JP3592266B2 - ポリオレフィン極細長繊維の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリオレフィン極細長繊維の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ポリオレフィンの極細繊維を得る方法として、溶解除去性のあるポリエステル、ポリアミド等のポリマーを併用して海島構造繊維とした後、溶解除去性のポリマーを溶解除去する方法が特開昭５４−３０９２１号公報、特開昭５４−１２５７８９号公報、特開昭５４−１４７２６８号公報、特開昭５６−１１８９２５号公報、特開昭５６−１１８９６２号公報、特開昭５６−１２８３６６号公報等にて開示され、また非相溶性のポリエステル、ポリアミド等のポリマーを併用して剥離型複合繊維とした後、外力等で非相溶性のポリマーを剥離する方法が特開昭５７−２１５３２号公報、特開昭５７−７７３５１号公報、特開平３−２６０１６９号公報等にて開示されているが、製造工程が煩雑となるだけでなく、溶剤回収、更には回収物或いは剥離物の廃棄処理が必要となり、特に廃棄物の処理においては焼却処理時に有害物を発生させないためには十分な注意が必要となる。
【０００３】
かかる製造上の問題のない方法として、ポリオレフィンから直接に極細繊維を得る方法として、ポリオレフィンを紡糸口金の１紡糸孔当たりの吐出量を低く設定して紡出し、高速で巻き取った後、高倍率で延伸する方法が知られている。しかしながら、吐出量を低くすると紡糸孔間で吐出分配斑が発生し、製糸性が悪化し、また巻き取り速度が高くなるに伴い延伸可能な延伸倍率が低下し、単繊維繊度が大きくなり、得られる極細繊維は単繊維繊度で１．１１ｄｔｅｘが限界である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、焼却しても有害物を何ら発生させない樹脂であるポリオレフィンを用い、極細長繊維を得るべく検討の結果なされたものである。本発明の目的は、ポリオレフィンを用いてなり単繊維繊度が１．１ｄｔｅｘ以下のポリオレフィン極細長繊維、更には原着ポリオレフィン極細長繊維を得ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、メルトフローレート値が５０〜３００ｇ／１０分の、或いは更に顔料を０．０１〜６重量％含有するポリオレフィンを紡糸頭温度１８０〜２４０℃、紡糸孔径１．２ｍｍ以下の紡糸口金にて紡糸し、次いで延伸倍率２〜７倍、延伸温度５０〜９０℃の条件で延伸することからなる単繊維繊度が１．１ｄｔｅｘ以下、繊維強度が２．６ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であるポリオレフィン極細長繊維の製造方法、にある。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明のポリオレフィン極細長繊維におけるポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられ、特に制限されるものではないが、繊維の耐熱性、繊維強度を考慮すれば、融点の高いポリプロピレンが好ましいものとして挙げられる。好ましく用いられるポリプロピレンは、プロピレンのホモポリマーであってもよいし、プロピレンと他のα−オレフィンモノマー、例えばエチレン、ビテン−１等のモノマーとの溶融可能なコポリマーであってもよい。
【０００７】
特に本発明のポリオレフィン極細長繊維を製造する際は、メルトフローレート（以下ＭＦＲと略す）値が５０〜３００ｇ／１０分、好ましくは１００〜２４０ｇ／１０分のポリオレフィンを用いる。このＭＦＲ値は、ＪＩＳ Ｋ−７２１０に準拠し、試験温度２３０℃、試験荷重２．１６ｋｇの測定条件での測定値である。ＭＦＲ値が５０ｇ／１０分未満では、繊維製造時に均一な極細化が困難で製糸性が悪化し、また高倍率延伸が困難で単繊維繊度が１．１ｄｔｅｘ以下の長繊維自体を得ることが困難であり、３００ｇ／１０分を超えると、繊維製造時にポリマーの高流動性により製糸性が悪化し、また繊維強度の確保が困難となる。
【０００８】
また、本発明のポリオレフィン極細長繊維を製造する際は、極細長繊維を構成するポリオレフィンとして、ＭＦＲ値が５０〜３００ｇ／１０分、好ましくは１００〜２４０ｇ／１０分で、顔料を０．０１〜６重量％、好ましくは０．５〜４重量％含有するポリオレフィンを用いることが好ましく、ポリオレフィン極細長繊維が顔料を含有するポリオレフィンから構成されることにより、極細長繊維でありながら発色性の高い原着繊維となる。顔料含有量が０．０１重量％未満では、発色性が不十分であり、６重量％を超えると、繊維製造時の製糸性が悪化し、また高倍率延伸が困難で単繊維繊度が１．１ｄｔｅｘ以下の長繊維自体を得ることが困難である。
【０００９】
本発明によるポリオレフィン極細長繊維は、単繊維繊度が１．１ｄｔｅｘ以下であり、かつ、２．６ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の繊維強度を有しており、織物、編物、不織布等の布帛素材、特にスエード調布帛素材として有用なるものであり、繊維強度が２．６ｃＮ／ｄｔｅｘ未満では、用途に制限を受け、また切断され易く、糸切れ、毛羽落ち等の現象を生ずる。また、本発明によるポリオレフィン極細長繊維は、その断面形状が円形断面、中空断面、三角断面等の任意の形状であってもよい。また本発明で用いるポリオレフィンには、２．６ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の繊維強度を保持する範囲で、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、蛍光増白剤、艶消剤、帯電防止剤、難燃剤、抗菌剤等の添加剤が含まれていてもよい。
【００１０】
本発明のポリオレフィン極細長繊維の製造は、ＭＦＲ値が５０〜３００ｇ／１０分のポリオレフィン、好ましくはポリプロピレンを、紡糸頭温度１８０〜２４０℃、紡糸孔径１．２ｍｍ以下の紡糸口金にて溶融紡糸し、次いで延伸倍率が２〜７倍、好ましくは２〜５倍で、延伸温度が５０〜９０℃の条件で延伸することにより行う。紡糸頭温度が１８０℃未満では、溶融ポリマーに十分な流動性が得られず、２４０℃を超えると、吐出した紡出繊維の冷却が不十分となり単繊維間での接着が生じ易くなる。紡糸孔径が１．２ｍｍを超えると、吐出量斑が生じ易く製糸性が不良となる。また、溶融紡糸後の巻取り速度は、４００〜３０００ｍ／分とし、４００ｍ／分未満では、吐出量を低く設定する必要があり、紡糸孔間での吐出量斑が生じ易く、また高倍率延伸ができず１．１ｄｔｅｘ以下の極細化が困難となり、３０００ｍ／分を超えると、高倍率延伸ができず１．１ｄｔｅｘ以下の極細化が困難となる。
【００１１】
また、本発明の原着ポリオレフィン極細長繊維の製造に際しては、顔料を０．０１〜６重量％含有するＭＦＲ値が５０〜３００ｇ／１０分のポリオレフィンを用いるが、顔料は、ポリオレフィンに直接添加してもよいが、ＭＦＲ値が５０〜３００ｇ／１０分のポリオレフィンに顔料を高濃度に添加してマスターバッチといわれる顔料含有のポリオレフィンとし、この顔料含有のポリオレフィンを、ＭＦＲ値が５０〜３００ｇ／１０分で、かつマスターバッチのポリオレフィンとのＭＦＲ値差が１５０ｇ／１０分以下、より好ましくは１２０ｇ／１０分以下の顔料非含有のポリオレフィンで、所定の顔料含有量となるように希釈する方法によって添加してもよい。
【００１２】
紡糸後の延伸においては、延伸倍率が２倍未満では、２．６ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の繊維強度が得られず、伸度が著しく高いものとなり、７倍を超えると、製糸性が悪化する。また延伸温度が５０℃未満では、高倍率延伸ができず２．６ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の繊維強度が得られず、また製糸安定性も悪化し、９０℃を超えると、製糸安定が悪化する。延伸後は、温度６０〜１４０℃で熱セットすることが好ましく、熱セットは、熱板方式、熱ローラー方式のいずれであってもよい。熱セット温度が６０℃未満では、収縮性が残り、製品としたときの寸法安定性に欠け、１４０℃を超えると、製糸性が低下する。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
【００１４】
（実施例１）
使用ポリマーとして、ＭＦＲ値が１３０ｇ／分、融点が１６２℃のポリプロピレンを用い、溶融押出機にて、押出機温度２００℃、紡糸頭温度１９５℃、孔径０．８ｍｍの円形紡糸孔を１４４ケ備えた紡糸口金より紡糸し、引取り速度９００ｍ／分で巻き取った。次いで延伸倍率２．９４５倍、延伸温度８０℃、熱セット温度１３５℃の条件で延伸し、１１４．４ｄｔｅｘ／１４４フィラメント（単繊維繊度０．７９ｄｔｅｘ）の極細長繊維糸を得た。得られた極細長繊維糸は、製糸性が良好で、その糸物性を表１に示した。
【００１５】
（実施例２）
使用ポリマーとして、ＭＦＲ値が２２０ｇ／分、融点が１６２℃のポリプロピレンを用い、円形紡糸孔数を１９２ケ、延伸倍率を３．０５倍に変更した以外は、実施例１と同じ条件で紡糸、延伸して、１３２ｄｔｅｘ／１９２フィラメント（単繊維繊度０．６９ｄｔｅｘ）の極細長繊維糸を得た。得られた極細長繊維糸は、製糸性が良好で、その糸物性を表１に示した。
【００１６】
（実施例３）
使用ポリマーとして、顔料（シアニングリーン）含有量が２０重量％、ＭＦＲ値が１６０ｇ／分、融点が１６２℃のポリプロピレンを、ＭＦＲ値が２２０ｇ／分、融点が１６２℃のポリプロピレンで希釈倍率３０倍に希釈したポリマーを用いた以外は、実施例１と同じ条件で紡糸、延伸して、１１４．４ｄｔｅｘ／１４４フィラメント（単繊維繊度０．７９ｄｔｅｘ）の原着極細長繊維糸を得た。得られた原着極細長繊維糸は、製糸性が良好で、顔料含有量０．６７重量％であり、その糸物性を表１に示した。
【００１７】
（実施例４）
使用ポリマーとして、ＭＦＲ値が５０ｇ／分、融点が１６２℃のポリプロピレンを用い、溶融押出機にて、押出機温度２２０℃、紡糸頭温度２１５℃、孔径０．８ｍｍの円形紡糸孔を７２ケ備えた紡糸口金より紡糸し、引取り速度９００ｍ／分で巻き取った。次いで延伸倍率２．５４倍、延伸温度８０℃、熱セット温度１３５℃の条件で延伸し、７８．３ｄｔｅｘ／７２フィラメント（単繊維繊度０．９８ｄｔｅｘ）の極細長繊維糸を得た。得られた極細長繊維糸は、製糸性が良好で、その糸物性を表１に示した。
【００１８】
（比較例１）
使用ポリマーとして、ＭＦＲ値が３０ｇ／分、融点が１６２℃のポリプロピレンを用い、溶融押出機にて、押出機温度２３０℃、紡糸頭温度２２０℃、孔径０．８ｍｍの円形紡糸孔を７２ケ備えた紡糸口金より紡糸し、引取り速度９００ｍ／分で巻き取った。次いで延伸倍率２．３２倍、延伸温度８０℃、熱セット温度１３５℃の条件で延伸し、８３．６ｄｔｅｘ／７２フィラメント（単繊維繊度１．１６ｄｔｅｘ）の長繊維糸を得た。得られた長繊維糸の糸物性を表１に示した。
【００１９】
（比較例２）
使用ポリマーとして、ＭＦＲ値が３０ｇ／分、融点が１６２℃のポリプロピレンを用い、溶融押出機にて、押出機温度を第１ゾーン２２０℃、第２ゾーン２３０℃、第３ゾーン２５０℃、紡糸頭温度２５０℃に変更した以外は、比較例１と同じ条件で紡糸しようとしたが、単繊維間に接着が生じ、製糸自体ができなかった。
【００２０】
【表１】

【００２１】
（実施例５）
使用ポリマーとして、顔料（シアニングリーン）含有量が２０重量％、ＭＦＲ値が１０３ｇ／分、融点が１６２℃のポリプロピレンを、ＭＦＲ値が２００ｇ／分、融点が１６２℃のポリプロピレンで希釈倍率６倍に希釈したポリマーを用い、溶融押出機にて、押出機温度２００℃、紡糸頭温度１９５℃、孔径０．８ｍｍの円形紡糸孔を１４４ケ備えた紡糸口金より紡糸し、引取り速度９００ｍ／分で巻き取った。次いで延伸倍率３．２０倍、延伸温度８０℃、熱セット温度１３５℃の条件で延伸し、１０５．２ｄｔｅｘ／１４４フィラメント（単繊維繊度０．７３ｄｔｅｘ）の原着極細長繊維糸を製糸安定性よく得た。得られた原着極細長繊維糸は、顔料含有量３．３３重量％であり、その糸物性は、繊維強度４．１８ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度２８．５％であった。
【００２２】
【発明の効果】
本発明のポリオレフィン極細長繊維は、ポリオレフィンのみにて構成され、原着繊維としても極細長繊維であることから、織物、編物、不織布等の布帛素材、特にスエード調布帛素材として有用なるものであり、衣料分野、産業資材分野等で好ましく用いることができる。更に、本発明のポリオレフィン極細長繊維は、廃棄処理における焼却の際にガス等の有害物を発生しないポリオレフィンで構成されていることにより、廃棄処理を容易にするものである。

Claims (4)

1. メルトフローレート値が５０〜３００ｇ／１０分のポリオレフィンを紡糸頭温度１８０〜２４０℃、紡糸孔径１．２ｍｍ以下の紡糸口金にて紡糸し、次いで延伸倍率２〜７倍、延伸温度５０〜９０℃の条件で延伸することを特徴とする単繊維繊度が１．１ｄｔｅｘ以下、繊維強度が２．６ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であるポリオレフィン極細長繊維の製造方法。
2. ポリオレフィンとして、顔料を０．０１〜６重量％含有するポリオレフィンを用いる請求項１記載のポリオレフィン極細長繊維の製造方法。
3. ポリオレフィンとして、顔料含有のポリオレフィンを、顔料含有のポリオレフィンとのメルトフローレート値差が１５０ｇ／１０分以下の顔料非含有のポリオレフィンで希釈したポリオレフィンを用いる請求項２記載のポリオレフィン極細長繊維の製造方法。
4. ポリオレフィンとして、ポリプロピレンを用いる請求項１、請求項２又は請求項３記載のポリオレフィン極細長繊維の製造方法。