JPH05209311A

JPH05209311A - ポリプロピレン系繊維

Info

Publication number: JPH05209311A
Application number: JP1334392A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Takahashi; 哲也高橋; Shigenori Terasono; 重則寺園; Akira Nakamura; 昭中村; Ryosuke Kamei; 良祐亀井
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1992-01-28
Filing date: 1992-01-28
Publication date: 1993-08-20

Abstract

(57)【要約】【目的】強度、染色性、クリープ性、耐摩耗性等に優
れたポリプロピレン系繊維を提供することを目的とす
る。【構成】ポリプロピレン５５〜８９重量％、変性ポ
リオレフィン１〜４０重量％、ポリアミド６１０〜
４５重量％からなるポリプロピレン系繊維。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光沢、染色性、強度、
クリープ性、耐摩耗性等に優れたポリプロピレン系繊維
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリプロピレン繊維の用途としては、カ
ーペット、衣料、ロープ、ネット等があげられる。ま
た、密度が１より小さいため、特に水産資材用繊維とし
て需要が大きい。しかし、他の合成繊維、特にポリエス
テルやポリアミド等に比較すると、強度、クリープ性、
耐摩耗性、耐熱性に劣ることより産業資材への進出には
限界があった。また、染色ができないことよりカーペッ
ト、衣料分野への進出にも限界があった。

【０００３】また、ポリプロピレン繊維の欠点を改善す
るために、他樹脂をブレンドして紡糸しようとしても、
通常の方法で混合して得た樹脂混合物、あるいはそれら
を単に溶融混練して得た樹脂組成物では相溶性が劣り、
紡糸切れが多発してしまう。また、メルトフラクチュア
も多く発生し、ノズルに劣化物が付着しやすく長時間の
連続運転は困難であり、延伸性も悪く目的とする物性が
得られなかった。

【０００４】そのため、従来からポリアミド樹脂とポリ
プロピレン樹脂のそれぞれの優れた特性を併せ有する樹
脂組成物、すなわちポリアミド樹脂が有する優れた耐摩
耗性、電気特性、耐熱性、機械的強度、耐油性、さらに
ポリプロピレン樹脂が有する低吸水性、耐熱水性、耐ハ
ロゲン化金属性、低温耐衝撃性を併せ有する樹脂組成物
を得ることを目的として、ポリアミド樹脂、オレフィン
重合体及び不飽和カルボン酸またはその誘導体をグラフ
トした変性ポリオレフィンの三成分を溶融混合して、強
度、耐熱変形性、外観、成形加工性のバランスが優れた
組成物を得ることについては、すでに特公昭４２−１２
５４６号公報、特公昭４５−３０９４５号公報、特公昭
５０−７６３６号公報などに示されている。また、この
ような優れた性質を利用して、自動車部品、電機器具、
機械部品、工業部品などの強度や耐熱変形性の要求され
る用途で実用化が検討されたり、一部では実用化がなさ
れている。

【０００５】しかしながら、このような特徴を有する樹
脂組成物（ポリマーアロイ組成物）であっても、繊維分
野においては強度、染色性、紡糸性等に問題を有するの
が現状である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、強度、光沢
度、染色性、クリープ性、耐熱性、耐摩耗性等に優れた
ポリプロピレン系繊維を提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、ポリプロ
ピレン繊維の優れた特性を維持しつつ、改良することを
目的として鋭意研究を重ねた。その結果、ポリプロピレ
ンにポリアミド６および変性ポリオレフィンを所定量配
合することにより、目的の繊維を製造できることを見い
出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したもの
である。すなわち本発明は、（Ａ）ポリプロピレン５
５〜８９重量％、（Ｂ）変性ポリオレフィン１〜４０
重量％および（Ｃ）ポリアミド６１０〜４５重量％か
らなるポリプロピレン系繊維である。

【０００８】本発明において使用できるポリプロピレン
としては、プロピレン単独重合体および／あるいはプロ
ピレン共重合体が用いられる。ここでプロピレン共重合
体としては、プロピレン−エチレン共重合体、プロピレ
ン−ブテン−１共重合体などがあり、これらのブロック
共重合体やランダム共重合体が用いられる。なお、この
ポリプロピレンは、プロピレン単独重合体やプロピレン
共重合体を一種類で使用してもよく、あるいは二種類以
上併用することもできる。この際プロピレン単独重合
体、プロピレン共重合体の分子量は、特に制限されない
が、一般にはメルトフローレート（ＪＩＳＫ６７５８
により測定され、以後ＭＦＲと略称する）が１〜５０ｇ
／10分のものが好適に使用される。

【０００９】次に、本発明に用いられる（Ｂ）変性ポリ
オレフィンとしては、各種のものがあるが、通常はカル
ボン酸基（酢酸基、アクリル酸基、メタクリル酸基、フ
マル酸基、イタコン酸基など）、カルボン酸金属塩基
（ナトリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、亜鉛
塩など）、カルボン酸エステル基（メチルエステル基、
エチルエステル基、プロピルエステル基、ブチルエステ
ル基、ビニルエステル基など）、酸無水物基（無水マレ
イン酸基など）およびエポキシ基から選ばれた少なくと
も一種の官能基を有するポリオレフィンである。またこ
のポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリブテン、エチレン／プロピレン共重合体、エ
チレン／ブテン共重合体、エチレン／ヘキセン共重合体
さらにはこれらに少量のジエンを含む共重合体などをあ
げることができる。

【００１０】このような変性ポリオレフィンの具体例と
しては、エチレン／アクリル酸共重合体、エチレン／メ
タクリル酸共重合体、エチレン／フマル酸共重合体、エ
チレン／メタクリル酸／メタクリル酸亜鉛共重合体、エ
チレン／アクリル酸／メタクリル酸ナトリウム共重合
体、エチレン／アクリル酸イソブチル／メタクリル酸／
メタクリル酸亜鉛共重合体、エチレン／メタクリル酸メ
チル／メタクリル酸／メタクリル酸マグネシウム共重合
体、エチレン／アクリル酸エチル共重合体、エチレン／
酢酸ビニル共重合体、エチレン／メタクリル酸グリシジ
ル共重合体、エチレン／酢酸ビニル／メタクリル酸グリ
シジル共重合体、無水マレイン酸グラフトポリエチレ
ン、アクリル酸グラフトポリエチレン、無水マレイン酸
グラフトポリプロピレン、無水マレイン酸グラフトエチ
レン／プロピレン共重合体、アクリル酸グラフトエチレ
ン／プロピレン共重合体、フマル酸グラフトエチレン／
１−ブテン共重合体、エチレン／１−ヘキセン−イタコ
ン酸共重合体、エチレン／プロピレン−エンドビシクロ
〔２，２，１〕−５−ヘプテン−２，３−無水ジカルボ
ン酸共重合体、エチレン／プロピレン−メタクリル酸グ
ラフトグリシジル共重合体、無水マレイン酸グラフトエ
チレン／プロピレン／１，４−ヘキサジエン共重合体、
フマル酸グラフトエチレン／プロピレン／ジシクロペン
タジエン共重合体、マレイン酸グラフトエチレン／プロ
ピレン／ノルボルナジエン共重合体およびアクリル酸グ
ラフトエチレン／酢酸ビニル共重合体などであり、これ
らの変性ポリオレフィンを単独で使用してもよく、また
二種以上を併用することも可能である。

【００１１】上記変性ポリオレフィンの製造は公知の方
法、例えば特公昭３９−６８１０号公報、特公昭４６−
２７５２７号公報、特公昭５０−２３０号公報、特公昭
５２−４３６７７号公報、特公昭５３−５７１６号公
報、特公昭５３−１９０３７号公報、特公昭５３−４１
１７３号公報、特公昭５６−９９２５号公報などに示さ
れた方法に従って製造することができる。なお、エチレ
ン系アイオノマーについては一般に“サーリン”、“ハ
イミラン”、“コーポレン”なる商品名で市販されてい
る各種グレードを用いることができる。また、本発明で
用いられる変性ポリオレフィンの重合度は特に制限はな
いが、通常メルトインデックスが０．０１〜１００ｇ／
10分の範囲内にあるものを任意に選択できる。

【００１２】さらに、本発明において使用されるポリア
ミド６は、末端基の種類や濃度および分子量などにより
制限されることなく種々のものを使用することができる
が、とりわけ高アミノ末端ポリアミドが好ましい。ま
た、ポリアミド６の重合時に残存または生成するモノマ
ー、オリゴマー等の低分子量物が混在しているポリアミ
ド６も用いることが可能である。

【００１３】本発明において、性能の優れたポリプロピ
レン繊維を製造するための各成分の配合割合は、（Ａ）
ポリプロピレン５５〜８９重量％、好ましくは６０〜
８５重量％であり、（Ｂ）変性ポリオレフィン１〜４
０重量％、好ましくは３〜３０重量％であり、また、
（Ｃ）ポリアミド６１０〜４５重量％、好ましくは１
５〜４０重量％である。

【００１４】ここで、（Ｃ）ポリアミド６が１０重量％
未満では、得られる繊維の強度、耐摩耗性、染色性が充
分に改善されない。逆に４５重量％を超えると、ポリプ
ロピレン繊維本来の特性が失われる。

【００１５】また、（Ｂ）変性ポリオレフィンが１重量
％未満では、（Ｃ）成分であるポリアミド６と（Ａ）成
分であるポリプロピレンとの相溶性を改善することが難
しく、その結果、得られる組成物に所望の物性を付与す
ることができない場合がある。一方、（Ｂ）変性ポリオ
レフィンが４０重量％を超えても、配合量に相当する効
果は少なく、むしろ得られる繊維の諸物性を低下させる
おそれがある。

【００１６】さらに、（Ａ）ポリプロピレンが５５重量
％未満では、繊維にポリプロピレン本来の特性を付与す
ることができない。逆に８９重量％を超えると目的とす
る強度、耐摩耗性、染色性の改善効果が充分発現しな
い。

【００１７】本発明で使用される樹脂組成物は、上記の
（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の三成分を主成分とするもの
であるが、必要により他の添加剤を上記成分の特性を阻
害しない範囲で添加してもよい。ここで配合できる添加
剤としては、染料、顔料、充填剤、核剤、繊維状物、可
塑剤、滑剤、離型剤、カップリング剤、発泡剤、耐熱
剤、耐候剤、難燃剤、帯電防止剤、摺動剤等が挙げられ
る。本発明で使用される樹脂組成物は、上記三成分及び
必要により添加する添加剤を所定量配合してなる樹脂組
成物である。配合の順序について特に制限はなく、各成
分を順次あるいは同時に配合してもよい。また重合反応
終了後の粉末状あるいはペレット状の（Ａ）成分に
（Ｂ）及び（Ｃ）成分を配合してもよい。

【００１８】本発明で使用される樹脂組成物は、各成分
を前述の配合割合で混合乃至混練することによって調製
するが、その方法としては、従来知られている溶融混練
法が好ましい。混合はバンバリーミキサー、ヘンシェル
ミキサー等を用いて行われ、混練機としては一般に単軸
または二軸の押出機が用いられる。溶融混練する際の温
度は、成分、配合量等により、各成分の溶融が充分進行
しかつ分解しない温度を適宜選定すればよい。通常は１
８０〜３５０℃、好ましくは２００〜３００℃の範囲で
選定される。

【００１９】本発明の繊維の製造方法としては、上記の
組成物を剪断速度２５０〜２５００sec^-1 、好ましくは
３５０〜１５００sec^-1 、ダイス温度２２０〜３３０
℃、好ましくは２４０〜２８０℃の条件下で溶融紡糸す
る。溶融紡糸用ノズルとしては、任意のもので良いが好
ましくは、ノズル断面積が０．５０３〜３．１４ｍｍ
² 、ノズル形状が円形または偏平比１．０〜１．６の楕
円形である。また、紡糸した後の冷却温度も任意で良い
が２０℃以下に保持する事が好ましい。

【００２０】延伸は、加圧蒸気槽、熱風槽、熱媒浴、熱
板、熱ロール、湿式槽等いずれの組合せでも良いが、好
ましくは多段延伸の方が良く、第１段を湿式延伸で行な
い、第２段以降の延伸を熱ロールで行なう組合せが最も
好ましい。この場合、各段の延伸倍率は、各段での白濁
開始倍率より０．２〜０．５倍低くなる様に設定し、延
伸温度は、第１段延伸を１００℃以下、第２段以降の延
伸を１００℃以上にすることが適当である。

【００２１】

【実施例】以下、実施例および比較例をあげて本発明を
さらに詳細に説明する。なお、実施例および比較例の各
物性値は、下記の方法により測定した。（１）強度室温２３℃の恒温室中で、チャック間３０ｃｍ、引張速
度３０ｃｍ／分の条件下で引張試験し、破断時の強度を
あらかじめ測定したおいた繊度（デニール）で割り、デ
ニールあたりの強度を算出した。（２）クリープ性荷重２ｇ／ｄを印加し、２４時間後の伸び率を測定し
た。（３）耐摩耗性摩耗材としてサンドペーパー１２０ＡＡをローラーに巻
き、サンプルに１００ｇｒの荷重をかけた状態でローラ
ーを回転させてサンプルを摩耗させ、切断に至るまでの
回数で評価した。（４）染色性染料として日本化薬（株）制ＫＮＨＲＥＤＲＳ１
２５を用い、染色濃度１重量％水溶液を沸騰させ、２時
間浸漬後、目視による評価を行った。ポリアミド６を染
色し、ポリアミドとほぼ同程度であるものを目視により
染色性可とした。（５）紡糸性ノズル径１．０ｍｍφ４０ホールで吐出量１７０ｇ／分
の条件で、巻きとり速度３０ｍ／分で安定して連続的に
巻きとれるものを紡糸性良好とし、５分以内に紡糸切れ
したものを不良とした。

【００２２】（実施例１）ポリプロピレンとして、ＭＦ
Ｒが０．５ｇ／10分のプロピレン単独重合体を７０重量
％、変性ポリオレフィンとして、ＭＦＲが１．０ｇ／10
分を有するアイソタクティックポリプロピレンに、無水
マレイン酸を０．３５重量％付加したグラフト変性ポリ
プロピレンを１０重量％、ポリアミド６として、相対粘
度２．５２、アミノ末端基濃度４．９×１０^-5当量／ｇ
のポリアミド６を２０重量％からなる混合物を４０ｍｍ
φ同方向２軸混練機によりペレタイズし、ポリプロピレ
ン系組成物を得た。このポリプロピレン系組成物を４０
ｍｍφフルフライト型押出機により溶融し、１．０ｍｍ
φ×４０ホールのノズルを有する２６０℃のダイスから
押出し、得られたストランドを連続して１００℃の湿式
延伸槽中で４倍延伸してポリプロピレン系繊維を得た。
この繊維の物性は表１に示すように、強度、クリープ
性、耐摩耗性、染色性、紡糸性ともに良好であった。

【００２３】（実施例２）プロピレン単独重合体を８０
重量％、グラフト変性ポリプロピレンを５重量％、ポリ
アミド６を１５重量％とした以外は実施例１と同じ条件
でポリプロピレン系繊維を得た。この繊維の物性も表１
に示すように良好であった。

【００２４】（比較例１）プロピレン単独重合体のみを
用いた以外は実施例１と同じ条件でポリプロピレン繊維
を得た。この繊維は表１に示すように、クリープ性、耐
摩耗性、染色性が悪かった。

【００２５】（比較例２）プロピレン単独重合体を９７
重量％、グラフト変性ポリプロピレンを１．５重量％、
ポリアミド６を６．０重量％とした以外は実施例１と同
じ条件でポリプロピレン系繊維を得た。この繊維は表１
に示すように、クリープ性、耐摩耗性、染色性が悪かっ
た。

【００２６】（比較例３）プロピレン単独重合体を８０
重量％、グラフト変性ポリプロピレンを０．５重量％、
ポリアミド６を１９．５重量％とした以外は実施例１と
同じ条件でポリプロピレン系繊維を得た。この繊維は表
１に示すように、強度、クリープ性、耐摩耗性、紡糸性
が悪かった。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、強度、染色性、クリー
プ性、紡糸性、耐摩耗性に優れたポリプロピレン系繊維
を得ることができ、ロープ、ベルト等の産業用資材に好
適に利用される。

フロントページの続き (72)発明者亀井良祐神奈川県川崎市川崎区千鳥町３番２号昭和電工株式会社川崎樹脂研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）ポリプロピレン５５〜８９重量
％、（Ｂ）変性ポリオレフィン１〜４０重量％および
（Ｃ）ポリアミド６１０〜４５重量％からなるポリプ
ロピレン系繊維。