JP2010047657A

JP2010047657A - Polymer alloy chip, polymer alloy fiber and microfiber, and method for producing those

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Publication number: JP2010047657A
Application number: JP2008211469A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Tomioka; 和彦冨岡; Masaaki Mizuno; 雅章水野
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2008-08-20
Filing date: 2008-08-20
Publication date: 2010-03-04

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a microfiber having a sea-island structure or a core-sheath structure, which is excellent in thermal adhesivity in the production of a nonwoven fabric or the like, and to solve the problem of falling-out of a microfiber in a nonwoven fabric. <P>SOLUTION: A polymer alloy fiber having a sea-island structure consisting of at least three polymers is provided, wherein the island parts extend streakily in the longitudinal direction of the fiber, an average diameter of the island parts is 0.001-5 μm, and the island parts have a sea-island structure or a core-sheath structure consisting of at least two polymers, wherein the sea part consists of an aliphatic polyester, the island parts primarily comprise a polyolefin or nylon 6, and an average diameter of the island parts is 0.001-5 μm. The microfiber is produced form the polymer alloy fiber. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明のチップや繊維は、海島構造をもち、その島部内がポリプロピレンやポリエチレンのようなポリオレフィンからなる海島構造もしくは芯鞘構造をもち、ポリ乳酸のような脂肪族ポリエステルを海部とするポリマアロイチップやポリマアロイ繊維に関するものである。特に、芯鞘構造もしくは海島構造をもち、不織布用として好適な超極細繊維を製造するために好適なポリマアロイ繊維に関するものである。 The chip or fiber of the present invention has a sea-island structure, and the island part has a sea-island structure or a core-sheath structure made of polyolefin such as polypropylene or polyethylene, and a polymer alloy chip having an aliphatic polyester such as polylactic acid as the sea part. And polymer alloy fibers. In particular, the present invention relates to a polymer alloy fiber having a core-sheath structure or a sea-island structure and suitable for producing a super fine fiber suitable for a nonwoven fabric.

従来、合成繊維の極細糸は、繊維径十μｍ単位の細い繊維径を有し、その細繊度を活かして、衣料用や、産業用資材用の繊維として好適に用いられてきた。 Conventionally, a synthetic fiber ultrafine yarn has a fine fiber diameter of 10 μm, and has been suitably used as a fiber for clothing or industrial materials by utilizing its fineness.

特に、これら極細糸は、半導体やハードディスクをはじめとする情報技術を支える部材の研磨材としても用いられている。また、スポーツ資材として、軽量部材として用いられている。さらにスエード調やヌバック調や銀付といった人工皮革において、独特の風合いを醸しだし、衣料や家具などの内装材に利用されている。 In particular, these ultrafine yarns are also used as abrasives for members that support information technology including semiconductors and hard disks. Moreover, it is used as a lightweight member as sports material. Furthermore, artificial leather such as suede, nubuck and silver has a unique texture and is used for interior materials such as clothing and furniture.

さらに、より細繊度化した超極細糸による重量あたりの表面積アップによって、上記特性以外にも吸着性や吸湿性といった特性向上を狙って、数百ｎｍ単位の繊維径を有する繊維が検討されてきた。 Furthermore, fibers having a fiber diameter of several hundreds of nanometers have been studied with the aim of improving characteristics such as adsorptivity and hygroscopicity in addition to the above characteristics by increasing the surface area per weight with ultrafine yarns with finer fineness. .

また、ポリオレフィン、特にポリプロピレンおよびポリエチレンからなる超極細糸は衣料用、自動車用資材、産業資材用、農業用資材、スポーツ資材または、医療用資材に用いられ、なかでも芯鞘型の熱接着極細繊維は、形態を維持した不織布や、フィルターやセパレーターの部材として広範囲に用いられている。
しかしながら、超極細の繊維は不織布からの脱離が多く、製品化後に性能が劣化するといった問題が残っていた。 In addition, ultra-fine yarn made of polyolefin, especially polypropylene and polyethylene, is used for clothing, automotive materials, industrial materials, agricultural materials, sports materials, or medical materials. Is widely used as a non-woven fabric that maintains its form, and as a member for filters and separators.
However, the ultra-fine fibers are often detached from the nonwoven fabric, and the problem remains that the performance deteriorates after commercialization.

そこで、特許文献１には、少なくとも２種の溶解性の異なる有機ポリマからなる海島構造繊維であって、島成分が難溶解性ポリマ、海成分が易溶解性ポリマからなり、島ドメインの平均直径が１〜１５０ｎｍであり、島ドメインの６０％以上が直径１〜１５０ｎｍのサイズであるポリマアロイ繊維が記載されている。また、特許文献１では、島ポリマの融点が海ポリマの融点の−２０〜＋２０℃で、さらに海ポリマの溶融粘度が１００ｐａ・ｓ以下であるポリマアロイ繊維が用いられている。また、特許文献1には、これらの繊維の海成分をアルカリ溶解することによって、１〜１５０ｎｍの超極細繊維が得られることが記載される。 Therefore, Patent Document 1 discloses a sea-island structure fiber composed of at least two types of organic polymers having different solubilities, wherein the island component is a hardly soluble polymer, the sea component is a readily soluble polymer, and the average diameter of the island domain. Is a polymer alloy fiber having a diameter of 1 to 150 nm, and 60% or more of the island domains have a diameter of 1 to 150 nm. In Patent Document 1, a polymer alloy fiber is used in which the melting point of the island polymer is −20 to + 20 ° C., which is the melting point of the sea polymer, and the melt viscosity of the sea polymer is 100 pa · s or less. Patent Document 1 describes that ultrafine fibers of 1 to 150 nm can be obtained by alkali-dissolving sea components of these fibers.

さらに、特許文献２には、単糸繊度が１×１０^−７〜２×１０^−４ｄｔｅｘで繊度比率の６０％以上が単糸繊度１×１０^−７〜２×１０^−４ｄｔｅｘの繊維が記載されている。
さらに、特許文献３には、ポリプロピレンとポリ乳酸からなる海島構造のポリマアロイ繊維において、島成分のポリプロピレンの繊度が繊維径で５０μｍ以下と記載されている。 Further, Patent Document 2 discloses fibers having a single yarn fineness of 1 × 10 ⁻⁷ to 2 × 10 ⁻⁴ dtex and a fineness ratio of 60% or more of the single yarn fineness of 1 × 10 ⁻⁷ to 2 × 10 ⁻⁴ dtex. Are listed.
Furthermore, Patent Document 3 describes that in a polymer alloy fiber having a sea-island structure made of polypropylene and polylactic acid, the fineness of polypropylene as an island component is 50 μm or less in terms of fiber diameter.

さらに、特許文献４には、ポリオレフィンとポリ乳酸からなる海島構造のポリマアロイ繊維において、ポリ乳酸を溶解後に、島成分のポリオレフィンの平均繊維径が０．００１〜５μｍで、平均繊維長が０．２〜２００ｍｍであると記載されている。
特開２００４−１６９２６１号公報特開２００４−１６２２４４号公報特表２００２−５１６６２２号公報特表２００８−３１４４３号公報 Further, in Patent Document 4, in a polymer alloy fiber having a sea-island structure made of polyolefin and polylactic acid, after the polylactic acid is dissolved, the average fiber diameter of the island component polyolefin is 0.001 to 5 μm, and the average fiber length is 0.2. It is described as being -200 mm.
JP 2004-169261 A JP 2004-162244 A JP-T-2002-516622 Special table 2008-31443

しかしながら、上記特許文献１および２に記載された方法から得られる超極細繊維の繊維径はナノレベルであるが、繊維長が数μｍと非常に短く、アルカリでの脱海後に脱落し、繊維としてその形状を維持かつ取り扱うことが困難となっている。そのため、不織布としたり紡績したりするに際し、他の素材との積層、混合の工程が余分に必要となっていた。さらに、繊維長が短いために他素材との積層、混合した後でも脱落するという課題が残り、製品化後に機能が低下する問題があった。 However, the fiber diameter of the ultrafine fiber obtained from the methods described in Patent Documents 1 and 2 is nano-level, but the fiber length is very short, such as several μm. It is difficult to maintain and handle the shape. For this reason, when forming into a non-woven fabric or spinning, extra steps of lamination and mixing with other materials have been required. Furthermore, since the fiber length is short, there remains a problem that it falls off even after lamination and mixing with other materials, and there is a problem that the function is lowered after commercialization.

また、特許文献３で開示されるのはアロイ繊維のみで、かつそのうち島成分は繊維径５０μｍ以下と太く、ナノレベルの超極細繊維を得ることができるようなものではない。
特許文献４でポリオレフィンからなる長繊維の超極細繊維が得ることができるが、不織布加工後に、繊維同士の接着がないので、特に薄い不織布を作製したときには、布帛の安定性に欠けるものであった。 Patent Document 3 discloses only alloy fibers, and the island component is thick with a fiber diameter of 50 μm or less, and it is not possible to obtain nano-level ultrafine fibers.
In Patent Document 4, long ultrafine fibers made of polyolefin can be obtained. However, there is no adhesion between fibers after processing the nonwoven fabric, and therefore, when a thin nonwoven fabric is produced, the fabric lacks stability. .

本発明者らは、上記した従来技術の問題を解消し、安定にかつ容易に加工することができる超極細繊維を製造し、不織布の安定性を高めるために有効な方法を検討し、本発明に到達した。 The inventors of the present invention have studied the effective methods for solving the problems of the prior art described above, producing ultrafine fibers that can be processed stably and easily, and enhancing the stability of the nonwoven fabric. Reached.

即ち、本発明は、ポリマアロイ繊維を利用して超極細繊維を製造する方法によって、超極細繊維の長さが十分に長く、かつ、不織布等を製造する際の熱接着性に優れた超極細繊維を提供すること、そして、不織布における超極細繊維の脱落の問題を解消することを主たる目的とする。 That is, the present invention relates to a method for producing ultrafine fibers using polymer alloy fibers, and the ultrafine fibers are sufficiently long and have excellent thermal adhesion when producing nonwoven fabrics. And to solve the problem of the removal of ultrafine fibers in the nonwoven fabric.

上述した超極細繊維の脱落の問題を解決するという目的を達成するために、本発明は、次の事項により特定されるポリマアロイチップ、その製造方法、ポリマアロイ繊維、その製造方法、超極細繊維、その製造方法からなる。 In order to achieve the object of solving the above-described problem of dropping off of ultrafine fibers, the present invention provides a polymer alloy chip specified by the following items, a production method thereof, a polymer alloy fiber, a production method thereof, a superfine fiber, It consists of its manufacturing method.

少なくとも３種のポリマから構成される海島構造を有するポリマアロイチップであって、海島構造における島部はチップの長手方向にスジ状に延びていて、島部の平均直径が０．０１〜２０μｍであり、島部は、少なくとも２種のポリマから構成される芯鞘型もしくは海島型の構造をとっており、島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分の平均直径は島部の平均直径の８０〜１％であり、かつ、島部の平均長さが０．１ｍｍ以上であるポリマアロイチップ。 A polymer alloy chip having a sea-island structure composed of at least three kinds of polymers, wherein the island part in the sea-island structure extends in a stripe shape in the longitudinal direction of the chip, and the average diameter of the island part is 0.01 to 20 μm. Yes, the island has a core-sheath type or sea-island structure composed of at least two types of polymers, and the average diameter of the phase portion corresponding to the core or island existing in the island is A polymer alloy chip having an average diameter of 80 to 1% and an average length of the island portion of 0.1 mm or more.

ここで、ポリマアロイチップを構成するポリマが、島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分を構成する島ポリマ１、島部の中に存在する鞘もしくは海に相当する相部分を構成する島ポリマ２、及び、海部を構成する海ポリマである場合、これらポリマを１９０〜２６０℃で混練する際の同一の温度において、島ポリマ１のポリマ溶融粘度は島ポリマ２のポリマ溶融粘度よりも高く、島ポリマ２のポリマ溶融粘度は海ポリマのポリマ溶融粘度よりも高く、かつ、それら各ポリマの溶融粘度の差が、５０〜２００Ｐａ・ｓであることが好ましい。また、海ポリマが脂肪族ポリエステルまたはその共重合体からなり、かつ、島ポリマ１と島ポリマ２とが、以下のいずれかの組合せであることが好ましい。
（組合せ１）島ポリマ１がポリプロピレンまたはその共重合体で、島ポリマ２がポリエチレンまたはその共重合体である、
（組合せ２）島ポリマ１がナイロン６またはその共重合体で、島ポリマ２がポリエチレンまたはその共重合体である、
（組合せ３）島ポリマ１がナイロン６またはその共重合体で、島ポリマ２がポリプロピレンまたはその共重合体である、 Here, the polymer that constitutes the polymer alloy chip is an island polymer 1 that constitutes a phase portion corresponding to the core or island existing in the island portion, and a phase portion that corresponds to the sheath or sea existing in the island portion. In the case of the island polymer 2 and the sea polymer constituting the sea part, the polymer melt viscosity of the island polymer 1 is the polymer melt viscosity of the island polymer 2 at the same temperature when kneading these polymers at 190 to 260 ° C. It is preferable that the polymer melt viscosity of the island polymer 2 is higher than the polymer melt viscosity of the sea polymer, and the difference in melt viscosity between these polymers is preferably 50 to 200 Pa · s. Further, it is preferable that the sea polymer is made of an aliphatic polyester or a copolymer thereof, and the island polymer 1 and the island polymer 2 are any combination of the following.
(Combination 1) Island polymer 1 is polypropylene or a copolymer thereof, and island polymer 2 is polyethylene or a copolymer thereof.
(Combination 2) The island polymer 1 is nylon 6 or a copolymer thereof, and the island polymer 2 is polyethylene or a copolymer thereof.
(Combination 3) The island polymer 1 is nylon 6 or a copolymer thereof, and the island polymer 2 is polypropylene or a copolymer thereof.

上記のポリマアロイチップは次の方法により製造できる。
島ポリマ１と島ポリマ２とを芯鞘構造で溶融押出して芯鞘構造チップとし、または、島ポリマ１と島ポリマ２とを１９０〜２６０℃で溶融混練して押出し海島構造チップとした後、これら芯鞘構造チップ及び／又は海島構造チップと海ポリマとを共に１９０〜２６０℃で再溶融して混練して押出し海島構造の線状体とし、引き延ばし水冷した後にカットするポリマアロイチップの製造方法。 The above polymer alloy chip can be manufactured by the following method.
After the island polymer 1 and the island polymer 2 are melt-extruded in a core-sheath structure to obtain a core-sheath chip, or the island polymer 1 and the island polymer 2 are melt-kneaded at 190-260 ° C. to obtain a sea-island structure chip, A method for producing a polymer alloy chip in which the core-sheath structure chip and / or the sea-island structure chip and the sea polymer are both remelted at 190 to 260 ° C. and kneaded to form a linear body having an extruded sea-island structure, which is stretched and cooled after water cooling. .

少なくとも３種のポリマから構成される海島構造を有するポリマアロイ繊維であって、海島構造における島部は繊維の長手方向にスジ状に延びていて、島部の平均直径は０．００１〜５μｍであり、島部は、少なくとも２種のポリマから構成される芯鞘もしくは海島型の構造をとっており、島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分の平均直径は島部の平均直径の８０〜１％であり、かつ、島部の平均長さが０．２ｍｍ以上であるポリマアロイ繊維。 It is a polymer alloy fiber having a sea-island structure composed of at least three kinds of polymers, and the island part in the sea-island structure extends in a stripe shape in the longitudinal direction of the fiber, and the average diameter of the island part is 0.001 to 5 μm The island part has a core-sheath or sea-island structure composed of at least two kinds of polymers, and the average diameter of the phase part corresponding to the core or island existing in the island part is the average diameter of the island part. Polymer alloy fiber having an average island length of 0.2 mm or more.

ここで、ポリマアロイ繊維を構成するポリマが、島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分を構成する島ポリマ１、島部の中に存在する鞘もしくは海に相当する相部分を構成する島ポリマ２、及び、海部を構成する海ポリマである場合、これらポリマを１９０〜２６０℃で溶融紡糸する際の同一の温度において、島ポリマ１の溶融粘度は島ポリマ２の溶融粘度よりも高く、島ポリマ２の溶融粘度は海ポリマの溶融粘度よりも高く、かつ、それら各ポリマの溶融粘度差が、５０〜２００Ｐａ・ｓであることが好ましい。また、海ポリマが脂肪族ポリエステルまたはその共重合体からなり、かつ、島ポリマ１と島ポリマ２とが、以下のいずれかの組合せであることが好ましい。
（組合せ１）島ポリマ１がポリプロピレンまたはその共重合体で、島ポリマ２がポリエチレンまたはその共重合体である、
（組合せ２）島ポリマ１がナイロン６またはその共重合体で、島ポリマ２がポリエチレンまたはその共重合体である、
（組合せ３）島ポリマ１がナイロン６またはその共重合体で、島ポリマ２がポリプロピレンまたはその共重合体である、 Here, the polymer constituting the polymer alloy fiber constitutes the core part existing in the island or the phase part corresponding to the island corresponding to the island, the sheath existing in the island or the phase corresponding to the sea In the case of the island polymer 2 and the sea polymer constituting the sea part, the melt viscosity of the island polymer 1 is higher than the melt viscosity of the island polymer 2 at the same temperature when melt spinning the polymer at 190 to 260 ° C. The melt viscosity of the island polymer 2 is higher than that of the sea polymer, and the difference in melt viscosity between these polymers is preferably 50 to 200 Pa · s. Further, it is preferable that the sea polymer is made of an aliphatic polyester or a copolymer thereof, and the island polymer 1 and the island polymer 2 are any combination of the following.
(Combination 1) Island polymer 1 is polypropylene or a copolymer thereof, and island polymer 2 is polyethylene or a copolymer thereof.
(Combination 2) The island polymer 1 is nylon 6 or a copolymer thereof, and the island polymer 2 is polyethylene or a copolymer thereof.
(Combination 3) The island polymer 1 is nylon 6 or a copolymer thereof, and the island polymer 2 is polypropylene or a copolymer thereof.

上記のポリマアロイ繊維は、前記したポリマアロイチップを用い、１９０〜２６０℃にて溶融紡糸することにより製造できる。
少なくとも２種のポリマからなる芯鞘構造もしくは海島構造の超極細繊維であって、繊維中に存在する芯もしくは島に相当する相部分は繊維の長手方向にスジ状に延びていて、超極細繊維の平均直径は０．００１〜５μｍであり、かつ、芯もしくは島に相当する相部分の平均直径は超極細繊維の平均直径の８０〜１％であり、かつ、超極細繊維の平均長さが０．２ｍｍ以上である超極細繊維。 Said polymer alloy fiber can be manufactured by melt spinning at 190-260 degreeC using the above-mentioned polymer alloy chip | tip.
A super-fine fiber having a core-sheath structure or sea-island structure composed of at least two kinds of polymers, and a phase portion corresponding to the core or island existing in the fiber extends in a stripe shape in the longitudinal direction of the fiber. And the average diameter of the phase portion corresponding to the core or island is 80 to 1% of the average diameter of the ultrafine fibers, and the average length of the ultrafine fibers is Super extra fine fiber of 0.2 mm or more.

この超極細繊維において、１９０〜２６０℃の範囲内の同一の温度において、芯もしくは島に相当する相部分を構成する芯・島ポリマの溶融粘度が１５０〜５５０Ｐａ・ｓであり、鞘もしくは海に相当する相部分を構成する鞘・海ポリマの溶融粘度が、芯・島ポリマの溶融粘度よりも少なくとも５０Ｐａ・ｓ低くかつ、１００〜５００Ｐａ・ｓであることが好ましい。また、芯もしくは島に相当する相部分を構成する芯・島ポリマと、鞘もしくは海に相当する相部分を構成する鞘・海ポリマとが、以下のいずれかの組合せであることが好ましい。
（組合せ１）芯・島ポリマがポリプロピレンまたはその共重合体で、鞘・海ポリマがポリエチレンまたはその共重合体である、
（組合せ２）芯・島ポリマがナイロン６またはその共重合体で、鞘・海ポリマがポリエチレンまたはその共重合体である、
（組合せ３）芯・島ポリマがナイロン６またはその共重合体で、鞘・海ポリマがポリプロピレンまたはその共重合体である、 In this ultrafine fiber, the melt viscosity of the core / island polymer constituting the phase portion corresponding to the core or island is 150 to 550 Pa · s at the same temperature in the range of 190 to 260 ° C. The melt viscosity of the sheath / sea polymer constituting the corresponding phase portion is preferably at least 50 Pa · s lower than the melt viscosity of the core / island polymer and is preferably 100 to 500 Pa · s. Further, the core / island polymer constituting the phase portion corresponding to the core or the island and the sheath / sea polymer constituting the phase portion corresponding to the sheath or the sea are preferably any one of the following combinations.
(Combination 1) The core / island polymer is polypropylene or a copolymer thereof, and the sheath / sea polymer is polyethylene or a copolymer thereof.
(Combination 2) The core / island polymer is nylon 6 or a copolymer thereof, and the sheath / sea polymer is polyethylene or a copolymer thereof.
(Combination 3) The core / island polymer is nylon 6 or a copolymer thereof, and the sheath / sea polymer is polypropylene or a copolymer thereof.

上記の超極細繊維は、前記したポリマアロイ繊維をアルカリ溶解処理することにより製造することができる。
また、上記の超極細繊維を熱接着処理することにより不織布を製造することができる。 Said super extra fine fiber can be manufactured by carrying out the alkali solution process of the above-mentioned polymer alloy fiber.
Moreover, a nonwoven fabric can be manufactured by heat-bonding said super extra fine fiber.

本発明によれば、熱接着性を有する芯鞘型もしくは海島型の超極細繊維を容易に製造することができるため、不織布等の製造時に加熱によって容易に固定することができるので、薄膜化が容易でありかつ強度が向上する。そして、不織布中から超極細繊維の脱落を防止でき、また、安定にかつ容易に加工が行える超極細繊維を提供することができる。 According to the present invention, since a core-sheath type or sea-island type ultra-fine fiber having thermal adhesiveness can be easily manufactured, it can be easily fixed by heating at the time of manufacturing a nonwoven fabric, etc. It is easy and the strength is improved. Further, it is possible to provide a super fine fiber that can prevent the super fine fiber from falling out of the nonwoven fabric and that can be processed stably and easily.

本発明によって製造される超極細繊維は、芯鞘構造もしくは海島構造を有するものであり、これは、特異な海島構造をもつポリマアロイチップを製造し、次いでポリマアロイ繊維を製造し、アルカリ溶解処理することにより製造することができる。 The ultra-fine fiber produced by the present invention has a core-sheath structure or a sea-island structure, which produces a polymer alloy chip having a unique sea-island structure, and then produces a polymer alloy fiber, which is subjected to an alkali dissolution treatment. Can be manufactured.

ポリマアロイチップ
本発明において、繊維製造に先立って準備するポリマアロイチップは、少なくとも３種のポリマから構成される海島構造を有するものであって、海島構造における島部はチップの長手方向にスジ状に延びていて、島部の平均直径は０．０１〜２０μｍであり、島部は、少なくとも２種のポリマから構成される芯鞘もしくは海島型の構造をとっており、島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分の平均直径は島部の平均直径の８０〜１％であり、かつ、島部の平均長さが０．１ｍｍ以上である。このチップの長さは３〜３０ｍｍ程度であればよい。 Polymer Alloy Chip In the present invention, a polymer alloy chip prepared prior to fiber production has a sea-island structure composed of at least three kinds of polymers, and the island part in the sea-island structure is a streak in the longitudinal direction of the chip. The island has an average diameter of 0.01 to 20 μm, and the island has a core-sheath or sea-island structure composed of at least two types of polymers and exists in the island The average diameter of the phase portion corresponding to the core or island is 80 to 1% of the average diameter of the island portion, and the average length of the island portion is 0.1 mm or more. The length of this chip should just be about 3-30 mm.

このポリマアロイチップを構成するポリマが、島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分を構成する島ポリマ１、島部の中に存在する鞘もしくは海に相当する相部分を構成する島ポリマ２、及び、海部を構成する海ポリマの３種である場合を例にとって以下説明する。また、以下においては、「島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分」を島成分１と称し、「島部の中に存在する鞘もしくは海に相当する相部分」を島成分２と称する。 The polymer constituting this polymer alloy chip constitutes a phase part corresponding to a core existing in the island or a phase part corresponding to the island, a sheath existing in the island or the sea. An example will be described below in which the island polymer 2 and the three types of sea polymers constituting the sea are used. Moreover, in the following, “the phase portion corresponding to the core or island existing in the island” is referred to as the island component 1, and “the phase portion corresponding to the sheath or sea existing in the island” is the island component. 2 is called.

ポリマアロイチップの海島構造における島部は、島成分１が島成分２で囲まれて存在する芯鞘構造もしくは海島構造をとっており、かつ、島成分１および島成分２からなる島部はチップの長手方向に連続的なスジ状に延びている。ここで、島成分１は断続的に切れていてもよいが、島成分２は、その平均長さが所定長となるようにスジ状に繋がっている。 The island part in the sea-island structure of the polymer alloy chip has a core-sheath structure or sea-island structure in which the island component 1 is surrounded by the island component 2, and the island part composed of the island component 1 and the island component 2 is a chip. It extends in a continuous stripe shape in the longitudinal direction. Here, the island component 1 may be intermittently cut, but the island component 2 is connected in a streak shape so that the average length thereof is a predetermined length.

また、島部の平均直径は０．０１〜２０μｍであり、さらには０．０１〜１０μｍが好ましい。さらに好ましくは０．０１〜５μｍである。
さらには、島成分１の平均直径は島部の平均直径の８０〜１％であり、さらには２０〜１％であることが好ましい。さらに好ましくは１０〜１％である。 Moreover, the average diameter of an island part is 0.01-20 micrometers, Furthermore, 0.01-10 micrometers is preferable. More preferably, it is 0.01-5 micrometers.
Furthermore, the average diameter of the island component 1 is 80 to 1%, more preferably 20 to 1% of the average diameter of the island part. More preferably, it is 10 to 1%.

島部の平均長さは０．１ｍｍ以上である。さらには１ｍｍ以上と長いことが好ましい。その上限はチップの長さと同じであることが好ましく、長くても１００ｍｍ以下である。さらに好ましくは２〜３０ｍｍである。 The average length of the island is 0.1 mm or more. Furthermore, it is preferably as long as 1 mm or more. The upper limit is preferably the same as the length of the chip and is at most 100 mm. More preferably, it is 2-30 mm.

このポリマアロイチップにおいては、１９０〜２６０℃で混練する際の同一の温度において、ポリマの溶融粘度は、次式を満足することが好ましい。
島ポリマ１＞島ポリマ２＞海ポリマ
それら各ポリマの溶融粘度の差、即ち、島ポリマ１と島ポリマ２との溶融粘度の差、島ポリマ２と海ポリマとの溶融粘度の差は、５０〜２００Ｐａ・ｓであることが好ましく、さらにはその差が８０〜１５０Ｐａ・ｓであることが好ましい。 In this polymer alloy chip, the melt viscosity of the polymer preferably satisfies the following formula at the same temperature when kneading at 190 to 260 ° C.
Island polymer 1> island polymer 2> sea polymer The difference in melt viscosity between these polymers, that is, the difference in melt viscosity between island polymer 1 and island polymer 2, the difference in melt viscosity between island polymer 2 and sea polymer is 50 It is preferable that it is -200 Pa.s, and it is further preferable that the difference is 80-150 Pa.s.

また、島ポリマ１の溶融粘度は１５０〜５５０Ｐａ・ｓであることが好ましく、島ポリマ２の溶融粘度は１００〜５００Ｐａ・ｓであることが好ましく、海ポリマの溶融粘度は５０〜４５０Ｐａ・ｓであることが好ましい。 The melt viscosity of the island polymer 1 is preferably 150 to 550 Pa · s, the melt viscosity of the island polymer 2 is preferably 100 to 500 Pa · s, and the melt viscosity of the sea polymer is 50 to 450 Pa · s. Preferably there is.

本発明に用いられるポリマアロイチップは、海ポリマが、脂肪族ポリエステルまたはその共重合体からなることが好ましい。なかでも好ましくは、融点が１１０℃〜２５０℃の範囲の脂肪族ポリエステル系重合体であり、特に好ましくは、ポリ乳酸、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートであり、最も好ましくはポリ乳酸である。 In the polymer alloy chip used in the present invention, the sea polymer is preferably made of an aliphatic polyester or a copolymer thereof. Among them, an aliphatic polyester polymer having a melting point in the range of 110 ° C. to 250 ° C. is preferable, polylactic acid, polyethylene succinate, and polybutylene succinate are particularly preferable, and polylactic acid is most preferable.

島部を構成する島ポリマ１と島ポリマ２とは次のいずれかの組合せであることが好ましい。
（組合せ１）ポリマＡ１がポリプロピレンまたはその共重合体で、ポリマＡ２がポリエチレンまたはその共重合体である。
（組合せ２）ポリマＡ１がナイロン６またはその共重合体で、ポリマＡ２がポリエチレンまたはその共重合体である。
（組合せ３）ポリマＡ１がナイロン６またはその共重合体で、ポリマＡ２がポリプロピレンまたはその共重合体である。 It is preferable that the island polymer 1 and the island polymer 2 constituting the island portion are any of the following combinations.
(Combination 1) Polymer A1 is polypropylene or a copolymer thereof, and polymer A2 is polyethylene or a copolymer thereof.
(Combination 2) Polymer A1 is nylon 6 or a copolymer thereof, and polymer A2 is polyethylene or a copolymer thereof.
(Combination 3) Polymer A1 is nylon 6 or a copolymer thereof, and polymer A2 is polypropylene or a copolymer thereof.

本発明に用いられるポリマアロイチップは、少なくとも２種のポリマを芯鞘構造で溶融押出して芯鞘構造チップとし、または、少なくとも２種のポリマを１９０〜２６０℃で溶融混練して押出し海島構造チップとしたのち、これら芯鞘構造チップ及び／又は海島構造チップとポリマＢとを１９０〜２６０℃で再溶融して混練し押出し海島構造の線状体とし、引き延ばし水冷したのちにカットすることにより製造すればよい。 The polymer alloy chip used in the present invention is a core-sheath chip by melting and extruding at least two kinds of polymers in a core-sheath structure, or a sea-island structure chip by melting and kneading at least two kinds of polymers at 190 to 260 ° C. After that, these core-sheath structure chip and / or sea-island structure chip and polymer B are remelted at 190-260 ° C., kneaded and extruded to form a linear body of sea-island structure, and after being stretched and cooled with water, it is cut. do it.

ここで、ポリマＡ１とポリマＡ２とから芯鞘構造チップや海島構造チップを製造する際には、複合溶融押出しにより芯鞘構造もしくは海島構造の線状体としたのちにワイヤー状に引き延ばし水冷し、そののちにカットして芯鞘構造チップ若しくは海島構造チップとすることが好ましい。 Here, when producing a core-sheath structure chip or a sea-island structure chip from the polymer A1 and the polymer A2, the core-sheath structure or the sea-island structure is made into a linear body by a composite melt extrusion, and then stretched into a wire shape and cooled with water, After that, it is preferable to cut into a core-sheath structure chip or a sea-island structure chip.

すなわち、本発明では、島部を構成させるポリマＡ１とポリマＡ２とを一旦芯鞘もしくは海島型に紡糸してチップ化することで、ポリマＡ２がポリマＡ１の周囲に配置した複合構造とすることができる。この芯鞘もしくは海島型のチップを再び海成分と混練し押し出した後、カットしてチップ化することで目的の３成分からなるポリマアロイチップを得ることが出来る。 That is, in the present invention, the polymer A1 and the polymer A2 constituting the island portion are once spun into a core-sheath or sea-island type to form a chip, thereby obtaining a composite structure in which the polymer A2 is arranged around the polymer A1. it can. This core-sheath or sea-island type chip is kneaded again with the sea component and extruded, and then cut into a chip to obtain a polymer alloy chip composed of the desired three components.

ポリマアロイ繊維
本発明において、上記したポリマアロイチップを用いて溶融紡糸することによって製造することができるポリマアロイ繊維は、少なくとも３種のポリマから構成される海島構造を有するポリマアロイ繊維であって、海島構造における島部は繊維の長手方向にスジ状に延びていて、島部の平均直径は０．００１〜５μｍであり、島部は、少なくとも２種のポリマから構成される芯鞘もしくは海島型の構造をとっており、島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分の平均直径は島部の平均直径の８０〜１％であり、かつ、島部の平均長さが０．２ｍｍ以上である Polymer alloy fiber In the present invention, a polymer alloy fiber that can be produced by melt spinning using the polymer alloy tip described above is a polymer alloy fiber having a sea-island structure composed of at least three kinds of polymers, and in the sea-island structure. The island portion extends in a stripe shape in the longitudinal direction of the fiber, the average diameter of the island portion is 0.001 to 5 μm, and the island portion has a core-sheath or sea-island structure composed of at least two kinds of polymers. The average diameter of the phase part corresponding to the core or island existing in the island part is 80 to 1% of the average diameter of the island part, and the average length of the island part is 0.2 mm or more. is there

このポリマアロイ繊維を構成するポリマが、島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分を構成する島ポリマ１、島部の中に存在する鞘もしくは海に相当する相部分を構成する島ポリマ２、及び、海部を構成する海ポリマの３種である場合を例にとって以下説明する。また、以下においては、「島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分」を島成分１と称し、「島部の中に存在する鞘もしくは海に相当する相部分」を島成分２と称する。 The polymer constituting this polymer alloy fiber is an island polymer 1 that constitutes a phase portion corresponding to a core or island existing in the island portion, an island that constitutes a phase portion corresponding to a sheath or sea existing in the island portion. The following description will be given by taking as an example the case of the polymer 2 and the three types of sea polymers constituting the sea. Moreover, in the following, “the phase portion corresponding to the core or island existing in the island” is referred to as the island component 1, and “the phase portion corresponding to the sheath or sea existing in the island” is the island component. 2 is called.

ポリマアロイ繊維の海島構造における島部は、島成分１が島成分２で囲まれて存在する芯鞘構造もしくは海島構造をとっており、かつ、島成分及び島成分２からなる島部は繊維の長手方向にスジ状に延びている。ここで、島成分１は島部内で断続的に切れていてもよいが、島部は、その平均長さが所定長となるようにスジ状に繋がっている。 The island part in the sea-island structure of the polymer alloy fiber has a core-sheath structure or sea-island structure in which the island component 1 is surrounded by the island component 2, and the island part composed of the island component and the island component 2 is the length of the fiber. It extends in a streak shape in the direction. Here, the island component 1 may be cut intermittently in the island portion, but the island portion is connected in a streak shape so that the average length thereof is a predetermined length.

また、島部の平均直径は０．００１〜５μｍであり、さらには０．０１〜２μｍが好ましい。さらに好ましくは０．０１〜２μｍである。
さらには、島成分１の平均直径が島部の平均直径の８０〜１％であり、さらには２０〜１％であることが好ましい。さらに好ましくは１０〜１％である。 Moreover, the average diameter of an island part is 0.001-5 micrometers, Furthermore, 0.01-2 micrometers is preferable. More preferably, it is 0.01-2 micrometers.
Furthermore, it is preferable that the average diameter of the island component 1 is 80 to 1% of the average diameter of the island portion, and further 20 to 1%. More preferably, it is 10 to 1%.

島部の平均長さは０．２ｍｍ以上である。さらには２ｍｍ以上と長いことが好ましい。その上限は、長繊維であるか短繊維であるかによって異なるが、短繊維の場合の上限は短繊維の長さと同じであることが好ましい。また、長繊維の場合はかなり長くすることも可能であるが、一般的には長くても２００ｍｍ以下であることが好ましい。さらに好ましくは４〜６０ｍｍである。 The average length of the island is 0.2 mm or more. Furthermore, it is preferable that it is as long as 2 mm or more. The upper limit varies depending on whether the fibers are long fibers or short fibers, but the upper limit in the case of short fibers is preferably the same as the length of the short fibers. Further, in the case of long fibers, it can be considerably long, but generally it is preferably 200 mm or less at the longest. More preferably, it is 4-60 mm.

このポリマアロイ繊維において、１９０〜２６０℃で溶融紡糸する際と同一の温度において、ポリマの溶融粘度は、次式を満足することが好ましい。
島ポリマ１＞島ポリマ２＞海ポリマ
それらの各ポリマの溶融粘度の差は、５０〜２００Ｐａ・ｓであることが好ましく、さらにその差が８０〜１５０Ｐａ・ｓであることが好ましい。 In this polymer alloy fiber, the melt viscosity of the polymer preferably satisfies the following formula at the same temperature as melt spinning at 190 to 260 ° C.
Island polymer 1> island polymer 2> sea polymer The difference in melt viscosity between these polymers is preferably 50 to 200 Pa · s, more preferably 80 to 150 Pa · s.

また、１９０〜２６０℃の溶融紡糸温度において、島ポリマ１の溶融粘度が１５０〜５５０Ｐａ・ｓであり、島ポリマ２の溶融粘度が島成分１より少なくも５０Ｐａ・ｓ低くかつ、１００〜５００Ｐａ・ｓであることが好ましい。 Further, at a melt spinning temperature of 190 to 260 ° C., the melt viscosity of the island polymer 1 is 150 to 550 Pa · s, the melt viscosity of the island polymer 2 is at least 50 Pa · s lower than that of the island component 1, and 100 to 500 Pa · s. It is preferable that it is s.

本発明に用いられるポリマアロイ繊維は、海ポリマが、脂肪族ポリエステルまたはその共重合体からなことが好ましい。なかでも、融点が１１０℃〜２５０℃の範囲の脂肪族ポリエステル系重合体であることが好ましく、さらに好ましくは、ポリ乳酸、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートであり、最も好ましくはポリ乳酸である。 In the polymer alloy fiber used in the present invention, the sea polymer is preferably made of an aliphatic polyester or a copolymer thereof. Among them, an aliphatic polyester polymer having a melting point in the range of 110 ° C. to 250 ° C. is preferable, more preferably polylactic acid, polyethylene succinate, polybutylene succinate, and most preferably polylactic acid. .

島部を構成する島ポリマ１と島ポリマ２とは次のいずれかの組合せであることが好ましい。
（組合せ１）島ポリマ１がポリプロピレンまたはその共重合体で、島ポリマ２がポリエチレンまたはその共重合体である。
（組合せ２）島ポリマ１がナイロン６またはその共重合体で、島ポリマ２がポリエチレンまたはその共重合体である。
（組合せ３）島ポリマ１がナイロン６またはその共重合体で、島ポリマ２がポリプロピレンまたはその共重合体である。 It is preferable that the island polymer 1 and the island polymer 2 constituting the island portion are any of the following combinations.
(Combination 1) The island polymer 1 is polypropylene or a copolymer thereof, and the island polymer 2 is polyethylene or a copolymer thereof.
(Combination 2) The island polymer 1 is nylon 6 or a copolymer thereof, and the island polymer 2 is polyethylene or a copolymer thereof.
(Combination 3) The island polymer 1 is nylon 6 or a copolymer thereof, and the island polymer 2 is polypropylene or a copolymer thereof.

本発明で用いられるポリマアロイ繊維は、前記したポリマアロイチップを用い、１９０〜２６０℃にて溶融紡糸することにより製造することができる。 The polymer alloy fiber used in the present invention can be produced by melt spinning at 190 to 260 ° C. using the polymer alloy chip described above.

超極細繊維
本発明において、上記したポリマアロイ繊維をアルカリ溶解処理することによって製造することができる超極細繊維は、少なくとも２種のポリマからなる芯鞘構造もしくは海島構造の超極細繊維であって、繊維中に存在する芯もしくは島に相当する相部分は繊維の長手方向にスジ状に延びていて、超極細繊維の平均直径は０．００１〜５μｍであり、かつ、芯もしくは島に相当する相部分の平均直径は超極細繊維の平均直径の８０〜１％であり、かつ、超極細繊維の平均長さが０．２ｍｍ以上である。 Super fine fiber In the present invention, the super fine fiber that can be produced by subjecting the above polymer alloy fiber to an alkali dissolution treatment is a super-thin fiber having a core-sheath structure or a sea-island structure composed of at least two polymers, and the fiber The phase portion corresponding to the core or island present in the inside extends in a stripe shape in the longitudinal direction of the fiber, the average diameter of the ultrafine fiber is 0.001 to 5 μm, and the phase portion corresponding to the core or island The average diameter is 80 to 1% of the average diameter of the ultrafine fibers, and the average length of the ultrafine fibers is 0.2 mm or more.

この超極細繊維を構成するポリマが、芯もしくは島に相当する相部分を構成する芯・島ポリマ、及び、鞘もしくは海に相当する相部分を構成する鞘・海ポリマの２種である場合を例にとって以下説明する。また、以下においては、「芯もしくは島に相当する相部分」を内相と称し、「鞘もしくは海に相当する相部分」を外相と称する。 When the polymers constituting this ultrafine fiber are two types: core / island polymer constituting the phase portion corresponding to the core or island, and sheath / sea polymer constituting the phase portion corresponding to the sheath or the sea An example will be described below. In the following, the “phase portion corresponding to the core or island” is referred to as the inner phase, and the “phase portion corresponding to the sheath or the sea” is referred to as the outer phase.

超極細繊維における芯鞘構造もしくは海島構造では、内相は外相によって囲まれているが、内相の一部が繊維表面に露出していてもよい。ここで、内相は繊維の長手方向にスジ状でつながっていることが好ましいが、一部において断続的に切れていてもよい。 In the core-sheath structure or the sea-island structure in the ultrafine fiber, the inner phase is surrounded by the outer phase, but a part of the inner phase may be exposed on the fiber surface. Here, the inner phase is preferably connected in a streak-like manner in the longitudinal direction of the fiber, but may be intermittently cut off in part.

また、超極細繊維の平均直径は０．００１〜５μｍであり、さらには０．０１〜２μｍが好ましい。
さらには、内相１１の平均直径は超極細繊維の平均直径の８０〜１％であり、さらには２０〜１％であることが好ましい。さらに好ましくは１０〜１％である。
超極細繊維の平均長さは、０．２ｍｍ以上である。さらには２ｍｍ以上と長いことが好ましい。さらに好ましくは４〜６０ｍｍである。 Moreover, the average diameter of a super extra fine fiber is 0.001-5 micrometers, Furthermore, 0.01-2 micrometers is preferable.
Furthermore, the average diameter of the inner phase 11 is 80 to 1%, more preferably 20 to 1% of the average diameter of the ultrafine fibers. More preferably, it is 10 to 1%.
The average length of the ultrafine fibers is 0.2 mm or more. Furthermore, it is preferable that it is as long as 2 mm or more. More preferably, it is 4-60 mm.

超極細繊維における内相を構成する芯・島ポリマは、前記したポリマアロイ繊維における島成分１を構成する島ポリマ１と同様である。また、超極細繊維における外相を構成する鞘・海ポリマは、前記したポリマアロイ繊維における島成分２を構成する島ポリマ２と同様である。 The core / island polymer constituting the inner phase in the ultrafine fiber is the same as the island polymer 1 constituting the island component 1 in the polymer alloy fiber described above. Further, the sheath / sea polymer constituting the outer phase in the ultrafine fiber is the same as the island polymer 2 constituting the island component 2 in the polymer alloy fiber described above.

芯鞘型もしくは海島型の複合構造を有する超極細繊維は、通常の不織布製造工程により熱接着処理されて不織布を製造することができる。得られる不織布では、熱接着処理によって、少なくとも部分的に融着されている。 The ultra-fine fibers having a core-sheath type or sea-island type composite structure can be subjected to a thermal bonding process by a normal nonwoven fabric manufacturing process to manufacture a nonwoven fabric. The resulting nonwoven fabric is at least partially fused by a thermal bonding process.

超極細繊維が得られる理由
本発明においては、ポリマアロイチップ中で長手方向にスジ状に配置されている島部の内部が、島成分１および島成分２から構成される芯鞘型もしくは海島型の複合構造となっている。ここで、ポリマ種、溶融温度、粘度、比率の選択を適正化することにより、本発明のポリマアロイチップが、より安定して製造できるようになる。 Reasons for obtaining ultrafine fibers In the present invention, a core-sheath type or sea-island type in which the inside of an island portion arranged in a stripe shape in the longitudinal direction in a polymer alloy chip is composed of an island component 1 and an island component 2 It has a composite structure. Here, the polymer alloy chip of the present invention can be more stably manufactured by optimizing the selection of the polymer species, the melting temperature, the viscosity, and the ratio.

すなわち、従来のポリマアロイチップでは、島部用ポリマとして２種以上のポリマを配合した場合でも、それら島部は、ポリマ毎に異なる島部が形成された粒子状島部配置であったのに対し、本発明のポリマアロイチップでは、島成分１および島成分２が芯鞘もしくは海島型の複合構造で合わさった島部が、複数ないし多数個、配置されている。 That is, in the conventional polymer alloy chip, even when two or more kinds of polymers are blended as the island portion polymer, the island portions are arranged in the form of particulate island portions in which different island portions are formed for each polymer. On the other hand, in the polymer alloy chip of the present invention, a plurality or a plurality of island portions in which the island component 1 and the island component 2 are combined in a core-sheath or sea-island type composite structure are arranged.

また、この本発明のポリマアロイチップは、島部用ポリマの２種以上から予め芯鞘構造もしくは海島構造の島部用アロイチップを作製した後に、この島部用アロイチップと海部用ポリマとを用い、溶融混練機にて混練し、押し出し、ワイヤー状に引き延ばされた後、水冷し、所定長にカットすることによって製造される。 Further, the polymer alloy chip of the present invention is prepared by previously preparing an island part alloy chip having a core-sheath structure or a sea-island structure from two or more kinds of island part polymers, and then combining the island part alloy chip and the sea part polymer. Used after being kneaded in a melt kneader, extruded, stretched into a wire shape, cooled with water, and cut into a predetermined length.

得られるポリマアロイチップ中における島部の長さは、島部の分散状態とチップのカット長に応じて変わる。この島部の長さが、このチップを溶融紡糸として得られるポリマアロイ繊維中の島部の長さに影響を与える。 The length of the island portion in the obtained polymer alloy chip varies depending on the dispersion state of the island portion and the cut length of the chip. The length of this island part affects the length of the island part in the polymer alloy fiber obtained by melt spinning this chip.

また、ポリマアロイチップ中で、島成分１および島成分２が芯鞘もしくは海島型の複合構造で合わさった島部の形態をとってスジ状に配置される理由を、島成分１用ポリマにポリプロピレンを、島成分２用ポリマにポリエチレンを、島成分３用ポリマに脂肪族ポリエステルをそれぞれ用い、それぞれの溶融混練時ポリマ粘度を、ポリプロピレン＞ポリエチレン＞脂肪族ポリエステルとした場合を例にして、以下に説明する。 Also, in the polymer alloy chip, the island component 1 and the island component 2 are arranged in a streak shape in the form of islands combined with a core-sheath or sea-island type composite structure. The following is an example in which polyethylene is used for the polymer for island component 2 and aliphatic polyester is used for the polymer for island component 3 and the polymer viscosity at the time of melt kneading is polypropylene> polyethylene> aliphatic polyester. explain.

島部用アロイチップと海部用ポリマとを溶融混練機にて溶融混練した際、島部用アロイチップの溶融による島成分１（ポリプロピレン）と島成分２（ポリエチレン）の溶融物は、元のアロイチップと同様に芯鞘もしくは海島型の複合構造で合わさった島状（粒子状）に分散して存在している。これは、溶融混練時における粘度が、ポリプロピレン＞ポリエチレン＞脂肪族ポリエステルであるので、最も高粘度の島成分１（ポリプロピレン）は島成分２（ポリエチレン）の内側に配置され、最も低粘度の海部（脂肪族ポリエステル）は島成分２（ポリエチレン）の外側に配置されるからである。 When the island part alloy chip and the sea part polymer are melt-kneaded with a melt kneader, the melt of the island component 1 (polypropylene) and the island component 2 (polyethylene) resulting from the melting of the island part alloy chip is the original alloy. Similar to the chip, it is dispersed in the form of islands (particles) combined with a core-sheath or sea-island type composite structure. Since the viscosity at the time of melt kneading is polypropylene> polyethylene> aliphatic polyester, the island component 1 (polypropylene) having the highest viscosity is disposed inside the island component 2 (polyethylene) and the sea part having the lowest viscosity (polyethylene). This is because (aliphatic polyester) is disposed outside the island component 2 (polyethylene).

また、ポリプロピレンやポリエチレンは、その凝固時の比熱が脂肪族ポリエステルに比べて高いので冷えにくく、かつ、ポリプロピレンの融点は１６０〜１７０℃、ポリエチレンの融点は１１０〜１３０℃と、脂肪族ポリエステルの融点（ポリ乳酸の融点は１７０℃）と同等もしくはそれよりも低い。また、それぞれのポリマの凝固温度と比熱は、ポリエチレンが１３０℃で３．０Ｊ／ｇ、ポリプロピレンが１７０℃で３．５Ｊ／ｇ、脂肪族ポリエステル（ポリ乳酸）が１７０℃で１．３Ｊ／ｇである。そこで、一旦、海部ポリマが溶融する温度まで加熱させたときには、ポリプロピレンやポリエチレンの方が、脂肪族ポリエステルよりもポリマ温度が下がりにくく、凝固しにくく、かつ凝固までの時間が長い。 Polypropylene and polyethylene are difficult to cool because the specific heat at the time of solidification is higher than that of aliphatic polyester, and the melting point of polypropylene is 160 to 170 ° C., the melting point of polyethylene is 110 to 130 ° C., and the melting point of aliphatic polyester. (Polylactic acid has a melting point of 170 ° C.) or lower. In addition, the solidification temperature and specific heat of each polymer are as follows: polyethylene is 3.0 J / g at 130 ° C., polypropylene is 3.5 J / g at 170 ° C., and aliphatic polyester (polylactic acid) is 1.3 J / g at 170 ° C. It is. Thus, once heated to a temperature at which the sea part polymer melts, polypropylene and polyethylene are less likely to lower the polymer temperature and harder to solidify than aliphatic polyesters, and take longer to solidify.

その結果、島部を構成するポリプロピレン及びポリエチレンは、溶融押し出し後に引き延ばし機にて延ばされ水冷される途中で、相対的に冷え難いので、引き延ばされる時にも溶融状態にあり、その分散粒子状のままで長手方向に容易に引き延ばされて移動し、長手方向に凝集・結合されることから、水冷固化された線状物中において、島成分１および島成分２からなる島部が長手方向に長いスジ状となって存在するようになる。この線状物をカットしたポリマアロイチップ中においても同様にスジ状の島部として存在する。 As a result, the polypropylene and polyethylene constituting the island portion are relatively difficult to cool down while being stretched by a stretcher after being melt-extruded and water-cooled. The island portion composed of the island component 1 and the island component 2 is long in the water-cooled and solidified linear object because it is easily stretched and moved in the longitudinal direction while moving and is aggregated and bonded in the longitudinal direction. It becomes long stripes in the direction. In the polymer alloy chip obtained by cutting the linear object, it is present as a streak-like island portion.

また、得られるポリマアロイチップ中における島部の直径は、海部ポリマと島部ポリマの各々の溶融粘度およびその粘度差、配合比率および混練機の軸の形状、回転速度、溶融温度、吐出量、脱気方法を調整することによって、制御することができる。例えば、島部ポリマと海部ポリマの溶融粘度差を大きくすることにより島部の直径を小さくすることができる。 Moreover, the diameter of the island part in the polymer alloy chip obtained is the melt viscosity of each of the sea part polymer and the island part polymer and the viscosity difference, the blending ratio and the shape of the shaft of the kneader, the rotation speed, the melting temperature, the discharge amount, It can be controlled by adjusting the deaeration method. For example, the island diameter can be reduced by increasing the melt viscosity difference between the island polymer and the sea polymer.

また、島部の長さも、海部と島部の各々の溶融粘度およびその粘度差、配合比率および混練機の軸の形状、回転速度、温度、吐出量、脱気方法を調整することによって制御することができる。例えば、混練回転が高速なほど粒子の微分散が小さくなり、また溶融混練機からの押し出し後の引き延ばし速度が早いほうが島部の長さは長くなる。 Also, the length of the island part is controlled by adjusting the melt viscosity of each of the sea part and the island part, the viscosity difference, the blending ratio, the shape of the kneading machine shaft, the rotation speed, the temperature, the discharge amount, and the degassing method. be able to. For example, the faster the kneading rotation, the smaller the fine dispersion of the particles, and the faster the stretching speed after extrusion from the melt kneader, the longer the length of the island portion.

さらにポリマアロイ繊維の海部ポリマとしては、ポリエチレンテレフタレート等の芳香族ポリエステルでもよいが、ポリ乳酸、ポリエチレンサクシネート、ポリプロピレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートのような脂肪族ポリエステルやその共重合体を主成分として含有するものが好ましい。さらには、ポリ乳酸またはその共重合体が好ましく、ポリ乳酸であることが最も好ましい。また、海部ポリマは生分解のポリマが好ましく、さらには生分解の脂肪族ポリエステルが好ましい。特に脂肪族ポリエステルは、アルカリによる分解が早く、また原料の回収が容易であり、また生分解することから環境保護の面からも好ましい。 In addition, the marine polymer of the polymer alloy fiber may be an aromatic polyester such as polyethylene terephthalate, but is mainly composed of an aliphatic polyester such as polylactic acid, polyethylene succinate, polypropylene succinate, polybutylene succinate or a copolymer thereof. What is contained is preferable. Furthermore, polylactic acid or a copolymer thereof is preferable, and polylactic acid is most preferable. The marine polymer is preferably a biodegradable polymer, more preferably a biodegradable aliphatic polyester. In particular, aliphatic polyesters are preferable from the viewpoint of environmental protection because they are quickly decomposed by alkali, easily recover raw materials, and biodegrade.

また、本発明におけるポリマアロイチップからポリマアロイ繊維を製造する方法としては溶融紡糸を採用すればよい。溶融紡糸された繊維を巻き取ってフィラメント糸とする方法や、溶融紡糸された繊維を引き取ったトウをカットしてステープルとする方法を採用すればよいが、また、スパンボンド、メルトブローといった方法を採用してもよい。フィラメント糸製造、スパンボンド、メルトブローによって得られる長繊維状のポリマアロイ繊維では、ポリマアロイ繊維が連続しているので、島部を２００ｍｍより長くすることもできる。 In addition, melt spinning may be employed as a method for producing polymer alloy fibers from the polymer alloy chip in the present invention. A method of winding a melt-spun fiber into a filament yarn or a method of cutting a tow from which the melt-spun fiber is taken into a staple may be adopted, but a method such as spunbond or melt blow is also adopted. May be. In the long fiber-like polymer alloy fiber obtained by filament yarn production, spun bond, and melt blow, the polymer alloy fiber is continuous, so that the island portion can be made longer than 200 mm.

また、ポリマアロイ繊維中において島部が長手方向にスジ状に配置される理由は前述したポリマアロイチップの場合と同様である。すなわち、口金より紡糸されたポリマアロイ繊維が引き取られ、引き延ばされる途中で、島部ポリマは相対的に冷えにくく溶融状態にあることから、長手方向に容易に引き延ばされ、引き延ばし方向に凝集・結合され、固化されたポリマアロイ繊維中において、島部が長手方向に長いスジ状となって存在することとなる。 The reason why the island portions are arranged in a stripe shape in the longitudinal direction in the polymer alloy fiber is the same as in the case of the polymer alloy chip described above. That is, while the polymer alloy fiber spun from the die is taken up and stretched, the island polymer is relatively difficult to cool and is in a molten state, so it is easily stretched in the longitudinal direction and aggregated in the stretching direction. In the polymer alloy fibers that are bonded and solidified, the island portions exist in the form of stripes that are long in the longitudinal direction.

本発明におけるポリマアロイ繊維は、少なくとも３種以上のポリマからなる海島構造からなる繊維であって、その島部が、島成分１が島成分２中にある芯鞘構造、または、島成分１と島成分２との海島構造をとっており、かつ、前記島部が繊維の長手方向に長いスジ状でつながっている。 The polymer alloy fiber in the present invention is a fiber having a sea-island structure composed of at least three kinds of polymers, and the island part is a core-sheath structure in which the island component 1 is in the island component 2, or the island component 1 and the island. It has a sea-island structure with component 2, and the islands are connected in long stripes in the longitudinal direction of the fiber.

脱海方法
このポリマアロイ繊維を、アルカリ水溶液で海部ポリマを溶出される方法によって、島部を取り出し、超極細繊維を製造することができる。このアルカリ水溶液には、濃度０．０１〜５重量％程度の、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、アンモニア水溶液が好ましい。またアルカリ水溶液の温度は２０〜１００℃でよく、さらには４０℃〜８０℃が好ましい。 Sea removal method By using this polymer alloy fiber, a sea part polymer is eluted with an alkaline aqueous solution, an island part can be taken out to produce an ultrafine fiber. The aqueous alkali solution is preferably an aqueous sodium hydroxide solution, an aqueous potassium hydroxide solution or an aqueous ammonia solution having a concentration of about 0.01 to 5% by weight. The temperature of the alkaline aqueous solution may be 20 to 100 ° C, and more preferably 40 ° C to 80 ° C.

また、溶出するに要する時間は、アルカリ水溶液の種類、濃度、温度によって制御される。特にアルカリ水溶液の濃度が低すぎると脱海速度が遅く非効率であり、高すぎると脱海速度が早過ぎるために超極細繊維が脆くなることがある。 Further, the time required for elution is controlled by the type, concentration, and temperature of the alkaline aqueous solution. In particular, if the concentration of the aqueous alkali solution is too low, the sea removal rate is slow and inefficient, and if it is too high, the sea removal rate is too fast, and the ultrafine fibers may become brittle.

以下実施例により本発明を具体的に説明する。なお、本発明において、各特性は以下のように測定することができる。 The present invention will be specifically described below with reference to examples. In the present invention, each characteristic can be measured as follows.

＜ポリマの溶融粘度＞
メルトフロー粘度計を用いてポリマの溶融粘度を測定する。ポリマ投入から測定開始までのポリマの貯留時間は１０分とする。なお、以下の実施例では、メルトフロー粘度計として、（株）東洋精機キャピロピログラフ１Ｂを用いた。 <Polymer melt viscosity>
The melt viscosity of the polymer is measured using a melt flow viscometer. The polymer storage time from the introduction of the polymer to the start of measurement is 10 minutes. In the following examples, Toyo Seiki Capilopirograph 1B was used as a melt flow viscometer.

＜ポリマアロイチップ中の島部の平均直径、ポリマアロイ繊維中の島部の平均直径、および超極細繊維の平均直径＞
−２０℃に冷却したサンプルから繊維横断面方向に切片を切り出し、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）装置で測定する。島部および繊維の１００個の直径を測定し平均値を求めたものがポリマアロイチップの島部の平均直径、ポリマアロイ繊維の島部の平均直径、および超極細繊維の平均直径である。なお、実施例では、ＳＥＭ装置として、日立製Ｓ−４０００型を用いた。 <Average diameter of island part in polymer alloy chip, average diameter of island part in polymer alloy fiber, and average diameter of superfine fiber>
A section is cut out from the sample cooled to −20 ° C. in the fiber cross-sectional direction and measured with a scanning electron microscope (SEM) device. The average diameter of the island portion of the polymer alloy chip, the average diameter of the island portion of the polymer alloy fiber, and the average diameter of the ultrafine fiber were obtained by measuring the diameters of 100 island portions and fibers. In the examples, Hitachi S-4000 type was used as the SEM apparatus.

＜ポリマアロイチップ中の島部の平均長さ、ポリマアロイ繊維中の島部の平均長さ、および超極細繊維の平均繊維長＞
−２０℃に冷却したサンプルから繊維縦断面方向に切片を切り出し、ＳＥＭ装置で測定する。島部および繊維の１００個の長さを測定し平均値を求めたものがポリマアロイチップの島部の平均長さ、ポリマアロイ繊維の島部の平均長さおよび超極細繊維の平均繊維長である。なお、以下の実施例では、ＳＥＭ装置として、日立製Ｓ−４０００型を用いた。 <Average length of island part in polymer alloy chip, average length of island part in polymer alloy fiber, and average fiber length of superfine fiber>
A section is cut out in the fiber longitudinal section direction from the sample cooled to −20 ° C., and measured with an SEM apparatus. The average length of the island portion of the polymer alloy chip, the average length of the island portion of the polymer alloy fiber, and the average fiber length of the ultrafine fiber are obtained by measuring the length of 100 island portions and fibers. . In the following examples, Hitachi S-4000 type was used as the SEM apparatus.

実施例１
２２０℃での溶融粘度が５００Ｐａ・ｓであるポリプロピレンを島成分１用の島ポリマ１とし、２２０℃での溶融粘度が３２０Ｐａ・ｓであるポリエチレンを島成分２用の島ポリマ２とし、ポリプロピレンが４０重量％、ポリエチレンが６０重量％の割合とし、φ２５ｍｍの２軸のベントエクストルーダで、０．００１ＭＰａで脱気しながら２２０℃で混練して押し出し、押し出されたポリマをワイヤー状に引き延ばし、これを水冷して線状体とした後にカットすることで、島部用アロイチップを製造した。 Example 1
Polypropylene having a melt viscosity at 220 ° C. of 500 Pa · s as island polymer 1 for island component 1, polyethylene having a melt viscosity at 220 ° C. of 320 Pa · s as island polymer 2 for island component 2, 40% by weight, 60% by weight of polyethylene, and a 25 mm diameter biaxial vent extruder, kneaded and extruded at 220 ° C. while degassing at 0.001 MPa, and the extruded polymer was stretched into a wire shape. The island-shaped alloy chip was manufactured by cutting after cooling to water to form a linear body.

得られた島部用アロイチップを、２２０℃での溶融粘度が１５０Ｐａ・ｓであるポリ乳酸（海部用海ポリマ）とともに、アロイチップが４０重量％、ポリ乳酸が６０重量％の割合とし、φ２５ｍｍの２軸のベントエクストルーダで、０．００１ＭＰａで脱気しながら２２０℃で混練して押し出し、押し出されたポリマをワイヤー状に引き延ばし、これを水冷して線状体とした後に長さ６ｍｍにカットすることで、ポリマアロイチップ４を製造した。 The obtained island part alloy chip was mixed with polylactic acid (sea polymer for sea part) having a melt viscosity of 150 Pa · s at 220 ° C., with a ratio of 40% by weight of alloy chip and 60% by weight of polylactic acid, φ25 mm This is a biaxial vent extruder that is kneaded at 220 ° C while being degassed at 0.001 MPa, extruded, stretched into a wire shape, water-cooled to form a linear body, and then cut to a length of 6 mm As a result, the polymer alloy chip 4 was manufactured.

得られたポリマアロイチップ４は、図１のチップ横断面に示すように、ポリプロピレンからなる島成分１と、その周りにあるポリエチレンからなる島成分２とからなる島部が、ポリ乳酸からなる海部３の中に分散して存在するものであった。得られたポリマアロイチップ中のポリプロピレンからなる島成分１の平均直径は０．０２μｍ、平均長さは５ｍｍで、島部の平均直径は１．１μｍ、平均長さは６ｍｍであった。 As shown in the cross-sectional view of the chip of FIG. 1, the obtained polymer alloy chip 4 has an island portion composed of an island component 1 made of polypropylene and an island component 2 made of polyethylene around the sea portion made of polylactic acid. 3 existed in a dispersed manner. The average diameter of the island component 1 made of polypropylene in the obtained polymer alloy chip was 0.02 μm, the average length was 5 mm, the average diameter of the island portion was 1.1 μm, and the average length was 6 mm.

このポリマアロイチップ４を一般的なプレッシャーメルタ型の溶融装置で、２３０℃で溶融し、ホール径０．３５ｍｍ、吐出孔長０．７０ｍｍ、かつ３００ホールの紡糸口金を通して単孔吐出量１．０ｇ／分で、ポリマ温度２３０℃で紡糸し、糸条を２０℃の冷却風で冷却し、引き取り速度１２００ｍ／分で一旦缶に納めることで、未延伸糸トウを製造した。得られた未延伸糸トウを２．７倍の延伸倍率にて、８０℃の温浴を用いて２段延伸を施し、得られた延伸糸トウにスタフイングボックスを用いて８〜１５個／２５ｍｍの機械捲縮を付与し、油剤をスプレーで付与し、得られたトウを９０℃の温度で１０分乾燥し、長さ５０ｍｍに切断して、５ｄＴｅｘの繊維長５０ｍｍのポリマアロイ繊維５を製造した。 This polymer alloy chip 4 was melted at 230 ° C. with a general pressure melter type melting device, and a single hole discharge amount of 1.0 g was passed through a spinneret having a hole diameter of 0.35 mm, a discharge hole length of 0.70 mm, and 300 holes. The yarn was spun at a polymer temperature of 230 ° C. per minute, the yarn was cooled with a cooling air of 20 ° C., and once put in a can at a take-up speed of 1200 m / min, an undrawn yarn tow was produced. The obtained undrawn yarn tow was subjected to two-stage drawing using a warm bath at 80 ° C. at a draw ratio of 2.7 times, and the obtained drawn yarn tow was 8 to 15 pieces / 25 mm using a stuffing box. The resulting tow was dried at a temperature of 90 ° C. for 10 minutes and cut to a length of 50 mm to produce a polymer alloy fiber 5 having a fiber length of 5 dTex and a length of 50 mm. .

得られたポリマアロイ繊維５は、図２に示す繊維横断面拡大図のように、海島構造であり、かつ、その島部中にはポリプロピレンの島成分１が分散した海島構造があった。島成分１の平均直径が０．００５μｍ、平均長さは２２ｍｍで、島部の平均直径は０．２５μｍで平均長さは２２ｍｍであった。 The obtained polymer alloy fiber 5 had a sea-island structure as shown in the enlarged cross-sectional view of the fiber shown in FIG. 2, and a sea-island structure in which the island component 1 of polypropylene was dispersed in the island part. The average diameter of the island component 1 was 0.005 μm, the average length was 22 mm, the average diameter of the island portion was 0.25 μm, and the average length was 22 mm.

得られたポリマアロイ繊維５を、０．０２重量％の５０℃の水酸化ナトリウム水溶液に５時間浸漬して海部を溶出除去し、島部からなる超極細繊維とした。得られた超極細繊維６は、図３に示す繊維横断拡大図のような海島構造を有し、その平均繊維径は０．２５μｍ、平均長さは２２ｍｍで、ポリプロピレンの島成分１の平均直径は０．００５μｍ、平均長は２１ｍｍであった。この超極細繊維を構成するポリマの２２０℃での溶融粘度は、ポリプロピレンについては４９０Ｐa・ｓで、ポリエチレンについては３１０Ｐa・ｓであった。 The obtained polymer alloy fiber 5 was immersed in an aqueous solution of sodium hydroxide at 50 ° C. of 0.02% by weight for 5 hours to elute and remove the sea part to obtain an ultrafine fiber consisting of an island part. The obtained ultrafine fiber 6 has a sea-island structure as shown in the enlarged cross-sectional view of the fiber shown in FIG. 3, the average fiber diameter is 0.25 μm, the average length is 22 mm, and the average diameter of the polypropylene island component 1 Was 0.005 μm and the average length was 21 mm. The melt viscosity at 220 ° C. of the polymer constituting the ultrafine fiber was 490 Pa · s for polypropylene and 310 Pa · s for polyethylene.

原料のポリプロピレン、ポリエチレンの量からの超極細繊維の収率は９３％で、安定して超極細繊維を得ることができた。
得られた超極細繊維を用いて通常の方法で不織布を製造したところ、１１０℃に加熱することにより、熱接着させた不織布とすることができた。 The yield of ultrafine fibers based on the amount of raw material polypropylene and polyethylene was 93%, and ultrafine fibers could be obtained stably.
When the nonwoven fabric was manufactured by the normal method using the obtained super extra fine fiber, it was able to be set as the heat-bonded nonwoven fabric by heating at 110 degreeC.

実施例２
２２０℃での溶融粘度が２５０Ｐａ・ｓであるナイロン６を島成分１用の島ポリマ１とし、２２０℃での溶融粘度が１９０Ｐａ・ｓであるポリエチレンを島成分２用の島ポリマ２とし、ナイロン６が４０重量％、ポリエチレンが６０重量％の割合とし、φ２５ｍｍの２軸のベントエクストルーダで、０．００１ＭＰａで脱気しながら２２０℃で混練して押し出し、押し出されたポリマをワイヤー状に引き延ばし、これを水冷して線状体とした後にカットすることで、島部用アロイチップを製造した。 Example 2
Nylon 6 having a melt viscosity at 220 ° C. of 250 Pa · s is used as an island polymer 1 for the island component 1, and polyethylene having a melt viscosity at 220 ° C. of 190 Pa · s is used as an island polymer 2 for the island component 2. 6 is 40% by weight, polyethylene is 60% by weight, φ25mm biaxial vent extruder, kneaded and extruded at 220 ° C while degassing at 0.001MPa, the extruded polymer is stretched into a wire shape, This was water-cooled to obtain a linear body and then cut to produce an island part alloy chip.

得られた島部用アロイチップを、２２０℃での溶融粘度が１３０Ｐａ・ｓであるポリ乳酸（海部用海ポリマ）とともに、アロイチップが４０重量％、ポリ乳酸が６０重量％の割合とし、φ２５ｍｍの２軸のベントエクストルーダで、０．００１ＭＰａで脱気しながら２２０℃で混練して押し出し、押し出されたポリマをワイヤー状に引き延ばし、これを水冷して線状体とした後に長さ９ｍｍにカットすることで、ポリマアロイチップ４を製造した。 The obtained island part alloy chip was mixed with polylactic acid (sea polymer for sea part) having a melt viscosity at 220 ° C. of 130 Pa · s, with a ratio of 40% by weight of alloy chip and 60% by weight of polylactic acid, φ25 mm The two-axis vent extruder is kneaded and extruded at 220 ° C while being degassed at 0.001 MPa. The extruded polymer is stretched into a wire shape, then cooled to a linear shape and then cut into a length of 9 mm. As a result, the polymer alloy chip 4 was manufactured.

得られたポリマアロイチップ４は、図１のチップ横断面に示すように、ナイロン６からなる島成分１と、その周りにあるポリエチレンからなる島成分２からなる島部が、ポリ乳酸からなる海部３の中に分散して存在するものであった。得られたポリマアロイチップ中のナイロン６からなる島成分１の平均直径は１．２μｍ、平均長さは０．１ｍｍで、島部の平均直径は１８μｍ、平均長さは９ｍｍであった。 As shown in the cross-sectional view of the chip of FIG. 1, the obtained polymer alloy chip 4 has an island part 1 made of nylon 6 and an island part 2 made of polyethylene around the sea part made of polylactic acid. 3 existed in a dispersed manner. The average diameter of the island component 1 made of nylon 6 in the obtained polymer alloy chip was 1.2 μm, the average length was 0.1 mm, the average diameter of the island portion was 18 μm, and the average length was 9 mm.

得られたポリマアロイ繊維５は、図２に示す繊維横断面拡大図のように、海島構造であり、かつ、その島部中にはナイロン６の島成分１のが分散した海島構造があった。島成分１の平均直径が０．６μｍ、平均長さは０．２ｍｍで、島部の平均直径は９．２μｍ、平均長さは２２ｍｍであった。 The obtained polymer alloy fiber 5 had a sea-island structure as shown in the enlarged cross-sectional view of the fiber shown in FIG. 2, and a sea-island structure in which the island component 1 of nylon 6 was dispersed in the island part. The average diameter of the island component 1 was 0.6 μm, the average length was 0.2 mm, the average diameter of the island portion was 9.2 μm, and the average length was 22 mm.

得られたポリマアロイ繊維５を、０．０２重量％の５０℃の水酸化ナトリウム水溶液に５時間浸漬して海部を溶出除去し、島部からなる超極細繊維とした。得られた超極細繊維６は、図３に示す繊維横断拡大図のような海島構造を有し、その平均繊維径は９．２μｍ、平均長さは２２ｍｍで、ナイロン６の島成分１の平均直径は０．６μｍ、平均長は０．２ｍｍで２２０℃であった。この超極細繊維を構成するポリマの２２０℃でのポリマ溶融粘度は、ナイロン６については２４０Ｐa・ｓで、ポリエチレンについては１８０Ｐa・ｓであった。 The obtained polymer alloy fiber 5 was immersed in an aqueous solution of sodium hydroxide at 50 ° C. of 0.02% by weight for 5 hours to elute and remove the sea part to obtain an ultrafine fiber consisting of an island part. The obtained ultrafine fiber 6 has a sea-island structure as shown in the enlarged cross-sectional view of the fiber shown in FIG. 3, the average fiber diameter is 9.2 μm, the average length is 22 mm, and the average of the island component 1 of nylon 6 The diameter was 0.6 μm, the average length was 0.2 mm, and 220 ° C. The polymer melt viscosity at 220 ° C. of the polymer constituting this ultrafine fiber was 240 Pa · s for nylon 6 and 180 Pa · s for polyethylene.

原料のナイロン６、ポリエチレンの量からの超極細繊維の収率は９０％で、安定して超極細繊維を得ることができた。 The yield of ultrafine fibers from the amount of raw material nylon 6 and polyethylene was 90%, and the ultrafine fibers could be obtained stably.

実施例３
２２０℃での溶融粘度が３００Ｐａ・ｓであるナイロン６を島成分１用の島ポリマ１とし、２２０℃での溶融粘度が２００Ｐａ・ｓであるポリプロピレンを島成分２用の島ポリマ２とし、一般的なプレッシャーメルタ型の溶融装置で、２３０℃で溶融し、ナイロン６が３０重量％、ポリプロピレンが７０重量％の割合で混練し、かつ吐出孔長０．７０ｍｍでかつ３００ホールのホール径０．３５ｍｍの芯鞘型複合紡糸口金を通して単孔吐出量１．０ｇ／分で、ポリマ温度２３０℃で複合紡糸し、糸条を２０℃の冷却風で冷却し、引き取り速度１２００ｍ／分で一旦缶に納めることで、未延伸糸を製造した。 Example 3
Nylon 6 having a melt viscosity at 220 ° C. of 300 Pa · s is an island polymer 1 for island component 1, and polypropylene having a melt viscosity at 220 ° C. of 200 Pa · s is an island polymer 2 for island component 2, This is a typical pressure melter type melting device, melted at 230 ° C., kneaded at a ratio of 30% by weight of nylon 6 and 70% by weight of polypropylene, and has a discharge hole length of 0.70 mm and a hole diameter of 300 holes. A single-hole discharge rate of 1.0 g / min through a 35 mm core-sheath type compound spinneret, compound spinning is performed at a polymer temperature of 230 ° C., the yarn is cooled with 20 ° C. cooling air, and once taken into a can at a take-up speed of 1200 m / min. The undrawn yarn was manufactured by putting it in.

得られた未延伸糸を、２２０℃での溶融粘度が１３０Ｐａ・ｓである３ポリ乳酸（海部用海ポリマ）とともに、未延伸糸が４０重量％、ポリ乳酸が６０重量％の割合とし、φ２５ｍｍの２軸のベントエクストルーダで、０．００１ＭＰａで脱気しながら２２０℃で混練して押し出し、押し出されたポリマをワイヤー状に引き延ばし、これを水冷して線状体とした後に長さ１０ｍｍにカットすることで、ポリマアロイチップ４を製造した。 The obtained undrawn yarn was mixed with 3 polylactic acid (sea polymer for marine use) having a melt viscosity at 220 ° C. of 130 Pa · s, the undrawn yarn was 40% by weight, and the polylactic acid was 60% by weight. This is a biaxial vent extruder, kneaded and extruded at 220 ° C while degassing at 0.001 MPa, and the extruded polymer is stretched into a wire shape. As a result, the polymer alloy chip 4 was manufactured.

得られたポリマアロイチップ４は、図１のチップ横断面に示すように、ナイロン６からなる島成分１と、その周りにあるポリプロピレンからなる島成分２とが芯鞘構造となっている島部が、ポリ乳酸からなる海部３の中に分散して存在するものであった。得られたポリマアロイチップ中のナイロン６からなる島成分１の平均直径は０．５μｍ、平均長さは０．１ｍｍで、島部の平均直径は１８μｍ、平均長さは１０ｍｍであった。 As shown in the cross section of the chip of FIG. 1, the obtained polymer alloy chip 4 has an island portion in which an island component 1 made of nylon 6 and an island component 2 made of polypropylene therearound have a core-sheath structure. However, it was dispersed in the sea part 3 made of polylactic acid. The average diameter of the island component 1 made of nylon 6 in the obtained polymer alloy chip was 0.5 μm, the average length was 0.1 mm, the average diameter of the island portion was 18 μm, and the average length was 10 mm.

得られたポリマアロイ繊維５は、図２に示す繊維横断面拡大図のように、海島構造であり、かつ、その島部中にはナイロン６の島成分１が分散した海島構造があった。島成分１の平均直径が０．２μｍ、平均長さは０．２ｍｍで、島部の平均直径は３．２μｍ、平均長さは２１ｍｍであった。 The obtained polymer alloy fiber 5 had a sea-island structure as shown in the enlarged cross-sectional view of the fiber shown in FIG. 2, and a sea-island structure in which the island component 1 of nylon 6 was dispersed in the island part. The average diameter of the island component 1 was 0.2 μm, the average length was 0.2 mm, the average diameter of the island portion was 3.2 μm, and the average length was 21 mm.

得られたポリマアロイ繊維５を、０．０２重量％の５０℃の水酸化ナトリウム水溶液に５時間浸漬して海部を溶出除去し、島部からなる超極細繊維とした。得られた超極細繊維６は、図３に示す繊維横断拡大図のような海島構造を有し、その平均繊維径は３．２μｍ、平均長さは２２ｍｍで、ナイロン６の島成分１の平均直径は０．２μｍ、平均長は０．２ｍｍであった。この超極細繊維を構成するポリマの２２０℃での溶融粘度は、ナイロン６については２４０Ｐa・ｓで、ポリエチレンについては１８０Ｐa・ｓであった。 The obtained polymer alloy fiber 5 was immersed in an aqueous solution of sodium hydroxide at 50 ° C. of 0.02% by weight for 5 hours to elute and remove the sea part to obtain an ultrafine fiber consisting of an island part. The obtained ultrafine fiber 6 has a sea-island structure as shown in the enlarged cross-sectional view of the fiber shown in FIG. 3, the average fiber diameter is 3.2 μm, the average length is 22 mm, and the average of the island component 1 of nylon 6 The diameter was 0.2 μm and the average length was 0.2 mm. The melt viscosity at 220 ° C. of the polymer constituting this ultrafine fiber was 240 Pa · s for nylon 6 and 180 Pa · s for polyethylene.

原料のナイロン６、ポリプロピレンからの超極細繊維の収率は９１％で、安定して超極細繊維を得ることができた。 The yield of ultrafine fibers from the raw materials nylon 6 and polypropylene was 91%, and the ultrafine fibers could be obtained stably.

比較例１
実施例１において用いたと同じポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ乳酸を、各々、１６重量％、２４重量％、６０重量％の割合で、２２０℃にて、一度にφ２５ｍｍの２軸のベントエクストルーダで、０．００１ＭＰａで脱気しながら２２０℃で混練して押し出し、押し出されたポリマをワイヤー状に引き延ばし、これを水冷して線状体とした後に長さ１０ｍｍにカットすることで、ポリマアロイチップを製造した。 Comparative Example 1
The same polypropylene, polyethylene, and polylactic acid as used in Example 1 were mixed at a ratio of 16% by weight, 24% by weight, and 60% by weight with a biaxial vent extruder of φ25 mm at 220 ° C. at a time of 0. A polymer alloy chip was manufactured by kneading and extruding at 220 ° C. while degassing at 001 MPa, stretching the extruded polymer into a wire shape, water-cooling it to form a linear body, and then cutting it to a length of 10 mm. .

このポリマアロイチップを一般的なプレッシャーメルタ型の溶融装置で、２３０℃で溶融し、ホール径０．３５ｍｍ、吐出孔長０．７０ｍｍ、かつ３００ホールの紡糸口金を通して単孔吐出量１．０ｇ／分で、ポリマ温度２３０℃で紡糸し、糸条を２０℃の冷却風で冷却し、引き取り速度１２００ｍ／分で一旦缶に納めることで、未延伸糸トウを製造した。得られた未延伸糸トウを２．７倍の延伸倍率にて、８０℃の温浴を用いて２段延伸を施し、得られた延伸糸トウにスタフイングボックスを用いて８〜１５個／２５ｍｍの機械捲縮を付与し、油剤をスプレーで付与し、得られたトウを９０℃の温度で１０分乾燥し、長さ５０ｍｍに切断して、５ｄＴｅｘの繊維長５０ｍｍのポリマアロイ繊維を製造した。 This polymer alloy chip was melted at 230 ° C. with a general pressure melter type melting device, and a single hole discharge rate of 1.0 g / through a spinneret having a hole diameter of 0.35 mm, a discharge hole length of 0.70 mm, and 300 holes. The polymer was spun at a polymer temperature of 230 ° C., the yarn was cooled with a cooling air of 20 ° C., and once put in a can at a take-up speed of 1200 m / min, an undrawn yarn tow was produced. The obtained undrawn yarn tow was subjected to two-stage drawing using a warm bath at 80 ° C. at a draw ratio of 2.7 times, and the obtained drawn yarn tow was 8 to 15 pieces / 25 mm using a stuffing box. The resulting tow was dried at a temperature of 90 ° C. for 10 minutes, cut to a length of 50 mm, and a polymer alloy fiber having a fiber length of 5 dTex and a length of 50 mm was produced.

得られたポリマアロイ繊維は、ポリプロピレンからなる島部とポリエチレンからなる島部とが、それぞれ別々の独立した島部として海部中に分散して存在する海島構造であり、島成分１の平均繊維径は０．０１μｍ、平均長さは２２ｍｍで、島成分２の平均繊維径は０．３μｍ、平均長さは２２ｍｍであった。 The obtained polymer alloy fiber has a sea-island structure in which islands made of polypropylene and islands made of polyethylene are dispersed in the sea as separate and independent islands, and the average fiber diameter of the island component 1 is The average length of 0.01 μm and the average length was 22 mm, the average fiber diameter of the island component 2 was 0.3 μm, and the average length was 22 mm.

得られたポリマアロイ繊維を、０．０２重量％の５０℃の水酸化ナトリウム水溶液に５時間浸漬して海部を溶出除去し、島部からなる超極細繊維とした。得られた超極細繊維は、ポリプロピレンからなる超極細繊維とポリエチレンからなる超極細繊維とからなり、それぞれが独立した超極細繊維であった。ポリプロピレン超極細繊維の平均繊維径は０．０１μｍ、平均繊維長は２１ｍｍで、２２０℃でのポリマ粘度が４９０Ｐa・ｓであった。また、ポリエチレン超極細繊維の平均繊維径は０．３μｍ、平均長さは２２ｍｍで、２２０℃でのポリマ粘度は３１０Ｐa・ｓであった。 The obtained polymer alloy fiber was immersed in a 0.02% by weight aqueous sodium hydroxide solution at 50 ° C. for 5 hours to elute and remove the sea part to obtain an ultrafine fiber consisting of an island part. The obtained ultrafine fiber was composed of a superfine fiber made of polypropylene and a superfine fiber made of polyethylene, and each was an independent ultrafine fiber. The average fiber diameter of the polypropylene ultrafine fiber was 0.01 μm, the average fiber length was 21 mm, and the polymer viscosity at 220 ° C. was 490 Pa · s. Moreover, the average fiber diameter of the polyethylene ultrafine fiber was 0.3 μm, the average length was 22 mm, and the polymer viscosity at 220 ° C. was 310 Pa · s.

得られた超極細繊維を用いて通常の方法で不織布製造を試みたところ、１１０℃の加熱によってポリエチレン超極細繊維が単独で溶けたために板状になり不織布状とすることはできなかった。 When an attempt was made to produce a nonwoven fabric by the usual method using the obtained ultrafine fiber, the polyethylene ultrafine fiber was melted alone by heating at 110 ° C., and thus could not be made into a nonwoven fabric.

本発明により製造される芯鞘型もしくは海島型の超極細繊維は、衣料用、自動車資材用、産業資材用、農業資材用または、医療資材用に用いられる。また、スポーツ用途や資材用途、自動車内装材に使用可能であり、さらに、半導体部品の鏡面研磨、ハードディスク記憶材の鏡面研磨、液体フィルタ、エアーフィルタ、電池セパレータ、コンデンサー、触媒保持体などにも使用できる。スポーツ用途としては、軽量部材としての、スポーツ用具などに使用できる。 The core-sheath-type or sea-island-type ultrafine fibers produced according to the present invention are used for clothing, automobile materials, industrial materials, agricultural materials, or medical materials. It can also be used for sports applications, material applications, automotive interior materials, and also used for mirror polishing of semiconductor parts, mirror polishing of hard disk storage materials, liquid filters, air filters, battery separators, capacitors, catalyst holders, etc. it can. As a sports application, it can be used for sports equipment as a lightweight member.

本発明のポリマアロイチップの一実施態様を模式的に示す斜視図とその横断面拡大図である。It is the perspective view which shows typically one embodiment of the polymer alloy chip | tip of this invention, and its cross-sectional enlarged view. 本発明のポリマアロイ繊維の一実施態様を模式的に示す斜視図とその縦断面拡大図、横断面拡大図である。It is the perspective view which shows typically one embodiment of the polymer alloy fiber of this invention, its longitudinal cross-sectional enlarged view, and a cross-sectional enlarged view. 本発明の超極細繊維の一実施態様を模式的に示す斜視図縦断面拡大図である。It is a perspective view longitudinal cross-sectional enlarged view which shows typically one embodiment of the super fine fiber of this invention.

Explanation of symbols

１：島成分１（島部の中に存在する芯もしくは島に相当する相部分）
２：島成分２（島部の中に存在する鞘もしくは海に相当する相部分）
３：海部
４：ポリマアロイチップ
５：ポリマアロイ繊維６：超極細繊維
１１：内相（芯もしくは島に相当する相部分）
１２：外相（鞘もしくは海に相当する相部分） 1: Island component 1 (core part existing in the island part or phase part corresponding to the island)
2: Island component 2 (phase part corresponding to the sheath or sea existing in the island)
3: Sea part 4: Polymer alloy tip 5: Polymer alloy fiber 6: Superfine fiber 11: Inner phase (phase part corresponding to core or island)
12: External phase (phase part corresponding to sheath or sea)

Claims

A polymer alloy chip having a sea-island structure composed of at least three kinds of polymers, wherein the island part in the sea-island structure extends in a stripe shape in the longitudinal direction of the chip, and the average diameter of the island part is 0.01 to 20 μm. Yes, the island has a core-sheath type or sea-island structure composed of at least two types of polymers, and the average diameter of the phase portion corresponding to the core or island existing in the island is A polymer alloy chip characterized by having an average diameter of 80 to 1% and an average length of an island portion of 0.1 mm or more.

Island polymer 1 in which the polymer constituting the polymer alloy chip constitutes a phase part corresponding to a core or island existing in the island part, an island constituting a phase part corresponding to a sheath or sea existing in the island part The polymer 2 and the sea polymer constituting the sea part, and the polymer melt viscosity of the island polymer 1 is higher than the polymer melt viscosity of the island polymer 2 at the same temperature when kneading these polymers at 190 to 260 ° C. 2. The polymer alloy according to claim 1, wherein the polymer melt viscosity of the island polymer 2 is higher than the polymer melt viscosity of the sea polymer, and the difference in melt viscosity between the respective polymers is 50 to 200 Pa · s. Chip.

Island polymer 1 in which the polymer constituting the polymer alloy chip constitutes a phase part corresponding to a core or island existing in the island part, an island constituting a phase part corresponding to a sheath or sea existing in the island part The polymer 2 and the sea polymer constituting the sea part, the sea polymer is made of an aliphatic polyester or a copolymer thereof, and the island polymer 1 and the island polymer 2 are any combination of the following: The polymer alloy chip according to claim 1 or 2.
(Combination 1) Island polymer 1 is polypropylene or a copolymer thereof, and island polymer 2 is polyethylene or a copolymer thereof.
(Combination 2) The island polymer 1 is nylon 6 or a copolymer thereof, and the island polymer 2 is polyethylene or a copolymer thereof.
(Combination 3) The island polymer 1 is nylon 6 or a copolymer thereof, and the island polymer 2 is polypropylene or a copolymer thereof.

A method for producing a polymer alloy chip according to any one of claims 1 to 3, wherein at least two kinds of polymers are melt-extruded in a core-sheath structure to form a core-sheath structure chip, or at least two kinds of polymers are 190. After melt-kneading at ˜260 ° C. to obtain an extruded sea-island structure chip, these core-sheath structure chip and / or sea-island structure chip and sea part polymer are both re-melted and kneaded at 190-260 ° C. to obtain an extruded sea-island structure line. A method for producing a polymer alloy chip, characterized in that the polymer alloy chip is cut after being stretched and cooled with water.

It is a polymer alloy fiber having a sea-island structure composed of at least three kinds of polymers, and the island part in the sea-island structure extends in a stripe shape in the longitudinal direction of the fiber, and the average diameter of the island part is 0.001 to 5 μm The island part has a core-sheath or sea-island structure composed of at least two kinds of polymers, and the average diameter of the phase part corresponding to the core or island existing in the island part is the average diameter of the island part. A polymer alloy fiber characterized in that the average length of the island part is 0.2 mm or more.

An island polymer 1 in which a polymer constituting a polymer alloy fiber constitutes a phase portion corresponding to a core or island existing in an island portion, an island polymer constituting a phase portion corresponding to a sheath or sea existing in the island portion 2 and a sea polymer constituting a sea part, and at the same temperature when melt spinning these polymers at 190 to 260 ° C., the melt viscosity of island polymer 1 is higher than the melt viscosity of island polymer 2, 6. The polymer alloy fiber according to claim 5, wherein the melt viscosity of the polymer 2 is higher than the melt viscosity of the sea polymer, and the difference in melt viscosity between the respective polymers is 50 to 200 Pa · s.

Island polymer 1 in which the polymer constituting the polymer alloy chip constitutes a phase part corresponding to a core or island existing in the island part, an island constituting a phase part corresponding to a sheath or sea existing in the island part The polymer 2 and the sea polymer constituting the sea part, the sea polymer is made of an aliphatic polyester or a copolymer thereof, and the island polymer 1 and the island polymer 2 are any combination of the following: The polymer alloy fiber according to claim 5 or 6.
(Combination 1) Island polymer 1 is polypropylene or a copolymer thereof, and island polymer 2 is polyethylene or a copolymer thereof.
(Combination 2) The island polymer 1 is nylon 6 or a copolymer thereof, and the island polymer 2 is polyethylene or a copolymer thereof.
(Combination 3) The island polymer 1 is nylon 6 or a copolymer thereof, and the island polymer 2 is polypropylene or a copolymer thereof.

The polymer alloy fiber according to any one of claims 5 to 7 is produced by melt spinning at 190 to 260 ° C using the polymer alloy chip according to any one of claims 1 to 3. Textile manufacturing method

A super-fine fiber having a core-sheath structure or sea-island structure composed of at least two kinds of polymers, and a phase portion corresponding to the core or island existing in the fiber extends in a stripe shape in the longitudinal direction of the fiber. And the average diameter of the phase portion corresponding to the core or island is 80 to 1% of the average diameter of the ultrafine fibers, and the average length of the ultrafine fibers is An ultra-fine fiber characterized by being 0.2 mm or more.

The melt viscosity of the core / island polymer constituting the phase portion corresponding to the core or island is 150 to 550 Pa · s at the same temperature within the range of 190 to 260 ° C., and the phase portion corresponding to the sheath or the sea is configured. The ultrafine fiber according to claim 9, wherein the melt viscosity of the sheath / sea polymer is at least 50 Pa · s lower than that of the core / island polymer and is 100 to 500 Pa · s.

The core / island polymer constituting the phase portion corresponding to the core or the island and the sheath / sea polymer constituting the phase portion corresponding to the sheath or the sea are any combination of the following: The ultrafine fiber according to 9 or 10.
(Combination 1) The core / island polymer is polypropylene or a copolymer thereof, and the sheath / sea polymer is polyethylene or a copolymer thereof.
(Combination 2) The core / island polymer is nylon 6 or a copolymer thereof, and the sheath / sea polymer is polyethylene or a copolymer thereof.
(Combination 3) The core / island polymer is nylon 6 or a copolymer thereof, and the sheath / sea polymer is polypropylene or a copolymer thereof.

A method for producing a superfine fiber, comprising producing the superfine fiber according to any one of claims 9 to 11 by subjecting the polymer alloy fiber according to any one of claims 5 to 7 to an alkali dissolution treatment.

The manufacturing method of the nonwoven fabric characterized by heat-bonding the super extra fine fiber in any one of Claims 9-11.