JP2006274504A - ポリマーアロイ繊維を含む混繊糸または混紡糸または織編物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 易溶解性ポリマーが海、ポリフェニレンスルフィドが島のポリマーアロイ繊維であって、ポリフェニレンスルフィドが10〜60重量%、島の平均直径が1〜1500nmであって直径1500〜5000nmの島の比率が0〜5%であるポリマーアロイ繊維を10〜90重量%含む混繊糸または混紡糸。あるいは、易溶解性ポリマーが海、ポリフェニレンスルフィドが島のポリマーアロイ繊維を5〜90重量含む織編物であって、JIS L−1076に基づくピリングが3級以上あるいはクロー値が0.7℃・m2・hr/kcal以上である保温性に優れた織編物。
【選択図】 なし
Description
(1)易溶解性ポリマーが海、ポリフェニレンスルフィドが島のポリマーアロイ繊維であって、ポリフェニレンスルフィドが10〜60重量%、島の平均直径が1〜1500nmであって直径1500〜5000nmの島の比率が0〜5%であるポリマーアロイ繊維を含む混繊糸であって、ポリマーアロイ繊維の比率が10〜90重量%である混繊糸。
(2)易溶解性ポリマーが海、ポリフェニレンスルフィドが島のポリマーアロイ繊維であって、ポリフェニレンスルフィドが10〜60重量%、島の平均直径が1〜1500nmであって直径1500〜5000nmの島の比率が0〜5%であるポリマーアロイ繊維を含む混紡糸であって、ポリマーアロイ繊維の比率が10〜90重量%である混紡糸。
(3)易溶解性ポリマーが海、ポリフェニレンスルフィドが島のポリマーアロイ繊維であって、ポリフェニレンスルフィドが10〜60重量%、島の平均直径が1〜1500nmであって直径1500〜5000nmの島の比率が0〜5%であるポリマーアロイ繊維を、5〜90重量%含む織編物であって、JIS L−1076に基づくピリングが3級以上である織編物。
(4)易溶解性ポリマーが海、ポリフェニレンスルフィドが島のポリマーアロイ繊維であって、ポリフェニレンスルフィドが10〜60重量%、島の平均直径が1〜1500nmであって直径1500〜5000nmの島の比率が0〜5%であるポリマーアロイ繊維を、5〜90重量%含む織編物であって、クロー値が0.7℃・m2・hr/kcal以上である保温性に優れた織編物。
(5)ポリマーアロイ繊維の横断面形状が扁平断面であり、扁平度が1.5〜20である(1)記載の混繊糸、または(2)記載の混紡糸、あるいは(3)または(4)記載の織編物。
(6)ポリエステル繊維および/またはアクリル繊維および/またはウールを10〜95重量%含む(3)〜(5)のいずれか1項記載の織編物。
(7)織編物の片面にポリマーアロイ繊維を含む糸がより多く浮いている(3)〜(6)のいずれか1項記載の織編物。
(8)染色されてなる(3)〜(7)のいずれか1項記載の織編物。
(9)(3)〜(8)のいずれか1項記載の織編物を少なくとも一部に有する衣料。
本発明で用いる該ポリマーアロイ繊維の製造方法は特に限定されるものでは無いが、例えば以下の製造方法を好適に用いることができる。
東洋精機キャピログラフ1Bによりポリマーの溶融粘度を測定した。なお、サンプル投入から測定開始までのポリマーの貯留時間は10分とした。
Perkin Elmaer DSC−7を用いて2nd runでポリマーの融解を示すピークトップ温度をポリマーの融点とした。この時の昇温速度は16℃/分、サンプル量は10mgとした。
セイコー・インストルメンツ社製TG/DTA6200を用い、チッソ雰囲気下で室温から10℃/分で300℃まで昇温し、その後300℃で5分間保持した時の重量減少率を測定した。
繊維の横断面方向に超薄切片を切り出し、透過型電子顕微鏡(TEM)で繊維横断面を観察した。必要に応じて金属染色を施した。
E.ポリマーアロイ繊維中の島の平均直径
ポリマーアロイ繊維のTEMによる横断面写真を画像解析ソフトWINROOFにより画像解析し、それぞれの島の横断面積からそれぞれの島の円換算直径を求めた。そして、無作為抽出した島の直径を横断面の面積ベースで平均し、これから島の平均直径を算出した。平均には300個の島のデータを用いた。
平均直径解析で用いた300個の島の面積の総和をまず計算した(島の総面積)。次に、この中で、所望の直径範囲にある島の面積の和を計算した(島面積)。そして[(島面積)/(島の総面積)]×100(%)を所望の直径範囲にある島の比率とした。
繊維に白金−パラジウム合金を蒸着し、走査型電子顕微鏡で繊維側面を観察した。
H.ポリマーアロイ繊維のウースター斑(U%)
ツェルベガーウスター株式会社製USTER TESTER 4を用いて給糸速度200m/分でノーマルモードで測定を行った。
繊維の力学特性は以下のようにして求めた。室温(25℃)で、初期試料長=200mm、引っ張り速度=200mm/分とし、JIS L1013に示される条件で荷重−伸長曲線を求めた。次に破断時の荷重値を初期の繊度で割り、それを強度とし、破断時の伸びを初期試料長で割り伸度として強伸度曲線を求めた。
繊維を50mmサンプリングし中心付近25mmの間の山谷数を数え、これを1/2にして捲縮数を求めた。実際にはn=5の平均値を繊維の捲縮数とした。
JIS L−1076に基づいて測定を行った。
JIS L−0842に基づいて測定を行った。
クロー値とはGagge A. P.、 Burton A. L.らによって提案された保温性の評価手法の一つであり、1クローは気温21℃、湿度50%以下、風速5cm/秒の室内でイスに座っている人の皮膚温を平均33℃に保つのに必要な断熱性であると定義される。
参考例1
溶融粘度280Pa・s(300℃、1216sec−1)のPETを80重量%、溶融粘度160Pa・s(300℃、1216sec−1)のPPSを20重量%として、下記条件で2軸押出混練機を用いて溶融混練を行った。ここで、PPSは直鎖型で分子鎖末端がカルシウムイオンで置換された物を用いた。また、ここで用いたPETを300℃で5分間保持した時の重量減少率は0.9%であった。
混練部長さはスクリュー有効長さの34%
混練部はスクリュー全体に分散させた
途中2個所のバックフロー部有り
ポリマー供給 PPSとPETを別々に計量し、別々に混練機に供給した
温度 300℃
ベント 無し
ここで得られたポリマーアロイ溶融体をそのまま紡糸機に導き、紡糸を行った。この時紡糸温度は315℃、限界濾過径15μmの金属不織布でポリマーアロイ溶融体を濾過した後、口金面温度292℃とした口金から溶融紡糸した。この時、口金としては、吐出孔上部に直径0.3mmの計量部を備えた、吐出孔径が0.6mmのものを用いた。そして、この時の単孔あたりの吐出量は1.1g/分とした。さらに、口金下面から冷却開始点までの距離は7.5cmであった。吐出された糸条は20℃の冷却風で1mにわたって冷却固化され、脂肪酸エステルが主体の工程油剤が給油された後、非加熱の第1引き取りローラーおよび第2引き取りローラーを介して1000m/分で巻き取られた。この時の紡糸性は良好であり、24時間の連続紡糸の間の糸切れはゼロであった。また、この時の巻き取り応力は巻き取り応力0.08cN/dtexであり、耳立ち、綾落ち、パッケージ内の硬度分布もなく解じょ性良好なチーズパッケージが得られた。そして、これを第1ホットローラーの温度を100℃、第2ホットローラーの温度を130℃として延伸熱処理した。この時、第1ホットローラーと第2ホットローラー間の延伸倍率を3.3倍とした。得られたポリマーアロイ繊維は100dtex、48フィラメント、強度4.4cN/dtex、伸度27%、U%=1.3%の優れた特性を示した。また、得られたポリマーアロイ繊維の横断面をTEM観察した写真を図1に示すが、海ポリマーであるPET中にPPSが島として直径100nm未満で均一に分散していた。また、島の円換算直径を画像解析ソフトWINROOFで解析したところ、島の平均直径65nmであり、直径100nm以上の島比率は0%であった。
PETのブレンド率を60重量%、PPSのブレンド率を40重量%とし、延伸倍率を3.1倍として参考例1と同様に紡糸、延伸を行い、100dtex、72フィラメント、強度4.4cN/dtex、伸度26%、U%=1.4%の優れた特性を示した。また、得られたポリマーアロイ繊維の横断面をTEM観察したところ、海ポリマーであるPET中にPPSが島として均一に分散していることが分かった。また、島の円換算直径を画像解析ソフトWINROOFで解析したところ、島の平均直径76nmであり、直径100nm以上の島比率は7%、直径150nm以上の島比率は0%であった(島直径最大値は116nmであった)。
口金としてI字型吐出孔を備えた物を用い、吐出量を変更して参考例1と同様に紡糸速度2300m/分で紡糸を行い、100dtex、36フィラメントの扁平度4の扁平断面糸を得た。この時の巻き取り応力0.08cN/dtexであり、耳立ち、綾落ち、パッケージ内の硬度分布もなく解じょ性良好なチーズパッケージが得られた。得られたポリマーアロイ繊維は強度2.3cN/dtex、伸度155%、U%=1.8%の優れた特性を示した。また、得られたポリマーアロイ繊維の横断面をTEM観察したところ、海ポリマーであるPET中にPPSが島として直径100nm未満で均一に分散していた。また、島の円換算直径を画像解析ソフトWINROOFで解析したところ、島の平均直径68nmであり、直径100nm以上の島比率は0%であった。
PPSのブレンド率を40重量%、PETのブレンド率を60重量%として、参考例1と同様の条件で溶融混練を行い、一旦ポリマーアロイペレットを得た。このポリマーアロイペレットを乾燥した後、紡糸機に投入した。このポリマーアロイペレットを315℃で溶融し、紡糸温度315℃のスピンブロックに導いた。そして、限界濾過径15μmの金属不織布でポリマーアロイ溶融体を濾過した後、口金面温度292℃とした口金から溶融紡糸した。この時、口金としては、吐出孔上部に直径0.3mmの計量部を備えた、吐出孔径が0.6mmのものを用いた。そして、この時の単孔あたりの吐出量は1.1g/分とした。さらに、口金下面から冷却開始点までの距離は10cmであった。吐出された糸条は20℃の冷却風で1mにわたって冷却固化され、脂肪酸エステルが主体の工程油剤が給油された後、非加熱の第1引き取りローラーおよび第2引き取りローラーを介して1000m/分で引き取ら、この糸条を20本集めて糸条ボックスに落とした。この時の紡糸性は良好であり、24時間の連続紡糸の間の糸切れはゼロであった。さらにこれを40本集めてポリマーアロイ繊維から成るトウを形成し、100℃のスチーム延伸を行った。この時、延伸倍率を2.8倍とした。得られたポリマーアロイ繊維トウは77万dtexであった。ここで糸条を1本取り出し上記条件でスチーム延伸し物性を測定したところ、強度4.0cN/dtex、伸度35%、U%=1.5%の優れた特性を示した。また、得られたポリマーアロイ繊維の横断面をTEM観察したところ、海ポリマーであるPET中にPPSが島として均一に分散していることが分かった。また、島の円換算直径を画像解析ソフトWINROOFで解析したところ、島の平均直径80nmであり、直径100nm以上の島比率は8%、直径150nm以上の島比率は0%であった。
重量平均分子量5万のPPSを紡糸温度320℃で溶融紡糸し、引き取り速度800m/分で紡糸し未延伸糸糸条を得、これを合糸した。そして100℃、3.2倍でスチーム延伸を施し、単繊維繊度1dtex(単繊維直径12μm)、トウ繊度10万dtexのPPSトウを得た。
参考例1で得たポリマーアロイ繊維に仮撚り数2000ターン/m、熱板温度220℃、延伸倍率1.01倍、加工速度100m/分でピン仮撚りを施し、ポリマーアロイ仮撚り加工糸を得た。また、別途84dtex、36フィラメントのPBT仮撚り加工糸を準備した。そして、ポリマーアロイ仮撚り加工糸をオーバーフィード率8%、PBT仮撚り加工糸をオーバーフィード率0%で供給し、インターレースノズルを用いて流体処理圧力0.4MPaにてエア交絡を施し、ポリマーアロイ仮撚り加工糸が混繊糸の比較的外側に配置された混繊糸を得た。この混繊糸中でのポリマーアロイ繊維の重量比率は56%であり、糸長差は5%、交絡度は15個/mであった。
参考例2で得たポリマーアロイ繊維を実施例2と同様に仮撚り、混繊し、ポリマーアロイ繊維の重量比率は56%、交絡度15個/mのPBT仮撚り加工糸との混繊糸を得た。この混繊糸中では、ポリマーアロイ繊維は混繊糸の比較的外側に配置され、糸長差は5%であった。これに300ターン/mの追撚を施した。次に毛番手30番手のウールを経糸に前記混繊糸を緯糸に用いて2/1ツイルを作製した。この織物に常法により黒に染色した。この織物は抗ピル3級と優れた性質を示した。また、クロー値は0.8℃・m2・hr/kcalと充分な保温性を示した。また、この織物からPPSを含むポリマーアロイ繊維を引き出し、その横断面をTEM観察したところ、島の平均直径80nmであり、直径150nm以上の島比率は0%であった。この織物中のポリマーアロイ繊維の重量比率は20重量%であった。
参考例3で得たポリマーアロイ繊維と伸度42%の通常PET繊維(84dtex、24フィラメント)をインターレースノズルでエア交絡して合糸し、延伸倍率1.05倍、ヒーター温度190℃、3軸のフリクションディスクを回転子とし、加工速度400m/分て複合仮撚りを行った。この時、仮撚り前のエア交絡時の繊維のオーバーフィード率は5%、交絡圧力は0.5MPaとし、加撚応力0.29cN/dtex、解撚応力は0.19cN/dtexとした。加工性に問題はなく、糸切れ、未解撚、毛羽等は無かった。ここで得られた混繊糸は、ポリマーアロイ繊維が通常PET繊維にからみついたいわゆる芯鞘構造の混繊糸となっていた。この時の糸長差は18%であった。また、鞘部を形成するポリマーアロイ繊維は扁平部分が混繊糸の外側を向き、ポリマーアロイ繊維で通常PET繊維を包み込んだ形態となっており、ポリマーアロイ繊維で覆われている部分の面積が、混繊糸の表面積に対し40%であった。さらに、この混繊糸に300T/mの撚糸を施し、これを経糸に、通常のPET繊維仮撚り加工糸(156dtex、48フィラメント)を緯糸に用いて2/1ツイルを製織し、生機を得た。これを常法にしたがい、精練、中間セットした後、染色を施した。さらに仕上げセットを施した。ここで得られた織物から混繊糸を抜き取り糸長差を測定したところ20%であった。また、この織物の片面において、ポリマーアロイ繊維が占める面積は60%以上であった。この織物は従来のPET織物にはない豊かな膨らみ感と張り腰を有しており、さらに抗ピル4級と優れた性質を示した。また、クロー値は0.9℃・m2・hr/kcalと充分な保温性を示した。また、この織物からPPSを含むポリマーアロイ繊維を引き出し、その横断面をTEM観察したところ、島の平均直径73nmであり、直径100nm以上の島比率は0%であった。また、この織物中でPPSを含むポリマーアロイ繊維は30重量%混用されていた。
参考例4で得たトウをクリンパーに導き、捲縮数12山/25mmの捲縮をかけた後、繊維長51mmにカットした。また、別途木綿の原綿(単糸繊度2.0〜2.2dtex程度、繊維長28〜32mm)を準備し、ポリマーアロイ原綿と混紡し綿番手70sの紡績糸を得た。この紡績糸中のポリマーアロイ繊維の重量比は40%とした。
参考例5で得たPPSトウを繊維長51mmにカットし、PPSの混紡率を15重量%として特開2004−244768号公報実施例1と同様に経二重組織の織物を作製した。これは抗ピル性2級と耐久性に劣る物であった。
PPSのブレンド率を70重量%、PETのブレンド率を30重量%として参考例1と同様に溶融紡糸、延伸熱処理を行い、PPSが海、PETが島のポリマーアロイ繊維を得た。これを丸編みし、常法により染色を行ったが、PPSが海となっているため染色性、発色性とも不良であった。
参考例2で作製したポリマーアロイ繊維を経糸および緯糸に用い、ポリマーアロイ繊維100%の平織りを作製したが、抗ピル性2級と耐久性不良であった。
特開平2−99658号公報実施例1の記載に従って、ポリスチレンを海、PPSを島として海島複合紡糸繊維を作製した。この複合繊維中で島PPSの直径は2.5μmであった。そして、この複合糸を経糸および緯糸に用いて平織りを作製したが、抗ピル性1級と耐久性に劣る物であった。
実施例1で得た丸編みを98℃、10重量%水酸化ナトリウム水溶液に減量促進剤として明成化学工業(株)社製「マーセリンPES」5%owfを併用してアルカリ加水分解処理、中和、湯洗し、ポリマーアロイ繊維から海ポリマーであるPETを完全に脱海し、PPSナノファイバーを10重量%含有する二重組織から成る丸編みを得た。
Claims (9)
- 易溶解性ポリマーが海、ポリフェニレンスルフィドが島のポリマーアロイ繊維であって、ポリフェニレンスルフィドが10〜60重量%、島の平均直径が1〜1500nmであって直径1500〜5000nmの島の比率が0〜5%であるポリマーアロイ繊維を含む混繊糸であって、ポリマーアロイ繊維の比率が10〜90重量%である混繊糸。
- 易溶解性ポリマーが海、ポリフェニレンスルフィドが島のポリマーアロイ繊維であって、ポリフェニレンスルフィドが10〜60重量%、島の平均直径が1〜1500nmであって直径1500〜5000nmの島の比率が0〜5%であるポリマーアロイ繊維を含む混紡糸であって、ポリマーアロイ繊維の比率が10〜90重量%である混紡糸。
- 易溶解性ポリマーが海、ポリフェニレンスルフィドが島のポリマーアロイ繊維であって、ポリフェニレンスルフィドが10〜60重量%、島の平均直径が1〜1500nmであって直径1500〜5000nmの島の比率が0〜5%であるポリマーアロイ繊維を、5〜90重量%含む織編物であって、JIS L−1076に基づくピリングが3級以上である織編物。
- 易溶解性ポリマーが海、ポリフェニレンスルフィドが島のポリマーアロイ繊維であって、ポリフェニレンスルフィドが10〜60重量%、島の平均直径が1〜1500nmであって直径1500〜5000nmの島の比率が0〜5%であるポリマーアロイ繊維を、5〜90重量%含む織編物であって、クロー値が0.7℃・m2・hr/kcal以上である保温性に優れた織編物。
- ポリマーアロイ繊維の横断面形状が扁平断面であり、扁平度が1.5〜20である請求項1記載の混繊糸、または請求項2記載の混紡糸、あるいは請求項3または4記載の織編物。
- ポリエステル繊維および/またはアクリル繊維および/またはウールを10〜95重量%含む請求項3〜5のいずれか1項記載の織編物。
- 織編物の片面にポリマーアロイ繊維を含む糸がより多く浮いている請求項3〜6のいずれか1項記載の織編物。
- 染色されてなる請求項請求項3〜7のいずれか1項記載の織編物。
- 請求項3〜8のいずれか1項記載の織編物を少なくとも一部に有する衣料。
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