JPH0241412A - 高弾力性ポリプロピレン繊維およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は高弾力性ポリプロピレン繊維およびその製造方
法に関する。本発明の高弾力性ポリプロピレン繊維は、
エネルギー回生体またはエネルギー吸収体とし゛ζ種々
の用途に用いられる。

［従来の技術及びその問題点１ 弾性回復エネルギー■の高い材料を得るためには、（イ
）破断強度を大きく覆る、（ロ）弾性回復伸度を大きく
する、（ハ）弾性回復率を大きくすることが考えられ、
（イ）、（ロ）及び（ハ）を同時に達成できれば、弾性
回復エネルギー量の極めて大きい材料が得られる。

しかし既存の材料のうちで、例えばポリ（ｐ−フェニレ
ンテレフタルアミド）繊維や炭素繊維は破断強度と弾性
率は大きいが、伸度が小さく、弾性回復エネルギー量が
満足ずべきものが得られなかった。

他方、天然ゴノ＼、合成ゴムおよびスパンデックスは、
弾性回復伸度、弾性回復率は大きいが、破断強度と弾性
率が小さく、充分な弾性回復エネルギー■、が得られな
い。

また現在市販されているポリプロピレン強力糸も、通常
、原料メルトインデックス値が３０程度のボリブ゛ロビ
レンホモボリマーを用いて得られているなめ、伸度はほ
ぼ満足ずべき６のであるが、破断強度と弾性回復率が小
さいので、弾性回復エネルギー量が十分ではなかった。

従って本発明のＬ１的は、すぐれた破断強度、弾性回復
伸度および弾性回復率を兼ね協え、その結果、弾性回復
エネルギー量が大きい高弾力性繊維を提供することにあ
る。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記の目的を達成するためになされたものであ
り、本発明の高弾力性ホ゛リブロビレン繊維は、製品メ
ルトインデックス値が１〜５となる結晶性ポリプロピレ
ンを主成分とし、単糸が１〜。

］０デニールの繊度を有し１、破断強度の８０％荷量１
０回絖り返し後の弾性回復エネルギー量が５゜０Ｋｇｆ
ｎ＋／ｇ以上であることを特徴とする。

また、この高弾力性ホ′リプ〔ｌピレン繊維を製造する
ための本発明の方法は、製品メルトインデックス値が１
・〜・５となる結晶性ポリプロピレンを紡糸して得られ
る未延伸糸をその軟化温度近傍の温度で轟々延伸倍率近
傍の延伸倍率で延伸することを特徴とする。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の高弾力性ポリプロピレン繊維は、製品メルトイ
ンデックス値が１〜，５となる結晶性ポリプロピレンを
主成分とすることを第１−の特徴とする。製品メルトイ
ンデックス値の上限を５に限定した理由は、製品メルト
インデックス値が５を超えると、得られるポリプロピレ
ン繊維の弾性回復エネルギーＩ（正確には破断強度の８
０％荷量１０回ｊ又り返し後の弾性回復エネルギー■）
が５゜０Ｋｇｒｍ／ｑ未満となるのに対し、製品メルト
インデックス値が５以下であると、５−　ＯＫｇｒｍ／
ｇ以上の弾性回復エネルギー量が確保されるからである
。

また製品メルトインデックス値の下限を１に限定し７た
理由は、製品メルトインデックス値が１未満であると、
繊維製造時の紡糸性、延伸性が不安定になり、得られプ
ご繊維製品の品質にバラツキを生じるのに対し、製品メ
ルトインデックス値が１以上であるとこのような問題が
ないからである。

製品メルトインデックス値を上述の１〜・５の範囲内に
するには、例えば原料の結晶性ポリプロピレンとして、
原料メルトインデックス値が０．５〜３．０の結晶性ポ
リプロピレンが争独で用いられる。また原料の結晶性ポ
リプロピレンとして、原料メルトインデックス値が０．
５〜・１．０の結晶性ボリア【７ピレン６０〜９９重量
２６に原料メルトインデックス値が８〜４５の結晶性ポ
リプロピレン４０〜１重ｉ％をブレンドｔ、７’、：混
合物を用いた場合にも製品メルトインデックス値を１〜
らの範囲内にすることができる。比較的に低いメルトイ
ンデックス値の結晶性ポリプロピレンに比軸的に高いメ
ルトインデックス値ジ）結晶性ポリプロピレンをブレン
ドすることにより、繊維製造時の紡糸性や延伸性が一層
安定化するという利点が得られる。ここにブレンドされ
る結晶性ポリプロビレ〉の好まし７い原料メルトインデ
ックス値を８〜４５にしたのは、８未満のものを用いる
と紡糸性が不安定となり、４５を超えるものを使用する
と延伸性が不安定となるからである。

なかでも原料メルトインデックス値が０．５〜１．０の
結晶性ポリプロピレン９０〜９９重１％に原料メルトイ
ンデックス値が８〜３０の結晶性ボリアし″２ピレン１
０〜１重ｉ％をブレ〉・ドした混合物を用いると、繊維
製造時の紡糸性や延伸性が名しく安定化し、かつ弾性回
復エネルギー量が７゜０　Ｋｇｆｍ／ｇ以上の高弾力性
ポリプロピレンが品質のバラツキなく定常的に得られる
。

なおブルンドされる樹脂とし、て、上記結晶性ポリプロ
ピレンの代りに、例えば原料メルトインデックス値が３
〜２０の結晶性高密玖ポリエチレンを用いても良く、こ
の場合にも、繊維製造時の紡糸性や延伸性が改名される
。

本発明の高弾力性ポリプロピレン繊維は、単糸が１〜・
１０デニールの繊度を有−４ることを第２の特徴とする
。１〜１０デニールの範囲に限定した理由は、１デニ一
ル未満の場合、繊維製造時の紡糸性、延伸性が不安定と
なり、−・方１０デニールを超えると、糸の内側と外側
とで冷却が不均一となるために弾性回復エネルギー量が
減少するのに対し、１〜１０デニールの場合、これらの
問題が生じないからである。

メルトインデックスが上述の範囲にあり、単糸繊度（デ
ニール）も上述の範囲にある本発明の高弾力性ポリプロ
ピレン繊維は、その弾性回復エネルギー量がＣ，、ＯＫ
Ｑｆｍ／Ｑ以上と極めて高い値を示す。

次に本発明の高弾力性ポリプロピレン繊維の製造方法に
ついて説明すると、この方法は、製品メルトインデック
ス値が１〜５となる結晶性ポリプロピレンを紡糸して得
られる未延伸系をその軟化温度近傍の温度で最大延伸倍
率近傍の延伸倍率で延伸することを掲徴とするものであ
る。

この方法において、結晶性ポリプロピレンを紡糸して未
延伸糸を得る際の紡糸温度は２６０〜２９０℃であり、
ドラフト率は１５０以上であるのが好ましく、紡糸後の
冷却凝固は比較的に低温（例えば１０〜２０℃程度）で
かつ比較的に低流量（例えば０　、３〜０　、７　ｍ　
／　Ｓｅｃ程度）の風を当てて行なうのが好ましい。ま
た未延伸系を得た後の延伸技作は軟化温度近傍の温度で
最大延伸倍率近傍の延伸倍率で行なわれるが、例えば１
３０〜１６０’（’、の延伸温度でかつ３．０倍以上の
延伸倍率で実施するのが好ましい。

［実施例］ 以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。

実ト列］−へ・５および゛′、ダ１〜２これらの実施例
および比較例は、本発明において製品メルトインデック
ス値を１〜５に限定した理由を明らかにするためのもの
である。

（実施例］） ベース原料として、原料メルトインデックス値が３のポ
リプロピレンホモポリマー（宇部興産ＩＩ製　Ｅ−、］
０３Ｉ））を用いた。このベース原料を、［］径０．７
ｎｗｎφ、穴数３０個のノズルを用いて紡糸温度２８０
℃、ドラフト率２］Ｏ（紡糸速度８００　ｍｙ’ｍ　ｉ
ｌｌ＞の条件で紡糸し、次いで風温２０℃、ｍ’４０．
５ｍ／Ｓｅｃの風をあてて冷却凝固して未延伸糸を製造
しな。

次にこの未延伸糸を混塩１４０℃で延伸倍率４゜６倍で
延伸して製品メルトインデックス値が４゜９、単糸デニ
ールが３．５である、実施例１の高弾力性ポリプロピレ
ン繊維を得た。

（実施例２〜４） ベース原料であるポリプロピレンホモポリマーとシ、°
ζ、原料メルトインデックス値が２の宇部興産１朱９！
［ら１０２Ｄ（実施例２）、原料メルトインデックス値
が１の宇部興産■製ＹＥＩＯＩ（実施例３）、原料メル
トインデックス値が０．８の宇部興産ＩＩ製１３１０１
１１（実施例４）を用いた以外は実施例１と同様にして
、実施例２〜４の高弾力性ポリプロピレン繊維を得た。

実施例２〜４の高弾力性ボリア［Ｉピレン４Ｓｉ維の製
品メルトインデックス値および単糸デニールは以下の通
りであった。

製品メルト　　　　　　　単糸デニールインデックス値 実施例２　　　４．１　　　　　　　　３．５実施例３
　　　３．０　　　　　　　　３．５実施例４　　　２
．３　　　　　　　　３．６（実施例５） ベース原料であるポリプロピレンホモポリマーとして、
原料メルトインデックス値が０．５の宇部興産ＨＩＪ製
ＩＮＥ１２０５を用いたことおよび紡糸湯境を２８５℃
にしたこと以外は実施例１と同様にして製品メルトイン
デックス値が１．２．単糸デニールが４．０である、実
施例５の高弾力性ポリプロピレン繊維を得た。

（比較例１） ベース原料として、原料メルトインデックス値が３０の
ポリプロピレンホモポリマー（宇部興産■製Ｒ８１２１
９）を用い、以下のようにして比較例］のポリプロピレ
ン繊維を得た。すなわち、このベース原オニ４を、［夕
］径０．７ｍｍφ、穴数１２０個のノズルを用いて紡糸
温度２７０℃、ドラフト率６５（紡糸速度２５０　ｍ　
７ｍ　１１１）の条件で紡糸し、次いで風温２０’（二
、風速０．６ｍ／Ｓｅｃの風をあてて冷却凝固して未延
伸糸を製造した。　次にこの未延伸を温度１４０℃で延
伸倍率７．０倍で延伸して製品メルトインデックス値が
３０．単糸デニールが５．６である、比較例１のポリプ
ロピレン繊維を得た。

（比較例２） ベース原料とし、て、原料メルトインデックス値が８の
ポリプロピレンホモポリマー（宇部興産ａｌ製ｊ２１（
−１４５３＞を用いたことおよび延伸倍率を４．７倍に
したこと以外は比較例］と同様にして製品メルトインデ
ックス値が２０．単糸デニールが５．５である、比較例
２のポリプロピレン繊維を得た。

得られた実施例］・〜５の高弾力性ポリプロピレン繊維
および比較例］、〜２のポリプロピレン繊維につい°Ｃ
各種物性を測定した結果を表・−１に示す。

表−１より、製品メルトインデックス値が１〜５の範囲
内にある実施例１−、−５のポリプロピレン繊維は、製
品メルトインデックス値がそれぞれ３０および２０であ
る比較例１および２のポリブ［コピレン繊維に比べて破
断強度および弾性回復率が大きく、その結果、弾性回復
エネルギー量も大きいことが明へかでる。

また第１図は実施例１〜５の高弾力性ポリプロピレン繊
維について、それらの製品メルトインデックス値と弾性
回復エネルギー１との関係を示したものである。同図よ
り、製品メルトインデックス値が５の時、従来のポリプ
ロピレン強力糸の弾性回復エネルギーｉ（約２．５ＫＱ
ｒｍ／！Ｑ）　（７）２倍に当る弾性回復エネルギーｆ
Ｌ（約５．０に９ｆｍ／ｇ）が得られ、製品メルトイン
デックス値が５からさらに低Ｆするにつれて、弾性回復
エネルギー量は著しく増加し、製品メルトインデックス
値が約２の時に、弾性回復エネルギーＬは極大（＞８ｈ
ｒｍ／ｇ）に達し、その後、弾性回復エネルギーＩは低
ドするが、製品メルトインデックス値が約１の時でも、
弾性回復エネルギー１は約７　Ｋ（ｌｆｍ／ｇと高い水
準を維持することが明ちかである。しかしながら製品メ
ルトインデックス値が１未満となると、紡糸性や延伸性
が不安定になり、製品の品質にバラツキを生ずるＩＩＩ
■能性がある。

従って、得ちれたポリプロピレン繊維の弾性回復エネル
ギー量に紡糸性や延伸性を加味すると製品メルトインデ
ックス値は１〜５に限定される。

６゛例６およびニア　侶３ これらの実施例および比較例は、本発明において単糸デ
ニールを１〜１０に限定し７た理由を明らかにするため
のものである。

（実施例６） 実施例５の方法に準じて、実施例５のポリプロピレン１
Ｍ維と製品メルトインデックス値が同一（１，２）で、
単糸デニールが異なる（実施例５のポリプロピレン繊維
の単糸デニール４．０に対して本実施例のボリブ°ロビ
レン繊維の単糸デニールは７．９である）高弾力性ポリ
プロピレン繊維を得た。

（比較例３） 実施例５の方法に準じて、実施例５のポリプロピレン繊
維と製品メルトインデックス値が同一＜１．２＞で、単
糸デニールが異なる（実施例５のポリプロピレン繊維の
学系デニール４．０に対して木比敦例のポリプロピレン
繊維の単糸デニールは１１．０である）ポリプロピレン
繊維を得な。

得られた実施例６および比較例３のポリプロピレン繊維
について各種物性を測定した結果を、既に測定済の実施
例５のポリプロピレン繊維の各柾物性とともに表−２に
示す。表−２より単糸デニールが１・〜］０の範囲内に
ある実施例５および６のボリブ僧ピレン繊維は単糸デニ
ールが１０を超える比較例３のポリプロピレン繊維に比
べ弾性回復エネルギー量が大きいことが明らかとなった
。

従って本発明において単糸デニールは１〜１０に限定さ
れる。

火施伝ヱ二１２ これらの実施例は、ベース原料として、原料メルトイン
デックス値が比較的に低いポリ１０ピレンホモポリマー
に、メルトインデックス値が比較的に高いポリオレフィ
ンホモポリマーをブレンドすると、繊維製造時の紡糸性
や延伸性が向上し、かつ弾性回復エネルギー量の大きい
ポリプロピレン繊維が得られることを示すためのもので
ある。

（実施例７〜１０） ベース原料であるポリプロピレンホモポリマーとして、 （Ａ＞原料メルトインデックス値が０．８の宇部興産１
１聯製）（］　０　］　Ｈと、 （Ｂ）原料メルトインデックス値が４５の宇部興＆Ｈ９
ｄ製Ｔ”５２２６（実施例７）、原料メルトインデック
ス値が３０の宇部興産■製８１３０ＭＶ（実施例８）、
原料メルトインデックス値が１５の宇部興産（！朱製Ｓ
１１５Ｍ（実施例９）及び原料メルトイ〉・デックス値
が８の三井東圧化学■Ｖ！Ｊ２　Ｈ−］　４５３（実施
例１０）のうちのいずれか１種と、 を（Ａ＞／′（１３）の重１比９０／１０で混合したも
のを用いた以外は実施例１と同様にして実施例７〜１０
の高弾力性ポリプロピレン繊維を得た。

得られた実施例７〜］０の高弾性ポリプロピレン繊維の
製品メルトインデックス値および単糸デニールは下記の
通りであった。

製品メルト　　　　単糸デニール インデックス値 実施例７　　　　３．１　　　　　　４．０実施例８　
　　２．９　　　　　　３．５実施例９　　　２．８　
　　　　　３．５実施例１０　　　２．８　　　　　　
３．６（実施例１１〜１２） ベース原料として、９０重■％の、原料・メルトインデ
ックス値が０．５のポリプロピレンホモポリマー宇部興
産■製ＲＥ１２０５と、１０重１％の、原料メルトイン
デックス値が３０のポリプロピレンホモポリマー宇部興
産■製Ｓ１３０ＭＶとの混合物（実施例１１）又は９５
重Ｉ％の、上記宇部興産■製ＲＥ１２０５と、５重量％
の、原料メルトインデックス値が２０の高密度ポリエチ
レンポリマー旭化成（１１製ｊ　３１０との混合物（実
施例１２）を用いた以外は実施例５と同様にして実施例
１１〜１２の高弾力性ポリアロピレン繊維を得な。

得られた実施例１１〜・１２の高弾力性ポリプロピレン
繊維のメルトインデックス値および単糸デニールはＦ記
の通りであった。

製品メルト　　　　　単糸デニール インデックス値 実施例１１　　　　２．０　　　　　３．８実施例１２
　　　　２．０　　　　　４．２得られた実施例７〜］
０および１１〜１２の高弾力性ポリプロピレン繊維につ
いて各種物性を測定した結果を表−３に示す。表−３よ
り、原料メルトインデックス値が０．８のポリプロピレ
ンホモポリマ・−に原料メルトインデックス値が４５〜
８のポリプロピレンホモポリマーをブレンドした場合（
実施例７〜１０）および原料メルトインデックス値が０
．５のポリプロピレンホモポリマーにメルトインデック
ス値が３０のポリプロピレンホモポリマーをブレンドし
７た場合（実施例１１）にも、同一・の製品メルトイン
デックス値の非ブレンド品と比べて、同等又はそれ以上
の弾性回復エネルギー１を有する高弾力性ポリプロピレ
ン繊維が得られた。

実施例８の高弾力性ポリプロピレン繊維について破断強
度の８０％荷量１０回蘇り返し２後に得らノ゛Ｌる強伸
度回復曲線を第２図に示す。この図において、スマッジ
ング領域が実施例８の高弾力性ポリプロピレン繊維の弾
性回復エネルギー旦を示しており、これは、同図におい
てハツチング領域によって示される、比較例２のポリア
ロピレン繊維の弾性回復エネルギー１よりもはるかに人
きいことが明らかである。

また実施例７〜１１においては、比較的に高い原料メル
トインデックス値を有するポリプロピレンホモポリマー
をブレンドすることにより、紡糸性、延伸性が安定化し
７、品質のバラクＡ・のないボリア「７ビレン繊維が得
ちれるという技術的効果も３忍められな。

なお、比較的に低い原料メルトインデックス値のボリア
【ニアピレンホモポリマーに比較的に高い原料メルトイ
ンデックス値のポリエチレンホモポリマーをブレンドし
た実施例１２の場合、弾性回復エネルギーｉは若干低下
するが、紡糸性、延伸性が安定化する効果が得られた。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば、弾性回復エネルギ
ー量の大きい高弾力性ポリブリピレン繊維が得られた。

このホ゛リブロビレン繊維は紡糸性や延伸性を損なうこ
となく安定に製造可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の高弾力性ポリプロピレン繊維の製品
メルトインデックス値と、破断強度の８０％荷重１０回
繰り返し後の弾性回復エネルギー量との関係を示すグラ
フ、第２図は本発明の高弾力性ポリプロピレン繊維と比
較例のポリプロピレン繊維の強伸廉（ｏＩ復凸曲線図あ
る。 出願人　宇部に１東化成株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）製品メルトインデックス値が１〜５となる結晶性
   ポリプロピレンを主成分とし、単糸が１〜１０デニール
   の繊度を有し、破断強度の８０％荷量１０回繰り返し後
   の弾性回復エネルギー量が５．０Ｋｇｆｍ／ｇ以上であ
   ることを特徴とする高弾力性ポリプロピレン繊維。
2. （２）製品メルトインデックス値が１〜５となる結晶性
   ポリプロピレンを紡糸して得られる未延伸糸をその軟化
   温度近傍の温度で最大延伸倍率近傍の延伸倍率で延伸す
   ることを特徴とする、請求項（１）に記載の高弾力性ポ
   リプロピレン繊維の製造方法。