JPS5841908A - 高強力モノフイラメントの製造方法 - Google Patents

高強力モノフイラメントの製造方法

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JPS5841908A
JPS5841908A JP56138316A JP13831681A JPS5841908A JP S5841908 A JPS5841908 A JP S5841908A JP 56138316 A JP56138316 A JP 56138316A JP 13831681 A JP13831681 A JP 13831681A JP S5841908 A JPS5841908 A JP S5841908A
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亀井　良祐
Toyoaki Tanaka
豊秋 田中
Takeshi Sano
毅 佐野
Masataka Kotani
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    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/12—Stretch-spinning methods
    • D01D5/16—Stretch-spinning methods using rollers, or like mechanical devices, e.g. snubbing pins
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/02—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D01F6/04—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyolefins

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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】 本発嬰は溶融紡糸砥伸法による高強力モノフィラメント
の製造方法に関する。
従来、ポリエチレン娑ノフィラメントは、密度が１よシ
低い為特に水産質材用繊維として需要が大きい。しかし
、ポリエチレンを溶融紡糸し１段又は多段延伸して得ら
れるモノフィラメントは引張強度７〜ａｔ／ｄ程度であ
シ、この程度の引張強度では、高強力を必要とされる場
合には不向きであった。たとえば、石油掘削船の曳航ロ
ープとしては、現在ワイヤーロープと編部ナイロンロー
プが用いられているが、いずれも曳航中に水沈する為、
負荷張力が大きくなる他、曳航速度に限界があり、仮に
、前記モノフィラメントを用いると、直径約１５０％の
ロープという計算になシ、およそ非現実的な太いロープ
になってしまう。従って上記のような欠点を有しながら
も、強度を要するロープには、ナイロンやワイヤーが用
いられており、ポリエチレンの強力糸の出現が望まれて
いた。
例えば、分子量の高いポリエチレンから強力糸が得られ
ることは示唆されており、種々の試みがなされているが
、未だ実用に供しうるような技術は完成されていないの
が実状である。
本発明者らは、かかる事情に鑑み鋭意検討した結果、特
定の分子量を有するポリエチレンを、特定の条件で成形
することによシ、従来にない高強力モノフイラメントが
製造できることを見出し本発明を完成した。即ち、本発
明は、メルトインデックスＯ，１〜０．９　ｆ　／　１
０　ｍｉｎで、ノ・イロードメルトインデックス／メル
トインデックス比（ＨＬＭＩ／ＭＩ）が４０以下なるポ
リエチレンを、ノズルシェアレートが１５０〜９００５
ｅｃ−’で浴融押出し、該押出物を延伸することを特徴
とする高強力モノフィラメントの製造方法にある。
本発明に用いられるポリエチレンは、メルトインデック
スが０．１〜０．９　ｆ　７１０　ｍｉｎの範囲にある
ことが重要であシ、０．１　ｔ７１０ｍ１ｎ未満だと紡
糸時にメルトフラクチ　アが出やすく、延伸性が悪く、
白化開始倍率が低くなり、高倍率延伸ができず、結果的
に該モノフィラメントが十分高強度に至らない。又、０
．９　ｔ７１０　ｍｉｎを越えると、処伸性の問題はな
くカリ、高倍率姑伸が可能であるが該モノフィラメント
の強度は不十分である。
該ポリエチレンは同時に、ハイロードメルトインデック
ス／メルトインデックスが４０以下にあることが重要で
アシ、４０を越えると該モノフィラメントの十分な直線
強度、結節強度が得られないばかシでなく、曳糸性が低
下し成形の際、繊度を変更する度にその繊度に合ったノ
ズル径のノズルに変更しなければノズル下で糸切れをす
るという問題もある。この為本発明で使用しうるポリエ
チレンは、メルトインデックス０．１〜０．９ｆ／１０
ｍ　ｉ　ｎでハイロードメルトインデックス／メルトイ
ンデックス４０以下であることが必要である。なお、ポ
リエチレンとしては、成形性、強度から中高密度ポリエ
チレンが好ましい。かかる樹脂は、エチレンの単独重合
体もしくは異種モノマーとの共重合体であっても良く、
又、必要に応じて、耐熱安定剤、耐候安定剤、滑剤、艷
消剤、顔料、難燃剤、発泡剤等を含んでいてもよい。
溶融紡糸段階で、使用するノズルとしては、任意のもの
で良いが、特にノズルシェアレートが１５０〜９００　
ｓｅｃ　　で溶融押出することか好ましい。ノズルシェ
アレートが９００　ｓｅｃ　　を越えると・メルトフラ
クチュアが発生しやすくなる他に、長時間運転時に紡糸
口にメヤニが多発し、それらが原因でノズル下での糸切
れが多くなる。１又、１ｓ　ｏ　＠ｅｃ　　未満になる
と、紡糸圧が小さくなり、押出量のバラツキとなって現
われ、製品の繊度ムラを引き起こす。ノズル断面形状は
、任意で良いが、好ましくは、ノズル断面積が０．５０
３〜３．１４簡２、ノズル形状が偏平比１．１〜１．６
の楕円形である。このようなノズルシェアレートを保持
することによって、成形性、表面状態に優れた高強力モ
ノフィラメントを得ることができる。
又、溶融紡糸時に用いる押出スクリューとしては・任意
のもので良いが、特に浴融押出用スクリューのメタリン
グ部の溝深さｈｍが０．１５７　Ｄ　’°７１９〜０．
２６９　Ｄ　０°７１９ＩＩＩＩ１１（但しＤは押出機
口径〔論〕）であることが好ましい。溝深さｈｍが０．
１５７　Ｄ　０Ｊ１９未満だと、生産量が低くなる上に
樹脂発熱が起こシ、それが原因で、糸ゆれや発煙の成形
上の問題が生じ、フィラメントの粉ふき１毛羽だち等の
徨々の物性低下を引き起こす。又、０．２６９Ｄ’°７
１９を越えると、混練度が低下することによって、色ム
シや痣伸切れが起こる。
ノズルより押出された樹脂は、通常冷却水槽中を通過さ
せ、あるいは、必要に応じて処理浴を用いて固化させ、
原糸を作シ、これを最適な温度で高倍率延伸を行なう。
高倍率延伸は、一段で湿式であっても良いし、加熱ロー
ル方式、熱板式、加熱空気浴式を用いても良く、又、こ
れらのいずれの組合せによる多段延伸であってもよい。
％Ｋ、ネッキング変形を伴なう延伸時の変形を５０ｍ１
ｎ””以下で延伸し、ネッキング変形完了後の延伸時の
変形速度を２０　ｍ１ｎ−’以下で多段延伸すると好ま
しい結果を得ることができる。但し、延伸時の変Ｌｉ：
第　段有効延伸距離〔、〕 ｖｉ：第　段延伸時のフィラメント送出線速度〔ｍ・７
ｍ１ｎ） Ｖｉ＋ｌ　：第　段延伸時のフィラメント引取線速度〔
ｍ／ｍ１ｎ〕 この場合、ネッキング変形を伴なう延伸時の変形速度を
５０　ｍ１ｎ−’を越えると、フィラメント内部にボイ
ドが発生し、糸表面が白濁したり、砥伸切が多くなる。
又、ネッキング変形完了後の延伸時の変形速度を２０　
ｍ１ｎ−’を越えて多段延伸すると、やはり延伸切が多
発し、十分に高倍率延伸ができない。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
倍低く力る様に設定し、延伸温度としてはネッキング変
形を伴なうネック延伸時の延伸温度を１００℃以下で延
伸し、ネッキング変形完了後の延伸温度を１００’Ｃ以
上で多段延伸することが適□当である・ 本発明によれば、実施例にも示す如く多段延伸法によっ
て引張強度１１〜１５　ｔ　／　ｄ　、結節強度３〜５
ｔ／ｄの高強力モノフィラメントの製造が可能となシ、
従来のポリエチレンモノフィラメントの強度を向上させ
るばかりでなく、これから加工されるロープ、漁網等の
軽量化、省資源の効果を伴なって、ナイロンロープや、
ワイヤーロープの代替が十分可能となる。特に、大型船
舶用ロープ分野（ホーサー、タグロープｅｌｃ　）にお
いて。
強度が十分あり、水に浮く、軽い、Ｉｒｌ摩耗、向１候
性に優れる等、数々の効果を発揮する。
次に実施例、比較例を挙げて本発明につき詳細に説明す
る。
実施例１〜４　比較例１〜７ ステアリン酸亜鉛０．５％、２．６−ジー第三級ブチル
−４−メチルフェノール０．１％、ステアリン酸カルシ
ウム０．１　％　、ジミリスチルチオジブロピオネー）
　０．０５　％を含む高密度ポリエチレンを第１表に示
す条件で、溶融押出し水冷後、延伸してモノフィラメン
トを製造した。得られた結果は第１表に示す通シである
。なお下記条件は各実施例、各比較例とも共通である。
又、延伸は可能な限り、高倍率延伸を行なりｆｃｏ 押　　出　　機　：４０％　φ　、　Ｌ／Ｄ＝２４スク
リエウ：圧縮比３．２ プレーカープレート：２．０　φ×８６Ｈスクリーンバ
ック：　　８０．１０Ｇ、１５０．１５０．１００メツ
シユ計５枚 ノズルホール数　コ４０木取シ 押出機温度（℃）：　０．　１６０　　０２２５０　０
３２９０Ｄ　　　２９０　　　　Ｄ２２９０ エアーギャップ　＝　５の 紡糸速度（高速側）　　：　　１１０　ｍｌ　ｍｉｎモ
ノフィラメント物性測定方法： ＪＩ８　　Ｌ１０７０　　１０７３ による。ただし、 チャック間　３０ｃｒｎ　　引張速度　３０　ｃｒｎ／
　ｍ　ｉ　ｎ室　　温　　　　　２０℃　　　湿　　度
　　　　６０　チ第１表の脚注 （１）　　ノズルシェアレート （２）肌荒れ度 目視の５段表示 １、　非常に良好　　　２．　良好 ３、　延伸可能限界　　４．　肌荒れ ５、　非常に肌荒れ （３）　　ノズル下糸切れ本数 １５時間紡糸中のノズル下での糸切れ本数。
（４）延伸性 １．５時間延伸う／ニング中切れた本数。
比較例１では、Ｈ，Ｌ、Ｍ、Ｌ　／　Ｍ、Ｉが４０を越
えるため、十分な直線強度、結節強度が得られないばか
シでなく、成形性がやや劣る。比較例２では、Ｍ、Ｉが
０．１未満のため、未延伸糸の肌荒れが生じ、延伸性も
非常に悪く、十分な製品が得られない。
比較例３では、Ｍ、Ｉが０．９り／　１０　ｍｉｎを越
えるため、延伸性は問題ないが、該モノフィラメントの
強度は十分でない。比較例４では、ノズルシェアレート
が９００を越えるため、肌荒れ度が悪く、紡糸口にメヤ
ニが発生する。この為−比較的、強度は出るが、ノズル
下の糸切れが多発し、生産性が悪い。比較例５では、溶
融押出用スクリューのメタリング部の溝深さｈｍが０．
１５７　Ｄ　０°７１９　（Ｄ＝＝４０　ｍ　）未満の
ため、樹脂温が異常に高くなり、糸ゆれが生じ、これが
第１原因となって、糸切れが多発し、最終的には延伸不
能となる。比較例６では、ネッキング変形を伴なう延伸
時の変形速度が５０ｍ＋ｎ　　を越えるため、糸表面が
やや白濁し、延伸切も生じ、製品強度も十分でない。比
較例７では、ネック延伸時の延伸温度が１００℃以下で
あるが、ネッキング変形完了後の延伸温度が１゜０℃未
満である為、糸表面が一部、白濁し、延伸切も多く、製
品強度も十分でない。
一方、実施例１〜４において、高強力モノフィラメント
の製造が可能である。
特許出願人　昭和電工株式会社

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）　　メルトインデックス０．１〜０．９ｆ７１０
    ｍｉｎで、ハイロードメルトインデックス／メルトイン
    デックス比が４０以下なるポリエチレンを、ノズルシェ
    アレートが１５０〜’１００　ｓｅｃ　’で溶融押出し
    、該押出物を延伸することを特徴とする高強力モノフィ
    ラメントの製造方法。
  2. （２）溶融押出用スクリューのメタリング部の溝深さｈ
    ｍが０．１５７　Ｄ　’°”　〜２６９　Ｄ　　　ｍで
    あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の高強
    力モノフィラメントの製造方法。 但し、Ｄは押出機口径〔観〕
  3. （３）　　ネッキング変形を伴なうネック延伸時の変形
    速度を５０　ｍａｎ　　以下で延伸し、ネッキング変形
    完了後の延伸時の変形速度を２０　ｍ１ｎ−１以下で多
    段延伸することを特徴とする特許請求の範囲第１項又は
    第２項記載の高強力フィラメントの製造方法。 ＬＩ：第　段有効延伸距離［ｍ） ■＋：第　段延伸時のフィラメント送出線速度〔ｍ／ｍ
    Ｉｎ〕 Ｖｉ＋１：第　段延伸時のフィラメント引取線速度（ｍ
    ／　ｍｉｎ］
  4. （４）　ネッキング変形を伴なうネック延伸時の延伸温
    度を１００℃以下で延伸し、ネッキング変形完了後の延
    伸温度を１００℃以上で多投延伸す。 ることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項記
    載のいずれかの高強力モノフィラメイトの製造方法。
JP56138316A 1981-01-26 1981-09-04 高強力モノフイラメントの製造方法 Granted JPS5841908A (ja)

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