(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維の横断面において、海成分としてポリエチレン、島成分としてＡ高分子重合体からなる海島型複合繊維であって、海成分中には、水添率８０％以上の共役ジエン系重合体ブロックＢと芳香族ビニル重合体ブロックＣとよりなり、該ブロックＣが１０〜５０重量％を占めるブロック共重合体である熱可塑性重合体を含有することを特徴とする海島型複合ステープル繊維。
【請求項２】
海成分であるポリエチレン中における、ブロック共重合体の含有率が１〜５０重量％である請求項１に記載の海島型複合ステープル繊維。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、海島型複合繊維の海成分であるポリエチレン中に、相溶性のある水添率８０％以上の共役ジエン系重合体ブロックＢと芳香族ビニル重合体ブロックＣとからなるブロック共重合体である熱可塑性重合体を含有させることにより、海成分の溶解度パラメーター（ＳＰ値）を島成分であるＡ高分子重合体のＳＰ値に近付け、それにより、海島成分の接着性を上げ、捲縮付与時に繊維の屈曲部にフィブリルが発生しにくく、尚かつカード処理、ニードルパンチ処理後においても繊維の長手方向に剥離、割繊がしにくい工程通過性の良い海島型複合ステープル繊維に関する。
【０００２】
【従来の技術】
単繊維が０．１デニール以下の極細繊維を製造するには、直接紡糸では糸切れが起こりやすくなるために細さに限界があり、複合紡糸手段が用いられている。複合紡糸方法では、繊維の断面を見た場合の状態から、２成分が高度に分割相互配列した接合型（多層型や花弁型など）と、１成分が他成分中に高度に分散した海島型とがある。海島型繊維は接合型繊維よりも海成分を抽出除去した後の島成分の繊度をより細くできるために、人工皮革に利用されることが多い。人工皮革の製造方法としては、海島型複合ステープル繊維をカードで不織布にし、それを重ねてニードルパンチで交絡させて、必要な処理後に海成分を抽出除去する方法が取られる。
【０００３】
海島型の断面の製造方法としては、紡糸ノズル内にて海成分のポリマー中に島成分のポリマーをニードルパイプから吐出させて海島状にする方法と、溶解度パラメーター（ＳＰ値）または紡糸時の溶融粘度の異なる２種類のポリマーを混合し、ＳＰ値の高いポリマーがその表面張力により丸くなり、島状になる場合、または溶融粘度の高いポリマーが表面張力により丸くなり、島状になり、海島型の繊維にする方法がある。ＳＰ値の差を利用して海島にする場合は、ＳＰ値が低いポリエチレンを使用することが多い。また、島成分としては、ポリアミド（ＳＰ値；１３．５）、ポリエチレンテレフタレート（ＳＰ値；１０．５）を用いられることが多く、ポリエチレンとのＳＰ値の差があり、接着面での剥離が起こりやすい。
【０００４】
接着面での剥離が起こる工程としては、ステープル繊維を製造する段階の延伸工程において、座屈捲縮を付与する際に発生することが考えられる。繊維に捲縮を付与して屈曲させると、屈曲部で歪みが生じて海成分と島成分の接着面で剥離、割繊が起こることがある。さらに、カード、ニードルパンチの工程において繊維表面が損傷をうけて、繊維の長手方向に剥離、割繊が発生し、フィブリル化する。
このフィブリル化した繊維が交絡すると局所的に繊維密度の高いネップになり、染色後には、染色斑になりやすく、表面の欠点となってしまう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、海島型複合繊維の海成分であるポリエチレン中に、相溶性のある水添率８０％以上の共役ジエン系重合体ブロックＢと芳香族ビニル重合体ブロックＣとからなるブロック共重合体である熱可塑性重合体を含有させることにより、海成分の溶解度パラメーター（ＳＰ値）を島成分であるＡ高分子重合体のＳＰ値に近付け、これにより、海島の接着性を上げ、捲縮付与時に繊維の屈曲部にフィブリルが発生しにくく、尚かつカード処理、ニードルパンチ処理後においても繊維の長手方向に剥離、割繊しにくい工程通過性の良い海島型複合ステープル繊維を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、繊維の横断面において、海成分としてポリエチレン、島成分としてＡ高分子重合体からなる海島型複合繊維であって、海成分中には、水添率８０％以上の共役ジエン系重合体ブロックＢと芳香族ビニル重合体ブロックＣとよりなり、該ブロックＣが１０〜５０重量％を占めるブロック共重合体である熱可塑性重合体を含有し、海成分であるポリエチレンにおける、ブロック共重合体の含有率が１〜５０重量％であることを特徴とする複合ステープル繊維である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明における海島型複合繊維における海成分に使用するポリマーとしては、ポリエチレンであることが望ましい。一般的には、海成分には島成分とのＳＰ値の組み合わせ、溶融粘度の組み合わせにより任意に選ぶことができるが、人工皮革にする際には抽出し除去してしまうので、安価でＳＰ値も低いポリエチレンが良い。
【０００８】
本発明の海成分のポリエチレン中に添加する熱可塑性重合体としては、該ポリエチレンと相溶性があり、ポリエチレンとポリアミドやポリエチレンテレフタレートなどの重合体との間のＳＰ値を有するものを選ぶ必要がある。そこで、ＳＰ値が８〜９の性質を持つ次のようなブロック共重合体が適当である。
【０００９】
このブロック共重合体は、芳香族ビニル化合物を主体とする重合体ブロックＣと、共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックＢよりなるブロック共重合体を水素添加し、共役ジエンに基づく脂肪族二重結合の８０％以上、好ましくは９０％以上、特に好ましくは９５％以上を飽和結合としたものであり、好ましくは、数平均分子量が３００００〜３０００００のブロック共重合体である。水素添加率（水添率）が８０％未満の場合は、溶融紡糸時に熱劣化を生じやすくなるので好ましくない。
【００１０】
重合体ブロックＣを構成する芳香族ビニル化合物としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、１−ビニルナフタレン、２−ビニルナフタレン、３−メチルスチレン、４−プロピルスチレン、４−シクロヘキシルスチレン、４−ドデシルスチレン、２−エチル−４−ベンジルスチレン、４−（フェニルブチル）スチレン等があるが、最も好ましいのはスチレンである。
【００１１】
芳香族ビニル重合体ブロックＣの１つのブロックは４０００〜５００００の数平均分子量、特に５０００〜４００００の数平均分子量を持つことが好ましく、分子量が４０００未満では、製糸性が劣る。一方、分子量が５００００を越えるとブロック共重合体の溶融粘度が高くなり過ぎ、熱可塑性が損なわれ紡糸が困難となりやすい。
【００１２】
ブロックＣの含有量は１０〜５０重量％、好ましくは１０〜５０重量％の範囲である。スチレンの含有量が１０％未満では成型性、耐熱性が劣り、また目的とするブロック共重合体の機械的性質が不十分となる。一方、ブロックＣの含有量が５０重量％を越えると、粘度が著しく高くなるため紡糸調子が悪くなる。
【００１３】
また、本発明において用いられるブロック共重合体のブロックＢとしては、１３−ブタジエン、イソプレン、ペンタジエン、ヘキサジエン等で構成されるブロックがあるが、本発明においてはイソプレンまたはイソプレン−ブタジエンを併用するのが好ましい。
【００１４】
イソプレンからなるブロックは、重合条件等によって１，４結合主体のものとなったり、１，２結合や３，４結合が多くなったりする。本発明においては、耐熱性の点から１，４結合が７０％以上のイソプレンブロックであることが望まれる。
【００１５】
また、イソプレン−ブタジエンを併用する場合のブロックＢの形態としてはランダム、ブロック又はテ−パ−ドのいずれでもよい。
【００１６】
またブロックＢの１つの数平均分子量は１００００〜１５００００程度、特に１５０００〜１３００００程度が好ましく、この範囲外では製糸性に劣るものとなりやすい。
【００１７】
本発明におけるブロック共重合体のブロック形態は、Ｃ（ＢＣ）ｎ，（ＣＢ）ｎで示される。ここでＣは芳香族ビニルモノマーからなるブロック、Ｂは共役ジエン系モノマー、例えば、イソプレン又はイソプレン−ブタジエンからなるブロックを示し、ｎは１以上の整数である。この内Ｃ−Ｂ−Ｃの形態のものが最も好ましく用いられる。
【００１８】
これらのブロックＣとブロックＢからなる共重合体は公知の種々の方法で製造することが可能である。例えば、特公昭４０−２３７９８号公報に記載された方法でもよく、ｎ−ブチルリチウム等のリチウム系触媒等を用いて不活性溶媒中で上記のビニル芳香族化合物と共役ジエン化合物から合成することが可能である。そして、ブロック共重合体を水素添加する方法としては、公知の方法、例えば、特公昭４２−８７０４号公報、特公昭４３−６６３６号公報等に記載された方法で行なうことができるが、上記したように水素添加率を８０％以上とする方法であれば特に限定されるものではない。
【００１９】
また、海成分であるポリエチレンにおける、ブロック共重合体の含有率が１〜５０重量％であることが必要で、５〜４０重量％であることが好ましい。含有率が１重量％未満ではＳＰ値を島成分に近付けるには少なすぎて、海島の剥離、割繊を抑える効果が小さい。また、５０重量％以上では、ブロック共重合体のゴム弾性の性質が大きくなり、製糸性が悪くなる。
【００２０】
本発明における海島型複合繊維に用いることができるＡ高分子重合体としては海成分であるポリエチレンとのＳＰ値、溶融粘度のバランスを考慮して組み合わせれば、その用途、性能に応じて任意に選ぶことができる。その例としては、ポリエチレンテレフタレート系やポリブチレンテレフタレート系などのポリエステル系重合体、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン系重合体、ナイロン６やナイロン６６などのポリアミド系重合体、その他にポリスチレン系重合体、ポリビニルアルコール系重合体、ビニルアルコール−エチレン共重合体などを挙げることができ、各成分には１種、または２種以上が用いられる。
【００２１】
ポリエチレンテレフタレート系重合体および／またはポリブチレンテレフタレート系重合体は、必要に応じて他のジカルボン酸成分、オキシカルボン酸成分、他のジオール成分の１種または２種以上を共重合単位として有していてもよい。
【００２２】
その場合に、他のジカルボン酸成分としては、ジフェニルジカルボン酸、ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸またはそれらのエステル形成性誘導体；５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチル、５−ナトリウムスルホイソフタル酸ビス（２−ヒドロキシエチル）などの金属スルホネート基含有芳香族カルボン酸誘導体；シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸などの脂肪族、ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体を挙げることができる。
【００２３】
また、オキシカルボン酸成分の例としては、ｐ−オキシ安息香酸、ｐ−β−オキシエトキシ安息香酸またはそれらのエステル形成性誘導体などを挙げることができる。
【００２４】
ジオール成分としてはジエチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールなどの脂肪族ジオール；１，４−ビス（β−オキシエトキシ）ベンゼン、ポリエチレングリコール、ポリブチレングリコールなどを挙げることができる。
【００２５】
海島型複合ステープル繊維を得るための製造方法としては、前述記載のニードルパイプ方式、ＳＰ値や溶融粘度の差を利用する方法など求める繊維の細さ、繊維の用途、性能に応じて任意に選ぶことができる
【００２６】
海島型複合ステープル繊維の単糸デニールは、特に限定されず、用途によって任意にデニールを選ぶことができる。また、カット長もその用途により、任意に選ぶことができる。
【００２７】
海島型複合ステープル繊維には、必要に応じて各種添加剤を配合し使用される。例えば、触媒、着色防止剤、耐熱剤、難燃剤、消臭剤、蛍光増白剤、艶消剤、着色剤、光沢改良剤、制電剤、芳香剤、無機微粒子などが含まれてもよい。
【００２８】
【実施例】
以下に実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はそれによって何ら限定されるものではない。以下の例において、各種Ａ高分子重合体、各種ブロック共重合体を組み合わせた海島繊維の延伸、捲縮付与後、カード通過後、ニードルパンチ通過後の剥離、割繊の状態を示す。
【００２９】
尚、海島繊維の捲縮付与方法、カード、ニードルパンチの処理方法と繊維の剥離、割繊の評価方法は下記の通りである。
【００３０】
［延伸、捲縮付与］；紡糸を行なった後に、所定の条件にて延伸後、押し込み式の機械捲縮機を用いて、捲縮数１５〜２０個／インチ、捲縮率１０〜２０％になるようにニップローラー圧力、ドクタープレート圧力を調節して、座屈捲縮を付与した。捲縮を付与した原綿の剥離、割繊を確認するために繊維の側面状態を光学顕微鏡にて観察した。
【００３１】
［カード処理］；５０ｇ／ｍ2 の目付重量になるようにし、ミニチュアカードを通してウエッブを作成し、ネップの有無、またカード処理後の繊維の側面状態を光学顕微鏡にて観察した。
【００３２】
［ニードルパンチ処理］；カード、クロスラッパーの工程を経て、目付重量が５００ｇ／ｍ2 のウエッブを作成し、１０００本／ｃｍ2 のニードルパンチを行なった後に、該ウエッブを切断し、その切断面の繊維の交絡状態を走査型電子顕微鏡で観察し、繊維が剥離、割繊の損傷を受けずに交絡しているかどうかを観察した。またニードルパンチ交絡時に繊維が損傷を受けて、剥離、割繊していると繊維同士が交絡しにくく、ウェッブの強力斑の原因となるので、ウエッブの表面に繊維の剥離、割繊維による高密度に交絡した欠点部分があるかを観察した。
【００３３】
実施例１；海成分としてポリエチレンの２５％と、島成分としてナイロン−６の７５％からなる重量比率において、ポリエチレンに対して５重量％の割合で、ブロックＢの水添率８５％、ブロックＣの重量比率３０％からなるブロック共重合体を混合して、海島構造になるように紡糸を行なった。紡糸後、延伸を行ない、押し込み式の機械捲縮機を用いて、捲縮を付与した。
捲縮を付与した後に繊維の側面を光学顕微鏡にて観察したところ、剥離、割繊は見られなかった。また、所定の長さに切断し、カード処理、ニードルパンチ処理を行なった後に、走査型電子顕微鏡でウエッブ内部の繊維を観察したところ、繊維の割繊は見られなかった。
さらにまた、上記各ウェッブを９０℃のトルエン浴液中に３０分間つけ、複合繊維の海成分であるポリエチレン成分の抽出を行った。この抽出によって海成分ポリエチレン成分中に含有させたブロック共重合体の悪影響は見られず、該ポリエチレン成分が良好に抽出除去された島成分ナイロン−６の極細繊維からなるウェッブとすることができた。
【００３４】
比較例１；海成分としてポリエチレンの２５％と、島成分としてナイロン−６の７５％からなる重量比率において、ポリエチレンに対して０．５重量％の割合で、ブロックＢの水添率８５％、ブロックＣの重量比率３０％からなるブロック共重合体を混合して、海島構造になるように紡糸を行なった。紡糸後、延伸を行ない、押し込み式の機械捲縮機を用いて、捲縮を付与した。
捲縮を付与した後に繊維の側面を光学顕微鏡にて観察したところ、剥離、割繊が見られた。また、所定の長さに切断し、カード処理、ニードルパンチ処理を行なった後に、ウェッブを切断し、その切断面の繊維の交絡状態を走査型電子顕微鏡で観察したところ、繊維の剥離、割繊が見られた。また、ウエッブ表面にも、剥離、割繊によるフィブリル化した繊維が複雑に絡み合ったネップ部が見られた。このネップ部は、例えば人工皮革にした際には、染色後に染色斑の原因となり好ましくない。
【００３５】
ポリエチレンに対するブロック共重合体の混合比率、ブロックＢの水添率、ブロック共重合体に占めるブロックＣの重量比率の組み合わせを様々に変化させて、得られた捲縮付与後の繊維の側面観察結果、カード処理、ニードルパンチ処理後の繊維側面の観察結果の実施例と比較例を表１と表２に示す。
【００３６】
【表１】
0003816688.tif 000002
【００３７】
【表２】
0003816688.tif 000003
【００３８】
【発明の効果】
本発明により、海島繊維において、海島の接着性を上げ、捲縮付与時に繊維の屈曲部にフィブリル化が発生しにくく、なおかつ、カード処理、ニードルパンチ処理後においても繊維の長手方向に剥離、割繊しにくいために工程通過性の良い海島型複合ステープル繊維を提供できる。