JPH0641811A - Production of polyolefinic three-dimensional fiber - Google Patents

Production of polyolefinic three-dimensional fiber

Info

Publication number
JPH0641811A
JPH0641811A JP19074592A JP19074592A JPH0641811A JP H0641811 A JPH0641811 A JP H0641811A JP 19074592 A JP19074592 A JP 19074592A JP 19074592 A JP19074592 A JP 19074592A JP H0641811 A JPH0641811 A JP H0641811A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solvent
polyolefinic
polyolefin
fiber
solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP19074592A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Jinichiro Kato
仁一郎 加藤
Yoshiaki Nakayama
良秋 中山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority to JP19074592A priority Critical patent/JPH0641811A/en
Publication of JPH0641811A publication Critical patent/JPH0641811A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Artificial Filaments (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To produce polyolefinic reticular fiber, excellent in strength and opening properties and suitable for producing a flash spun nonwoven fabric sheet by using a noncombustible halogenated hydrocarbon having remarkably low ability to destroy the ozonosphere. CONSTITUTION:The objective method for producing polyolefinic three- dimensional fiber is characterized by using a mixed solvent composed of a good solvent selected from the group consisting of trichloroethylene, tetrachloroethylene, fluorotrichloroethylene and 1,1,2-trichloro-3,3,3- trifluoroethylene and a cosolvent, selecting the cosolvent from the group consisting of carbon dioxide, sulfur hexafluoride, chlorodifluoromethane and 1,1,1,2-tetrafluoroethane for a polyolefinic solution and regulating the weight ratio of the polyolefin to the solvent in the polyolefinic solution to 5-25wt.% in a method for producing the fibrillated polyolefinic three-dimensional fiber by passing the polyolefinic solution prepared at a high temperature under a high pressure through a vacuum orifice, a vacuum chamber and a spinneret and releasing the resultant solution to a zone at ordinary temperature under atmospheric pressure.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、不燃性で、極めて安全
に用いることのできる溶剤を用いるポリオレフィン三次
元繊維の製法に関するものである。更には、オゾン層破
壊能力が小さい溶剤を用いて不織布シートに用いる強度
及び開繊性に優れたポリオレフィンの三次元繊維の製法
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a polyolefin three-dimensional fiber using a solvent which is nonflammable and can be used very safely. Further, the present invention relates to a method for producing a three-dimensional fiber of polyolefin excellent in strength and fiber opening property, which is used for a nonwoven fabric sheet by using a solvent having a low ozone depleting ability.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリオレフィンの三次元繊維の製法は、
フラッシュ紡糸方法として知られている。このフラッシ
ュ紡糸方法は、液化ガスとも言える有機溶剤にポリオレ
フィンを加え、高温高圧下にてポリオレフィン溶液を調
整し、しかる後に減圧オリフィスを通して溶液の圧力を
一旦下げて相分離をさせ、不透明になったこの溶液を更
に紡口口金を通して常温常圧下の雰囲気に噴出して三次
元繊維とする方法であり、既によく知られた紡糸方法で
ある。
2. Description of the Related Art A method for producing a three-dimensional fiber of polyolefin is
It is known as a flash spinning method. In this flash spinning method, polyolefin is added to an organic solvent which can be said to be a liquefied gas, a polyolefin solution is prepared under high temperature and high pressure, and then the pressure of the solution is once lowered through a decompression orifice to cause phase separation, resulting in opacity. This is a method in which the solution is further jetted through a spinneret into an atmosphere at room temperature and normal pressure to form a three-dimensional fiber, which is a well-known spinning method.

【0003】例えば、この紡糸方法は、米国特許第30
81519号明細書(1963)、米国特許第3227
794号明細書(1966)、米国特許第322778
4号明細書(1966)、米国特許第3467744号
明細書(1969)、米国特許第3564088号明細
書(1971)、米国特許第3756411号明細書
(1973)、欧州特許出願公開第285670A1号
明細書(1988)、欧州特許出願公開第321567
A1号明細書(1989)、欧州特許出願公開第357
364A2号明細書(1990)、特公昭40−281
25号公報、特公昭42−19520号公報、特開昭6
2−33816号公報、特開昭63−50512号公報
などに記載されている。
For example, this spinning method is described in US Pat.
81519 (1963), U.S. Pat. No. 3,227.
794 (1966), U.S. Pat. No. 322778.
4 (1966), U.S. Pat. No. 3,467,744 (1969), U.S. Pat. No. 3,564,088 (1971), U.S. Pat. No. 3,756,411 (1973), European Patent Application Publication No. 285670A1 (1988), European Patent Application Publication No. 321567.
A1 specification (1989), European Patent Application Publication No. 357.
364A2 Specification (1990), Japanese Examined Patent Publication No. 40-281
No. 25, Japanese Patent Publication No. 42-19520, Japanese Patent Laid-Open No. Sho 6
It is described in JP-A-2-33816, JP-A-63-50512, and the like.

【0004】このフラッシュ紡糸によって得られる繊維
には、短繊維状物と連続した三次元繊維状物とがあり、
前者は合成パルプとして用いられ、後者は、不織布シー
トになる三次元繊維を対象とするものである。この不織
布シートは、一般に合成紙と言われているものであり、
その製品の最大の特徴は、耐水性に富み、強くて軽くて
毛羽立たないことである。
Fibers obtained by this flash spinning include short fibrous substances and continuous three-dimensional fibrous substances,
The former is used as synthetic pulp, and the latter is intended for three-dimensional fibers to be a non-woven sheet. This non-woven sheet is generally called synthetic paper,
The main feature of the product is that it is highly water resistant, strong, light and non-fluffy.

【0005】このことが世上に高く評価され、この不織
布シートは、航空便封筒、フロッピーディスクスリー
ブ、脱酸素剤袋、乾燥剤袋、医療用滅菌袋、建物断熱結
露防止布、原子炉発電作業服、アスベスト作業服及び安
全防護作業服等に応用されている。これらの特徴を備え
た製品を製造するためには、強度が高くてよく開繊した
三次元繊維が必須である。なぜならば、このような繊維
でなければ、緻密で通気性のある均一なシートが得られ
ないからである。
This is highly evaluated in the world, and this non-woven fabric sheet includes an air mail envelope, a floppy disk sleeve, an oxygen absorber bag, a desiccant bag, a medical sterilization bag, a building heat insulation dew condensation prevention cloth, a reactor power generation work clothes. It is applied to asbestos work clothes and safety protection work clothes. In order to manufacture a product having these characteristics, a three-dimensional fiber having high strength and well opened is essential. This is because a dense, breathable and uniform sheet cannot be obtained without such fibers.

【0006】このような不織布シートの製品としては、
米国デュポン社製の商標タイベック(Tyvek)及び
本出願人製の商標ルクサー(Luxer)がすでに市販
されている。ところで、フラッシュ紡糸法に用いるポリ
マーの溶剤は、以下の特性を備えていることが必要であ
り、このことはすでに米国特許第3081519号明細
書(1963)等でも知られている。すなわち、溶剤
の沸点が用いるポリマーの融点より少なくとも25℃低
いこと、紡糸する条件下で、ポリマーに対して不活性
な溶剤であること、ポリマー溶液を調整するに適した
温度、圧力下では、ポリマーの良溶媒であること、溶
剤の沸点以下では、ポリマーを1%以下しか溶解しない
溶剤であること、紡糸時に直ちに相分離して、ほとん
どポリマーからなる相を形成し得る溶剤であり、かつそ
の分離したポリマー相には、ほとんど残留しない溶剤で
あること、である。
As a product of such a non-woven sheet,
The trademark Tyvek manufactured by DuPont, USA and the trademark Luxer manufactured by the present applicant are already commercially available. By the way, the solvent of the polymer used in the flash spinning method is required to have the following properties, which is already known in US Pat. No. 30,815,19 (1963) and the like. That is, the boiling point of the solvent is at least 25 ° C. lower than the melting point of the polymer used, the solvent is inert to the polymer under spinning conditions, and the temperature and pressure are suitable for preparing the polymer solution. Is a good solvent, a polymer that dissolves only 1% or less of a polymer at a boiling point of the solvent or less, a solvent that can form a phase consisting of almost a polymer by phase separation immediately during spinning, and the separation thereof. It is a solvent that hardly remains in the polymer phase.

【0007】具体的な溶剤の例としては、ベンゼン、ト
ルエン等の芳香族炭化水素、ブタン、ペンタン、ヘキサ
ン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素及びそれら
の異性体、同族体、シクロヘキサン等の脂環族炭化水
素、あるいは、不飽和炭化水素、塩化メチレン、四塩化
炭素、クロロホルム、塩化エチル、塩化メチル等のハロ
ゲン化炭化水素、エタノール、メタノール、ヘキサフロ
ロイソプロパノール等のアルコール、エステル、エーテ
ル、ケトン、ニトリル、アミド、トリクロロフロロメタ
ン、1,1,2−トリクロロ−1,2,2−トリフロロ
エタン等の塩素化フッ素化脂肪族炭化水素、二酸化硫
黄、二硫化炭素、ニトロメタン、水及び上記の各種液体
混合物等が知られている。
Specific examples of the solvent include aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene, aliphatic hydrocarbons such as butane, pentane, hexane, heptane and octane, and their isomers, homologues and fats such as cyclohexane. Aromatic hydrocarbons, unsaturated hydrocarbons, halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, carbon tetrachloride, chloroform, ethyl chloride and methyl chloride, alcohols such as ethanol, methanol and hexafluoroisopropanol, esters, ethers, ketones, Chlorinated fluorinated aliphatic hydrocarbons such as nitrile, amide, trichlorofluoromethane, 1,1,2-trichloro-1,2,2-trifluoroethane, sulfur dioxide, carbon disulfide, nitromethane, water and the above various Liquid mixtures and the like are known.

【0008】これらの溶剤の中から紡糸方法の各種条件
およびポリマーの種類を考慮した上で最適なものが適宜
選定される。特に、ポリオレフィンのフラッシュ紡糸方
法の溶剤としては、ポリマーの溶解性に優れ、紡糸性に
も優れており、更には不燃、無毒なトリクロロフロロメ
タン、1,1,2−トリクロロ−1,2,2−トリフロ
ロエタンが好適である。特に、トリクロロフロロメタン
が最も優れている溶剤である。
The optimum solvent is appropriately selected from these solvents in consideration of various conditions of the spinning method and the kind of the polymer. In particular, as a solvent for the flash spinning method of polyolefin, it has excellent polymer solubility and spinnability, and is also nonflammable and nontoxic trichlorofluoromethane, 1,1,2-trichloro-1,2,2. -Trifluoroethane is preferred. In particular, trichlorofluoromethane is the most excellent solvent.

【0009】フラッシュ紡糸では、高温高圧下のポリマ
ー溶液を大気中へ噴出させてガス化させるために、溶剤
は、少なくとも低毒でかつ難燃性であることが必要であ
る。その上、沸点が低く、高温でも熱分解せず更にポリ
オレフィンを溶解するに足る親油性がある溶剤であるこ
とが求められる。このような条件を満足する最良の溶剤
は、前記トリクロロフロロメタンであり、これを凌駕す
る溶剤は、見当らないのが現状である。
In flash spinning, the solvent must be at least low toxic and flame-retardant in order to eject the polymer solution under high temperature and high pressure into the atmosphere for gasification. In addition, it is required that the solvent has a low boiling point, is not thermally decomposed even at a high temperature, and is lipophilic enough to dissolve the polyolefin. The best solvent satisfying such conditions is the above-mentioned trichlorofluoromethane, and at present, no solvent surpassing this is found.

【0010】フラッシュ紡糸用の溶剤として、多数の炭
化水素あるいは、ハロゲン化炭化水素が公開されてい
る。フラッシュ紡糸では、溶媒をガス化させてポリマー
から分離して、そのガス化させた溶剤は回収され、冷却
圧縮等の操作により液状とされる。従って、フラッシュ
紡糸は、広大な密閉空間中にて行うことになる。そうし
ないとガス化された溶剤を回収できないからである。密
閉空間の大きさは、例えば2000m3 の規模にもな
る。
A large number of hydrocarbons or halogenated hydrocarbons have been disclosed as solvents for flash spinning. In flash spinning, the solvent is gasified and separated from the polymer, and the gasified solvent is recovered and liquefied by an operation such as cooling and compression. Therefore, flash spinning is performed in a vast enclosed space. This is because otherwise the gasified solvent cannot be recovered. The size of the closed space is, for example, 2000 m 3 .

【0011】更に、通常、この密閉空間中には、コロナ
放電装置あるいは、高電圧の除電装置が内蔵されてお
り、可燃性ガスの着火源になりうる。従って、このよう
な膨大な空間に可燃性ガスを充満させることは、火災、
爆発等が起こる可能性が著しく高まるため、極めて危険
であり、事実上可燃性ガスを溶剤として使用することは
できない。
Further, usually, a corona discharge device or a high-voltage static eliminator is built in this closed space and can serve as an ignition source for combustible gas. Therefore, to fill such a huge space with combustible gas is a fire,
Since the possibility of explosion and the like is extremely increased, it is extremely dangerous, and flammable gas cannot be practically used as a solvent.

【0012】近年、全部の水素が塩素及びフッ素で置換
された全ハロゲン化炭化水素は、特定フロン(クロロフ
ロロカーボン、またはCFCとも言う)として、そのオ
ゾン層破壊能力が極めて高いことが発見され、地球保護
の立場から西暦2000年までに製造が禁止されること
になった。当然、特定フロンであるトリクロロフロロメ
タン、1,1,2−トリクロロ−1,2,2−トリフロ
ロエタン等も製造を禁止され入手できなくなる。従っ
て、ポリオレフィンのフラッシュ紡糸方法の溶剤とし
て、トリクロロフロロメタンが利用できなくなってしま
う。
Recently, it has been discovered that all halogenated hydrocarbons in which all hydrogens are replaced by chlorine and fluorine have extremely high ozone depletion ability as specific CFCs (also referred to as chlorofluorocarbons or CFCs). From the standpoint of protection, production was banned by the year 2000. Naturally, the production of specific fluorocarbons such as trichlorofluoromethane and 1,1,2-trichloro-1,2,2-trifluoroethane is also prohibited and cannot be obtained. Therefore, trichlorofluoromethane cannot be used as a solvent for the flash spinning method of polyolefin.

【0013】このような背景から、特定フロンであるト
リクロロフロロメタンを用いないで新しい溶剤を使用す
るフラッシュ紡糸方法がすでに提案されている。すなわ
ち、米国特許第5032326号明細書(1991)、
欧州特許出願公開第0357381A2号明細書(19
89)、特開平2−139408号公報には、塩化メチ
レンと代替フロン、例えば、クロロフロロメタン、1,
1,1,2−テトラフロロエタン、1,1−ジフロロエ
タン、1,1,1,2−テトラフロロ−2−クロロエタ
ン、1−クロロ−1,1−ジフロロエタン等との混合溶
剤を用いるフラッシュ紡糸方法が開示されている。
Against this background, there has already been proposed a flash spinning method using a new solvent without using trichlorofluoromethane which is a specific flon. That is, US Pat. No. 5,032,326 (1991),
European Patent Application Publication No. 0357381A2 (19
89), JP-A-2-139408, methylene chloride and alternative fluorocarbons such as chlorofluoromethane, 1,
A flash spinning method using a mixed solvent of 1,1,2-tetrafluoroethane, 1,1-difluoroethane, 1,1,1,2-tetrafluoro-2-chloroethane, 1-chloro-1,1-difluoroethane, etc. It is disclosed.

【0014】また、米国特許第5081177号明細書
(1992)、米国特許第5023025号明細書(1
991)、欧州特許出願公開第0361684A1号明
細書(1990)、特開平2−160909号公報に
は、1,1−ジクロロ−2,2,2−トリフロロエタ
ン、1,2−ジクロロ−1,2,2−トリフロロエタ
ン、1,1−ジクロロ−2,2−ジフロロエタン、1,
2−ジクロロ−1,1−ジフロロエタン、1,1−ジク
ロロ−1−フロロエタン等を用いる紡糸方法が、更にま
た、欧州特許出願公開第0407953A2号明細書
(1991)にはポリプロピレンに対して、1,1−ジ
クロロ−2,2,2−トリフロロエタン、1,2−ジク
ロロ−1,2,2−トリフロロエタン等を用いて紡糸す
る方法、更には、欧州特許出願公開第357364A2
号明細書(1990)や特開平3−76809号公報に
は、塩化メチレンと二酸化炭素とを用いて紡糸する方法
が提案されている。
US Pat. No. 5,081,177 (1992) and US Pat. No. 5,023,025 (1)
991), EP-A-0361684A1 (1990), and JP-A-2-160909, 1,1-dichloro-2,2,2-trifluoroethane, 1,2-dichloro-1, 2,2-trifluoroethane, 1,1-dichloro-2,2-difluoroethane, 1,
A spinning method using 2-dichloro-1,1-difluoroethane, 1,1-dichloro-1-fluoroethane, or the like is further described in European Patent Application Publication No. 0407953A2 (1991) with respect to polypropylene. A method of spinning using 1-dichloro-2,2,2-trifluoroethane, 1,2-dichloro-1,2,2-trifluoroethane, and further, European Patent Application Publication No. 357364A2.
The specification (1990) and Japanese Patent Laid-Open No. 3-76809 propose a spinning method using methylene chloride and carbon dioxide.

【0015】また、欧州特許出願公開第0414498
A2号明細書(1991)や特開平3−152209号
公報には、含水有機溶媒の混合溶剤系を用いる方法が提
案されている。また、欧州特許第431801号明細書
(1991)には、二酸化炭素と水を用いて紡糸する方
法が提案されている。しかしながら、これらのすでに提
案されているフラッシュ紡糸方法には、ポリオレフィン
を用いて紡糸する場合、いずれも問題がある。
[0015] Also, European Patent Application Publication No. 0414498.
A2 specification (1991) and JP-A-3-152209 propose a method using a mixed solvent system of water-containing organic solvents. Further, European Patent No. 431801 (1991) proposes a spinning method using carbon dioxide and water. However, all of these already proposed flash spinning methods have problems when spinning with polyolefins.

【0016】例えば、米国特許第5032326号明細
書(1991)等の提案による塩化メチレンと代替フロ
ンとの混合溶剤では、紡糸時に溶剤に必要とされる特性
面から問題がある。、塩化メチレンの蒸発熱は、78.
7cal/gであり、トリクロロフロロメタン43.5
cal/gに比べて非常に大きい。このことは、溶剤と
して塩化メチレンを用いるとフラッシュ紡糸された繊維
が残留する溶剤によって、湿りやすいことを意味する。
湿った繊維は、特開平3−76809号公報にも指摘さ
れているように、繊維をシート構造体に固めるために用
いるローラーの周辺に付着し、かつ巻き付く傾向がある
ために商品価値のある不織布シートとすることができず
商業生産できない。
For example, a mixed solvent of methylene chloride and CFC substitute proposed by US Pat. No. 5,032,326 (1991) has a problem in view of characteristics required for the solvent during spinning. , The heat of vaporization of methylene chloride is 78.
7 cal / g, trichlorofluoromethane 43.5
It is much larger than cal / g. This means that when methylene chloride is used as the solvent, the flash-spun fibers are easily wetted by the residual solvent.
Moisture fibers have a commercial value because they tend to stick around and wrap around the rollers used to harden the fibers into a sheet structure, as pointed out in JP-A-3-76809. Non-woven sheet cannot be used and cannot be produced commercially.

【0017】従って、塩化メチレンを溶剤として用いる
場合には、低沸点のガスを共存させて、紡出後の繊維中
に残存する塩化メチレンの蒸発を促すことと同時に、予
め紡糸溶液のポリマー濃度を高めておくことが必要とな
る。ポリマー濃度を高めるのは、ポリマー溶液をフラッ
シュさせる時、ポリマーの凝固熱発生量を多くしてその
熱を利用して紡出繊維の乾燥を促進させることに効果が
ある。
Therefore, when methylene chloride is used as a solvent, a gas having a low boiling point is allowed to coexist to promote the evaporation of methylene chloride remaining in the fiber after spinning, and at the same time, the polymer concentration of the spinning solution is adjusted in advance. It is necessary to raise it. Increasing the polymer concentration is effective in increasing the coagulation heat generation amount of the polymer when flushing the polymer solution and utilizing the heat to accelerate the drying of the spun fiber.

【0018】この場合、低沸点ガスの使用とポリマー濃
度を高めることのいずれか一方が欠けても湿った繊維に
なってしまう。ところが、紡糸溶液のポリマー濃度を高
めると、得られた紡出繊維の開繊状態が悪くなり、シー
ト状製品の品質が低下する傾向を示す。従って、塩化メ
チレンは、このような紡糸性の観点から使用できないこ
とが理解される。
In this case, if either the use of the low boiling point gas or the increase of the polymer concentration is lacking, a wet fiber will result. However, when the polymer concentration of the spinning solution is increased, the spread state of the obtained spun fiber is deteriorated, and the quality of the sheet-shaped product tends to be deteriorated. Therefore, it is understood that methylene chloride cannot be used from the viewpoint of such spinnability.

【0019】また、米国特許第5081177号明細書
(1992)等の代替フロンを用いる提案についても問
題がある。1,1−ジクロロ−2,2,2−トリフロロ
エタンやその異性体は、低いレベルながらオゾン層破壊
能力を有することが知られており、近い将来オゾン層破
壊物質として規制される可能性が高い。従って、このよ
うな溶剤は、未来永劫使用できるトリクロロフロロメタ
ンの代替溶剤にはなりえない。
There is also a problem with the proposal using alternative CFCs such as US Pat. No. 5,081,177 (1992). It is known that 1,1-dichloro-2,2,2-trifluoroethane and its isomers have an ozone depleting ability at a low level, and may be regulated as an ozone depleting substance in the near future. high. Therefore, such a solvent cannot be a substitute solvent for trichlorofluoromethane that can be used forever.

【0020】更に、これらの代替フロンは、ポリオレフ
ィンの代表例である高密度ポリエチレンの貧溶剤である
ため、単独使用では高密度ポリエチレンを溶解すること
ができないという他の問題がある。そこで、溶解性を改
良するために、炭化水素や塩化メチレン等を共溶剤とし
て用いる技術が同時に公開されている。しかしながら、
炭化水素や塩化メチレン等を共存させたとしても、それ
でもまだ代替フロンの溶媒中に占める割合が50%以上
と高いために、これらの代替フロンの高密度ポリエチレ
ンの貧溶媒性と言う影響が強く残り、高密度ポリエチレ
ンに対してはやはり溶解が困難で、溶解速度が遅いとい
う問題がある。同様に、1,1−ジクロロ−2,2−ジ
フロロエタンやその異性体についてもオゾン層破壊能力
や高密度ポリエチレンの溶解性等に問題がある。一方、
1,1−ジクロロ−1−フロロエタンやその異性体は、
単独で使用しても高密度ポリエチレンを溶解し、良質の
糸を与える。
Further, since these CFC substitutes are poor solvents for high-density polyethylene, which is a typical example of polyolefin, there is another problem that high-density polyethylene cannot be dissolved when used alone. Therefore, in order to improve the solubility, a technique of using hydrocarbon, methylene chloride or the like as a cosolvent has been disclosed at the same time. However,
Even if hydrocarbons and methylene chloride coexist, since the ratio of CFC substitutes in the solvent is still high at 50% or more, the influence of these CFC substitutes on the poor solvent of high-density polyethylene remains strong. However, there is a problem that it is difficult to dissolve high-density polyethylene and the dissolution rate is slow. Similarly, 1,1-dichloro-2,2-difluoroethane and its isomers also have problems in ozone layer depleting ability and solubility of high-density polyethylene. on the other hand,
1,1-dichloro-1-fluoroethane and its isomers are
Even when used alone, it dissolves high density polyethylene and gives good quality yarn.

【0021】しかしながら、これらの溶剤は、非常に熱
分解性しやすく、押出機により迅速に溶解させても大量
の塩化水素やフッ化水素を放出して熱分解し、ハロゲン
化オリゴマーを生成しやすい。これらの分解物は、製品
を着色させたり、紡糸装置を腐食させたりする等重大な
問題を引き起こす。更に、1,1−ジクロロ−1−フロ
ロエタンに関して述べると、この溶剤は更にオゾン破壊
能力がトリクロロフロロメタンの1/10程度と高く、
高いオゾン層破壊能力を有するという問題もある。従っ
て、1,1−ジクロロ−1−フロロエタンやその異性体
は、熱分解しやすいこととオゾン層破壊能力が高いこと
からフラッシュ紡糸溶剤として使用することができな
い。
However, these solvents are very likely to be thermally decomposable, and even if they are rapidly dissolved by an extruder, a large amount of hydrogen chloride or hydrogen fluoride is released and thermally decomposed to easily generate a halogenated oligomer. . These decomposed products cause serious problems such as coloring the product and corroding the spinning device. Furthermore, regarding 1,1-dichloro-1-fluoroethane, this solvent has a higher ozone depletion capacity of about 1/10 that of trichlorofluoromethane,
There is also a problem of having a high ozone depleting ability. Therefore, 1,1-dichloro-1-fluoroethane and its isomers cannot be used as a flash spinning solvent because they are easily decomposed by heat and have a high ozone depleting ability.

【0022】欧州特許出願公開第357364A2号明
細書(1990)の提案する技術は、溶剤として塩化メ
チレンを使用しているために既述の理由で使用できな
い。また、欧州特許第431801号明細書(199
1)の提案する二酸化炭素と水を溶剤としてフラッシュ
紡糸する方法では、親水性に富むビニルアルコールを共
重合成分として持つ特定のポリオレフィンについては適
用できる。しかし、この溶剤は一般的なポリエチレン、
ポリプロピレンを溶解させる能力に乏しいために、好ま
しい物性を有する繊維を得ることはほとんど不可能であ
る。しかも、この方法では、界面活性剤を実質上併用す
ることが必要であり、そのためにプロセスが複雑となる
ばかりか、得られた繊維に界面活性剤が残存して実用物
性が低下する等の問題がある。
The technique proposed in EP-A-357364A2 (1990) cannot be used for the reasons already mentioned because it uses methylene chloride as a solvent. In addition, European Patent No. 431801 (199
The method of flash spinning using carbon dioxide and water as a solvent proposed in 1) can be applied to a specific polyolefin having vinyl alcohol, which is rich in hydrophilicity, as a copolymerization component. However, this solvent is common polyethylene,
Due to their poor ability to dissolve polypropylene, it is almost impossible to obtain fibers with desirable physical properties. Moreover, in this method, it is necessary to use a surfactant substantially in combination, which not only complicates the process, but also causes a problem that the surfactant remains in the obtained fiber and practical properties are deteriorated. There is.

【0023】更にまた、欧州特許出願公開第04144
98A2号明細書(1991)等の含水有機溶媒の混合
系を用いる提案では、用いる溶剤が高い可燃性を有する
ので使用できない。以上から、これまでに提案されてき
たフラッシュ紡糸用のトリクロロフロロメタン代替の溶
剤は、いずれも未解決の問題を有していることが明らか
であり、未だにトリクロロフロロメタンを代替しうる充
分に満足できる溶剤は提案されていない。
Furthermore, European Patent Application Publication No. 04144
Proposals using mixed systems of water-containing organic solvents such as 98A2 (1991) cannot be used because the solvent used has high flammability. From the above, it is clear that the trichlorofluoromethane alternative solvents for flash spinning that have been proposed so far all have unsolved problems, and they are still sufficiently satisfactory to substitute trichlorofluoromethane. No possible solvent has been proposed.

【0024】[0024]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、トリ
クロロフロロメタンを代替し得る充分満足できる溶剤を
用いた三次元繊維の製法を提供することにある。すなわ
ち、ポリオレフィンのフラッシュ紡糸用の溶剤として優
れ、更に、燃えにくく、その上、オゾン層破壊能力が低
い溶剤を用いた三次元繊維の製法を提供することにあ
る。更にまた、本発明の目的は、この溶剤を使用して高
強度かつ開繊性に優れた三次元繊維が得られるポリオレ
フィンのフラッシュ紡糸方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for producing a three-dimensional fiber using a sufficiently satisfactory solvent which can substitute for trichlorofluoromethane. That is, it is an object of the present invention to provide a method for producing a three-dimensional fiber using a solvent which is excellent as a solvent for flash spinning of polyolefin, which is hard to burn and has a low ozone depletion ability. Furthermore, an object of the present invention is to provide a method for flash spinning a polyolefin by using this solvent to obtain a three-dimensional fiber having high strength and excellent openability.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために、溶剤のスクリーニングについて膨大
な研究を行い、従来のフラッシュ紡糸方法によるポリオ
レフィン三次元繊維に匹敵する繊維、もしくは凌駕する
性能をもつ繊維がいかにして得られるかについて試行錯
誤し、その結果、本発明に到達することができた。
In order to achieve the above-mentioned object, the present inventors have conducted a great deal of research on solvent screening to find a fiber comparable to or superior to a polyolefin three-dimensional fiber by a conventional flash spinning method. Through trial and error, it was possible to reach the present invention as a result of trial and error on how to obtain a fiber having the following performance.

【0026】すなわち、本発明は、高温高圧で調整した
ポリオレフィン溶液を、減圧オリフィス、減圧室、紡口
口金を通過させ、常温常圧域に放出して、フィブリル化
したポリオレフィンの三次元繊維を製造する方法におい
て、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、フロ
ロトリクロロエチレン、1,1,2−トリクロロ−3,
3,3−トリフロロエチレンからなる群から選択された
良溶剤と共溶剤からなる混合溶媒を用い、共溶剤を二酸
化炭素、六フッ化硫黄、クロロジフロロメタン、1,
1,1,2−テトラフロロエタンからなる群から選択
し、該溶媒とポリオレフィンの重量比が5〜25%であ
ることを特徴とするポリオレフィン三次元繊維の製法、
である。
That is, according to the present invention, a polyolefin solution prepared at high temperature and high pressure is passed through a decompression orifice, a decompression chamber and a spinneret and discharged into a room temperature and pressure range to produce a three-dimensional fiber of fibrillated polyolefin. In the method described above, trichloroethylene, tetrachloroethylene, fluorotrichloroethylene, 1,1,2-trichloro-3,
Using a mixed solvent consisting of a good solvent selected from the group consisting of 3,3-trifluoroethylene and a cosolvent, the cosolvent is carbon dioxide, sulfur hexafluoride, chlorodifluoromethane, 1,
A process for producing a polyolefin three-dimensional fiber, which is selected from the group consisting of 1,1,2-tetrafluoroethane, wherein the weight ratio of the solvent to the polyolefin is 5 to 25%,
Is.

【0027】この方法により、本発明者らは、オゾン層
破壊能力が小さい溶剤でありながら、従来公知の改良方
法とは異なり、格段に強度の高い、そして開繊性の良好
なポリオレフィンの三次元繊維を得ることができた。さ
て、フラッシュ紡糸に用いる溶剤は、既に説明したよう
に、常温常圧にてガスとなる有機溶剤であることがその
前提となる。すなわち、ポリオレフィンを高温高圧下に
て溶解し、ついで一旦圧力を下げ、透明液から不透明液
に相変化させ、しかる後、紡糸口金を通して、常温常圧
の雰囲気中に不透明なポリマー溶液を吹き出す。この
時、有機溶媒は、ガス化して、超音速ガスジェットを形
成する。このガスジェットによりポリマーは、固化する
と共に延伸され、強度の高い三次元繊維となる。
According to this method, the present inventors have developed a three-dimensional polyolefin having a markedly high strength and a good openability, which is different from the conventionally known improvement method, even though the solvent has a small ozone depleting ability. The fiber could be obtained. As described above, the solvent used for flash spinning is premised on being an organic solvent that becomes a gas at normal temperature and pressure. That is, the polyolefin is melted under high temperature and high pressure, and then the pressure is once lowered to change the phase from a transparent liquid to an opaque liquid, and then the opaque polymer solution is blown out through a spinneret into an atmosphere at normal temperature and normal pressure. At this time, the organic solvent is gasified to form a supersonic gas jet. The polymer is solidified and stretched by this gas jet, and becomes a three-dimensional fiber having high strength.

【0028】従って、フラッシュ紡糸溶剤として持つべ
き性質は、前述したごとく公開されているが、更に詳し
く見ると次のようになる。 常温常圧では、ポリマーを全く溶解せず、ポリマーの
融点を越えた温度、常圧をはるかに越えた高い圧力では
ポリマーを溶解すること。 ポリマーの融点を越え、かつ熱劣化を生じない範囲の
温度までに、透明液から不透明液に相変化すること、特
に、フラッシュ紡糸の場合、高分子溶液論に言うLCS
T(Lower CriticalSolutionTemperature,下限臨界共溶
温度)型相図を持つポリマー溶液とすることが好まし
く、フラッシュ紡糸溶剤もLCST型相図を持つことが
好ましい。しかも、LCST型相図を持ち、その上、相
変化は、瞬時に起こることが好ましい。フラッシュ紡糸
は、圧力によって透明から不透明への相変化をさせるの
でこの性質は重要である。
Therefore, the properties to be possessed as the flash spinning solvent have been disclosed as described above, but the details are as follows. At normal temperature and pressure, the polymer does not dissolve at all, but at temperatures above the melting point of the polymer and at high pressures far above atmospheric pressure, the polymer is dissolved. Phase change from a transparent liquid to an opaque liquid at a temperature above the melting point of the polymer and at which thermal degradation does not occur, especially in the case of flash spinning, LCS referred to as polymer solution theory
T (Lo wer Cr itical So lution Te mperature, the lower critical solution temperature) is preferably in the polymer solution with type phase diagram, it is preferable that flash spinning solvent also has an LCST type phase diagram. Moreover, it is preferable to have an LCST type phase diagram, and moreover, the phase change should occur instantaneously. This property is important because flash spinning causes a phase change from transparent to opaque under pressure.

【0029】紡糸口金を出た瞬間、ガス化しなければ
いけない。これは、常温常圧近辺に沸点を持たねばなら
ないことを意味する。すなわち、低沸点の有機溶剤でな
ければいけない。 紡糸口金前後の変化は、ほぼ等エントロピー変化であ
る。従って、紡糸口金出口は、自生的に液/ガス混合体
となる。このままでは、濡れた三次元繊維となるので使
えない。ところが、ポリマーが熱を持っているので、こ
の熱量で液をガス化し、乾いた三次元繊維となる。この
ことは、有機溶剤の蒸発熱が適切であらねばならないこ
とを意味する。
At the moment of leaving the spinneret, it must be gasified. This means that it must have a boiling point near normal temperature and normal pressure. That is, it must be a low boiling organic solvent. The change before and after the spinneret is almost isentropic change. Therefore, the spinneret outlet spontaneously becomes a liquid / gas mixture. As it is, it becomes a wet three-dimensional fiber and cannot be used. However, since the polymer has heat, this amount of heat gasifies the liquid to form a dry three-dimensional fiber. This means that the heat of vaporization of the organic solvent must be appropriate.

【0030】ポリマーの融点より高い温度に曝される
ので、有機溶剤は、熱安定性が優れていなければいけな
い。 大容量の密閉空間に充満させ、かつ密閉空間内に着火
源となる電気設備があるので、不燃もしくは難燃でなく
てはいけない。 密閉空間に充満したガスにしばしば人間が触れるの
で、無毒であらねばならない。
The organic solvent must have good thermal stability as it is exposed to temperatures above the melting point of the polymer. It must be non-combustible or flame-retardant because there is electrical equipment that fills a large-capacity enclosed space and is an ignition source in the enclosed space. The gas that fills the enclosed space is often touched by humans, so it must be non-toxic.

【0031】フラッシュ紡糸装置全体が高圧装置とな
るので、腐食性の低い溶剤であることが必要である。 オゾン層破壊能力が低くなければいけない。特に重要
なものは、低沸点、LCST型ポリマー溶液、熱安定
性、低燃焼性、低いオゾン層破壊能力である。
Since the flash spinning apparatus as a whole becomes a high-pressure apparatus, it must be a solvent having low corrosiveness. It must have a low ozone depletion capacity. Particularly important are low boiling point, LCST type polymer solution, thermal stability, low flammability, and low ozone depletion ability.

【0032】本発明者らは、低沸点、LCST型ポリマ
ー溶液、熱安定性、低燃焼性、低いオゾン層破壊能力の
5条件を満足するフラッシュ紡糸溶剤を見いだすべく、
極めて多くの実験を行った。その結果、トリクロロエチ
レン、テトラクロロエチレン、フロロトリクロロエチレ
ン、1,1,2−トリクロロ−3,3,3−トリフロロ
エチレンからなる群から選択された良溶剤と共溶剤から
なる混合溶媒が上記5条件を完全に、あるいはほぼ完全
に満たすことを見いだした。
The present inventors have found that a flash spinning solvent satisfying the following five conditions: low boiling point, LCST type polymer solution, thermal stability, low flammability and low ozone depleting ability,
Very many experiments were conducted. As a result, a mixed solvent consisting of a good solvent and a cosolvent selected from the group consisting of trichloroethylene, tetrachloroethylene, fluorotrichloroethylene, 1,1,2-trichloro-3,3,3-trifluoroethylene completely satisfies the above 5 conditions. , Or found to meet almost completely.

【0033】以下、本発明に用いる溶剤および溶液がフ
ラッシュ紡糸に特に必要な前述の5条件を満足する理
由、特徴、好ましい組成範囲等について述べる。なお、
以下の記述において、クロロジフロロメタンは、HCF
C−22、1,1,1,2−テトラフロロエタンは、H
FC−134aと略記する。 沸点 沸点に関しては、常温常圧でガス化する以上、60℃以
下が好ましく、より好ましくは50℃以下である。この
沸点は、混合溶媒においては溶媒組成の関数であり、自
由に調整できる。トリクロロエチレンの沸点は、87.
1℃、テトラクロロエチレンの沸点は、121.1℃、
フロロトリクロロエチレンは、71.0℃、1,1,2
−トリクロロ−3,3,3−トリフロロエチレンの沸点
は、88.1℃である。ところが、その他の3つの代替
フロンの沸点はいずれも−10℃以下であるので、これ
らの溶媒の混合比を変えることにより、本発明の混合溶
媒は、60℃以下の所望する沸点に調整できる。
Hereinafter, the reason why the solvent and the solution used in the present invention satisfy the above-mentioned 5 conditions particularly required for flash spinning, the characteristics, the preferable composition range and the like will be described. In addition,
In the following description, chlorodifluoromethane refers to HCF
C-22,1,1,1,2-tetrafluoroethane is H
It is abbreviated as FC-134a. Boiling point The boiling point is preferably 60 ° C. or lower, and more preferably 50 ° C. or lower, as long as it is gasified at room temperature and atmospheric pressure. This boiling point is a function of the solvent composition in the mixed solvent and can be freely adjusted. The boiling point of trichlorethylene is 87.
1 ℃, the boiling point of tetrachloroethylene is 121.1 ℃,
Fluorotrichlorethylene is 71.0 ℃, 1,1,2
-The boiling point of trichloro-3,3,3-trifluoroethylene is 88.1 ° C. However, since the boiling points of the other three alternative CFCs are all -10 ° C or lower, the mixed solvent of the present invention can be adjusted to a desired boiling point of 60 ° C or lower by changing the mixing ratio of these solvents.

【0034】曇点曲線 本発明に用いる溶剤は、それにポリオレフィンを溶解す
ると、LCST型ポリマー溶液となる。前記したよう
に、フラッシュ紡糸は、高温高圧のポリマー溶液を減圧
して相分離させて、ポリマーと溶剤との少なくとも二相
からなる不透明液にしてから紡糸することがその基本原
理である。従って、透明液から不透明液に変わることに
よって判定できる曇点の温度、圧力が極めて重要であ
る。
Cloud Point Curve The solvent used in the present invention becomes an LCST type polymer solution when polyolefin is dissolved therein. As described above, the basic principle of flash spinning is that the polymer solution at high temperature and high pressure is decompressed to be phase-separated into an opaque liquid composed of at least two phases of the polymer and the solvent, and then spun. Therefore, the cloud point temperature and pressure that can be determined by changing from a transparent liquid to an opaque liquid are extremely important.

【0035】この曇点が、相分離する点でもある。曇点
は、液が透明から不透明に変わる点の温度、圧力によっ
て示す。高分子化学では、この曇点を温度、圧力座標に
プロットした図を曇点曲線と言う。この曇点曲線の温
度、圧力座標面上の位置により、その溶剤のフラッシュ
紡糸適性を判断することができる。フラッシュ紡糸適性
を具体的に示すと、曇点圧力は、高密度ポリエチレンを
用いた場合、200℃付近でおおよそ100〜400k
g/cm3 の範囲にあればよい。
This cloud point is also the point at which phase separation occurs. The cloud point is indicated by the temperature and pressure at the point where the liquid changes from transparent to opaque. In polymer chemistry, a diagram in which this cloud point is plotted on temperature and pressure coordinates is called a cloud point curve. The suitability of the solvent for flash spinning can be judged from the position of the cloud point curve on the temperature / pressure coordinate plane. To show flash spinnability specifically, the cloud point pressure is about 100 to 400 k at around 200 ° C. when high density polyethylene is used.
It should be in the range of g / cm 3 .

【0036】トリクロロエチレン、テトラクロロエチレ
ン、フロロトリクロロエチレン、および1,1,2−ト
リクロロ−3,3,3−トリフロロエチレンは、いずれ
も高温高圧下における優れたポリオレフィンの良溶剤で
あり、通常のフラッシュ紡糸の条件においては、完全な
均一溶液を生成するのみで相分離を起こさない。一方、
二酸化炭素、六フッ化硫黄、HCFC−22、HFC−
134aは、通常のフラッシュ紡糸の条件においては、
ポリマーを溶解することはできない。すなわち、これら
の液化ガスは完全な貧溶剤である。
Trichloroethylene, tetrachloroethylene, fluorotrichloroethylene, and 1,1,2-trichloro-3,3,3-trifluoroethylene are all excellent polyolefin good solvents under high temperature and high pressure, and are suitable for ordinary flash spinning. Under the conditions, only a perfectly homogeneous solution is produced and no phase separation occurs. on the other hand,
Carbon dioxide, sulfur hexafluoride, HCFC-22, HFC-
Under normal flash spinning conditions, 134a is
The polymer cannot be dissolved. That is, these liquefied gases are completely poor solvents.

【0037】そこで、トリクロロエチレン、テトラクロ
ロエチレン、フロロトリクロロエチレン、1,1,2−
トリクロロ−3,3,3−トリフロロエチレンからなる
群から選ばれた良溶剤と4つの液化ガスである共溶剤か
ら混合溶媒とすることにより、フラッシュ紡糸に好適な
位置に曇点曲線を持ってくることができた。このような
好ましいの共溶剤の混合割合としては、その適用圧力を
考えると、一般的には、5〜40重量%であった。特に
好ましくは、5〜35重量%であり、より一層好ましく
は、10〜35重量%であった。
Therefore, trichloroethylene, tetrachloroethylene, fluorotrichloroethylene, 1,1,2-
By using a good solvent selected from the group consisting of trichloro-3,3,3-trifluoroethylene and a cosolvent that is four liquefied gases as a mixed solvent, a cloud point curve is provided at a position suitable for flash spinning. I was able to come. Considering the applied pressure, the preferable mixing ratio of the cosolvent is generally 5 to 40% by weight. It is particularly preferably 5 to 35% by weight, and even more preferably 10 to 35% by weight.

【0038】図1は、曇点曲線の一例を示したものであ
る。図1の曇点曲線Aはトリクロロエチレン/二酸化炭
素(80/20重量%)、曇点曲線Bはトリクロロエチ
レン/HFC−134a(75/25重量%)を用いた
時の曇点を示したものである。各々の曇点曲線の上部領
域が一相、下部領域が二相領域である。また、ポリマー
は、密度0.97g/cm3 、重量平均分子量1020
00(分散度6.14)の高密度ポリエチレンで、ポリ
マー濃度は18容量%である。
FIG. 1 shows an example of a cloud point curve. The cloud point curve A in FIG. 1 shows the cloud point when trichlorethylene / carbon dioxide (80/20 wt%) is used, and the cloud point curve B shows the cloud point when trichlorethylene / HFC-134a (75/25 wt%) is used. . The upper region of each cloud point curve is a one-phase region, and the lower region is a two-phase region. The polymer has a density of 0.97 g / cm 3 and a weight average molecular weight of 1020.
It is a high density polyethylene of 00 (dispersion degree 6.14) and has a polymer concentration of 18% by volume.

【0039】熱安定性 本発明に用いる溶剤は、フラッシュ紡糸の条件下で充分
使用に耐える熱安定性を有し、実質的になんら分解反応
を起こさない。 燃焼性 本発明に用いる溶剤は、いずれも実質的に不燃であり、
問題なく使用できる。
Thermal Stability The solvent used in the present invention has thermal stability enough to withstand use under the conditions of flash spinning, and does not substantially cause any decomposition reaction. Flammability All the solvents used in the present invention are substantially nonflammable,
Can be used without problems.

【0040】オゾン層破壊能力 大気中のハロゲン化合物の寿命を決めているのは、OH
ラジカルと呼ばれる活性化学種である。これは、酸素と
有機物質が太陽からの紫外線の下で反応して生成する。
本発明に用いる良溶剤は、いずれも二重結合を持ってい
るので、OHラジカルと反応し、大気中に残ることは難
く、その大気寿命は極めて短い。従って、本発明に用い
る良溶剤は、実質オゾン層破壊能力がない。
Ozone-depleting ability It is OH that determines the life of halogen compounds in the atmosphere.
It is an active chemical species called a radical. It is produced by the reaction of oxygen and organic matter under the ultraviolet light from the sun.
Since the good solvents used in the present invention each have a double bond, it is difficult for them to react with OH radicals and remain in the atmosphere, and their atmospheric life is extremely short. Therefore, the good solvent used in the present invention has no substantial ozone depletion ability.

【0041】一方、二酸化炭素、六フッ化硫黄、HFC
−134aは、いずれも非フロンであるため、これらの
3つの共溶剤は、全くオゾン層破壊能力がない。HCF
C−22(オゾン層破壊能力ODPは、0.05)は、
水素原子を有するフロンなので、オゾン層破壊能力OD
Pは、特定フロンよりもずっと小さい。しかしながら、
HCFC−22は、近い将来規制対象となる可能性はあ
る。
On the other hand, carbon dioxide, sulfur hexafluoride, HFC
Since all of -134a are non-Freon, these three cosolvents have no ozone depleting ability. HCF
C-22 (Ozone depletion capacity ODP is 0.05)
Ozone depleting ability OD because it is a CFC containing hydrogen atoms
P is much smaller than the specific CFC. However,
HCFC-22 may be subject to regulation in the near future.

【0042】以上の〜の限定、考察、実験結果か
ら、好ましい代替フロンの混合割合としては、一般的に
は、5〜40重量%である。特に、好ましくは、5〜3
5重量%であり、より一層好ましくは、10〜35重量
%である。本発明の方法は、HCFC−22を除くとオ
ゾン層破壊能力を持たない溶剤から実質的に構成されて
いるために、未来永劫全く問題なく使用できる。今日ま
でにいくつかの低いオゾン層破壊能力の代替フロンを用
いたフラッシュ紡糸溶剤が開示されているが、これらの
溶剤は、いずれも低いレベルとは言いながら、オゾン層
破壊能力を有している。フロンに関する規制が日増しに
高まりつつある今日、オゾン層破壊能力を全く持たず、
しかも不燃の溶剤を提供する本発明が、如何に重要かつ
優れたものであるかは明白である。
From the above-mentioned limitations, consideration, and experimental results, the preferable mixing ratio of the CFC substitute is generally 5 to 40% by weight. Particularly preferably, 5 to 3
It is 5% by weight, and more preferably 10 to 35% by weight. Since the method of the present invention is substantially composed of a solvent having no ozone depleting ability except for HCFC-22, it can be used forever without any problem. To date, flash spinning solvents using alternative CFCs with low ozone depletion potential have been disclosed, but these solvents all have ozone depletion potential, albeit at low levels. . Today, as regulations on CFCs are increasing day by day, they have no ozone depleting ability,
Moreover, it is clear how important and excellent the present invention is to provide a nonflammable solvent.

【0043】以上のようにして決定された本発明のフラ
ッシュ紡糸溶剤を用いて紡出した三次元繊維は、濡れる
ことなく開繊性もよく強度も高く優れたもので、良好な
不織布シートにできるものであった。本発明に用いるフ
ラッシュ紡糸溶剤とポリオレフィンとの重量比は、5〜
25重量%である。この範囲において、開繊性に優れ、
その上強度も高いポリオレフィンの三次元繊維が容易に
製造できる。5重量%以下では、パルプ状または強度の
低い繊維になり、25重量%以上では、繊維の開繊性が
低くなっていずれの場合にも好ましくはない。より好ま
しくは、10〜20重量%である。
The three-dimensional fiber spun using the flash spinning solvent of the present invention determined as described above has excellent openability and high strength without getting wet, and can be a good nonwoven sheet. It was a thing. The weight ratio of the flash spinning solvent and the polyolefin used in the present invention is 5 to 5.
It is 25% by weight. In this range, excellent openability,
In addition, polyolefin three-dimensional fibers having high strength can be easily manufactured. If it is 5% by weight or less, it becomes a pulp-like or low-strength fiber, and if it is 25% by weight or more, the fiber openability becomes low, which is not preferable in any case. More preferably, it is 10 to 20% by weight.

【0044】ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリメチルペンテン−1等がある。ポ
リエチレンは、高密度ポリエチレンが最も好ましく、密
度で言えば、0.94g/cm3 以上である。更に、共
重合成分は、15重量%以下で、前記の密度を維持する
ものが好ましい。ポリプロピレンは、約85重量%以上
アイソタクティックポリプロピレンを含有するものが好
ましく、約15重量%以下のその他のポリプロピレンま
たは、エチレン、ブテン等の共重合成分が含まれていて
もよい。更に通常知られているポリマー添加剤、光安定
剤、滑剤、核剤、架橋剤、可塑剤及び充填剤等がポリマ
ーに含まれていてもよい。
As the polyolefin, polyethylene,
Examples include polypropylene and polymethylpentene-1. The polyethylene is most preferably high-density polyethylene, and the density is 0.94 g / cm 3 or more. Further, the copolymerization component is preferably 15% by weight or less and maintains the above-mentioned density. The polypropylene preferably contains about 85% by weight or more of isotactic polypropylene, and may contain about 15% by weight or less of other polypropylene or a copolymerization component such as ethylene or butene. Further, a polymer additive, a light stabilizer, a lubricant, a nucleating agent, a cross-linking agent, a plasticizer, a filler and the like which are generally known may be contained in the polymer.

【0045】本発明に用いる装置は、溶解調整装置及び
減圧オリフィス、減圧室、紡糸口金からなる紡糸装置を
備えていればよい。その先に三次元繊維を開繊、分散さ
せる装置、開繊、分散した三次元繊維をシート状にする
移動コンベア装置、更にできたシートを巻取る巻取機が
ある。シート形成部は密閉ボックス内に収納され、ボッ
クス内の溶剤ガスは回収される。溶液調整装置は、オー
トクレーブ装置でもよいし、押出機でもよい。あるい
は、従来公知の装置を用いることもできる。
The apparatus used in the present invention may be equipped with a dissolution adjusting device, a decompression orifice, a decompression chamber, and a spinning device including a spinneret. Before that, there are a device for opening and dispersing the three-dimensional fibers, a moving conveyor device for forming the opened and dispersed three-dimensional fibers into a sheet, and a winder for winding the resulting sheet. The sheet forming unit is housed in a closed box, and the solvent gas in the box is collected. The solution adjusting device may be an autoclave device or an extruder. Alternatively, a conventionally known device can be used.

【0046】[0046]

【実施例】以下の実施例をもって、本発明の内容を説明
する。なお、開繊性の評価の尺度は、○は遊離フィブリ
ル数が300以上、△は100〜300、×は100以
下で、使用できないことを示す。遊離フィブリル数の測
定法は、以下のようにして行った。三次元網状繊維は、
繊細な多数の単繊維(単糸)が網状に連なった構造をし
ている。この一本一本の繊維の数が、同一デニールで比
較して多い程、良く開繊している三次元網状繊維であ
る。遊離フィブリル数は、紡糸口金の先端から約25m
mの位置に約25゜に傾いた銅板に紡出されたガスジェ
ットを繊維を含んだまま衝突させて得た開繊状態の繊維
を用いて測定する。サンプリングした開繊状態の繊維を
静かにガラス板の間に挟み、対物レンズ1.6倍、接眼
レンズ10倍の光学顕微鏡を繊維幅方向に移動させなが
ら、視野の中にある一本一本の単繊維の数を数え、それ
を100デニール当りに換算して遊離フィブリル数とす
る。
The contents of the present invention will be described with reference to the following examples. In addition, the openness evaluation scale is that the number of free fibrils is 300 or more, the number is 100 to 300, and the number x is 100 or less. The measurement method of the number of free fibrils was performed as follows. The three-dimensional reticulated fiber is
It has a structure in which a large number of delicate single fibers (single yarn) are connected in a net. The larger the number of individual fibers in the same denier is, the better the three-dimensional reticulated fibers are. The number of free fibrils is about 25m from the tip of the spinneret.
The measurement is performed using fibers in an opened state obtained by colliding a gas jet spun on a copper plate tilted at an angle of about 25 ° at a position of m with the fibers contained. Gently sandwich the sampled open fibers between the glass plates and move the optical microscope with an objective lens of 1.6 times and an eyepiece lens of 10 times in the fiber width direction, and each single fiber in the field of view. Is counted and converted into 100 denier to obtain the number of free fibrils.

【0047】[0047]

【実施例1】メルトインデックスが0.78の高密度ポ
リエチレン81.7g、トリクロロエチレン/二酸化炭
素(75/25重量%)の混合溶媒481gをオートク
レーブに仕込んで、(ポリマー濃度14.5重量%)プ
ロペラ型撹はん機を回転させながらオートクレーブを加
熱し、高密度ポリエチレンを溶解した。溶液を更に加熱
し、溶液圧力を上昇させ、ポリマーを全量溶解させた。
Example 1 81.7 g of high-density polyethylene having a melt index of 0.78 and 481 g of a mixed solvent of trichlorethylene / carbon dioxide (75/25% by weight) were charged into an autoclave to prepare a propeller (polymer concentration: 14.5% by weight). The autoclave was heated while rotating the mold stirrer to dissolve the high density polyethylene. The solution was further heated and the solution pressure was increased to completely dissolve the polymer.

【0048】溶解後は、溶液圧力が300kg/cm2
を越えないように、オートクレーブ下部の放出ノズルか
ら溶液を排出し圧力を200〜300kg/cm2 に保
った。溶液の温度が200℃になった時点で、溶液を排
出し、紡糸する際に加圧する圧力の230kg/cm2
よりも10kg/cm2 低い圧力とした後、溶液温度を
所定の200℃に合わせオートクレーブ上部の窒素ガス
導入バルブを開け、230kg/cm2 の加圧を行い、
すばやくオートクレーブ下部の排出バルブを開けた。
After the dissolution, the solution pressure is 300 kg / cm 2
The solution was discharged from the discharge nozzle in the lower part of the autoclave so as not to exceed the pressure of 200 to 300 kg / cm 2 . When the temperature of the solution reached 200 ° C, the solution was discharged, and the pressure applied during spinning was 230 kg / cm 2
After making the pressure 10 kg / cm 2 lower than that, the solution temperature was adjusted to a predetermined 200 ° C., the nitrogen gas introduction valve at the upper part of the autoclave was opened, and the pressure of 230 kg / cm 2 was applied.
I quickly opened the drain valve at the bottom of the autoclave.

【0049】次いで、溶液を減圧オリフィス(径が0.
65mm、長さが5mm)を通過させて減圧室(径が8
mm、長さが40mm)に導き、紡口口金(減圧室から
ノズルへの導入角度が60゜、ノズル径が0.5mm、
長さが0.5mm、ノズルを中心として外側に3.3m
mφ、深さ3mmの円形の溝を有する。)を通過させ、
大気中に放出した。開繊状態の繊維は紡糸口金から約2
0〜40mm離れた位置で約45°傾けた塩化ビニル板
に当てて作った。開繊状態の繊維を10メッシュの金網
で受けて採取した。
Then, the solution was put under a reduced pressure orifice (having a diameter of 0.
65 mm, length 5 mm) and a decompression chamber (diameter 8
mm, length 40 mm), spinneret (introduction angle from the decompression chamber to the nozzle is 60 °, nozzle diameter is 0.5 mm,
Length is 0.5mm, 3.3m outside the center of the nozzle
It has a circular groove with mφ and a depth of 3 mm. ),
Released into the atmosphere. Approximately 2 fibers are opened from the spinneret
It was made by applying it to a vinyl chloride plate inclined at about 45 ° at a position apart from 0 to 40 mm. The opened fiber was received by a 10-mesh wire net and collected.

【0050】得られた繊維は、未開繊の状態で繊度が9
4d、引っ張り強さが5.4g/d、引っ張り伸びが3
2%、比表面積が35m2 /g、開繊状態で繊度が96
d、引っ張り強さが5.5g/d、引っ張り伸びが32
%、繊維幅が3.5〜6cmで形態のよい三次元網状繊
維であった。
The obtained fiber has a fineness of 9 in an unopened state.
4d, tensile strength 5.4g / d, tensile elongation 3
2%, specific surface area of 35 m 2 / g, fineness of 96 when opened
d, tensile strength is 5.5 g / d, tensile elongation is 32
%, The fiber width was 3.5 to 6 cm, and it was a good three-dimensional reticulated fiber.

【0051】[0051]

【比較例1】溶剤はトリクロロフロロメタンを用い、ポ
リマー濃度は12.5重量%とした以外は実施例1と同
様の条件を繰り返し、繊維を製造した。得られた繊維
は、未開繊状態で繊度が99d、引っ張り強さが5.4
g/d、引っ張り伸びが27%、比表面積が21.2m
2 /gであった。
Comparative Example 1 Fibers were produced by repeating the same conditions as in Example 1 except that trichlorofluoromethane was used as the solvent and the polymer concentration was 12.5% by weight. The obtained fiber has a fineness of 99d and a tensile strength of 5.4 in an unopened state.
g / d, tensile elongation 27%, specific surface area 21.2m
It was 2 / g.

【0052】[0052]

【実施例2】溶剤組成のみを変化させた以外はポリマ
ー、ポリマー濃度及び紡糸装置等を実施例1と同様の条
件で固定したまま三次元網状繊維を製造した。トリクロ
ロエチレン/二酸化炭素の重量比が、90/10では強
度が4.3g/d、80/20では強度が5.7g/
d、70/30では強度が5.3g/dの三次元網状繊
維が得られた。これらの三次元網網状繊維は、いずれも
良い開繊性を示した。
Example 2 A three-dimensional reticulated fiber was produced with the polymer, the polymer concentration, the spinning apparatus and the like being fixed under the same conditions as in Example 1 except that only the solvent composition was changed. When the weight ratio of trichlorethylene / carbon dioxide is 90/10, the strength is 4.3 g / d, and when it is 80/20, the strength is 5.7 g /
At d and 70/30, a three-dimensional reticulated fiber having a strength of 5.3 g / d was obtained. All of these three-dimensional reticulated fibers showed good openability.

【0053】[0053]

【実施例3】ポリマー濃度のみを変化させた以外は、ポ
リマー、溶媒組成及び紡糸装置等を実施例1と同様の条
件で固定したまま三次元網状繊維を製造した。ポリマー
濃度が7.2重量%では強度が3.2g/d、20.5
重量%では強度が4.8g/dの三次元網状繊維が得ら
れた。これらの三次元網状繊維は、いずれも良い開繊性
を示した。
Example 3 A three-dimensional reticulated fiber was produced with the polymer, solvent composition, spinning device and the like fixed under the same conditions as in Example 1 except that only the polymer concentration was changed. When the polymer concentration is 7.2% by weight, the strength is 3.2 g / d, 20.5.
When the weight percentage was 3, a three-dimensional reticulated fiber having a strength of 4.8 g / d was obtained. All of these three-dimensional reticulated fibers showed good openability.

【0054】[0054]

【実施例4〜6】実施例1の共溶剤である二酸化炭素を
他の共溶剤に変更した以外は、実施例1と同様の条件、
紡糸装置を用いて、紡糸実験を行った。表1は、その紡
糸結果を調べたものである。得られた繊維は、開繊性が
優れ、その上強度も高い良質な三次元網状繊維であっ
た。
Examples 4 to 6 The same conditions as in Example 1 except that the cosolvent of Example 1, carbon dioxide, was changed to another cosolvent,
A spinning experiment was conducted using a spinning device. Table 1 shows the spinning results. The obtained fiber was a good three-dimensional reticulated fiber having excellent openability and high strength.

【0055】[0055]

【表1】 [Table 1]

【0056】[0056]

【実施例7〜9】実施例1の良溶剤であるトリクロロエ
チレンを(A)テトラクロロエチレン、(B)フロロト
リクロロエチレン、(C)1,1,2−トリクロロ−
3,3,3−トリフロロエチレンの良溶剤に変更した以
外は、共溶剤の二酸化炭素、紡糸装置等を実施例1と同
様の条件で紡糸実験を行った。表2は、その紡糸結果を
示したものである。
[Examples 7 to 9] (A) Tetrachlorethylene, (B) Fluorotrichloroethylene, (C) 1,1,2-Trichloro-
A spinning experiment was conducted under the same conditions as in Example 1 except that the good solvent for 3,3,3-trifluoroethylene was changed to carbon dioxide as a cosolvent, the spinning apparatus and the like. Table 2 shows the spinning results.

【0057】[0057]

【表2】 [Table 2]

【0058】[0058]

【発明の効果】本発明の製法は、オゾン層を破壊するこ
となく、トリクロロフロロメタンを用いた場合と同等、
もしくはそれ以上の強度、開繊性を有する社会的に有用
な三次元繊維を得ることができる。本発明の製法は、ト
リクロロフロロメタンを代替し得る溶剤を用いた従来公
知のフラッシュ紡糸方法に比べて、格段に開繊性に優
れ、その上強度も高いポリオレフィンの三次元繊維を、
常に安定した生産性を保ち、容易に製造することができ
る。この工業的意義は、計り知れない程の大きな価値を
持つ。
The manufacturing method of the present invention is equivalent to the case of using trichlorofluoromethane without destroying the ozone layer,
Alternatively, it is possible to obtain a socially useful three-dimensional fiber having higher strength and openability. The production method of the present invention is, as compared with the conventionally known flash spinning method using a solvent that can substitute trichlorofluoromethane, is remarkably excellent in openability, and also has three-dimensional fibers of a high-strength polyolefin.
It can always maintain stable productivity and can be easily manufactured. This industrial significance is of great value.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のポリマー溶液の曇点曲線の一例を示し
たものである。
FIG. 1 shows an example of a cloud point curve of a polymer solution of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A トリクロロエチレン/二酸化炭素(80/20重
量%) B トリクロロエチレン/HFC−134a(75/
25重量%)
A trichlorethylene / carbon dioxide (80/20 wt%) B trichlorethylene / HFC-134a (75 /
25% by weight)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高温高圧で調整したポリオレフィン溶液
を、減圧オリフィス、減圧室、紡口口金を通過させ、常
温常圧域に放出して、フィブリル化したポリオレフィン
の三次元繊維を製造する方法において、トリクロロエチ
レン、テトラクロロエチレン、フロロトリクロロエチレ
ン、1,1,2−トリクロロ−3,3,3−トリフロロ
エチレンからなる群から選択された良溶剤と共溶剤から
なる混合溶媒を用い、共溶剤を二酸化炭素、六フッ化硫
黄、クロロジフロロメタン、1,1,1,2−テトラフ
ロロエタンからなる群から選択し、該溶媒とポリオレフ
ィンの重量比が5〜25%であることを特徴とするポリ
オレフィン三次元繊維の製法。
1. A method for producing a three-dimensional fiber of fibrillated polyolefin by allowing a polyolefin solution prepared at high temperature and high pressure to pass through a decompression orifice, a decompression chamber and a spinneret and releasing into a room temperature and pressure region. Using a mixed solvent consisting of a good solvent selected from the group consisting of trichloroethylene, tetrachloroethylene, fluorotrichloroethylene, 1,1,2-trichloro-3,3,3-trifluoroethylene and a cosolvent, the cosolvent is carbon dioxide, hexafluoroethylene. Polyolefin three-dimensional fiber selected from the group consisting of sulfur fluoride, chlorodifluoromethane and 1,1,1,2-tetrafluoroethane, wherein the weight ratio of the solvent to the polyolefin is 5 to 25%. Manufacturing method.
JP19074592A 1992-07-17 1992-07-17 Production of polyolefinic three-dimensional fiber Withdrawn JPH0641811A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19074592A JPH0641811A (en) 1992-07-17 1992-07-17 Production of polyolefinic three-dimensional fiber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19074592A JPH0641811A (en) 1992-07-17 1992-07-17 Production of polyolefinic three-dimensional fiber

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0641811A true JPH0641811A (en) 1994-02-15

Family

ID=16263049

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19074592A Withdrawn JPH0641811A (en) 1992-07-17 1992-07-17 Production of polyolefinic three-dimensional fiber

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0641811A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6153134A (en) * 1998-12-15 2000-11-28 E. I. Du Pont De Nemours And Company Flash spinning process
CN114293322A (en) * 2021-12-31 2022-04-08 湖北拓盈新材料有限公司 Preparation method of high-moisture-permeability low-water-permeability composite non-woven fabric

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6153134A (en) * 1998-12-15 2000-11-28 E. I. Du Pont De Nemours And Company Flash spinning process
CN114293322A (en) * 2021-12-31 2022-04-08 湖北拓盈新材料有限公司 Preparation method of high-moisture-permeability low-water-permeability composite non-woven fabric
CN114293322B (en) * 2021-12-31 2022-12-13 湖北拓盈新材料有限公司 Preparation method of high-moisture-permeability low-water-permeability composite non-woven fabric

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR950000377B1 (en) Halogen group solvent and solution using said solvent and process for producing three-dimensional fiber
KR0132669B1 (en) Flash-spinning of polymeric plexifilaments
EP0572570B1 (en) Hydrocarbon/co-solvent spin liquids for flash-spinning polymeric plexifilaments
JP3159765B2 (en) Flash spinning method
US5254400A (en) Microcellular and ultramicrocellular materials containing hydrofluorocarbon inflatants
KR0136110B1 (en) Halocarbons for flash spinning of polymeric plexifilaments
EP1049821A1 (en) Flash spinning process and flash spinning solution
JP3583719B2 (en) Flash spinning method and flash spinning solution with azeotrope
JPH0641811A (en) Production of polyolefinic three-dimensional fiber
JPH0641810A (en) Production of polyolefinic three-dimensional fiber
JPH06101113A (en) Production of three-dimensional netlike fiber
JP3159797B2 (en) Halogen-based solvent and method for producing solution and three-dimensional fiber using the solvent
JPH05295613A (en) Improved flash spinning process
JPH06116809A (en) Production of polyolefin three-dimensional net-like fiber
WO2003023796A2 (en) Method of making an electret
JP2848718B2 (en) Manufacturing method of three-dimensional reticulated fiber
JPH06116808A (en) Production of polyolefin three-dimensional fiber
JPH05295612A (en) Improved flash spinning process
JP2865447B2 (en) Manufacturing method of polyolefin network fiber
CA2082134C (en) Halogen group solvent and solution using said solvent and process for producing three-dimensional fiber
JPH04343705A (en) Production of three-dimensional network fiber of polyolefin
JPH04263612A (en) Production of reticulate polyethylene fiber
JP2834315B2 (en) Method for producing polyethylene three-dimensional reticulated fiber
JPH04300317A (en) Production of netlike fiber of high-density polyethylene
JPH04281006A (en) Production of polyethylene three-dimensional network fiber

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19991005