JPS63256711A

JPS63256711A - フツ化ビニリデン系樹脂モノフイラメントの製造方法

Info

Publication number: JPS63256711A
Application number: JP8839987A
Authority: JP
Inventors: Katsuji Ohira; 大平　克次; Toyoaki Tanaka; 豊秋田中; Ryosuke Kamei; 亀井　良祐; Takeshi Sano; 毅佐野
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1987-04-10
Filing date: 1987-04-10
Publication date: 1988-10-24

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〕本発明は気泡を含有せず、引張強度、結節強度のｈいフ
ッ化ビニリデン系樹脂モノフィラメントの製造方法に関
する。

〔従来の技術〕

ポリフッ化ビニリデンは、比重が大きく、屈折率が水に
近いため沈み易く、水中で見えにくい。

また、吸水性が低く、耐候性、耐摩耗性、耐薬品性、ス
ベリ性がよく、釣糸、漁網スクリーン等として好適な物
性を有する。

ポリフッ化ビニリデンを紡糸してモノフィラメントとす
るには、通常ポリフッ化ビニリデンを溶融してダイスよ
り押出し、エアーギャップを通過させ、次いで冷却槽を
通して冷却する溶融紡糸法が用いられている。この未延
伸のモノフィラメントは、そのまま、または延伸処理さ
れて使用に供される。

（発明が解決しようとする問題点〕しかし、ポリフッ化ビニリデンモノフィラメントは、ナ
イロンモノフィラメント等に比して結節強度が低く、そ
のため用途に制限を受けているのが実情である。

本発明者等は、上記問題点を解決すべく鋭意研究を進め
、試行１１誤を繰返しつつ各種の実験を行なった。例え
ばポリフッ化ビニリデンを溶融し、２５０〜２７０℃の
ダイス温度でノズルより押出し、エアーギャップ３００
〜５００ａｍ、冷却ＷＩ湿温度、３０〜６０℃で冷却す
る従来の溶融紡糸法によって未延伸のモノフィラメント
を製造した場合には゛、良質のものが得られず、またこ
のモノフィラメントを延伸して４００デニ一ル程度の延
伸モノフィラメントを製造すると、表面肌が悪く、また
強度も低かった。また、ポリフッ化ビニリデンに、例え
ば酢酸ビニルを１４重畿％含有するエヂレンー酢酸ビニ
ル共重合体を１０重量％となるようにメルトブレンドし
たもの等を用いても、両樹脂の相溶性が悪く、肌あれ、
白濁のあるモノフィラメントしか得られなかった。そし
て、上記のいずれの方法でモノフィラメントを製造して
も、紡糸切れ等のトラブルを発生した。

さらに、上記実験の過程において、溶融紡糸の際、気泡
が発生してモノフィラメント内に含まれ、これが原因と
なってモノフィラメントの安定成形が困難となり、かつ
モノフィラメントの各稜物性値の低下や表面肌が悪化し
ていることを発党した。

そこで、さらに検討した結果、このような問題点の発生
はポリフッ化ビニリデンの結晶化速度が早いことに起因
しているとの考えに到達した。

本発明は上記の考えに基づいてなされたものであり、気
泡の発生を解消した表面肌の良好な未延伸状態のポリフ
ッ化ビニリデンモノフィラメントの製造方法、およびこ
れを高延伸倍率で延伸し、結節強度の高い細デニールの
モノフィラメントの製造方法を提供することを目的とす
る。

Ｃ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べくなされたものであり、
その要旨は、フッ化ビニリデン系樹脂を溶融してノズル
より押出し、エアーギャップを通過させ、冷却槽を通し
てフッ化ビニリデン系樹脂モノフィラメントを製造する
方法において、ノズルと冷却槽との閤のエアーギャップ
部分に保温域を設け、この保８！域の温度を５０〜１０
０℃の範囲に保持し、冷却槽の温度を４０〜８０℃に保
持することを特徴とするフッ化ビニリデン系樹脂モノフ
ィラメントの製造方法、およびフッ化ビニリデン系樹脂
を溶融してノズルより押出し、エアーギャップを通過さ
せ、次いで冷却槽を通してフッ化ビニリデン系樹脂モノ
フィラメントを製造する方法において、ノズルと冷却槽
との間のエアーギャップ部分に保温域を設け、この保温
域の温度を５０〜１００℃の範囲に保持し、冷却槽の温
度を４０〜８０℃に保持してフッ化ビニリデン系樹脂モ
ノフィラメントを製造し、次いでこのモノフィラメント
を第１段階として温度がフッ化ビニリデン系樹脂の融点
より８０〜２０℃低い濃度で延伸倍率２．５〜４倍に延
伸し、第２段階として温度がフッ化ビニリデン系樹脂の
融点より３０〜１５℃低いａ！皮で、上記第１段階の延
伸を含めた統計延伸倍率が５．５倍以上となるように二
段階延伸することを特徴とするフッ化ビニリデン系樹脂
モノフィラメントの製造方法にある。

本発明において用いられるフッ化ごニリデン系樹脂（以
下、ＰＶＤＦという）とは、フッ化ビニリデン（以下、
ＶＤＦという）の単独重合体、或いはＶＤＦを７０重量
％以上、好ましくは８０重量％以上、より好ましくは９
０重量％以上含有する他のモノマーとの共重合体である
。他の七ツマ−としては、例えばフッ化ビニル、四フッ
化エチレン、三フフ化エチレン、三フッ化塩化エチレン
。

六フッ化プロピレン、パークロロビニルエーテル等があ
げられる。共重合体中のＶＤＦの含有口が７０ｆｆｉｆ
ｆｉ％未満では、本発明の優れた特性が発現されない。

上記ＰＶＤＦは、すでに種々な用途に広く利用されてい
るので、その製造法、物性などは公知である。重合方法
としては、乳化重合法、懸濁重合法、溶液重合法のいず
れの方法を用いてもよいが、特に乳化重合法が一般的で
ある。

また、本発明に用いられるＰＶＤＦのメルトフローレー
ト（Ｊ　Ｉｓ−に７２１０にしたがい、温度２５０℃、
荷重１０Ｋｙの条件で測定、以下「ＭＦＲＪという〉は
、通常４〜６０９／１０分であるが、６〜４０！７／１
０分のものが好ましく、とりわけ、７〜１５ｇ／１０分
のものが好適である。

ＭＦＲが４　ｇ／ｌ　０分未満では成形性が劣り、６０
ｇ／１０分を越えたものでは機械的強が低い。

上記ＰＶＤＦを用いて気泡のないモノフィラメントを’
ａｉ３１ｆｆｆするには、シングルスクリユー、或いは
ダルメージタイプの低速回転押出機のホッパーにＰＶＤ
Ｆを入れ、常法によって軟化混練し、ノズルより押出す
。押出された溶融ストランド状のフィラメントは、ノズ
ルと冷却槽との間のエアーギャップ部分に配置された保
温域を通って冷却槽に導かれる。

従来の方法においては、この保温域が設けられないため
、押出されたストランド状のフィラメントは、室温のエ
アーギャップ部分および冷却槽でづ冷されて気泡が入り
、モノフィラメントの物性を低下させていたが、エアー
ギャップ部分に保温域を設けることにより、この保ｍ域
によって保温され、結晶化速度が遅くなり、気泡の混入
が防止される。

本発明でいう保温域とは、モノフィラメントを加熱する
ための一定の区画された場所であり、フィラメントを加
熱でき、かつフィラメント同志が接触しないものであれ
ば、いずれの保温具を用いてもよい。具体的には筒状；
中空になっている三角状および四角状の保温具が用いら
れる。保温域は、エアーギャップの長さの８／１０以上
、好ましくは９／１０以上の長さに設けることが適当で
ある。保温域の温度は、保温具として、例えば筒状体を
用いる場合は、筒状体の内部温度が５０〜１００℃、好
ましくは６０〜９０℃、とくに６５〜７５℃が好適であ
る。保温域の長さが短かすぎるか、または内部温度が５
０℃未満では、気泡の解消効果が不足であり、内部温度
が１００℃を越えると、気泡の発生は解消するものの、
表面肌が凹凸状になり、糸ゆれが発生し、フィラメント
同志が接触する。

上記保温域を通過したフィラメントは、冷却槽に導かれ
るが、冷却槽の温度は４０〜８０℃、好ましくは５０〜
８０℃、とくに５５〜６５℃が最適である。冷却槽の温
度が４０℃未満では、フィラメントが急冷され気泡を発
生し、８０℃を越えるとフィラメントの表面に凹凸を生
じて表面肌が不良となる。

かくして得られる未延伸のＰＶＤＦモノフィラメントは
、そのままでも各種の用途に供することができるが、さ
らに強度等を向上させるために延伸してもよい。延伸方
法としては、２個の延伸浴を用いる２段階延伸方法が採
用される。延伸浴としては、例えば、グリセリン、シリ
コーンオイル等の液体媒体温、乾熱気気体浴、過熱浴或
いは加圧水蒸気浴などが用いられるが、特に液体媒体温
が好ましい。上記第１段階の延伸温度は、ＰＶＤＦの融
点温度より８０〜２０℃低い延伸浴の温度で延伸倍率は
２．５〜４倍とし、第２段階は、ＰＶＤＦの融点温度よ
り３０〜１５℃低い延伸浴温度によって、統計延伸倍率
が５．５倍以上となるように延伸される。

上記の統計延伸倍率が５．５倍未満では、引張強度、結
節強度（以下強度という）が低く、１段のみの延伸では
糸切れ等により所定の延伸倍率が桿られない。さらに１
１段階および第２段階の延伸温度、延伸倍率が上記条件
を外れると、安定した操作が出来なくなる。

このように未延伸のＰＶＤＦモノフィラメントの延伸を
上記条イ１下で行なうことは、白化や糸切れのない強度
の高いモノフィラメントを得る上において極めて重要で
ある。

なお、統計延伸倍率の上限は特に限定はないが、安定し
た操業を行なうためには、上限を６．３とするのが好ま
しい。

〔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
に訳明する。

実施例１ＶＦＲが１０ｇ／１０分、融点が１７０℃のＰＶＤＦを
１．０ａ＊φ×２０ホールのノズルを用い、４０ｇ／分
の速度で押出し、長さ３３０履のエアギャップ部分に長
さ３２０ｍ、内部温度７０℃の保温用筒状体を設けた保
温域を通した後、６０℃の冷却槽を通過させて冷却し、
未延伸のモノフィラメントを製造した。その結果、紡糸
中は、糸切れ等の発生もなく、安定な作業が可能であっ
た。

また、得られたモノフィラメントには、気泡および凹凸
がなく、表面肌は良好なものであった。また、モノフィ
ラメンｉ・の繊度は１６５０デニールであった。

実施例２実施例１で得られた未延伸のＰＶＤＦ七ノフイノフィラ
メントＶＤＦの融点よりそれぞれ５０℃および２０℃低
いグリセリン浴中で２段階延伸を行なったところ、紡糸
切れもなく、安定して統計延伸倍率が６．０倍の延伸が
可能であった。なお、第１１階の延伸倍率は４倍であっ
た。

比較例１実施例１において、エアーギャップ部分に保温用筒状体
を用いなかった他は実施例１と同じにして未延伸のモノ
フィラメントを製造したところ、糸切れが多くて紡糸性
が悪いのみならず、フィラメント中には気泡が多く存在
していた。

比較例２エアーギャップの長さを３０１１１１．冷却槽ｖＡ度を
８０℃とした他は比較例１と同じにして未延伸のモノフ
ィラメントを製造したところ、フィラメント中に気泡が
存在し、糸切れが多く紡糸性は悪かった。

実施例３〜９および比較例３〜６ＭＦＲが１０ｇ／１０分、融点が１７０℃のＰＶＤＦを
使用し、３５履φ押出機（フルフライトスクリュー）、
ノズル１．０ａ＊φ×２０ホール。

ダイス温度２６５℃、吐出ｍ４０９／’ＩＯ分、エアー
ギャップの長さが３３０ｍｍ＋で、エアーギャップ全体
に保温用筒状体を設けた条件下で、保温用筒状体の内ｉ
温度、冷ＴＡ槽塩度を変えて、未延伸のモノフィラメン
トを製造し、その状態、紡糸性の可否を判定した。結果
を第１表に示す。但し、表中Ｏ・・・良好、Δ・・・や
や不良、Ｘ・・・は不良、を示すものである。

実施例１０〜１４および比較例７〜１０ＶＦＲが１０ｇ
／１０分、融点が１７０℃のＰＶＤＦを使用し、３５ｍ
φ押出機（フルフライトスクリュー）、ノズル１．０ａ
＊φＸ２０ホール。

ダイス温度２６５℃、吐出ｆｆ１４０ｇ／分、エアーギ
ャップの長さが３００ａｍで、エアーギャップ全体に保
温用筒状体を設けた条件下で、保温用向状体の温度、冷
却槽温度を変えて、未延伸のモノフィラメントを製造し
、次いでグリセリン浴を用い、延伸条件を変えて、繊度
３２０デニール、引取速ｒｆ１１０ｍ／分で延伸モノフ
ィラメントを製造し、フィラメント特性、紡糸性を調べ
た。結果を第２表に示す。表中０・・・良、×・・・延
伸切れ、白化、フィブリルが発生し、紡糸性の悪いこと
を示す。

また、ＶＤＦとフッ化ビニルまたは、三フッ化エチレン
を共重合し、ＶＤＦ９８１ｆｆｉ％の共重合体を製造し
た。これらを原料樹脂として、未延伸或いは延伸したモ
ノフィラメントを製造し、その物性を調べた結果、ＰＶ
ＤＦの場合とほぼ同様な結果が得られた。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明のＰＶＤＦモノフィラメント
の製造方法によれば、気泡や表面に凹凸のない表面肌の
良好な未延伸モノフィラメントが安定して得られ、これ
を２段階延伸することによって、効率よく５．５倍以上
に延伸され、引張強度、結節強度の高い、へデニールの
モノフィラメントが紡糸性よく得られる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）フッ化ビニリデン系樹脂を溶融してノズルより押
出し、エアーギャップを通過させ、次いで冷却槽を通し
てフッ化ビニリデン系樹脂モノフィラメントを製造する
方法において、ノズルと冷却槽との間のエアーギャップ
部分に保温域を設け、この保温域の温度を５０〜１００
℃の範囲に保持し、冷却槽の温度を４０〜８０℃に保持
することを特徴とするフッ化ビニリデン系樹脂モノフィ
ラメントの製造方法。
（２）フッ化ビニリデン系樹脂を溶融してノズルより押
出し、エアーギャップを通過させ、次いで冷却槽を通し
てフッ化ビニリデン系樹脂モノフィラメントを製造する
方法において、ノズルと冷却槽との間のエアーギャップ
部分に保温域を設け、この保温域の温度を５０〜１００
℃の範囲に保持し、冷却槽の温度を４０〜８０℃に保持
してフッ化ビニリデン系樹脂モノフィラメントを製造し
、次いでこのモノフィラメントを第１段階として温度が
フッ化ビニリデン系樹脂の融点より８０〜２０℃低い温
度で延伸倍率２．５〜４倍に延伸し、第２段階として温
度がフッ化ビニリデン系樹脂の融点より３０〜１５℃低
い温度で、上記第１段階の延伸を含めた統計延伸倍率が
５．５倍以上となるように二段階延伸することを特徴と
するフッ化ビニリデン系樹脂モノフィラメントの製造方
法。
（３）フッ化ビニリデン系樹脂が、フッ化ビニリデンの
単独重合体、或いはフッ化ビニリデンが７０重量％以上
と、フッ化ビニル、四フッ化エチレン、三フッ化エチレ
ン、三フッ化塩化エチレン、六フッ化プロピレン、パー
クロロビニルエーテルから選ばれた少なくとも一種との
共重合体である特許請求の範囲第（１）項または第（２
）項記載のフッ化ビニリデン系樹脂モノフィラメントの
製造方法。