JPS6352130B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6352130B2 JPS6352130B2 JP55062733A JP6273380A JPS6352130B2 JP S6352130 B2 JPS6352130 B2 JP S6352130B2 JP 55062733 A JP55062733 A JP 55062733A JP 6273380 A JP6273380 A JP 6273380A JP S6352130 B2 JPS6352130 B2 JP S6352130B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- strength
- axis
- cross
- moment
- inertia
- 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.)
- Expired
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- Artificial Filaments (AREA)
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
Description
本発明は熱可塑性樹脂の溶融紡糸延伸法による
モノフイラメントの製造方法に関する。さらに詳
しくは、特定の楕円形ノズルより溶融押出し延伸
することにより、高強力高結節強力フイラメント
を製造する方法に関する。従来、熱可塑性樹脂を
溶融紡糸し延伸して得られるモノフイラメントは
断面形状が真円のノズルとか長軸／短軸＝1.8〜
4.0で面積が3.14mm2以上の楕円ノズルを特殊配列
して（特公昭51−32724）押出し、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り、これを使用樹脂に
より最適な温度で３〜10倍の低倍率延伸を行なつ
て直線強度２ｇ／ｄ〜７ｇ／ｄの成品を得ていた
が、これをさらに高強力にするためには、11〜20
倍の高倍率で延伸する必要があり、この場合、直
線強度は上るが、結節強度は倍率と共に大巾に低
下する欠点があつた。又、高倍率延伸を行なう為
には、未延伸糸繊度が大きくなりこれがために、
冷却工程時に、フイラメント内部の熱収縮のズレ
により真空気泡が発生し、この気泡により延伸切
れが多発する問題があつた。 本発明者らは、これらの結節強度低下、延伸切
れ問題を解決し、高強力、高結節強力のバランス
のとれたモノフイラメントの製造方法の提供を目
的とし、鋭意検討した結果本発明に到達した。 即ち、熱可塑性樹脂を流路の断面積Ｓ、最大断
面２次モーメントＩ、長軸ａ、短軸ｂについて下
記式 0.503mm2≦Ｓ≦3.14mm2 0.09≦Ｉ／S2≦0.30、1.2≦ａ／ｂ≦1.6 を満足する断面をもつ楕円ノズルより溶融押出
し、該押出物を延伸することを特徴とするモノフ
イラメントの製造方法である。 但し、最大断面２次モーメントＩ＝max（Ix、
Iy）すなわち、図形の重心を通る主要軸ｘ軸
及びｙ軸に対する断面２次モーメントのいづ
れか大なるものをいう。 本発明で適用されるノズル断面形状は、特許請
求の範囲（断面積Ｓが0.503mm2〜3.14mm2、最大断
面２次モーメントＩが0.09S2mm4〜0.30S2mm4、長
軸ａと短軸ｂとの比ａ／ｂが1.2〜1.6）を満足す
る限り特に制限はないが、楕円型がよい。これ
は、複雑な断面形状になる程、ノズルの加工が難
かしくなり、又高価にもなるからである。ノズル
Ｌ／De〔Ｌ：ランド長（mm）De：
モノフイラメントの製造方法に関する。さらに詳
しくは、特定の楕円形ノズルより溶融押出し延伸
することにより、高強力高結節強力フイラメント
を製造する方法に関する。従来、熱可塑性樹脂を
溶融紡糸し延伸して得られるモノフイラメントは
断面形状が真円のノズルとか長軸／短軸＝1.8〜
4.0で面積が3.14mm2以上の楕円ノズルを特殊配列
して（特公昭51−32724）押出し、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り、これを使用樹脂に
より最適な温度で３〜10倍の低倍率延伸を行なつ
て直線強度２ｇ／ｄ〜７ｇ／ｄの成品を得ていた
が、これをさらに高強力にするためには、11〜20
倍の高倍率で延伸する必要があり、この場合、直
線強度は上るが、結節強度は倍率と共に大巾に低
下する欠点があつた。又、高倍率延伸を行なう為
には、未延伸糸繊度が大きくなりこれがために、
冷却工程時に、フイラメント内部の熱収縮のズレ
により真空気泡が発生し、この気泡により延伸切
れが多発する問題があつた。 本発明者らは、これらの結節強度低下、延伸切
れ問題を解決し、高強力、高結節強力のバランス
のとれたモノフイラメントの製造方法の提供を目
的とし、鋭意検討した結果本発明に到達した。 即ち、熱可塑性樹脂を流路の断面積Ｓ、最大断
面２次モーメントＩ、長軸ａ、短軸ｂについて下
記式 0.503mm2≦Ｓ≦3.14mm2 0.09≦Ｉ／S2≦0.30、1.2≦ａ／ｂ≦1.6 を満足する断面をもつ楕円ノズルより溶融押出
し、該押出物を延伸することを特徴とするモノフ
イラメントの製造方法である。 但し、最大断面２次モーメントＩ＝max（Ix、
Iy）すなわち、図形の重心を通る主要軸ｘ軸
及びｙ軸に対する断面２次モーメントのいづ
れか大なるものをいう。 本発明で適用されるノズル断面形状は、特許請
求の範囲（断面積Ｓが0.503mm2〜3.14mm2、最大断
面２次モーメントＩが0.09S2mm4〜0.30S2mm4、長
軸ａと短軸ｂとの比ａ／ｂが1.2〜1.6）を満足す
る限り特に制限はないが、楕円型がよい。これ
は、複雑な断面形状になる程、ノズルの加工が難
かしくなり、又高価にもなるからである。ノズル
Ｌ／De〔Ｌ：ランド長（mm）De：
【式】〕は10〜15が適
当であり、ランドの形状には特に制限はないが、
加工精度、コストの面からみてストレートが好ま
しい。ノズル孔配列は、断面図形の重心を通る主
要軸ｘ軸及びｙ軸に対する断面２次モーメントの
いづれか小さいものの軸が、ノズル孔円周に沿つ
ているものが好ましい。これの逆の配列にする
と、未延伸糸の冷却工程時の熱収縮のズレを解消
させる効果が小さくなるためである。この場合、
断面積Ｓが0.503mm2未満だと、ノズルの加工が真
円と比較して更に難しくなり、紡糸時にメルトフ
ラクチユアが出やすく、高倍率延伸ができない。
又、断面積Ｓが3.14mm2を越えると、紡糸圧力が低
く、結果的に吐出ムラが大きくなり、ノズル直下
で切れやすく収率が悪い。この為、断面積Ｓが
0.503mm2≦Ｓ≦3.14mm2満足しなければならない。
同時に、最大断面２次モーメントＩが0.09S2mm4
未満（通常、真円でＩ＝S2／4π＝0.0796S2mm4）だ と、未延伸糸に真空気泡が発生し、高倍率延伸が
できず、仮に高倍率延伸ができても延伸切れが多
発して収率が悪く、結節強度が低い。最大断面２
次モーメントＩが0.30S2mm4をこえると、これら
の問題は解決されるがモノフイラメントの形状に
薄い部分が起り延伸時に裂け易くまたロープ等の
加工が困難となるので適当ではない。 従つて、最大断面２次モーメントＩが、0.09S2
mm4≦Ｉ≦0.30S2mm4を満足することが必要であ
る。ＳおよびＩが上記条件を満たした場合であり
長軸ａ／短軸ｂの比が1.2〜1.6の楕円である限り
直線強度は高く、また、結節強度は、かなり高い
値を示しバランスのとれたモノフイラメントが得
られる。又、ドラフト比ｆ〔ｆ＝V1／V0、V0は
ノズル出口の押出線速度（ｍ／min）、V1は引取
線速度（ｍ／min）は1.00≦ｆ≦3.50にすべきで
あり（通常、真円で0.5〜1.5）、1.0未満では分子
配向が不十分のためか強度が上らず、3.5をこえ
ると、成形時、ノズル切れ、成品の白化等トラブ
ルが生じやすくなる為、ドラフト比ｆも、1.00≦
ｆ≦3.50を満足することが好ましい。 前述した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、原糸を作り、これを使用樹
脂により最適な温度で高倍率延伸を行なう。高倍
率延伸は、一段で湿式であつても良いし、加熱ロ
ール方式、熱板式、加熱空気浴式を用いても良
く、又、これらのいづれの組合せによる多段延伸
であつても良い。 延伸倍率は、出来上つた繊維状物質の直線強度
に最も重大な影響を与えるが、本発明の方法に於
て、高倍率延伸が可能となり、結果的に高強力フ
イラメントが得られる。又、結節強度は、同一延
伸倍率の比較では、30〜50％高く、伸度も大き
い。 本発明が適用される熱可塑性樹脂とは、溶融紡
糸可能なもの、例えば、ナイロン、ポリエステ
ル、ポリエチレン、ポリプロピレン等であれば特
に制限はないが、特に高密度ポリエチレンで、メ
ルトインデツクスが0.1ｇ／10min〜2.0ｇ／
10min、密度が0.950〜0.960ｇ／cm3位のものが好
ましい。かかる樹脂は、異種モノマーとの共重合
体であつても良く、又、必要に応じて、抗酸化
剤、滑剤、紫外線吸収剤、艷消剤、安定剤、着色
剤、発泡剤、難燃剤等を含んでいてもよい。 本発明によれば、従来の熱可塑性樹脂モノフイ
ラメントの強度をはるかに向上させることができ
るばかりでなく、糸切れのない安定生産（以下
“延伸性”と呼び、時間当りの糸切れ数で表わ
す。）が可能となる。又、これから加工されるロ
ープ漁網等の軽量化、省資源の効果もともなつて
多くの用途が期待できる。例えば、マンガンのよ
うな海底鉱物をロープに採鉱かごをつけて採取す
る場合、仮に100t強力のロープを必要とすれば、
従来の７ｇ／ｄ程度のモノフイラメントを用いる
と直径約15cmのロープという計算になり、およそ
非現実的な太いロープになるが、本発明によるモ
ノフイラメントの強度が仮に12ｇ／ｄとすれば
（実施例１〜２参照）、上記ロープの直径は約1/3
の５cmとなり実用可能なロープとなる。 以下に本発明を実施例、比較例を挙げてさらに
詳細に説明する。 実施例１〜２、比較例１〜６ メルトインデツクス0.45ｇ／10min、密度0.955
ｇ／cm3の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、多段延伸してモノフイラメ
ントを製造した。得られた結果は第１表に示す通
りである。なお下記条件は各実施例、各比較例と
も共通である。 押出機；40m／mφ、Ｌ／Ｄ＝24 スクリユウ；圧縮比3.2 ブレーカープレート；2.0φ×86H スクリーンパツク；80、100、120、150、100メ
ツシユ 計５枚 ノズルホール数；40本取り 押出機温度（℃）；C1160、C2250、C3290、
D1290、D2290 エアギヤツプ；５cm 冷却水槽温度；17℃ 延伸温度；第１段 100℃、湿式 第２段 115℃、加熱ロール 第３段 115℃、加熱ロール 第４段 120℃、加熱ロール モノフイラメント物性測定方法；JIS Ｌ
1070、1073による。ただし チヤツク間 30cm 引張強度 30cm／min 室温 20℃ 湿度 60％
加工精度、コストの面からみてストレートが好ま
しい。ノズル孔配列は、断面図形の重心を通る主
要軸ｘ軸及びｙ軸に対する断面２次モーメントの
いづれか小さいものの軸が、ノズル孔円周に沿つ
ているものが好ましい。これの逆の配列にする
と、未延伸糸の冷却工程時の熱収縮のズレを解消
させる効果が小さくなるためである。この場合、
断面積Ｓが0.503mm2未満だと、ノズルの加工が真
円と比較して更に難しくなり、紡糸時にメルトフ
ラクチユアが出やすく、高倍率延伸ができない。
又、断面積Ｓが3.14mm2を越えると、紡糸圧力が低
く、結果的に吐出ムラが大きくなり、ノズル直下
で切れやすく収率が悪い。この為、断面積Ｓが
0.503mm2≦Ｓ≦3.14mm2満足しなければならない。
同時に、最大断面２次モーメントＩが0.09S2mm4
未満（通常、真円でＩ＝S2／4π＝0.0796S2mm4）だ と、未延伸糸に真空気泡が発生し、高倍率延伸が
できず、仮に高倍率延伸ができても延伸切れが多
発して収率が悪く、結節強度が低い。最大断面２
次モーメントＩが0.30S2mm4をこえると、これら
の問題は解決されるがモノフイラメントの形状に
薄い部分が起り延伸時に裂け易くまたロープ等の
加工が困難となるので適当ではない。 従つて、最大断面２次モーメントＩが、0.09S2
mm4≦Ｉ≦0.30S2mm4を満足することが必要であ
る。ＳおよびＩが上記条件を満たした場合であり
長軸ａ／短軸ｂの比が1.2〜1.6の楕円である限り
直線強度は高く、また、結節強度は、かなり高い
値を示しバランスのとれたモノフイラメントが得
られる。又、ドラフト比ｆ〔ｆ＝V1／V0、V0は
ノズル出口の押出線速度（ｍ／min）、V1は引取
線速度（ｍ／min）は1.00≦ｆ≦3.50にすべきで
あり（通常、真円で0.5〜1.5）、1.0未満では分子
配向が不十分のためか強度が上らず、3.5をこえ
ると、成形時、ノズル切れ、成品の白化等トラブ
ルが生じやすくなる為、ドラフト比ｆも、1.00≦
ｆ≦3.50を満足することが好ましい。 前述した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、原糸を作り、これを使用樹
脂により最適な温度で高倍率延伸を行なう。高倍
率延伸は、一段で湿式であつても良いし、加熱ロ
ール方式、熱板式、加熱空気浴式を用いても良
く、又、これらのいづれの組合せによる多段延伸
であつても良い。 延伸倍率は、出来上つた繊維状物質の直線強度
に最も重大な影響を与えるが、本発明の方法に於
て、高倍率延伸が可能となり、結果的に高強力フ
イラメントが得られる。又、結節強度は、同一延
伸倍率の比較では、30〜50％高く、伸度も大き
い。 本発明が適用される熱可塑性樹脂とは、溶融紡
糸可能なもの、例えば、ナイロン、ポリエステ
ル、ポリエチレン、ポリプロピレン等であれば特
に制限はないが、特に高密度ポリエチレンで、メ
ルトインデツクスが0.1ｇ／10min〜2.0ｇ／
10min、密度が0.950〜0.960ｇ／cm3位のものが好
ましい。かかる樹脂は、異種モノマーとの共重合
体であつても良く、又、必要に応じて、抗酸化
剤、滑剤、紫外線吸収剤、艷消剤、安定剤、着色
剤、発泡剤、難燃剤等を含んでいてもよい。 本発明によれば、従来の熱可塑性樹脂モノフイ
ラメントの強度をはるかに向上させることができ
るばかりでなく、糸切れのない安定生産（以下
“延伸性”と呼び、時間当りの糸切れ数で表わ
す。）が可能となる。又、これから加工されるロ
ープ漁網等の軽量化、省資源の効果もともなつて
多くの用途が期待できる。例えば、マンガンのよ
うな海底鉱物をロープに採鉱かごをつけて採取す
る場合、仮に100t強力のロープを必要とすれば、
従来の７ｇ／ｄ程度のモノフイラメントを用いる
と直径約15cmのロープという計算になり、およそ
非現実的な太いロープになるが、本発明によるモ
ノフイラメントの強度が仮に12ｇ／ｄとすれば
（実施例１〜２参照）、上記ロープの直径は約1/3
の５cmとなり実用可能なロープとなる。 以下に本発明を実施例、比較例を挙げてさらに
詳細に説明する。 実施例１〜２、比較例１〜６ メルトインデツクス0.45ｇ／10min、密度0.955
ｇ／cm3の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、多段延伸してモノフイラメ
ントを製造した。得られた結果は第１表に示す通
りである。なお下記条件は各実施例、各比較例と
も共通である。 押出機；40m／mφ、Ｌ／Ｄ＝24 スクリユウ；圧縮比3.2 ブレーカープレート；2.0φ×86H スクリーンパツク；80、100、120、150、100メ
ツシユ 計５枚 ノズルホール数；40本取り 押出機温度（℃）；C1160、C2250、C3290、
D1290、D2290 エアギヤツプ；５cm 冷却水槽温度；17℃ 延伸温度；第１段 100℃、湿式 第２段 115℃、加熱ロール 第３段 115℃、加熱ロール 第４段 120℃、加熱ロール モノフイラメント物性測定方法；JIS Ｌ
1070、1073による。ただし チヤツク間 30cm 引張強度 30cm／min 室温 20℃ 湿度 60％
【表】
【表】
本発明の製造方法を用いれば延伸性が改良さ
れ、糸切れは皆無に近い状態になる。又、強度に
関しては、比較例１〜４は、いづれも、最大断面
２次モーメントが本条件を満たさず、比較例１で
は、ドラフトｆが低く、延伸倍率が上らないため
か、直線強度が低い。比較例２では、ドラフトｆ
は上るが、延伸倍率が上らず、やはり直線強度が
低い。比較例３では、最大断面２次モーメントＩ
が本条件を満たさないため、高倍率延伸が可能
で、直線強度は上るが、延伸性が非常に悪い。比
較例４は、やはり、最大断面２次モーメントＩが
本条件を満たさず、延伸性が悪い。比較例５は
Ｓ、Ｉ及びａ／ｂは満たされても長円であり、比
較例６はＳ及びＩは満たされてもａ／ｂが満たさ
れず、且つ亜鈴形であり、これら諸要件がすべて
満されていないためか高強力で且つ高結節強力の
モノフイラメントは得られない。実施例１〜２に
おいてはじめて、高強力、高結節強力モノフイラ
メントの安定生産が可能である。
れ、糸切れは皆無に近い状態になる。又、強度に
関しては、比較例１〜４は、いづれも、最大断面
２次モーメントが本条件を満たさず、比較例１で
は、ドラフトｆが低く、延伸倍率が上らないため
か、直線強度が低い。比較例２では、ドラフトｆ
は上るが、延伸倍率が上らず、やはり直線強度が
低い。比較例３では、最大断面２次モーメントＩ
が本条件を満たさないため、高倍率延伸が可能
で、直線強度は上るが、延伸性が非常に悪い。比
較例４は、やはり、最大断面２次モーメントＩが
本条件を満たさず、延伸性が悪い。比較例５は
Ｓ、Ｉ及びａ／ｂは満たされても長円であり、比
較例６はＳ及びＩは満たされてもａ／ｂが満たさ
れず、且つ亜鈴形であり、これら諸要件がすべて
満されていないためか高強力で且つ高結節強力の
モノフイラメントは得られない。実施例１〜２に
おいてはじめて、高強力、高結節強力モノフイラ
メントの安定生産が可能である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 熱可塑性樹脂を流路の断面積Ｓ、最大断面２
次モーメント及び長軸ａと短軸ｂとの比につい
て下記式 0.503mm2≦Ｓ≦3.14mm2 0.09≦Ｉ／S2≦0.30、1.2≦ａ／ｂ≦1.6 を満足する断面をもつ楕円ノズルより溶融押出
し、該押出物を延伸することを特徴とするモノフ
イラメントの製造方法。 但し、最大断面２次モーメントＩ＝max（Ix、
Iy）すなわち、図形の重心を通る主要軸ｘ軸
及びｙ軸に対する断面２次モーメントのいず
れか大なるものをいう。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6273380A JPS56159310A (en) | 1980-05-14 | 1980-05-14 | Preparation of monofilament having high strength and knot strength |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6273380A JPS56159310A (en) | 1980-05-14 | 1980-05-14 | Preparation of monofilament having high strength and knot strength |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56159310A JPS56159310A (en) | 1981-12-08 |
| JPS6352130B2 true JPS6352130B2 (ja) | 1988-10-18 |
Family
ID=13208862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6273380A Granted JPS56159310A (en) | 1980-05-14 | 1980-05-14 | Preparation of monofilament having high strength and knot strength |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56159310A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2539673B2 (ja) * | 1988-09-03 | 1996-10-02 | 佶 橋本 | 回転ブラシ |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2528516A1 (de) * | 1974-07-05 | 1976-01-22 | Sandoz Ag | Neue galenische zubereitung |
-
1980
- 1980-05-14 JP JP6273380A patent/JPS56159310A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56159310A (en) | 1981-12-08 |
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