JP4363173B2 - Cellulose acetate propionate fiber and method for producing the same - Google Patents
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Description
本発明は、良好な繊維特性を有するセルロースアセテートプロピオネート繊維およびその製造方法に関する。 The present invention relates to cellulose acetate propionate fibers having good fiber properties and a method for producing the same.
セルロースエステル、セルロースエーテルなどのセルロース系材料は、地球上で最も大量に生産されるバイオマス材料として、また、自然環境中にて生分解可能な材料として昨今の大きな注目を集めつつある。 Cellulose-based materials such as cellulose esters and cellulose ethers are currently attracting a great deal of attention as biomass materials that are produced in large quantities on the earth and as biodegradable materials in the natural environment.
セルロースの繊維としての利用に関しては、自然界中で産生する綿や麻などの短繊維をそのまま紡績して使用することが古くから行われてきた。短繊維ではなく、フィラメント材料を得るためには、レーヨンのようにセルロースを二硫化炭素等の特殊な溶媒系で溶解させ湿式紡糸法での製糸を行うか、セルロースアセテートのようにセルロースを誘導体化して、塩化メチレンやアセトン等の有機溶媒に溶解させた後、この溶媒を蒸発させながら紡糸する乾式紡糸法での製糸を行うしか方法がなかった。これらの湿式紡糸法あるいは乾式紡糸法では、使用する二硫化炭素、アセトン、塩化メチレン等の有機溶剤が環境に対して悪影響を及ぼす懸念が強いため、環境との調和を考える場合には、決して良好な製糸方法とはいえない。さらには多量の溶剤を用いて紡糸を行うため、紡糸や溶剤回収に多大のエネルギーを要し、また紡糸速度が低いため生産性が低く、製造原価が高いものとなってしまうという問題がある。これに対し溶融紡糸法は、エネルギーコストが低く、生産性が高く、様々な品種の繊維が紡糸可能であるという利点を有している。 Regarding the use of cellulose as a fiber, it has long been practiced to spin and use short fibers such as cotton and hemp produced in nature. In order to obtain a filament material instead of short fibers, cellulose is dissolved in a special solvent system such as carbon disulfide and ray spinning is performed, or the yarn is formed by a wet spinning method, or cellulose is derivatized like cellulose acetate. Then, after dissolving in an organic solvent such as methylene chloride or acetone, there is only a method for producing yarn by a dry spinning method in which spinning is performed while evaporating the solvent. In these wet spinning methods or dry spinning methods, there is a strong concern that the organic solvents such as carbon disulfide, acetone, and methylene chloride that are used will adversely affect the environment, so it is never good when considering harmony with the environment. It cannot be said that it is a proper yarn making method. Furthermore, since spinning is performed using a large amount of solvent, there is a problem that a great amount of energy is required for spinning and solvent recovery, and the spinning speed is low, resulting in low productivity and high manufacturing cost. On the other hand, the melt spinning method has the advantages of low energy cost, high productivity, and the ability to spin various types of fibers.
しかしながら、セルロースアセテートに代表されるセルロース脂肪酸エステルは、ポリエステルやポリアミドなどの熱可塑性ポリマーと比較して、熱流動性が劣っているため、溶融紡糸するためには可塑剤を多量に添加させることが必要となる。セルロース脂肪酸エステルに多量の可塑剤を添加して、セルロース脂肪酸エステルの熱分解温度以下で溶融紡糸することは基本的には可能であり、例えば、血液透析用あるいは限外濾過膜用のセルロース脂肪酸エステル繊維を得ることを目的として種々の提案がなされている（例えば、特許文献１〜３参照）。 However, cellulose fatty acid esters typified by cellulose acetate are inferior in thermal fluidity to thermoplastic polymers such as polyester and polyamide, so that a large amount of plasticizer may be added for melt spinning. Necessary. It is basically possible to add a large amount of plasticizer to cellulose fatty acid ester and melt-spin the cellulose fatty acid ester at a temperature lower than the thermal decomposition temperature of cellulose fatty acid ester. For example, cellulose fatty acid ester for hemodialysis or ultrafiltration membrane Various proposals have been made for the purpose of obtaining fibers (see, for example, Patent Documents 1 to 3).
上述の方法で得られるセルロース脂肪酸エステル繊維には、組成物中に約５０重量％と大量の可塑剤を含有しているため、得られる繊維の機械的特性は非常に劣るものであった。溶融紡糸法によって得られるセルロース脂肪酸エステル繊維の一例を示すと、特許文献４においては、セルロースアセテートの溶融紡糸法による繊維化の記載が見られる。ここでは強度は０．４４ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度は１５％であり、タフネス（強度×伸度1/2）は１．７と非常に低い繊維しか得られていない（例えば、特許文献４参照）。 Since the cellulose fatty acid ester fiber obtained by the above-mentioned method contains a large amount of a plasticizer of about 50% by weight in the composition, the mechanical properties of the obtained fiber were very inferior. An example of the cellulose fatty acid ester fiber obtained by the melt spinning method is described in Patent Document 4 in which fiber formation of cellulose acetate by the melt spinning method is described. Here, the fiber has a strength of 0.44 cN / dtex, an elongation of 15%, and a toughness (strength × elongation 1/2 ) of 1.7 is very low (see, for example, Patent Document 4). .
また上記とは別に、用途として不織布を狙い、溶融紡糸時の断糸率を減少させ、高い繊維強度を有するセルロースエステル系繊維を得る目的として、セルロースアセテートおよび可塑剤（カプロラクトンテトラオール、ポリエチレンサクシネートなど）からなる組成物を溶融紡糸法により繊維を得るというものがある。しかしながら高い繊維強度を有するとは言っても、高々１．０２ｇ／Ｄ（＝０．９０ｃＮ／ｄｔｅｘ）と低強度かつ低タフネスの繊維しか得られていない（例えば、特許文献５参照）。
本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決し、優れた機械的特性を有するセルロースアセテートプロピオネート繊維およびその製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and provide a cellulose acetate propionate fiber having excellent mechanical properties and a method for producing the same.
上記の課題を解決するため、本発明は以下の構成を採用する。すなわち、
（１）セルロースアセテートプロピオネート８０〜９８重量％および多価アルコール系可塑剤２〜２０重量％を少なくとも含んでなる組成物からなる繊維であって、該繊維の強度Ｓ（ｃＮ／ｄｔｅｘ）と伸度Ｅ（％）が下記式を満たし、該繊維の降伏点応力が０．５〜１．５ｃＮ／ｄｔｅｘであることを特徴とするセルロースアセテートプロピオネート繊維。
In order to solve the above problems, the present invention adopts the following configuration. That is,
(1) A fiber comprising a composition comprising at least 80 to 98% by weight of cellulose acetate propionate and 2 to 20% by weight of a polyhydric alcohol plasticizer, the strength S (cN / dtex) of the fiber; A cellulose acetate propionate fiber having an elongation E (%) satisfying the following formula and a yield point stress of the fiber of 0.5 to 1.5 cN / dtex.
６≦Ｓ・Ｅ1/2≦１０
１５≦Ｅ≦５０
6 ≦ S ・ E 1/2 ≦ 10
15 ≦ E ≦ 50
（２）セルロースアセテートプロピオネートおよび多価アルコール系可塑剤を少なくとも含んでなる組成物を溶融紡糸するに際し、紡糸温度を２００〜２８０℃、紡糸速度を７００〜２０００ｍ／分とし、口金下の雰囲気温度を８０〜２８０℃とすることを特徴とするセルロースアセテートプロピオネート繊維の製造方法。 ( 2 ) When melt-spinning a composition comprising at least cellulose acetate propionate and a polyhydric alcohol plasticizer, the spinning temperature is 200 to 280 ° C., the spinning speed is 700 to 2000 m / min, and the atmosphere under the die The manufacturing method of the cellulose acetate propionate fiber characterized by making temperature into 80-280 degreeC.
本発明のセルロースアセテートプロピオネートと多価アルコール系可塑剤を少なくとも含んでなる組成物からなる繊維は、強伸度特性および降伏点応力が高いために工程通過性に優れたセルロースアセテートプロピオネート繊維である。該繊維は、衣料用繊維、産業用繊維、不織布などとして用いることができ、特に衣料用繊維に好適に用いることができる。 The fiber comprising the composition comprising at least the cellulose acetate propionate of the present invention and a polyhydric alcohol plasticizer is a cellulose acetate propionate having excellent processability due to its high elongation characteristics and high yield point stress. Fiber. The fibers can be used as clothing fibers, industrial fibers, non-woven fabrics, and the like, and particularly preferably used as clothing fibers.
以下、セルロースアセテートプロピオネート繊維について詳細に説明する。 Hereinafter, the cellulose acetate propionate fiber will be described in detail.
本発明におけるセルロースアセテートプロピオネートは、多価アルコール系可塑剤との相溶性が良く、また多価アルコール系可塑剤の少量添加により、溶融紡糸が可能な熱流動性を有するものとなるため好ましい。セルロースにアシル基の炭素数が２ であるアセチル基と炭素数が３ であるプロピオニル基が結合したセルロースアセテートプロピオネートは、適度な吸湿性を有しており、また製造も容易である。この場合、アセチル基およびプロピオニル基の平均置換度は、下式を満たすことが好ましい。なお平均置換度とはセルロースのグルコース単位あたりに存在する３つの水酸基のうちアシル基が化学的に結合した数を指す。 Cellulose acetate propionate of the present invention, by adding a small amount of a polyhydric alcohol good compatibility with plasticizers and polyol plasticizer, which is preferable to have a thermal fluidity capable melt spinning . Cellulose acetate propionate propionyl group The number of carbon atoms of the acyl groups in cellulose is an acetyl group and a carbon number of 2 is 3 is bonded, has moderate hygroscopicity and is easy to manufacture. In this case, the average substitution degree of the acetyl group and the propionyl group preferably satisfies the following formula. The average degree of substitution refers to the number of chemically bonded acyl groups among the three hydroxyl groups present per glucose unit of cellulose.
２．０≦（アセチル基の置換度＋プロピオニル基の置換度）≦３．０
０．１≦（アセチル基の置換度）≦２．０
０．５≦（プロピオニル基の置換度）≦２．９
上式を満たすセルロースアセテートプロピオネートは、多価アルコール系可塑剤との相溶性および良好な熱流動性の観点から好ましい。
2.0 ≦ (degree of substitution of acetyl group + degree of substitution of propionyl group) ≦ 3.0
0.1 ≦ (degree of substitution of acetyl group) ≦ 2.0
0.5 ≦ (degree of substitution of propionyl group) ≦ 2.9
Cellulose acetate propionate satisfying the above formula is preferable from the viewpoints of compatibility with the polyhydric alcohol plasticizer and good thermal fluidity.
セルロースアセテートプロピオネートの重量平均分子量（Ｍｗ）は３００００〜３０００００であることが好ましい。Ｍｗが３００００未満の場合、セルロースアセテートプロピオネート繊維の繊維特性が低下するため好ましくない。Ｍｗが３０００００より大きくなると、溶融粘度が非常に高くなるため、溶融紡糸による安定した繊維化が行えなくなってしまう。Ｍｗは５００００〜２７００００であることがより好ましく、８００００〜２５００００であることが最も好ましい。なお重量平均分子量（Ｍｗ）とは、ＧＰＣ測定により算出した値をいい、実施例にて詳細に説明する。 The weight average molecular weight (Mw) of cellulose acetate propionate is preferably 30,000 to 300,000. When Mw is less than 30000, the fiber properties of cellulose acetate propionate fibers are deteriorated, which is not preferable. If Mw is larger than 300,000, the melt viscosity becomes very high, and stable fiberization by melt spinning cannot be performed. Mw is more preferably 50000 to 270000, and most preferably 80000 to 250,000. In addition, a weight average molecular weight (Mw) means the value computed by GPC measurement, and demonstrates in detail in an Example.
多価アルコール系可塑剤の含有量は、２〜２０重量％とするものである。多価アルコール系可塑剤の含有量を２〜２０重量％とすることで、セルロースアセテートプロピオネートの熱流動性が向上するため、生産効率の高い溶融紡糸法での生産が可能となり、それにより繊維断面を任意に制御することが可能となったり、複合繊維が可能となったりする。さらに良好な熱可塑性を生かして延伸や仮撚加工などを容易に行うことができる。 The content of the polyhydric alcohol plasticizer is 2 to 20% by weight. By making the content of the polyhydric alcohol plasticizer 2 to 20% by weight , the thermal fluidity of cellulose acetate propionate is improved, so that production by a melt spinning method with high production efficiency becomes possible. The fiber cross section can be arbitrarily controlled, or a composite fiber can be obtained. Furthermore, drawing or false twisting can be easily performed by making good use of thermoplasticity.
多価アルコール系可塑剤の含有量が２重量％未満の場合、セルロースアセテートプロピオネートの熱流動性が良好とならないため、溶融紡糸時にメルトフラクチャーや紡糸不良が生じ、溶融紡糸法による繊維化が困難となってしまう。 When the content of the polyhydric alcohol plasticizer is less than 2% by weight , the heat flowability of cellulose acetate propionate does not become good, so melt fracture or spinning failure occurs during melt spinning, and fiber formation by the melt spinning method occurs. It becomes difficult.
多価アルコール系可塑剤の含有量が２０重量％より多い場合、セルロースアセテートプロピオネートの熱流動性は良好になるものの、紡糸して得た繊維に含まれる多価アルコール系可塑剤が繊維表面にしみ出したり、またそれに起因してヌメリ感が発生してしまい、高品質の製品を得ることができない。さらには熱的寸法安定性が悪くなってしまい、染色工程や高次加工工程において収縮に起因する問題が生じ、取り扱いが困難となってしまう。また布帛にした場合、はり（張り）・こし（腰）のないものとなってしまう。多価アルコールエステル系可塑剤の含有量は、より好ましくは５〜２０重量％、最も好ましくは８〜２０重量％である。 When the content of the polyhydric alcohol plasticizer is more than 20% by weight , the heat fluidity of the cellulose acetate propionate is improved, but the polyhydric alcohol plasticizer contained in the fiber obtained by spinning is the fiber surface. It oozes out and causes a slimy feeling, which makes it impossible to obtain a high quality product. Furthermore, thermal dimensional stability is deteriorated, and problems due to shrinkage occur in the dyeing process and the high-order processing process, and handling becomes difficult. Moreover, when it is made into a fabric, it becomes a thing without a beam (tension) and a strain (waist). The content of the polyhydric alcohol ester plasticizer is more preferably 5 to 20% by weight, and most preferably 8 to 20% by weight.
本発明で具体的に用いることができる多価アルコール系可塑剤は、セルロースアセテートプロピオネートとの相溶性が良く、また熱可塑化効果が顕著に現れるグリセリンエステル、ジグリセリンエステルなどグリセリン系のエステル化合物やポリエチレングリコールやポリプロピレングリコールなどのポリアルキレングリコール、ポリアルキレングリコールの水酸基にアシル基が結合した化合物などである。 The polyhydric alcohol plasticizer that can be specifically used in the present invention has good compatibility with cellulose acetate propionate, and glycerin esters such as glycerin ester and diglycerin ester that have a remarkable thermoplastic effect. Examples thereof include compounds, polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol, and compounds in which an acyl group is bonded to the hydroxyl group of polyalkylene glycol.
具体的なグリセリンエステルとして、グリセリンジアセテートステアレート、グリセリンジアセテートパルミテート、グリセリンジアセテートミスチレート、グリセリンジアセテートラウレート、グリセリンジアセテートカプレート、グリセリンジアセテートノナネート、グリセリンジアセテートオクタノエート、グリセリンジアセテートヘプタノエート、グリセリンジアセテートヘキサノエート、グリセリンジアセテートペンタノエート、グリセリンジアセテートオレート、グリセリンアセテートジカプレート、グリセリンアセテートジノナネート、グリセリンアセテートジオクタノエート、グリセリンアセテートジヘプタノエート、グリセリンアセテートジカプロエート、グリセリンアセテートジバレレート、グリセリンアセテートジブチレート、グリセリンジプロピオネートカプレート、グリセリンジプロピオネートラウレート、グリセリンジプロピオネートミスチレート、グリセリンジプロピオネートパルミテート、グリセリンジプロピオネートステアレート、グリセリンジプロピオネートオレート、グリセリントリブチレート、グリセリントリペンタノエート、グリセリンモノパルミテート、グリセリンモノステアレート、グリセリンジステアレート、グリセリンプロピオネートラウレート、グリセリンオレートプロピオネートなどが挙げられるがこれに限定されず、これらを単独もしくは併用して使用することができる。 Specific glycerin esters include glycerin diacetate stearate, glycerin diacetate palmitate, glycerin diacetate myristate, glycerin diacetate laurate, glycerin diacetate caprate, glycerin diacetate nonanate, glycerin diacetate octanoate, Glycerin diacetate heptanoate, glycerol diacetate hexanoate, glycerol diacetate pentanoate, glycerol diacetate oleate, glycerol acetate dicaprate, glycerol acetate dioctanoate, glycerol acetate dioctanoate, glycerol acetate diheptanoate , Glycerol acetate dicaproate, glycerol acetate divalerate, glycerol acetate dibu Glycerol dipropionate caprate, glycerol dipropionate laurate, glycerol dipropionate myristate, glycerol dipropionate palmitate, glycerol dipropionate stearate, glycerol dipropionate oleate, glycerol tributyrate, glycerol tri Examples include but are not limited to pentanoate, glycerin monopalmitate, glycerin monostearate, glycerin distearate, glycerin propionate laurate, glycerin oleate propionate, and these are used alone or in combination. be able to.
この中でも、グリセリンジアセテートカプリレート、グリセリンジアセテートペラルゴネート、グリセリンジアセテートカプレート、グリセリンジアセテートラウレート、グリセリンジアセテートミリステート、グリセリンジアセテートパルミテート、グリセリンジアセテートステアレート、グリセリンジアセテートオレートが好ましい。 Among these, glycerol diacetate caprylate, glycerol diacetate pelargonate, glycerol diacetate caprate, glycerol diacetate laurate, glycerol diacetate myristate, glycerol diacetate palmitate, glycerol diacetate stearate, glycerol diacetate oleate preferable.
ジグリセリンエステルの具体的な例としては、ジグリセリンテトラアセテート、ジグリセリンテトラプロピオネート、ジグリセリンテトラブチレート、ジグリセリンテトラバレレート、ジグリセリンテトラヘキサノエート、ジグリセリンテトラヘプタノエート、ジグリセリンテトラカプリレート、ジグリセリンテトラペラルゴネート、ジグリセリンテトラカプレート、ジグリセリンテトララウレート、ジグリセリンテトラミスチレート、ジグリセリンテトラパルミテート、ジグリセリントリアセテートプロピオネート、ジグリセリントリアセテートブチレート、ジグリセリントリアセテートバレレート、ジグリセリントリアセテートヘキサノエート、ジグリセリントリアセテートヘプタノエート、ジグリセリントリアセテートカプリレート、ジグリセリントリアセテートペラルゴネート、ジグリセリントリアセテートカプレート、ジグリセリントリアセテートラウレート、ジグリセリントリアセテートミスチレート、ジグリセリントリアセテートパルミテート、ジグリセリントリアセテートステアレート、ジグリセリントリアセテートオレート、ジグリセリンジアセテートジプロピオネート、ジグリセリンジアセテートジブチレート、ジグリセリンジアセテートジバレレート、ジグリセリンジアセテートジヘキサノエート、ジグリセリンジアセテートジヘプタノエート、ジグリセリンジアセテートジカプリレート、ジグリセリンジアセテートジペラルゴネート、ジグリセリンジアセテートジカプレート、ジグリセリンジアセテートジラウレート、ジグリセリンジアセテートジミスチレート、ジグリセリンジアセテートジパルミテート、ジグリセリンジアセテートジステアレート、ジグリセリンジアセテートジオレート、ジグリセリンアセテートトリプロピオネート、ジグリセリンアセテートトリブチレート、ジグリセリンアセテートトリバレレート、ジグリセリンアセテートトリヘキサノエート、ジグリセリンアセテートトリヘプタノエート、ジグリセリンアセテートトリカプリレート、ジグリセリンアセテートトリペラルゴネート、ジグリセリンアセテートトリカプレート、ジグリセリンアセテートトリラウレート、ジグリセリンアセテートトリミスチレート、ジグリセリンアセテートトリパルミテート、ジグリセリンアセテートトリステアレート、ジグリセリンアセテートトリオレート、ジグリセリンラウレート、ジグリセリンステアレート、ジグリセリンカプリレート、ジグリセリンミリステート、ジグリセリンオレートなどのジグリセリンの混酸エステルなどが挙げられるがこれらに限定されず、これらを単独もしくは併用して使用することができる。 Specific examples of diglycerin esters include diglycerin tetraacetate, diglycerin tetrapropionate, diglycerin tetrabutyrate, diglycerin tetravalerate, diglycerin tetrahexanoate, diglycerin tetraheptanoate, diglyceride. Glycerin tetracaprylate, diglycerin tetrapelargonate, diglycerin tetracaprate, diglycerin tetralaurate, diglycerin tetramyristate, diglycerin tetrapalmitate, diglycerin triacetate propionate, diglycerin triacetate butyrate, diglycerin Triacetate valerate, diglycerin triacetate hexanoate, diglycerin triacetate heptanoate, diglycerin triacetate caprylate, Glycerin triacetate pelargonate, diglycerol triacetate caprate, diglycerol triacetate laurate, diglycerol triacetate myristate, diglycerol triacetate palmitate, diglycerol triacetate stearate, diglycerol triacetate oleate, diglycerol diacetate dipropionate, diglycerol Diacetate dibutyrate, diglycerol diacetate divalerate, diglycerol diacetate dihexanoate, diglycerol diacetate diheptanoate, diglycerol diacetate dicaprylate, diglycerol diacetate dipelargonate, diglycerol di Acetate dicaprate, diglycerin diacetate dilaurate, diglycerin diacetate dimisti Diglycerin diacetate dipalmitate, diglycerin diacetate distearate, diglycerin diacetate dioleate, diglyceryl acetate tripropionate, diglyceryl acetate tributyrate, diglyceryl acetate trivalerate, diglyceryl acetate tri Hexanoate, diglycerol acetate triheptanoate, diglycerol acetate tricaprylate, diglycerol acetate tripelargonate, diglycerol acetate tricaprate, diglycerol acetate trilaurate, diglycerol acetate trimyristate, diglycerol acetate tri Palmitate, Diglycerol acetate tristearate, Diglycerol acetate trioleate, Diglycerol laurate, Jig Examples include, but are not limited to, mixed acid esters of diglycerin such as glycerin stearate, diglycerin caprylate, diglycerin myristate, and diglycerin oleate, and these can be used alone or in combination.
この中でも、ジグリセリンテトラアセテート、ジグリセリンテトラプロピオネート、ジグリセリンテトラブチレート、ジグリセリンテトラカプリレート、ジグリセリンテトララウレートが好ましい。 Among these, diglycerin tetraacetate, diglycerin tetrapropionate, diglycerin tetrabutyrate, diglycerin tetracaprylate, and diglycerin tetralaurate are preferable.
ポリアルキレングリコールの具体的な例としては、平均分子量が２００〜１０００のポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどが挙げられるがこれらに限定されず、これらを単独もしくは併用して使用することができる。 Specific examples of the polyalkylene glycol include polyethylene glycol and polypropylene glycol having an average molecular weight of 200 to 1000, but are not limited thereto, and these can be used alone or in combination.
ポリアルキレングリコールの水酸基にアシル基が結合した化合物の具体的な例として、ポリオキシエチレンアセテート、ポリオキシエチレンプロピオネート、ポリオキシエチレンブチレート、ポリオキシエチレンバリレート、ポリオキシエチレンカプロエート、ポリオキシエチレンヘプタノエート、ポリオキシエチレンオクタノエート、ポリオキシエチレンノナネート、ポリオキシエチレンカプレート、ポリオキシエチレンラウレート、ポリオキシエチレンミリスチレート、ポリオキシエチレンパルミテート、ポリオキシエチレンステアレート、ポリオキシエチレンオレート、ポリオキシエチレンリノレート、ポリオキシプロピレンアセテート、ポリオキシプロピレンプロピオネート、ポリオキシプロピレンブチレート、ポリオキシプロピレンバリレート、ポリオキシプロピレンカプロエート、ポリオキシプロピレンヘプタノエート、ポリオキシプロピレンオクタノエート、ポリオキシプロピレンノナネート、ポリオキシプロピレンカプレート、ポリオキシプロピレンラウレート、ポリオキシプロピレンミリスチレート、ポリオキシプロピレンパルミテート、ポリオキシプロピレンステアレート、ポリオキシプロピレンオレート、ポリオキシプロピレンリノレートなどが挙げられるがこられに限定されず、これらを単独もしくは併用して使用することができる。 Specific examples of the compound in which an acyl group is bonded to the hydroxyl group of polyalkylene glycol include polyoxyethylene acetate, polyoxyethylene propionate, polyoxyethylene butyrate, polyoxyethylene valerate, polyoxyethylene caproate, Polyoxyethylene heptanoate, polyoxyethylene octanoate, polyoxyethylene nonanate, polyoxyethylene caprate, polyoxyethylene laurate, polyoxyethylene myristate, polyoxyethylene palmitate, polyoxyethylene stearate , Polyoxyethylene oleate, polyoxyethylene linoleate, polyoxypropylene acetate, polyoxypropylene propionate, polyoxypropylene butyrate, polyoxypropylene Valerate, polyoxypropylene caproate, polyoxypropylene heptanoate, polyoxypropylene octanoate, polyoxypropylene nonanoate, polyoxypropylene caprate, polyoxypropylene laurate, polyoxypropylene myristate, polyoxy Examples thereof include propylene palmitate, polyoxypropylene stearate, polyoxypropylene oleate, and polyoxypropylene linoleate, but are not limited thereto, and these can be used alone or in combination.
本発明における、セルロースアセテートプロピオネート８０〜９８重量％および多価アルコール系可塑剤２〜２０重量％を少なくとも含んでなる組成物からなる繊維は、強度Ｓ（単位：ｃＮ／ｄｔｅｘ）と伸度Ｅ（単位：％）が下記式を満たす。 In the present invention, a fiber comprising a composition comprising at least 80 to 98% by weight of cellulose acetate propionate and 2 to 20% by weight of a polyhydric alcohol plasticizer has strength S (unit: cN / dtex) and elongation. E (unit:%) satisfies the following formula.
６≦Ｓ・Ｅ1/2≦１０、１５≦Ｅ≦５０
上記式Ｓ・Ｅ1/2は繊維が切れるときのエネルギーを簡易的に示すものであり、タフネスと呼ばれている。タフネスが高ければ繊維が切れにくいということを示す。
6 ≦ S · E 1/2 ≦ 10, 15 ≦ E ≦ 50
The above formula S · E 1/2 simply indicates the energy when the fiber breaks, and is called toughness. A high toughness indicates that the fiber is less likely to break.
上記式を満たすセルロースアセテートプロピオネート繊維は、繊維が切れるときに高いエネルギーが必要であるため、耐久性に優れている。 Cellulose acetate propionate fibers satisfying the above formula are excellent in durability because high energy is required when the fibers are cut.
セルロースアセテートプロピオネート繊維の伸度は１５〜５０％である。伸度が１５％以上である場合には製織や製編時など高次加工工程において糸切れが多発することがない。良好な伸度としては、２０〜４５％であることがより好ましく、２０〜４０％であることが最も好ましい。 The elongation of cellulose acetate propionate fiber is 15-50%. When the elongation is 15% or more, yarn breakage does not occur frequently in higher processing steps such as weaving and knitting. The good elongation is more preferably 20 to 45%, and most preferably 20 to 40%.
本発明におけるセルロースアセテートプロピオネート８０〜９８重量％および多価アルコール系可塑剤２〜２０重量％を少なくとも含んでなる組成物からなる繊維の降伏点応力は０．５〜１．５ｃＮ／ｄｔｅｘである。降伏点応力がこの範囲にある場合、織編物を製造する際の工程通過性が良好となるため好ましい。 The yield point stress of the fiber comprising the composition comprising at least 80 to 98% by weight of cellulose acetate propionate and 2 to 20% by weight of a polyhydric alcohol plasticizer in the present invention is 0.5 to 1.5 cN / dtex. is there. When the yield point stress is in this range, it is preferable because the process passability when producing a woven or knitted fabric is improved.
本発明におけるセルロースアセテートプロピオネート繊維は、上記式を満たすとともに、強度は０．９〜３．０ｃＮ／ｄｔｅｘであることが好ましい。強度が０．９ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であれば、製織や製編時など高次加工工程の通過性が良好であり、また最終製品の強力も不足することがないため好ましい。良好な強度特性の観点から、強度は高ければ高いほど好ましいが、具体的には１．０〜３．０ｃＮ／ｄｔｅｘであることがより好ましく、１．１〜３．０ｃＮ／ｄｔｅｘであることが最も好ましい。なお強度が３．０ｃＮ／ｄｔｅｘより高い繊維を得ることは事実上非常に困難である。 The cellulose acetate propionate fiber in the present invention preferably satisfies the above formula and has a strength of 0.9 to 3.0 cN / dtex. If the strength is 0.9 cN / dtex or more, it is preferable because it is easy to pass through high-order processing steps such as weaving and knitting, and the strength of the final product is not insufficient. From the viewpoint of good strength characteristics, the higher the strength, the more preferable, but specifically 1.0 to 3.0 cN / dtex is more preferable, and 1.1 to 3.0 cN / dtex. Most preferred. It is practically very difficult to obtain a fiber having a strength higher than 3.0 cN / dtex.
本発明におけるセルロースアセテートプロピオネート繊維は、初期引張抵抗度は２０〜５０ｃＮ／ｄｔｅｘであることが好ましい。初期引張抵抗度を２０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上にすることで、布帛にした場合、適度なはり（張り）・こし（腰）を与えることができる。なお初期引張抵抗度が５０ｃＮ／ｄｔｅｘより高いセルロースアセテートプロピオネート繊維を得ることは困難である。 The cellulose acetate propionate fiber in the present invention preferably has an initial tensile resistance of 20 to 50 cN / dtex. When the initial tensile resistance is set to 20 cN / dtex or more, an appropriate beam (tension) and strain (waist) can be given when the fabric is used. It is difficult to obtain cellulose acetate propionate fibers having an initial tensile resistance higher than 50 cN / dtex.
本発明におけるセルロースアセテートプロピオネート繊維は、沸騰水収縮率は０．５〜１０％であることが好ましい。沸騰水収縮率がこの範囲であれば、熱的寸法安定性が良好であり、染色工程や高次加工工程において収縮に起因する問題が発生せず、取り扱いが困難とならない。 The cellulose acetate propionate fiber in the present invention preferably has a boiling water shrinkage of 0.5 to 10%. If the boiling water shrinkage ratio is within this range, the thermal dimensional stability is good, the problem due to shrinkage does not occur in the dyeing process and the high-order processing process, and handling is not difficult.
本発明におけるセルロースアセテートプロピオネート繊維の単糸繊度は、０．５〜１００ｄｔｅｘであることが好ましい。単糸繊度が０．５ｄｔｅｘ以上であれば、直接溶融紡糸法によって製糸性よく繊維を得ることができる。また、単糸繊度が１００ｄｔｅｘ以下であれば、繊維構造物の曲げ剛性が大きくなりすぎることなく、ソフトさが要求される衣料用布帛などにも適用することができる。単糸繊度はより好ましくは０．７〜５０ｄｔｅｘであり、最も好ましくは１〜２５ｄｔｅｘである。 The single yarn fineness of the cellulose acetate propionate fiber in the present invention is preferably 0.5 to 100 dtex. If the single yarn fineness is 0.5 dtex or more, the fiber can be obtained with good spinning properties by the direct melt spinning method. Moreover, if the single yarn fineness is 100 dtex or less, the bending rigidity of the fiber structure does not become too large, and it can be applied to clothing fabrics that require softness. The single yarn fineness is more preferably 0.7 to 50 dtex, and most preferably 1 to 25 dtex.
本発明における、セルロースアセテートプロピオネート繊維のＵ％（ウースターノーマル％）は、３％以下であることが好ましい。Ｕ％とは、繊維の長さ方向の繊度斑をいう。Ｕ％が３％以下であることは、繊度の均一性に優れた繊維であり、値は小さければ小さい程好ましい。より好ましくは２．５％以下、更に好ましくは２％以下である。なおＵ％測定方法に関しては、実施例にて詳細に説明する。 In the present invention, U% (Wooster normal%) of cellulose acetate propionate fiber is preferably 3% or less. U% refers to fineness spots in the length direction of the fiber. It is a fiber excellent in uniformity of fineness that U% is 3% or less, and the smaller the value, the better. More preferably, it is 2.5% or less, More preferably, it is 2% or less. The U% measurement method will be described in detail in the examples.
本発明における、セルロースアセテートプロピオネート繊維の断面形状に関しては、特に制限がなく、実質的に真円状の円形断面であってもよいし、多葉形、扁平形、楕円形、Ｗ字形、Ｌ字形、Ｓ字形、Ｘ字形、Ｈ字形、Ｃ字形、田字形、井桁形、中空などの異形断面であってもよい。また、芯鞘複合、偏芯芯鞘複合、サイドバイサイド型複合、異繊度混繊などのように複合繊維であってもよい。さらには、艶消し剤、消臭剤、難燃剤、糸摩擦低減剤、酸化防止剤、着色顔料、静電剤、抗菌剤等として、無機微粒子や有機化合物を必要に応じて含有することができる。 In the present invention, the cross-sectional shape of the cellulose acetate propionate fiber is not particularly limited, and may be a substantially perfect circular circular cross section, or a multilobal shape, a flat shape, an elliptical shape, a W shape, The cross section may be an irregular shape such as an L shape, an S shape, an X shape, an H shape, a C shape, a paddle shape, a cross beam shape, or a hollow shape. Further, it may be a composite fiber such as a core-sheath composite, an eccentric core-sheath composite, a side-by-side composite, or a different fiber mixture. Furthermore, it can contain inorganic fine particles and organic compounds as necessary as a matting agent, deodorant, flame retardant, yarn friction reducing agent, antioxidant, coloring pigment, electrostatic agent, antibacterial agent and the like. .
本発明における強伸度特性に優れた、セルロースアセテートプロピオネートおよび多価アルコール系可塑剤を少なくとも含んでなる組成物からなる繊維の製造方法は、溶融紡糸法、湿式紡糸法、乾式紡糸法、半湿式半乾式紡糸法のいずれであっても良い。なかでも高品質な長繊維を生産性良く得られること、繊維断面を任意に制御できること、芯鞘複合、偏芯芯鞘複合、サイドバイサイド型複合などのように様々な品種の複合繊維が得られること、製造時に環境への負荷がかかる有機溶剤を使用しないこと、エネルギーコストが低いこと、良好な熱流動特性を生かして紡糸して得られた繊維の延伸が可能になったり、更には延伸仮撚などの仮撚加工等が容易に可能になることを考慮すると、溶融紡糸法が最も好ましい。 A method for producing a fiber comprising a composition comprising at least cellulose acetate propionate and a polyhydric alcohol plasticizer, which has excellent strength and elongation properties in the present invention, includes a melt spinning method, a wet spinning method, a dry spinning method, Any of the semi-wet and semi-dry spinning methods may be used. Above all, high-quality long fibers can be obtained with good productivity, the fiber cross section can be controlled arbitrarily, and various types of composite fibers such as core-sheath composites, eccentric core-sheath composites, and side-by-side composites can be obtained. The use of organic solvents that are environmentally intensive during production, low energy costs, the ability to draw fibers obtained by spinning with good heat flow characteristics, and even drawing false twisting In view of the fact that false twisting such as can be easily performed, the melt spinning method is most preferable.
溶融紡糸方法によるセルロースアセテートプロピオネート繊維の製造方法を例示すると、プレッシャーメルター型やエクストルーダー型などの公知の溶融押出紡糸機において、セルロースアセテートプロピオネートと多価アルコール系可塑剤を少なくとも含んでなる組成物を加熱溶融して、口金から押し出し、押し出された糸条は加熱筒の使用により加熱された雰囲気の領域を通過した後、チムニーにより冷却され、油剤付与により糸条を収束させ、巻き取る。 As an example of a method for producing cellulose acetate propionate fiber by a melt spinning method, in a known melt extrusion spinning machine such as a pressure melter type or an extruder type, at least cellulose acetate propionate and a polyhydric alcohol plasticizer are included. The composition is heated and melted, extruded from the die, and the extruded yarn passes through the heated area by using a heating cylinder, and then cooled by chimney, and the yarn is converged by applying an oil agent, and wound. take.
この際、紡糸温度は２００〜２８０℃とすることが好ましい。紡糸温度を２００℃以上とすることにより、組成物の溶融粘度が低くなり、メルトフラクチャーや紡糸不良などが生じることもなく、製糸性が良好となるので好ましい。また紡糸温度を２８０℃以下にすることにより、組成物の熱分解が抑制されるため、得られる繊維は着色せず、衣料用に適した繊維を得ることができるので好ましい。紡糸温度は２２０〜２７０℃であることがより好ましく、２３０〜２６０℃であることが最も好ましい。 At this time, the spinning temperature is preferably 200 to 280 ° C. It is preferable to set the spinning temperature to 200 ° C. or higher because the melt viscosity of the composition is lowered, the melt fracture or spinning failure does not occur, and the spinning property is improved. Moreover, since the thermal decomposition of a composition is suppressed by setting the spinning temperature to 280 ° C. or lower, the obtained fiber is not colored, and a fiber suitable for clothing can be obtained, which is preferable. The spinning temperature is more preferably 220 to 270 ° C, and most preferably 230 to 260 ° C.
また溶融紡糸の際、口金直下に加熱筒あるいは保温筒を設置することが重要である。加熱筒あるいは保温筒を設置することにより、口金直下の雰囲気温度が高くなり、タフネスに優れたセルロースアセテートプロピオネート繊維を得ることが可能となる。 Further, it is important to install a heating cylinder or a thermal insulation cylinder directly under the base during melt spinning. By installing a heating cylinder or a thermal insulation cylinder, the ambient temperature just below the base is increased, and cellulose acetate propionate fibers having excellent toughness can be obtained.
口金下の雰囲気温度は８０〜２８０℃とすることが好ましい。なお口金下の雰囲気温度とは、口金面より３０ｍｍ真下の温度を指す。口金下の雰囲気温度が８０℃未満では、加熱筒あるいは保温筒を使用せずに得られる繊維と同程度の繊維特性を有した繊維しか得られない。また２８０℃より高い場合、単糸切れなどが頻発してしまい、製糸性が不安定になってしまう。口金下の雰囲気温度は１００〜２７０℃であることがより好ましい。 The atmospheric temperature under the base is preferably 80 to 280 ° C. The atmosphere temperature below the base means a temperature 30 mm below the base surface. When the atmospheric temperature below the base is less than 80 ° C., only fibers having fiber characteristics comparable to those obtained without using a heating cylinder or a heat retaining cylinder can be obtained. On the other hand, when the temperature is higher than 280 ° C., single yarn breakage and the like frequently occur, and the yarn forming property becomes unstable. The atmospheric temperature under the die is more preferably 100 to 270 ° C.
口金下を加熱するために用いる加熱筒あるいは保温筒の長さは、紡出糸の細化変形を容易にする効果と紡糸の作業性を考慮すると、５０〜４００ｍｍが好ましく、１００〜３００ｍｍであることがより好ましい。 The length of the heating cylinder or the heat retaining cylinder used for heating under the base is preferably 50 to 400 mm, preferably 100 to 300 mm in consideration of the effect of facilitating the thinning deformation of the spun yarn and the workability of the spinning. It is more preferable.
紡糸速度は７００〜２０００ｍ／分とすることが好ましい。紡糸速度を７００〜２０００ｍ／分とすることで、分子配向が促進され、タフネスが向上する。紡糸速度は、７５０〜２０００ｍ／分であることがより好ましく、８００〜２０００ｍ／分であることが最も好ましい。 The spinning speed is preferably 700 to 2000 m / min. By setting the spinning speed to 700 to 2000 m / min, molecular orientation is promoted and toughness is improved. The spinning speed is more preferably 750 to 2000 m / min, and most preferably 800 to 2000 m / min.
以下、実施例により本発明をより詳細に説明する。なお実施例中の各特性値は次の方法で求めたが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Ａ．セルロースアセテートプロピオネートの置換度
セルロースにアセチル基とアシル基が結合したセルロースアセテートプロピオネートの置換度の算出方法については下記の通りである。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. In addition, although each characteristic value in an Example was calculated | required with the following method, this invention is not limited to these.
A. As it follows for the method of calculating the degree of substitution of the cellulose acetate propionate acetyl group and the acyl group bonded to the substituted cellulose in the cellulose acetate propionate.
８０℃で８時間の真空乾燥により絶乾状態としたセルロースアセテートプロピオネート０．９ｇを秤量し、アセトン３５ｍｌとジメチルスルホキシド１５ｍｌを加え溶解した後、さらにアセトン５０ｍｌを加えた。撹拌しながら０．５Ｎ−水酸化ナトリウム水溶液３０ｍｌを加え、２時間ケン化した。熱水５０ｍｌを加え、フラスコ側面を洗浄した後、フェノールフタレインを指示薬として０．５Ｎ−硫酸で滴定した。別に試料と同じ方法で空試験を行った。滴定が終了した溶液の上澄み液を１００倍に希釈し、イオンクロマトグラフを用いて、有機酸の組成を測定した。測定結果とイオンクロマトグラフによる酸組成分析結果から、下記式により置換度を計算した。 0.9 g of cellulose acetate propionate, which was completely dried by vacuum drying at 80 ° C. for 8 hours, was weighed and dissolved by adding 35 ml of acetone and 15 ml of dimethyl sulfoxide, and then 50 ml of acetone was further added. While stirring, 30 ml of 0.5N sodium hydroxide aqueous solution was added and saponified for 2 hours. After adding 50 ml of hot water and washing the side of the flask, it was titrated with 0.5N sulfuric acid using phenolphthalein as an indicator. Separately, a blank test was performed in the same manner as the sample. The supernatant of the solution after titration was diluted 100 times, and the composition of the organic acid was measured using an ion chromatograph. From the measurement result and the acid composition analysis result by ion chromatography, the substitution degree was calculated by the following formula.
ＴＡ＝（Ｂ−Ａ）×Ｆ／（１０００×Ｗ）
ＤＳａｃｅ＝（１６２．１４×ＴＡ）／［１−（Ｍｗａｃｅ−（１６．００＋１．０１）×ＴＡ＋｛１−（Ｍｗａｃｙ−（１６．００＋１．０１）×ＴＡ｝×Ａｃｙ／Ａｃｅ］
ＤＳａｃｙ＝ＤＳａｃｅ×（Ａｃｙ／Ａｃｅ）
ＴＡ：全有機酸量（ｍｌ）
Ａ：試料滴定量（ｍｌ）
Ｂ：空試験滴定量（ｍｌ）
Ｆ：硫酸の力価
Ｗ：試料重量（ｇ）
ＤＳａｃｅ：アセチル基の置換度
ＤＳａｃｙ：アシル基の置換度
Ｍｗａｃｅ：酢酸の分子量
Ｍｗａｃｙ：他の有機酸の分子量
Ａｃｙ／Ａｃｅ：酢酸（Ａｃｅ）と他の有機酸(Ａｃｙ)とのモル比
１６２．１４：セルロースの繰り返し単位の分子量
１６．００：酸素の原子量
１．０１：水素の原子量
Ｂ．重量平均分子量（Ｍｗ）
セルロースアセテートプロピオネートを濃度０．０１重量％となるようにクロロホルムに完全に溶解させ、ＧＰＣ測定用試料とした。この試料を用い、以下の条件のもと、Ｗａｔｅｒｓ ２６９０でＧＰＣ測定を行い、ポリスチレン換算により重量平均分子量（Ｍｗ）を求めた。
TA = (B−A) × F / (1000 × W)
DSace = (162.14 × TA) / [1− (Mwace− (16.00 + 1.01) × TA + {1− (Mwacy− (16.00 + 1.01) × TA} × Acy / Ace]
DSacy = DSace × (Acy / Ace)
TA: Total organic acid amount (ml)
A: Sample titration (ml)
B: Blank test titration (ml)
F: titer of sulfuric acid W: sample weight (g)
DSace: substitution degree of acetyl group DSacy: substitution degree of acyl group Mwash: molecular weight of acetic acid Mwacy: molecular weight of other organic acid Acy / Ace: molar ratio of acetic acid (Ace) to other organic acid (Acy) 162.14 : Molecular weight of cellulose repeating unit 16.00: Atomic weight of oxygen 1.01: Atomic weight of hydrogen Weight average molecular weight (Mw)
Cellulose acetate propionate was completely dissolved in chloroform to a concentration of 0.01% by weight, and used as a sample for GPC measurement. Using this sample, GPC measurement was performed with Waters 2690 under the following conditions, and the weight average molecular weight (Mw) was determined in terms of polystyrene.
カラム：昭和電工製Ｓｈｏｄｅｘ Ｋ−８０５Ｌ ２本連結
検出器：Ｗａｔｅｒｓ２４１０ 示差屈折計ＲＩ
移動層溶媒：クロロホルム
流速：１．０ｍｌ／分
注入量：２００μｌ
Ｃ．強度、伸度、初期引張抵抗度および降伏点応力
ＪＩＳ Ｌ １０１３（１９９９年）に基づいて測定を行った。オリエンテック社製テンシロンＵＣＴ−１００型を用い、試料長２０ｃｍ、引張速度２０ｃｍ／ｍｉｎの条件で引張試験を行って、最大荷重の示す点の応力を繊度で除した値を繊維強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）とした。また破断時の伸度を繊維の伸度（％）とした。
Column: Showa Denko-made Shodex K-805L, 2 detectors Detector: Waters2410 Differential refractometer RI
Moving bed solvent: Chloroform Flow rate: 1.0 ml / min Injection volume: 200 μl
C. Strength, elongation, initial tensile resistance, and yield stress were measured based on JIS L 1013 (1999). Using Tensilon UCT-100 manufactured by Orientec Co., Ltd., a tensile test was conducted under the conditions of a sample length of 20 cm and a tensile speed of 20 cm / min, and the value obtained by dividing the stress at the point indicated by the maximum load by the fineness was determined as fiber strength (cN / dtex ). The elongation at break was defined as the fiber elongation (%).
なお、強度、伸度はマルチフィラメント糸で測定したものであり、測定回数は５回であり、その平均値を強度および伸度とした。 In addition, intensity | strength and elongation were measured with the multifilament thread | yarn, the frequency | count of measurement was 5, and the average value was made into intensity | strength and elongation.
初期引張抵抗度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）は、ＪＩＳ Ｌ １０１３（１９９９年）（化学繊維フィラメント糸試験方法）８．１０（初期引張抵抗度）に基づいて算出した。 The initial tensile resistance (cN / dtex) was calculated based on JIS L 1013 (1999) (chemical fiber filament yarn test method) 8.10 (initial tensile resistance).
なお、初期引張抵抗度はマルチフィラメント糸で測定したものであり、測定回数は５回であり、その平均値を初期引張抵抗度とした。 The initial tensile resistance was measured with a multifilament yarn, the number of measurements was 5, and the average value was defined as the initial tensile resistance.
降伏点応力（ｃＮ／ｄｔｅｘ）は、引張試験による降伏時の荷重を繊度で除した値とした。
Ｄ．Ｕ％（ウースターノーマル％）
Ｕ％測定は、ツェルベガーウースター社製ウースターテスター４−ＣＸにより、下記条件にて測定して求めた。
The yield point stress (cN / dtex) was a value obtained by dividing the load at the yield in the tensile test by the fineness.
D. U% (Wooster Normal%)
The U% measurement was obtained by measuring under the following conditions using a Worcester tester 4-CX manufactured by Zerbegger Worcester.
測定速度：２００ｍ／分
測定時間：１分
撚り ：Ｓ撚り、１２０００／分
なお、Ｕ％はマルチフィラメント糸で測定したものである。測定回数は３回であり、その平均値をＵ％とした。
Ｅ．沸騰水収縮率
繊維（マルチフィラメント糸）をかせ取りし、０．０９ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重下で試料長Ｌ０を測定した後、無荷重の状態で１５分間、沸騰水中で処理を行う。処理後、風乾し、次いで０．０９ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重下で試料長Ｌ１を測定し、下式
沸騰水収縮率（％）＝｛（Ｌ０−Ｌ１）／Ｌ０｝×１００
なお測定回数は５回であり、その平均値を沸騰水収縮率とした。
Measurement speed: 200 m / min Measurement time: 1 min Twist: S twist, 12000 / min U% is measured with a multifilament yarn. The number of measurements was 3, and the average value was U%.
E. Boiling water shrinkage rate Fiber (multifilament yarn) is scraped and the sample length L0 is measured under a load of 0.09 cN / dtex, and then treated in boiling water for 15 minutes under no load. After the treatment, the sample was air-dried, and then the sample length L1 was measured under a load of 0.09 cN / dtex, and the following formula Boiling water shrinkage (%) = {(L0−L1) / L0} × 100
The number of measurements was 5, and the average value was defined as the boiling water shrinkage.
実施例１
セルロースアセテートプロピオネート（アセチル基の置換度：０．１、プロピオニル基の置換度：２．６、重量平均分子量：１６．０万；イーストマンケミカル社製ＣＡＰ−４８２−２０）９３重量％と平均分子量が６００であるポリエチレングリコール（ＰＥＧ６００）７重量％を二軸エクストルーダーを用いて１９０℃で混練し、５ｍｍ程度にカッティングしてセルロースアセテートプロピオネート組成物ペレットを得た。
Example 1
Cellulose acetate propionate (substitution degree of acetyl group: 0.1, the degree of substitution of propionyl group: 2.6, the weight average molecular weight: 160,000; manufactured by Eastman Chemical Company CAP-482-20) 93 wt% And 7% by weight of polyethylene glycol (PEG 600) having an average molecular weight of 600 were kneaded at 190 ° C. using a biaxial extruder and cut to about 5 mm to obtain cellulose acetate propionate composition pellets.
このペレットを８０℃、８時間の真空乾燥を行い、メルター温度２３８℃にて溶融させ、紡糸温度２３８℃とした溶融紡糸パックへ導入して、吐出量８．４ｇ／分の条件で、０．２７ｍｍφ−０．６５ｍｍＬの口金孔を２４ホール有した口金より紡出した。この紡出糸条を口金下に設置した加熱筒（長さ１５０ｍｍ）内部を通過させ（口金下温度２００℃）、２５℃、風速０．３ｍ／秒のチムニー風によって冷却し、油剤を付与して収束させた後、１０００ｍ／分で回転する第１ゴデットローラーにて引き取り、第１ゴデットローラーと同じ速度で回転する第２ゴデットローラーを介して、巻き取り張力が０．０８ｃＮ／ｄｔｅｘとなる速度で回転するワインダーにて巻き取った。得られた繊維（８４デシテックス−２４フィラメント；単糸繊度３．５デシテックス）の強度は１．３２ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度は２５．８％、降伏点応力は０．６０ｃＮ／ｄｔｅｘ、初期引張抵抗度は２８．２ｃＮ／ｄｔｅｘ、沸騰水収縮率は４．４％、Ｕ％は１．１％であった。この繊維のタフネスは６．７であり、良好な強伸度特性を有していた（表１参照）。 The pellets were vacuum-dried at 80 ° C. for 8 hours, melted at a melter temperature of 238 ° C., introduced into a melt spinning pack having a spinning temperature of 238 ° C., and discharged at a discharge rate of 8.4 g / min. Spinning was performed from a die having 24 holes of 27 mmφ−0.65 mmL. The spinning yarn is passed through a heating cylinder (length: 150 mm) installed under the base (temperature under the base is 200 ° C.), cooled by a chimney wind at 25 ° C. and a wind speed of 0.3 m / sec, and an oil agent is applied. And then with a first godet roller rotating at 1000 m / min, the winding tension is 0.08 cN / dtex via a second godet roller rotating at the same speed as the first godet roller. It wound up with the winder rotating at the speed which becomes. The resulting fiber (84 dtex-24 filament; single yarn fineness 3.5 dtex) had a strength of 1.32 cN / dtex, elongation of 25.8%, yield point stress of 0.60 cN / dtex, and initial tensile resistance. Was 28.2 cN / dtex, the boiling water shrinkage was 4.4%, and U% was 1.1%. The toughness of this fiber was 6.7 and had good strength and elongation properties (see Table 1).
実施例２
セルロースアセテートブチレート（アセチル基の置換度：１．０、ブチリル基の置換度：１．７、重量平均分子量：１５．５万；イーストマンケミカル社製ＣＡＢ−３８１−２０）９１重量％とジグリセリンテトラカプリレート９重量％を二軸エクストルーダーを用いて１９０℃で混練し、５ｍｍ程度にカッティングしてセルロースアセテートプロピオネート組成物ペレットを得た。
Example 2
Cellulose acetate butyrate (substitution degree of acetyl group: 1.0, the degree of substitution of butyryl groups: 1.7, weight average molecular weight: 155,000; manufactured by Eastman Chemical Company CAB-381-20) 91 wt% and 9% by weight of diglycerin tetracaprylate was kneaded at 190 ° C. using a biaxial extruder and cut to about 5 mm to obtain cellulose acetate propionate composition pellets.
このペレットを８０℃、８時間の真空乾燥を行い、メルター温度２４０℃にて溶融させ、紡糸温度２４０℃とした溶融紡糸パックへ導入して、吐出量１０．５ｇ／分の条件で、０．２３ｍｍφ−０．３０ｍｍＬの口金孔を１２ホール有した口金より紡出した。この紡出糸条を口金下に設置した加熱筒（長さ１５０ｍｍ）内部を通過させ（口金下温度１２５℃）、２５℃、風速０．３ｍ／秒のチムニー風によって冷却し、油剤を付与して収束させた後、１２５０ｍ／分で回転する第１ゴデットローラーにて引き取り、第１ゴデットローラーと同じ速度で回転する第２ゴデットローラーを介して、巻き取り張力が０．０９ｃＮ／ｄｔｅｘとなる速度で回転するワインダーにて巻き取った。得られた繊維（８４デシテックス−１２フィラメント；単糸繊度７．０デシテックス）の強度は１．２８ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度は２４．８％、降伏点応力は０．５９ｃＮ／ｄｔｅｘ、初期引張抵抗度は２８．３ｃＮ／ｄｔｅｘ、沸騰水収縮率は４．６％、Ｕ％は０．６％であった。この繊維のタフネスは６．４であり、良好な強伸度特性を有していた（表１参照）。 The pellets were vacuum-dried at 80 ° C. for 8 hours, melted at a melter temperature of 240 ° C., introduced into a melt spinning pack having a spinning temperature of 240 ° C., and discharged at a discharge rate of 10.5 g / min. Spinning was performed from a die having 12 holes of 23 mmφ−0.30 mmL. The spinning yarn is passed through a heating cylinder (length: 150 mm) installed under the base (temperature below the base 125 ° C.), cooled by a chimney wind at 25 ° C. and a wind speed of 0.3 m / sec, and an oil agent is applied. And then with a first godet roller rotating at 1250 m / min, the winding tension is 0.09 cN / dtex via a second godet roller rotating at the same speed as the first godet roller. It wound up with the winder rotating at the speed which becomes. The obtained fiber (84 dtex-12 filament; single yarn fineness 7.0 dtex) had a strength of 1.28 cN / dtex, an elongation of 24.8%, a yield point stress of 0.59 cN / dtex, and an initial tensile resistance. Was 28.3 cN / dtex, the boiling water shrinkage was 4.6%, and U% was 0.6%. The toughness of this fiber was 6.4 and had good strength and elongation properties (see Table 1).
実施例３
セルロースアセテートプロピオネート（アセチル基の置換度：０．１、プロピオニル基の置換度：２．６、重量平均分子量：１６．０万；イーストマンケミカル社製ＣＡＰ−４８２−２０）８７重量％と平均分子量が２００であるポリエチレングリコールの末端水酸基にラウリル基が結合したポリオキシエチレンラウレート１３重量％を二軸エクストルーダーを用いて１９０℃で混練し、５ｍｍ程度にカッティングしてセルロースアセテートプロピオネート組成物ペレットを得た。
Example 3
Cellulose acetate propionate (substitution degree of acetyl group: 0.1, the degree of substitution of propionyl group: 2.6, the weight average molecular weight: 160,000; manufactured by Eastman Chemical Company CAP-482-20) 87 wt% Then, 13% by weight of polyoxyethylene laurate having a lauryl group bonded to the terminal hydroxyl group of polyethylene glycol having an average molecular weight of 200 is kneaded at 190 ° C. using a biaxial extruder, cut to about 5 mm, and cellulose acetate propio Nate composition pellets were obtained.
このペレットを８０℃、８時間の真空乾燥を行い、メルター温度２３０℃にて溶融させ、紡糸温度２３０℃とした溶融紡糸パックへ導入して、吐出量１６．５ｇ／分の条件で、０．３０ｍｍφ−０．３５ｍｍＬの口金孔を４８ホール有した口金より紡出した。この紡出糸条を口金下に設置した加熱筒（長さ１５０ｍｍ）内部を通過させ（口金下温度１９０℃）、２５℃、風速０．３ｍ／秒のチムニー風によって冷却し、油剤を付与して収束させた後、１５００ｍ／分で回転する第１ゴデットローラーにて引き取り、第１ゴデットローラーと同じ速度で回転する第２ゴデットローラーを介して、巻き取り張力が０．１０ｃＮ／ｄｔｅｘとなる速度で回転するワインダーにて巻き取った。得られた繊維（１１０デシテックス−４８フィラメント；単糸繊度２．３デシテックス）の強度は１．３３ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度は２４．９％、降伏点応力は０．６１ｃＮ／ｄｔｅｘ、初期引張抵抗度は３０．３ｃＮ／ｄｔｅｘ、沸騰水収縮率は５．０％、Ｕ％は１．０％であった。この繊維のタフネスは６．６であり、良好な強伸度特性を有していた（表１参照）。 The pellets were vacuum-dried at 80 ° C. for 8 hours, melted at a melter temperature of 230 ° C., introduced into a melt spinning pack having a spinning temperature of 230 ° C., and discharged under a condition of a discharge amount of 16.5 g / min. Spinning was performed from a die having 48 holes of 30 mmφ-0.35 mmL. The spinning yarn is passed through a heating cylinder (length 150 mm) installed under the base (temperature under the base 190 ° C.), cooled by a chimney wind at 25 ° C. and a wind speed of 0.3 m / sec, and an oil agent is applied. And then with a first godet roller rotating at 1500 m / min, the winding tension is 0.10 cN / dtex via a second godet roller rotating at the same speed as the first godet roller. It wound up with the winder rotating at the speed which becomes. The obtained fiber (110 dtex-48 filament; single yarn fineness 2.3 dtex) has a strength of 1.33 cN / dtex, an elongation of 24.9%, a yield point stress of 0.61 cN / dtex, and an initial tensile resistance. Was 30.3 cN / dtex, the boiling water shrinkage was 5.0%, and U% was 1.0%. The toughness of this fiber was 6.6 and had good strength and elongation characteristics (see Table 1).
実施例４
セルロース（日本製紙（株）溶解パルプ、α−セルロース９２ｗｔ％）１００重量部に、酢酸２４０重量部とプロピオン酸６７重量部を加え、５０℃で３０分間混合した。混合物を室温まで冷却した後、氷浴中で冷却した無水酢酸１７２重量部と無水プロピオン酸１６８重量部をエステル化剤として、硫酸４重量部をエステル化触媒として加えて、１５０分間撹拌を行い、エステル化反応を行った。エステル化反応において、４０℃を越える時は、水浴で冷却した。反応後、反応停止剤として酢酸１００重量部と水３３重量部の混合溶液を２０分間かけて添加して、過剰の無水物を加水分解した。その後、酢酸３３３重量部と水１００重量部を加えて、８０℃で１時間加熱撹拌した。反応終了後、炭酸ナトリウム６重量部を含む水溶液を加えて、析出したセルロースエステルを濾別し、続いて水で洗浄した後、６０℃で４時間乾燥した。得られたセルロースアセテートプロピオネートの置換度は２．４（アセチル基１．９、プロピオニル基０．５）、重量平均分子量は１２．０万であった。
Example 4
240 parts by weight of acetic acid and 67 parts by weight of propionic acid were added to 100 parts by weight of cellulose (Nippon Paper Industries Co., Ltd. dissolving pulp, α-cellulose 92 wt%), and mixed at 50 ° C. for 30 minutes. After the mixture was cooled to room temperature, 172 parts by weight of acetic anhydride cooled in an ice bath and 168 parts by weight of propionic anhydride were added as an esterifying agent, and 4 parts by weight of sulfuric acid was added as an esterification catalyst, followed by stirring for 150 minutes. An esterification reaction was performed. In the esterification reaction, when it exceeded 40 ° C., it was cooled in a water bath. After the reaction, a mixed solution of 100 parts by weight of acetic acid and 33 parts by weight of water was added as a reaction terminator over 20 minutes to hydrolyze excess anhydride. Thereafter, 333 parts by weight of acetic acid and 100 parts by weight of water were added, and the mixture was heated and stirred at 80 ° C. for 1 hour. After completion of the reaction, an aqueous solution containing 6 parts by weight of sodium carbonate was added, and the precipitated cellulose ester was filtered off, washed with water, and dried at 60 ° C. for 4 hours. The cellulose acetate propionate obtained had a degree of substitution of 2.4 (acetyl group 1.9, propionyl group 0.5), and a weight average molecular weight of 12 million.
このセルロースアセテートプロピオネート８０重量％と平均分子量が６００であるポリエチレングリコール２０重量％を二軸エクストルーダーを用いて２２０℃で混練し、５ｍｍ程度にカッティングしてセルロースアセテートプロピオネート組成物ペレットを得た。 A cellulose acetate propionate composition pellet is obtained by kneading 80% by weight of cellulose acetate propionate and 20% by weight of polyethylene glycol having an average molecular weight of 600 at 220 ° C. using a biaxial extruder and cutting to about 5 mm. Obtained.
このペレットを８０℃、８時間の真空乾燥を行い、メルター温度２５０℃にて溶融させ、紡糸温度２５５℃とした溶融紡糸パックへ導入して、吐出量１５．０ｇ／分の条件で、０．２５ｍｍφ−０．５０ｍｍＬの口金孔を２４ホール有した口金より紡出した。この紡出糸条を口金下に設置した加熱筒（長さ１００ｍｍ）内部を通過させ（口金下温度２４０℃）、風速０．３ｍ／秒のチムニー風によって冷却し、油剤を付与して収束させた後、１５００ｍ／分で回転する第１ゴデットローラーにて引き取り、第１ゴデットローラーと同じ速度で回転する第２ゴデットローラーを介して、巻き取り張力が０．１ｃＮ／ｄｔｅｘとなる速度で回転するワインダーにて巻き取った。得られた繊維（１００デシテックス−２４フィラメント；単糸繊度４．２デシテックス）の強度は１．４０ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度は２７．２％、降伏点応力は０．６５ｃＮ／ｄｔｅｘ、初期引張抵抗度は２７．４ｃＮ／ｄｔｅｘ、沸騰水収縮率は４．０％、Ｕ％は１．０％であった。この繊維のタフネスは７．３であり、良好な強伸度特性を有していた（表１参照）。 The pellets were vacuum-dried at 80 ° C. for 8 hours, melted at a melter temperature of 250 ° C., introduced into a melt spinning pack having a spinning temperature of 255 ° C., and discharged at a discharge rate of 15.0 g / min. Spinning was performed from a die having 24 holes of 25 mmφ−0.50 mmL. This spun yarn is passed through a heating cylinder (length: 100 mm) installed under the base (temperature below the base is 240 ° C.), cooled by a chimney wind with a wind speed of 0.3 m / sec, and then applied with an oil agent to converge. After that, a speed at which the take-up tension is 0.1 cN / dtex is taken up by the first godet roller rotating at 1500 m / min and passed through the second godet roller rotating at the same speed as the first godet roller. It was wound up with a winder rotating at. The obtained fiber (100 dtex-24 filament; single yarn fineness 4.2 dtex) has a strength of 1.40 cN / dtex, elongation of 27.2%, yield point stress of 0.65 cN / dtex, and initial tensile resistance. Was 27.4 cN / dtex, the boiling water shrinkage was 4.0%, and U% was 1.0%. This fiber had a toughness of 7.3 and had good strength and elongation characteristics (see Table 1).
実施例５
実施例４で用いたセルロースアセテートプロピオネート８５重量％と平均分子量が６００でポリエチレングリコール１５重量％を二軸エクストルーダーを用いて混練二軸エクストルーダーを用いて２３０℃で混練し、５ｍｍ程度にカッティングしてセルロースアセテートプロピオネート組成物ペレットを得た。
Example 5
Kneading 85% by weight of cellulose acetate propionate used in Example 4 and 15% by weight of polyethylene glycol with an average molecular weight of 600 using a biaxial extruder at 230 ° C. using a biaxial extruder, about 5 mm Cutting yielded cellulose acetate propionate composition pellets.
このペレットを８０℃、８時間の真空乾燥を行い、メルター温度２５０℃にて溶融させ、紡糸温度２６５℃とした溶融紡糸パックへ導入して、吐出量３０．０ｇ／分の条件で、０．２０ｍｍφ−０．４０ｍｍＬの口金孔を３６ホール有した口金より紡出した。この紡出糸条を口金下に設置した加熱筒（長さ１７５ｍｍ）内部を通過させ（口金下温度２５０℃）、２５℃、風速０．３ｍ／秒のチムニー風によって冷却し、油剤を付与して収束させた後、１８００ｍ／分で回転する第１ゴデットローラーにて引き取り、第１ゴデットローラーと同じ速度で回転する第２ゴデットローラーを介して、巻き取り張力が０．１ｃＮ／ｄｔｅｘとなる速度で回転するワインダーにて巻き取った。得られた繊維（１６７デシテックス−３６フィラメント；単糸繊度４．６デシテックス）の強度は１．４２ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度は２４．０％、降伏点応力は０．６７ｃＮ／ｄｔｅｘ、初期引張抵抗度は３１．３ｃＮ／ｄｔｅｘ、沸騰水収縮率は５．０％、Ｕ％は１．１％であった。この繊維のタフネスは７．０であり、良好な強伸度特性を有していた（表１参照） The pellets were vacuum dried at 80 ° C. for 8 hours, melted at a melter temperature of 250 ° C., introduced into a melt spinning pack having a spinning temperature of 265 ° C., and discharged under a condition of a discharge rate of 30.0 g / min. Spinning was performed from a die having 36 holes of 20 mmφ−0.40 mmL. The spinning yarn is passed through a heating cylinder (length: 175 mm) installed under the base (temperature under the base is 250 ° C.), cooled by a chimney wind at 25 ° C. and a wind speed of 0.3 m / sec, and an oil agent is applied. After being converged, the take-up tension is 0.1 cN / dtex through a second godet roller that rotates at the same speed as the first godet roller. It wound up with the winder rotating at the speed which becomes. The obtained fiber (167 dtex-36 filament; single yarn fineness 4.6 dtex) has a strength of 1.42 cN / dtex, elongation of 24.0%, yield point stress of 0.67 cN / dtex, and initial tensile resistance. Was 31.3 cN / dtex, the boiling water shrinkage was 5.0%, and U% was 1.1%. The toughness of this fiber was 7.0 and had good strength and elongation properties (see Table 1).
比較例１
セルロースアセテートプロピオネート（アセチル基の置換度：０．１、プロピオニル基の置換度：２．６、重量平均分子量：１６．０万；イーストマンケミカル社製ＣＡＰ−４８２−２０）９０重量％とグリセリンジアセテートモノオレート１０重量％を二軸エクストルーダーを用いて１９０℃で混練し、５ｍｍ程度にカッティングしてセルロースアセテートプロピオネート組成物ペレットを得た。
Comparative Example 1
Cellulose acetate propionate (substitution degree of acetyl group: 0.1, the degree of substitution of propionyl group: 2.6, the weight average molecular weight: 160,000; manufactured by Eastman Chemical Company CAP-482-20) 90 wt% And 10% by weight of glycerin diacetate monooleate were kneaded at 190 ° C. using a biaxial extruder and cut to about 5 mm to obtain cellulose acetate propionate composition pellets.
このペレットを８０℃、８時間の真空乾燥を行い、メルター温度２３５℃にて溶融させ、紡糸温度２３５℃とした溶融紡糸パックへ導入して、吐出量１３．４ｇ／分の条件で、０．２３ｍｍφ−０．３０ｍｍＬの口金孔を３６ホール有した口金より紡出した。この紡出糸条を２５℃、風速０．３ｍ／秒のチムニー風によって冷却し、油剤を付与して収束させた後、８００ｍ／分で回転する第１ゴデットローラーにて引き取り、第１ゴデットローラーと同じ速度で回転する第２ゴデットローラーを介して、巻き取り張力が０．１ｃＮ／ｄｔｅｘとなる速度で回転するワインダーにて巻き取った。得られた繊維（１６７デシテックス−３６フィラメント；単糸繊度４．６デシテックス）の強度は１．０９ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度は２０．７％、降伏点応力は０．４０ｃＮ／ｄｔｅｘ、初期引張抵抗度は２４．４ｃＮ／ｄｔｅｘ、沸騰水収縮率は４．０％、Ｕ％は０．５％であった。この繊維のタフネスは５．０であり、タフネスの劣るものであった（表２参照）。 The pellets were vacuum-dried at 80 ° C. for 8 hours, melted at a melter temperature of 235 ° C., introduced into a melt spinning pack having a spinning temperature of 235 ° C., and discharged at a rate of 13.4 g / min. Spinning was performed from a die having 36 holes of 23 mmφ−0.30 mmL. The spun yarn is cooled by a chimney wind at 25 ° C. and a wind speed of 0.3 m / sec, applied with an oil agent, converged, and taken up by a first godet roller rotating at 800 m / min. It wound up with the winder rotated at the speed | rate from which the winding tension | tensile_strength became 0.1 cN / dtex through the 2nd godet roller rotated at the same speed as a dead roller. The obtained fiber (167 dtex-36 filament; single yarn fineness 4.6 dtex) has a strength of 1.09 cN / dtex, elongation of 20.7%, yield stress of 0.40 cN / dtex, and initial tensile resistance. Was 24.4 cN / dtex, the boiling water shrinkage was 4.0%, and U% was 0.5%. The toughness of this fiber was 5.0, which was inferior in toughness (see Table 2).
比較例２
セルロースアセテートプロピオネート（アセチル基の置換度：０．１、プロピオニル基の置換度：２．６、重量平均分子量：１６．０万；イーストマンケミカル社製ＣＡＰ−４８２−２０）９０重量％とグリセリンジアセテートモノオレート１０重量％を二軸エクストルーダーを用いて１９０℃で混練し、５ｍｍ程度にカッティングしてセルロースアセテートプロピオネート組成物ペレットを得た。
Comparative Example 2
Cellulose acetate propionate (substitution degree of acetyl group: 0.1, the degree of substitution of propionyl group: 2.6, the weight average molecular weight: 160,000; manufactured by Eastman Chemical Company CAP-482-20) 90 wt% And 10% by weight of glycerin diacetate monooleate were kneaded at 190 ° C. using a biaxial extruder and cut to about 5 mm to obtain cellulose acetate propionate composition pellets.
このペレットを８０℃、８時間の真空乾燥を行い、メルター温度２３５℃にて溶融させ、紡糸温度２３５℃とした溶融紡糸パックへ導入して、吐出量１３．４ｇ／分の条件で、０．２３ｍｍφ−０．３０ｍｍＬの口金孔を３６ホール有した口金より紡出した。この紡出糸条を口金下に設置した加熱筒（長さ１５０ｍｍ）内部を通過させ（口金下温度７０℃）、２５℃、風速０．３ｍ／秒のチムニー風によって冷却し、油剤を付与して収束させた後、８００ｍ／分で回転する第１ゴデットローラーにて引き取り、第１ゴデットローラーと同じ速度で回転する第２ゴデットローラーを介して、巻き取り張力が０．１ｃＮ／ｄｔｅｘとなる速度で回転するワインダーにて巻き取った。得られた繊維（１６７デシテックス−３６フィラメント；単糸繊度４．６デシテックス）の強度は１．１０ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度は２１．１％、降伏点応力は０．４１ｃＮ／ｄｔｅｘ、初期引張抵抗度は２４．３ｃＮ／ｄｔｅｘ、沸騰水収縮率は４．０％、Ｕ％は０．６％であった。この繊維のタフネスは５．１であり、タフネスの劣るものであった（表２参照）。 The pellets were vacuum-dried at 80 ° C. for 8 hours, melted at a melter temperature of 235 ° C., introduced into a melt spinning pack having a spinning temperature of 235 ° C., and discharged at a rate of 13.4 g / min. Spinning was performed from a die having 36 holes of 23 mmφ−0.30 mmL. The spun yarn is passed through a heating cylinder (length 150 mm) installed under the base (temperature under the base 70 ° C.), cooled by a chimney wind at 25 ° C. and a wind speed of 0.3 m / sec, and an oil agent is applied. And then with a first godet roller rotating at 800 m / min, the winding tension is 0.1 cN / dtex via a second godet roller rotating at the same speed as the first godet roller. It wound up with the winder rotating at the speed which becomes. The obtained fiber (167 dtex-36 filament; single yarn fineness 4.6 dtex) has a strength of 1.10 cN / dtex, an elongation of 21.1%, a yield point stress of 0.41 cN / dtex, and an initial tensile resistance. Was 24.3 cN / dtex, the boiling water shrinkage was 4.0%, and U% was 0.6%. The fibers of the toughness was 5.1 was inferior of data Funes (see Table 2).
比較例３
セルロースアセテートプロピオネート（アセチル基の置換度：０．１、プロピオニル基の置換度：２．６、重量平均分子量：１６．０万；イーストマンケミカル社製ＣＡＰ−４８２−２０）９０重量％とグリセリンジアセテートモノオレート１０重量％を二軸エクストルーダーを用いて１９０℃で混練し、５ｍｍ程度にカッティングしてセルロースアセテートプロピオネート組成物ペレットを得た。
Comparative Example 3
Cellulose acetate propionate (substitution degree of acetyl group: 0.1, the degree of substitution of propionyl group: 2.6, the weight average molecular weight: 160,000; manufactured by Eastman Chemical Company CAP-482-20) 90 wt% And 10% by weight of glycerin diacetate monooleate were kneaded at 190 ° C. using a biaxial extruder and cut to about 5 mm to obtain cellulose acetate propionate composition pellets.
このペレットを８０℃、８時間の真空乾燥を行い、メルター温度２３５℃にて溶融させ、紡糸温度２３５℃とした溶融紡糸パックへ導入して、吐出量１３．４ｇ／分の条件で、０．２３ｍｍφ−０．３０ｍｍＬの口金孔を３６ホール有した口金より紡出した。この紡出糸条を口金下に設置した加熱筒（長さ１５０ｍｍ）内部を通過させ（口金下温度２８５℃）、２５℃、風速０．３ｍ／秒のチムニー風によって冷却し、油剤を付与して収束させた後、８００ｍ／分で回転する第１ゴデットローラーにて引き取り、第１ゴデットローラーと同じ速度で回転する第２ゴデットローラーを介して、巻き取り張力が０．１ｃＮ／ｄｔｅｘとなる速度で回転するワインダーにて巻き取りを幾度も試みたが、加熱筒の温度が高すぎるため糸掛け時に加熱筒内での糸切れが頻発し、巻き取り糸を得ることができなかった。 The pellets were vacuum-dried at 80 ° C. for 8 hours, melted at a melter temperature of 235 ° C., introduced into a melt spinning pack having a spinning temperature of 235 ° C., and discharged at a rate of 13.4 g / min. Spinning was performed from a die having 36 holes of 23 mmφ−0.30 mmL. This spinning yarn is passed through a heating cylinder (length: 150 mm) installed under the base (temperature below the base is 285 ° C.), cooled by a chimney wind at 25 ° C. and a wind speed of 0.3 m / sec, and an oil agent is applied. And then with a first godet roller rotating at 800 m / min, the winding tension is 0.1 cN / dtex via a second godet roller rotating at the same speed as the first godet roller. Attempting to wind up several times with a winder rotating at a speed that would become, but because the temperature of the heating cylinder was too high, yarn breakage frequently occurred in the heating cylinder when threading and could not obtain the winding thread .
比較例４
セルロースアセテートプロピオネート（アセチル基の置換度：０．１、プロピオニル基の置換度：２．６、重量平均分子量：１６．０万；イーストマンケミカル社製ＣＡＰ−４８２−２０）９０重量％と平均分子量が６００であるポリエチレングリコール（ＰＥＧ６００）１０重量％を二軸エクストルーダーを用いて１９０℃で混練し、５ｍｍ程度にカッティングしてセルロースアセテートプロピオネート組成物ペレットを得た。
Comparative Example 4
Cellulose acetate propionate (substitution degree of acetyl group: 0.1, the degree of substitution of propionyl group: 2.6, the weight average molecular weight: 160,000; manufactured by Eastman Chemical Company CAP-482-20) 90 wt% And 10% by weight of polyethylene glycol (PEG 600) having an average molecular weight of 600 were kneaded at 190 ° C. using a biaxial extruder and cut to about 5 mm to obtain cellulose acetate propionate composition pellets.
このペレットを８０℃、８時間の真空乾燥を行い、メルター温度２３５℃にて溶融させ、紡糸温度２３５℃とした溶融紡糸パックへ導入して、吐出量２４．３ｇ／分の条件で、０．２３ｍｍφ−０．３０ｍｍＬの口金孔を２４ホール有した口金より紡出した。この紡出糸条を口金下に設置した加熱筒（長さ１５０ｍｍ）内部を通過させ（口金下温度１５０℃）、２５℃、風速０．３ｍ／秒のチムニー風によって冷却し、油剤を付与して収束させた後、２２００ｍ／分で回転する第１ゴデットローラーにて引き取り、第１ゴデットローラーと同じ速度で回転する第２ゴデットローラーを介して、巻き取り張力が０．１ｃＮ／ｄｔｅｘとなる速度で回転するワインダーにて巻き取ることを幾度も試みたが、紡糸張力が高すぎるため、糸掛け時にゴデットローラーでの糸切れが頻発し、巻き取り糸を得ることができなかった。 The pellets were vacuum-dried at 80 ° C. for 8 hours, melted at a melter temperature of 235 ° C., introduced into a melt spinning pack having a spinning temperature of 235 ° C., and discharged at a rate of 24.3 g / min. Spinning was performed from a die having 24 holes of 23 mmφ−0.30 mmL. The spun yarn is passed through a heating cylinder (length: 150 mm) installed under the base (temperature under the base: 150 ° C.), cooled by a chimney wind at 25 ° C. and a wind speed of 0.3 m / sec, and an oil agent is applied. And then with a first godet roller rotating at 2200 m / min, the winding tension is 0.1 cN / dtex via a second godet roller rotating at the same speed as the first godet roller. I tried many times to wind it with a winder rotating at a speed that would become, but because the spinning tension was too high, the godet roller frequently breaks when threading, and I could not obtain the wound yarn .
比較例５
セルロースアセテートプロピオネート（アセチル基の置換度：０．１、プロピオニル基の置換度：２．６、重量平均分子量：１６．０万；イーストマンケミカル社製ＣＡＰ−４８２−２０）７５重量％とグリセリンジアセテートモノラウレート２５重量％を二軸エクストルーダーを用いて１８５℃で混練し、５ｍｍ程度にカッティングしてセルロースアセテートプロピオネート組成物ペレットを得た。
Comparative Example 5
Cellulose acetate propionate (substitution degree of acetyl group: 0.1, the degree of substitution of propionyl group: 2.6, the weight average molecular weight: 160,000; manufactured by Eastman Chemical Company CAP-482-20) 75 wt% And 25% by weight of glycerin diacetate monolaurate were kneaded at 185 ° C. using a biaxial extruder and cut to about 5 mm to obtain cellulose acetate propionate composition pellets.
このペレットを８０℃、８時間の真空乾燥を行い、メルター温度２２０℃にて溶融させ、紡糸温度２２０℃とした溶融紡糸パックへ導入して、吐出量１３．３ｇ／分の条件で、０．２７ｍｍφ−０．５４ｍｍＬの口金孔を１８ホール有した口金より紡出した。この紡出糸条を口金下に設置した加熱筒（長さ１５０ｍｍ）内部を通過させ（口金下温度１７０℃）、２５℃、風速０．３ｍ／秒のチムニー風によって冷却し、油剤を付与して収束させた後、８００ｍ／分で回転する第１ゴデットローラーにて引き取り、第１ゴデットローラーと同じ速度で回転する第２ゴデットローラーを介して、巻き取り張力が０．１ｃＮ／ｄｔｅｘとなる速度で回転するワインダーにて巻き取った。得られた繊維（１６６デシテックス−４８フィラメント；単糸繊度３．５デシテックス）の強度は０．７９ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度は３９．５％、降伏点応力は０．３１ｃＮ／ｄｔｅｘ、初期引張抵抗度は１６．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、沸騰水収縮率は６．０％、Ｕ％は３．２％であった。この繊維のタフネスは５．０であり、タフネスの劣るものであった（表２参照）。 The pellets were vacuum-dried at 80 ° C. for 8 hours, melted at a melter temperature of 220 ° C., introduced into a melt spinning pack having a spinning temperature of 220 ° C., and discharged at a rate of 13.3 g / min. Spinners were spun from a die having 18 holes of 27 mmφ-0.54 mmL. This spinning yarn is passed through a heating cylinder (length 150 mm) installed under the base (temperature under the base 170 ° C.), cooled by a chimney wind at 25 ° C. and a wind speed of 0.3 m / sec, and an oil agent is applied. And then with a first godet roller rotating at 800 m / min, the winding tension is 0.1 cN / dtex via a second godet roller rotating at the same speed as the first godet roller. It wound up with the winder rotating at the speed which becomes. The resulting fiber (166 dtex-48 filament; single yarn fineness 3.5 dtex) has a strength of 0.79 cN / dtex, elongation of 39.5%, yield point stress of 0.31 cN / dtex, and initial tensile resistance. Was 16.5 cN / dtex, the boiling water shrinkage was 6.0%, and U% was 3.2%. The toughness of this fiber was 5.0, which was inferior in toughness (see Table 2).
比較例６
セルロースアセテートプロピオネート（アセチル基の置換度：０．１、プロピオニル基の置換度：２．６、重量平均分子量：１６．０万；イーストマンケミカル社製ＣＡＰ−４８２−２０）８７重量％とポリオキシエチレンラウレート１３重量％を二軸エクストルーダーを用いて１９０℃で混練し、５ｍｍ程度にカッティングしてセルロースアセテートプロピオネート組成物ペレットを得た。
Comparative Example 6
Cellulose acetate propionate (substitution degree of acetyl group: 0.1, the degree of substitution of propionyl group: 2.6, the weight average molecular weight: 160,000; manufactured by Eastman Chemical Company CAP-482-20) 87 wt% And 13% by weight of polyoxyethylene laurate were kneaded at 190 ° C. using a biaxial extruder and cut to about 5 mm to obtain cellulose acetate propionate composition pellets.
このペレットを８０℃、８時間の真空乾燥を行い、メルター温度２３０℃にて溶融させ、紡糸温度２３０℃とした溶融紡糸パックへ導入して、吐出量１６．５ｇ／分の条件で、０．３０ｍｍφ−０．３５ｍｍＬの口金孔を４８ホール有した口金より紡出した。 The pellets were vacuum-dried at 80 ° C. for 8 hours, melted at a melter temperature of 230 ° C., introduced into a melt spinning pack having a spinning temperature of 230 ° C., and discharged under a condition of a discharge amount of 16.5 g / min. Spinning was performed from a die having 48 holes of 30 mmφ-0.35 mmL.
この紡出糸条を２５℃、風速０．３ｍ／秒のチムニー風によって冷却し、油剤を付与して収束させた後、１５００ｍ／分で回転する第１ゴデットローラーにて引き取り、第１ゴデットローラーと同じ速度で回転する第２ゴデットローラーを介して、巻き取り張力が０．１ｃＮ／ｄｔｅｘとなる速度で回転するワインダーにて巻き取った。得られた繊維（１１０デシテックス−４８フィラメント；単糸繊度２．３デシテックス）の強度は１．２６ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度は１５．２％、降伏点応力は０．４８ｃＮ／ｄｔｅｘ、初期引張抵抗度は３１．２ｃＮ／ｄｔｅｘ、沸騰水収縮率は４．８％、Ｕ％は１．１％であった。この繊維のタフネス（強度×伸度1/2）は４．９であり、タフネスの劣るものであった（表２参照）。 The spun yarn is cooled by a chimney wind at 25 ° C. and a wind speed of 0.3 m / second, and is converged by applying an oil agent. Then, the spun yarn is taken up by a first godet roller rotating at 1500 m / min. It wound up with the winder rotated at the speed | rate from which the winding tension | tensile_strength became 0.1 cN / dtex through the 2nd godet roller rotated at the same speed as a dead roller. The obtained fiber (110 dtex-48 filament; single yarn fineness 2.3 dtex) has a strength of 1.26 cN / dtex, an elongation of 15.2%, a yield point stress of 0.48 cN / dtex, and an initial tensile resistance. Was 31.2 cN / dtex, the boiling water shrinkage was 4.8%, and U% was 1.1%. The toughness (strength × elongation 1/2 ) of this fiber was 4.9, which was inferior in toughness (see Table 2).
比較例７
セルロースアセテートプロピオネート（アセチル基の置換度：０．１、プロピオニル基の置換度：２．６、重量平均分子量：１６．０万；イーストマンケミカル社製ＣＡＰ−４８２−２０）９０重量％とグリセリンジアセテートモノオレート１０重量％を二軸エクストルーダーを用いて１９０℃で混練し、５ｍｍ程度にカッティングしてセルロースアセテートプロピオネート組成物ペレットを得た。
Comparative Example 7
Cellulose acetate propionate (substitution degree of acetyl group: 0.1, the degree of substitution of propionyl group: 2.6, the weight average molecular weight: 160,000; manufactured by Eastman Chemical Company CAP-482-20) 90 wt% And 10% by weight of glycerin diacetate monooleate were kneaded at 190 ° C. using a biaxial extruder and cut to about 5 mm to obtain cellulose acetate propionate composition pellets.
このペレットを８０℃、８時間の真空乾燥を行い、メルター温度２３５℃にて溶融させ、紡糸温度２３５℃とした溶融紡糸パックへ導入して、吐出量８．３ｇ／分の条件で、０．２３ｍｍφ−０．３０ｍｍＬの口金孔を３６ホール有した口金より紡出した。この紡出糸条を口金下に設置した加熱筒（長さ１５０ｍｍ）内部を通過させ（口金下温度１５０℃）、２５℃、風速０．３ｍ／秒のチムニー風によって冷却し、油剤を付与して収束させた後、５００ｍ／分で回転する第１ゴデットローラーにて引き取り、第１ゴデットローラーと同じ速度で回転する第２ゴデットローラーを介して、巻き取り張力が０．１ｃＮ／ｄｔｅｘとなる速度で回転するワインダーにて巻き取った。得られた繊維（１６６デシテックス−３６フィラメント；単糸繊度４．６デシテックス）の強度は１．０１ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度は２９．５％、降伏点応力は０．３８ｃＮ／ｄｔｅｘ、初期引張抵抗度は２２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、沸騰水収縮率は４．０％、Ｕ％は０．５％であった。この繊維のタフネスは５．５であり、タフネスの劣るものであった（表２参照）。 The pellets were vacuum-dried at 80 ° C. for 8 hours, melted at a melter temperature of 235 ° C., introduced into a melt spinning pack having a spinning temperature of 235 ° C., and discharged at a discharge rate of 8.3 g / min. Spinning was performed from a die having 36 holes of 23 mmφ−0.30 mmL. The spun yarn is passed through a heating cylinder (length: 150 mm) installed under the base (temperature under the base: 150 ° C.), cooled by a chimney wind at 25 ° C. and a wind speed of 0.3 m / sec, and an oil agent is applied. And then with a first godet roller rotating at 500 m / min, the take-up tension is 0.1 cN / dtex via a second godet roller rotating at the same speed as the first godet roller. It wound up with the winder rotating at the speed which becomes. The resulting fiber (166 dtex-36 filament; single yarn fineness 4.6 dtex) has a strength of 1.01 cN / dtex, elongation of 29.5%, yield stress of 0.38 cN / dtex, and initial tensile resistance. Was 22.0 cN / dtex, the boiling water shrinkage was 4.0%, and U% was 0.5%. The toughness of this fiber was 5.5, which was inferior in toughness (see Table 2).
得られる繊維は、衣料用繊維、産業用繊維、不織布などとして用いることができ、特に衣料用繊維に好適に用いることができる。 The obtained fibers can be used as clothing fibers, industrial fibers, non-woven fabrics, and the like, and can be particularly suitably used for clothing fibers.
Claims (2)
６≦Ｓ・Ｅ1/2≦１０
１５≦Ｅ≦５０ A fiber comprising a composition comprising at least 80 to 98% by weight of cellulose acetate propionate and 2 to 20% by weight of a polyhydric alcohol plasticizer, the strength S (cN / dtex) and elongation E of the fiber A cellulose acetate propionate fiber characterized in that (%) satisfies the following formula and the yield stress of the fiber is 0.5 to 1.5 cN / dtex.
6 ≦ S ・ E 1/2 ≦ 10
15 ≦ E ≦ 50
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