JP5938149B2 - 延伸複合繊維の製造方法及び延伸複合繊維 - Google Patents
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Description
この延伸複合繊維の製造方法では、前記結晶性プロピレン系重合体を主成分とする樹脂に、ヒドロキシアミンエステル、230℃、21.18N荷重におけるメルトフローレートが700〜1550g/10分であるアイソタクチックポリプロピレン及びメタロセンポリプロピレンのうち少なくとも1種を添加することにより、前記紡糸口金から吐出された芯材の230℃におけるメルトフローレートを調節することができる。
また、前記紡糸工程において、前記紡糸口金から吐出された鞘材の230℃、21.18N荷重におけるメルトフローレートの範囲は例えば60〜90g/10分である。
ここで、前記芯材の主成分である結晶性プロピレン系重合体としては、例えばアイソタクチックポリプロピレンを使用することができる。
一方、本発明の延伸複合繊維の製造方法では、前記結晶性プロピレン系重合体を主成分とする樹脂に核剤を配合してもよい。
その場合、前記核剤には、例えば有機系造核剤を使用することができる。
そして、前記有機系造核剤の具体例としては、リン酸エステル金属塩やジベンジリデンソルビトールが挙げられる。
また、前記鞘材の主成分であるオレフィン系重合体としては、例えば高密度ポリエチレンを使用することができる。
本発明の延伸複合繊維の製造方法は、前記延伸工程を前記紡糸工程の後に連続して行うこともできる。
また、前記延伸工程は加圧飽和水蒸気中で行ってもよい。
1)前記未延伸繊維を紡糸する際に紡糸口金から吐出された状態の芯材の230℃、21.18N荷重におけるメルトフローレートの範囲が70〜170g/10分
2)前記紡糸口金から吐出された状態の芯材の230℃、21.18N荷重におけるメルトフローレートと、前記紡糸口金から吐出された状態の鞘材の230℃、21.18N荷重におけるメルトフローレートとの比が1〜2.2
図1は本発明の実施形態に係る延伸複合繊維の製造方法を示すフローチャートである。図1に示すように、本発明の実施形態の延伸複合繊維の製造方法は、溶融紡糸により鞘芯構造の未延伸繊維を得る紡糸工程(ステップS1)と、未延伸繊維を延伸処理する延伸工程(ステップS2)と、を行う。なお、以下の説明においては、特に断りがない限り、メルトフローレート(Melt Flow Rate:MFR)の値は、JIS K7210のA法に基づいて、温度:230℃、荷重:21.18Nの条件で測定した値である。
紡糸工程では、溶融紡糸により、結晶性プロピレン系重合体を主成分とする樹脂を芯材とし、芯材よりも融点が低いオレフィン系重合体を主成分とする樹脂を鞘材とする鞘芯構造で、繊度が1.5dTex以下の未延伸繊維を得る。その際、紡糸口金から吐出された芯材のMFRを70〜170g/10分の範囲とし、かつ紡糸口金から吐出された芯材のMFRと、紡糸口金から吐出された鞘材のMFR(=芯材MFR/鞘材MFR)との比を1〜2.2にする。
芯材の主成分である結晶性プロピレン系重合体としては、例えば結晶性を有するアイソタクチックプロピレン単独重合体、エチレン単位の含有量の少ないエチレン−プロピレンランダム共重合体、プロピレン単独重合体からなるホモ部とエチレン単位の含有量の比較的多いエチレン−プロピレンランダム共重合体からなる共重合部とから構成されたプロピレンブロック共重合体、更に前記プロピレンブロック共重合体における各ホモ部又は共重合部が、更にブテン−1などのα−オレフィンを共重合したものからなる結晶性プロピレン−エチレン−α−オレフィン共重合体などが挙げられる。これらの中でも、延伸性、繊維物性及び熱収縮抑制の観点から、アイソタクチックポリプロピレンが好適である。
鞘材の主成分であるオレフィン系重合体としては、例えば高密度、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などのエチレン系重合体、プロピレンと他のα−オレフィンとの共重合体、具体的にはプロピレン−ブテン−1ランダム共重合体、プロピレン−エチレン−ブテン−1ランダム共重合体、あるいは軟質ポリプロピレンなどの非結晶性プロピレン系重合体、ポリ4−メチルペンテン−1などを挙げることができる。これらのオレフィン系重合体は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、特に繊維物性の点から高密度ポリエチレンが好適である。
紡糸口金から吐出された芯材のMFRが70g/10分未満の場合、溶融樹脂の溶融張力が高くなり、繊度が1.5dTex以下の未延伸繊維を得ることが難しくなる。一方、紡糸口金から吐出された芯材のMFRが170g/10分を超えると、溶融樹脂の溶融張力が低くなり過ぎるため、未延伸繊維の繊度斑が大きくなると共に、紡糸性が著しく低下する傾向にある。よって、紡糸口金から吐出された芯材のMFRは、70〜170g/10分の範囲とする。
延伸工程では、前述した紡糸工程で作製した未延伸繊維を延伸処理し、所定繊度の延伸複合繊維を得る。この延伸工程は、紡糸工程とは別に行ってもよいが、紡糸工程の後に連続して行ってもよい。紡糸工程で作製した未延伸繊維を集めて合糸した後で延伸するという工程では、紡糸工程と延伸工程とを別工程で行うため、一旦紡糸した繊維(未延伸繊維)を延伸工程で必要な繊維本になるまで待機する時間が発生するが、これらの工程を連続で行うと、このような待機時間が不要となるため、延伸する未延伸繊維の状態が均一となる。その結果、これらを別工程で行う場合よりも、繊維間で延伸可能な最大倍率が揃うため、延伸複合繊維の繊度及び繊維物性がより均質化され、延伸工程の安定性が向上する。
前述した紡糸工程及び延伸工程を行うことにより、細繊度の延伸複合繊維が得られる。この延伸複合繊維は、繊度が0.3dTex以下、繊維強度が5.5cN/dTex以上であることが好ましい。これにより、電池セパレータなどの不織布に用いた場合、優れた特性を得ることができる。
(1)芯材
A:株式会社プライムポリマー製 アイソタクチックポリプロピレン 「S119」 (MFR=60g/10分、Q値=2.8)
B:株式会社プライムポリマー製 アイソタクチックポリプロピレン 「Y2000GV」 (MFR=18g/10分、Q値=3.0)
C:株式会社プライムポリマー製 アイソタクチックポリプロピレン 「S135」 (MFR=9g/10分、Q値=3.5)
D:株式会社プライムポリマー製 アイソタクチックポリプロピレン 「Y2005GP」 (MFR=20g/10分、Q値=4.7)
a:旭化成ケミカルズ株式会社製 高密度ポリエチレン 「J302」 (MFR=38g/10分、Q値=4.3)
b:株式会社プライムポリマー製 高密度ポリエチレン 「Evoleu SP−H」 (MFR=47g/10分、Q値=2.2)
c:京葉ポリエチレン株式会社製 高密度ポリエチレン 「S6932」 (MFR=20g/10分、Q値=5.1)
I:大日精化株式会社製 「PP−RM11K4753N」
Exxon Mobil社製 メタロセン高MFR顆粒状ポリプロプレン 「ACHIEVE 6936G1」(MFR=1550g/10分)と、パウダー状ポリプロピレン(MFR=40g/10分)とを、質量比で、80:20の割合でブレンドし、混練して作製したマスターバッチ(計算MFR=746g/10分)。
II:BASFジャパン株式会社製 ヒドロキシアミンエステル系ラジカル発生剤 「IRGATEC CR76」
III:株式会社プライムポリマー製 アイソタクチックポリプロピレン 「S13B」 (MFR=700g/10分、Q値=2.4)
IV:株式会社ADEKA製 リン酸−2,2’−メチレンビス(4,6−ジーtert−ブチルフェニル)アルミニウム塩 「アデカスタブ NA−21」
V:新日本理化株式会社製 ジメチルベンジリデンソルビトール 「ゲルオールMD」
(1)繊維繊度
未延伸繊維及び延伸繊維の繊維繊度は、JIS L 1015に準じて測定した。
原料ペレット及び紡糸口金から吐出された鞘芯それぞれの繊維状物について、JIS K 7210のA法により、MFRを測定した。その際の測定条件を以下に示す。
・ポリプロピレン樹脂原料:試験温度230℃、試験荷重21.18N(条件M)。
・ポリエチレン樹脂原料:試験温度190℃、試験荷重21.18N(条件D)。
・紡糸口金吐出後の繊維状物:試験温度230℃、試験荷重21.18N(条件M)。
・ポリプロピレン樹脂原料のブレンド物:下記数式1及び数式2から求めた。なお、下記数式1,2におけるwiは構成成分iの質量分画、MFRiは構成要素iのメルトフローレート、nはブレンド中の構成成分の総数である。
繊維切れ、延伸切れ及びローラー巻き付きがなく、安定して延伸可能な最大延伸倍率を調べた。
(4)繊維の強度、伸度、ヤング率
JIS L 1015に準じて測定した。
(5)乾熱収縮率
JIS L 1015に準じて測定した。その際、熱処理温度は120℃とし、熱処理時間は10分間とした。
延伸複合繊維の芯材の結晶化度は、以下に示す手順で測定した。
i:測定用複合繊維の準備
延伸複合繊維をエタノール:メタノール=2:1の混合液で洗浄した後、室温で3時間以上風乾燥して、付着油剤及び水分を除去した。
株式会社島津製作所製の示差走査熱量計(DSC−60)を用いて、iで準備した延伸複合繊維を8.0±0.3mgの質量範囲になるように秤量し、融解熱量測定用のアルミニウム製セル中に封入した。そして、窒素雰囲気下にて、昇温速度を30℃/分にして室温から200℃まで昇温し、延伸複合繊維の鞘材(ポリエチレン)及び芯材(ポリプロピレン)の吸熱量(mJ)をそれぞれ測定した。
芯材(ポリプロピレン)の融解熱量ΔHPP(J/g)を算出する際は、先ず、測定に使用した延伸複合繊維の質量(mg)と、その鞘と芯の割合(断面積比)とから、鞘材(ポリエチレン)及び芯材(ポリプロピレン)の質量(mg)を算出した。そして、芯材の吸熱量HPP(mJ)を、芯材の質量で除すことによって、芯材の融解熱量ΔHPPを算出した。
芯材(ポリプロピレン)の結晶化度XPPC(%)は、iiiで算出した芯材の融解熱量ΔHPPを用いて、下記数式3により算出した。なお、下記数式3におけるΔHPPCは、ポリプロピレンの完全結晶の融解熱量であり、本実施例においては、文献(J.Brandrup & E.H.Immergut:Polymer Handbook (2nd.Ed.),John Wiley & Sons,New York (1975) V-24.)に基づいて、209J/gとした。
(1)鞘芯型複合未延伸繊維の作製
芯材Aに添加剤Iを7.5質量%配合した原料と、鞘材aとを用いて、鞘芯構造の未延伸繊維を作製した。その際、鞘芯型複合紡糸口金を使用し、鞘芯の断面積比(鞘/芯)は40/60になるようにした。また、紡糸条件は、芯材の押出機シリンダー温度を275℃、鞘材の押出機シリンダー温度を255℃、紡糸口金温度を270℃、紡糸速度を600m/分として、繊度が0.67dTexの未延伸繊維を紡糸した。紡糸口金から吐出された芯材のMFRは84.4g/10分、鞘材のMFRは72.6g/10分であり、MFR比(=芯材MFR/鞘材MFR)は1.16であった。
3台のローラー間に予備延伸槽(一段目、温水)及び本延伸槽(二段目、加圧飽和水蒸気)が連続して配置された二段延伸装置を用意した。そして、先ず、紡糸工程で得た未延伸繊維400本(約54万dTex)が準備できた後、直ちに、まとめたトウを、予備延伸槽にて、導入ローラー(G1ローラー)速度10m/分、予備延伸送出しローラー(G2ローラー)速度29m/分の条件で、93℃の温水で予備延伸処理した。その後、連続して延伸繊維引き出しローラー(G3ローラー)の速度を増加させて、124℃の加圧飽和水蒸気中で二段目の本延伸を行った。
(1)鞘芯型複合未延伸繊維の作製
芯材Aに添加剤Iを15質量%配合した原料と、鞘材aとを用いて、鞘芯構造の未延伸繊維を作製した。その際、鞘芯型複合紡糸口金を使用し、鞘芯の断面積比(鞘/芯)は40/60となるようにした。また、紡糸条件は、芯材の押出機シリンダー温度を270℃、鞘材の押出機シリンダー温度を255℃、紡糸口金温度を260℃、紡糸速度を600m/分として、繊度が0.67dTexの未延伸繊維を紡糸した。紡糸口金から吐出された芯材のMFRは91.1g/10分、鞘材のMFRは71.8g/10分であり、MFR比(=芯材MFR/鞘材MFR)は1.27であった。図2は実施例2の未延伸繊維の断面を示す顕微鏡写真である。
紡糸工程で得た未延伸繊維400本(約54万dTex)が準備できた後、直ちに、まとめたトウを、実施例1と同様の方法及び条件で予備延伸処理した後、連続して本延伸を行った。
(1)鞘芯型複合未延伸繊維の作製
前述した実施例2と同様の方法及び条件で、未延伸繊維を作製した。
3台のローラー間に予備延伸槽(一段目、温水)及び本延伸槽(二段目、常圧蒸気)が連続して配置された二段延伸装置を用意した。そして、先ず、紡糸工程で得た未延伸繊維400本(約54万dTex)が準備できた後、直ちに、まとめたトウを、予備延伸槽にて、導入ローラー(G1ローラー)速度10m/分、予備延伸送出しローラー(G2ローラー)速度35m/分の条件で、93℃の温水で予備延伸処理した。その後、連続して延伸繊維引き出しローラー(G3ローラー)の速度を増加させて、100℃の常圧蒸気中で二段目の本延伸を行った。
(1)鞘芯型複合未延伸繊維の作製
芯材Aに添加剤Iを15質量%、添加剤IV(リン酸エステル金属塩系核剤)を0.3質量%配合した原料と、鞘材aとを用いて、鞘芯構造の未延伸繊維を作製した。その際、鞘芯型複合紡糸口金を使用し、鞘芯の断面積比(鞘/芯)は40/60となるようにした。また、紡糸条件は、芯材の押出機シリンダー温度を270℃、鞘材の押出機シリンダー温度を255℃、紡糸口金温度を260℃、紡糸速度を600m/分として、繊度が0.67dTexの未延伸繊維を紡糸した。紡糸口金から吐出された芯材のMFRは91.9g/10分、鞘材のMFRは72.5g/10分であり、MFR比(=芯材MFR/鞘材MFR)は1.27であった。
紡糸工程で得た未延伸繊維400本(約54万dTex)が準備できた後、直ちに、まとめたトウを、実施例1と同様の方法及び条件で予備延伸処理した後、連続して本延伸を行った。
(1)鞘芯型複合未延伸繊維の作製
芯材Aに、添加剤Iを7.5質量%、添加剤IIを0.1質量%配合した原料と、鞘材aとを用いて、鞘芯構造の未延伸繊維を作製した。その際、鞘芯型複合紡糸口金を使用し、鞘芯の断面積比(鞘/芯)は40/60となるようにした。また、紡糸条件は、芯材の押出機シリンダー温度を255℃、鞘材の押出機シリンダー温度を255℃、紡糸口金温度を270℃、紡糸速度を600m/分として、繊度が0.67dTexの未延伸繊維を紡糸した。紡糸口金から吐出された芯材のMFRは112.7g/10分、鞘材のMFRは73.4g/10分であり、MFR比(=芯材MFR/鞘材MFR)は1.54であった。
紡糸工程で得た未延伸繊維400本(約54万dTex)が準備できた後、直ちに、まとめたトウを、実施例1と同様の方法及び条件で予備延伸処理した後、連続して本延伸を行った。
(1)鞘芯型複合未延伸繊維の作製
芯材Aに、添加剤Iを7.5質量%、添加剤IIを0.1質量%配合した樹脂原料と、鞘材aとを用いて、鞘芯構造の未延伸繊維を作製した。その際、鞘芯型複合紡糸口金を使用し、鞘芯の断面積比(鞘/芯)は50/50となるようにした。また、紡糸条件は、芯材の押出機シリンダー温度を255℃、鞘材の押出機シリンダー温度を255℃、紡糸口金温度を270℃、紡糸速度を700m/分として、繊度が0.46dTexの未延伸繊維を紡糸した。紡糸口金から吐出された芯材のMFRは120.5g/10分、鞘材のMFRは72.1g/10分であり、MFR比(=芯材MFR/鞘材MFR)は1.67であった。
紡糸工程で得た未延伸繊維400本(約37万dTex)が準備できた後、直ちに、まとめたトウを、実施例1と同様の方法及び条件で予備延伸処理した後、連続して本延伸を行った。
(1)鞘芯型複合未延伸繊維の作製
芯材Aに、添加剤Iを7.5質量%、添加剤IIを0.1質量%配合した樹脂原料と、鞘材aを用いて、鞘芯構造の未延伸繊維を作製した。その際、鞘芯型複合紡糸口金を使用し、鞘芯の断面積比(鞘/芯)は30/70となるようにした。また、紡糸条件は、芯材の押出機シリンダー温度を255℃、鞘材の押出機シリンダー温度を255℃、紡糸口金温度を270℃、紡糸速度を600m/分として、繊度が0.63dTexの未延伸繊維を紡糸した。紡糸口金から吐出された芯材のMFRは116.5g/10分、鞘材のMFRは70.2g/10分であり、MFR比(=芯材MFR/鞘材MFR)は1.66であった。
紡糸工程で得た未延伸繊維400本(約50万dTex)が準備できた後、直ちに、まとめたトウを、実施例1と同様の方法及び条件で予備延伸処理した後、連続して本延伸を行った。
(1)鞘芯型複合未延伸繊維の作製
芯材Bに、添加剤IIを0.5質量%配合した樹脂原料と、鞘材aとを用いて、鞘芯構造の未延伸繊維を作製した。その際、鞘芯型複合紡糸口金を使用し、鞘芯の断面積比(鞘/芯)は40/60となるようにした。また、紡糸条件は、芯材の押出機シリンダー温度を255℃、鞘材の押出機シリンダー温度を255℃、紡糸口金温度を270℃、紡糸速度を600m/分として、繊度が0.67dTexの未延伸繊維を紡糸した。紡糸口金から吐出された芯材のMFRは140.5g/10分、鞘材のMFRは69.9g/10分であり、MFR比(=芯材MFR/鞘材MFR)は2.01であった。
紡糸工程で得た未延伸繊維400本(約54万dTex)が準備できた後、直ちに、まとめたトウを、実施例1と同様の方法及び条件で予備延伸処理した後、連続して本延伸を行った。
(1)鞘芯型複合未延伸繊維の作製
芯材Cに、添加剤IIを0.7質量%配合した樹脂原料と、鞘材aとを用いて、鞘芯構造の未延伸繊維を作製した。その際、鞘芯型複合紡糸口金を使用し、鞘芯の断面積比(鞘/芯)は40/60となるようにした。また、紡糸条件は、芯材の押出機シリンダー温度を255℃、鞘材の押出機シリンダー温度を255℃、紡糸口金温度を270℃、紡糸速度を600m/分として、繊度が0.67dTexの未延伸繊維を紡糸した。紡糸口金から吐出された芯材のMFRは156.9g/10分、鞘材のMFRは72.4g/10分であり、MFR比(=芯材MFR/鞘材MFR)は2.17であった。
紡糸工程で得た未延伸繊維400本(約54万dTex)が準備できた後、直ちに、まとめたトウを、実施例1と同様の方法及び条件で予備延伸処理した後、連続して本延伸を行った。
(1)鞘芯型複合未延伸繊維の作製
芯材Aと芯材Bを、質量比で、1:1の割合で混合し、擬似的に分子量分布を広くしたものに、添加剤IIを0.4質量%配合した樹脂原料と、鞘材aとを用いて、鞘芯構造の未延伸繊維を作製した。その際、鞘芯型複合紡糸口金を使用し、鞘芯の断面積比(鞘/芯)は40/60となるようにした。また、紡糸条件は、芯材の押出機シリンダー温度を255℃、鞘材の押出機シリンダー温度を255℃、紡糸口金温度を270℃、紡糸速度を600m/分とし、繊度が0.67dTexの未延伸繊維を紡糸した。紡糸口金から吐出された芯材のMFRは137.8g/10分、鞘材のMFRは70.5g/10分であり、MFR比(=芯材MFR/鞘材MFR)は1.95であった。
紡糸工程で得た未延伸繊維400本(約54万dTex)が準備できた後、直ちに、まとめたトウを、実施例1と同様の方法及び条件で予備延伸処理した後、連続して本延伸を行った。
(1)鞘芯型複合未延伸繊維の作製
芯材Bに、添加剤Iを10質量%、添加剤IIを0.3質量%配合した樹脂原料と、鞘材aとを用いて、鞘芯構造の未延伸繊維を作製した。その際、鞘芯型複合紡糸口金を使用し、鞘芯の断面積比(鞘/芯)は40/60となるようにした。また、紡糸条件は、芯材の押出機シリンダー温度を255℃、鞘材の押出機シリンダー温度を255℃、紡糸口金温度を270℃、紡糸速度を600m/分として、繊度が0.67dTexの未延伸繊維を紡糸した。紡糸口金から吐出された芯材のMFRは148.7g/10分、鞘材のMFRは71.5g/10分であり、MFR比(=芯材MFR/鞘材MFR)は2.08であった。
紡糸工程で得た未延伸繊維400本(約54万dTex)が準備できた後、直ちに、まとめたトウを、実施例1と同様の方法及び条件で予備延伸処理した後、連続して本延伸を行った。
(1)鞘芯型複合未延伸繊維の作製
芯材Aに、添加剤Iを7.5質量%、添加剤IIを0.1質量%配合した樹脂原料と、鞘材bとを用いて、鞘芯構造の未延伸繊維を作製した。その際、鞘芯型複合紡糸口金を使用し、鞘芯の断面積比(鞘/芯)が40/60となるようにした。また、紡糸条件は、芯材の押出機シリンダー温度を255℃、鞘材の押出機シリンダー温度を255℃、紡糸口金温度を270℃、紡糸速度を600m/分とし、繊度が0.67dTexの未延伸繊維を紡糸した。紡糸口金から吐出された芯材のMFRは109.6g/10分、鞘材のMFRは76.3g/10分であり、MFR比(=芯材MFR/鞘材MFR)は1.44であった。
紡糸工程で得た未延伸繊維400本(約54万dTex)が準備できた後、直ちに、まとめたトウを、実施例1と同様の方法及び条件で予備延伸処理した後、連続して本延伸を行った。
(1)鞘芯型複合未延伸繊維の作製
芯材Aに、添加剤Iを7.5質量%、添加剤IIを0.1質量%配合した樹脂原料と、鞘材aとを用いて、鞘芯構造の未延伸繊維を作製した。その際、鞘芯型複合紡糸口金を使用し、鞘芯の断面積比(鞘/芯)は50/50となるようにした。また、紡糸条件は、芯材の押出機シリンダー温度を255℃、鞘材の押出機シリンダー温度を255℃、紡糸口金温度を270℃、紡糸速度を150m/分とし、繊度が0.45dTexの未延伸繊維を紡糸した。紡糸口金から吐出された芯材のMFRは128.9g/10分、鞘材のMFRは71.8g/10分であり、MFR比(=芯材MFR/鞘材MFR)は1.80であった。
前述した紡糸工程から連続して延伸工程が実施することができるように、3台のローラー間に予備延伸槽(一段目、常圧蒸気)及び本延伸槽(二段目、加圧飽和水蒸気)が連続して配置された二段延伸装置を用いた。そして、先ず、紡糸工程で得た未延伸繊維(約1.5万dTex)を、紡糸工程に連続して、予備延伸槽にて、導入ローラー(G1ローラー)速度150m/分、予備延伸送出しローラー(G2ローラー)速度750m/分の条件で、100℃の常圧蒸気で予備延伸処理した。引き続き、延伸繊維引き出しローラー(G3ローラー)の速度を増加させて、124℃の加圧飽和水蒸気中で二段目の本延伸を行った。
(1)鞘芯型複合未延伸繊維の作製
芯材Aと、鞘材aとを用いて、鞘芯構造の未延伸繊維を作製した。その際、鞘芯型複合紡糸口金を使用し、鞘芯の断面積比(鞘/芯)は40/60になるようにした。また、紡糸条件は、芯材の押出機シリンダー温度を295℃、鞘材の押出機シリンダー温度を255℃、紡糸口金温度を270℃、紡糸速度を500m/分として、樹脂の吐出量を調整して、繊度が1.10dTexの未延伸繊維を紡糸した。紡糸口金から吐出された芯材のMFRは75.8g/10分、鞘材のMFRは71.8g/10分であり、MFR比(=芯材MFR/鞘材MFR)は1.06であった。
3台のローラー間に予備延伸槽(一段目、温水)及び本延伸槽(二段目、加圧飽和水蒸気)が連続して配置された二段延伸装置を用意した。そして、先ず、紡糸工程で得た未延伸繊維250本(約55万dTex)が準備できた後、直ちに、まとめたトウを、予備延伸槽にて、導入ローラー(G1ローラー)速度10m/分、予備延伸送出しローラー(G2ローラー)速度29m/分の条件で、93℃の温水で予備延伸処理した。その後、連続して延伸繊維引き出しローラー(G3ローラー)の速度を増加させて、124℃の加圧飽和水蒸気中で二段目の本延伸を行った。
(1)鞘芯型複合未延伸繊維の作製
芯材Aに、添加剤Iを10質量%配合した樹脂原料と、鞘材aとを用いて、鞘芯構造の未延伸繊維を作製した。その際、鞘芯型複合紡糸口金を使用し、鞘芯の断面積比(鞘/芯)は45/55となるようにした。また、紡糸条件は、芯材の押出機シリンダー温度を260℃、鞘材の押出機シリンダー温度を260℃、紡糸口金温度を270℃、紡糸速度を250m/分とし、繊度が0.6dTexの未延伸繊維を紡糸した。紡糸口金から吐出された芯材のMFRは88.9g/10分、鞘材のMFRは72.5g/10分であり、MFR比(=芯材MFR/鞘材MFR)は1.23であった。
前述した紡糸工程から連続して延伸工程が実施できるように、3台のローラー間に第一延伸槽(一段目、常圧蒸気)及び第二延伸槽(二段目、常圧蒸気)が連続して配置された二段延伸装置を用いた。そして、先ず、紡糸工程で得た未延伸繊維(約2万dTex)を、紡糸工程に連続して、第一延伸槽にて、導入ローラー(G1ローラー)速度250m/分、第一延伸送出しローラー(G2ローラー)と延伸繊維引き出しローラー(G3ローラー)の二段目延伸比率(G3/G2)1.05倍の条件で、第一延伸送出しローラー(G2ローラー)の速度を増加させながら、100℃の常圧蒸気による二段延伸を行った。
(1)鞘芯型複合未延伸繊維の作製
芯材Aに、添加剤IIIを20質量%配合した樹脂原料と、鞘材aとを用いて、鞘芯構造の未延伸繊維を作製した。その際、鞘芯型複合紡糸口金を使用し、鞘芯の断面積比(鞘/芯)は45/55となるようにした。また、紡糸条件は、芯材の押出機シリンダー温度を260℃、鞘材の押出機シリンダー温度を260℃、紡糸口金温度を270℃、紡糸速度を250m/分とし、繊度が0.6dTexの未延伸繊維を紡糸した。紡糸口金から吐出された芯材のMFRは96.8g/10分、鞘材のMFRは72.8g/10分であり、MFR比(=芯材MFR/鞘材MFR)は1.33であった。
(1)鞘芯型複合未延伸繊維の作製
芯材Aに、添加剤IIIを20質量%、添加剤IV(リン酸エステル金属塩系核剤)を0.2%配合した樹脂原料と、鞘材aとを用いて、鞘芯構造の未延伸繊維を作製した。その際、鞘芯型複合紡糸口金を使用し、鞘芯の断面積比(鞘/芯)は50/50となるようにした。また、紡糸条件は、芯材の押出機シリンダー温度を260℃、鞘材の押出機シリンダー温度を260℃、紡糸口金温度を270℃、紡糸速度を250m/分とし、繊度が0.6dTexの未延伸繊維を紡糸した。紡糸口金から吐出された芯材のMFRは97.5g/10分、鞘材のMFRは73.5g/10分であり、MFR比(=芯材MFR/鞘材MFR)は1.33であった。
前述した紡糸工程から連続して延伸工程が実施できるように、3台のローラー間に第一延伸槽(一段目、常圧蒸気)及び第二延伸槽(二段目、常圧蒸気)が連続して配置された二段延伸装置を用いた。そして、先ず、紡糸工程で得た未延伸繊維(約2万dTex)を、紡糸工程に連続して、第一延伸槽にて、導入ローラー(G1ローラー)速度250m/分、第一延伸送出しローラー(G2ローラー)と延伸繊維引き出しローラー(G3ローラー)の二段目延伸比率(G3/G2)1.05倍の条件で、第一延伸送出しローラー(G2ローラー)の速度を増加させながら、100℃の常圧蒸気による二段延伸を行った。
(1)鞘芯型複合未延伸繊維の作製
芯材Aに、添加剤IIIを20質量%、添加剤IV(リン酸エステル金属塩系核剤)を0.3質量%配合した樹脂原料と、鞘材aとを用いて、鞘芯構造の未延伸繊維を作製した。その際、鞘芯型複合紡糸口金を使用し、鞘芯の断面積比(鞘/芯)は50/50となるようにした。また、紡糸条件は、芯材の押出機シリンダー温度を260℃、鞘材の押出機シリンダー温度を260℃、紡糸口金温度を270℃、紡糸速度を250m/分とし、繊度が0.6dTexの未延伸繊維を紡糸した。紡糸口金から吐出された芯材のMFRは96.5g/10分、鞘材のMFRは73.1g/10分であり、MFR比(=芯材MFR/鞘材MFR)は1.32であった。
前述した紡糸工程から連続して延伸工程が実施できるように、3台のローラー間に第一延伸槽(一段目、常圧蒸気)及び第二延伸槽(二段目、常圧蒸気)が連続して配置された二段延伸装置を用いた。そして、先ず、紡糸工程で得た未延伸繊維(約2万dTex)を、紡糸工程に連続して、第一延伸槽にて、導入ローラー(G1ローラー)速度250m/分、第一延伸送出しローラー(G2ローラー)と延伸繊維引き出しローラー(G3ローラー)の二段目延伸比率(G3/G2)1.05倍の条件で、第一延伸送出しローラー(G2ローラー)の速度を増加させ、100℃の常圧蒸気による二段延伸を行った。
(1)鞘芯型複合未延伸繊維の作製
芯材Aに、添加剤IIIを20質量%、添加剤V(ベンジリデンソルビトール系核剤)を0.1質量%配合した樹脂原料と、鞘材aとを用いて、鞘芯構造の未延伸繊維を作製した。その際、鞘芯型複合紡糸口金を使用し、鞘芯の断面積比(鞘/芯)は50/50となるようにした。また、紡糸条件は、芯材の押出機シリンダー温度を260℃、鞘材の押出機シリンダー温度を260℃、紡糸口金温度を270℃、紡糸速度を250m/分とし、繊度が0.6dTexの未延伸繊維を紡糸した。紡糸口金から吐出された芯材のMFRは97.1g/10分、鞘材のMFRは72.6g/10分であり、MFR比(=芯材MFR/鞘材MFR)は1.34であった。
前述した紡糸工程から連続して延伸工程を実施できるように、3台のローラー間に第一延伸槽(一段目、常圧蒸気)及び第二延伸槽(二段目、常圧蒸気)が連続して配置された二段延伸装置を用いた。そして、先ず、紡糸工程で得た未延伸繊維(約2万dTex)を、紡糸工程に連続して、第一延伸槽にて、導入ローラー(G1ローラー)速度250m/分、第一延伸送出しローラー(G2ローラー)と延伸繊維引き出しローラー(G3ローラー)の二段目延伸比率(G3/G2)1.05倍の条件で、第一延伸送出しローラー(G2ローラー)の速度を増加させながら、100℃の常圧蒸気による二段延伸を行った。
(1)鞘芯型複合未延伸繊維の作製
芯材Aに、添加剤IIIを20質量%、添加剤V(ベンジリデンソルビトール系核剤)を0.2質量%配合した樹脂原料と、鞘材aとを用いて、鞘芯構造の未延伸繊維を作製した。その際、鞘芯型複合紡糸口金を使用し、鞘芯の断面積比(鞘/芯)は50/50となるようにした。また、紡糸条件は、芯材の押出機シリンダー温度を260℃、鞘材の押出機シリンダー温度を260℃、紡糸口金温度を270℃、紡糸速度を250m/分とし、繊度が0.6dTexの未延伸繊維を紡糸した。紡糸口金から吐出された芯材のMFRは98.4g/10分、鞘材のMFRは74.2g/10分であり、MFR比(=芯材MFR/鞘材MFR)は1.33であった。
前述した紡糸工程から連続して延伸工程を実施することができるように、3台のローラー間に第一延伸槽(一段目、常圧蒸気)及び第二延伸槽(二段目、常圧蒸気)が連続して配置された二段延伸装置を用いた。そして、先ず、紡糸工程で得た未延伸繊維(約2万dTex)を、紡糸工程から連続して、第一延伸槽にて、導入ローラー(G1ローラー)速度250m/分、第一延伸送出しローラー(G2ローラー)と延伸繊維引き出しローラー(G3ローラー)の二段目延伸比率(G3/G2)1.05倍の条件で、第一延伸送出しローラー(G2ローラー)の速度を増加させ、100℃の常圧蒸気による二段延伸を行った。
(1)鞘芯型複合未延伸繊維の作製
芯材Dと、鞘材cとを用いて、鞘芯構造の未延伸繊維を作製した。その際、鞘芯型複合紡糸口金を使用し、鞘芯の断面積比(鞘/芯)は50/50となるようにした。また、紡糸条件は、芯材の押出機シリンダー温度を275℃、鞘材の押出機シリンダー温度を275℃、紡糸口金温度を290℃、紡糸速度を500m/分として、樹脂の吐出量を調整しながら、細繊度未延伸繊維の作製を試みた。
紡糸工程で得た未延伸繊維70本(約56万dTex)が準備できた後、直ちに、まとめたトウを、実施例1と同様の方法及び条件で予備延伸処理した後、連続して本延伸を行った。
(1)鞘芯型複合未延伸繊維の作製
芯材Aに、添加剤Iを7.5質量%、添加剤IIを0.1質量%配合した樹脂原料と、鞘材cとを用いて、鞘芯構造の未延伸繊維を作製した。その際、鞘芯型複合紡糸口金を使用し、鞘芯の断面積比(鞘/芯)は50/50となるようにした。また、紡糸条件は、芯材の押出機シリンダー温度を255℃、鞘材の押出機シリンダー温度を255℃、紡糸口金温度を270℃、紡糸速度を500m/分として、樹脂の吐出量を調整しながら、細繊度未延伸繊維の作製を試みた。
紡糸工程で得た未延伸繊維130本(約53万dTex)が準備できた後、直ちに、まとめたトウを、実施例1と同様の方法及び条件で予備延伸処理した後、連続して本延伸を行った。
(1)鞘芯型複合未延伸繊維の作製
芯材Aと、鞘材aを用いて、鞘芯構造の未延伸繊維を作製した。その際、鞘芯型複合紡糸口金を使用し、鞘芯の断面積比(鞘/芯)が50/50となるようにした。また、紡糸条件は、芯材の押出機シリンダー温度を255℃、鞘材の押出機シリンダー温度を255℃、紡糸口金温度を270℃、紡糸速度を500m/分として、樹脂の吐出量を調整しながら、細繊度未延伸繊維の作製を試みた。
紡糸工程で得た未延伸繊維170本(約55万dTex)が準備できた後、直ちに、まとめたトウを、実施例1と同様の方法及び条件で予備延伸処理した後、連続して本延伸を行った。
(1)鞘芯型複合未延伸繊維の作製
比較例3と同様の方法及び条件で、未延伸繊維を作製した。
紡糸工程で得た未延伸繊維170本(約55万dTex)を、約2日間放置した後、まとめたトウを、実施例1と同様の方法及び条件で予備延伸処理した後、連続して本延伸を行った。
(1)鞘芯型複合未延伸繊維の作製
芯材Aに、添加剤IIを1.0質量%配合した樹脂原料と、鞘材aとを用いて、鞘芯構造の未延伸繊維を作製した。その際、鞘芯型複合紡糸口金を使用し、鞘芯の断面積比(鞘/芯)は40/60となるようにした。また、紡糸条件は、芯材の押出機シリンダー温度を255℃、鞘材の押出機シリンダー温度を255℃、紡糸口金温度を270℃、紡糸速度を500m/分とし、樹脂の吐出量を調整して、細繊度未延伸繊維の作製を試みた。
紡糸工程で得た未延伸繊維400本(約54万dTex)が準備できた後、直ちに、まとめたトウを、実施例1と同様の方法及び条件で予備延伸処理した後、連続して本延伸を行った。
(1)鞘芯型複合未延伸繊維の作製
芯材Aに、添加剤Iを7.5質量%、添加剤IIを0.2質量%配合した樹脂原料と、鞘材aとを用いて、鞘芯構造の未延伸繊維を作製した。その際、鞘芯型複合紡糸口金を使用し、鞘芯の断面積比(鞘/芯)が40/60となるようにした。また、紡糸条件は、芯材の押出機シリンダー温度を255℃、鞘材の押出機シリンダー温度を255℃、紡糸口金温度を270℃、紡糸速度を500m/分とし、樹脂の吐出量を調整して、細繊度未延伸繊維の作製を試みた。
(1)鞘芯型複合未延伸繊維の作製
芯材Aと、鞘材aとを用いて、鞘芯構造の未延伸繊維を作製した。その際、鞘芯型複合紡糸口金を使用し、鞘芯の断面積比(鞘/芯)は50/50になるようにした。また、紡糸条件は、芯材の押出機シリンダー温度を255℃、鞘材の押出機シリンダー温度を255℃、紡糸口金温度を270℃、紡糸速度を150m/分として、樹脂の吐出量を調整しながら、細繊度未延伸繊維の作製を試みた。
前述した紡糸工程から連続して延伸工程を実施できるように、3台のローラー間に第一延伸槽(一段目、常圧蒸気)及び第二延伸槽(二段目、常圧蒸気)が連続して配置された二段延伸装置を用いた。そして、先ず、紡糸工程で得た未延伸繊維(約5万dTex)を引き続き、第一延伸槽にて、導入ローラー(G1ローラー)速度150m/分、第一延伸送出しローラー(G2ローラー)と延伸繊維引き出しローラー(G3ローラー)の二段目延伸比率(G3/G2)1.05倍の条件で、第一延伸送出しローラー(G2ローラー)の速度を増加させながら、100℃の常圧蒸気による二段延伸を行った。
Claims (11)
- 溶融紡糸により、結晶性プロピレン系重合体を主成分とする樹脂を芯材とし、前記芯材よりも融点が低いオレフィン系重合体を主成分とする樹脂を鞘材とする鞘芯構造の未延伸繊維を得る紡糸工程と、
前記未延伸繊維を延伸処理する延伸工程と、
を有し、
前記未延伸繊維の繊度が1.5dTex以下であり、
前記紡糸工程では、紡糸口金から吐出された芯材の230℃、21.18N荷重におけるメルトフローレートが70〜170g/10分であり、かつ前記紡糸口金から吐出された芯材の230℃、21.18N荷重におけるメルトフローレートと、紡糸口金から吐出された鞘材の230℃、21.18N荷重におけるメルトフローレートとの比が1〜2.2である延伸複合繊維の製造方法。 - 前記結晶性プロピレン系重合体を主成分とする樹脂に、ヒドロキシアミンエステル、230℃、21.18N荷重におけるメルトフローレートが700〜1550g/10分であるアイソタクチックポリプロピレン及びメタロセンポリプロピレンのうち少なくとも1種を添加することにより、前記紡糸口金から吐出された芯材の230℃、21.18N荷重におけるメルトフローレートを調節する請求項1に記載の延伸複合繊維の製造方法。
- 前記紡糸工程では、前記紡糸口金から吐出された鞘材の230℃、21.18N荷重におけるメルトフローレートの範囲が60〜90g/10分である請求項1又は2に記載の延伸複合繊維の製造方法。
- 前記芯材の主成分である結晶性プロピレン系重合体がアイソタクチックポリプロピレンである請求項1〜3のいずれか1項に記載の延伸複合繊維の製造方法。
- 前記結晶性プロピレン系重合体を主成分とする樹脂に核剤を配合する請求項1〜4のいずれか1項に記載の延伸複合繊維の製造方法。
- 前記核剤は有機系造核剤である請求項5に記載の延伸複合繊維の製造方法。
- 前記有機系造核剤は、リン酸エステル金属塩又はジベンジリデンソルビトールである請求項6に記載の延伸複合繊維の製造方法。
- 前記鞘材の主成分であるオレフィン系重合体が高密度ポリエチレンである請求項1〜7のいずれか1項に記載の延伸複合繊維の製造方法。
- 前記延伸工程を前記紡糸工程の後に連続して行う請求項1〜8のいずれか1項に記載の延伸複合繊維の製造方法。
- 前記延伸工程を加圧飽和水蒸気中で行う請求項1〜9のいずれか1項に記載の延伸複合繊維の製造方法。
- 結晶性プロピレン系重合体を主成分とする樹脂を芯材とし、前記芯材よりも融点が低いオレフィン系重合体を主成分とする樹脂を鞘材とする鞘芯構造の未延伸繊維が延伸処理された延伸複合繊維であって、前記未延伸繊維の繊度が1.5dTex以下であり、前記延伸複合繊維の繊度が0.3dTex以下であり、前記結晶性プロピレン系重合体を主成分とする樹脂には核剤が配合されており、示差走査熱量計により、昇温速度を30℃/分として、融解熱量法により測定した前記芯材の結晶化度が40%以上であり、かつ、下記の1)及び2)の条件を満たす延伸複合繊維。
1)前記未延伸繊維を紡糸する際に紡糸口金から吐出された状態の芯材の230℃、21.18N荷重におけるメルトフローレートの範囲が70〜170g/10分
2)前記紡糸口金から吐出された状態の芯材の230℃、21.18N荷重におけるメルトフローレートと、前記紡糸口金から吐出された状態の鞘材の230℃、21.18N荷重におけるメルトフローレートとの比が1〜2.2
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