JP3967965B2 - 高伸度ナイロン繊維 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高伸度を有するナイロン繊維および高伸度ナイロン繊維からなる不織布に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ナイロン繊維からなる不織布は産業資材を中心に広く用いられている。その中で耐熱性を要求される用途には、ナイロン６６樹脂の不織布、あるいはナイロン６樹脂にナイロン６６樹脂を混合した不織布が用いられてきた。しかしながら、これらナイロン６６樹脂あるいはナイロン６樹脂とナイロン６６樹脂の混合物を用いた繊維では、耐熱性は付与できても十分な伸度を得るのは困難である。
【０００３】
これまでにも、ナイロン繊維の伸度を向上させるために、各種の提案がなされている。具体的には、半延伸状態または未延伸状態のナイロン繊維を溶剤処理または熱処理する方法（例えば、特開昭５２−７４０１８号公報）、延伸されナイロン繊維を炭素数１〜３のｎ−アルコールで処理する方法（例えば、特開昭５７−６６１８１号公報）、断面積が繊維軸方向に沿って変動する太細加工糸とする方法（例えば、特開平８−２０９４７２号公報）、粘度差を有する２種類のナイロンをサイドバイサイド型に配置して潜在捲縮糸とする方法（例えば、特開２０００−２７０３１号公報）、ナイロン６６のペレットとポリマー粉末の降温結晶化温度の差を利用する方法（例えば、特開平０７−２７８９５１号公報）等を挙げることが出来る。
【０００４】
しかし、これらの方法では、未延伸糸を用いるために、寸法安定性が劣っていたり、後加工や特殊な製法を必要とする等の問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、後加工の必要がなくコスト面で有利であり、かつ製造が容易で、十分に高い伸度を有するナイロン繊維およびそれからなる不織布を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、特定のナイロン樹脂を組み合わせることにより、飛躍的に伸度が向上したポリアミド繊維を得ることができ、また、それらの樹脂間の相対粘度の差により、得られる効果が異なることを見出し、本発明に到達した。
【０００７】
すなわち、本発明は下記の通りである。
【０００８】
１．主成分としてナイロン６６樹脂またはナイロン６６樹脂とナイロン６樹脂との混合物から構成され、副成分としてナイロン６１０樹脂を１〜２０ｗｔ％含有し、かつ、主成分であるナイロン６６樹脂またはナイロン６６樹脂とナイロン６樹脂の混合物の相対粘度よりも、副成分であるナイロン６１０樹脂の相対粘度が０．５以上高いことを特徴とする高伸度ナイロン繊維。
【０００９】
２．主成分であるナイロン６６樹脂とナイロン６樹脂との混合物において、ナイロン６樹脂の混合比率が１０〜９０ｗｔ％であることを特徴とする上記１記載の高伸度ナイロン繊維。
【００１０】
３．上記１または２記載の高伸度ナイロン繊維からなる不織布。
【００１１】
なお、ナイロン６６樹脂、ナイロン６樹脂、ナイロン６１０樹脂とは、それぞれ、−NH(CH2)6NHOC(CH2)4CO−、−OC(CH2)6NH−、−NH(CH2)6NHOC(CH2)8CO−、の繰り返し単位からなるポリアミド樹脂である。
【００１２】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１３】
本発明において、ナイロン６６樹脂、ナイロン６樹脂の相対粘度は、特に制限はないが、一般的な溶融紡糸法にて長繊維を得るためには、生産性の観点から、相対粘度が２．０〜４．０の範囲のものが好ましく、ナイロン６６樹脂とナイロン６樹脂を混合した場合のそれぞれの相対粘度は同じである事が好ましい。
【００１４】
本発明において、副成分であるナイロン６１０樹脂の相対粘度は、主成分であるナイロン６６樹脂あるいはナイロン６６樹脂とナイロン６樹脂の混合物の相対粘度よりも０．５以上高いことが必要であり、０．８以上高いことがより好ましく、特に好ましくは０．９以上である。副成分であるナイロン６１０樹脂の相対粘度が、主成分であるナイロン６６樹脂、ナイロン６樹脂の相対粘度よりも大きく、その相対粘度差が上記の範囲であると、十分な伸度の向上効果が得られる。
【００１５】
ナイロン６１０樹脂の相対粘度の上限は、特に限定されないが、一般的な溶融紡糸法により長繊維を得るためには、生産性の観点から、６．０以下が好ましく用いられる。
【００１６】
本発明の高伸度ナイロン繊維においては、ナイロン６６樹脂あるいはナイロン６樹脂とナイロン６６樹脂の混合物を主成分とし、ナイロン６１０樹脂の含有割合は１〜２０ｗｔ％であり、好ましくは３〜１５ｗｔ％、さらに好ましくは５〜１５ｗｔ％である。ナイロン６１０樹脂の含有割合が上記の範囲であると、糸切れの発生がなく、十分に高い伸度を有するナイロン繊維を安定的に得ることが出来る。
【００１７】
本発明において、上記のような優れた効果を奏する理由は必ずしも明確ではないが、主体となるナイロン６６樹脂あるいはナイロン６樹脂とナイロン６６樹脂の混合物に対して、相対粘度が０．５以上高い副成分であるナイロン６１０樹脂を１〜２０ｗｔ％含有させることにより、ナイロン６６樹脂あるいはナイロン６６樹脂とナイロン６樹脂の混合物の延伸配向が抑制され、低モジュラスで高伸度のナイロン繊維が得られるものと推測される。そのような延伸配向に対する抑制効果は、含有させるナイロン樹脂の相対粘度と含有量が大きく影響し、相対粘度の高いナイロン樹脂が、ナイロン６６樹脂あるいはナイロン６樹脂とナイロン６６樹脂の混合物中に適度に分散している状態が好ましいのであろうと推察される。
【００１８】
本発明においては、主成分である混合物において、ナイロン６樹脂の混合比率が１０〜９０ｗｔ％であることが好ましく、さらに好ましくは３０〜７０ｗｔ％である。
【００１９】
また、本発明においては、成形性、靭性、表面性等の必要特性に応じて、上記のナイロン６１０樹脂に、さらに他のナイロン樹脂を加えても良い。他のナイロン樹脂としては、例えば、ナイロン４樹脂、ナイロン１１樹脂、ナイロン１２樹脂、ナイロン４６樹脂、及びこれらの混合物ないしは共重合体などが挙げられる。
【００２０】
さらに、本発明の高伸度ナイロン繊維には、本発明の目的を損なわない範囲で、他の常用の各種添加成分、例えば、各種エラストマー類などの衝撃性改良材、結晶核剤、着色防止剤、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミンなどの酸化防止剤、エチレンビスステアリルアミドや高級脂肪酸エステルなどの離型剤、ハロゲン化銅に代表される銅化合物などの耐熱剤、エポキシ化合物、可塑剤、滑剤、耐候剤、難燃剤、着色剤などの添加剤を添加することが出来る。
【００２１】
本発明の高伸度ナイロン繊維において、単糸の断面は、円形や楕円形、三角や四角等の多角形、扁平や中空等の異型断面形状でもよく、繊度についても特に制限はなく、必要特性に応じて任意に設定することが出来る。また、繊維の形態についても、モノフィラメント、マルチフィラメント、ステープル等のいずれの形態でも良い。
【００２２】
本発明の高伸度ナイロン繊維を製造する方法には特に制限はなく、公知の方法を適用することができる。即ち、主成分と副成分とを所定割合で用いればよく、例えば、以下の様な方法が挙げられる。
【００２３】
繊維の形成には、一般に使用される紡糸口金を用いて溶融紡糸をすればよい。主成分に副成分であるナイロン６１０樹脂を含有させる方法は、例えば、ナイロン６６樹脂あるいはナイロン６樹脂に、ナイロン６１０樹脂をマスターバッチ化し、得られたマスターバッチを用いて主成分と副成分との所定割合の混合物とする方法、主成分と副成分とを所定割合でドライブレンドして混合する方法等があるが、コスト面から、ドライブレンド法を採用することが好ましい。そして、紡糸した糸条は、冷却した後に延伸や熱処理を施し、巻き取る。このとき、紡糸した糸条を一旦巻き取った後に延伸、熱処理を行う二工程法でも、一旦巻き取ることなく延伸、熱処理を行う一工程法のどちらを採用してもよい。
【００２４】
さらに、本発明の高伸度ナイロン繊維には、本発明の目的を損なわない範囲で、他の常用の後加工、例えば、難燃剤、消臭剤、抗菌剤、防ダニ剤などの付与をしてもよいし、染色、撥水加工、透湿防水加工などを施してもよい。
【００２５】
本発明の高伸度ナイロン繊維は、単独で使用することも、あるいは他の繊維と混用して、製編織することもできる。他の繊維としては、公知の天然繊維、人造繊維、合成繊維等、特に制限は無い。他の繊維と混用する方法としては、混繊、合糸、合撚、交織、交編、混紡などの種々の方法を用いることができる。
【００２６】
本発明の高伸度ナイロン繊維は伸度が極めて高く、破断伸度は約１８０％にも達し、通常のナイロン繊維の１．７倍から２．３倍に相当するので、従来は伸度不足で破断が起こりやすいために、使用不可能であった各種用途にも広く供することが可能である。
【００２７】
さらに、本発明の高伸度ナイロン繊維は、低モジュラスであり、２０％伸長時のモジュラス値は、従来のナイロン繊維の２分の１程度であり、小さな変形応力での加工が可能となる。
【００２８】
また、ナイロン６樹脂とナイロン６６樹脂の融点差は約３０℃であるが、両者の比率を変えることにより、耐熱性、成形性等の物性を任意に巾広く変えることができるので、用途に応じて所望の物性を付与することができる。
【００２９】
本発明の不織布は、上述のような高伸度ナイロン繊維からなるものであり、その製造方法には特に制限はない。例えば、本発明の高伸度ナイロン繊維を用いて不織布を製造する際に、繊維をシート状に形成させてウェブ化する工程と、ウェブ内の繊維を接着あるいは絡み合わせて布形化する工程とを、二工程で行ってもよいし、一工程で行ってもよい。
【００３０】
また、ウェブを構成する繊維として短繊維あるいは長繊維のいずれを用いてもよく、その形成方法としても、カーディングやエアレイなどの乾式法、抄紙法などの湿式法、スパンボンド法とメルトブロー法に代表される紡糸直結法などのいずれの方法を用いても良い。さらに、ウェブを接着あるいは絡み合わせる方法としても、接着剤を用いてウェブ中の繊維を接着させる化学的接着法、カレンダー法、スルーエアヒーティング法などの熱的接着法、ニードルパンチ法、水流交絡法、ステッチボンド法などの機械的接着法などのいずれの方法を用いても良い。
【００３１】
なかでも、スパンボンド法で得られる不織布は、短繊維を経る事なく直接長繊維をウェブ化することにより作られるので、布強度が強く且つボンディング部の破損による短繊維の脱落がないなどの物性上の特徴を有し、かつ、生産性が高く、カード式短繊維不織布に比較して長所が多いため、衛生、土木、建築、農業・園芸を中心に広範な用途で使用されており、本発明の高伸度ポリアミド繊維からなる不織布としては好適である。
【００３２】
本発明の不織布は、形状、形態、目付等についても、必要とされる特性に応じて任意に設定することが出来る。また、本発明の不織布に印刷、染色、コーティング加工などを施すことも可能であるし、種類の異なる素材、製法、製品を複合化しても何ら差し支えない。
【００３３】
本発明の不織布は、従来のナイロン不織布が用いられている用途に広く使用可能である。例えば、衣料部材、ディスポ衣料、靴部材などの衣料用途、保護衣、防護用品などの防護用途、手術着、マスク、ハップ剤基布などの医療用途、ルーフィング、タフト・カーペット基布、結露防止シートなどの建築用途、補強材、保護材、地中埋設管の補修材などの土木用途、自動車内装、自動車部品などの車両用途、救急用品、洗浄用品、おしぼりなどの衛生用途、カーペット、家具部材、壁紙などの家具・インテリア用途、ウェットワイパー、クリーニング材などのワイパー用途、空気フィルター、バグフィルター、エレクトレットフィルターなどのフィルター用途、布団、布団袋、枕カバーなどの寝装用途、べた掛けシート、防草シート、園芸プランターなどの農業・園芸用途、人工皮革用基布、合成皮革用基布、塩ビレザー用基布などの人工皮革類の基布用途、収納用品、包装資材、台所用品などの生活資材用途、電気材料、製品材料、機器部材などの工業資材用途などである。
【００３４】
特に、本発明の不織布は、低モジュラスで破断伸度が高いので、大きな伸長や複雑な形状変形を伴う高度な成形部材として適している。例えば、ドアトリム、天井成形材、シート内張布などの自動車内装材、緑茶、紅茶、コーヒーなどの食品用フィルターバッグ、防虫剤、芳香剤などの揮発性薬剤容器などの用途が挙げられる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。
【００３６】
なお、測定方法、評価方法等は下記の通りである。また、樹脂の混合比率はｗｔ比である。
【００３７】
（１）相対粘度
９８％硫酸を溶媒とし、濃度１ｇ／ｄｌ、温度２５℃にてオストワルド粘度管にて測定した。
【００３８】
（２）糸の強伸度
東洋ボールドウィン社製テンシロンＳＴＭ１０１型を用いて、つかみ間隔１００ｍｍで、２回／５０ｍｍの撚りを加え、引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎで伸長し、得られた切断時荷重を単位繊度当たりに換算して強度とし、測定回数５回の平均値を求めた。
【００３９】
また、同様にして得られた切断時伸張率の平均値を伸度とした。
【００４０】
（３）不織布の強伸度
島津製作所社製オートグラフＡＧＳ−５Ｇ型を用いて、３ｃｍ幅の試料を、つかみ間隔１００ｍｍ、引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎで伸長し、得られた切断時荷重を強度とし、不織布のタテ（ＭＤ）方向、ヨコ（ＣＤ）方向についてそれぞれ１０回づつ測定を行い、その総平均値を求めた。
【００４１】
また、同様にして得られた切断時伸張率の総平均値を伸度とした。
【００４２】
〔実施例１〕
相対粘度２．５のナイロン６樹脂とナイロン６６樹脂を５２対４２の比率で混合したものに、相対粘度３．４のナイロン６１０樹脂を含有量が５ｗｔ％となるようにドライブレンドにて混合し、常用の溶融紡糸装置に供給した。次に、２７０℃にて均一に溶融混合し、円形断面の紡糸孔を有する紡糸口金から溶融紡出して速度４０００ｍ／分にて引き取り、２．１４ｄｔｅｘのナイロン繊維を得た。このナイロン繊維の糸強伸度を表１に示す。伸度は１１３％と高伸度であった。
【００４３】
〔実施例２〕
実施例１において、ナイロン６１０樹脂の含有量が７ｗｔ％となるように混合したこと以外は、実施例１と同様にしてナイロン繊維を得た。このナイロン繊維の糸強伸度を表１に示す。伸度は１５６％と高伸度であった。
【００４４】
〔実施例３〕
実施例１において、ナイロン６１０樹脂の含有量が１０ｗｔ％となるように混合したこと以外は、実施例１と同様にしてナイロン繊維を得た。このナイロン繊維の糸強伸度を表１に示す。伸度は１７９％と高伸度であった。
【００４５】
〔実施例４〕
実施例１において、ナイロン６１０樹脂の含有量が１３ｗｔ％となるように混合したこと以外は、実施例１と同様にしてナイロン繊維を得た。このナイロン繊維の糸強伸度を表１に示す。伸度は１５７％と高伸度であった。
【００４６】
〔実施例５〕
実施例１において、ナイロン６１０樹脂の含有量が２０ｗｔ％となるように混合したこと以外は、実施例１と同様にしてナイロン繊維を得た。このナイロン繊維の糸強伸度を表１に示す。伸度は１１９％と高伸度であった。
【００４７】
〔実施例６〕
相対粘度２．５のナイロン６６樹脂に、相対粘度３．４のナイロン６１０樹脂を含有量が１０ｗｔ％となるようにドライブレンドにて混合し合したこと以外は、実施例１と同様にしてナイロン繊維を得た。このナイロン繊維の糸強伸度を表１に示す。伸度は１５０％と高伸度であった。
【００４８】
〔実施例７〕
実施例１において、ナイロン６樹脂とナイロン６６樹脂を２５対７５の比率にして、ナイロン６１０樹脂の含有量が１０ｗｔ％となるように混合したこと以外は、実施例１と同様にしてナイロン繊維を得た。このナイロン繊維の糸強伸度を表１に示す。伸度は１６８％と高伸度であった。
【００４９】
〔実施例８〕
実施例７において、ナイロン６樹脂とナイロン６６樹脂を７５対２５の比率にして、ナイロン６１０樹脂の含有量が１０ｗｔ％となるように混合したこと以外は、実施例１と同様にしてナイロン繊維を得た。このナイロン繊維の糸強伸度を表１に示す。伸度は１７６％と高伸度であった。
【００５０】
〔実施例９〕
実施例３にて得られたナイロン繊維を開繊分散してウェブを形成し、エンボスロールとフラットロール間で部分熱圧着して、１３０ｇ／ｍ2の長繊維不織布を作成した。この不織布の不織布強伸度を表１に示す。得られた不織布は高伸度であった。
【００５１】
〔比較例１〕
実施例１において、ナイロン６１０樹脂を添加しないこと以外は、実施例１と同様にしてナイロン繊維を得た。このポリアミド繊維の糸強伸度を表１に示す。伸度は８８％であった。
【００５２】
〔比較例２〕
実施例１において、ナイロン６１０樹脂を１００ｗｔ％としたこと以外は、実施例１と同様にしてナイロン繊維を得た。このナイロン繊維の糸強伸度を表１に示す。伸度は７７％であった。
【００５３】
〔比較例３〕
実施例１において、ナイロン６樹脂を１００ｗｔ％としたこと以外は、実施例１と同様にしてナイロン繊維を得た。このナイロン繊維の糸強伸度を表１に示す。伸度は７７％であった。実施例８で得られたナイロン繊維に比べ、低伸度であった。
【００５４】
〔比較例４〕
比較例１にて得られたナイロン繊維を開繊分散してウェブを形成し、エンボスロールとフラットロール間で部分熱圧着して、１３０ｇ／ｍ2の長繊維不織布を作成した。この不織布の不織布強伸度を表１に示す。得られた不織布は、実施例９で得られた不織布に比べ、低伸度であった。
【００５５】
【表１】
【００５６】
【発明の効果】
本発明の高伸度ナイロン繊維およびそれからなる不織布は、後加工の必要がなく、コスト面で有利であり、かつ、高い伸度を有しており、高伸度を要求される用途に好適に利用できる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、高伸度を有するナイロン繊維および高伸度ナイロン繊維からなる不織布に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ナイロン繊維からなる不織布は産業資材を中心に広く用いられている。その中で耐熱性を要求される用途には、ナイロン６６樹脂の不織布、あるいはナイロン６樹脂にナイロン６６樹脂を混合した不織布が用いられてきた。しかしながら、これらナイロン６６樹脂あるいはナイロン６樹脂とナイロン６６樹脂の混合物を用いた繊維では、耐熱性は付与できても十分な伸度を得るのは困難である。
【０００３】
これまでにも、ナイロン繊維の伸度を向上させるために、各種の提案がなされている。具体的には、半延伸状態または未延伸状態のナイロン繊維を溶剤処理または熱処理する方法（例えば、特開昭５２−７４０１８号公報）、延伸されナイロン繊維を炭素数１〜３のｎ−アルコールで処理する方法（例えば、特開昭５７−６６１８１号公報）、断面積が繊維軸方向に沿って変動する太細加工糸とする方法（例えば、特開平８−２０９４７２号公報）、粘度差を有する２種類のナイロンをサイドバイサイド型に配置して潜在捲縮糸とする方法（例えば、特開２０００−２７０３１号公報）、ナイロン６６のペレットとポリマー粉末の降温結晶化温度の差を利用する方法（例えば、特開平０７−２７８９５１号公報）等を挙げることが出来る。
【０００４】
しかし、これらの方法では、未延伸糸を用いるために、寸法安定性が劣っていたり、後加工や特殊な製法を必要とする等の問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、後加工の必要がなくコスト面で有利であり、かつ製造が容易で、十分に高い伸度を有するナイロン繊維およびそれからなる不織布を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、特定のナイロン樹脂を組み合わせることにより、飛躍的に伸度が向上したポリアミド繊維を得ることができ、また、それらの樹脂間の相対粘度の差により、得られる効果が異なることを見出し、本発明に到達した。
【０００７】
すなわち、本発明は下記の通りである。
【０００８】
１．主成分としてナイロン６６樹脂またはナイロン６６樹脂とナイロン６樹脂との混合物から構成され、副成分としてナイロン６１０樹脂を１〜２０ｗｔ％含有し、かつ、主成分であるナイロン６６樹脂またはナイロン６６樹脂とナイロン６樹脂の混合物の相対粘度よりも、副成分であるナイロン６１０樹脂の相対粘度が０．５以上高いことを特徴とする高伸度ナイロン繊維。
【０００９】
２．主成分であるナイロン６６樹脂とナイロン６樹脂との混合物において、ナイロン６樹脂の混合比率が１０〜９０ｗｔ％であることを特徴とする上記１記載の高伸度ナイロン繊維。
【００１０】
３．上記１または２記載の高伸度ナイロン繊維からなる不織布。
【００１１】
なお、ナイロン６６樹脂、ナイロン６樹脂、ナイロン６１０樹脂とは、それぞれ、−NH(CH2)6NHOC(CH2)4CO−、−OC(CH2)6NH−、−NH(CH2)6NHOC(CH2)8CO−、の繰り返し単位からなるポリアミド樹脂である。
【００１２】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１３】
本発明において、ナイロン６６樹脂、ナイロン６樹脂の相対粘度は、特に制限はないが、一般的な溶融紡糸法にて長繊維を得るためには、生産性の観点から、相対粘度が２．０〜４．０の範囲のものが好ましく、ナイロン６６樹脂とナイロン６樹脂を混合した場合のそれぞれの相対粘度は同じである事が好ましい。
【００１４】
本発明において、副成分であるナイロン６１０樹脂の相対粘度は、主成分であるナイロン６６樹脂あるいはナイロン６６樹脂とナイロン６樹脂の混合物の相対粘度よりも０．５以上高いことが必要であり、０．８以上高いことがより好ましく、特に好ましくは０．９以上である。副成分であるナイロン６１０樹脂の相対粘度が、主成分であるナイロン６６樹脂、ナイロン６樹脂の相対粘度よりも大きく、その相対粘度差が上記の範囲であると、十分な伸度の向上効果が得られる。
【００１５】
ナイロン６１０樹脂の相対粘度の上限は、特に限定されないが、一般的な溶融紡糸法により長繊維を得るためには、生産性の観点から、６．０以下が好ましく用いられる。
【００１６】
本発明の高伸度ナイロン繊維においては、ナイロン６６樹脂あるいはナイロン６樹脂とナイロン６６樹脂の混合物を主成分とし、ナイロン６１０樹脂の含有割合は１〜２０ｗｔ％であり、好ましくは３〜１５ｗｔ％、さらに好ましくは５〜１５ｗｔ％である。ナイロン６１０樹脂の含有割合が上記の範囲であると、糸切れの発生がなく、十分に高い伸度を有するナイロン繊維を安定的に得ることが出来る。
【００１７】
本発明において、上記のような優れた効果を奏する理由は必ずしも明確ではないが、主体となるナイロン６６樹脂あるいはナイロン６樹脂とナイロン６６樹脂の混合物に対して、相対粘度が０．５以上高い副成分であるナイロン６１０樹脂を１〜２０ｗｔ％含有させることにより、ナイロン６６樹脂あるいはナイロン６６樹脂とナイロン６樹脂の混合物の延伸配向が抑制され、低モジュラスで高伸度のナイロン繊維が得られるものと推測される。そのような延伸配向に対する抑制効果は、含有させるナイロン樹脂の相対粘度と含有量が大きく影響し、相対粘度の高いナイロン樹脂が、ナイロン６６樹脂あるいはナイロン６樹脂とナイロン６６樹脂の混合物中に適度に分散している状態が好ましいのであろうと推察される。
【００１８】
本発明においては、主成分である混合物において、ナイロン６樹脂の混合比率が１０〜９０ｗｔ％であることが好ましく、さらに好ましくは３０〜７０ｗｔ％である。
【００１９】
また、本発明においては、成形性、靭性、表面性等の必要特性に応じて、上記のナイロン６１０樹脂に、さらに他のナイロン樹脂を加えても良い。他のナイロン樹脂としては、例えば、ナイロン４樹脂、ナイロン１１樹脂、ナイロン１２樹脂、ナイロン４６樹脂、及びこれらの混合物ないしは共重合体などが挙げられる。
【００２０】
さらに、本発明の高伸度ナイロン繊維には、本発明の目的を損なわない範囲で、他の常用の各種添加成分、例えば、各種エラストマー類などの衝撃性改良材、結晶核剤、着色防止剤、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミンなどの酸化防止剤、エチレンビスステアリルアミドや高級脂肪酸エステルなどの離型剤、ハロゲン化銅に代表される銅化合物などの耐熱剤、エポキシ化合物、可塑剤、滑剤、耐候剤、難燃剤、着色剤などの添加剤を添加することが出来る。
【００２１】
本発明の高伸度ナイロン繊維において、単糸の断面は、円形や楕円形、三角や四角等の多角形、扁平や中空等の異型断面形状でもよく、繊度についても特に制限はなく、必要特性に応じて任意に設定することが出来る。また、繊維の形態についても、モノフィラメント、マルチフィラメント、ステープル等のいずれの形態でも良い。
【００２２】
本発明の高伸度ナイロン繊維を製造する方法には特に制限はなく、公知の方法を適用することができる。即ち、主成分と副成分とを所定割合で用いればよく、例えば、以下の様な方法が挙げられる。
【００２３】
繊維の形成には、一般に使用される紡糸口金を用いて溶融紡糸をすればよい。主成分に副成分であるナイロン６１０樹脂を含有させる方法は、例えば、ナイロン６６樹脂あるいはナイロン６樹脂に、ナイロン６１０樹脂をマスターバッチ化し、得られたマスターバッチを用いて主成分と副成分との所定割合の混合物とする方法、主成分と副成分とを所定割合でドライブレンドして混合する方法等があるが、コスト面から、ドライブレンド法を採用することが好ましい。そして、紡糸した糸条は、冷却した後に延伸や熱処理を施し、巻き取る。このとき、紡糸した糸条を一旦巻き取った後に延伸、熱処理を行う二工程法でも、一旦巻き取ることなく延伸、熱処理を行う一工程法のどちらを採用してもよい。
【００２４】
さらに、本発明の高伸度ナイロン繊維には、本発明の目的を損なわない範囲で、他の常用の後加工、例えば、難燃剤、消臭剤、抗菌剤、防ダニ剤などの付与をしてもよいし、染色、撥水加工、透湿防水加工などを施してもよい。
【００２５】
本発明の高伸度ナイロン繊維は、単独で使用することも、あるいは他の繊維と混用して、製編織することもできる。他の繊維としては、公知の天然繊維、人造繊維、合成繊維等、特に制限は無い。他の繊維と混用する方法としては、混繊、合糸、合撚、交織、交編、混紡などの種々の方法を用いることができる。
【００２６】
本発明の高伸度ナイロン繊維は伸度が極めて高く、破断伸度は約１８０％にも達し、通常のナイロン繊維の１．７倍から２．３倍に相当するので、従来は伸度不足で破断が起こりやすいために、使用不可能であった各種用途にも広く供することが可能である。
【００２７】
さらに、本発明の高伸度ナイロン繊維は、低モジュラスであり、２０％伸長時のモジュラス値は、従来のナイロン繊維の２分の１程度であり、小さな変形応力での加工が可能となる。
【００２８】
また、ナイロン６樹脂とナイロン６６樹脂の融点差は約３０℃であるが、両者の比率を変えることにより、耐熱性、成形性等の物性を任意に巾広く変えることができるので、用途に応じて所望の物性を付与することができる。
【００２９】
本発明の不織布は、上述のような高伸度ナイロン繊維からなるものであり、その製造方法には特に制限はない。例えば、本発明の高伸度ナイロン繊維を用いて不織布を製造する際に、繊維をシート状に形成させてウェブ化する工程と、ウェブ内の繊維を接着あるいは絡み合わせて布形化する工程とを、二工程で行ってもよいし、一工程で行ってもよい。
【００３０】
また、ウェブを構成する繊維として短繊維あるいは長繊維のいずれを用いてもよく、その形成方法としても、カーディングやエアレイなどの乾式法、抄紙法などの湿式法、スパンボンド法とメルトブロー法に代表される紡糸直結法などのいずれの方法を用いても良い。さらに、ウェブを接着あるいは絡み合わせる方法としても、接着剤を用いてウェブ中の繊維を接着させる化学的接着法、カレンダー法、スルーエアヒーティング法などの熱的接着法、ニードルパンチ法、水流交絡法、ステッチボンド法などの機械的接着法などのいずれの方法を用いても良い。
【００３１】
なかでも、スパンボンド法で得られる不織布は、短繊維を経る事なく直接長繊維をウェブ化することにより作られるので、布強度が強く且つボンディング部の破損による短繊維の脱落がないなどの物性上の特徴を有し、かつ、生産性が高く、カード式短繊維不織布に比較して長所が多いため、衛生、土木、建築、農業・園芸を中心に広範な用途で使用されており、本発明の高伸度ポリアミド繊維からなる不織布としては好適である。
【００３２】
本発明の不織布は、形状、形態、目付等についても、必要とされる特性に応じて任意に設定することが出来る。また、本発明の不織布に印刷、染色、コーティング加工などを施すことも可能であるし、種類の異なる素材、製法、製品を複合化しても何ら差し支えない。
【００３３】
本発明の不織布は、従来のナイロン不織布が用いられている用途に広く使用可能である。例えば、衣料部材、ディスポ衣料、靴部材などの衣料用途、保護衣、防護用品などの防護用途、手術着、マスク、ハップ剤基布などの医療用途、ルーフィング、タフト・カーペット基布、結露防止シートなどの建築用途、補強材、保護材、地中埋設管の補修材などの土木用途、自動車内装、自動車部品などの車両用途、救急用品、洗浄用品、おしぼりなどの衛生用途、カーペット、家具部材、壁紙などの家具・インテリア用途、ウェットワイパー、クリーニング材などのワイパー用途、空気フィルター、バグフィルター、エレクトレットフィルターなどのフィルター用途、布団、布団袋、枕カバーなどの寝装用途、べた掛けシート、防草シート、園芸プランターなどの農業・園芸用途、人工皮革用基布、合成皮革用基布、塩ビレザー用基布などの人工皮革類の基布用途、収納用品、包装資材、台所用品などの生活資材用途、電気材料、製品材料、機器部材などの工業資材用途などである。
【００３４】
特に、本発明の不織布は、低モジュラスで破断伸度が高いので、大きな伸長や複雑な形状変形を伴う高度な成形部材として適している。例えば、ドアトリム、天井成形材、シート内張布などの自動車内装材、緑茶、紅茶、コーヒーなどの食品用フィルターバッグ、防虫剤、芳香剤などの揮発性薬剤容器などの用途が挙げられる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。
【００３６】
なお、測定方法、評価方法等は下記の通りである。また、樹脂の混合比率はｗｔ比である。
【００３７】
（１）相対粘度
９８％硫酸を溶媒とし、濃度１ｇ／ｄｌ、温度２５℃にてオストワルド粘度管にて測定した。
【００３８】
（２）糸の強伸度
東洋ボールドウィン社製テンシロンＳＴＭ１０１型を用いて、つかみ間隔１００ｍｍで、２回／５０ｍｍの撚りを加え、引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎで伸長し、得られた切断時荷重を単位繊度当たりに換算して強度とし、測定回数５回の平均値を求めた。
【００３９】
また、同様にして得られた切断時伸張率の平均値を伸度とした。
【００４０】
（３）不織布の強伸度
島津製作所社製オートグラフＡＧＳ−５Ｇ型を用いて、３ｃｍ幅の試料を、つかみ間隔１００ｍｍ、引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎで伸長し、得られた切断時荷重を強度とし、不織布のタテ（ＭＤ）方向、ヨコ（ＣＤ）方向についてそれぞれ１０回づつ測定を行い、その総平均値を求めた。
【００４１】
また、同様にして得られた切断時伸張率の総平均値を伸度とした。
【００４２】
〔実施例１〕
相対粘度２．５のナイロン６樹脂とナイロン６６樹脂を５２対４２の比率で混合したものに、相対粘度３．４のナイロン６１０樹脂を含有量が５ｗｔ％となるようにドライブレンドにて混合し、常用の溶融紡糸装置に供給した。次に、２７０℃にて均一に溶融混合し、円形断面の紡糸孔を有する紡糸口金から溶融紡出して速度４０００ｍ／分にて引き取り、２．１４ｄｔｅｘのナイロン繊維を得た。このナイロン繊維の糸強伸度を表１に示す。伸度は１１３％と高伸度であった。
【００４３】
〔実施例２〕
実施例１において、ナイロン６１０樹脂の含有量が７ｗｔ％となるように混合したこと以外は、実施例１と同様にしてナイロン繊維を得た。このナイロン繊維の糸強伸度を表１に示す。伸度は１５６％と高伸度であった。
【００４４】
〔実施例３〕
実施例１において、ナイロン６１０樹脂の含有量が１０ｗｔ％となるように混合したこと以外は、実施例１と同様にしてナイロン繊維を得た。このナイロン繊維の糸強伸度を表１に示す。伸度は１７９％と高伸度であった。
【００４５】
〔実施例４〕
実施例１において、ナイロン６１０樹脂の含有量が１３ｗｔ％となるように混合したこと以外は、実施例１と同様にしてナイロン繊維を得た。このナイロン繊維の糸強伸度を表１に示す。伸度は１５７％と高伸度であった。
【００４６】
〔実施例５〕
実施例１において、ナイロン６１０樹脂の含有量が２０ｗｔ％となるように混合したこと以外は、実施例１と同様にしてナイロン繊維を得た。このナイロン繊維の糸強伸度を表１に示す。伸度は１１９％と高伸度であった。
【００４７】
〔実施例６〕
相対粘度２．５のナイロン６６樹脂に、相対粘度３．４のナイロン６１０樹脂を含有量が１０ｗｔ％となるようにドライブレンドにて混合し合したこと以外は、実施例１と同様にしてナイロン繊維を得た。このナイロン繊維の糸強伸度を表１に示す。伸度は１５０％と高伸度であった。
【００４８】
〔実施例７〕
実施例１において、ナイロン６樹脂とナイロン６６樹脂を２５対７５の比率にして、ナイロン６１０樹脂の含有量が１０ｗｔ％となるように混合したこと以外は、実施例１と同様にしてナイロン繊維を得た。このナイロン繊維の糸強伸度を表１に示す。伸度は１６８％と高伸度であった。
【００４９】
〔実施例８〕
実施例７において、ナイロン６樹脂とナイロン６６樹脂を７５対２５の比率にして、ナイロン６１０樹脂の含有量が１０ｗｔ％となるように混合したこと以外は、実施例１と同様にしてナイロン繊維を得た。このナイロン繊維の糸強伸度を表１に示す。伸度は１７６％と高伸度であった。
【００５０】
〔実施例９〕
実施例３にて得られたナイロン繊維を開繊分散してウェブを形成し、エンボスロールとフラットロール間で部分熱圧着して、１３０ｇ／ｍ2の長繊維不織布を作成した。この不織布の不織布強伸度を表１に示す。得られた不織布は高伸度であった。
【００５１】
〔比較例１〕
実施例１において、ナイロン６１０樹脂を添加しないこと以外は、実施例１と同様にしてナイロン繊維を得た。このポリアミド繊維の糸強伸度を表１に示す。伸度は８８％であった。
【００５２】
〔比較例２〕
実施例１において、ナイロン６１０樹脂を１００ｗｔ％としたこと以外は、実施例１と同様にしてナイロン繊維を得た。このナイロン繊維の糸強伸度を表１に示す。伸度は７７％であった。
【００５３】
〔比較例３〕
実施例１において、ナイロン６樹脂を１００ｗｔ％としたこと以外は、実施例１と同様にしてナイロン繊維を得た。このナイロン繊維の糸強伸度を表１に示す。伸度は７７％であった。実施例８で得られたナイロン繊維に比べ、低伸度であった。
【００５４】
〔比較例４〕
比較例１にて得られたナイロン繊維を開繊分散してウェブを形成し、エンボスロールとフラットロール間で部分熱圧着して、１３０ｇ／ｍ2の長繊維不織布を作成した。この不織布の不織布強伸度を表１に示す。得られた不織布は、実施例９で得られた不織布に比べ、低伸度であった。
【００５５】
【表１】
【発明の効果】
本発明の高伸度ナイロン繊維およびそれからなる不織布は、後加工の必要がなく、コスト面で有利であり、かつ、高い伸度を有しており、高伸度を要求される用途に好適に利用できる。
Claims (3)
- 主成分としてナイロン６６樹脂またはナイロン６６樹脂とナイロン６樹脂との混合物から構成され、副成分としてナイロン６１０樹脂を１〜２０ｗｔ％含有し、かつ、主成分であるナイロン６６樹脂またはナイロン６６樹脂とナイロン６樹脂の混合物の相対粘度よりも、副成分であるナイロン６１０樹脂の相対粘度が０．５以上高いことを特徴とする高伸度ナイロン繊維。
- 主成分であるナイロン６６樹脂とナイロン６樹脂との混合物において、ナイロン６樹脂の混合比率が１０〜９０ｗｔ％であることを特徴とする請求項１記載の高伸度ナイロン繊維。
- 請求項１または２記載の高伸度ナイロン繊維からなる不織布。
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