JP5336510B2 - 多成分繊維 - Google Patents
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Description
0.5グラムの繊維を、10グラムの脱イオン水を収容している12mLのバイアル瓶に入れた。バイアル瓶を窒素パージし、ゴム隔膜で密閉し、145℃で4時間オートクレーブした。繊維を、100倍の倍率で光学顕微鏡検査に供した。それらは、繊維の少なくとも50体積パーセント、又は繊維を含む第1若しくは第2ポリマーのなかの1種の少なくとも50体積パーセントが溶解及び/又は崩壊した場合、試験に不合格であると見なした。
0.5グラムの繊維を25mLのケロシン(試薬等級、沸点175〜320℃、Sigma−Aldrich(Milwaukee,WI)から入手)中に入れ、窒素下にて145℃で4時間加熱した。24時間後、ケロシンを冷却し、100倍の倍率で光学顕微鏡を用いて材料を検査した。それらは、繊維の少なくとも50体積パーセント、又は繊維を含む第1若しくは第2ポリマーのなかの1種の少なくとも50体積パーセントが溶解及び/又は崩壊した場合、試験に不合格であると見なした。
第1のポリマーの軟化点を決定するためのデータを図2A〜図2Dに示す。このデータは、応力制御レオメータ(TA Instruments(New Castle,DE)により製造されたモデルAR2000)を用いて得た。試験手順では、ポリマーの樹脂粒子を、レオメータの2つの20mmの平行なプレート間に置き、ギャップが2mmになるまで押圧して、確実にプレート全体を被覆した。次いで、1%のひずみにおける1Hzの正弦波周波数を、80〜200℃の温度範囲にわたって適用した。溶融した樹脂の正弦波ひずみに対する抵抗力は、弾性率に比例しており、これを変換器により記録しグラフ形式で示した。レオメータのソフトウェアを用いて、弾性率を数学的に2つの部分に分けた:一方の部分は適用されたひずみと同位相内にあり(弾性率−固体のような挙動)(E.I.duPont de Nemours & Company(Wilmington,DE)から商品名「SURLYN 9520」、「SURLYN 8660」、「SURLYN 1857」、及び「SURLYN 1702」として入手したエチレン−メタクリル酸アイオノマーそれぞれについて、それぞれ線1、4、7、及び10を参照)、別の部分は適用されたひずみと位相を異にした(粘性率−液体のような挙動)(エチレン−メタクリル酸アイオノマー「SURLYN 9520」、「SURLYN 8660」、「SURLYN 1857」、及び「SURLYN 1702」について、それぞれ線2、5、8、及び11を参照)。樹脂が主に液体のように挙動し始めた温度を超える温度を表すとき(点3、6、9、及び12を参照)、2つの係数が同一である温度(クロスオーバー温度)を軟化点として定義した。選択したエチレン−メタクリル酸アイオノマー(「SURLYN 9520」、「SURLYN 8660」、「SURLYN 1857」、及び「SURLYN 1702」)の軟化点は、それぞれ116℃、96℃、121℃、及び92℃と決定された。
実施例1〜4の繊維用の芯材料は、ナイロン6(BASF North America(Florham Park,NJ)から商品名「ULTRAMID B27 B01」として入手した)であった。実施例5の芯材料は、ナイロン(E.I.duPont de Nemours & Company)から商品名「ZYTEL RESIN 101NC010」として入手した)であった。全ての鞘材料は、80重量%のエチレン−メタクリル酸アイオノマー(E.I.duPont de Nemours & Companyから商品名「SURLYN 1702」を入手した)及び20重量%のナイロン6(「ULTRAMID B27 B01」)のブレンドであった。
繊維を6mmの長さに切断して分離し、かみあい繊維(interlocking fiber)の平坦なタフトに成形した。更に、切断し分離した繊維の一部で直径を測定した。20個の繊維の直径を測定し、中央値を記録した。
co−PET/PETポリエステル結合繊維(KoSa,Salisbury,NC)から商品名「KOSA T−255」として入手した;芯50重量%及び鞘50重量%の3デニールの鞘−芯結合剤繊維)を、120℃の試験温度で非融合性繊維試験を用いて評価した。繊維の直径は、加熱前の20マイクロメートルから、加熱の結果14マイクロメートルに変化した。
実施例6〜9の鞘−芯二成分繊維を、(a)ダイを以下の表2に列挙した温度に加熱し、(b)押出ダイが、各列が36個のオリフィスを有する18列のオリフィスを有し、合計648個のオリフィスになり、ダイは264.2mm(10.4インチ)の横方向の長さを有し、(c)穴の直径は1.02mm(0.040インチ)であり、長さの直径に対する比は6.0であり、(d)ポリマーの流速が1.0グラム/穴/分であり、(e)繊維が約64センチメートル下方に延在するダイのいずれかの側において、1.42標準立方メートル/分(100キロパスカルの圧力及び0℃)で放出される15℃の空気により急冷され、(f)紡糸速度を以下の表2に報告されたフィラメントの平均直径を生じさせるよう調節し、(g)ポリマー流量を、鞘及び芯の両方が50%の質量流量で繊維を生じさせるよう調節したことを除き、米国特許第4,406,850号(Hills)の実施例1に記載のように作製した。
Claims (2)
- 少なくとも第1及び第2のポリマーを含む多成分繊維であって、前記第1のポリマーが、レオメータによって測定された150℃までの軟化温度を有し、前記第2のポリマーが少なくとも130℃の融点を有し、前記第1のポリマーの軟化点と前記第2のポリマーの融点との差が少なくとも10℃であり、前記繊維が、それぞれ炭化水素及び加水分解安定性試験に合格した炭化水素耐性及び加水分解耐性の両方を呈し、前記第1のポリマーが1Hzで、少なくとも−60℃で、1%のひずみにおいて、3×105N/m2未満の弾性率を有し、非融合性繊維試験において前記繊維が少なくとも110℃まで非融合性である、多成分繊維。
- 少なくとも第1のポリマー及び第2のポリマーを含む多成分繊維であって、前記第1のポリマーが、レオメータによって測定された150℃までの軟化温度を有し、前記第2のポリマーが少なくとも130℃の融点を有し、前記第1のポリマーがエチレン(メタ)アクリル酸コポリマー、エチレン(メタ)アクリル酸アイオノマー、ポリアミド、ポリフッ化ビニリデン、架橋ポリエチレン、架橋ポリプロピレン、水分硬化ポリウレタン、エポキシ、架橋アクリレート、架橋シリコーン、又は熱可塑性ポリウレタンのうちの少なくとも1種であり、前記第2のポリマーが、ナイロン、ポリ(シクロヘキサンジメタノールテレフタレート)、ポリ(エチレンナフタレート)、ポリ(4−メチル1−ペンテン)、ポリ(フェニレンスルフィド)、又はポリスルホンのうちの少なくとも1種であり、前記第1のポリマー又は第2のポリマーの少なくとも一方が1Hzで、少なくとも−60℃で、1%のひずみにおいて、3×105N/m2未満の弾性率を有し、前記繊維が、2〜10ミリメートル範囲の平均長、及び100マイクロメートルまでの平均直径を有し、非融合性繊維試験において前記繊維が少なくとも110℃まで非融合性である、多成分繊維。
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