JPS61614A - 混合紡糸繊維の紡糸方法 - 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】 本発明はポリオレフィンとポリエステル又は。

ポリオレフィンとポリアミドよシなる混合紡糸繊維の製
造方法に関するもので、その目的とするところは該混合
紡糸を長時間安定に実施可能にすることにある。

ポリオレフィンとポリエステル又は、ポリオレフィンと
ポリアミドからなる混合紡糸繊維はそれを構成する２成
分モリマーが海鳥構造をとるため。

溝相を形成するポリマーを除去してやると、島相を形成
するポリマーからなる超極細繊維が得られる。これは各
種人工皮革の基布素材として最高レベルのものとして利
用され、工業的成功を博している。又最近本発明者らは
上記混合紡糸繊維においては低融点のポリオレフィンが
溝相を形成するので、混合紡糸繊維同志あるいは他の繊
維との熱溶融接着性に注目してバインダー繊維としての
利用を提案しているが、このように各種の応用が考えら
れ、その重要度は増してきているといえる。

混合紡糸技術は汎用の溶融紡糸機に恵望の成分ポリマー
を供給するだけで特別な設備の付加をはとんど必要とす
ることなく、前述のような海鳥繊維が得られるところか
ら、経済的にも極めて有利な手段である。

ところが、混合紡糸とシわけポリオレフィンとポリエス
テルあるいはポリオレフィンとポリアミドを構成成分と
する系においては紡糸運転時間が長時間を経過するとノ
ズ、ル細孔（吐出孔）の周辺部に異物が集積しノズル汚
れとなシ、それによって吐出糸状が二一イングし、激し
くなると単糸切れ、断糸を酵発する。そのため一定紡糸
運転時間が経過したならばその異物を除去するために、
ノズル面の掃除を紡糸を中断して実施しなければならず
、生産性を低下するという問題がある。このノズル面掃
除を怠たれば、繊維品質が著しく低下するという問題が
ある。

本発明者らは特願昭４８−１２５７１号で、かかる異物
の集積忙よるノズル汚れを防止し、それに伴なう単糸切
れ、断糸の発生がなく、長時間安定に紡糸することが出
来る混合紡糸方法を提案している。この方法の骨子とす
るところは混合紡糸において混合ポリマーのノズル通過
時のノズル細孔壁面における剪断速度が５００５ｅｃ−
１以下となる条件で紡糸を行なう事であった。この方法
によって、異物の集積の防止は実現された。

ところが、紡糸原糸の品質、と９わけ延伸可能な最高倍
率（ＨＤｍａｘと称す）が、それよシ高剪断速匿下で紡
糸した場合に比らべかなり低下するため、生産性と繊維
物性値で見劣りするという問題が発生した。

本発明者らはかかるノズル孔（吐出孔９周辺に異物の集
積によるノズル汚れを防止し、長時間安定に紡糸運転が
出来、しかも延伸性、　ＨＤｍａｘの低下しない紡糸原
糸を得２る事の出来る混合紡糸繊維の紡糸方法をボンオ
レフィン七ポリエステルの混合系およびポリオレフィン
とポリアミドの混合系について鋭意検討し本発明に到達
したものである。

すなわち本発明は、メルトインデックス３０〜９０重量
％と極限粘度０．５以上の繊維形成性ポリエステル又は
１繊維形成性ポリアミドを混合し。

溶融紡糸するに際して、混合ポリマー流を、その孔壁で
６Ｘ１０３ｓｅｃ”以上の剪断速度になるような孔長０
，２鵡以上の細孔からなる絞り部を通過せしめた後、該
絞り部につづいて設けられたその孔壁で４ｘｌＯｓａｃ
　　以下め剪断速度がかかるような吐出孔（ノズル孔）
から、吐出孔表面温度を該繊維形成性ポリエステル又は
、繊維形成性ポリアミドの融点よ、９１５℃以上低下せ
しめない条件下で紡糸する事を特徴とする混合紡糸繊維
の紡糸方法である。

本発明においてポリオレフィンにメルトインデックス２
０以上のものを用い、しかも混合比率を３０〜９０Ｗｔ
φにする理由は極限粘度０．５以上のポリエステルある
いはポリアミドと混合紡糸をした場合にポリオレフィン
が得られる混合紡糸繊維の溝相を形成し、該ポリエステ
ル又はポリアミドが島相を形成することにある。

このような海島構造をもつ混合紡糸繊維は海成分のポリ
オレフィンを除去してやれば、島成分のポリエステル又
はボリアきドからなる超極細繊維かえられる。又そのま
ま２成分存在下でポリオレフィンの融点以上島成分の融
点以下の温度にしてやると、該繊維同志あるいは他繊維
と接着するバインダー機能が有効に発現する。しかも、
島成分が存在するためその温度で繊維形態と繊維性能を
ほぼ完全に保持しているので非常に使いやすい。

しかしポリオレフィンの混合比率が９０チを超える事は
この様な使用の場合繊維の形態安定性がかなシ低下する
ので好ましくない。

次に本発明において重要な点として、混合ポリマー流を
その孔壁で６　Ｘ　、１０３ｓｅｃ−１以上の剪断速度
のかかるような孔長０．２　ｒｍ以上の細孔からなる絞
り部を通過せしめる事がある。

この理由は以下の様に考えらｎる。すなわち、本発明の
ような混合ポリマー糸では低溶融粘度。

低凝集エネルギーの成分でるるポリオレフィンがマ）　
ＩＪラックスな連続相（溝相）を形成し、その中へ高溶
融粘度、高凝集エネルギー成分である。

ポリエステル又はポリアミドが分散相（島相）を形成す
る。

この様な系の紡糸について本発明者は実験室レベルのテ
ストから工場レベルでの生産の場合まで広く検討したと
ころ、その紡糸性を決めるのは繊維形成性のめる島成分
である事を見出した。分散相で心る島相がその紡糸性を
決めるのは一見意外のようでめるが、島相が溝相の中で
繊維軸方向に充分に引伸ばされるならば、はとんど島成
分ポリマー単独の場合と同程度の紡糸性、延伸性（ＨＤ
ｍａｘ　）を示す事が分った。

このような良好な紡糸性、延伸性を示すように島相を繊
維軸方向へ効果的に引伸ばすためには。

混合ポリマー流を孔壁で６ＸＩＱ８ｅｃ　　以上の剪断
速度になるような孔長０．２　ｍｓ以上の細孔（絞り部
）を通過させる必要がある事が分った。

剪断速度が６　Ｘ　１０３ｓｅｃ　”未満の場合は島成
分の繊維軸方向へ伸長が不充分となり紡糸性も延伸性も
低下してしまう。

又この絞υ部の長さが０．２ｆｉに満ない時も、やは９
島成分が繊維軸方向へ充分に伸びきらないためか良好な
紡糸性、延伸性が得られない。

さらに本発明において重要な点として、上記絞り部につ
づいて設けられた。その孔壁で４　Ｘ　１０３ｓｅｃ−
１以下の剪断速度がかかるような吐出孔から。

吐出孔表面温度を該繊維形成性ポリエステル又は繊維形
成性ボリアばドの融点より１５℃以上低下せしめる事な
く紡糸する事がめる。すなわち、混合ポリマー流が吐出
孔を通過する際ｔ　４　Ｘ　ｌ　Ｏ’　ＢｅＣ：１を超
える高剪断が孔壁においてかかった９、吐出孔表面温度
が島相であるポリエステル又はポリアミドの融点より１
５℃以上低くなると紡糸開始間もなく吐出孔周辺に異物
が集積しノズル汚れとなり、ニーイング、断糸切れ、断
糸等のトラブルを発生する。これを防止するためにはそ
の孔壁でかかる剪断速度を４　Ｘ　Ｉ　Ｑ”５ｅｃ−１
以下の低いレベルにおさえかつ吐出孔表面温度を該繊維
形成性ポリエステル又は繊維形成性ポリアミドの融点よ
り１５３以上低くならないようにしなければならない。

この理由は以下の様に考えられる。本発明の混合紡糸繊
維で一般に島相になるポリマーは溝相になるポリマー（
ポリオレフィン）より高融点であり又高粘度のものが用
いられるため同一温度下ではその流動性は劣ると思われ
る。

しかも１本発明の混合紡糸繊維の繊維断面を光学顕微鏡
で観察した場合、島相は溝相によって一見完全に囲まれ
ている様であるが、電子顕微鏡でざらに詳細に観察する
と１轍維断面の外周近くには極めて微小な島相が溝相に
よって完全に囲まれないま！に存在するものが認められ
る。

これから考えると混合紡糸において混合ポリマー流が吐
出孔を通過する際に非常に高い剪断が加わったり、吐出
孔表面温度が低過ぎると、溝相によって完全に包囲され
ていない露出状態に近い微小な島が急激に流動性を失な
い吐出孔周辺に析出し、集積するのがノズル汚れになる
もの推定される。

本発明にいう繊維形成性ポリエステルとは二塩基酸とジ
オールかうなるポリエチレンテレフタレートやポリブチ
レンテレフタレートで代表される線状ポリエステルお上
びｍ−ヒドロキシカルボン酸等の自己縮合物またはこれ
らの共重合物であって、高融点を有し繊維形成能のある
線状ポリエステルの全てを含み、さらに各種公知の改質
剤、添加剤を含むものを包含する。

本発明にいう繊維形成性ポリアミドとは、たとえばナイ
ロン６、ナイロン７、ナイロン１１、ナイロン１２、ナ
イロン６６％ナイロン６．１０．ポリヘキサメチレンイ
ソフタラミド、ポリへキサメチレンテレフタラミド、ポ
リパラキシレンドデカンアミド、あるいはこれらの共重
合体あるいは、これらの共重合体等繊維形成能のある任
意のポリアミドを含む。

本発明にいうポリオレフィンとは、各謹製法のホモポリ
エチレン、共重合ポリエチレン、ホモポリプロピレン、
共重合ポリプロピレン、ポリブテン−１％ポリペンテン
−１などを云い、これらには繊維形成性は、必ずしも必
要としない。

ポリオレフィンと繊維形成性ポリエステルあるいは繊維
形成性ポリアミドとの混合方法としては両ポリマーをペ
レット、チップ、フレークまたは粉末状で計量混合し、
スクリュー押出機に供給し、溶融混合押出吐出する方法
が最も簡便で汎用性があるが、他の任意方法でもよい。

本発明によれば、ポリオレフィンとポリエステル、ポリ
オレフィンとポリアミドといった実用性の高い混合紡糸
繊維が実質的にポリエステルあるいはポリアミドそれぞ
れ単独の場合の紡糸と同程度の安定な紡糸制子のもとに
、又単独紡糸繊維より若干劣るかはとんと同程度の延伸
性をもって得る事が出来る。

得られた混合紡糸繊維社不織布化しだ后海成分を除去す
ると人工皮革の基布用極細繊維用素材として良好なもの
となった。

又−成分を除去せず２成分が共存する本発明混合紡糸繊
維は融点の異なるポリマーからなり、とくに低融点成分
のポリオレフィンが溝相を形成して繊維光面のはとんど
を占めるため、ポリオレフィンの融点以上、島成分ポリ
マーの融点以下では繊維形態と繊維性能を保持したまま
、溶融したポリオレフィンによる接着機能を発見するた
め非常に優れた繊維状バインダーとなった。

本発明にいうポリエステルの極限粘度とはテトラクロル
エタン／フェノール＝１／１の混合溶媒を使って３０℃
で求めたものであり、ポリアミドの極限粘度は９８％Ｈ
２ＳＯ４を溶媒に用い３０℃で測定したものである。

又ポリエチレンのメルトインデックスは温度１９０℃１
荷重２１６１１ポリプロピレンのメルトインデックス雌
温度２３０℃、荷重２１６０ｆで測定した。

次に本発明を実施例により更に詳細に説明する。

実施例及び比較例 第１図および第２図に示すような絞シ部１、とそれにつ
づく吐出孔２、をもっ特殊仕様ノズルタイプＩとタイプ
■及び通常仕様の円径ノズル（タイプ■と称す）とを用
いて以下の混合紡糸を行なった。ノズルのホール数はい
づれも３２である。

紡糸捲取速度は９００ｙｎ／Ｍである。

紡糸に用いたポリマーは、ポリエステルはポリエチレン
テレフタレート（ＰＥＴ）で極限粘度０．６８であった
。伺ＰＥＴの融点は２６１℃であった。

ポリアミドはナイロン６（宇部興産社製ウィナイロン１
０１３Ｂ極限粘度１．１３）を用いた。このナイロン６
の融点は２１５℃であった。

ポリエチレン（Ｐｇ）は高圧法低密度ポリエチレン（三
片ポリケミカル社製ミラリンＦ’Ｌ６　Ｑメルトメンデ
ックスフ０）を用い、ポリプロピレン（ｐｐ）はブロッ
クタイプＣｏＰＰ　（三菱油化社製嗜三菱ノーブレンＢ
ｅ　ｌ、メルトインデックス＝３０）を用いた。

紡糸用の押出機は３０龍φのスクリュー押出機で押出温
度は３００℃、ポリマーはチップ状で充分に混合した後
ホッパーに供給する方法で行なった０ その他紡糸の条件及び結果は表−１に示した。

これから本発明の紡糸方法を満足する実施例１〜１０で
は口金汚れの発生がなく、シかも紡糸性、延伸性とも良
好を示し、バランスのとれた混合紡糸が実現されている
のが明確に分る。

しかし本発明の紡糸方法を満足しない比較例１．３．６
．８．１１ではノズル汚れの発生がちシ、しかもそれＫ
よって紡糸性、延伸性も不良となってしまう。一方比較
例２．４．５．７．９．１０゜１２．１３ではノズル汚
れの発生は防止されても紡糸性、延伸性が不良となって
しまう事が分る。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明混合紡糸方法に用いる紡糸
用特殊ノズルタイプ■及びタイプ■である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. メルトインデックス２０以上のポリオレフィン３０〜９
   ０重量％と極限粘度０．５以上の繊維形成性ポリエステ
   ル又は繊維形成性ポリアミドを混合し、溶融紡糸するに
   際して混合ポリマー流をその孔壁で６×１０＾３ｓｅｃ
   ＾−＾１以上の剪断速度になるような孔長０．２ｍｍ以
   上の細孔からなる絞り部を通過せしめた後、該絞り部に
   つづいて設けられたその孔壁で４×１０＾３ｓｅｃ＾−
   ＾１以下の剪断速度がかかるような吐出孔から吐出孔表
   面温度を該繊維形成性ポリエステル又は繊維形成性ポリ
   アミドの融点より１５℃以上低下せしめる事のない条件
   下で紡糸する事を特徴とする混合紡糸繊維の紡糸方法。