JP2506742B2 - 人工皮革用基材シ―ト用絡合不織布 - Google Patents

人工皮革用基材シ―ト用絡合不織布

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JP2506742B2
JP2506742B2 JP62077847A JP7784787A JP2506742B2 JP 2506742 B2 JP2506742 B2 JP 2506742B2 JP 62077847 A JP62077847 A JP 62077847A JP 7784787 A JP7784787 A JP 7784787A JP 2506742 B2 JP2506742 B2 JP 2506742B2
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敬三 平井
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、性質の異なる少なくとも2種類の熱可塑性
ポリマーを同一溶解系で溶融し、混合紡糸して得られる
混合紡糸繊維を用いた人工皮革用基材シート用絡合不織
布に関するものである。
〔将来の技術〕
従来、混合紡糸繊維は繊維性質の改良、繊維構成成分
の一成分を除去して特殊形状繊維として利用するなどと
広く使用されている。そして、少なくとも2種類の熱可
塑性ポリマーを同一溶解系で溶融し、混合紡糸して混合
紡糸繊維を製造する場合、安定な紡糸を行うために多く
の提案をしてきた。例えば、溶融紡糸ノズルから、吐出
したストランドは曳糸部で通常の冷却温度より10℃以上
低い温度に冷却することを特公昭41−7886合公報、特公
昭1−18892号公報、特公昭42−11695号公報、特公昭43
−6097号公報などで提案している。また一方のポリマー
の混合割合が30重量%以下の場合には比較的容易に紡糸
することができるが、30重量%を超えて両ポリマーが等
量またはその近傍では断糸が生じて紡糸性が極めて不安
定となる。そうした不安定な紡糸性を解決するために、
紡糸ノズルを通過する両ポリマーの溶融粘度を同一剪断
速度においてほぼ同程度とすることを特公昭41−11657
号公報に提案している。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の同一溶解系で少なくとも2種のポリマーを溶解
して混合紡糸する紡糸法で、繊維相における分散成分の
数を変えるとか、分散成分の1つの大きさを変えるため
の制御法としては混合ポリマーの混合組成比とか、溶解
系における混合ポリマーの粘度比を規制する方法がとら
れ、分散成分の比較的に揃った混合紡糸繊維が得られ、
それを用いて実用繊維製品、とりわけ皮革様シートが作
られている。
しかし、現行製品より高度の要求消費性能を持つ繊維
製品、例えばより薄くて高強力、染色性の良好な繊維製
品を作るにはより高強力の混合紡糸繊維を製造する必要
がある。
本発明は、染色性が良好で高強力の人工皮革が得られ
ることとなる混合紡糸繊維を提供することにある。特に
混合紡糸繊維の分散媒成分を除去して得られる極細繊維
束繊維からなる人工皮革用基材シートにおいて薄くて柔
軟性に優れ、かつ高強力、とりわけ引裂強力が高く、良
好な染色性を得るための混合紡糸繊維を提供するにあ
る。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、性質の異なる少なくとも2種類の熱可塑性
ポリマーからなる混合紡糸繊維から構成された人工皮革
用基材シート用絡合不織布において、該混合紡糸繊維の
横断面構造が、少なくとも1種類のポリマーが分散媒成
分、他のポリマーが分散成分を形成し、該分散成分の大
きさの分布が外周から半径の1/4以内に存在する主体分
散成分の繊度Ds、中心から半径の2/3以内に存在する主
体分散成分の繊度Dcとして、DsとDcの関係が1.5Ds≦Dc
を満足する繊維構造であることを特徴とする人工皮革用
基材シート用絡合不織布である。
すなわち、本発明は性質の異なる少なくとも2種類の
熱可塑性ポリマーを同一溶解系で溶融して混合紡糸する
に際し、溶融混練されて分散媒成分中に分散した多数の
分散成分からなる混合流を整流回路、フィルターおよび
口金ノズルを経て紡糸する各部の条件を特定の範囲に規
制することが目的を達成するうえで重要である。まず、
性質の異なる少なくとも2種類の熱可塑性ポリマーを同
一溶解系で溶融混練して混合系を形成するには、分散媒
成分となるポリマーAと分散成分となるポリマーBにお
いて、ポリマーBの混合比率が30〜70重量%、好ましは
45〜65重量%の範囲における溶融粘度指数MIBが同一条
件下におけるポリマーAの溶融粘度指数MIAとの関係が
1.5MIB≦MIAを満足させることである。ポリマーBの溶
融粘度指数MIBが1.5未満では十分に高剪断応力を掛けた
場合、曳糸性が悪くなる。また、ポリマーBの混合比率
が高くなるとMIB値は高くすることが分散相を比較的均
一化し、高剪断応力を掛けて紡糸することができる。そ
して好ましい範囲は1.8〜27MIB=MIAであるポリマーを
組み合わせることで良好な混合相を形成する。
また、溶融紡糸におけるノズル口におけるポリマーB
にかかる剪断応力も重要である。すなわち、ポリマーB
にかかる剪断応力τが繊維横断面において、外周から半
径の1/4以内をτs(中心より半径の7/8のところの剪断
応力で代表)、中心から半径の2/3以内をτc(中心よ
り半径の1/3のところの剪断応力で代表)とすると、こ
れらτsとτcの値が重要である。すなわちτsを−23
000≦τs≦−2800(g重/cm2)の範囲内とする。τc
はτsに比例する。τsおよびτcは以下の式Iおよび
IIにより求められる。
τs=−μ(4Q/πR3)×(7/8) ‥‥I τc=−μ(4Q/πR3)×(1/3) ‥‥II ただし、上記式中、Qは単孔吐出量(cm3/秒)、Rは
紡糸ノズル半径を表す。またμはニュートン流体式にお
ける粘性(ポイズ:上記IおよびIIに代入する場合はg
重単位に変換することが必要)で、メルトインデックス
測定機(ノズル直径0.2cm、ノズルランド長0.8cm、加重
325g、ピストン直径0.95cm)を用いて下記式IIIにより
求める。
μ=1.32×104/MIB ‥‥‥III そして上記の−23000≦τs≦−2800(g重/cm2)の
条件を達成するためは、紡糸温度、冷却条件および捲取
速度を選定することが重要である。一般に紡糸温度を高
めるとμが低下し、その結果τsが低下する。また冷却
条件を強くするとμが高くなり、τsが高くなる。さら
に捲取速度を高めると単孔吐出量を高めるため、τsは
高くなる。これらのことをもとに紡糸温度、冷却条件お
よび捲取速度を変更することによりτsおよびτcを任
意に変更することができる。剪断応力τsの値が上記の
範囲を越えて大きくなると、紡糸性が悪くなり紡糸断
糸、糸の太さむらを生じる。一方、小さい値となると従
来品の強力に近づき、目的とする繊維が得られない。そ
してこのような紡糸方法により得た混合紡糸繊維は繊維
横断面構造が分散媒成分と分散成分からなり、該分散成
分の大きさの分布を繊維で表わした場合、外周から半径
の1/4以内に存在する主体分散成分の繊度Ds、中心から
半径の2/3以内に存在する主体分散成分の繊度Dcとし
て、DsとDcの関係が1.5Ds≦Dcを満足する繊維構造のも
のが得られる。本発明で規定する条件を満足する混合紡
糸繊維の繊維横断面の形状のモデルを第1図に示した。
第1図において1は分散成分、2は分散媒成分を示し、
分散成分の大きさが内部は大きく、外周から半径の1/4
以内は小さいものからなっている。
本発明の混合紡糸に用いる熱可塑性ポリマーは化学的
性質、物理的性質などの性質、とりわけ溶剤に対する溶
解性または分解剤に対する分解性の異なるポリマーを少
なくとも2種類選んで混合し、同一溶解系で溶融する。
そして、分散成分を繊維として使用するため、繊維性能
が得られるポリマーを使用する。分散成分のポリマーと
しては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、エチレ
ンテレフタレート単位を80モル%以上含む共重合ポリエ
チレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、
ナイロン−6、ナイロン−66、ナイロン−610、ナイロ
ン−12などのポリアミド類、ポリエチレン、ポリプロピ
レンなどのポリオレフィン類、ポリウレタンエラストマ
ー、ポリエステルエラストマー、ポリアミドエラストマ
ーなどから選ばれた少なくとも1種のポリマーである。
一方の分散媒成分は単独では紡糸性が悪くても、分散成
分との混合状態において紡糸可能な高流動性ポリマーあ
るいは選択した繊維形成性ポリマーと混合して分散媒成
分となる熱可塑性ポリマーであれば特に限定されない
が、好ましくは熱トルエン、ハロゲン化炭化水素から選
ばれた溶剤に可溶なポリマー、例えば、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリスチレン、ポリ塩
化ビニルなどから選ばれた少なくとも1種類のポリマー
である。
また、分散成分にはカーボンブラック、酸化チタン、
酸化アルミニウム、酸化ケイソ、炭酸カルシウム、マイ
カ、金属微細粉、有機顔料、無機顔料などから選ばれた
少なくとも1種類を添加すると着色の目的とする以外
に、分散成分の溶融時の粘度を高めるあるいは低める効
果も付与することができて繊維断面構造の調節にも有効
である。
以上の方法により得た混合紡糸繊維でウェブを作り、
ニードルパンチングまたは/および流体噴射処理により
繊維絡合不織布とし、それに弾性重合体を主体とする重
合体を含有せしめ、次いで分散媒成分を溶解除去するこ
とによって人工皮革用基材シートを得る。
本発明で得た混合紡糸繊維を用いて得た人工皮革は柔
軟性に優れ、引裂強力、引張強力、揉み強力などの強さ
の性能が優れるばかりでなく、立毛触感が柔らかく、染
色性が均一である製品となる。
〔実施例〕
以下に本発明の実施態様を実施例で説明するが、本発
明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、
実施例中の部および%はことわりのない限り重量に関す
るものである。
実施例1〜4 温度260℃で測定した溶融粘度(MI)がMIA=24のポリ
エチレン(ポリマーA)50部とMIB=3.4のナイロン−6
(ポリマーB)50部〔溶解粘度比MIA/MIB=7.1〕をチッ
プで混合してエクストルーダーに供給し、溶解部および
スクリュー先端部温度および紡糸頭温度を285℃、紡糸
口金部温度を260℃で、口金孔径0.3mmの口金を装着して
紡糸するに際し、ナイロン−6にかかる剪断応力が紡糸
フィラメントの外周から半径の1/4以内の剪断応力τs
が表1に示す値となるように、捲取速度、すなわち単孔
吐出量を表1に示すように変化させて混合紡糸を行っ
た。なお紡糸口金直下から30℃の冷却風を1m/秒の風速
で均一に吐出糸条に当てた。このようにして得られた繊
維の状態を表1に示した。
また、紡糸、延伸して得た繊度4.5〜5.0drの繊維の強
度は比較例1が1.6g/drであるのに対し、実施例の繊維
は3.5〜3.8g/drの高い値を示した。
次に、得られた各混合紡糸繊維を延伸し、機械捲縮
し、切断して混合紡糸繊維のステープルとした後、ウエ
ブとし、ニードルパンチして目付350g/m2の絡合不織布
を得た。この絡合不織布は各混合紡糸繊維の剛性が異な
ることにより見掛密度に差を有し、0.11〜0.18g/cm3
範囲であった。そこで各絡合不織布を135℃の熱風帯で
熱処理して繊維中のポリエチレンを軟化させ、繊維を部
分的に融着させた後プレスで絡合不織布の見掛密度を0.
23g/cm3に揃えた。次いでポリエーテル系ポリウレタン1
3%ジメチルホルムアミド溶液を含浸し、水中で凝固
し、乾燥した後、繊維中のポリエチレンを抽出除去して
極細繊維束の絡合不織布にポリウレタンが含有した繊維
質シートを得た。この繊維質シートは目付322g/m2、繊
維対ポリウレタン組成比54.5対45.5である。この繊維質
シートの物性を表2に示した。
実施例で得た繊維質シートは引裂強力が高く、柔軟な
風合いのもので人工皮革用基体として適したものであっ
た。
〔発明の効果〕
本発明で規定する条件を満足する混合紡糸繊維は高強
力繊維であり、それを用いて作った人工皮革は柔軟性に
優れ、引裂強力、引張強力、揉み強力などの強さに優
れ、かつ染色性が均一である製品となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成要件を満足する混合紡糸繊維の横
断面構造モデル図である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 D04H 1/46 D04H 1/46 Z D06M 15/564 D06M 15/564

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】性質の異なる少なくとも2種類の熱可塑性
    ポリマーからなる混合紡糸繊維から構成された人工皮革
    用基材シート用絡合不織布において、該混合紡糸繊維の
    横断面構造が、少なくとも1種類のポリマーが分散媒成
    分、他のポリマーが分散成分を形成し、該分散成分の大
    きさの分布が、外周から半径の1/4以内に存在する主体
    分散成分の繊度Ds、中心から半径の2/3以内に存在する
    主体分散成分の繊度Dcとして、DsとDcの関係が1.5Ds≦D
    cを満足する繊維構造であることを特徴とする人工皮革
    用基材シート用絡合不織布。
  2. 【請求項2】分散成分がポリエチレンテレフタレート、
    エチレンテレフタレート単位を80モル%以上含む共重合
    ポリエチレンテレフタレート、ナイロン−6、ナイロン
    −66、ナイロン−610、ナイロン−12、ポリプロピレ
    ン、ポリウレタン、ポリエステルエラストマーから選ば
    れた少なくとも1種類のポリマーである特許請求の範囲
    第1項記載の人工皮革用基材シート用絡合不織布。
  3. 【請求項3】分散成分がカーボンブラック、酸化チタ
    ン、酸化アルミニウム、酸化ケイソ、炭酸カルシウム、
    マイカ、金属微細粉、有機顔料、無機顔料から選ばれる
    少なくとも1種類が添加されている特許請求の範囲第1
    項または第2項記載の人工皮革用基材シート用絡合不織
    布。
  4. 【請求項4】分散媒成分がポリエチレン、ポリプロピレ
    ン、ポリブチレン、ポリスチレンから選ばれて少なくと
    も1種類の熱トルエン可溶性ポリマーである特許請求の
    範囲第1〜3項のいずれかに記載の人工皮革用基材シー
    ト用絡合不織布。
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