JPH09310226A

JPH09310226A - 複合繊維

Info

Publication number: JPH09310226A
Application number: JP8150154A
Authority: JP
Inventors: Yoshikatsu Mizukami; 義勝水上; Takahito Nomi; 隆人乃美; Katsumi Agari; 勝美上利; Yoko Fukumoto; 洋子福本; Hiroshi Onoe; 宏尾上
Original assignee: Kanebo Ltd
Current assignee: Kanebo Ltd
Priority date: 1996-05-21
Filing date: 1996-05-21
Publication date: 1997-12-02

Abstract

(57)【要約】【課題】紡糸が容易で、安価なポリプロピレン高捲縮繊
維、およびそれからなる風合いの柔らかな不織布、編み
織物を提供する。【解決手段】シンジオタクチックポリプロピレンとアイ
ソタクチックポリプロピレンをポリブレンドしシンジオ
タクチックペンタッド成分が少なくとも５５重量％であ
る結晶性良好なポリプロピレンとアイソタクチックペン
タッド成分が５５重量％以上であるポリプロピレンから
なるサイドバイサイド型複合繊維。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は高捲縮複合繊維、フ
ィラメント及びステープル、その複合繊維を含有する紡
績糸及び不織布及び編み織物に関する。

【０００２】

【従来の技術】高捲縮繊維は既に多く提案されている。
繊維に自己発現する捲縮を付与する方法はサイドバイサ
イド型の複合繊維が公知である。この複合繊維を製造す
るためには両成分の熱収縮率が異なり、かつ、両成分の
接着性が良いことが必要である。両成分の接着性が悪い
と分離し易い。例えばアクリル繊維の場合は第１成分の
アクリルと第２成分であるメチルアクリレートとの組成
を少し変えたものをサイドバイサイドに複合紡糸する方
法が公知である。この組成が大きく異なると分離してし
まう。また、ポリエチレンテレフタレート繊維の場合は
分子量の異なる両成分を複合する方法が公知である。

【０００３】ポリプロピレンの高捲縮繊維は例えば特開
平３−１６７３１４号公報に結晶性ポリプロピレンとポ
リプロピレンの共重合物との複合繊維が提案されてい
る。複合はサイドバイサイド型、偏芯した芯鞘型の例が
挙げられている。ポリプロピレンの共重合物はエチレ
ン、ブテン−１等の共重合物であり、融点が１２５℃以
上と記載されているが、詳細な製造方法の記載はなされ
ていない。また、捲縮数は１４個／インチの例が記載さ
れてあり、捲縮数が３０個／インチ以上の高捲縮複合繊
維とは言い難い。また、高捲縮数を与える方法も記載さ
れていない。また、特開平５−７８９１６号公報には９
２〜９７重量％のプロピレンと８〜３重量％のエチレン
とのランダム共重合ポリマーとポリプロピレンとの複合
繊維が提案されている。この複合繊維は捲縮数が６０個
／インチ以上であり、高捲縮複合繊維である。しかし、
この共重合ポリマーは重量平均分子量／数平均分子量の
値が制限されている。この値が大きすぎる、すなわち分
子量分布の幅が大きすぎると、紡糸時の冷却が困難とな
ると記載されている。これはランダム共重合体が結晶性
に乏しく、膠着し易いためである。従って、一般的な繊
維用のポリマーは総て結晶性ポリマーである。

【０００４】一方、新規なポリプロピレンの繊維として
特開平３−８２８１４号公報にシンジオタクチックペン
タッド分率が０．７以上の太さが１００００から０．１
デニールである繊維が提案されている。この繊維の特徴
は引張強度が大きいとされているが、実施例では３７０
デニールで４８０ｇと一般的なポリエチレンテレフタレ
ート繊維の強度３ｇ／デニールより遥かに小さい。ま
た、この提案には複合繊維の記載もなく、高捲縮繊維と
して用いる記載もない。

【０００５】また、新規なポリプロピレンの複合繊維と
して特開平４−３２７２１１号公報にシンジオタクチッ
クペンダント分率が０．５以上のポリプロピレンを１成
分とする複合繊維が提案されている。この提案の複合繊
維にはシンジオタクチックペンダント分率を０．５以上
にする方法として単独重合物を使用した例のみが開示さ
れている。しかし、シンジオタクチックポリプロピレン
のみを使用して複合紡糸すると紡糸時の膠着が著しく、
マルチフィラメントを紡糸できないという重大な欠点が
あった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は紡糸が
容易で、安価なポリプロピレン高捲縮繊維、およびそれ
からなる風合いの柔らかな不織布、編み織物を提供する
ものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは安価なポリ
マーで柔軟性があり、曳糸性が良いポリマーとしてシン
ジオタクチックポリプロピレンを片側成分とするサイド
バイサイド型複合繊維の研究をし、本発明の完成に至っ
た。即ち、本発明の複合繊維はシンジオタクチックペン
タッド成分が５５重量％以上であるポリプロピレン（以
下、「ＳＰＰ］と略記する。）アイソタクチックペンタ
ッド成分が５５重量％以上であるポリプロピレン（以
下、「ＩＰＰ］と略記する。）のサイドバイサイド型複
合繊維である。

【０００８】

【発明の実施の形態】一般的なポリプロピレンの融点は
１６０℃近辺である。このポリプロピレンはペンタッド
のメチル基が同一側にあるＩＰＰである。このポリプロ
ピレンは結晶性が高く、柔軟性に乏しい。一方、ＳＰＰ
は融点が１４０℃近辺であり、結晶性ではあるが結晶化
速度が小さく、柔軟性が大きい。反面、ＳＰＰはゴムラ
イクな性質も示す。

【０００９】ＳＰＰの製造方法は既にＪ．Ａ．Ｅｗｅｎ
らによって発見され、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，
１１０，６２５５（１９８９）で発表されている。これ
は非対称な遷移金属触媒とアルミノキサンからなる触媒
を用いる製造方法である。また、特開平２−４１３０３
号公報でも提案されている。例えば遷移金属触媒として
イソプロピル（シクロペンタジエニルー１ーフルオレニ
ル）ハフニウムジクロリド、イソプロピル（シクロペン
タジエニルー１ーフルオレニル）ジルコニウムジクロリ
ド等がある。またアルミノキサンとしては一般式がＲ−
（ＡｌＯ）ｎＡｌ−Ｒまたは環状（Ｒ−ＡｌＯ）ｎ、
（式中のＲは炭素数１〜３の炭化水素基を示す。）で示
される化合物であり、特にＲがメチル基でｎが５〜１０
のものが多く用いられる。

【００１０】この触媒を用いたＳＰＰの重合方法は特に
制限がなく、溶液重合法、バルク重合法、気相重合法等
が用いられる。通常は加圧重合を行う。

【００１１】本発明に用いるＳＰＰのシンジオタクチッ
クなペンタッド成分率は¹³Ｃ−ＮＭＲ等によって、測定
することができる。また、ＩＲとＤＳＣにて簡便には推
定することができる。このＳＰＰはシンジオタクチック
なペンタッド成分率が５５重量％以上含まれている。５
５重量％未満では捲縮率が低すぎる。好ましくは６０重
量％以上である。また、可紡性の点で好ましくは５５〜
７５重量％である。このＳＰＰは結晶性のポリマーであ
る。このＳＰＰはＩＰＰとのポリブレンドによってＳＰ
Ｐのシンジオタクチックなペンダント成分率を変化する
ことが出来る。ＳＰＰのみでは紡糸時の膠着が著しく、
マルチフィラメントを紡糸することができない。これは
ＳＰＰのみと、ＳＰＰとＩＰＰとのポリブレンドとの違
いによるものである。ポリブレンドはミクロに分離しつ
つマクロに溶解するため、ミクロの部分ではホモポリマ
ーとして挙動する。ＩＰＰはＳＰＰより結晶化が非常に
大きい。従って、同じシンジオタクチックペンダント分
率でも結晶性がポリブレンドの方がＳＰＰのみより良
い。これが紡糸時の膠着防止に重要である。

【００１２】本発明に用いるＳＰＰの分子量は溶融紡糸
に適当な分子量であれば良い。また、一般的な分子量調
整で用いられる過酸化物による解重合で調整することが
できる。複合繊維の溶融紡糸では紡糸温度での両成分の
粘度が近い方が紡出し易く、好ましい。一般的な溶融紡
糸の溶融粘度は０．１〜３０であり、好ましくは１〜１
５である。この溶融粘度はオリフィス径が２ｍｍ、荷重
２．１６ｋｇ、温度１９０℃で１０分間の流出重量をｇ
数で示したＪＩＳの方法で測定した値である。

【００１３】また、上記のＳＰＰには紡糸時の膠着を阻
害しない範囲で少量のエチレン等他のビニルコモノマー
を共重合することもできる。さらに、各種の安定剤、例
えば紫外線安定剤、耐熱安定剤、結晶化促進剤、および
難燃剤、艶消し剤、顔料、抗菌剤、抗かび剤等を添加
し、用いることもできる。

【００１４】複合繊維の紡糸方法は一般的な複合口金を
用いた溶融紡糸で良い。即ち、エクスツルーダーで両成
分を別々に溶融後、複合口金で合わせ、溶融紡糸し、冷
却風で冷却する。冷却された後、オイリングし、未延伸
糸として巻き取られる。この際に紡糸時に同時に延伸し
ても良く、紡糸後延伸しても良い。ステープルの場合は
溶融紡糸された糸は集束され、延伸された後、オイリン
グ、機械捲縮付与をされ、カットされる。複合繊維は内
部歪を残した状態で保管され、熱処理により自己捲縮が
発現する。

【００１５】ＳＰＰを用いた紡糸では紡糸時の膠着防止
が重要である。従って、紡糸時に冷却風を十分に供給す
ることが必要である。特に単繊維の太さが大きい場合、
また繊維束の大きさが大きい場合には注意を必要とす
る。単繊維が５デニール以下でトータルデニールが１５
０デニール以下であれば１５〜２０℃の冷却風でも良い
が、それ以上の場合には１５℃以下、好ましくは１０℃
以下、場合によっては５℃以下で紡出する方が好まし
い。

【００１６】ＳＰＰを用いた複合紡糸ではクロスセクシ
ョンがサイドバイサイドか、または実質的にサイドバイ
サイドである偏芯した芯鞘型であっても良い。偏芯比率
は大きくなるほど捲縮数は多くなり好ましい。サイドバ
イサイドであれば特に円形のクロスセクションでなくと
も良く、楕円形であっても良い。好ましくは両成分が直
線的に接合している方が自己発現捲縮数が多くなり好ま
しい。また、楕円形の長軸に近い形状が捲縮率が多くな
り好ましい。両成分の複合比率はＳＰＰ：ＩＰＰが１：
３以下が捲縮数が多く、より１：１に近い方が捲縮数が
多くなり好ましい。

【００１７】本発明の複合繊維の他のポリマーとしては
ＩＰＰを用いる。このポリマーは従来より製造され、市
販されてているチーグラーナッタ触媒やカミンスキー触
媒により重合されているものでも良い。溶融粘度はＳＰ
Ｐと同程度が可紡性の点で好ましい。また、ＩＰＰは上
記のＳＰＰの製造方法によっても重合条件を選択するこ
とにより製造することができる。さらには、ＳＰＰやア
タクチックポリプロピエンとをポリブレンドすることに
よっても製造することが出来る。ＩＰＰのペンタッド成
分率の測定はＳＰＰと同様にして行うことが出来る。Ｉ
ＰＰのペンタッド成分率が５５重量％未満では結晶性ま
たは結晶化速度が小さく、紡糸時膠着を発生し易くな
る。好ましくは７０重量％、より好ましくは８０重量％
以上である。また、上記のＩＰＰには紡糸時の膠着を阻
害しない範囲で少量のエチレン等他のビニルコモノマー
を共重合することもできる。さらに、各種の安定剤、例
えば紫外線安定剤、耐熱安定剤、結晶化促進剤、および
難燃剤、艶消し剤、顔料、抗菌剤、抗かび剤等を添加
し、用いることもできる。本発明の複合繊維フィラメン
トは紡糸時、延伸時、またその後の工程で他の繊維と混
繊することもできる。また、引き揃えて用いることがで
きる。

【００１８】本発明の複合繊維ステープルを混紡し、本
発明の紡績糸を製造することもできる。紡績方法は特に
限定しない。一般的に用いられる短紡績、ソ毛紡績、紡
毛紡績、セミソ毛紡績、空気紡績、結束紡績、ラップ紡
績等で製造することができる。紡績糸の本発明の複合繊
維の混紡率は５０重量％以上が好ましい。５０重量％未
満では捲縮発現による糸のバルキー性が不足する。好ま
しくは７０重量％以上、さらに好ましくは９０％以上で
ある。また、バルキー性を向上するために収縮繊維を混
合することもできる。好ましくは２０重量％以上であ
る。紡績糸の撚セットは乾熱または湿熱で４０℃以上で
できるが、８０℃以下が好ましい。４０℃未満ではセッ
トが不足し、８０℃を越えると一部捲縮が発現し編立性
が低下する場合がある。撚係数は紡績方法により異なる
が、一般的な値より少し小さい方がバルキー性の点で好
ましい。また、紡績糸は染色時にバルキー出しを行うこ
ともできる。一般的なバルキー糸と同様にかせ取りし、
バルキー出しをすれば良い。

【００１９】また、本発明の複合繊維を用いて本発明の
不織布を製造できる。不織布を製造する方法は特に限定
しない。一般に用いられるカーディング後、ニードルパ
ンチングする方法やエアレイ法による方法やスパンレー
ス法を用いることができる。不織布の混紡率は５０重量
％以上が好ましい。５０重量％未満では捲縮発現による
バルキー性が不足する。好ましくは７０重量％以上、さ
らに好ましくは９０％以上である。また、バルキー性を
向上するために収縮繊維を混合することもできる。上記
の紡績糸および不織布には適宜バルキー性を損なわない
範囲で他の繊維、例えば合成繊維、天然繊維、再生繊維
等を混合して用いることもできる。

【００２０】また、上記の紡績糸またはおよびフィラメ
ントを用いて本発明の編み織物を製造することができ
る。編み物の製造方法は特に限定しない。一般的な丸編
み機、横編み機等で編み立てることができる。ゲージと
糸の太さを合わせれば良い。変わり編み、両面編み等も
できる。両面編みでは地糸だけでなく、繋ぎ糸に用いる
こともできる。また、織物の製造方法は特に限定しな
い。一般的な織機で織り上げることができる。例えば自
動力織機、レピア織機、エアジェット織機、ウオーター
ジェット織機等で織り上げることができる。織物の経糸
にも緯糸にも用いることができる。また織機を選定する
ことにより、モケットのように２重織りもできる。メッ
シュ織りもできる。

【００２１】上記の編み織物はテンター乾燥機等、不織
布は熱処理機で幅入れと同時にバルキー出しすることも
できる。熱処理温度と熱処理時間の選定は熱処理機の効
率に負うところが大きい。また、編み織物の目付けの大
小、組織の粗密によっても左右されるので、適宜適当な
条件を選定すべきである、一般的には１００℃以上、１
４０℃未満の雰囲気で行われる。処理時間は３０秒以
上、好ましくは１分間以上である。また、編み織物は吊
り染め（スター染色機）でもバルキー出しを行うことが
出来る。

【００２２】

【実施例】

製造例１重合触媒にイソプロピル（シクロペンタジエニルー１ー
フルオレニル）ジルコニウムジクロリドと平均重合度１
６のメチルアルミノキサンを１：１５０で用い、２０℃
で２時間、定法により加圧重合し、脱灰処理後、塩酸洗
浄をし、シンジオタクチックペンタッド成分が９４重量
％のＳＰＰを製造した。次に過酸化物を添加し解重合
し、粘度調整した後、添加剤としてステアリン酸Ｃａと
２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノールを添加し、溶融粘度
１２のチップを製造し、複合繊維の鞘成分Ａとして用い
た。このチップの融点は１４０℃であった。

【００２３】実施例１製造例１で製造したＳＰＰにＩＰＰを混練り機でポリブ
レンドし、ブレンド率を変更し、成分Ａとし、複合繊維
の他成分Ｂとして溶融粘度１１、融点１６１℃の市販の
ＩＰＰと上記のＳＰＰをポリブレンドし、アイソタクチ
ックペンタッド成分が９０重量％のＩＰＰを用い、２８
０℃でＡ、Ｂ成分をエクスツルーダーで別々に溶融し、
ギアポンプで計量し、１：１の未延伸サイドバイサイド
型複合糸を紡出した。冷却風の温度は５℃とし、紡糸油
剤を多く付着し、膠着を防止した。次に６０℃で４．３
倍延伸し、７５デニール１６フィラメントの本発明の複
合繊維を製造した。試験Ｎｏ．１、３、４、５の本発明
の複合繊維と試験Ｎｏ．２、６の比較品を製造し、紡糸
デニールを徐々に大きくし、紡糸での膠着が発生する延
伸後のデニールの比較と、沸水捲縮数の測定結果を表１
に示した。比較し易くするため冷却風の温度は２０℃と
した。

【００２４】

【表１】

【００２５】実施例２実施例１の試験Ｎｏ．３と同様にして、成分Ｂとして実
施例１のＩＰＰを用い、２９０℃でＡ、Ｂ成分をエクス
ツルーダーで別々に溶融し、ギアポンプで計量し、定法
によりサイドバイサイドタイプの複合金を用い複合比率
１：１の未延伸複合糸を紡出した。この未延伸糸束を束
ね、延伸し、クリンプを付与した後、油剤を給油し、カ
ットして本発明の複合繊維ステープル１．５デニール５
１ｍｍを製造した。沸水捲縮数は６５個／インチであっ
た。

【００２６】市販のポリエチレンテレフタレートステー
プル１．５デニール５１ｍｍと混紡し、本発明の複合繊
維の混紡率を表２のように変化し定法の短紡績で２／３
２を紡績した。次に２８ゲージの丸編み機で編み立て、
編地を１７０℃でテンター乾燥し、入るだけ最大の幅入
れバルキー出しを行い、カンチレバー法で剛軟度を測定
しその結果を表２に示した。バルキーの大きいほど幅入
れが大きくなり、剛軟度は大きい値を示した。

【００２７】

【表２】

【００２８】実施例３実施例３の本発明の複合繊維ステープル１．５デニール
と市販のポリエチレンテレフタレートステープル１．５
デニール５１ｍｍとを混綿し、カーディング後、クロス
レイし、定法により４０本／ｃｍ²の本数でニードルパ
ンチングし、混綿率を変化し目付け１００ｇ／ｍ²の不
織布を製造した。この不織布を２００℃の熱風熱処理機
でフリーで幅入れバルキー出しを行い、カンチレバー法
で剛軟度を測定しその結果を表３に示した。

【００２９】

【表３】

【００３０】実施例４製造例１で製造したＳＰＰにＩＰＰを混練り機でポリブ
レンドしシンジオタクチックペンタッド成分が８０重量
％のＳＰＰを成分Ａとし、ＩＰＰのポリブレンド率を多
くしたＩＰＰを成分Ｂとし、表２に示すように成分Ｂの
アイソタクチックペンタッド成分率を変化し、試験Ｎ
ｏ．１５〜１７の本発明の複合繊維と試験Ｎｏ．１８の
比較品を製造し、紡糸デニールを徐々に大きくし、紡糸
での膠着が発生するデニールを比較と、沸水捲縮数の測
定結果を表４に示した。比較し易くするため冷却風の温
度は２０℃とした。

【００３１】

【表４】

【００３２】

【発明の効果】本発明のポリプロピレン複合繊維は紡糸
時の膠着が少なく自己発現捲縮数が多く、これを用いた
不織布、紡績糸、編み織物は優れたバルキー性を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シンジオタクチックポリプロピレンとア
イソタクチックポリプロピレンをポリブレンドしシンジ
オタクチックペンタッド成分が少なくとも５５重量％で
ある結晶性良好なポリプロピレンとアイソタクチックペ
ンタッド成分が５５重量％以上であるポリプロピレンか
らなるサイドバイサイド型複合繊維。
【請求項２】複合繊維がフィラメントである請求項１
記載の複合繊維。
【請求項３】複合繊維がステープルである請求項１記
載の複合繊維。
【請求項４】複合繊維がステープルであり、請求項１
記載の複合繊維を少なくとも５０重量％混合している不
織布。
【請求項５】複合繊維がステープルであり、請求項１
記載の複合繊維を少なくとも５０重量％混合している紡
績糸。
【請求項６】請求項２のフィラメント及び／又は請求
項５記載の紡績糸からなる編み織物。