JPS6136084B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は多成分混合紡糸繊維に関し、とくに繊
維形成性ポリアミドを島相とするポリマーブレン
ド成分相と、繊維形成性ポリエステルを島相とす
るポリマーブレンド成分相とが、その内の一方の
ポリマーブレンド成分相が10本以上の島成分とな
り、他方のポリマーブレンド成分相が海成分とな
り、該島成分を構成するポリマーブレンド成分相
の各々が海成分を構成するポリマーブレンド成分
相中で分散状態で混在してなる多成分混合紡糸繊
維に関するものである。

ポリマーブレンドとりわけ２成分のポリマーブ
レンドからなる混合紡糸繊維は、一方の成分中に
他方の成分が細かく分散した海島構造をとるの
で、繊維形成後に一方の成分（一般に海成分）を
除去すれば島成分ポリマーからなる超極細繊維が
えられる。そして、ポリマーブレンドからの混合
紡糸繊維の海島構造は、繊維断面あたり数100〜
数1000個の島を持つているので、得られる島成分
からなる繊維の繊度（通常島デニールと呼ぶ）は
0.01〜0.0005dr程度となつて通常の繊維に比して
２〜４オーダーも小さいものとなり、これが超極
細繊維と言われる理由である。また、この超極細
繊維は工業的にも極めて利用価値の高いものであ
つて、たとえばポリアミドからなる超極細繊維は
スウエード調人工皮革用素材繊維として工業的に
生産されている。

一般に、ポリアミドとポリエステルはそれぞれ
優れた特徴を有しているので各種用途繊維として
広く利用されており、ポリアミドは強度、染色
性、吸湿性に優れているが染色物の洗たく堅牢
度、ヤング率、耐熱性が低いという欠点を持ち、
一方ポリエステルはヤング率、初期モジユラス、
耐熱性、ヒートセツト性等に優れているが染色
性、吸湿性劣るという一見相反するような欠点を
持つていて、各々が必ずしも万能とは言えない。
しかし、もしこれらを補い合うことができればそ
の利用価値が格段向上することは明らかである。
とくに上述の如き超極細繊維においてポリアミド
とポリエステルの特徴を兼備したものがあれば、
それはスウエード調人工皮革素材繊維としてはポ
リアミド単独のものの欠点とされる染色物の洗た
く堅牢度の向上はもちろんのこと湿潤時の形態安
定性不良を著しく改善するものと思われる。一
方、高級な銀付タイプ人工皮革基用繊維として
は、より柔軟なもの、より軽くはきごこち良好な
ものとなると思われる。さらに、同一の繊維でス
ウエード調人工皮革へも銀付人工皮革へも利用で
きるという従来の超極細繊維にない特徴が有効に
付与されるであろう。

本発明の目的とするところ、以上の理由からポ
リアミドとポリエステルの特徴を兼備した超極細
繊維が得られるような多成分混合紡糸繊維を提供
することにある。

すなわち、本発明は少くとも２種のポリマーブ
レンドからなる混合紡糸繊維において、繊維形成
性ポリアミド（以下で単にポリアミドという場合
がある）島相とするポリマーブレンド成分相Ａ
と、繊維形成型ポリエステル（以下で単にポリエ
ステルという場合がある）を島相とするポリマー
ブレンド成分相Ｂとが、その内の一方のポリマー
ブレンド成分相が10本以上の島成分となり、他方
のポリマーブレンド成分相が海成分となり、該島
成分を構成するポリマーブレンド成分相の各々が
海成分を構成するポリマーブレンド成分相中で分
散状態で混在してなる多成分混合紡糸繊維にあ
る。

従来からポリアミドとポリエステルのポリマー
ブレンド組成物を混合紡糸して得た混合紡糸繊維
は、特公昭46−34908、46−34909、特公昭47−
18888、ベルギー国特許第661784号等で提案され
公知である。しかし、これらに言うポリアミドと
ポリエステルからなる混合紡糸繊維はポリアミド
あるいはポリエステルのいづれか一方が海相ある
いは島相となつたところの海島構造を形成するの
で、得られた混合紡糸繊維それ自体としては両ポ
リマーの特徴を兼備するものとなる可能性はある
かもしれないが、ポリアミド成分とポリエステル
成分がそれぞれ同時に均一な島相をつくつて存在
するものではない。したがつて、海成分を除去し
たとしてもポリアミド及びポリエステル両者から
なる超極細繊維とはならない。

一方、近年複合紡糸技術の進歩によつて多芯々
鞘紡糸法や剥離型複合紡糸法や花弁状断面繊維紡
糸法を利用することによつて各種の複合紡糸繊維
が開発されている。ここで、たとえばポリアミド
とポリエステルを複合成分とする剥離型繊維や花
弁状断面繊維からは、適当な方法によつて成分間
を分離せしめることによつて両成分が共存する極
細繊維が得られる。また、多芯々鞘紡糸繊維にお
いても芯成分をポリアミドとポリエステルの２成
分としてこれを適当な方法によつて鞘成分を除去
すればポリアミドとポリエステルからなる極細繊
維が得られる。しかし通常、複合紡糸で得られる
繊維において極細化できる単位の数は、１本の複
合紡糸繊維当り剥離型や花弁状断面の場合も、多
芯々鞘型の場合もせいぜい数10が限度と思われ
る。したがつて、実際に極細化された後の極細繊
維の繊度は0.1〜0.03dr程度となり、これはポリ
マーブレンドからなる混合紡糸繊維を出発として
得られる超極細繊維の0.01〜0.0005drとはオーダ
ーの異なるものである。

一般に、ポリマーブレンドからなる混合紡糸繊
維を出発とした超極細繊維と複合紡糸繊維を出発
とした極細繊維において、前者は長さ方向に完全
には連続していないものの一部で相互に結合した
網状構造を持つと言われているに対して、後者は
長さ方向に完全に連続したストレートな構造を持
つという違いがある。

これらの２点の違いは、それらの繊維を人工皮
革用素材繊維として利用した場合、先づ第１の繊
度の違いは、銀付人工皮革基布に用いた際に造面
性の決定的な優劣となつて現われ、また繊維長さ
方向へのストレート性の違いは立毛調人工皮革の
毛羽脱落（毛抜け）の差となつて現われる。つま
り、0.01〜0.0005drのポリマーブレンドから得た
超極細繊維を素材とした人工皮革基布は構成繊維
の繊度が極めて小さいためと思われるが、機械的
な変形とくに引張りによつても基布表面に大きな
凹凸を生じることがないので銀面が貼り合わされ
た後もモロといわれる銀面の乱れをほとんど生じ
ないという優れた特徴をもつている。しかし、こ
れより太繊度の極細繊維を素材とした場合には、
機械的な変形とくに引張りによつて基布表面に凹
凸が表われやすく、銀面を貼り合わせるとそれが
モロとなつて表われその商品価値を著しく低下さ
せてしまう。

一方、スウエード調人工皮革における毛羽の脱
落（毛抜け）について発明者らの検討によれば、
ポリマーブレンドからなる超極細繊維を用いた場
合には、バインダーが超極細繊維と完全に接着し
てしまうような条件でなく、超極細繊維が比較的
おだやかにバインダーで包囲され部分的に接着す
るような条件下でも超極細繊維が網状構造をとつ
ているためか、毛羽脱落は充分に防止できる。し
かし、複合紡糸繊維を生発物とする極細繊維を用
いた場合にはバインダーと極細繊維が強固に接着
する条件でなければ極細繊維が長さ方向にストレ
ースであるためか毛羽の脱落を防止することは非
常に困難であつた。しかも、超極細繊維とバイン
ダーとを強固に接着させた不織布は風合が著しく
硬くペーパーライクなものになつてしまつた。

以上のように、ポリマーブレンドからなる混合
紡糸繊維を出発とした超極細繊維は、複合紡糸繊
維を出発とする極細繊維に比して人工皮革用素材
繊維として優れているということができる。

本発明において肝心なことは、ポリマーブレン
ドからなる混合紡糸繊維の断面内において、ポリ
アミドを島相とするポリマーブレンド成分相Ａと
ポリエステルを島相とするポリマーブレンド相Ｂ
とが、その内の一方のポリマーブレンド成分相が
他方のポリマーブレンド成分相中で分散状態で混
在していることである。

説明を容易にするために本発明の多成分混合紡
糸繊維の代表的な断面状態を模式的に示したのが
第１図である。同図において、１の部分がポリエ
ステルを島相とするポリマーブレンド成分相であ
り、３はその拡大図である。一方、２の部分はポ
リアミドを島相とするポリマーブレンド成分相で
あり、４はその拡大図である。この例においては
１本の多成分混合紡糸繊維断面内において１の部
分つまりポリエステルを島相とするポリマーブレ
ンド成分相内に12個の２の部分つまりポリアミド
を島相とする部分が均一に分散しているものであ
る。もちろん、実際の繊維においては１の部分と
２の部分に第１図におけるような境界線がある訳
ではなく、これは説明の都合上示したものであ
る。したがつて、ここに例示した本発明の多成分
混合紡糸繊維から海相を除去したあとに得られる
多成分超極細繊維中においては、ポリアミド成分
の超極細繊維からなる部分とポリエステル成分の
超極細繊維からなる部分とが微小な単位で均一に
混合分散した状態が実現される。その結果とし
て、超極細繊維の集合体はポリアミドとポリエス
テルの特徴がバランスよく補い合うように発揮す
るのである。

しかるに、例えばポリアミドを島成分とするポ
リマーブレンドからなる混合紡糸繊維とポリエス
テルを島成分とするポリマーブレンドからなる混
合紡糸繊維をそれぞれ紡糸した後に合糸延伸した
り、あるいはステープルにした後に混綿するなど
によつてポリアミドとポリエステルを混合分散せ
しめたものでは、両者の混合単位が本発明の場合
に比べて非常に大きくポリアミドとポリエステル
からなる超極細繊維ということはできても人工皮
革用素材繊維への利用など実際の応用においてポ
リアミドとポリエステルの特徴がバランスよく補
に合うように発現するものではなく、むしろ両者
の欠点が相乗的に発現する場合すらある。

次に、本発明における多成分混合紡糸繊維の製
造方法について詳述する。

本発明で言う多成分混合紡糸繊維の典型的製法
は、チツプブレンドタイプのポリマーブレンド押
出と多芯々鞘複合紡糸の結合によつて得ることが
できる。

すなわち、２台のエクストルーダー型押出機の
一方のホツパーへポリアミドが島成分となるチツ
プブレンドポリマーを供給し溶融、混合、押出し
て多芯々鞘複合紡糸ノズルの芯または鞘成分供給
孔へ導入する。全く同様に他方のエクストルーダ
ー型押出機のホツパーへポリエステルが島成分と
なるチツプブレンドポリマーを溶融、混合、押出
して多芯々鞘複合紡糸ノズルの鞘または芯成分供
給孔へ導入し、多芯々鞘複合紡糸を行なえばよ
い。この場合、多芯々鞘の芯数は10本以上を有す
るものである。この芯はポリアミドあるいはポリ
エステルを島とするようなポリマーブレンド成分
で形成され、芯数が多くなればなるほど両者のポ
リマーブレンド成分相それぞれの分散混合の程度
が高くなるのは明らかであるが、海成分除去後の
超極細繊維のポリアミドとポリエステルが全くの
違和感なく、両者の特徴を補い合うように発揮す
るのは10本以上の場合において顕著である。

本発明の多成分混合紡糸繊維は上記方法以外に
チツプブレンドタイプのポリマーブレンド押出と
特公昭53−8806、53−8807、53−8808、53−8809
で示されるような混合紡糸方法の結合などによつ
ても得られる。

しかし、島成分としてポリアミドとポリエステ
ル、海成分としてそれ以外のポリマーの３成分ポ
リマーを１度にチツプブレンドし、ポリマーブレ
ンドとして溶融押出紡糸する方法によつては本発
明の多成分混合紡糸繊維を得ることはできない。
すなわち、この場合得られる混合紡糸繊維におい
てその海島構造は第３成分ポリマーからなる海相
中にポリエステルの島とポリアミドの島が共存す
る状態にはなるが、そこで実現されるのはポリア
ミドの島１本１本あるいはまたポリエステルの島
１本１本が分散混合の単位となつているのであつ
て、本発明の多成分混合紡糸繊維のようにポリア
ミドを島相とするポリマーブレンド成分相とポリ
エステルを島相とするポリマーブレンド成分相と
が、混合分散の単位となつている（第１図参照）
ものとは明確に異なる。これを模式的に示したの
が第２図であつて、５はそれを拡大したもの（白
玉がポリアミドの島を、黒玉がポリエステルの島
を示す）である。第１図と第２図から本発明の繊
維と従来の繊維との混合の様子が良く分かり、一
見しただけでは両者に大きな違いがあるとは考え
られないが、本発明者らの詳細な検討によれば、
第２図のような構造の多成分混合紡糸繊維を人工
皮革用繊維として用いても第１図のような本発明
の多成分混合紡糸繊維のようにポリアミドからな
る超極細繊維とポリエステルからなる超極細繊維
の特徴を兼ね備えたものとは到底なり得ないこと
が判つた。つまり、第２図に示されるような多成
分混合紡糸繊維にあつては、その海成分を除去し
た後に得られる超極細繊維を用いた人工皮革は、
ポリアミド単独の超極細繊維はもちろんポリエス
テル単独の超極細繊維を用いたものよりはるかに
硬い風合となつてしまうのであつて、あたかも海
成分の除去による繊維の超極細化を全く実施しな
いようであつたし、立毛調人工皮革とした場合に
はバフイング処理等で毛羽を立てようとしても毛
羽先がほとんど開繊されず、全く天然の立毛調皮
革には以ても以つかぬ低級な外観、触感としかな
らなかつた。

次に、本発明にいう繊維形成型ポリアミドと
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、ポリヘキサ
メチレンテレフタラミド、ポリパラキシレンドデ
カンアミドまた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である。また、ポリエス
テルとは二塩基酸とジオールとからのポリエチレ
ンテレフタレートによつて代表される高分子線状
ポリエステルおよびω−ヒドロキシカルボン酸等
の自己縮合物あるいはこれらの共重合物等繊維形
成能のある全べてのポリエステルを含み、さらに
艶消剤、螢光増白剤、安定剤等の顔料あるいは各
種添加剤を含むものを包含するものである。

さらにポリアミド、ポリエステルとポリマーブ
レンドされて海相を形成するポリマーとはポリア
ミドおよびポリエステルと溶剤に対する溶解性の
異なる公知のあらゆる紡糸可能なポリマーであつ
て、たとえばポリエチレンおよびポリプロピレン
の如きポリオレフイン、アタクチツクまたはアイ
ソタチツクなポリスチレン、アルキルそしてハロ
ゲン置換のポリスチレン、ポリメチルメタクリレ
ートの如きポリメタアクリル酸エステル、各種ア
ルデヒドでアセタール化したポリビニルアセター
ル、ポリビニルアルコールあるいは各種の縮合系
または重合系低分子物質の共重合物または各種ポ
リマーに対して各種低分子物質をグラフトしたポ
リマーなどである。

以上の如く、本発明の多成分混合紡糸繊維はポ
リアミドを島相とするポリマーブレンド成分相
と、ポリエステルを島相とするポリマーブレンド
成分相とが、その内の一方のポリマーブレンド成
分相が他方のポリマーブレンド成分相中で分散状
態で現在していることから、両ポリマーブレンド
成分相中の海成分の除去によつて、ポリアミドか
らなる超極細繊維の複数の束がポリエステルから
なる超極細繊維中に、あるいはその逆に、ポリエ
ステルからなる超極細繊維の複数の束がポリアミ
ドからなる超極細繊維中に分散混合した超極細繊
維の集合体が得られ、これを繊維成分として用い
て立毛調の人工皮革を製造すると、ポリアミドの
超極細繊維とポリエステルの超極細繊維の特徴が
バランスよく補い合うように発揮されて、得られ
た人工皮革はポリアミドの超極細繊維単独使用の
ものに比べて染色物の洗たく堅牢度と湿潤時の形
態安定性が向上著しく向したものとなつた。ま
た、同じ超極細繊維を繊維成分として靴甲皮用人
工皮革を製造したところ、ポリエステルの超極細
繊維単独使用のものに比べて柔軟で軽く、しかも
着用時の足えのなじみの良好なものとなつた。さ
らに、実際に生産において立毛調人工皮革へも甲
皮用人工皮革へも同一の繊維を使用できることか
ら、設備の稼動率向上や繊維製造時の各種ロスの
減少等により生産性も向上した。

次に、本発明を実施例を示してより具体的に説
明するが、本発明はこれらの記載例に限定される
ものではない。

なお、本発明に言うポリエステルの極限粘度と
は30℃のフエノール：テトラクロルエタン＝１：
１混合溶媒中で測定したものである。また、30℃
で６ナイロンの相対粘度は１ｇ／100mlの96％
H₂SO₄溶液について測定したものである。ポリエ
チレンのメルトインデツクスはJIS−K6760に従
つて測定したものである。

実施例 １ 相対粘度2.7の６ナイロンとメルトインデツク
ス50の高圧法ポリエチレンを重量比１：１でチツ
プの状態で混合いわゆるチツプブレンドして、２
台のエクストルーダーが複合型に結合された多
芯々鞘紡糸機の一方のポツパー内へ供給した。そ
して、エクストルーダー内で溶融、混合、押出
し、さらにギアポンプで計量し多芯々鞘紡糸機
構の芯成分導入孔へ導いた。これによつて、６ナ
イロンを島成分とするポリマーブレンドが芯成分
導入孔へ流入する。また、他方のエクストルーダ
ーのホツパーへ極限粘度0.68のポリエチレンフタ
レートとメルトインデツクス50の高圧法ポリエチ
レンを重量比で１：１にやはりチツプブレンドし
て供給し、同様に溶融、混合押出して、さらにギ
アポンプで計量後、多芯々鞘紡糸機構の鞘成分
導入孔へ導いた。これによつて、ポリエチレンテ
レフタレートを島成分とするポリマーブレンドが
鞘成分導入孔へ流入する。この場合、、ギア
ポンプにおける計量比は重量比で１：１となるよ
うにした。また、多芯々鞘紡糸機構は芯の数は１
フイラメント当り12個となるものを使用した。つ
いで、ポリマー流は多芯々鞘紡糸機構を通過して
口金から吐出、捲取りされて、単糸12デニールの
未延伸糸となつた。この未延伸糸を第１浴75℃第
２浴98℃の熱水浴で２段延伸を倍率3.0倍で行な
つて単糸４デニールの本発明多成分混合紡糸繊維
の延伸糸を得た。

この繊維の断面を顕微鏡観察したところ、第１
図に示すような海島構造すなわちポリアミドを島
相としポリエチレンを海相とするポリマーブレン
ド成分相が、ポリエステルを島相としてポリエチ
レンを海相とするポリマーブレンド成分相の内へ
あたかも12個の芯のように均一に分散混合してい
るのが分つた。実際にポリアミド、ポリエステル
の島相の繊度を測定したところ、ポリアミドは平
均約0.003dr、ポリエステルは平均約0.0015drで
あつた。得られた多成分混合紡糸繊維に機械巻縮
を付与し約51mmの長さに切断し、これをランダム
ウエバーにかけてウエブとした。このウエブを目
付400ｇ／cm²に重ね合わせてからニードルパンチ
を行ない、熱固定、ポリウレタン含浸湿式凝固
し、さらに熱トルエン中で処理して海成分のポリ
エチレンを抽出除去した。

次に、この抽出タイプ不織布を１つはバフイン
グ加工など起毛処理をしてスウエード調人工皮革
に、もう１つは湿式ポリウレタンフイルムをグラ
ビア接着加工して銀付の靴甲皮用人工皮革に仕上
げた。

得られたスウエード調人工皮革は柔軟かつ表面
タツチが良好な鹿皮様に仕上り、さらに染色物の
洗たくにおける堅牢度と湿潤時の形態安定性が天
然スウエードや従来の人工皮革に比べて非常に優
れたものとなつた。

一方、銀付の靴甲皮用人工皮革もその軽さ、柔
軟さ、足えのなじみの良さといつた着用時の性能
が天然皮革や従来の人工皮革に比べて著しく向上
したものとなつた。

実施例 ２ 実施例１で用いたと同じ多芯々鞘紡糸機構を用
いて、やはり実施例１と同じポリマーの組合せの
ポリマーブレンドを用いて紡糸を行つた。ただ
し、この場合は芯成分導入孔へポリエステルを島
成分としポリエチレンを海成分とするポリマーブ
レンドが、鞘成分導入孔へポリアミドを島成分と
しポリエチレンを海成分とするポリマーブレンド
が流入するようにした以外は実施例１と同一の条
件とした。さらに実施例１と同様に水浴２段延伸
を行ない、単糸4drの多成分混合紡糸繊維の延伸
糸を得た。

この繊維断面を顕微鏡観察したところ、第１図
に示す海島構造でポリアミドとポリエステルの関
係が入れ代つた状態になつていた。

得られた多成分混合紡糸繊維を実施例１と同様
の加工工程によつて処理して、スウエード調人工
皮革と銀付の靴甲皮用人工皮革をつくつた。得ら
れた人工皮革は、それぞれ実施例１で得られた製
品と同様に天然の皮革や従来の人工皮革に比べて
非常に優れた特徴をもつものとなつた。

比較例 １ 実施例１で用いたのと同じポリアミド、ポリエ
ステル、ポリエチレンの３者を同時にチツプブレ
ンドしてポリマーブレンドとして溶融混合紡糸を
行なつた。この場合、３者のチツプブレンド比率
（重量）はポリアミド25％、ポリエステル25％、
ポリエチレン50％とした。得られた未延伸糸が単
糸12drとなるように吐出、捲取条件を設定して紡
糸を実施した。この未延伸糸を第１浴75℃、第２
浴98℃の熱水浴で２段延伸を延伸倍率3.0で行な
い、単糸４デニールの本発明とは異なる多成分混
合紡糸繊維の延伸糸とした。

この繊維の断面を顕微鏡観察したところ、第２
図に示すようにポリエチレンの海相中にポリアミ
ドの島とポリエステルの島１本１本が分散混合の
単位となつている海島構造が認められた。さらに
ポリアミドとポリエステルの島相の繊度を測定し
たところ、実施例１と同様ポリアミドは平均約
0.003dr、ポリエステルは平均約0.0015drであつ
た。

次に、この多成分混合紡糸繊維をやはり実施例
１と同様に方法で抽出タイプ不織布とし、１つは
スウエード調人工皮革に、もう１つは銀付の靴甲
皮用人工皮革に仕上げた。この場合、得られた人
工皮革の触感の風合は非常に硬いものとなつた。
それは、あたかも海成分除去による超極細化を行
なわなかつたかのようであつた。さらに、スウエ
ード調人工皮革はバフイング処理での毛羽立ちが
悪く、毛羽先の開繊もほとんど成されず、スウエ
ードとしては商品価値のないものとなつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の多成分混合紡糸繊維の横断面
の模式図である。１はポリエステルを島相とする
ポリマーブレンド部分であり、３はその拡大図で
ある。２はポリアミドを島相とするポリマーブレ
ンド部分であり、４はその拡大図である。第２図
は本発明と異なる多成分混合紡糸繊維の横断面の
模式図であり、５はポリエステルとポリアミドの
分散状態を示すものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ２種以上のポリマーブレンドからなる混合紡
   糸繊維において、繊維形成性ポリアミドを島相と
   するポリマーブレンド成分相Ａと、繊維形成性ポ
   リエステルを島相とするポリマーブレンド成分相
   Ｂとが、その内の一方のポリマーブレンド成分相
   が10本以上の島成分となり、他方のポリマーブレ
   ンド成分相が海成分となり、該島成分を構成する
   ポリマーブレンド成分相の各々が海成分を構成す
   るポリマーブレンド成分相中で分散状態で混在し
   てなる多成分混合紡糸繊維。