JP2007077563A - Powder comprising ultrafine fiber and method for producing the same - Google Patents

Powder comprising ultrafine fiber and method for producing the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a powder comprising fiber dispersing elements and having excellent dispersibility and preservation stability when dispersed in a solvent. <P>SOLUTION: The powder comprising ultrafine fiber is constituted of the ultrafine fiber having 1-500 nm number average diameter and 1-1,000 μm number average particle diameter. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、超極細繊維を球状に成形した粉末およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a powder obtained by forming ultrafine fibers into a spherical shape and a method for producing the same.

従来より繊維を粉末に成形して、樹脂や塗料、化粧品などのフィラーとして利用することが進められている。繊維を粉末に成形したものとしては、例えば直径が3μm以下の超極細繊維を5〜100μmの長さに切断した微粉末が挙げられる(特許文献1参照)。しかしながら、この繊維微粉末は単に繊維が分散して粉末状になっているにすぎず、また、超極細繊維を凍結後に機械的に粉砕することで得られたものであるため、凍結・破砕の際に繊維が径方向や長手方向にランダムに破砕や切断され、粉末としてみた場合には繊維長などのバラツキが大きい。そのため、樹脂や塗料ならびに化粧品などのフィラーとして添加した場合に、繊維が凝集するために沈降したりして分散性が悪く、保存安定性が低下したり、これらを塗布した際に均一に塗布することができないといった問題があった。   Conventionally, it has been promoted to form fibers into powder and use them as fillers for resins, paints, cosmetics and the like. As what shape | molded the fiber into powder, the fine powder which cut | disconnected the ultrafine fiber whose diameter is 3 micrometers or less to the length of 5-100 micrometers is mentioned, for example (refer patent document 1). However, this fine fiber powder is merely a powder in which fibers are dispersed, and it is obtained by mechanically crushing ultrafine fibers after freezing. At this time, the fibers are randomly crushed or cut in the radial direction or the longitudinal direction, and when viewed as powder, there is a large variation in the fiber length. Therefore, when added as a filler for resins, paints, cosmetics, etc., the fibers aggregate and settle down, resulting in poor dispersibility, storage stability is reduced, and evenly applied when these are applied There was a problem that I couldn't.

そこで、分散性や保存安定性に優れ、各種フィラーとして有用な超極細繊維からなる粉末が求められていた。
特開2001−146630号公報
Therefore, there has been a demand for powders made of ultrafine fibers that are excellent in dispersibility and storage stability and are useful as various fillers.
JP 2001-146630 A

本発明の目的は、分散性や保存安定性に優れる超極細繊維からなる粉末を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a powder composed of ultrafine fibers excellent in dispersibility and storage stability.

上記課題を解決するために、本発明の粉末は数平均直径が1〜500nmである超極細繊維が絡み合って構成された、数平均粒径が1〜1000μmであるものである。   In order to solve the above-mentioned problems, the powder of the present invention has a number average particle diameter of 1 to 1000 μm, which is composed of entangled super fine fibers having a number average diameter of 1 to 500 nm.

本発明によれば、構成繊維の繊維径が小さく、見かけ密度が小さい粒状構造の粉末を得ることができる。そのため、その粉末はかかる特性を活かして、樹脂や塗料ならびに化粧品などのフィラーとしてだけでなく、吸着剤、保水剤、医療、衛生等の各分野において広く用いることができる。   According to the present invention, a powder having a granular structure in which the fiber diameter of the constituent fibers is small and the apparent density is small can be obtained. Therefore, the powder can be widely used not only as a filler for resins, paints and cosmetics, but also in various fields such as adsorbents, water retention agents, medical care and hygiene, taking advantage of such properties.

以下に、本発明の粉末について、望ましい実施の形態とともに詳細に説明する。   Hereinafter, the powder of the present invention will be described in detail together with preferred embodiments.

本発明において粉末とは、一般的な無機粒子と同様に乾燥状態で粒状構造となっているものをいう。形状としては真球状に近い形態から扁平状、棒状などの形態を呈するものであって、その形状としては限定されない。   In the present invention, the powder means a powder having a granular structure in a dry state as in the case of general inorganic particles. The shape is a shape close to a perfect sphere, such as a flat shape or a rod shape, and the shape is not limited.

本発明における超極細繊維は、単繊維が分散した形態のものを指し、具体的には単繊維が実質的に凝集していない状態を例示できる。実質的とは、単繊維間が完全にバラバラで無配向の状態であるもの、および部分的に結合しているものの大部分がバラバラで無配向の状態などの形態を呈するものを含み、いわゆる単繊維レベルで繊維状の形態であればよい。すなわち、特開2004−162244号公報に記載されたような配向された集合体とは異なるものである。なお、超極細繊維の繊維長や断面形状などは限定されない。   The ultrafine fiber in the present invention refers to a form in which single fibers are dispersed, and specifically, a state in which the single fibers are not substantially aggregated can be exemplified. The term “substantially” includes those in which the single fibers are completely disjointed and non-oriented, and those in which a part of the single fibers are partly bonded and have a form such as a disjointed and non-oriented state. Any fibrous form at the fiber level may be used. That is, it is different from the oriented aggregate as described in JP-A No. 2004-162244. In addition, the fiber length, cross-sectional shape, etc. of a super extra fine fiber are not limited.

本発明の超極細繊維からなる粉末は、上記の分散した超極細繊維が無配向のまま凝集したり、互いに絡みあったり等して粒状となったものである。ここで、「無配向のまま凝集している」とは、粉末中の単繊維同士がバラバラの状態で存在し、かつ単繊維同士の交差点が分子間力や水素結合力などで結合している状態のことである。また、「互いに絡みあっている」とは、単繊維同士の交差点が単繊維間の絡みあいによって結合されている状態のことである。尚、超極細繊維からなる粉末の一例として、後述の実施例1で得られた粉末の走査型電子顕微鏡(SEM)写真を図1〜2に示した。   The powder composed of the ultrafine fibers of the present invention is a granular product in which the dispersed ultrafine fibers are aggregated without being oriented or entangled with each other. Here, “aggregated without orientation” means that the single fibers in the powder exist in a disjointed state, and the intersections of the single fibers are bonded by intermolecular force or hydrogen bonding force. It is a state. In addition, “entangled with each other” means a state in which the intersections of the single fibers are joined by the entanglement between the single fibers. In addition, as an example of the powder which consists of a super fine fiber, the scanning electron microscope (SEM) photograph of the powder obtained in Example 1 mentioned later was shown to FIGS.

本発明の超極細繊維を構成する繊維は数平均直径が1〜500nmであることが重要である。繊維の数平均直径をかかる範囲内にすることで、製造工程上、分散媒中に超極細繊維が分散しやすくなるため、繊維が粉末において部分的に偏在することなく均一に存在しし易くなり、また、見かけ密度が小さく、空隙率が高い粉末を得やすいといった利点がある。繊維の数平均直径としては1〜200nmであることが好ましく、1〜100nmであることがさらに好ましい。   It is important that the fibers constituting the ultrafine fiber of the present invention have a number average diameter of 1 to 500 nm. By making the number average diameter of the fibers within such a range, it becomes easy to disperse the ultrafine fibers in the dispersion medium in the manufacturing process, so that the fibers are likely to exist uniformly without being unevenly distributed in the powder. Moreover, there is an advantage that it is easy to obtain a powder having a small apparent density and a high porosity. The number average diameter of the fibers is preferably 1 to 200 nm, and more preferably 1 to 100 nm.

本発明において、繊維の数平均直径は以下のようにして求めることができる。すなわち、粉末を走査型電子顕微鏡(SEM)で少なくとも150本以上の単繊維が1視野中に観察できる倍率で観察し、撮影した写真の1視野において、無作為に抽出した150本の単繊維の繊維長手方向に対して垂直な方向の繊維幅を繊維の直径とし、数平均を計算する。
本発明の粉末の数平均粒径は1〜1000μmである。かかる粒径範囲にすることで、樹脂や塗料ならびに化粧品に配合した際に分散性良く配合することができ、さらにこれらを塗布した際に粉末同士が凝集してダマになったりせず、均一に塗布することが可能となる。数平均粒径は1〜200μmであることがより好ましく、1〜100μm以下であることがさらに好ましい。
In the present invention, the number average diameter of the fibers can be determined as follows. That is, the powder was observed with a scanning electron microscope (SEM) at a magnification at which at least 150 single fibers could be observed in one field of view, and 150 single fibers randomly extracted in one field of the photograph taken. The fiber width in the direction perpendicular to the fiber longitudinal direction is taken as the fiber diameter, and the number average is calculated.
The number average particle size of the powder of the present invention is 1-1000 μm. By making such a particle size range, it can be blended with good dispersibility when blended into resins, paints, and cosmetics, and when these are applied, the powders do not aggregate and become lumpy and uniform. It becomes possible to apply. The number average particle diameter is more preferably 1 to 200 μm, and further preferably 1 to 100 μm or less.

本発明において、粉末の数平均粒径は以下のようにして求めることができる。すなわち、上記SEM観察による写真から市販の画像処理ソフトを用いて粉末の粒径を球換算で計算し、それの単純な平均値を求めた。この際、同一視野内で無作為に抽出した150個の粉末の粒径を解析し、数平均を計算する。   In the present invention, the number average particle diameter of the powder can be determined as follows. That is, the particle size of the powder was calculated in terms of a sphere by using commercially available image processing software from the photograph obtained by the SEM observation, and a simple average value thereof was obtained. At this time, the particle diameters of 150 powders randomly extracted within the same visual field are analyzed, and the number average is calculated.

本発明で用いる超極細繊維を構成する繊維としては、木材パルプなどから製造されるセルロース、コットンや、麻、ウール、シルクなどの天然繊維、レーヨンなどの再生繊維、アセテートなどの半合成繊維、ナイロンやポリエステル、アクリルなどに代表される合成繊維などが挙げられ、繊維の種類としては特に限定はないが、繊維分散体が熱可塑性ポリマーからなることが好ましい。これにより、繊維分散体を溶融紡糸法を利用して製造することができるために、生産性を非常に高くすることができる。本発明でいう熱可塑性ポリマーとは、ポリエチレンレタフタレート(以下、PETと呼ぶことがある)、ポリトリメチレンテレフタレート(以下、PTTと呼ぶことがある)、ポリブチレンレフタレート(以下、PBTと呼ぶことがある)、ポリ乳酸(以下、PLAと呼ぶことがある)などのポリエステルやナイロン6(以下、N6と呼ぶことがある)、ナイロン66などのポリアミド、ポリスチレン(以下、PSと呼ぶことがある)、ポリプロピレン(以下、PPと呼ぶことがある)などのポリオレフィン、ポリフェニレンスルフィド(以下、PPSと呼ぶことがある)等が挙げられるが、ポリエステルやポリアミドに代表される重縮合系ポリマーは融点が高いものが多く、より好ましい。ポリマーの融点が165℃以上であると繊維分散体の耐熱性が良好であり好ましい。例えば、該融点はPLAは170℃、PETは255℃、N6は220℃である。また、ポリマーには粒子、難燃剤、帯電防止剤等の添加物を含有させていてもよい。またポリマーの性質を損なわない範囲で他の成分が共重合されていてもよい。さらに、溶融紡糸の容易さから、融点が300℃以下のポリマーが好ましい。   As the fibers constituting the ultrafine fibers used in the present invention, cellulose, cotton, natural fibers such as hemp, wool, and silk produced from wood pulp, regenerated fibers such as rayon, semi-synthetic fibers such as acetate, nylon Synthetic fibers such as polyester, acrylic and the like are mentioned, and the type of fiber is not particularly limited, but the fiber dispersion is preferably made of a thermoplastic polymer. Thereby, since a fiber dispersion can be manufactured using a melt spinning method, productivity can be made very high. The thermoplastic polymer as used in the present invention refers to polyethylene terephthalate (hereinafter sometimes referred to as PET), polytrimethylene terephthalate (hereinafter sometimes referred to as PTT), and polybutylene phthalate (hereinafter referred to as PBT). Polyester) such as polylactic acid (hereinafter sometimes referred to as PLA), nylon 6 (hereinafter sometimes referred to as N6), polyamide such as nylon 66, polystyrene (hereinafter also referred to as PS). , Polyolefins such as polypropylene (hereinafter may be referred to as PP), polyphenylene sulfide (hereinafter also referred to as PPS), and the like. Polycondensation polymers represented by polyesters and polyamides have a high melting point. Is more preferable. It is preferable that the melting point of the polymer is 165 ° C. or higher because the heat resistance of the fiber dispersion is good. For example, the melting point is 170 ° C for PLA, 255 ° C for PET, and 220 ° C for N6. The polymer may contain additives such as particles, a flame retardant, and an antistatic agent. Further, other components may be copolymerized as long as the properties of the polymer are not impaired. Furthermore, a polymer having a melting point of 300 ° C. or less is preferable because of ease of melt spinning.

本発明において超極細繊維の製造方法は特に限定されず、常法の溶融紡糸法等により得ることが可能であるが、特に数平均直径が1μm(1000nm)以下のナノレベルの超極細繊維(以下、ナノファイバーと呼ぶことがある)を得るための製造方法の一例として下記の方法を挙げることができる。   In the present invention, the production method of the ultrafine fiber is not particularly limited, and can be obtained by a conventional melt spinning method or the like. In particular, the nanoscale ultrafine fiber (hereinafter referred to as a number average diameter of 1 μm (1000 nm) or less) The following method can be given as an example of a production method for obtaining a nanofiber).

すなわち、溶剤に対する溶解性の異なる2種類以上のポリマーをポリマーアロイ溶融体となし、これを紡糸した後、冷却固化して繊維化する。そして必要に応じて延伸・熱処理を施しポリマーアロイ繊維を得る。そして、易溶解性ポリマーを溶剤で除去することにより本発明で使用するナノファイバーを得ることができる。   That is, two or more types of polymers having different solubility in a solvent are made into a polymer alloy melt, which is spun and then cooled and solidified to form a fiber. Then, stretching and heat treatment are performed as necessary to obtain polymer alloy fibers. And the nanofiber used by this invention can be obtained by removing an easily soluble polymer with a solvent.

ここで、ナノファイバーの前駆体であるポリマーアロイ繊維中で易溶解性ポリマーが海(マトリックス)、難溶解性ポリマーが島(ドメイン)となし、その島サイズを制御することが重要である。ここで、島サイズとは、ポリマーアロイ繊維の横断面を透過型電子顕微鏡(TEM)で観察し、直径換算で評価したものである。前駆体中での島サイズによりナノファイバーの直径がほぼ決定されるため、島サイズの分布はナノファイバーの直径分布に準じて設計される。このため、アロイ化するポリマーの混練が非常に重要であり、混練押出機や静止混練器等によって高混練することが好ましい。なお、単純なチップブレンド(例えば特開平6−272114号公報、特開平10−53967号公報等)では混練が不足するため、数十nmサイズで島を分散させることは困難である。   Here, in the polymer alloy fiber which is a precursor of the nanofiber, the easily soluble polymer is the sea (matrix) and the hardly soluble polymer is the island (domain), and it is important to control the island size. Here, the island size is a value obtained by observing the cross section of the polymer alloy fiber with a transmission electron microscope (TEM) and evaluating it in terms of diameter. Since the diameter of the nanofiber is substantially determined by the island size in the precursor, the island size distribution is designed according to the diameter distribution of the nanofiber. For this reason, kneading of the polymer to be alloyed is very important, and it is preferable to perform high kneading with a kneading extruder, a stationary kneader or the like. Note that simple chip blends (for example, JP-A-6-272114, JP-A-10-53967, etc.) are insufficient to knead, so it is difficult to disperse islands with a size of several tens of nm.

具体的に混練を行う際の目安としては、組み合わせるポリマーにもよるが、混練押出機を用いる場合は、2軸押出混練機を用いることが好ましく、静止混練器を用いる場合は、その分割数は100万以上とすることが好ましい。また、ブレンド斑や経時的なブレンド比率の変動を避けるため、それぞれのポリマーを独立に計量し、独立にポリマーを混練装置に供給することが好ましい。このとき、ポリマーはペレットとして別々に供給しても良く、あるいは、溶融状態で別々に供給してもよい。また、2種以上のポリマーを押出混練機の根本に供給しても良いし、あるいは、一成分を押出混練機の途中から供給するサイドフィードとしてもよい。   Specifically, as a guide when kneading, depending on the polymer to be combined, when using a kneading extruder, it is preferable to use a biaxial extrusion kneader, and when using a static kneader, the number of divisions is It is preferable to set it to 1 million or more. Moreover, in order to avoid blend spots and fluctuations in the blend ratio over time, it is preferable to measure each polymer independently and supply the polymers to the kneading apparatus independently. At this time, the polymer may be supplied separately as pellets, or may be supplied separately in a molten state. Further, two or more kinds of polymers may be supplied to the root of the extrusion kneader, or may be a side feed that supplies one component from the middle of the extrusion kneader.

混練装置として二軸押出混練機を使用する場合には、高度の混練とポリマー滞留時間の抑制を両立させることが好ましい。スクリューは、送り部と混練部から構成されているが、混練部の長さをスクリューの有効長さの20%以上とすることで高混練とすることができ好ましい。また、混練部の長さがスクリュー有効長さの40%以下とすることで、過度の剪断応力を避け、しかも滞留時間を短くすることができ、ポリマーの熱劣化やポリアミド成分等のゲル化を抑制することができる。また、混練部はなるべく二軸押出機の吐出側に位置させることで、混練後の滞留時間を短くし、島ポリマーの再凝集を抑制することができる。加えて、混練を強化する場合は、押出混練機中でポリマーを逆方向に送るバックフロー機能のあるスクリューを設けることもできる。   When a twin screw extrusion kneader is used as the kneading apparatus, it is preferable to achieve both high kneading and suppression of the polymer residence time. The screw is composed of a feeding part and a kneading part, but it is preferable that the kneading part has a length of 20% or more of the effective length of the screw so that high kneading can be achieved. In addition, the length of the kneading part is 40% or less of the effective screw length, so that excessive shear stress can be avoided and the residence time can be shortened. Can be suppressed. Further, the kneading part is positioned as close as possible to the discharge side of the twin-screw extruder, so that the residence time after kneading can be shortened and re-aggregation of the island polymer can be suppressed. In addition, when strengthening kneading, it is possible to provide a screw having a backflow function for sending the polymer in the reverse direction in an extrusion kneader.

また、島を数十nmサイズで超微分散させるには、ポリマーの組み合わせも重要である。   In addition, a combination of polymers is also important for ultra-fine dispersion of islands with a size of several tens of nanometers.

島ドメイン(ナノファイバー断面)を円形状に近づけるためには、島ポリマーと海ポリマーは非相溶であることが好ましい。しかしながら、単なる非相溶ポリマーの組み合わせでは島ポリマーが十分に超微分散化し難い。このため、組み合わせるポリマーの相溶性を最適化することが好ましいが、このための指標の一つが溶解度パラメータ(SP値)である。SP値とは(蒸発エネルギー/モル容積)1/2で定義される物質の凝集力を反映するパラメータであり、SP値が近い物同士では相溶性が良いポリマーアロイが得られる可能性がある。SP値は種々のポリマーで知られているが、例えば「プラスチック・データブック」旭化成アミダス株式会社/プラスチック編集部共編、189ページ等に記載されている。2つのポリマーのSP値の差が1〜9(MJ/m1/2であると、非相溶化による島ドメインの円形化と超微分散化が両立させやすく好ましい。例えばナイロン6(N6)とPETはSP値の差が6(MJ/m1/2程度であり好ましい例であるが、N6とポリエチレン(PE)はSP値の差が11(MJ/m1/2程度であり好ましくない例として挙げられる。 In order to make the island domain (cross section of the nanofiber) close to a circular shape, the island polymer and the sea polymer are preferably incompatible. However, it is difficult for the island polymer to be sufficiently finely dispersed by a simple combination of incompatible polymers. For this reason, it is preferable to optimize the compatibility of the polymer to be combined, but one index for this purpose is the solubility parameter (SP value). The SP value is a parameter reflecting the cohesive strength of a substance defined by (evaporation energy / molar volume) 1/2 , and a polymer alloy having good compatibility may be obtained between materials having close SP values. The SP value is known for various polymers, and is described, for example, in “Plastic Data Book”, edited by Asahi Kasei Amidus Corporation / Plastics Editorial Department, page 189. It is preferable that the difference between the SP values of the two polymers is 1 to 9 (MJ / m 3 ) 1/2 because it is easy to achieve both circularization of island domains and ultrafine dispersion due to incompatibility. For example, nylon 6 (N6) and PET have a SP value difference of about 6 (MJ / m 3 ) 1/2, which is a preferable example. N6 and polyethylene (PE) have a SP value difference of 11 (MJ / m 3 ) About 1/2, which is an undesirable example.

また、ポリマー同士の融点差が20℃以下であると、特に押出混練機を用いた混練の際、押出混練機中での融解状況に差を生じにくいため高効率混練しやすく、好ましい。   Further, it is preferable that the difference in melting point between polymers is 20 ° C. or less because kneading with an extrusion kneader makes it difficult to produce a difference in the melting state in the extrusion kneader, so that high-efficiency kneading is easy.

また、熱分解や熱劣化し易いポリマーを1成分に用いる際は、混練や紡糸温度を低く抑える必要があるが、これにも有利となるのである。ここで、非晶性ポリマーの場合は融点が存在しないためガラス転移温度あるいはビカット軟化温度あるいは熱変形温度でこれに代える。   In addition, when a polymer which is easily decomposed or thermally deteriorated is used as one component, it is necessary to keep the kneading and spinning temperature low, which is also advantageous. Here, in the case of an amorphous polymer, since there is no melting point, it is replaced by the glass transition temperature, Vicat softening temperature or heat distortion temperature.

さらに、溶融粘度も重要であり、海ポリマーの溶融粘度は紡糸性に大きな影響を与える場合があり、海ポリマーとして100Pa・s以下の低粘度ポリマーを用いると島ポリマーを分散させ易く好ましい。また、これにより紡糸性を著しく向上できるのである。この時、溶融粘度は紡糸の際の口金面温度で剪断速度1216sec−1での値である。 Furthermore, the melt viscosity is also important, and the melt viscosity of the sea polymer may greatly affect the spinnability, and it is preferable to use a low-viscosity polymer of 100 Pa · s or less as the sea polymer because the island polymer is easily dispersed. This can also significantly improve the spinnability. At this time, the melt viscosity is a value at a shear rate of 1216 sec −1 at the die surface temperature during spinning.

本発明で用いる超微分散化したポリマーアロイを紡糸する際は、紡糸口金設計が重要であるが、糸の冷却条件も重要である。上記したようにポリマーアロイは非常に不安定な溶融流体であるため、口金から吐出した後に速やかに冷却固化させることが好ましい。このため、口金から冷却開始までの距離は1〜15cmとすることが好ましい。ここで、冷却開始とは糸の積極的な冷却が開始される位置のことを意味するが、実際の溶融紡糸装置ではチムニー上端部でこれに代える。
このようにして紡糸したポリマーアロイ繊維(海島型繊維)の易溶解性ポリマーを溶剤で除去することにより本発明で使用するナノファイバーを得ることができる。
When spinning the ultrafinely dispersed polymer alloy used in the present invention, the spinneret design is important, but the cooling condition of the yarn is also important. As described above, since the polymer alloy is a very unstable molten fluid, it is preferable to quickly cool and solidify after discharging from the die. For this reason, it is preferable that the distance from a nozzle | cap | die to the cooling start shall be 1-15 cm. Here, the start of cooling means a position where positive cooling of the yarn is started, but in the actual melt spinning apparatus, it is replaced with this at the upper end of the chimney.
The nanofiber used in the present invention can be obtained by removing the easily soluble polymer of the polymer alloy fiber (sea-island type fiber) spun in this way with a solvent.

また、上記のナノファイバーの製造方法において、特に口金直上に静止混練器を位置させた場合には、理論上ナノファイバーが無限に伸びた長繊維形状のナノファイバーが得られる場合もある。   Further, in the above-described method for producing nanofibers, in particular, when a stationary kneader is positioned directly above the die, a nanofiber having a long fiber shape in which the nanofibers are extended infinitely may be obtained.

上記、ポリマーアロイにより得られるナノファイバーは、従来のエレクトロスピニングにより得られるナノファイバーとは全く異なり、前駆体であるポリマーアロイ繊維を延伸・熱処理することによりナノファイバーをも延伸・熱処理することになる。そのため、得られるナノファイバーの引っ張り強度や収縮率を自由にコントロールすることができる。また、延伸・熱処理により結晶配向化されるために、結晶化度が20%以上であり、通常の衣料用繊維と同等の強度を持つような高強度のナノファイバーを得ることができる。したがって、かかる方法によって得られた繊維を下記するような超極細繊維からなる粉末の作製方法に適用し易く、粉末として適切な構造体強度を得やすいものであり、これによって様々な設計パターンの粉末の形成が容易となる。また、さらに前駆体であるポリマーアロイ繊維において、捲縮加工することも可能である。   The nanofibers obtained by polymer alloy are completely different from the nanofibers obtained by conventional electrospinning, and the nanofibers are also drawn and heat-treated by drawing and heat-treating the polymer alloy fiber as a precursor. . Therefore, the tensile strength and shrinkage rate of the obtained nanofiber can be freely controlled. In addition, since the crystal orientation is achieved by stretching and heat treatment, a high-strength nanofiber having a degree of crystallinity of 20% or more and a strength equivalent to that of ordinary clothing fibers can be obtained. Therefore, it is easy to apply the fiber obtained by such a method to a method for producing a powder composed of ultrafine fibers as described below, and it is easy to obtain an appropriate structure strength as a powder. Can be easily formed. Further, the polymer alloy fiber as a precursor can be crimped.

また、本発明で用いる超極細繊維は、単繊維直径が500nmより大きい単繊維の繊維構成比率が3重量%以下であることが好ましい。ここで粗大繊維の繊維構成比率とは、直径が1nmより大きい繊維全体の重量に対する粗大単繊維(直径500nmより大きいもの)の重量の比率のことを意味し、次のようにして計算する。すなわち、繊維束それぞれの単繊維直径をdとし、その2乗の総和(d +d +・・+d )=Σd (i=1〜n)を算出する。また、直径500nmより大きい繊維束それぞれの繊維直径をDとし、その2乗の総和(D +D +・・+Dm)=ΣD (i=1〜m)を算出する。Σd に対するΣD の割合を算出することで、全繊維に対する粗大繊維の面積比率、すなわち重量比率を求めることができる。 Moreover, it is preferable that the ultrafine fiber used by this invention is 3 weight% or less of the fiber composition ratio of the single fiber whose single fiber diameter is larger than 500 nm. Here, the fiber component ratio of the coarse fiber means the ratio of the weight of the coarse single fiber (having a diameter of more than 500 nm) to the weight of the whole fiber having a diameter of more than 1 nm, and is calculated as follows. That is, a single fiber diameter of each fiber bundle and d i, the square of the sum (d 1 2 + d 2 2 + ·· + d n 2) = Σd i for calculating 2 (i = 1~n). Also, let D i be the fiber diameter of each fiber bundle having a diameter greater than 500 nm, and calculate the sum of the squares (D 1 2 + D 2 2 +... + Dm 2 ) = ΣD i 2 (i = 1 to m). By calculating the ratio of .SIGMA.D i 2 with respect to [Sigma] d i 2, the area ratio of the coarse fibers to total fibers, that is, to determine the weight ratio.

本発明で用いる超極細繊維は直径500nmより大きい単繊維の繊維構成比率はより好ましくは1重量%以下、さらに好ましくは0.1重量%以下である。すなわち、これは500nmを越える粗大な繊維の存在がゼロに近いことを意味するものである。
また、超極細繊維の数平均直径が200nm以下の場合には、直径200nmより大きい単繊維の繊維構成比率は、好ましくは3重量%以下、より好ましくは1重量%以下、さらに好ましくは0.1重量%以下であることである。また、超極細繊維の単繊維の数平均直径が100nm以下の場合には、直径100nmより大きい単繊維の繊維構成比率は、好ましくは3重量%以下、より好ましくは1重量%以下、さらに好ましくは0.1重量%以下であることである。このように、繊維分散液における粗大繊維の構成比率を低く抑えることで、得られる粉末が均質なものとなり、また、同一の繊維分散液から複数の粉末を製造する場合には個体差がなくなり、製品の品質安定性も良好とすることができる。」 本発明において、超極細繊維はどのような状態で分散されていてもかまわないが、以下、分散媒中に超極細繊維が単繊維レベルで分散された状態のものを、特に繊維分散液という。後述するように、本発明の粉末は繊維分散液から好ましく製造されるため、次に、超極細繊維(ナノファイバー)分散液の調整方法について説明する。
The ultrafine fibers used in the present invention have a fiber composition ratio of single fibers having a diameter of more than 500 nm, more preferably 1% by weight or less, and still more preferably 0.1% by weight or less. That is, this means that the presence of coarse fibers exceeding 500 nm is close to zero.
In addition, when the number average diameter of the ultrafine fibers is 200 nm or less, the fiber composition ratio of single fibers having a diameter of more than 200 nm is preferably 3% by weight or less, more preferably 1% by weight or less, and still more preferably 0.1%. It is to be not more than wt%. In addition, when the number average diameter of the single ultrafine fibers is 100 nm or less, the fiber composition ratio of the single fibers having a diameter greater than 100 nm is preferably 3% by weight or less, more preferably 1% by weight or less, and still more preferably. It is 0.1 weight% or less. Thus, by suppressing the composition ratio of coarse fibers in the fiber dispersion low, the resulting powder becomes homogeneous, and there are no individual differences when producing a plurality of powders from the same fiber dispersion, Good product quality stability can also be achieved. In the present invention, the ultrafine fibers may be dispersed in any state. Hereinafter, a state in which the ultrafine fibers are dispersed at a single fiber level in a dispersion medium is referred to as a fiber dispersion. . As will be described later, since the powder of the present invention is preferably produced from a fiber dispersion, a method for preparing an ultrafine fiber (nanofiber) dispersion will be described next.

上述のようにして得られた繊維(ナノファイバー)をギロチンカッターやスライスマシンおよびクライオスタットなどの切断機などを使用して、所望の繊維長にカットする。上述のように溶融紡糸法により得られたナノファイバーは、繊維同士が一定方向に揃った繊維束として得られるため、すべてのカット繊維を所望の繊維長に揃えることが可能である。尚、エレクトロスピニング法によるナノファイバー繊維では、その作製方法から一定方向に繊維が揃った繊維束を作製することができないため、カットしても繊維長を揃えることができなく、繊維分散液を作製するのには不向きであった。   The fibers (nanofibers) obtained as described above are cut into a desired fiber length using a guillotine cutter, a cutting machine such as a slicing machine and a cryostat. Since the nanofiber obtained by the melt spinning method as described above is obtained as a fiber bundle in which the fibers are aligned in a certain direction, it is possible to align all cut fibers to a desired fiber length. In addition, with nanofiber fibers by electrospinning method, fiber bundles with fibers aligned in a certain direction cannot be produced from the production method, so the fiber length cannot be made even by cutting, and a fiber dispersion is produced. It was unsuitable to do.

繊維分散液中での繊維分散性を向上させるためには、カット繊維の繊維長は長すぎると分散性が不良となる傾向がある。一方、カット繊維の繊維長が短すぎると粉末とした時に繊維の絡み合いの程度が小さくなり、その結果として粉末が粒状構造を取りにくくなったり、、粉末構造の強度が低くなる。これらを改善する観点から、繊維長としては0.2〜30mmにカットすることが好ましい。繊維長はより好ましくは0.5〜10mm、さらに好ましくは0.8〜5mmである。   In order to improve the fiber dispersibility in the fiber dispersion, if the fiber length of the cut fiber is too long, the dispersibility tends to be poor. On the other hand, if the fiber length of the cut fiber is too short, the degree of fiber entanglement becomes small when it is made into powder, and as a result, it becomes difficult for the powder to take a granular structure or the strength of the powder structure is lowered. From the viewpoint of improving these, the fiber length is preferably cut to 0.2 to 30 mm. The fiber length is more preferably 0.5 to 10 mm, and still more preferably 0.8 to 5 mm.

次に得られたカット繊維を分散媒中に分散させる。分散媒としては水だけでなく、繊維との親和性も考慮してヘキサンやトルエンなどの炭化水素系溶媒、クロロホルムやトリクロロエチレンなどのハロゲン化炭化水素系溶媒、エタノールやイソプロピルアルコール、ブチルアルコールおよびヘキサノールなどのアルコール系溶媒、エチルエーテルやテトラヒドロフランおよびジオキサンなどのエーテル系溶媒、アセトンやメチルエチルケトンなどのケトン系溶媒、酢酸メチルや酢酸エチなどのエステル系溶媒、エチレングリコールやプロピレングリコールなどの多価アルコール系溶媒、トリエチルアミンやN,N−ジメチルホルムアミドなどのアミンおよびアミド系溶媒などの一般的な有機溶媒を好適に用いることができる。但し、安全性や環境等を考慮すると、分散媒として水を用いることが好ましい。なお、分散媒は単独でも2種類以上を組み合わせても良い。   Next, the obtained cut fiber is dispersed in a dispersion medium. As a dispersion medium, considering not only water but also affinity with fibers, hydrocarbon solvents such as hexane and toluene, halogenated hydrocarbon solvents such as chloroform and trichloroethylene, ethanol, isopropyl alcohol, butyl alcohol and hexanol Alcohol solvents, ether solvents such as ethyl ether, tetrahydrofuran and dioxane, ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone, ester solvents such as methyl acetate and ethyl acetate, polyhydric alcohol solvents such as ethylene glycol and propylene glycol, Common organic solvents such as amines such as triethylamine and N, N-dimethylformamide and amide solvents can be suitably used. However, in consideration of safety and environment, it is preferable to use water as a dispersion medium. In addition, a dispersion medium may be individual or may combine 2 or more types.

また、下記するような分散媒の除去により粉末を作製する観点からは、常圧あるいは低圧状態で昇華できるような性質をもつ分散媒であることが好ましいため、分散媒としてはこのような性質をもつ水を使用することが好ましい。   Further, from the viewpoint of producing powder by removing the dispersion medium as described below, it is preferable that the dispersion medium has such a property that it can be sublimated at normal pressure or low pressure. It is preferable to use water having water.

カット繊維を分散媒中に分散させる方法としては、ミキサーやホモジナイザーおよび超音波型撹拌機等の攪拌機を用いることができる。溶融紡糸で得られたナノファイバーのように、カット繊維中の単繊維同士が強固に凝集した形態の場合には、撹拌による分散の前処理工程として、分散媒中で叩解することが好ましく、ナイアガラビータ、リファイナー、カッター、ラボ用粉砕器、バイオミキサー、家庭用ミキサー、ロールミル、乳鉢、PFI叩解機、バス型超音波処理機およびプローブ型超音波処理機などでせん断力を与え、繊維1本1本まで分散させ分散媒中に投与することができる。   As a method for dispersing the cut fiber in the dispersion medium, a stirrer such as a mixer, a homogenizer or an ultrasonic stirrer can be used. When nanofibers obtained by melt spinning are in the form of agglomeration of single fibers in cut fibers, it is preferable to beat in a dispersion medium as a pretreatment step for dispersion by stirring, and Niagara Beater, refiner, cutter, laboratory grinder, biomixer, household mixer, roll mill, mortar, PFI beating machine, bath type ultrasonic processor, probe type ultrasonic processor, etc. It can be dispersed up to the book and administered in a dispersion medium.

ナノファイバーの分散液を作製するためには、繊維自体がさまざまな操作に耐えうる機械的な強度を有している必要があるため、上記のように溶融紡糸法によって作製され、配向結晶化されることによって機械的な強度を得たナノファイバーを使用することが好ましい。上記製造方法によって製造されたナノファイバーは、結晶化度が20%以上であり、通常の衣料用繊維と同等の強度を持つ。   In order to prepare a dispersion of nanofibers, the fibers themselves must have mechanical strength that can withstand various operations. Therefore, they are prepared by melt spinning as described above and oriented and crystallized. It is preferable to use nanofibers that have obtained mechanical strength. The nanofibers produced by the above production method have a crystallinity of 20% or more, and have the same strength as ordinary clothing fibers.

また、繊維分散液中での超極細繊維の分散性を均一にするために、分散液中の超極細繊維濃度は分散液全重量に対して0.001〜30重量%にすることが好ましい。特に粉末中の粒状構造は分散液中の繊維の存在状態、すなわち繊維間距離に大きく依存するため、分散液中の超極細繊維濃度を上記範囲に制御することが好ましい。分散液中の超極細繊維濃度はより好ましくは0.01〜10重量%であり、さらに好ましくは0.05〜5重量%である。   Moreover, in order to make the dispersibility of the ultrafine fibers in the fiber dispersion uniform, the concentration of the ultrafine fibers in the dispersion is preferably 0.001 to 30% by weight with respect to the total weight of the dispersion. In particular, since the granular structure in the powder greatly depends on the presence state of the fibers in the dispersion, that is, the distance between the fibers, it is preferable to control the concentration of the ultrafine fibers in the dispersion within the above range. The concentration of ultrafine fibers in the dispersion is more preferably 0.01 to 10% by weight, still more preferably 0.05 to 5% by weight.

また、超極細繊維の再凝集を抑制したり、繊維同士の接着性や接着性を向上させるために、必要に応じて分散液中に分散剤などの添加剤を用いてもよい。添加剤の種類としては天然ポリマー、合成ポリマー、有機化合物および無機化合物等が挙げられる。例えば、水系で用いる場合のポリマー系の添加剤であって、繊維同士の凝集を抑制して分散性をあげる添加剤として、ポリカルボン酸塩などのアニオン系化合物、第4級アンモニウム塩などのカチオン系化合物、ポリオキシエチレンエーテルやポリオキシエチレンエステルなどのノニオン系化合物から選択することができる。このような分散性を向上させる添加剤の分子量としては1000〜50000であることが好ましく、5000〜15000であることがさらに好ましい。   In addition, an additive such as a dispersant may be used in the dispersion as necessary in order to suppress re-aggregation of the ultrafine fibers or to improve the adhesion or adhesion between the fibers. Examples of the additive include natural polymers, synthetic polymers, organic compounds, and inorganic compounds. For example, as a polymer-based additive for use in an aqueous system, an anionic compound such as a polycarboxylic acid salt or a cation such as a quaternary ammonium salt is used as an additive that suppresses aggregation between fibers and increases dispersibility. It can be selected from nonionic compounds such as polyoxyethylene compounds, polyoxyethylene ethers and polyoxyethylene esters. The molecular weight of the additive for improving the dispersibility is preferably 1000 to 50000, and more preferably 5000 to 15000.

また、添加剤の濃度は、分散液全体に対し0.00001〜20重量%であることが好ましく、より好ましくは0.0001〜5重量%、さらに最も好ましくは0.01〜1重量%であり、これにより十分な分散効果が得られる。   Further, the concentration of the additive is preferably 0.00001 to 20% by weight, more preferably 0.0001 to 5% by weight, and most preferably 0.01 to 1% by weight, based on the entire dispersion. Thus, a sufficient dispersion effect can be obtained.

次に、繊維分散液から粉末を製造する方法について説明する。   Next, a method for producing a powder from the fiber dispersion will be described.

上記で得られた分散液中の繊維(ナノファイバー)を粒状化して本発明の粉末とするためには、繊維分散液を乾燥して分散媒を除去する必要がある。繊維分散液を乾燥し、分散媒を除去する乾燥方法としては、自然乾燥、熱風乾燥、真空乾燥、凍結乾燥等が挙げられる。例えば、繊維分散液を凍結して、これを粉砕や種々の手法により球状に成形し、さらにこれを凍結乾燥して本発明の粉末を得ることも可能であるが、より粒径が小さい粉末とするためには、スプレードライにより本発明の粉末を得ることが好ましい。スプレードライではスプレードライ装置を用い、分散液を細かい液滴として噴霧しながら熱風で分散媒を除去し、粉末を捕集する。これにより、繊維がほぼ球形に近い状態で寄り集まった粉末が得られる。液滴にしてスプレーする方法としてはノズルで噴霧する方法や回転ディスクで液滴を飛ばす方法など種々の方法を採用することができる。   In order to granulate the fibers (nanofibers) in the dispersion obtained above to obtain the powder of the present invention, it is necessary to dry the fiber dispersion and remove the dispersion medium. Examples of the drying method for drying the fiber dispersion and removing the dispersion medium include natural drying, hot air drying, vacuum drying, freeze drying, and the like. For example, it is possible to freeze the fiber dispersion, shape it into a spherical shape by pulverization or various techniques, and further freeze-dry it to obtain the powder of the present invention. For this purpose, it is preferable to obtain the powder of the present invention by spray drying. In spray drying, a spray drying apparatus is used to remove the dispersion medium with hot air while spraying the dispersion liquid as fine droplets and collect the powder. As a result, a powder in which the fibers are gathered together in a nearly spherical shape can be obtained. As a method of spraying as droplets, various methods such as a method of spraying with a nozzle and a method of flying droplets with a rotating disk can be employed.

本発明の粉末の数平均粒径は1〜1000μmであるが、スプレードライにより粉末とする場合には、液滴の直径、繊維分散液における超極細繊維の濃度、超極細繊維の繊維径等を調整することにより、粉末粒子の数平均粒径を1〜1000μmに制御することができる。すなわち、粉末粒径は液滴の直径よりも大きくなることはないので、主として液滴の直径と繊維分散液の超極細繊維濃度とを調整することにより、粉末の数平均粒径をコントロールすることができる。なお、液滴の直径は、ノズルで噴霧する方法の場合はノズルの構造や噴霧速度、回転ディスクで液滴を飛ばす方法の場合は分散液の滴下速度やディスクの回転速度等によって調整することができる。   The number average particle diameter of the powder of the present invention is 1-1000 μm, but when powdered by spray drying, the diameter of the droplet, the concentration of the ultrafine fiber in the fiber dispersion, the fiber diameter of the ultrafine fiber, etc. By adjusting, the number average particle diameter of the powder particles can be controlled to 1 to 1000 μm. That is, since the powder particle size does not become larger than the droplet diameter, the number average particle size of the powder is controlled mainly by adjusting the droplet diameter and the ultrafine fiber concentration of the fiber dispersion. Can do. The diameter of the droplets can be adjusted by the nozzle structure and spraying speed in the case of spraying with a nozzle, and by the dropping speed of the dispersion and the rotational speed of the disk in the case of spraying droplets with a rotating disk. it can.

また、本発明で用いられるナノファイバーは、使用する用途に応じて様々な処理を行うことも可能である。処理としては、加熱処理、冷却処理、凍結処理、酸やアルカリによる加水分解処理、溶媒処理、熱水処理、グロー放電処理、プラズマ放電処理、コロナ放電処理、γ線処理、電子線処理、レーザー処理、紫外線処理、赤外線処理、オゾン処理、加圧処理、減圧処理、加圧蒸気処理、ガス処理、蒸気処理、火炎処理、コーティング処理、グラフト重合処理、延伸処理、真空処理、架橋処理、化学的修飾処理およびイオン注入等が挙げられるが、これらに限定されない。   In addition, the nanofibers used in the present invention can be subjected to various treatments depending on the intended use. The treatment includes heat treatment, cooling treatment, freezing treatment, hydrolysis treatment with acid or alkali, solvent treatment, hydrothermal treatment, glow discharge treatment, plasma discharge treatment, corona discharge treatment, γ ray treatment, electron beam treatment, laser treatment. , UV treatment, infrared treatment, ozone treatment, pressure treatment, decompression treatment, pressurized steam treatment, gas treatment, steam treatment, flame treatment, coating treatment, graft polymerization treatment, stretching treatment, vacuum treatment, crosslinking treatment, chemical modification Examples include, but are not limited to, processing and ion implantation.

処理方法として、粉末を形成させたナノファイバー同士が絡み合った状態で、ナノファイバー表面を軟化、溶融あるいは溶解させ、再凝固させることにより、ナノファイバー同士を部分的に融着することにより接着させることも可能である。このような処理の代表例として、熱処理、電子線処理および溶媒処理があるが、中でも加圧蒸気処理がもっとも好ましく用いられる。この場合、ナノファイバーの原料として使用する合成ポリマーのガラス転移温度以上、溶融温度以下の温度条件で処理することが好ましい。   As a treatment method, in a state where the nanofibers formed with the powder are intertwined, the nanofiber surface is softened, melted or dissolved, and then re-solidified, thereby bonding the nanofibers by partially fusing them. Is also possible. Typical examples of such treatment include heat treatment, electron beam treatment and solvent treatment, and among them, pressurized steam treatment is most preferably used. In this case, it is preferable to perform the treatment under a temperature condition not lower than the glass transition temperature and not higher than the melting temperature of the synthetic polymer used as the raw material of the nanofiber.

また、これらの処理は、粉末を作製する前の状態であっても後の状態であっても、いずれの時点で行っても良い。   Further, these treatments may be performed at any point in time before or after the powder is produced.

特にこれらの処理において、ナノファイバー同士を部分的に接着させることにより、ナノレベルの構造を保持したまま、耐水性や耐圧性のような外部からの物理的な力に対する耐久性を向上させることが可能となる。このようなナノファイバー同士を接着させる好ましい処理方法として、コーティング処理による被覆、熱処理による融着、および溶媒処理による溶着が好ましい様態として含まれる。しかしながら、コーティング処理は他のポリマー類でナノファイバーを被覆することによりナノファイバー同士を接着させて耐久性を向上させることができるが、ナノファイバー自体の物性を著しく変化させる可能性がある。また、溶媒処理による溶着はナノファイバーのナノレベルの構造を変化させてしまう可能性が高い。そのため、特にナノファイバー自体の物性やナノ構造を変化させない点で熱処理がより好ましく用いられる。   Particularly in these treatments, the nanofibers can be partially bonded to each other to improve the durability against external physical forces such as water resistance and pressure resistance while maintaining the nano-level structure. It becomes possible. Preferred treatment methods for bonding such nanofibers include coating by coating treatment, fusion by heat treatment, and welding by solvent treatment as preferred embodiments. However, the coating treatment can improve durability by adhering the nanofibers by coating the nanofibers with other polymers, but it may significantly change the physical properties of the nanofibers themselves. In addition, welding by solvent treatment is highly likely to change the nano-level structure of the nanofiber. Therefore, heat treatment is more preferably used particularly in that the physical properties and nanostructure of the nanofiber itself are not changed.

本発明の繊維からなる粉末を配合した塗料は、本発明の粉末と溶媒で構成されており、本発明の粉末が溶媒に分散されているものである。さらに、粘性を調整する粘剤や分散性を向上させる分散剤などの各種添加剤が配合されていても良い。溶媒や各種添加剤の種類については特に限定はなく、目的や用途に応じて適宜選定すればよい。溶媒としては、例えば次のような有機溶媒などが挙げられ、アルコール類、エステル類、グリコール類、グリセリン類、ケトン類、エーテル類、アミン類、乳酸・酪酸などの低級脂肪酸類、ピリジン、テトラヒドロフラン、フルフリルアルコール、アセトニトリル類、乳酸メチル、乳酸エチルなどがあり、単独でも2種類以上の組合わせても使用可能である。
本発明の繊維からなる粉末を配合した化粧品は、本発明の粉末と各種有効成分や溶媒などを配合した液状物もしくは固形状物のことを指す。
The paint containing the powder of the present invention is composed of the powder of the present invention and a solvent, and the powder of the present invention is dispersed in the solvent. Further, various additives such as a viscosity agent for adjusting viscosity and a dispersant for improving dispersibility may be blended. There is no limitation in particular about the kind of solvent and various additives, What is necessary is just to select suitably according to the objective and a use. Examples of the solvent include the following organic solvents such as alcohols, esters, glycols, glycerins, ketones, ethers, amines, lower fatty acids such as lactic acid / butyric acid, pyridine, tetrahydrofuran, There are furfuryl alcohol, acetonitriles, methyl lactate, ethyl lactate, etc., which can be used alone or in combination of two or more.
A cosmetic containing the powder of the present invention refers to a liquid or solid product containing the powder of the present invention and various active ingredients and solvents.

溶媒としては水及び/又は油及び/又は有機溶媒のうちで、適宜組みあわせて使用することができる。油としては、アマニ油、トウモロコシ油、オリーブ油、ヒマワリ油、菜種油、ゴマ油、大豆油、カカオ油、ヤシ油、パーム油、モクロウなどの天然油やパラフィン、ワセリン、セレシン、流動パラフィン、スクワラン、ワックス、高級脂肪酸、シリコーン油、架橋シリコーン油などがあり、単独でも2種類以上の組合わせても使用可能である。
また、有機溶媒としては、上記の各種溶媒を用いることができ、単独でも2種類以上の組合わせても使用可能である。
As the solvent, water and / or oil and / or an organic solvent can be used in appropriate combination. Oils include linseed oil, corn oil, olive oil, sunflower oil, rapeseed oil, sesame oil, soybean oil, cacao oil, coconut oil, palm oil, owl, and other natural oils, paraffin, petrolatum, ceresin, liquid paraffin, squalane, wax, There are higher fatty acids, silicone oils, cross-linked silicone oils, etc., which can be used alone or in combination of two or more.
Moreover, as said organic solvent, said various solvent can be used, and it can be used even if individual or it combines 2 or more types.

さらに、有効成分としては各種アミノ酸やタンパク質、ビタミン類などがあり、具体的にはヒアルロン酸やコウジ酸、コラーゲンやセラミド、スクワラン、レシチン、ビタミンCの主成分であるアスコルビン酸やビタミンEの主成分であるトコフェロールなど、肌に保湿性や潤いを与えたり、肌をみずみずしく保つような各種成分を挙げることができる。   Furthermore, there are various amino acids, proteins, vitamins, etc. as active ingredients, specifically, ascorbic acid and vitamin E, which are the main components of hyaluronic acid, kojic acid, collagen, ceramide, squalane, lecithin, vitamin C. Examples of such ingredients as tocopherol, which are moisturizing and moisturizing the skin and keeping the skin fresh.

以上のように、本発明の粉末は、塗料ならびに化粧品などのフィラーとして有用であるが、本発明の粉末は樹脂のフィラーとしても有用である。また、本発明の粉末は、その表面積を活かして、吸着剤、保水剤などにも有用であり、さらには、医療、衛生等の各分野における粉末材料などにも好適である。   As described above, the powder of the present invention is useful as a filler for paints and cosmetics, but the powder of the present invention is also useful as a filler for resins. Further, the powder of the present invention is useful for adsorbents, water retention agents and the like by making use of its surface area, and is also suitable for powder materials in various fields such as medical care and hygiene.

以下、本発明を実施例を用いて詳細に説明する。なお、実施例中の測定方法は以下の方法を用いた。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. In addition, the measuring method in an Example used the following method.

A.ポリマーの溶融粘度
東洋精機製作所製キャピログラフ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。
A. Polymer melt viscosity The polymer melt viscosity was measured with a Capillograph 1B manufactured by Toyo Seiki Seisakusho. The polymer storage time from sample introduction to measurement start was 10 minutes.

B.融点
Perkin Elmaer社製 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。このときの昇温速度は16℃/分、サンプル量は10mgとした。
B. Melting | fusing point The peak top temperature which shows melting | dissolving of a polymer by 2nd run using DSC-7 made from Perkin Elmaer was made into melting | fusing point of a polymer. At this time, the rate of temperature increase was 16 ° C./min, and the sample amount was 10 mg.

C.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。
C. Worcester spots of polymer alloy fibers (U%)
Measurement was performed in the normal mode at a yarn feeding speed of 200 m / min using a USTER TESTER 4 manufactured by Zerbegger Worcester.

D.SEM観察
サンプルに白金を蒸着し、超高分解能電解放射型走査型電子顕微鏡で観察した。
SEM装置:日立製作所(株)製UHR−FE−SEM
E.TEMによるナノファイバーの横断面観察
分散前の超極細繊維束を用い、これの横断面方向に超薄切片を切り出してTEMでナノファイバーの横断面を観察した。また、必要に応じ金属染色を施した。
TEM装置:日立製作所(株)製H−7100FA型
F.繊維の数平均直径
ポリマーアロイ繊維中の島成分の数平均直径や繊維束の単繊維(ナノファイバー)の数平均直径は、次のようにして求める。すなわち、上記E項のTEMで、ポリマーアロイ繊維の場合には少なくとも300個の島成分を、繊維束の場合には少なくとも300本の単繊維を1視野中に観察できる倍率で観察し、観察による写真から画像処理ソフト(WINROOF)を用いて、島あるいは単繊維のそれぞれの直径の単純な平均値を求めた。この際、同一視野内で無作為に抽出した、島成分であれば300個、単繊維であれば300本の直径を解析し、計算に用いた。
D. SEM observation Platinum was vapor-deposited on the sample and observed with an ultra-high resolution electrolytic emission scanning electron microscope.
SEM device: UHR-FE-SEM manufactured by Hitachi, Ltd.
E. Cross-sectional observation of nanofibers by TEM Using ultrafine fiber bundles before dispersion, ultrathin sections were cut in the cross-sectional direction of the bundles, and cross-sections of nanofibers were observed by TEM. Moreover, metal dyeing | staining was given as needed.
TEM apparatus: H-7100FA type manufactured by Hitachi, Ltd. Number average diameter of fiber The number average diameter of the island component in the polymer alloy fiber and the number average diameter of the single fiber (nanofiber) of the fiber bundle are determined as follows. That is, in the TEM of the above E item, at least 300 island components in the case of polymer alloy fibers and at least 300 single fibers in the case of fiber bundles are observed at a magnification that can be observed in one field of view. A simple average value of the diameter of each island or single fiber was obtained from the photograph using image processing software (WINROOF). At this time, 300 island diameters were extracted for the island component and 300 diameters were extracted for the island component, which were randomly extracted within the same field of view, and used for the calculation.

一方、粉末を構成する単繊維の数平均直径は、以下のようにして求める。
すなわち、上記D項のSEMで、少なくとも150本以上の単繊維が1視野中に観察できる倍率で観察し、観察による写真から画像処理ソフト(WINROOF)を用いて、繊維長手方向に対して垂直な方向の繊維幅を繊維の直径とし、それの単純な平均値を求めた。この際、同一視野内で無作為に抽出した150本の繊維の直径を解析し、計算に用いた。
On the other hand, the number average diameter of the single fibers constituting the powder is determined as follows.
That is, at least 150 or more single fibers are observed at a magnification that can be observed in one field of view with the SEM of the above section D, and are perpendicular to the longitudinal direction of the fibers using image processing software (WINROOF). The fiber width in the direction was taken as the fiber diameter, and a simple average value was obtained. At this time, the diameters of 150 fibers randomly extracted within the same visual field were analyzed and used for calculation.

G.繊維束中の単繊維の繊維構成比率
上記繊維束中の単繊維の直径解析を利用し、超極細繊維束中のそれぞれの単繊維直径をdとし、その2乗の総和(d +d +・・+d )=Σd (i=1〜n)を算出する。また、直径500nmより大きい繊維束中のそれぞれの繊維直径をDとし、その2乗の総和(D +D +・・+Dm)=ΣD (i=1〜m)を算出する。Σd に対するΣD の割合を算出することで、全繊維に対する粗大繊維の面積比率、すなわち繊維構成比率とした。
G. Utilizing the diameter analysis of single fibers in the fiber component ratio the fiber bundles of single fibers in the fiber bundles, each single fiber diameter in the ultrafine fiber bundles and d i, the square of the sum (d 1 2 + d 2 2 + ·· + d n 2 ) = Σd i for calculating 2 (i = 1~n). Further, each of the fiber diameter in diameter 500nm greater than the fiber bundle and D i, calculate the square of the sum (D 1 2 + D 2 2 + ·· + Dm 2) = ΣD i 2 (i = 1~m) To do. By calculating the ratio of .SIGMA.D i 2 with respect to [Sigma] d i 2, the area ratio of the coarse fibers to total fibers, i.e. a fiber structure ratio.

H.力学特性
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。
H. Mechanical properties At room temperature (25 ° C.), an initial sample length = 200 mm, a tensile speed = 200 mm / min, and a load-elongation curve was obtained under the conditions shown in JIS L1013. Next, the load value at the time of breaking was divided by the initial fineness, which was taken as the strength, the elongation at break was divided by the initial sample length, and a strong elongation curve was obtained as the elongation.

I.粉末の数平均粒径
粉末の数平均粒径は、以下のようにして求める。
すなわち、上記D項のSEMで少なくとも150個の粉末が1視野中に観察できる倍率で観察し、観察による写真から画像処理ソフト(WINROOF)を用いて粉末の粒径を球換算で計算し、それの単純な平均値を求めた。この際、同一視野内で無作為に抽出した150個の粉末の粒径を解析し、計算に用いた。
I. The number average particle diameter of the powder The number average particle diameter of the powder is determined as follows.
That is, at least 150 powders are observed with a magnification that can be observed in one field of view with the SEM of the above section D, and the particle size of the powder is calculated in terms of spheres using image processing software (WINROOF) from the photograph by observation. A simple average value of was obtained. At this time, the particle sizes of 150 powders randomly extracted within the same field of view were analyzed and used for calculation.

<分散液の製造例1>
溶融粘度57Pa・s(240℃、剪断速度2432sec-1)、融点220℃のN6(20重量%)と重量平均分子量12万、溶融粘度30Pa・s(240℃、剪断速度2432sec-1)、融点170℃のポリL乳酸(光学純度99.5%以上)(80重量%)を2軸押出混練機で220℃で溶融混練してポリマーアロイチップを得た。尚、N6の262℃、剪断速度121.6sec-1での溶融粘度は53Pa・sであった。また、このポリL乳酸の215℃、剪断速度1216sec-1での溶融粘度は86Pa・sであった。また、このときの混練条件は以下のとおりであった。
ポリマー供給 :N6とポリL乳酸を別々に計量し、別々に混練機に供給した。
スクリュー型式:同方向完全噛合型 2条ネジ
スクリュー :直径37mm、有効長さ1670mm
L/D :45.1
混練部長さはスクリュー有効長さの1/3より吐出側に位置
温度 :220℃
ベント :2箇所。
<Production Example 1 of Dispersion>
Melt viscosity 57 Pa · s (240 ° C., shear rate 2432 sec −1 ), melting point 220 ° C. N6 (20 wt%) and weight average molecular weight 120,000, melt viscosity 30 Pa · s (240 ° C., shear rate 2432 sec −1 ), melting point 170 ° C. poly-L lactic acid (optical purity of 99.5% or higher) (80% by weight) was melt-kneaded at 220 ° C. with a biaxial extrusion kneader to obtain a polymer alloy chip. N6 had a melt viscosity of 53 Pa · s at 262 ° C. and a shear rate of 121.6 sec −1 . The melt viscosity of this poly L lactic acid at 215 ° C. and a shear rate of 1216 sec −1 was 86 Pa · s. The kneading conditions at this time were as follows.
Polymer supply: N6 and poly-L lactic acid were weighed separately and supplied separately to the kneader.
Screw type: Fully meshed in the same direction Double thread screw: Diameter 37mm, Effective length 1670mm
L / D: 45.1
The kneading part length is 1/3 of the effective screw length on the discharge side. Temperature: 220 ° C
Vent: 2 locations.

このポリマーアロイチップを230℃の溶融部で溶融し、紡糸温度230℃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215℃とした口金から紡糸速度3500m/分で溶融紡糸した。この時、口金としては口金孔径0.3mm、吐出孔長0.55mmのものを使用したが、バラス現象はほとんど観察されなかった。そして、この時の単孔あたりの吐出量は0.94g/分とした。さらに、口金下面から冷却開始点(チムニーの上端部)までの距離は9cm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、口金から1.8m下方に設置した給油ガイドで給油された後、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巻き取った。その後、糸条を温度90℃の第1ホットローラーと、温度130℃の第2ホットローラーとで延伸熱処理した。この時、第1ホットローラーと第2ホットローラーによる延伸倍率を1.5倍とした。得られたポリマーアロイ繊維は62dtex、36フィラメント、強度3.4cN/dtex、伸度38%、U%=0.7%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で観察したところ、ポリL乳酸が海、N6が島の海島構造を示し、島N6の数平均による直径は55nmであり、N6が超微分散化したN6ナノファイバーの前駆体であるポリマーアロイ繊維が得られた。   This polymer alloy chip was melted at a melting portion of 230 ° C. and led to a spin block having a spinning temperature of 230 ° C. The polymer alloy melt was filtered with a metal nonwoven fabric having a limit filtration diameter of 15 μm, and then melt-spun from a die with a die surface temperature of 215 ° C. at a spinning speed of 3500 m / min. At this time, a base having a base hole diameter of 0.3 mm and a discharge hole length of 0.55 mm was used, but almost no ballast phenomenon was observed. And the discharge amount per single hole at this time was 0.94 g / min. Furthermore, the distance from the base lower surface to the cooling start point (the upper end of the chimney) was 9 cm. The discharged yarn is cooled and solidified with a cooling air of 20 ° C. over 1 m, and is supplied with an oil supply guide installed 1.8 m below the base, and then passed through an unheated first take-up roller and second take-up roller. Winded up. Thereafter, the yarn was subjected to a drawing heat treatment with a first hot roller having a temperature of 90 ° C. and a second hot roller having a temperature of 130 ° C. At this time, the draw ratio by the 1st hot roller and the 2nd hot roller was 1.5 times. The obtained polymer alloy fiber showed excellent properties of 62 dtex, 36 filament, strength 3.4 cN / dtex, elongation 38%, U% = 0.7%. Further, when a cross section of the obtained polymer alloy fiber was observed with a TEM, poly-L-lactic acid showed a sea and N6 showed an island-island structure, and the number average diameter of the island N6 was 55 nm, and N6 was very finely dispersed. A polymer alloy fiber, which is a precursor of the converted N6 nanofiber, was obtained.

得られたポリマーアロイ繊維を95℃の5%水酸化ナトリウム水溶液にて1時間浸漬することでポリマーアロイ繊維中のポリL乳酸成分の99%以上を加水分解除去し、酢酸で中和後、水洗、乾燥し、N6ナノファイバーの繊維束を得た。この繊維束をTEM写真から解析した結果、N6ナノファイバーの数平均直径は60nmと従来にない細さであり、単繊維直径100nmより大きいものの繊維構成比率は0重量%であった。   The polymer alloy fiber thus obtained is immersed in a 5% aqueous sodium hydroxide solution at 95 ° C. for 1 hour to hydrolyze and remove 99% or more of the poly-L lactic acid component in the polymer alloy fiber, neutralized with acetic acid, and washed with water. And dried to obtain a fiber bundle of N6 nanofibers. As a result of analyzing this fiber bundle from a TEM photograph, the number average diameter of the N6 nanofibers was 60 nm, which is an unprecedented fineness, and the fiber composition ratio of the single fiber diameter larger than 100 nm was 0% by weight.

得られたN6ナノファイバーの繊維束を2mm長に切断して、N6ナノファイバーのカット繊維を得た。タッピースタンダードナイヤガラ試験ビータ((株)東洋精機製作所製)に水23Lと先に得られたカット繊維30gを仕込み、5分間予備叩解し、その後余分な水を切って繊維を回収した。この繊維の重量は250gであり、その含水率は88重量%であった。含水状態の繊維250gをそのまま自動式PFIミル(熊谷理機工業(株)製)に仕込み、回転数1500rpm、クリアランス0.2mmで6分間叩解した。オスターブレンダー(オスター社製)に、叩解した繊維42g、分散剤としてアニオン系分散剤であるシャロール(登録商標)AN−103P(第一工業製薬(株)製:分子量10000)を0.5g、および水500gを仕込み、回転数13900rpmで30分間撹拌し、N6ナノファイバーの含有率が1.0重量%の分散液1を得た。   The obtained fiber bundle of N6 nanofibers was cut into a length of 2 mm to obtain cut fibers of N6 nanofibers. A tappy standard Niagara test beater (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.) was charged with 23 L of water and 30 g of the previously obtained cut fiber, preliminarily beaten for 5 minutes, and then the excess water was removed to collect the fiber. The weight of this fiber was 250 g, and its water content was 88% by weight. 250 g of water-containing fiber was charged as it was into an automatic PFI mill (manufactured by Kumagai Riki Kogyo Co., Ltd.) and beaten for 6 minutes at a rotation speed of 1500 rpm and a clearance of 0.2 mm. In an oster blender (manufactured by oster), 42 g of beaten fiber, 0.5 g of Charol (registered trademark) AN-103P (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: molecular weight 10,000) as an anionic dispersant as a dispersant, and 500 g of water was charged, and the mixture was stirred for 30 minutes at a rotational speed of 13900 rpm, to obtain a dispersion 1 having a N6 nanofiber content of 1.0% by weight.

<分散液の製造例2>
分散液の製造例1のN6を溶融粘度212Pa・s(262℃、剪断速度121.6sec-1)、融点220℃のN6(45重量%)とした以外は分散液の製造例1と同様に溶融混練し、ポリマーアロイチップを得た。次いで、これを分散液の製造例1と同様に溶融紡糸、延伸熱処理しポリマーアロイ繊維を得た。得られたポリマーアロイ繊維は67dtex、36フィラメント、強度3.6cN/dtex、伸度40%、U%=0.7%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で観察したところ、分散液の製造例1と同様にポリL乳酸が海、N6が島の海島構造を示し、島N6の数平均による直径は110nmであり、N6が超微分散化したポリマーアロイ繊維が得られた。
<Production Example 2 of Dispersion>
Similar to Dispersion Production Example 1 except that N6 in Dispersion Production Example 1 was N6 (45 wt%) having a melt viscosity of 212 Pa · s (262 ° C., shear rate 121.6 sec −1 ) and a melting point of 220 ° C. The polymer alloy chip was obtained by melt-kneading. Next, this was melt-spun and stretched and heat treated in the same manner as in Production Example 1 of the dispersion to obtain a polymer alloy fiber. The obtained polymer alloy fiber exhibited excellent properties of 67 dtex, 36 filaments, strength 3.6 cN / dtex, elongation 40%, U% = 0.7%. Moreover, when the cross section of the obtained polymer alloy fiber was observed with a TEM, as in dispersion production example 1, poly L lactic acid was the sea and N6 was the island-island structure, and the number average diameter of the island N6 was A polymer alloy fiber having a thickness of 110 nm and ultra-dispersed N6 was obtained.

得られたポリマーアロイ繊維を分散液の製造例1と同様にしてポリマーアロイ繊維中のポリL乳酸成分の99%以上を加水分解除去、酢酸で中和した後、水洗、乾燥し、N6ナノファイバーの繊維束を得た。この繊維束をTEM写真から解析した結果、N6ナノファイバーの数平均直径は120nmと従来にない細さであり、単繊維直径で500nmより大きいものの繊維構成比率は0重量%、単繊維直径で200nmより大きいものの繊維構成比率は1重量%であった。   The obtained polymer alloy fibers were hydrolyzed and removed 99% or more of the poly-L lactic acid component in the polymer alloy fibers in the same manner as in Production Example 1 of the dispersion, neutralized with acetic acid, washed with water, dried, and N6 nanofibers Fiber bundles were obtained. As a result of analyzing this fiber bundle from a TEM photograph, the number average diameter of N6 nanofibers is 120 nm, which is an unprecedented thinness, and the fiber composition ratio of single fiber diameter larger than 500 nm is 0% by weight, and the single fiber diameter is 200 nm. The larger fiber composition ratio was 1% by weight.

得られたN6ナノファイバーの繊維束を2mm長に切断して、N6ナノファイバーのカット繊維を得た。これを分散液の製造例1と同様に予備叩解を施し、含水率88重量%のN6ナノファイバーを得た後、さらに分散液の製造例1と同様に叩解した。オスターブレンダー(オスター社製)に、叩解した繊維21g、分散剤としてアニオン系分散剤であるシャロール(登録商標)AN−103P(第一工業製薬(株)製:分子量10000)、および水500gを仕込み、回転数13900rpmで30分間撹拌して、N6ナノファイバーの含有率が0.5重量%の分散液2を得た。   The obtained fiber bundle of N6 nanofibers was cut into a length of 2 mm to obtain cut fibers of N6 nanofibers. This was preliminarily beaten in the same manner as in Production Example 1 of the dispersion to obtain N6 nanofibers having a water content of 88% by weight, and further beaten in the same manner as in Production Example 1 of the dispersion. In an oster blender (manufactured by oster Co., Ltd.), 21 g of beaten fiber, Charol (registered trademark) AN-103P (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: molecular weight 10,000), which is an anionic dispersant, and 500 g of water are charged The mixture was stirred at a rotational speed of 13900 rpm for 30 minutes to obtain a dispersion 2 having a N6 nanofiber content of 0.5% by weight.

<分散液の製造例3>
オスターブレンダー(オスター社製)に仕込む水および分散剤の量は変えずに、叩解後の繊維量を変更することで、N6ナノファイバーの含有率を0.1重量%とした以外は分散液の製造例2と同様にして分散液3を得た。
<Production Example 3 of Dispersion>
The amount of water and dispersant added to the oster blender (manufactured by oster) was not changed, but the amount of N6 nanofibers was changed to 0.1% by weight by changing the amount of fibers after beating. A dispersion 3 was obtained in the same manner as in Production Example 2.

<分散液の製造例4>
オスターブレンダー(オスター社製)に仕込む水および叩解後の繊維量は変えずに、分散剤を用いなかったこと以外は分散液の製造例1と同様にしてN6ナノファイバー分散液4を得た。
<Production Example 4 of Dispersion>
N6 nanofiber dispersion liquid 4 was obtained in the same manner as in Production Example 1 of the dispersion liquid, except that the water charged into the oster blender (manufactured by oster) and the amount of fibers after beating were not changed and the dispersant was not used.

<分散液の製造例5、6>
分散液の製造例5ではN6ナノファイバーのカット長を0.5mm、分散液の製造例6ではN6ナノファイバーのカット長を5mmとした以外は分散液の製造例1と同様にしてN6ナノファイバーの含有率が1.0重量%分散液5及び6を得た。
<Production Examples 5 and 6 of dispersion>
N6 nanofibers were prepared in the same manner as in Production Example 1 of the dispersion, except that the cut length of N6 nanofibers was 0.5 mm in Dispersion Production Example 5 and the cut length of N6 nanofibers was 5 mm in Dispersion Production Example 6. Dispersions 5 and 6 having a content of 1.0 wt% were obtained.

<分散液の製造例7>
溶融粘度120Pa・s(262℃、121.6sec-1)、融点225℃のPBT(ポリブチレンテレフタレート)と2エチルヘキシルアクリレートを22%共重合したポリスチレン(PS)を用い、PBTの含有率を20重量%とし、混練温度を240℃として分散液の製造例1と同様に溶融混練し、ポリマーアロイチップを得た。この時、共重合PSの262℃、121.6sec-1での溶融粘度は140Pa・s、245℃、1216sec-1での溶融粘度は60Pa・sであった。
<Production Example 7 of Dispersion>
Polystyrene (PS) copolymerized with 22% PBT (polybutylene terephthalate) having a melt viscosity of 120 Pa · s (262 ° C., 121.6 sec −1 ) and a melting point of 225 ° C. and 2 ethylhexyl acrylate was used, and the content of PBT was 20 wt. %, The kneading temperature was 240 ° C., and melt-kneaded in the same manner as in Production Example 1 of the dispersion to obtain a polymer alloy chip. At this time, the melt viscosity of copolymerized PS at 262 ° C. and 121.6 sec −1 was 140 Pa · s, and the melt viscosity at 245 ° C. and 1216 sec −1 was 60 Pa · s.

これを溶融温度260℃、紡糸温度260℃(口金面温度245℃)、紡糸速度1200m/分で分散液の製造例1と同様に溶融紡糸を行った。この時、口金として吐出孔上部に直径0.3mmの計量部を備えた、吐出孔径が0.7mm、吐出孔長が1.85mmのものを使用した。紡糸性は良好であり、1tの紡糸で糸切れは1回であった。この時の単孔あたりの吐出量は1.0g/分とした。得られた未延伸糸を延伸温度100℃、延伸倍率を2.49倍とし、熱セット温度115℃として分散液の製造例1と同様に延伸熱処理した。得られた延伸糸は161dtex、36フィラメントであり、強度1.4cN/dtex、伸度33%、U%=2.0%であった。得られたポリマーアロイ繊維の横断面をTEMで観察したところ、共重合PSが海、PBTが島の海島構造を示し、PBTの数平均による直径は70nmであり、PBTがナノサイズで均一分散化したポリマーアロイ繊維が得られた。   This was melt-spun in the same manner as in Production Example 1 of the dispersion at a melting temperature of 260 ° C., a spinning temperature of 260 ° C. (die surface temperature of 245 ° C.), and a spinning speed of 1200 m / min. At this time, a die having a discharge hole diameter of 0.7 mm and a discharge hole length of 1.85 mm provided with a measuring portion having a diameter of 0.3 mm above the discharge hole was used. The spinnability was good and the yarn breakage was 1 in 1 t spinning. The discharge rate per single hole at this time was 1.0 g / min. The obtained undrawn yarn was drawn and heat treated in the same manner as in Production Example 1 of the dispersion at a drawing temperature of 100 ° C., a draw ratio of 2.49 times, and a heat setting temperature of 115 ° C. The obtained drawn yarn was 161 dtex, 36 filaments, and the strength was 1.4 cN / dtex, the elongation was 33%, and U% = 2.0%. When the cross section of the obtained polymer alloy fiber was observed by TEM, the copolymer PS showed the sea, the PBT showed the island-island structure, the number average diameter of the PBT was 70 nm, and the PBT was nano-sized and uniformly dispersed. A polymer alloy fiber was obtained.

得られたポリマーアロイ繊維をトリクレンに浸漬することにより、海成分である共重合PSの99%以上を溶出し、これを乾燥して、PBTナノファイバーの繊維束を得た。この繊維束をTEM写真から解析した結果、PBTナノファイバーの数平均直径は85nmと従来にない細さであり、単繊維直径で200nmより大きいものの繊維構成比率は0重量%、単繊維直径で100nmより大きいものの繊維比率は1重量%であった。   By immersing the obtained polymer alloy fiber in trichlene, 99% or more of the copolymer PS, which is a sea component, was eluted and dried to obtain a fiber bundle of PBT nanofibers. As a result of analyzing this fiber bundle from a TEM photograph, the number average diameter of the PBT nanofiber is 85 nm, which is an unprecedented fineness. The fiber composition ratio of the single fiber diameter larger than 200 nm is 0% by weight, and the single fiber diameter is 100 nm. The larger fiber ratio was 1% by weight.

得られたPBTナノファイバーの繊維束を2mm長に切断して、PBTナノファイバーのカット繊維を得た。これを分散液の製造例1と同様に予備叩解を施し、含水率80重量%のPBTナノファイバーを得た後、さらに分散液の製造例1と同様に叩解した。この叩解した繊維25g、分散剤としてノニオン系分散剤であるノイゲン(登録商標)EA−87(第一工業製薬(株)製:分子量10000)を0.5g、および水500gをオスターブレンダー(オスター社製)に仕込み、回転数13900rpmで30分間撹拌して、PBTナノファイバーの含有率が1.0重量%の分散液7を得た。   The obtained fiber bundle of PBT nanofiber was cut into a length of 2 mm to obtain a cut fiber of PBT nanofiber. This was preliminarily beaten in the same manner as in Production Example 1 of the dispersion to obtain PBT nanofibers having a water content of 80% by weight, and further beaten in the same manner as in Production Example 1 of the dispersion. 25 g of this beaten fiber, 0.5 g of Neugen (registered trademark) EA-87 (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: molecular weight 10,000), which is a nonionic dispersant as a dispersant, and 500 g of water, Oster Blender (Oster Corporation) And the mixture was stirred at a rotational speed of 13900 rpm for 30 minutes to obtain a dispersion 7 having a PBT nanofiber content of 1.0% by weight.

<分散液の製造例8>
溶融粘度220Pa・s(262℃、121.6sec-1)、融点225℃のPTT(ポリトリメチレンテレフタレート)と新日鐵化学(株)製共重合PS(ポリスチレン)(“エスチレン”KS−18、メチルメタクリレート共重合、溶融粘度110Pa・s、262℃、121.6sec-1)を、PTTの含有率を25重量%とし、混練温度を240℃として分散液の製造例1と同様に溶融混練し、ポリマーアロイチップを得た。また、この共重合PSの245℃、1216sec-1での溶融粘度は76Pa・sであった。
<Dispersion Production Example 8>
PTT (polytrimethylene terephthalate) having a melt viscosity of 220 Pa · s (262 ° C., 121.6 sec −1 ) and a melting point of 225 ° C. and copolymer PS (polystyrene) (“Estyrene” KS-18, manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) Methyl methacrylate copolymer, melt viscosity 110 Pa · s, 262 ° C., 121.6 sec −1 ), PTT content 25% by weight, kneading temperature 240 ° C. A polymer alloy chip was obtained. The copolymer PS had a melt viscosity of 76 Pa · s at 245 ° C. and 1216 sec −1 .

これを溶融温度260℃、紡糸温度260℃(口金面温度245℃)、紡糸速度1200m/分で分散液の製造例1と同様に溶融紡糸を行った。この時、口金としては吐出孔上部に直径0.23mmの計量部を備えた、吐出孔径が2mm、吐出孔長が3mmの紡糸口金を使用した。紡糸性は良好であり、1tの紡糸で糸切れは1回であった。この時の単孔吐出量は1.0g/分とした。得られた未延伸糸を90℃の温水バス中で2.6倍延伸を行った。得られたポリマーアロイ繊維は140detx、36フィラメントであり、強度1.3cN/dtex、伸度25%であった。これの横断面をTEMで観察したところ、共重合PSが海、PTTが島の海島構造を示し、PTTの数平均による直径は75nmであり、PTTがナノサイズで均一分散化したポリマーアロイ繊維が得られた。また、これは単繊維繊度3.9dtex、強度1.3cN/dtex、伸度25%であった。   This was melt-spun in the same manner as in Production Example 1 of the dispersion at a melting temperature of 260 ° C., a spinning temperature of 260 ° C. (die surface temperature of 245 ° C.), and a spinning speed of 1200 m / min. At this time, a spinneret having a diameter of 0.23 mm and a discharge hole diameter of 2 mm and a discharge hole length of 3 mm was used as the base. The spinnability was good and the yarn breakage was 1 in 1 t spinning. The single-hole discharge rate at this time was 1.0 g / min. The obtained undrawn yarn was stretched 2.6 times in a 90 ° C. hot water bath. The obtained polymer alloy fiber was 140 detex, 36 filaments, the strength was 1.3 cN / dtex, and the elongation was 25%. When the cross section of this was observed with a TEM, the copolymer PS showed sea and PTT showed an island-island structure. The number average diameter of PTT was 75 nm, and PTT was nano-sized and uniformly dispersed. Obtained. Further, this was a single fiber fineness of 3.9 dtex, a strength of 1.3 cN / dtex, and an elongation of 25%.

得られたポリマーアロイ繊維を分散液の製造例7と同様にしてポリマーアロイ繊維中のPS成分の99%以上を溶出、乾燥し、PTTナノファイバーの繊維束を得た。この繊維束をTEM写真から解析した結果、PTTナノファイバーの数平均直径は95nmと従来にない細さであり、単繊維直径で200nmより大きいものの繊維構成比率は0重量%、単繊維直径で100nmより大きいものの繊維構成比率は3重量%であった。   99% or more of the PS component in the polymer alloy fiber was eluted from the obtained polymer alloy fiber in the same manner as in Production Example 7 of the dispersion and dried to obtain a fiber bundle of PTT nanofibers. As a result of analyzing this fiber bundle from a TEM photograph, the number average diameter of the PTT nanofibers is 95 nm, which is an unprecedented fineness. The fiber composition ratio of the single fiber diameter larger than 200 nm is 0% by weight, and the single fiber diameter is 100 nm. The larger fiber composition ratio was 3% by weight.

得られたPTTナノファイバーの繊維束を2mm長に切断して、PTTナノファイバーのカット繊維を得た。これを分散液の製造例1と同様に予備叩解を施し、含水率80重量%のPTTナノファイバーを得た後、さらに分散液の製造例1と同様に叩解した。この叩解した繊維25g、分散剤としてノニオン系分散剤であるノイゲン(登録商標)EA−87(第一工業製薬(株)製:分子量10000)を0.5g、および水500gオスターブレンダー(オスター社製)に仕込み、回転数13900rpmで30分間撹拌して、PTTナノファイバーの含有率が1.0重量%の分散液8を得た。   The obtained PTT nanofiber bundle was cut to a length of 2 mm to obtain PTT nanofiber cut fibers. This was preliminarily beaten in the same manner as in Production Example 1 of the dispersion to obtain PTT nanofibers having a water content of 80% by weight, and further beaten in the same manner as in Production Example 1 of the dispersion. 25 g of this beaten fiber, 0.5 g of Neugen (registered trademark) EA-87 (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: molecular weight 10,000), which is a nonionic dispersant as a dispersant, and 500 g of water, Oster Blender (Oster) ) And stirred at a rotational speed of 13900 rpm for 30 minutes to obtain a dispersion 8 having a PTT nanofiber content of 1.0 wt%.

<分散液の製造例9>
分散液の製造例1のN6を溶融粘度350Pa・s(220℃、121.6sec-1)、融点162℃のPP(ポリプロピレン)(23重量%)とした以外は分散液の製造例1と同様に溶融混練し、ポリマーアロイチップを得た。なお、ポリL乳酸の220℃、121.6sec-1における溶融粘度は107Pa・sであった。このポリマーアロイチップを溶融温度230℃、紡糸温度230℃(口金面温度215℃)、単孔吐出量1.5g/分、紡糸速度900m/分で分散液の製造例1と同様に溶融紡糸を行った。得られた未延伸糸を延伸温度90℃、延伸倍率を2.7倍、熱セット温度130℃として分散液の製造例1と同様に延伸熱処理した。得られたポリマーアロイ繊維は、77dtex、36フィラメント、強度2.5cN/dtex、伸度50%であった。
<Dispersion Production Example 9>
Similar to Dispersion Production Example 1 except that N6 in Dispersion Production Example 1 was changed to PP (polypropylene) (23 wt%) having a melt viscosity of 350 Pa · s (220 ° C., 121.6 sec −1 ) and a melting point of 162 ° C. And kneaded to obtain a polymer alloy chip. The melt viscosity of poly L lactic acid at 220 ° C. and 121.6 sec −1 was 107 Pa · s. This polymer alloy chip was melt-spun at the melting temperature of 230 ° C., the spinning temperature of 230 ° C. (the base surface temperature of 215 ° C.), the single-hole discharge rate of 1.5 g / min, and the spinning speed of 900 m / min. went. The obtained undrawn yarn was drawn and heat treated in the same manner as in Production Example 1 of the dispersion at a drawing temperature of 90 ° C., a draw ratio of 2.7 times, and a heat setting temperature of 130 ° C. The obtained polymer alloy fiber had 77 dtex, 36 filament, strength 2.5 cN / dtex, and elongation 50%.

得られたポリマーアロイ繊維を98℃の5%水酸化ナトリウム水溶液にて1時間浸漬することでポリマーアロイ繊維中のポリL乳酸成分の99%以上を加水分解除去し、酢酸で中和後、水洗、乾燥し、PPナノファイバーの繊維束を得た。この繊維束をTEM写真から解析した結果、PPナノファイバーの数平均直径は240nmであり、単繊維直径で500nmより大きいものの繊維比率は0重量%であった。   The polymer alloy fiber obtained is immersed in 98% 5% aqueous sodium hydroxide solution for 1 hour to hydrolyze and remove 99% or more of the poly-L lactic acid component in the polymer alloy fiber, neutralized with acetic acid, and washed with water. And dried to obtain a bundle of PP nanofibers. As a result of analyzing this fiber bundle from the TEM photograph, the number average diameter of PP nanofibers was 240 nm, and the fiber ratio of single fiber diameters larger than 500 nm was 0% by weight.

得られたPPナノファイバーの繊維束を2mm長に切断して、PPナノファイバーのカット繊維を得た。これを分散液の製造例1と同様に予備叩解を施し、含水率75重量%のPPナノファイバーを得た後、さらに分散液の製造例1と同様に叩解した。この叩解した繊維を20g、分散剤としてノニオン系分散剤であるノイゲン(登録商標)EA−87(第一工業製薬(株):分子量10000)を0.5g、および水500gをオスターブレンダー(オスター社製)に仕込み、回転数13900rpmで30分間撹拌して、PPナノファイバーの含有率が1.0重量%の分散液9を得た。   The obtained PP nanofiber bundle was cut into 2 mm lengths to obtain PP nanofiber cut fibers. This was preliminarily beaten in the same manner as in Production Example 1 of the dispersion to obtain PP nanofibers having a water content of 75% by weight, and further beaten in the same manner as in Production Example 1 of the dispersion. 20 g of the beaten fiber, 0.5 g of Neugen (registered trademark) EA-87 (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: molecular weight 10,000), which is a nonionic dispersant as a dispersant, and 500 g of water, Oster Blender (Oster Corporation) And the mixture was stirred at a rotational speed of 13900 rpm for 30 minutes to obtain a dispersion 9 having a PP nanofiber content of 1.0% by weight.

<分散液の製造例10>
溶融粘度280Pa・s(300℃、1216sec−1)のPETを80重量%、溶融粘度160Pa・s(300℃、1216sec−1)のポリフェニレンサルファイド(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い、ポリマーアロイチップを得た。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。
スクリュー L/D=45
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。
<Dispersion Production Example 10>
Biaxially, under the following conditions, PET having a melt viscosity of 280 Pa · s (300 ° C., 1216 sec −1 ) is 80 wt% and polyphenylene sulfide (PPS) having a melt viscosity of 160 Pa · s (300 ° C., 1216 sec −1 ) is 20 wt%. Melt kneading was performed using an extrusion kneader to obtain a polymer alloy chip. Here, the PPS used was a linear type and the molecular chain terminal was replaced with calcium ions.
Screw L / D = 45
The kneading part length is 34% of the effective screw length
The kneading part was dispersed throughout the screw.
There are two backflow sections along the way.
Polymer supply PPS and PET were weighed separately and supplied separately to a kneader.
Temperature 300 ° C
No vent.

ここで得られたポリマーアロイチップを分散液の製造例1と同様に紡糸機に導き、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。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400dtex、240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、島の平均直径は65nmであり、PPSが超微分散化したポリマーアロイ繊維が得られた。   The polymer alloy chip obtained here was introduced into a spinning machine in the same manner as in Production Example 1 of the dispersion to carry out spinning. At this time, the polymer alloy melt was filtered with a metal nonwoven fabric having a spinning temperature of 315 ° C. and a limit filtration diameter of 15 μm, and then melt-spun from a die having a die surface temperature of 292 ° C. At this time, as the base, a nozzle having a discharge hole diameter of 0.6 mm provided with a measuring portion having a diameter of 0.3 mm above the discharge hole was used. And the discharge amount per single hole at this time was 1.1 g / min. Furthermore, the distance from the base lower surface to the cooling start point was 7.5 cm. The discharged yarn is cooled and solidified over 1 m with a cooling air of 20 ° C., and after the process oil agent mainly composed of fatty acid ester is supplied, it is 1000 m / min through the non-heated first take-up roller and the second take-up roller. It was wound up. The spinnability at this time was good, and there was no yarn breakage during continuous spinning for 24 hours. This was subjected to a stretching heat treatment with the temperature of the first hot roller being 100 ° C. and the temperature of the second hot roller being 130 ° C. At this time, the draw ratio between the first hot roller and the second hot roller was 3.3 times. The obtained polymer alloy fiber showed excellent properties of 400 dtex, 240 filament, strength 4.4 cN / dtex, elongation 27%, U% = 1.3%. Moreover, when the cross section of the obtained polymer alloy fiber was observed by TEM, PPS was dispersed uniformly as an island with a diameter of less than 100 nm in PET, which was a sea polymer. Moreover, when the circle-equivalent diameter of the island was analyzed by the image analysis software WINROOF, the average diameter of the island was 65 nm, and polymer alloy fibers in which PPS was ultra-dispersed were obtained.

得られたポリマーアロイ繊維を98℃の5%水酸化ナトリウム水溶液にて2時間浸漬することでポリマーアロイ繊維中のPET成分の99%以上を加水分解除去し、酢酸で中和後、水洗、乾燥し、PPSナノファイバーの繊維束を得た。この繊維束をTEM写真から解析した結果、PPSナノファイバーの数平均直径は60nmと従来にない細さであり、単繊維直径100nmより大きいものの繊維比率は0重量%であった。   The polymer alloy fibers obtained are immersed in 98% 5% aqueous sodium hydroxide solution for 2 hours to hydrolyze and remove 99% or more of the PET components in the polymer alloy fibers, neutralized with acetic acid, washed with water and dried. As a result, a fiber bundle of PPS nanofibers was obtained. As a result of analyzing this fiber bundle from the TEM photograph, the number average diameter of the PPS nanofibers was 60 nm, which is an unprecedented fineness, and the fiber ratio of the single fiber diameter larger than 100 nm was 0% by weight.

得られたPPSナノファイバーの繊維束を3mm長に切断して、PPSナノファイバーのカット繊維を得た。これを分散液の製造例1と同様に予備叩解を施し、含水率80重量%のPPSナノファイバーを得た後、さらに分散液の製造例1と同様に叩解した。この叩解した繊維25g、分散剤としてノニオン系分散剤であるノイゲン(登録商標)EA−87(第一工業製薬(株)製:分子量10000)を0.5g、および水500gをオスターブレンダー(オスター社製)に仕込み、回転数13900rpmで30分間撹拌して、PPSナノファイバーの含有率が1.0重量%の分散液10を得た。   The obtained PPS nanofiber bundle was cut into a length of 3 mm to obtain PPS nanofiber cut fibers. This was preliminarily beaten in the same manner as in Production Example 1 of the dispersion to obtain PPS nanofibers having a water content of 80% by weight, and further beaten in the same manner as in Production Example 1 of the dispersion. 25 g of this beaten fiber, 0.5 g of Neugen (registered trademark) EA-87 (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: molecular weight 10,000), which is a nonionic dispersant as a dispersant, and 500 g of water, Oster Blender (Oster Corporation) And the mixture was stirred at a rotational speed of 13900 rpm for 30 minutes to obtain a dispersion 10 having a PPS nanofiber content of 1.0 wt%.

<分散液の製造例11>
海成分にアルカリ可溶型共重合ポリエステル樹脂60重量%、島成分にN6樹脂40重量%を用い、溶融紡糸で島成分を100島とし、5.3dtexの高分子配列体複合繊維(以後複合繊維)を作成後、2.5倍延伸して2.1dtexの複合繊維を得た。この複合繊維の強度は2.6cN/dtex、伸度は35%であった。その後、この複合繊維を98℃の3%濃度の水酸化ナトリウム水溶液にて1時間処理することで、複合繊維中のポリエステル成分の99%以上を加水分解除去し、酢酸で中和後、水洗、乾燥してN6の極細繊維を得た。得られた極細繊維の平均単糸繊度をTEM写真から解析したところ、0.02dtex(平均繊維径2μm)相当であった。得られたN6極細繊維を2mm長に切断してカット繊維とした後、このカット繊維50g、分散剤としてアニオン系分散剤であるシャロール(登録商標)AN−103P(第一工業製薬(株)製:分子量10000)を0.5g、および水500gをオスターブレンダー(オスター社製)に仕込み、回転数13900rpmで30分間撹拌して、N6極細繊維の含有率が1.0重量%の分散液11を得た。
<Dispersion Production Example 11>
A seawater component of 60% by weight of an alkali-soluble copolymer polyester resin, an island component of 40% by weight of N6 resin, 100 islands by melt spinning, and a polymer array composite fiber of 5.3 dtex (hereinafter referred to as composite fiber) ) Was stretched 2.5 times to obtain a 2.1 dtex conjugate fiber. The composite fiber had a strength of 2.6 cN / dtex and an elongation of 35%. Thereafter, the composite fiber is treated with a 3% aqueous sodium hydroxide solution at 98 ° C. for 1 hour to hydrolyze and remove 99% or more of the polyester component in the composite fiber, neutralized with acetic acid, washed with water, It dried and the ultrafine fiber of N6 was obtained. When the average single yarn fineness of the obtained ultrafine fiber was analyzed from the TEM photograph, it was 0.02 dtex (average fiber diameter 2 μm). The obtained N6 ultrafine fibers were cut into 2 mm lengths to make cut fibers, and then 50 g of the cut fibers and Charol (registered trademark) AN-103P (produced by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) which is an anionic dispersant as a dispersant. : 0.5 g of molecular weight 10000) and 500 g of water were charged into an oster blender (manufactured by oster) and stirred for 30 minutes at a rotational speed of 13900 rpm to obtain a dispersion 11 having a N6 ultrafine fiber content of 1.0% by weight. Obtained.

以上説明した製造例で作製した各分散液をまとめて表1に示す。   Table 1 summarizes the dispersions produced in the production examples described above.

<実施例1>
分散液の製造例1で得られたナノファイバー分散液1を用い、乾燥機としては三井三池化工機(株)製SD10型スプレードライヤーを用いた。この分散液1を9000rpmで回転している直径5cmのディスクに20g/分の速度で滴下し、液滴の直径を約100μmの霧状にしたものを180℃雰囲気下に噴霧して乾燥(スプレードライ)し、乾燥した粉末を回収した。
得られた粉末をSEMで観察したところ、数平均直径は60nmであり、粉末の数平均粒径は25μmであった。図1および図2に実施例1で得られた粉末のSEM写真を示した。
得られた粉末を手に塗ったところ、しっとりとした感触があり、保湿性に優れるものであった。また、塗った面の肌のしわをぼかすような効果が認められた。
<Example 1>
The nanofiber dispersion 1 obtained in Production Example 1 of the dispersion was used, and an SD10 spray dryer manufactured by Mitsui Miike Chemical Co., Ltd. was used as the dryer. The dispersion 1 was dropped onto a 5 cm diameter disk rotating at 9000 rpm at a speed of 20 g / min, and the droplets having a droplet diameter of about 100 μm were sprayed in a 180 ° C. atmosphere and dried (spray). And dried powder was collected.
When the obtained powder was observed by SEM, the number average diameter was 60 nm, and the number average particle diameter of the powder was 25 μm. 1 and 2 show SEM photographs of the powder obtained in Example 1. FIG.
When the obtained powder was applied to the hand, it had a moist feel and was excellent in moisture retention. In addition, the effect of blurring wrinkles on the painted surface was recognized.

<実施例2〜10>
実施例2〜10については分散液の製造例2〜10で得られたナノファイバー分散液2〜10を用い、実施例1と同様にスプレードライを行い、粉末を得た。繊維分散体の数平均直径、粉末の数平均粒径は表2に示したとおりであった。
<Examples 2 to 10>
About Examples 2-10, it spray-dried like Example 1 using the nanofiber dispersion liquids 2-10 obtained by manufacture examples 2-10 of a dispersion liquid, and obtained powder. The number average diameter of the fiber dispersion and the number average particle diameter of the powder were as shown in Table 2.

<比較例1>
分散液の製造例11で得られた極細繊維の分散液11を用い、実施例1と同様にスプレードライを行ったが、繊維が綿状になり粉末状のものが得られなかった。
<Comparative Example 1>
Spray dispersion was carried out in the same manner as in Example 1 using the dispersion 11 of the ultrafine fiber obtained in Production Example 11 of the dispersion, but the fiber became cottony and a powdery product was not obtained.

<実施例11>
実施例1で得られた粉末を121℃、103.7kPaの条件下で20分間加圧蒸気処理を行った。
繊維分散体の数平均直径、粉末の数平均粒径は表5に示したとおりであった。
また、SEMによる観察により、加圧蒸気処理することで繊維同士が、部分的に融着して接着していることが確認された。さらに、上記の加熱蒸気処理された粉末を水に浸漬させても構造体が崩壊することはなかった。
<Example 11>
The powder obtained in Example 1 was subjected to pressurized steam treatment for 20 minutes under the conditions of 121 ° C. and 103.7 kPa.
The number average diameter of the fiber dispersion and the number average particle diameter of the powder were as shown in Table 5.
Moreover, it was confirmed by the observation by SEM that the fibers were partially fused and bonded by the pressurized steam treatment. Furthermore, the structure did not collapse even when the powder subjected to the heat steam treatment was immersed in water.

<実施例12>
実施例11で作製した粉末と市販の化粧水(資生堂製ザ・スキンケア ハイドロバランシングソフナー(商品名))を下記の配合比率とし、ラボ攪拌機で3分間混合し、粉末を配合した化粧水を作製した。被験者10人に対して、化粧水を使用した時の官能評価を行ったところ、被験者全てにおいて、使用時の違和感がなく自然な感じがするとのことであった。また、粉末を配合することによって、汗による化粧の流れが防止でき、化粧もちも向上した。また粉末を配合することで、粉末自身が保水性が高いことから、保湿性が良好となり、化粧使用後の肌のしっとり感が向上した。
<Example 12>
The powder produced in Example 11 and a commercially available lotion (The Skincare Hydrobalancing Softener (trade name) manufactured by Shiseido Co., Ltd.) were mixed at the following blending ratio for 3 minutes with a lab stirrer to prepare a lotion containing the powder. . When 10 subjects were subjected to a sensory evaluation when using lotion, all the subjects felt that there was no sense of incongruity during use and a natural feeling. Also, by blending the powder, the flow of makeup due to sweat could be prevented, and the makeup lasting was improved. Also, by blending the powder, the powder itself has high water retention, so the moisture retention is good and the moist feeling of the skin after use is improved.

実施例11の粉末 10wt%
ザ・スキンケア ハイドロバランシングソフナー 90wt%
合計 100wt%
<実施例13>
ナノファイバー配合塗料の例
実施例11で得られた粉末30gと、溶媒がトルエンである市販のウレタン系塗料300gとを、ラボニーダーで120rpmの条件で30℃、30分間攪拌し、ナノファイバーを配合した塗料を得た。得られた塗料は、刷毛による塗布時の伸びがよく、適度な粘性を持つため液ダレもなく、塗布加工がし易いものであった。また、塗布後の塗料のツヤがよく、塗布表面も繊維を添加してあるにもかかわらず滑らかであった。
10 wt% of the powder of Example 11
The Skin Care Hydro Balancing Softener 90wt%
Total 100wt%
<Example 13>
Example of nanofiber blended paint 30 g of the powder obtained in Example 11 and 300 g of a commercially available urethane-based paint whose solvent is toluene were stirred with a lab kneader at 120 ° C. for 30 minutes at 30 ° C. to blend nanofibers. A paint was obtained. The obtained paint had good elongation at the time of application with a brush and had an appropriate viscosity, so there was no dripping and it was easy to apply. Moreover, the gloss of the coating after application was good, and the coated surface was smooth despite the addition of fibers.

以上説明した各実施例および比較例をまとめて表2に示す。   Table 2 summarizes the examples and comparative examples described above.

本発明に係る粉末は塗料ならびに化粧品などのフィラー、樹脂のフィラーとして好適である。
また、吸着剤、保水剤などにも好適である。
さらに、医療、衛生等の各分野における粉末材料などにも好適である。
The powder according to the present invention is suitable as a filler for paints and cosmetics, and as a filler for resins.
It is also suitable for adsorbents, water retention agents and the like.
Furthermore, it is also suitable for powder materials in fields such as medical care and hygiene.

実施例1の繊維分散体からなる粉末のSEMによる観察結果を示す図面代用写真(500倍)である。2 is a drawing-substituting photograph (500 times) showing the observation result of the powder comprising the fiber dispersion of Example 1 by SEM. 実施例1の繊維分散体からなる粉末のSEMによる観察結果を示す図面代用写真(2000倍)である。FIG. 3 is a drawing-substituting photograph (2000 ×) showing the observation result of the powder composed of the fiber dispersion of Example 1 by SEM.

Claims (10)

数平均直径が1〜500nmである超極細繊維で構成された、数平均粒径が1〜1000μmであることを特徴とする超極細繊維からなる粉末。 A powder composed of ultrafine fibers having a number average particle diameter of 1 to 1000 µm and composed of ultrafine fibers having a number average diameter of 1 to 500 nm. 前記超極細繊維が熱可塑性ポリマーを含むものであることを特徴とする請求項1に記載の超極細繊維からなる粉末。 The powder comprising the ultrafine fiber according to claim 1, wherein the ultrafine fiber contains a thermoplastic polymer. 前記繊維同士が部分的に接着されている、請求項1または2に記載の粉末。 The powder according to claim 1 or 2, wherein the fibers are partially bonded to each other. 請求項1〜3のいずれかに記載の粉末を配合した塗料。 The coating material which mix | blended the powder in any one of Claims 1-3. 請求項1〜3のいずれかに記載の粉末を配合した化粧品。 Cosmetics which mix | blended the powder in any one of Claims 1-3. 数平均直径が1〜500nmである超極細繊維を分散媒中に分散させた繊維分散液を粒状化して乾燥し、分散剤を除去することを特徴とする超極細繊維からなる粉末の製造方法。 A process for producing a powder comprising ultrafine fibers, characterized by granulating a fiber dispersion obtained by dispersing ultrafine fibers having a number average diameter of 1 to 500 nm in a dispersion medium, drying the dispersion, and removing the dispersant. 前記繊維分散液をスプレードライにより粒状化して乾燥することを特徴とする請求項6に記載の超極細繊維からなる粉末の製造方法。 The method for producing a powder composed of ultrafine fibers according to claim 6, wherein the fiber dispersion is granulated by spray drying and dried. 前記超極細繊維が熱可塑性ポリマーを含むものであることを特徴とする請求項6または7に記載の超極細繊維からなる粉末の製造方法。 The method for producing a powder made of ultrafine fibers according to claim 6 or 7, wherein the ultrafine fibers contain a thermoplastic polymer. 前記超極細繊維が、直径500nmより大きい単繊維の繊維構成比率が3重量%以下であることを特徴とする請求項6〜8のいずれかに記載の超極細繊維からなる粉末の製造方法。 The method for producing a powder composed of ultrafine fibers according to any one of claims 6 to 8, wherein the ultrafine fibers have a fiber constituent ratio of single fibers having a diameter of more than 500 nm of 3% by weight or less. 分散媒を除去した後に、さらに加圧蒸気処理する、請求項6〜9のいずれかに記載の繊維からなる粉末の製造方法。
The method for producing a powder composed of the fiber according to any one of claims 6 to 9, wherein after the dispersion medium is removed, a pressurized steam treatment is further performed.
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