例１で用いたアイソタクチックＰＰと同じアイソタ
クチックＰＰを繊維原料として用い、表５に示すように
当該アイソタクチックＰＰを実施例１（１）と同じ条件
で溶融紡糸して繊度が２５ｄの未延伸糸を作製した後、
延伸倍率を表５に示す倍率とした以外は実施例１（２）
と同様にして前記の未延伸糸を延伸して、目的とするＰ
Ｐ繊維を実施例毎に得た。なお、実施例２０で得たＰＰ
繊維は、実施例１で得たＰＰ繊維と同じものである。

【０１０４】比較例５ 実施例１４〜実施例１７と同条件で溶融紡糸を行って繊
度が５２ｄの未延伸糸を作製した後、１２０℃に加熱し
た熱ロールを用いて前記の未延伸糸を６倍に延伸して、
ＰＰ繊維を得た。

【０１０５】比較例６ 実施例１と同条件で溶融紡糸を行って繊度が２５ｄの未
延伸糸を作製した後、１２０℃に加熱した熱ロールを用
いて前記の未延伸糸を４倍に延伸して、ＰＰ繊維を得
た。

【０１０６】物性値等の測定IV 実施例１４〜実施例２０および比較例５〜比較例６でそ
れぞれ得たＰＰ繊維について、その繊度（重量デニー
ル），繊維強度，伸度，常温におけるヤング率，および
１２０℃における熱収縮率を前記「物性値等の測定Ｉ」
におけるのと同様にして測定した。また、１４０℃のオ
ーブンを用いた以外は前記「物性値等の測定Ｉ」におけ
るのと同様にして１４０℃における熱収縮率を測定し
た。

【０１０７】さらに、各ＰＰ繊維について以下の要領で
結晶化度および１１０面の結晶サイズを測定した。 (a) 結晶化度 Ｘ線回折装置（島津製作所社製のＸＤ−３Ａ型、Ｘ線
管：Ｃｕ陽極）を用いて、走査範囲２６〜１０°（２
θ），走査速度１／４°min^-1 ，時定数１０sec ，試料
の回転速度５７ｒｐｍ，チャートスピード５ｍｍ／min
の条件の下にＸ線回折曲線を作製し、このＸ線回折曲線
から作図法によって回折ピークの山分けをした後、ナッ
タ（Natta）の方法によって結晶化度を算出した。 (b) １１０面の結晶サイズ 半価幅法によって求めた。上記の物性値等の測定結果
を、表４または表５に併記する。

【０１０８】耐薬品性の評価 実施例１４〜実施例２０および比較例５〜比較例６でそ
れぞれ得たＰＰ繊維から長さ４０ｍｍ以上の試料を切り
出し、液温を１００°に保った所定の芳香族有機溶剤、
すなわち、キシレン，トルエン，モノクロルベンゼン，
ｏ−ジクロルベンゼンまたは１，２，４−トリクロルベ
ンゼンに前記の試料を１５分間浸漬した後にその形態を
目視により観察して、当該試料の耐薬品性を評価した。
また、参考として、６１％硝酸水溶液，３０％過酸化水
素水，次亜塩素酸ソーダ溶液および市販の食用油（菜種
油と大豆油の混合物）に対する耐薬品性も評価した。こ
れらの評価結果を表４または表５に併記する。

【０１０９】

【表４】

【０１１０】

【表５】

【０１１１】表４または表５に示したように、実施例１
４〜実施例２０で得た各ＰＰ繊維は高い繊維強度を有す
ると共に高いヤング率を有している。さらに、これらの
ＰＰ繊維は、液温１００℃という高温度環境下において
も前述した芳香族有機溶剤に対して高い耐薬品性を有し
ている。一方、未延伸糸を熱ロール法によって延伸する
ことにより得た比較例５〜比較例６の各ＰＰ繊維は、実
施例１４〜実施例２０で得たいずれのＰＰ繊維と比べて
も繊維強度に劣ると共に、そのヤング率も小さい。さら
に、これらの比較例で得た各ＰＰ繊維は、キシレン，ト
ルエンおよびモノクロルベンゼンそれぞれに対する耐薬
品性が実施例１４〜実施例２０で得た各ＰＰ繊維に比べ
て大幅に劣る。

【０１１２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の延伸方法
によれば従来の延伸方法による場合よりも被延伸物を大
きく変形させることが可能になり、これによって従来よ
りもより好ましい物性を有している延伸物を得ることが
可能になる。また、被延伸物を従来と同量変形させた場
合でも、より好ましい物性を有している延伸物を得るこ
とが可能になる。したがって、本発明によれば信頼性や
耐久性等が向上した延伸物を工業的に生産することが容
易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１で得たＰＰ繊維を偏光下、クロスニコ
ルの状態で観察したときの拡大顕微鏡写真（×４００
倍）の写しである。

【図２】本発明の延伸物の１つであるＰＰ繊維について
本明細書でいう「暗部を横断するようにして繊維径方向
に伸びている線状の明部」の形態を説明するために、当
該ＰＰを模式的に示している図である。

【図３】本発明の延伸物の１つであるＰＰ繊維について
本明細書でいう「構造変化領域の長さ分率ｆｃ」の測定
方法を説明するために、当該ＰＰ繊維を模式的に示して
いる図である。

【符号の説明】

１…ＰＰ繊維、 ２…暗部（構造変化領域）、 ３ａ，
３ｂ，３ｃ…暗部を横断するようにして繊維径方向に伸
びている線状の明部、 ４…繊維外周部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−49113（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−157938（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−259614（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D01D 10/00 D01F 6/06

Claims (22)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被延伸物を内部に送り込むための被延伸
   物導入孔と内部に送り込まれた前記の被延伸物が延伸さ
   れたことによって生じた延伸物を引き出すための延伸物
   引き出し孔とを有する気密性の容器内に、延伸媒体とし
   て絶対圧が２．０ｋｇ／ｃｍ² 以上の加圧飽和水蒸気を
   充填して延伸槽とし、 該延伸槽における前記の被延伸物導入孔および前記の延
   伸物引き出し孔から加圧飽和水蒸気が漏出することをそ
   れぞれ加圧水を利用して防止するとともに、 前記の被延伸物導入孔から加圧飽和水蒸気が漏出するこ
   とを防止している加圧水中に被延伸物を導き、被延伸物
   の表面に水分が付着した後、該被延伸物を前記の被延伸
   物導入孔から延伸槽内に導いて延伸し、 その後、前記の延伸物引き出し孔から引き出された延伸
   物を、前記の延伸物引き出し孔から加圧飽和水蒸気が漏
   出することを防止している加圧水中に導いて冷却する、 ことを特徴とする延伸方法。
2. 【請求項２】 被延伸物を内部に送り込むための被延伸
   物導入孔および内部に送り込まれた前記の被延伸物が延
   伸されたことによって生じた延伸物を引き出すための延
   伸物引き出し孔を有する気密性の容器内に延伸媒体とし
   ての加圧飽和水蒸気が充填されている延伸槽部と、該延
   伸槽部における前記の被延伸物導入孔側に密接配置され
   ている第１の加圧水槽部と、前記の延伸槽部における延
   伸物引き出し孔側に密接配置されている第２の加圧水槽
   部と、前記第１の加圧水槽部の外側から該第１の加圧水
   槽部内，前記の被延伸物導入孔，前記の延伸槽部内，前
   記の延伸物引き出し孔および前記第２の加圧水槽部内を
   経由して前記第２の加圧水槽の外へ被延伸物乃至は延伸
   物を導くことができるように前記第１の加圧水槽部およ
   び前記第２の加圧水槽部それぞれに形成されている透孔
   と、前記第１の加圧水槽部内に被延伸物を送り込むため
   の被延伸物送出手段と、該被延伸物送出手段による被延
   伸物の送り込み速度よりも高速で前記第２の加圧水槽部
   から延伸物を引き出すための延伸物引き出し手段とを有
   している延伸装置を用いる、請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 請求項２に記載されている延伸装置にお
   ける第１の加圧水槽部および第２の加圧水槽部それぞれ
   の外側に、前記第１の加圧水槽部に形成されている透孔
   または前記第２の加圧水槽部に形成されている透孔を水
   没させることによって該透孔から前記第１の加圧水槽部
   内または前記第２の加圧水槽部内の水が漏出することを
   緩和させるための緩衝水槽部が設けられている延伸装置
   を用いる、請求項２に記載の方法。
4. 【請求項４】 被延伸物として結晶性高分子製の未延伸
   物を用い、該未延伸物を延伸して延伸物を得る、請求項
   １〜請求項３のいずれか１項に記載の方法。
5. 【請求項５】 被延伸物としてポリプロピレン繊維の未
   延伸糸を用い、該未延伸糸を延伸してポリプロピレン繊
   維を得る、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の
   方法。
6. 【請求項６】 絶対圧が３．０〜５．０ｋｇ／ｃｍ² の
   加圧飽和水蒸気中で延伸する、請求項５に記載の方法。
7. 【請求項７】 被延伸物を６倍以上に延伸する、請求項
   ５または請求項６に記載の方法。
8. 【請求項８】 アイソタクチックポリプロピレンからな
   るポリプロピレン繊維の未延伸糸を延伸して、偏光下、
   クロスニコルの状態で観察したときに、繊維内部が暗部
   として視認されると共に該暗部を横断するようにして繊
   維径方向に伸びている線状の明部が断続的に視認される
   ポリプロピレン繊維を得る、請求項５〜請求項７のいず
   れか１項に記載の方法。
9. 【請求項９】 偏光下、クロスニコルの状態で観察した
   ときに暗部として視認される繊維内部の全長をＳとし、
   繊維長をＬとしたときに、前記の繊維長Ｌに占める前記
   暗部として視認される繊維内部の全長Ｓの百分率（Ｓ／
   Ｌ）×１００（％）が６０％以上であるポリプロピレン
   繊維を得る、請求項８に記載の方法。
10. 【請求項１０】 繊維強度が１１ｇ／ｄ以上でヤング率
    が６００ｋｇ／ｍｍ²以上のポリプロピレン繊維を得
    る、請求項５〜請求項９のいずれか１項に記載の方法。
11. 【請求項１１】 常温時のヤング率が８００ｋｇ／ｍｍ
    ² 以上で、１２０℃における熱収縮率が５％未満のポリ
    プロピレン繊維を得る、請求項８〜請求項１０のいずれ
    か１項に記載の方法。
12. 【請求項１２】 １２０℃におけるヤング率が５００ｋ
    ｇ／ｍｍ² 以上のポリプロピレン繊維を得る、請求項８
    〜請求項１１のいずれか１項に記載の方法。
13. 【請求項１３】 被延伸物を請求項１〜請求項１２のい
    ずれかに記載の方法によって延伸して得たものであるこ
    とを特徴とする延伸物。
14. 【請求項１４】 ポリプロピレン繊維である、請求項１
    ３に記載の延伸物。
15. 【請求項１５】 アイソタクチックポリプロピレンから
    なり、偏光下、クロスニコルの状態で観察したときに、
    繊維内部が暗部として視認されると共に該暗部を横断す
    るようにして繊維径方向に伸びている線状の明部が断続
    的に視認されるポリプロピレン繊維である、請求項１４
    に記載の延伸物。
16. 【請求項１６】 偏光下、クロスニコルの状態で観察し
    たときに暗部として視認される繊維内部の全長をＳと
    し、繊維長をＬとしたときに、前記繊維長Ｌに占める前
    記暗部として視認される繊維内部の全長Ｓの百分率（Ｓ
    ／Ｌ）×１００（％）が６０％以上のポリプロピレン繊
    維である、請求項１５に記載の延伸物。
17. 【請求項１７】 繊維強度が１１ｇ／ｄ以上でヤング率
    が６００ｋｇ／ｍｍ²以上のポリプロピレン繊維であ
    る、請求項１４〜請求項１６のいずれか１項に記載の延
    伸物。
18. 【請求項１８】 アイソタクチックペンダント分率が９
    ５〜１００％でＱ値が４未満であるアイソタクチックポ
    リプロピレンからなり、常温時のヤング率が８００ｋｇ
    ／ｍｍ² 以上で１２０℃における熱収縮率が５％未満の
    ポリプロピレン繊維である、請求項１５〜請求項１７の
    いずれか１項に記載の延伸物。
19. 【請求項１９】 アイソタクチックペンダント分率が９
    ５〜１００％でＱ値が４未満であるアイソタクチックポ
    リプロピレンからなり、１２０℃におけるヤング率が５
    ００ｋｇ／ｍｍ² 以上のポリプロピレン繊維である、請
    求項１５〜請求項１８のいずれか１項に記載の延伸物。
20. 【請求項２０】 アイソタクチックポリプロピレンから
    なり、キシレン，トルエンおよびモノクロロベンゼンの
    いずれかの芳香族有機溶剤に対し、該芳香族有機溶剤の
    液温１００℃，浸漬時間１５分の条件の下に浸漬しても
    溶解せずに繊維形態を維持しているだけの耐薬品性を有
    している、請求項１４に記載のポリプロピレン繊維。
21. 【請求項２１】 結晶化度が７０％以上である、請求項
    ２０に記載のポリプロピレン繊維。
22. 【請求項２２】 請求項１４〜請求項２１のいずれかに
    記載のポリプロピレン繊維を材料繊維とし、フィラメン
    ト，ショートカットチョップおよびステープルファイバ
    ーのいずれかの繊維形態を有することを特徴とするポリ
    プロピレン繊維加工品。