JP2005126841A

JP2005126841A - ポリプロピレン系混繊捲縮糸及びその製造方法並びにカーペット

Info

Publication number: JP2005126841A
Application number: JP2003362151A
Authority: JP
Inventors: Yoshishige Shimizu; 喜茂清水; Hiromi Yazaki; 寛美矢崎; Akira Igarashi; 明五十嵐
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 2003-10-22
Filing date: 2003-10-22
Publication date: 2005-05-19
Anticipated expiration: 2023-10-22
Also published as: JP4351893B2

Abstract

【課題】嵩高性に優れカーペット用途に適したポリプロピレン系混繊捲縮糸、及び嵩高
性、ソフト感に優れたカーペットを提供する。
【解決手段】エチレンプロピレンランダムコポリマーを含み１３０℃における乾熱収縮
率が５〜１５％のマルチフィラメント糸と、ポリプロピレンホモポリマーからなるマルチ
フィラメント糸からなり、１３０℃、１０分の乾熱処理を行った際の嵩高増加率が５０〜
１４０％であることを特徴とするポリプロピレン系混繊捲縮糸にある。
【選択図】なし
【選択図】なし

Description

本発明は、嵩高性に優れカーペット用途に適したポリプロピレン系混繊捲縮糸及びその
製造方法並びにカーペットに関する。

従来から、カーペット用原糸として、特許文献１、特許文献２に記載されているように
、収縮率の異なる２種類のポリプロピレン系繊維を混繊した捲縮糸が用いられてきた。
特開平８−１１３８３７号公報特開２００３−２０１６２３号公報

しかし、これらの技術では、高収縮性分の乾熱収縮率が２５％以上と大きく、高収縮性
分と低収縮成分の差も大きく、ホットエアー加工時に糸長差が大きくなり、２成分糸間に
糸割れが起こりやすいという問題があった。また、一旦巻き取ることなく延伸、熱セット
等の後加工を行う方法では、引き取り速度を上げると、紡糸安定性が低下し、生産性が不
十分であった。

また、カーペットとする場合に、厚さ減少率（ヘタリ性）を小さくするために、単繊維
繊度を太くする等の手法では、ソフト感が無く風合いが不十分であった。

本発明の第１の要旨は、エチレンプロピレンランダムコポリマーを含み１３０℃におけ
る乾熱収縮率が５〜１５％のマルチフィラメント糸と、ポリプロピレンホモポリマーから
なるマルチフィラメント糸からなり、１３０℃、１０分の乾熱処理を行った際の嵩高増加
率が５０〜１４０％であることを特徴とするポリプロピレン系混繊捲縮糸にある。

また本発明の第２の要旨は、メタロセン触媒で重合したエチレンプロピレンランダムコ
ポリマーを含むポリマーとポリプロピレンホモポリマーを、異なる紡糸口金よりそれぞれ
同時に溶融紡糸し、引き取り速度５００〜９００ｍ／分で引き取り、一旦巻き取ることな
く、１００〜１３０℃で１．５〜４倍に延伸、７０〜１３０℃で熱セット、及びホットエ
アー加工を行うポリプロピレン系混繊捲縮糸の製造方法にある。

さらに本発明の第３の要旨は、本発明の混繊捲縮糸にてパイルが形成され、厚さ減少率
が２０％以下であるカーペットにある。

本発明は、嵩高性に優れカーペット用途に適したポリプロピレン系混繊捲縮糸、及び嵩
高性、ソフト感に優れたカーペットが得られる。

本発明のポリプロピレン系混繊捲縮糸は、エチレンプロピレンランダムコポリマーを含
み１３０℃における乾熱収縮率が５〜１５％のマルチフィラメント糸と、ポリプロピレン
ホモポリマーからなるマルチフィラメント糸からなることが必用である。

エチレンプロピレンランダムコポリマーを含むマルチフィラメント糸の、１３０℃にお
ける乾熱収縮率が５％未満では、ポリプロピレンホモポリマーからなるマルチフィラメン
ト糸との収縮差が小さく、十分な嵩高性が得られない。また、該乾熱収縮率が１５％を超
えると、高収縮性分と低収縮成分の収縮差が大きく、ホットエアー加工時に糸長差が大き
く、２成分糸間に糸割れが起こり、良好な混繊糸を得ることができない。

さらに本発明では、１３０℃、１０分の乾熱処理を行った際の嵩高増加率が５０〜１４
０％であることが必用である。嵩高増加率が５０％未満では、カーペットの作成後の熱処
理でボリューム感が不足し、また、繊維が倒れ易くなりカーペット表面の風合いが悪くな
る。嵩高増加率が１４０％を超えると、延伸同時ホットエアー加工時の製糸性が悪くなる
。

また、本発明の混繊捲縮糸を構成する一方の成分である、エチレンプロピレンランダム
コポリマーを含むマルチフィラメント糸は、エチレンを３重量％以下含むエチレンプロピ
レンランダムコポリマーを含むことが好ましい。エチレン含有量が３重量％を超える
と融点が低くなり、延伸同時ホットエアー加工時の安定性が悪化しやすい。

さらに本発明を構成するマルチフィラメント糸は、各単繊維が任意の繊度でよく、繊維
断面が円形、三角等のいずれでもよい。また、高収縮成分糸と低収縮成分糸繊維断面が異
なっていてもよく、各繊度、各単繊度も異なっていても良い。

また、染料や顔料が含まれる原着繊維であってもよい。高収縮成分糸と低収縮成分糸が
異なった原着繊維であってもよい。

捲縮率は７％以上が好ましく、１０％以上がより好ましい。捲縮率が７％未満であると
、得られたカーペットはボリューム感の無いカーペットとなる。

さらに本発明では、エチレンプロピレンランダムコポリマーを含むマルチフィラメント
糸とポリプロピレンホモポリマーからなるマルチフィラメント糸との混繊率が、全繊維に
対して高収縮成分糸が３３％〜６６％の範囲内であることが好ましい。高収縮成分である
エチレンプロピレンランダムコポリマーを含むマルチフィラメント糸の混繊率が、３３％
未満であると、製織後のカーペットに異収縮混繊捲縮糸の特徴がでない。また、高収縮成
分糸の混繊比が６６％を超えると、製織後のカーペットが硬くなり、ソフト感がなくなる
。

次に、本発明のポリプロピレン系異収縮混繊糸の製造方法について、以下説明する。

本発明では、メタロセン触媒で重合したエチレンプロピレンランダムコポリマーを含む
ポリマーとポリプロピレンホモポリマーを、異なる紡糸口金よりそれぞれ同時に溶融紡糸
し、引き取り速度５００〜９００ｍ／分で引き取り、一旦巻き取ることなく、１００〜１
３０℃で１．５〜４倍に延伸、７０〜１３０℃で熱セット、及びホットエアー加工を行う
。

本発明の、エチレンプロピレンランダムコポリマーは、メタロセン触媒で重合したエチ
レンプロピレンランダムコポリマーであることが必要である。従来のチグラーナッタ触媒
で重合したエチレンプロピレンランダムコポリマーは低分子成分が多く含まれているため
、引き取り速度を５００ｍ／分以上に上げると、毛羽、糸切れ等が発生し安定した紡糸が
行えない、
また引き取り速度は５００〜９００ｍ／分であることが必用であり、引き取り速度が５
００ｍ／分未満では、生産性が低下する。また９００ｍ／分を超えると毛羽、糸切れが発
生し紡糸安定性が低下する。

さらに本発明では、紡糸口金よりそれぞれ同時に溶融紡糸しだ未延伸糸を、一旦巻き取
ることなく、後加工を行うことにより、生産性が向上する。

なお、延伸倍率が１．５倍未満では、得られる混繊糸の強度が低下し、伸度が増加する
。４倍を超えると、製糸安定性が低下する。延伸温度が８０℃未満では、延伸時単繊維切
れ等の問題が発生し、製糸安定性が低下し、１３０℃を超える場合も製糸安定性が低下す
る。

熱セットは、熱板方式、ローラー方式等任意の方式が用いられ、熱セット温度が７０℃
未満では、延伸同時ホットエアー加工時に、高収縮成分糸の熱収縮率が大きくなりループ
が発生し、製糸性が低下する。また、混繊糸が室温でも経時的収縮を生じ、耐候性も低下
し、１３０℃を超えると製糸安定性が低下する。

また、ホットエアー加工は延伸、熱セット後に行っても、延伸同時ホットエアー加工と
してもよい。延伸同時ホットエアー加工は、延伸と同時にホットエアーを吹き当てる加工
であるが、延伸同時ホットエアー加工により、梳毛調の嵩高捲縮糸とすることができる。
この延伸同時エアー加工においては、ホットエアーにより熱セットも同時に行われる。

本発明によるポリプロピレン系異収縮混繊捲縮糸は、通常のポリプロピレンフィラメン
ト糸と同等の強度及び伸度を有しながら、高い嵩高性を有するものであり、さらに、後工
程での熱処理により高収縮成分のエチレンプロピレンランダムコポリマーを含む延伸フィ
ラメント糸がさらに収縮し、ポリプロピレン延伸フィラメント糸がループとなりより嵩高
が発現する。嵩高の発現は、糸の状態でもできるが、嵩高の発現を、織成または編成し織
物または編物といた後に熱処理を施し、行うこともできる。例えばカーペットを織成した
後に熱処理を施せば、高収縮成分糸が沈み、根元の繊維が高密度となり、繊維が倒れ難く
なりカーペット表面が低密度となるため風合いが良好となる。また、繊維が倒れ難くなる
ことにより、柄入りカーペットとした時に明瞭な柄となる。

嵩高発現の熱処理には、温度１２０〜１４０℃の乾熱処理が好ましく適用される。温度
が１２０℃未満では、収縮率差が小さくなり嵩高性が低くなり、１４０℃を超えると、織
編物又はカーペット等が硬くなり、風合い的に劣ったものとなる。

また、本発明の混繊捲縮糸にてパイルが形成されたカーペットの、厚さ減少率は２０％
以下であることが必用である。厚さ減少率が２０％を超えるとカーペットのヘタリが大き
く嵩高性が不十分となる。

なお、本発明に用いる混繊捲縮糸は、単繊維の断面形状が異型断面であるものを含んで
いることが好ましく、中空断面や多芯中空断面及びＹ字型断面、十字型断面、多葉断面等
が挙げられ、十分な繊維間空隙を形成し、且つ繊維軸方向の曲げ応力が高い断面形状であ
ることが望ましい。

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。なお、評価は以下の方法で行った。

（捲縮率）
・試料を束ねカセ状のサンプルを作成する
・試料を８０℃で１０分間熱処理をする
・熱処理後１０分以上放置する
・サンプル糸の一端に測定荷重Ａを掛け１分後に糸長（Ｌ１）を測定する
測定荷重Ａ＝ｄｔｅｘ×（１／１０）×（２×巻き回数）
・測定荷重Ａを除き２分間放置する
・サンプル糸の一端に測定荷重Ｂを掛け１分後に糸長（Ｌ２）を測定する
測定荷重Ｂ＝ｄｔｅｘ×（１／１０）×（２×巻き回数）
・計算式：捲縮率（％）＝〔（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ１〕×１００により算出した数値を捲縮
率とした
（収縮率）
・試料を束ねカセ状のサンプルを作成する
・試料を懸垂台に掛ける
・測定荷重を静かに掛け、糸長［Ｌ１］を垂直な状態で測定する
測定荷重＝ｄｔｅｘ×（２／１１）×（２×巻き回数）
・荷重を外し、ステンレス棒に通し１３０℃で１０分間乾熱処理する
・熱処理後、室温で１５分間冷却する。

・試料を懸垂台に掛ける
・測定荷重を静かに掛け、糸長［Ｌ２］を垂直な状態で測定する
測定荷重＝ｄｔｅｘ×（２／１１）×（２×巻き回数）
・計算式：収縮率（％）＝〔（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ１〕×１００により算出した数値を収縮
率とした
なお、高収縮成分糸と低収縮成分糸それぞれの収縮率は、各成分を分繊し、各々未延伸
糸として巻き取った後、延伸倍率２．０倍、延伸温度１０５℃、熱セット温度９０℃で熱
セットした延伸糸を試料とした。

（嵩高増加率）
・試料を束ねてカセ状のサンプルを作成する。

・カセ試料を測定台に乗せ測定初荷重Ａ（２０ｇ）を乗せる。測定台を図１に示す。

・１分後測定初荷重Ａの上に測定正荷重Ｂ（２００ｇ）を乗せる。

・１分後試料の高さ（Ｈ）を読み取る。

・試料台よりはみ出た試料を切り落とし、残った試料の重量（Ｘｇ）を測定する。

・嵩高性（ｃｍ^３／ｇ）＝４Ｈ／Ｘにより算出した数値を嵩高性として、熱処理（熱処理
条件１３０℃×１０分）前後の嵩高性を測定し、以下の式により増加率を求めた。

増加率（％）＝（熱処理後の嵩高性−熱処理前の嵩高性）／熱処理前の嵩高性×１００
（厚さ減少率）
試料糸をパイル糸とし、下記の規格でカーペットを作製し、ＪＩＳＬ１０２２に基づき
測定を行った。

ゲージ：１／１０Ｇ（横方向のパイル密度）
ステッチ：１４（緯方向のパイル密度、打ち込み数／吋）
パイル高さ：３ｍｍ
試験器：ロータリー型ダイナミックローディングテスタ
回転衝撃子（ゴム製ロールＨｓ６０）
荷重１ｋｇ／片腕
試験台回転回数：１００００回
厚さ減少率
・厚さ減少率（％）＝〔Ｈ１−Ｈ２〕／Ｈ１×１００（Ｈ１：試験前の厚み。Ｈ２：試験
後の厚み。測定結果は表１）

エチレンプロレンランダムコポリマー（日本ポリケム（株）製ウインテックＸＫ１１８
３（ＭＦＲ＝２５ｇ／１０分、融点＝１２５℃、エチレン２．５重量％））と、ポリプロ
ピレンポリマー（（日本ポリケム（株）製ＳＡ０３（ＭＦＲ＝３１ｇ／１０分、融点＝１
６４℃））を３：７の割合でブレンドしたものを高収縮成分用のポリマーとして、また低
収縮成分用のポリマーとしてポリプロピレンポリマー（日本ポリケム（株）製ＳＡ０３（
ＭＦＲ＝３１ｇ／１０分、融点＝１６４℃））を用いた。

溶融押出機にて、高収縮成分用の押出温度を第１ゾーン２００℃、第２〜４ゾーン２１
５℃、低収縮成分用の押出温度を第１ゾーン２００℃、第２〜４ゾーン２１５℃、紡糸温
度２００℃で、高収縮成分糸の孔形状がＹ形状の紡糸口金（孔数６０）を用い、低収縮成
分糸の孔形状が三角形状の紡糸口金（孔数６０）を用い、それぞれ供給して吐出させ紡糸
速度６００ｍ／分で紡糸した。

一旦巻き取ること無く、引き続いて、得られた未延伸糸を延伸倍率２．０倍、延伸温度
１０５℃、熱セット温度９０℃で熱セットした後、熱風温度１３５℃で緩和率１７．９％
の同時延伸ホットエアー加工を行い、１７８０デシテックス／１２０フィラメントの捲縮
糸を得た。

得られた捲縮糸は、高収縮成分と低収縮成分が良好に混繊された状態にあり、またルー
プがなく製糸安定性も良好であった。

得られた混繊捲縮糸の高収縮性分糸の乾熱収縮率は１０％、混繊捲縮糸の嵩高増加率は
１２４％で嵩高性に優れたものであった。

また、得られた混繊捲縮糸にてパイルが形成されたカーペットの厚み減少率は１５％で
嵩高性に優れ、ソフトな風合いのものであった。

エチレンプロレンランダムコポリマー（日本ポリケム（株）製ウインテックＸＫ１１９
５（ＭＦＲ＝７ｇ／１０分、融点＝１３５℃、エチレン２．０重量％））とポリプロピレ
ンポリマー（日本ポリケム（株）製ＳＡ０１（ＭＦＲ＝９ｇ／１０分、融点＝１６４℃）
）を５：５の割合でブレンドしたものを高収縮成分用のポリマーとして、また低収縮成分
用のポリマーとしてポリプロピレンポリマー（日本ポリケム（株）製ＳＡ０１）を用いた
。

溶融押出機にて、高収縮成分用の押出温度を第１ゾーン２４５℃、第２〜４ゾーン２４
８℃、低収縮成分用の押出温度を第１ゾーン２４５℃、第２〜４ゾーン２４８℃、紡糸温
度２４０℃で、高収縮成分糸の孔形状がＹ形状の紡糸口金（：孔数６０）を用い、低収縮
成分糸の孔形状が三角形状の紡糸口金（：孔数６０）を用い、それぞれ供給して吐出させ
紡糸速度６００ｍ／分で紡糸した。

一旦巻き取ること無く、引き続いて、得られた未延伸糸を延伸倍率２．４倍、延伸温度
１０５℃、熱セット温度９０℃で熱セットした後、熱風温度１３０℃で緩和率１８．０％
の同時延伸ホットエアー加工を行い、１７８０デシテックス／１２０フィラメントの捲縮
糸を得た。

得られた混繊捲縮糸の高収縮性分糸の乾熱収縮率は１１．９％％、混繊捲縮糸の嵩高増
加率は９０％で嵩高性に優れたものであった。

また、得られた混繊捲縮糸にてパイルが形成されたカーペットの厚み減少率は１１％で
嵩高性に優れ、ソフトな風合いのものであった。

実施例１において、高収縮成分糸の孔形状がＹ形状の紡糸口金（：孔数４０）に変更し
、低収縮成分糸の孔形状が三角形状の紡糸口金（：孔数８０）を用いた以外は、実施例１
と同様にして１７８０デシテックス／１２０フィラメントの異収縮混繊捲縮糸を得た。

得られた混繊捲縮糸の高収縮性分糸の乾熱収縮率は１０．９％、混繊捲縮糸の嵩高増加
率は１３４％で嵩高性に優れたものであった。

繊度を変更した以外は、実施例１と同条件で２４４０デシテックス／１２０フィラメン
トの異収縮混繊捲縮糸を得た。

得られた混繊捲縮糸の高収縮性分糸の乾熱収縮率は１０．２％、混繊捲縮糸の嵩高増加
率は１０８％で嵩高性に優れたものであった。

また、得られた混繊捲縮糸にてパイルが形成されたカーペットの厚み減少率は９％で嵩
高性に優れ、ソフトな風合いのものであった。

（比較例１）
ポリプロピレンポリマー（日本ポリケム（株）製ＳＡ０３（ＭＦＲ＝３１ｇ／１０分、
融点＝１６４℃））のみを用い、押出温度を第１ゾーン２００℃、第２〜４ゾーン２１５
℃、紡糸温度２００℃で、片側の紡糸口金の孔形状がＹ形状の紡糸口金（孔数６０）もう
片方の紡糸口金の孔形状が三角形状の紡糸口金（孔数６０）を用い、紡糸速度６００ｍ／
分で紡糸した。

引き続いて、得られた未延伸糸を延伸倍率２．０倍、延伸温度１０５℃、熱セット温度
９０℃で熱セットした後、熱風温度１６５℃で緩和率１９．４％の同時延伸ホットエアー
加工を行い、１７８０デシテックス／１２０フィラメントの捲縮糸を得た。

得られた混繊捲縮糸の高収縮性分糸の乾熱収縮率は６．３％、混繊捲縮糸の嵩高増加率
は４０％で嵩高性に劣るものであった。

また、得られた混繊捲縮糸にてパイルが形成されたカーペットの厚み減少率は２２％で
嵩高性が不十分であった。

（比較例２）
エチレンプロレンランダムコポリマー（日本ポリケム（株）製ウインテックＸＫ１１８
３）１００％を高収縮成分用のポリマーとして、また低収縮成分用のポリマーとしてポリ
プロピレンポリマー（日本ポリケム（株）製ＳＡ０３）を用いて、緩和率を２１．４％に
変更した以外は実施例１と同条件で、１８１５デシテックス／１２０フィラメントの捲縮
糸を紡糸した。

得られた混繊捲縮糸の高収縮性分糸の乾熱収縮率は３２％で、未延伸糸のホットエアー
加工部の工程通過性が悪く、高収縮成分糸と低収縮成分糸が分離し、混繊状態も不良とな
った。

嵩高増加率測定台

符号の説明

Ａ：測定初荷重
Ｂ：測定正荷重
Ｃ：サンプル
Ｄ：測定幅（１ｃｍ）
Ｌ：測定長（４ｃｍ）

Claims

エチレンプロピレンランダムコポリマーを含み１３０℃における乾熱収縮率が５〜１５
％のマルチフィラメント糸と、ポリプロピレンホモポリマーからなるマルチフィラメント
糸からなり、１３０℃、１０分の乾熱処理を行った際の嵩高増加率が５０〜１４０％であ
ることを特徴とするポリプロピレン系混繊捲縮糸。
メタロセン触媒で重合したエチレンプロピレンランダムコポリマーを含むポリマーとポ
リプロピレンホモポリマーを、異なる紡糸口金よりそれぞれ同時に溶融紡糸し、引き取り
速度５００〜９００ｍ／分で引き取り、一旦巻き取ることなく、１００〜１３０℃で１．
５〜４倍に延伸、７０〜１３０℃で熱セット、及びホットエアー加工を行うポリプロピレ
ン系混繊捲縮糸の製造方法。
請求項１記載の混繊捲縮糸にてパイルが形成され、厚さ減少率が２０％以下であるカー
ペット。