JPH0774280B2

JPH0774280B2 - ポリプロピレン一軸延伸成形物

Info

Publication number: JPH0774280B2
Application number: JP10344990A
Authority: JP
Inventors: 勝博宍倉; 浩之前原
Original assignee: Chisso Corp
Current assignee: JNC Corp
Priority date: 1990-04-19
Filing date: 1990-04-19
Publication date: 1995-08-09
Anticipated expiration: 2010-08-09
Also published as: JPH041234A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、ポリプロビレン一軸延伸成形物に関し、詳細
にはフラットヤーン，バンド等一軸延伸成形物の強度お
よび縦割れ性を改良した新規なポリプロピレン一軸延伸
成形物に関する。

〔従来の技術〕

ポリプロピレンよりなるフラットヤーン，バンド，テー
プ，モノフィラメント等の一軸延伸成形物は、機械的強
度が優れるので各種の袋物，クロスシート，ロープ，ネ
ット，結束材等の産業資材として広く使用されている。
このような一軸延伸成形物の強度を高める方法として
は、より高い分子量のポリプロピレンを用いてより高い
倍率で延伸する方法が試みられている。即ち一軸延伸成
形物は、延伸率の増大に伴って延伸方向に分子配向が起
こり、延伸方向の強度が発現向上するのである。しかし
ながらこれと同時に軸方向の強力は次第に減少する結
果、延伸方向に割れ目を生じて縦割れ現象を起こし易く
なるといつた大きな欠点がある。このように強度があっ
ても縦割れし易い一軸延伸物は、製品化に至るまでの整
経，撚り，偏織等の各工程や自動結束機による結束工程
等において、縦割れやケバ立ち等による強度の劣化が激
しく、一軸延伸物の強度の向上分が袋物，クロスシー
ト，ロープ，ネット，結束材等の最終製品としての強度
向上に十分に寄与出来ないのが現状である。

例えば、幅6mm繊度1500デニールで強度6g/d伸度21％程
度の比較的強度は高いが伸度の小さいポリプロピレンフ
ラットヤーンを、スルザー繊機のヨコ糸に使用してクロ
スシートに仕上げた場合、クロスシートのヨコ糸強度は
40〜50％程度に低下すると言われており、その場合ポリ
プロピレンフラットヤーンの実用強度は３〜3.6g/dしか
ないことになる。

従って一軸延伸物の実用時の価値を高めるには、延伸物
の強度向上と同時に縦割れしにくい性状にすることが必
須である。その改良としてより高い分子量のポリプロピ
レンを使用したり、その高分子量のポリプロピレンに炭
酸カルシウム，ゴム，エチレンプロピレン共重合体等を
添加した樹脂組成物を使用したり、或いはそれらの樹脂
組成物を使用して高倍率延伸化する方法等が提案されて
いる。ここに、高分子量のポリプロピレンを使用して押
出成形性及び延伸性を容易ならしめて、得られる一軸延
伸物の強力向上と縦割れ性を改良するには、まず第一に
均一な物性を有する未延伸原反を得て、次ぎに延伸性を
良好ならしめることが重要なことである。しかしながら
使用するポリプロピレンを単に高分子量化するだけで
は、溶融押し出し時の流動抵抗が大きくなり押出成形性
が悪化する。それを補うためより高い温度による押出成
形が必要となるのであるが、その高温押出化に伴ってポ
リプロピレンの熱劣化が進み得られる未延伸原又は変色
や表面が荒れたり結晶化度の不均一なものと成るため延
伸性が困難となり、結果的には延伸物の強力向上及び縦
割れ改良の期待が出来ない。また、炭酸カルシウム，ゴ
ム，エチレンプロピレン共重合体等を添加を添する方法
では縦割れ性の改良には不十分であり、更にこれらの添
加が強度の低下を来すといった問題がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、ポリプロピレン一軸延伸成形物の上記欠点に
鑑みて、強度の向上化と同時に縦割れ性を改良し、製品
に至るまでの二次工程或いは製品実用時における強度の
低下を抑制することのできる実用価値の高いポリプロピ
レン一軸延伸成形物を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者等は上記課題解決のため鋭意検討の結果、ポリ
プロピレン一軸延伸成形物の必要物性として強度と伸度
の両方が高い値でバランス化することが必要であり、そ
のためには（Ａ）高分子量のポリプロピレンの押出流動
性の向上化が必須と考え（Ｂ）特定の酸化防止剤（Ｃ）
特定の滑剤（Ｄ）特定の流動性補助剤とを配合した樹脂
組成物を用いて一軸延伸することにより、初期の目的が
達せられることを知り本発明を完成した。

即ち本発明は、（Ａ）結晶性ポリプロピレン100重量部
に対し、（Ｂ）ヒンダードフェノール系化合物0.10〜1.
0重量部、（Ｃ）脂肪酸アミド若しくは脂肪酸アミドと
金属石ケンとの混合物0.1〜2.0重量部、（Ｄ）シリコー
ンオイル0.01〜0.50重量部を配合してなるメルトフロー
レイト0.1〜1.0g/10minの樹脂組成物を、押出成形後、
一軸延伸してなることを特徴とするポリプロピレン一軸
延伸組成物を提供するにある。

本発明で使用する（Ａ）結晶性ポリプロピレンは、チー
グラー・ナッタ系触媒等を用い水素で分子量を調整しな
がらプロピレンを重合させて得られる通常のポリプロピ
レンであり、プロピレンの単独重合体或いはプロピレン
を主成分としこれとエチレン、ブテン−１等の他のα−
オレフィンとの共重合体のいずれであってもよいが、プ
ロピレンの単独重合体或いはコモノマーの極少ない共重
合体がより好ましい。

本発明における（Ｂ）ヒンダードフェノール系化合物と
しては、例えば（イ）2,6−ジ−ｔ−クレゾール、
（ロ）テトラキス〔メチレン（3,5−ジ−ｔ−ブチルヒ
ドロキシフェニル）ブロピオネート〕メタン、（ハ）1,
3,5トリメチル2,4,6トリス（3,5−ジ−ｔ−ブチルヒド
ロキシベンジル）ベンゼン、（ニ）1,3,5−トリス（3,5
ジ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）イソシアヌレー
ト等があげられるが、これらに限定されるものではな
い。

本発明で使用する（ｃ）脂肪酸アミド若しくは脂肪酸ア
ミドと金属石けんの混合物における脂肪族アミドとして
は、炭素数12〜24の脂肪酸アミドが好ましく用いられ
る。それらの具体例としては、パルミチン酸アミド，ス
テアリン酸アミド，オレイン酸アミド，リノール酸アミ
ド若しくはエルカ酸アミドを挙げることが出来、これら
は単独で若しくは２種以上混合して使用することが出来
る。金属石けんとしては、後述の高級脂肪酸とナトリウ
ム，カリウム若しくはリチウムのようなアルカリ金属、
若しくはマグネシウムのようなアルカリ土類金属との塩
を挙げることが出来る。該高級脂肪酸としては、ステア
リン酸若しくは12−ヒドロキシステアリン酸を挙げるこ
とが出来る。かかる金属石けんの具体例としては、ステ
アリン酸ナトリウム,12−ヒドロキシステアリン酸ナト
リウム，ステアリン酸カルシウム,12−ヒドロキシステ
アリン酸カルシウム，テアリン酸マグネシウム，ステア
リン酸亜鉛等を挙げることが出来る。

本発明で使用する（Ｄ）シリコーンオイルとしては、メ
チルシリコーンオイル，メチルフェニルシリコーンオイ
ル，有機変成シリコーンオイル等から選ばれるものでよ
いが、高温高圧下の押出時においてポリプロピレン樹脂
の溶融流動性を向上させて溶融押出温度の低下効果をよ
り発揮するため、潤滑性と耐熱性にすぐれたものが良
く、具体的には25℃での粘度が200〜1000センチストー
クス（以下CSt）の範囲のシリコーンオイルがより好ま
しい。

本発明で使用する樹脂組成物における前記の各添加剤の
配合量は、（Ａ）ポリプロピレン100重量部に対して
（Ｂ）ヒンダードフェノール系化合物0.1〜１重量部好
ましくは0.2〜0.5重量部（Ｃ）脂肪酸アミド若しくは脂
肪酸アミドと金属石けンとの混合物0.1〜２重量部、好
ましくは0.5〜1.5重量部（Ｄ）シリコーンオイル0.01〜
0.50重量部好ましくは0.03〜0.20重量部の範囲である。
上記の配合量に対し不足する場合は本発明の目的を十分
に達成することが出来ない。又上記の配合量を越えると
押出流動性の向上効果が飽和し、逆に樹脂組成物の価格
面に於いて高価となり好ましくない。

本発明で使用する樹脂組成物のメルトフローレイト（23
0℃、2.16kgf以下MFR）は0.1〜1.0g/10minであることが
必要である。MFRが1.0g/10minを超すと均質な未延伸原
反が容易に得られるようになり延伸も容易であるが、得
られる延伸物に十分な強度を与えることが出来ない。ま
たMFRが0.1未満であると溶融押出性が悪く、発熱やメル
トフラクチャーを起こし易く、劣化の無い均質な未延伸
原反が得られないため、延伸物の強力向上及び縦割れ性
の改良が期待出来ない。

本発明で使用する樹脂組成物は、（Ａ）結晶性ポリプロ
ピレンに上記（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）の各添加剤を上記の割
合で各々配合し混合することによって得られる。混合す
る方法は特に限定することなく通常の混練法が適用でき
る。例えば、ポリプロピレンの粉末又はペレットに各添
加剤を配合し、常温で予め混合した後押出機等で溶融混
練する方法が適当である。

尚本発明で使用する樹脂組成物には、前記の添加剤の他
必要に応じてポリオレフィンに使用されている紫外線吸
収剤・造核剤・顔料．艶消し剤等本発明の目的・効果を
損なわない範囲で添加することが出来る。

次に本発明のポリプロピレン一軸延伸成形物の製造方法
について説明する。前述の方法で得られた樹脂組成物を
原料とし、本発明のポリプロピレン一軸延伸成形物を製
造するが、その製造方法には特に制限はなく公知公用の
装置及び方法により行なうことが出来る。例えば本発明
の樹脂組成物を原料として溶融押し出し、フィルム，シ
ート，モノフィラメント等の未延伸原反を押出成形す
る。次いで該未延伸原反を一軸方向に延伸してフラット
ヤーン，テープ，モノフィラメント，或いはバンドを製
造することにより、本発明のポリプロピレン一軸延伸成
形物が得られる。

未延伸原反の押出成形は、通常使用されているフィル
ム，シート，モノフィラメント等の成形装置及び成形方
法、例えば円形スリットダイによるインフレーション成
形法,TダイによるＴダイ成形法，円形ノズルダイによる
防糸成形等を採用し、本発明の樹脂組成物を樹脂温度18
0〜300℃の温度で押出成形する。

インフレーション成形の場合、樹脂組成物を180〜300℃
で押出した後、空冷又は水冷により1.0〜1.5のブローア
ップ比でインフレーション膜を成形し、Ｔダイ成形の場
合は、樹脂組成物を180〜300℃で押出した後20〜80℃に
調節された水冷却又はロール冷却により膜を成形し、円
形ノズルダイによる防糸の場合は、樹脂組成物を180〜3
00℃で押出した後５〜80℃の水冷却によりフィラメント
を成形するのが望ましい。

上記のように押出成形して得られたフィルム，シート，
モノフィラメント等の未延伸原反を、適当な幅にスリッ
トし或いはスリットせずに、加熱ロール法，加熱空気浴
槽法等の公知の方で加熱しながら、回転速度の異なる二
組み以上のニップロール間において、長さ方向に１段又
は２段以上の多段延伸を行なうことができる。延伸条件
としては、ポリプロピレン樹脂を延伸加工する通常の延
伸温度及び延伸倍率でよい。具体的には、延伸温度は加
熱媒体の温度として70〜230℃，延伸倍率４〜15倍の範
囲でよいが、好ましくは延伸温度90〜200℃，延伸倍率
５〜10倍の範囲である。

ついで延伸された本発明のポリプロピレン一軸延伸成形
物は、延伸による歪みを除去して経時的収縮を防止する
等のため、公知の装置及び方法により緩和熱処理（アニ
ーリング）することが望ましい。

〔実施例及び比較例〕

実施例及び比較例により本発明を具体的に説明するが、
本発明はその要旨を越えない限り以下の例により限定さ
れるものではない。

尚実施例及び比較例により実施した評価法は次の方法に
よった。

（１）MFR :ASTM−D1238 条件Ｌ（２）ΔMFR:樹脂組成物のMFRと、その樹脂組成物を押
出成形した未延伸原反のMFRとの差であり、値が小さい
程ポリプロピレン樹脂組成物の溶融押出時における耐
熱，酸化安定性及び流動性が良いことを表す。

（３）引っ張り試験 :JIS Z1527−1976（測定環境：
・温度23±１℃・湿度50±３％）（４）縦割れ性：縦割れ性として一軸延伸物をスルザ
ー繊機で製織し、その後これを解織し、解織糸の引っ張
り試験を行い、残存強度及び強度保持率を求めることで
縦割れ性とした。

実施例１〜４（Ａ）MFR 0.40のプロピレン単独重合体粉末100重量部
に対し、（Ｂ）テトラキス［メチレン（3,5−ジ−ブチ
ルヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン0.03重
量部,2,6−ジ−ｔブチルクレゾール0.2重量部、2,4−ビ
ス（ノルマル−オクチルチオ）−６−（４−ヒドロキシ
−3,5−ジ−ブチルアミノ）−1,3,5−トリアジン0.1重
量部からなるヒンダードフェノール系化合物0.33重量
部、（Ｃ）エルカ酸アミド（日本油脂社製，商品名「ア
ルフローP10」とステアリン酸カルシウム２対８の混合
物0.40〜1.0重量部、（Ｄ）メチルフェニルポリシロキ
サン（東芝シリコン社製，商品名YF3918）0.05〜0.10重
量部を添加し、高速ミキサーで２分間混合した後、口径
40mmの押出機を用いて250℃の温度で溶融混練して、MFR
が0.43〜0.48のポリプロピレン樹脂組成物を得た。

これらのポリプロピレン樹脂組成物を用いて、口径40m
m,L/D26の押出機及び口径100mm,リップクリアランス1.0
mmのスパイラルダイを使用し、ダイス温度260℃にて空
冷法により各々のインフレーションフィルム（未延伸原
反）とした。

これらの未延伸原反をスリットして18mm幅のテープとし
た後、該テープを設定温度110℃のロール延伸機を用い
て６倍の延伸を行い、引き続き設定温度160℃の加熱空
気浴槽を通して緩和率10％のアニーリングをして約1500
デニールの各々のフラットヤーンを得た。続いて延伸倍
率6.5倍についても同様に実施した。

引き続きこれらのポリプロピレンフラットヤーンを緯糸
としてスルザー繊機に掛け15×15/インチの組織で製織
した。

この時の各々のポリプロピレン樹脂組成物の押出性と得
られたポリプロピレンフラットヤーンの特性及び製織後
解織した緯糸の残存強度及び強度保持率を実施例１〜４
として表１に示す。

実施例５（Ａ）MFR0.40のプロピレン単独重合体粉末100重量部に
対し、（Ｂ）テトラキス［メチレン3,5−ジ−ブチルヒ
ドロキシフェニル）プロピオネート］メタン0.10重量
部、2,6−ジ−ｔ−ブチルクレゾール0.25重量部、2,4−
ビス（ノルマル−オクチルチオ）−６−（４−ヒドロキ
シ−3,5−ジ−ブチルアミノ）−1,3,5−トリアジン0.15
重量部からなるヒンダードフェノール系化合物0.50重量
部、（Ｃ）エルカ酸アミド（日本油脂社製，商品名「ア
ルフローP10」とステアリン酸カルシウム２対８の混合
物0.20重量部，（Ｄ）メチルフェニルポリシロキサン
（東芝シリコン社製，商品名YF3918）0.1重量部を添加
し、高速ミキサーで２分間混合した後、口径40mmの押出
機を用いて250℃の温度で溶融混練して、MFRが0.44のポ
リプロピレン樹脂組成物を得た。

このポリプロピレン樹脂組成物を使用して、引き続き実
施例１と同様にしてインフレーションフィルムを得、延
伸及びアニールを実施した。

引き続きこのポリプロピレンフラットヤーンを緯糸とし
てスルザー織機に掛け15×15/インチの組織で製織し
た。

この時のポリプロピレン樹脂組成物の押出性と得られた
ポリプロピレンフラットヤーンの物性、及び性織後解織
した緯糸の残存強度及び強度保持率を実施例５として表
１に示す。

実施例６（Ａ）プロピレン単独重合体粉末のMFRを0.80とする以
外は、実施例１と同様にしてMFRが0.89のポリプロピレ
ン樹脂組成物を得た。このポリプロピレン樹脂組成物を
使用して引き続き実施例１と同様にしてインフレーショ
ンフィルムを得、延伸及びアニールを実施した。

この時のポリプロピレン樹脂組成物の押出性と得られた
ポリプロピレンフラットヤーンの物性、及び製織後解織
した緯糸の残存強度及び強度保持率を実施例６として表
１に示す。

比較例１〜３実施例１で使用したポリプロピレン組成物のうち、添加
剤（Ｂ）の配合率が不足，添加剤（Ｃ）の配合率が不
足，添加剤（Ｄ）の配合率が不足した各々のポリプロピ
レン配合物を高速ミキサーで２分間混合した後、口径40
mmの押出機を用いて250℃の温度で溶融混練して、MFRが
0.59〜0.62のポリプロピレン樹脂組成物を得た。

これらのポリプロピレン樹脂組成物を使用して、引き続
き実施例１と同様にしてインフレーションフィルムを
得、延伸及びアニールを実施した。

この時のポリプロピレン樹脂組成物の押出性と得られた
ポリプロピレンフラットヤーンの物性、及び製織後解織
した緯糸の残存強度及び強度保持率を比較例１〜３とし
て表２に示す。

比較例４〜６（Ａ）プロピレン単独重合体粉末のMFRを0.80とする以
外は、比較例１〜３と同様にして溶融混練して、MFRが
0.89〜0.93のポリプロピレン樹脂組成物を得た。

これらのポリプロピレン樹脂組成物を使用して、引き続
き実施例１と同様にしてインフレーションフィルムを
得、延伸及びアニールで実施した。

この時のポリプロピレン樹脂組成物の押出性と得られた
ポリプロピレンフラットヤーンの物性、及び製織後解織
した緯糸の残存強度及び強度保持率を比較例４〜６とし
て表２に示す。

比較例７（Ａ）プロピレン単独重合体粉末のMFRを1.63とする以
外は、実施例３と同様にして溶融混練して、MFRが1.72
のポリプロピレン樹脂組成物を得た。これらのポリプロ
ピレン樹脂組成物を使用して、引き続きダイス温度を24
0℃とする以外は実施例１と同様にしてインフレーショ
ンフィルム得、延伸及びアニールを実施した。

引き続きこのポリプロピレンフラットヤーンを緯糸とし
てスルザー織機に掛け15×15/インチの組織で製織し
た。この時のポリプロピレン樹脂組成物の押出性と得ら
れたポリプロピレンフラットヤーンの物性、及び製織後
解織した緯糸の残存強度及び強度保持率を比較例７とし
て表２に示す。

実施例より、本発明で使用される樹脂組成物は、溶融押
出時の負荷，圧力，ΔMFRが小さく押出性が優れ、得ら
れるポリプロピレン一軸延伸物のポリプロピレンフラッ
トヤーンは高い強度と高い伸度を保持していることが解
る。更にまた、解織後の強度保持率が大きく縦割れに性
に優れていることが解る。

〔本発明の作用及び効果〕

本発明のポリプロピレン一軸延伸物は、例えばポリプロ
ピレンフラットヤーンの場合、従来の樹脂組成物による
ポリプロピレンフラットヤーンに比べて特定の添加剤を
有する低メルトフローレイトの樹脂組成物を用いるの
で、高い強度の一軸延伸物でありながら、同時に高い伸
度を保持している。

この高い強度と高い伸度を同時に保持している一軸延伸
物なので、縦割れの起こりにくい優れた性質を有し、製
品化に至るまでの整経，撚り，偏織等の各工程におい
て、縦割れによる強度の劣化が抑制される。このため、
本発明のポリプロピレン一軸延伸物は、袋物，クロスシ
ート，ロープ，ネット，結束材等の最終製品に十分に寄
与されることが期待できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０８Ｌ 23/10 ＬＣＱ // Ｂ２９Ｋ 23:00 Ｂ２９Ｌ 7:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）結晶性ポリプロピレン100重量部に
対し、（Ｂ）ヒンダードフェノール系化合物0.10〜1.0
重量部、（Ｃ）脂肪酸アミド若しくは脂肪酸アミドと金
属石ケンとの混合物0.1〜2.0重量部、（Ｄ）シリコーン
オイル0.01〜0.50重量部を配合してなるメルトフローレ
イト0.1〜1.0g/10minの樹脂組成物を、押出成形後、一
軸延伸してなることを特徴とするポリプロピレン一軸延
伸成形物。