JP2004149971A

JP2004149971A - ホットメルト型接着性繊維及びその製造方法

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Publication number: JP2004149971A
Application number: JP2002317922A
Authority: JP
Inventors: Yoshinobu Hatano; 佳伸畑野; Yoshinori Tsukada; 吉則塚田; Takao Arakawa; 隆雄荒川; Eiji Tsukamoto; 栄治塚本
Original assignee: Unitika Fibers Ltd
Current assignee: Unitika Fibers Ltd
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2004-05-27

Abstract

【目的】接着時の熱処理を低温で行うことができ、多種類の他素材と併せて用いることが可能となるホットメルト型接着性繊維を提供すること、本発明のホットメルト型接着性繊維を巻姿よく巻き取ることができ、操業性よく生産することができる製造方法を提供する。
【構成】ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２共重合及び／又はナイロン６、ナイロン６１０、ナイロン１２共重合であって、融点が８０〜１２０℃であるナイロン共重合体からなることを特徴とするホットメルト型接着性繊維。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、共重合ナイロンを主成分とし、特に比較的低温での接着性に優れているので、他の繊維と組み合わせて用いる際には様々な素材の他の繊維に対応することができるホットメルト型接着性繊維に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ホットメルト型接着剤はその接着の早さ、常温で固体であるという扱いやすさ、また、接着工程の合理化、省力化が図れることから様々な分野で使われている。特に、ポリアミド系のホットメルト接着剤は一般に耐溶剤性、耐熱性が優れており、繊維、建築物、電気電子部品などの接着に利用されている。
【０００３】
一般に、ホットメルト型接着剤は求める温度で溶けること、接着力が高いことが要求される。特に布帛の接着に対して使用する際には、その布帛の構成材料の分解温度、融点よりも低い融点を有し、十分な接着性を有することが必要とされる。
【０００４】
従来、ポリアミド系のホットメルト型接着剤として、ポリラウロラクタム成分を含有するホットメルト型接着剤が公知である（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
このようなホットメルト型接着剤を繊維状にした場合、ホットメルト型接着剤を布帛に織り込んで使用することができるため、各種衣料用途、カーペットのようなインテリア用途等の繊維や布帛同士の接着などを簡単に行うことができるため有用である。
【０００６】
このようなホットメルト型接着性繊維は、上記のように他の素材と併せて混繊糸としたり、布帛として用いることが多いので、多くの種類の他素材と組み合わせて用いることができるものが求められていた。すなわち、接着時に高温の熱処理を必要とするものでは、他素材の性能や風合いを低下させ、求める繊維や布帛等の繊維製品を得ることができないという問題があり、低温での熱処理により接着可能なものが求められていた。
【０００７】
また、このような繊維とするには、低融点のポリマーからなるものとすればよいが、低融点ポリマーを繊維化すること、つまり、溶融紡糸、延伸を行い、巻き姿よく巻き取ることは各工程において様々なトラブルが生じ、操業性よく得ることは困難であった。
【０００８】
【特許文献１】
特開平７−１５７７４３号公報（第３−６項、実施例１−４、比較例１−５）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような問題点を解決するものであって、接着時の熱処理を低温で行うことができ、多種類の他素材と併せて用いることが可能となるホットメルト型接着性繊維を提供すること、本発明のホットメルト型接着性繊維を巻姿よく巻き取ることができ、操業性よく生産することができる製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題を解決するために検討した結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は次の（１）、（２）を要旨とするものである。
（１）ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２共重合及び／又はナイロン６、ナイロン６１０、ナイロン１２共重合であって、融点が８０〜１２０℃であるナイロン共重合体からなることを特徴とするホットメルト型接着性繊維。
（２）ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２共重合及び／又はナイロン６、ナイロン６１０、ナイロン１２共重合を溶融紡糸後、一旦巻き取ることなく連続して、複数のローラ間で２．２倍以上延伸し、最終ローラとワインダー間の糸条の張力が１．０ｃＮ／ｄＴｅｘ以下となるようにして巻き取ることを特徴とする（１）記載のホットメルト型接着性繊維の製造方法。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の接着性繊維を構成するナイロン共重合体は、融点が８０〜１２０℃であることが必要である。融点のさらに好ましい範囲は９０〜１２０℃であり、融点を８０〜１２０℃とするためには、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２共重合体、あるいは、ナイロン６、ナイロン６１０、ナイロン１２共重合体とする。そして本発明の接着性繊維は、これらの共重合体を単独あるいは併せて用いるものである。
【００１２】
融点を８０〜１０５℃とするには、ナイロン６、ナイロン６１０、ナイロン１２共重合体とすることが好ましく、融点を１０５〜１２０℃とするには、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２共重合体とすることが好ましい。そして、これらの組成比により目的とする融点となるように調整を行う。
【００１３】
融点が８０〜１２０℃であることによって、８０〜１３０℃程度の低温での接着性が可能となり、本発明の接着性繊維を一部に用いた複合繊維や混繊糸等の繊維糸条、織編物や不織布等の布帛の性能を低下させることなく、良好な風合いのものを得ることが可能となる。融点が８０℃未満であると、より低温での熱処理が可能となるが、接着後の熱処理による接着性の耐久性が悪くなり、剥離を生じやすくなる。一方、融点が１２０℃を超えると、接着時に高温での熱処理が必要となり、上記したような本発明で目的とする効果を奏することができなくなる。
【００１４】
なお、本発明で用いるナイロン共重合体においては、効果を損なわない範囲であれば、ブロッキング防止剤、無機充填剤、補強剤、酸化防止剤、可塑剤、難燃材、艶消剤などの各種添加剤を含有していてもよい。
【００１５】
そして、本発明の接着性繊維は、強度２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、切断伸度１３５％以下であることが好ましく、さらには強度２．３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、切断伸度１２０％以下であることが好ましい。このような強伸度のものとすることで実用的に使用できる範囲が広いものとなり、汎用性のある接着性繊維となる。
【００１６】
本発明の接着性繊維の形状は上記したナイロン共重合体のみからなる繊維としてもよいが、芯鞘形状の複合繊維としてもよく、つまり、上記したナイロン共重合体を鞘部にのみ使用した繊維としてもよい。また、繊維の断面形状も特に限定するものではなく、丸断面のみでなく、異形、中空等の繊維としてもよい。
【００１７】
本発明の熱接着性繊維は、上記のようなナイロン共重合体を用いているものであるので、低温での接着熱処理により容易に接着させることができると同時に、接着性にも優れている。したがって、接着後に染色等の後加工を施した際にも接着面の剥離が生じ難く、耐久性にも優れるものとなる。
【００１８】
したがって、本発明の熱接着性繊維を用いる用途としては、例えば、複数の繊維の一部に混繊させた糸条とし、熱処理により形態固定をさせた糸条としてモップ等に用いられるブラシ毛部分やカーペット用のパイル糸とする用途や、さらには、織編物を構成する繊維の一部に使用し、熱処理（家庭用アイロン等で）を施すことにより布帛同士を接着させたり、芯材として用いる用途や、不織布用のバインダー繊維として用いることができる。
【００１９】
次に、本発明の熱接着性繊維の製造方法について説明する。
ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２共重合及び／又はナイロン６、ナイロン６１０、ナイロン１２共重合を溶融紡糸し、一旦巻き取ることなく連続して延伸を行い巻き取る一工程法と、紡糸後、延伸することなく一旦巻き取り、その未延伸糸を延伸工程に導き延伸を行う二工程法のいずれで製造してもよい。
【００２０】
ただし、通常のナイロン繊維を製造する二工程法で製造しようとすると、糸条が吸湿により膨潤し、巻取工程において製品の巻姿が不良となったり、巻取後に繊維が吸湿により膨潤し、巻姿が乱れて繊維を製品化することが困難となりやすい。
そこで、本発明の製造方法は一工程法とするものである、溶融紡糸後、一旦巻き取ることなく連続して、複数のローラ間で２．２倍以上延伸し、最終ローラとワインダー間の糸条の張力が１．０ｃＮ／ｄＴｅｘ以下となるようにして巻き取るものである。
【００２１】
複数のローラ間で２．２倍以上、さらに好ましくは２．５倍以上の延伸倍率として延伸を行うことにより、繊維の結晶配向度を高め、糸条の膨潤を防ぐことができるので、巻姿よく巻き取ることができ、その後も膨潤が少なく、巻姿が乱れることがない。
２．２倍以上の延伸倍率は、紡糸後糸条を引き取り、巻き取るまでの複数のローラ間で延伸を行った合計とすればよく、特に延伸する位置を限定するものではない。
【００２２】
さらに、この際、最終ローラとワインダー間の糸条の張力が高すぎると、製品の巻きが剛直となり、解舒性、製品収率を悪化させるため、最終ローラとワインダー間の糸条の張力を１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下、より好ましくは０．０５〜０．７ｃＮ／ｄｔｅｘの張力として巻き取ることにより、良好な巻姿で製品として得ることが可能となる。最終ローラとワインダー間の糸条の張力が１．０ｃＮ／ｄｔｅｘを超えると、製品の巻きが剛直となり、解舒性が悪くなる。また、巻き取り時にも巻姿が乱れやすく、製品収率が悪化する。
【００２３】
【実施例】
次に、本発明を実施例により具体的に説明する。
なお、繊維の強度、切断伸度の測定方法、接着性の評価方法は以下のように行った。
〔強度、切断伸度〕
島津製作所製のオートグラフＡＧＳ−５０Ｄを用い、試料長１５ｃｍ、引張測度２５ｃｍ／ｍｉｎの条件で測定した。
〔接着性〕
得られたホットメルト型接着性繊維１本と、ホットメルト型接着性でない通常のナイロン６糸（１１０デシテックス１２フィラメント）２本とを合わせて混繊し、混繊の工程の途中でスピンドル回転によって撚りをかけることにより１５個／ｍの撚り数の糸とした。
この撚糸を１０ｃｍに切断して両端を固定し、伸ばした状態でそれぞれローラ温度１２０℃、ローラスピード０．５ｍ／ｍｉｎ、プレス圧力０．７ｋｇ／ｃｍ^２の条件で繊維軸方向に熱ローラに通すことで加熱圧着し、その後に両端をカットして長さ５ｃｍとしてサンプルを得た。
このサンプルをガラス製の３００ミリリットルビーカーを用いて７０℃、８０℃、８５℃の熱水中で幅４ｃｍのラグビーボール型マッグネチックスターラーチップにより２００ｒｐｍの回転数で３０分間攪拌し続けた後に接着した繊維が剥離を起こしているかどうかを確認した。測定はサンプル数１０個について行い、熱水処理後、自然乾燥させ、乾燥後の繊維の剥離状態を目視により下記の３段階で評価した。
○…剥離なし
△…試料は部分的に剥離を起こしている
×…剥離を起こし、半数以上の試料が撚糸の形状を維持できなくなっている
【００２４】
実施例１
ナイロン６：ナイロン６６：ナイロン１２の組成質量比が４２：１８：４０から成る共重合ナイロン（アトフィナ製、融点１１８℃）チップを用い、この共重合体に対し、０．０２質量％のステアリン酸マグネシウムを添加したものをエクストルーダー型溶融紡糸機を用い溶融混練した。１５．０ｇ／ｍｉｎの割合でノズル孔径０．３５ｍｍ、ホール数１２の紡糸口金を通して紡糸温度１８５℃で紡出し、第一ローラ速度を５６０ｍ／ｍｉｎ、第二ローラ速度を５６０ｍ／ｍｉｎ、続いてフリクションローラ速度を１４００ｍ／ｍｉｎの速度として延伸倍率２．５倍で延伸し、巻き取り、１１０ｄｔｅｘのフィラメントを得た。
このときの第二ローラとフリクションローラ間の糸条の張力をＲＯＴＨＳＣＨＩＬＤ製携帯型テンションメーターＭＩＮＩ−ＴＥＮＳ（Ｒ−０４７）で測定したところ０．７ｃＮ／ｄｔｅｘであった。
【００２５】
実施例２
実施例１と同様の共重合ナイロンを用いて同様に溶融紡糸を行い、第一ローラ速度を６５０ｍ／ｍｉｎ、第二ローラ速度を１４３５ｍ／ｍｉｎとして延伸倍率２．２１倍で延伸し、続いてフリクションローラ速度を１４００ｍ／ｍｉｎの速度として巻き取り、１１０ｄｔｅｘのフィラメントを得た。
このときの第二ローラとフリクションローラ間の糸条の張力をＲＯＴＨＳＣＨＩＬＤ製携帯型テンションメーターＭＩＮＩ−ＴＥＮＳ（Ｒ−０４７）で測定したところ０．１ｃＮ／ｄｔｅｘであった。
【００２６】
実施例３
ナイロン６、ナイロン１２、ナイロン６１０からなる共重合ナイロン（ダイセル・デグサ製、融点１０３℃）チップを用い、この共重合体に対し、０．０２質量％のステアリン酸マグネシウムを添加したものをエクストルーダー型溶融紡糸機を用いて溶融混練した。１５．０ｇ／ｍｉｎの割合でノズル孔径０．３５ｍｍ、ホール数１２の紡糸口金を通して紡糸温度１６２℃で紡出し、第一ローラ速度を５４０ｍ／ｍｉｎ、第二ローラ速度を１３９６ｍ／ｍｉｎとして延伸倍率２．５９倍で延伸し、続いてフリクションローラ速度を１３４７ｍ／ｍｉｎの速度として巻き取り、１１０ｄｔｅｘのフィラメントを得た。
このときの第二ローラとフリクションローラ間の糸条の張力をＲＯＴＨＳＣＨＩＬＤ製携帯型テンションメーターＭＩＮＩ−ＴＥＮＳ（Ｒ−０４７）で測定したところ０．１ｃＮ／ｄｔｅｘであった。
【００２７】
実施例４
第一ローラ速度を５２０ｍ／ｍｉｎ、第二ローラ速度を５２０ｍ／ｍｉｎ、続いてフリクションローラ速度を１３００ｍ／ｍｉｎの速度として延伸倍率２．５倍で延伸した以外は実施例３と同様にして行い、１１０ｄｔｅｘのフィラメントを得た。
このときの第二ローラとフリクションローラ間の糸条の張力をＲＯＴＨＳＣＨＩＬＤ製携帯型テンションメーターＭＩＮＩ−ＴＥＮＳ（Ｒ−０４７）で測定したところ０．７ｃＮ／ｄｔｅｘであった。
【００２８】
実施例１〜４における延伸倍率、張力、得られた繊維の強度、切断伸度、接着性の評価結果を表１に示す。
【００２９】
【表１】

【００３０】
表１から明らかなように、実施例１〜４で得られた接着性繊維は、強度、伸度も優れており、接着性も良好で、接着後の剥離も生じることがなかった。また、巻姿よく巻き取ることができ、解舒性も良好で、かつ吸湿による巻崩れも生じなかった。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の接着性繊維は、低い融点を有するナイロン共重合体で構成されることにより、接着時の熱処理を低温で行うことができ、多種類の他素材と併せて用いることが可能となり、風合いの良好な製品を得ることができる。さらに、接着処理時の接着性も良好で、接着後の後加工や使用において剥離も生じにくいものである。
また、本発明の接着性繊維の製造方法によれば、本発明の接着性繊維を一工程法により、巻姿よく、解舒性良好となるように巻き取ることができ、また、巻取後の巻姿の崩れも生じることがない。

Claims

ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２共重合及び／又はナイロン６、ナイロン６１０、ナイロン１２共重合であって、融点が８０〜１２０℃であるナイロン共重合体からなることを特徴とするホットメルト型接着性繊維。
強度２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、切断伸度１３５％以下の物性を有することを特徴とする請求項１記載のホットメルト型接着性繊維。
ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２共重合及び／又はナイロン６、ナイロン６１０、ナイロン１２共重合を溶融紡糸後、一旦巻き取ることなく連続して、複数のローラ間で２．２倍以上延伸し、最終ローラとワインダー間の糸条の張力が１．０ｃＮ／ｄＴｅｘ以下となるようにして巻き取ることを特徴とする請求項１又は２記載のホットメルト型接着性繊維の製造方法。