JPH0351314A - ポリアミド系ポリマーアロイ繊維及びその製造方法 - Google Patents

ポリアミド系ポリマーアロイ繊維及びその製造方法

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JPH0351314A
JPH0351314A JP1188390A JP18839089A JPH0351314A JP H0351314 A JPH0351314 A JP H0351314A JP 1188390 A JP1188390 A JP 1188390A JP 18839089 A JP18839089 A JP 18839089A JP H0351314 A JPH0351314 A JP H0351314A
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Yosuke Takai
庸輔 高井
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谷内 宏
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  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Cell Separators (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はポリアミドとポリオレフィンとのポリマーアロ
イからなる繊維であって、双方のポリマーの長所、すな
わちポリアミドの親水性、染色性とポリオレフィンの耐
酸化性、耐アルカリ性を各々生かしたポリマーアロイ繊
維に関する。
(従来の技術) ポリアミド繊維の耐酸化性を向上させるため、ポリオレ
フィンと混合紡糸する方法は古くから知られている0例
えば、特公昭42−11697号ではポリアミドに2〜
7%のポリオレフィンを混合する例がある。また、複合
繊維としては特公昭42−8733号、特公昭47−5
0012号がある。このような複合繊維の耐酸化性、親
水性を利用した電池セパレーターの例もみられる(特開
昭50−154745号、特開昭55−25921号)
(発明が解決すべき問題点) しかし、ポリアミドとポリオレフィンとは相溶性、接着
性が悪いため延伸しにくく混合紡糸は強力が弱く、複合
紡糸は剥離しやすいものしか得られなかった。
本発明はポリアミドとポリオレフィンとを任意の割合で
混合したポリマーアロイ繊維に関し、延伸が容易で細繊
度、高強力であり、さらにポリオレフィンとの混合繊維
にすると成分間の剥離がないという利点を持つものであ
る。
(問題点を解決する手段) 本発明者らは、上記問題点を解決する手段として、海成
分であるポリアミドに対してできるだけ微細なポリオレ
フィンの島成分を作ることを見出した。すなわち、ポリ
オレフィンの繊維の断面における直径が5μm以下にな
っていれば、ポリアミドとの親和性が良好で両成分の剥
離が少ないのである。
本発明の請求項1の発明は、このような海島構造を持っ
た単一繊維で、海成分に脂肪族ポリアミド、島成分にポ
リオレフィンを用いたポリアミド系ポリマーアロイ繊維
であって、島成分の断面の直径が5μm未満のものであ
る。
上記脂肪族ポリアミドにはナイロン−6、ナイロン−6
6、ナイロン−12、ナイロン−11などのホモポリマ
ー又はコポリマーが用いられるが、ナイロン−6、ナイ
ロン−66はこれらの中でも価格も安く実用1適してい
る。また、ポリオレフィンはポリプロピレン、ポリエチ
レン、ポリブテン、ポリメチルペンテンなどのα−オレ
フィンのホモポリマー又はコポリマーが用いられるが、
実用上ポリプロピレンが好ましい 島成分の断面形状は必ずしも円形ではなく、円形でない
場合その直径とはさしわたし径の最大の個所をいう。ま
た、ポリオレフィンは原料としてポリマーブレンド法に
より、海成分の中に粒状で混合されており、それを紡糸
した島成分は繊維の長さ方向において不連続である。
上記本発明のポリマーアロイ繊維の断面形状を図面によ
り説明する。第1図に示すように、ポリアミドの海成分
(1)はその中に多数のポリオレフィンの島成分(2)
を点在させている。繊維の表面は海成分(1)で覆われ
ているが、一部に島成分が表れている。
次に、請求項2の発明は、請求項1と同じポリマーアロ
イを第1成分とし、島成分と同一のポリオレフィンを第
2成分とする複合繊維である。第1成分は線維断面積の
30%以上を占めており、これによって繊維表面の60
%以上を覆っている。
従って、繊維の断面形状は芯鞘型でも並列型でもとりう
る。第1成分と第2成分とはその境界面に第1成分の島
成分の一部が表れており、第2成分と相溶化しているの
で画成分間の接着力が強く、剥離しにくくなっている。
第2図にこの芯鞘型複合繊維の断面形状を示す、第1成
分(3)であるポリマーアロイは海成分(1)の中に島
成分〈2)が点状に分散している。第1成分(3)中の
島成分(2)とポリオレフィンである第2成分(4)と
はその境界線上で互いに混ざりあって一体化しており、
境界線はそのため凹凸になり、両成分の接触面積を増大
させている。次に第3図に並列型複合繊維の断面図を示
す。繊維表面の60%以上を第1成分が占めている0両
成分の境界線はやはり島成分と第2成分との混ざりあい
のため凹凸である。
ポリマーアロイ中のポリアミドとポリオレフィンの混合
割合は、ポリアミドが海成分、ポリオレフィンが島成分
であるためにはポリアミドが50重量%以上が必要で、
好ましくは60重量%以上である。また、請求項2の複
合繊維を得るにはポリオレフインが島成分として20重
旦%以上、好ましくは30重量%以上含まれていると安
定して製造できる。従って、ポリアミドをPA、ポリオ
レフィンをPOと表すと、PAとPOの混合割合(PA
/PO)は50/′50 < PA/ PO≦80/ 
20好ましくは60/ 40 < PA/ PO≦70
/ 30である。混合割合はこの範囲内で目的の繊維の
親水性、染色性、耐酸化性、耐アルカリ性等の必要な特
性を得られるように選択すればよい。
また、複合繊維のポリマーアロイとポリオレフィンとの
複合割合は第一成分であるポリマーアロイが繊維表面の
60%以上を占めるようにするためにはポリマーアロイ
は繊維断面積比で30%以上を占めることが必要て゛あ
る。
このような請求項1及び2のポリマーアロイ繊維は次の
ようにして製造することができる。
請求項3の発明は、脂肪族ポリアミド中に直径5μm未
満の粒状のポリオレフィンが混在しており290℃にお
けるメルトフローレートが15以上200未満のポリア
ミド系ポリマーアロイを融点+10″C以上360°C
以下の温度範囲で溶融紡糸し2倍以上に延伸することを
特徴とする請求項1のポリマーアロイ繊維I維の製造方
法である。
請求項4の発明は、脂肪族ポリアミドの海成分中に直径
5μm未満の粒状のポリオレフィンが島成分として混在
して一体化しており、290°Cにおけるメルトフロー
レートが15以上200未満である海島型ポリアミド系
ポリマーアロイを第1成分とし該第1成分中のポリオレ
フィンと同一のポリオレフィンを第2成分として、第1
成分が繊維断面積の30%以上m維表面績の60%以上
を占めるように紡糸温度250〜360℃で溶融紡糸し
2倍以上に延伸することを特徴とする請求項2のポリマ
ーアロイ複合繊維の製造方法である。
本発明のポリマーアロイは予め脂肪族ポリアミド中に直
径5μm未満の粒状のポリオレフィンが混在している原
料樹脂を溶融紡糸する。従って、紡糸後のm雑巾の島成
分であるポリオレフィンはそのさしわたし径が5μm以
上になることはなく、良好に海成分中に分散して海成分
と共に延伸することができるのである。原料樹脂中の島
成分の直径が5μm以上であると紡糸後の繊維中におい
ても島成分のさしわたし径が5μmより大きくなると延
伸中の糸切れが多くなるので好ましくない。原料樹脂中
の島成分の直径は好ましくは3μm以下、より好ましく
は0.Lgm程度である。この原料樹脂は290°Cに
おけるメルトフローレート(MFR)が15以上200
未満にあるものを使用する。MFRがこの範囲内にある
原料樹脂の紡糸温度を10≦MFR<300となるよう
に選ぶと良好に紡糸できる。さらに好Jしくは、20≦
MFR<90となるように紡糸温度を設定するとよい。
上記MFR4iJIS7210に準じて測定、加重21
69g10分間の流量<g>で表す。
紡糸温度は、ポリマーアロイの融点+10℃以上360
°C未満である。360℃を超えるとポリアミドの分解
が著しい。ポリアミドがナイロン−6の場合250″C
以上360℃未満、ナイロン−66の場合270℃以上
360℃未満の範囲内でMFRが紡糸上好ましい値をと
るように選定する。
(発明の作用) ポリアミドとポリオレフィンの混合体から海鳥型構造を
もった繊維を紡糸しても、糸切れが多数発生していたが
、本発明のように、ポリオレフィンを予め直径51未満
の粒状にしてポリアミド中に分散させた型のポリマーア
ロイを使用することによって良好な紡糸延伸性を得るこ
とができた。
さらに、ポリアミドとポリオレフィンの複合繊は成分間
の剥離が起こりやすかったが、ポリアミドをポリオレフ
ィンとのポリマーアロイを使うことによって成分間の剥
離のない複合繊維が得られた。
(実施例) 実施例1〜4 ナイロン−6(Ny)を海成分、ポリプロピレン(PP
)を島成分とするポリアミド系ポリマーアロイQA50
00 (商品名、三井石油化学工業株式会社製)を用意
した。両成分の混合割合はナイロン−6が60重量%、
ポリプロピレンが40重量%の割合で、ポリプロピレン
は直径的1μmの粒状で分散されてぃタ、MFRは29
0°Cで45g/10分であった。
このポリマーアロイの単一繊維及びポリプロピレン(M
FR45g/ 10分)を複合成分とする鞘芯型又は並
列型の複合繊維を複合比(面積%)を変えて紡糸した。
紡糸条件は、口金孔数500孔、吐出量150g/分、
紡糸温度290℃で溶融紡糸し、95°Cの熱水中で延
伸した。上記ポリマーアロイ繊維の繊維形状、複合比、
ポリマーアロイが繊維表面を占める割合(表面比)、繊
維の強伸度等を表1に示す。
比較例1〜3 比較例としてポリプロピレン単一繊維、ナイロン−6と
ポリプロピレンの複合繊維及び実施例1と同じポリマー
アロイとポリプロピレンからなる並列型複合繊維を紡糸
した。実施例と同様の繊維物性を表1に示す。
次に以上の実施例、比較例について電池セパレーター材
料としての適否を以下の3項目について試験した結果を
第1表に示す。
試験サンプル用不織布として、上記実施例、比較例の各
繊維(m雑兵51mm)を70%とポリプロピレンを芯
に高密度ポリエチレンを鞘にした複合繊維(2デニール
、繊維長51mm> 30%を混綿し、140°C11
分間の熱風処理をして目付75g/m”の熱接着不織布
とした後、線圧33Kg/cmの平熱ロール(140°
C)で熱加工して、厚さ0.23mmの不織布を作った
3項目の試験方法は以下のとおりである。
親水性試験(電解液吸収速度試験) 試料のタテ方向から2.5X 18cmの試験片を3枚
採取し、水分平衡状態とする。次に、試験片を20±2
℃の比重1.30(20℃)苛性カリ溶液を入れた水槽
上の一定の高さに支えた水平棒上にビンで止める。試験
片の下端を一線に並べて水平棒を下ろし、試験片の下端
が5mmだけ液中に漬かるように垂直に立て、毛細管現
象により苛性カリ溶液が上昇した高さを30分後に測定
する。
耐アルカリ性試験 試料から10cmX 10cmの試験片を3枚採取し、
水分平衡に至らせた状態の重量(W)を1mgまで測定
した後、比重1.30(20℃)の苛性カリ溶液中に浸
し、80±2℃で7日間保存する。
その後、中和点に達するまで水洗、乾燥し、再び水分平
衡に至らせた状態の重量(W l)を測定し次の式によ
り耐アルカリ性を求める。
耐アルカリ性= (W  W 1)/ W X 100
耐酸化性試験 試料から10cmX 10cmの試験片を3枚採取し、
水分平衡に至らせた状態の重量(W)を1mgまで測定
する0次に5%KMnO4溶液250ccに30%WH
O溶液50ccを加えた混合溶液中に浸し、50±2℃
で1時間浸漬する。
その後、中和点に達するまで水洗、乾燥し、再び水分平
衡に至らせた状態の重量(Wl)を測定し次の式により
耐酸化性を求める。
耐酸化性=(W −W 1)/ W X 100以下余
白 表1 実施例5〜9及び比較例4〜5 第1成分のポリマーアロイのナイロンの種類及び重量比
を変・えて実施例1と同様のポリプロピレンとの芯鞘型
複合繊維(複合比率50:50)を紡糸した。第1成分
の内容、複合繊維の複合比、紡糸性及び実施例1〜4と
同じ親水性試験結果を表2に示す。
以下余白 ×糸切れ多数、姑叩江イ・艮。
(発明の効果) 本発明のポリアミド系ポリマーアロイ繊維はポリアミド
の特性である親水性、染色性を残したまオボリオレフィ
ンの耐薬品性をとり入れた性質を持ち、一般の衣料用途
はもとより、耐酸化性、耐アルカリ性を要求される用途
にも適用しつる。特に電池セパレーターの材料として親
水性があるため液へのなじみがよく、良好な耐酸化性、
耐アルカリ性を持っているので最適である。
【図面の簡単な説明】
第1図は請求項1の発明の繊維の断面図である。第2図
は請求項2の発明の芯鞘型複合繊維の断面図である。第
3図は同じく並列型複合繊維の断面図である。図におい
て(1〉海成分、(2)島成分、(3)第1成分、(4
)第2成分

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)脂肪族ポリアミドを海成分、繊維断面における直
    径が5μm未満のポリオレフィンを島成分とするポリア
    ミド系ポリマーアロイ繊維。
  2. (2)脂肪族ポリアミドを海成分、繊維断面における直
    径が5μm未満のポリオレフィンを島成分とするポリア
    ミド系ポリマーアロイを第1成分とし、該島成分のポリ
    オレフィンと同一のポリオレフィンを第2成分として第
    1成分が繊維断面積の30%以上且つ繊維表面の60%
    以上を形成してなるポリアミド系ポリマーアロイ複合繊
    維。
  3. (3)脂肪族ポリアミド中に直径5μm未満の粒状のポ
    リオレフィンが混在しており、290℃におけるメルト
    フローレートが15以上200未満のポリアミド系ポリ
    マーアロイを融点+10℃以上360℃未満の温度範囲
    で溶融紡糸し2倍以上に延伸することを特徴とする請求
    項1のポリマーアロイ繊維の製造方法。
  4. (4)脂肪族ポリアミドの海成分中に直径5μm未満の
    粒状のポリオレフィンが島成分として混在して一体化し
    ており、290℃におけるメルトフローレートが15以
    上200未満である海島型ポリアミド系ポリマーアロイ
    を第1成分とし、該第1成分中のポリオレフィンと同一
    のポリオレフィンを第2成分として、第1成分が繊維断
    面積の30%以上、繊維表面の60%以上を占めるよう
    に融点+10℃以上360℃未満の温度範囲で溶融紡糸
    し2倍以上に延伸することを特徴とする請求項2のポリ
    マーアロイ複合繊維の製造方法。
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