(57)【要約】【課題】  製造過程における繊維同士の融着や糸条束の乱れやもつれに起因する繊維間の融着が生じることなく、不織布や抄紙を得る際の分散性が良好で、品位、性能ともに優れた不織布や抄紙を得ることができるポリアミド短繊維を提供する。【解決手段】  ビスアミド化合物を0.005〜0.5質量％含有するポリアミド成分が少なくとも繊維表面を占める繊維であって、繊維長が0.1〜50ｍｍであることを特徴とするポリアミド短繊維。ビスアミド化合物を0.005〜0.5質量％含有するポリアミド成分がナイロン６、６６、１２、４６、６１０成分のうちの少なくとも２成分を含有する共重合体である請求項１記載のポリアミド短繊維。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビスアミド化合物を0.005〜0.5質量％含有するポリアミド成分が少なくとも繊維表面を占める繊維であって、繊維長が0.1〜50ｍｍであることを特徴とするポリアミド短繊維。
【請求項２】
ビスアミド化合物を0.005〜0.5質量％含有するポリアミド成分がナイロン６、６６、１２、４６、６１０成分のうちの少なくとも２成分を含有する共重合体である請求項１記載のポリアミド短繊維。
【請求項３】
ビスアミド化合物を0.005〜0.5質量％含有するポリアミド成分が鞘部、ビスアミド化合物を含有しないポリアミド成分が芯部を構成する請求項１又は２記載のポリアミド短繊維。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不織布や抄紙に用いられるポリアミド短繊維に関するものであり、製造工程中の繊維同士の融着が生じることなく、水中分散性も良好なポリアミド短繊維に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリアミド繊維は、繊維強力が高く、ヤング率がポリエステル繊維に比べ低いことから柔軟性に優れており、染色性にも優れているため、汎用素材として産業資材や、衣料用、一般家庭資材、土木、農業資材、衛生材料などに幅広く用いられている。
【０００３】
さらに、ポリアミドはポリエステルに比べ耐アルカリ性に優れることから、耐アルカリ性が求められる用途に好適に用いられている。
【０００４】
近年、携帯電話、モバイルコンピューター、デジタルカメラ等の小型電子機器、玩具、携帯型電動工具等の普及により、その電源として、充電式電池の需要が増しており、アルカリ電解液に侵されにくいポリアミド繊維を用いた不織布や抄紙が電池セパレーターとして多く使用されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００５】
このような電池セパレーター用の不織布や抄紙にポリアミド繊維を用いる際には、繊維長が0.1〜５０ｍｍ程度のポリアミド短繊維を使用する。
【０００６】
通常、ポリアミド短繊維を得るには、８〜３０錘の紡糸機を用い、１錘当たり５０〜３００孔の紡糸孔を有する紡糸口金より溶融紡糸し、冷却、オイリングした後、これらの糸条（８〜３０本）を集束して未延伸糸条束とし、一旦、糸条収納容器内に収納する。そして、収納容器より未延伸糸条束を引き出し、数本〜数十本を引き揃えて延伸した後、所望の繊維長にカットすることにより得ることができる。
【０００７】
ポリアミド短繊維を上記のような方法で得る際には、ガラス転移点が２０〜５０℃であるナイロン６、６６等を用いた場合、次のような問題が生じることがある。
【０００８】
つまり、ガラス転移点が低いために、未延伸糸条束は完全に冷却されていないことがあり、歯車型ニップローラ等で引き取った際に、繊維同士が融着したり、また、糸条収納容器に落下させた際に繊維同士が融着し、糸条収納容器から引き出す際に乱れやもつれが多発するという問題があった。
【０００９】
そして、このような繊維同士の融着や延伸前の糸条束に乱れやもつれが生じていると、得られる短繊維においても繊維間での融着が生じ、不織布や抄紙を得る際の分散性が悪くなり、さらには得られる不織布や抄紙にも斑が生じるなど品位や性能に劣るものとなるという問題があった。
【００１０】
特許文献１、２に記載されているポリアミド繊維においては、上記のようなポリアミド繊維の問題点を考慮していなかったため、製造過程におけるポリアミド繊維の融着が生じやすく、製品を得る際の均一分散性が不十分なものであり、得られる不織布や抄紙の品位や性能は十分ではなかった。
【特許文献１】特開2004-103459号公報
【特許文献２】特開2001-84986号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記の問題点を解決し、製造過程における繊維同士の融着や糸条束の乱れやもつれに起因する繊維間の融着が生じることなく、不織布や抄紙を得る際の分散性が良好で、品位、性能ともに優れた不織布や抄紙を得ることができるポリアミド短繊維を提供することを技術的な課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、ビスアミド化合物を0.005〜0.5質量％含有するポリアミド成分が少なくとも繊維表面を占める繊維であって、繊維長が0.1〜50ｍｍであることを特徴とするポリアミド短繊維を要旨とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のポリアミド短繊維は、製造過程における繊維同士の融着が生じることなく、また、糸条束の乱れやもつれに起因する繊維間の融着も生じることがないため、不織布や抄紙を製造する際の分散性にも優れる。したがって、繊維間の融着に起因する斑の発生が少なく、品位の高い不織布や抄紙を得ることができる。特に、電池セパレーター用不織布をはじめとした、均一性の要求される用途に好適に用いられる不織布や抄紙を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１５】
本発明のポリアミド短繊維は、ビスアミド化合物を0.005〜0.5質量％含有するポリアミド成分が少なくとも繊維表面を占める繊維である。
【００１６】
つまり、ビスアミド化合物を0.005〜0.5質量％含有するポリアミド成分のみからなる繊維であってもよいし、ビスアミド化合物を0.005〜0.5質量％含有するポリアミド成分が繊維表面のみを占める繊維であってもよい。
【００１７】
ビスアミド化合物を0.005〜0.5質量％含有するポリアミド成分が繊維表面のみを占める繊維としては、芯鞘型や海島型等の複合形状の繊維が挙げられる。中でも芯鞘型のものが好ましい。
【００１８】
芯鞘型の場合は、ビスアミド化合物を0.005〜0.5質量％含有するポリアミド成分が鞘成分であり、芯成分がビスアミド化合物を含有しないポリアミド成分又はポリアミド以外の他の成分であるものであり、中でも芯成分もポリアミド成分からなるものが好ましい。
【００１９】
海島型の場合は、ビスアミド化合物を0.005〜0.5質量％含有するポリアミド成分が鞘成分であり、島成分がビスアミド化合物を含有しないポリアミド成分又はポリアミド以外の他の成分であるものであり、中でも島成分もポリアミド成分からなるものが好ましい。
【００２０】
本発明におけるポリアミド成分としては、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、ナイロン４６、ナイロン６１０等を用いることが好ましい。得ようとする製品（不織布や抄紙）に求められる物理・化学的性質に応じて適宜、ポリマーを選択すればよいが、中でも、ナイロン６は汎用性が高く、比較的安価であるため好ましい。
【００２１】
そして、これらの成分を単独（ホモポリマー）で用いても併用してもよい。併用する場合は、これらの成分の２つ以上を混合したり共重合することが挙げられるが、中でも少なくとも２成分を含有する共重合体であることが好ましい。
【００２２】
また、上記したような芯鞘型や海島型の複合形状の繊維であって、芯成分や島成分にポリアミド以外の他の成分を用いる場合は、他の成分としては、ポリエステルやポリオレフィン等のポリマーを用いることができるがこれらに限定されるものではなく、得ようとする製品に求められる物理・化学的性質に適したポリマーを適宜選択すればよい。
【００２３】
さらに、芯鞘型複合繊維においては、芯成分の融点が鞘成分より２０℃以上高いことが好ましい。熱接着性繊維とする場合には、両成分の融点差が２０℃未満であると、不織布や抄紙を得る際の熱接着処理時の温度を低融点成分のみが溶融する温度に設定することができず、高融点成分も溶融し、通気性に乏しいフィルム状化した不織布となり、好ましくない。
【００２４】
次に、本発明のポリアミド短繊維は、上記のようなポリアミド成分中に、ビスアミド化合物を0.005〜0.5質量％含有している。
【００２５】
本発明においては、ビスアミド化合物を0.005〜0.5質量％含有するポリアミド成分が繊維表面を占めることにより、繊維同士の融着を防ぐことができる。つまり、引き取り工程等の製造過程において、圧力等の力がかかっても繊維同士の融着が生じることがなく、また、未延伸糸を一旦糸条収納容器内に収納、引き出しする際の糸条束の乱れやもつれに起因する繊維間の融着も防ぐことができる。これにより、不織布や抄紙を得る際の繊維の分散性も良好となり、品位、性能ともに優れた不織布や抄紙を得ることが可能となる。
【００２６】
ビスアミド化合物の含有量は、ポリアミド成分中に0.005〜0.5質量％であり、中でも0.05〜0.3質量％とすることが好ましい。ビスアミド化合物の含有量が0.005質量%よりも少ないと、上記したような効果が乏しくなり、製造過程における繊維間の融着が生じやすくなる。一方、0.5質量%よりも多いと、ビスアミド化合物とポリアミドとの混合が困難となったり、紡糸ノズルの汚れが生じて糸切れが生じるなど、操業性が悪化する原因となりやすく、また、得られる繊維の性能、品位も低下する懸念がある。
【００２７】
本発明におけるビスアミド化合物としては、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、ラウリル酸アミド等が挙げられ、例えば、メチレンビスステアリルアミド、メチレンビスラウリルアミド、エチレンビスステアリルアミド、エチレンビスラウリルアミド、エチレンビスオレイルアミド等が挙げられる。中でもエチレンビスステアリルアミドが好ましい。
【００２８】
ビスアミド化合物の添加方法としては、粉体供給装置を用い、溶融紡糸する直前のポリマー（ポリアミド成分）に直接ブレンドする方法が一般的である。また、このような直接ブレンドする方法により、ビスアミド化合物を多量に添加したポリマーをマスターチップとして作成し、ビスアミド化合物を含有しない成分と紡糸時に混合する方法を採用してもよい。また、ポリアミド成分の重合中にビスアミド化合物を添加する方法を採用してもよい。
【００２９】
また、本発明のポリアミド短繊維においては、繊維を構成するポリアミド成分や他の成分中には、必要に応じて酸化防止剤のような安定剤や蛍光剤、顔料、抗菌剤、消臭剤、強化剤等を用途上の機能を損なわない範囲で添加してもよい。
【００３０】
本発明のポリアミド短繊維は、繊維長が0.1〜50ｍｍである。下記に述べるような製造方法により、紡糸、延伸した糸条束をカットすることにより繊維長をこのような値のものとすることができる。繊維長が0.1ｍｍであると、糸条束をカットすることが困難となりやすく、一方、50ｍｍを超えると、用途や製品の種類にもよるが、不織布や抄紙にする際に繊維のもつれ等が生じやすくなり、均一性に劣る製品となりやすく好ましくない。
【００３１】
また、単糸繊度は0.5〜60dtexであることが好ましい。単糸繊度が0.5dtex未満であると、紡糸、延伸による製造が困難となりやすく、また、単糸繊度が60dtexを超えると、用途や製品の種類にもよるが、得られる不織布や抄紙にごわつきが生じるなど柔軟性に乏しくなりやすく、好ましくない。
【００３２】
なお、繊維長はＪＩＳ  Ｌ１０１５のＡ法に基づき測定するものであり、繊度はＪＩＳ  Ｌ１０１５のＢ法に基づき測定するものである。
【００３３】
本発明のポリアミド短繊維は、主に不織布や抄紙に好適に用いられるものであるが、乾式不織布用途に用いる場合は、押し込み式クリンパー等の捲縮付与装置にて機械捲縮を付与したものとすることが好ましく、湿式不織布や抄紙用途に用いる場合は、捲縮を付与しない状態のものとすることが好ましい。
【００３４】
次に、本発明のポリアミド短繊維の製造方法について一例を用いて説明する。図１は、本発明のポリアミド短繊維の製造方法を示す、一部概略工程図である。
【００３５】
まず、溶融紡糸された糸条を冷却し、油剤付与装置１で油剤を付与してゴデットローラ２で引き取った後、多錘分の未延伸糸条を集束し、未延伸糸条束Ｙを得る。この糸条束Ｙを、補助ローラ３を経た後、高圧気体を噴射することにより吸引して引き取る吸引装置４で引き取り、吸引装置４の下方に設置された糸条収納容器７に収納する。
【００３６】
吸引装置４で吸引した未延伸糸条束Ｙを落下させて下方の糸条収納容器７内に収納する際には、糸条収納容器をトラバース装置８で前後左右にトラバースさせながら行うことが好ましい。これにより、糸条収納容器７内で、未延伸糸が規則正しく平面上に積層され、延伸工程で未延伸糸を糸条収納容器から引き出す際の乱れやもつれ等の発生を防ぎ、引き出し性が良好な状態となる。
【００３７】
糸条収納容器７は、吸引装置の下端から５０〜１５０ｃｍ下方に設置することが好ましい。５０ｃｍ未満では糸条束が放射状にばらけるときの放射半径が小さく、十分にばらけさせることが困難となりやすい。１５０ｃｍを超えたものでは、放射半径が大きくなり、糸条収納容器7からのはみ出し等が発生したり、コントロールがしにくく、糸条収納容器に乱れなく収納することが困難になることがある。
【００３８】
未延伸糸条束Ｙは、繊度が２〜５０ktexとすることが好ましい。そして、糸条収納容器７から未延伸糸条束を引き出し、これらを複数本引き揃えて延伸し、繊度が１０〜３００ktex（単糸繊度が０．５〜６０dtex）程度になるものとすることが好ましい。
【００３９】
延伸は、周速の異なるローラ群間で行うことが好ましく、1.5〜4.0倍程度の延伸倍率で延伸を行う。
【００４０】
そして、乾式不織布用途に用いる場合は、押し込み式クリンパー等の捲縮付与装置にて機械捲縮を付与し、湿式不織布用途に用いる場合は、捲縮を付与せず、両用途とも必要に応じて油剤の付与を行う。この後、糸条束Ｙをカッターで所定の長さに切断して、本発明のポリアミド短繊維を得る。
【実施例】
【００４１】
次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。なお、実施例における各種の値の測定方法及び未延伸糸条束Ｙを引き出したときの乱れ、もつれの発生回数、水中分散性の評価方法は次のとおりである。
〔ポリアミドの相対粘度〕
96%硫酸を溶媒とし、濃度1g/dl、温度25℃で測定した。
〔ポリアミドのガラス転移点、融点（℃）〕
示差走査型熱量計（パーキンエルマー社製ＤＳＣ７）を用い、昇温速度２０℃／分で測定した。
〔未延伸糸条束の乱れ、もつれ〕
３２個の糸条収納容器内に収納された未延伸糸条束を、引き揃えて延伸するために引き出した際の乱れやもつれの発生回数を目視にてカウントし、未延伸糸条束の質量１ｔ当たりの回数で示した。
〔水中分散性（融着の有無）〕
得られたポリアミド短繊維１ｇを１０００ccの純水の入ったビーカー中に入れ、撹拌し、融着糸の有無を目視にて判定した。なお、攪拌は次のような条件で行った。マグネチックスターラー（三田村理研工業社製のトルコンハイマグスターラー）にて速度６００ｒｐｍで６０秒間撹拌し、回転子は円盤型（径３５ｍｍ、厚１２ｍｍ；スターヘッド撹拌子）を用いた。
【００４２】
実施例１
ポリアミド成分として、相対粘度が２．５０、融点が２１５℃、ガラス転移点が４０℃のナイロン６を使用し、粉体供給設備にてエチレンビスステアリルアミド（ビスアミド化合物）をポリアミド成分中０．２質量％となるように添加し、孔数１０４０孔の紡糸口金より、紡糸温度２５５℃、紡糸速度１０００ｍ／分で溶融紡糸した。このとき、図１に示す工程図に従い、紡糸を行い、未延伸糸条束の収納を行った。
まず、紡糸後、冷却した糸条に、濃度０．３質量％の水エマルジョン油剤を付着率が20質量％になるようにオイリングした後、１６錘分を集束して約３．２ktexの未延伸糸条束Ｙを得た。次に、この未延伸糸条束Ｙを吸引装置４を用いて引き取り、糸条収納容器７の下部にトラバース装置８を設置し、左右に１往復１６秒、前後方向には１往復５０秒の速度で、糸条収納容器７の開口幅分をトラバースさせながら未延伸糸条束Ｙを収納した。
１個の糸条収納容器７につき、未延伸糸条束Ｙを約７００ｋｇ収納した後、３６個の糸条収納容器７から未延伸糸条束Ｙを引き出し、３６本引き揃えて、周速の異なるローラ群間で引き取って延伸を行った。このとき、ローラ温度５０℃、延伸速度を１００ｍ／分として２．６倍に延伸した。そして、ＥＣカッターでカットし、繊維長５ｍｍ、単糸繊度０．８４ｄｔｅｘのポリアミド短繊維を得た。
【００４３】
実施例２〜５、比較例１〜４
ポリアミド成分に添加するエチレンビスステアリルアミドの添加量を表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様の方法でポリアミド短繊維を得た。
【００４４】
実施例６
ポリアミド成分Ａとして、相対粘度２．５０、融点２１５℃のナイロン６を用い、ポリアミド成分Ｂとして、相対粘度が２．５５、融点が１４１℃のナイロン６／ナイロン１２共重合ポリマーであって、エチレンビスステアリルアミド（ビスアミド化合物）をポリアミド成分Ｂ中０．２質量％となるように添加したものを用いた。そして、ポリアミド成分Ａを芯成分、ポリアミド成分Ｂを鞘成分として複合紡糸装置を用いて紡糸した以外は、実施例１と同様の方法でポリアミド短繊維を得た。
【００４５】
実施例７〜１０、比較例５〜８
実施例６のポリアミド成分Ｂに添加するビスアミド化合物の添加量を表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様の方法でポリアミド短繊維を得た。
【００４６】
実施例１１
ポリアミド成分Ａとして、相対粘度２．５７、融点２５０℃、ガラス転移点が５０℃のナイロン６６を用い、ポリアミド成分Ｂとして、相対粘度２．５０、融点２１７℃、ガラス転移点が４０℃のナイロン６であって、エチレンビスステアリルアミド（ビスアミド化合物）をポリアミド成分Ｂ中０．２質量％となるように添加したものを用いた。そして、ポリアミド成分Ａを芯成分、ポリアミド成分Ｂを鞘成分として複合紡糸装置を用いて紡糸した以外は、実施例１と同様の方法でポリアミド短繊維を得た。
【００４７】
実施例１〜１１、比較例１〜８で得られたポリアミド短繊維の特性値と評価結果を表１に示す。
【００４８】
【表１】
2006089886.tif 000003
【００４９】
表１から明らかなように、実施例１〜１１のポリアミド短繊維は、製造過程において繊維間の融着が生じておらず、未延伸糸条束の乱れ、もつれの発生回数が少なく、また、水中分散性にも優れるものであった。
一方、比較例１、３、４、５、７、８のポリアミド短繊維は、ビスアミド化合物を含有しないポリアミド成分からなるもの、もしくはビスアミド化合物の含有量が少ないものであったため、繊維間の融着が生じており、未延伸糸条束の乱れ、もつれの発生回数が多く、また、水中分散性にも劣るものであった。比較例２、６では、ビスアミド化合物の添加量が多すぎたため、特に紡糸操業性が悪く、糸切れが多発して繊維を得ることができなかった。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明のポリアミド短繊維の製造方法の一例を示す、一部概略工程図である。
【符号の説明】
【００５１】
Ｙ  未延伸糸条束
１  油剤付与装置
２  ゴデットローラ
３  補助ローラ
４  吸引装置
７  糸条収納容器
８  トラバース装置
【図１】
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