JPS633968B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱接着性複合繊維、更に詳しくは、比
較的繊度が大きな多芯型の熱接着性複合繊維の製
造方法に関する。

合成樹脂から成るモノフイラメントあるいはフ
ラツトヤーンは各種の紐や綱のほか、織物として
防虫網、米麦袋、壁布、カーペツト基布等その用
途は多岐に亘つている。しかし、これらはいずれ
もその裁断端がほつれ易いという欠点を有してい
る。ほつれの防止のため、紐や綱では端部に結び
目を作つたり溶融して固めたり、織物では巻き返
した端部を縫製により固定するとか、溶融切断に
よる裁断が行われている。溶断法は簡便な方法で
はあるが切断端面のみが溶着しているに過ぎない
ためほつれ防止効果が充分でなく、織物を重ねた
状態で溶断する場合には重ねた上下の織物が溶着
されてしまうという欠点がある。更に防虫網等の
比較的粗い織目の織物では外力により容易に目ず
れを生ずるという欠点もある。

また、梱包用の袋で特に大容量のもの、例えば
500Kgあるいは1000Kg用の米麦袋、では充填作業
を容易にするため袋が空の状態で自立できる程度
に織物の腰の強さが要求される。このため、気密
性を要しないあるいは通気性のある方が好ましい
場合であつても、織物にポリエチレンのラミネー
ト加工を施すなどの処置をすることが多い。

融点の異る複数の成分を並列型あるいは鞘芯型
に複合紡糸して得られる複合モノフイラメントを
単独で使用したもしくは他の繊維素材と混織した
平織物を加熱ローラーあるいは熱雰囲気中を通過
させて、複合モノフイラメントの低融点成分の融
着により織組成を固定させることは織物のほつれ
や目ずれを防止し、腰の強さを向上させるのに有
効であると考えられる。このような複合モノフイ
ラメントを製造するためには、複合させる各成分
が近似した延伸性を有しかつ各成分間の接着力が
高いものを選ぶことが必要である。紡出された未
延伸の複合モノフイラメントには強力付与、残存
伸度調整等のため延伸処理が不可欠であるが、こ
の延伸の際複合成分間の物性の違いが大きいほ
ど、また延伸倍率が大きいほど剥離しやすく、特
に並列型の構造ではその傾向が顕著である。ま
た、複合モノフイラメントの繊度が太いほど繊維
物性調整のための延伸倍率を高くする必要があり
剥離しやすくなる。例えば、ポリエチレンとポリ
プロピレンを複合成分とする延伸後の繊度が30デ
ニール未満の補合繊維は並列型および鞘芯型のい
ずれであつても製造時あるいは使用時に成分間の
剥離は生じないが、これと同じ成分から成る延伸
後の繊度が500デニールの複合モノフイラメント
では、鞘芯型であつても容易に成分間の剥離が生
ずる。更に、融点の異る複数成分から成る積層フ
イルムから複合フラツトヤーンを得る場合にも、
延伸工程において同様に成分間の剥離が問題とな
る。

本発明者らは熱処理によりその低融点成分どう
しの融着を発生させ得るような複合モノフイラメ
ントあるいは複合フラツトヤーン（以下これらを
熱接着性複合繊維と総称することがある）の上記
問題点の解決に鋭意努力の結果本発明に到達し
た。

本発明は、融点差が20℃以上ある２成分から成
る複数の複合繊維の未延伸糸を集束し、その低融
点成分の軟化点以上高融点成分の融点以下の延伸
温度で延伸することを特徴とする、相互に融着し
た低融点成分から成る鞘成分中に高融点成分から
成る複数の芯成分が形成された熱接着性複合繊維
の製造方法である。

本発明を更に詳細に説明する。

複数の芯を有する複合繊維としては、人工皮革
等に用いる超微細繊維を得るための高分子相互配
列体繊維（海島型複合繊維）が良く知られてい
る。この海島型複合繊維は紡糸ノズルから押出さ
れる時点ですでに複数の芯を持つた構造を有して
おり、後工程で剥離あるいは溶解によつて海成分
を除去し、芯（島）部分を超微細繊維として利用
するものであつて、複雑かつ精密な製造設備と運
転技術を必要とする。またこのような繊維は、
紐、綱、包装用袋、壁布あるいはカーペツト基布
等に用いられる比較的太くてかつ熱接着機能を有
する本発明の目的とする熱接着性複合繊維とは全
く異なる分野に属するものである。

本発明の熱接着性複合繊維は芯成分と、この芯
成分（高融点成分）の融点に対し20℃以上、好ま
しくは30℃以上低い融点を有する鞘成分（低融点
成分）とから成り、これらの成分は該複合繊維の
用途に応じて熱可塑性樹脂の中から適宜選択する
ことができる。そのような熱可塑性樹脂として
は、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレ
フイン、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリ
ロニトリル、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビ
ニル、ポリ塩化ビニリデン、エチレン―酢酸ビニ
ル共重合体およびその鹸化物等が例示されるが、
高融点成分および低融点成分は同一種類の樹脂で
あつても良く異種の樹脂であつても良く、また、
各成分は単一組成の樹脂であつても良く樹脂混合
物であつても良い。更に、これら高融点成分およ
び／または低融点成分には、予めあるいは紡糸時
に顔料あるいは染料等を添加することも出来る。

鞘成分としてその融点が芯成分の融点より20℃
以上、好ましくは30℃以上低い熱可塑性樹脂を用
いる理由は、後に述べる本発明の熱接着性複合繊
維を製造するための延伸工程における熱処理およ
びこの繊維を用いて作られた織物等に施されるで
あろう熱処理工程において、鞘成分は繊維形態を
保持し、かつ、鞘成分は軟化ないし融解して相互
に接着することを必要とするからである。

このようにして選ばれた高融点成分および低融
点成分から成る複合繊維として、従来公知の紡糸
装置によつて紡糸した未延伸糸を本発明の熱接着
性複合繊維の原料繊維とする。この紡糸時に高融
点成分から成る芯成分の断面を矩形、三角形、十
字形、星形等表面積の大きな形状に紡出すること
は熱接着性複合繊維の剥離防止に有効である。次
いで、得られた原料繊維をスライバーチーズ又は
コン巻あるいはケンス詰めの状態で一旦貯蔵し、
あるいは貯蔵されることなく直ちに、所要の本数
を集束して延伸工程に送る。原料繊維の繊度及び
集束された繊維束の繊度には特別な制限は無く例
えば5d／ｆの原料繊維20本を集めて100デニール
の繊維束とすることも10d／ｆの原料繊維10本を
集めて100デニールの繊維束とすることも可能で
あり、集束された繊維束の複数を更に集束するこ
とも可能である。

熱処理後の熱接着性複合繊維中の高融点成分が
30〜70重量％、低融点成分が70〜30重量％の範囲
内になる様に原料繊維を調整する必要がある。低
融点成分が30％未満では熱接着性繊維が延伸工程
で縦に裂けたり、該繊維を用いた織物を熱処理す
る際に繊維間の融着力が小さくて該織物の目ずれ
防止効果やほつれ防止効果が不充分となる。また
低融点成分が70％を超すと熱接着性複合繊維の強
力が不足したり、該繊維を用いた織物がその熱処
理時に収縮したりシワになつたりし易く好ましく
ない。熱接着性複合繊維中の高融点成分と低融点
成分の比が一定であれば、高融点成分はより多く
の（細い）芯成分として分散されているほど芯成
分の表面積が大きくなり、両成分間の剥離防止効
果および熱接着性複合繊維の縦裂けの防止効果が
発揮されて好ましく、前記の例で言えば、
100d／ｆの熱接着性複合繊維が10d／ｆの原料繊
維10本から作られたものよりも5d／ｆの原料繊
維20本から作られたものの方が好ましい。

上記の原料繊維から成る繊維束は低融点成分の
融点以上高融点成分の融点以下の延伸温度に加熱
されると共に延伸され、低融点成分は互に融着
し、その中に繊維形状を保持した多数の高融点成
分を含みこんで一体化し、次いで冷却されて固化
し熱接着性複合繊維となる。上記加熱、延伸およ
び冷却の工程を合せて延伸工程という。原料繊維
束の加熱手段としては、熱ロール、熱板、水蒸
気、熱空気あるいは赤外線等の公知の熱源がいず
れも単独であるいは併用して利用できる。冷却手
段としては、加熱工程からの引取ロールによる冷
却、該ロールから巻取ロール間での空冷、水冷等
の手段が利用できるが、加熱工程を通過しまだ低
融点成分が固化していない繊維束を矩形、十字形
等任意の形状の型枠を通しながら冷却することに
より熱接着性複合繊維に種々の断面形状を付与す
ることが出来る。又、加熱工程からの引取ロール
に接している繊維束の低融点成分が未だ固化して
いない状態であれば、該繊維束を該ロールの回転
軸に対し直角に引き取り固化させることにより偏
平な断面の熱接着性複合繊維を得ることが出来、
この引き取り角度を90゜以上（あるいは90゜以下）
とすれば繊維がロールから離れる個所で繊維に撚
りがかかりその断面を円形に近ずけることが出来
る。円形に近い断面形状の熱接着性複合繊維を得
るための最適引取角度は低融点成分の硬度および
ロール表面との接着性（摩擦抵抗）により決まる
ものであり、実験によつて確認される。

上述の如く、本発明の熱接着性複合繊維は高融
点成分から成る複数の芯成分が低融点成分から成
る芯成分中に分散して存在する構造であるため、
この複合繊維が繊維の太いものであつてもその製
造工程中、特に延伸工程においても、および編織
工程中に複合成分間の剥離が発生せず、この複合
繊維を用いた編織物をその低融点成分の融点以上
高融点成分の融点以下で熱処理することによりこ
の繊維の接触点に発生する低融点成分の融着によ
り組織を固定し、目ずれや切断端面のほつれを防
止すると共に編織物の腰を強くすることが出来
る。

従来公知の紡糸方法では、３デニールの繊維を
製造する紡糸装置を用いて30デニールの繊維を製
造するには当然紡糸ノズルの交換が必要であり、
また上記装置で100デニールの繊維を製造するこ
とは紡糸ノズルの交換およびその他の紡糸条件の
変更を行つても可成困難であり、数百ないし数千
デニールの繊維を製造するには全く別の設備に依
らざるを得なかつた。更にフラツトヤーンの如き
偏平な繊維状物の製造は別種の設備を必要として
いた。これに対し、本発明の方法によれば数デニ
ールから数千デニールにわたる任意の繊度の多芯
型複合繊維を同一の紡糸・延伸設備で製造するこ
とが可能であり、得られる繊維の断面形状も丸形
から偏平状、さらには冷却型枠を用いることによ
り十字形や星形等任意の形状とすることが可能で
ある。

実施例によつて本発明を更に具体的に説明す
る。

なお、実施各例中に示されたポリプロピレンの
メルトフローレート（MFR）はJIS K6758に依
り、ポリエチレンのメルトインデツクス（MI）
はJIS K6760に依りそれぞれ測定した値である。
また繊維の強度および伸度は引張試験機を用い試
料つかみ間隔10cm、引張り速度10cm／minで測定
した値である。

実施例 １，２ 高融点成分としてポリプロピレン（MP：165
℃、MFR：6.0）、低融点成分として高密度ポリ
エチレン（MR：131℃、MI：20）を用い、孔数
120の並列型複合紡糸ノズル（円形孔）を用い、
複合比（重量）１：１で紡糸して5200デニール／
120fの未延伸糸を得た。この未延伸糸２本を合せ
10400デニールとしたうえ、第１図に示した延伸
装置（各々直径160mmの加熱式フイードローラー
１および加熱式ドローローラー２、直径30mmのセ
パレートローラー３および巻取装置（図示せず）
より成る）を用い、フイードローラー１温度140
℃、ドローローラー２温度150℃、延伸比５倍、
延伸速度（ドローローラー速度）900m／minで
延伸し、ドローローラー２の回転軸に対し60゜の
角度で引き取り（実施例１、第２図参照）芯数
240本、直径0.56mm、2080デニールのモノフイラ
メントを得た。又、上記と同一の延伸条件で、ド
ローローラー２の回転軸に対し90゜角度で引き取
り（実施例２）芯数240本、幅1.8mm、厚さ0.14
mm、2080デニールの偏平糸を得た。

各々の断面を顕微鏡で観察したところ、モノフ
イラメントでは芯成分が繊維断面全体にほゞ均一
に分散され、偏平糸では芯成分が４〜５層に配列
されていた。

また強度はいずれも4.3〜4.6ｇ／ｄ、伸度は31
〜34％であり、複合成分間の剥離の傾向は全く無
かつた。

実施例 ３ 実施例１で用いたポリプロピレンおよびポリエ
チレンの双方にそれぞれカーボンブラツク１％を
含有するカラーマスターバツチ１％を添加し、孔
数60の並列型複合紡糸ノズル（円形孔）を用い、
複合比（重量）１：１で紡糸して1800デニール／
60fの灰色の未延伸糸を得た。この未延伸糸を、
実施例１で用いた延伸装置のフイードローラーと
ドローローラーの間に長さ33cmのプレートヒータ
ーを付加した延伸装置を用いて、フイードローラ
ー温度100℃、プレートヒーター温度155℃、ドロ
ーローラー温度100℃、延伸比3.8倍、延伸速度
（ドローローラー速度）250m／minで延伸し、ド
ローローラーの回転軸に対し直角に引き取つて、
芯数60本、幅0.4mm、厚さ0.14mm、太さ475デニー
ルの偏平糸を得た。この偏平糸の断面を顕微鏡で
観察したところ、芯成分が４〜５層にほぼ均一に
配列されていた。又、この偏平糸の強度は3.4
ｇ／ｄ、伸度は40％で、複合成分間の剥離や、繊
維の割れの傾向は全く認められず、腰の強い糸で
あつた。

実施例 ４ 直径20cmの加熱ローラー７個から成るフイード
ローラー４と、これと同じ構造のドローローラー
５の間に有効加熱長108cmの蒸気直噴式加熱チヤ
ンバー６を有する延伸装置を用い、フイードロー
ラー温度80℃、加熱チヤンバー温度155℃、ドロ
ーローラー温度90℃、延伸比1.1倍、延伸速度
100m／minの条件で、実施例１で得られた未延
伸トウ５本を各々の間隔を開けて同時に延伸し、
ドローローラーの回転軸と直角に引きとることに
より4790〜4805デニールの芯数120の偏平糸５本
を得た。この偏平糸は幅1.58〜1.62mm、厚さ0.35
〜0.36mm、強度1.1〜1.2ｇ／ｄ、伸度525〜540％
であり、複合成分間の剥離や繊維の割れの傾向は
認められなかつた。

実施例 ５，６ 高融点成分としてポリプロピレン（MP：165
℃MFR：６）、低融成分として低密度ポリエチレ
ン（MP：110℃、MI：23、密度0.917ｇ／cm³）75
重量部とエチレン酢酸ビニル共重合体（MP：92
℃、MI：20、酢酸ビニル含量20重量％）25重量
部との混合物を用い、孔数240の並列型複合紡糸
ノズル（円形孔）を用い、複合比（重量）１：１
で紡糸して3500デニール／240f未延伸糸を得、こ
れを直接実施例１および２で用いた延伸装置に導
き、延伸比を3.5倍、延伸速度を1300m／minとす
る以外は実施例１または２と同様の条件で延伸し
て、芯数240本、1020デニールのモノフイラメン
ト（直径0.4mm、実施例５）および偏平糸（幅
0.82mm、厚さ0.15mm、実施例６）を得た。

各々の断面を顕微鏡で観察したところ、実施例
１および２で得られたモノフイラメントおよび偏
平糸と同様の構造となつていることが確認され、
また剥離や割れの傾向も認められなかつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１で用いた延伸装置の側面図、
第２図はドローロールの回転軸と延伸糸の引取角
度を示す図、第３図は実施例４で用いた延伸装置
の側面図、第４図は本発明の熱接着性複合繊維の
断面の模式図。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 融点差が20℃以上ある２成分から成る複数の
   複合繊維の未延伸糸を集束し、その低融点成分の
   軟化点以上高融点成分の融点以下の延伸温度に加
   熱し延伸することを特徴とする、相互に融着した
   低融点成分から成る鞘成分中に高融点成分から成
   る複数の芯成分が形成された熱接着性複合繊維の
   製造方法。 ２ 高融点成分および／または低融点成分が単一
   組成の熱可塑性樹脂であるもしくは熱可塑性樹脂
   混合物である特許請求の範囲第１項記載の熱接着
   性複合繊維の製造方法。 ３ 高融点成分および／または低融点成分が原液
   着色された特許請求の範囲第１項記載の熱接着性
   複合繊維の製造方法。