JPH10195714A - ポリプロピレン製繊維 - Google Patents

ポリプロピレン製繊維

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JPH10195714A
JPH10195714A JP35075496A JP35075496A JPH10195714A JP H10195714 A JPH10195714 A JP H10195714A JP 35075496 A JP35075496 A JP 35075496A JP 35075496 A JP35075496 A JP 35075496A JP H10195714 A JPH10195714 A JP H10195714A
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JP
Japan
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polypropylene
measured
range
group
bis
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JP35075496A
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English (en)
Inventor
Shinya Matsunaga
永 慎 也 松
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Mitsui Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Chemicals Inc
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Publication date
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】強度および伸度に優れたポリプロピレン製繊維
を得ること。 【解決手段】ポリプロピレン製繊維は、230℃、2.
16kg荷重下で測定されるメルトフローレートが0.
05〜50g/10分の範囲にあり、示差走査型熱量計に
より測定される吸熱曲線の最大ピーク位置の温度が13
0〜170℃の範囲にあり、13C−NMRにより測定さ
れるメソペンタッドアイソタクティシティーが80〜1
00%の範囲にあり、ゲルパーミエーションクロマトグ
ラフィーにより測定される分子量分布(Mw/Mn)が
1.5〜3.5の範囲にあり、室温デカン可溶成分が
1.5重量%以下であるポリプロピレンを熱成形してな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリプロピレン製
繊維に関するものである。
【0002】
【発明の技術的背景】結晶性ポリプロピレンなどのポリ
オレフィンは、周期律表第IV〜VI族の遷移金属の化合物
と、周期律表第I〜III族の金属の有機金属化合物とか
らなる、いわゆるチーグラー・ナッタ触媒を用いオレフ
ィンを重合することによって得られることはよく知られ
ている。そしてこのような触媒を用いて、高立体規則性
の結晶性ポリオレフィンを高重合活性で得る方法が、た
とえば、特開昭61-209207号公報、特開昭62-104810号公
報、特開昭62-104811号公報、特開昭62-104812号公報、
特開昭62-104813号公報、特開平1-311106号公報、特開
平1-318011号公報、特開平2-166104号公報などに開示さ
れている。
【0003】このような高立体規則性の結晶性ポリプロ
ピレンは、剛性が高く、一般に高い熱変形温度、融点、
結晶化温度を有するため、優れた耐熱性を示し、結晶化
速度が速く、透明性が高いなどの優れた性質を示す。そ
のため、容器、フィルム、繊維などの種々の用途に好適
に用いられている。
【0004】近年、ポリプロピレンに対する物性の要求
は益々厳しくなってきており、さらに優れた特性を有す
るポリプロピレン樹脂製成形体の出現が望まれている。
【0005】
【発明の目的】本発明は、上記のような従来技術に鑑み
てなされたものであって、強度および伸度に優れたポリ
プロピレン製繊維を提供することを目的としている。
【0006】
【発明の概要】本発明に係るポリプロピレン製繊維は、
(1) 230℃、2.16kg荷重下で測定されるメルト
フローレートが0.05〜50g/10分の範囲にあり、
(2) 示差走査型熱量計により測定される吸熱曲線の最大
ピーク位置の温度が130〜170℃の範囲にあり、
(3) 13C−NMRにより測定されるペンタッドアイソタ
クティシティーが80〜100%の範囲にあり、(4) ゲ
ルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定され
る分子量分布(Mw/Mn)が1.5〜3.5の範囲に
あり、(5) 室温デカン可溶成分が1.5重量%以下であ
るポリプロピレンを熱成形して得られることを特徴とし
ている。
【0007】本発明では、前記ポリプロピレンは、メタ
ロセン触媒を用いて製造されたものであることが好まし
い。
【0008】
【発明の具体的説明】以下、本発明に係るポリプロピレ
ン製繊維について具体的に説明する。本発明に係る繊維
の材料となるポリプロピレンは、プロピレン単独重合体
またはプロピレンと炭素原子数が4〜20のα−オレフ
ィンとの共重合体である。ここで、炭素原子数が4〜2
0のα−オレフィンとしては、1-ブテン、1-ペンテン、
1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、1-オクテン、1-デ
セン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、
1-オクタデセン、1-エイコセンなどが挙げられ、炭素原
子数が4〜10のα−オレフィンが好ましい。これらの
α−オレフィンは、プロピレンとランダム共重合体を形
成してもよく、また、ブロック共重合体を形成してもよ
い。これらのα−オレフィンから導かれる構成単位は、
ポリプロピレン中に5%以下、好ましくは2%以下の割
合で含んでいてもよい。
【0009】本発明で用いられるポリプロピレンは、下
記(1) 〜(5) の要件を満たしている。 (1) 230℃、2.16kg荷重下で測定されるメルト
フローレート(MFR)は、通常0.05〜50g/10
分、好ましくは0.1〜30g/10分の範囲にある。M
FRは、ASTM D 1238に準拠して230℃、
荷重2.16kgの条件で測定される。 (2) 示差走査型熱量計(DSC)により測定される吸熱
曲線の最大ピーク位置の温度(Tm)は、通常130〜
170℃、好ましくは135〜165℃、より好ましく
は138〜160℃の範囲にある。 (3) ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GP
C)を用いて測定した分子量分布の指標(Mw/Mn;
ただしMw:重量平均分子量、Mn:数平均分子量)が
1.5〜3.5、好ましくは2〜3の範囲にあることが
望ましい。
【0010】なお、エチレン系共重合体の分子量分布
(Mw/Mn)は、ミリポア社製GPC−150Cを用
い、以下のように測定した。分離カラムは、TSK G
NH HTであり、カラムサイズは直径72mm、長さ
600mmであり、カラム温度は140℃とし、移動相
にはo-ジクロロベンゼン(和光純薬工業)および酸化防
止剤としてBHT(武田薬品)0.025重量%を用
い、1.0ml/分で移動させ、試料濃度は0.1重量
%とし、試料注入量は500マイクロリットルとし、検
出器として示差屈折計を用いた。標準ポリスチレンは、
分子量がMw<1000およびMw>4×106 につい
ては東ソー社製を用い、1000<Mw<4×106
ついてはプレッシャーケミカル社製を用いた。 (4) 13C−NMRにより測定されるペンタッドアイソタ
クティシティー(mmmm分率)は、通常80〜10
0、好ましくは85〜99.5の範囲にある。
【0011】mmmm分率は、13C−NMRスペクトル
におけるPmmmm(プロピレン単位が5単位連続してイソ
タクチック結合した部位における第3単位目のメチル基
に由来する吸収強度)およびPW (プロピレン単位の全
メチル基に由来する吸収強度)の吸収強度から下記式に
より求められる。
【0012】 mmmm分率(%)=(Pmmmm/PW )×100 NMR測定は、たとえば次のようにして行われる。すな
わち、試料0.35gをヘキサクロロブタジエン2.0
mlに加熱溶解させる。この溶液をグラスフィルター
(G2)で濾過した後、重水素化ベンゼン0.5mlを
加え、内径10mmのNMRチューブに装入する。そし
て日本電子(株)製GX−500型NMR測定装置を用
い、120℃で13C−NMR測定を行う。積算回数は、
10,000回以上とする。 (5) 室温デカン可溶成分の含有割合は、1.5重量%以
下、好ましくは1.0重量%以下である。
【0013】室温n-デカン不溶部および室温n-デカン可
溶部は以下のようにして求められる。すなわち、ガラス
製二重管式恒温槽中のn-デカン約500ml中に、試料
約2gを精秤して入れ140℃で約1時間攪拌すること
により完全に溶解させる。その後、溶液の温度を攪拌下
で緩やかに室温まで降温する。溶液の温度が一定になっ
た後、一昼夜攪拌を続け、パウダー状のn-デカン不溶部
をグラスフィルタで濾別する。一方濾液を過剰のアセト
ン中に入れ、沈澱してきたn-デカン可溶部をグラスフィ
ルタで濾別する。パウダ状のn-デカン不溶部は約500
mlのn-デカンに約140℃で完全に溶解した後、過剰
のアセトン中で再沈澱させて濾別する。このようにして
分別されたn-デカン不溶部とn-デカン可溶部とを、それ
ぞれ約80℃の真空乾燥機において減圧下一昼夜乾燥
後、精秤する。
【0014】このような特性を有するポリプロピレン
は、種々の方法により製造することができるが、たとえ
ば、固体状チタン触媒成分と有機金属化合物触媒成分と
から形成される触媒、もしくはこれら両成分および電子
供与体から形成される高活性チタン触媒、またはメタロ
セン化合物とアルミノキサンなどとから形成される触媒
を用いて製造することができる。本発明では、ポリプロ
ピレンは、メタロセン触媒を用いて製造されたものであ
ることが好ましく、特に下記のようなメタロセン触媒を
用いて製造されたものであることが好ましい。
【0015】本発明で用いられるポリプロピレンを製造
する際に好適に用いられるメタロセン触媒は、周期律表
第4族から選ばれる遷移金属のメタロセン化合物と、有
機アルミニウムオキシ化合物および/またはイオン化イ
オン性化合物とからなる。
【0016】メタロセン触媒を形成する周期律表第4族
から選ばれる遷移金属のメタロセン化合物は、具体的に
は、次式(I)で表される。 MLx … (I) 式中、Mは周期律表第4族から選ばれる遷移金属であ
り、具体的にはジルコニウム、チタンまたはハフニウム
である。xは遷移金属Mの原子価を示し、遷移金属に配
位する配位子Lの個数を示す。
【0017】Lは遷移金属に配位する配位子であり、こ
れらのうち少なくとも1個の配位子Lは、シクロペンタ
ジエニル基、インデニル基、4,5,6,7-テトラヒドロイン
デニル基、フルオレニル基などのシクロペンタジエニル
骨格を有する配位子であり、このシクロペンタジエニル
骨格を有する配位子は、アルキル基、シクロアルキル
基、トリアルキルシリル基、ハロゲン原子などの置換基
を有していてもよい。
【0018】該メタロセン化合物が配位子Lとしてシク
ロペンタジエニル骨格を有する基を2個以上有する場合
には、そのうち2個のシクロペンタジエニル骨格を有す
る基同士は、アルキレン基、置換アルキレン基、シリレ
ン基、置換シリレン基などの結合基を介して結合されて
いてもよい。
【0019】シクロペンタジエニル骨格を有する配位子
以外のLとしては、炭素原子数が1〜12の炭化水素
基、アルコキシ基、アリーロキシ基、スルホン酸含有基
(−SO3a 、但し、Ra はアルキル基、ハロゲン原
子で置換されたアルキル基、アリール基、ハロゲン原子
で置換されたアリール基またはアルキル基で置換された
アリール基である。)、ハロゲン原子、水素原子などが
挙げられる。
【0020】以下に、Mがジルコニウムであり、かつシ
クロペンタジエニル骨格を有する配位子を2個含むメタ
ロセン化合物を例示する。ビス(シクロペンタジエニ
ル)ジルコニウムモノクロリドモノハイドライド、ビス
(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビ
ス(1-メチル-3-ブチルシクロペンタジエニル)ジルコ
ニウムビス(トリフルオロメタンスルホナト)、ビス
(1,3-ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジ
クロリド、エチレン-ビス(インデニル)ジメチルジル
コニウム、エチレン-ビス(インデニル)ジルコニウム
ジクロリド、イソプロピリデン(シクロペンタジエニル
-フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニル
シリレン-ビス(インデニル)ジルコニウムジクロリ
ド、メチルフェニルシリレン-ビス(インデニル)ジル
コニウムジクロリド、rac-エチレン-ビス(2-メチル-1-
インデニル)ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシ
リレン-ビス(2-メチル-1-インデニル)ジルコニウムジ
クロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス(4,7-ジメチル-1
-インデニル)ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチル
シリレン-ビス(2,4,7-トリメチル-1-インデニル)ジル
コニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス(2,4,
6-トリメチル-1-インデニル)ジルコニウムジクロリ
ド、rac-ジメチルシリレン-ビス(4-フェニル-1-インデ
ニル)ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン
-ビス(2-メチル-4-フェニル-1-インデニル)ジルコニ
ウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス(2-メチ
ル-4-(α-ナフチル)-1-インデニル)ジルコニウムジ
クロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス(2-メチル-4-
(β-ナフチル)-1-インデニル)ジルコニウムジクロリ
ド、rac-ジメチルシリレン-ビス(2-メチル-4-(1-アン
トリル)-1-インデニル)ジルコニウムジクロリドな
ど。
【0021】また、上記のような化合物においてジルコ
ニウム金属を、チタニウム金属、ハフニウム金属に置き
換えたメタロセン化合物を例示することもできる。また
本発明では、メタロセン化合物として下記一般式(II)
で示される遷移金属化合物を用いることもできる。
【0022】L2 2 2 … (II) M2 は、周期率表第4族またはランタニド系列の金属で
あり、L2 は、非局在化π結合基の誘導体であり、金属
2 活性サイトに拘束幾何形状を付与しており、Xは、
互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子もしくは
ハロゲン原子であるか、または20個以下の炭素原子、
ケイ素原子もしくはゲルマニウム原子を含有する炭化水
素基、シリル基もしくはゲルミル基である。
【0023】このような前記一般式(II)で示される化
合物のうちでは、下記一般式(III)で示される遷移金属
化合物が好ましい。
【0024】
【化1】
【0025】式中、M2 はチタン、ジルコニウムまたは
ハフニウムであり、Xは、上記と同じである。CpはM
2 にπ結合しており、かつ置換基Zを有する置換シクロ
ペンタジエニル基である。
【0026】Zは酸素、イオウ、ホウ素または周期率表
第14族の元素(たとえばケイ素、ゲルマニウムまたは
スズ)であり、Yは窒素、リン、酸素またはイオウを含
む配位子であり、ZとYとで縮合環を形成してもよい。
【0027】このような前記一般式(III)で示される
化合物としては、具体的に、(ジメチル(t-ブチルアミ
ド)(テトラメチル-η5-シクロペンタジエニル)シラ
ン)チタンジクロリド、((t-ブチルアミド)(テトラ
メチル-η5-シクロペンタジエニル)-1,2-エタンジイ
ル)チタンジクロリドなどが挙げられる。
【0028】上記のようなメタロセン化合物は、1種単
独でまたは2種以上組合わせて用いることができる。ま
た上記のようなメタロセン化合物は、粒子状担体に担持
させて用いることもできる。
【0029】このような粒子状担体としては、Si
2 、Al23 、B23 、MgO、ZrO2 、Ca
O、TiO2 、ZnO、SnO2 、BaO、ThOなど
の無機担体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ-1-
ブテン、ポリ4-メチル-1-ペンテン、スチレン-ジビニル
ベンゼン共重合体などの有機担体を用いることができ
る。これらの粒子状担体は、1種単独でまたは2種以上
組合わせて用いることができる。
【0030】次に、メタロセン触媒を形成する有機アル
ミニウムオキシ化合物およびイオン化イオン性化合物に
ついて説明する。有機アルミニウムオキシ化合物は、従
来公知のアルミノキサンであってもよく、また特開平2
−78687号公報に例示されているようなベンゼン不
溶性の有機アルミニウムオキシ化合物であってもよい。
【0031】なお有機アルミニウムオキシ化合物は、少
量のアルミニウム以外の金属の有機化合物成分を含有し
ていてもよい。イオン化イオン性化合物としては、ルイ
ス酸、イオン性化合物、ボラン化合物およびカルボラン
化合物を例示することができる。
【0032】ルイス酸としては、BR3 (式中、Rはフ
ッ素原子、メチル基、トリフルオロメチル基などの置換
基を有していてもよいフェニル基またはフッ素原子であ
る。)で示される化合物が挙げられ、たとえばトルフル
オロボロン、トリフェニルボロン、トリス(4-フルオロ
フェニル)ボロン、トリス(3,5-ジフルオロフェニル)
ボロン、トリス(4-フルオロメチルフェニル)ボロン、
トリス(ペンタフルオロフェニル)ボロン、トリス(p-
トリル)ボロン、トリス(o-トリル)ボロン、トリス
(3,5-ジメチルフェニル)ボロンなどが挙げられる。
【0033】イオン性化合物としては、トリアルキル置
換アンモニウム塩、N,N-ジアルキルアニリニウム塩、ジ
アルキルアンモニウム塩、トリアリールホスフォニウム
塩などを挙げることができる。具体的に、トリアルキル
置換アンモニウム塩としては、たとえばトリエチルアン
モニウムテトラ(フェニル)ホウ素、トリプロピルアン
モニウムテトラ(フェニル)ホウ素、トリ(n-ブチル)
アンモニウムテトラ(フェニル)ホウ素などが挙げられ
る。ジアルキルアンモニウム塩としては、たとえばジ
(1-プロピル)アンモニウムテトラ(ペンタフルオロフ
ェニル)ホウ素、ジシクロヘキシルアンモニウムテトラ
(フェニル)ホウ素などが挙げられる。さらにイオン性
化合物として、トリフェニルカルベニウムテトラキス
(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N-ジメチルア
ニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレ
ート、フェロセニウムテトラ(ペンタフルオロフェニ
ル)ボレートなどを挙げることもできる。
【0034】ボラン化合物としては、デカボラン(1
4)、ビス〔トリ(n-ブチル)アンモニウム〕ノナボレ
ート、ビス〔トリ(n-ブチル)アンモニウム〕デカボレ
ート、ビス〔トリ(n-ブチル)アンモニウム〕ビス(ド
デカハイドライドドデカボレート)ニッケル酸塩(III)
などの金属ボランアニオンの塩などが挙げられる。
【0035】カルボラン化合物としては、4-カルバノナ
ボラン(14)、1,3-ジカルバノナボラン(13)、ビ
ス〔トリ(n-ブチル)アンモニウム〕ビス(ウンデカハ
イドライド-7-カルバウンデカボレート)ニッケル酸塩
(IV)などの金属カルボランアニオンの塩などが挙げら
れる。
【0036】上記のようなイオン化イオン性化合物は、
1種単独でまたは2種以上組合わせて用いることができ
る。前記有機アルミニウムオキシ化合物またはイオン化
イオン性化合物は、上述した粒子状担体に担持させて用
いることもできる。
【0037】また触媒を形成するに際しては、有機アル
ミニウムオキシ化合物またはイオン化イオン性化合物と
ともに以下のような有機アルミニウム化合物を用いても
よい。
【0038】有機アルミニウム化合物としては、分子内
に少なくとも1個のAl−炭素結合を有する化合物が利
用できる。このような化合物としては、たとえば下記一
般式で表される有機アルミニウム化合物が挙げられる。
【0039】(R1 m Al(O(R2 ))npq (式中、R1 およびR2 は、互いに同一でも異なってい
てもよく、炭素原子数が通常1〜15、好ましくは1〜
4の炭化水素基を示し、Xはハロゲン原子を示し、mは
0<m≦3、nは0≦n<3、pは0≦p<3、qは0
≦q<3を満たす数であって、しかも、m+n+p+q
=3である。) 本発明で用いられるポリプロピレンは、上記のようなメ
タロセン触媒の存在下に常法に従い、プロピレンを単独
重合させるか、またはプロピレンと少量の炭素原子数が
4〜20のα−オレフィンとを共重合させることにより
製造することができる。
【0040】本発明に係るポリプロピレン製繊維は、た
とえば、溶融したポリプロピレンを、紡糸口金を通して
押出すことにより製造することができる。このようにし
て得られた繊維は、さらに延伸処理してもよい。この延
伸の程度は、たとえばポリプロピレンに少なくとも一軸
方向の分子配向が有効に付与される程度に行えばよく、
延伸倍率は、通常5〜10倍である。このような繊維
(モノフィラメント、マルチフィラメント、フラットヤ
ーン)は、強度および伸度に優れている。
【0041】本発明のポリプロピレン製繊維には、本発
明の目的を損なわない範囲で、耐候性安定剤、耐熱安定
剤、帯電防止剤、スリップ防止剤、アンチブロッキング
剤、防曇剤、滑剤、顔料、染料、核剤、可塑剤、老化防
止剤、塩酸吸収剤、酸化防止剤等の添加剤が必要に応じ
て配合されていてもよい。
【0042】
【発明の効果】本発明に係るポリプロピレン製繊維は、
強度および伸度に優れている。
【0043】
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体
的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるも
のではない。
【0044】なお実施例において、強度、伸度は、JI
S L1013に準拠して行なった。 つかみ間隔:500mm 引取速度:500mm/min. 温度:23℃
【0045】
【実施例1〜6】表1に記載したポリプロピレンを用い
て、以下の条件でモノフィラメント、フラットヤーンお
よびマルチフィラメントを成形し、各物性を測定した。
【0046】モノフィラメント 成形機:ユニプラス40mmφ ダイ:1.0mmφ×30H(L/D=80) スクリュー:フルフライト、L/D=26、=2.9 スクリーンメッシュ:80×120×150×150×
80 成形温度:C1/C2/C3/H/AD/D=190/
220/240/240/240/240(℃) エアーギャップ:50mm 冷却槽温度:35℃ 延伸温度:100℃ 繊度:400d(デニール) 引取速度:120mm/分フラットヤーン 成形機:No.32号機、EXTモダン65mmφ、ス
クリュー FL L/D=25、ダイス 300mmφ
筋入り、空冷 延伸熱板:1st、2nd、3rd=100/120/
10 繊度:1500d、6.5mm幅 成形温度:C1/C2/C3/H/D1/D2=165
/225/245/250/260/230(℃)マルチフィラメント 押出機:50mmφ 成形温度 260℃ C1/C2/C3/M/D=220/260/270/
260/260(℃)
【0047】
【表1】

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(1) 230℃、2.16kg荷重下で測定
    されるメルトフローレートが0.05〜50g/10分の
    範囲にあり、(2) 示差走査型熱量計により測定される吸
    熱曲線の最大ピーク位置の温度が130〜170℃の範
    囲にあり、(3) 13C−NMRにより測定されるメソペン
    タッドアイソタクティシティーが80〜100%の範囲
    にあり、(4) ゲルパーミエーションクロマトグラフィー
    により測定される分子量分布(Mw/Mn)が1.5〜
    3.5の範囲にあり、(5) 室温デカン可溶成分が1.5
    重量%以下であるポリプロピレンを熱成形して得られる
    ことを特徴とするポリプロピレン製繊維。
  2. 【請求項2】前記ポリプロピレンは、メタロセン触媒を
    用いて製造されたものである請求項1に記載のポリプロ
    ピレン製繊維。
JP35075496A 1996-12-27 1996-12-27 ポリプロピレン製繊維 Pending JPH10195714A (ja)

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