JP2018188752A - Composite fiber and fabric thereof - Google Patents
Composite fiber and fabric thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018188752A JP2018188752A JP2017090823A JP2017090823A JP2018188752A JP 2018188752 A JP2018188752 A JP 2018188752A JP 2017090823 A JP2017090823 A JP 2017090823A JP 2017090823 A JP2017090823 A JP 2017090823A JP 2018188752 A JP2018188752 A JP 2018188752A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber
- heat
- heat storage
- storage material
- composite fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
Description
本発明は、優れた温度調節性能を有する複合繊維およびそれからなる布帛に関する。 The present invention relates to a composite fiber having excellent temperature control performance and a fabric comprising the same.
従来より温度調節機能を有する繊維は種々提案されている。例えば、特許文献１、２では、常温付近に融点を有する物質をマイクロカプセルに封入した蓄熱材を用いることが提案されている。このようなマイクロカプセルは、繊維に付着させたり、繊維中にマイクロカプセルを混入させることにより、温度調節機能を有する繊維として用いることができる。
また、特許文献３、４では、パラフィンワックス組成物を芯成分として用いた温度調節性能に優れる複合繊維が提案されている。
また、特許文献５では、結晶性ポリαオレフィンを含む樹脂組成物を芯成分として用いた温度調節性能に優れる芯鞘型複合繊維が提案されている。
Conventionally, various fibers having a temperature control function have been proposed. For example, Patent Documents 1 and 2 propose using a heat storage material in which a substance having a melting point near normal temperature is enclosed in microcapsules. Such a microcapsule can be used as a fiber having a temperature control function by adhering to the fiber or mixing the microcapsule into the fiber.
Patent Documents 3 and 4 propose composite fibers that are excellent in temperature control performance using a paraffin wax composition as a core component.
Moreover, in patent document 5, the core-sheath-type composite fiber which is excellent in the temperature control performance using the resin composition containing crystalline poly alpha olefin as a core component is proposed.
しかしながら、マイクロカプセルを繊維に付着させたものは、通常、繊維を布帛とした後、マイクロカプセルを含む液体に浸漬して付着させることとなるが、この場合、マイクロカプセルが点在してしまい、温度調節性能が充分に発揮できない。また後加工によりマイクロカプセルを付着させた場合、使用によって温度調節性能が低下し、洗濯耐久性に乏しいものとなる。一方、マイクロカプセルを繊維に混入する場合は、通常、繊維形成樹脂へマイクロカプセルを練り込んだ後、紡糸して繊維を得るが、練り込み時や紡糸時の溶融により、マイクロカプセルが破壊され、充分な温調性能を得ることができない。
また、特許文献３、４のように、相転移材としてパラフィンワックス組成物を芯成分として用いた複合繊維は、繊維作製時に熱などによりパラフィンワックスが飛散する等、繊維の製造に困難が伴う上、得られた繊維は温度調節性能が充分でない。
そして、特許文献５に記載の繊維は、マイクロカプセルやパラフィンワックスを用いずとも温度調節性能を得ることができるよう、相転移材として、結晶性ポリαオレフィンを用いている。しかし、結晶性ポリαオレフィンは粘度が非常に低いため、複合繊維紡糸時に単独での使用は困難であり、そのため、通常はポリプロピレン樹脂と混練し、樹脂組成物として使用しなければならず、複合繊維中において、相転移材である結晶性ポリαオレフィンの含有率を高めることは難しく、温度調節性能の向上にも限界がある。また、この場合、難染色性で、かつ、耐熱性が低いポリプロピレン樹脂を使用することとなるため、耐熱性や染色性の問題もある。
However, the microcapsules attached to the fibers are usually made after the fibers are made into a fabric and then immersed in a liquid containing the microcapsules. In this case, the microcapsules are scattered, The temperature control performance cannot be fully demonstrated. Further, when the microcapsules are attached by post-processing, the temperature control performance is lowered by use and the washing durability is poor. On the other hand, when the microcapsules are mixed into the fibers, the microcapsules are usually kneaded into the fiber-forming resin and then spun to obtain fibers, but the microcapsules are destroyed by kneading or melting during spinning, Sufficient temperature control performance cannot be obtained.
In addition, as in Patent Documents 3 and 4, a composite fiber using a paraffin wax composition as a core component as a phase change material has difficulty in manufacturing the fiber because, for example, the paraffin wax is scattered by heat during fiber production. The obtained fiber has insufficient temperature control performance.
And the fiber of patent document 5 is using crystalline poly alpha olefin as a phase change material so that temperature control performance can be acquired, without using a microcapsule or paraffin wax. However, since the crystalline poly-α-olefin has a very low viscosity, it is difficult to use it alone when spinning composite fibers. Therefore, it is usually necessary to knead with a polypropylene resin and use it as a resin composition. In the fiber, it is difficult to increase the content of the crystalline polyα-olefin, which is a phase change material, and there is a limit to improving the temperature control performance. Further, in this case, since a polypropylene resin that is hardly dyeable and has low heat resistance is used, there are problems of heat resistance and dyeability.
したがって、本発明は、本発明は上記の課題を解決し、紡糸性、染色性および耐熱性が良好で、相転移材の含有率をより多くすることができる、温度調節性能が優れる繊維を得ることをその目的とする。 Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems, and obtains a fiber excellent in spin control, dyeability and heat resistance, capable of increasing the content of the phase change material, and having excellent temperature control performance. That is the purpose.
本発明者は、特定の相転移材とポリプロピレン樹脂とを架橋した蓄熱材を複合繊維に含むことに着目し、これにより、相転移材の粘度を保ち、複合繊維紡糸時に単独での使用ができるようになり、繊維中の相転移材の含有量を高めて、温度調節性能をより向上できることを見出した。
すなわち、本発明は、エチレンに由来する構成単位（Ａ）と式１で示される構成単位（Ｂ）とを有する相転移材（Ｃ）、および、ポリプロピレン樹脂を含み、相転移材（Ｃ）とポリプロピレン樹脂とが少なくとも一部架橋していることを特徴とする蓄熱材を含む複合繊維である。
The inventor of the present invention pays attention to the fact that the composite fiber contains a heat storage material obtained by crosslinking a specific phase change material and a polypropylene resin, whereby the viscosity of the phase change material can be maintained and used alone when spinning the composite fiber. Thus, it has been found that the temperature control performance can be further improved by increasing the content of the phase change material in the fiber.
That is, the present invention includes a phase change material (C) having a structural unit (A) derived from ethylene and a structural unit (B) represented by Formula 1, and a polypropylene resin, It is a composite fiber containing a heat storage material characterized in that the polypropylene resin is at least partially crosslinked.
また、蓄熱材の融点が、２０℃以上、５０℃以下、凝固点が、１５℃以上、４５℃以下、蓄熱材の融解熱量（ΔＨｍ）が、４０Ｊ／ｇ以上、１１０Ｊ／ｇ以下、凝固熱量（ΔＨｃ）が、４０Ｊ／ｇ以上、１１０Ｊ／ｇ以下であることが好ましい。
さらに、本発明は上記複合繊維を含む布帛でもある。
Further, the melting point of the heat storage material is 20 ° C. or more and 50 ° C. or less, the freezing point is 15 ° C. or more and 45 ° C. or less, the heat of fusion (ΔHm) of the heat storage material is 40 J / g or more, 110 J / g or less, and the heat of solidification ( ΔHc) is preferably 40 J / g or more and 110 J / g or less.
Furthermore, this invention is also the fabric containing the said composite fiber.
本発明は、蓄熱材が、上記相転移材（Ｃ）とポリプロピレン樹脂とが少なくとも一部架橋していることから、２００℃以上の温度環境下でも高い粘度を有しているため、複合繊維紡糸時に単独での使用が可能である。このため、複合繊維中の相転移材含有率を高くすることができ、より優れた温度調節性能を付与することができる。
そして、本発明によれば、衣料の着用を想定した際、夏場および冬場で、屋内から屋外への移動時等に生じる環境温度変化に対して、優れた温度調節性能を有し、紡糸性・染色性・耐熱性が良好な繊維およびその布帛を提供できる。
In the present invention, since the heat storage material has a high viscosity even in a temperature environment of 200 ° C. or higher because the phase change material (C) and the polypropylene resin are at least partially crosslinked, the composite fiber spinning Sometimes it can be used alone. For this reason, the phase change material content rate in a composite fiber can be made high, and the more superior temperature control performance can be provided.
And according to the present invention, when wearing clothing, in summer and winter, it has excellent temperature control performance against environmental temperature changes that occur when moving from indoor to outdoor, A fiber having good dyeability and heat resistance and a fabric thereof can be provided.
本発明は、エチレンに由来する構成単位（Ａ）と式１で示される構成単位（Ｂ）とを有する相転移材（Ｃ）、および、ポリプロピレン樹脂を含み、相転移材（Ｃ）とポリプロピレン樹脂とが少なくとも一部架橋していることを特徴とする蓄熱材を含む複合繊維である。 The present invention includes a phase change material (C) having a structural unit (A) derived from ethylene and a structural unit (B) represented by the formula 1, and a polypropylene resin, the phase change material (C) and the polypropylene resin. Is a composite fiber containing a heat storage material, characterized in that at least partly cross-linked.
また、相転移材（Ｃ）は、式２で示される構成単位（Ｄ）を含んでいてもよい。 Moreover, the phase change material (C) may contain the structural unit (D) shown by Formula 2.
本発明に用いる蓄熱材において、前記構成単位（Ｂ）の式１に示されるＲは直鎖アルキル基であり、直鎖アルキル基の炭素数によって蓄熱材の融点と凝固点が決定される。好ましくは炭素数１４以上、３０以下の直鎖アルキル基であり、より好ましくは炭素数１４以上、２４以下の直鎖アルキル基であり、さらに好ましくは炭素数１６以上、２２以下の直鎖アルキル基である。 In the heat storage material used in the present invention, R shown in Formula 1 of the structural unit (B) is a linear alkyl group, and the melting point and freezing point of the heat storage material are determined by the number of carbon atoms of the linear alkyl group. Preferably, it is a linear alkyl group having 14 to 30 carbon atoms, more preferably a linear alkyl group having 14 to 24 carbon atoms, more preferably a linear alkyl group having 16 to 22 carbon atoms. It is.
本発明に用いる蓄熱材において、相転移材（Ｃ）の形状保持性を良好とする点から、前記構成単位（Ａ）と前記構成単位（Ｂ）と前記構成単位（Ｄ）の合計構成単位数を１００％として、前記構成単位（Ａ）の数が７０％以上、９９％以下であることが好ましく、前記構成単位（Ｂ）と前記構成単位（Ｄ）の合計数が１％以上、３０％以下であることが好ましい。より好ましくは、（Ａ）の数が８０％以上、９７．５％以下、（Ｂ）と（Ｄ）の合計数が２．５％以上、２０％以下である。さらに好ましくは、（Ａ）の数が８５％以上、９２．５％以下、（Ｂ）と（Ｄ）の合計数が７．５％以上、１５％以下である。 In the heat storage material used in the present invention, the total number of structural units of the structural unit (A), the structural unit (B), and the structural unit (D) from the viewpoint of improving the shape retention of the phase change material (C). Is 100%, the number of the structural unit (A) is preferably 70% or more and 99% or less, and the total number of the structural unit (B) and the structural unit (D) is 1% or more and 30%. The following is preferable. More preferably, the number of (A) is 80% or more and 97.5% or less, and the total number of (B) and (D) is 2.5% or more and 20% or less. More preferably, the number of (A) is 85% or more and 92.5% or less, and the total number of (B) and (D) is 7.5% or more and 15% or less.
本発明に用いる蓄熱材において、前記構成単位（Ｂ）と前記構成単位（Ｄ）との合計構成単位数を１００％として、前記構成単位（Ｂ）の数が８０％以上、１００％以下、前記構成単位（Ｄ）の数が０％以上、２０％以下であることが好ましい。 In the heat storage material used in the present invention, the total number of structural units of the structural unit (B) and the structural unit (D) is 100%, and the number of the structural units (B) is 80% or more, 100% or less, The number of structural units (D) is preferably 0% or more and 20% or less.
相転移材（Ｃ）の含有量は、相転移材（Ｃ）とポリプロピレン樹脂との合計質量を１００質量％として、３０質量％以上、９９質量％以下であることが好ましい。 The content of the phase change material (C) is preferably 30% by mass or more and 99% by mass or less, where the total mass of the phase change material (C) and the polypropylene resin is 100% by mass.
相転移材（Ｃ）の好適な製造方法としては、例えば、エチレンに由来する構成単位（Ａ）と前記構成単位（Ｄ）とを有する共重合体（Ｅ）と、炭素数１４以上、３０以下のアルキル基を有するアルコール（以下、化合物（α）と称することがある）とのエステル交換法により製造することが挙げられる。
共重合体（Ｅ）の製造方法としては、例えば、エチレンと、前記構成単位（Ｄ）を形成するモノマーを用いて、高圧下でのラジカル重合法により製造することが好適に挙げられる。
共重合体（Ｅ）と化合物（α）とのエステル交換法により、相転移材（Ｃ）を製造する際の反応温度としては、通常４０℃以上、２５０℃以下である。この反応は、溶媒存在下で行ってもよい。溶媒としては、例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、トルエン、およびキシレンが好適に挙げられる。この反応は、共重合体（Ｅ）と化合物（α）とを溶融混練しながら行ってもよい。この場合、溶融混練時の温度は、１００℃以上、２５０℃以下であることが好ましい。尚、エステル交換を促進させるために、副生成物を減圧留去しながら行ってもよいし、エステル交換を促進する触媒を添加してもよい。
As a suitable method for producing the phase change material (C), for example, a copolymer (E) having a structural unit (A) derived from ethylene and the structural unit (D), and a carbon number of 14 or more and 30 or less. And an alcohol having an alkyl group (hereinafter sometimes referred to as a compound (α)) by a transesterification method.
As a method for producing the copolymer (E), for example, it is preferable to produce the copolymer (E) by a radical polymerization method under high pressure using a monomer that forms the structural unit (D).
The reaction temperature for producing the phase change material (C) by the transesterification method of the copolymer (E) and the compound (α) is usually 40 ° C. or higher and 250 ° C. or lower. This reaction may be performed in the presence of a solvent. Preferable examples of the solvent include hexane, heptane, octane, nonane, decane, toluene, and xylene. You may perform this reaction, melt-kneading a copolymer (E) and a compound ((alpha)). In this case, the temperature during melt-kneading is preferably 100 ° C. or higher and 250 ° C. or lower. In order to promote transesterification, the by-product may be distilled off under reduced pressure, or a catalyst for promoting transesterification may be added.
前記化合物（α）としては、例えば、ｎ−テトラデシルアルコール、ｎ−ペンタデシルアルコール、ｎ−ヘキサデシルアルコール、ｎ−ヘプタデシルアルコール、ｎ−オクタデシルアルコール、ｎ−ナノデシルアルコール、ｎ−エイコシルアルコール、ｎ−ヘンエイコシルアルコール、ｎ−ドコシルアルコール、ｎ−トリコシルアルコール、ｎ−テトラコシルアルコール、ｎ−ペンタコシルアルコール、ｎ−ヘキサコシルアルコール、ｎ−ヘプタコシルアルコール、ｎ−オクタコシルアルコール、ｎ−ナノコシルアルコール、およびｎ−トリアコンチルアルコールが挙げられる。相転移材（Ｃ）を製造する時は、これらの化合物のうち、複数の化合物を同時に用いてもよい。 Examples of the compound (α) include n-tetradecyl alcohol, n-pentadecyl alcohol, n-hexadecyl alcohol, n-heptadecyl alcohol, n-octadecyl alcohol, n-nanodecyl alcohol, and n-eicosyl alcohol. N-heneicosyl alcohol, n-docosyl alcohol, n-tricosyl alcohol, n-tetracosyl alcohol, n-pentacosyl alcohol, n-hexacosyl alcohol, n-heptacosyl alcohol, n- Examples include octacosyl alcohol, n-nanocosyl alcohol, and n-triacontyl alcohol. When manufacturing a phase change material (C), you may use several compounds simultaneously among these compounds.
本発明に用いる蓄熱材において、相転移材（Ｃ）とポリプロピレン樹脂の少なくとも一部が共有結合により架橋されている。架橋する方法としては、電離性放射線を照射して架橋する方法や、有機過酸化物を用いて架橋する方法が好適に挙げられる。 In the heat storage material used in the present invention, at least a part of the phase change material (C) and the polypropylene resin is crosslinked by a covalent bond. As a method for crosslinking, a method for crosslinking by irradiating with ionizing radiation, and a method for crosslinking using an organic peroxide are preferable.
電離性放射線としては、例えば、α線、β線、γ線、電子線、中性子線、およびＸ線が挙げられ、中でも、コバルト−６０のγ線、または中性子線が好ましい。電離性放射線の照射は、公知の電離性放射線照射装置を用いて行われ、照射量は、通常５〜３００ｋＧｙであり、好ましくは、３０〜６０ｋＧｙである。 Examples of the ionizing radiation include α rays, β rays, γ rays, electron rays, neutron rays, and X rays, and among them, cobalt-60 γ rays or neutron rays are preferable. Irradiation with ionizing radiation is performed using a known ionizing radiation irradiation apparatus, and the irradiation amount is usually 5 to 300 kGy, and preferably 30 to 60 kGy.
有機過酸化物を用いて架橋する場合には、ポリプロピレン樹脂の流動開始温度以上の分解温度を有する過酸化物が好適に用いられる。好ましい有機過酸化物としては、例えば、ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシヘキシン、α，α−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピルベンゼン、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルカーボネートなどを挙げることができる。また、反応を促進させるために、架橋助剤を添加してもよい。 In the case of crosslinking using an organic peroxide, a peroxide having a decomposition temperature equal to or higher than the flow start temperature of the polypropylene resin is preferably used. Preferred organic peroxides include, for example, dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di-tert-butylperoxyhexane, 2,5-dimethyl-2,5-di-tert-butylperoxide. Examples include oxyhexine, α, α-di-tert-butylperoxyisopropylbenzene, tert-butylperoxy-2-ethylhexyl carbonate, and the like. Moreover, in order to promote reaction, you may add a crosslinking adjuvant.
本発明の複合繊維において、繊維断面としては、芯鞘構造、海島構造、サイドバイサイド構造、区分パイ構造、ストライプ構造等が好適に挙げられる。蓄熱材が露出している繊維は、蓄熱材の融点より高温の環境下では、蓄熱材が軟化し繊維同士が融着する恐れがあることから、蓄熱材が繊維表面に露出しない断面構造が好ましい。特に好ましい繊維断面としては、蓄熱材が芯部を構成している芯鞘構造、または、蓄熱材が複数の島部を構成している海島構造が挙げられる。複合繊維を構成する、蓄熱材以外の樹脂材料（以下、樹脂材料（１）と称することがある）と蓄熱材の界面剥離が生じないようにする点から、さらに好ましい繊維断面としては、蓄熱材が構成している島の数が７以上の海島構造が挙げられる。 In the conjugate fiber of the present invention, examples of the fiber cross section include a core-sheath structure, a sea-island structure, a side-by-side structure, a segmented pie structure, and a stripe structure. The fiber in which the heat storage material is exposed is preferably a cross-sectional structure in which the heat storage material is not exposed on the fiber surface because the heat storage material may soften and the fibers may be fused in an environment higher than the melting point of the heat storage material. . Particularly preferable fiber cross sections include a core-sheath structure in which the heat storage material forms a core portion, or a sea-island structure in which the heat storage material forms a plurality of island portions. As a more preferable fiber cross-section, in order to prevent interfacial delamination between the heat storage material and a resin material other than the heat storage material (hereinafter sometimes referred to as resin material (1)) constituting the composite fiber, A sea-island structure with seven or more islands.
本発明の複合繊維において、蓄熱材は、特定の融点と凝固点を有することが好ましい。 In the conjugate fiber of the present invention, the heat storage material preferably has a specific melting point and freezing point.
蓄熱材の融点は、良好な温度調節性能を備える点から、２０℃以上、５０℃以下であることが好ましい。より好ましくは、２５℃以上、４５℃以下である。
また、蓄熱材の凝固点は、良好な温度調節性能を備える点から、１５℃以上、４５℃以下であることが好ましい。より好ましくは、１７℃以上、４０℃以下である。
尚、蓄熱材において、融点は、凝固点より、１℃以上高いものであることが好ましい。
The melting point of the heat storage material is preferably 20 ° C. or higher and 50 ° C. or lower from the viewpoint of providing good temperature control performance. More preferably, it is 25 degreeC or more and 45 degrees C or less.
Moreover, it is preferable that the freezing point of a thermal storage material is 15 degreeC or more and 45 degrees C or less from a point provided with favorable temperature control performance. More preferably, they are 17 degreeC or more and 40 degrees C or less.
In the heat storage material, the melting point is preferably higher than the freezing point by 1 ° C. or more.
蓄熱材の融解熱量（ΔＨｍ）は、４０Ｊ／ｇ以上、１１０Ｊ／ｇ以下、凝固熱量（ΔＨｃ）は、４０Ｊ／ｇ以上、１１０Ｊ／ｇ以下であることが好ましい。この範囲とすることによって、繊維化した時に優れた温度調節性能が得られ易い。 The heat storage material preferably has a heat of fusion (ΔHm) of 40 J / g or more and 110 J / g or less, and a heat of solidification (ΔHc) of 40 J / g or more and 110 J / g or less. By setting it as this range, it is easy to obtain excellent temperature control performance when fiberized.
複合繊維中の蓄熱材の含有量は、１５質量％以上、８０質量％以下であることが好ましい。蓄熱材の含有量が８０質量％以下であれば、紡糸性が良好であり、１５質量％以上であれば優れた温度調節性能が発揮し易い。より好ましくは、１５質量％以上、６０質量％以下である。さらに好ましくは、２０質量％以上、５０質量％以下である。 The content of the heat storage material in the composite fiber is preferably 15% by mass or more and 80% by mass or less. If the content of the heat storage material is 80% by mass or less, the spinnability is good, and if it is 15% by mass or more, excellent temperature control performance is easily exhibited. More preferably, it is 15 mass% or more and 60 mass% or less. More preferably, it is 20 mass% or more and 50 mass% or less.
複合繊維中の相転移材（Ｃ）の含有量は、１０質量％以上、６０質量％以下であることが好ましい。従前から用いられていた結晶性ポリαオレフィン等の相転移材は、通常、そのまま単独で紡糸ができるものではなく、複合繊維紡糸時に単独で使用できるものではないため、繊維中に相転移材を多く含むことはできず、繊維中の相転移材含有量としては、多くとも１０質量％を超えない範囲であったが、本発明においては、１０質量％を超える相転移材を含有して紡糸することができる。本発明では、従前よりも、相転移材を多く繊維に含有させることができるため、所望により、多くの相転移材を含み、温度調節性能をさらに向上させることができる。より好ましくは、１４質量％以上、４０質量％以下である。 The content of the phase change material (C) in the composite fiber is preferably 10% by mass or more and 60% by mass or less. Conventionally used phase transition materials such as crystalline poly-α-olefins are not usually able to be spun alone, and cannot be used alone when spinning composite fibers. The content of the phase change material in the fiber was not more than 10% by mass at most, but in the present invention, the phase change material contains more than 10% by mass of spinning. can do. In the present invention, more phase change materials can be contained in the fiber than before, so that if desired, more phase change materials can be included to further improve the temperature control performance. More preferably, it is 14 mass% or more and 40 mass% or less.
複合繊維を構成する、蓄熱材以外の樹脂材料（１）としては、ポリアミド６（以下、ＰＡ６と称することがある）、ポリアミド１２、ポリアミド６６等の重合体又はこれらの共重合体であるポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと称することがある）、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、全芳香族ポリエステル等の重合体又はこれらの共重合体である芳香族ポリエステル樹脂、ポリ乳酸やポリブチレンサクシネート等の重合体又はこれらの共重合体である脂肪族ポリエステル樹脂等が、特に、衣料用途に用いる場合は、好適に挙げられる。 The resin material (1) other than the heat storage material that constitutes the composite fiber is a polymer such as polyamide 6 (hereinafter sometimes referred to as PA6), polyamide 12, polyamide 66, or a polyamide resin that is a copolymer thereof. Polymers such as polyethylene terephthalate (hereinafter sometimes referred to as PET), polybutylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, wholly aromatic polyester, or aromatic polyester resins that are copolymers thereof, polylactic acid In particular, a polymer such as polybutylene succinate or an aliphatic polyester resin that is a copolymer thereof is preferably used when used for clothing.
本発明の複合繊維は、蓄熱材および樹脂材料（１）を複合紡糸することにより製造することができる。
蓄熱材と樹脂材料（１）との複合紡糸方法としては、蓄熱材と樹脂材料（１）を、押出機でそれぞれ溶融し、ギヤポンプを用いてそれぞれの樹脂を定量しながら口金から吐出し、冷却後巻き取る、溶融紡糸法が好適に挙げられる。紡糸温度としては、１６０℃以上、３００℃以下が好ましい。巻き取り方法としては、例えば、４００〜１，２００ｍ／分程度の低速で未延伸糸を一度巻取り、延撚機を用いて熱延伸し延伸糸を得る方法（コンベンショナル法）や、３，０００〜５，０００ｍ／分の高速で巻き取り、半延伸糸を得る方法（ＰＯＹ法）や、８００〜１，２００ｍ／分の第一ローラ（ＧＲ１）と３，０００〜３，８００ｍ／分程度の第二ローラー（ＧＲ２）を用いてＧＲ１とＧＲ２の間で熱延伸を行い、直接延伸糸を得る方法（直接延伸法）等が好適に挙げられる。延伸倍率としては、特に限定されるものではないが、通常、２〜４倍が好ましい。
The composite fiber of the present invention can be produced by composite spinning the heat storage material and the resin material (1).
As a composite spinning method of the heat storage material and the resin material (1), the heat storage material and the resin material (1) are respectively melted by an extruder, discharged from the die while quantitatively measuring each resin using a gear pump, and cooled. Preferable examples include a post-winding and melt spinning method. The spinning temperature is preferably 160 ° C or higher and 300 ° C or lower. As a winding method, for example, a method (conventional method) in which an undrawn yarn is wound once at a low speed of about 400 to 1,200 m / min, and is drawn by heat using a drawing machine (conventional method), or 3,000. Winding at a high speed of 5,000 m / min to obtain a half-drawn yarn (POY method), the first roller (GR1) of 800 to 1,200 m / min and about 3,000 to 3,800 m / min Preferred examples include a method (direct drawing method) of directly drawing yarn by performing hot drawing between GR1 and GR2 using the second roller (GR2). Although it does not specifically limit as a draw ratio, Usually, 2 to 4 times is preferable.
本発明の複合繊維の繊度および構成本数に関しては、特に限定されるものではないが、衣料用途では総繊度３３〜１５０ｄｔｅｘで、構成本数は１２〜９６ｆ程度が好ましく、より好ましくは総繊度が３３〜８４ｄｔｅｘで、構成本数は１２〜４８ｆである。 The fineness and the number of constituents of the conjugate fiber of the present invention are not particularly limited, but for clothing use, the total fineness is 33 to 150 dtex, and the constituent number is preferably about 12 to 96 f, more preferably the total fineness is 33 to 33. 84 dtex, the number of components is 12 to 48f.
本発明の複合繊維は、そのまま生糸として、または、仮撚機を用いて仮撚加工糸として、織編物などの布帛に用いることもできる。織編物などの布帛は、一般衣料およびスポーツウェア等の衣料用、寝具、車両内装材用等に好適に用いることができる。 The conjugate fiber of the present invention can be used as a raw yarn as it is or as a false twisted yarn using a false twisting machine for a fabric such as a woven or knitted fabric. Fabrics such as woven and knitted fabrics can be suitably used for clothing such as general clothing and sportswear, bedding, and vehicle interior materials.
本発明の複合繊維は、織編物に用いる場合、一部に用いても、全部に用いてもよい。一部に用いる場合の具体的な使用比率は、本発明の複合繊維が、混率２０質量％以上とすることが好ましく、より好ましくは、混率３５質量％以上である。 When using the composite fiber of this invention for a woven / knitted fabric, you may use it for one part or all. The specific use ratio in the case of using a part is preferably 20% by mass or more, more preferably 35% by mass or more, in the composite fiber of the present invention.
以下、実施例および具体例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれに限られるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a specific example are given and this invention is demonstrated more concretely, this invention is not limited to this.
（１）ＤＳＣ評価（融点、凝固点、融解熱量、凝固熱量測定）
以下に示す、融点、凝固点、融解熱量（ΔＨｍ）、凝固熱量（ΔＨｃ）は、示差走査熱量計（ＤＳＣ８５００：パーキンエルマージャパン社製）を用いて測定した。本発明において示差走査熱量計の測定は以下の条件で行った。
サンプルパン：Ａｌ
パージガス：Ｎ２
温度範囲：−５０℃〜６０℃
加熱冷却速度：１０℃／分
（２）紡糸性評価
エクストルーダ型複合紡糸機を用いて、蓄熱材および樹脂材料（１）の複合紡糸を行った。以下の基準により紡糸性評価を行った。
○：２４時間連続紡糸時、糸切れが発生せず、得られた繊維について毛羽等の不良は発生しない。
△：２４時間連続紡糸時、糸切れが２回以下で発生し、得られた繊維について毛羽等の不良が発生しないか、あるいは僅かに発生する。
×：２４時間連続紡糸時、糸切れが３回以上で発生し、紡糸性が不良である。
（３）温度調節性能評価
１）温度調節性能評価用の筒編布部材の作製
得られた繊維を、筒編試験機（英光産業株式会社製ＣＲ−Ｂ、２４ゲージ）にて幅８ｃｍの筒編地を作製した。その筒編地を長さ１０ｃｍにカットした部材を２枚作製し、得られた２枚の部材を重ねて、筒編布部材とした。対照糸についても同様に筒編布部材を得た。
２）温度調節性能評価方法
まず、得られた繊維からなる筒編布部材と、対照糸からなる筒編布部材にそれぞれ温湿度センサを包んだ。２つの筒編布部材を同時に２５℃、３０％ＲＨに設定された恒温恒湿機で３０分静置後、３６℃、７０％ＲＨに設定された恒温恒湿機に筒編布部材を移動させ３０分間静置した。（以下、昇温時と称することがある）
さらに、２つの筒編布部材を同時に３６℃、７０％ＲＨに設定された恒温恒湿機から、２５℃、３０％ＲＨに設定された恒温恒湿機に筒編布部材を移動させ３０分間静置した。（以下、降温時と称することがある）
その間、温湿度センサは１０秒に１回、温湿度を測定、記録しており、同一の時間での、２つの筒編布部材の温度差の絶対値を「性能温度差」とし、「性能温度差」が最大となる値を「最大性能温度差」、環境変化後から「性能温度差」が０℃になるまでの時間を「継続時間」とした。「最大性能温度差」は大きいほど温度調節性能が高く、「継続時間」は長いほど温度調節性能が高い。
（４）染色性評価
得られた繊維と対照糸を準備し、それぞれ、筒編試験機（英光産業株式会社製ＣＲ−Ｂ、２４ゲージ）にて幅８ｃｍの筒編地を作製した。得られた筒編地を、炭酸水素ナトリウム（和光純薬製）２ｇ/Ｌ、ポリオキシエチレンアルキルエーテル（花王製）２ｇ/Ｌの水溶液を用いて、７０℃で２０分間の条件で精練を行った後、１８０℃で１分間の熱セットを実施した。
樹脂材料（１）としてポリアミド６を用いている筒編地は、黒色酸性染料６％ｏｗｆで染色した。樹脂材料（１）としてポリエチレンテレフタレートを用いている筒編地は、黒色分散染料６％ｏｗｆで染色した。染色後の筒編地は、カラーメーター（日本電色工業株式会社製測色色差計、ＺＥ−２０００）を用いて、染色後の色目（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）を確認した。
Ｌ＊値から以下の式で示される染色率を求め、求めた染色率から染色性を評価した。
〔数１〕
染色率（％）＝{（樹脂材料（１）単独糸の黒色染色後筒編地のＬ*値）／（得られた繊維の黒色染色後筒編地のＬ*値）}×１００
染色率が大きいほど、繊維の黒色染料の染色性が良いことから、以下の基準により染色性を評価した。
○：染色率が７０％以上１００％以下である。
△：染色率が５０％以上７０％未満である。
×：染色率が５０％未満である。
（５）耐熱性評価
得られた複合繊維を、筒編試験機（英光産業株式会社製ＣＲ−Ｂ、２４ゲージ）にて幅８ｃｍの筒編地を作製した。得られた筒編地を１８０℃で１分間の熱セットを実施し、筒編地から抜糸した糸の強度を測定した。対照糸についても同様に筒編地を作製し、強度を測定した。
以下の式で示される強度保持率を求め、求めた強度保持率から耐熱性評価を評価した。
〔数２〕
強度保持率（％）＝｛熱セット後の糸強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）／熱セット未処理の糸強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）｝×１００
強度保持率が高いほど、熱セット後の強度低下が小さく、耐熱性が良いことから、以下の基準により耐熱性を評価した。
◎：強度保持率が８０％以上１００％以下である。
○：強度保持率が７０％以上８０％未満である。
△：強度保持率が６０％以上７０％未満である。
×：強度保持率が６０％未満である。
(1) DSC evaluation (melting point, freezing point, heat of fusion, heat of solidification measurement)
The melting point, freezing point, heat of fusion (ΔHm), and heat of solidification (ΔHc) shown below were measured using a differential scanning calorimeter (DSC8500: manufactured by Perkin Elmer Japan). In the present invention, the differential scanning calorimeter was measured under the following conditions.
Sample pan: Al
Purge gas: N 2
Temperature range: -50 ° C to 60 ° C
Heating / cooling rate: 10 ° C./min (2) Spinnability evaluation Composite spinning of the heat storage material and the resin material (1) was performed using an extruder type composite spinning machine. The spinnability was evaluated according to the following criteria.
○: During continuous spinning for 24 hours, yarn breakage does not occur, and defects such as fluff do not occur in the obtained fiber.
Δ: During continuous spinning for 24 hours, yarn breakage occurs in 2 times or less, and defects such as fluff do not occur or slightly occur in the obtained fiber.
X: During continuous spinning for 24 hours, yarn breakage occurs 3 times or more, and the spinnability is poor.
(3) Temperature control performance evaluation 1) Production of cylindrical knitted fabric member for temperature control performance evaluation The obtained fiber was subjected to a cylinder with a width of 8 cm using a cylinder knitting tester (CR-B, 24 gauge manufactured by Eiko Sangyo Co., Ltd.). A knitted fabric was prepared. Two members obtained by cutting the tubular knitted fabric into a length of 10 cm were prepared, and the obtained two members were stacked to form a tubular knitted fabric member. A cylindrical knit fabric member was similarly obtained for the control yarn.
2) Temperature control performance evaluation method First, the temperature / humidity sensor was wrapped in the tubular knitted fabric member made of the obtained fiber and the tubular knitted fabric member made of the control yarn. The two tubular knitted fabric members are simultaneously allowed to stand for 30 minutes in a constant temperature and humidity chamber set at 25 ° C and 30% RH, and then moved to the constant temperature and humidity chamber set at 36 ° C and 70% RH. And allowed to stand for 30 minutes. (Hereinafter, sometimes referred to as temperature rise)
Further, the two tubular knitted fabric members are simultaneously moved from the constant temperature and humidity chamber set at 36 ° C. and 70% RH to the constant temperature and humidity chamber set at 25 ° C. and 30% RH for 30 minutes. Left to stand. (Hereinafter, sometimes referred to as temperature drop)
Meanwhile, the temperature / humidity sensor measures and records the temperature / humidity once every 10 seconds. The absolute value of the temperature difference between the two tubular knitted fabric members at the same time is defined as “performance temperature difference”. The value at which the “temperature difference” becomes the maximum was defined as the “maximum performance temperature difference”, and the time from when the environment changed until the “performance temperature difference” reached 0 ° C. was defined as the “duration”. The larger the “maximum performance temperature difference”, the higher the temperature control performance, and the longer the “duration”, the higher the temperature control performance.
(4) Dyeability evaluation The obtained fiber and the control yarn were prepared, and a cylinder knitted fabric having a width of 8 cm was prepared using a cylinder knitting tester (CR-B, 24 gauge, manufactured by Eiko Sangyo Co., Ltd.). The obtained tubular knitted fabric is scoured at 70 ° C. for 20 minutes using an aqueous solution of sodium hydrogen carbonate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) 2 g / L and polyoxyethylene alkyl ether (manufactured by Kao) 2 g / L. After that, heat setting was performed at 180 ° C. for 1 minute.
The tubular knitted fabric using polyamide 6 as the resin material (1) was dyed with black acid dye 6% owf. The cylindrical knitted fabric using polyethylene terephthalate as the resin material (1) was dyed with black disperse dye 6% owf. The dyed cylinder (N * , a * , b * ) was confirmed using a color meter (Nippon Denshoku Co., Ltd. colorimetric color difference meter, ZE-2000).
The staining rate represented by the following formula was determined from the L * value, and the staining property was evaluated from the determined staining rate.
[Equation 1]
Staining rate% = (resin material (1) L * value of the black staining after tubular knitted fabric alone yarns) / (L * value of the black staining after tubular knitted fabric of the obtained fibers)} × 100
The greater the dyeing rate, the better the dyeing property of the black dye of the fiber. Therefore, the dyeing property was evaluated according to the following criteria.
○: The staining rate is 70% or more and 100% or less.
Δ: The dyeing rate is 50% or more and less than 70%.
X: Dyeing rate is less than 50%.
(5) Evaluation of heat resistance Using the obtained composite fiber, a tubular knitted fabric having a width of 8 cm was produced using a tubular knitting tester (CR-B, 24 gauge manufactured by Eikoh Industries, Ltd.). The obtained tubular knitted fabric was heat set at 180 ° C. for 1 minute, and the strength of the yarn extracted from the tubular knitted fabric was measured. A cylindrical knitted fabric was similarly prepared for the control yarn, and the strength was measured.
The strength retention indicated by the following formula was determined, and the heat resistance evaluation was evaluated from the determined strength retention.
[Equation 2]
Strength retention rate (%) = {yarn strength after heat setting (cN / dtex) / yarn strength after heat setting (cN / dtex)} × 100
The higher the strength retention rate, the smaller the decrease in strength after heat setting and the better the heat resistance. Therefore, the heat resistance was evaluated according to the following criteria.
A: Strength retention is 80% or more and 100% or less.
○: Strength retention is 70% or more and less than 80%.
Δ: Strength retention is 60% or more and less than 70%.
X: Strength retention is less than 60%.
＜構成単位（Ａ）と構成単位（Ｄ）との共重合体（Ｅ）の製造例＞
オートクレーブ式反応器にて、反応温度１９５℃、反応圧力１６０ＭＰａで、ラジカル重合開始剤としてｔｅｒｔ−ブチルパーオキシピバレートを用いて、エチレンとメチルアクリレートを共重合して、エチレン−メチルアクリレート共重合体（Ｅ−１）を得た。エチレンに由来する構成単位の数：８７．１％、メチルアクリレートに由来する構成単位の数：１２．９％であった。
<Production example of copolymer (E) of structural unit (A) and structural unit (D)>
In an autoclave reactor, ethylene and methyl acrylate are copolymerized by copolymerizing ethylene and methyl acrylate using tert-butyl peroxypivalate as a radical polymerization initiator at a reaction temperature of 195 ° C. and a reaction pressure of 160 MPa. (E-1) was obtained. The number of structural units derived from ethylene was 87.1%, and the number of structural units derived from methyl acrylate was 12.9%.
＜蓄熱材の製造例１＞
３Ｌセパラブルフラスコ中にて、原料として、エチレン−メチルアクリレート共重合体（Ｅ−１）：１５０ｇ、および、ｎ−エイコシルアルコール（炭素数２０）：１７０ｇ、触媒として、オルトチタン酸テトラ（ｎ−ブチル）：５０ｍＬを、８８０ｍＬのヘプタンに溶解し、窒素雰囲気下、１００℃、３時間撹拌を行った後、５Ｌのエタノールに再沈殿させ、相転移材（Ｃ−１）を得た。
相転移材（Ｃ−１）：７０質量部と、ポリプロピレン：３０質量部と、有機過酸化物のジクミルパーオキサイド：１質量部とを二軸押出機を用いて、混練温度２２０℃、滞留時間２分、スクリュー回転数５００ｒｐｍの条件で混練し、Ｃ−１とポリプロピレンが架橋されている蓄熱材を得た。
得られた蓄熱材を、示差走査熱量計を用いて測定したところ、融解熱量（ΔＨｍ）が ５６．６Ｊ／ｇ、凝固熱量（ΔＨｃ）が５３．２Ｊ／ｇであり、蓄熱材の融点が３８．２℃、凝固点が３４．５℃であった。得られた蓄熱材をＴｍ３８−Ｃ７０と称する。
<Example 1 of heat storage material production>
In a 3 L separable flask, as raw materials, ethylene-methyl acrylate copolymer (E-1): 150 g and n-eicosyl alcohol (carbon number 20): 170 g, and as a catalyst, tetra-ortho titanate (n -Butyl): 50 mL was dissolved in 880 mL of heptane, stirred in a nitrogen atmosphere at 100 ° C. for 3 hours, and then reprecipitated in 5 L of ethanol to obtain a phase change material (C-1).
Phase transition material (C-1): 70 parts by mass, polypropylene: 30 parts by mass, dicumyl peroxide of organic peroxide: 1 part by mass using a twin screw extruder, kneading temperature 220 ° C., residence The heat storage material in which C-1 and polypropylene were cross-linked was obtained by kneading for 2 minutes at a screw rotation speed of 500 rpm.
When the obtained heat storage material was measured using a differential scanning calorimeter, the heat of fusion (ΔHm) was 56.6 J / g, the heat of solidification (ΔHc) was 53.2 J / g, and the melting point of the heat storage material was 38. .2 ° C. and freezing point was 34.5 ° C. The obtained heat storage material is referred to as Tm38-C70.
＜蓄熱材の製造例２＞
原料として、エチレン−メチルアクリレート共重合体（Ｅ−１）：８０ｇ、および、ｎ−ナノデシルアルコール（炭素数１９）：７８ｇ、触媒として、オルトチタン酸テトラ（ｎ−オクタデシル）：２ｇを用いて、１３０℃で１２時間、１ｋＰａ減圧下にて加熱撹拌を行い、相転移材（Ｃ−２）を得た。
相転移材（Ｃ−２）：７０質量部と、ポリプロピレン：３０質量部と、有機過酸化物の２，５−ジメチル−２，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシヘキサン：１質量部と、架橋助剤のトリメチロールプロパントリメタクリレート：１質量部とを二軸押出機を用いて、混練温度２２０℃、滞留時間２分、スクリュー回転速度５００ｒｐｍの条件で混練し、Ｃ−２とポリプロピレンが架橋されている蓄熱材を得た。
得られた蓄熱材を、示差走査熱量計を用いて測定したところ、融解熱量（ΔＨｍ）が５０．８Ｊ／ｇ、凝固熱量（ΔＨｃ）が４９．３Ｊ／ｇであり、融点が３３．１℃、凝固点が２９．６℃であった。得られた蓄熱材をＴｍ３３−Ｃ７０と称する。
<Example 2 of heat storage material production>
As raw materials, ethylene-methyl acrylate copolymer (E-1): 80 g and n-nanodecyl alcohol (carbon number 19): 78 g, and tetra ortho-titanate (n-octadecyl): 2 g as a catalyst The mixture was heated and stirred under reduced pressure of 1 kPa at 130 ° C. for 12 hours to obtain a phase change material (C-2).
Phase transition material (C-2): 70 parts by mass, polypropylene: 30 parts by mass, organic peroxide 2,5-dimethyl-2,5-di-tert-butylperoxyhexane: 1 part by mass, Trimethylolpropane trimethacrylate as a crosslinking aid: 1 part by mass is kneaded using a twin screw extruder at a kneading temperature of 220 ° C., a residence time of 2 minutes, and a screw rotation speed of 500 rpm, and C-2 and polypropylene are crosslinked. Obtained heat storage material.
When the obtained heat storage material was measured using a differential scanning calorimeter, the heat of fusion (ΔHm) was 50.8 J / g, the heat of solidification (ΔHc) was 49.3 J / g, and the melting point was 33.1 ° C. The freezing point was 29.6 ° C. The obtained heat storage material is referred to as Tm33-C70.
〔実施例１〕
蓄熱材Ｔｍ３３−Ｃ７０、および、ポリアミド６を紡糸原料としてエクストルーダ型複合紡糸機を用いて温度２５０℃で複合紡糸を行った。
蓄熱材を芯部、ポリアミド６が鞘部となるように別々に溶融してから２５０℃の温度で芯鞘型紡糸用口金より紡出し、冷却、オイリングしつつ紡速８００ｍ／分で捲取った。その後、延伸機を用いて８０℃で３．３倍に熱延伸し、プレートヒーターにて１５０℃で熱セットし、７８ｄｔｅｘ／２４ｆの延伸糸である芯鞘型複合繊維を得た。この芯鞘型複合繊維の芯鞘比率は、１５：８５（質量比）である。得られた複合繊維を、示差走査熱量計を用いて測定したところ、融解熱量（ΔＨｍ）が ５．８Ｊ／ｇ、凝固熱量（ΔＨｃ）が５．２Ｊ／ｇであった。
[Example 1]
Composite spinning was performed at a temperature of 250 ° C. using an extruder type composite spinning machine using the heat storage material Tm33-C70 and polyamide 6 as spinning raw materials.
The heat storage material was melted separately so that the core 6 and polyamide 6 became the sheath, and then spun from the core-sheath spinning die at a temperature of 250 ° C., and taken up at a spinning speed of 800 m / min while cooling and oiling. . Thereafter, the film was stretched 3.3 times at 80 ° C. using a stretching machine, and heat-set at 150 ° C. with a plate heater to obtain a core-sheath type composite fiber as a 78 dtex / 24 f stretched yarn. The core-sheath composite fiber has a core-sheath ratio of 15:85 (mass ratio). When the obtained conjugate fiber was measured using a differential scanning calorimeter, the heat of fusion (ΔHm) was 5.8 J / g and the heat of solidification (ΔHc) was 5.2 J / g.
〔実施例２〕
芯鞘型複合繊維の芯鞘比率を、３０：７０（質量比）とする以外は、実施例１と同様の紡糸原料と紡糸条件で紡糸して芯鞘型複合繊維を得た。
[Example 2]
A core-sheath composite fiber was obtained by spinning under the same spinning raw material and spinning conditions as in Example 1 except that the core-sheath composite fiber had a core-sheath ratio of 30:70 (mass ratio).
〔実施例３〕
芯鞘型複合繊維の芯鞘比率を、５０：５０（質量比）とする以外は、実施例１と同様の紡糸原料と紡糸条件で紡糸して芯鞘型複合繊維を得た。
Example 3
A core-sheath composite fiber was obtained by spinning under the same spinning raw material and spinning conditions as in Example 1 except that the core-sheath ratio of the core-sheath composite fiber was 50:50 (mass ratio).
〔実施例４〕
蓄熱材Ｔｍ３３−Ｃ７０を島部、ポリエチレンテレフタレートを海部となるように別々に溶融してから、２７０℃の温度で海島型紡糸用口金（島数：１９）より紡出し、冷却、オイリングしつつ紡速８００ｍ／分で捲取った。その後、延伸機を用いて８０℃で３．３倍に熱延伸し、プレートヒーターにて１５０℃で熱セットし、８４ｄｔｅｘ／２４ｆの延伸糸である海島型複合繊維を得た。この海島型複合繊維の海島比率は、８５：１５（質量比）である。
Example 4
The heat storage material Tm33-C70 is melted separately so that the island part and polyethylene terephthalate become the sea part, and then spun from the sea-island type spinneret (the number of islands: 19) at a temperature of 270 ° C., while cooling and oiling. It was collected at a speed of 800 m / min. Thereafter, the film was stretched 3.3 times at 80 ° C. using a stretching machine, and heat-set at 150 ° C. with a plate heater to obtain a sea-island type composite fiber as a 84 dtex / 24 f stretched yarn. The sea-island ratio of this sea-island type composite fiber is 85:15 (mass ratio).
〔実施例５〕
海島型複合繊維の海島比率を、７０：３０（質量比）とする以外は、実施例４と同様の紡糸原料と紡糸条件で紡糸して海島型複合繊維を得た。
Example 5
A sea-island composite fiber was obtained by spinning under the same spinning raw materials and spinning conditions as in Example 4 except that the sea-island ratio of the sea-island composite fiber was 70:30 (mass ratio).
〔実施例６〕
海島型複合繊維の海島比率を、５０：５０（質量比）とする以外は、実施例４と同様の紡糸原料と紡糸条件で紡糸して海島型複合繊維を得た。
Example 6
A sea-island composite fiber was obtained by spinning under the same spinning raw materials and spinning conditions as in Example 4 except that the sea-island ratio of the sea-island composite fiber was 50:50 (mass ratio).
〔比較例１〕
ポリアミド６を溶融してから２５０℃の温度で単独型紡糸用口金より紡出し、冷却、オイリングしつつ紡速８００ｍ／分で捲取った。その後、延伸機を用いて８０℃で３．０倍に熱延伸し、プレートヒーターにて１５０℃で熱セットし、７８ｄｔｅｘ／２４ｆの延伸糸であるポリアミド単独繊維を得た。得られた繊維を、示差走査熱量計を用いて測定したところ、２０℃〜４０℃の範囲にピークは観測されなかった。
[Comparative Example 1]
After the polyamide 6 was melted, it was spun from a single-type spinning die at a temperature of 250 ° C., and taken up at a spinning speed of 800 m / min while cooling and oiling. Thereafter, the film was stretched 3.0 times at 80 ° C. using a stretching machine, and heat-set at 150 ° C. with a plate heater to obtain a polyamide single fiber as a 78 dtex / 24 f stretched yarn. When the obtained fiber was measured using a differential scanning calorimeter, no peak was observed in the range of 20 ° C to 40 ° C.
〔比較例２〕
ポリエチレンテレフタレートを溶融してから２８０℃の温度で単独型紡糸用口金より紡出し、冷却、オイリングしつつ紡速８００ｍ／分で捲取った。その後、延伸機を用いて８０℃で３．０倍に熱延伸し、プレートヒーターにて１５０℃で熱セットし、８４ｄｔｅｘ／２４ｆの延伸糸であるポリエチレンテレフタレート単独繊維を得た。得られた繊維を、示差走査熱量計を用いて測定したところ、２０℃〜４０℃の範囲にピークは観測されなかった。
[Comparative Example 2]
After the polyethylene terephthalate was melted, it was spun from a single-type spinning die at a temperature of 280 ° C., and taken up at a spinning speed of 800 m / min while cooling and oiling. Thereafter, the film was stretched 3.0 times at 80 ° C. using a stretching machine and heat-set at 150 ° C. with a plate heater to obtain a single fiber of polyethylene terephthalate, which is a stretched yarn of 84 dtex / 24f. When the obtained fiber was measured using a differential scanning calorimeter, no peak was observed in the range of 20 ° C to 40 ° C.
〔比較例３〕
融点３３.２℃、凝固点２３.７℃、融解熱量（ΔＨｍ）が７７．１ Ｊ／ｇ、凝固熱量（ΔＨｃ）が７８．５Ｊ／ｇの結晶性ポリαオレフィン２０質量％とポリプロピレン樹脂８０質量％を二軸押出混練機で２４０℃にて溶融混練を実施し、ペレタイザーを用いてペレット状のポリオレフィン系樹脂組成物を得た。
得られたポリオレフィン系樹脂組成物を芯部、ポリアミド６が鞘部となるように別々に溶融してから２５０℃の温度で芯鞘型紡糸用口金より紡出し、冷却、オイリングしつつ紡速８００ｍ／分で捲取った。その後、延伸機を用いて８０℃で３．０倍に熱延伸し、プレートヒーターにて１５０℃で熱セットし、７８ｄｔｅｘ／２４ｆの延伸糸である芯鞘型複合繊維を得た。この芯鞘型複合繊維の芯鞘比率は、５０：５０（質量比）である。示差走査熱量計を用いて測定したところ、融解熱量（ΔＨｍ）が ４．１Ｊ／ｇ、凝固熱量（ΔＨｃ）が３．１Ｊ／ｇであった。
[Comparative Example 3]
Melting point 33.2 ° C., freezing point 23.7 ° C., heat of fusion (ΔHm) 77.1 J / g, heat of solidification (ΔHc) 78.5 J / g 20% by mass of crystalline polyα-olefin and polypropylene resin 80% % Was melt-kneaded at 240 ° C. with a twin-screw extruder kneader, and a pellet-shaped polyolefin resin composition was obtained using a pelletizer.
The obtained polyolefin-based resin composition was melted separately so that the core and polyamide 6 became a sheath, and then spun from a core-sheath type spinneret at a temperature of 250 ° C., and the spinning speed was 800 m while cooling and oiling. I took it off in a minute. Thereafter, the film was heat-drawn 3.0 times at 80 ° C. using a drawing machine, and heat-set at 150 ° C. using a plate heater to obtain a core-sheath type composite fiber which was a drawn yarn of 78 dtex / 24f. The core / sheath composite fiber has a core / sheath ratio of 50:50 (mass ratio). When measured using a differential scanning calorimeter, the heat of fusion (ΔHm) was 4.1 J / g and the heat of solidification (ΔHc) was 3.1 J / g.
〔比較例４〕
比較例３と同様のポリオレフィン系樹脂組成物を島部、ポリエチレンテレフタレートが海部となるように別々に溶融してから２８０℃の温度で海島型紡糸用口金（島数：１９）より紡出し、冷却、オイリングしつつ紡速８００ｍ／分で捲取った。その後、延伸機を用いて８０℃で３．０倍に熱延伸し、プレートヒーターにて１５０℃で熱セットし、８４ｄｔｅｘ／２４ｆの延伸糸である海島型複合繊維を得た。この海島型複合繊維の芯鞘比率は、５０：５０（質量比）である。示差走査熱量計を用いて測定したところ、融解熱量（ΔＨｍ）が ３．６Ｊ／ｇ、凝固熱量（ΔＨｃ）が３．２Ｊ／ｇであった。
[Comparative Example 4]
The polyolefin resin composition similar to Comparative Example 3 was melted separately so that the island part and polyethylene terephthalate became the sea part, and then spun from a sea-island type spinneret (the number of islands: 19) at a temperature of 280 ° C. and cooled. The oil was collected at a spinning speed of 800 m / min while oiling. Thereafter, the film was stretched 3.0 times at 80 ° C. using a stretching machine, and heat-set at 150 ° C. with a plate heater to obtain a sea-island type composite fiber as a 84 dtex / 24 f stretched yarn. The core-sheath ratio of this sea-island type composite fiber is 50:50 (mass ratio). When measured using a differential scanning calorimeter, the heat of fusion (ΔHm) was 3.6 J / g and the heat of solidification (ΔHc) was 3.2 J / g.
〔比較例５〕
比較例３で用いた結晶性ポリαオレフィンとポリプロピレン樹脂の質量比率を３０：７０として、比較例３と同様に溶融混練を実施したが、結晶性ポリαオレフィンとポリプロピレン樹脂が分離し、樹脂組成物を得ることができなかった。
[Comparative Example 5]
The mass ratio of the crystalline polyα-olefin and the polypropylene resin used in Comparative Example 3 was 30:70, and melt kneading was performed in the same manner as in Comparative Example 3, but the crystalline polyα-olefin and the polypropylene resin were separated, and the resin composition I couldn't get anything.
〔比較例６〕
芯鞘比率を、８０：２０（質量比）とする以外は、比較例３と同様に紡出し、捲取を試みたが、糸切れが多発したため、捲取れず、複合繊維を得ることができなかった。
[Comparative Example 6]
Except for the core-sheath ratio of 80:20 (mass ratio), spinning and weaving were attempted in the same manner as in Comparative Example 3. However, since yarn breakage occurred frequently, we couldn't take off, and a composite fiber could be obtained. There wasn't.
実施例１〜６、比較例１〜４から得られた繊維の紡糸条件、糸物性、紡糸性評価、温度調節性能評価、染色性評価、耐熱性評価の結果を下記表１、表２に示す。尚、相転移材の含有率（質量％）は、繊維質量に対する相転移材の含有量を示す。また、各評価で筒編地を作製する際、比較例１から得られた繊維を、実施例１〜３および比較例３の対照糸とし、比較例２から得られた繊維を、実施例４〜６および比較例４の対照糸とした。 Tables 1 and 2 below show the results of spinning conditions, yarn physical properties, spinnability evaluation, temperature control performance evaluation, dyeability evaluation, and heat resistance evaluation of the fibers obtained from Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4. . In addition, the content rate (mass%) of a phase change material shows content of the phase change material with respect to fiber mass. Moreover, when producing a tubular knitted fabric in each evaluation, the fibers obtained from Comparative Example 1 were used as reference yarns in Examples 1 to 3 and Comparative Example 3, and the fibers obtained from Comparative Example 2 were used in Example 4. Control yarns of ˜6 and Comparative Example 4 were used.
上述の結果から、実施例１〜６から得られた繊維は、比較例３および４よりも相転移材含有率が高い繊維であり、温度調節性能、染色性、耐熱性ともに良好であった。 From the above results, the fibers obtained from Examples 1 to 6 were fibers having a higher phase transition material content than Comparative Examples 3 and 4, and were good in temperature control performance, dyeability and heat resistance.
本発明の複合繊維およびそれからなる布帛は、一般衣料およびスポーツウェア等の衣料品、寝具、ならびに車両内装材等の使用に好適なものである。 The conjugate fiber and the fabric comprising the same of the present invention are suitable for use in clothing such as general clothing and sportswear, bedding, and vehicle interior materials.
従来より温度調節機能を有する繊維は種々提案されている。例えば、特許文献１では、常温付近に融点を有する物質をマイクロカプセルに封入した蓄熱材を用いることが提案されている。このようなマイクロカプセルは、繊維に付着させたり、繊維中にマイクロカプセルを混入させることにより、温度調節機能を有する繊維として用いることができる。
また、特許文献２、３では、パラフィンワックス組成物を芯成分として用いた温度調節性能に優れる複合繊維が提案されている。
また、特許文献４では、結晶性ポリαオレフィンを含む樹脂組成物を芯成分として用いた温度調節性能に優れる芯鞘型複合繊維が提案されている。
Conventionally, various fibers having a temperature control function have been proposed. For example, in Patent Document 1, it is proposed to use a heat storage material encapsulating a substance having a melting point around room temperature to microcapsules. Such a microcapsule can be used as a fiber having a temperature control function by adhering to the fiber or mixing the microcapsule into the fiber.
Patent Documents 2 and 3 propose composite fibers having excellent temperature control performance using a paraffin wax composition as a core component.
Moreover, in patent document 4 , the core-sheath-type composite fiber which is excellent in the temperature control performance using the resin composition containing crystalline poly alpha olefin as a core component is proposed.
しかしながら、特許文献１のように、マイクロカプセルを繊維に付着させたものは、通常、繊維を布帛とした後、マイクロカプセルを含む液体に浸漬して付着させることとなるが、この場合、マイクロカプセルが点在してしまい、温度調節性能が充分に発揮できない。また後加工によりマイクロカプセルを付着させた場合、使用によって温度調節性能が低下し、洗濯耐久性に乏しいものとなる。一方、マイクロカプセルを繊維に混入する場合は、通常、繊維形成樹脂へマイクロカプセルを練り込んだ後、紡糸して繊維を得るが、練り込み時や紡糸時の溶融により、マイクロカプセルが破壊され、充分な温調性能を得ることができない。
また、特許文献２、３のように、相転移材としてパラフィンワックス組成物を芯成分として用いた複合繊維は、繊維作製時に熱などによりパラフィンワックスが飛散する等、繊維の製造に困難が伴う上、得られた繊維は温度調節性能が充分でない。
そして、特許文献４に記載の繊維は、マイクロカプセルやパラフィンワックスを用いずとも温度調節性能を得ることができるよう、相転移材として、結晶性ポリαオレフィンを用いている。しかし、結晶性ポリαオレフィンは粘度が非常に低いため、複合繊維紡糸時に単独での使用は困難であり、そのため、通常はポリプロピレン樹脂と混練し、樹脂組成物として使用しなければならず、複合繊維中において、相転移材である結晶性ポリαオレフィンの含有率を高めることは難しく、温度調節性能の向上にも限界がある。また、この場合、難染色性で、かつ、耐熱性が低いポリプロピレン樹脂を使用することとなるため、耐熱性や染色性の問題もある。
However, as in Patent Document 1, the one in which the microcapsule is attached to the fiber is usually attached by immersing the fiber in a liquid containing the microcapsule after making the fiber into a fabric. The temperature control performance cannot be fully exhibited. Further, when the microcapsules are attached by post-processing, the temperature control performance is lowered by use and the washing durability is poor. On the other hand, when the microcapsules are mixed into the fibers, the microcapsules are usually kneaded into the fiber-forming resin and then spun to obtain fibers, but the microcapsules are destroyed by kneading or melting during spinning, Sufficient temperature control performance cannot be obtained.
In addition, as in Patent Documents 2 and 3 , a composite fiber using a paraffin wax composition as a core component as a phase change material has difficulty in manufacturing the fiber because, for example, the paraffin wax is scattered by heat during fiber production. The obtained fiber has insufficient temperature control performance.
And the fiber of patent document 4 is using crystalline poly alpha olefin as a phase change material so that temperature control performance can be acquired, without using a microcapsule or paraffin wax. However, since the crystalline poly-α-olefin has a very low viscosity, it is difficult to use it alone when spinning composite fibers. Therefore, it is usually necessary to knead with a polypropylene resin and use it as a resin composition. In the fiber, it is difficult to increase the content of the crystalline polyα-olefin, which is a phase change material, and there is a limit to improving the temperature control performance. Further, in this case, since a polypropylene resin that is hardly dyeable and has low heat resistance is used, there are problems of heat resistance and dyeability.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017090823A JP2018188752A (en) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | Composite fiber and fabric thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017090823A JP2018188752A (en) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | Composite fiber and fabric thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018188752A true JP2018188752A (en) | 2018-11-29 |
Family
ID=64478216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017090823A Pending JP2018188752A (en) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | Composite fiber and fabric thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2018188752A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021241432A1 (en) | 2020-05-29 | 2021-12-02 | 住友化学株式会社 | Heat storage composition |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007119652A1 (en) * | 2006-04-11 | 2007-10-25 | Idemitsu Technofine Co., Ltd. | Heat-storing composition, and heat-storing fiber, sheet and film each made of the same |
-
2017
- 2017-04-28 JP JP2017090823A patent/JP2018188752A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007119652A1 (en) * | 2006-04-11 | 2007-10-25 | Idemitsu Technofine Co., Ltd. | Heat-storing composition, and heat-storing fiber, sheet and film each made of the same |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021241432A1 (en) | 2020-05-29 | 2021-12-02 | 住友化学株式会社 | Heat storage composition |
| KR20230018401A (en) | 2020-05-29 | 2023-02-07 | 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤 | heat storage composition |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11155936B2 (en) | Highly functional polyethylene fiber, and dyed highly functional polyethylene fiber | |
| KR101314878B1 (en) | High crimp bicomponent fibers | |
| CN1086712C (en) | Moisture-absorptive copolyester and moisture-absorptive fiber made by the same | |
| CN100400725C (en) | Anti-static, wet absorption and dyeable core-skin composite fiber and its preparing method | |
| JP5813747B2 (en) | Cationic dyeable polyester fiber and composite fiber | |
| KR20170117367A (en) | Core-sheath conjugated fiber, slit fiber, and method for manufacturing these fibers | |
| JP2001512509A (en) | Low pill polyester | |
| KR100531617B1 (en) | Conjugated fiber and manufacturing thereof | |
| KR102079522B1 (en) | Copolymerized polyester and polyester fiber formed from same | |
| CN108456948A (en) | Heat-storage thermoregulation fiber and preparation method thereof | |
| TWI304448B (en) | Poly (trimethylene terephthalate) bicomponent fiber process | |
| JP2018188752A (en) | Composite fiber and fabric thereof | |
| JP2008057082A (en) | Method for producing polylactic acid monofilament | |
| JP2013155454A (en) | Recycled polyamide crimped yarn and method for producing the same | |
| CN106702525A (en) | Material used for producing fiber, and fiber prepared from same | |
| KR102634112B1 (en) | Polypropylene resin composition, polypropylene resin compact and method for manufacturing polypropylene resin compact | |
| JP2008255526A (en) | Crimped yarn and carpet | |
| WO2009080458A1 (en) | Process for preparing dyeable polypropylene | |
| CN105463614B (en) | Method for producing moisture-absorbing and releasing polyester fiber | |
| JP6937719B2 (en) | Composite fibers and fabrics made of them | |
| JP2020076172A (en) | Hygroscopic extra fine composite fiber and fiber structure | |
| KR102128829B1 (en) | Increase in Color Depth of Dyeable Polyolefin resin composite, dyeable polyolefin fiber and dyeable polyolefin fabric made therefrom | |
| KR102274289B1 (en) | Polyester composition for manufacturing composite fiber with deep coloration, composite fiber manufactured including the same composition and manufacturing method of the same fiber | |
| JP2022058006A (en) | Composite fiber and fabric including the same | |
| JP2013076187A (en) | Crimped yarn and fiber structure using the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180509 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190930 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200722 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200804 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20201005 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201204 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210608 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210806 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210810 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220118 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20220318 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20220705 |