JPH07157911A

JPH07157911A - 発泡糸の製造方法

Info

Publication number: JPH07157911A
Application number: JP31034593A
Authority: JP
Inventors: Takehiko Hirahara; 武彦平原; Hisashi Tazawa; 寿田澤
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1993-12-10
Filing date: 1993-12-10
Publication date: 1995-06-20

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、高品質の天然イ草に酷似した外観、
風合ならびに物性を有する発泡糸を再現性よく安定して
提供せんとするものである。【構成】本発明の発泡糸の製造方法は、熱可塑性樹脂に
発泡剤を混合し押出成形により発泡糸を製造する方法に
おいて、押出しノズルの先端部を加熱ブロックより吐出
させて放冷部を設けたことを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モノフィラメント発泡
糸の製造方法に関するものであり、特に天然イ草に酷似
した外観、風合を有する発泡糸の製法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】日本の住居文化の根幹とも言える畳は従
来天然のイ草によって作られてきた。この天然イ草は、
夏に冷たく、冬に暖かい感触を与え、優れた風合を有す
るものので、セルロースを主体とする天然繊維であるた
め、耐磨耗性などの耐久性が悪い点や、吸水、吸湿によ
るカビやダニの発生、腐敗、更には直射日光による変色
等の問題もあった。また、近年の労働環境の変化から、
その生産が泥の中での作業が伴う重労働のため、後継者
が育たず、生産量の維持が難しい状態にある。そのため
中国等からの輸入も盛んに行われるようになってきた。
しかし、このように供給基地が広がるとともに品質の維
持に問題が発生し、さらに、また、天候の影響による供
給の不安定さやそれによる価格の変動などがつきまと
い、工業材料としての大きな欠点を有するものであっ
た。

【０００３】このような背景にあって、近年イ草の代用
品が数多く商品化されている。例えば、ポリプロピレン
の独立線状発泡体からなる人工イ草は、すでに２０〜３
０年前から商品化されている。しかし、長い歴史を持ち
ながらゴザや柔道用の畳などにのみ用いられ、真に畳材
として普及するには至っていない。

【０００４】一方、特開平１−９２４４３号公報では、
長手方向に延伸された熱可塑性樹脂よりなるテープ状体
を加熱部材中に通過させ、表面に融着被膜を形成してな
る人工イ草が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前者の人工イ草は、未
延伸糸であるため外観、風合ならびに物性のいずれの点
においても満足できるものではなく、例えば、光の反射
がきつく“テカリ”感が強く、また表面があまりに均一
なため“ヌメリ”感、“ベタツキ”感が強いなど、人工
的感触が強いものでしかなかった。

【０００６】また、後者の特開平１−９２４４３号公報
の方法による人工イ草は、製造工程が長いこと、また高
密度のテープ状物を加熱した狭い空隙を通過させるため
加工性に問題がある上に、外観、風合ならびに物性面で
も、前者と変わらず、満足できるものではなかった。

【０００７】本発明は、テカリやヌメリ感の改善され
た、高品質の天然イ草に酷似した外観、風合ならびに物
性を有する発泡糸を提供せんとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、その目的を達
成するために次の製法を行うものである。

【０００９】すなわち、本発明の発泡糸の製造方法は、
熱可塑性樹脂に発泡剤を混合し押出成形により発泡糸を
製造する方法において、押出しノズルの先端部を加熱ブ
ロックより吐出させて放冷部を設けたことを特徴とする
ものである。

【００１０】

【作用】本発明は、従来の人工イ草の“テカリ”、“ヌ
メリ”など人工的感触を払拭し、しかも天然イ草の風合
や外観に酷似した発泡糸を製造する方法について鋭意検
討したところ、熱可塑性樹脂に発泡剤を混合し押出成形
により発泡糸を製造する方法において、押出しノズルの
先端部を加熱ブロックより吐出させて放冷部とすること
により、該ノズル先端部でのポリマー粘度を適度に下げ
ることができ、これにより、該ノズル断面形状に極めて
近い形状でポリマー押出しが可能であり、また同時に、
温度低下に伴い発泡ガスの運動エネルギーが抑えられ、
押出しポリマーを均一かつ微細に発泡させることができ
ることを究明したものである。

【００１１】かかる発泡糸の製造方法において、該ノズ
ル外周に少なくとも３個の凹凸溝を有する異形断面の中
空口金を用いて、上記手法にて押出されたポリマーを水
冷浴にて冷却固化した後、加熱延伸することにより、ポ
リマーの発泡部分が線状に変形され、ポリマー表面が長
手方向に多数の筋状を形成し、また、長手方向にできた
凹凸溝と相舞って天然イ草に酷似した外観及び風合を達
成し得ることができることを究明したものである。

【００１２】本発明で用いる熱可塑性樹脂には、例えば
ポリプロピレン、ポリエチレン、プロピレンとエチレン
の共重合体等のオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、
ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、それらの混合体
および共重合体等である。

【００１３】また、発泡体を形成するための発泡剤とし
ては、例えばアゾジカルボンアミド、アゾビスイソビチ
ロニトリル、トリヒドラジノトリアジンなどの有機系発
泡剤や、炭酸カルシウムや重炭酸アンモニア、過酸化物
などの無機系発泡剤、およびこれらの混合発泡剤を使用
することができる。かかる発泡剤は、熱可塑性樹脂の融
点に合わせて、適当なものを使用するのが好ましい。発
泡剤の添加量は、発泡剤のガス発生量、製品の発泡倍率
により決められる。たとえば、人工イ草においては、発
泡倍率は、好ましくは２〜３倍の範囲であり、したがっ
て、発泡剤量はポリマー１００部に対して、好ましくは
０．１〜１．０部、さらに好ましくは０．２〜０．５部
の範囲で使用するのがよい。なお、この発泡剤の粒径
は、泡の粒径を左右する傾向を有しており、発泡剤の粒
径が大きいほど小さな泡を形成し、発泡剤の粒径が小さ
いほど大きな泡を形成する傾向を有する。したがって、
所望に応じた泡を形成することができる。たとえば、延
伸により発泡部分を筋状に変形させる際、筋を多く形成
したい場合には、粒径の大きな発泡剤を配合するのが好
ましい。

【００１４】本発明の発泡糸の製造方法の口金放冷部の
長さは、ポリマー押出し部の口径、ポリマーの吐出量、
溶融温度によって異なるが、鋭意検討の結果、口金長Ｌ
と口金外径Ｄの比Ｌ／Ｄの好ましくは５〜１００％、さ
らに好ましくは５０〜９５％の長さがポリマー粘度を適
度に低下させ、口金断面形状に近い形状で、かつ、均一
微細発泡の得られる押出し条件が可能となる。押出し速
度は、外断面形状をなるべく維持するように遅い速度を
採用するが、好ましくは１〜３０ m／分、さらに好まし
くは３〜５ m／分の速度で、かつ素早く水中冷却する方
法を採用する。得られた、異形断面形状中空発泡体は、
次に加熱延伸ゾーンへ導かれ、ここで一気に加熱延伸さ
れる。発泡部が線状変形し、多数の筋状凹凸を形成す
る。ポリマーの押出し温度は、発泡剤の分解温度、ポリ
マーの溶融温度によって異なるが、好ましくは、ポリマ
ー溶融温度から＋１００℃以上、発泡剤分解温度から＋
５℃以上のものが使用される。延伸倍率は、好ましくは
５〜２０倍、更に好ましくは７〜１２倍の範囲である。
延伸温度は、ポリマーの溶融温度、延伸倍率によって異
なるが、好ましくは、ポリマーの溶融温度の−５０℃以
上である。

【００１５】異形中空口金の中空機構については、気体
吸引型、気体吸入型、Ｃ型断面口金による融着等がある
が、押出しポリマーが規則的な形状の得られる気体吸引
型または、気体吸入型にするのがよい。この中空部は、
天然イ草の感触を出すために有効に作用するものであ
り、構造上もより天然イ草に近いものとなる。天然イ草
に似た感触にするためには、中空部の面積ａと中空部を
含む口金の面積Ａとの比率（ａ／Ａ×１００）が、好ま
しくは２〜８０％、更に好ましくは１０〜７０％の範囲
にあるものが、感触の上からよい。２％未満では感触が
硬くなり、８０％を越えると柔らかくなりすぎ天然イ草
の感触と異なるものとなる。

【００１６】また、異形中空口金の外径は、いかなる異
形でもよいが、好ましくは３個、更に好ましくは６個以
上の凹凸部を有するものが天然イ草状の性能を付与でき
るのでよい。

【００１７】また、発泡糸の風合を天然イ草に近似させ
るために、ポリマー中に無機質の充填剤を配合するのが
有効であるが、かかる充填剤としては、炭酸カルシウ
ム、酸化チタン、塩化カリウム、水酸化マグネシウム、
ステアリン酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、タル
ク、シリカ系充填剤及びこれらの混合物を使用すること
ができる。これらの無機充填剤の中でも、炭酸カルシウ
ムが特に好ましい。混入量は、望まれる感触により異な
るが、２〜６０％、好ましくは１０〜３５重量％の範囲
で混合すると、テカリやイラツキが極めて少なく、より
天然イ草に近い風合のものが得られる。２重量％より少
ないところではテカリ、イラツキが強く、また６０重量
％を越えると、糸切れし易く、線状の形態を維持するこ
とが難しい上に、発色性が著しく悪くなる傾向を示す。

【００１８】本発明の製法により製造した発泡糸は、外
観はまさに天然イ草のように見え、感触もヌメリのない
ドライで自然なものに近いものであり、特にこれを指先
で押え付けて転がすと、天然イ草と全く同じ感触やタッ
チを有するし、更に、該発泡糸を軸方向に引裂くと、天
然イ草と同様に裂け目にフィブリルが発生するという特
徴を有する。

【００１９】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに説明す
る。

【００２０】実施例１ポリプロピレンを１００部に対し、炭酸カルシウムを３
０部、アゾジカルボンアミド０．３部、カラーチップ３
部を混合し、３０mmのエクストルダーにて２１０℃、吐
出量２０cc/min、口金のＬ／Ｄが１０とし、その８０％
を加熱ブロックより吐出させ放冷部を設けた条件にてポ
リマーを押出した。

【００２１】口金の形状は、中央部に空気孔を設けた、
最外部に８個の凹凸を有する形状であり、その最外部が
３．０mm径の円から０．４mm幅で、長さが０．２mmの長
方形の凹部を８分割に設け、該口金中央の空気孔を直径
１．５mm、内径１．０mmとしたものである。

【００２２】吐出された溶融ポリマーは発泡され、口金
直下３０cmに水面を有する冷却用水槽に導入され、強制
冷却される。ポリマー温度を水温まで冷却した後、得ら
れた未延伸線状中空発泡体を１８０℃に昇温された加熱
ゾーンに導く。ここで加熱されて７倍に延伸される。

【００２３】得られた線状中空発泡体は、外形が１．２
５mm、中空部の直径が０．５mmで、軸方向に８本の大き
な凹凸を有する断面形状を有しており、該凹凸中に軸方
向に伸びる筋状凹凸を多数有する形態のものであった。
こうして得られた人工イ草は、外観、風合ともに天然イ
草に酷似したものであった。

【００２４】

【発明の効果】本発明の発泡糸の製造方法は、従来の製
法と比較し、いかなる口金形状に対しても極めて賦形性
が良好で、かつ、均一発泡の得られるものであり、本発
明の発泡糸の製造方法により作られた人工イ草は、従来
の模造イ草に比較し、外観および手触りなどの感触が天
然イ草に非常に近似したものであり、しかも、天然イ草
に比較し、抜群の耐候性を有するものを提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の発泡糸の製造方法の全体のプロセスを
示す概念図。

【図２】押出しノズルの先端放冷部の外観図。

【図３】押出しノズルの断面図（中空ノズル）。

【図４】本発明で得られた発泡糸の断面形状を示す模式
図。

【図５】本発明で得られた発泡糸の側面形状を示す模式
図。

【符号の説明】

１：紡糸機６：口金２：水槽７：ヒーター３：引取りローラー８：ポリマー導入管４：加熱炉９：多孔板５：延伸ローラー１０：空気孔

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｄ０２Ｇ 3/44 Ｄ０２Ｊ 1/22 Ｋ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性樹脂に発泡剤を混合し押出成形
により発泡糸を製造する方法において、押出しノズルの
先端部を加熱ブロックより吐出させて放冷部を設けたこ
とを特徴とする発泡糸の製造方法。
【請求項２】放冷部の温度を、ヒーター温度とノズル
先端温度の差が少なくとも５℃以上となるように調整し
たことを特徴とする請求項１記載の発泡糸の製造方法。
【請求項３】押出成形する方法が、ポリマー押出し
後、水冷し、かつ、少なくとも５倍以上に加熱延伸する
方法である請求項１記載の発泡糸の製造方法。
【請求項４】熱可塑性樹脂が、ポリオレフィンが主体
とするものである請求項１記載の発泡糸の製造方法。
【請求項５】押出しノズルが、該押出しノズルの中央
に空気孔を有するものである請求項１記載の発泡糸の製
造方法。
【請求項６】押出しノズルが、該押出ノズルの断面外
周に少なくとも３個の凹凸溝を有するものである請求項
１記載の発泡糸の製造方法。
【請求項７】発泡糸が、５００ｄ以上の単糸繊度を有
するものである請求項１記載の発泡糸の製造方法。