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BRPI0809279B1 - Polypropylene fiber, production method thereof, hydraulic composition, hydraulic and molded products, cable and fiber structures in shape form and composite material - Google Patents

Polypropylene fiber, production method thereof, hydraulic composition, hydraulic and molded products, cable and fiber structures in shape form and composite material Download PDF

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BRPI0809279B1
BRPI0809279B1 BRPI0809279-6A BRPI0809279A BRPI0809279B1 BR PI0809279 B1 BRPI0809279 B1 BR PI0809279B1 BR PI0809279 A BRPI0809279 A BR PI0809279A BR PI0809279 B1 BRPI0809279 B1 BR PI0809279B1
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BR
Brazil
Prior art keywords
fiber
polypropylene
polypropylene fiber
present
strength
Prior art date
Application number
BRPI0809279-6A
Other languages
English (en)
Inventor
Katayama Takashi
Iwasaki Yoshihiro
Nishiyama Masakazu
Original Assignee
Kuraray Co., Ltd.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2007247137A external-priority patent/JP5096093B2/ja
Priority claimed from JP2007305859A external-priority patent/JP5172295B2/ja
Priority claimed from JP2007315587A external-priority patent/JP5273995B2/ja
Application filed by Kuraray Co., Ltd. filed Critical Kuraray Co., Ltd.
Publication of BRPI0809279A2 publication Critical patent/BRPI0809279A2/pt
Publication of BRPI0809279B1 publication Critical patent/BRPI0809279B1/pt

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Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "FIBRA DE POLIPROPILENO, MÉTODO DE PRODUÇÃO DA MESMA, COMPOSIÇÃO HIDRÁULICA, PRODUTOS HIDRÁULICO E MOLDADO, ESTRUTURAS DE CABO E DE FIBRA EM FORMA DE FOLHA E MATERIAL COMPOSTO".
CAMPO TÉCNICO
A presente invenção refere-se a uma fibra de polipropileno que é excelente em resistência, resistência ao calor, e retentividade de água, método de produção da fibra de polipropileno, uma composição hidráulica, um produto hidráulico, uma estrutura de cabo, uma estrutura de fibra em forma de folha, um material composto, e produto moldado usando a fibra de polipropileno, ANTECEDENTES DA INVENÇÃO A fibra de polipropileno é amplamente usada para várias aplicações porque a fibra de polipropileno é excelente em propriedades tais como resistência química e propriedade de peso leve, pode ser prontamente fundida, é excelente na eficiência de reciclagem, pode ser prontamente submetida à disposição de incineração enquanto não gera gás nocivo, tal como gás de halogênio mesmo quando a fibra de polipropileno é incinerada, e similares. Contudo, a resistência ao calor da fibra de polipropileno não é sufi ciente mente alta entre fibras sintéticas, e, portanto, aperfeiçoamento na resistência ao calor tem sido demandado.
Por exemplo, como uma folha excelente em reciclagem e resistência, uma folha de poliolefina que foi reforçada com uma fibra de polipropileno é conhecida. Na produção da folha reforçada com fibra, é necessário fundir a poliolefina a uma temperatura mais alta possível para adesão de uma base de folha de poliolefina e a fibra de polipropileno dos pontos de vista de aperfeiçoamento na produtividade, adesividade entre a fibra de polipropileno e a base de folha de poliolefina, e similares. Contudo, devido à pobre resistência ao calor da fibra de polipropileno, a poliolefina não pode ser fundida a uma alta temperatura a ser formada em uma folha no momento da produção da folha reforçada com fibra. Portanto, a taxa de produção não pode ser aumentada, e, além disso, a adesão entre a fibra de polipropileno e a folha de poliolefina é insuficiente, resultando em produtividade reduzida, resistência insuficiente de uma folha de poliolefina reforçada com fibra a ser obtida, etc.
Além disso, um tecido formado da fibra de polipropileno é usado como um filtro. Devido ao filtro ser às vezes usado em um ambiente de alta temperatura, o aperfeiçoamento na resistência ao calor da fibra de polipropileno tem sido demandado.
Como uma tecnologia convencional objetivando o aperfeiçoamento na resistência ao calor da fibra de polipropileno, uma fibra de polipropileno tendo uma taxa de encolhimento por calor a 170°C por 10 minutos de 10% ou mais baixa, e uma temperatura de pico de fusão de 178°C ou mais, alta é conhecido. A fibra de polipropileno é obtida por fusão e moldagem de uma resina de homopolipropileno tendo uma fração de pentad isotática de 96% ou mais, e mais baixa do que 98,5%, e uma taxa de fluxo de fundido (230°C, carga de 2,16 kg) de 0,1 a 30 g/10 minutos, e, em seguida, estirando a resultante (ver Documento de Patente 1).
Contudo, a forma de pico endotérmico da fibra de polipropileno é uma forma dupla ampla ou uma forma simples, e os cristais destas não são uniformes. Desse modo, a resistência ao calor desta não é ainda suficientemente alta.
Como outra tecnologia convencional, uma fibra de polipropileno tendo dois picos endotérmicos de DSC a 155 a 170°C é conhecida que é obtida pela sujeição de um homopolímero de polipropileno tendo um índice isotático de 90 a 99% para rotação de fusão, ou submetendo o homopolímero de polipropileno a rotação por fusão, e, em seguida, estirando (ver Documento de Patente 2).
Contudo, na fibra de polipropileno, o pico endotérmico a uma temperatura inferior entre os dois picos endotérmicos de DSC serve como um índice da resistência ao calor da fibra de polipropileno, a forma de pico endotérmico é ampla, e os cristais desta não são uniformes. Portanto, a resistência ao calor desta não é suficiente.
Além disso, a fibra de polipropileno é uma fibra sintética amplamente usada e aplicada a vários materiais industriais, e a hidrofobicidade impõe um problema em muitas aplicações. Por exemplo, nas aplicações tais como papel e um tecido não tecido, uma fibra como um componente principal foi requerida para ter uma alta hidrofilicidade em muitos casos. Além disso, uma fibra usada como um material de reforço para vários materiais matrizes tem sido requerida para ter hidrofilicidade a partir dos pontos de vista de dispersibilidade uniforme em uma matriz, resistência a adesão à matriz, e similares. Contudo, devido à fibra de polipropileno ser hidrofóbica e ter uma pobre hidrofilicidade, a fibra de polipropileno, conforme ela é, é dura de aplicar ao papel, a um tecido não tecido, a um material de reforço, etc., que requer hidrofilicidade.
Desse modo, tecnologias objetivando o aperfeiçoamento na hidrofilicidade e retentividade de água da fibra de polipropileno têm sido convencionalmente propostos. Por exemplo, é conhecido produzir uma fibra de absorção de água para produzir uma fibra de polipropileno de absorção de água por sujeição, a rotação por fusão, do polipropileno no qual uma resina de absorção de água na forma de partículas é uniformemente dispersa em uma resina usando cera de polietileno (Documento de Patente 3). Contudo, no caso de emprego do método, polipropileno, ao qual partículas foram adicionadas, é submetido à rotação e estiramento, que torna impossível evitar influências na propriedade de rotação e propriedade de estiramento. Desse modo, uma fibra de polipropileno tendo uma resistência suficiente não pode ser obtida.
Além disso, é conhecido produzir uma fibra de polipropileno tendo irregularidades na superfície por irradiação de uma fibra de polipropileno com radiação de ionização, submetendo à fibra de polipropileno a gravação em relevo e estiramento, ou submetendo uma fibra de polipropileno a rotação por fusão enquanto se muda a velocidade de tomada da fibra de polipropileno, e, em seguida, estirando a resultante (Documentos 4 a 6). Contudo, aqueles métodos são aplicados a uma fibra de polipropileno tendo uma grande finura, isto é, uma finura de fibra simples tão alta quanto 50 a 100.000 denier, e são difíceis de se aplicar a uma fibra de polipropileno tendo uma finura pequena, isto é, uma finura de fibra simples de 10 dtex ou menor, porque a fibra é seriamente danificada.
Em particular, o Documento de Patente 4 descreve uma tecnologia de obtenção de um monofilamento tendo uma finura de 50 a 50.000 denier, e, particularmente 3.000 a 12.000 denier, por realização de irradiação com radiação de ionização antes e após estiramento. Contudo, quando o método é aplicado a uma fibra de polipropileno tendo uma finura de fibra simples de 10 dtex ou inferior, e, particularmente, 3 dtex ou inferior, a resistência é reduzida, felpas são frequentemente geradas, desigualdade na forma é perceptível, e problemas ocorrem no processo na propriedade de passagem, qualidade e grau.
Além disso, uma fibra de polipropileno tendo uma resistência de fibra simples de 9 cN/dtex ou mais e a uma estrutura de superfície áspera estriada formada ao longo da superfície de fibra curvada é conhecida. A fibra de polipropileno é produzida por estiramento de um fio não-estirado de polipropileno a 125 a 155°C em um banho de ar quente (Documento de Patente 7). Contudo, na fibra de polipropileno, os intervalos entre as estruturas de superfície áspera estriada que existem na superfície da fibra e a altura desta são pequenos. Portanto, a fibra não tem retentividade de água suficiente e a compatibilidade com uma matriz é insuficiente.
Além disso, um método de produção de um fio estirado por estiramento de um fio não-estirado de polipropileno em uma etapa simples u-sando vapor saturado pressurizado de 3,0 a 5,0 kg/cm2 (temperatura: 133 a 151°C) é conhecido (Documento de Patente 8). Contudo, no fio estirado de polipropileno (fibra de polipropileno) obtido pelo método, a formação de irregularidades na superfície da fibra é insuficiente, os intervalos entre as irregularidades e a altura destas são pequenos, a fibra não tem retentividade de água suficiente, e a compatibilidade com uma matriz é insuficiente.
Além disso, um produto hidráulico formado pela hidratação-cura (daqui por diante as vezes referida como "cura de água") de uma composição hidráulica contendo substâncias hidráulicas, tais como cimento, gipsita, e escória granulada de água, tem geralmente uma baixa resistência, e é provavelmente para desenvolver fraturas no momento de encolhimento de secagem.
Desse modo, uma fibra de reforço tem sido convencionalmente adicionada a uma substância hidráulica, tal como cimento. Como a fibra de reforço para uma substância hidráulica, asbestos tem sido convencionalmente usado. Contudo, asbestos é nocivo a um corpo humano e não é desejável em termos de segurança e higiene. Desse modo, o uso deste está sendo regulado agora.
Nos anos recentes, várias fibras inorgânicas e fibras sintéticas são usadas como a fibra de reforço para substâncias hidráulicas no lugar de asbestos. Como a fibra sintética, uma fibra de polipropileno, uma fibra de álcool polivinil, uma fibra acrílica, etc., são principalmente usadas. Destas, a fibra de polipropileno é excelente em resistência à álcali e resistência a impacto, é de peso leve, e pode ser submetida a cura em autoclave. Portanto, a quantidade consumida da fibra de polipropileno tem sido particularmente aumentada nos anos recentes. É sabido que quando a cura em autoclave é realizada à uma temperatura mais alta no momento de produção, um produto hidráulico de uma substância hidráulica tal como cimento, a cura pode ser completada em um tempo curto. Em vista do acima, quando uma fibra de reforço tendo alta resistência ao calor pode ser usada, o tempo de cura é encurtado, que economiza um espaço de cura. Adicionalmente, devido a rotação de gabaritos, tal como um molde ser aumentada, a cura em autoclave a uma temperatura mais alta é vantajosa para a produção do produto hidráulico. Além disso, é sabido que a temperatura da cura em autoclave influencia na estabilidade dimensional do produto hidráulico. Quando a temperatura de cura é mais alta, a estabilidade dimensional do produto hidráulico a ser obtido tende a aumentar.
Contudo, no presente, uma fibra de polipropileno para reforço de uma substância hidráulica que tem uma alta resistência ao calor tal que a fibra é resistente contra a cura em autoclave, alta resistência, e excelente compatibilidade com uma substância hidráulica, tal como cimento, não foi ainda obtida.
Por exemplo, o Documento de Patente 1 acima mencionado descreve o uso, como um material de reforço de cimento, de uma fibra de polipropileno tendo uma taxa de encolhimento por calor a 170°C por 10 minutos é 10% ou inferior, e tendo uma temperatura de pico de fusão de 178°C ou mais alta, que é obtida no Documento de Patente 1. Contudo, na fibra de polipropileno obtida no Documento de Patente 1, a forma de pico endotérmi-co é uma forma dupla ampla ou uma forma simples ampla, os cristais desta não são uniformes, e a resistência ao calor não é ainda suficientemente alta conforme descrito acima. Portanto, a fibra de polipropileno do Documento de Patente 1 não é adequada para cura em autoclave a uma alta temperatura, particularmente a uma temperatura excedendo 150°C, e, mais particularmente a uma temperatura tão alta quanto 170°C, ou mais alta. Quando a fibra de polipropileno do Documento de Patente 1 é submetida a cura em autoclave a uma alta temperatura, a redução na degradação de resistência, etc., de uma fibra de polipropileno provavelmente ocorre.
Os Documentos de Patente 4 a 6 acima mencionados descrevem uma fibra de polipropileno obtida nestas invenções, que tem irregularidades na superfície, para reforço de uma substância hidráulica. A fibras de polipropileno descrita nos Documentos de Patente 4 a 6 tem uma finura grande, isto é, uma finura de fibra simples de 50 a 100.000 denier. Desse modo, a compatibilidade de cada uma das fibras de polipropileno com uma substância hidráulica é do mesmo modo para se tornar insuficiente, e, além disso, de modo a dispersar uniformemente a fibras de polipropileno através de toda uma substância hidráulica para reforço suficiente, uma grande quantidade (massa grande) das fibras de polipropileno necessita ser misturada. Além disso, quando os métodos de formação de irregularidades descritas nos Documentos de Patente 4 a 6 são aplicados a uma fibra de polipropileno tendo um tamanho fino, isto é, uma finura de fibra simples de I0 dtex ou menor, a fibra é marcadamente danificada. Desse modo, é atualmente difícil aplicar os métodos de formação à fibra de polipropileno tendo um tamanho fino.
Destas, a fibra de polipropileno descrita no Documento 4 tem uma grande finura, e é difícil de exibir efeitos de reforço suficiente a uma substância hidráulica.
Além disso, o Documento de Patente 7 descreve o uso de uma fibra de polipropileno tendo uma resistência de fibra simples de 9 cN/dtex ou mais, e uma estrutura de superfície áspera estriada formada ao longo da superfície de fibra curvada para reforço de concreto. Contudo, conforme descrito acima, devido a fibra de polipropileno não ter retentividade de água suficiente, a compatibilidade com uma substância hidráulica é insuficiente.
Adicionalmente, o Documento de Patente 8 acima mencionado refere-se a uma fibra de reforço para cimento como uma das aplicações do fio estirado de polipropileno obtido na invenção do Documento de Patente 8. Contudo, conforme descrito acima, no fio estirado de polipropileno (fibra de polipropileno) obtido pelo método do Documento de Patente 8, a formação de irregularidades na superfície de fibra é insuficiente, os intervalos entre as irregularidades e a altura destas são pequenos, e a fibra de polipropileno não tem retentividade de água suficiente. Portanto, a compatibilidade com uma substância hidráulica que forma uma matriz é insuficiente.
Um cabo formado de uma fibra tem assim muitas aplicações, por exemplo, transporte terrestre/marítimo, peixaria, agricultura, e locais de construção. A medida que um material de fibra para um cabo formado de uma fibra, ambas uma fibra natural e uma fibra sintética são usadas. Nos anos recentes, um cabo formado de uma fibra sintética é principalmente u-sada. A medida que o cabo formado de uma fibra sintética, uma fibra de n-ylon, uma fibra de vinilon, uma fibra de poliéster, uma fibra de polipropileno, uma fibra de polietileno, uma fibra de cloreto de polivinil, etc., são mencionadas. Destas, um cabo formado de uma fibra de polipropileno tem vantagens em que o cabo formado de uma fibra de polipropileno é excelente em resistência química, propriedade de peso leve, etc., pode ser prontamente fundido, é excelente em eficiência de reciclagem, é submetido a disposição de incineração enquanto não gera gás nocivo tal como gás e halogênio mesmo quando a fibra de polipropileno é incinerada, e similares. Portanto, várias propostas no cabo formado de uma fibra de polipropileno, um método de produção de uma fibra de polipropileno para uso no cabo, etc., foram sugeridos (ver Documentos 9 e 10).
Contudo, entre as fibras sintéticas, uma resistência ao calor da fibra de polipropileno não é alta. Desse modo, o aperfeiçoamento na resistência ao calor de um cabo formado pelo uso da fibra de polipropileno foi demandado. Isto é porque, quando o cabo formado pelo uso da fibra de polipropileno é exposto a uma alta temperatura, ou submetido a calor friccional no momento de roçamento ou esfoladura, a fibra de polipropileno que forma o cabo derrete, causando, por exemplo, enfraquecimento do cabo, que resultará em que propriedades físicas, tais como resistência, são, do mesmo modo, diminuídas, e o estiramento do cabo sob uma alta temperatura é alto.
Conforme descrito acima, o Documento de Patente 1 descreve uma fibra de polipropileno cuja resistência ao calor foi tentada aumentar, que tem taxa de encolhimento por calor a 170°C por 10 minutos de 10% ou inferior, temperatura de pico de fusão de 178°C, ou mais alta. A fibra de polipropileno é obtida por derretimento e moldagem de uma resina de homopolipro-pileno tendo uma fração de pentad isotática de 96% ou mais, e mais baixa do que 98,5%, e uma taxa de fluxo de fundido (230°C, carga de 2,16 kg) de 0,1 a 30 g/10 minutos, e, em seguida, estiramento da resultante. Contudo, na fibra de polipropileno, os cristais não são uniformes e a resistência ao calor não é ainda suficientemente alta. Portanto, mesmo quando um cabo é formado pelo uso da fibra de polipropileno, enfraquecimento e redução nas propriedades físicas devido ao calor friccional ou similares, do mesmo modo, ocorrem. Desse modo, o estiramento a uma alta temperatura torna-se, do mesmo modo, alto.
Além disso, similarmente como em cabos formados de outras fibras sintéticas, é importante também no cabo formado de uma fibra de polipropileno que, quando as fibras são torcidas, não exista escorregamento entre fibras e entre fibra trançados e engajamentos entre as fibras e entre os trançados de fibra sejam firmes e torcimento apertado, em termos da inibição de não-torcimento das fibras, ou os trançados de fibra e o aperfeiçoamento na resistência, resistência a estiramento, resistência ao desgaste, e retentividade de forma.
Contudo, com um cabo formado de uma fibra de polipropileno convencional, o escorregamento entre as fibras de polipropileno e escorre-gamento entre trançados de fibra de polipropileno são altos, e é difícil torcer suficientemente firmemente e apertadamente as fibras.
Como um método de reduzir escorregamento entre fibras de polipropileno e escorregamento entre trançados de fibra de polipropileno, irregularidades são formadas na superfície da fibra de polipropileno e a superfície da fibra de polipropileno torna-se áspera. Contudo, em uma fibra de polipropileno convencionalmente conhecida na superfície da qual irregularidades foram formadas e a fibra de polipropileno cuja superfície tornou-se áspera, as irregularidades (superfície tornada áspera) são insuficientes e a formação de irregularidades é regulada. Mesmo quando um cabo é formado usando as fibras de polipropileno, é difícil torcer apertadamente e firmemente as fibras de polipropilenos (fio de polipropileno e trançado). Desse modo, um cabo formado da fibra de polipropileno que é excelente em resistência, resistência a estiramento, resistência ao desgaste, retentividade de forma, etc., não pode ser obtido.
Por exemplo, nas fibras de polipropileno cada uma tendo irregularidades na superfície para reforço de uma substância hidráulica, que são descritas nos Documentos de Patente 4 a 6 anteriormente mencionados, o dano a esta é do mesmo modo para ser gerado. Desse modo, tais fibras de polipropileno são aplicadas à produção de um cabo, um cabo formado de uma fibra de polipropileno que é excelente em propriedades mecânicas, resistência ao desgaste, retentividade deforma, etc., não podem ser obtidas.
Além disso, com relação a fibra de polipropileno para reforço de concreto descrita no Documento de Patente 7 anteriormente mencionado, os intervalos entre as estruturas de superfície áspera estriada que existem na superfície de fibra e a altura destas são pequenos. Portanto, o efeito de anti-escorregamento entre fibras é insuficiente, e mesmo quando a fibra de polipropileno é aplicada para produção de um cabo, as fibras não são apertadamente e firmemente torcidas. Desse modo, um cabo que é excelente em propriedades mecânicas, resistência ao desgaste, resistência a não-torci-mento, retentividade de forma, etc., não pode ser obtido.
Adicionalmente, com relação ao fio estirado de polipropileno (fibra de polipropileno) descrito no Documento de Patente 8 anteriormente mencionado, a formação de irregularidades na superfície da fibra é insuficiente e os intervalos entre as irregularidades e a altura destas são pequenos. Portanto, o efeito de antiescorregamento entre fibras é insuficiente, e mesmo quando a fibra de polipropileno é aplicada para produção de um cabo, as fibras não são apertadamente e firmemente torcidas. Desse modo, um cabo que é excelente em propriedades mecânicas, resistência ao desgaste, resistência à não-torcimento, retentividade de forma, etc., não pode ser obtido.
Além disso, a fibra de polipropileno é usada para a produção de uma estrutura de fibra em forma de folha, tal como tecido trançado ou urdido, um tecido não tecido, um papel sintético, e um artigo similar à rede, enquanto leva vantagem das propriedades, tais como resistência química, propriedade de peso leve, facilidade de reciclagem, e não-geração de gás nocivo no momento de incineração.
Dependendo do uso pretendido da estrutura de fibra em forma de folha formada de uma fibra de polipropileno, resistência ao calor tem sido demandada. Por exemplo, conforme descrito acima, na produção de uma folha de poliolefina reforçada com um tecido formado de uma fibra de polipropileno, uma folha com base de poliolefina necessita ser derretida a uma alta temperatura para adesão entre a base de folha de poliolefina e o tecido formado de uma fibra de polipropileno a partir dos pontos de vista do aperfeiçoamento na produtividade e adesividade entre o tecido formado de uma fibra de polipropileno e a base de folha de poliolefina. Contudo, desde que a resistência ao calor do tecido formado de uma fibra de polipropileno é insuficiente, a base de folha de poliolefina não pode ser fundida a uma alta temperatura, que causa a redução na produtividade, carece de resistência a adesão entre a fibra formada de uma fibra de polipropileno e a base de poliolefina, etc. Adicionalmente, também quando uma estrutura de fibra em forma de folha formada de uma fibra de polipropileno é usada para um filtro, um sepa- rador, roupas (em particular, roupa de esporte e similares), etc., o aperfeiçoamento na resistência ao calor tem sido demandado. Isto é porque a estrutura de fibra em forma de folha formada de uma fibra de polipropileno é as vezes usada sob um ambiente de alta temperatura, ou em um estado onde fricção é gerada.
As fibras de polipropileno descritas nos Documentos de Patente 1 e 2, cuja resistência ao calor foi tentada aumentar, pode ser usada para a produção de uma estrutura de fibra em forma de folha. Contudo, nas fibras de polipropileno descritas nos Documentos de Patente 1 e 2, os cristais não são uniformes e a resistência ao calor não é ainda suficientemente alta. Desse modo, uma estrutura de fibra em forma de folha excelente em resistência ao calor não pode ser obtida.
Além disso, um papel sintético e um tecido não tecido formados de uma fibra de polipropileno são usados para materiais industriais tais como um filtro e um separador. Contudo, devido a pobre hidrofobicidade, o papel sintético e o tecido não tecido formados de uma fibra de polipropileno, conforme eles são, são difíceis de serem aplicados a uma filtração aquosa e a um separador de batería secundária de álcali que requer alta hidrofilicidade.
Conforme descrito acima, o Documento de Patente 3 descreve uma fibra de polipropileno de absorção de água obtida por sujeição a rotação por fusão, polipropileno no qual uma resina de absorção de água na forma de partículas foi adicionada e dispersa usando-se cera de polietileno. Contudo, a fibra de polipropileno tem resistência insuficiente , e, desse modo, resistência suficiente não pode ser obtida formada em uma estrutura de fibra em forma de folha tais como tecido urdido trançado, um tecido não tecido, um papel sintético, e um artigo similar a rede.
Além disso, mesmo quando as fibras de polipropileno, descritas nos Documentos de Patentes 4 a 8, cada uma tendo irregularidades na superfície são usadas para a produção de uma estrutura de fibra em forma de folha , tais como um tecido trançado ou urdido, um tecido não tecido, um papel sintético, e um artigo similar a rede, uma estrutura de fibra em forma de folha que tem alta retentividade de água e é excelente em resistência não podem ser obtidas. Isto é porque as irregularidades (superfície áspera) são insuficientes, de modo que a formação das irregularidades é limitada, e porque a resistência de uma fibra de polipropileno é baixa.
Para ser específico, com relação às fibras de polipropileno (em particular, uma fibra de polipropileno tendo um finura pequena, isto é, uma finura de fibra simples de 10 dtex ou inferior) obtida pelos métodos de formação de irregularidades descritos nos Documentos de Patente 4 a 6, particularmente no Documento de Patente 4, a geração de dano é notável. Portanto, mesmo quando uma estrutura de fibra em forma de folha é formada usando-se a fibra de polipropileno, uma estrutura de fibra em forma de folha excelente em resistência não pode ser obtida.
Além disso, com relação a fibra de polipropileno descrita no Documento de Patente 7, os intervalos entre as estruturas de superfície áspera estriada que existe na superfície da fibra e a altura destas são pequenos. Desse modo, mesmo quando a fibra de polipropileno é usada, uma estrutura de fibra em forma de folha excelente em retentividade de água não pode ser obtida. Adicionalmente, com relação a fibra de polipropileno descrita no Documento de Patente 8, a formação das irregularidades na superfície da fibra é insuficiente e os intervalos entre as irregularidades e a altura destas são pequenos. Desse modo, mesmo quando a fibra de polipropileno é usada, uma estrutura de fibra em forma de folha excelente em retentividade de água não pode ser obtida.
Adicionalmente, como uma das aplicações de uma fibra de polipropileno, o uso desta como uma fibra de reforço para polímeros orgânicos é mencionado. Como um exemplo específico desta, a folha de poliolefina reforçada com a fibra de polipropileno acima mencionada é mencionada. Contudo, devido a resistência ao calor da fibra de polipropileno ser insuficiente, a produtividade diminui e a resistência à adesão entre a fibra de polipropileno e a base de poliolefina é insuficiente conforme descrito acima.
Além disso, quando a fibra de polipropileno é usada como uma fibra de reforço para polímeros orgânicos outros do que poliolefina para produzir material composto contendo a fibra de polipropileno e um polímero or- gânico e um produto moldado, um efeito de reforço suficiente é as vezes não adquirido devido a baixa resistência ao calor da fibra de polipropileno e baixa adesividade da fibra de polipropileno ao polímero orgânico. A partir destes pontos de vista, uma fibra de polipropileno excelente em resistência ao calor e, além disso, é excelente em adesividade a um polímero orgânico tem sido demandada. Contudo, a resistência ao calor de cada uma das fibras de polipropileno descritas nos Documentos de Patentes 1 e 2 não é suficientemente alta. Desse modo, as fibras de polipropileno descritas nos Documentos de Patente 1 e 2 não são necessariamente eficazes como a fibra de reforço para polímeros orgânicos.
Adicionalmente, com relação às fibras de polipropileno tendo irregularidades na superfície descritas nos Documentos de Patente 4 a 8, as irregularidades na superfície (superfície áspera) são insuficientes, a formação de irregularidades é regulada, e a resistência é insuficiente. Portanto, mesmo quando estas fibras de polipropileno são aplicadas a uma fibra de reforço para polímeros orgânicos, é impossível obter-se um material composto contendo um polímero orgânico e a fibra de polipropileno, um produto moldado, etc., que sejam excelentes em resistência e similares decido a a-desão insuficiente com polímeros orgânicos.
Documento de Patente 1: JP 2002-302825 A
Documento de Patente 2: JP 2001-20132 A
Documento de Patente 3: JP 04-41710 A
Documento de Patente 4: JP 61-26510 B
Documento de Patente 5: JP 56-9268 A
Documento de Patente 6: JP 61-301 B
Documento de Patente 7: JP 2003-293216 A
Documento de Patente 8: JP 3130288 B
Documento de Patente 9: JP 07-90785 A
Documento de Patente 10: JP 2002-20926 A
Documento de Não-Patente 1: "Macromolecules", vol. 6, 1973, p925.
Documento de Não-Patente 2: "Macromolecules", vol. 8, 1975, ρ687.
DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
PROBLEMAS A SEREM SOLUCIONADOS PELA INVENÇÃO
Um objetivo da presente invenção é proporcionar uma fibra de polipropileno que tem uma estrutura de cristal uniforme e é excelente em resistência ao calor e também em resistência.
Outro objetivo da presente invenção é proporcionar uma fibra de polipropileno que tenha uma alta retentividade de água e seja excelente em resistência.
Adicionalmente, ainda outro objetivo da presente invenção é proporcionar uma fibra de polipropileno que seja excelente em resistência, resistência ao calor, e retentividade de água.
Adicionalmente, ainda outro objetivo da presente invenção é proporcionar um método de produzir facilmente a fibra de polipropileno.
Ainda outro objetivo da presente invenção é proporcionar uma composição hidráulica e um produto hidráulico contendo a composição hidráulica. A composição hidráulica inclui uma fibra de polipropileno excelente em resistência ao calor e resistência como uma fibra de reforço, pode formar um produto hidráulico excelente em resistência e durabilidade, indiferente de variações de temperaturas de cura, não mostra degradação e redução na resistência de uma fibra de polipropileno mesmo no caso de cura em auto-clave a uma alta temperatura, e pode proporcionar uma composição hidráulica excelente em resistência e durabilidade em um tempo de cura mais curto.
Além disso, outro objetivo da presente invenção é proporcionar uma composição hidráulica e um produto hidráulico formado da composição hidráulica. A composição hidráulica inclui uma fibra de polipropileno que é excelente em resistência ao calor, resistência, retentividade de água, e compatibilidade com uma substância hidráulica que forma uma matriz, e que pode formar um produto hidráulico excelente em resistência e durabilidade.
Adicionalmente, outro objetivo da presente invenção é proporcionar uma estrutura de cabo formada de uma fibra de polipropileno, que tem alta resistência e excelente resistência ao calor, em que fusão, enfraquecimento, e redução nas propriedades físicas da fibra de polipropileno que forma o cabo não ocorram mesmo quando a estrutura de cabo é exposta a um alta temperatura e seja friccionada ou esfolada, o cabo é rígido para cortar e estirar sob uma alta temperatura devido as propriedades, em que deslizamento entre as fibras que formam o cabo e deslizamento entre os trançados de fibra que formam o cabo sejam baixos, em que o agrupamento das fibras e o agrupamento dos trançados de fibra são cada um torcidos firmemente e apertadamente, e que é excelente em resistência, resistência a esti-ramento, resistência ao desgaste, retentividade de forma, etc.
Adicionalmente, outro objetivo da presente invenção é proporcionar uma estrutura de fibra em forma de folha formada de uma fibra de polipropileno que é excelente em retentividade de água, e também em resistência, tal como um tecido não tecido, um papel sintético, um tecido trançado ou urdido, e um artigo similar à rede.
Além disso, outro objetivo da presente invenção é proporcionar uma estrutura de fibra em forma de folha formada de uma fibra de polipropileno que é excelente em resistência, e também em resistência ao calor.
Além disso, outro objetivo da presente invenção é proporcionar uma estrutura de fibra em forma de folha formada de uma fibra de polipropileno que é excelente em retentividade de água, resistência, e resistência ao calor.
Adicionalmente, um objetivo da presente invenção é proporcionar um material composto de uma fibra de polipropileno e um polímero orgânico que é excelente em propriedades mecânicas, tal como resistência, resistência ao calor, e durabilidade, o material composto incluindo, em uma matriz formada de um polímero orgânico, uma fibra de polipropileno que tem alta resistência, excelente resistência ao calor, e excelente adesividade com um polímero orgânico, em que fusão, enfraquecimento, e redução nas propriedades físicas não ocorrem mesmo quando expostos a uma alta temperatura.
Outro objetivo da presente invenção é proporcionar um produto moldado que contém o material composto, e é excelente em propriedades mecânicas, resistência ao calor, e durabilidade.
MEIOS PARA SOLUCIONAR OS PROBLEMAS
Os inventores da presente invenção conduziram pesquisa extensiva de modo a alcançar os objetivos acima mencionados. Como um resultado, pelo uso de polipropileno tendo uma fração de pentad isotática (IPF) mais alta do que especificada, uma fibra de polipropileno não-convencional tem sido bem sucedidamente obtida, que mostra propriedades específicas endotérmicas/de fusão em medição de calorimetria diferencial de varredura (DSC), tem uma estrutura de cristal uniforme, tem uma alta resistência ao calor, e é excelente também em resistência.
Adicionalmente, os inventores da presente invenção obtiveram com sucesso, usando o polipropileno tendo uma fração de pentad isotática (IPF) mais alta do que especificada, uma fibra de polipropileno não-conven-cional, que tem, na superfície da fibra, irregularidades tendo um dado intervalo médio e uma dada altura média como um resultado de presença alternada de uma porção projetada tendo um diâmetro grande e uma porção não-projetada tendo um diâmetro pequeno ao longo de seu eixo de fibra, a fibra de polipropileno não-convencional tendo finura de fibra pequena simples, excelente resistência, e alta retentividade de água. Além disso, os inventores da presente invenção obtiveram com sucesso uma fibra de polipropileno não-convencional que tem ambas propriedades endotérmica/de fusão e uma estrutura irregular da superfície da fibra, e é excelente em resistência, resistência ao calor, e retentividade de água.
Mais especificamente, os inventores da presente invenção produziram com sucesso uma fibra de polipropileno não-convencional que mostre propriedades endotérmica/de fusão específicas em medição de calorimetria diferencial de varredura (DSC), tem uma estrutura de cristal uniforme, e é excelente em resistência ao calor e resistência, a fibra de polipropileno não-convencional sendo produzida por sujeição do polipropileno tendo uma fração de pentad isotática (IPF) mais alta do que especificada para rotação por fusão, em seguida resfriando a resultante para solidificar para, desse modo, produzir uma fibra de polipropileno não-estirada, e, em seguida, submetendo a fibra de polipropileno não-estirada resultante a pré-estiramento e pós-estiramento sob condições específicas.
Adicionalmente, os inventores da presente invenção verificaram que: quando uma fibra de polipropileno tendo uma finura de fibra simples de 3 dtex ou mais baixa, e, particularmente, 0,1 a 3 dtex, é produzida pelo método específico acima descrito, uma fibra de polipropileno é obtida, que tem irregularidades tendo um dado intervalo médio e uma dada altura média como uma resultante da presença alternada de uma porção projetada tendo um diâmetro grande e uma porção não-projetada tendo um diâmetro pequeno ao longo de seu eixo de fibra, e que é excelente em retentividade de água e resistência; e por especificação das propriedades endotérmica/de fusão na medição de calorimetria diferencial de varredura (DSC) na fibra de polipropileno, a estrutura de cristal da fibra de polipropileno torna-se uniforme, e a resistência ao calor torna-se excelente, além de propriedades tais como alta retentividade de água e alta resistência.
Os inventores da presente invenção tentaram preparar uma composição hidráulica por mistura da fibra de polipropileno obtida acima em uma substância hidráulica tal como cimento, e para produzir um produto hidráulico usando a composição hidráulica. Como um resultado, os inventores da presente invenção verificaram que um produto hidráulico (produto hidráulico moldado) obtido por moldagem de uma mistura em que água foi misturada na composição hidráulica contendo a fibra de polipropileno obtida acima, e cura da resultante, tem resistência extremamente alta. Em particular, os inventores da presente invenção verificaram que: quando se produz um produto hidráulico tal como um produto hidráulico moldado usando a composição hidráulica contendo a fibra de polipropileno obtida acima, um produto hidráulico tendo uma alta resistência pode ser obtido indiferente das temperaturas de cura; a resistência do produto hidráulico torna-se alta por qualquer de uma cura a uma alta temperatura excedendo 100°C, cura a temperatura ambiente, e cura a uma temperatura de temperatura ambiente a uma alta temperatura excedendo 100°C; e, em particular, quando cura em autoclave é realizada a alta temperatura excedendo 100°C, entre tais altas temperaturas, a uma alta temperatura excedendo 150°C, e, particularmente, a uma alta temperatura de 170°C ou mais alta, um produto hidráulico que tem alta resistência equivalente ao caso onde cura é realizada à temperatura ambiente pode ser produzido, com alta produtividade no tempo de cura reduzido a uma grande extensão conforme comparado com o caso de cura de temperatura ambiente devido a alta compatibilidade com o produto hidráulico resultante da estrutura irregular específica da superfície da fibra da fibra de poli-propileno, enquanto não causa degradação e redução na resistência da fibra de polipropileno contida na composição hidráulica, e manutenção da alta resistência inicial.
Adicionalmente, os inventores da presente invenção tentaram produzir um cabo usando a fibra de polipropileno obtida acima. Como um resultado, os inventores da presente invenção verificaram que quando um cabo é formado usando a fibra de polipropileno obtida acima, um cabo tendo as seguintes características pode ser obtido: o cabo tem alta resistência e excelente resistência ao calor, em que fusão, enfraquecimento, redução nas propriedades físicas, etc., da fibra de polipropileno que forma o cabo são difíceis de ocorre mesmo quando o cabo é exposto a uma alta temperatura e é friccionado ou esfolado; o cabo é difícil de cortar e mostra menos estira-mento sob uma alta temperatura devido às propriedades acima mencionadas; e deslizamento entre as fibras que formam o cabo e deslizamento entre os trançados de fibra que formam o cabo são baixos, e o agrupamento de fibras e o agrupamento de trançados de fibra são cada um torcido firmemente e apertadamente, de modo que o cabo é excelente em resistência, resistência a estiramento, resistência ao desgaste, retentividade de forma, etc.
Além disso, os inventores da presente invenção verificaram que, quando uma estrutura de fibra em forma de folha, tal como um tecido trançado ou urdido, um tecido não tecido, um papel sintético, e um artigo similar à rede, foi produzida usando a fibra de polipropileno obtida acima, a estrutura de fibra em forma de folha tem uma alta taxa de retenção de água, e é excelente em retentividade de água, resistência, e resistência ao calor.
Adicionalmente, os inventores da presente invenção têm tentado produzir, usando a fibra de polipropileno obtida acima como uma fibra de reforço para um polímero orgânico, um material composto contendo a fibra de polipropileno em uma matriz formada do polímero orgânico, e, em seguida, produzir um produto moldado a partir do material composto. Como um resultado, com relação ao material composto e produto moldado, desse modo, obtidos, a fibra de polipropileno contida na matriz formada do polímero orgânico tem alta resistência, e é excelente em resistência ao calor. Desse modo, mesmo quando exposta a uma alta temperatura, fusão, enfraquecimento, redução nas propriedades físicas, etc., são improvavelmente para serem geradas. Além disso, devido a um efeito de ancoramento à matriz de polímero orgânico devido às irregularidades específicas da superfície de fibra de polipropileno, propriedades mecânicas, tais como resistência à tensão, resistência a impacto, módulo de elasticidade em encurvamento, e resistência a encurvamento, são excelentes. Baseado nas descobertas acima mencionadas, a presente invenção foi efetuada.
Isto é, a presente invenção proporciona: (1) uma fibra de polipropileno incluindo polipropileno tendo uma fração de pentad isotática (IPF) de 94% ou mais, em que: a fibra de polipropileno tem uma resistência de fibra de 7 cN/dtex ou mais; e uma forma de pico endotérmico da fibra de polipropileno por calorimetria diferencial de varredura (DSC) é uma forma simples tendo uma meia largura de 10°C ou inferior, e uma mudança de entalpia de fusão (ΔΗ) da fibra de polipropileno pela DSC é 125 J/g ou mais (daqui por diante pode ser referida como "fibra de polipropileno A"); (2) uma fibra de polipropileno incluindo polipropileno tendo uma fração de pentad isotática (IPF) de 94% ou mais, em que: a fibra de polipropileno tem uma resistência de fibra de 7 cN/dtex ou mais; a fibra de polipropileno tem uma finura de fibra simples de 0,1 to 3 dtex; e a fibra de polipropileno tem, em sua superfície, irregularidades tendo um intervalo médio de 6,5 a 20 pm e uma altura média de 0,35 a 1 pm como um resultado de presença alternada de uma porção projetada tendo um diâmetro grande e uma porção não-projetada tendo um diâmetro pequeno ao longo de seu eixo de fibra (daqui por diante referida como "fibra de polipropileno B"); (3) uma fibra de polipropileno incluindo polipropileno tendo uma fração de pentad isotática (IPF) de 94% ou mais, em que: a fibra de polipropileno tem uma resistência de fibra de 7 cN/dtex ou mais; a fibra de polipropileno tem uma finura de fibra simples de 0,1 a 3 dtex; uma forma de pico endotérmico da fibra de polipropileno por calorimetria diferencial de varredura (DSC) é uma forma simples tendo uma meia largura de 10°C ou inferior, e uma mudança de entalpia de fusão (ΔΗ) da fibra de polipropileno pelo DSC é 125 J/g ou mais; e a fibra de polipropileno tem, em sua superfície, irregularidades tendo um intervalo médio de 6,5 a 20 pm, e uma altura média de 0,35 a 1 pm como um resultado de presença alternada de uma porção projetada tendo um diâmetro grande e uma porção não-projetada tendo um diâmetro pequeno ao longo de seu eixo de fibra (daqui por diante referida como "fibra de polipropileno C"); e (4) uma fibra de polipropileno de acordo com o item (2) ou (3), em que a fibra de polipropileno tem uma taxa de retenção de água de 10% em massa, ou mais.
Em adição, a presente invenção proporciona: (5) um método de produção da fibra de polipropileno de acordo com qualquer um dos itens (1) a (4), incluindo: submeter polipropileno tendo uma fração de pentad isotática (IPF) de 94% ou mais a rotação por fusão; resfriar a resultante para solidificar de modo que uma fibra de polipropileno não-estirada é produzida; submeter a fibra de polipropileno não-estirada a pré-estiramento a uma temperatura de 120 to 150°C e um aumento do estiramento de 3 a 10 vezes; e submeter a resultante a pós-estiramento a um aumento do estiramento de 1,2 a 3,0 vezes sob condições de uma temperatura de 170 a 190°C, uma taxa de deformação de 1,5 a 15 vezes/minuto., e uma tensão de estirar de 1,0 a 2,5 cN/dtex; (6) um método de produção de acordo com o item (6), em que um aumento do estiramento total do pré-estiramento e do pós-estiramento é 3,9 a 20 vezes; e (7) um método de produção de acordo com o item (5) ou (6), em que o produto (A * B) de uma taxa de rotação por fusão A (m/min.) em um tempo da produção da fibra de polipropileno não-estirada e um aumento do estiramento total B (vezes) do pré-estiramento e do pós-estiramento é 3.000 a 17.000 (mvezes/minuto).
Adicionalmente, a presente invenção proporciona: (8) uma composição hidráulica incluindo a fibra de polipropileno de acordo com qualquer um dos itens (1) a (4); (9) um produto hidráulico que é formado pelo uso da composição hidráulica de acordo com o item (8); e (10) um produto hidráulico de acordo com o item (9), em que o produto hidráulico inclui um produto moldado.
Adicionalmente, a presente invenção proporciona: (11) uma estrutura de cabo que é formada pelo uso da fibra de polipropileno de acordo com qualquer um dos itens (1) a (4).
Adicionalmente, a presente invenção proporciona: (12) uma estrutura de fibra em forma de folha incluindo a fibra de polipropileno de acordo com qualquer um dos itens (1) a (4); (13) uma estrutura de fibra em forma de folha de acordo com o item (12), em que o teor da fibra de polipropileno de acordo com qualquer um dos itens (1) a (4) é 50% em massa ou mais; e (14) uma estrutura de fibra em forma de folha de acordo com o item (12) ou (13), em que a estrutura de fibra em forma de folha tem uma taxa de retenção de água de 10% em massa ou mais.
Em adição, a presente invenção proporciona: (15) um material composto incluindo a fibra de polipropileno de acordo com qualquer um dos itens (1) a (4) em uma matriz composta de um polímero orgânico; (16) um material composto de acordo com o item (15), em que a fibra de polipropileno na matriz composta do polímero orgânico é de uma forma de fibra curta, de uma forma de fibra longa, de uma forma de feixe de fibra, de uma forma de fio, de uma forma de tecido trançado ou urdido, de uma forma de tecido não tecido, ou de uma forma de rede; (17) um material composto de acordo com o item (15) ou (16), em que o polímero orgânico inclui pelo menos um tipo de um polímero orgânico selecionado de uma resina termoplástica, a resina de termocura, e um polímero elastomérico; e (18) um produto moldado incluindo o material composto de a-cordo com qualquer um dos itens (15) a (17).
EFEITO DA INVENÇÃO A fibra de polipropileno (fibras de polipropileno A a C) da presente invenção tem uma resistência de fibra tão alta quanto 7 cN/dtex, ou mais.
Entre as fibras de polipropileno da presente invenção, as fibras de polipropileno (fibra de polipropileno A, fibra de polipropileno C) contêm polipropileno tendo uma fração de pentad isotática (IPF) de 94% ou mais, e tendo propriedades tais que a forma de pico endotérmico por medição de calorimetria diferencial de varredura (DSC) é uma forma simples tendo uma meia largura de 10°C ou inferior, e a mudança de entalpia de fusão (ΔΗ) é 125 J/g, ou mais. Devido às propriedades, as fibras de polipropileno (fibra de polipropileno A, fibra de polipropileno C) têm alta cristalinidade; têm uma estrutura de cristal uniforme; são extremamente excelentes em resistência ao calor; não se derretem facilmente mesmo quando expostas a uma alta temperatura ou friccionada; e podem manter excelente forma de fibra e resistência de fibra.
Entre as fibras de polipropileno da presente invenção, as fibras de polipropileno (fibra de polipropileno B, fibra de polipropileno C) tendo, na superfície, irregularidades tendo um intervalo médio de 6,5 a 20 pm, e uma altura média de 0,35 a 1 pm como um resultado de presença alternada de uma porção projetada tendo um diâmetro grande e uma porção não-projetada tendo um diâmetro pequeno ao longo de seu eixo de fibra, têm uma taxa de retenção de água tão alta quanto 10% ou mais, e são excelentes em adesividade com uma substância hidráulica, um polímero orgânico, e outros materiais devido ao efeito de âncora resultante da estrutura irregular da superfície da fibra.
Em particular, a fibra de polipropileno (fibra de polipropileno C) da presente invenção tendo propriedades de DSC específicas definidas na presente invenção e a estrutura irregular específica acima mencionada da superfície da fibra tem alta resistência de fibra, alta cristalinidade, e uma estrutura de cristal uniforme, e é excelente em resistência ao calor, retentivida-de de água, e adesividade com outros materiais está bem.
Levando-se vantagem das propriedades enfrentadas acima mencionadas, a fibra de polipropileno da presente invenção pode ser eficazmente usada em várias aplicações na forma de uma fibra curta, uma fibra longa, um feixe de fibra, etc., ou na forma de uma estrutura de fibra, tal como um tecido trançado ou urdido, um tecido não tecido, um artigo similar à rede, e papel.
De acordo com o método de produção da presente invenção, a fibra de polipropileno da presente invenção tendo as propriedades de DSC acima mencionadas, a fibra de polipropileno da presente invenção tendo a estrutura irregular específica acima mencionada da superfície da fibra, e a fibra de polipropileno da presente invenção tendo ambas as propriedades de DSC específicas acima mencionadas e a estrutura irregular específica acima mencionada da superfície da fibra pode ser facilmente produzida.
Mesmo quando a composição hidráulica da presente invenção contendo as fibras de polipropileno (fibra de polipropileno A, fibra de polipropileno C) da presente invenção que tem uma resistência de fibra tão alta quanto 7 cN/dtex ou mais, e propriedades específicas de DSC definidas na presente invenção; e que são excelentes em resistência ao calor e resistência são curadas a uma alta temperatura excedendo 100°C, particularmente 150Χ, ou mais alta, e, mais particularmente, 170°C, ou mais alta, a fibra de polipropileno contida na composição hidráulica mantém a forma de fibra e a resistência enfrentada. Pelo uso da composição hidráulica, um produto hidráulico que é excelente em resistência e durabilidade pode ser facilmente produzido com alta produtividade em um tempo de cura mais curto.
As fibras de polipropileno (fibra de polipropileno B, fibra de polipropileno C) da presente invenção que têm uma resistência de fibra tão alta quanto 7 cN/dtex ou mais, e têm a estrutura irregular específica acima mencionada da superfície da fibra definida na presente invenção, têm uma taxa de retenção de água tão alta quanto 10% ou mais, e, desse modo, a compatibilidade desta com uma substância hidráulica, tal como cimento, é alta. A-lém disso, devido a estrutura de superfície irregular específica acima mencionada, a força friccional na interface de fibra/cimento é também alta. Desse modo, a resistência da fibra de polipropileno no tempo de, por exemplo, quebra de um produto hidráulico é usada eficazmente. Portanto, pelo uso da composição hidráulica da presente invenção contendo a fibra de polipropileno, um produto hidráulico tendo uma alta resistência pode ser facilmente obtido.
Em particular, entre as composições hidráulicas da presente invenção, a composição hidráulica da presente invenção contendo, como uma fibra de polipropileno, a fibra de polipropileno (fibra de polipropileno C) que tem uma finura de fibra simples de 0,1 a 3 dtex, uma resistência de fibra de 7 cN/dtex ou mais, as propriedades de DSC específicas acima mencionadas definidas na presente invenção, e, na superfície da fibra, a estrutura irregular acima mencionada da superfície da fibra definida na presente invenção forma um produto hidráulico excelente em resistência, mesmo quando submetida a qualquer cura tal como cura a uma alta temperatura excedendo 100°C, particularmente 150°C, ou mais alta, e, mais particularmente, 170°C, ou mais alta, cura a temperatura normal, cura natural (por exemplo, 80°C ou inferior), ou cura na temperatura intermediária das temperaturas acima mencionadas.
Uma estrutura de cabo da presente invenção formada usando as fibras de polipropileno (fibra de polipropileno A e fibra de polipropileno C) tendo as propriedades de DSC específicas acima mencionadas e resistência de fibra definida na presente invenção tem alta resistência; é excelente em resistência ao calor; e não mostra fusão, enfraquecimento, redução nas propriedades físicas, etc., da fibra de polipropileno que forma o cabo mesmo quando o cabo é exposto a uma alta temperatura; ou é friccionado ou esfolado. Desse modo, a estrutura de cabo é difícil de cortar e danificar, mostra menos estiramento sob uma alta temperatura, pode manter propriedades mecânicas, tal como resistência, sobre um longo período de tempo, e é excelente em durabilidade.
Adicionalmente, uma estrutura de cabo da presente invenção formada usando as fibras de polipropileno (fibra de polipropileno B e fibra de polipropileno C) tendo a resistência de fibra acima mencionada, finura de fibra simples, e propriedades irregulares da superfície da fibra definida na presente invenção, está livre de deslizamento entre as fibras de polipropileno devido a estrutura irregular específica da superfície da fibra. Com relação a estrutura do cabo, as fibras e os trançados de fibra são apertadamente e firmemente torcidos em um estado onde as fibras de polipropileno são engajadas uma com a outra e os trançados de fibra de polipropileno são engajados um com o outro. Portanto, a estrutura de cabo é excelente em resistência, resistência a estiramento, resistência ao desgaste, retentividade de forma, e similares.
Em particular, uma estrutura de cabo da presente invenção formada usando a fibra de polipropileno (fibra de polipropileno C) da presente invenção tendo a resistência de fibra específica acima mencionada, propriedades de DSC, finura de fibra simples, e estrutura irregular da superfície da fibra que são definidos na presente invenção tem alta resistência, e é excelente em resistência ao calor. Além disso, com relação a estrutura de cabo, as fibras e os trançados de fibra que formam a estrutura de cabo são torcidos firmemente e apertadamente; e resistência, resistência a estiramento, resistência ao desgaste, retentividade de forma, etc., são mais excelentes.
Uma estrutura de fibra em forma de folha da presente invenção formada usando as fibras de polipropileno (fibra de polipropileno A e fibra de polipropileno C) da presente invenção tendo a resistência de fibra específica acima mencionada e propriedades de DSC definidas na presente invenção tem alta resistência; é excelente em resistência ao calor; pode manter propriedades mecânicas, tal como resistência, sobre um longo período de tempo mesmo quando exposta a uma alta temperatura; e é excelente em durabilidade.
Uma estrutura de fibra em forma de folha da presente invenção formada usando as fibras de polipropileno (fibra de polipropileno B, fibra de polipropileno C) que tem a resistência de fibra acima mencionada, finura de fibra simples, e propriedades irregulares da superfície da fibra definida na presente invenção tem alta taxa de retenção de água (geralmente taxa de retenção de água de 10% em massa ou mais), e são excelentes em retenti-vidade de água e resistência.
Em particular, a estrutura de fibra em forma de folha da presente invenção formada usando a fibra de polipropileno (fibra de polipropileno C) da presente invenção tendo a resistência de fibra específica acima mencionada, propriedades de DSC, finura de fibra simples, e estrutura irregular da superfície da fibra que são definidas na presente invenção são excelentes em todas resistência ao calor, resistência, durabilidade, e retentividade de água. A estrutura de fibra em forma de folha (um tecido trançado ou urdido, um tecido não tecido, um papel sintético, um artigo similar à rede, etc.) da presente invenção pode ser eficazmente usada, levando-se vantagem das propriedades acima mencionadas, em várias aplicações, tais como um filtro, um separador, um material de reforço, roupas, um limpador, e um removedor de composição.
Um material composto da presente invenção no qual as fibras de polipropileno (fibra de polipropileno A, fibra de polipropileno C) da presente invenção tendo a resistência de fibra específica acima mencionada e propriedades de DSC definidas na presente invenção estão contidas em uma matriz contendo um polímero orgânico; e um produto moldado contendo o material composto são excelentes em propriedades mecânicas, tais como resistência à tensão, resistência a impacto, módulo de elasticidade em en-curvamento, uma resistência a encurvamento, e, além disso, são excelentes em resistência ao calor e durabilidade. Isto é porque a fibra de polipropileno é extremamente alta em resistência ao calor, e, desse modo, a fibra de polipropileno não derrete mesmo quando exposta a uma alta temperatura, e mantém forma de fibra favorável e resistência de fibra.
Um material composto no qual as fibras de polipropileno (fibra de polipropileno B, fibra de polipropileno C) da presente invenção tendo a resistência de fibra acima mencionada, finura de fibra simples, e proprieda- des irregulares da superfície da fibra definida na presente invenção estão contidas em uma matriz contendo um polímero orgânico, e um produto moldado contendo o material composto são excelentes em propriedades mecânicas, tais como resistência à tensão, resistência a impacto, módulo de elasticidade em encurvamento, e resistência a encurvamento, e, além disso, excelentes em durabilidade devido à alta resistência de fibra da fibra de poli-propileno, e alta adesividade da fibra de polipropileno com o polímero orgânico devido ao efeito de ancoramento à matriz de polímero orgânico resultante da estrutura irregular específica da superfície da fibra.
Em particular, um material composto no qual a fibra de polipropileno (fibra de polipropileno C) da presente invenção tendo a resistência de fibra específica acima mencionada, propriedades de DSC, finura de fibra simples, e estrutura irregular da superfície da fibra que são definidas na presente invenção está contida em uma matriz contendo um polímero orgânico e um produto moldado contendo o material composto são, devido às propriedades enfrentadas acima mencionadas da fibra de polipropileno, mais excelentes em propriedades mecânicas, tais como resistência à tensão, resistência a impacto, módulo de elasticidade em encurvamento, e resistência a encurvamento, e, além disso, mais excelentes em resistência ao calor e durabilidade.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A Figura 1 é uma vista ilustrando esquematicamente a forma de pico endotérmico por medição de DSC em uma fibra de polipropileno. A Figura 2 é uma vista ilustrando como determinar uma meia largura do pico endotérmico por medição de DSC em uma fibra de polipropileno. A Figura 3 é uma vista esquematicamente ilustrando as irregularidades de uma fibra de polipropileno, e ilustrando como determinar um intervalo médio e uma altura média das irregularidades. A Figura 4 é uma fotografia tomada por varredura de microscópio de elétron de uma fibra de polipropileno obtida no Exemplo 1. A Figura 5 é uma vista ilustrando o método de medição do nú- mero de vezes da quebra de abrasão de torcimento em moedor de um cabo. MELHOR MODO PARA REALIZAR A INVENÇÃO
Daqui por diante, a presente invenção será descrita em detalhe. A fibra de polipropileno da presente invenção contém polipropi-leno tendo uma fração de pentad isotática (daqui por diante as vezes simplesmente referida como "IPF") de 94% ou mais. É preferível que a fibra de polipropileno contenha polipropileno tendo uma IPF de 95 a 99%, e é mais preferível que a fibra de polipropileno contenha polipropileno tendo uma IPF de 96 a 99%.
Quando a IPF de polipropileno é inferior do que 94%, uma estrutura de cristal uniforme é difícil de se formar na fibra de polipropileno, que torna impossível obter uma fibra de polipropileno da presente invenção tendo uma resistência suficiente e resistência ao calor. Em contraste, desde que polipropileno tendo uma IPF excedendo 99% é difícil de se produzir industrialmente em massa, o polipropileno é baixo em praticabilidade em termos de custo e similares. A fibra de polipropileno da presente invenção pode ser formada de um tipo de um homopolímero de propileno, ou pode ser formada de um copolímero de propileno e outro monômero copolimerizável, visto que a IPF falha sob a faixa acima mencionada. Ou, quando a IPF na mistura total falha sob a faixa acima mencionada, a fibra de polipropileno da presente invenção pode ser formada de uma mistura de dois ou mais homopolímeros de propileno; uma mistura de um ou dois ou mais homopolímeros de propileno, e um ou dois ou mais copolímeros de propileno; ou uma mistura de dois ou mais copolímeros de propileno.
Além disso, visto que a IPF no polímero de propileno total que forma a fibra de polipropileno falha sob a faixa acima mencionada, a fibra de polipropileno da presente invenção pode ser uma fibra girada conjugada, ou uma fibra girada misturada usando dois ou mais homopolímeros de propileno e/ou copolímeros de propileno, tais como um tipo de invólucro-núcleo, um tipo de mar-ilha, e um tipo lado a lado; ou uma fibra conjugada formada de polipropileno e outro polímero, tal como tipo invólucro-núcleo, um tipo mar- ilha, ou um tipo lado a lado. A IPF de polipropileno é um índice mostrando a estereorregula-ridade, e influencia na cristalinidade quando polipropileno é formado em uma fibra. Em geral, quando o polipropileno tem uma IPF mais alta, a estereorre-gularidade deste é mais alta. A IPF do polipropileno pode ser determinada de um sinal de 13C-RMN, e o valor do IPF do polipropileno conforme usado no relatório refere-se a um valor calculado por um método descrito nos Exemplos descritos mais tarde. A resistência de fibra da fibra de polipropileno da presente invenção é 7 cN/dtex ou mais, preferivelmente 7 a I3 cN/dtex, mais preferivelmente 8 a I3 cN/dtex, ainda mais preferivelmente 9 a I3 cN/dtex, e ainda mais preferivelmente 10 a I3 cN/dtex.
Aqui, a resistência de fibra (resistência de finura de fibra simples) da fibra de polipropileno conforme usada no relatório refere-se a resistência de fibra medida por um método descrito nos Exemplos descritos mais tarde.
Devido a resistência de fibra acima mencionada, a fibra de polipropileno da presente invenção pode ser eficazmente usada em várias aplicações. Quando a resistência de fibra da fibra de polipropileno é inferior do que 7 cN/dtex, torna-se difícil produzir vários produtos excelentes em resistência usando a fibra de polipropileno, e é requerido usar uma grande quantidade de fibras de polipropileno de modo a alcançar uma dada resistência. Desse modo, as propriedades de peso leve que são originalmente concedidas à fibra de polipropileno não podem ser utilizadas. Por exemplo, quando um cabo é formado de uma fibra de polipropileno tendo uma resistência de fibra de 7 cN/dtex ou inferior, torna-se difícil obter-se um cabo tendo uma alta resistência. Desse modo, de modo a obter um cabo tendo uma resistência suficientemente alta, muitas das fibras de polipropileno devem ser usadas para formar um cabo tendo uma grande finura de fibra, que degrada a propriedade de peso leve.
Em contraste, uma fibra de polipropileno tendo uma resistência de fibra excedendo I3 cN/dtex tem um problema em termos de uso prático devido as condições em que a produtividade em massa é necessita ser baixa para ser empregada.
Entre as fibras de polipropileno da presente invenção, as fibras de polipropileno (fibra de polipropileno A, fibra de polipropileno C) tendo propriedades de DSC específicas tais que "a forma de pico endotérmico por medição de calorimetria diferencial de varredura (DSC) (daqui por diante as vezes simplesmente referida como "medição de DSC") é uma forma simples tendo uma meia largura de 10°C ou inferior, e a mudança de entalpia de fusão (ΔΗ) é 125 J/g ou mais", além da propriedade acima mencionada tal que a resistência de fibra é 7 ou mais cN/dtex, são excelentes em resistência ao calor devido às propriedades.
Desde que a fibra de polipropileno na qual a forma de pico endotérmico por medição de DSC é uma forma simples mais estreita (aguda) tendo uma meia largura de 10°C ou inferior, e a mudança de entalpia de fusão (ΔΗ) é 125 J/g ou mais, é excelente em resistência ao calor, enfraquecimento e redução nas propriedades físicas são menos provavelmente para ocorrer, mesmo quando exposta a uma alta temperatura.
Aqui, a "forma de pico endotérmico" acima mencionada e "mudança de entalpia de fusão (ΔΗ)" por medição de DSC conforme usadas na presente invenção referem-se a uma forma de pico endotérmico e mudança de entalpia de fusão (ΔΗ) por medição de DSC realizadas de acordo com os métodos descritos nos Exemplos descritos mais tarde.
Na medição de DSC de uma fibra de polipropileno isotática, o pico endotérmico observado a 160°C ou mais alta geralmente origina-se da fusão de cristais a. Uma fibra de polipropileno na qual a temperatura de pico endotérmico é 160°C ou mais alta, e, em alguns casos, 175°C ou mais alta, é convencionalmente conhecida. Contudo, em tal fibra de polipropileno convencional, cristalização não foi suficientemente realizada. Portanto, a forma de pico endotérmico é uma forma de pico dupla ou uma forma de pico simples ampla, resultando em que a estrutura de cristal carece em uniformidade como um todo.
Em contraste, na fibra de polipropileno (fibra de polipropileno A, fibra de polipropileno C) da presente invenção, a forma de pico endotérmico por medição de DSC é uma forma simples estreita (aguda) tendo uma meia largura de 10°C ou inferior, e tem uma estrutura de cristal uniforme.
Adicionalmente, na fibra de polipropileno da presente invenção, a mudança de entalpia de fusão (ΔΗ) por medição de DSC é tão alta quanto 125 J/g ou mais; a cristalinidade é alta; a estrutura de cristal é uniforme; e a resistência ao calor é excelente.
Aqui, a "forma de pico endotérmico por medição de DSC" e a "meia largura", conforme usadas no relatório, serão descritas.
Primeiro, a Figura 1 é uma vista ilustrando esquematicamente a forma de pico endotérmico de uma fibra de polipropileno por medição de DSC.
Na Figura 1, (a) corresponde a um exemplo típico da curva de pico endotérmico da fibra de polipropileno da presente invenção. A curva de pico endotérmico tem somente um pico endotérmico (pico simples). O pico simples é agudo e largo. A mudança de entalpia de fusão (ΔΗ) também tem um valor maior conforme comparado com uma fibra de polipropileno convencional.
Em contraste, na Figura 1, (b) representa um exemplo da curva de pico endotérmico de uma fibra de polipropileno convencional. A curva de pico endotérmico tem dois picos endotérmicos (pico duplo), e a largura de pico (meia largura) é grande, e a mudança de entalpia de fusão (ΔΗ) é pequena.
Além disso, na Figura 1, (c) representa outro exemplo da curva de pico endotérmico de uma fibra de polipropileno convencional. A curva de pico endotérmico tem um pico endotérmico (pico simples), e a mudança de entalpia de fusão (ΔΗ) é pequena.
Em seguida, a Figura 2 é uma vista ilustrando esquematicamente como determinar a meia largura do pico endotérmico de uma fibra de polipropileno por medição de DSC. A Figura 2 representa um exemplo típico das propriedades en-dotérmicas (propriedades de fusão) da fibra de polipropileno da presente invenção por medição de DSC. Mais especificamente, quando o ponto de interseção da linha perpendicular a partir do topo X do único pico endotérmi-co (pico simples) para o eixo de temperatura e a linha de base do pico endo-térmico é definido como Y, o ponto que separa em dois a linha-segmento X-Y é definido como M. Então, quando os pontos de intersecção de uma linha reta paralela ao eixo de temperatura através de M e a curva endotérmica são definidos como N1 e N2, respectivamente, o comprimento (largura de temperatura) da linha-segmento N1-N2 é equivalente à "meia largura (°C)", conforme usado no relatório.
Quando a curva de pico endotérmico de uma fibra de polipropi-leno tem dois picos endotérmicos (pico duplo), conforme ilustrado em (b) da Figura 1, ou tem três ou mais picos endotérmicos, a meia largura é determinada conforme segue. Quando o topo do pico endotérmico mais alto é definido como X; um ponto de intersecção da linha perpendicular a partir do topo X para o eixo de temperatura e a linha de base do pico endotérmico é definido como Y; o ponto que separa em dois a linha-segmento X-Y é definido como M; e entre os pontos de intersecção de uma linha reta paralela ao eixo de temperatura através de M e a curva endotérmica, o ponto de intersecção na temperatura inferior é definido como N1, e a intersecção na temperatura mais alta é definida como N2, o comprimento (largura de temperatura) da linha-segmento N1-N2 é equivalente à "meia largura (C)", conforme usado no relatório. Neste caso, a meia largura (°C) geralmente é ampla.
Em seguida, na curva de pico endotérmico, uma área circundada pela linha de base do pico endotérmico (ver Figura 2) e a curva de pico endotérmico acima da linha de base é equivalente à "mudança de entalpia de fusão (ΔΗ)", conforme usado no relatório.
Quando a formação de cristal em uma fibra de polipropileno é insuficiente, outro pico endotérmico ou pico exotérmico pode recentemente aparecer devido a, por exemplo, o rearranjo dos cristais no tempo de medição de DSC, resultando em uma curva de DSC complicada. Adicionalmente, quando a formação de cristal em uma fibra de polipropileno é insuficiente, o pico endotérmico ou pico exotérmico pode aparecer ou desaparecer, resul- tando em que a curva de pico endotérmico pode mudar mesmo nos casos de uso da mesma amostra, dependendo das diferenças na taxa de elevação de temperatura no tempo de medição de DSC.
Em contraste, entre as fibras de polipropileno da presente invenção, com relação às fibras de polipropileno (fibra de polipropileno A, fibra de polipropileno C) tendo propriedades de DCS específicas tais que "a forma de pico endotérmico por medição de DSC é uma forma simples tendo uma meia largura de 10°C ou inferior, e a mudança de entalpia de fusão (ΔΗ) é 125 J/g ou mais", a curva de pico endotérmico é aguda e forma de pico simples grande tendo somente um pico endotérmico, e tem uma mudança de entalpia de fusão (ΔΗ) alta na faixa de uma taxa de elevação de temperatura de 1 a 50°C/minutos no tempo de medição de DSC devido as propriedades de DSC mesmo quando a taxa de elevação de temperatura difere. Isto verifica que, entre as fibras de polipropileno da presente invenção, a fibra de polipropileno tendo as propriedades de DSC acima mencionadas tem cristalini-dade alta e uniforme, e como um resultado, alta resistência ao calor.
Quando a mudança de entalpia de fusão (ΔΗ) de uma fibra de polipropileno é inferior do que 125J/g, a resistência ao calor pode tornar-se insuficiente.
Nota-se que mesmo no caso de uma fibra de polipropileno não tendo um requerimento tal que "a forma de pico endotérmico por medição de DSC é uma forma simples tendo uma meia largura de 10°C ou inferior, e a mudança de entalpia de fusão ΔΗ é 125J/g ou mais", a fibra de polipropileno (fibra de polipropileno B) da presente invenção tendo as propriedades de "conter polipropileno tendo uma IPF de 94% ou mais; tendo uma finura de fibra simples de 0,1 a 3 dtex; tendo uma resistência de fibra de 7 cN/dtex ou mais; e tendo, na superfície, irregularidades tendo um intervalo médio de 6,5 a 20 pm, e uma altura média de 0,35 a 1 pm, como um resultado de presença alternada de uma porção projetada tendo um diâmetro grande, e uma porção não-projetada tendo um diâmetro pequeno ao longo de seu eixo de fibra", pode formar um produto hidráulico, um material composto, etc., que são excelentes em propriedades mecânicas, tais como resistência à tensão, resistência a impacto, módulo de elasticidade em encurvamento, e resistência a encurvamento, devido as irregularidades específicas acima mencionadas na superfície da fibra. Isto é porque quando a fibra de polipropileno (fibra de polipropileno B) da presente invenção é incorporada em um material hidráulico, um polímero orgânico, etc., adesividade com o material hidráulico ou a matriz de polímero orgânico é aperfeiçoada devido a uma alta taxa de retenção de água, efeito de ancoramento, efeito de engajamento, etc., baseado nas irregularidades conforme descrito mais tarde. Quando a fibra de polipropileno é usada para a produção de um cabo, um cabo tendo uma alta resistência pode ser formado.
Quando a mudança de entalpia de fusão (ΔΗ) de uma fibra de polipropileno é mais alta, a resistência ao calor torna-se mais alta. Contudo, uma fibra de polipropileno excedendo 165 J/g é difícil de produzir, a menos que a taxa de produção seja agudamente reduzida, e, além disso, para a produção de tal fibra de polipropileno, polipropileno cuja IPF é substancialmente 100% necessário ser usado. Desse modo, a eficiência é baixa em termos de aspecto industrial.
Em vista dos aspectos acima mencionados, a fibra de polipropileno da presente invenção preferivelmente tem uma mudança de entalpia de fusão (ΔΗ) de 125 a 165 J/g, mais preferivelmente 130 a 165 J/g, ainda mais preferivelmente 135 a 165 J/g, e ainda mais preferivelmente 140 a 165 J/g.
Afinura de fibra (finura de fibra simples) da fibra de polipropileno da presente invenção não é particularmente limitada. A partir dos pontos de vista de facilidade de produção no tempo de produção, uma fibra de polipropileno (especialmente, facilidade de estiramento), durabilidade, etc., a finura de fibra (finura de fibra simples) da fibra de polipropileno é geralmente preferivelmente 0,01 a 500 dtex, mais preferivelmente 0,05 a 50 dtex, e ainda mais preferivelmente 0,1 a 5 dtex.
Quando uma fibra de polipropileno cuja finura de fibra (finura de fibra simples) é extremamente baixa é usada para uma estrutura ou similares, ou após produzida, fusão, quebra de fio, e similares da fibra de polipropileno ocorrem, as vezes resultando em degradação, resistência insuficiente , etc., da estrutura. Em contraste, quando a finura de fibra simples de fibra de polipropileno é extremamente grande, a propriedade de estiramento para obtenção de uma fibra de polipropileno diminui. Desse modo, uma fibra de polipropileno que tem alta resistência e que foi altamente cristalizada não pode ser obtida. Além disso, quando a finura de fibra da fibra de polipropileno é extremamente grande, um tecido trançado ou urdido, um tecido não tecido, uma rede, etc., podem ser difíceis de produzir. A presente invenção envolve as fibras de polipropileno (fibra de polipropileno B, fibra de polipropileno C) tendo propriedades tais que "uma finura de fibra simples de 0,1 a 3 dtex; e irregularidades são formadas na superfície, as irregularidades que têm um intervalo médio de 6,5 a 20 pm, e uma altura média de 0,35 a 1 pm como um resultado de uma presença alternada de uma porção projetada tendo um diâmetro grande e uma porção não-projetada tendo um diâmetro pequeno ao longo de seu eixo de fibra", além da propriedade de ter uma resistência de fibra de 7 cN/dtex ou mais, ou além da propriedade tal que a resistência de fibra é 7 cN/dtex ou mais, e as propriedades de DSC acima mencionadas definidas na presente invenção, tais que "a forma de pico endotérmico por medição de DSC é uma forma simples tendo uma meia largura de 10°C ou inferior, e a mudança de ental-pia de fusão (ΔΗ) é 125 J/g ou mais".
Com relação a fibra de polipropileno tendo as propriedades irregulares específicas acima mencionadas da superfície da fibra, além da propriedade de ter uma resistência de fibra de 7 cN/dtex ou mais, ou além da propriedade de ter uma resistência de fibra de 7 cN/dtex ou mais, e as propriedades de DSC específicas acima mencionadas, de modo a produzir facilmente a fibra de polipropileno (fibra de polipropileno B, fibra de polipropileno C) tendo as propriedades irregulares da superfície da fibra, a finura de fibra simples da fibra de polipropileno é preferivelmente 0,1 a 3 dtex, mais preferivelmente 0,2 a 2,5 dtex, e, mais preferivelmente, 0,3 a 2,4 dtex.
Na fibra de polipropileno tendo as propriedades irregulares acima mencionadas da superfície da fibra, quando a finura de fibra da fibra de polipropileno é inferior do que 0,1 dtex, rotação é efetuada usando-se uma máquina de fiar tendo um número extremamente grande de furos de rotação de modo a manter produtividade de massa. Desse modo, de modo a segurar suficientemente o intervalo entre os furos de rotação da máquina de fiar, uma facilidade necessita ser drasticamente reformada (por exemplo, ampliação da escala de um dispositivo de rotação). Além disso, desde que a finura de fibra é baixa, um problema de quebra de fio e geração de felpas ocorre em um processo de estiramento. Em contraste, quando a finura de fibra da fibra de polipropileno excede 3 dtex, as irregularidades específicas acima descritas são difíceis de se desenvolver na circunferência externa da fibra, e, desse modo, a área de superfície específica da fibra torna-se pequena. Portanto, retentividade de água suficiente não pode ser assegurada. Além disso, a propriedade de estiramento diminui, que torna impossível alcançar uma resistência de fibra suficiente. É preferível para a fibra de polipropileno tendo as propriedades irregulares específicas acima mencionadas da superfície da fibra para ter uma finura de fibra (finura de fibra simples) de preferivelmente 0,2 a 2,5 dtex, e, mais preferivelmente, 0,3 a 2,4 dtex.
Aqui, a "fibra de polipropileno tem, na superfície da fibra, irregularidades como um resultado da presença alternada de uma porção projetada tendo um diâmetro grande e uma porção não-projetada tendo um diâmetro pequeno ao longo de seu eixo de fibra", conforme usado no relatório refere-se a que, conforme esquematicamente ilustrado na Figura 3, a fibra de polipropileno não tem um diâmetro uniforme ao longo da direção longitudinal; e porções projetadas (porções convexas) tendo um diâmetro grande (Α1, A2, A3, A4....na Figura 3), e porções não-projetadas (porções côncavas) tendo um diâmetro menor (B1, B2, B3, B4, ..... na Figura 3) são alternadamente formadas ao longo do eixo de fibra (direção longitudinal da fibra), pelo que a superfície da fibra torna-se irregular.
Em seguida, o "intervalo médio" acima mencionado conforme usado no relatório refere-se a um valor médio de intervalos (distâncias) entre duas porções projetadas adjacentes (porções convexas) (os comprimentos de A1-A2, A2-A3, A3-A4,....na Figura 3) entre muitas irregularidades (por- ções projetadas e porções não-projetadas) formadas ao longo do eixo de fibra.
Além disso, a "altura média" acima mencionada refere-se a um valor médio dos comprimentos de linhas perpendiculares a partir do topo (h1, h2, h3, h4,...na Figura 3) de cada uma das porções projetadas (por- ções convexas) duas porções não-projetadas adjacentes (porções côncavas) entre muitas irregularidades (porções projetadas e porções não-projetadas) formadas ao longo do eixo de fibra para as linhas retas imaginárias correspondentes que ligam as porções de diâmetro mínimo das duas porções não-projetadas adjacentes (porções côncavas) (uma linha reta que liga B1 e B2, uma linha reta que liga B2 e B3, uma linha reta que liga B3 e B4, na Figura 3). O intervalo médio e altura média das irregularidades acima mencionadas formadas ao longo do eixo de fibra da fibra de polipropileno pode ser determinado de uma fotografia de fibra de polipropileno tomada usando uma varredura de microscópio de elétron ou similares. O intervalo médio e altura média acima mencionados das irregularidades no relatório referem-se a valores determinados por métodos descritos nos Exemplos descritos mais tarde. A fibra de polipropileno (fibra de polipropileno B, fibra de polipropileno C) da presente invenção tendo, na superfície da fibra, as irregularidades acima mencionadas tendo um intervalo médio de 6,5 a 20 pm, e uma altura média de 0,35 a 1 pm ao longo do eixo de fibra geralmente tem uma taxa de retenção de água tão alta quanto 10% ou mais; tem uma alta compatibilidade com uma matriz, tal como cimento, quando misturado na matriz; e mostra uma alta ação de reforço. Adicionalmente, devido ao efeito de anco-ramento e ação de engajamento resultante da estrutura irregular específica da superfície da fibra, também quando a fibra de polipropileno (fibra de polipropileno B, fibra de polipropileno C) da presente invenção é misturada em outra matriz, tal como um polímero orgânico, adesividade com a matriz é aperfeiçoada.
Nota-se que a taxa de retenção de água da fibra de polipropile- no conforme usada no relatório refere-se a uma taxa de retenção de água medida por métodos descritos nos Exemplos descritos mais tarde.
Na fibra de polipropileno tendo irregularidades na superfície, quando o intervalo médio acima mencionado de irregularidades é mais baixo do que 6,5 pm, e/ou quando a altura média deste é mais baixo do que 0,35 pm, as irregularidades na superfície da fibra tornam-se excessivamente minutas, que diminui a taxa de retenção de água, efeito de ancoramento, efeito de engajamento, etc. Uma fibra de polipropileno tendo irregularidades tendo um intervalo médio excedendo 20 pm e/ou uma altura média excedendo 1 pm não pode ser produzida a menos que a taxa de produção da fibra de polipropileno seja agudamente reduzida. Além disso, para a produção de tal fibra de polipropileno, polipropileno cuja IPF é substancialmente 100% necessita ser usado, que é pobre em praticabilidade.
Na fibra de polipropileno da presente invenção tendo irregularidades na superfície, é preferível que o intervalo médio das irregularidades formadas ao longo da direção do eixo de fibra seja 6,6 a 20 pm, e, particularmente, 6,8 a 20 pm, e a altura média deste seja 0,40 a 1 pm, e, particularmente 0,45 a 1 pm. É preferível para a fibra de polipropileno da presente invenção ter os requerimentos tais que "a finura de fibra simples seja 0,1 a 3 dtex"; "a forma de pico endotérmico por medição de calorimetria diferencial de varredura (DSC) é uma forma simples tendo uma meia largura de 10°C ou inferior, e a mudança de entalpia de fusão (ΔΗ) é 125 J/g ou mais"; e "irregularidades são formadas na superfície, as irregularidades que têm um intervalo médio de 6,5 a 20 pm, e uma altura média de 0,35 a 1 pm como um resultado da presença alternada de uma porção projetada tendo um diâmetro grande, e uma porção não-projetada tendo um diâmetro pequeno ao longo de seu eixo de fibra", além dos requerimentos tais que "fibra de polipropileno contém polipropileno tendo uma fração de pentad isotática (IPF) de 94% ou mais, e a resistência de fibra é 7 cN/dtex ou mais". A forma (forma de seção transversal horizontal) da fibra de polipropileno da presente invenção não é particularmente limitada, e pode ser uma forma de seção transversal circular sólida, ou outras formas de seção transversal irregular. No caso onde a forma de seção transversal horizontal de fibra é uma forma de seção transversal irregular, uma forma plana, uma forma transversal, uma forma de Y, uma forma de T, uma forma de V, uma forma de estrela, uma forma de multifolha, uma forma de arranjo, e uma forma oca, podem ser mencionadas como um exemplo específico da forma de seção transversal irregular. Quando uma fibra de polipropileno é usada como um material de reforço, por formação da fibra de polipropileno em uma forma de seção transversal irregular tendo uma área de superfície grande, e, particularmente, uma forma de multifolha ou similares, resistência a adesivo com uma matriz torna-se alta, pelo que, por exemplo, um produto moldado reforçado com fibra tendo uma alta resistência pode ser obtido. A fibra de polipropileno da presente invenção pode conter um ou mais tipos de um termoestabilizador, um absorvedor de UV, um antioxidante, um corante, um lubrificante, um agente de liberação de molde, uma carga, um agente antiestático, etc., visto que o objetivo da presente invenção não é impedido. A gravidade específica da fibra de polipropileno é geralmente inferior do que aquela de água, e flutua na água conforme ela é. Desse modo, de modo a dispersar a fibra de polipropileno da presente invenção em água, a gravidade específica pode ser adequadamente ajustada por mistura, em uma fibra, de carbonato de cálcio, sulfato de bário, óxido de titânio, óxido de zinco, alumina, sílica, metacrilato de potássio, e similares, de modo a prevenir a fibra de polipropileno de flutuar. Não existe limitação particular nos métodos de produção da fibra de polipropileno da presente invenção. A fibra de polipropileno da presente invenção pode ser produzida por quaisquer métodos visto que as fibras de polipropileno seguintes da presente invenção podem ser produzidas: a fibra de polipropileno (fibra de polipropileno A, fibra de polipropileno C) tendo as propriedades de DSC acima mencionadas tais que "a forma de pico endotérmico por medição de DSC é uma forma simples tendo uma meia largura de 10°C ou inferior, e a mudança de entalpia de fusão (ΔΗ) é 125 J/g ou mais", além da propriedade tal que a resistência de fibra é 7 cN/dtex ou mais; a fibra de polipropileno (fibra de polipropileno B, fibra de polipropileno C) tendo a finura de fibra simples acima mencionada e propriedades irregulares da superfície da fibra (propriedades tais que a finura de fibra simples é 0,1 a 3 dtex, e irregularidades são formadas na superfície, as irregularidades que têm um intervalo médio de 6,5 a 20 pm, e uma altura média de 0,35 a 1 pm como um resultado da presença alternada de uma porção projetada tendo um diâmetro grande, e uma porção não-projetada tendo um diâmetro pequeno ao longo de seu eixo de fibra) além da resistência de fibra acima mencionada; ou a fibra de polipropileno (fibra de polipropileno C) tendo a resistência de fibra acima mencionada, propriedades de DSC, finura de fibra simples, e propriedades irregulares da superfície da fibra.
Destas, a fibra de polipropileno da presente invenção pode ser facilmente produzida por um método que envolve: sujeição do polipropileno tendo uma IPF de 94% ou mais a rotação por fusão para produzir uma fibra de polipropileno não-estirada (fio não-estirado); resfriamento da fibra de polipropileno não-estirada para solidificar; e, em seguida, submetendo a fibra de polipropileno não-estirada resfriada e solidificada a pré-estiramento e pós-estiramento sob condições específicas descritas mais tarde.
Na produção da fibra de polipropileno da presente invenção, polipropileno é usado cuja taxa de fluxo de fundido (MFR) medida de acordo com JIS K 7210 sob as condições de uma temperatura de 230°C, uma carga de 2,16 kg, e tempo de 10 minutos, é preferivelmente 5 a 70 g, mais preferivelmente 10 a 50 g, e ainda mais preferivelmente 15 a 40 g dos pontos de vista que a propriedade de rotação por fusão, propriedade de estiramento, etc., no tempo da produção da fibra, torna-se excelente, e uma fibra de polipropileno tendo as propriedades específicas acima mencionadas definidas na presente invenção pode ser facilmente obtida.
Na produção de uma fibra de polipropileno não-estirada, um método é preferivelmente empregado que envolve sujeição do polipropileno tendo uma IPF de 94% ou mais a rotação por fusão a uma taxa de rotação de 200 a 3.500 m/minutos, e, particularmente, 300 a 2.000 m/minutos, e, em seguida, resfriamento da resultante para solidificar. A rotação por fusão de polipropileno e o resfriamento e solidificação da fibra de polipropileno que foi submetida a rotação por fusão pode ser efetuada por um método usual. Em geral, um método é empregado, que envolve sujeição do polipropileno a amassamento por fusão a 200 a 300°C; descarregamento da resultante a partir de uma máquina de fiar tendo uma temperatura de 220 a 280°C; e, em seguida, pulverização de um gás de resfriamento (ar ou similares) tendo uma temperatura de 5 a 50°C para a resultante para solidificação por resfriamento. A finura da fibra simples da fibra de polipropileno não-estirada não é particularmente limitada, e pode ser determinada de acordo com um aumento do estiramento em um processo de estiramento, aplicação de uma fibra de polipropileno finalmente obtida, etc. Em geral, é preferível que a finura de fibra simples da fibra de polipropileno não-estirada seja 0,3 a 90 dtex, e, particularmente, 1 a 60 dtex a partir dos pontos de vista de facilidade de estiramento, resistência, etc.
Quando a rotação por fusão é realizada a uma baixa taxa de rotação (quando a taxa de rotação é geralmente cerca de 200 a 1.000 m/minutos) na produção da fibra de polipropileno da presente invenção, uma fibra de polipropileno desejada tendo uma alta resistência ao calor e alta resistência, e, particularmente, uma fibra de polipropileno na qual a forma de pico endotérmico por medição de calorimetria diferencial de varredura (DSC) é uma forma simples tendo uma meia largura de 10°C ou inferior; a mudança de entalpia de fusão (ΔΗ) é 125 J/g ou mais; e a resistência de fibra é 7 cN/dtex ou mais, pode ser produzida por estiramento de uma fibra de polipropileno não-estirada (fio não-estirado) obtida por solidificação por resfriamento após rotação por fusão a uma baixa proporção (geralmente, o aumento do estiramento total é de 5 a 20 vezes) no próximo processo de estiramento.
Em contraste, no caso onde a rotação por fusão é realizada a uma alta taxa de rotação (quando a taxa de rotação é geralmente cerca de 1.000 a 3.500 m/minutos), mesmo quando o aumento do estiramento no tempo de estiramento da fibra de polipropileno não-estirada (fio não- estirado) obtida efetuando-se solidificação por resfriamento após rotação por fusão é baixa (geralmente, o aumento do estiramento total é 3,9 a 7 vezes), a orientação na etapa de resfriamento da fibra, que foi submetida a rotação por fusão, para solidificar, torna-se alta. Como um resultado, uma fibra de polipropileno pode ser produzida excelente em resistência ao calor e resistência, que tem as propriedades acima mencionadas obtidas por medição de calorimetria diferencial de varredura (DSC) e uma resistência de fibra de 7 cN/dtex, ou mais. A fibra de polipropileno não-estirada resfriada e solidificada (fio não-estirado) pode ser bem sucedidamente submetida a tratamento de estiramento a medida que ela está sem bobinamento, ou pode ser uma vez bo-binada e, em seguida, submetida a tratamento de estiramento enquanto bo-binando. Destas, é preferível uma vez bobinar a fibra de polipropileno não-estirada resfriada e solidificada e, em seguida, submeter a fibra de polipropileno não-estirada resfriada e solidificada a tratamento de estiramento sucessivo enquanto bobinando em termos de facilidade de controle e manejo de condições de estiramento.
Subsequentemente, a fibra de polipropileno não-estirada resfriada e solidificada (fio não-estirado) é submetida a pré-estiramento a uma temperatura de 120 a 150°C e um aumento do estiramento de 3 a 10 vezes, e, em seguida, submetida a pós-estiramento a um aumento do estiramento de 1,2 a 3,0 vezes sob condições de uma temperatura de 170 a 190°C, uma taxa de deformação de 1,5 a 15 vezes/minutos, e uma tensão de estirar de 1,0 a 2,5 cN/dtex, de tal maneira que o aumento do estiramento total (ampliação de estiramento total do pré-estiramento e o pós-estiramento) é de 3,9 a 20, para, desse modo, produzir uma fibra de polipropileno. É preferível realizar o pré-estiramento e pós-estiramento usando um forno de ar quente ou uma placa de calor em termos de tratamento de estiramento suave. Ambos o pré-estiramento e o pós-estiramento podem ser realizados usando-se um forno de ar quente, ambos o pré-estiramento e o pós-estiramento podem ser realizados usando uma placa de calor, o pré-estiramento pode ser realizado usando um forno de ar quente, e o pós- estiramento pode ser realizado usando uma placa de calor, ou o pré-estiramento pode ser realizado usando uma placa de calor, e o pós-estiramento pode ser realizado usando um forno de ar quente.
Quando o pré-estiramento e/ou o pós-estiramento são/é realiza-do(s) usando um forno de ar quente, a temperatura acima mencionada no tempo do pré-estiramento e a temperatura acima mencionada no tempo do pós-estiramento na presente invenção referem-se a uma temperatura ambiente de um forno de ar quente. Quando o pré-estiramento e/ou o pós-estiramento são/é realizado(s) usando uma placa de calor, a temperatura acima mencionada no tempo do pré-estiramento e a temperatura acima mencionada no tempo do pós-estiramento na presente invenção referem-se a temperatura de uma placa de calor. O pré-estiramento da fibra de polipropileno não-estirada resfriada e solidificada (fio não-estirado) pode ser realizado em uma etapa simples, ou em muitas etapas, e, geralmente preferivelmente realizado em 1 a 3 etapas.
Adicionalmente, o pós-estiramento de uma fibra de polipropileno estirada (fio estirado) que foi submetida ao pré-estiramento pode ser realizado em uma etapa simples, ou em muitas etapas, e, geralmente preferivelmente realizado em 1 a 5 etapas.
Quando se realiza o tratamento de estiramento, um método pode ser empregado que envolve submeter com sucesso a fibra de polipropileno estirada (fio estirado) obtida pela realização do pré-estiramento ao pós-estiramento a medida que ela está sem bobinamento. Ou, um método pode ser empregado que envolve resfriamento (geralmente cerca de temperatura ambiente) da fibra de polipropileno estirada (fio estirado) obtida por realização do pré-estiramento, bobinamento da fibra de polipropileno estirada resultante, e, em seguida, pós-estiramento da fibra de polipropileno estirada bo-binando enquanto se desbonina. Destes, o ultimo método que envolve bobinamento uma vez da fibra de polipropileno estirada (fio estirado) obtida pela realização do pré-estiramento, e, em seguida, pós-estiramento da fibra de polipropileno estirada enquanto desbobina, é preferível a partir do ponto de vista que a fibra de polipropileno desejada pode ser mais facilmente obtida. É preferível realizar o pré-estiramento em uma etapa simples ou em muitas etapas a um aumento do estiramento de 3 a 10 vezes, e, particularmente, 3 a 5 vezes, enquanto se introduz a fibra de polipropileno não-estirada resfriada e solidificada (fio não-estirado) em um forno de ar quente tendo uma temperatura (temperatura ambiente) de 120 a 150°C, e, particularmente, 125 a 140°C, ou trazendo a fibra de polipropileno não-estirada resfriada e solidificada (fio não-estirado) em contato com uma placa de calor tendo uma temperatura de 120 a 150°C, e, particularmente, 125 a 140°C.
Adicionalmente, é preferível realizar o pós-estiramento em uma etapa simples ou em muitas etapas a um aumento do estiramento de 1,2 a 3,0 vezes, e, particularmente, 1,3 a 2,5 vezes, enquanto se introduz a fibra de polipropileno estirada (fio estirado) obtida por pré-estiramento sob as condições acima mencionadas em um forno de ar quente tendo uma temperatura (temperatura ambiente) de 170 a 190°C, particularmente 170 a 185°C, e, mais particularmente, 170 a 180°C, ou trazendo a fibra de polipropileno estirada (fio estirado) em contato com uma placa de calor tendo uma temperatura de 170 a 190°C, particularmente 170 a 185°C, e, mais particularmente, 170 a 180°C.
Quando o pós-estiramento é realizado usando um forno de ar quente ou uma placa de estiramento, é preferível realizar o pós-estiramento pelo ajuste da temperatura ambiente de um forno de ar quente, ou a temperatura da placa de estiramento a uma temperatura mais alta por pelo menos 10°C do que a temperatura de iniciação endotérmica na curva de DSC da fibra de polipropileno imediatamente antes da realização do pós-estiramento. O aumento do estiramento total do pré-estiramento e do pós-estiramento é preferivelmente 3,9 a 20 vezes, mais preferivelmente 4,5 a 11 vezes, e ainda mais preferivelmente 4,7 a 10,5 vezes.
Além disso, quando uma taxa de rotação por fusão para produção de uma fibra de polipropileno não-estirada (fio não-estirado) é ajustada para A (m/minuto) e o aumento do estiramento total após realização do pré-estiramento e do pós-estiramento acima mencionados é ajustada para B (vezes), a rotação por fusão de polipropileno e o pré-estiramento e pós-estiramento acima mencionados são realizados de tal maneira que o valor de A x B cai sob a faixa de 3.000 a 17.000 (mvezes/minuto), particularmente 3.500 a 15.000 (m vezes/minuto), a fibra de polipropileno desejada pode ser facilmente produzida.
Aqui, o aumento do estiramento acima mencionada no pré-estiramento refere-se a um valor obtido por divisão do comprimento da fibra (fio) imediatamente após descarregada a partir da etapa de pré-estiramento pelo comprimento da fibra não-estirada (fio não-estirado) que foi introduzida na etapa de pré-estiramento. Além disso, o aumento do estiramento acima mencionada no pós-estiramento refere-se a um valor obtido pela divisão do comprimento da fibra (fio) imediatamente após descarregada a partir da etapa de pós-estiramento pelo comprimento da fibra (fio) que foi introduzida na etapa de pós-estiramento.
Além disso, o aumento do estiramento total do pré-estiramento e do pós-estiramento descrita acima refere-se a um valor obtido pela divisão do comprimento da fibra (fio) imediatamente após descarregada a partir da etapa de pós-estiramento pelo comprimento da fibra não-estirada (fio não-estirado) que foi introduzida na etapa de pré-estiramento. O pós-estiramento é realizado na temperatura acima mencionada (170 a 190°C), e um aumento do estiramento (1,2 a 3,0 vezes) sob as condições de uma taxa de deformação de 1,5 a 15 vezes/minuto e uma tensão de estiramento de 1,0 a 2,5 cN/dtex. A fibra de polipropileno desejada pode ser obtida por adoção de tais condições de pós-estiramento. A taxa de deformação no momento do pós-estiramento é preferivelmente 1,6 a 12 vezes/minuto, e, mais preferivelmente, 1,7 a 10 vezes/ minuto.
Além disso, a tensão de estirar no momento do pós-estiramento é preferivelmente 1,1 a 2,5 cN/dtex, e, mais preferivelmente, 1,3 a 2,5 cN/dtex.
Aqui, a taxa de deformação acima mencionada no pós-estiramento refere-se a um valor obtido pela divisão do aumento do estira- mento (vezes) no pós-estiramento pelo tempo (minuto) requerido para o pós-estiramento (um período de tempo enquanto a fibra (fio) existiu em uma passagem de ar quente quando o pós-estiramento é realizado em um forno de ar quente, e um período de tempo enquanto a fibra (fio) contactou uma placa de estiramento quando o pós-estiramento é realizado na placa de estiramen-to). Quando o pós-estiramento é realizado em muitas etapas, a taxa de deformação acima mencionada no pós-estiramento refere-se a um valor obtido pela divisão do aumento do estiramento final (aumento do estiramento total) no pós-estiramento por um tempo de tratamento de estirar requerido para o pós-estiramento.
Além disso, com relação a tensão de estirar acima mencionada no pós-estiramento, a tensão de fio imediatamente após o estiramento final no pós-estiramento é medida usando-se um medidor de tensão.
Além disso, na presente invenção, a fibra de polipropileno acima mçncionada pode ser submetida a tratamento de termocura ou de encolhimento após estirada sob as condições acima mencionadas. A temperatura de tratamento e proporção de encolhimento neste caso não são particularmente limitados, visto que o efeito da presente invenção é impedido.
De acordo com um método que envolve submeter polipropileno tendo uma fração de pentad isotática (IPF) de 94% ou mais à rotação por fusão, resfriamento da resultante para solidificar de modo que uma fibra de polipropileno não-estirada é produzida, sujeição da fibra de polipropileno não-estirada ao pré-estiramento sob as condições acima mencionadas, e, em seguida, sujeição da resultante à pós-estiramento sob as condições acima mencionadas, uma fibra de polipropileno excelente em resistência ao calor e resistência, e, particularmente, as fibras de polipropileno (fibra de polipropileno A, fibra de polipropileno C) da presente invenção que são excelentes em resistência ao calor e resistência, e têm propriedades tais que a forma de pico endotérmico por DSC é uma forma simples tendo uma meia largura de 10°C ou inferior, a mudança de entalpia de fusão (ΔΗ) é 125 J/g ou mais, e a finura de fibra é 7 cN/dtex ou mais, pode ser facilmente produzida.
Adicionalmente, quando polipropileno tendo uma fração de pen-tad isotática (IPF) de 94% ou mais é submetida à rotação por fusão; a resultante é resfriada para solidificar de modo que uma fibra de polipropileno não-estirada é produzida; a fibra de polipropileno não-estirada é submetida a pré-estiramento sob as condições acima mencionadas; e, em seguida, a resultante é adicionalmente submetida a pós-estiramento sob as condições acima mencionadas, a finura de fibra simples da fibra de polipropileno não-estirada suprida para a etapa de pré-estiramento, o aumento do estiramento no pré-estiramento e/ou no pós-estiramento, etc., são ajustadas de tal maneira que uma fibra de polipropileno tendo uma finura de fibra simples final de 3 dtex ou inferior, e, particularmente, 0,1 a 3 dtex, pode ser obtida. Em tal caso, é possível produzir as fibras de polipropileno (fibra de polipropileno B, fibra de polipropileno C; particularmente fibra de polipropileno C) da presente invenção tendo uma estrutura irregular específica da superfície da fibra tal que "irregularidades são formadas na superfície, as irregularidades que têm um intervalo médio de 6,5 a 20 pm, e uma altura média de 0,35 a 1 pm como um resultado da presença alternada de uma porção projetada tendo um diâmetro grande, e uma porção não-projetada tendo um diâmetro pequeno ao longo de seu eixo de fibra", além da propriedade acima mencionada tal que a resistência de fibra é 7 cN/dtex ou mais, e as propriedades de DSC específicas acima mencionadas (a forma de pico endotérmico por DSC é uma forma simples tendo uma meia largura de 10°C ou inferior, e a mudança de ental-pia de fusão (ΔΗ) é 125 J/g ou mais). As fibras de polipropileno são excelentes em resistência ao calor e resistência. Além disso, devido às irregularidades específicas acima mencionadas na superfície, as fibras de polipropileno são excelentes em retentividade de água e geralmente têm uma taxa de retenção de água tão alta quanto 10% ou mais. A fibra de polipropileno da presente invenção pode ser usada conforme ela é sem sujeição da mesma a tratamento de superfície, ou pode ser submetida a um tratamento adequado de superfície para a proposta de aperfeiçoamento em compatibilidade com várias substâncias, antiestática, de estabilização de um agente de tratamento, etc. Exemplos específicos do agente de tratamento de superfície usados na fibra de polipropileno da presente invenção, mas não-limitados a, incluem polioxietileno softanol, um sabão de potássio de ácido graxo, potássio alquil fosfato, dialquil tiodipropiona-to, sódio di-2-etil-hexilsulfosuccinato, polietileno glicol éster graxo, potássio polioxietileno decil éter fosfato, polioxietileno óleo de rícino éter, sódio alcano sulfonato, iso-octil palmitato, iso-octil estearato, potássio isocetil fosfato, a-mida graxa de palma, oleil álcool, polioxietileno alquil éter, sódio dioctilsulfo-succinato, sais de amina de polioxietileno decil éter fosfato, e polietileno glicol éster graxo de palma.
Além disso, a fibra de polipropileno da presente invenção pode ser cortada em um comprimento adequado. Quando tratamento de superfície é realizado usando o agente de tratamento de superfície acima mencionado, a fibra de polipropileno pode ser cortada após secagem da fibra para evaporar a umidade, ou pode ser cortada sem secagem. Além disso, não existe limitação particular na quantidade aderida e concentração do agente de tratamento de superfície e água. Além disso, não existe limitação nos métodos de transporte, métodos de acondicionamento, e formas de acondicio-namento no momento de comercializar a fibra de polipropileno cortada. A fibra de polipropileno da presente invenção pode ser formada em um monofilamento, um multifilamento, uma lasca, uma fibra curta, um fio torcido (fio girado), um fio torcido falso, um fio interlaçado, e outros fios processados para uso.
Em seguida, devido a excelente resistência ao calor, a fibra de polipropileno da presente invenção e fio contendo a mesma pode ser usada para uma corda e um cabo. O uso da corda e cabo, um cabo de laço, uma rede de pesca, uma rede de cura, uma rede de bola de golfe, etc., que são excelentes em resistência ao desgaste e propriedade de peso leve, pode ser produzido.
Adicionalmente, a fibra de polipropileno da presente invenção pode ser eficazmente usada na produção de estruturas de fibra tal como um tecido trançado ou urdido, um tecido não tecido, um artigo similar à rede, e papel. A fibra de polipropileno da presente invenção ou uma estrutura de fibra formada usando a fibra pode ser eficazmente usada também como um material de reforço de fibra em um produto plástico moldado reforçado com fibra, um produto moldado de borracha reforçado com fibra, produtos moldados hidráulicos de substância reforçados com fibra (concreto, argamassa, ardósia, telha, etc.), etc.
Portanto, a presente invenção envolve uma composição hidráulica contendo a fibra de polipropileno acima mencionada (quaisquer das fibras de polipropileno A a C) da presente invenção e um produto hidráulico contendo a composição hidráulica, uma estrutura de cabo formada usando a fibra de polipropileno (quaisquer das fibras de polipropileno A a C) da presente invenção, a estrutura de fibra em forma de folha contendo a fibra de polipropileno (quaisquer das fibras de polipropileno A a C) da presente invenção, um material composto contendo um polímero orgânico e a fibra de polipropileno (quaisquer das fibras de polipropileno A a C) da presente invenção, e um produto moldado contendo o material composto. Daqui por diante, estes serão descritos.
Composição hidráulica e produto hidráulico Com relação a composição hidráulica da presente invenção contendo a fibra de polipropileno acima mencionada da presente invenção, quaisquer substâncias inorgânicas que reagem com água para cura pode ser usada como uma substância hidráulica sem limitação particular.
Exemplos preferíveis da substância hidráulica incluem vários cimentos Portland, cimento de resistência anteriormente alta, cimento moderado, cimento de fornalha de sopro Portland, cimento de alumina, um cimento misturado no qual escória de alto forno, cinza, sílica, etc., são misturados nos cimentos acima mencionados, gesso, escória granulada de água, hidróxido de cálcio, carbonato de magnésio, e silicato de cálcio. A composição hidráulica da presente invenção pode conter somente um ou dois ou mais tipos das substâncias hidráulicas acima mencionadas. Destas, é preferível para a composição hidráulica da presente invenção pelo menos conter cimento como uma substância hidráulica. O teor da substância hidráulica na composição hidráulica da presente invenção não é particularmente limitado, e pode ser determinado de acordo com o tipo da substância hidráulica, o tipo de outros materiais u-sados com a substância hidráulica, o tipo e aplicação de um produto hidráulico obtido por cura com água da substância hidráulica, etc. Em geral, a composição hidráulica da presente invenção contém a substância hidráulica preferivelmente em uma proporção de 10 a 99% em massa, mais preferivelmente 20 a 98% em massa, e ainda mais preferivelmente 30 a 97% em massa baseado na massa total da composição hidráulica antes da adição de água. A composição hidráulica da presente invenção forma um produto hidráulico tendo alta resistência porque a fibra de polipropileno da presente invenção a ser misturada na composição tem uma resistência de fibra tão alta quanto 7 cN/dtex ou mais, e, preferivelmente, 9 a I3 cN/dtex. Quando a fibra de polipropileno a ser misturada na composição hidráulica tendo uma resistência de fibra inferior do que 7 cN/dtex é misturada em uma substância hidráulica, tal como cimento, para produzir uma composição hidráulica, e, em seguida, a composição hidráulica é curada para, desse modo, produzir um produto hidráulico, efeito de reforço suficiente não pode ser demonstrado em alguns casos.
Com relação a composição hidráulica da presente invenção contendo as fibras de polipropileno da presente invenção (fibra de polipropileno A, fibra de polipropileno C) tendo as propriedades de DSC acima mencionadas, isto é, "a forma de pico endotérmico por medição de DSC é uma forma simples tendo uma meia largura de 10°C ou inferior, e a mudança de ental-pia de fusão (ΔΗ) é 125 J/g ou mais", além da resistência de fibra acima mencionada, a fibra de polipropileno é excelente em resistência ao calor. Portanto, mesmo quando a composição hidráulica é submetida a cura em autoclave a uma alta temperatura excedendo 100°C, particularmente 150°C ou mais alta, e, mais particularmente, 170°C ou mais alta, degradação ou redução na resistência da fibra de polipropileno não ocorre. Desse modo, pela realização da cura em autoclave a uma alta temperatura em período curto de tempo, o produto hidráulico pode ser produzido com alta produtividade em um período curto de tempo.
Contudo, no caso onde a composição hidráulica da presente invenção é uma composição hidráulica para produção de um produto hidráulico por cura à temperatura ambiente, ou uma baixa temperatura de 100°C ou inferior, mesmo no caso de uma fibra de polipropileno não tendo as propriedades de DSC acima mencionadas, um produto hidráulico tendo uma resistência suficientemente alta pode ser também produzido por mistura, na substância hidráulica, da fibra de polipropileno (fibra de polipropileno B) da presente invenção tendo as propriedades de: "incluindo polipropileno tendo uma IPF de 94% ou mais; tendo uma finura de fibra simples de 0,1 a 3 dtex; tendo uma resistência de fibra de cN/dtex ou mais; e tendo, na superfície, irregularidades tendo um intervalo médio de 6,5 a 20 pm, e uma altura média de 0,35 a 1 pm como um resultado da presença alternada de uma porção projetada tendo um diâmetro grande, e uma porção não-projetada tendo um diâmetro pequeno ao longo de seu eixo de fibra", para, desse modo, produzir um produto hidráulico. Não existe limitação na finura de fibra simples da fibra de polipropileno da presente invenção a ser misturada na substância hidráulica. Em termos de aplicabilidade para a composição hidráulica e durabilidade, a finura de fibra simples da fibra de polipropileno é geralmente preferivelmente 0,01 a 500 dtex, mais preferivelmente 0,05 a 50 dtex, e ainda mais preferivelmente 0,1 a 5 dtex.
Quando uma fibra de polipropileno tendo uma finura de fibra simples extremamente baixa é misturada em uma substância hidráulica para produzir uma composição hidráulica, fusão e quebra do fio ocorrem devido a fricção no momento da mistura, resultando em que o efeito de reforço não é demonstrado em alguns casos. Em contraste, quando a finura de fibra simples de uma fibra de polipropileno é extremamente alta, as propriedades físicas de estiramento para obtenção de uma fibra de polipropileno diminuem conforme descrito acima, resultando em que uma fibra de polipropileno que tenha alta resistência e foi altamente cristalizada não é obtida em alguns ca- sos.
Além disso, a composição hidráulica da presente invenção envolve, como um aspecto preferível, uma composição hidráulica incluindo "a fibra de polipropileno da presente invenção (fibra de polipropileno C) tendo as propriedades de: tendo uma resistência de fibra de 7 cN/dtex ou mais; as propriedades de DSC acima mencionadas na presente invenção (a forma de pico endotérmico por medição de DSC é uma forma simples tendo uma meia largura de 10°C ou inferior, e a mudança de entalpia de fusão (ΔΗ) é 125 J/g ou mais); e, adicionalmente, tendo a finura de fibra simples de 0,1 a 3 dtex, e irregularidades formadas na superfície, as irregularidades que têm um intervalo médio de 6,5 a 20 pm, e uma altura média de 0,35 a 1 pm como um resultado da presença alternada de uma porção projetada tendo um diâmetro grande, e uma porção não-projetada tendo um diâmetro pequeno ao longo de seu eixo de fibra". A fibra de polipropileno da presente invenção tendo as propriedades irregulares específicas acima mencionadas tem alta retentividade de água devido as propriedades irregulares específicas, e, geralmente, tem uma taxa de retenção de água de 10% ou mais. Desse modo, a fibra de polipropileno da presente invenção tem alta compatibilidade com uma substância hidráulica tal como cimento, e uma composição hidráulica contendo a fibra de polipropileno forma um produto hidráulico tendo alta resistência.
Quando uma fibra de polipropileno tendo uma baixa taxa de retenção de água é misturada em uma substância hidráulica tal como cimento, a compatibilidade com a substância hidráulica diminui, e, desse modo, a fibra não é suficientemente aderida à substância hidráulica. Desse modo, a resistência mecânica do produto hidráulico a ser obtido pode tornar-se insuficiente.
Com relação a fibra de polipropileno da presente invenção a ser misturada na composição hidráulica da presente invenção, a taxa de retenção de água é preferivelmente 10,5% ou mais, mais preferivelmente 11 a 50%, e, ainda mais preferivelmente, 12 a 50%. No caso de uma fibra de polipropileno tendo uma taxa de retenção de água excedendo 50%, irregulari- dades na superfície da fibra necessitam serem consideravelmente ampliadas. Desse modo, tal fibra de polipropileno é, na prática atual, difícil de produzir com alta produtividade. A forma (forma de seção transversal horizontal) da fibra de polipropileno da presente invenção a ser misturada em uma composição hidráulica não é particularmente limitada. A fibra de polipropileno da presente invenção pode ser formada em uma forma de seção transversal circular sólida e as várias formas de seção transversal irregulares acima mencionadas. Quando a forma de seção transversal horizontal da fibra de polipropileno tem uma forma de seção transversal irregular dando uma grande área de superfície, particularmente uma forma de multifolha ou similares, resistência à a-desão com uma substância hidráulica torna-se alta, pelo que um produto hidráulico tendo uma alta resistência pode ser obtido.
Além disso, pela adição a uma fibra de polipropileno, de um a-gente de aumento de gravidade específica, tal como carbonato de cálcio, sulfato de bário, óxido de titânio, óxido de zinco, alumina, sílica, e metacrilato de potássio, para, desse modo, aumentar a gravidade específica da fibra de polipropileno cuja gravidade específica é originalmente baixa. Desse modo, a fibra de polipropileno da presente invenção pode ser uniformemente dispersa em uma composição hidráulica.
Além disso, a fibra de polipropileno da presente invenção a ser misturada em uma substância hidráulica pode ser submetida a tratamento de superfície de modo a aumentar a compatibilidade com uma substância hidráulica. Por exemplo, substâncias capazes de serem usadas no tratamento de superfície da fibra de polipropileno da presente invenção são um membro ou dois ou mais membros de polioxietileno isoftanol, sabão de potássio de ácido graxo, e outros compostos que são mencionados acima. O comprimento de fibra da fibra de polipropileno no momento de mistura da fibra de polipropileno da presente invenção em uma substância hidráulica para, desse modo, preparar uma composição hidráulica, pode ser determinado de acordo com o tipo de substância hidráulica, o tipo de outro material usado com uma substância hidráulica, a composição de mistura da composição hidráulica, e o tipo e uso pretendido de um produto hidráulico obtido por cura de água de uma composição hidráulica. Contudo, em termos do efeito de reforço por uma fibra de polipropileno, misturabilidade uniforme com uma substância hidráulica ou outro material, produtividade de fibra, etc., o comprimento de fibra da fibra de polipropileno é preferivelmente 1 a 30 mm, mais preferivelmente 2 a 25 mm, e ainda mais preferivelmente 3 a 20 mm.
Quando o comprimento de fibra da fibra de polipropileno é extremamente curto, a ação de reforço é provável que se torne insuficiente. Em contraste, quando o comprimento de fibra da fibra de polipropileno é extremamente longo, tal fibra de polipropileno não é uniformemente misturada e dispersa em uma composição hidráulica, e, além disso, por exemplo, entupimento do tubo provável que ocorra. O teor de fibra de polipropileno da presente invenção em uma composição hidráulica pode ser determinado de acordo com o tipo de substância hidráulica, o tipo de outro material usado com uma substância hidráulica, a composição de mistura da composição hidráulica, e o tipo e uso pretendido de um produto hidráulico obtido por cura de água de uma composição hidráulica. Contudo, o teor de fibra de polipropileno é preferivelmente 0,05 a 10% em massa, e, mais preferivelmente, 0,1 a 8% em massa baseado na massa de uma composição hidráulica antes da adição de água (massa total de composição hidráulica antes da adição de água, incluindo uma fibra de polipropileno) em termos do efeito de reforço por uma fibra de polipropileno, propriedade de passagem de processo, custo, etc. A composição hidráulica da presente invenção pode conter, conforme requerido, um agregado, uma carga inorgânica ou uma carga orgânica, e outra mistura, que são amplamente usados em uma composição hidráulica além de uma substância hidráulica e a fibra de polipropileno específica da presente invenção.
Como o agregado ou carga que podem ser usados na composição hidráulica da presente invenção, cascalho, areia triturada, areia de rio, areia de mar, areia de montanha, areia de sílica em pó, vários agregados de peso leve (por exemplo, balão de vidro, balão Shirasu, e gotas de poliestireno), carbonato de cálcio, caulim, sepiolita, bentonita, atapulgita, mica, Wol-lastonite, várias polpas, etc., podem ser mencionados. Destes, um ou dois ou mais membros podem estar contidos na composição hidráulica da presente invenção.
Como a polpa, uma ampla variedade de polpas pode ser usada. Exemplos específicos destas incluem uma árvore de folha em agulha, uma árvore de folha ampla, cânhamo Manila, Edgeworthia, papel amora, Diplo-morphia sikokiana, Salago, amora, palha, bambu, cana, Sabai, grama Raran, esparto, bagaço, sisal, "kenaf, fiapos que aderem à semente de algodão, banana, e papel de despejo. A composição hidráulica da presente invenção pode conter um membro ou dois ou mais membros de polpas alvejadas ou não-alvejadas entre as polpas acima mencionadas. A abertura da polpa pode ser adequadamente controlada. Neste caso, como a árvore de folha em agulha, Taxodiaceae, Pinaceae, Cupressaceae, Araucariaceae, etc., podem ser mencionados. Como a árvore de folha ampla, Ulmaceae, Fagaceae, Myrta-ceae, Cercidiphyllaceae, Oleaceae, Rutaceae, Betulaceae, Aceraceae, Ju-glandaceae, Tiliaceae, Araliaceae, Sapotaceae, Celastraceae, Nerium indi-cum, Verbenaceae, Magnoliaceae, Sterculiaceae, etc., podem ser mencionados.
Além disso, exemplos da outra mistura acima mencionada incluem um agente de redução de água, um espessador, um agente de espu-mamento, um agente de inflar, e um agente de redução de encolhimento.
Além disso, a composição hidráulica da presente invenção pode conter fibras orgânicas outras do que fibra de polipropileno e fibras inorgânicas, se necessário. O agregado, carga, e os outros vários materiais acima mencionados a serem misturados, conforme requerido, na substância hidráulica, têm um efeito de aperfeiçoar as propriedades físicas de um produto hidráulico, por exemplo, aperfeiçoamento nas propriedades de anticongelamento e descongelamento, um efeito de inibir a invasão de uma substância corrosiva (várias, tais como cloro, ácido sulfúrico, etc.), um efeito de aperfeiçoar a a- desividade entre uma fibra de polipropileno e uma substância hidráulica, um efeito de aperfeiçoar a eficiência no momento de produção de um produto moldado não-curado e uma folha formada por ajuste adequadamente da viscosidade da suspensão, um efeito de controlar o encolhimento por secagem de um produto moldado e um produto formado de folha, um efeito de desenvolver um efeito de aperfeiçoamento de resistência de um produto hidráulico, e um efeito de aperfeiçoar uma propriedade de passagem de processo e moldabilidade no momento de produção de um produto hidráulico.
Na preparação da composição hidráulica da presente invenção, não existe limitação particular na quantidade de uma substância hidráulica e outros materiais outros do que as fibras de polipropileno específicas acima mencionadas da presente invenção (agregado, carga, outra mistura, etc.). A quantidade desta pode ser adequadamente ajustada de acordo com: o tipo de uma substância hidráulica; os tipos do agregado, a carga, e outra mistura; um método de cura de uma composição hidráulica; e o tipo e uso pretendido de um produto hidráulico a ser obtido por cura de uma composição hidráulica. A quantidade de água de mistura em u ma composição hidráulica pode diferir de acordo com o tipo de uma substância hidráulica ou o tipo de outro material, a quantidade desta, e o tipo de um produto hidráulico a ser produzido, etc. Em geral, uma quantidade de água a ser adicionada é preferivelmente 10 a 10.000 partes por massa, mais preferivelmente 15 a 8.000 partes por massa, e, particularmente preferivelmente, 20 a 6.000 partes por massa, baseado em 100 partes por massa da massa total de todos os materiais outros do que água, que são usados para preparação de uma composição hidráulica, em termos de uma propriedade de passagem de processo, resistência de um produto hidráulico a ser obtido, etc. Vários produtos hidráulicos, tais como concreto, argamassa, e ardósia podem ser produzidos usando a composição hidráulica da presente invenção.
Quando a composição hidráulica da presente invenção é uma composição hidráulica para produção de ardósia, as polpas, e, conforme requerido, uma carga inorgamca, tais como um floculante e po de pedra de sílica e outro material são misturados a Cimento Portland normal e outra substância hidráulica. Simultaneamente, a fibra de polipropileno tendo as propriedades acima mencionadas da presente invenção é adicionada em uma proporção de preferivelmente 0,05 a 10% em massa, e, mais preferivelmente, 0,1 a 8% em massa baseado na massa de composição hidráulica antes de adição de água (massa total de composição hidráulica, incluindo uma fibra de polipropileno), conforme descrito acima, e, em seguida, água é adicionada à mistura resultante, pelo que uma composição hidráulica para produção de ardósia pode ser facilmente obtida. A ardósia obtida por cura da composição hidráulica é excelente em resistência ou durabilidade. O teor de cada substância hidráulica, polpa, floculante, carga i~ norgânica, etc., e a quantidade de água de mistura na composição hidráulica para produção de ardósia pode ser substancialmente o mesmo conforme aquele em uma composição hidráulica para produção de uma ardósia ordinária.
Quando a composição hidráulica da presente invenção é uma composição hidráulica para produção de concreto, os agregados cascalho e areia, um carga inorgânica, e, conforme requerido, outro material são misturados em Cimento Portland normal e outra substância hidráulica. Simultaneamente, a fibra de polipropileno tendo as propriedades acima mencionadas da presente invenção é adicionada em uma proporção de preferivelmente 0,05 a 10% em massa, e, mais preferivelmente, 0,1 a 8% em massa baseado na massa de composição hidráulica antes da adição de água (massa total de composição hidráulica, incluindo uma fibra de polipropileno), e, em seguida, água é adicionada à mistura resultante, pelo que uma composição hidráulica para produção de concreto pode ser facilmente obtida. O concreto obtida por cura da composição hidráulica é excelente em resistência ou durabilidade. O teor de cada uma das substâncias hidráulicas, polpa, floculante, carga inorgânica, etc., e a quantidade de água de mistura na composição hidráulica para produção de concreto pode ser substancialmente o mesmo conforme aquele em uma composição hidráulica para produção de um concreto normal.
Quando a composição hidráulica da presente invenção é uma composição hidráulica para produção de argamassa, a carga inorgânica tal como areia, espessador, agente de redução de água, e outro material são misturados ao Cimento Portland normal e outra substância hidráulica. Simultaneamente, a fibra de polipropileno tendo as propriedades acima mencionadas da presente invenção é adicionada em uma proporção de preferivelmente 0,01 a 10% em massa, e, mais preferivelmente, 0,1 a 8% em massa baseado na massa de composição hidráulica antes da adição de água (massa total de composição hidráulica, incluindo uma fibra de polipropileno), e, em seguida, água é adicionada à mistura resultante, pelo que uma composição hidráulica para produção de argamassa pode ser facilmente obtida. O concreto obtido por cura da composição hidráulica é excelente em resistên-cia ou durabilidade. O teor de cada uma das substâncias hidráulicas, carga inorgânica, tais como areia, espessador, agente de redução de água, e outro material, e a quantidade de água de mistura na composição hidráulica para produção de argamassa, pode ser substancialmente o mesmo conforme aquele em uma composição hidráulica para produção de um argamassa normal.
Na preparação da composição hidráulica da presente invenção, a ordem de adição, métodos de mistura, condições de mistura, etc., dos respectivos materiais não são particularmente limitados. A composição hidráulica da presente invenção pode ser preparada pelo mesmo método conforme aquele convencionalmente usado para preparação de uma composição hidráulica. Não existe limitação particular em um dispositivo de mistura para uso na preparação da composição hidráulica da presente invenção, e qualquer dispositivo de mistura usado na preparação de uma composição hidráulica pode ser usado. Por exemplo, a mistura pode ser realizada pelo uso de vários dispositivos de mistura tais como um misturador de tina, um misturador de Eirich, um misturador de inclinação, um misturador biaxial for- çado, um misturador de Omni, um misturador de Hobart, e um misturador manual. Não existe limitação particular em um método de produção de um produto hidráulico usando a composição hidráulica da presente invenção. O mesmo método conforme aquele convencionalmente empregado pode ser empregado de acordo com o tipo, uso pretendido, etc., do produto hidráulico desejado.
Quando a composição hidráulica da presente invenção é uma composição para produção de concreto ou argamassa, um método convencionalmente empregado para produção de concreto ou argamassa usando uma composição hidráulica pode ser empregado. Por exemplo, métodos de moldagem, tais como moldagem por fundição, moldagem de vibração, mol-dagem centrífuga, moldagem por sucção, moldagem por extrusão, e moldagem por pressão, podem ser empregados. Além disso, não existe limitação particular em um método de cura para um produto moldado não-curado obtido pelo método de moldagem acima mencionado. Por exemplo, a cura pode ser realizada por cura de ar, cura de água, cura úmida por compressão, cura em autoclave, e uso combinado de dois ou mais dos métodos de cura acima mencionados, podem ser empregados. Conforme descrito acima, não existe limitação particular em uma temperatura de cura. Por exemplo, cura a uma baixa temperatura (por exemplo, cura em um período de baixa temperatura, por exemplo, no inverno ou em um distrito frio), cura à temperatura ambiente, cura à temperatura excedendo 100°C, cura a uma temperatura entre temperatura ambiente e 100°C, etc., podem ser empregadas.
Além disso, quando a composição hidráulica da presente invenção é uma composição para produção de ardósia, um método convencionalmente empregado para produção de ardósia usando uma composição hidráulica, por exemplo, um método de produção de um produto similar a papel usando um molde de cilindro ou um fourdrinier, um método de produção de um produto moldado por fluxo, etc., pode ser empregado. Além disso, não existe limitação particular em um método de cura do produto similar a papel não-curado e produto moldado obtido pelo método acima mencionado.
Por exemplo, a cura pode ser realizada por cura de ar, cura de água, cura úmida por compressão, cura em autoclave, e uso combinado de dois ou mais dos métodos de cura acima mencionados.
Quando se produz concreto, argamassa, ardósia, etc., a cura pode ser realizado a uma temperatura sob o ambiente natural, a temperatura ambiente, a uma temperatura mais alta do que temperatura ambiente e igual a ou inferior do que 100°C, e a uma alta temperatura excedendo 100°C.
Entre as fibras de polipropileno da presente invenção, a fibra de polipropileno tendo propriedades tais que "a forma de pico endotérmico por medição de DSC é uma forma simples tendo uma meia largura de 10°C ou inferior, e a mudança de entalpia de fusão (ΔΗ) é 125 J/ g ou mais", é excelente em resistência ao calor, e não mostra fusão, deterioração, quebra, etc, mesmo sob uma alta temperatura de 100°C ou mais, particularmente 150°C ou mais, e, mais particularmente, 170°C ou mais, e pode manter a forma da fibra e a excelente resistência de fibra. Portanto, no caso onde a fibra de polipropileno tendo as propriedades de DSC é misturada em uma substância hidráulica para, desse modo, preparar uma composição hidráulica e, em seguida, um produto hidráulico é produzido usando a composição hidráulica, um produto hidráulico excelente em resistência pode ser produzido em um tempo de cura mais curto com alta produtividade por cura em autoclave ou similares a uma temperatura de 100°C ou mais, particularmente 150°C ou mais, e, mais particularmente, 170°C ou mais.
Estrutura de cabo A estrutura de cabo da presente invenção é formada usando a fibra de polipropileno (quaisquer das fibras de polipropileno A a C) da presente invenção.
Aqui, a "estrutura de cabo" usada na presente invenção é um termo genérico usado para se referir a um cabo, uma corda, e um cordel formado por torcimento de um trançado de fibra, fio e/ou a fibra. A estrutura de cabo da presente invenção tem alta resistência porque a estrutura de cabo da presente invenção é formada usando a fibra de polipropileno da presente invenção tendo uma resistência de fibra de 7 cN/dtex. Quando uma estrutura de cabo é formada usando uma fibra de po-lipropileno tendo uma finura de fibra menor do que a finura de fibra acima mencionada, a resistência da estrutura de cabo pode ser insuficiente.
Entre a estrutura de cabos da presente invenção, com relação a uma estrutura de cabo formada usando as fibras de polipropileno (fibra de polipropileno A, fibra de polipropileno C) tendo as propriedades de DSC específicas definidas na presente invenção (a forma de pico endotérmico por medição de DSC é uma forma simples tendo uma meia largura de 10°C ou inferior, e a mudança de entalpia de fusão (ΔΗ) é 125 J/ g ou mais), além de ter a resistência de fibra de 7 cN/dtex ou mais, a fibra de polipropileno que forma a estrutura de cabo é excelente em resistência ao calor. Portanto, mesmo se a estrutura de cabo é exposta a uma alta temperatura, fusão e redução nas propriedades físicas são menos prováveis de ocorrer, e mesmo quando a estrutura de cabo é friccionada ou esfolada, fusão ou dano da fibra de polipropileno devido a calor friccional e quebra ou dano da estrutura de cabo resultante da fusão e dano da fibra de polipropileno são improváveis de ocorrer. Desse modo, a estrutura de cabo é forte e excelente na durabilidade.
Com relação a fibra de polipropileno que forma a estrutura de cabo da presente invenção, a mudança de entalpia de fusão (ΔΗ) é preferivelmente 125 a 165 J/g, mais preferivelmente 130 a 165 J/g, ainda mais preferivelmente 135 a 165 J/g, e ainda mais preferivelmente 140 a 165 J/g.
Além disso, a presente invenção envolve: uma estrutura de cabo formada usando a fibra de polipropileno (fibra de polipropileno B) da presente invenção "não tendo as propriedades de DSC, mas tendo propriedades de conter polipropileno tendo uma IPF de 94% ou mais, tendo uma finura de fibra simples de 0,1 a 3 dtex, tendo uma resistência de fibra de 7 cN/dtex ou mais, e tendo, na superfície, irregularidades tendo um intervalo médio de 6,5 a 20 pm, e uma altura média de 0,35 a 1 pm como um resultado da presença alternada de uma porção projetada tendo um diâmetro grande, e uma porção não-projetada tendo um diâmetro pequeno ao longo de seu eixo de fibra"; e uma estrutura de cabo formada usando a fibra de polipropileno (fibra de polipropileno C) da presente invenção "tendo a finura de fibra simples de propriedades irregulares da superfície da fibra definida na presente invenção (isto é, a finura de fibra simples é 0,1 a 3 dtex, e irregularidades são formadas na superfície, as irregularidades que têm um intervalo médio de 6,5 a 20 pm, e uma altura média de 0,35 a 1 pm como um resultado da presença alternada de uma porção projetada tendo um diâmetro grande, e uma porção não-projetada tendo um diâmetro pequeno ao longo de seu eixo de fibra), além da propriedade de ter uma resistência de fibra de 7 cN/dtex ou mais, e as propriedades de DSC definidas na presente invenção".
Com relação a estrutura de cabo da presente invenção formada usando as fibras de polipropileno da presente invenção tendo as irregularidades específicas definidas na presente invenção na superfície da fibra (fibra de polipropileno B, fibra de polipropileno C), escorregamento na superfície da fibra diminui devido às irregularidades, e a ação de engajamento devido às irregularidades é demonstrada. Portanto, as fibras e os trançados de fibra que formam a estrutura de cabo são apertadamente e firmemente torcidos devido a ação de engajamento entre as fibras e/ou entre os trançados de fibra. Desse modo, a estrutura de cabo é excelente em resistência à tensão, resistência a estiramento, resistência ao desgaste, retentividade de forma, etc.
Com relação a fibra de polipropileno da presente invenção tendo irregularidades na superfície, quando o intervalo médio das irregularidades é mais baixo do que 6,5 pm, e/ou a altura média deste é inferior do que 0,35 pm, as irregularidades na superfície da fibra tornam-se excessivamente minutas, causando redução na ação de engajamento resultante das irregularidades. Em contraste, uma fibra de polipropileno na qual o intervalo médio das irregularidades excede 20 pm, e/ou a altura média deste excede 1 pm, não pode ser produzida a menos que a taxa de produção da fibra de polipropileno seja consideravelmente reduzida, e, além disso, polipropileno tendo uma IPF de substancialmente 100% necessita ser usado. Desse modo, a praticabilidade desta é pobre.
Quando a estrutura de cabo da presente invenção é formada usando a fibra de polipropileno da presente invenção tendo as propriedades irregulares, é preferível usar uma fibra de polipropileno na qual o intervalo médio das irregularidades formadas ao longo da direção do eixo de fibra é 6,6 a 20 pm, e, particularmente, 6,8 a 20 pm, e a altura média desta é 0,40 a 1 pm, e, particularmente, 0,45 a 1 pm. Não existe limitação particular na finura de fibra simples da fibra de polipropileno que forma a estrutura de cabo da presente invenção. Em vista de facilidade de produção no momento de produção de uma a fibra de polipropileno (particularmente, facilidade de estiramento), aplicabilidade a um cabo, e durabilidade, a finura de fibra simples da fibra de polipropileno é geralmente preferivelmente 0,01 a 500 dtex, mais preferivelmente 0,05 a 50 dtex, e, ainda mais preferivelmente, 0,1 a 5 dtex.
Quando a finura de fibra simples da fibra de polipropileno é extremamente pequena, fusão, quebra de fio, etc, da fibra de polipropileno, ocorre quando ou após formação da estrutura de cabo, que, as vezes, causa redução na resistência da estrutura de cabo. Em contraste, quando a finura de fibra simples da fibra de polipropileno é extremamente grande, as propriedades físicas de estiramento para obtenção de uma fibra de polipropileno diminuem, que as vezes torna impossível obter uma fibra de polipropileno que tenha alta resistência e tenha sido altamente cristalizada. Não existe limitação particular na forma (forma de seção transversal horizontal) de uma fibra de polipropileno para uso na formação da estrutura de cabo da presente invenção. A forma desta pode ser uma forma de seção transversal circular sólida e pode ser outras formas de seção transversais irregulares. A fibra de polipropileno que forma a estrutura de cabo da presente invenção pode conter, por exemplo, um tipo ou dois ou mais tipos dos termo estabilizadores e outros aditivos, visto que o objetivo da presente invenção não é impedido. Além disso, a gravidade específica da fibra de polipropileno é geralmente inferior do que aquela da água, e, desse modo, a fibra de polipropileno flutua na água conforme ela está. De modo a impedir a fibra de polipropileno de flutuar, um tipo ou dois ou mais tipos do carbonato de cálcio ou outros ajustadores de gravidade específica podem ser, conforme requerido, misturados na fibra de polipropileno que forma a estrutura de cabo de acordo com o uso pretendido da estrutura de cabo. A fibra de polipropileno que forma a estrutura de cabo da presente invenção não pode ser submetida a tratamento de superfície, ou pode ser submetida a tratamento de superfície com um agente de tratamento de superfície adequado de acordo com o uso pretendido e similares da estrutura de cabo. A estrutura de cabo da presente invenção pode ser formada de uma fibra de polipropileno em forma de fibra longa (filamento), ou pode ser formada de um fio girado produzido usando-se uma fibra de polipropileno curta. Em vista da facilidade de produção da estrutura de cabo e resistência da estrutura de cabo, é preferível que a estrutura de cabo seja formada de uma fibra de polipropileno em forma de fibra longa. Não existe limitação particular no tipo, estrutura, forma, etc., da estrutura de cabo da presente invenção. Quaisquer estruturas de cabo podem ser aceitáveis visto que as estruturas de cabo são formadas usando a fibra de polipropileno da presente invenção tendo as propriedades físicas específicas acima mencionadas. A estrutura de cabo da presente invenção pode ser formada u-sando-se somente a fibra de polipropileno da presente invenção tendo as propriedades físicas específicas, ou pode ser formada usando-se um tipo ou dois ou mais tipos de outras fibras e materiais filamentares junto com a fibra de polipropileno tendo as propriedades físicas específicas.
De modo a obter uma estrutura de cabo formada da fibra de polipropileno na qual as propriedades (resistência, resistência ao calor, ação de engajamento resultante das irregularidades da superfície, etc.) da fibra de polipropileno da presente invenção tendo as propriedades físicas específicas acima mencionadas são suficientemente utilizadas, a proporção (proporção de massa) da fibra de polipropileno da presente invenção é preferivelmente 50% em massa ou mais, mais preferivelmente 60% em massa ou mais, e, ainda mais preferivelmente, 70 a 100% em massa baseado na massa da estrutura de cabo.
Mencionados como exemplos típicos da estrutura de cabo da presente invenção, embora não-limitados, estão: (i) uma estrutura de cabo obtida por coleta de fibras e torcimento das mesmas para, desse modo, produzir um fio, coleta de duas a várias dezenas (preferivelmente 2 a 100) fios produzidos acima para formar um trançado (fio duplo), e, em seguida, torcimento de uma pluralidade (preferivelmente 3 a 4) dos trançados (fios duplos); (ii) uma estrutura de cabo obtida por coleta das fibras e torcimento das mesmas para, desse modo, produzir um fio, coleta de duas a várias dezenas (preferivelmente 2 a 30) de fios produzidos acima para formar um primeiro trançado (fio duplo), coleta de duas a várias dezenas (preferivelmente 2 a 50) de primeiros trançados produzidos acima para formar um segundo trançado (fio duplo), e, em seguida, torcimento de uma pluralidade (preferivelmente 3 a 4) dos segundos trançados (fios duplos); (iii) uma estrutura de cabo obtida por coleta das fibras e torcimento das mesmas para, desse modo, produzir um fio, coleta de duas a várias dezenas de fios (preferivelmente 2 a 100) produzidos acima para formar um trançado (fio duplo), e, em seguida, torcimento de uma pluralidade (preferivelmente 3 a 4) dos trançados (fios duplos) no estado que circunda um material de núcleo, o material de núcleo sendo formado de outra fibra ou material filamentar; e (iv) uma estrutura de cabo obtida por coleta de fibras e torcimento das mesmas para, desse modo, produzir um fio, coleta de duas a várias dezenas de fios (preferivelmente 2 a 100) produzidos acima para formar um trançado (fio duplo); e, em seguida, torcimento de um trançado (fio duplo) produzido acima, ou uma pluralidade destes e um trançado (fio duplo) formados de outras fibras e/ou um material filamentar (por exemplo, um fio de metal, plástico filamentar, cordel, e fita) ou uma pluralidade destes.
As estruturas de cabo dos itens (i) e (ii) podem ser formadas u-sando-se somente a fibra de polipropileno da presente invenção (quaisquer das fibras de polipropileno A a C), ou podem ser formadas usando-se a fibra de polipropileno e outra fibra.
Além disso, as estruturas de cabo dos itens (iii) e (iv) são formadas usando-se outra fibra e/ou material filamentar junto com a fibra de polipropileno da presente invenção tendo as propriedades físicas específicas acima mencionadas.
Quando a estrutura de cabo do item (i) é formada usando-se somente a fibra de polipropileno da presente invenção tendo as propriedades físicas específicas acima mencionadas, a finura de fibra de um fio obtido por coleta de fibras e torcimento das mesmas é cerca de 10 a 5.000 dtex, e particularmente cerca de 100 a 3.000. É preferível que a finura de fibra do trançado (fio duplo) obtida por coleta de fibras e torcimento das mesmas seja 20 a 500.000 dtex, e, particularmente, 200 a 300.000 dtex em termos de propriedades de manuseio e praticabilidade.
Além disso, quando a estrutura de cabo do item (ii) é formada usando-se somente a fibra de polipropileno da presente invenção, é preferível que a finura de fibra do fio obtido por coleta das fibras e torcimento das mesmas seja cerca de 10 a 5.000 dtex, e, particularmente, cerca de 100 a 3.000 dtex, que a finura de fibra do primeiro trançado (fio duplo) obtido por coleta dos fios e torcimento dos mesmos seja 20 a 150.000 dtex, e, mais particularmente, 200 a 90.000 dtex, e que a finura de fibra do segundo trançado (fio duplo) obtido por coleta dos primeiros trançados (fios duplos) e torcimento dos mesmos seja 40 a 7.500.000 dtex, e, particularmente, 400 a 4.500.000 dtex em termos de propriedades de manuseio e praticabilidade.
Além disso, também quando a estrutura de cabo é formada u-sando-se outra fibra e material filamentar com a fibra de polipropileno da presente invenção, é preferível adotar a finura de fibra de acordo com o acima.
Quando a estrutura de cabo da presente invenção é formada usando-se um tipo ou dois ou mais tipos de outras fibras e materiais filamen-tares junto com a fibra de polipropileno da presente invenção, mencionados como outras fibras são, por exemplo: fibras sintéticas tais como fibra de poli- propileno outra do que as fibras de polipropileno da presente invenção, uma fibra de nylon, uma fibra de vinylon, uma fibra de polietileno, uma fibra de poliéster, uma fibra de polivinil cloreto, uma fibra de polivinilideno cloreto, uma fibra de aramida, e uma fibra de poliarilato; fibras semissintéticas, tais como uma fibra de rayon; fibras naturais tais como cânhamo, algodão, e lã de ovelha; uma fibra de metal; e uma fibra de carbono. Além disso, como outros materiais filamentares, um fio de metal, um plástico filamentar, uma fita de plástico, uma fita de tecido, um cordel produzido por tecimento e urdidura de uma fibra sintética e/ou uma fibra natural, um fio repartido, etc., são mencionados.
Quando a estrutura de cabo da presente invenção é formada usando-se um tipo ou dois ou mais tipos de outras fibras e materiais filamentares junto com a fibra de polipropileno da presente invenção, os seguintes exemplos são mencionados: a fibra de polipropileno e outra fibra e/ou material filamentar pode ser combinada (misturada) no trançado (fio duplo) que forma a estrutura de cabo; o trançado (fio duplo) formado de apenas a fibra de polipropileno e o trançado (fio duplo) e/ou material filamentar formado de outra fibra pode ser torcido (por exemplo, categorizado na estrutura de cabo do item (d)); e outra fibra e/ou material filamentar pode existir como um núcleo no centro da estrutura de cabo e os trançados (fios duplos) formados de apenas a fibra de polipropileno podem ser torcidos enquanto a fibra de polipropileno circunda o núcleo (por exemplo, categorizada na estrutura de cabo do item (c)). A espessura da estrutura de cabo da presente invenção não é particularmente limitada, e pode ser determinada de acordo com o uso pretendido, tipo de uso, propriedades de manuseio, etc., da estrutura de cabo. Em geral, é preferível que a estrutura de cabo da presente invenção tenha um diâmetro de cerca de 0,1 a 100 mm, e, particularmente, 0,2 a 50 mm em termos de facilidade de produção, propriedades de manuseio, etc., da estrutura de cabo.
Além disso, a estrutura de cabo da presente invenção pode ser, conforme requerido, submetida a tratamento de calor e/ou processamento de resina após a etapa de torcimento (etapa de produção do cabo). Não existe limitação particular em um método de produção da estrutura de cabo da presente invenção. A estrutura de cabo da presente invenção pode ser produzida usando-se o mesmo método conforme aquele convencionalmente empregado para produção de uma estrutura de cabo usando uma fibra sintética ou uma fibra sintética e outro material.
Estrutura de fibra em forma de folha A estrutura de fibra em forma de folha da presente invenção é formada usando a fibra de polipropileno da presente invenção (quaisquer das fibras de polipropileno A a C) tendo as propriedades específicas acima mencionadas.
Aqui, a "estrutura de fibra em forma de folha " da presente invenção é um termo genérico usado para se referir a uma estrutura de fibra na forma de uma folha que é produzida usando a fibra de polipropileno da presente invenção e/ou um fio formado da fibra de polipropileno. A estrutura de fibra em forma de folha da presente invenção envolve um tecido trançado ou urdido, um tecido não tecido, um papel sintético, um artigo similar à rede, uma estrutura de fibra obtida por laminação de dois ou mais destes, etc. A estrutura de fibra em forma de folha da presente invenção tem alta resistência porque a estrutura de fibra em forma de folha da presente invenção é formada usando-se a fibra de polipropileno da presente invenção tendo uma resistência de fibra de 7 cN/dtex ou mais. Quando uma estrutura de fibra em forma de folha é formada usando-se uma fibra de polipropileno tendo uma resistência de fibra menor do que a resistência de fibra acima, a resistência da estrutura de fibra em forma de folha pode ser insuficiente. Não existe limitação particular na finura de fibra simples da fibra de polipropileno que forma a estrutura de fibra em forma de folha da presente invenção. Em termos de propriedades de processo na produção de uma estrutura de fibra em forma de folha , resistência e durabilidade de uma estrutura de fibra em forma de folha , etc, a finura de fibra simples da fibra de polipropileno é geralmente preferivelmente 0,01 a 500 dtex, mais preferivelmente 0,05 a 50 dtex, e, ainda mais preferivelmente, 0,1 a 5 dtex.
Quando a finura de fibra simples da fibra de polipropileno é extremamente pequena, quebra de fio ou similares da fibra de polipropileno podem ocorrer quando ou após formação da estrutura de fibra em forma de folha, que pode resultar na redução da resistência da estrutura de fibra em forma de folha . Em contraste, quando a finura de fibra simples da fibra de polipropileno é extremamente grande, as propriedades físicas de estiramen-to para obtenção da fibra de polipropileno diminui, que torna impossível ob-ter-se uma fibra de polipropileno que tenha alta resistência e tenha sido altamente cristalizada.
Entre a estrutura de fibra em forma de folha da presente invenção, uma estrutura de fibra em forma de folha da presente invenção formada usando-se as fibras de polipropileno da presente invenção (fibra de polipropileno B, fibra de polipropileno C) que têm a finura de fibra simples específica acima mencionada e as irregularidades específicas acima mencionadas que são definidas na presente invenção, além da resistência de fibra de 7 cN/dtex ou mais tem alta taxa de retenção de água (geralmente taxa de retenção de água de 10% em massa ou mais), e é excelente em retentividade de água. Isto é porque a fibra de polipropileno que forma a estrutura de fibra em forma de folha tem as irregularidades específicas acima mencionadas ao longo do eixo de fibra. Portanto, a estrutura de fibra em forma de folha da presente invenção formada usando-se a fibra de polipropileno também tem alta taxa de retenção de água (geralmente taxa de retenção de água de 10% em massa ou mais), e é excelente em retentividade de água.
Quando a estrutura de fibra em forma de folha da presente invenção é usada para a aplicação requerendo alta taxa de retenção de água, a taxa de retenção de água da estrutura de fibra em forma de folha é preferivelmente 10% em massa ou mais, e, mais preferivelmente 11 a 50% em massa. De modo a obter uma estrutura de fibra em forma de folha formada de uma fibra de polipropileno tendo uma taxa de retenção de água que excede 50%, as irregularidades na superfície da fibra de polipropileno necessitam serem consideravelmente ampliadas, que torna atualmente difícil produzir tal estrutura de fibra em forma de folha com alta produtividade.
Deve ser notado que a taxa de retenção de água da estrutura de fibra em forma de folha usada para o relatório da presente invenção refere-se a uma taxa de retenção de água medida pelos métodos descritos nos Exemplos descritos mais tarde.
Entre as fibras de polipropileno da presente invenção, as fibras de polipropileno da presente invenção (fibra de polipropileno A, fibra de polipropileno C) que têm as propriedades de DSC específicas acima mencionadas definidas na presente invenção, além da resistência de fibra de 7 cN/dtex ou mais ser excelente em resistência ao calor conforme descrito a-cima. Portanto, a estrutura de fibra em forma de folha da presente invenção formada usando a fibra de polipropileno é excelente em resistência ao calor.
De modo a adicionalmente intensificar a resistência ao calor da estrutura de fibra em forma de folha da presente invenção, a mudança de entalpia de fusão (ΔΗ) da fibra de polipropileno que forma a estrutura de fibra em forma de folha é preferivelmente 125 a 165 J/g, mais preferivelmente 130 a 165 J/g, ainda mais preferivelmente 135 a 165 J/g, e ainda mais preferivelmente 140 a 165 J/g.
Quando a mudança de entalpia de fusão (ΔΗ) da fibra de polipropileno que forma a estrutura de fibra em forma de folha é menor do que 125 J/g, a resistência ao calor desta pode se tornar insuficiente.
Em contraste, a estrutura de fibra em forma de folha da presente invenção formada usando a fibra de polipropileno da presente invenção (fibra de polipropileno B) não tendo as propriedades de DSC acima mencionadas, mas tendo propriedades de terem uma finura de fibra simples de 0,1 a 3 dtex, tendo uma resistência de fibra de 7 cN/dtex ou mais, e tendo, na superfície da fibra, as irregularidades específicas acima mencionadas definidas na presente invenção tem alta resistência de ligação entre as fibras de polipropileno que formam a estrutura de fibra em forma de folha, e é excelente em resistência ao desgaste, retentividade de forma, retentividade de água, etc. A estrutura de fibra em forma de folha formada da fibra de polipropileno da presente invenção (fibra de polipropileno C) tendo uma resistência de fibra de 7 cN/dtex ou mais, uma finura de fibra simples de 0,1 a 3 dtex, as propriedades de DSC específicas acima mencionadas definidas na presente invenção, e, na superfície da fibra, as propriedades irregulares específicas acima mencionadas da superfície da fibra definidas na presente invenção é adicionalmente excelente em propriedades tais como retentivida-de de água, resistência ao calor, e resistência. A forma (forma de seção transversal horizontal) da fibra de poli-propileno da presente invenção que forma a estrutura de fibra em forma de folha da presente invenção não é particularmente limitada, e pode ser qualquer forma de seção transversal circular sólida ou as várias formas de seção transversal irregular.
Além disso, a fibra de polipropileno da presente invenção que forma a estrutura de fibra em forma de folha da presente invenção pode conter, conforme requerido, um tipo ou dois ou mais tipos dos termo estabilizadores acima mencionados e outros aditivos. A fibra de polipropileno que forma a estrutura de fibra em forma de folha da presente invenção não pode ser submetida a tratamento de superfície, ou pode ser submetida a tratamento de superfície com um agente de tratamento de superfície adequado para a proposta de aperfeiçoamento em compatibilidade com várias substâncias, prevenção de carga estática, e estabilização do agente de tratamento dependendo do uso pretendido ou similares da estrutura de fibra em forma de folha. Como o agente de tratamento de superfície para este caso, um tipo ou dois ou mais tipos dos vários agentes de tratamento de superfície podem ser usados, por exemplo. A estrutura de fibra em forma de folha da presente invenção contém a fibra de polipropileno da presente invenção tendo as propriedades específicas em uma proporção de preferivelmente 50% em massa ou mais, mais preferivelmente 60% em massa ou mais, e, ainda mais preferivelmente, 65% em massa ou mais baseado na massa da estrutura de fibra em forma de folha .
Quando o teor da fibra de polipropileno da presente invenção na estrutura de fibra em forma de folha é extremamente baixo, torna-se impossível dar suportes de desempenhos tais como alta retentividade de água, resistência ao calor, e resistência da fibra de polipropileno à estrutura de fibra em forma de folha . Não existe limitação particular no tipo e forma da estrutura de fibra em forma de folha da presente invenção. Qualquer estrutura de fibra em forma de folha contendo a fibra de polipropileno da presente invenção em uma proporção de preferivelmente 50% em massa ou mais pode ser usada. Por exemplo, um tecido trançado ou urdido, um tecido não tecido, um papel sintético, um artigo similar à rede, uma estrutura de fibra laminada obtida por laminação de dois ou mais membros desta, etc., podem ser mencionados.
Quando a estrutura de fibra em forma de folha da presente invenção é um tecido trançado, qualquer tecido trançado plano, tecido trançado de sarja, tecido trançado de cetineta, tecido trançado similar à tela, tecido trançado multiaxial, tecido multicamada, etc., que são produzidos usando, por exemplo, um tear a jato, um tear de Sulzer, um tear de Rapier, um tear de "dobby", um tear de Jacquard, etc., pode ser aceitável.
Além disso, quando a estrutura de fibra em forma de folha da presente invenção é um tecido urdido, vários artigos urdidos obtidos usando-se uma máquina de urdidura circular, uma máquina de urdidura de entrelaçar, uma máquina de urdidura de trama, uma máquina de tricô, etc, podem ser aceitáveis.
Quando a estrutura de fibra em forma de folha da presente invenção é um tecido não tecido, qualquer de um tecido não tecido de moa-gem de papel úmido, tecido não tecido de punção de agulha, tecido não tecido de ligação térmica, tecido não tecido assentado por ar, tecido não tecido de laço giratório, etc., pode ser aceitável.
Quando a estrutura de fibra em forma de folha da presente invenção contém outra fibra com a fibra de polipropileno específica acima mencionada da presente invenção, o tipo de outra fibra não é particularmente limitado. Por exemplo, um tipo ou dois ou mais tipos de fibras naturais, tais como algodão, seda, lã de ovelha, e cânhamo; fibras sintéticas, tais como fibra de poliéster, uma fibra de nylon, uma fibra acrílica, uma fibra de po-livinil álcool, uma fibra de polipropileno outra do que a fibra de polipropileno da presente invenção, uma fibra de poliolefina tal como uma fibra de polieti-leno, uma fibra de polivinilideno cloreto, uma fibra de aramida, e uma fibra de poliarilato; fibras semissintéticas, tais como viscose e rayon; e fibras inorgânicas tais como fibra de vidro e uma fibra de carbono podem ser usadas em combinação em uma proporção de 50% em massa ou inferior, preferivelmente 40% em massa ou inferior, e, mais preferivelmente, 35% em massa ou inferior.
Quando outra fibra é usada junto com a fibra de polipropileno da presente invenção, uma maneira de combinação não é particularmente limitada, e pode ser adequadamente selecionada de acordo com o tipo, forma, uso pretendido, etc, da estrutura de fibra em forma de folha. A estrutura de fibra em forma de folha da presente invenção pode ser, por exemplo: um tecido trançado ou urdido e um artigo similar à rede que foi produzido usando um fio formado da fibra de polipropileno da presente invenção e um fio formado de outra fibra; um tecido trançado ou urdido e um artigo similar à rede que foi produzido usando um fio produzido misturando a fibra de polipropileno da presente invenção e outra fibra; um tecido não tecido e um papel sintético que foi produzido de mistura de algodão da fibra de polipropileno da presente invenção e outra fibra; ou um laminado de um tecido trançado ou urdido ou um tecido não tecido formado da fibra de polipropileno da presente invenção e um tecido trançado ou urdido ou um tecido não tecido formado de outra fibra.
Enquanto não-limitados aos seguintes exemplos, mencionados como exemplos da estrutura de fibra em forma de folha da presente invenção estão: um tecido trançado, um tecido urdido, e um artigo similar à rede produzido usando-se um fio formado da fibra de polipropileno da presente invenção sozinho; um tecido trançado, um tecido urdido, e um artigo similar à rede produzido usando um fio misturado obtido pela mistura da fibra de polipropileno da presente invenção, e outra fibra sintética, fibra natural, e/ou uma fibra semissintética; e um tecido trançado, um tecido urdido, e um artigo similar à rede produzido por combinação de um fio formado da fibra de polipropileno da presente invenção, e um fio formado de outra fibra sintética e/ou um fio formado de uma fibra natural. Por exemplo, quando um tecido de urdidura (urdir) é produzido pelo uso de um fio obtido por mistura da fibra de polipropileno da presente invenção e algodão, ou pelo uso combinado de um fio formado da fibra de polipropileno da presente invenção e um fio de giro de algodão, um tecido de urdidura (urdir) adequado para peças de roupas esportivas pode ser obtido que: é excelente em resistência ao calor; não se funde mesmo quando friccionado contra o chão de um ginásio, ou similares; é de peso leve; tem alta retentividade de água; e é excelente em absorção de suor.
Além disso, quando a estrutura de fibra em forma de folha da presente invenção é um tecido não tecido e um papel sintético, os seguintes exemplos podem ser mencionados: um tecido não tecido similar a feltro produzido concedendo ondulação à fibra de polipropileno da presente invenção, corte da resultante, e sujeição da resultante a punção por agulha após car-damento; um tecido não tecido do tipo seco obtido por provisão de ondulação à fibra de polipropileno da presente invenção, corte da resultante, mistura com algodão, no momento de cardamento, uma fibra de ligante (por e-xemplo, uma fibra composta do tipo invólucro-núcleo na qual a parte de núcleo é formada de polipropileno e a parte de invólucro é formada de polietile-no), pelo menos tendo uma porção de superfície que se funde a uma temperatura inferior conforme comparada com a fibra de polipropileno, aquecimento da resultante para, desse modo, ligar a fibra de polipropileno com uma fibra de ligante; e um tecido não tecido do tipo úmido (papel sintético) obtido por mistura de uma fibra de ligante para uma forma de fibra encurtada da fibra de polipropileno da presente invenção para, desse modo, preparar a pasta fluida de dispersão de água, sujeição da resultante a produção de papel, e secagem da resultante. O tecido não tecido da presente invenção formado usando-se as fibras de polipropileno (particularmente fibra de polipropileno A, fibra de polipropileno C) da presente invenção pode ser produzido com uma alta taxa de produção porque a fibra de polipropileno tem alta resistência ao calor, e pode ser submetida a etapas, tais como uma etapa de ligação e uma etapa de secagem, a uma alta temperatura. A estrutura de fibra em forma de folha da presente invenção formada usando-se a fibra de polipropileno da presente invenção tem alta taxa de retenção de água, e é excelente em retentividade de água, resistência ao calor, propriedades mecânicas, resistência química, etc. Desse modo, levando-se vantagem das propriedades, a estrutura de fibra em forma de folha da presente invenção pode ser eficazmente usada para várias aplicações, tais como um filtro de uso industrial, um separador de bateria secundário de álcali, folha de fibra de poliolefina reforçada com polipropileno, tecido para roupas (um tecido trançado ou urdido, um tecido não tecido, etc.), materiais sanitários, e mercearias.
Material composto e produto moldado O material composto da presente invenção refere-se a um material composto formado de uma matriz contendo um polímero orgânico e a fibra de polipropileno (qualquer das fibras de polipropileno A a C) da presente invenção contida na matriz. O material composto e produto moldado contendo o material composto de acordo com a presente invenção têm alta resistência porque eles são formados usando a fibra de polipropileno da presente invenção tendo uma resistência de fibra de 7 cN/dtex ou mais. Quando o material composto e o produto moldado são produzidos usando-se uma fibra de polipropileno cuja resistência de fibra é inferior do que a resistência de fibra acima, a resistência do material composto e do produto moldado pode ser insuficiente.
Mesmo quando o material composto da presente invenção formado usando-se as fibras de polipropileno (fibra de polipropileno A, fibra de polipropileno C), entre as fibras de polipropileno da presente invenção, tendo as propriedades de DSC específicas definidas na presente invenção, além da resistência de fibra de 7 cN/dtex ou mais e o produto moldado contendo o material composto são expostos a uma alta temperatura, eles são menos favoráveis a fundir e diminuírem nas propriedades físicas, e são excelentes em propriedades mecânicas, tais como resistência à tensão, resistência a impacto, módulo de elasticidade em encurvamento, e resistência a encurva- mento. Isto é porque as fibras de polipropileno da presente invenção são excelentes em resistência ao calor.
Com relação às fibras de polipropileno (fibra de polipropileno A, fibra de polipropileno C) para uso no material composto da presente invenção, a mudança de entalpia de fusão (ΔΗ) é preferivelmente 125 a 165 J/g, mais preferivelmente 130 a 165 J/g, ainda mais preferivelmente 135 a 165 J/g, e ainda mais preferivelmente 140 a I65 J/g.
Quando a mudança de entalpia de fusão (ΔΗ) da fibra de polipropileno é inferior do que 125 J/g, a resistência ao calor pode se tornar insuficiente.
Além disso, a presente invenção envolve: um material composto produzido usando-se as fibras de polipropileno (fibra de polipropileno B, fibra de polipropileno C) da presente invenção tendo as propriedades irregulares específicas da superfície da fibra definida na presente invenção, além de uma finura de fibra de 7 cN/dtex ou mais, ou além de uma finura de fibra de 7 cN/dtex ou mais, e as propriedades de DSC definidas na presente invenção; e um produto moldado.
Quando as fibras de polipropileno (fibra de polipropileno B, fibra de polipropileno C) tendo a estrutura irregular da superfície da fibra definida na presente invenção são usadas como uma fibra de polipropileno, um efeito de ancoramento a uma matriz de polímero orgânico gera e a adesividade com a matriz de polímero orgânico aumenta devido as irregularidades ao longo do eixo de fibra, na superfície da fibra de polipropileno, tendo um intervalo médio de 6,5 a 20 pm, e uma altura média de 0,35 a 1 pm. Desse modo, um material composto e um produto moldado que são excelentes em propriedades mecânicas, tais como resistência à tensão, resistência a impacto, módulo de elasticidade em encurvamento, e resistência a encurva-mento, podem ser obtidos. Quando, na fibra de polipropileno tendo irregularidades na superfície, o intervalo médio das irregularidades é inferior do que 6,5 pm, e/ou a altura média das irregularidades é inferior do que 0,35 pm, as irregularidades na superfície da fibra tornam-se extremamente minutas, que resulta na redução no efeito de ancoramento a uma matriz de polímero or- gânico. Em contraste, uma fibra de polipropileno tendo irregularidades tendo um intervalo médio que excede 20 pm, e/ou uma altura média que excede 1 pm, não pode ser produzida a menos que a taxa de produção da fibra de polipropileno seja reduzida por um grau grande, e para a produção de tal fibra de polipropileno, polipropileno cuja IPF é substancialmente 100% necessária ser usada, resultando em pobre praticabilidade.
Quando o material composto e produto moldado de acordo com a presente invenção são formados usando-se as fibras de polipropileno (fibra de polipropileno B, fibra de polipropileno C) tendo as propriedades irregulares acima da superfície da fibra, é preferível usar uma fibra de polipropileno na qual o intervalo médio das irregularidades formadas ao longo da direção do eixo de fibra é 6,6 a 20 pm, e, particularmente, 6,8 a 20 pm, e a altura média destas é 0,40 a 1pm, e, particularmente, 0,45 a 1 pm. Não existe limitação particular na finura de fibra simples da fibra de polipropileno para uso no material composto da presente invenção. A partir dos pontos de vista de facilidade de produção no momento de produção da fibra de polipropileno (particularmente facilidade de estiramento) e durabilidade, a finura de fibra simples da fibra de polipropileno é preferivelmente 0,01 a 500 dtex, mais preferivelmente 0,05 a 50 dtex, e, ainda mais preferivelmente, 0,1 a 5 dtex, conforme descrito acima.
Quando a finura de fibra simples da fibra de polipropileno é extremamente pequena, fusão, quebra de fio, etc, da fibra de polipropileno o-corre quando ou após formação do material composto e do produto moldado, que, as vezes, resulta na redução na resistência do material composto e do produto moldado. Em contraste, quando a finura de fibra simples da fibra de polipropileno é extremamente grande, as propriedades físicas de estiramento para obtenção da fibra de polipropileno diminuem, que, as vezes, torna impossível obter uma fibra de polipropileno que tenha alta resistência e tenha sido altamente cristalizada. Além disso, quando tal fibra de polipropileno é formada em um tecido trançado ou urdido, um tecido não tecido, uma rede, etc., para uso em um material composto, as vezes torna-se difícil produzir um tecido trançado ou urdido, um tecido não tecido, uma rede, etc. A forma (forma de seção transversal horizontal) da fibra de poli-propileno para uso no material composto da presente invenção não é particularmente limitada, e pode ser qualquer de das formas de seção transversal circular sólida ou as várias formas de seção transversas irregular acima mencionadas. A fibra de polipropileno da presente invenção para uso no material composto da presente invenção pode conter, conforme requerido, um tipo ou dois ou mais tipos dos termo estabilizadores acima mencionados e outros aditivos. A fibra de polipropileno para uso no material composto da presente invenção não pode ser submetida a tratamento de superfície, ou pode ser submetida a tratamento de superfície com um agente de tratamento de superfície adequado, dependendo do uso pretendido ou similares, do material composto e do produto moldado.
No material composto da presente invenção, não existe limitação particular na forma da fibra de polipropileno da presente invenção (quaisquer das fibras de polipropileno A a C) contida em uma matriz de polímero orgânico. Por exemplo, quaisquer formas tal como uma fibra curta, uma fibra longa, um feixe de fibra, um fio, um tecido trançado ou urdido, um tecido não tecido, e uma rede, são aceitáveis.
Quando a fibra de polipropileno está na forma de uma fibra curta, o material composto da presente invenção está geralmente na forma de uma composição de polímero orgânico (composto) em que a fibra curta da fibra de polipropileno é dispersa e contida no polímero orgânico. Além disso, quando a fibra de polipropileno está na forma outra do que uma fibra curta, tal como uma fibra longa, um feixe de fibra, um fio, um tecido trançado ou urdido, um tecido não tecido, ou uma rede, o material composto da presente invenção pode ser formado em substâncias tendo várias formas em que uma fibra longa de polipropileno, feixe de fibra de polipropileno, fio formado de uma fibra de polipropileno, tecido trançado ou urdido formado de uma fibra de polipropileno, tecido não tecido, rede, ou similares, é contido em uma matriz de polímero orgânico, por exemplo, uma impregnação de polímero orgâ- nico (FRP) na forma de uma forma arbitrária tal como uma forma linear, uma forma similar a haste, forma de folha, forma de placa, forma tubular, e forma de bloco.
Quando a fibra de polipropileno da presente invenção é formada em um tecido trançado e incluída na matriz de polímero orgânico, tecido trançado plano, tecido trançado de sarja, tecido trançado de sateen, tecido trançado similar a tela, um tecido trançado unidirecional, um tecido trançado quase-direcional, etc., produzido usando-se um tear a jato, um tear de Sul-zer, um tear de Rapier, um tear "dobby", um tear de Jacquard, um tear multi-axial, um tear multicamada, etc., podem ser usados como um tecido trançado. Além disso, como um tecido urdido, vários tecidos urdidos obtidos usando-se uma máquina de urdidura circular, uma máquina de urdidura de trama, uma máquina de urdidura de trama, uma máquina de tricô, etc., um tecido de ponto de costura, um tecido de não-ondulação, etc., podem ser usados. Estes tecidos trançados e/ou tecidos urdidos podem ser produzidos somente usando-se a fibra de polipropileno da presente invenção, ou podem ser produzidos usando-se, junto com a fibra de polipropileno da presente invenção, conforme requerido, um tipo ou dois ou mais tipos de outras fibras tais como fibras naturais (por exemplo, algodão, seda, lã de carneiro, e cânhamo), fibras sintéticas (por exemplo, uma fibra de poliéster, uma fibra de nylon, uma fibra acrílica, e uma fibra de polivinil álcool), fibras semissintéticas (por e-xemplo, viscose e rayon), etc.
No material composto da presente invenção, não existe limitação particular no estado existente (estado contido) na matriz de polímero orgânico da fibra de polipropileno na forma de uma fibra curta, uma fibra longa, um feixe de fibra, um fio, um tecido trançado ou urdido, um tecido não tecido, ou uma rede, e o estado existente pode ser adequadamente selecionado de acordo com o uso pretendido, a proposta de uso, etc., do material composto e do produto moldado formado do material composto. Por exemplo, a fibra de polipropileno pode ser: uniformemente contida na matriz de polímero orgânico; não uniformemente ou randomicamente contida na matriz de polímero orgânico; localmente contida na matriz de polímero orgânico; ou contida através de toda ou substancialmente através de toda a matriz de polímero orgânico.
Além disso, no material composto e no produto moldado de a-cordo com a presente invenção, a fibra de polipropileno pode estar totalmente enterrada na matriz de polímero orgânico, ou uma parte da fibra de polipropileno pode ser exposta ao lado externo da matriz de polímero orgânico. Quando uma parte da fibra de polipropileno é exposta ao lado externo da matriz de polímero orgânico, o grau da exposição pode ser adequadamente ajustado de acordo com o uso pretendido, a proposta de uso, etc., do material composto e do produto moldado.
No material composto da presente invenção, como um polímero orgânico que forma uma matriz, qualquer polímero orgânico é aceitável visto que a fibra de polipropileno pode ser incluída em uma matriz de polímero orgânico sem deterioração das propriedades físicas, estrutura irregular da superfície da fibra, etc. da fibra de polipropileno da presente invenção. Qualquer de uma resina termoplástica, uma resina de termocura, e um polímero elastomérico podem ser usados sem qualquer limitação particular. Mencionados como tal um polímero orgânico são, por exemplo: uma resina termoplástica e um elastômero termoplástico (polímero elastomérico termoplásti-co) cujos pontos de fusão são mais baixos do que a temperatura de fusão da fibra de polipropileno; uma resina de termocura que cura a uma temperatura inferior do que a temperatura de fusão da fibra de polipropileno; uma borracha que é vulcanizada a uma temperatura inferior do que a temperatura de fusão da fibra de polipropileno; e um polímero orgânico que se dissolve em um solvente que não dissolve a fibra de polipropileno.
Exemplos específicos do polímero orgânico que pode ser usado para o material composto da presente invenção incluem: resinas termoplás-ticas tais como resinas baseadas em olefina incluindo polipropileno, polieti-leno, polibuteno, e um copolímero de etileno-vinil acetato, resinas baseadas em poliestireno incluindo cloreto de polivinila, poliestireno, um poliestireno de alto impacto, e ABS, uma resina acrílica, ácido poliláctico, uma resina baseada em poliéster, uma resina baseada em poliamida, álcool de polivinila, po- liacrilonitrila, e um poliuretano termoplástico; resinas de termocura tais como uma resina epóxi, uma resina de poliéster insaturada, uma resina de fenol, uma resina de melamina, uma resina de silicone, um poliuretano de termocura, uma resina de melamina, e uma resina de alquida; e polímeros elastomé-ricos tais como uma borracha natural, polibutadieno, uma borracha de buta-dieno estireno, uma borracha de butadieno acrilonitrila, policloropreno, poli-isopreno, poli-isobutileno, um elastômero termoplástico baseado em silicone borracha de poliestireno, um elastômero termoplástico baseado em poliolefi-na, um elastômero termoplástico baseado em poliuretano, um elastômero termoplástico baseado em polietileno, um elastômero termoplástico baseado em poliamida, e um elastômero termoplástico baseado em polidieno. Estes podem ser usados sozinhos ou em combinação de dois ou mais tipos. A proporção de teor da matriz de polímero orgânico para a fibra de polipropileno no material composto da presente invenção não é particularmente limitada, e varia de acordo com o tipo de um polímero orgânico que forma uma matriz, forma da fibra de polipropileno, e uso pretendido do material composto e do produto moldado formado deste. Quando o material composto da presente invenção é um composto no qual uma fibra de polipropileno em forma de fibra curta é misturada na matriz de polímero orgânico, é geralmente preferível que a proporção de massa do polímero orgânico que forma uma matriz para a fibra de polipropileno seja 99:1 a 50:50, particularmente 98:2 a 55:45, e, mais particularmente, 97:3 a 60:40 a partir dos pontos de vista de facilidade de produção do material composto, propriedades de manuseio do material composto, e processabilidade de moldagem. Além disso, quando o material composto da presente invenção é uma substância outra do que um composto (por exemplo, substância na qual um polímero orgânico que forma uma matriz é impregnado em um tecido trançado, um tecido não tecido, um feixe de fibra, etc., formado da fibra de polipropileno), é geralmente preferível que a proporção de massa do polímero orgânico que forma uma matriz para a fibra de polipropileno seja 70:30 a 5:95, particularmente 60:40 a 10:90, e, mais particularmente, 50:50 a 15:85 a partir dos pontos de vista de facilidade de produção do material composto, proprieda- des de manuseio do material composto, e processabilidade de moldagem. O material composto da presente invenção pode conter, conforme requerido, um tipo ou dois ou mais tipos de um termoestabilizador, um absorvedor de UV, um antioxidante, um corante, uma carga, um agente anti-estático, uma fibra orgânica outra do que as fibras de polipropileno antes mencionadas, fibra inorgânica, etc., além da matriz de polímero orgânico e da fibra de polipropileno visto que o objetivo da presente invenção não é impedido.
Na produção do material composto da presente invenção, um método de incluir a fibra de polipropileno na matriz de polímero orgânico sem perda das propriedades físicas acima mencionadas e estrutura da fibra de polipropileno é empregado de acordo com o tipo e propriedades físicas (em particular, propriedades térmicas tais como um ponto de fusão, um ponto de amolecimento, uma temperatura de cura, uma temperatura de reação, e uma temperatura de vulcanização) de um polímero orgânico que forma uma matriz, solubilidade do polímero orgânico em um solvente, forma da fibra de polipropileno, uso pretendido e proposta de uso do material composto, etc.
Quando o polímero orgânico que forma uma matriz é um polímero termoplástico que se funde a uma temperatura inferior conforme comparado com a fibra de polipropileno (resina termoplástica, elastômero termoplástico, etc., que se funde a uma temperatura inferior conforme comparado com a fibra de polipropileno), e a fibra de polipropileno está na forma de uma fibra curta, um material composto pode ser produzido tipicamente empregando um método (1a) descrito abaixo: (1a) um método de mistura por fusão de uma fibra de polipropileno em forma de fibra curta e um polímero termoplástico que é misturado por fusão a uma temperatura inferior do que o ponto de fusão da fibra de polipropileno, usando-se uma extrusora ou outro dispositivo de mistura por fusão adequado (dispositivo de fusão-amassamento) para, desse modo, produzir um material composto (composição de polímero termoplástico, composto) contendo uma fibra de polipropileno em forma de fibra curta na matriz de polímero termoplástico. É preferível adicionar uma emulsão baseada em olefina ou similares à fibra de polipropileno no momento de realizar o método (1a). Isto é porque problemas no momento de mistura-fusão, tal como um desenvolvimento de uma massa de fibra, são menos prováveis de ocorrer. As fibras de propileno usadas na presente invenção são excelentes em resistência ao calor, e podem manter as formas da fibra sem fusão mesmo quando expostas a uma alta temperatura considerável. Portanto, a fibra de propileno pode ser misturada em um polímero termoplástico, e fundida-misturada a uma temperatura mais alta do que a temperatura convencional. Desse modo, um material composto contendo a fibra de polipropileno em um polímero orgânico termoplástico (composição de polímero termoplástico) pode ser produzido a uma taxa de produção mais alta do que a taxa de produção convencional. Vários produtos moldados podem ser produzidos por realização de fusão-moldagem amplamente convencionalmente conhecidas tais como moldagem por injeção, moldagem por extrusão, moldagem por compressão, moldagem por prensagem, moldagem por sopro, e moldagem por sopro de extrusão, usando-se um material composto (composição de polímero termoplástico, composto) obtido pelo método (1a).
Além disso, quando o polímero orgânico que forma uma matriz é um polímero termoplástico que se funde a uma temperatura inferior conforme comparado com a fibra de polipropileno (daqui por diante, o polímero termoplástico que se funde a uma temperatura inferior conforme comparado com a fibra de polipropileno é às vezes referido como um "polímero termoplástico de fusão de baixa temperatura ") e a fibra de polipropileno está na forma de uma fibra longa, um feixe de fibra, um fio, um tecido trançado ou urdido, um tecido não tecido, uma rede, ou similares, o material composto da presente invenção pode ser produzido pelos métodos (1b) a (1e) descritos abaixo: (1b) um método de fusão-extrusão de um polímero termoplástico de fusão de baixa temperatura de tal maneira a cobrir a superfície total da fibra de polipropileno na forma de uma fibra longa, um feixe de fibra, ou fio, para, desse modo, produzir um material composto; (lc) um método que forma um polímero termoplástico de fusão de baixa temperatura em uma forma de folha em uma fibra de polipropileno (estrutura de fibra de polipropileno) na forma de um tecido trançado ou urdido, um tecido não tecido, ou uma rede) por extrusão de fusão, fundição por fusão, calendar, etc., e simultaneamente impregnando a fibra de polipropileno (estrutura de fibra de polipropileno) com o polímero termoplástico de fusão de baixa temperatura para, desse modo, produzir um material composto. (ld) um método de laminação de uma película ou uma folha, que é produzida anteriormente usando-se um polímero termoplástico de fusão de baixa temperatura, em um fibra de polipropileno (estrutura de fibra de polipropileno) na forma de um tecido trançado ou urdido, um tecido não tecido, ou uma rede, aquecimento da película ou folha, prensagem, conforme requerido, da película ou folha, e impregnação da fibra de polipropileno (estrutura de fibra de polipropileno) com o polímero termoplástico de fusão de baixa temperatura para, desse modo, produzir um material composto; e (le) um método de suprimento de energia de um polímero termoplástico de fusão de baixa temperatura a uma fibra de polipropileno (estrutura de fibra de polipropileno) na forma de um tecido trançado ou urdido, um tecido não tecido, ou uma rede, aquecimento da resultante, prensagem, conforme requerido, da resultante, e impregnação da fibra de polipropileno (estrutura de fibra de polipropileno) com o polímero termoplástico de fusão de baixa temperatura para, desse modo, produzir um material composto.
Os materiais compostos obtidos pelos métodos (1b) a (1e) podem ser usados como um produto moldado ou um produto conforme eles são ou podem ser adicionalmente aquecidos ou similares para, desse modo, produzir um produto moldado e um produto final de acordo com a estrutura e forma do material composto a ser obtido.
Embora não-limitado, mencionado como um exemplo específico do método (1d) é um método que envolve: laminação alternativamente de uma malha biaxial produzida usando-se a fibra de polipropileno da presente invenção e uma folha de poliolefina produzida anteriormente para formar uma multicamada (por exemplo, dez camadas no total); e sujeição da resul- tante à ligação de termo compressão a uma temperatura igual a ou mais alta do que a temperatura de fusão da folha de poliolefina e inferior do que a temperatura de fusão da fibra de polipropileno para, desse modo, produzir um cartão de poliolefina reforçado com fibra de polipropileno. O cartão de poliolefina reforçado com fibra de polipropileno obtido pelo método é marca-damente aperfeiçoado em resistência à tensão e resistência a tear, conforme comparado com um método convencional porque a fibra de poliolefina como uma fibra de reforço tem alta resistência e alta resistência ao calor, e mostra excelente adesividade com a fibra de polipropileno conforme descrito acima. Além disso, a folha de poliolefina pode ser fundida a uma temperatura mais alta do que a temperatura convencional devido a excelente resistência ao calor da fibra de polipropileno. Portanto, o cartão de polilefina reforçado com fibra de polipropileno obtido pelo método pode ser produzido em taxa de produção suficientemente diminuída.
Neste caso, quando a fibra de polipropileno é formada em um prepeg unidirecional no lugar de um tecido trançado ou urdido, o fator de utilização de resistência da fibra de polipropileno pode ser diminuído.
Além disso, quando o polímero orgânico que forma uma matriz é uma resina de termocura que é curada a uma temperatura inferior do que o ponto de fusão da fibra de polipropileno ou um polímero elastomérico que é vulcanizado a uma temperatura inferior do que o ponto de fusão da fibra de polipropileno, o material composto da presente invenção pode ser produzido, por exemplo, pelos métodos (2a) e (2b) descritos abaixo: (2a) um método de mistura de uma fibra de polipropileno em forma de fibra curta e uma resina de termocura ou um polímero elastomérico, que é curado ou vulcanizado a uma temperatura inferior do que o ponto de fusão da fibra de polipropileno, a uma temperatura inferior do que a temperatura de cura e temperatura de vulcanização da resina de termocura ou o polímero elastomérico para, desse modo, produzir um material composto contendo a fibra de polipropileno em forma de fibra curta na resina de termocura ou da matriz de polímero elastomérico; e (2b) um método de suprimento a uma fibra de polipropileno (es- trutura de fibra de polipropileno) na forma de uma fibra longa, um feixe de fibra, um fio, um tecido trançado ou urdido, um tecido não tecido, ou uma rede, uma resina de termocura ou um polímero elastomérico na forma de líquido, pasta, pó, ou folha, que é curado ou vulcanizado a uma temperatura inferior do que o ponto de fusão da fibra de polipropileno, prensagem, conforme requerido, da resultante, e impregnação da fibra de polipropileno (estrutura de fibra de polipropileno) com a resina de termocura ou o polímero elastomérico para, desse modo, produzir um material composto.
Os materiais compostos obtidos pelos métodos (2a) e (2b) podem ser formados no produto moldado desejado e manufaturado quando aquecido na temperatura de cura ou temperatura de vulcanização da resina de termocura ou do polímero elastomérico, ou moldado sob calor (por exemplo, SMC, BMC, etc ). Com relação a fibra de polipropileno da presente invenção contida nos materiais compostos obtidos pelos métodos de (2a) e (2b), a fibra de polipropileno da presente invenção é excelente em resistência ao calor conforme comparado com uma fibra de polipropileno convencional, e pode suportar uma temperatura, geração de calor, e aquecimento no momento de cura da resina de termocura ou no momento de vulcanizar um polímero elastomérico. Desse modo, a temperatura de cura ou a temperatura de vulcanização deste pode ser aumentada. Portanto, a produtividade de um produto moldado pode ser aumentada e as propriedades mecânicas, tal como resistência de um produto moldado a ser obtido, são aperfeiçoadas conforme comparado com o caso da produção de um produto moldado de resina de termocura ou um produto moldado de polímero elastomérico que é reforçado com uma fibra de polipropileno convencional.
Além disso, o material composto da presente invenção pode ser produzido também por: dissolução do polímero orgânico que forma uma matriz em um solvente que dissolve o polímero orgânico, mas não dissolve ou intumesce a fibra de polipropileno para, desse modo, preparar uma solução de polímero orgânico; impregnação, com a solução de polímero orgânico, da fibra de polipropileno (fibra de polipropileno na forma de uma fibra curta, uma fibra longa, um feixe de fibra, um fio, um tecido trançado ou urdido, um teci- do não tecido, uma rede, etc.); e remoção do solvente a uma temperatura inferior do que o ponto de fusão da fibra de polipropileno.
Como o solvente que dissolve o polímero orgânico, mas não dissolve ou intumesce a fibra de polipropileno, água, acetona, tanol, ácido acético, tolueno, fenol, benzeno, dimetilformamida, dimetil sulfóxido, estire-no, etc., podem ser mencionados, por exemplo. Um tipo ou dois ou mais tipos dos solventes acima podem ser usados de acordo com o tipo do polímero orgânico. O material composto desse modo obtido é moldado por um método adequado para cada polímero orgânico de acordo com o tipo de uma matriz de polímero orgânico que forma o material composto para, desse modo, formar o produto moldado desejado.
Quando um produto moldado é produzido usando-se o material composto da presente invenção contendo a fibra de polipropileno da presente invenção em um polímero orgânico, vários métodos de moldagem que são convencionalmente empregados no campo técnico de um assim denominado "FRP" (plástico reforçado por fibra) são empregáveis. Mencionados como um método de moldagem empregável na presente invenção são: os métodos de fusão-moldagem acima mencionados, tais como método de moldagem por injeção, método de moldagem por extrusão, método de moldagem por prensagem, método de moldagem por calendar, método de fundição, e método de moldagem por sopro; um método de assentamento manual; um método de pulverização; um método de moldagem de painel contínuo; um método de moldagem por estiramento; um método de bobinamento de filamento; um método de bobinagem de arco combinado por corte; um método de moldagem centrífuga; um método de saco; um método de prensagem a frio; um método de injeção de resina; um método de autoclave; um método de matriz unida à pré-forma; um método de pré-mistura; um método composto de moldagem de folha; um método de moldagem de pressurização em óleo; método de compressão de laminado; etc.
De acordo com cada um dos métodos de moldagem acima, um material composto adequado para cada método pode ser produzido para uso. O material composto da presente invenção e um produto moldado formado deste são excelentes em propriedades mecânicas, tais como resistência, resistência ao calor, durabilidade, propriedades de peso leve, e eficiência de reciclagem. Portanto, levando-se vantagem destas propriedades, o material composto da presente invenção e um produto moldado formado deste podem ser eficazmente usados em várias aplicações tais como autopartes, partes elétricas/eletrônicas, artigos sanitários, mercearias, artigos de lazer/esporte, artigos de papelaria, partes de espaço/aéreo.
EXEMPLOS
Daqui por diante, a presente invenção será especificamente descrita com referência aos Exemplos e similares, mas não é limitada aos seguintes Exemplos.
[I] Fibra de polipropileno e produção da mesma: Nos seguintes Exemplos 1 a 10 e Exemplos Comparativos 1 a 9, uma fibra de polipropileno e produção da mesma serão especificamente descritos.
Nos seguintes Exemplos 1 a 10 e Exemplos Comparativos 1 a 9, a fração de pentad isotática (IPF) do polipropileno e a tensão de estirar no momento de estiramento do polipropileno, e a DSC, finura de fibra simples, resistência de fibra, intervalo médio e altura média de irregularidades na superfície da fibra, resistência à fusão por fricção, e taxa de retenção de água de uma fibra de polipropileno foram medidos conforme segue. (1-1) Fração de pentad isotática (IPF) do polipropileno: A IPF do polipropileno foi determinada de acordo com o "método de espectro de l3C-RMN" descrito no Documento de Não-Patente 1 usando-se um aparelho de ressonância magnética nuclear de supercondução ("Lambda500", manufaturado por JEOL Co., Ltd.). Especificamente, a proporção de teor (fração) (%) de uma unidade de propileno (unidade de pentad isotática) em que cinco unidades de monômero de propileno são sucessivamente isotáticas-combinadas no espectro 13C-RMN no polipropileno foi determinada para ser definida como IPF. Neste caso, a atribuição do pico no espectro 13C-RMN foi determinada de acordo com o método descrito no Documento de Não-Patente 2. (I-2) Tensão de estirar no momento do estiramento: A tensão de fio imediatamente após ser descarregado de uma fornalha de estiramento (forno de ar quente) ou fio imediatamente sendo separado de uma placa de estiramento foi medida usando-se um medidor de tensão de carga ("DTMX-5B", manufaturado por NIDEC-SHIMPO CORPORATION) a ser definida como uma tensão de estirar (cN/dtex). (I-3) Medição de DSC da fibra de polipropileno: Uma fibra de polipropileno foi permitida assentar em uma atmosfera tendo uma temperatura de 20°C e uma umidade relativa de 65% por 5 dias para umidificação. Após isto, a resultante foi cortada em um comprimento de 1 mm, e 5 mg desta foram pesados e postos em uma tina de alumínio (capacidade: 100 pl_) ("No.51119872", manufaturada por METTLER TOLEDO). Em seguida, a tina de alumínio foi vedada usando-se uma tampa de tina de alumínio ("No.51119871", manufaturada por METTLER TOLEDO). Em seguida, a partir da curva de DSC (primeiro curso) medida a uma taxa de elevação de temperatura de 10°C/minutos em uma atmosfera de nitrogênio usando-se um medidor de calorimetria diferencial de varredura ("DSC2010", manufaturado por TA Instruments), a meia largura (°C) do pico endotérmico e a mudança de entalpia de fusão (ΔΗ) (J/g) foram determinadas pelo método com referência às Figuras 1 e 2 (particularmente Figura 2). (I-4) Finura de fibra (finura de fibra simples) da fibra de polipropileno: Uma fibra de polipropileno foi permitida assentar em uma atmosfera tendo uma temperatura de 20°C e uma umidade relativa de 65% por 5 dias para umidificação. Após isto, um dado comprimento (900 mm) da fibra de polipropileno umidificada (fibra simples) foi coletado, e a massa desta foi medida para, desse modo, calcular a finura de fibra. A mesma fibra de polipropileno umidificada foi submetida à mesma operação de medição 10 vezes, e o valor médio desta foi calculado para ser definido como a finura de fibra (finura de fibra simples) da fibra de polipropileno. Quando a fibra estava delgada e a finura de fibra não era capaz de se medir por medição da massa da dada amostra de comprimento, a finura de fibra da mesma fibra umidifi-cada foi medida usando-se um dispositivo de medição de finura de fibra ("VIBROMAT M", manufaturado por Textechno). (1-5) Resistência de fibra da fibra de polipropileno: Uma fibra de polipropileno foi permitida assentar em uma atmosfera tendo uma temperatura de 20°C e uma umidade relativa de 65% por 5 dias para umidificação. Após isto, a fibra de polipropileno (fibra simples) foi cortada em um comprimento de 60 mm para ser usado como uma amostra. A amostra foi estirada por retenção de ambas as extremidades da amostra (fibra de polipropileno simples tendo um comprimento de 60 mm) (retenção até posições de 10 mm a partir das extremidades) a uma taxa de estiramen-to de 60 mm/minuto em um ambiente tendo uma temperatura de 20°C e uma umidade relativa de 65%, e usando-se um dispositivo de medição de resistência de fibra ("FAFEGRAPH M", manufaturado por Textechno), para, desse modo, medir o estresse no tempo de quebra. Em seguida, o valor de medição foi dividido pela finura de fibra da fibra de polipropileno simples para determinar a resistência de fibra (cN/dtex). A mesma fibra de polipropileno foi submetida à mesma medição 10 vezes, e o valor médio foi calculado para ser definido como a resistência de fibra (fibra de polipropileno simples) da fibra de polipropileno. (I-6) Intervalo médio e altura média das irregularidades na superfície da fibra de polipropileno: Uma fotografia de uma fibra de polipropileno (fibra simples) foi tomada a um aumento dol.OOO vezes a partir da direção vertical com relação ao eixo de fibra usando-se um microscópio de elétron de varredura ("S-510", manufaturado por HITACHI). A partir da fotografia obtida, o intervalo médio e a altura média das irregularidades na superfície da fibra foram determinados pelo método acima mencionado com referência à Figura 3. No cálculo do intervalo médio e a altura média, 5 pontos (intervalo entre cada ponto de medição é 10 cm) foram selecionados por uma fibra com relação a 10 fibras de polipropileno (fibra simples), e, em seguida, o intervalo e a altura da irregularidade de cada ponto de medição (50 pontos no total) foram medidos. Os valores médios destes foram calculados para serem definidos como o intervalo médio (pm) e a altura média (pm) das irregularidades. (1-7) Resistência à fusão por fricção: (i) As fibras de polipropileno obtidas nos seguintes Exemplos ou Exemplos Comparativos foram agrupadas para formar um fio de multifila-mento de 1.000 dtex. Em seguida, usando-se o fio de multifilamento, um tecido trançado plano foi produzido no qual a densidade de tecido base é 30 peças/25,4 mm (trama) e 30 peças/25,4 mm (tecido). (ii) Uma peça de amostra (largura x comprimento = 3,5 cm x 8,5 cm) foi cortada do tecido trançado plano obtido no item (i). A peça de amostra foi prensada contra um cilindro (material: árvore de cereja) girando a 1.800 rpm sob uma carga de 1,134 g (2,5 libras). Em seguida, um período de tempo a partir do início do teste ao ponto quando a fusão da amostra de teste começou foi medido. Na medição, o momento quando o som da fricção se tornou grande foi definido como o ponto de início de fusão da amostra teste. A mesma amostra (tecido trançado plano) foi submetida ao mesmo teste 3 vezes, e, em seguida, o valor médio foi calculado para ser definido como um índice de resistência à fusão por fricção. Quanto mais longo um tempo levado para a peça de amostra começar a fundir devido à fricção, mais excelente a resistência ao calor é. (I-8) Taxa de retenção de água da fibra de polipropileno: 1 g de fibra de polipropileno foi seco a 105°C por 5 horas, e, em seguida, a massa (M1) desta foi medida. A fibra de polipropileno secada foi imersa em 30 ml de água de troca de íon, e deixada assentar a 20°C por 10 minutos. Após isto, a fibra de polipropileno foi levada e posta em uma máquina centrífuga de desktop ("H-27F", manufaturada por KOKUSAN) enquanto não-coberta (sem ser envolvida com outro material). Em seguida, desidratação centrífuga foi realizada a uma temperatura de 20°C a uma velocidade rotacional de 3.000 rpm por 5 minutos. A massa (M2) desta foi medida, e, em seguida, a taxa de retenção de água (%) foi determinada da E-quação (1) mostrada abaixo.
Taxa de retenção de água (%) da fibra de polipropileno={(M2-M1)/M1}x100(1) Exemplo 1 [Produção de fibra de polipropileno (a-1)] (1) Polipropileno ["Y2000GV", manufaturado por Prime Polymer Co., Ltd., IPF = 97%, MFR = 18 g/10 min (230°C, carga de 2,16 kg)] foi posto em uma extrusora de um dispositivo de rotação por fusão, e foi fundido-amassado a 240°C. Em seguida, a resultante foi descarregada a uma quantidade de 22,3 g/min de uma máquina de fiar [número de furos (furo circular): 24, diâmetro do furo: 0,2 mm] sendo fixada a uma cabeça de rotação e tendo uma temperatura de 245°C. Em seguida, um fio de polipropileno não-estirado foi produzido a uma velocidade de tomada de 800 m/min, enrolado ao redor de uma bobina, e armazenado a uma temperatura ambiente (finura de fibra total do fio de polipropileno não-estirado = 288 dtex/24 filamentos). (2) O fio de polipropileno não-estirado obtido no item (1) foi desenrolado a partir da bobina, introduzido em um forno de ar quente tendo uma temperatura de 128°C, e submetido a pré-estiramento a ser estirado por 4,6 vezes nas 2 etapas para, desse modo, produzir um fio de polipropileno pré-estirado. Em seguida, o fio de polipropileno pré-estirado foi enrolado ao redor da bobina, e armazenado à temperatura ambiente (finura de fibra total do fio de polipropileno pré-estirado = 63 dtex/24 filamentos, temperatura de absorção de calor inicial = 153,5°C). (3) O fio de polipropileno pré-estirado obtido no item (2) foi desenrolado da bobina, introduzido em um forno de ar quente tendo uma temperatura de 172°C, e submetido a pós-estiramento sob as condições de uma taxa de deformação de 1,7 vezes/minuto e uma tensão de estirar de 1,18 cN/dtex a ser estirada por 1,3 vezes em 3 etapas para, desse modo, produzir um fio estirado de polipropileno tendo um aumento do estiramento total de 6,0 vezes (finura de fibra total = 48 dtex/24 filamentos) [fibra de polipropileno (a-1)]. (4) Com relação ao fio estirado de polipropileno [fibra de polipropileno (a-1)] obtido no item (3), as medições de DSC [medições de forma de pico endotérmico, meia largura, e mudança de entalpia de fusão (ΔΗΙ)] e medições de resistência de fibra, resistência de fusão por fricção, dimensão das irregularidades da superfície (o intervalo médio e a altura média das irregularidades), e taxa de retenção de água foram realizados pelo método acima mencionado. Os resultados foram conforme mostrados na Tabela 1.
Além disso, quando uma fotografia do fio estirado de polipropi-leno [fibra de polipropileno (a-1)] obtido no item (3) foi tomada usando-se um microscópio de elétron de varredura ("S-510", manufaturado por HITACHI) (a um aumento dol.OOO vezes). Os resultados foram conforme mostrados na Figura 4.
Exemplo 2 [Produção de fibra de polipropileno (a-2)1 (1) Seguindo o procedimento do Exemplo 1(1), exceto mudando a velocidade de tomada de um fio não-estirado a 3.000 m/min, um fio de polipropileno não-estirado foi produzido. O fio de polipropileno não-estirado foi enrolado ao redor da bobina, e armazenado à temperatura ambiente (finura de fibra total do fio de polipropileno não-estirado = 214 dtex/24 filamentos). (2) O fio de polipropileno não-estirado obtido no item (1) foi desenrolado da bobina, introduzido em um forno de ar quente tendo uma temperatura de 128°C, e submetido a pré-estiramento para ser estirado por 3,1 vezes em 2 etapas para, desse modo, produzir um fio de polipropileno pré-estirado. Em seguida, o fio de polipropileno pré-estirado foi enrolado ao redor da bobina, e armazenado à temperatura ambiente (finura de fibra total do fio de polipropileno pré-estirado = 69 dtex/24 filamentos, temperatura de absorção de calor inicial = 155,3°C). (3) O fio de polipropileno pré-estirado obtido no item (2) foi desenrolado da bobina, introduzido em um forno de ar quente tendo uma temperatura de 172°C, e submetido a pós-estiramento sob as condições de uma taxa de deformação de 1,8 vezes/minuto e uma tensão de estirar de 1,34 cN/dtex a ser estirada por 1,5 vezes em 3 etapas para, desse modo, produzir um fio estirado de polipropileno tendo um aumento do estiramento total de 4,7 vezes (finura de fibra total = 46 dtex/24 filamentos) [fibra de polipropileno (a-2)]. (4) Com relação ao fio estirado de polipropileno [fibra de poli- propileno (a-2)] obtido no item (3), as medições de DSC [medições de forma de pico endotérmico, meia largura, e mudança de entalpia de fusão (ΔΗ)] e medições de resistência de fibra, resistência de fusão por fricção, dimensão das irregularidades de superfície (o intervalo médio e a altura média das irregularidades), e taxa de retenção de água foram realizados pelo método acima mencionado. Os resultados foram mostrados na Tabela 1.
Exemplo 3 [Produção de fibra de polipropileno (a-3íl (1) O mesmo polipropileno conforme usado no Exemplo 1(1) foi posto em uma extrusora de um dispositivo de rotação por fusão e fundido-amassado a 240°C. Em seguida, a resultante foi descarregada a uma quantidade de 20,2 g/min de um máquina de fiar [número de furos (furo de forma transversal): 48, diâmetro do furo: 0,2 mm] tendo uma temperatura de 245°C e fixada a uma cabeça de rotação. Em seguida, um fio de polipropileno não-estirado foi produzido a uma velocidade de tomada de 800 m/min, enrolado ao redor da bobina, e armazenado à temperatura ambiente (finura de fibra total do fio de polipropileno não-estirado = 436 dtex/48 filamentos). (2) O fio de polipropileno não-estirado obtido no item (1) foi desenrolado da bobina, introduzido em um forno de ar quente tendo uma temperatura de 138°C, e submetido a pré-estiramento para ser estirado por 3,9 vezes em 2 etapas para, desse modo, produzir um fio de polipropileno pré-estirado. Em seguida, o fio de polipropileno pré-estirado foi enrolado ao redor da bobina, e armazenado à temperatura ambiente (finura de fibra total do fio de polipropileno pré-estirado = 112 dtex/48 filamentos, temperatura de absorção de calor inicial = 155,2°C). (3) O fio de polipropileno pré-estirado obtido no item (2) foi desenrolado da bobina, introduzido em um forno de ar quente tendo uma temperatura de 172°C, e submetido a pós-estiramento sob as condições de uma taxa de deformação de 2,1 vezes/minuto e uma tensão de estirar de 1,12 cN/dtex para ser estirado por 1,3 vezes em uma etapa simples para, desse modo, produzir um fio estirado de polipropileno tendo um aumento do esti-ramento total de 5,1 vezes (finura de fibra total = 86 dtex/48 filamentos) [fibra de polipropileno (a-3)]. (4) Com relação ao fio estirado de polipropileno [fibra de poli-propileno (a-3)] obtido no item (3), as medições de DSC [medições de forma de pico endotérmico, meia largura, e mudança de entalpia de fusão (ΔΗ)] e medições de resistência de fibra, resistência de fusão por fricção, dimensão das irregularidades de superfície (o intervalo médio e a altura média das irregularidades), e taxa de retenção de água foram realizados pelo método acima mencionado. Os resultados foram conforme mostrados na Tabela 1. Exemplo 4 [Produção de fibra de polipropileno (a-4)1 (1) Um fio de polipropileno não-estirado foi produzido usando-se o mesmo polipropileno conforme usado no Exemplo 1(1) sob as mesmas condições como no Exemplo 1(1), e enrolado ao redor da bobina. (2) O fio de polipropileno não-estirado obtido no item (1) foi desenrolado da bobina, e submetido a pré-estiramento sob as mesmas condições como no Exemplo 1(2) para, desse modo, produzir um fio de polipropileno pré-estirado. O fio de polipropileno pré-estirado foi enrolado ao redor da bobina. (3) O fio de polipropileno pré-estirado obtido no item (2) foi desenrolado da bobina, introduzido em um forno de ar quente tendo uma temperatura de 180°C, e submetido a pós-estiramento sob as condições de uma taxa de deformação de 1,7 vezes/minuto e uma tensão de estirar de 1,06 cN/dtex para ser extrudado por 1,3 vezes em 3 etapas para, desse modo, produzir um fio estirado de polipropileno tendo um aumento do estiramento total de 6,0 vezes (finura de fibra total = 50 dtex/24 filamentos) [fibra de polipropileno (a-4)]. (4) Com relação ao fio estirado de polipropileno [fibra de polipropileno (a-4)] obtido no item (3), as medições de DSC [medições de forma de pico endotérmico , meia largura, e mudança de entalpia de fusão (ΔΗ)] e medições de resistência de fibra, resistência de fusão por fricção, dimensão das irregularidades de superfície (o intervalo médio e a altura média das irregularidades), e taxa de retenção de água foram realizados pelo método acima mencionado. Os resultados foram conforme mostrados na Tabela 1. Exemplo 5 [Produção de fibra de polipropileno (a-5)l (1) Um fio de polipropileno não-estirado foi produzido usando-se polipropileno ["ZS1337A", manufaturado por Prime Polymer Co., Ltd., IPF = 96%, MFR = 20 g/10 min (230°C, carga: 2,16 kg)] sob as mesmas condições de rotação por fusão como no Exemplo 1(1), e enrolado ao redor da bobina (finura de fibra total do fio de polipropileno não-estirado = 288 dtex/24 filamentos). (2) O fio de polipropileno não-estirado obtido no item (1) foi desenrolado da bobina, introduzido em um forno de ar quente tendo uma temperatura de 135°C, e submetido a pré-estiramento para ser estirado por 4,8 vezes em 2 etapas para, desse modo, produzir um fio de polipropileno pré-estirado. Em seguida, o fio de polipropileno pré-estirado foi enrolado ao redor da bobina, e armazenado à temperatura ambiente (finura de fibra total do fio de polipropileno pré-estirado = 60 dtex/24 filamentos, temperatura de absorção de calor inicial = 152,0°C). (3) O fio de polipropileno pré-estirado obtido no item (2) foi desenrolado da bobina, introduzido em um forno de ar quente tendo uma temperatura de 172°C, e submetido a pós-estiramento sob as condições de uma taxa de deformação de 1,6 vezes/minuto e uma tensão de estirar de 1,33 cN/dtex para ser estirado por 1,8 vezes em 3 etapas para, desse modo, produzir um fio estirado de polipropileno tendo um aumento do estiramento total de 8,6 vezes (finura de fibra total = 50 dtex/24 filamentos) [fibra de polipropileno (a-5)]. (4) Com relação ao fio estirado de polipropileno [fibra de polipropileno (a-5)] obtido no item (3), as medições de DSC [medições de forma de pico endotérmico , meia largura, e mudança de entalpia de fusão (ΔΗ)] e medições de resistência de fibra, resistência de fusão por fricção, dimensão das irregularidades de superfície (o intervalo médio e a altura média das irregularidades), e taxa de retenção de água foram realizados pelo método acima mencionado. Os resultados foram conforme mostrados na Tabela 1. Exemplo 6 rProducão de fibra de polipropileno (a-6)1 (1) Um fio de polipropileno não-estirado foi produzido usando-se polipropileno [IPF = 98%, MFR = 16 g/10 min (230°C, carga: 2,16 kg)] sob as mesmas condições de rotação por fusão como no Exemplo 1(1), e enrolado ao redor da bobina (finura de fibra total do fio não-estirado = 293 dtex/24 filamentos). (2) O fio de polipropileno não-estirado obtido no item (1) foi desenrolado da bobina, introduzido em um forno de ar quente tendo uma temperatura de 128°C, e submetido a pré-estiramento para ser estirado por 4,6 vezes em 2 etapas para, desse modo, produzir um fio de polipropileno pré-estirado. Em seguida, o fio de polipropileno pré-estirado foi enrolado ao redor da bobina, e armazenado à temperatura ambiente (finura de fibra total do fio de polipropileno pré-estirado = 64 dtex/24 filamentos, temperatura de absorção de calor inicial = 156,4°C). (3) O fio de polipropileno pré-estirado obtido no item (2) foi desenrolado da bobina, introduzido em um forno de ar quente tendo uma temperatura de 178°C, e submetido a pós-estiramento sob as condições de uma taxa de deformação de 2,8 vezes/minuto e uma tensão de estirar de 1,54 cN/dtex para ser estirado por 2,2 vezes em 4 etapas para, desse modo, produzir um fio estirado de polipropileno tendo um aumento do estiramento total de 10,1 vezes (finura de fibra total = 29 dtex/24 filamentos) [fibra de polipropileno (a-6)]. (4) Com relação ao fio estirado de polipropileno [fibra de polipropileno (a-6)] obtido no item (3), as medições de DSC [medições de forma de pico endotérmico , meia largura, e mudança de entalpia de fusão (ΔΗ)] e medições de resistência de fibra, resistência de fusão por fricção, dimensão das irregularidades de superfície (o intervalo médio e a altura média das irregularidades), e taxa de retenção de água foram realizados pelo método acima mencionado. Os resultados foram conforme mostrados na Tabela 2. Exemplo 7 [Produção de fibra de polipropileno (a-7)l (1) Um fio de polipropileno não-estirado foi produzido usando-se uma mistura (IPF da mistura = 95,5%) em que polipropileno [IPF = 98%, MFR = 16 g/10 min (230°C, carga: 2,16 kg)] e polipropileno [”Y3002G", manufaturado por Prime Polymer Co., Ltd., IPF = 93%, MFR = 30 g/10 min (230°C, carga: 2,16 kg)] foram misturados a uma proporção de massa de 1:1 sob as mesmas condições de rotação por fusão como no Exemplo 1(1), e enrolados ao redor da bobina (finura de fibra total do fio de polipropileno não-estirado = 288 dtex/24 filamentos). (2) O fio de polipropileno não-estirado obtido no item (1) foi desenrolado da bobina, introduzido em um forno de ar quente tendo uma temperatura de 128°C, e submetido a pré-estiramento para ser estirado por 4,6 vezes em 2 etapas para, desse modo, produzir um fio de polipropileno pré-estirado. Em seguida, o fio de polipropileno pré-estirado foi enrolado ao redor da bobina, e armazenado à temperatura ambiente (finura de fibra total do fio de polipropileno pré-estirado = 63 dtex/24 filamentos, temperatura de absorção de calor inicial = 152,5°C). (3) O fio de polipropileno pré-estirado obtido no item (2) foi desenrolado da bobina, introduzido em um forno de ar quente tendo uma temperatura de 172°C, e submetido a pós-estiramento sob as condições de uma taxa de deformação de 1,7 vezes/minuto e uma tensão de estirar de 1,20 cN/dtex para ser estirado por 1,3 vezes em 3 etapas para, desse modo, produzir um fio estirado de polipropileno tendo um aumento do estiramento total de 6,0 vezes (finura de fibra total = 48 dtex/24 filamentos) [fibra de polipropileno (a-7)]. (4) Com relação ao fio estirado de polipropileno [fibra de polipropileno (a-7)] obtido no item (3), as medições de DSC [medições de forma de pico endotérmico , meia largura, e mudança de entalpia de fusão (ΔΗ)] e medições de resistência de fibra, dimensão das irregularidades de superfície (o intervalo médio e a altura média das irregularidades), e taxa de retenção de água foram realizados pelo método acima mencionado. Os resultados foram conforme mostrados na Tabela 2.
Exemplo 8 [Produção de fibra de polipropileno (a-8)1 (1) Uma máquina de fiar [número de furos (furo circular): 24, diâmetro de furo: 0,2 mm] para produção de uma fibra composta tipo invólu-cro-núcleo foi fixada a uma cabeça de rotação de um dispositivo de rotação por fusão. Polipropileno ("Y3002G", manufaturado por Prime Polymer Co., Ltd., IPF = 93%) foi usado como um componente de núcleo e polipropileno [IPF = 98%, MFR = 16 g/10 min (230°C, carga: 2,16 kg)] foi usado como um componente de invólucro. Em seguida, o componente de núcleo e o componente de invólucro foram fundidos-amassados a 240°C a uma proporção de massa do componente de núcleo para o componente de invólucro de 1:2. Em seguida, a resultante foi descarregada a uma quantidade de 22,3 g/min a partir da máquina de fiar (temperatura da máquina de fiar: 245°C), e enrolada ao redor da bobina a uma velocidade de tomada de 800 m/min para, desse modo, produzir um fio de polipropileno não-estirado. O fio de polipropileno não-estirado foi armazenado à temperatura ambiente (finura de fibra total do fio de polipropileno não-estirado = 287 dtex/24 filamentos). (2) O fio de polipropileno não-estirado obtido no item (1) foi desenrolado da bobina, introduzido em um forno de ar quente tendo uma temperatura de 128°C, e submetido a pré-estiramento para ser estirado por 4,6 vezes em 2 etapas para, desse modo, produzir um fio de polipropileno pré-estirado. Em seguida, o fio de polipropileno pré-estirado foi enrolado ao redor da bobina, e armazenado à temperatura ambiente (finura de fibra total do fio de polipropileno pré-estirado = 62 dtex/24 filamentos, temperatura de absorção de calor inicial = 152,2°C). (3) O fio de polipropileno pré-estirado obtido no item (2) foi desenrolado da bobina, introduzido em um forno de ar quente tendo uma temperatura de 172°C, e submetido a pós-estiramento sob as condições de uma taxa de deformação de 1,7 vezes/minuto e uma tensão de estirar de 1,25 cN/dtex para ser estirado por 1,3 vezes em 3 etapas para, desse modo, produzir um fio estirado de polipropileno tendo um aumento do estiramento total de 6,0 vezes (finura de fibra total = 48 dtex/24 filamentos) [fibra de polipropileno (a-8)]. (4) Com relação ao fio estirado de polipropileno [fibra de polipropileno (a-8)] obtido no item (3), as medições de DSC [medições de forma de pico endotérmico , meia largura, e mudança de entalpia de fusão (ΔΗ)] e medições de resistência de fibra, resistência de fusão por fricção, dimensão das irregularidades de superfície (o intervalo médio e a altura média das irregularidades), e taxa de retenção de água foram realizados pelo método acima mencionado. Os resultados foram conforme mostrados na Tabela 2. Exemplo 9 [Produção de fibra de polipropileno (a-9)1 (1) Um fio de polipropileno não-estirado foi produzido usando-se o mesmo polipropileno conforme usado no Exemplo 1(1) sob as mesmas condições como no Exemplo 1(1), e enrolado ao redor da bobina. (2) O fio de polipropileno não-estirado obtido no item (1) foi desenrolado da bobina, introduzido em um forno de ar quente tendo uma temperatura de 128°C, e submetido a pré-estiramento para ser estirado por 4,6 vezes em uma etapa simples para, desse modo, produzir um fio de polipropileno pré-estirado. Em seguida, o fio de polipropileno pré-estirado foi enrolado ao redor da bobina, e armazenado à temperatura ambiente (finura de fibra total do fio de polipropileno pré-estirado = 63 dtex/24 filamentos). (3) O fio de polipropileno pré-estirado obtido no item (2) foi desenrolado da bobina, e trazido em contato com uma placa de calor tendo uma temperatura de 172°C. Em seguida, a resultante foi submetida a pós-estiramento sob as condições de uma taxa de deformação de 13,8 ve-zes/minuto e uma tensão de estirar de 1,43 cN/dtex para ser estirado por 1,6 vezes em uma etapa simples (período de tempo contactando a placa de calor = 15 segundos) para, desse modo, produzir um fio estirado de polipropileno tendo um aumento do estiramento total de 7,4 vezes (finura de fibra total = 39 dtex/24 filamentos) [fibra de polipropileno (a-9)]. (4) Com relação ao fio estirado de polipropileno [fibra de polipropileno (a-9)] obtido no item (3), as medições de DSC [medições de forma de pico endotérmico , meia largura, e mudança de entalpia de fusão (ΔΗ)] e medições de resistência de fibra, resistência de fusão por fricção, dimensão das irregularidades de superfície (o intervalo médio e a altura média das irregularidades), e taxa de retenção de água foram realizados pelo método acima mencionado. Os resultados foram conforme mostrados na Tabela 2. Exemplo 10 [Produção de fibra de polipropileno (a-10)l (1) Um fio de polipropileno não-estirado foi produzido usando-se o mesmo polipropileno conforme usado no Exemplo 1(1) sob as mesmas condições como no Exemplo 1(1), e enrolado ao redor da bobina. (2) O fio de polipropileno não-estirado obtido no item (1) foi desenrolado da bobina, e submetido a pré-estiramento sob as mesmas condições como no Exemplo 1 (2) para, desse modo, produzir um fio de polipropileno pré-estirado. O fio de polipropileno pré-estirado foi enrolado ao redor da bobina. (3) O fio de polipropileno não-estirado obtido no item (2) foi desenrolado da bobina, e um fio estirado de polipropileno foi produzido sob as mesmas condições como no Exemplo 1(3). O fio de polipropileno pré-estirado foi enrolado ao redor da bobina. (4) O fio estirado de polipropileno obtido no item (3) foi desenrolado da bobina, introduzido em um forno de ar quente tendo uma temperatura de 168°C para ser encolhido por 2% para, desse modo, produzir um fio de polipropileno [fibra de polipropileno (a-10)]. (5) Com relação ao fio estirado de polipropileno [fibra de polipropileno (a-10)] obtido no item (4), as medições de DSC [medições de forma de pico endotérmico , meia largura, e mudança de entalpia de fusão (ΔΗ)] e medições de resistência de fibra, resistência de fusão por fricção, dimensão das irregularidades de superfície (o intervalo médio e a altura média das irregularidades), e taxa de retenção de água foram realizados pelo método acima mencionado. Os resultados foram conforme mostrados na Tabela 2.
Exemplo 11 [Produção de fibra de polipropileno (a-11)1 (1) Uma máquina de fiar [número de furos (furo circular): 24, diâmetro de furo: 0,2 mm] para produção de uma fibra composta tipo invólu-cro-núcleo foi fixada a uma cabeça de rotação de um dispositivo de rotação por fusão. Polietileno ("HJ490", manufaturado por Mitsubishi Kasei, MFR = 20 g/10 min) foi usado como um componente de núcleo e polipropileno [IPF = 98%, MFR = 16 g/10 min (230°C, carga: 2,16 kg)] foi usado como um componente de invólucro. Em seguida, o componente de núcleo e o componente de invólucro foram fundidos-amassados a 240°C a uma proporção de massa do componente de núcleo para o componente de invólucro de 1:1. Em seguida, a resultante foi descarregada a uma quantidade de 22,3 g/min a partir da máquina de fiar (temperatura da máquina de fiar: 245°C), e enrolada ao redor da bobina a uma velocidade de tomada de 800 m/min para, desse modo, produzir um fio de polipropileno não-estirado. O fio de polipropileno não-estirado foi armazenado à temperatura ambiente (finura de fibra total do fio de polipropileno não-estirado = 282 dtex/24 filamentos). (2) O fio de polipropileno não-estirado obtido no item (1) foi desenrolado da bobina, introduzido em um forno de ar quente tendo uma temperatura de 128°C, e submetido a pré-estiramento para ser estirado por 4,6 vezes em 2 etapas para, desse modo, produzir um fio de polipropileno pré-estirado. Em seguida, o fio de polipropileno pré-estirado foi enrolado ao redor da bobina, e armazenado à temperatura ambiente (finura de fibra total do fio de polipropileno pré-estirado = 61 dtex/24 filamentos, temperatura de absorção de calor inicial = 148,7°C). (3) O fio de polipropileno pré-estirado obtido no item (2) foi desenrolado da bobina, introduzido em um forno de ar quente tendo uma temperatura de 172°C, e submetido a pós-estiramento sob as condições de uma taxa de deformação de 1,7 vezes/minuto e uma tensão de estirar de 1,24 cN/dtex para ser estirado por 1,3 vezes em 3 etapas para, desse modo, produzir um fio estirado de polipropileno tendo um aumento do estiramento total de 6,0 vezes (finura de fibra total = 47 dtex/24 filamentos) [fibra de polipropileno (a-11)]. (4) Com relação ao fio estirado de polipropileno [fibra de polipropileno (a-11)] obtido no item (3), as medições de DSC [medições de forma de pico endotérmico , meia largura, e mudança de entalpia de fusão (ΔΗ)] e medições de resistência de fibra, dimensão das irregularidades de superfície (o intervalo médio e a altura média das irregularidades), e taxa de retenção de água foram realizados pelo método acima mencionado. Os resultados foram conforme mostrados na Tabela 2.
Exemplo Comparativo 1 [Produção de fibra de polipropileno (b-1)1 (1) Um fio de polipropileno não-estirado foi produzido usando-se polipropileno ["Y3002G", manufaturado por Prime Polymer Co., Ltd., IPF = 93%] sob as mesmas condições de rotação por fusão como no Exemplo 1(1), e enrolado ao redor da bobina. O fio de polipropileno não-estirado foi armazenado à temperatura ambiente (finura de fibra total do fio de polipropileno não-estirado = 288 dtex/24 filamentos). (2) O fio de polipropileno não-estirado obtido no item (1) foi desenrolado da bobina, introduzido em um forno de ar quente tendo uma temperatura de 128°C, e submetido a pré-estiramento para ser estirado por 4,6 vezes em 2 etapas para, desse modo, produzir um fio de polipropileno pré-estirado. Em seguida, o fio de polipropileno pré-estirado foi enrolado ao redor da bobina, e armazenado à temperatura ambiente (finura de fibra total do fio de polipropileno pré-estirado = 68 dtex/24 filamentos, temperatura de absorção de calor inicial = 151,8°C). (3) O fio de polipropileno pré-estirado obtido no item (2) foi desenrolado da bobina, introduzido em um forno de ar quente tendo uma temperatura de 172°C, e submetido a pós-estiramento sob as condições de uma taxa de deformação de 1,7 vezes/minuto e uma tensão de estirar de 0,96 cN/dtex para ser estirado por 1,3 vezes em 3 etapas para, desse modo, produzir um fio estirado de polipropileno tendo um aumento do estiramento total de 6,0 vezes (finura de fibra total = 48 dtex/24 filamentos) [fibra de polipropileno (b-1)]. (4) Com relação ao fio estirado de polipropileno [fibra de polipropileno (b-1)] obtido no item (3), as medições de DSC [medições de forma de pico endotérmico , meia largura, e mudança de entalpia de fusão (ΔΗ)] e medições de resistência de fibra, resistência de fusão por fricção, e taxa de retenção de água foram realizados pelo método acima mencionado. Os resultados foram conforme mostrados na Tabela 3. Deve ser notado que a fibra de polipropileno obtida no Exemplo Comparativo 1 não tem irregularidades na superfície.
Exemplo Comparativo 2 [Produção de fibra de polipropileno (b-2)1 Com relação ao fio de polipropileno pré-estirado [fibra de polipropileno (b-2)] obtido no Exemplo 1(2), as medições de DSC [medições de forma de pico endotérmico , meia largura, e mudança de entalpia de fusão (ΔΗ)] e medições de resistência de fibra, resistência de fusão por fricção, e taxa de retenção de água foram realizadas pelo método acima mencionado. Os resultados foram conforme mostrados na Tabela 3. Deve ser notado que a fibra de polipropileno obtida no Exemplo Comparativo 2 não tem irregularidades na superfície.
Exemplo Comparativo 3 ÍProdução de fibra de polipropileno (b-3)1 (1) Um fio de polipropileno não-estirado foi produzido usando-se o mesmo polipropileno conforme usado no Exemplo 1(1) ["Y2000GV", manufaturado por Prime Polymer Co., Ltd., IPF = 97%] sob as mesmas condições de rotação por fusão como no Exemplo 1(1), e enrolado ao redor da bobina. (2) O fio de polipropileno pré-estirado obtida no item (1) foi desenrolado da bobina, introduzido em um forno de ar quente tendo uma temperatura de 143°C, e estirado por 6,9 vezes em uma etapa simples para, desse modo, produzir um fio estirado de polipropileno (finura de fibra total = 42 dtex/24 filamentos) [fibra de polipropileno (b-3)]. (3) Com relação ao fio estirado de polipropileno [fibra de polipropileno (b-3)] obtido no item (2), as medições de DSC [medições de forma de pico endotérmico , meia largura, e mudança de entalpia de fusão (ΔΗ)] e medições de resistência de fibra, resistência de fusão por fricção, dimensão das irregularidades de superfície (o intervalo médio e a altura média das irregularidades), e taxa de retenção de água foram realizados pelo método acima mencionado. Os resultados foram conforme mostrados na Tabela 3. Exemplo Comparativo 4 ÍProdução de fibra de polipropileno (b-4)1 (1) Um fio de polipropileno não-estirado foi produzido usando-se o mesmo polipropileno conforme usado no Exemplo 1(1) ["Y2000GV", manufaturado por Prime Polymer Co., Ltd., IPF = 97%] sob as mesmas condições de rotação por fusão como no Exemplo 1(1), e enrolado ao redor da bobina. (2) O fio de polipropileno não-estirado obtido no item (1) foi desenrolado da bobina, e, em seguida, introduzido em um banho de água tendo uma temperatura de 90°C para pré-estiramento por 3,7 vezes em uma etapa simples. Em seguida, a resultante foi sucessivamente introduzida em um forno de ar quente tendo uma temperatura de 138°C sem bobinamento para pós-estiramento por 1,2 vezes, para, desse modo, produzir um fio esti- rado tendo um aumento do estiramento total de 4,4 vezes (finura de fibra total = 65 dtex/24 filamentos) [fibra de polipropileno (b-4)]. (3) Com relação ao fio estirado de polipropileno [fibra de polipropileno (b-4)] obtido no item (2), as medições de DSC [medições de forma de pico endotérmico , meia largura, e mudança de entalpia de fusão (ΔΗ)] e medições de resistência de fibra, resistência de fusão por fricção, dimensão das irregularidades de superfície (o intervalo médio e a altura média das irregularidades), e taxa de retenção de água foram realizados pelo método acima mencionado. Os resultados foram conforme mostrados na Tabela 3. Exemplo Comparativo 5 [Produção de fibra de polipropileno (b-5)1 (1) O mesmo polipropileno conforme usado no Exemplo 1(1) ["Y2000GV", manufaturado por Prime Polymer Co., Ltd., IPF = 97%] foi posto em uma extrusora de um dispositivo de rotação por fusão, e foi fundido-amassado a 270°C. Em seguida, a resultante foi descarregada a uma quantidade de 9,5 g/min de uma máquina de fiar [número de furos (furo circular): 24, diâmetro de furo: 0,2 mm] sendo fixada a uma cabeça de rotação, e tendo uma temperatura de 295°C e tomada a 1,500 m/min, para, desse modo, produzir um fio de polipropileno não-estirado. O fio de polipropileno não-estirado foi enrolado ao redor da bobina, e armazenado à temperatura ambiente (finura de fibra total do fio de polipropileno não-estirado = 65 dtex/24 filamentos). (2) O fio de polipropileno pré-estirado obtido no item (1) foi desenrolado da bobina, introduzido em um forno de ar quente tendo uma temperatura de 130°C, e estirado por 1,5 vezes em uma etapa simples para, desse modo, produzir um fio estirado de polipropileno (finura de fibra total = 48 dtex/24 filamentos) [fibra de polipropileno (b-5)]. (3) Com relação ao fio estirado de polipropileno [fibra de polipropileno (b-5)] obtido no item (2), as medições de DSC [medições de forma de pico endotérmico , meia largura, e mudança de entalpia de fusão (ΔΗ)] e medições de resistência de fibra, resistência de fusão por fricção, dimensão das irregularidades de superfície (o intervalo médio e a altura média das irregularidades), e taxa de retenção de água foram realizados pelo método acima mencionado. Os resultados foram conforme mostrados na Tabela 4. Exemplo Comparativo 6 ÍProducão de fibra de polipropileno (b-6)1 (1) O mesmo polipropileno conforme usado no Exemplo 1(1) ["Y2000GV", manufaturado por Prime Polymer Co., Ltd., IPF = 97%] foi posto em uma extrusora de um dispositivo de rotação por fusão, e foi fundido-amassado a 230°C. Em seguida, a resultante foi descarregada a uma quantidade de 20 g/min de uma máquina de fiar [número de furos (furo circular): 30, diâmetro de furo: 0,8 mm] sendo fixada a uma cabeça de rotação e tendo uma temperatura de 300°C e tomada a 300 m/min, para, desse modo, produzir um fio de polipropileno não-estirado. O fio de polipropileno não-estirado foi enrolado ao redor da bobina, e armazenado à temperatura ambiente (fi-nura de fibra total do fio de polipropileno não-estirado = 535 dtex/24 filamentos). (2) O fio de polipropileno não-estirado obtido no item (1) foi desenrolado da bobina, e, em seguida, estirado por 3,7 vezes em uma etapa simples com um cilindro aquecido tendo uma temperatura de 110°C para, desse modo, produzir um fio estirado de polipropileno (finura de fibra total = 145 dtex/24 filamentos). (3) Ambas as extremidades do fio estirado de polipropileno obtido no item (2) foram fixadas. Após isto, o fio estirado de polipropileno foi posto em um forno de ar tendo uma temperatura de 165°C por 30 minutos para tratamento de calor para, desse modo, produzir um fio estirado de polipropileno [fibra de polipropileno (b-6)]. (4) Com relação ao fio estirado de polipropileno [produção de fibra de polipropileno (b-1)] (fibra de polipropileno) obtido no item (3), as medições de DSC [medições de forma de pico endotérmico , meia largura, e mudança de entalpia de fusão (ΔΗ)] e medições de resistência de fibra, resistência de fusão por fricção, dimensão das irregularidades de superfície (o intervalo médio e a altura média das irregularidades), e taxa de retenção de água foram realizados pelo método acima mencionado. Os resultados foram conforme mostrados na Tabela 4.
Exemplo Comparativo 7 ÍProducão de fibra de polipropileno (b-7)1 (1) Polipropileno ["ZS1337A", manufaturado por Prime Polymer Co., Ltd., IPF = 96%, MFR = 20 g/10 min (230°C, carga: 2,16 kg)] foi posto em uma extrusora de um dispositivo de rotação por fusão, e foi fundido-amassado a 300°C. Em seguida, a resultante foi descarregada a uma quantidade de 22,3 g/min de uma máquina de fiar [número de furos (furo circular): 24, diâmetro de furo: 0,2 mm] sendo fixada a uma cabeça de rotação e tendo uma temperatura de 320°C e tomada a 600 m/min, para, desse modo, produzir um fio de polipropileno não-estirado. O fio de polipropileno não-estirado foi enrolado ao redor da bobina, e armazenado à temperatura ambiente (fi-nura de fibra total do fio de polipropileno não-estirado = 304 dtex/24 filamentos). (2) O fio de polipropileno não-estirado obtido no item (1) foi desenrolado da bobina, pré-estirado por 1,5 vezes em uma etapa simples com um cilindro aquecido tendo uma temperatura de 90°C, enrolado ao redor da bobina, e, em seguida, armazenado à temperatura ambiente (finura de fibra total de fio de polipropileno pré-estirado = 203 dtex/24 filamentos, temperatura de absorção de calor inicial = 150,8°C). (3) O fio de polipropileno pré-estirado obtido no item (2) foi desenrolado da bobina, introduzido em um forno de ar quente tendo uma temperatura de 138°C, e estirado por 4,9 vezes em uma etapa simples para, desse modo, produzir um fio estirado de polipropileno tendo um aumento do estiramento total de 7,4 vezes (finura de fibra total = 40,8 dtex/24 filamentos) [fibra de polipropileno (b-7)]. (4) Com relação ao fio estirado de polipropileno [fibra de polipropileno (b-7)] obtido no item (3), as medições de DSC [medições de forma de pico endotérmico , meia largura, e mudança de entalpia de fusão (ΔΗ)] e medições de resistência de fibra, resistência de fusão por fricção, dimensão das irregularidades de superfície (o intervalo médio e a altura média das irregularidades), e taxa de retenção de água foram realizados pelo método acima mencionado. Os resultados foram conforme mostrados na Tabela 4. Exemplo Comparativo 8 fProducão de fibra de polipropileno (b-8)1 (1) Polipropileno ['Y2000Gv", manufaturado por Prime Polymer Co., Ltd., IPF = 97%, MFR = 18 g/10 min (230°C, carga: 2,16 kg)] foi posto em uma extrusora de um dispositivo de rotação por fusão, e foi fundido-amassado a 255°C. Em seguida, a resultante foi descarregada a uma quantidade de 35,4 g/min de uma máquina de fiar [número de furos (furo circular): 24, diâmetro de furo: 0,2 mm] sendo fixada a uma cabeça de rotação, e tendo uma temperatura de 260°C e tomada a 600 m/min, para, desse modo, produzir um fio de polipropileno não-estirado. O fio de polipropileno não-estirado foi enrolado ao redor da bobina, e armazenado à temperatura ambiente ("finura de fibra total do fio de polipropileno não-estirado = 635 dtex/24 filamentos). (2) O fio de polipropileno não-estirado obtido no item (1) foi desenrolado da bobina, e, em seguida, estirado por 11,5 vezes em uma etapa simples em um banho de vapor tendo uma temperatura de 145°C para, desse modo, produzir um fio estirado de polipropileno (finura de fibra total = 55,2 dtex/24 filamentos) [fibra de polipropileno (b-8)]. (3) Com relação ao fio estirado de polipropileno [fibra de polipropileno (b-8)] obtido no item (2), as medições de DSC [medições de forma de pico endotérmico , meia largura, e mudança de entalpia de fusão (ΔΗ)] e medições de resistência de fibra, resistência de fusão por fricção, dimensão das irregularidades de superfície (o intervalo médio e a altura média das irregularidades), e taxa de retenção de água foram realizados pelo método acima mencionado. Os resultados foram conforme mostrados na Tabela 4. Exemplo Comparativo 9 [Produção de fibra de polipropileno (b-9)1 (1) Um fio de polipropileno não-estirado foi produzido usando-se o mesmo polipropileno conforme usado no Exemplo 1(1) ["Y2000GV", manufaturado por Prime Polymer Co., Ltd., IPF = 97%] sob as mesmas condições de rotação por fusão como no Exemplo 1(1), e enrolado ao redor da bobina. (2) O fio de polipropileno não-estirado obtido no item (1) foi desenrolado da bobina, e, em seguida, introduzido em um banho de água quente tendo uma temperatura de 90°C para pré-estiramento por 3,7 vezes em uma etapa simples. Em seguida, a resultante foi sucessivamente introduzida em um forno de ar quente tendo uma temperatura de 172°C sem bobi- namento para pós-estiramento por 1,2 vezes, para, desse modo, produzir um fio estirado tendo um aumento do estiramento total de 4,4 vezes (finura de fibra total = 65 dtex/24 filamentos) [fibra de polipropileno (b-9)]. (3) O fio estirado de polipropileno (fibra de polipropileno) obtido no item (2) tinha muitas felpas, e, desse modo, foi não utilizável. Portanto, medições de DSC e medições de resistência de fibra, resistência de fusão por fricção, dimensão de irregularidades de superfície, e taxa de retenção de água não foram realizadas.
Conforme é claro a partir das Tabelas 1 e 2 acima, nos Exemplos 1 a 10, uma fibra de polipropileno não-estirada que foi produzida por fusão-rotação de polipropileno tendo uma IPF de 94% ou mais, e, em seguida, resfriamento da resultante para solidificar foi submetida a pré-estira-mento e pós-estiramento sob as condições definidas na presente invenção, para, desse modo, produzir uma fibra de polipropileno tendo uma finura de fibra simples de 3 dtex ou inferior. Mais especificamente, pré-estiramento foi realizado a uma temperatura de 120 a 150°C a um aumento do estiramento de 3 a 10 vezes, e, em seguida, pós-estiramento foi realizado a um aumento do estiramento de 1,2 a 3,0 vezes sob as condições de uma temperatura de 170 a 190°C, uma taxa de deformação de 1,5 a 15 vezes/min, e uma tensão de estiramento de 1,0 a 2,5 cN/dtex para, desse modo, produzir uma fibra de polipropileno tendo uma finura de fibra simples de dtex ou inferior. Desse modo, uma fibra de polipropileno pode ser facilmente obtida em que: a forma de pico endotérmico por medição de DSC é uma forma simples tendo uma meia largura de 10°C ou inferior; a mudança de entalpia de fusão ΔΗ é 125 J/g ou mais; um tempo tomado para fusão friccional para partida é tão longo quanto 6,8 a 8,0 segundos em um teste de resistência de fusão friccional que mostra que a resistência ao calor é excelente; a resistência de fibra é tão alta quanto 7 cN/dtex ou mais alta; irregularidades são formadas na superfície, as irregularidades que têm um intervalo médio de 6,5 a 20 pm e uma altura média de 0,35 a 1 pm como um resultado da presença alternada de uma porção projetada tendo um diâmetro grande e uma porção não-projetada tendo um diâmetro pequeno ao longo de seu eixo de fibra; e a taxa de retenção de água é tão alta quanto 10%, ou mais alta.
Além disso, no Exemplo 11, uma fibra de polipropileno (fibra de polipropileno tipo invólucro-núcleo) pode ser facilmente obtida que tem: uma resistência de fibra tão alta quanto 7 cN/dtex ou mais alta; irregularidades na superfície tendo um intervalo médio de 6,5 a 20 pm e uma altura média de 0,35 a 1 pm como um resultado da presença alternada de uma porção projetada tendo um diâmetro grande e uma porção não-projetada tendo um diâmetro pequeno ao longo de seu eixo de fibra; e a taxa de retenção de água tão alta quanto 10%, ou mais alta.
Em contraste, conforme é claro das Tabelas 3 e 4, visto que as condições fora do escopo especificado na presente invenção são empregadas nos Exemplos Comparativos 1 a 9, as fibras de polipropileno obtidas nos Exemplos Comparativos 1 a 9 não satisfazem todos da alta resistência de fibra, alta resistência ao calor, e alta retentividade de água juntos. As fibras de polipropileno são inferiores em pelo menos uma de resistência de fibra, resistência ao calor, e retentividade de água, e muitas das fibras de polipropileno são inferiores em duas ou mais destas.
[II] Composição hidráulica e produto hidráulico: Nos seguintes Exemplos 12 a 43 e Exemplos Comparativos 10 a 33, uma composição hidráulica e um produto hidráulico serão especificamente descritos.
Nos seguintes Exemplos 12 a 43 e Exemplos Comparativos 10 a 33, a resistência a encurvamento de um produto hidráulico (ardósia e argamassa) foi determinada pelo método descrito abaixo. (11-1) Resistência a encurvamento de ardósia: (i) Peças de teste retangulares tendo uma largura de 25 mm e um comprimento de 80 mm foram curadas de produtos moldados de ardósia (placas moldadas de ardósia) obtidos nos seguintes Exemplos ou Exemplos de Produção. No caso de uma peça de teste cortada de uma placa moldada de ardósia obtida por cura em autoclave, em seguida a peça de teste foi i-mersa em água tendo uma temperatura de 20°C por 3 dias e a água de superfície somente foi retirada, o teste de encurvamento de carga central foi realizado usando-se "Autograph AG5000-B" manufaturado por Shimadzu Corporation como um testador para determinar a carga de encurvamento máxima. No caso de uma peça de teste cortada de uma placa moldada de ardósia obtida por cura natural, em seguida a peça de teste foi secada a 40°C por 3 dias, o teste de encurvamento de carga central foi realizado u-sando-se "Autograph AG5000-B" manufaturado por Shimadzu Corporation como um testador para determinar a carga de encurvamento máxima. Em seguida, a resistência máxima a encurvamento foi calculada de acordo com a Equação (2) mostrada abaixo.
Mais especificamente, no teste de encurvamento de carga central, a peça de teste acima mencionada foi fixada na vizinhança de ambas as extremidades com dois dispositivos de fixação de tal maneira que a distância entre pontos de suporte mais baixos (giro de encurvamento) dos dispositivos de fixação foi ajustada para 50 mm. Em tal estado, uma carga foi aplicada ao centro da peça de teste na direção longitudinal com uma cabeça de carregamento (giro de encurvamento de carga central = 50 mm). Em seguida, a cabeça de carregamento foi gradualmente abaixada para aplicar uma carga até que a peça de teste foi quebrada. A carga máxima de encurvamento (A) (unidade: N) até a peça de teste foi quebrada para leitura, e a resistência máxima a encurvamento foi determinada de acordo com a Equação (2) mostrada abaixo.
No cálculo da carga de encurvamento máxima, o mesmo produto moldado de ardósia foi submetido ao mesmo teste 5 vezes, e, em seguida, o valor médio deste foi calculado para ser definido como a carga máxima de encurvamento.
Resistência máxima a encurvamento (N/mm2) = 1,5 x A x B/ (WxD2)(2) Na Equação (2): A= carga máxima de encurvamento (N); B = giro de encurvamento de carga central (mm); W = largura (mm) de peça de teste; e D = espessura (mm) de peça de teste. (ii) Subsequentemente, usando-se a resistência máxima a encurvamento determinada de acordo com a Equação (2) acima, uma correção de resistência a encurvamento que foi obtida por padronização da densidade de massa da ardósia a 1,45 foi determinada da Equação (3) mostrada abaixo para definir a correção da resistência a encurvamento como resistência a encurvamento da ardósia.
Correção da resistência a encurvamento (N/mm2) = Resistência a encurvamento máxima (N/mm2) * (1,45/C)2(3) Na Equação (3): C = densidade de massa da ardósia (g/cm3).
Deve ser notado que a densidade de massa da ardósia (C) (g/cm3) refere-se a um valor obtido por divisão de uma massa [massa seca (g)] de uma peça de teste após secada a 105°C por 12 horas pelo volume [espessura (cm) x largura (cm) x comprimento (cm)] da peça de teste seca. A peça de teste foi obtida por corte do produto moldado de ardósia curado pelo método acima mencionado e coleta das peças de teste tendo o mesmo tamanho conforme o tamanho acima mencionado. (II-2) Resistência a encurvamento de argamassa: Peças de teste retangulares tendo uma largura de 50 mm e um comprimento de 180 mm foram cortadas de produtos moldados de argamassa (placas moldadas de argamassa) obtidos nos seguintes Exemplos ou E-xemplos de Produção, e secados a 40°C por 3 dias. Após isto, o teste de encurvamento de carga central foi realizado para determinar a carga máxima de encurvamento usando-se o mesmo dispositivo conforme usado no item (11-1) ("Autograph AG5000-B" manufaturado por Shimadzu Corporation). Em seguida, a resistência máxima a encurvamento foi calculada de acordo com a Equação (2) acima.
Mais especificamente, no teste de encurvamento de carga central, a peça de teste acima mencionada foi fixada na vizinhança de ambas as extremidades com dois dispositivos de fixação de tal maneira que a distância entre pontos de suporte mais baixos (giro de encurvamento) do dispositivo de fixação foi ajustado para 150 mm. Em tal estado, uma carga é aplicada ao centro da peça de teste na direção longitudinal com uma cabeça de carregamento (giro de encurvamento de carga central =150 mm). Em seguida, a cabeça de carregamento foi gradualmente abaixada, e a carga máxima de encurvamento (A) (unidade: N) após a quebra inicial desenvolvida foi lida, e a resistência máxima a encurvamento foi determinada de acordo com a E-quação (2) acima.
No cálculo da carga máxima de encurvamento, o mesmo produto moldado de argamassa foi submetido ao mesmo teste 5 vezes, e, em se- guida, o valor médio deste foi calculada para ser definido como a carga máxima de encurvamento.
Exemplos 12 a 22 e Exemplos Comparativos 10 a 17 fProdução de ardósia naturalmente curadal (1) 95 partes por massa de cimento Portland normal (manufaturado por Taiheiyo Cement Corporation), 3 partes por massa de polpa refinada ("cello fibra", manufaturada por PULTEK CORP), 2 partes por massa de cada uma das fibras de polipropileno curtas obtidas por corte, em um comprimento de fibra de 3 a 20 mm, cada uma das fibras de polipropileno (a-1) to (a-11) obtidas nos Exemplos 1 a 11 e cada uma das fibras de polipropileno (b-1) a (b-8) obtidas nos Exemplos Comparativos 1 a 8, e 3.000 partes por massa de água foram misturadas. As misturas foram agitadas a um número de rotação de 300 rpm ou mais para, desse modo, preparar composições hidráulicas para ardósia. Em seguida, cada uma das composições hidráulicas foi derramada em um tecido de algodão, e, em seguida, o líquido foi espremido para, desse modo, obter artigos em forma de folha. (2) Dez peças dos artigos em forma de folha obtidas no item (1) foram laminadas, e, em seguida, os laminados foram desidratados por pressão a 45 kg/cm2 com uma máquina de prensar para, desse modo, produzir folhas moldadas não-curadas. (3) A folha moldada obtida no item (2) foi envolvida com uma folha de polietileno, e submetida à cura preliminar a 50°C sob condições de umidade saturada por 24 horas. Subsequentemente, a resultante foi curada por 13 dias a 20°C sob condições de umidade saturada para, desse modo, obter um produto moldado de ardósia curado (placa moldada de ardósia) (cerca de 4,2 mm em espessura). (4) A resistência a encurvamento de cada uma das placas moldadas de ardósia obtidas no item (3) foi medida pelo método acima mencionado. Os resultados foram conforme ilustrados na Tabela 5 abaixo.
Conforme é claro da Tabela 5 acima, nos Exemplos 12 a 22, composições hidráulicas para ardósia foram preparadas usando-se qualquer das fibras de polipropileno (a-1) a (a-11) em que polipropileno tendo uma IPF de 94% ou mais está contido, a resistência de fibra é 7 cN/dtex ou mais, e as propriedades de DSC satisfazem os requerimentos definidos na presente invenção; em que a finura de fibra simples e propriedades irregulares da superfície da fibra satisfazem os requerimentos definidos na presente invenção; ou em que as propriedades de DSC, finura de fibra simples, e propriedades irregulares da superfície da fibra satisfazem os requerimentos definidos na presente invenção, a resistência ao calor e taxa de retenção de água são altas, e a compatibilidade com um produto hidráulico é excelente, e produtos moldados de ardósia foram produzidos por cura de água das composições hidráulicas. Desse modo, produtos moldados de ardósia excelentes em resistência a encurvamento podem ser obtidos.
Em contraste, nos Exemplos Comparativos 10 a 17, composições hidráulicas para ardósia foram preparadas usando-se qualquer das fibras de polipropileno (b-1) a (b-8) em que ambas as propriedades de DSC e propriedades irregulares da superfície da fibra estavam fora do escopo definido na presente invenção, e cada um do qual tinha resistência ao calor insuficiente e compatibilidade com um produto hidráulico, e produtos moldados de ardósia foram produzidos por cura de água das composições hidráulicas. Desse modo, a resistência a encurvamento de cada um dos produtos moldados de ardósia obtidos nos Exemplos Comparativos 10 a 17 foi consideravelmente baixa conforme comparada com aquela dos produtos moldados de ardósia obtidos nos Exemplos 12 a 22.
Exemplos 23 a 32 e Exemplos Comparativos 18 a 25 fProducão de ardósia curada por autoclavel (1) 57 partes por massa de cimento Portland normal (manufaturado por Taiheiyo Cement Corporation), 38 partes por massa de pó de pedra de sílica ("#4000", manufaturada por Keiwa Rozai Co., Ltd.), 3 partes por massa de polpa refinada ("cello fibra", manufaturada por PULTEK CORP), 2 partes por massa de cada fibras de polipropileno curtas obtidas por corte, em um comprimento de fibra de 3 a 20 mm, cada uma das fibras de polipro-pileno (a-1) a (a-10) obtidas nos Exemplos 1 a 10 e cada uma das fibras de polipropileno (b-1) a (b-8) obtidas nos Exemplos Comparativos 1 a 8, e 3.000 partes por massa de água foram misturadas. As misturas foram agitadas em um número de rotação de 300 rpm ou mais para, desse modo, preparar composições hidráulicas para ardósia. Em seguida, cada uma das composições hidráulicas foi derramada em um tecido de algodão, e, em seguida, o líquido foi espremido à temperatura ambiente para, desse modo, obter artigos em forma de folha. (2) Dez peças dos artigos em forma de folha obtidas no item (1) foram laminadas, e, em seguida, os laminados foram desidratados por pressão a 75 kg/cm2 com uma máquina de prensar para, desse modo, produzir folhas moldadas não-curadas. (3) As folhas moldadas não-curadas obtidas no item (2) foram envolvidas com uma folha de polietileno, e submetidas a cura preliminar a 50°C sob condições de umidade saturada por 24 horas. Subsequentemente, as resultantes foram curadas por autoclave a uma temperatura de 170°C por 15 horas ou a uma temperatura de 175°C por 15 horas para, desse modo, obter produtos moldados de ardósia curados (placas moldadas de ardósia) (cerca de 4,0 mm em espessura). (4) A resistência a encurvamento de cada uma das placas moldadas de ardósia curadas obtidas no item (3) foi medida pelo método acima mencionado. Os resultados foram conforme ilustrados na Tabela 6 abaixo.
Conforme é claro a partir da Tabela 6 acima, nos Exemplos 23 a 32, composições hidráulicas para ardósia foram preparadas usando-se qualquer das fibras de polipropileno (a-1) a (a-10) em que polipropileno tendo uma IPF de 94% ou mais está contido, a resistência de fibra é 7 cN/dtex ou mais, as propriedades de DSC satisfazem os requerimentos definidos na presente invenção, a resistência ao calor é excelente, as propriedades irregulares da superfície da fibra satisfazem os requerimentos definidos na presente invenção, a taxa de retenção de água é alta, e a compatibilidade com um produto hidráulico é excelente, e as composições hidráulicas foram curadas por autoclave a uma temperatura tão alta quanto 170 ou 175°C, pelo que produtos moldados de ardósia excelentes em resistência a encurvamen-to podem ser obtidos em um tempo de cura curto.
Em contraste, nos Exemplos Comparativos 18 a 25, composições hidráulicas para ardósia foram preparadas usando-se qualquer das fibras de polipropileno (b-1) a (b-8) em que ambas as propriedades de DSC e propriedades irregulares da superfície da fibra estavam fora do escopo definido na presente invenção, e as composições hidráulicas foram curadas por autoclave a uma temperatura tão alta quanto 170 ou 175°C. Contudo, as fibras de polipropileno (b-1) a (b-8) misturadas nas composições hidráulicas foram insuficientes em resistência ao calor. Desse modo, a resistência a en-curvamento de cada um dos produtos moldados de ardósia obtidos nos E-xemplos Comparativos 18 a 25 após cura em autoclave foi consideravelmente baixa conforme comparado com aquela dos produtos moldados de ardósia obtidos nos Exemplos 23 a 32.
Exemplos 33 a 43 e Exemplos Comparativos 26 a 33 ÍProducão de argamassa] (1) 68,7 partes por massa de cimento Portland normal (manufaturado por Taiheiyo Cement Corporation), 30 partes por massa de areia (a-reia de sílica No. 7), 0,1 parte por massa de metilcelulose ("90SH-4000", manufaturada por Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), 0,2 parte por massa de agente de redução de água ("Rheobuild SP-8N", manufaturado por BASF Pozzolith Ltd.), 1 parte por massa de cada uma das fibras de polipropileno curtas obtidas por corte, em um comprimento de fibra de 3 a 20 mm, cada uma das fibras de polipropileno (a-1) a (a-11) obtida nos Exemplos 1 a 10 e cada uma das fibras de polipropileno (b-1) a (b-8) obtida nos Exemplos Comparativos 1 a 8, e 31 partes por massa de água foram misturadas e amassadas com um misturador Hobart. As resultantes foram derramadas em um molde de 10 mm * 20 mm * 25 mm, e desidratadas por pressão a 20 kg/cm2, para, desse modo, formar produtos moldados não-curados. (2) Os produtos moldados não-curados obtidos no item (1) foram envolvidos com uma folha de polietileno, e submetidos à cura preliminar a 50°C sob condições de umidade saturada por 24 horas. Subsequentemente, as resultantes foram curadas a 20°C sob condições de umidade saturada por 13 dias para, desse modo, obter produtos moldados de argamassa curados com água (placas moldadas de argamassa). (3) A resistência a encurvamento de cada uma das placas moldadas de argamassa obtidas no item (2) foi medida pelo método acima mencionado. Os resultados foram conforme ilustrados na Tabela 7 abaixo.
Conforme é claro da Tabela 7 acima, nos Exemplos 33 a 43, composições hidráulicas para argamassa foram preparadas usando-se qualquer das fibras de polipropileno (a-1) a (a-11) da presente invenção em que polipropileno tendo uma IPF de 94% ou mais está contido, a resistência de fibra é 7 cN/dtex ou mais, e as propriedades de DSC satisfazem os requerimentos definidos na presente invenção; em que a finura de fibra simples e propriedades irregulares da superfície da fibra satisfazem os requerimentos definidos na presente invenção; ou em que as propriedades de DSC, finura de fibra simples, e propriedades irregulares da superfície da fibra satisfazem os requerimentos definidos na presente invenção, a resistência ao calor e taxa de retenção de água são altas, e a compatibilidade com um produto hidráulico é excelente, e produtos moldados de argamassa foram produzidos por cura de água das composições hidráulicas. Desse modo, produtos moldados de argamassa excelentes em resistência a encurvamento podem ser obtidos.
Em contraste, nos Exemplos Comparativos 26 a 33, composições hidráulicas para argamassa foram preparadas usando-se qualquer das fibras de polipropileno (b-1) a (b-8) em que ambas as propriedades de DSC e propriedades irregulares da superfície da fibra estavam fora do escopo definido na presente invenção e cada uma da qual tinha resistência insuficiente ao calor e compatibilidade com um produto hidráulico, e produtos moldados de argamassa foram produzidos por cura de água das composições hidráulicas. Desse modo, a resistência a encurvamento de cada um dos produtos moldados de argamassa obtidos nos Exemplos Comparativos 26 a 33 foi consideravelmente baixa conforme comparada com aquela dos produtos moldados de argamassa obtidos nos Exemplos 33 a 43.
[III] Estrutura de cabo: Uma estrutura de cabo será especificamente descrita nos E-xemplos 44 a 53 e Exemplos Comparativos 34 a 41 abaixo.
Nos Exemplos 44 a 53 e Exemplos Comparativos 34 a 41 abaixo, o módulo de Young do fio de polipropileno e o número de vezes de ruptura pela deformação por fricção do triturador de um cabo foram determinados pelo método descrito mais tarde. (111-1) Módulo de Young do fio de polipropileno: Dobramento de fibras de polipropileno (fio estirado de polipropileno) foi realizado para alcançar uma finura de fibra de 2.000 dtex. As resultantes foram torcidas a 70 T/m para obter um fio de polipropileno. O fio de polipropileno obtido foi deixado assentar sob uma atmosfera de uma temperatura de 20°C e uma umidade relativa de 65% por 3 dias para umidificação de acordo com JIS L 1013. Após isto, uma amostra de um dado comprimento foi coletada. Em seguida, ambas as extremidades da amostra foram mantidas de tal maneira que o comprimento entre dispositivos de retenção (comprimento de amostra) foi ajustado para 200 mm. Em seguida, a amostra foi estirada usando-se um "Autograph AG5000-B" manufaturado por Shimadzu Corporation a uma temperatura de atmosfera de 120°C e uma taxa de tensão de 100 mm/min. O estresse de tensão P(N) quando a ductilidade foi 1% foi medido, e, em seguida, o módulo de Young (cN/dtex) foi determinado da Equação (4) mostrada mais tarde. O mesmo fio foi submetido à mesma operação 10 vezes para, desse modo, determinar o módulo de Young. O valor médio do módulo foi definido como módulo de Young a 120°C do fio de polipropileno por unidade dtex: Módulo de Young do fio (cN/dtex) = P χ 10,000/Td(4) onde P = Estresse de tensão (N) quando a ductilidade é 1 %, e Td = finura de fibra total antes de estiramento do fio de polipropileno = 2.000 dtex. (III-2) Número de vezes de ruptura pela deformação por fricção do triturador de cabo: A amostra (cabo) foi imersa em água a 20°C por 24 horas, e, em seguida, torcida sob uma carga de 10 kg a 45 revoluções/min conforme ilustrado na Figura 5. Simultaneamente, um moedor (formado de carbono, diâmetro = 100 mm, tamanho de partícula #46) foi girado a uma velocidade ro-tacional de 45 revoluções/min enquanto água foi suprida de modo que o ca- bo não seca, pelo que o cabo foi abradado. Em seguida, o número de revoluções do moedor no momento de quebra do cabo foi lido para ser definido como um número de vezes de ruptura pela deformação por fricção do tritu-rador(tempo).
Exemplos 44 a 53 e Exemplos Comparativos 34 a 41 (1) Produção de cabo formado de fibra de polipropileno: Cada uma das fibras de polipropileno (a-1) a (a-10) (fios estira-dos de polipropileno) obtidas nos Exemplos 1 a 10 e as fibras de polipropileno (b-1) a (b-8) (fios estirados de polipropileno) obtidas nos Exemplos Comparativos 1 a 8 foram dobradas para alcançar uma finura de fibra de 1.500 dtex. As resultantes foram torcidas a 80 T/m para formar um primeiro trançado (fio duplo). 4 primeiros trançados (fios duplos) foram torcidos a 60 T/m para formar um segundo trançado (fio duplo). 25 segundos trançados (fios duplos) foram torcidos a 40 T/m para formar um terceiro trançado (fio duplo). Subsequentemente, 3 terceiros trançados (fios duplos) foram torcidos a 30 T/m para formar um cabo formado de uma fibra de polipropileno. O cabo formado de uma fibra de polipropileno, desse modo, obtido foi medido para o número de vezes de ruptura pela deformação por fricção do triturador pelo método acima mencionado. Os resultados foram conforme mostrados na Tabela 8 abaixo. (2) Medição do módulo de Young de fio de polipropileno Cada uma das fibras de polipropileno (a-1) a (a-10) (fios estirados de polipropilenos) obtidas nos Exemplos 1 a 10 e as fibras de polipropileno (b-1) a (b-8) (fios estirados de polipropileno) obtidas nos Exemplos Comparativos 1 a 8 foram dobradas para alcançar uma finura de fibra de 2.000 dtex. As resultantes foram torcidas a 70 T/m para formar um fio de polipropileno. O módulo de Young a 120°C do fio de polipropileno fio determinado pelo método acima mencionado. Os resultados foram conforme mostrados na Tabela 8 abaixo. 1) Fibras de polipropileno (a-1) a (a-10) obtidas nos Exemplos 1 a 10 e Fibras de polipropileno (b-1) a (b-8) obtidas nos Exemplos Comparativos 1 a 8 (Fibras de polipropileno usadas para a formação de um cabo) 2) Temperatura de medição do módulo de Young = 120°C
Conforme é claro da Tabela 8 acima, nos Exemplos 44 a 53, ca- bos foram preparados usando-se qualquer das fibras de polipropileno (a-1) a (a-10) da presente invenção em que polipropileno tendo uma IPF de 94% ou mais está contido, a resistência de fibra é 7 cN/dtex ou mais, e as propriedades de DSC satisfazem os requerimentos definidos na presente invenção; em que a finura de fibra simples e propriedades irregulares da superfície da fibra satisfazem os requerimentos definidos na presente invenção; ou em que as propriedades de DSC, finura de fibra simples, e propriedades irregulares da superfície da fibra satisfazem os requerimentos definidos na presente invenção, a resistência ao calor é alta, e dadas irregularidades são formadas. Desse modo, os cabos obtidos nos Exemplos 44 a 53 cada têm um número de vezes de ruptura pela deformação por fricção do triturador tão alto quanto 1,152 a 1,305 vezes, são menos propensos à quebra devido a calor friccional no tempo de fricção, e são excelentes em resistência ao calor.
Em contraste, nos Exemplos Comparativos 34 a 41, os cabos foram preparados usando-se qualquer das fibras de polipropileno (b-1) a (b-8) em que ambas as propriedades de DSC e propriedades irregulares da superfície da fibra estavam fora do escopo definido na presente invenção. Desse modo, os cabos obtidos nos Exemplos Comparativos 34 a 41 cada tinham um número de vezes de ruptura pela deformação por fricção do triturador de 792 a 984 vezes, que é mais baixo do que cerca de 60 a 85% do número de vezes de ruptura pela deformação por fricção do triturador de cada um dos cabos dos Exemplos 44 a 53, eram inferiores aos cabos dos Exemplos 44 a 53 em resistência ao calor, e foram quebrados devido a calor friccional em um estágio anterior.
Adicionalmente, conforme é claro a partir da Tabela 8 acima, nos Exemplos 44 a 53, cabos foram preparados usando-se qualquer das fibras de polipropileno (a-1) a (a-10) em que polipropileno tendo uma IPF de 94% ou mais está contido, a resistência de fibra é 7 cN/dtex ou mais, e as propriedades de DSC satisfazem os requerimentos definidos na presente invenção; em que a finura de fibra simples e propriedades irregulares da superfície da fibra satisfazem os requerimentos definidos na presente inven- ção; ou em que as propriedades de DSC, finura de fibra simples, e propriedades irregulares da superfície da fibra satisfazem os requerimentos definidos na presente invenção, a resistência ao calor é alta, e dadas irregularidades são formadas. Desse modo, o fio de polipropileno (trançado) formado em um estágio anterior no processo de produção do cabo: tem um módulo de Young a 120°C tão alto quanto 41 a 68 cN/dtex; mostra menos estiramen-to a uma alta temperatura; é torcido proximamente; e é excelente em propriedades mecânicas tais como resistência a estiramento, e resistência ao desgaste, e, além disso, resistência ao calor.
Em contraste, nos Exemplos Comparativos 34 a 41, cabos foram preparados usando-se qualquer das fibras de polipropileno (b-1) a (b-8) em que ambas as propriedades de DSC e propriedades irregulares da superfície da fibra estavam fora do escopo definido na presente invenção. Desse modo, o fio de polipropileno (trançado) formado em um estágio anterior no processo de produção do cabo: tem um módulo de Young a 120°C de 8 a 26 cN/dtex, que é consideravelmente mais baixo do que aquele de cada um dos cabos dos Exemplos 44 a 53; é estirado aguçadamente a uma alta temperatura; e é insuficiente em propriedades mecânicas tais como resistência a estiramento e resistência ao desgaste, e, além disso, resistência ao calor.
[IV] Estrutura de fibra em forma de folha : Uma estrutura de fibra em forma de folha será descrita especificamente nos Exemplos 54 a 61 e Exemplos Comparativos 42 a 46 abaixo.
Nos Exemplos 54 a 61 e Exemplos Comparativos 42 a 46 abaixo, a medição da taxa de retenção de água de uma estrutura de fibra em forma de folha e avaliação de propriedades de processo de um tratamento de secagem de cilindro foram realizadas conforme descrito abaixo. (IV-1) Taxa de retenção de água da estrutura de fibra em forma de folha (tecido não tecido formado de fibra de polipropileno): 1 g de uma estrutura de fibra em forma de folha (tecido não tecido formado de fibra de polipropileno) foi coletado e secado a 105°C por 5 horas, e sua massa (M3) foi medida. A amostra secada acima mencionada foi imersa em 30 ml de água de troca de íon, e deixada assentar a 20°C por 10 minutos. Após isto, a amostra foi retirada, e posta em uma máquina centrífuga de desktop ("H-27F", manufaturada por KOKUSAN) enquanto não-coberta (sendo envolvida com outro material). Em seguida, desidratação centrífuga foi realizada a uma temperatura de 20°C e uma velocidade rota-cional de 3.000 rpm por 5 minutos. A massa (M4) da amostra naquele tempo foi medida, e, em seguida, a taxa de retenção de água (% em massa) da estrutura de fibra em forma de folha foi determinada da Equação (5) mostrada mais tarde.
Taxa de retenção de água (% em massa) da estrutura de fibra em forma de folha = {(M4-M3)/M3}x 100(5) (IV-2) Propriedades de processo de tratamento de Secagem de cilindro da estrutura de fibra em forma de folha: As propriedades de processo de um tratamento de secagem de cilindro de uma estrutura de fibra em forma de folha foram avaliadas de a-cordo com o seguinte critério de avaliação.
[Critério de avaliação de propriedades de processo de tratamento de secagem de cilindro] Excelente: Nenhuma adesão de uma folha de fibra de polipropi-leno a um cilindro é observada, a folha favoravelmente passa através do cilindro, a textura após o tratamento de secagem é boa, e redução na taxa de retenção de água não é observada.
Pobre: Adesão de uma folha de fibra de polipropileno a um cilindro é observada, a folha passa através do cilindro com dificuldade, e redução na, por exemplo, taxa de retenção de água após o tratamento de secagem ocorre.
Exemplos 54-61 [Produção de estrutura de fibra em forma de folhai (1) Cada uma das fibras de polipropileno (a-1) a (a-3) e (a-5) a (a-9) obtidas nos Exemplos 1 a 3 e 5 a 9 foi cortada em 51 mm de comprimento de fibra para formar uma fibra curta. Cardamento, hidroembaraçamento, um tratamento de calendar (temperatura de 140°C), e um tratamento de secagem de cilindro (temperatura de 170°C, taxa de transferência de 50 cm/segundo) foram sucessivamente realizados para produzir uma estrutura de fibra em forma de folha (tecido não tecido formado de fibra de polipropileno). (2) A estrutura de fibra em forma de folha (tecido não tecido formado de fibra de polipropileno) obtida no item (1) foi medida ou avaliada para a taxa de retenção de água e as propriedades de processo do tratamento de secagem de cilindro pelos métodos acima mencionados. Os resultados foram conforme mostrados na Tabela 9 abaixo.
Exemplos 42-46 [Produção de estrutura de fibra em forma de folhai (1) Cada uma das fibras de polipropileno (b-1) a (b-3), e (b-7) e (b-8) obtida nos Exemplos Comparativos 1 a 3, e 7 e 8 foi cortada em 51 mm de comprimento de fibra para formar uma fibra curta. Cardamento, hidroem-baraçamento, um tratamento de calendar (temperatura de 140°C), e um tratamento de secagem de cilindro (temperatura de 170°C, taxa de transferência de 50 cm/segundo) foram sucessivamente realizados sob condições i-dênticas àquelas dos Exemplos 51 a 58 para produzir uma estrutura de fibra em forma de folha (tecido não tecido formado de fibras de polipropileno). (2) A estrutura de fibra em forma de folha (tecido não tecido formado de fibras de polipropileno) obtida no item (1) foi medida ou avaliada para a taxa de retenção de água e as propriedades de processo do tratamento de secagem de cilindro pelo método acima mencionado. Os resultados foram conforme mostrados na Tabela 9 abaixo.
Tabela 9 Tabela 9 - continuação 1) Fibra de polipropileno obtida em cada um dos Exemplos 1 a 3 e 5 a 9, e Exemplos Comparativos 1 a 3, 7, e 8 Conforme é claro da Tabela 9 acima, nos Exemplos 54 a 61, as estruturas de fibra em forma de folha (tecidos não tecidos formados de fibras de polipropileno) foram preparadas usando-se qualquer das fibras de polipropileno (a-1) a (a-3) e (a-5) a (a-9) da presente invenção em que o polipropileno tendo uma IPF de 94% ou mais está contido, a resistência de fibra é 7 cN/dtex ou mais, e a finura de fibra simples e propriedades irregulares da superfície da fibra satisfazem os requerimentos definidos na presente invenção; as propriedades de DSC satisfazem os requerimentos definidos na presente invenção; ou em que a finura de fibra simples, propriedades irregulares da superfície da fibra, e propriedades de DSC satisfazem os requerimentos definidos na presente invenção. Desse modo, as estruturas de fibra em forma de folha (tecidos não tecidos formados de fibras de polipropileno) obtidas nos Exemplos 54 a 61 cada têm: uma taxa de retenção de água tão alta quanto 10,2 a 25,0% em massa; excelente retentividade de água e excelente resistência ao calor; e propriedades de processo favoráveis de um tratamento de secagem de cilindro.
Em contraste, nos Exemplos Comparativos 42 a 46, as estruturas de fibra em forma de folha foram preparadas usando-se qualquer das fibras de polipropileno (b-1) a (b-3), (b-7), e (b-8) em que ambas as propriedades irregulares da superfície da fibra e as propriedades de DSC estavam fora do escopo definido na presente invenção. Desse modo, cada uma das estruturas de fibra em forma de folha (tecidos não tecidos formados de fibras de polipropileno) obtidas nos Exemplos Comparativos 42 a 46: tem uma taxa de retenção de água de 3,5 a 8,0% em massa, que é consideravelmente baixa conforme comparada com aquela das estruturas de fibra em forma de folha (tecidos não tecidos formados de fibras de polipropileno) obtidas nos Exemplos 54 a 61; tem pobre retentividade de água; tem propriedades de processo ruins de um tratamento de secagem de cilindro; e, além disso, é marcadamente inferior em resistência ao calor para as estruturas de fibra em forma de folha (tecidos não tecidos formados de fibras de polipropileno) obtidas nos Exemplos 54 a 61.
[V] Material composto e produto moldado cada um contendo fibra de polipropileno: Um material composto e produto moldado cada contendo uma fibra de polipropileno serão especificamente descritos nos Exemplos 62 a 70 e Exemplos Comparativos 47 a 49 abaixo.
Nos Exemplos 62 a 70 e Exemplos Comparativos 47 a 49 abaixo, várias propriedades físicas de um produto moldado foram medidas conforme descrito abaixo. (V-1) Resistência à tensão de produto moldado por injeção: Os produtos moldados por injeção (peças de testes produzidas por moldagem por injeção) obtidos nos Exemplos 62 a 64 e Exemplo Comparativo 47 abaixo foram cada um medido para uma resistência à tensão de acordo com JIS K7160 (ISO 527-1). (V-2) Resistência ao impacto de produto moldado por injeção: Os produtos moldados por injeção (peças de testes produzidas por moldagem por injeção) obtidos nos Exemplos 62 a 64 e Exemplo Comparativo 47 abaixo foram medidos para resistência ao impacto Charpy com um entalhe de acordo com JIS 7111 (ISO 179-1). (V-3) Resistência à tensão de produto moldado em forma de folha: Peças de teste em forma de haltere (No. 1) foram cortadas a partir de produtos moldados em forma de folha (1 mm de espessura) obtidas nos Exemplos 65 a 67 e Exemplo Comparativo 48 abaixo de acordo com JIS K6773, e a resistência à tensão de cada uma das peças de teste em forma de haltere foi medida de acordo com JIS K6773. (V-4) Módulo de elasticidade em encurvamento e resistência a encurvamento de produto moldado laminado: Peças de teste (comprimento x largura x espessura = 90 mm * 15 mm x 8 mm) foram cortadas a partir dos produtos moldados laminados obtidos nos Exemplos 68 a 70 e Exemplo Comparativo 49 abaixo, e um teste de encurvamento de três pontos foi realizado de acordo com JIS K7017 para, desse modo, determinar o módulo de elasticidade em encurvamento e resistência a encurvamento de cada uma das peças de teste.
Exemplos 62 a 64 e Exemplo Comparativo 47 íproducão de material composto (composição de polietileno) e produto moldado por injeção contendo fibra de polipropileno em forma de fibra curtal (1) Cada uma das fibras de polipropileno (a-1) a (a-3) obtidas nos Exemplos 1 a 3 e a fibra de polipropileno (b-2) obtida no Exemplo Comparativo 2 foram cortadas em 5 mm de comprimento para formar fibras curtas. Cada uma das fibras de polipropileno curtas e uma resina de polietileno de baixa densidade ("NEO-ZEX 45200", manufaturada por Prime Polymer Co., Ltd., MFR = 20 g/10 min) foram supridas a uma extrusora a uma proporção de massa da resina de polietileno de baixa densidade para a fibra de polipropileno curta de 90:10, e fundidas-amassadas a 160°C. Após isto, a resultante foi extrudada e cortada para, desse modo, produzir uma pelota de um material composto (composição de polietileno de baixa densidade) contendo a fibra de polipropileno curta em uma matriz formada de um polietileno de baixa densidade. (2) A pelota obtida no item (1) foi submetida à moldagem por injeção usando-se uma máquina de moldagem por injeção eletromotiva ("EC75N II", manufaturada por Toshiba Machine Co., Ltd.) sob as condições de uma temperatura de fusão de 165°C e uma temperatura de molde de 30°C para, desse modo, produzir uma peça de teste de proposta múltipla (produto moldado por injeção) de acordo com JIS K7139 (ISO-3167). (3) A peça de teste (produto moldado por injeção) obtida no item (2) foi medida para a resistência à tensão e resistência ao impacto pelos métodos acima mencionados. Os resultados foram conforme mostrados na Tabela 10 abaixo.
Tabela 10 1) Fibras de polipropileno (a-1) a (a-3) obtidas nos Exemplos 1 a 3 e fibra de polipropileno (b-2) obtida no Exemplo Comparativo 2 Conforme é claro a partir da Tabela 10 acima, nos Exemplos 62 a 64, materiais compostos contendo uma fibra de polipropileno curta em uma matriz formada de um polietileno de baixa densidade foram preparados u-sando-se qualquer das fibras de polipropileno (a-1) a (a-3) da presente invenção em que polipropileno tendo uma IPF de 94% ou mais está contido, a resistência de fibra é 7 cN/dtex ou mais, e as propriedades de DSC satisfazem os requerimentos definidos na presente invenção; em que a finura de fibra simples e propriedades irregulares da superfície da fibra satisfazem os requerimentos definidos na presente invenção; ou em que as propriedades de DSC, finura de fibra simples, e propriedades irregulares da superfície da fibra satisfazem os requerimentos definidos na presente invenção, a resistência ao calor é alta, e dadas irregularidades são formadas. Em seguida, um produto moldado foi produzido por moldagem por injeção usando-se cada um dos materiais compostos. Desse modo, os produtos moldados obtidos nos Exemplos 62 a 64 têm alta resistência à tensão e uma alta resistência ao impacto Charpy, e são excelentes em propriedades mecânicas.
Em contraste, no Exemplo Comparativo 47, um material composto contendo uma forma de fibra curada da fibra de polipropileno (b-2) em que ambas as propriedades de DSC e propriedades irregulares da superfície da fibra estavam fora do escopo definido na presente invenção em uma matriz formada de um polietileno de baixa densidade foi preparado. Em seguida, um produto moldado foi produzido pelo uso do material composto. Desse modo, o produto moldado obtido no Exemplo Comparativo 47 tem uma resistência à tensão e uma resistência ao impacto Charpy, ambas das quais são consideravelmente baixas conforme comparadas com aquelas dos produtos moldados obtidos nos Exemplos 62 a 64, e é marcadamente inferior em propriedades mecânicas aos produtos moldados dos Exemplos 62 a 64. Exemplos 65 a 67 e Exemplo Comparativo 48 íprodução de material composto (composição de polietileno) e produto moldado em forma de folha contendo fibra de polipropileno em forma de fibra curtal (1) Cada uma das fibras de polipropileno (a-1) a (a-3) obtidas nos Exemplos 1 a 3 e a fibra de polipropileno (b-2) obtida no Exemplo Comparativo 2 foi cortada em 5 mm de comprimento para formar fibras curtas. Usando-se cada uma das fibras de polipropileno curtas, uma pelota de um material composto (composição de polietileno de baixa densidade) contendo a fibra de polipropileno curta em uma matriz formada de um polietileno de baixa densidade foi produzida completamente no item acima (1) de cada da mesma maneira conforme no item acima (1) de cada um dos Exemplos 62 a 64. (2) A pelota obtida no item (1) foi prensada por calor a uma temperatura de 150°C para, desse modo, produzir um produto moldado em forma de folha de 1 mm de espessura. (3) Uma peça de teste em forma de haltere (No. 1) foi cortada a partir do produto moldado em forma de folha obtido no item (2) de acordo com JIS K6773, e sua resistência à tensão foi medida pelo método acima mencionado. Os resultados foram conforme mostrados na Tabela 11 abaixo.
Tabela 11 1) Fibras de polipropileno (a-1) a (a-3) obtidas nos Exemplos 1 a 3 e fibra de polipropileno (b-2) obtida no Exemplo Comparativo 2 Conforme é claro da Tabela 11 acima, nos Exemplos 65 a 67, materiais compostos contendo cada uma fibra de polipropileno curta em uma matriz formada de um polietileno de baixa densidade foram preparados u-sando-se qualquer das fibras de polipropileno (a-1) a (a-3) da presente invenção em que polipropileno tendo uma IPF de 94% ou mais está contido, a resistência de fibra é 7 cN/dtex ou mais, e as propriedades de DSC satisfazem os requerimentos definidos na presente invenção; em que a finura de fibra simples e propriedades irregulares da superfície da fibra satisfazem os requerimentos definidos na presente invenção; ou em que as propriedades de DSC, finura de fibra simples, e propriedades irregulares da superfície da fibra satisfazem os requerimentos definidos na presente invenção, a resistência ao calor é alta, e dadas irregularidades são formadas. Em seguida, um produto moldado em forma de folha foi produzido por moldagem por injeção usando-se cada um dos materiais compostos. Desse modo, os produtos moldados em forma de folha obtidos nos Exemplos 65 a 67 cada um tem uma alta resistência à tensão, e cada um são excelentes em propriedades mecânicas.
Em contraste, no Exemplo Comparativo 48, um material composto contendo uma forma de fibra curada da fibra de polipropileno (b-2) em que ambas as propriedades de DSC e propriedades irregulares da superfície da fibra estavam fora do escopo definido na presente invenção em uma matriz formada de um polietileno de baixa densidade foi preparada usando-se a fibra de polipropileno curta. Em seguida, um produto moldado em forma de folha foi produzido pelo uso do material composto. Desse modo, o produto moldado em forma de folha obtido no Exemplo Comparativo 48 tem uma resistência à tensão consideravelmente baixa conforme comparado com a-quela dos produtos moldados em forma de folha obtidos nos Exemplos 65 a 67, e é marcadamente inferior em propriedades mecânicas aos produtos moldados em forma de folha obtidos nos Exemplos 65 a 67.
Exemplos 68 a 70 e Exemplo Comparativo 49 [Produção de material composto e produto moldado laminado cada um contendo tecido de fibra de poli-propilenol (1) As fibras de polipropileno (a-1) a (a-3) obtidas nos Exemplos 1 a 3 e a fibra de polipropileno (b-2) obtida no Exemplo Comparativo 2 foram agrupadas para formar um fio (fio de multifilamento) de cerca de 1.000 dtex. Em seguida, usando-se o fio de multifilamento, um tecido trançado plano foi produzido em que uma densidade de tecido base foi 30 peças/25,4 mm (trama) e 30 peças/25,4 mm (tecido). (2) O tecido trançado plano obtido no item (1) foi impregnado com resina epóxi [manufaturada por Nagase Chemtec Co., Ltd., Agente Principal: DENATOOL XNR6708, Agente de cura: DENATOOL XNH6708, Agente principal/Agente de cura = 100/33(proporção de massa)] para, desse modo, preparar um tecido trançado plano impregnado de resina epóxi [Quantidade de impregnação de resina epóxi = 58% em massa (1,4% em massa vezes o tecido trançado plano)]. 10 tecidos trançados planos impregnados de resina epóxi deste tipo foram laminados por método de assentamento manual. O laminado foi secado a 25°C por 16 horas. Após isto, a resultante foi secada a 60°C por 2 horas em um secador de convecção de ar quente, e, em seguida, termicamente curada a 120°C por 3 horas. Após isto, a resultante foi termicamente curada a 160°C por 1 hora adicional. Desse modo, um produto moldado laminado de 3 mm de espessura foi produzido. (3) Uma peça de teste foi cortada a partir do produto moldado laminado obtido no item (2), e um teste de encurvamenío de três pontos foi realizado pelo método acima mencionado para, desse modo, determinar o módulo de elasticidade em encurvamento e resistência a encurvamento da peça de teste. Os resultados são mostrados na Tabela 12 abaixo.
Tabela 12 1) Fibras de polipropileno (a-1) a (a-3) obtidas nos Exemplos 1 a 3 e fibra de polipropileno (b-2) obtida no Exemplo Comparativo 2 Conforme é claro da Tabela 12 acima, nos Exemplos 68 a 70, usando-se um tecido trançado plano formado de qualquer das fibras de polipropileno (a-1) a (a-3) da presente invenção em que polipropileno tendo uma IPF de 94% ou mais está contido, a resistência de fibra é 7 cN/dtex ou mais, e as propriedades de DSC satisfazem os requerimentos definidos na presente invenção; em que a finura de fibra simples e propriedades irregulares da superfície da fibra satisfazem os requerimentos definidos na presente inven- ção; ou em que as propriedades de DSC, finura de fibra simples, e propriedades irregulares da superfície da fibra satisfazem os requerimentos definidos na presente invenção, a resistência ao calor é alta, e dadas irregularidades são formadas, materiais compostos contendo um tecido trançado plano de fibra de polipropileno) em uma resina epóxi foram produzidos. Em seguida, cada um dos materiais compostos foi curado para produzir um produto moldado laminado. Desse modo, os produtos moldados laminados obtidos nos Exemplos 68 a 70 têm altos módulos de elasticidade em encurvamento e resistência a encurvamento, e são excelentes em propriedades mecânicas.
Em contraste, no Exemplo Comparativo 49, usando-se um tecido trançado plano formado na fibra de polipropileno (b-2) em que ambas as propriedades de DSC e propriedades irregulares da superfície da fibra estavam fora do escopo definido na presente invenção, um material composto contendo um tecido trançado plano de fibra de polipropileno em uma matriz formada de uma resina epóxi foi produzido. Em seguida, um produto moldado laminado foi produzido usando-se o material composto. Desse modo, o produto moldado laminado obtida no Exemplo Comparativo 49 tem um módulo de elasticidade em encurvamento e uma resistência a encurvamento ambas das quais são consideravelmente baixas conforme comparadas com aquelas dos produtos moldados laminados obtidos nos Exemplos 68 a 70, e é marcadamente inferior em propriedades mecânicas para os produtos moldados laminados obtidos nos Exemplos 68 a 70.
APLICABILIDADE INDUSTRIAL
Das fibras de polipropileno (fibras de polipropileno A a C) da presente invenção, as fibras de polipropileno A e C cada têm uma resistência de fibra tão alta quanto 7 cN/dtex ou mais, e as propriedades de DSC específicas acima mencionadas definidas na presente invenção, e, desse modo, são marcadamente excelentes em resistência ao calor.
Adicionalmente, fora das fibras de polipropileno da presente invenção, as fibras de polipropileno (fibra de polipropileno B, fibra de polipropileno C) da presente invenção cada uma tendo as irregularidades específicas acima mencionadas definidas na presente invenção em sua superfície da fibra cada têm uma taxa de retenção de água tão alta quanto 10% ou mais, e um excelente efeito de âncora em virtude da estrutura irregular.
Portanto, cada uma das fibras de polipropileno da presente invenção cada uma tendo as propriedades suportadas acima mencionadas é extremamente efetiva como um material de reforço para uma substância hidráulica, e pode ser eficazmente usada em várias aplicações tipificadas por uma estrutura de cabo, estrutura de fibra em forma de folha , e material composto com um polímero orgânico.
REIVINDICAÇÕES

Claims (17)

1. Fibra de polipropileno, caracterizada pelo fato de que compreende polipropileno tendo uma fração de pentad isotática (IPF) de 94%, ou mais, em que: a fibra de polipropileno tem uma resistência de fibra de 7 cN/dtex ou mais; e uma forma de pico endotérmico da fibra de polipropileno por calorimetria diferencial de varredura (DSC) é uma forma simples tendo uma meia largura de 10*C ou inferior, e uma mudança de entalpia de fusão (ΔΗ) da fibra de polipropileno pelo DSC é 125 J/g ou mais.
2. Fibra de polipropileno, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende polipropileno tendo uma fração de pentad isotática (IPF) de 94%, ou mais, em que: a fibra de polipropileno tem uma resistência de fibra de 7 cN/dtex, ou mais; a fibra de polipropileno tem uma finura de fibra simples de 0,1 a 3 dtex; e a fibra de polipropileno tem, em sua superfície, irregularidades tendo um intervalo médio de 6,5 a 20 pm e uma altura média de 0,35 a 1 pm como um resultado de presença alternada de uma porção projetada tendo um diâmetro grande e uma porção não-projetada tendo um diâmetro pequeno ao longo de seu eixo de fibra.
3. Fibra de polipropileno, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a fibra de polipropileno tem uma taxa de retenção de água de 10% em massa ou mais.
4. Método de produção da fibra de polipropileno como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que compreende: submeter o polipropileno tendo uma fração de pentad isotática (IPF) de 94% ou mais a rotação de fusão; resfriar o resultante para solidificar de modo que uma fibra não-estirada de polipropileno é produzida; submeter a fibra não-estirada de polipropileno a pré-estiramento a uma temperatura de 120 a 150Ό e um aumento do estiramento de 3 a 10 vezes; e submeter o produto resultante a pós-estiramento a um aumento do estiramento de 1,2 ao 3,0 vezes sob condições de uma temperatura de 170 a 190*0, uma taxa de deformação de 1,5 a 15 vezes/min uto, e uma Tensão de estiramento de 1,0 a 2,5 cN/dtex.
5. Método de produção, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que um aumento do estiramento total do pré-estiramento e do pós-estiramento é 3,9 a 20 vezes.
6. Método de produção, de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que um produto {A x B) de uma taxa de rotação de fusão A (m/min.) em um tempo da produção da fibra não-estirada de polipropileno e um aumento do estiramento total B (vezes) do pré-estiramento e do pós-estiramento é 3.000 a 17.000 (m.tempos/min).
7. Composição hidráulica caracterizada pelo fato de que compreende a fibra de polipropileno como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 3,
8. Produto hidráulico, caracterizado pelo fato de que é formado pelo uso da composição hidráulica como definida na reivindicação 7.
9. Produto hidráulico de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o produto hidráulico compreende um produto moldado.
10. Estrutura de cabo, caracterizada pelo fato de que é formada pelo uso da fibra de polipropileno como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 3,
11. Estrutura de fibra em forma de folha, caracterizada pelo fato de que compreende a fibra de polipropileno como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 3.
12. Estrutura de fibra em forma de folha de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que um teor da fibra de polipropileno como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 3 é 50% em massa ou mais.
13. Estrutura de fibra em forma de folha de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizada pelo fato de que a estrutura de fibra em forma de folha tem uma taxa de retenção de água de 10% em massa ou mais.
14. Material composto, caracterizado pelo fato de que compreende a fibra de polipropileno como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 3 em uma matriz composta de um polímero orgânico.
15. Material composto, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a fibra de polipropileno na matriz composta do polímero orgânico é de uma forma de fibra curta, uma forma de fibra longa, uma forma de feixe de fibra, uma forma de fio, uma forma de tecido urdido ou trançado, uma forma de tecido não tecido, ou uma forma de rede.
16. Material composto, de acordo com a reivindicação 14 ou 15, caracterizado pelo fato de que o polímero orgânico compreende pelo menos um tipo de um polímero orgânico selecionado de uma resina termoplástica, uma resina termorígida, e um polímero elastomérico.
17. Produto moldado, caracterizado pelo fato de que compreende o material composto como definido em qualquer uma das reivindicações 14 a 16.
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