JP5251490B2 - ポリフェニレンサルファイド繊維およびその製造方法 - Google Patents
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Description
繊維表面に少なくとも界面活性剤成分および酸化防止剤成分が付着していること、
繊維重量に対する総付着油分量が0.5〜2重量%であり、そのうち界面活性剤成分量が0.01〜1重量%であり、酸化防止剤成分量が0.002〜0.1重量%であること、
総繊度が100〜1000dtexで、単糸数が2〜50本で無撚であること、
伸度が15〜25%であり、150℃乾熱収縮率が2〜10%であること、
繊度斑が0.5〜1%であること
がいずれも好ましい条件であり、これらの条件の適用によりさらに優れた効果を期待することができる。
引き取った糸条に、総付着油分量が0.5〜2重量%となるように非水系油剤を付着させること、
水系エマルジョン油剤の濃度が15〜40重量%であること、
がいずれも好ましい条件であり、これらの条件の適用によりさらに優れた効果を期待することができる。
MFRが200の東レ製ポリフェニレンサルファイドポリマを、1.33kPa真空下の状態でエクストルーダー型紡糸機によりポリマ温度が315℃になるように溶融し、紡糸パック中で溶融ポリマを5μmの細孔を有する金属フィルターで濾過した後、直径0.50mmの吐出孔を19個有した千鳥1列配列の紡糸口金を用いて紡出した。吐出量は得られた繊維が440dtexとなるように巻取り速度から算出し、計量ポンプを調整した。口金直下には長さ100mmの加熱筒を設け、糸条を徐冷却した後、横吹き出し冷却チムニーを使用して25℃で38m/分の冷風により冷却固化せしめ、次に平滑剤等を有する水系エマルジョン油剤(水系20)を10rpmで回転する給油ローラにて付与し、558m/分の速度で回転した紡糸引き取りローラに捲回し、紡出糸条を引き取った。前記水系エマルジョン油剤(水系20)は、竹本油脂製のポリテトラメチレングリコールとアジピン酸とオレイン酸のエステルからなる平滑剤であるポリエーテルエステルを主成分とし、酸化防止剤であるチバ・ジャパン株式会社のIRGANOX245、ラウリル(EO)2ホスフェートK塩やラウリルアルコールPO・EO付加物からなる極圧剤、硬化ヒマシ油EO25等の界面活性剤とを含んだものと80重量%の純水とを乳化せしめたもので、油剤中の成分比率は界面活性剤が42.3重量%、その内、酸化防止剤は0.96重量%である。
実施例2は直径0.70mmの吐出孔を8個有する千鳥1列配列の紡糸口金を用い、引き取り速度を512m/分としてそれに伴う各ローラ回転速度を変更し、第2段目の給油ローラの回転数を12rpmにしたこと以外は実施例1と同様に、また実施例3は直径0.75mmの吐出孔を5個有する千鳥1列配列の紡糸口金を用い、引き取り速度を512m/分としてそれに伴う各ローラ回転速度を変更し、第2段目の給油ローラの回転数を15rpmにしたこと以外は実施例1と同様にして、ポリフェニレンサルファイド繊維を得た。得られたポリフェニレンサルファイド繊維の特性と評価結果を表1に示す。実施例1に対して、製糸糸切れ、製糸毛羽、解舒性がやや劣る結果となり、単糸繊度が大きくなるに伴い強度および伸度が低下したが、満足する評価結果を得ることができた。
引き取り速度を628m/分としてそれに伴う各ローラ回転速度を変更したこと以外は、実施例1と同様にして、ポリフェニレンサルファイド繊維を得た。得られたポリフェニレンサルファイド繊維の特性と評価結果を表1に示す。実施例1に対して、製糸糸切れ、製糸毛羽がやや劣る結果となったが、満足する評価結果を得ることができた。
総繊度が220dtexとなるように計量ポンプを調整し、直径0.50mmの吐出孔を10個有する千鳥1列配列の紡糸口金を用い、第1段目の給油ローラの回転数を15rpm、第2段目の給油ローラの回転数を5rpmにしたこと以外は、実施例1と同様にして、ポリフェニレンサルファイド繊維を得た。得られたポリフェニレンサルファイド繊維の特性と評価結果を表1に示す。実施例1に対して、製糸糸切れ、製糸毛羽がやや劣る結果となったが、満足する評価結果を得ることができた。
第1段目の給油ローラの回転数を25rpm、第2段目の給油を実施しなかったこと以外は、実施例1と同様にして、ポリフェニレンサルファイド繊維を得た。得られたポリフェニレンサルファイド繊維の特性と評価結果を表1に示す。実施例1に対して、製糸毛羽がやや劣る結果となったが、満足する評価結果を得ることができた。
総合延伸倍率を変更して紡糸速度等の製造条件を表2に記載の通りとしたこと以外は、実施例6と同様にして、ポリフェニレンサルファイド繊維を得た。得られたポリフェニレンサルファイド繊維の特性と評価結果を表2に示す。実施例6に対して、製糸糸切れ、製糸毛羽、解舒性がやや劣る結果となったが、満足する評価結果を得ることができた。
直径0.35mmの吐出孔を30個有した千鳥2列配列の紡糸口金を用いて、紡糸速度を690m/分、第1段目延伸倍率を3.50倍、総合延伸倍率を4.20倍となるように製造条件を表2に記載の通りとし、第1段目給油ローラの回転数を35rpmに変更したこと以外は実施例6と同様にして、ポリフェニレンサルファイド繊維を得た。得られたポリフェニレンサルファイド繊維の特性と評価結果を表2に示す。製糸毛羽数が増加したが、満足する結果を得ることができた。
第1段目給油に用いる水系エマルジョン油剤の酸化防止剤成分を半分にし、第2段目給油に用いる非水系油剤から酸化防止剤成分を除去したこと以外は、実施例1と同様にして、ポリフェニレンサルファイド繊維を得た。得られたポリフェニレンサルファイド繊維の特性と評価結果を表2に示す。実施例1に対して、酸化防止剤成分が少なくなったため、強度と伸度が低下し、製糸糸切れ、製糸毛羽、解舒性が劣る結果となったが、概ね満足する評価結果を得ることができた。
第1段目の給油ローラの回転数を15rpmにしたこと以外は、実施例6と同様にして、ポリフェニレンサルファイド繊維を得た。得られたポリフェニレンサルファイド繊維の特性と評価結果を表2に示す。実施例6に対して、強度と伸度、製糸糸切れ、製糸毛羽、解舒性が劣る結果となったが、概ね満足する評価結果を得ることができた。
総合延伸倍率を変更して紡糸速度等の製造条件を表2に記載の通りとし、第1段目給油ローラの回転数を30rpmとしたこと以外は、実施例6と同様にして、ポリフェニレンサルファイド繊維を製糸した結果を表3に示す。比較例1は低強度であるため、製糸糸切れが多発し、繊維特性を測定するだけの量しかポリフェニレンサルファイド繊維を採取することができなかった。製糸毛羽は、レーザー式毛羽検知機で常時検知された。比較例2は総合延伸倍率が高すぎ、繊維サンプルすら採取できなかった。
第1段目給油ローラの回転数をそれぞれ比較例3では35rpm、比較例4では50rpmに変更したこと以外は、実施例6と同様にして、ポリフェニレンサルファイド繊維を製糸した結果を表3に示す。
比較例4は従来の単糸細繊度のポリフェニレンサルファイド繊維と同等の付着油分量であるが、本願発明の単糸太繊度糸ではその付着油分量が多すぎるため、製糸糸切れが多発し、繊維サンプルすら採取できなかった。
直径0.40mmの吐出孔を24個有した千鳥配列の紡糸口金を用いて、第1段目給油ローラの回転数を45rpmに変更したこと以外は、実施例6と同様にして、ポリフェニレンサルファイド繊維を製糸した結果を表3に示す。
製糸糸切れ、製糸毛羽が明らかに劣る結果となったが、比較例4ほどではなく、解舒性も問題なく、合撚糸の毛羽立ちも認められなかった。
第1段目給油に用いる水系エマルジョン油剤を90重量%の純水で乳化したもの(水系10)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、ポリフェニレンサルファイド繊維を製糸した結果を表3に示す。水系油剤の付着量が少なく、水分付与量が多くなったため、製糸糸切れが多発し、繊維特性を測定するだけの量しかポリフェニレンサルファイド繊維を採取することができなかった。
実施例1の油剤と同様の組成からなり、鉱物油成分を除いた時の油剤中の成分比率として界面活性剤が31重量%、酸化防止剤が0.4重量%であり、75重量%の鉱物油で希釈された非水系油剤を第1段目給油として用い、その給油ローラの回転数を25rpmとし、第2段目給油は実施しなかったことを以外は、実施例1と同様にして、ポリフェニレンサルファイド繊維を製糸した結果を表4に示す。製糸糸切れ、製糸毛羽、解舒性は良好であったが、強度および伸度が大きく低下した。
直径0.60mmの吐出孔を12個有した千鳥一列配列の紡糸口金を用いて、引き取り速度を512m/分としてローラ速度等の製造条件を表2に記載の通りとしたこと以外は、比較例7と同様にして、ポリフェニレンサルファイド繊維を製糸した結果を表4に示す。製糸糸切れ、製糸毛羽、解舒性は良好であったが、強度および伸度がより一層低下した。
直径0.80mmの吐出孔を4個有した千鳥一列配列の紡糸口金を用い、第1段目給油ローラの回転数を15rpm、第2段目給油ローラの回転数を20rpmとしたこと以外は、実施例2と同様にして、ポリフェニレンサルファイド繊維を製糸した結果を表4に示す。強度および伸度が低下し、製糸糸切れ、製糸毛羽、解舒性も劣る結果であった。
表4に示す製造条件で製糸した従来の単糸細繊度のポリフェニレンサルファイド繊維を示す例である。参考例1は実施例1の第1段目給油の水系エマルジョン油剤をローラ回転数25rpmで付与し、参考例2と3は比較例7の第1段目給油の非水系油剤をローラ回転数がそれぞれ17rpmと25rpmとなるように調整した。参考例1は強度、付着油分量ともに本願発明の範囲に属していないが、良好な製糸実績を有する。参考例2と3も参考例1と同等の結果であり、非水系油剤を多量に使用しても物性の低下は認められなかった。
2:断熱筒
3:横吹き出し冷却チムニー
4:冷却風
5:糸条
6:紡糸ダクト
7:第1給油ローラ
8:引き取りローラ
9:第2給油ローラ
10:フィードローラ
11:第1延伸ローラ
12:集束エアノズル
13:第2延伸ローラ
14:第3延伸ローラ
15:弛緩ローラ
16:交絡付与装置
17:巻取機
18:繊維パッケージ
Claims (9)
- 単糸繊度が10〜100dtex、強度が4.5〜6cN/dtex、水系エマルジョン油剤の付着油分量が0.1〜1重量%であることを特徴とするポリフェニレンサルファイド繊維。
- 繊維表面に少なくとも界面活性剤成分および酸化防止剤成分が付着していることを特徴とする請求項1記載のポリフェニレンサルファイド繊維。
- 繊維重量に対する総付着油分量が0.5〜2重量%であり、そのうち界面活性剤成分量が0.01〜1重量%であり、酸化防止剤成分量が0.002〜0.1重量%であること
を特徴とする請求項1または2記載のポリフェニレンサルファイド繊維。 - 総繊度が100〜1000dtexで、単糸数が2〜50本で無撚であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載のポリフェニレンサルファイド繊維。
- 伸度が15〜25%であり、150℃乾熱収縮率が2〜10%であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載のポリフェニレンサルファイド繊維。
- 繊度斑が0.5〜1%であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項記載のポリフェニレンサルファイド繊維。
- ポリフェニレンサルファイド樹脂を溶融紡糸し、付着油分量が0.1〜1重量%となるように水系エマルジョン油剤で糸条を処理して引き取った後、一旦巻き取ることなく総合延伸倍率3.8〜4.5倍で延伸することを特徴とする単糸繊度が10〜100dtex、強度が4.5〜6cN/dtexのポリフェニレンサルファイド繊維の製造方法。
- 引き取った糸条に、総付着油分量が0.5〜2重量%となるように非水系油剤を付着させることを特徴とする請求項7記載のポリフェニレンサルファイド繊維の製造方法。
- 水系エマルジョン油剤の油剤濃度が15〜40重量%であることを特徴とする請求項7または8記載のポリフェニレンサルファイド繊維の製造方法。
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