JP2012193476A - ポリエステル極細繊維 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】単糸繊維径が10〜1000nmで、単糸繊維径のばらつき(CV%)が0〜25%、極細繊維束として引張強度が4.0cN/dtex以上、破断伸度が10〜80%、150℃での乾熱収縮率が5%以下であるポリエステル極細繊維。
【選択図】なし
Description
イロン6やナイロン66などのポリアミドや、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエ
ステルが用いられている。しかし、ポリアミドからなる極細繊維は、この素材固有の特性
から黄変などの耐候性が悪く用途が限定されるという問題があった。他方ポリエステルからなる極細繊維は、優れた耐候性を有するものの柔軟性やしなやかさに欠けるという問題があった。
すなわち本発明は、単糸繊維径が10〜1000nmで、単糸繊維径のばらつき(CV%)が0〜25%、極細繊維束として引張強度が4.0cN/dtex以上、破断伸度が10〜80%、150℃での乾熱収縮率が5%以下であることを特徴とするポリエステル極細繊維であり、好ましくはポリエステルがポリエチレンナフタレートであり、また別の発明の形態として、上記ポリエステル極細繊維を含む繊維製品、が提供される。
本発明のポリエステル極細繊維は海島型複合繊維の海成分を溶解除去して得られる島成分ポリエステルからなる極細繊維(束)である。
海島型複合繊維の海成分ポリマーとしては島成分ポリマーよりも溶解性が高い組合せである限り、適宜選定できるが、特に溶解速度比(海/島)が200以上であることが好ましい。この溶解速度比が200未満の場合には、繊維断面中央部の海成分を溶解させている間に繊維断面表層部の島成分の一部も溶解されるため、海成分を完全に溶解除去するためには、島成分の何割かも減量されてしまうことになり、島成分の太さ斑や溶剤浸食による強度劣化が発生して、毛羽及びピリングなどを生じ、製品の品位を低下させることがある。
くなり、しかも得られる極細繊維も顕著に細くなって、超微細繊維特有の柔らかさ、滑ら
かさ、光沢感などを発現することができるので、島成分数は100以上であることが重要
であり好ましくは500以上である。ここで島成分数が100未満の場合には、海成分を
溶解除去しても極細単繊維からなるハイマルチフィラメント糸を得ることができず、本発
明の目的を達成することができない。なお、島成分数があまりに多くなりすぎると、紡糸
口金の製造コストが高くなるだけでなく、紡糸口金の加工精度自体も低下しやすくなるの
で、島成分数を1000以下とすることが好ましい。
キサイド縮合系ポリマー、ポリエチレングリコール系化合物共重合ポリエステル、及び、
ポリエチレングリコール系化合物と5一ナトリウムスルホイソフタル酸との共重合ポリエ
ステルから選択される少なくとも1種のアルカリ水溶液易溶解性ポリマーを含むことが好
ましい。
リウムスルホイソフタル酸との共重合ポリエステルが、6〜12モル%の5一ナトリウム
スルホン酸および3〜10重量%の分子量4000〜12000のポリエチレングリコー
ルが共重合されているポリエチレンテレフタレート共重合体から選ばれることが好ましい。
風などによって固化させた後、好ましくは400〜6000m/分の速度、より好ましく
は1000〜3000m/分で未延伸糸として引き取る。紡糸速度は低い方が得られる繊維強度が高くなり好ましいが、400m/分以下では生産性が不十分であり、また、6000m/分以上では紡糸安定性が不良になる。
伸工程を通した後に巻き取る方法のいずれかの方法で延伸される。延伸温度は100〜150℃、好ましくは110℃〜130℃の予熱ローラー上で予熱し、延伸倍率1.1〜6.0倍、好ましくは1.2〜5.0倍で延伸し、糸温度として120〜250℃、好ましくは180〜220℃で熱セットを実施することが好ましい。スリット型ヒーターであれば200〜250℃が好ましく用いられる。予熱温度不足の場合には、目的とする高倍率延伸を達成することができなくなり、セット温度が低すぎると、得られる延伸糸の収縮率が高すぎるため好ましくない。また、セット温度が高すぎると、得られる延伸糸の物性が著しく低下するため好ましくない。
リウムのようなアルカリ金属化合物水溶液で処理することが好ましく、なかでも水酸化ナ
トリウムおよび水酸化カリウムが特に好ましく用いられる。アルカリ水溶液の濃度、処理
温度、処理時間は、使用するアルカリ化合物の種類により異なるが、濃度は10〜300
g/L、温度は40℃〜180℃、処理時間は2分〜20時間の範囲で行うのが好ましい。
下記実施例及び比較例において、下記の測定及び評価を行った。
海成分溶解除去後の微細繊維の30000倍のTEM観察により、繊維径を求めた。ここで繊維径は膠着していない単糸の繊維径を測定した。ランダムに選択した100本の微細繊維の繊維径データにおいて、平均単糸繊維径rを算出した。
平均単糸繊維径を求めるに際し、その標準偏差σを算出し、以下で定義する繊維径変動係数CV%を算出した。
CV%=標準偏差σ/平均単糸繊維径r×100(%)
海島型複合繊維の繊度D(前記(1)断面観察に記載の方法により測定)及び、海ポリマーを溶解させた際の減量率Raから、得られた極細繊維の繊度を下記式により算出した。
極細繊維の繊度=D×(1−Ra)
海島型複合繊維から、質量1g以上の筒編みを作成し、この編物を溶剤処理し、海成分を除去した。得られた極細繊維からなる編物をほどき、得られた極細繊維の荷重−伸度曲線チャートを、室温、初期試料長=200mm、引張速度=200mm/分の条件下で作成した。上記チャートから、極細繊維の引張強度(cN/dtex)及び破断伸度(%)を求めた。
極細繊維を、試料を枠周1.125mmの検尺機を用いて、10回捲きつけて、かせを作成し、荷重1/30cN/dtex下における、長さL0を測定した。かせから前記荷重を除き、フリー状態で恒温乾燥機中に入れ、150℃で30分間の加熱処理を施した。この乾燥されたかせに1/30cN/dtexの荷重をかけて、乾熱処理後のかせの長さL1を測定した。この極細繊維の乾熱収縮率HDSを下記式から算出した。
HDS(%)=[(L0−L1)/L0]×100
ポリマーを乾燥し、溶融紡糸用押出機の溶融温度に設定されたオリフィス中にセットし、5分間溶融状態に保持したのち、所定水準の荷重下で押出し、このときのせん断速度と溶融粘度とをプロットした。上記操作を、複数水準の荷重下において繰り返した。上記データに基いて、剪断速度が1000秒−1のときの溶融粘度を見積もる。
島成分として固有粘度0.62(35℃、オルソクロロフェノール中)のポリエチレンナフタレート、海成分として5−ナトリウムスルホイソフタル酸9モル%と数平均分子量4000のポリエチレングリコール3重量%を共重合した固有粘度0.49のポリエチレンテレフタレートを用い、W02005/095686号公報の方法を用いて海島型複合繊維を得た。海成分と島成分それぞれの溶融粘度は、283Pa・s、250Pa・sであり、ポリマーの溶融粘度比(海/島)は、0.9であった。別々に溶融後、複合口金内で合流させ、海:島=30:70、島数=900の海島型複合未延伸繊維を、紡糸温度300℃、紡糸速度1000m/分で溶融紡糸し、巻き取った。得られた未延伸糸を、延伸温度130℃、延伸倍率3.9倍でローラー延伸し、次いで200℃の非接触型ヒーターで熱セットして巻き取り、海島型複合延伸糸を得た。延伸工程においても毛羽や断糸の発生はなく、全ての未延伸糸は問題なく延伸可能であった。得られた海島型複合延伸糸は62dtex/10filであり、筒編みを作成し、98℃、3.5g/lのアルカリ溶液中で1分間減量処理したところ、海成分のみが溶出されており島成分の平均単糸繊維径は700nm,CV%は12%、強度は5.8cN/dtex、伸度は25%、乾熱収縮率は1.5%であった。
島成分として固有粘度0.50(35℃、オルソクロロフェノール中)のポリエチレンナフタレート用いた以外は実施例1と同様に行った。海成分と島成分それぞれの溶融粘度は、212Pa・s、213Pa・sであり、ポリマーの溶融粘度比(海/島)は、1.0であった。別々に溶融後、複合口金内で合流させ、海:島=30:70、島数=900の海島型複合未延伸繊維を、紡糸温度300℃、紡糸速度1000m/分で溶融紡糸し、巻き取った。得られた未延伸糸を、延伸温度130℃、延伸倍率3.9倍でローラー延伸し、次いで200℃の非接触型ヒーターで熱セットして巻き取り、海島型複合繊維を得た。延伸工程においても毛羽や断糸の発生はなく、全ての未延伸糸は問題なく延伸可能であった。得られた海島型複合延伸糸は62dtex/10filであり、筒編みを作成し、98℃、3.5g/1のアルカリ溶液中で1分間減量処理したところ、海成分のみが溶出されており、島成分の平均単糸繊維径は700nm、CV%は12%、強度は4.5cN/dtex、伸度は23%、乾熱収縮率は2.0%であった。
島成分として固有粘度1.02(35℃、オルソクロロフェノール中)のポリエチレンテレフタレート、海成分として5−ナトリウムスルホイソフタル酸9モル%と数平均分子量4000のポリエチレングリコール3重量%を共重合した固有粘度0.46のポリエチレンテレフタレートを用いた以外は実施例1と同様の方法で行った。海成分と島成分それぞれの溶融粘度は、212Pa・s、351Pa・sであり、ポリマーの溶融粘度比(海/島)は、0.6であった。別々に溶融後、複合口金内で合流させ、海:島=30:70、島数=900の海島型複合未延伸繊維を、紡糸温度300℃、紡糸速度1000m/分で溶融紡糸し、巻き取った。得られた未延伸糸を、延伸温度100℃、延伸倍率4.5倍でローラー延伸し、次いで180℃の非接触型ヒーターで熱セットして巻き取り、海島型複合繊維を得た。延伸工程においても毛羽や断糸の発生はなく、全ての未延伸糸は問題なく延伸可能であった。得られた海島型複合延伸糸は56dtex/10filであり、筒編みを作成し、98℃、3.5g/Lのアルカリ溶液中で1分間減量処理したところ、海成分のみが溶出されており、島成分の平均単糸繊維径は700nm、CV%は12%、強度は5.5cN/dtex、伸度は29%、乾熱収縮率は6.0%であった。
島成分として固有粘度0.50(35℃、オルソクロロフェノール中)のポリエチレンナフタレート、海成分として5−ナトリウムスルホイソフタル酸9モル%と数平均分子量4000のポリエチレングリコール3重量%を共重合した固有粘度0.42のポリエチレンテレフタレートを用いた以外は実施例1と同様の方法で行った。海成分と島成分それぞれの溶融粘度は、114Pa・s、213Pa・sであり、ポリマーの溶融粘度比(海/島)は、0.54であった。
別々に溶融後、複合口金内で合流させ、海:島=50:50、島数=900の海島型複合未延伸繊維を、紡糸温度300℃、紡糸速度1000m/分で溶融紡糸し、巻き取った。
得られた未延伸糸を、延伸温度130℃・延伸倍率3・7倍でローラー延伸し、次いで200℃の非接触型ヒーターで熱セットして巻き取り、海島型複合延伸糸を得た。延伸工程においても毛羽や断糸の発生はなく、全ての未延伸糸は問題なく延伸可能であった。得られた海島型複合延伸糸は64dtex/10filであり、筒編みを作成し、98℃、3.5g/lのアルカリ溶液中で3分間減量処理したところ、海成分のみが溶出されており、島成分の平均繊維径は610nm,CV%は15%、強度は3.8cN/dtex、伸度は30%、乾熱収縮率は2.8%であった。
Claims (3)
- 単糸繊維径が10〜1000nmで、単糸繊維径のばらつき(CV%)が0〜25%、極細繊維束として引張強度が4.0cN/dtex以上、破断伸度が10〜80%、150℃での乾熱収縮率が5%以下であることを特徴とするポリエステル極細繊維。
- ポリエステルがポリエチレンナフタレートである請求項1記載のポリエステル極細繊維。
- 請求項1〜2いずれかに記載のポリエステル極細繊維を含む繊維製品。
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JP2011059126A JP5819620B2 (ja) | 2011-03-17 | 2011-03-17 | ポリエステル極細繊維 |
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