JP2019173212A - 海島型複合繊維束 - Google Patents
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Abstract
Description
近年では、繊細な肌触りやソフト感を追求して単糸直径1マイクロメートル以下となる超極細繊維(ナノファイバー)が提案されている。
特に、紡糸安定性の良い汎用ポリエステルやナイロンについては、上記のような製法により、ナノファイバーの実用化が進み、衣料用布帛や人工皮革、フィルター等に展開されている。
また、ポリマーアロイ繊維を利用してPPSナノファイバーが得られることが示された特許文献6及び特許文献7も知られている。
(A)島成分であるポリフェニレンサルファイドの、300℃、剪断速度300sec−1における溶融粘度が1000〜2000ポイズである。
(B)島成分であるポリフェニレンサルファイドの、温度300℃、剪断速度300sec−1における溶融粘度ηaと、温度300℃、剪断速度100sec−1における溶融粘度ηbとの比ηa/ηbが0.8以上である。
(C)海島型複合繊維中に存在する島数が10島以上である。
(D)海島型複合繊維の繊度が6.0dtex以下である。
(E)海島型複合繊維の強度が2cN/dtex以上である。
(F)海島型複合繊維の海成分を溶解除去して得られる、島成分からなる極細繊維の強度が3cN/dtex以上である。
また、本発明の効果を得られる範囲で、他の芳香族スルフィドが共重合されていてもよい。
6.0dtex以下であれば、海島型複合繊維(単糸)の表面/芯部での冷却、配向度の差が少なく、溶解後の島繊維径、強度のばらつきが小さく、高強度な極細単糸群を得ることができる。さらに繊維径ばらつきが少なく、強度低下が少ない極細単糸群を得るためには、単糸繊度が3.0dtex以下であることがより好ましい。
乾燥処理後のポリマーを紡糸時のルーダー溶融温度に設定したオリフィスにセットして5分間溶融保持したのち、数水準の荷重をかけて押し出し、そのときのせん断速度と溶融粘度をプロットする。そのプロットをなだらかにつないで、せん断速度−溶融粘度曲線を作成し、以下ア)〜エ)の溶融粘度を読み取った。
ア)温度300℃、剪断速度100sec−1
イ)温度300℃、剪断速度300sec−1
ウ)温度320℃、剪断速度1000sec−1
エ)温度320℃、剪断速度3000sec−1
o−クロロフェノール溶液中、1.2g/100mlの濃度、および35℃の温度において、チップの固有粘度[η]を測定した。
JIS−L1017法に準じ、島津製作所(株)製オートグラフAGS500Dを用い、試長100mm、引張速度100mm/分で測定した。
海島型複合繊維を用いて質量1g以上の筒編み布を作製し、この編布を溶剤処理して海成分を除去した。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−伸長曲線チャートを、室温、初期試料長=100mm、引張速度=200m/minの条件下に作成した。上記チャートから、極細繊維の強度(cN/dtex)及び伸度(%)を求めた。
透過型電子顕微鏡TEMで倍率30000倍にて撮影した海島型複合繊維(単糸)の断面写真を観察し測定した。
透過型電子顕微鏡TEMで倍率30000倍にて撮影した海島型複合繊維(単糸)の断面写真から島成分を観察し、長径と、短径の平均値を直径とした。ランダムに50点の島成分を観察し、平均島成分直径(r)を算出した。
平均島成分直径(r)を求めるに際し、その標準偏差σを算出し、以下で定義する島成分直径変動係数CV%を算出した。
CV%=標準偏差σ/平均島成分直径r×100 (%)
ツェルベガーウースター社製 ウースターテスターUT−5を用い、ハーフInertモードで、海島型複合繊維束の平均偏差率(U%)を測定した。
給糸速度:400m/分
測定糸長:2000m
U%の値が1.0未満であれば、糸斑の少ない海島型複合繊維束であると判断した。
各実施例についての製糸を行い、糸切れ無く、7時間以上連続製糸できた場合を「良好」と評価表記し、その他の場合を「不良」と評価表示した。
巻き取った海島型複合繊維束の外観を検査し、毛羽がほとんど見つけられない場合を「良好」、容易に見つけることが出来る場合を「不良」と評価表示した。
A.ポリマーの合成
(a)後記の表1中、実施例1〜3、比較例3で用いたポリマー
硫化ナトリウム95.4g、酢酸リチウム2水和物76.5g、NMP(N−メチルピロリドン)185g、水14gをガラスフラスコに仕込み、210℃で2時間処理し、留出物を44CC生じさせた。次に、NMP80g、DCB(ジクロルベンゼン)225gの溶液を添加し、窒素シール中で、260℃で5時間加熱した(圧力は5kg/cm3)。
次いで生成物を熱水で10回洗浄し、乾燥し、チップ化した。
溶融粘度特性はそれぞれ以下の通りであった。
ア)温度300℃、剪断速度100sec−1 :1860ポイズ
イ)温度300℃、剪断速度300sec−1 :1730ポイズ
ウ)温度320℃、剪断速度1000sec−1 :970ポイズ
エ)温度320℃、剪断速度3000sec−1 :820ポイズ
得られたチップを180℃の熱風乾燥機中で4時間乾燥し、製糸評価に用いた。
(b)後記の表1中、比較例1〜2で用いたポリマーの合成
上記(a)の合成法において、重合時間を3時間とした以外は、同様の処法によりポリマーを得た。
溶融粘度特性はそれぞれ以下の通りであった。
ア)温度300℃、剪断速度100sec−1 :1560ポイズ
イ)温度300℃、剪断速度300sec−1 :1230ポイズ
ウ)温度320℃、剪断速度1000sec−1 :620ポイズ
エ)温度320℃、剪断速度3000sec−1 :480ポイズ
得られたチップを180℃の熱風乾燥機中で4時間乾燥し、製糸評価に用いた。
B.製糸(紡糸、延伸)
島成分として、A−(a)で得たポリフェニレンサルファイド、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0.39のポリエチレンテレフタレート(改質PET1と呼ぶ)を用いた。
実施例1と同じ海島ポリマーを使用し、海成分と島成分それぞれを別々に溶融後、6個の孔径0.3mm、ランド長0.6mmの吐出孔を有する海島型複合繊維製造用紡糸口金内で合流させ、島:海=70:30(重量比)、島数=90の海島型複合未延伸繊維を、紡糸温度320℃で吐出させた。その後、口金下加熱長90mm、雰囲気温度450℃の口金下加熱帯域を通過し、該加熱帯域に連続して設けられた冷却装置を通過、次いでオイリングした後に1000m/minの紡糸速度で巻き取った。
実施例1と同じ海島ポリマーを使用し、海成分と島成分それぞれを別々に溶融後、16個の孔径0.2mm、ランド長0.6mmの吐出孔を有する海島型複合繊維製造用紡糸口金内で合流させ、島:海=70:30(重量比)、島数=720の海島型複合未延伸繊維を、紡糸温度320℃で吐出させた。その後、口金下加熱長90mm、雰囲気温度450℃の口金下加熱帯域を通過し、該加熱帯域に連続して設けられた冷却装置を通過、次いでオイリングした後に1000m/minの紡糸速度で巻き取った。
島成分として、A−(b)で得たポリフェニレンサルファイドを使用したこと以外は、実施例1と同じく、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0.39のポリエチレンテレフタレート(改質PET1と呼ぶ)を用いた。島成分と海島成分それぞれを別々に、ポリフェニレンサルファイドを340℃、ポリエチレンテレフタレートを280℃で溶融後、24個の孔径0.25mm、ランド長0.6mmの吐出孔を有する海島型複合繊維製造用紡糸口金内で合流させ、島:海=70:30(重量比)、島数=12の海島型複合未延伸糸条を紡糸温度320℃で吐出させた。その後、口金下加熱長90mm、雰囲気温度400℃の口金下加熱帯域を通過し、該加熱帯域に連続して設けられた冷却装置を通過、次いでオイリングした後に1000m/minの紡糸速度で巻き取った。
島成分として、A−(b)で得たポリフェニレンサルファイドを使用したこと以外は、実施例2と同じく、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0.39のポリエチレンテレフタレート(改質PET1と呼ぶ)を用いた。島成分と海島成分それぞれを別々に、ポリフェニレンサルファイドを340℃、ポリエチレンテレフタレートを280℃で溶融後、6個の孔径0.3mm、ランド長0.6mmの吐出孔を有する海島型複合繊維製造用紡糸口金内で合流させ、島:海=70:30(重量比)、島数=90の海島型複合未延伸繊維を、紡糸温度320℃で吐出させた。その後、口金下加熱長90mm、雰囲気温度450℃の口金下加熱帯域を通過し、該加熱帯域に連続して設けられた冷却装置を通過、次いでオイリングした後に1000m/minの紡糸速度で巻き取った。
島成分として、A−(a)で得たポリフェニレンサルファイド、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0.39のポリエチレンテレフタレート(改質PET1と呼ぶ)を用いた。島成分と海島成分それぞれを別々に、ポリフェニレンサルファイドを340℃、ポリエチレンテレフタレートを280℃で溶融後、10個の孔径0.35mm、ランド長0.7mmの吐出孔を有する海島型複合繊維製造用紡糸口金内で合流させ、島:海=70:30(重量比)、島数=12の海島型複合未延伸糸条を紡糸温度320℃で吐出させた。その後、口金下加熱長90mm、雰囲気温度400℃の口金下加熱帯域を通過し、該加熱帯域に連続して設けられた冷却装置を通過、次いでオイリングした後に1000m/minの紡糸速度で巻き取った。
・産業資材用途や、人工血管、血液フィルターなどの医療用途に使用することができる。
Claims (5)
- 海成分が易溶解性ポリマー、島成分がポリフェニレンサルファイドからなる海島型複合繊維を構成成分とする繊維束であって、該海島型複合繊維の横断面における島成分の直径が0.1〜5.0μm、該海島型複合繊維の単糸数が4〜48フィラメントであり、且つ以下の要件(A)〜(F)を同時に満足することを特徴とする海島型複合繊維束。
(A)島成分であるポリフェニレンサルファイドの、300℃、剪断速度300sec−1における溶融粘度が1000〜2000ポイズである。
(B)島成分であるポリフェニレンサルファイドの、温度300℃、剪断速度300sec−1における溶融粘度ηaと、温度300℃、剪断速度100sec−1における溶融粘度ηbとの比ηa/ηbが0.8以上である。
(C)海島型複合繊維中に存在する島数が10島以上である。
(D)海島型複合繊維の繊度が6.0dtex以下である。
(E)海島型複合繊維の強度が2cN/dtex以上である。
(F)海島型複合繊維の海成分を溶解除去して得られる、島成分からなる極細繊維の強度が3cN/dtex以上である。 - 島成分であるポリフェニレンサルファイドの、温度320℃、剪断速度剪断速度1000sec−1における溶融粘度ηcが700〜1200ポイズであり、温度320℃、剪断速度3000sec−1における溶融粘度ηdが600ポイズ以上であり、かつ、ηcとηdとの溶融粘度差(ηc−ηd)が200ポイズ以下である請求項1に記載の海島型複合繊維束。
- 海島型複合繊維の横断面における島成分の直径のばらつきを示すCV%が0〜30%である、請求項1又は2に記載の海島型複合繊維束。
- ツェルベガーウースター社製ウースターテスターUT−5のハーフInertモードで測定したU%が1.0以下である請求項1〜3のいずれか1項に記載の海島型複合繊維束。
- 海成分に用いる易溶解性ポリマーの固有粘度が0.35dl/g以上である請求項1〜4のいずれか1項に記載の海島型複合繊維束。
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