JPH05500394A - 二成分繊維の製造法 - 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】 二成分繊維の製造法 本発明は、染色性熱可塑性二成分繊維及びその製造法に関する。これらの二成分 繊維は、（ａ）少なくとも１種の高性能熱可塑性ポリマーを含む第１成分及び、 （ｂ）懸垂するコハク酸基または無水コハク酸基を持つ、少なくとも１種のグラ フト線状エチレンポリマーを含む第２成分を、熱結合条件下に接触させることに よって生成される。二成分繊維は、（ａ）及び（ｂ）を丸い、楕円の、３葉の、 ３角形の、犬骨状の、平らなまたは中空の形状の及び鞘／芯または互いに接する 形態の繊維に、共押し出しすることによって製造することかできる。

二成分繊維は、メルトブロー、紡糸結合またはステーブル繊維製造法を使用して 、共押し出しすることかできる。本発明はまた、本発明の可染性熱可塑性二成分 繊維をバインダー繊維として使用する、高性能繊維の製造法にも関する。

種々のオレ、フィン繊維即ち、繊維形成性物質か少なくとも８５重量％のエチレ ン、プロピレン、または他のすレフイン単一の長鎖合成繊である繊維は、従来技 術において周知である。このような繊維の機械的性質は、一般にポリマーの形態 、特に分子配位及び結晶性に大きく関係する。結晶ポリプロピレン繊維及びフィ ラメントは商業品目であり、ローブ、不織布及び織布のような製品に使用された 。ポリプロピレンは、アタクチック（非常に無定形）、シンジオタクチック（非 常に結晶性）、及びアイソタクチック（これも非常に結晶性）として存在するこ とか知られている。アイソタクチック及びシンジオタクチックの双方を包含する 、非常に結晶性のポリプロピレン（ＰＰ）は、繊維の形態でいくつかの用途に、 広く受け入れられることか認められた。

繊維に好適に形成される他の種類のポリオレフィンとして、エチレンポリマー、 例えば線状高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）（密度０９４１〜０．　９６５　ｇ ／ｃ　ｃ）及び、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）（低密度ポリエチレン （ＬＤＰＥ）及び線状中密度ポリエチレン（ＬＭＤＰＥ）の範囲の密度を持つ、 換言すれば、０．９＋ｇ／ＣＣ〜０．９４ｇ／ｃｃの密度を持っ〕か挙げられる 。線状エチレンポリマーの密度は、ＡＳＴＭ　Ｄ−７９２に従って測定され、Ａ ＳＴＭ　Ｄ−１２４８のように定義される。これらのポリマーは、配位触媒を使 用して製造され、主要ポリマー骨格から懸垂する重合したポリマーの技分かれ鎖 の実質的不在のために、線状ポリマーとして一般に知うレテイる。ＬＬＤＰＥは 、線状低密度エチレンポリマーであり、エチレンがアルケン分子当たり３〜１２ 個の炭素原子（Ｃ，−ＣＩ、）、もっと代表的には４〜８個の炭素原子（Ｃ，− Ｃ，＞を持っ少量のα、β−エチレン性不飽和アルケンと共に、重合されたもの である。ＬＬＤＰＥは、アルケン・コモノマーによって誘導される、懸垂側鎖に より技分かれする短い側鎖を含み、強度及び低モジュラスのような低密度ポリエ チレンの特性を示すけれども、ＨＤＰＥホモポリマーに通常見出される強度、結 晶性及び展性の多くを実質的に保持している。

対照的に、パーオキシドのようなフリーラジカル開始剤を使用して製造したポリ エチレンは、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）として知られる、そして時として 高圧ポリエチレン（ＨＰＰＥ）及びＩＣＩ型ポリエチレンとして知られる、高度 に技分かれしたポリエチレンを生ずる。不適当な形態、注目すべき長鎖枝分かれ 、及び付随する高いメルト弾力性のために、ＬＤＰＥは繊維にするのは困難であ り、ＬＬＤＰＥ、ＨＤＰＥ及びＰＰ繊維に比べて劣った性質を持つ。

例えば、塩化ビニル、低融点ポリエステル及びポリ酢酸ビニルのようないくつか の繊維の１つの用途は、このような繊維をバインダーとして使用し、このような 繊維を高性能の天然及び／または合成繊維、例えばポリエステル（例えばポリエ チレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ） 　）、ポリアミド、セルロース（例えばコツトン）、変性セルロース（例えばレ ーヨン）、ウール等とブレンドして、このような繊維をバインダー繊維の融点近 くに加熱して、バインダー繊維を高性能繊維に熱的に溶接することてあった。こ の方法は、バインダー繊維なしては織物中で容易に分離する傾向のある、高性能 繊維から製造した不織布に、特別の用途を見出した。しかしながら、オレフィン 繊維には反応性の場かないので、高性能繊維へのすレフイン繊維の結合は、オレ フィン繊維の微小球またはビードの形成によって、熱結合の場において溶融した オレフィン繊維によって、高性能繊維をカプセル封じすることを特徴としている 。その上、非極性オレフィン繊維によって、極性の高性能繊維の湿潤性は悪くな るので、この方法で好適な熱結合を達成することは困難である。

オレフィン繊維の許容性を妨げる別の問題は、可染性の欠如である。

オレフィン繊維は、固有の性質として染色するのか困難である。染料分子を特に 吸引する場がないためである。即ち、水素結合性のまたはイオン性の基がなく、 染色はファン・デル・ワールス力によって起こりうるにすぎないからである。通 常、このような繊維は、押し出し前のポリオレフィン溶融物に顔料を添加するこ とによって着色され、多くの努力がポリオレフィン繊維に染料を分散させる着色 技術に向けられた。これは不成功だった。貧弱な光堅牢性、染料クリーニングに 対する貧弱な堅牢性、低い着色蓄積、硬さ、連続製造の変化、貧弱な均一性、繊 維強度の損失、及び大きな設備の必要性のためである。

二成分繊維は、代表的に溶融紡糸によって商業的に製造される。この方法におい て、それぞれの溶融ポリマーは、ダイ例えば紡糸孔から押し出され、次いで溶融 押し出し物の延伸、周囲流体媒質への熱移動による押し出し物の固化、及び固体 押し出し物の巻取りか行われる。

溶融紡糸はまた、冷間延伸、熱処理、風合い処理及び／または切断を包含する。

溶融紡糸の重要な面は、紡糸孔を出る際の溶融状態のポリマーの延伸によるポリ マー分子の配列である。繊維及びフィラメント工業の標準用語において、ここに 使用する用語に次の定義か与えられる。

「モノフィラメント」（「モノフィルＪとしても知られる）は、１５以上の通常 ３０以上のデニールの個々のストランドをいう。

「微細デニール繊維」または［フィラメントｊは、１５未満のデニールのストラ ンドをいう。

「マルチフィラメントＪ　（または「マルチフィル」）は、少なくとも３本、好 ましくは少なくとも１５〜１００本の繊維を一般に含む繊維束に紡糸された、同 時生成の微細デニールフィラメントをいい、数百または数千のフィラメントであ りうる。

「押し出しストランド」は、ポリマーをダイのようなオリフィスを通すことによ って生成させた押し出し物をいう。

「二成分繊維」とは、それぞれか連続相で２種のポリマーを、例えば順次に接し てまたは鞘／芯の形体で含む繊維をいう。

ｒ二成分ステーブル繊維」とは、はぼ１〜８インチ（２，５〜２５ａｍのステー ブル長に生成させた、またはステーブル長に切断した微細デニールのストランド をいう。

これらの二成分繊維、押し出しストランド及び二成分ステーブル繊維は、意図す る最終用途に便利な任意の形状、例えば丸い、３葉の、３角形の、犬骨状の、平 らなまたは中空の形状でありうる。これらの二成分繊維または二成分ステーブル の形態は、対称（例えば鞘／芯または順次に接して）であることができ、あるい はそれらは非対称（例えば楕円形状の繊維内の月形７円形態）でありうる。

人造の熱可塑性樹脂を含めて、繊維及びフィラメントに関する文献は、例えば次 の通りであり、これらを引用によってここに組み入れる。

（ａ）Ｅｎｃｙｃｌｕｐｅｄｉａ　ｏｆ　Ｐｏｌｙｍｅｒ　５ｃｉｅｎｃｅ　ａ ｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、Ｉｎｔｅｒｃｉｅｎｃｅ。

Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ、ｖｏｌ、６　（１９６７）、ｐｐ５０５−５５５ａｎｄ　ｖ ｏｌ、９　（１９６８）、ｐｐ４０３−４４０：（ｂ）Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ 　Ｅｎｅｙｃｌｕｐｅｄｉａ　ｏｆＣｈｅｍｉｃａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、 ｖｏｌ、１６　ｆｏｒ“０１ｅｆｉｎ　Ｆｉｂｅｒｓ”、Ｊｏｈｎ　Ｗｉｌｅｙ 　ａｎｄＳｏｎｓ、Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ、１９８１．３ｒｄ　ｅｄｉｔｉｏｎ：（ ｃ）Ｍａｎ　Ｍａｄｅ　ａｎｄ　Ｆｉｂｅｒ　ａｎｄ　Ｔｅｘｔｉｌｅ　Ｄｉｃ ｔｉｏｎａｒｙ、Ｃｅ１ａｎｅｓｅ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ： （ｄ）Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ　ｏｆ　Ｆｉｂｅｒ　Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ−Ｔ ｈｅ　５ｃｉｅｎｃｅ　ｏｆ　Ｆｉｂｒｅ　Ｓｐｉｎｎｉｎｇ　ａｎｄ　Ｄｒａ ｗｉｎｇ、Ａｄｒｅｚｉｊ　Ｚｉａｂｃｋｉ。

Ｊｏｈｎ　Ｗｉｌｅｙ　ａｎｄ　５ｏｎｓ、Ｌｏｎｄｏｎ／ＮｅｗＹｏｒｋ、＋ ９７６： （ｅ）Ｍａｎ　Ｍａｄｅ　Ｆｉｂｅｒｓ、ｂｙ　Ｒ，Ｗ、Ｍｏｎｃｒｉｅｆｆ、 Ｊｏｈｎ　Ｗｉｌｅｙ　ａｎｄ　５ｏｎｓ、Ｌｏｎｄ。

ｎ／Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ、１９７５゜ 本発明に対して、適切な他の文献として、米国特許第４．　６４４゜０４５号及 び欧州特許出願第８７３０４７２８．６号か挙げられる。

前者の米国特許には、結晶％、円錐ダイ溶融フロー、ダイ膨潤、ダイ膨潤とメル トインデックスとの関係、及びポリマー均一性の臨界的組合せを持つＬＬＤＰＥ の紡糸結合不織布か記載されており、後者の欧州特許出願には、ＬＬＤＰＥの鞘 とポリエチレンテレフタレートの芯を持つ、熱結合二成分フィラメント製の不織 布か記載されている。

ＣＡ９１：　２２３８８ｐ　（＋９７８）には、ポリプロピレンとエチレン−無 水マレイン酸グラフトコポリマーからなり、５０：５０の比で紡糸し、１００° Ｃて３００％延伸した繊維、及び該延伸繊維とレーヨンを４０・６０の重量比で ブレンドしてカーディングし、１４５°Ｃで加熱して得た崇高の不織布が記載さ れている。しかしながら、ポリプロビレ〉は、比較的高い融点（１４５°Ｃ）の ために、及びそれから作った織物に比較的貧弱な手触りを付与するために、ある 種の用途には不利である。貧弱な手触りは、平滑で柔軟性のある織物とは反対に 、比較的に粗く柔軟性のない織物に示される。

米国特許第４．６８４，５７６号には、ポリマー鎖にそってコハク酸基または無 水コハク酸基を生ずるように、マレイン酸または無水マレイン酸でグラフトした ＨＤＰＥと他のすレフインポリマーとのブレンドを、例えば物品の押し出し被覆 の接着剤として、フィルム及び包装紙の接着層として、電線及びケーブル、及び 他の同様の用途の中間層として、使用することか記載されている。主として、積 層構造物用の不飽和カルボン酸でグラフトしたＨＤＰＥを含む、接着性ブレンド を述べている同様の文献として、米国特許第４．４６０．６３２号、同第４．３ ９４，４８５号、同第４，２３０．８３０号及び英国特許出願第２．０８１．７ ２３号及び同第２，１１３，６９６号か挙げられる。

熱的結合条件下で、（ａ）少なくとも１種の高性能熱可塑性ポリマーである第１ 成分と、（ｂ）オレフィン性であり、繊維表面の少なくとも一部を形成する第２ 成分を接触させることによって、熱可塑性二成分繊維を製造する方法であって、 （ｂ）＠垂コ／Ｎり酸基または無水コハク酸基を持つ、少なくとも１種のグラフ ト線状エチレンポリマーを含有させ、それによって繊維を染色性にすることを特 徴とする、熱可塑性二成分繊維の製造する方法か今や発見された。これらの新規 な染色性熱可塑性二成分繊維は、優れた手触り、比較的低い融点もしくは結合温 度、優れた接着性、優れた染色性、及び二成分繊維図の成分の優れた接着性を持 つ。この二成分繊維は、（ａ）と（ｂ）を対称のまたは非対称の鞘／芯または順 次に接する形態及び、丸い、楕円の、３葉の、３角形の、犬骨状の、平らなまた は中空の形体を持つ繊維に共押し出しすることによって、製造することができる 。成分（ａ）は、ポリエステル（例えばポリエチレンテレフタレートまたはポリ ブチレンテレフタレート）またはポリアミド（例えばナイロン）でありうる。

成分（ｂ）は、懸垂コハク酸基または無水コハク酸基を持つグラフト化線状エチ レンポリマーと、少なくとも１種の非グラフト化線状エチレンポリマーとのポリ マーブレンドでありうる。二成分繊維は、溶融吹込み、スパンボンドまたはステ ーブル製造法の技術のことで製造することかできる。

本発明の更なる一面において、バインダー繊維として使用する本発明の染色性熱 可塑性二成分繊維を高性能繊維とブレンドし、この繊維質混合物を加熱して、バ インダー繊維にを高性能繊維に熱的に溶接することによって、高性能天然及び／ または合成繊維、例えばポリエステル（例えばＰＥＴまたはＰＢＴ）、変性セル ロース（例えばレーヨン）、ウール等を結合する方法か提供される。

更に尚、別の面において、本発明は可染性熱可塑性二成分繊維からなる布帛を提 供する。

更に尚、別の面において、本発明は可染性熱可塑性二成分繊維をノ＼インダー繊 維とし、これに高性能繊維をブレンドしてなり、二成分ノ＼インダー繊維か高性 能繊維に結合している織物か提供される。

本発明に更に面別の面において、染色性熱可塑性二成分繊維の製造の際に、１成 分として使用するだめの接着性ポリマーブレンドか提供される。このポリマーブ レンドは、（ａ）懸垂コノ＼り酸基または無水コハク酸基を持つ、少なくとも１ 種のグラフト化線状エチレンポリマーと、（ｂ）少なくとも１種の非グラフト化 エチレンポリマーとからなる。

更に面別の面において、（ａ）少なくとも１種の高性能熱可塑性ポリマーからな る第１成分、及び（ｂ）熱結合条件下で接触させた懸垂コハク酸基または無水コ ／％り酸基を持つ、少なくとも１種のグラフト化線状エチレンポリマーからなる ことを特徴とする染色性熱可塑性二成分繊維が提供される。

グラフト化に使用する線状エチレンポリマーは、線状ＨＤＰＥ及び／またはＬＬ ＤＰＥでありうる。グラフト前の線状ＨＤＰＥの密度は、約０９４〜０．９７ｇ ／ｃｃてありうるか、代表的に約０９４５〜０．９６５ｇ／ｃｃである。これに 対して、グラフト前のＬＬＤＰＥの密度は、約０８８〜０．９４ｇ／ｃｃてあり うるか、代表的に約０．９１〜０．９４ｇ／ｃｃである。代表的に線状ＨＤＰＥ 及びＬＬＤＰＥは、グラフトの前後でほぼ同じ密度を持つか、これは特定の線状 エチレンポリマーの性質、グラフト水準、グラフト化の条件等に応じて変化しう る。グラフト前の線状エチレンポリマーは、１９０″Ｃ／２．１６ｋｇで測定し て、約０１〜約１０００ｇ／１０分のメルトインデックスを持つか、代表的には グラフト化後よりも小さい。例えば、約１重量％無水マレイン酸（Ｍ　Ａ　Ｒ’ ）の水準にグラフトした、２５Ｍ＋及び０．９５５ｇ／ｃｃ密度を持つ線状ＨＤ ＰＥは、グラフト後に約１６〜１８ｇ／１０分のＭｌを持つ。ここでのメルトイ ンデックスは、ＡＳＴＭ　Ｄ１２３８条件１９０°Ｃ／２．１６ｋｇ（条件“Ｅ ′としても知られている）に従って測定した値である。グラフト化に使用する非 グラフト化線状エチレンポリマーのＭｌは、使用する特定の溶融紡糸法に応じて 、及びグラフト化線状エチレンポリマーが単独で、または別の線状エチレンポリ マーとのブレンドで使用されるか否かに応して選ばれる。

コハク酸基または無水コハク酸基のグラフトは、加熱ポリマーと混合状態で反応 させることを一般に含む当業技術に知られた方法によって、一般にはグラフト促 進用のパーオキシドまたはフリーラジカル開始剤を使用して、行われる。マレイ ン酸及び無水マレイン酸化合物は、酸基に共役するオレフィン性不飽和の場を持 つものとして、当業技術において知られている。マレイン酸の異性体であるフマ ル酸も共役して水を放出して、加熱時に転位して無水マレイン酸になるので、本 発明において操作可能である。グラフト化は、酸素、空気、ノ１イドロノく一オ ギサイドまたは他のフリーラジカル開始剤の存在下で、あるいはモノマーとポリ マーとの混合物が、高剪断及び熱の条件下に保たれている時は、これらの物質の 実質的な不在下で行うことができる。グラフトポリマー製造に便利な方法は、押 し出し機を用いる方法であるか、ブラベンダーミキサまたはパンバリミキサ、ロ ールミル等もグラフトポリマーの製造に使用することができる。双子スクリュー 脱揮冷押し出し機（例えばウニルナ−・ブフライグラー双子スクリユー押し出し 機）を使用するのが好ましく、そこではマレイン酸または無水マレイン酸が、溶 融温度の線状エチレンポリマーと混合され、反応せしめられてグラフトポリマー を生成し、押し出す。

グラフトポリマーの無水酸基または酸基は、一般にグラフトポリマーの約０．０ ０１〜約１０重量、好ましくは約０．０１〜約５重量％、そして特に好ましくは ０．１〜約１重量％を構成する。グラフトポリマーは、ポリマー鎖にそって垂直 コノ１り酸基または無水コ／％り酸基が存在することを特徴とし、これは欧州特 許出願第８８１１６２２２゜６（ＥＰ公報０３１１８６０Ａ２）に記載されてい るような、α、β−エチレン性不飽和カルボン酸、例えばアクリル酸とエチレン とのバルク共重合によって得られる、カルボン酸基とは対照的である。グラフト 化線状ＨＤＰＥは、好ましいグラフト化線状エチレンポリマーである。

グラフト化線状エチレンポリマーは、単一で使用することかでき、あるいは他の 線状エチレンポリマーとのポリマーブレンド中の一成分として、使用することも できる。ポリマーブレンドは、好ましくは約０．５〜約９９．５重量％のグラフ ト化線状エチレンポリマーを含むことかでき、さらに好ましくは約１〜５０重量 ％のグラフト化線状エチレンポリマーを含むことかでき、そして特に好ましくは 、約２〜１５重量％のグラフト化線状エチレンポリマーを含むことかできる。ポ リマーブレンドはまた通常の添加物、例えば染料、顔料、酸化防止剤、ＵＶ安定 剤等及び／または比較的少量の他の繊維形成性ポリマーを含むことかできる。た だし、他の繊維形成性ポリマーは、ブレンドの融点またはポリマーブレンド成分 として、Ｌ　Ｌ　Ｄ　Ｐ　Ｅを使用する繊維を含む織物に得られる改良された手 触りを、著しく変えないものである。

グラフト化線状エチレンポリマーの成分として、または染色性熱可塑性二成分繊 維の非グラフト化成分として使用するＬＬＤＰＥは、少なくとも少量のＣ，−Ｃ ，オレフィン性不飽和アルケン、好ましくはＣ，−Ｃ，オレフィン性不飽和アル ケンを含む。■−オクチンか特に好ましい。アルケンは、ＬＬＤＰＥの約０．５ 〜約３０重量％、好ましくは約１〜約２０重１％、そして最も好ましくは約２〜 約１５重量％を構成する。

グラフト化線状エチレンポリマー（例えばグラフト化線状ＨＤＰＥ）及び非グラ フト化線状エチレンポリマー（例えば非グラフト化Ｌ　１．　ＤＰＥ）は、押し 出し前にメルトブレンドまたはトライブレンドによって、−緒にブレンドするこ とができる。グラフト化線状エチレンポリマーペレットと非グラフト化線状エチ レンポリマーペレットの押し出し前のトライブレンドは、ブレンド成分のメルト インデックスか類似しており、押し出し前にこのようなブレンド成分をメルトブ レンドすることに一般に利点かない場合には、一般に好適である。しかしながら 、グラフト化線状ＨＤＰＥ及びＬＬＤＰＥの場合のように、または非類似のメル トインデックスの場合のように、メルトブレンドか望まれる場合には、メルトブ レンドは通常のブレンド装置、例えば混合押し出し機、ブラベンダーミキサ、パ ンバリミキサ、ロールミル等を用いて行うことかできる。

本発明の染色性熱可塑性二成分繊維の第２成分として、それ自体育用な高性能熱 可塑性ポリマーは、ポリエステル（例えばＰＥＴまたはＰＢＴ）またはポリアミ ド（例えばナイロン）でありうる。高性能熱可塑性ポリマーは、これを２成分繊 維の一成分として使用することかできる。これは、高性能熱可塑性ポリマーを、 二成分ステーブルファイバー・ダイを使用して、二成分繊維を共押し出しする時 に遭遇するような熱結合条件下で、グラフト化線状エチレンポリマーと接触させ ることによって行われる。高性能ポリマーは、鞘／芯形態の成分であるか、ある いは順次に接する形態の成分のいずれかでありうる。高性能熱可塑性ポリマーは 、特にグラフト化線状エチレンポリマーが、非グラフト化ＬＬＤＰＥとブレンド したグラフト化線状ＨＤＰＥのポリマーブレンドである時、二成分繊維の硬さを 与えるように選ぶことができる。付加的に、本発明の二成分繊維の製造に使用す る高性能熱可塑性ポリマーは、二成分繊維とブレンドする高性能繊維の製造に使 用するのと同じポリマーであることができる。

繊維を作るために、ダイを通してのポリマーの押し出しは、通常の装置例えば押 し出し機、ギアポンプ等を使用して行われる。ギアポンプに供給して、別の溶融 ポリマーの流れをダイに供給する、別の押し出し機を使用するのが好ましい。グ ラフト化線状ポリマーまたはポリマーブレンドは、押し出し機の混合帯域中で及 び／または混合ミキサー中で、例えばギアポンプの上流で混合して、ポリマー成 分のより均一な分散を得るのか好ましい。

ダイを通して押し出しを後に、繊維はゴデツトまたは別の巻取り表面に固体の形 体で巻き取られる。二成分ステーブル繊維の製造法において、繊維は巻取りゴデ ツトの速度に比例して、繊維を延伸するゴデツト上に巻き取られる。紡糸結合法 において、繊維は空気ガンのようなジェット中に収集され、ローラまたは移動ベ ルトのような巻取り表面に吹き込まれる。溶融吹き込み法において、冷却用空気 の通路の巻取り表面に堆積する際の繊維の延伸と、冷却を同時に行うのに役立つ スピナレットの表面に空気が噴射される。使用する溶融紡糸法の種類に関係なく 、繊維は溶融状態で、即ち固化か起こる前に部分的に溶融延伸されることか重要 である。ポリマー分子を配列させて良好な強度を得るために、少なくとも若干の 延伸か必要である。巻取り前に目立った延伸なしに繊維を固化するのは、一般に 十分ではない。それによって生成される微細ストランドは、低い強度のために冷 間延伸、即ちポリマーの融点より低い温度で固体状態で延伸するのか、困難であ りうるからである。他方、繊維が溶融状態で延伸されると、生成ストランドは溶 融延伸によって付与される改良された強度のために、より容易に冷間延伸されう る。

スピナレット・ダイの直径及び紡糸速度に応じて、約１　：　１０００までの溶 融延伸、好ましくは約１・１０〜約１：２００、特に好ましくは１：２０〜Ｉ　 ：　１００の溶融延伸を使用することができる。

二成分ステーブル製造法を使用する場合、例えば速度の異なる逐次ゴデツトのよ うな通常の延伸装置で、ストランドを冷間延伸するのが望ましくありうる。スト ランドはまた、加熱ゴデツトを使用することによって、熱処理もしくはアンニー リングすることもできる。ストランドはまた、ストランドの捲縮及び切断によっ てステーブルにすることもてきる。紡糸結合または空気ジェット法において、固 化ストランドの冷間延伸及びテクスチャー処理は、空気ジェットにおいて及び巻 取り表面のインパクトによってそれぞれ行われる。同様のテリスチャリングは、 溶融吹き込み法において冷却用流体によって行われる。この冷却用流体は、溶融 ストランドを剪断する状態にあり、また固化前の繊維をランダムに描写すること もできる。

上記の方法によって製造した二成分繊維はまた、本発明の一部を構成する。二〇 二成分繊維は、一般に１５デニールまたは端数デニール未満、好ましくは１〜ｌ Ｏデニールの範囲の微小デニールフィラメントであるが、これは繊維の所望の性 質及び繊維の具体的用途に応じて変わる。

本発明の二成分繊維は、広範な種類の有力な用途を持つ。例えば、二成分繊維は バットに生成し、加熱エンボスローラー上でカレンダリングすることによって、 熱処理して織物にすることかできる。バットはまた、例えば赤外線、超音波等に よって熱結合させて、高ロフト織物にすることもできる。繊維はまたカーディン グ、サイジング、ウィービング等のような通常の織物処理において、使用するこ ともできる。

本発明の二成分繊維から製造された織物は、また熱処理して生成織物の性質を変 えることもできる。

本発明の好ましい態様は、本発明の方法により製造した二成分繊維を、高性能天 然または合成繊維、例えばポリアミド、ポリエステル、シルク、セルロース（例 えばコツトン）、ウール、変性セルロース（例えばレーヨン及びアセテート）等 のバインダー繊維として使用することにある。本発明の二成分繊維は、バインダ ー繊維として特に利点かある。高性能繊維への接着、グラフト化線状エチレンポ リマー成分中の酸基によって増強される染色性、及び高性能繊維に比べて比較的 低い融点（または融点範囲）のためである。繊維ブレンド中の高性能繊維と混合 する際に使用する本発明のバインダー繊維の割合は、生成繊維混合物の所望の用 途及び能力及び／またはそれによって得られる織物に応じて変わる。バインダー 繊維／高性能繊維混合物の１００重量部当たり、約５〜約９５重量部のバインダ ー繊維を使用するのか好ましく、さらに好ましくは約５〜約５０重量部、特に好 ましくは５〜１５重量部のバインダー繊維を使用するのかよい。

本発明の二成分バインダー繊維／高性能繊維から不織布を製造する際には、いく つかの重要な考察が必要である。バインダー繊維かステーブルの形体にある場合 、それらがステーブルにカットされる時、繊雄の溶融があってはならず、そして バインダー繊維に付与される捲縮は、繊維の良好な分布を得るために高性能繊維 とブレンドするのに十分であるべきである。

懸垂コハク酸基または無水コハク酸基を持つ、少なくとも１種のグラフト化線状 エチレンポリマーの少なくとも１種の高性能熱可塑性ポリマーの他の成分への接 着能力は、二成分ステーブル繊維のカッティングに際しての最も重要な考察であ る。二成分ステーブル繊維か切断されて、２成分のうちの一方（例えば二成分繊 維の芯）が切断縁から突出すると、繊維は皮膚の近くにある時に刺激を生ぜしめ る。この刺激は、芯成分が高性能繊維例えばＰＥＴである時に特に顕著である。

非グラフト化線状エチレンポリマーとＰＥＴがそれぞれ鞘／芯二成分繊維に作ら れ、短いステーブル繊維に切断されると、ＰＥＴの芯は、切断縁を越えて突出す る。本発明の染色性熱可塑性二成分繊維の製造に使用するグラフト化線状エチレ ンポリマー成分のＰＥＴ成分への増強された接着は、切断後の繊維を越えて突出 するＰＥＴを減少させ、従って織物及び繊維ブレンドか皮膚への接近をより快適 にする。

高性能繊維に接着する二成分バインダー繊維の能力は、別の重要な考慮である。

接着及び染色性は、バインダー繊維の酸含量を変えることによって、あるいはグ ラフト化線状エチレンポリマーのマレイン酸または無水マレイン酸のグラフト水 準を変えることによって、あるいは二成分バインダー繊維中の非グラフト化線状 エチレンポリマーとブレンドするグラフト化線状エチレンポリマーの割合によっ て、一般に調節することができる。二成分バインダー繊維で高性能繊維を熱的に 結合することによって得られる代表的な不織布において、高性能繊維に結合する バインダー繊維の能力は、バインダー繊維によって結合する高性能繊維の熱的結 合に大きく依存する。バインダー繊維を使用する代表的な従来技術の不織布にお いて、バインダー繊維は少なくとも部分的な溶融によって、高性能繊維に結合し て小球を作り、高性能繊維をカプセル封しする。本発明のバインダー繊維は、高 性能繊維へのバインダー繊維の大きな接着を提供することによって、不織布を増 強する。本発明のバインダー繊維を使用すると、二成分バインダー繊維がその繊 維形体を保持する部分溶融及び接触接着によって、高性能繊維へのバインダー繊 維の熱的結合を得ることも可能であり、生成不織布は二成分バインダー繊維の低 融点成分の溶融によって生成する、小球もしくはビーズの数か減少する特徴を持 つ。

二成分バインダー繊維の一成分か、比較的広い融点範囲または熱結合窓を持つこ とも重要である。特に熱いカレンダリングを使用して、不織布または織布の熱結 合を得る場合に重要である。融点範囲もしくは熱結合窓の良好な徴候は、走査示 差熱針（ＤＳＣ）によって測定されるビカット軟化点とピーク融点との間の差異 である。狭い融点範囲は、カレンダーロールのような結合装置の操作の困難な目 標を表し、結合装置の僅かな温度変動でさえ、二成分バインダー繊維と高性能繊 維との間に生成する不十分な結果をもたらすことがある。低すぎる温度を使用す ると、二成分繊維は十分に溶融しない。これに対して、高すぎる温度を使用する と、二成分バインダー繊維の一成分は完全に溶融して、高性能繊維バットから抜 は出す。従って、二成分バインダー繊維材料の一成分の部分溶融か完全な溶融な しに達成されつるためには、広い融点範囲か望ましい。適切な熱結合のためには 、少なくとも７．５°Ｃの融点範囲が望ましく、好ましくは最小１０″Ｃの結合 窓が得られる十分に広い融点範囲か望ましい。

二成分繊維の別の重要な特徴は、カレンダーロールのような装置中で溶融する時 、成分の一方か十分な溶融粘度を持っていて、繊維マトリックス中に保持され、 そこから容易に流出しないことである。本発明の二成分繊維バインダーの重要な 利克は、１つの成分が非グラフト化ＬＬＤＰＥ及び／または非グラフト化線状Ｈ ＤＰＥからなる織物よりも、一般に高い溶融粘度を持っていることである。カレ ンダーロールを使用する他に、他の結合技術例えば熱風、赤外ヒーター等を使用 しても、本発明のバインダー繊維の結合を得ることかできる。

本発明の熱可塑性二成分繊維は、水溶性イオン性染料、好ましくは好適な媒質中 の水溶性カチオン性染料と接触させることによって染色することができる。

本発明を吹下の実施例により、さらに具体的に説明するか、これらの実施例は例 示のためのものであり、本発明を限定するものではない。

実施例１ 約２５ｇ／１０分のＭｌ及び０．９５５ｇ／ｃｃの密度を持つ、線状ＨＤＰＥエ チレン／プロピレンコポリマー（「基本」ポリマー）を、ウニルナ−・ブフライ ダラー双子スクリユー脱揮冷押し出し機を使用して、２２５°Ｃの温度（約１８ ０°Ｃ〜約２５０°Ｃ）の平均融へて無水マレイン酸（３ボンド／時）及び、ツ クミルパーオキシド（０，３ポンド／時）と共に押し出す。無水マレイン酸の最 終配合濃度は、約１重量％（＊定で測定）であり、約１６〜１８ｇ／分のＭｌを 持つ。これをＭＡＲグラフト化線状ＨＤＰＥ濃縮物ど呼ぶ。

６インチのファーレル双子ミルを使用して、２５０ｇの試料をブレンドする。種 々のＬＬＤＰＥ樹脂中に５％ＭＡＲグラフト化線状ＨＤＰＥ濃縮物から、５０％ ＭＡＨグラフト化線状ＨＤＰＥ濃縮物までの範囲の組成を持つ。これらのブレン ドは、少なくとも１種の他の成分が、高性能ポリマー成分例えば、ＰＢＴまたは ＰＥＴである場合の二成分繊維中の、少なくとも１種の成分として有用である。

実施例２ グラフト前に２５ｇ／１０分のＭｌ及びグラフト前に０．９５５ｇ／　ＣＣの密 度を持ち、１重量％のコハク酸基を含むグラフト化線状ＨＤＰＥ　ｃエチレン／ プロピレンコポリマー）の１０％を、非グラフト化ＬＬＤＰＥ　（エチレン／オ クテンコポリマー、１８ｇ／１０分のＭＩ、０．９３０ｇ／ｃｃの密度）の９０ ％とブレンドして、約０１重量％のコハク酸基を含むポリマーブレンドを製造す る。次いで、このポリマーブレンドを二成分ステーブル繊維紡糸操作中の鞘とし て使用する（芯はＰＥＴである）。この鞘／芯二成分繊維を他の高性能繊維、例 工ばＰＥＴまたはセルロースとブレンドして、バットを作り、オーブンで結合さ せた。これらのバットはよく結合していて、良好な物理的一体性を持つことかわ かる。

実施例３ 線状ＨＤＰＥ　（エチレン−プロピレンコポリマー、２５ｇ／ｌｏ分のＭＩ、０ ．９５５ｇ／ｃｃの密度）をマレイン酸でグラフト化してポリマー鎖にそってコ ハク酸基を与える。グラフト化線状ＨＤＰＥの部分を、次いで種々の量の非グラ フト化ＬＬＤＰＥ　（エチレン−オクテンコポリマー、１８ｇ／１０分のＭｌ、 ０．９３０ｇ／ｃｃの密度）とブレンドして、それぞれ重量で０．０５％、０． １％、０．１５％、０．２％及び０．４％のコハク酸を含むポリマーブレンドを 製造する。

これらのグラフト化線状ＨＤ　Ｐ　Ｅ／Ｌ　Ｌ　Ｄ　Ｐ　Ｅポリマーブレンドの 試料をＰＥＴと共押し出しして、順次に接する繊維材料を得る。この繊維材料の 熱結合バット中の繊維間の接着は、グラフト酸基のない同じ線状ＨＤＰＥ及びＬ ＬＤＰＥを使用することによって、比較のために得られるものよりも明らかに良 好である。最高の熱結合バット強度は、約０．　１重量％のコハク酸水準を持っ 二成分繊維を使用した時に得られる。

実施例４ 線状ＨＤＰＥ（エチレン−プロピレンコポリマー、２５ｇ／ＩＯ分のＭＬ　０． ９５５ｇ／ｃｃの密度）を無水マレイン酸でクラフトして、ポリマー鎖にそって 約１重量％の無水コハク酸基を付与する。グラフト化線状ＨＤＰＥの部分を、種 々の量の非グラフト化ＬＬＤＰＥ（エチレン・オクテンコポリマー、１８ｇ／１ ０分のＭＩ、０．９３０ｇ／ｃｃの密度）とブレンドして、重量基準でそれぞれ ０．０５４’ｆｉ、０．１９６．０．１５％、０．２％及び０．５％のコハク酸 基を含むポリマーブレンドを作る。グラフト化線状ＨＤＰＥと非グラフト化ＬＬ ＤＰＥとのポリマーブレンドは、芯層としてＰＥＴを使用する二成分紡糸系の鞘 層として押し出すことかできる。生成する熱結合繊物は、鞘樹脂として非グラフ ト化線状エチレンポリマーして得られるものよりも、高い結合繊物強度を持つ。

実施例５ ＬＬＤＰＥ　（エチレン・オクテンコポリマー、１８ｇ／１０分のＭ■、０．９ ３０ｇ／ｃｃの密度）は、湿潤剤として使用する１ｍのノブノルジメチルアンモ ニウムクロライドの存在下、８０°Ｃで１５分間Ｂａ５ｉｃ　Ｖｉｏｌｅｔ（ク リスタルバイオレットとしても知られる塩基性染料）で処理した時、染料を受け 入れない。無水マレイン酸でグラフトした十分なＬＬＤＰＥとブレンドして、約 ０．１５重量％の無水コハク酸を持つポリマーブレンドを与えた時、生成ポリマ ーブレンドは上記と同様に、処理した時青／紫色に染まる。沸騰水中に、ｌＯ〜 １５分間入れた時でさえ、この染料は容易に浸出してこない。

他の水溶性カチオン染料（即ち工業的に「塩基性染料」と代表的に呼ばれる染料 ）も、本発明の新規な二成分繊維の染色に、同様に使用することかできる。

国際調査報告 １＋１ＴＨ内―嘗→内烏櫂＾−＠−ｃｌｌ−ｓ＠、ＰＣＴ／ＵＳ９０１０４１１ １０

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. １．熱的結合条件下に（ａ）少なくとも１種の高性能熱可塑性ポリマーである第 １成分と、（ｂ）オレフィン性であり、繊維表面の少なくとも一部を形成する第 ２成分を接触させることによって、熱可塑性二成分繊維を製造する方法において 、懸垂するコハク酸基または無水コハク酸基を有する、少なくとも１種のグラフ ト化線状エチレンポリマーを含有させ、それによって繊維を可染性にすることを 特徴とする、熱可塑性二成分繊維の製造方法。
2. ２．二成分繊維が（ａ）と（ｂ）を丸い、卵形の、３棄の、３角形の、犬骨状の 、平らな、または中空の形状及び対称の、または非対称の鞘／芯、または平行の 形態を持つ繊維に共押し出しすることによって製造される請求項１の方法。
3. ３．二成分繊維が丸い形状及び鞘／芯の形態を持つ請求項２の方法。
4. ４．（ａ）がポリエステルまたはポリアミドである、請求項１〜３のいずれか１ 項の方法。
5. ５．二成分繊維が、（ａ）と（ｂ）を鞘／芯の形態を持つ繊維に共押し出しする ことによって製造され、（ｂ）が懸垂するコハク酸基または無水コハク酸基を持 つグラフト化線状エチレンポリマーと、少なくとも１種の非グラフト化線状エチ レンポリマーとのポリマーブレンドを含む請求項１の方法。
6. ６．（ａ）がポリエチレンテレフタレートまたはポリブチレンテレフタレートで あり、（ｂ）がグラフト化線状高密度エチレンポリマーと非グラフト化線状低密 度エチレンポリマーとのポリマーブレンドである請求項５の方法。
7. ７．繊維が溶融吹き込み、スパンボンドまたはステーブル繊維製造法条件下で生 成される請求項２の方法。
8. ８．請求項１〜７のいずれか１項の方法によって得られる、可染性熱可塑性二成 分繊維。
9. ９．高性能繊維をバインダー繊維とブレンドし、その繊維混合物をバインダー繊 維の融点近くに加熱して、高性能繊維にバインダー繊維を熱結合させることによ る高性能繊維の結合方法であって、バインダー繊維として請求項８の可染性熱可 塑性二成分繊維を提供することを特徴とする方法。
10. １０．高性能繊維が、ポリエステル、ポリアミド、セルロースまたはウールある いはそれらの混合物である請求項９の方法。
11. １１．請求項９または１０の方法によって得られる生成物。
12. １２．ブレンドが懸垂するコハク酸基または無水コハク酸基を持つ、少なくとも １種のグラフト化線状エチレンポリマーと、少なくとも１種の非グラフト化線状 エチレンポリマーを含む、請求項１の方法の（ｂ）における繊維形成用途のため の接着性ポリマーブレンド。
13. １３．ブレンドが懸垂するコハク酸基または無水コハク酸基を持つ、少なくとも １種のグラフト化線状エチレンポリマーと、少なくとも１種の非グラフト化線状 エチレンポリマーを含む繊維を、水溶性カチオン染料と接触させることによって 、請求項１の方法の（ｂ）の可染性繊維の製造における、接着性ポリマーブレン ドの使用。
14. １４．繊維を水溶性カチオン染料と接触させることによって、染色に使用するた めの請求項８の繊維。
15. １５．布帛の形体にある請求項８の繊維。