JP2012158842A - Fiber, method for manufacturing the same and water-repellent fabric - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、布帛等の繊維構造物に撥水後加工処理を特に施さなくても優れた撥水性を有し、かつ染色性にも優れた繊維およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a fiber having excellent water repellency and excellent dyeability even if a fiber structure such as a fabric is not subjected to post-water-repellent post-treatment, and a method for producing the same.
従来から、フッ素系樹脂やシリコーン系樹脂を含有する分散液等で布帛を処理して布帛表面にこれらの樹脂を付着せしめて、撥水処理を施すことは広く行われている。しかしながら、これらの加工処理で得られた布帛は撥水性こそあるものの、十分な撥水耐久性を付与する程の量を処理すると布帛の風合が硬くなりこのためスポーツウェア、カジュアルウェア等の撥水性と風合が共に要求される分野への応用が大きく制限されていた。また、元来撥水性、疎水性を有する樹脂のみを用いて繊維および布帛を作ることで風合いの柔らかい撥水繊維を得ることも行われているが、このような樹脂はそもそも染色性に乏しく、衣料用途には適さないものであった。 Conventionally, it has been widely practiced to treat a fabric with a dispersion containing a fluorine-based resin or a silicone-based resin and attach the resin to the surface of the fabric to perform a water repellent treatment. However, although the fabrics obtained by these processing treatments have water repellency, when the amount is sufficient to give sufficient water repellency, the texture of the fabric becomes hard, so that the repellency of sportswear, casual wear, etc. Application to fields where both water and texture are required has been greatly limited. In addition, water-repellent fibers having a soft texture have been obtained by making fibers and fabrics using only a resin having water repellency and hydrophobicity originally, but such a resin has poor dyeability in the first place. It was not suitable for clothing use.
そこで繊維表面近傍にフッ素樹脂からなる筋状凸状体物を繊維軸方向に不連続に筋状に発現させることにより、撥水性を付与する方法(特許文献1等)が提案されているが、この方法ではフッ素樹脂の分散状態が十分でなく、糸の表面に存在する筋状物の分布密度が低く、高い撥水性を発現させることが難しく、また布帛を製作した後にアルカリ水溶液等による減量加工を行うがそれに際し、減量しすぎるとフッ素樹脂が脱落しやすく、不十分だと撥水性が発現しないため、安定した撥水性能を発現できないと言う問題があった。さらには、減量加工に伴うコストアップや原料ロスに加え、減量加工できない樹脂に関してはこのような方法では撥水性を付与することができないいという問題があった。
Therefore, a method of imparting water repellency by causing a streak-like convex body made of a fluororesin in the vicinity of the fiber surface to appear discontinuously in the fiber axis direction has been proposed (
本発明は、繊維の表面に高密度な筋状の凹凸を発現せしめることにより、撥水後加工処理を施さなくても、極めて優れた撥水性能を有し、しかも染色性の良好な撥水性繊維およびそれを簡便かつ、安定的に提供する。 The present invention makes it possible to develop high density streaky irregularities on the surface of the fiber, so that it has extremely excellent water repellency even without being subjected to post-water repellency treatment, and has good dyeability. Provide a fiber and it simply and stably.
本発明は、上記課題を解決するために、下記の構成からなる。
(1)可染性ポリマーAとその他のポリマーBからなり、海島構造を有するポリマーアロイ繊維であって、該繊維表面に、繊維長手方向に複数並ぶ筋状部を有し、この筋状部は、両隣の谷部からの最大高さが10nm以上300nm以下のピークを1つないしは複数有し、かつ筋状部どうしの距離は100nm以上1400nm以下であることを特徴とする熱可塑性樹脂からなる繊維。
(2)ポリマーアロイ繊維が海島構造を有し、可染性ポリマーを海成分、その他ポリマーを島成分とすることを特徴とする上記(1)記載の繊維。
(3)ポリマーアロイ繊維が海島構造を有し、可染性ポリマーA、その他のポリマ−Bのうち、海成分を構成する方のポリマーのメルトマスフローレート(MFR)Xと、島成分を構成する方のポリマーのメルトマスフローレート(MFR)Yが下記式(1)を満足することを特徴とする、上記(1)〜(2)いずれかに記載の繊維。
式(1) 7≦X/Y≦37
(4)可染性ポリマーがポリアミド、その他ポリマーがポリオレフィンであることを特徴とする上記(1)〜(3)いずれかに記載の繊維。
(5)ポリマーA、ポリマーBのうち、海成分を構成する方のポリマーと島成分を構成する方のポリマーの重量比を80/20〜60/40で混合し、さらに上記両ポリマーの合計重量に対し、相溶化剤を1〜3重量%添加することを特徴とする上記(1)〜(4)いずれか1項に記載の繊維。
(6)上記(1)〜(5)いずれか1項に記載の繊維からなる撥水性布帛。
(7)可染性ポリマーAとその他のポリマーBを混合して溶融紡糸して海島構造を有するポリマーアロイ繊維を製造する際に、可染性ポリマーA、その他のポリマーBのうち、海成分を構成する方のポリマーのメルトマスフローレート(MFR)Xと、島成分を構成する方のメルトマスフローレート(MFR)Yが下記式(1)を満足するような可染性ポリマーA、その他のポリマーBを用いることを特徴とする、上記(1)〜(5)のいずれかに記載の繊維の製造方法。
式(1) 7≦X/Y≦37
In order to solve the above-described problems, the present invention has the following configuration.
(1) A polymer alloy fiber composed of a dyeable polymer A and another polymer B and having a sea-island structure, and has a plurality of streaks arranged in the fiber longitudinal direction on the fiber surface. The thermoplastic resin is characterized in that it has one or a plurality of peaks having a maximum height from 10 nm to 300 nm or less, and the distance between the streaks is 100 nm or more and 1400 nm or less. fiber.
(2) The fiber as described in (1) above, wherein the polymer alloy fiber has a sea-island structure, the dyeable polymer is a sea component, and the other polymer is an island component.
(3) The polymer alloy fiber has a sea-island structure, and among the dyeable polymer A and the other polymer B, the melt mass flow rate (MFR) X of the polymer constituting the sea component constitutes the island component. The fiber according to any one of (1) to (2) above, wherein the melt mass flow rate (MFR) Y of the other polymer satisfies the following formula (1).
Formula (1) 7 <= X / Y <= 37
(4) The fiber according to any one of (1) to (3) above, wherein the dyeable polymer is polyamide and the other polymer is polyolefin.
(5) Among polymers A and B, the weight ratio of the polymer constituting the sea component and the polymer constituting the island component is mixed at 80/20 to 60/40, and the total weight of both the above polymers The fiber according to any one of (1) to (4) above, wherein 1 to 3% by weight of a compatibilizing agent is added.
(6) A water-repellent fabric comprising the fiber according to any one of (1) to (5) above.
(7) When the dyeable polymer A and the other polymer B are mixed and melt-spun to produce a polymer alloy fiber having a sea-island structure, among the dyeable polymer A and the other polymer B, the sea component is Dyeable polymer A and other polymers B such that the melt mass flow rate (MFR) X of the constituent polymer and the melt mass flow rate (MFR) Y of the constituent of the island satisfy the following formula (1) The method for producing a fiber according to any one of (1) to (5) above, wherein
Formula (1) 7 <= X / Y <= 37
本発明の繊維では、繊維表面にある筋状の凸状突起体の存在により、撥水後加工処理を施さなくても極めて優れた撥水性能を有する。後処理加工に比べて撥水性能が長期間失われることなく維持できしかも通常の撥水後加工処理品のように布帛の風合が損なわれない一方で、染色加工は通常の可染性繊維と同様の方法で行うことが可能であり、スポーツウェア、カジュアルウェア等の衣料用繊維素材として利用が可能である。 The fiber of the present invention has extremely excellent water-repellent performance without the post-water-repellent processing due to the presence of the streaky convex protrusions on the fiber surface. Water repellent performance can be maintained for a long period of time compared to post-processing, and the texture of the fabric is not impaired as in the case of normal water-repellent post-processing. And can be used as a textile material for clothing such as sportswear and casual wear.
以下、本発明の構成要件を詳述する。 Hereinafter, the constituent requirements of the present invention will be described in detail.
本発明の繊維は単糸の表面に、単糸長手方向に特定の形態で複数並ぶ筋状部を有している必要がある。これは筋状部により単糸表面に凹凸を形成する事で繊維の比表面積を大きくし、所謂蓮の葉効果を繊維表面に発現せしめるためであり、これにより優れた撥水効果をもたらすものである。 The fiber of the present invention needs to have a plurality of streak portions arranged in a specific form in the longitudinal direction of the single yarn on the surface of the single yarn. This is to increase the specific surface area of the fiber by forming irregularities on the surface of the single yarn by the streaks, so that the so-called lotus leaf effect is manifested on the fiber surface, thereby providing an excellent water repellent effect. is there.
ここで言う筋状部とはAFM(原子間力顕微鏡)を用いて、繊維長手方向が縦軸に沿うように調整し、縦×横×高さ=5000nm×5000nm×400nmの画像を出力し、これを縦×横×高さ=95mm×180mm×77mmに拡大した画像を用い、縦、横、高さをそれぞれY、X、Z軸と定義した。この画像中のY=0およびY=5000nmでの横軸切面を観察し、少なくとも1切面において10nm以上の高低差を有する谷部によって挟まれる一つながりの凸部部分を筋状部とし、上記によって特定した各筋状部すべてについてY=0またはY=5000nmいずれかの切面でのピークを通り、Y軸に平行な直線をそれぞれ引き、各直線同士の距離を筋状部の距離とした。 The streaks mentioned here use an AFM (atomic force microscope) to adjust the longitudinal direction of the fiber along the vertical axis, and output an image of length × width × height = 5000 nm × 5000 nm × 400 nm, This was expanded to a size of vertical x horizontal x height = 95 mm x 180 mm x 77 mm, and the vertical, horizontal, and height were defined as Y, X, and Z axes, respectively. Observe the horizontal axis cut surface at Y = 0 and Y = 5000 nm in this image, and at least one cut surface is a continuous convex part sandwiched by valleys having a height difference of 10 nm or more as a streaky part, All the specified streaks passed through the peak at the cut surface of either Y = 0 or Y = 5000 nm, and straight lines parallel to the Y axis were drawn, and the distance between the straight lines was defined as the distance between the streaks.
また、筋状部の、両隣の谷部からの高さについては、Y=0またはY=5000nmの切面、X−Z平面にプロットされた糸表面上の任意の凸部を選択し、その凸部と交差する直線と直線L1(Z=z1)および、直線L2(Z=z2=z1+10nm)を定義し、直線L1と糸表面の交点として点A(x1,z1)、点Aの隣の交点を点D(x4,z4(=z1))(但しx4>x1)とし、AとDに挟まれる糸表面とL2の交点のうち、点A、点Dと隣り合った交点を点Bおよび点Cとする。同様に糸表面とL1の交点のうち点Dの隣の点E(x5,z1)(但しx5>x4)、直線L3(Z=z3、z2≧z3>z1)を設定したときに糸表面と直線L3(Z=z3、z2≧z3>z1)の交点のうち、点Eの隣の交点を点F(x6,z3)(但しx6>x5)、点Aの隣の直線L1との交点を点G(x7,z1)(但しx1>x7)、直線L4(Z=z4、z2≧z4>z1)を設定したとき、糸表面とL4の交点のうち、点Gの隣の交点Hを点H(x8,z4)(但しx7>x8)と定義する。なお、A〜E、Gはそれぞれ独立に、A=G、B=C、D=Eであってもよい。すなわち、糸表面と直線L1、L2、L3、L4との交点が、糸表面上に点H(x8,z4)、点G(x7,z1)、点A(x1,z1)、点B(x2、z2)、点C(x3、z2)、点D(x4、z1)、点E(x5、z1)、点F(x6、z3)(x8<x7≦x1<x2≦x3<x4≦x5<x6)の順に点H、G、A、B、C、D、E、Fを定義する。このような関係が成立するとき、点H、G、A、B、C、D、E、Fの間の糸表面は谷部にはさまれた凸部が存在する状態となり、筋状部があると判断する。 For the height of the streak from the adjacent troughs, select any convex part on the yarn surface plotted on the cut surface of Y = 0 or Y = 5000 nm and the XZ plane, and the convex part A straight line intersecting the section, a straight line L1 (Z = z1), and a straight line L2 (Z = z2 = z1 + 10 nm) are defined, and the point A (x1, z1) as an intersection between the line L1 and the yarn surface, Is a point D (x4, z4 (= z1)) (x4> x1), and among the intersections of the surface of the yarn sandwiched between A and D and L2, the intersections adjacent to point A and point D are point B and point C. Similarly, when the point E (x5, z1) (where x5> x4) and the straight line L3 (Z = z3, z2 ≧ z3> z1) adjacent to the point D among the intersections of the yarn surface and L1 are set, Of the intersection points of the straight line L3 (Z = z3, z2 ≧ z3> z1), the intersection point next to the point E is the point F (x6, z3) (where x6> x5), and the intersection point with the straight line L1 next to the point A is When the point G (x7, z1) (x1> x7) and the straight line L4 (Z = z4, z2 ≧ z4> z1) are set, the intersection H next to the point G is the point of intersection between the yarn surface and L4. It is defined as H (x8, z4) (where x7> x8). A to E and G may be independently A = G, B = C, and D = E. That is, the intersections of the yarn surface with the straight lines L1, L2, L3, and L4 are point H (x8, z4), point G (x7, z1), point A (x1, z1), and point B (x2) on the yarn surface. , Z2), point C (x3, z2), point D (x4, z1), point E (x5, z1), point F (x6, z3) (x8 <x7 ≦ x1 <x2 ≦ x3 <x4 ≦ x5 < Points H, G, A, B, C, D, E, and F are defined in the order of x6). When such a relationship is established, the yarn surface between the points H, G, A, B, C, D, E, and F is in a state in which there are convex portions sandwiched between the valleys, and the streaks are Judge that there is.
点Bと点Cに挟まれる糸表面の点の内もっともZ軸方向に高さの高い点を筋状部のピークとし、(B=Cの場合は点Cがピーク)点Dと点Eに挟まれる糸表面の点の内もっともZ軸方向に高さの低い点を谷部の底とする(D=Eの場合は点Dがピーク)。このときの筋状部のピークと谷部の底の高さを筋状部のC−D側の高さと定義する。同様に筋状部のA−B側の高さも測定し、このうち小さい値を筋状部の高さとした。以上の定義に従って凸部ごとに点Aを変化させ高さを測定する。 The point with the highest height in the Z-axis direction among the points on the surface of the yarn sandwiched between point B and point C is defined as the peak of the streak portion (point C is the peak when B = C). The point with the lowest height in the Z-axis direction among the points on the surface of the yarn to be sandwiched is defined as the bottom of the valley (point D is a peak when D = E). The height of the peak of the streak and the bottom of the valley at this time is defined as the height of the streak on the CD side. Similarly, the height on the AB side of the streak was also measured, and the smaller value was taken as the streak height. According to the above definition, the height is measured by changing the point A for each convex portion.
このように測定した筋状部が、両隣の谷部からの最大高さが10nm以上300nm以下のピークを1つないしは複数有し、かつ筋状部どうしの距離は100nm以上1400nm以下を満たすように分布していることが必要である。 The streaks measured in this way have one or more peaks with a maximum height from 10 nm to 300 nm not less than the adjacent valleys, and the distance between the streaks satisfies 100 nm to 1400 nm. Must be distributed.
筋状部の最大高さが10nm未満の場合、布帛に水滴を落としたとき、繊維の谷部と水滴との間に含まれる空気の量が少なく、ある程度の撥水性は得られるものの、これだけでは布帛としたときに十分な撥水性を発現することが困難である。また、筋状部の最大高さが300nmを越える場合、繊維の断面形状が不安定となり、紡糸性が低下する。 When the maximum height of the streaks is less than 10 nm, when water drops are dropped on the fabric, the amount of air contained between the valleys of the fibers and the water drops is small, and some water repellency can be obtained, but this alone It is difficult to develop sufficient water repellency when used as a fabric. On the other hand, when the maximum height of the streaks exceeds 300 nm, the cross-sectional shape of the fiber becomes unstable, and the spinnability is lowered.
また、筋状部の距離が100nm未満となる場合は布帛に水滴を落としたとき、繊維の谷部と水滴との間に含まれる空気の量が少なくなってしまい、撥水性が低下する。一方で、筋状部の距離が1400nmを越える場合は布帛に水滴を落としたとき、水滴を支持する筋状部の密度が低くなりすぎてしまい、撥水性が低下する。 Further, when the distance between the streaks is less than 100 nm, when water drops are dropped on the fabric, the amount of air contained between the troughs of the fibers and the water drops is reduced, and the water repellency is lowered. On the other hand, when the distance between the streaks exceeds 1400 nm, when water drops are dropped on the fabric, the density of the streaks supporting the water drops becomes too low, resulting in a decrease in water repellency.
従って、観察される筋状部の内、90%以上の筋状部が上記筋状部の最大高さと筋状部の距離を満たしていることが好ましく、より好ましくはすべての筋状部が満たしていることである。 Accordingly, it is preferable that 90% or more of the streaks to be observed satisfy the maximum height of the streaks and the distance between the streaks, and more preferably all the streaks satisfy. It is that.
このような筋状部を糸表面に形成させる方法としては異なるポリマーをブレンドし、溶融紡糸した糸の断面が海島構造のポリマーアロイとする方法が最適である。他の方法すなわち、単一の素材を用いて異形断面口金を用いて紡糸したり、複合糸を減量処理したりする事で繊維表面に微小な筋部を高密度で形成することは口金の加工精度、減量速度の制御等、限界を超えており、非常に困難である。 The most suitable method for forming such streaks on the surface of the yarn is to blend different polymers so that the melt-spun yarn has a sea-island polymer alloy cross section. Other methods, that is, forming a fine streak at high density on the fiber surface by spinning with a single-shaped material using a modified cross-section die or reducing the weight of a composite yarn It is very difficult because it exceeds the limits of accuracy and weight loss control.
以下にポリマーアロイ糸が筋状部を有する原理を説明する。 Hereinafter, the principle that the polymer alloy yarn has the streaks will be described.
ブレンドしたポリマーを口金から吐出し、糸条を形成する過程において、細い口金孔に押し込まれたポリマーは強い圧縮力を受けながら孔内を通過し、口金孔から吐出された直後に圧縮力を解放する。 In the process of forming the yarn by discharging the blended polymer from the base, the polymer pushed into the narrow base hole passes through the hole while receiving a strong compressive force, and releases the compressive force immediately after being discharged from the base hole. To do.
一方で、口金孔内のアロイポリマーには口金孔壁面との間にズリ応力も働いており、アロイポリマーの島成分はズリ応力によりポリマー進行方向に長く引き延ばされた状態になっている。これに加え、ポリマー間には各ポリマーの溶解度パラメータの差に起因する界面張力も働いているため、この界面張力が最小となるようにアロイポリマー収縮力が働いており、口金孔内ではズリ応力と収縮力が釣り合いながら移動している。このため、口金孔からアロイポリマーが吐出されるとアロイポリマーに収縮力のみが働くようになる。 On the other hand, shear stress is also acting on the alloy polymer in the base hole between the wall surface of the base hole, and the island component of the alloy polymer is elongated in the polymer traveling direction due to the shear stress. In addition, the interfacial tension due to the difference in solubility parameter of each polymer also works between the polymers, so the alloy polymer contraction force works to minimize this interfacial tension, and shear stress is generated in the die hole. And the contraction force is moving in balance. For this reason, when the alloy polymer is discharged from the die hole, only the shrinkage force acts on the alloy polymer.
以上により口金孔より吐出されたアロイポリマーには口金直下にてアロイポリマー上流側からの力(圧縮力)と下流側からの力(収縮力)が加わるためアロイポリマーは進行方向と垂直な方向へ全体的にふくらみながら吐出される。これをバラス効果という。 As described above, the alloy polymer discharged from the die hole is subjected to a force from the upstream side of the alloy polymer (compression force) and a force from the downstream side (contraction force) just below the die, so that the alloy polymer moves in a direction perpendicular to the traveling direction. It is discharged while bulging as a whole. This is called a ballast effect.
このとき、アロイポリマーの島成分に対し海成分の流動性が非常に大きい場合は海成分がより大きくふくらむため島成分にはさまれた部分の海成分が凸になり、筋状部を形成する。従って、島成分の密度が適度に低い領域では凸部の隆起が生じやすく、島成分の密度が高くなるほど島成分にはばまれ凸部の隆起が生じにくくなるため、密度が適度に低い場合に筋状部の高さが高くなりやすく、密度が高くなるにつれ、低くなり、高すぎると隆起がほとんど生じず結果として谷部を形成する。 At this time, when the fluidity of the sea component is very large relative to the island component of the alloy polymer, the sea component swells larger, so the sea component sandwiched between the island components becomes convex and forms streaks . Therefore, in the region where the density of the island component is moderately low, protrusions tend to occur, and as the density of the island component increases, the island component is more difficult to be raised and the protrusions are less likely to be raised. The height of the streak portion tends to increase, and as the density increases, the streak portion decreases, and if it is too high, almost no bulging occurs, resulting in the formation of valleys.
従って、ポリマーの組み合わせとしては、海成分は島成分より溶融時の流動性が高いものとし、溶解度パラメータ、溶融時の流動性が異なったポリマーを組み合わせることが好ましい。 Therefore, as a combination of polymers, it is preferable that the sea component has higher fluidity at the time of melting than the island component, and polymers having different solubility parameters and different fluidity at the time of melting are combined.
ただし、溶解度パラメータが大きく異なり過ぎるポリマーを組み合わせた場合、バラス効果による収縮力が大きくなりすぎ、曳糸性が極端に低下し、紡糸困難となる場合がある。このような場合は相溶化剤を適量添加し、曳糸性を安定化させることができる。このような場合に用いる相溶化剤としては、両方のポリマーと相溶性のよい別のポリマーを用いてもよいし、どちらかのポリマーをベースに、他方のポリマーと親和性、反応性のある官能基等を共重合その他の方法により導入したポリマーでもよい。 However, when polymers having too different solubility parameters are combined, the shrinkage force due to the ballast effect becomes too large, and the spinnability is extremely lowered, which may make spinning difficult. In such a case, an appropriate amount of a compatibilizing agent can be added to stabilize the spinnability. As a compatibilizing agent used in such a case, another polymer having good compatibility with both polymers may be used, or a function having affinity and reactivity with the other polymer based on either polymer. A polymer in which a group or the like is introduced by copolymerization or other methods may also be used.
添加方法についても、海成分、島成分と同時に混合してもよいし、あらかじめ海成分、島成分を混合した後にエクストルーダ内にサイドフィードしてもよい。 Regarding the addition method, the sea component and the island component may be mixed at the same time, or the sea component and the island component may be mixed in advance and then side fed into the extruder.
以上により繊維表面に微小な筋部を高密度で形成する事が可能となる。 As described above, minute streaks can be formed at high density on the fiber surface.
また、本発明の繊維は、上記筋状部のほかに微小な突起部を具備していることが好ましい。これは前記筋状部と微小な突起部の2重の凹凸構造となることにより繊維の比表面積をより大きくし、蓮の葉効果を増大させる効果があるためである。このときの微小な突起部は、AFM(原子間力顕微鏡)を用いて繊維長手方向が縦軸に沿うように調整し、縦×横×高さ=1000nm×1000nm×100nmの画像を出力し、これを縦×横×高さ=95mm×180mm×77mmに拡大した画像を用い、微小な突起の高さとY=0の切面上にある個数を計測する。 Moreover, it is preferable that the fiber of this invention has the micro projection part other than the said streaky part. This is because the double uneven structure of the streaks and minute protrusions has the effect of increasing the specific surface area of the fiber and increasing the lotus leaf effect. The minute protrusion at this time is adjusted so that the longitudinal direction of the fiber is along the vertical axis using an AFM (Atomic Force Microscope), and an image of length × width × height = 1000 nm × 1000 nm × 100 nm is output, An image obtained by enlarging this to vertical x horizontal x height = 95 mm x 180 mm x 77 mm is used to measure the height of minute protrusions and the number of pieces on the Y = 0 cut surface.
本発明においては、上記測定の結果、両隣の谷部からの最大高さが2nm以上10nm未満のピークを1つないしは複数有し、隣り合う微小な筋又は突起部の稜線間距離または頂点距離は10nm以上100nm未満のものであることが好ましい。 In the present invention, as a result of the above measurement, the maximum height from both adjacent valleys has one or more peaks of 2 nm or more and less than 10 nm, and the distance between ridgelines or vertex distances of adjacent minute streaks or protrusions Is preferably 10 nm or more and less than 100 nm.
つぎに本発明で用いるポリマーとしては、染色性と撥水性を両立させるためにアロイポリマーの内少なくとも1成分は可染性ポリマーとすることが好ましく、より好ましくは海成分を可染性ポリマーとすることである。 Next, as the polymer used in the present invention, in order to achieve both dyeability and water repellency, at least one of the alloy polymers is preferably a dyeable polymer, and more preferably, the sea component is a dyeable polymer. That is.
上記において、可染性ポリマーAとは、染色が可能なポリマーであれば特に制限はなく、具体的には可染性ポリマーとして、ポリアミド、ポリエステル、セルロース、アクリル、ポリウレタン、ポリオレフィン等が好ましく、より好ましくはポリアミド6、ポリアミド6,6、ポリアミド6,10、ポリエチレンテレフタラート、ポリ乳酸であり、ポリマーの融点、流動性の制御を考慮するとポリアミド6がもっとも好ましい。 In the above, the dyeable polymer A is not particularly limited as long as it is a dyeable polymer. Specifically, the dyeable polymer is preferably polyamide, polyester, cellulose, acrylic, polyurethane, polyolefin, and the like. Polyamide 6, polyamide 6,6, polyamide 6,10, polyethylene terephthalate and polylactic acid are preferred, and polyamide 6 is most preferred in view of control of the melting point and fluidity of the polymer.
また、その他ポリマーBとしては、可染性ポリマーとして使用したものとは異なるポリマーであって、本発明で規定する繊維とし得るものであれば可染性であってもなくてもよいが、とくに筋状部と筋状部の間で該ポリマーが繊維表面に露出した部分で撥水性を補助的に向上させる目的で該ポリマーが撥水または疎水性ポリマーである方が好ましい。具体的にはポリオレフィン系樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等を好ましく挙げることができる。より好ましくはポリオレフィン(なかでも好ましくはポリエチレン、ポリプロピレン等)、エチレン-テトラフルオロエチレンであり、ポリマーの融点、流動性の制御等を考慮するとポリプロピレンがもっとも好ましい。 In addition, as the other polymer B, a polymer different from that used as the dyeable polymer, which may be a fiber defined in the present invention, may or may not be dyeable. It is preferable that the polymer is a water-repellent or hydrophobic polymer for the purpose of assisting in improving the water repellency at a portion where the polymer is exposed on the fiber surface between the streaks. Specifically, polyolefin resins, fluororesins, silicone resins and the like can be preferably exemplified. More preferred are polyolefins (especially preferably polyethylene, polypropylene, etc.) and ethylene-tetrafluoroethylene, and polypropylene is most preferred in view of control of the melting point and fluidity of the polymer.
なかでも可染性ポリマーとしてポリアミド、その他ポリマーとしてポリオレフィンを用いることが好ましい。 Among them, it is preferable to use polyamide as the dyeable polymer and polyolefin as the other polymer.
また、これらのポリマーには、本発明の目的、効果を損なわない範囲で、二酸化チタン等の艶消し剤、酸化ケイ素、カオリン等の各種機能性粒子のほか、着色防止剤、安定剤、抗酸化剤等の添加剤を含有してもよい。 In addition, these polymers include a matting agent such as titanium dioxide, various functional particles such as silicon oxide and kaolin, as well as an anti-coloring agent, a stabilizer, and an antioxidant within the scope of the present invention. You may contain additives, such as an agent.
本発明の繊維において、海成分のMFR:Xと島成分のMFR:Yは下記式(1)を満足することが好ましい。
式(1) 7≦X/Y≦37
In the fiber of the present invention, the MFR: X of the sea component and the MFR: Y of the island component preferably satisfy the following formula (1).
Formula (1) 7 <= X / Y <= 37
X/Yが37より大きい場合は、島成分の流動性が海成分の流動性に対して相対的に低すぎるため、繊維化した場合に島成分の分散径が大きくなりすぎ、撥水性や曳糸性の低下の原因となる。また、7より小さい場合は、島成分の流動性が海成分の流動性に対して相対的に高すぎるため、安定した海島構造をとりにくく、曳糸性の低下の原因となる。上記範囲であれば、バラス効果により曳糸性が低下しても適宜相溶化剤を添加することにより、曳糸性を容易に制御することができる。 When X / Y is greater than 37, the fluidity of the island component is relatively low with respect to the fluidity of the sea component. It causes a decrease in yarn properties. On the other hand, if it is less than 7, the fluidity of the island component is too high relative to the fluidity of the sea component, so that it is difficult to form a stable sea-island structure, causing a decrease in spinnability. If it is the said range, even if a spinnability will fall by a ballast effect, a spinnability can be easily controlled by adding a compatibilizer suitably.
上記において、MFRは、JIS K7210(1999)に準じた装置を用い、温度:250℃、荷重:2160g重の条件にて測定したメルトマスフローレートの値をそのポリマーのMFRの代表値とする。 In the above, MFR uses the apparatus according to JISK7210 (1999), and let the value of the melt mass flow rate measured on the conditions of temperature: 250 degreeC and load: 2160g weight be the representative value of MFR of the polymer.
各成分のメルトマスフローレートは、それぞれ、海成分が150〜250g/10分、島成分が4.5〜30g/10分であることが好ましい。 The melt mass flow rate of each component is preferably 150 to 250 g / 10 min for the sea component and 4.5 to 30 g / 10 min for the island component.
また、これらのポリマーからなるアロイポリマーは海/島構造を安定させるために海成分の体積が多くなるようにブレンドすることが好ましい。 Moreover, it is preferable to blend the alloy polymer comprising these polymers so that the volume of the sea component is increased in order to stabilize the sea / island structure.
また相溶化剤としては、前記のとおりポリマーブレンド繊維を構成する両方のポリマーと相溶性のよい別のポリマーや、どちらかのポリマーをベースに、他方のポリマーと親和性、反応性のある官能基等を共重合その他の方法により導入したポリマーが挙げられ、ポリマーブレンドに用いるポリマーにより、適宜選択して用いればよい。例えば海成分がポリアミド、島成分がポリオレフィンの場合、ポリオレフィンにナイロンと反応性を有する官能基、具体的には無水マレイン酸、アクリル酸、エポキシ基、オキサゾリン基等をグラフトさせたポリマー、中でも無水マレイン酸、アクリル酸、エポキシ基、オキサゾリン基等をグラフトさせたポリオレフィン等の変性ポリオレフィンが好ましく、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、無水マレイン酸、アクリル酸変性ポリプロピレンであることがより好ましい。海成分にポリアミド、島成分にポリプロピレン、相溶化剤として、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、無水マレイン酸、アクリル酸変性ポリプロピレン等の変性ポリプロピレンを用いることが好ましい。 As the compatibilizing agent, as described above, another polymer having good compatibility with both polymers constituting the polymer blend fiber, or a functional group having affinity and reactivity with the other polymer based on either polymer. And the like by copolymerization or other methods, and may be appropriately selected depending on the polymer used for the polymer blend. For example, when the sea component is polyamide and the island component is polyolefin, the polyolefin is grafted with a functional group having reactivity with nylon, specifically maleic anhydride, acrylic acid, epoxy group, oxazoline group, etc., especially maleic anhydride Modified polyolefins such as polyolefin grafted with acid, acrylic acid, epoxy group, oxazoline group and the like are preferable, and maleic anhydride-modified polypropylene, maleic anhydride, and acrylic acid-modified polypropylene are more preferable. It is preferable to use polyamide as the sea component, polypropylene as the island component, and a modified polypropylene such as maleic anhydride-modified polypropylene, maleic anhydride, or acrylic acid-modified polypropylene as the compatibilizing agent.
本発明において、島成分と海成分、必要に応じて添加する相溶化剤は同時に溶融することを考慮すると、互いに融点と近いものが好ましい。また島成分と海成分、必要に応じて添加する相溶化剤の混合は、紡糸以前の任意の段階で行うことが可能であり、ペレットの状態で混合缶にてブレンドしたものを溶融紡糸してもよいし、それぞれ個別に計量したものを連続的にエクストルーダに投入し溶融混練させる方法等により行うことができる。 In the present invention, it is preferable that the island component, the sea component, and the compatibilizer to be added if necessary are close to the melting point in consideration of melting simultaneously. In addition, the island component and the sea component, and the compatibilizer added as necessary, can be mixed at any stage prior to spinning. Alternatively, it can be performed by a method in which individually weighed materials are continuously put into an extruder and melt kneaded.
また、相溶化剤を添加する前の海成分を構成するポリマーと島成分を構成するポリマーの配合比については重量比で80/20〜60/40の範囲であることが好ましい。海成分が多くなりすぎると糸表面の筋状部の密度が低くなり、撥水性が低下する。一方島成分が多くなりすぎると、バラスが大きくなりすぎるため糸の曳糸性が悪化し、安定して生産することが困難になる。また、相溶化剤の添加量は上記海・島両成分の合計の重量に対して、0.5〜5重量%であることが好ましく、1〜3重量%であることがより好ましい。適切な添加量は相溶化剤に含まれる官能基の量や種類によって異なるが、添加量が少なすぎるとバラス抑制の効果が小さく糸の曳糸性が悪化し、安定して生産することが困難になり、多すぎると海成分または/および島成分と相溶化剤が反応しすぎるためポリマーが増粘し、安定して生産することが困難になる。 Moreover, it is preferable that it is the range of 80 / 20-60 / 40 by weight ratio about the compounding ratio of the polymer which comprises the sea component before adding a compatibilizer, and the polymer which comprises an island component. If the sea component is too much, the density of the streaks on the surface of the yarn is lowered, and the water repellency is lowered. On the other hand, when there are too many island components, the ballast becomes too large and the yarn spinnability deteriorates, making it difficult to produce stably. The amount of the compatibilizer added is preferably 0.5 to 5% by weight and more preferably 1 to 3% by weight with respect to the total weight of the sea and island components. The appropriate amount depends on the amount and type of functional groups contained in the compatibilizer, but if the amount is too small, the effect of suppressing the ballast is small and the string spinnability deteriorates, making it difficult to produce stably. When the amount is too large, the sea component or / and the island component react with the compatibilizer too much, so that the polymer thickens and it is difficult to produce stably.
このようにして得られた樹脂をポリマー吐出部がストレート孔となっている口金より吐出させ、冷却した後、給油、収束性を付与した後、引き取りローラにより引き取り、そのまま連続して延伸し、または一旦巻き取り、別工程において延伸した後、ボビンに巻き取ることにより本発明の繊維が得られる。 The resin obtained in this way is discharged from a base having a polymer discharge portion formed as a straight hole, cooled, and after lubrication and converging, it is taken up by a take-up roller and continuously stretched as it is, or The fiber of the present invention is obtained by winding once and drawing in a separate step, and then winding on a bobbin.
このとき、使用する口金について、一般的にはバラスの大きいポリマーを溶融紡糸する際には、曳糸性を向上させる目的で、ポリマー吐出孔の最下流部の孔径を拡大する事でバラスの発生を抑制したいわゆる段付き口金を用いるが、本発明においてはバラス効果により繊維に筋を付与しているため、このような口金は用いず、ポリマー吐出孔がストレートな形状をしたいわゆるストレート口金を用いることが好ましい。 At this time, when melt spinning a polymer having a large ballast for the base to be used, in order to improve the spinnability, the ball diameter is generated by expanding the diameter of the most downstream part of the polymer discharge hole. However, in the present invention, since the fibers are streaked due to the ballast effect, such a die is not used, and a so-called straight die having a straight shape of the polymer discharge hole is used. It is preferable.
また、引き取りローラでの引き取り速度と延伸倍率の積は2000以上、5000以下であることが好ましい。引き取り速度と延伸倍率の積が2000未満の場合、繊維の配向が進まないため、得られる繊維の強度が小さくなるためである。また、引き取り速度と延伸倍率の積が5000を越える場合、口金から吐出された糸条に形成される筋状部は、引き取り、延伸される過程で小さくなるためこの値が大きくなりすぎると繊維の撥水性が低下するためである。またより好ましくは、上記を満たし、かつ、引取速度2000m/min以上、4000m/min以下、延伸倍率1.0倍以上2.5倍以下である。 The product of the take-up speed of the take-up roller and the draw ratio is preferably 2000 or more and 5000 or less. This is because when the product of the take-up speed and the draw ratio is less than 2000, the orientation of the fibers does not advance, and the strength of the obtained fibers becomes small. In addition, when the product of the take-up speed and the draw ratio exceeds 5000, the streaks formed on the yarn discharged from the die become smaller during the take-up and drawing process, and this value becomes too large. This is because the water repellency is lowered. More preferably, the above conditions are satisfied, the take-up speed is 2000 m / min or more and 4000 m / min or less, and the draw ratio is 1.0 to 2.5 times.
繊維の紡糸方法、形態については特に限定はなく、長繊維、短繊維、紡糸のいずれでもよい。 The spinning method and form of the fiber are not particularly limited, and any of long fiber, short fiber, and spinning may be used.
また、紡糸、に引き続いて仮撚加工を施してもよい。 Further, false twisting may be performed subsequent to spinning.
繊維の繊度、フィラメント数も特に限定はなく、断面形状も得られる布帛の用途等に応じて任意の形状とすることができ、例えば円形の他、三角、偏平、星形、V型等の異形断面またはそれらの中空断面であってもよいが、衣料用繊維素材として使用する事を考慮すると、繊度は8デシテックス以上235デシテックス以下、フィラメント数は1以上144フィラメント以下、断面形状は円形、扁平、トライポッド、星形、楕円八葉形が好ましい。 The fineness of the fiber and the number of filaments are not particularly limited, and can be any shape depending on the use of the fabric from which the cross-sectional shape can be obtained. For example, in addition to the circular shape, a triangular shape, a flat shape, a star shape, a V shape, etc. Although it may be a cross-section or a hollow cross-section thereof, considering that it is used as a textile material for clothing, the fineness is 8 to 235 dtex, the number of filaments is 1 to 144 filaments, the cross-sectional shape is circular, flat, Tripod, star shape and elliptical octalobe are preferred.
かくして得られる本発明の繊維は、極めて優れた撥水性能を有し、かつ染色加工は通常の可染性繊維と同様の方法で行うことが可能であるため、スポーツウェア、カジュアルウェア等の衣料用繊維素材として好適に用いられる。 The fibers of the present invention thus obtained have extremely excellent water repellency and can be dyed by the same method as ordinary dyeable fibers. It is suitably used as a textile material.
以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例及び比較例中の部および%はそれぞれ重量部および重量%を示す。なお実施例における特性値の測定法等は次のとおりである。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated further more concretely, this invention is not limited to these Examples. In addition, the part and% in an Example and a comparative example show a weight part and weight%, respectively. In addition, the measuring method of the characteristic value in an Example, etc. are as follows.
(1)筋状部の特定
AFM(原子間力顕微鏡、Bruker AXS社 Digital Instruments製 NanoScope IIIa AFM)を用いて、繊維長手方向が縦軸に沿うように調整し、縦×横×高さ=5000nm×5000nm×400nmの画像を出力し、これを縦×横×高さ=95mm×180mm×77mmに拡大した画像を用い、その画像中のY=0およびY=5000nmでの横軸切面を観察し、少なくとも1切面において10nm以上の高低差を有する谷部によって挟まれる一つながりの凸部部分すべてを筋状部とした。
(1) Identification of streaks Using an AFM (atomic force microscope, NanoScope IIIa AFM manufactured by Bruker AXS Digital Instruments), the longitudinal direction of the fiber is adjusted along the vertical axis, and the length × width × height = 5000 nm. Output an image of × 5000 nm × 400 nm, and use an image obtained by enlarging the image to length × width × height = 95 mm × 180 mm × 77 mm, and observe the transverse axis cut surface at Y = 0 and Y = 5000 nm in the image. All the connected convex portions sandwiched by valleys having a height difference of 10 nm or more in at least one cut surface were defined as streak portions.
(2)筋状部の距離と高さの測定
上記によって特定した各筋状部すべてについてY=0またはY=5000nmいずれかの切面でのピークを通り、Y軸に平行な直線をそれぞれ引き、各直線同士の距離を筋状部の距離とした。
(2) Measurement of the distance and height of the streaks For each of the streaks identified as described above, a straight line parallel to the Y axis is drawn through the peak at either Y = 0 or Y = 5000 nm, The distance between the straight lines was taken as the distance between the streaks.
また、筋状部の、両隣の谷部からの高さについては、Y=0またはY=5000nmの切面、X−Z平面にプロットされた糸表面上の任意の凸部を選択し、その凸部と交差する直線と直線L1(Z=z1)および、直線L2(Z=z2=z1+10nm)を定義し、直線L1と糸表面の交点として点A(x1,z1)、点Aの隣の交点を点D(x4,z4(=z1))(但しx4>x1)とし、AとDに挟まれる糸表面とL2の交点のうち、点A、点Dと隣り合った交点を点Bおよび点Cとする。同様に糸表面とL1の交点のうち点Dの隣の点E(x5,z1)(但しx5>x4)、直線L3(Z=z3、z2≧z3>z1)を設定したときに糸表面と直線L3(Z=z3、z2≧z3>z1)の交点のうち、点Eの隣の交点を点F(x6,z3)(但しx6>x5)、点Aの隣の直線L1との交点を点G(x7,z1)(但しx1>x7)、直線L4(Z=z4、z2≧z4>z1)を設定したとき、糸表面とL4の交点のうち、点Gの隣の交点Hを点H(x8,z4)(但しx7>x8)と定義する。なお、A〜E、Gはそれぞれ独立に、A=G、B=C、D=Eであってもよい。すなわち、糸表面と直線L1、L2、L3、L4との交点が、糸表面上に点H(x8,z4)、点G(x7,z1)、点A(x1,z1)、点B(x2、z2)、点C(x3、z2)、点D(x4、z1)、点E(x5、z1)、点F(x6、z3)(x8<x7≦x1<x2≦x3<x4≦x5<x6)の順に点H、G、A、B、C、D、E、Fを定義する。このような関係が成立するとき、点H、G、A、B、C、D、E、Fの間の糸表面は谷部にはさまれた凸部が存在する状態となり、筋状部があると判断する。 For the height of the streak from the adjacent troughs, select any convex part on the yarn surface plotted on the cut surface of Y = 0 or Y = 5000 nm and the XZ plane, and the convex part A straight line intersecting the section, a straight line L1 (Z = z1), and a straight line L2 (Z = z2 = z1 + 10 nm) are defined, and the point A (x1, z1) as an intersection between the line L1 and the yarn surface, Is a point D (x4, z4 (= z1)) (x4> x1), and among the intersections of the surface of the yarn sandwiched between A and D and L2, the intersections adjacent to point A and point D are point B and point C. Similarly, when the point E (x5, z1) (where x5> x4) and the straight line L3 (Z = z3, z2 ≧ z3> z1) adjacent to the point D among the intersections of the yarn surface and L1 are set, Of the intersection points of the straight line L3 (Z = z3, z2 ≧ z3> z1), the intersection point next to the point E is the point F (x6, z3) (where x6> x5), and the intersection point with the straight line L1 next to the point A is When the point G (x7, z1) (x1> x7) and the straight line L4 (Z = z4, z2 ≧ z4> z1) are set, the intersection H next to the point G is the point of intersection between the yarn surface and L4. It is defined as H (x8, z4) (where x7> x8). A to E and G may be independently A = G, B = C, and D = E. That is, the intersections of the yarn surface with the straight lines L1, L2, L3, and L4 are point H (x8, z4), point G (x7, z1), point A (x1, z1), and point B (x2) on the yarn surface. , Z2), point C (x3, z2), point D (x4, z1), point E (x5, z1), point F (x6, z3) (x8 <x7 ≦ x1 <x2 ≦ x3 <x4 ≦ x5 < Points H, G, A, B, C, D, E, and F are defined in the order of x6). When such a relationship is established, the yarn surface between the points H, G, A, B, C, D, E, and F is in a state in which there are convex portions sandwiched between the valleys, and the streaks are Judge that there is.
点Bと点Cに挟まれる糸表面の点の内もっともZ軸方向に高さの高い点を筋状部のピークとし、(B=Cの場合は点Cがピーク)点Dと点Eに挟まれる糸表面の点の内もっともZ軸方向に高さの低い点を谷部の底とする(D=Eの場合は点Dがピーク)。このときの筋状部のピークと谷部の底の高さを筋状部のC−D側の高さと定義する。同様に筋状部のA−B側の高さも測定し、このうち小さい値を筋状部の高さとした。以上の定義に従って凸部ごとに点Aを変化させ高さを測定する。 The point with the highest height in the Z-axis direction among the points on the surface of the yarn sandwiched between point B and point C is defined as the peak of the streak portion (point C is the peak when B = C). The point with the lowest height in the Z-axis direction among the points on the surface of the yarn to be sandwiched is defined as the bottom of the valley (point D is a peak when D = E). The height of the peak of the streak and the bottom of the valley at this time is defined as the height of the streak on the CD side. Similarly, the height on the AB side of the streak was also measured, and the smaller value was taken as the streak height. According to the above definition, the height is measured by changing the point A for each convex portion.
(3)MFRの測定
JIS K7210(1999)に準じた装置を用い、温度:250℃、荷重:2160g重の条件にて2回測定したメルトマスフローレートの値の平均値をそのポリマーのMFRの代表値とする。
(3) Measurement of MFR Using an apparatus according to JIS K7210 (1999), the average value of the melt mass flow rate measured twice under the conditions of temperature: 250 ° C. and load: 2160 g weight is representative of MFR of the polymer. Value.
(4)筒編み地の製作
57dtexのポリアミド系繊維を2本合糸し、筒編み機にて度目40〜55となるように行った。
(4) Manufacture of tubular knitted fabric Two polyamide fibers of 57 dtex were combined, and it was carried out with a tubular knitting machine so as to obtain 40 to 55 stitches.
(5)筒編み地の精錬、染色
上記で得られた筒編み地をノニオン界面活性剤(第一工業製薬社製ノイゲンSS)2g/l水溶液を編み地1gに対し100ml用意し、60℃にて30分洗浄した後流水にて20分水洗し、脱水機にて脱水する。
(5) Refining and dyeing of the tubular knitted fabric 100 ml of a 2 g / l aqueous solution of the nonionic surfactant (Neugen SS manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) is prepared for the tubular knitted fabric obtained above at 60 ° C After washing for 30 minutes, it is washed with running water for 20 minutes and dehydrated with a dehydrator.
次に酸性染料(関東科学社製キシレンファーストブルー)を濃度0.28%owfの水溶液液を用いて温度90℃で60分間染色した。 Next, an acid dye (xylene first blue manufactured by Kanto Kagaku Co., Ltd.) was dyed at a temperature of 90 ° C. for 60 minutes using an aqueous solution having a concentration of 0.28% owf.
(6)筒編み地の乾燥
上記(5)で染色した筒編み地を70℃に設定した熱風乾燥機にて2hr乾燥したあと室温にて12hr以上放冷した。
(6) Drying of tubular knitted fabric The tubular knitted fabric dyed in (5) above was dried for 2 hours in a hot air dryer set at 70 ° C. and then allowed to cool at room temperature for 12 hours or more.
(7)撥水性の測定
編み地を上記(5)〜(6)の方法で精錬、染色し、乾燥させた後、高さ5mmの距離から0.1ccの水をスポイトにて編み地上に滴下する。滴下後1時間後に編み地の状態を目視し、水滴が編み地に浸透していなければ撥水性があると判断した。
(7) Measurement of water repellency After the knitted fabric is refined, dyed and dried by the methods (5) to (6) above, 0.1 cc of water is dropped onto the knitted fabric with a dropper from a distance of 5 mm in height. To do. One hour after dropping, the state of the knitted fabric was visually observed, and if water droplets did not penetrate the knitted fabric, it was judged that there was water repellency.
(8)繊度
1m/周の検尺器に繊維をセットし、100回転させて、100ターンのループ状かせを作成する。試料を25℃RH55%の環境下、無荷重の状態で24時間放置して調湿した。その後同環境下にて、ループ状かせの重量を測定して得られた値を100倍することにより繊維の繊度を算出した。
(8) Fineness A fiber is set on a measuring instrument of 1 m / circumference and rotated 100 times to create a 100-turn loop skein. The sample was conditioned for 24 hours in an environment of 25 ° C. and RH 55% with no load. Thereafter, in the same environment, the fiber fineness was calculated by multiplying the value obtained by measuring the weight of the looped skein by 100.
実施例1
水分率を0.1%まで乾燥させたMFR=177.0のナイロン6のポリマーペレットをと、MFR=3.9g/10分のポリプロピレンポリマーペレット(日本ポリプロ社製“ノバテック”FY6)および相溶化剤として無水マレイン酸変性ポリプロピレン(東洋紡社製“トーヨータック”PMA−H1100P)を65/35/3となるように計量しながら、2軸押出機(東芝機械社製TEM26SS)にて250℃、回転数300rpmで溶融し、溶融ポリマーを270℃の紡糸機に導き口金を経て糸条を吐出させる。以下常法にしたがって、糸条を2260m/分で引き取り、引き続いて3620m/分で延伸(延伸倍率1.6倍、引取速度と延伸倍率の積3616)しながら110℃で熱セットし、引き続き3500m/分で巻き取ることにより57dtex、26フィラメントのポリアミド系長繊維を得た。
Example 1
MFR = 177.0 Nylon 6 polymer pellets dried to a moisture content of 0.1%, MFR = 3.9 g / 10 min polypropylene polymer pellets ("Novatec" FY6 made by Nippon Polypro) and compatibilization While measuring maleic anhydride-modified polypropylene (“Toyo Tac” PMA-H1100P, manufactured by Toyobo Co., Ltd.) as an agent at 65/35/3, it was rotated at 250 ° C. with a twin-screw extruder (TEM 26SS, manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.). Melting is performed at several 300 rpm, the molten polymer is guided to a spinning machine at 270 ° C., and the yarn is discharged through a die. Thereafter, the yarn was taken up at 2260 m / min according to a conventional method, and subsequently heat-set at 110 ° C. while being drawn at 3620 m / min (drawing ratio 1.6 times, take-off speed and draw ratio product 3616), and subsequently 3500 m Winding at a rate of 50 minutes per minute, a polyamide long fiber of 57 dtex and 26 filaments was obtained.
得られた繊維をAFMにて観察した結果を図1、2に示す。図1によれば、繊維表面にピークの高さが13nm〜62nmの範囲に分布する筋状部を有し、かつ筋状部どうしの距離は332nm〜1163nmの範囲に全て分布していた。図2によれば2.0〜8.5nmの微小突起が15個分布していた。 The result of having observed the obtained fiber in AFM is shown in FIGS. According to FIG. 1, the fiber surface has streak portions having a peak height distributed in the range of 13 nm to 62 nm, and the distance between the streaks was all distributed in the range of 332 nm to 1163 nm. According to FIG. 2, 15 microprojections of 2.0 to 8.5 nm were distributed.
この繊維を筒編み、精錬・染色、乾燥した後撥水性を確認した結果、良好な撥水性を示した。 As a result of checking the water repellency after knitting, refining, dyeing and drying the fiber, the fiber showed good water repellency.
実施例2
相溶化剤として無水マレイン酸、アクリル酸変性ポリエチレン(アルケマ社製“ボンダイン”AX8390)としたこと以外実施例1と同様の方法で57dtex、26フィラメントのポリアミド系長繊維を得た。
Example 2
A 57 dtex, 26-filament polyamide long fiber was obtained in the same manner as in Example 1 except that maleic anhydride and acrylic acid-modified polyethylene (“Bondaine” AX8390 manufactured by Arkema Co., Ltd.) were used as compatibilizing agents.
得られた繊維をAFMにて観察した結果、繊維表面にピークの高さが29nm〜284nmの範囲に分布する筋状部を有し、かつ筋状部どうしの距離は616nm〜1386nmの範囲に分布していた。
また、2.7〜5.3nmの微小突起が9個分布していた。
As a result of observing the obtained fiber with AFM, the fiber surface has a streak portion having a peak height distributed in the range of 29 nm to 284 nm, and the distance between the streaks is distributed in the range of 616 nm to 1386 nm. Was.
Nine fine protrusions of 2.7 to 5.3 nm were distributed.
この繊維を筒編みし、脱油・乾燥後撥水性を確認した結果、良好な撥水性を示した。 As a result of knitting the fiber and confirming the water repellency after deoiling and drying, the fiber showed good water repellency.
実施例3
相溶化剤として無水マレイン酸変性ポリプロピレン(三菱化学社製“モディック”P928)としたこと以外実施例1と同様の方法で57dtex、26フィラメントのポリアミド系長繊維を得た。
Example 3
A 57 dtex, 26 filament polyamide long fiber was obtained in the same manner as in Example 1, except that maleic anhydride-modified polypropylene ("Modic" P928 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) was used as the compatibilizing agent.
得られた繊維をAFMにて観察した結果、繊維表面にピークの高さが11nm〜241nmの範囲に分布する筋状部を有し、かつ筋状部どうしの距離は270nm〜1194nmの範囲に分布していた。 As a result of observing the obtained fiber by AFM, the fiber surface has a streak portion having a peak height distributed in the range of 11 nm to 241 nm, and the distance between the streaks is distributed in the range of 270 nm to 1194 nm. Was.
また、2.7〜7.1nmの微小突起が11個分布していた。 In addition, 11 fine protrusions having a diameter of 2.7 to 7.1 nm were distributed.
この繊維を筒編みし、脱油・乾燥後撥水性を確認した結果、良好な撥水性を示した。 As a result of knitting the fiber and confirming the water repellency after deoiling and drying, the fiber showed good water repellency.
実施例4
ポリプロピレンを(プライムポリマー社製“プライムポリプロ”J106G:MFR=25.4g/10分)としたこと以外実施例1と同様の方法で57dtex、26フィラメントのポリアミド系長繊維を得た。
Example 4
A 57 dtex, 26-filament polyamide long fiber was obtained in the same manner as in Example 1, except that polypropylene ("Prime Polypro" J106G: MFR = 25.4 g / 10 min, manufactured by Prime Polymer Co., Ltd.) was used.
得られた繊維をAFMにて観察した結果、繊維表面にピークの高さが21nm〜78nmの範囲に分布する筋状部を有し、かつ筋状部どうしの距離は111nm〜914nmの範囲に分布していた。 As a result of observing the obtained fiber with AFM, the fiber surface has a streak portion having a peak height distributed in the range of 21 nm to 78 nm, and the distance between the streaks is distributed in the range of 111 nm to 914 nm. Was.
また、2.0〜8.5nmの微小突起が22個分布していた。 In addition, 22 fine protrusions of 2.0 to 8.5 nm were distributed.
この繊維を筒編みし、脱油・乾燥後撥水性を確認した結果、良好な撥水性を示した。 As a result of knitting the fiber and confirming the water repellency after deoiling and drying, the fiber showed good water repellency.
実施例5
ナイロン6、ポリプロピレン、相溶化剤の重量比率を60/40/3としたこと以外実施例1と同様の方法で57dtex、26フィラメントのポリアミド系長繊維を得た。
Example 5
A 57 dtex, 26 filament polyamide long fiber was obtained in the same manner as in Example 1 except that the weight ratio of nylon 6, polypropylene and compatibilizer was 60/40/3.
得られた繊維をAFMにて観察した結果、繊維表面にピークの高さが15nm〜82nmの範囲に分布する筋状部を有し、かつ筋状部どうしの距離は286nm〜1052nmの範囲に分布していた。 As a result of observing the obtained fiber with AFM, the fiber surface has a streak portion having a peak height distributed in the range of 15 nm to 82 nm, and the distance between the streaks is distributed in the range of 286 nm to 1052 nm. Was.
また、2.7〜9.1nmの微小突起が9個分布していた。この繊維を筒編みし、脱油・乾燥後撥水性を確認した結果、良好な撥水性を示した。 Nine fine protrusions of 2.7 to 9.1 nm were distributed. As a result of knitting the fiber and confirming the water repellency after deoiling and drying, the fiber showed good water repellency.
実施例6
ナイロン6、ポリプロピレン、相溶化剤の重量比率を80/20/3とし、ポリプロピレンを(プライムポリマー社製“プライムポリプロ”J106G:MFR=25.4g/10分)としたこと以外実施例1と同様の方法で57dtex、26フィラメントのポリアミド系長繊維を得た。
Example 6
Same as Example 1 except that the weight ratio of nylon 6, polypropylene, and compatibilizer was 80/20/3, and polypropylene ("Prime Polypro" J106G: MFR = 25.4 g / 10 minutes manufactured by Prime Polymer Co., Ltd.) was used. Thus, a 57 dtex, 26 filament polyamide long fiber was obtained.
得られた繊維をAFMにて観察した結果、繊維表面にピークの高さが18nm〜52nmの範囲に分布する筋状部を有し、かつ筋状部どうしの距離は153nm〜785nmの範囲に分布していた。 As a result of observing the obtained fiber with AFM, the fiber surface has a streak portion whose peak height is distributed in the range of 18 nm to 52 nm, and the distance between the streaks is distributed in the range of 153 nm to 785 nm. Was.
また、2.0〜7.8nmの微小突起が18個分布していた。 In addition, 18 fine protrusions of 2.0 to 7.8 nm were distributed.
この繊維を筒編みし、脱油・乾燥後撥水性を確認した結果、良好な撥水性を示した。 As a result of knitting the fiber and confirming the water repellency after deoiling and drying, the fiber showed good water repellency.
比較例1
ポリプロピレンを(日本ポリプロ社製“ノバテック”EA8W:MFR=1.37g/10分)としたこと以外実施例1と同様の方法で57dtex、26フィラメントのポリアミド系長繊維を溶融紡糸したが口金から吐出されたポリマーが直後に切れてしまい、糸条のサンプリングは不可能であった。
Comparative Example 1
A 57 dtex, 26-filament polyamide long fiber was melt spun in the same manner as in Example 1 except that polypropylene ("Novatec" EA8W: MFR = 1.37 g / 10 min. Manufactured by Nippon Polypro Co., Ltd.) was discharged from the die. The polymer cut immediately after cutting, and sampling of the yarn was impossible.
比較例2
ポリプロピレンを(プライムポリマー社製“プライムポリプロ”ZS1337A:MFR=40.1)としたこと以外実施例1と同様の方法で57dtex、26フィラメントのポリアミド系長繊維を溶融紡糸したが口金から吐出されたポリマーが直後に切れてしまい、糸条のサンプリングは不可能であった。
Comparative Example 2
A 57 dtex, 26 filament polyamide long fiber was melt-spun in the same manner as in Example 1 except that polypropylene ("Prime Polypro" ZS1337A: MFR = 40.1) manufactured by Prime Polymer Co., Ltd. was discharged from the die. The polymer was cut shortly and yarn sampling was impossible.
比較例3
相溶化剤を添加しなかったこと以外実施例1と同様の方法で57dtex、26フィラメントのポリアミド系長繊維を溶融紡糸したが口金から吐出されたポリマーが直後に切れてしまい、糸条のサンプリングは不可能であった。
Comparative Example 3
Except that no compatibilizer was added, a 57 dtex, 26 filament polyamide continuous fiber was melt spun in the same manner as in Example 1, but the polymer discharged from the die was cut immediately, and the sampling of the yarn was It was impossible.
比較例4
ポリプロピレン(プライムポリマー社製“プライムポリプロ”S119)単体で2軸押出機(東芝機械社製TEM26SS)にて190℃、回転数300rpmで溶融し、溶融ポリマーを220℃の紡糸機に導き口金を経て糸条を吐出させる。以下常法にしたがって、糸条を2260m/分で引き取り、引き続いて3620m/分で延伸した後ながら110℃で熱セットし、引き続き3500m/分で巻き取ることにより45dtex、26フィラメントのポリプロピレン長繊維を得た。得られた繊維をAFMにて観察した結果、繊維表面に高さが35nmのピークを有するスジが1カ所有るのみであった。
Comparative Example 4
Polypropylene ("Prime Polypro" S119 manufactured by Prime Polymer Co., Ltd.) is melted at 190 ° C with a rotation speed of 300rpm with a twin screw extruder (TEM26SS manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.), and the molten polymer is guided to a spinning machine at 220 ° C through a die. The yarn is discharged. In the following manner, according to a conventional method, the yarn was drawn at 2260 m / min, subsequently stretched at 3620 m / min and then heat-set at 110 ° C., and subsequently wound at 3500 m / min to obtain 45 dtex, 26 filaments of polypropylene long fiber. Obtained. As a result of observing the obtained fiber with AFM, only one streak having a peak with a height of 35 nm on the fiber surface was possessed.
この繊維を筒編みし、脱油・乾燥後撥水性を確認した結果、撥水性は示さなかった。 As a result of knitting the fiber and confirming the water repellency after deoiling and drying, it showed no water repellency.
Claims (7)
式(1) 7≦X/Y≦37 The polymer alloy fiber has a sea-island structure, and among the dyeable polymer A and other polymers B, the polymer constituting the sea component has a melt mass flow rate (MFR) X and the polymer constituting the island component. The fiber according to claim 1, wherein the melt mass flow rate (MFR) Y of the fiber satisfies the following formula (1).
Formula (1) 7 <= X / Y <= 37
式(1) 7≦X/Y≦37 When the dyeable polymer A and the other polymer B are mixed and melt-spun to produce a polymer alloy fiber having a sea-island structure, the sea component of the dyeable polymer A and the other polymer B is constituted. A dyeable polymer A such that the melt mass flow rate (MFR) X of the other polymer and the melt mass flow rate (MFR) Y of the island component satisfy the following formula (1) are used, and other polymers B are used. The manufacturing method of the fiber in any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned.
Formula (1) 7 <= X / Y <= 37
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