JPH04289225A - 分割性複合繊維及びその繊維集合物並びにその製造方法 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多色性を要求される極
細繊維ワイパー、合成皮革基布などの分野に有用な１浴
で両成分が染色可能な分割繊維およびその繊維集合体に
関する。

【０００２】

【従来の技術】細デニール繊維は、ワイパー、合成皮革
基布、フィルター、不織布などの分野で有用なものであ
る。

【０００３】従来、細デニール繊維を得る方法として、
細い直径の紡糸口金を用いて紡糸したり、細い直径分割
性のある複合繊維を利用することが知られている。複合
繊維を用いる方法としては、例えば特公昭５３−４７４
１４号、特公昭５３−４７４１６号、特公昭６３−１４
０９８号及び特開昭６２−１３３１６４号各公報等が知
られている。これらに開示された複合繊維は、いずれも
異なる種類のポリマーを構成単位として組み合わせたも
のが知られている。例えばポリエステルとポリオレフィ
ン、ポリエステルとポリアミド、ポリアミドとポリオレ
フィンなどの組み合わせである。そしてこれらの複合繊
維は、溶剤や酸、アルカリなどの薬剤を用いて分割して
いた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
複合繊維を分割して得られた細デニールの繊維には、そ
れぞれに異種のポリマーからなる繊維が混在している。 そしてポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミドはそ
れぞれのポリマー固有の染色特性を持っている。例えば
ポリエステルは分散染料で染色可能だが酸性染料ではあ
まり染まらず、ポリアミドはこの逆であり、ポリオレフ
ィンはほとんどの染料に染まらない。そのため、それぞ
れに応じた染色工程が必要となり、工程が繁雑になり、
経済的な一浴染色法ができなかった。また、薬剤を用い
て分割する方法にあっては、環境問題を新たに発生させ
るという課題もあった。さらに、同種のポリマーから構
成された複合繊維は、ポリマー間の相溶性が大きく、簡
単に分割できないという課題があった。

【０００５】本発明は、前記従来技術の課題を解決する
ため、高圧熱処理などの前処理を行うことにより、圧力
水の物理的衝撃処理で分割可能であり、しかも１浴で複
数の構成成分が染色可能な分割繊維およびその繊維集合
体を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
、本発明の分割性複合繊維は、脂肪族ポリアミドを第１
成分、芳香環を含むポリアミドを第２成分とする少なく
とも２成分系の複合繊維であって、前記複合繊維の繊維
断面の少なくとも１成分が２個以上に分割されており、
各成分は各々が繊維断面の構成単位となっており、各構
成単位は互に異なる成分の構成単位と隣接し、且つ実質
的に大部分の各構成単位はその一部を繊維表面に露出し
ていることを特徴とする。

【０００７】また本発明の繊維集合物は、前記分割性複
合繊維を少なくとも３０重量％含有し、前記複合繊維が
分割されてなるという構成を備えたものである。

【０００８】また本発明の繊維集合物の製造方法は、脂
肪族ポリアミドを第１成分、芳香環を含むポリアミドを
第２成分とする少なくとも２成分系の複合繊維の繊維断
面の少なくとも１成分が２個以上に分割されており、各
成分は各々が繊維断面の構成単位となっており、各構成
単位は互に異なる成分の構成単位と隣接し、且つ実質的
に大部分の各構成単位はその一部を繊維表面に露出して
いる複合繊維を、まず１１０〜１５０℃の高圧熱処理し
て、構成単位間のひずみを生じさせ、しかる後、物理的
衝撃によって分割することを特徴とする。

【０００９】さらに本発明の繊維集合物の製造方法は、
脂肪族ポリアミドを第１成分、芳香環を含むポリアミド
を第２成分とする少なくとも２成分系の複合繊維の繊維
断面の少なくとも１成分が２個以上に分割されており、
各成分は各々が繊維断面の構成単位となっており、各構
成単位は互に異なる成分の構成単位と隣接し、且つ実質
的に大部分の各構成単位はその一部を繊維表面に露出し
ている複合繊維を、塩酸または酸化剤の水溶液に浸漬し
、加熱して前記第２成分を減成処理し、その後必要に応
じて物理的衝撃処理により分割することを特徴とする。

【００１０】

【作用】前記本発明の分割性複合繊維の構成によれば、
高圧熱処理などの前処理により、圧力水の物理的衝撃処
理で分割可能であり、しかも１浴で複数の構成成分が染
色可能な分割繊維とすることができる。

【００１１】また、本発明の繊維集合物の構成によれば
、前記分割性複合繊維を少なくとも３０重量％含有し、
前記複合繊維が分割されてなるので、布帛に形成したと
きに、部分的に極細の分割繊維が含まれるようになり、
ワイパー、合成皮革基布、フィルター、不織布など用途
に有用な特性を発揮できる。

【００１２】また本発明の繊維集合物の製造方法によれ
ば、１１０〜１５０℃の高圧熱処理して、構成単位間の
ひずみを生じさせ、しかる後、物理的衝撃によって分割
するので、分割処理が効率良く行えると同時に、分割繊
維同士が絡み合い、一体性の良好な布帛とすることがで
きる。

【００１３】さらに本発明の繊維集合物の第２の製造方
法によれば、塩酸または酸化剤の水溶液に浸漬し、加熱
して前記第２成分を減成処理し、その後必要に応じて物
理的衝撃処理により分割することにより、より分割処理
が効率良く行えると同時に、分割繊維同士が絡み合い、
一体性の良好な布帛とすることができる。

【００１４】

【実施例】以下実施例を用いて本発明をさらに具体的に
説明する。なお以下の実施例において、単に％と表示し
ているのは重量％を意味する。これまでポリアミド同士
の組み合わせはポリマー間の相溶性が大きく、複合繊維
にすると分割できないとされていた。しかし本発明者は
、ポリアミド同士でもある特定の物性もしくは化学特性
を持つポリマーの組み合わせによる複合繊維は構成単位
間にひずみを与える高圧熱水処理または構成単位の一方
を減成させるなどする薬品処理および／または強い物理
的衝撃処理を施すことにより分割可能であることを見い
出し本発明に到った。

【００１５】即ち脂肪族ポリアミドを第１成分、脂肪族
一芳香族ポリアミドを第２成分とし、繊維断面において
２成分の内の少なくとも１成分が２個以上に分割されて
おり、各成分は各々が繊維断面の構成単位を構成し、各
構成単位と隣接し且つ、全ての各構成単位はその一部を
繊維表面に露出していることを特徴とする分割性複合繊
維である。

【００１６】本発明のポリアミドの組み合わせは、三菱
ガス化学株式会社製“ナイロンＭＸＤ６”（商品名）に
代表される、芳香族環にメチレン基を介してアミドで結
合している炭化水素鎖を繰り返し単位とする脂肪族一芳
香族ポリアミドと、例えばナイロン−６、ナイロン−６
，６、ナイロン−６，１０、ナイロン−１１、ナイロン
−１２などのホモポリマー、コポリマーおよびこれらの
変性体などの脂肪族ナイロンの組み合わせであり、少な
くともこれらのホモポリマーはどの組み合わせでも構成
単位間に明瞭な界面を作ることができる。図１（ｃ）に
示す構造の８分割性繊維は、１７０Ｋｇ／ｃｍ２　の圧
力処理で少なくとも一部は分割できる。ウレタン加工も
しくは塩ビ加工して得られる合成皮革用途では、樹脂加
工時の熱安定性、製品の耐アイロン性の点で融点が各々
２００℃を超える組み合わせ、たとえば融点が２４３℃
のメタキシレンジアミンとアジピン酸の縮重合体である
前記“ナイロンＭＸＤ６”と、融点が２２０℃のナイロ
ン６もしくは融点が２６０℃のナイロン−６，６が最も
好ましい。

【００１７】従来から、これらの組み合わせは一般的に
よく知られている文献の溶解パラメータ値（ＳＰ値δ：
Ｃａｌ１／２　，ｃｍ３／２　）の差が０．３であり、
前記組み合せの中では最も小さい部類に属するので、複
合紡糸後分割処理することは困難と思われていた。

【００１８】しかしながら、これら溶融ポリマーを層流
もしくはこれに近い状態で繊維断面を図１（ｃ）の風車
状に配列した複合繊維は、各構成単位間に明瞭な界面を
作り、これを沸水中で約３．５倍に延伸後、スタフィン
グボックス型クリンパーで機械捲縮を十分したステープ
ル繊維とし、１７０Ｋｇ／ｃｍ２　の圧力水で６秒間処
理すると、約２０％の該複合繊維は分割される。

【００１９】この複合繊維のステープル繊維を　（１）
温度１２０℃の高圧熱水中で処理、　（２）濃度１．５
規定以上の９５℃熱塩酸中で処理、　（３）濃度１０ｗ
ｔ％、温度９５℃の熱過酸化水素中で処理、　（４）濃
度０．１規定、温度９５℃の熱過マンガン酸カリウム水
溶液処理、　（５）濃度３％、温度９５℃、次亜塩素酸
水溶液などの薬品処理、等の処理を施こすと、少なくと
も分割された繊維が散見される状態となり、１２０Ｋｇ
／ｃｍ２　以上の圧力水で処理すると５０％以上のステ
ープル繊維を分割することは容易であった。なお文献の
ＳＰ値差が２．４の上記ナイロンＭＸＤ６とナイロン１
２の組み合わせの３．５倍に延伸された本発明の分割繊
維は、１５０Ｋｇ／ｃｍ２　の圧力水のみで繊維の４０
％以上を分割することが容易であった。

【００２０】本発明の分割性複合繊維の繊維断面は図１
（ａ）〜（ｅ）に示すような２成分（Ａ成分１とＢ成分
２）のうち、少なくとも１成分が２個以上に分割され、
各成分は各々が繊維断面の構成単位となっており、各構
成単位は互いに異なる成分の構成単位と隣接し、且つそ
の一部を繊維表面に露出している構造である。なお、本
発明において「実質的に大部分の各構成単位はその一部
を繊維表面に露出している」という意味は、ウォーター
ジェット等の流体による物理的衝撃処理によって分割で
きる程度に各構成単位が繊維表面に露出していればよい
ことを意味する。したがって、例えば繊維内部に幾らか
の構成成分が存在していても良いし、製造上の都合から
繊維全体がある一つの構成成分によって薄く被覆されて
いる状態であっても良い。

【００２１】本発明の分割性複合繊維は、０．５〜１０
０デニールの繊度の繊維に適用することが好ましく、少
なくとも２倍に延伸されたマルチフィラメント繊維、ス
テープル繊維および紙用短カットなどの繊維形態が好ま
しい。また、スタフィングボックスなどの物理的折りた
たみ方式の捲縮付与あるいは打梳綿機を用いるなど、物
理的な繊維分割促進処理を施した後、さらにウォーター
ジェット装置などの物理的衝撃発生装置を用いて分割処
理して細繊度繊維に分割できる。さらに、前記の高圧熱
水処理もしくは薬品処理を施した後、上記分割処理を実
施すると分割された繊維の割合を相当向上できる。

【００２２】本発明の分割性複合繊維は、ポリエステル
、アクリル、ナイロン、レーヨンなどの他の繊維もしく
はパルプ（木材パルプ）、合成パルプなどの繊維状物と
混綿、混合および／または層状に重ねた繊維集合物とし
て用いることができ、該複合繊維の分割処理は、混合前
もしくは混合後のいずれであってもよい。

【００２３】該繊維集合物とは、フェルト、不織布、紙
、紡績糸とその織編物、フロッキー加工品およびマルチ
フィラメントとその織編物など繊維加工品をいい、該繊
維集合物中に該複合繊維が、少なくとも部分的に分割さ
れた状態で含まれ、保水性保湿性に効果的な微細繊維も
しくはふき取り性に優れた繊維断面にシャープな角を持
つ繊維として存在する。

【００２４】これらの効果を有効に発揮するには本発明
の複合繊維を少なくとも３０重量％含むのが好ましい。

【００２５】たとえば、結晶化速度、非晶時の吸湿性、
芳香族環に結合するメチレン基の易酸化性、吸水した場
合の結晶変化および温度に対する半結晶化時間パターン
など、ナイロンＭＸＤ６に代表される脂肪族一芳香族ナ
イロンは、脂肪賊ナイロンと物理化学的および化学的特
性に大きな差を持ち、これらの差を用いると本発明の複
合繊維を少なくとも分割促進することができる。その一
つは高圧蒸気ガマ中で、１１０℃〜１５０℃の熱水に浸
漬してナイロンＭＸＤ６成分の結晶化を促進して繊維内
ひずみを作り、分割もしくは分割促進する方法であり、
圧力水処理と併用すると約７０％の繊維がばらばらに分
割した。もう一つは０．５〜４規定、より好ましくは１
．５〜２．５規定の７０℃〜１５０℃、より好ましくは
９０〜１３０℃の熱塩酸に浸漬して繊維内ひずみを生じ
させ、分割もしくは分割促進する方法であり単独処理で
はクラックを生じた繊維が５０％を越したものもあり圧
力水処理と併用すると１００％の繊維がばらばらに分割
した条件もあった。その他電池セパレーター素材の評価
方法として４．２％過マンガン酸カリウム−５％水酸化
カリウムの５０℃水溶液に１時間浸漬する方法があり、
ナイロン−６はあまり分解しないがナイロンＭＸＤ６は
この条件下では完全に分割する事を糸口として見い出し
た。ナイロンＭＸＤ６の芳香族環に結合するメチレン基
を酸化させ分解する酸化剤を用いて脂肪族一芳香族ナイ
ロンを減成処理して本発明の分割性複合繊維を分割もし
くは分割促進する方法がある。

【００２６】減成処理は０．０５〜５％、より好ましく
は０．１〜０．５％の過マンガン酸カリウム水溶液、０
．０１〜４％、より好ましくは０．１〜０．５％の過マ
ンガン酸カリウムアルカリ性水溶液、２〜１１％、より
好ましくは５〜１０％の過酸化水素水および１〜５％、
より好ましくは２．５〜３．５％の次亜塩素酸ソーダ水
溶液などの酸化剤溶液を用い５０〜１５０℃の温度で処
理すると、５０％以上の繊維が分割する条件もあり、圧
力水処理と併用すると１００％の繊維がばらばらに分割
した条件もあった。本発明に用いることのできる酸化剤
は上記薬品に限定されないのは言うまでもなく、他種の
酸化剤も濃度、処理温度、処理時間の工夫により適用で
きる。

【００２７】本発明の熱水または薬品処理により本発明
の複合繊維を分割する方法では、分割された繊維細片が
ばらばらになりにくいため、実用上物理的衝撃処理法を
併用して該細繊維細片をばらばらにし分散させることが
好ましい。

【００２８】本発明の複合繊維はポリアミドのみを複合
成分に使っており、従来の分割繊維としては考えられな
かった成分の組み合わせである。物理化学的および化学
的特性に大きな差を有する脂肪族一芳香族ナイロンと脂
肪族ナイロンを組み合わせることによって、一定強度以
上の衝撃および／または化学的分割処理を施すことによ
り分割する複合繊維を得たのである。実施例における複
合繊維は、延伸工程で部分的に分割することはあっても
カード通過時の衝撃力では殆んど分割せず、分割しても
構成単位位にまでは分割が進行しなかった。

【００２９】本発明の複合繊維は脂肪族一芳香族ナイロ
ンと脂肪族ナイロンで構成させており、各成分からなる
それぞれの構成単位の間の界面が明瞭である様作られた
本発明の分割性を有する複合繊維は、両種のポリアミド
の物理化学的特性差もしくは化学的特性差を利用して、
分割もしくは分割促進することが容易である。またＳＰ
値差の大きな組み合わせは、界面を明瞭にすることが容
易であり、圧力水処理などの物理的衝撃処理のみでたや
すく分割できる。以下具体例を説明する実施例１〜７、
比較例１ 表１に示すポリアミドを用い、表２に示す組み合わせで
、図１（ｃ）に示すような風車状に配列した断面を持つ
複合繊維を溶融紡糸して１０デニールの未延伸糸を得た
。両成分の容積比率は５０：５０とし、両成分は互いに
相手成分によって８分割されている。紡糸後、９５℃の
沸水中もしくは１３０℃熱ロールを用い３．５デニール
の延伸糸とした。ポリアミド成分間の界面は透過型光学
顕微鏡で未延伸糸の繊維断面を拡大観察し界面の有無を
判定、結果を表２に示す。

【００３０】更に繊維処理剤を含浸しながらスタッファ
ボックスを通して機械捲縮を与え、１１０℃のネットコ
ンベア式熱風貫通型乾燥機で１５分間乾燥し、４１ｍｍ
に切断してステープル繊維とした。

【００３１】このステープルファイバーをローラーカー
ドでウェブとした後、１５０Ｋｇ／ｃｍ２　の圧力水で
３秒間処理し複合繊維の分割度合を調べた。ナイロンＭ
ＸＤ６を用いた実施例はいずれも分割した繊維が確認さ
れた。分割率は複合繊維１００本当りの分割にした。条
件と結果を下記の表１と表２に示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【表２】

【００３４】実施例８〜２３、比較例２〜６実施例１の
ステープル繊維を用い、ローラーカードで目付９０ｇ／
ｍ２　のウェッブとした後、ニードルパンチングマシン
と４０Ｋｇ／ｃｍ２　の圧力水によるウォーターニード
ルマシンを用い厚さ２ｍｍのフェルトとし、１００℃で
乾燥したものを表３の条件で、沸水もしくは薬品処理し
て、繊維の分割処理した。

【００３５】さらに１５０Ｋｇ／ｃｍ２　の圧力水で３
秒間分割処理し、結果を表３に示す。

【００３６】

【表３】

【００３７】実施例２４〜２５ 実施例１６および２１の圧力水で分割処理したフェルト
を住友化学製の酸性染料Ｓｏｌａｒ　Ｐｕｒｅ　Ｂｌｕ
ｅ　ＡＦＸを用い、ｏｗｆで３％染色助剤として無水硫
酸ナトリウム１０％酢酸２％を用い、浴比１：３０で１
時間煮沸染色した。その結果、分割度合の低い所は濃く
、大きい所は淡くではあるがよく染色できた。また塩酸
処理品の方が次亜塩素酸処理品より濃く染色できた。

【００３８】実施例２６ 実施例１６と同様にして実施例６のステープル繊維を用
いたフィルトを分割処理すると、薬品処理後８５％の割
合で分割でき、さらに圧力水処理後は１００％の分割率
であった。得られた不織布は、やわらかく良い風合いの
フェルトであった。また絡合性にも優れており、一体化
しているフェルトが得られた。

【００３９】以上説明した通り、本実施例の複合繊維は
ポリアミドのみで構成されているため分割した繊維集合
体は極めて親水性に富み、保水性、吸水性と柔軟性に優
れ一浴の酸性染料で両成分を染色可能としているため、
合成皮革加工時、ウレタン樹脂液などとのぬれ性、染色
性とドレープ性に優れ好都合であり、また空気中で吸湿
し、適度な湿潤性を持つためガラスなどの親水性物品を
みがく場合そのシャープな角と相まってふき取り性に優
れたワイパーとして用いることができる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の分割性複合
繊維は、高圧熱処理などの前処理により、圧力水の物理
的衝撃処理で分割可能であり、しかも１浴で複数の構成
成分が染色可能な分割繊維とすることができる。

【００４１】また、本発明の繊維集合物は、前記分割性
複合繊維を少なくとも３０重量％含有し、前記複合繊維
が分割されてなるので、布帛に形成したときに、部分的
に極細の分割繊維が含まれるようになり、ワイパー、合
成皮革基布、フィルター、不織布など用途に有用な特性
を発揮できる。

【００４２】また本発明の繊維集合物の製造方法は、１
１０〜１５０℃の高圧熱処理して、構成単位間のひずみ
を生じさせ、しかる後、物理的衝撃によって分割するの
で、分割処理が効率良く行えると同時に、分割繊維同士
が絡み合い、一体性の良好な布帛とすることができる。

【００４３】さらに本発明の繊維集合物の第２の製造方
法は、塩酸または酸化剤の水溶液に浸漬し、加熱して前
記第２成分を減成処理し、その後必要に応じて物理的衝
撃処理により分割することにより、より分割処理が効率
良く行えると同時に、分割繊維同士が絡み合い、一体性
の良好な布帛とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の複合繊維の繊維断面図であ
る。

【符号の説明】

１　　Ａ成分 ２　　Ｂ成分

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　脂肪族ポリアミドを第１成分、芳香環
   を含むポリアミドを第２成分とする少なくとも２成分系
   の複合繊維であって、前記複合繊維の繊維断面の少なく
   とも１成分が２個以上に分割されており、各成分は各々
   が繊維断面の構成単位となっており、各構成単位は互に
   異なる成分の構成単位と隣接し、且つ実質的に大部分の
   各構成単位はその一部を繊維表面に露出していることを
   特徴とする分割性複合繊維。
2. 【請求項２】　　請求項１の分割性複合繊維を少なくと
   も３０重量％含有し、前記複合繊維が分割されてなる繊
   維集合物。
3. 【請求項３】　　脂肪族ポリアミドを第１成分、芳香環
   を含むポリアミドを第２成分とする少なくとも２成分系
   の複合繊維の繊維断面の少なくとも１成分が２個以上に
   分割されており、各成分は各々が繊維断面の構成単位と
   なっており、各構成単位は互に異なる成分の構成単位と
   隣接し、且つ実質的に大部分の各構成単位はその一部を
   繊維表面に露出している複合繊維を、まず１１０〜１５
   ０℃の高圧熱処理して、構成単位間のひずみを生じさせ
   、しかる後、物理的衝撃によって分割することを特徴と
   する繊維集合物の製造方法。
4. 【請求項４】　　脂肪族ポリアミドを第１成分、芳香環
   を含むポリアミドを第２成分とする少なくとも２成分系
   の複合繊維の繊維断面の少なくとも１成分が２個以上に
   分割されており、各成分は各々が繊維断面の構成単位と
   なっており、各構成単位は互に異なる成分の構成単位と
   隣接し、且つ実質的に大部分の各構成単位はその一部を
   繊維表面に露出している複合繊維を、塩酸または酸化剤
   の水溶液に浸漬し、加熱して前記第２成分を減成処理し
   、その後必要に応じて物理的衝撃処理により分割するこ
   とを特徴とする繊維集合物の製造方法。