KR20230174292A - 폴리아세탈 섬유의 제조 방법 - Google Patents

폴리아세탈 섬유의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20230174292A
KR20230174292A KR1020237043269A KR20237043269A KR20230174292A KR 20230174292 A KR20230174292 A KR 20230174292A KR 1020237043269 A KR1020237043269 A KR 1020237043269A KR 20237043269 A KR20237043269 A KR 20237043269A KR 20230174292 A KR20230174292 A KR 20230174292A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
stretching
fiber
polyacetal
roller
polyacetal fiber
Prior art date
Application number
KR1020237043269A
Other languages
English (en)
Inventor
아키라 이토
다이스케 스나가
스나오 미카미
Original Assignee
미츠비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미츠비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤 filed Critical 미츠비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤
Publication of KR20230174292A publication Critical patent/KR20230174292A/ko

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/12—Stretch-spinning methods
    • D01D5/16—Stretch-spinning methods using rollers, or like mechanical devices, e.g. snubbing pins
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
    • D01F6/66—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2/00—Addition polymers of aldehydes or cyclic oligomers thereof or of ketones; Addition copolymers thereof with less than 50 molar percent of other substances
    • C08G2/18—Copolymerisation of aldehydes or ketones
    • C08G2/24—Copolymerisation of aldehydes or ketones with acetals
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/08—Melt spinning methods
    • D01D5/098—Melt spinning methods with simultaneous stretching
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/12—Stretch-spinning methods
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/78—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolycondensation products
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/22—Yarns or threads characterised by constructional features, e.g. blending, filament/fibre
    • D02G3/32—Elastic yarns or threads ; Production of plied or cored yarns, one of which is elastic
    • D02G3/324—Elastic yarns or threads ; Production of plied or cored yarns, one of which is elastic using a drawing frame
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02J—FINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J1/00—Modifying the structure or properties resulting from a particular structure; Modifying, retaining, or restoring the physical form or cross-sectional shape, e.g. by use of dies or squeeze rollers
    • D02J1/22—Stretching or tensioning, shrinking or relaxing, e.g. by use of overfeed and underfeed apparatus, or preventing stretch
    • D02J1/225—Mechanical characteristics of stretching apparatus
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02J—FINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J1/00—Modifying the structure or properties resulting from a particular structure; Modifying, retaining, or restoring the physical form or cross-sectional shape, e.g. by use of dies or squeeze rollers
    • D02J1/22—Stretching or tensioning, shrinking or relaxing, e.g. by use of overfeed and underfeed apparatus, or preventing stretch
    • D02J1/228—Stretching in two or more steps, with or without intermediate steps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)

Abstract

본 발명은 백색감 불균일이 개선된 폴리아세탈 섬유의 제조 방법을 제공하는 것이다. 일 실시형태에 의하면, 190℃에 있어서의 하중 2.16kg에서의 멜트 인덱스가 5∼60g/10분인 옥시메틸렌 공중합체를 이용하여 폴리아세탈 섬유를 얻는, 폴리아세탈 섬유의 제조 방법으로서, 방사기의 토출구로부터 상기 폴리아세탈 섬유를 인취하는 인취 공정과, 인취한 상기 폴리아세탈 섬유를 연신하는 연신 공정을 포함하고, 상기 인취 공정 후의 폴리아세탈 섬유의 인장 신장률 E1이 20∼500%이고, 또한 상기 연신 공정 후의 폴리아세탈 섬유의 인장 신장률 E2가 10∼100%이고, E1≥E2이고, 또한 상기 연신 공정 후의 폴리아세탈 섬유의 단섬유 굵기가 0.7∼5.0데니어인, 제조 방법이 제공된다.

Description

폴리아세탈 섬유의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING POLYACETAL FIBER}
본 발명은, 폴리아세탈 섬유의 제조 방법에 관한 것이다.
폴리아세탈은, 주로 옥시메틸렌 단위의 반복으로 이루어지는 폴리머 골격을 갖는 고분자이며, 기계 강도, 내약품성, 내용제성과 같은 특징으로부터 주로 사출 성형 재료로서 자동차, 전기 기기를 비롯한 폭넓은 분야에 사용되고 있다.
폴리아세탈 섬유의 제조 방법으로서는, 고강도·고탄성률의 섬유를 제조하는 방법(특허문헌 1)이나, 내열성, 내마모성 및 내약품성을 구비한 고강도 섬유를 제조하는 방법(특허문헌 2) 등이 지금까지 개시되어 있다.
일본 특허 제4907023호 공보 일본 특허공개 2001-172821호 공보
상기와 같이 폴리아세탈은 우수한 물성을 갖는 수지 재료이지만, 종래의 방법으로 섬유로서 방사하면, 얻어진 폴리아세탈 섬유의 색감이 백색감이 난 것이 생겨 버리는 경우가 있었다. 섬유의 색감에 이와 같은 불균일이 있으면, 섬유의 굵기 불균일이 커져 버린다고 하는 문제나, 혹은 그 후의 가연(假撚)이나 직·편 가공에 있어서 가공성이 안정되지 않는 등의 문제가 발생할 우려가 있다.
본 발명자들은, 폴리아세탈 섬유가 폴리에스터 섬유 등의 일반적인 수지 섬유에 비해, 백색감 불균일을 일으키기 쉬움을 지득했다. 따라서, 본 발명은 백색감 불균일이 개선된 폴리아세탈 섬유의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 인취 공정 후의 폴리아세탈 섬유의 인장 신장률 및 연신 공정 후의 폴리아세탈 섬유의 인장 신장률 등을 소정의 범위 내로 조절한 제조 방법에 의해, 상기 과제를 해결할 수 있음을 발견하여, 본 발명에 도달했다.
본 발명은, 예를 들어 이하와 같다.
［1］
190℃에 있어서의 하중 2.16kg에서의 멜트 인덱스가 5∼60g/10분인 옥시메틸렌 공중합체를 이용하여 폴리아세탈 섬유를 얻는, 폴리아세탈 섬유의 제조 방법으로서,
방사기의 토출구로부터 상기 폴리아세탈 섬유를 인취하는 인취 공정과,
인취한 상기 폴리아세탈 섬유를 연신하는 연신 공정
을 포함하고,
상기 인취 공정 후의 폴리아세탈 섬유의 인장 신장률 E1이 20∼500%이고, 또한 상기 연신 공정 후의 폴리아세탈 섬유의 인장 신장률 E2가 10∼100%이고,
E1≥E2이고, 또한
상기 연신 공정 후의 폴리아세탈 섬유의 단(單)섬유 굵기가 0.7∼5.0데니어인,
제조 방법.
［2］
상기 옥시메틸렌 공중합체의 반결정화 시간이 5∼500초인, ［1］에 기재된 제조 방법.
［3］
상기 옥시메틸렌 공중합체가, 옥시메틸렌 단위와 옥시에틸렌 단위를 갖고, 옥시메틸렌 단위 100몰에 대한 옥시에틸렌 단위의 함유량이 0.5∼7.0몰인, ［1］ 또는 ［2］에 기재된 제조 방법.
［4］
상기 연신 공정에 있어서의 연신 배율이 하기 식(A)를 만족시키는, ［1］∼［3］ 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.
110≤(100＋E1)/연신 배율≤200···(A)
［5］
상기 연신 공정에 있어서 연신전 롤러와 2개 이상의 연신 롤러를 이용하여 2단계로 연신을 행하고,
상기 연신 공정의 1단계째의 연신 후의 폴리아세탈 섬유의 인장 신장률 E3이 10∼150%이고, 또한 E1≥E3≥E2인, ［1］∼［4］ 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.
［6］
상기 연신 공정이, 연신전 롤러와 2개 이상의 연신 롤러를 이용하여 행해지고,
상기 연신 공정에 있어서 상기 폴리아세탈 섬유가 상기 연신전 롤러를 통과한 후에 상기 2개 이상의 연신 롤러를 통과하고, 상기 2개 이상의 연신 롤러 중 적어도 1개의 롤러의 온도가 상기 연신전 롤러의 온도보다도 3∼20℃ 높은, ［1］∼［5］ 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.
［7］
상기 연신 공정에 있어서, 상기 연신전 롤러의 온도 및 상기 2개 이상의 연신 롤러 중 적어도 1개의 롤러의 온도가 130∼155℃인, ［6］에 기재된 제조 방법.
［8］
상기 연신 공정 후의 폴리아세탈 섬유의 섬도 불균일(U%)이 0.5∼9%인, ［1］∼［7］ 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.
［9］
상기 폴리아세탈 섬유의 인장 신장률 E2가 10∼50%인, ［1］∼［8］ 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.
본 발명에 의하면, 백색감 불균일이 개선된 폴리아세탈 섬유의 제조 방법을 제공할 수 있다.
[도 1] 폴리아세탈 섬유의 제조 장치의 개략도이다.
이하, 본 발명에 대해 제조예나 실시예 등을 예시하여 상세하게 설명하지만, 본 발명은 예시되는 제조예나 실시예 등으로 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 내용을 크게 일탈하지 않는 범위이면 임의의 방법으로 변경하여 행할 수도 있다.
＜폴리아세탈 섬유의 제조 방법＞
본 발명의 폴리아세탈 섬유의 제조 방법은, 190℃에 있어서의 하중 2.16kg에서의 멜트 인덱스가 5∼60g/10분인 옥시메틸렌 공중합체를 이용하여 폴리아세탈 섬유를 얻는 방법이다. 이 제조 방법은, 방사기의 토출구로부터 폴리아세탈 섬유를 인취하는 인취 공정과, 인취폴리아세탈 섬유를 연신하는 연신 공정을 포함하고, 인취 공정 후의 폴리아세탈 섬유의 인장 신장률 E1이 20∼500%이고, 또한 연신 공정 후의 폴리아세탈 섬유의 인장 신장률 E2가 10∼100%이고, E1≥E2이고, 또한, 연신 공정 후의 폴리아세탈 섬유의 단섬유 굵기가 0.7∼5데니어인 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이, 본 발명자들은 인취 공정 후의 폴리아세탈 섬유의 인장 신장률 및 연신 공정 후의 폴리아세탈 섬유의 인장 신장률 등을 소정의 범위 내로 조절한 제조 방법에 의해, 백색감 불균일이 개선됨을 발견했다. 더욱이 본 발명자들은, 원료로서 사용하는 폴리아세탈의 종류나, 연신 공정 후의 폴리아세탈 섬유의 단섬유 굵기 등을 소정의 범위 내로 조절한 제조 방법으로 하는 것에 의해, 백색감 불균일에 더하여, 투명성, 방사성(방사 시의 가공 안정성) 및 얻어진 섬유의 2차 가공성이 개선됨도 발견했다. 또한, 방사 시에 연신 공정을 2단계로 행하거나 연신 롤러의 온도를 적절히 설정함으로써 더욱 투명성, 방사성 및 2차 가공성이 향상됨도 발견했다.
본 발명의 폴리아세탈 섬유의 제조 방법의 일 태양을, 도 1의 개략도를 이용하여 설명한다. 본 발명의 일 태양에 있어서 폴리아세탈 섬유는 방사기의 토출구로부터 토출되는 복수의 섬유상물(필라멘트)을 인취 롤러로 인취하여 섬유로 하고, 추가로 연신전 롤러와 연신 롤러를 이용하여 연신함으로써 제조된다. 필요에 따라서 연신 공정 후에 권취 롤러에 의해 연신된 섬유를 권취해도 된다. 또한, 인취 공정과 연신 공정은 연속 공정인 것이 바람직하다. 한편, 본 발명의 폴리아세탈 섬유의 제조 방법은, 도 1에 기재된 바와 같은 멀티필라멘트의 방사법뿐만 아니라, 모노필라멘트의 방사법에 대해서도 이용할 수 있다.
본 발명의 제조 방법에 이용하는 방사기의 구성은 특별히 한정되는 것은 아니고, 원료인 옥시메틸렌 공중합체를 용융하여, 토출구로부터 폴리아세탈 섬유를 토출할 수 있는 것이면 된다. 필요에 따라서, 압출기 등을 가져 방사기 중에서 원료인 옥시메틸렌 공중합체를 용융 혼련해도 된다. 방사기로서, 예를 들어, 일반적인 단축 압출기, 기어 펌프, 스크린, 다이로 구성되는 멀티필라멘트나 모노필라멘트의 용융 방사 장치를 들 수 있다. 또한, 압출기의 실린더 온도나 기어 펌프 온도, 및 토출 노즐의 홀(hole)수 등은, 필요에 따라서 적절히 조정할 수 있다. 또한, 연신 후 섬유의 섬도(섬유 굵기)는, 원료의 피드량과 권취 롤러 속도로 적절히 조정할 수 있다.
방사기의 토출구로부터 토출된 필라멘트는, 우선 인취 롤러로 폴리아세탈 섬유로서 인취된 후에, 연신전 롤러에 보내지고, 그 후 1개 이상의 연신 롤러를 이용하여 연신된다. 연신을 행하는 것에 의해, 섬유의 인장 강도를 향상시킬 수 있다. 본 명세서에 있어서 「연신전 롤러」란, 연신 롤러와 인취 롤러의 사이에 위치하는 롤러이며, 통상 연신전 롤러와 인취 롤러의 사이에서는 섬유의 연신을 행하지 않거나, 혹은 방사 안정성을 확보하기 위해서 근소하게 연신하는 정도이다. 또한, 「연신 롤러」란, 연신전 롤러의 후에 배치되는 롤러이며, 연신전 롤러와 연신 롤러의 사이, 및/또는 복수의 연신 롤러의 사이에 있어서 섬유가 연신된다. 본 발명의 폴리아세탈 섬유의 제조 방법에서는, 적어도 1개의 연신 롤러가 이용되고, 바람직하게는 2개 이상의 연신 롤러가 이용된다. 2개 이상의 연신 롤러를 이용함으로써, 폴리아세탈 섬유를 복수 단계로 나누어 연신할 수 있기 때문에 바람직하다.
인취 롤러의 인취 속도(m/min)나 권취 롤러의 권취 속도(m/min)를 조정함으로써, 인취 공정 후의 폴리아세탈 섬유의 인장 신장률 E1과 연신 공정 후의 폴리아세탈 섬유의 인장 신장률 E2를 조정할 수 있다. 인취 공정 후의 폴리아세탈 섬유의 인장 신장률 E1은, 20∼500%, 바람직하게는 50∼400%, 보다 바람직하게는 100∼300%이며, 연신 공정 후의 폴리아세탈 섬유의 인장 신장률 E2는, 10∼100%, 바람직하게는 10∼50%, 보다 바람직하게는 10∼40%이며, 또한, E1≥E2이다. 인취 공정 후의 폴리아세탈 섬유의 인장 신장률 E1 및 연신 공정 후의 폴리아세탈 섬유의 인장 신장률 E2는, 예를 들어, 시마즈 제작소제 오토그래프 AGS-X-1kN 등의 측정기를 이용하여, 섬유를 척간 거리 120mm의 지그에 고정하고, 100m/min의 속도로 인장하여 측정할 수 있다.
인취 롤러의 인취 속도(m/min)나 권취 롤러의 권취 속도(m/min)는, 상기 E1과 E2를 충족할 수 있으면 특별히 한정되지 않지만, 인취 롤러의 인취 속도(m/min) 및 연신전 롤러는 예를 들어, 300∼6000m/min이 바람직하고, 특히 400∼3000m/min인 것이 바람직하다. 연신 롤러나 권취 롤러의 권취 속도(m/min)는, 1000∼6000m/min가 바람직하고, 특히 2000∼6000m/min인 것이 바람직하다. 연신전 롤러의 회전 속도는 인취 롤러의 인취 속도와 거의 동등한 것이 바람직하다. 권취 롤러의 권취 속도는 연신 롤러의 회전 속도와 거의 동등으로 문제 없지만, 폴리아세탈 섬유의 수축을 고려하여, 권취 속도가 연신 롤러의 회전 속도보다도 0.1∼10%, 바람직하게는 0.3∼5%, 보다 바람직하게는 0.5∼2%만 느린 편이 바람직하다. 한편, 연신전 롤러와 연신 롤러의 속도차를 롤러간 거리로 나눈 값을 변형 속도라고 정의한다. 변형 속도는 연신 상황을 표현하는 파라미터의 하나로 지나치게 빠르면 연신 절단의 원인이 되기 때문에, 0∼10000(1/min)이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2000∼10000(1/min), 더 바람직하게는 5000∼9000(1/min)이다.
연신 공정에 있어서의 연신 배율은, 본 발명의 과제를 해결할 수 있는 한 특별히 한정되지 않지만, 하기 식(A)를 만족시키는 것이 바람직하다.
110≤(100＋E1)/연신 배율≤200···(A)
상기 식(A)는, 인취 시점에서의 신장률에 따라서 연신 배율을 곱하여, 마무리 섬유의 인장 신장률이 10∼100%가 되도록 조정하는 것을 규정한 것으로, 하기 식(B)로부터 도출된 것이다.
10≤[{(100＋E1)-(100×연신 배율)}/(100×연신 배율)]×100≤100···(B)
본 발명의 바람직한 다른 일 태양에 의하면, 연신 공정에 있어서의 연신 배율은 하기 식(C)를 만족시킨다.
110≤(100＋E1)/연신 배율≤150···(C)
본 명세서에 있어서, 「연신 배율」이란, 연신 전의 섬유가 연신 공정에서 얼마나 길게 늘어났는지를 나타내는 값이며, 연신 롤러의 회전 속도를 연신전 롤러의 회전 속도로 나눔으로써 산출할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 태양에 의하면, 연신 공정에 있어서 연신전 롤러와 2개 이상의 연신 롤러를 이용하여 다단계로 연신을 행할 수 있다. 다단계로 연신을 행하는 것에 의해 더욱 방사 안정성이나 2차 가공성을 향상시킬 수 있다. 다단계로 연신을 행하는 경우는, E2는 연신 공정의 전(全) 공정 후의 폴리아세탈 섬유의 인장 신장률을 나타낸다. 본 발명의 더 바람직한 태양에 의하면, 연신 공정에 있어서 연신전 롤러와 2개 이상의 연신 롤러를 이용하여 2단계로 연신을 행할 수 있다. 2단계로 연신을 행하는 경우, 인취 공정 후의 폴리아세탈 섬유의 인장 신장률 E1이 20∼500%, 보다 바람직하게는 50∼400%, 더 바람직하게는 100∼300%이고, 연신 공정의 1단계째의 연신 후의 폴리아세탈 섬유의 인장 신장률 E3이 10∼150%, 보다 바람직하게는 20∼140%, 더 바람직하게는 30∼120%이고, 또한 연신 공정의 전 공정 후의 폴리아세탈 섬유의 인장 신장률 E2가 10∼100%, 보다 바람직하게는 10∼50%, 더 바람직하게는 10∼40%이고, 더욱이 E1≥E3≥E2인 것이 바람직하다. 이와 같은 다단계로의 연신을 행함으로써, 백색감 불균일이 우수할 뿐만 아니라, 추가로 방사성이나 2차 가공성이 보다 우수한 폴리아세탈 섬유를 얻을 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 태양에 의하면, 연신 공정이, 연신전 롤러와 2개 이상의 연신 롤러를 이용하여 행해지고, 연신 공정에 있어서 폴리아세탈 섬유가 연신전 롤러를 통과한 후에 2개 이상의 연신 롤러를 통과하고, 2개 이상의 연신 롤러 중 적어도 1개의 롤러의 온도가 연신전 롤러의 온도보다도 3∼20℃, 보다 바람직하게는 5∼20℃ 높다. 연신 공정이 연신전 롤러와 2개 이상의 연신 롤러를 이용하여 행해지고, 연신 공정에 있어서 폴리아세탈 섬유가 연신전 롤러를 통과한 후에 2개 이상의 연신 롤러를 통과하는 구성에 있어서, 연신전 롤러와 연신 롤러의 온도를 조정함으로써, 방사 안정성이 향상된다. 본 발명의 더 바람직한 일 태양에 의하면, 연신 공정에 있어서, 연신전 롤러의 온도 및 2개 이상의 연신 롤러 중 적어도 1개의 롤러의 온도가 130∼155℃이다. 연신전 롤러와 연신 롤러의 온도를 상기와 같이 조정함으로써, 방사성이 양호한 폴리아세탈 섬유를 얻을 수 있다.
연신 공정 후의 폴리아세탈 섬유의 단섬유 굵기는, 0.7∼5.0데니어, 바람직하게는 1.0∼4.0데니어, 보다 바람직하게는 1.2∼3.0데니어이다. 단섬유 굵기란 연신 후 섬유(1개의 멀티필라멘트)의 섬도(섬유 굵기)를 방사기의 토출 노즐의 홀수로 나눈 값으로 정의된다. 단섬유 굵기가 0.7∼5.0데니어의 범위 내이면, 방사 시의 연신 절단이 발생하기 어려워 방사성이 우수하고, 또한 2차 가공성이 우수한 폴리아세탈 섬유를 얻을 수 있다.
＜폴리아세탈 섬유＞
본 발명의 폴리아세탈 섬유는, 옥시메틸렌 구조를 단위 구조에 갖는 폴리머의 섬유이며, 옥시메틸렌 공중합체를 본 발명의 제조 방법에 의해 방사함으로써 얻을 수 있다. 본 발명의 폴리아세탈 섬유는 백색감 불균일이 우수하여, 섬유의 전체를 통해 균일한 투명감이 있는 백색을 나타낸다. 본 발명의 바람직한 일 태양에 있어서, 본 발명의 폴리아세탈 섬유는, 방사성 및 2차 가공성도 우수하다. 본 명세서에 있어서, 「방사성」이란 방사 중에 섬유가 끊어져 운전이 멈추지 않고, 안정적으로 섬유를 얻을 수 있는지를 나타내는 지표이며, 「2차 가공성」이란, 연신 후 섬유를 추가로 가공(예를 들어, 연신 또는 염색)하는 경우의 안정성을, 인장 신장률 측정 시의 측정치의 편차폭으로 평가하는 지표이다. 각각의 지표의 기준은 본 명세서의 실시예에 있어서 구체적으로 나타낸다.
본 발명의 바람직한 일 태양에 있어서, 연신 공정 후의 폴리아세탈 섬유의 섬도 불균일(U%)은 0.5∼9.0%, 보다 바람직하게는 0.5∼8.0, 특히 바람직하게는 0.6∼5.0이다. 본 명세서에 있어서, 「섬도 불균일(U%)」이란, 평균 불균일 편차의 백분율이며, 예를 들어, USTER사제 USTER TESTER 5 등의 측정 기기를 이용하여, JIS L 1095:2016의 9.20에 준거하여 측정할 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 바람직한 일 태양에 있어서, 폴리아세탈 섬유의 연신 배율은 0.5∼5.0배, 보다 바람직하게는 1.0∼4.0배, 더 바람직하게는 1.2∼3.0배이다.
본 발명의 제조 방법에 이용하는 옥시메틸렌 공중합체는, 190℃에 있어서의 하중 2.16kg에서의 멜트 인덱스가 5∼60g/10분인 것이면 특별히 한정되지 않는다. 옥시메틸렌 공중합체는, 동 조건에 있어서의 멜트 인덱스가 5∼50g/10분인 것이 바람직하고, 7∼40g/10분인 것이 보다 바람직하다. 멜트 인덱스는, 예를 들어, 도요 세이키 주식회사제의 멜트 인덱서 등을 이용하여 ISO 1133에 준거한 방법으로 측정할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 태양에 의하면, 옥시메틸렌 공중합체의 반결정화 시간은 5∼500초이고, 보다 바람직하게는 10∼300초이며, 더 바람직하게는 15∼100초이다. 본 명세서에 있어서, 옥시메틸렌 공중합체의 반결정화 시간은 150℃에서 등온 유지했을 때에 결정화까지 걸리는 시간이며, 예를 들어, PerkinElmer제의 Diamond DSC 등의 측정 기기를 이용하여, JIS K 7121:2012에 준거하여 측정할 수 있다.
옥시메틸렌 공중합체는, 단독으로 또는 코모노머의 종류, 함유량이 상이한 복수의 옥시메틸렌 공중합체를 혼합하여 사용할 수 있다. 옥시메틸렌 공중합체는, 분자 중에 옥시메틸렌 단위 이외에, 하기 식(1)로 표시되는 옥시알킬렌 단위를 갖는다.
[화학식 1]
(식 중, R0 및 R0'는, 동일 또는 상이해도 되고, 수소 원자, 알킬기, 페닐기 또는 1 이상의 에터 결합으로 중단되고 있는 알킬기이며, m은 2∼6의 정수이다)
알킬기는, 비치환 또는 치환된 탄소 원자수 1∼20의 직쇄 또는 분기상의 알킬기이며, 탄소 원자수 1∼4의 직쇄 또는 분기상의 알킬기가 바람직하다. 알킬기로서 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-뷰틸, i-뷰틸, t-뷰틸, 펜틸, 헥실, 데실, 도데실 및 옥타데실 등을 들 수 있다.
치환기로서, 하이드록시기, 아미노기, 알콕시기, 알켄일옥시메틸기 및 할로젠을 들 수 있다. 여기에서, 알콕시기로서 메톡시, 에톡시 및 프로폭시 등을 들 수 있다. 또한, 알켄일옥시메틸기로서 알릴옥시메틸 등을 들 수 있다.
페닐기는, 비치환, 또는 비치환 혹은 치환된 알킬기, 비치환 혹은 치환된 아릴기, 혹은 할로젠으로 치환되어 있는 페닐기이다. 여기에서, 아릴기로서, 페닐, 나프틸 및 안트라실 등을 들 수 있다.
1 이상의 에터 결합으로 중단되고 있는 알킬기는, 하기 식(2)로 표시되는 기를 들 수 있다.
-CH2-O-(R1-O)p-R2 (2)
(식 중, R1은, 알킬렌기이고, p는 0∼20의 정수를 나타내고, R2는, 수소 원자, 알킬기, 페닐기 또는 글라이시딜기이고, 여기에서 각 (R1-O) 단위는, 동일해도, 상이해도 된다)
알킬렌기는, 직쇄 또는 분기상이며, 비치환 또는 치환되어 있는, 탄소 원자수 2∼20의 알킬렌기이며, 에틸렌, 프로필렌, 뷰틸렌 및 2-에틸헥실렌 등을 들 수 있다. R1로서의 알킬렌은, 에틸렌 및 프로필렌이 바람직하다.
R0 및 R0'는, 동일하고 수소 원자인 것이 바람직하다.
식(1)로 표시되는 옥시알킬렌 단위로서는, 옥시에틸렌 단위, 옥시프로필렌 단위, 옥시뷰틸렌 단위, 옥시펜틸렌 단위, 및 옥시헥실렌 단위를 들 수 있고, 바람직하게는 옥시에틸렌 단위, 옥시프로필렌 단위, 및 옥시뷰틸렌 단위이며, 보다 바람직하게는, 옥시에틸렌 단위이다.
옥시메틸렌 공중합체는, 추가로, 하기 식(3)으로 표시되는 단위를 가질 수 있다.
-CH(CH3)-CHR3- (3)
(식 중, R3은, 하기 식(4)로 표시되는 기이다)
-O-(R1-O)p-R4 (4)
(식 중, R4는, 수소 원자, 알킬기, 알켄일기, 페닐기 또는 페닐알킬기이고, R1 및 p는, 식(2)에서 정의되었던 바와 같다)
알켄일기는, 직쇄 또는 분기상이고, 비치환 또는 치환되어 있는, 탄소 원자수 2∼20의 알켄일기이며, 바이닐, 알릴 및 3-뷰텐일 등을 들 수 있다.
페닐알킬기에 있어서의 알킬 부분 및 페닐 부분은, 상기한 알킬기 및 페닐기의 예시를 들 수 있다. 페닐알킬기로서, 벤질, 페닐에틸, 페닐뷰틸, 2-메톡시벤질, 4-메톡시벤질 및 4-(알릴옥시메틸)벤질 등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서, 가교 구조가 존재하는 경우, 식(2)로 표시되는 기에 있어서의 알켄일기 및 글라이시딜기, 또는 식(4)로 표시되는 기에 있어서의 알켄일기는, 추가적인 중합 반응에 있어서의 가교점이 될 수 있고, 이것에 의해 가교 구조가 형성된다.
옥시메틸렌 공중합체의 제조 방법은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 폼알데하이드의 3량체인 트라이옥세인과 코모노머를, 삼불화 붕소, 과염소산, 헤테로폴리산 등의 양이온 중합 촉매를 이용하여 괴상 중합시키는 방법을 들 수 있다. 코모노머로서는, 예를 들어, 에틸렌 옥사이드, 1,3-다이옥솔레인, 1,3,5-트라이옥세페인 및 1,3,6-트라이옥소케인 등의 탄소 원자수 2∼8의 환상 에터; 글라이콜의 환상 폼알 및 다이글라이콜의 환상 폼알 등의 탄소 원자수 2∼8의 환상 폼알 등을 들 수 있다. 이들 코모노머에 의해, R0 및 R0'가, 동일하고 수소 원자인 식(1)로 표시되는 옥시알킬렌 단위가 형성된다.
본 발명에 있어서, 옥시메틸렌 공중합체는, 2원 공중합체 및 다원 공중합체도 포함한다. 따라서, 본 발명의 제조 방법에 이용하는 옥시메틸렌 공중합체로서, 옥시메틸렌 단위 및 상기 식(1)로 표시되는 옥시알킬렌 단위를 갖는 옥시메틸렌 공중합체, 옥시메틸렌 단위, 상기 식(1)로 표시되는 옥시알킬렌 단위 및 식(3)으로 표시되는 단위를 포함하는 옥시메틸렌 공중합체, 및 추가로 가교 구조를 갖는 옥시메틸렌 공중합체 등을 널리 이용할 수 있다. 본 발명에 있어서, R0 및 R0'가, 동시에 수소 원자는 아닌 식(1)로 표시되는 단위는, 예를 들어, 글라이시딜 에터 화합물 및/또는 에폭시 화합물을 공중합함으로써 형성할 수 있고, 식(3)으로 표시되는 단위는, 예를 들어, 알릴 에터 화합물을 공중합함으로써 형성할 수 있다.
글라이시딜 에터 및 에폭시 화합물은, 특별히 한정되지 않지만, 에피클로로하이드린; 메틸 글라이시딜 폼알, 에틸 글라이시딜 폼알, 프로필 글라이시딜 폼알 및 뷰틸 글라이시딜 폼알 등의 알킬 글라이시딜 폼알; 에틸렌 글라이콜 다이글라이시딜 에터, 프로필렌 글라이콜 다이글라이시딜 에터, 1,4-뷰테인다이올 다이글라이시딜 에터, 헥사메틸렌 글라이콜 다이글라이시딜 에터, 레조르신올 다이글라이시딜 에터, 비스페놀 A 다이글라이시딜 에터, 하이드로퀴논 다이글라이시딜 에터, 폴리에틸렌 글라이콜 다이글라이시딜 에터, 폴리프로필렌 글라이콜 다이글라이시딜 에터 및 폴리뷰틸렌 글라이콜 다이글라이시딜 에터 등의 다이글라이시딜 에터; 글리세린 트라이글라이시딜 에터, 트라이메틸올프로페인 트라이글라이시딜 에터 등의 트라이글라이시딜 에터; 펜타에리트리톨 테트라글라이시딜 에터 등의 테트라글라이시딜 에터를 들 수 있다.
알릴 에터 화합물로서, 폴리에틸렌 글라이콜 알릴 에터, 메톡시 폴리에틸렌 글라이콜 알릴 에터, 폴리에틸렌 글라이콜-폴리프로필렌 글라이콜 알릴 에터, 폴리프로필렌 글라이콜 알릴 에터, 뷰톡시 폴리에틸렌 글라이콜-폴리프로필렌 글라이콜 알릴 에터, 폴리프로필렌 글라이콜 다이알릴 에터, 페닐에틸 알릴 에터, 페닐뷰틸 알릴 에터, 4-메톡시벤질 알릴 에터, 2-메톡시벤질 알릴 에터 및 1,4-다이알릴옥시메틸벤젠을 들 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 태양에 있어서, 옥시메틸렌 공중합체가, 옥시메틸렌 단위와 옥시에틸렌 단위(상기 식(1)로 표시되는 옥시알킬렌 단위에 포함된다)를 갖고, 옥시메틸렌 단위 100몰에 대한 옥시에틸렌 단위의 함유량이 0.5∼7.0몰, 보다 바람직하게는 1.0∼4.0몰, 더 바람직하게는 1.0∼2.5몰이다. 옥시메틸렌 공중합체 중의 옥시메틸렌 단위와 옥시에틸렌 단위의 함유량은, 핵자기 공명(NMR)법에 의해 측정할 수 있다.
연쇄 이동제로서는, 카복실산, 카복실산 무수물, 에스터, 아마이드, 이미드, 페놀류, 및 아세탈 화합물 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 페놀, 2,6-다이메틸페놀, 메틸알, 및 폴리아세탈다이메톡사이드가 바람직하고, 메틸알이 보다 바람직하다. 용매로서는, 헥세인, 헵테인, 사이클로헥세인 등의 지방족 탄화수소, 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화수소, 메틸렌 다이클로라이드, 에틸렌 다이클로라이드 등의 할로젠화 탄화수소 등을 들 수 있다. 연쇄 이동제는, 단독 또는 용매에 용해시킨 용액의 형태로 사용할 수 있다. 연쇄 이동제가 메틸알인 경우, 그 첨가량은, 통상, 트라이옥세인에 대해서, 2×10-1wt% 미만의 범위로 할 수 있다.
옥시메틸렌 공중합체는, 시판품으로서 「유피탈(등록상표), F20-03」, 「유피탈(등록상표), F40-03」(미쓰비시 엔지니어링 플라스틱스 주식회사제)을 들 수 있다.
옥시메틸렌 공중합체에는, 본 발명의 목적을 해치지 않는 범위 내에서 공지된 첨가제 및/또는 충전제를 첨가하는 것이 가능하다. 첨가제로서는, 예를 들어 결정핵제, 산화 방지제, 가소제, 소광제, 발포제, 윤활제, 이형제, 대전 방지제, 자외선 흡수제, 광안정제, 열안정제, 소취제, 난연제, 접동제, 향료, 항균제 등을 들 수 있다. 또한, 충전제로서는 유리 섬유, 탤크, 마이카, 탄산칼슘, 타이타늄산 칼륨 위스커 등을 들 수 있다. 더욱이, 안료, 염료를 가하여 원하는 색조로 마무리하는 것도 가능하다. 또한, 에스터 교환 촉매, 각종 모노머, 커플링제(예를 들어 다른 다작용 아이소사이아네이트 화합물이나 에폭시 화합물, 글라이시딜 화합물, 다이아릴 카보네이트류 등을 들 수 있다), 말단 처리제, 그 외의 수지, 목분, 전분을 비롯한 천연 유래의 유기 필러를 가하여 변성하는 것도 가능하다. 전술한 첨가제나 충전제 등의 첨가 시기는 전혀 한정되지 않고, 옥시메틸렌 공중합체를 얻는 단계에서 첨가하여 제조해도 되고, 폴리아세탈 섬유의 제조 시에 옥시메틸렌 공중합체와 함께 압출기에 첨가해도 된다.
본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 폴리아세탈 섬유는, 복수의 필라멘트 로 이루어진다. 즉, 복수의 토출구로부터 토출된 복수의 필라멘트를 묶은 것이 폴리아세탈 섬유이다.
실시예
이하에 실시예 및 비교예를 나타내어, 실시형태의 효과에 대해 설명한다. 한편, 본 발명의 기술적 범위는, 이들로 한정되는 것은 아니다.
＜측정 방법 및 평가 방법＞
본 명세서에 있어서의 실시예 및 비교예에 대한 각 물성의 측정 및 평가는, 이하의 방법에 의해 행했다.
1. 멜트 인덱스(이하, MI로 한다)
측정 기기로서, 도요 세이키 주식회사제의 멜트 인덱서를 이용했다. 측정은, ISO 1133에 준거하여, 온도 190℃, 하중 2.16kg의 조건에서 행했다.
2. 폴리아세탈 섬유의 인장 신장률
인취 공정 후의 폴리아세탈 섬유의 인장 신장률 E1, 연신 공정 후의 폴리아세탈 섬유의 인장 신장률 E2, 및 연신 공정의 1단계째의 연신 후의 폴리아세탈 섬유의 인장 신장률 E3은, 각각 주식회사 시마즈 제작소제의 오토그래프 AGS-X-1kN을 이용하여 측정했다. 측정 시, 폴리아세탈 섬유를 척간 거리 120mm의 지그에 고정하고, 100m/min의 속도로 인장하여, 측정을 행했다.
3. 백색감 불균일
연신 후에 폴리아세탈 섬유가 권취된 보빈을 육안으로 관찰하여, 폴리아세탈 섬유의 백색감에 불균일이 없는지 판단했다. 균일하게 연신된 폴리아세탈 섬유는 섬유의 전체를 통해 균일한 백색을 나타내지만, 불균일하게 연신된 폴리아세탈 섬유에서는, 섬유의 일부에 연신이 불충분한 개소가 남기 때문에, 육안으로 보았을 때에 백색감에 불균일이 있다고 인식할 수 있다. 한편, 균일하게 연신된 것을 1점 연신이라고 칭하고, 불균일하게 연신된 것을 다점 연신이라고 칭한다.
A: 불균일 없음(1점 연신)
D: 불균일 있음(다점 연신)
4. 투명성
연신 후에 폴리아세탈 섬유가 권취된 보빈을 육안으로 관찰하여, 폴리아세탈 섬유에 투명성이 있는지 판단했다. 적절한 조건에서 연신된 폴리아세탈 섬유는 백색감 불균일이 없어질 뿐만 아니라, 섬유의 전체를 통해 균일한 투명성이 있는 백색을 나타낸다.
A: 섬유의 전체를 통해 균일한 투명성 있음
B: 섬유의 전체를 통해 균일한 투명성 없음
5. 방사성
방사 중에 섬유가 끊어져 운전이 멈추지 않고, 안정적으로 섬유가 얻어지는지를 나타낸다.
A: 극히 안정(3시간 이상 사절(絲切) 없음)
B: 안정(1시간 이상 사절 없음, 3시간 미만에서 사절 있음)
C: 약간 불안정하지만 허용 범위 내(15분 이상 사절 없음, 1시간 미만에서 사절 있음)
D: 불안정(15분 미만에서 사절 발생)
6. 2차 가공성
연신 후 섬유를 추가로 가공(연신·염색)하는 경우의 안정성을 인장 신장률 측정 시의 측정치의 편차폭으로 평가했다.
A: 극히 안정(신장률 측정(n=5)의 편차폭이 평균±10% 이하)
B: 안정(동 10%보다 크고 20% 이하)
C: 약간 불안정하지만 허용 범위내(동 20%보다 크고 30% 이하)
D: 불안정(동 30%를 초과한다)
7. 섬도 불균일(U%)
USTER사제 USTER TESTER 5로 측정했다. 섬도 불균일은, 값이 낮을수록 바람직하다.
U%=(1cm당의 질량의 표준 편차/평균 질량)×(2/3.14)^(1/2)
측정 온도: 22℃
측정 스피드: 100m/min
측정 시간: 10분
반복 측정수: 100,000회
8. 반결정화 시간
반결정화 시간은 얻어진 섬유를 DSC(시차 주사형 칼로리미터)를 이용하여 30℃로부터 320℃/min으로 210℃까지 승온하고, 그 후 80℃/min으로 150℃로 냉각한 후 15분 유지하여, 반결정화 시간을 구했다.
반결정화 시간이 지나치게 짧으면 방사기의 토출구 근방에서 수지가 곧바로 굳어져 버려 인취 공정에 있어서 사절의 원인이나 물성이 안정되지 않게 되고, 반대로 반결정화 시간이 지나치게 길면 인취 공정 동안에 충분히 고화가 진행되지 않아, 사의 장력이 약하여 사절의 원인(방사성의 악화)이 된다.
실시예 및 비교예에 따른 폴리아세탈 섬유의 제조 방법을 이하에 나타낸다.
실시예 1
(1) 옥시메틸렌 공중합체의 조제
실시예 및 비교예에 따른 폴리아세탈 섬유의 원료인 옥시메틸렌 공중합체를 하기의 방법으로 조제했다. 우선, 트라이옥세인 100질량부와 코모노머로서 1,3-다이옥솔레인 4.0질량부를 혼합하고, 촉매로서 트라이옥세인 1몰당 0.045밀리몰의 삼불화 붕소 다이에틸 에터레이트를 공급하여, 서로 맞물리는 패들을 갖는 2축의 니더 중에서 중합을 행했다. 이 때, 점도 조정제로서 메틸알을 트라이옥세인 100질량부에 대해서 0.12질량부 가하여, 점도 조정을 행했다. 중합 종료 후, 소량의 트라이페닐포스핀의 벤젠 용액에 의해 촉매를 실활 처리 후, 분쇄하여 조(粗) 옥시메틸렌 공중합체를 얻었다.
계속하여 이 조 옥시메틸렌 공중합체에 Irganox245나, 멜라민, PEG20000 등 적절한 첨가제를 가하고 블렌딩한 후, 동방향 2축 압출기(닛폰제강소제, 내경 69mm, L/D=31.5)에 60kg/시간으로 도입하고, 폴리아세탈 중합체를 벤트부로 20kPa의 감압으로 하여 220℃에서 용융시키고, 연속적으로 2축의 표면 갱신형 횡형 혼련기(실효 내용적 60L: 전체 내용적으로부터 교반 날개가 차지하는 체적을 제외한 체적)에 도입했다. 2축의 표면 갱신형 횡형 혼련기 체재 시간이 25분이 되도록 액면 조정을 행하고, 20kPa의 감압하 220℃에서 감압 탈휘를 행하면서, 연속적으로 기어 펌프로 발출함으로써 펠릿화하여, 원료가 되는 옥시메틸렌 공중합체를 얻었다. 이 옥시메틸렌 공중합체에 있어서의 옥시메틸렌 단위 100몰에 대한 옥시에틸렌 단위의 함유량은 NMR 장치(BRUKER사제 AVANCE III500)를 이용하여 측정했다. 또한, 이 옥시메틸렌 공중합체의 반결정화 시간은 28초였다.
(2) 방사 조건
이렇게 하여 얻어진 옥시메틸렌 공중합체를 실린더 설정 온도 190℃의 압출기, 기어 펌프, 토출 노즐을 구비한 방사기(UNIPLAS제)로 방사했다. 토출량(피드량)은 1kg/h·Line, 토출 노즐의 홀수는 36구멍, 인취 속도는 350m/min, 연신전 롤러 속도는 350m/min, 연신 롤러 속도는 1100m/min, 권취 속도는 1100m/min, 연신전 롤러의 온도는 145℃, 연신 롤러의 온도는 150℃였다.
이 때, 연신 배율은 3.1배, 변형 속도는 1500(1/min)이었다.
(3) 얻어진 섬유의 물성
얻어진 섬유의 물성은, 전술한 바와 같이 측정했다. 인취 후 섬유의 인장 신장률 E1이 500%, 연신 후 섬유의 인장 신장률 E2가 91%, 연신 공정 후의 폴리아세탈 섬유의 단섬유 굵기는 3.8데니어였다. 백색감 불균일도 없어 1점 연신이었다. 방사성과 2차 가공성은 약간 불안정했지만 허용 범위 내였다.
실시예 2∼24, 비교예 1∼4
상기 실시예 1에 대해, 방사 조건(피드량, 인취 속도, 연신전 롤러 속도, 연신 롤러 속도, 권취 속도, 토출 노즐의 홀수)을 표 1∼2에 기재된 바와 같이 변경하여 각각의 폴리아세탈 섬유를 방사했다. 특히 실시예 15에 있어서, 인취 후 섬유의 인장 신장률 E1이 250%, 연신 후 섬유의 인장 신장률 E2가 17%, 연신 공정 후의 폴리아세탈 섬유의 단섬유 굵기는 1.4데니어이며, U%는 0.6%였다. 또한 백색감 불균일도 없이 1점 연신이고, 투명성이 있고, 방사성, 2차 가공성도 우수했다. 비교예 3 및 4에서는 토출 노즐의 홀수를 증가시켜, 단섬유 굵기를 가늘게 하려고 했을 때에, 섬유가 방사 시의 텐션에 견디지 못하고 사절이 빈발하여, 방사성이 뒤떨어지는 결과가 되었다. 이들 평가 결과를 표 1∼2에 나타낸다. 섬도 불균일의 괄호 내의 값은, 유효 숫자가 두 자리인 경우의 값이다.
실시예 25, 26, 27
조 옥시메틸렌 공중합체를 얻을 때, 1,3-다이옥솔레인의 양을 변경했다. 얻어진 옥시메틸렌 공중합체의 결정화 시간을 표 3에 나타낸다. 또한, 그에 수반하여 방사 조건도 표 3에 기재된 바와 같이 변경하여 각각의 폴리아세탈 섬유를 방사했다. 이들 평가 결과를 표 3에 나타낸다.
실시예 28, 29, 비교예 5, 6
조 옥시메틸렌 공중합체를 얻을 때, 점도 조정제인 메틸알의 양을 변경했다. 얻어진 옥시메틸렌 공중합체의 결정화 시간을 표 3에 나타낸다. 실시예 28에서는 메틸알을 트라이옥세인 100질량부에 대해서 0.03질량부, 실시예 29에서는 0.20질량부, 비교예 5에서는 메틸알을 첨가하지 않고, 비교예 6에서는 메틸알을 0.40질량부 첨가했다. 또한, 그에 따라 방사 조건도 표 3에 기재된 바와 같이 변경하여 각각의 폴리아세탈 섬유를 방사했다. 이들 평가 결과를 표 3에 나타낸다.
표 1∼3으로부터 분명한 바와 같이 실시예 1∼29에서는 적절한 MI, E1, E2, 연신 공정 후의 폴리아세탈 섬유의 단섬유 굵기가 되는 조건에서 방사하면 백색감 불균일, 방사성 및 2차 가공성이 우수한 폴리아세탈 섬유가 얻어짐이 실증되었다. 또한, 실시예 3, 4, 7, 10, 14∼17, 19, 23에서는, U%도 낮게 억제되었다. 더욱이, 실시예 3, 15 및 25∼29에 있어서, 반결정화 시간이 양호했다.
한편, 비교예 1에서는 E1이 크기 때문에, 얻어진 섬유가 다점 연신이 되어 백색감 불균일이 발생해 버렸다. 비교예 2에서는 E2가 크기 때문에, 마찬가지로 백색감 불균일이 발생해 버렸다. 비교예 3 및 4에서는 연신 공정 후의 폴리아세탈 섬유의 단섬유 굵기가 가늘기 때문에, 방사 시에 사절이 발생해 버려, 섬유를 얻을 수 없었다.
또한, 비교예 5의 MI가 1g/10min인 조건에서는 곧바로 섬유가 굳어져 버려 방사가 곤란하고, 비교예 6의 MI가 70g/10min인 조건에서는 섬유가 깔끔하게 굳어지지 않아 이쪽도 역시 방사성이 악화되어 버려, 섬유를 얻을 수 없었다.
실시예 30
상기 실시예 3에 대해, 방사 조건 중 연신 공정에 있어서의 연신을 2단계가 되도록 롤러 회전수를 변경하여, 각각의 폴리아세탈 섬유를 방사했다. 연신전 롤러의 회전수는 350m/min, 1단계째의 연신 롤러의 회전수는 980m/min, 계속되는 2단계째의 연신 롤러 회전수는 4550m/min으로 했다.
이 때, 인취 공정 후 섬유의 인장 신장률 E1은 500%, 1단계째의 연신 후의 섬유의 인장 신장률 E3은 110%, 연신 공정의 전 공정 후의 섬유의 인장 신장률 E2가 40%였다. 이들 평가 결과를 표 4에 나타낸다.
실시예 31, 32, 비교예 7
상기 실시예 30에 대해, 방사 조건(인취 속도, 권취 속도)을 표 4에 기재된 신장률이 얻어지도록 변경하여 각각의 폴리아세탈 섬유를 방사했다. 이들 평가 결과를 표 4에 나타낸다.
표 5로부터 분명한 바와 같이 실시예 30∼32에서는 2단 연신으로 방사하고, 또한 적절한 신장률이 되는 조건에서 방사하면 백색감 불균일, 방사성, 2차 가공성이 양호한 결과가 되었다. 한편, 비교예 7에서는 방사가 곤란했다.
실시예 33∼36
상기 실시예 3에 대해, 연신전 롤러의 온도와 연신 롤러의 온도를 변경하여 각각의 폴리아세탈 섬유를 방사했다. 이들 평가 결과를 표 5에 나타낸다.
표 5로부터 실시예 34∼36에서는 적절한 롤러 온도에서 적절한 조건에서 방사하면 투명성과 방사성이 양호한 결과가 되었다.

Claims (8)

190℃에 있어서의 하중 2.16kg에서의 멜트 인덱스가 5∼60g/10분인 옥시메틸렌 공중합체를 이용하여 폴리아세탈 섬유를 얻는, 폴리아세탈 섬유의 제조 방법으로서,
방사기의 토출구로부터 상기 폴리아세탈 섬유를 인취하는 인취 공정과,
인취한 상기 폴리아세탈 섬유를 연신하는 연신 공정
을 포함하고,
상기 인취 공정과 상기 연신 공정이 연속 공정이고,
상기 인취 공정 후의 폴리아세탈 섬유의 인장 신장률 E1이 100∼300%이고, 또한 상기 연신 공정 후의 폴리아세탈 섬유의 인장 신장률 E2가 10∼40%이고, 또한
상기 연신 공정 후의 폴리아세탈 섬유의 단(單)섬유 굵기가 0.7∼5.0데니어인,
제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 옥시메틸렌 공중합체의 반결정화 시간이 5∼500초인, 제조 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 옥시메틸렌 공중합체가, 옥시메틸렌 단위와 옥시에틸렌 단위를 갖고, 옥시메틸렌 단위 100몰에 대한 옥시에틸렌 단위의 함유량이 0.5∼7.0몰인, 제조 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 연신 공정에 있어서의 연신 배율이 하기 식(A)를 만족시키는, 제조 방법.
110≤(100＋E1)/연신 배율≤200···(A)
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 연신 공정에 있어서 연신전 롤러와 2개 이상의 연신 롤러를 이용하여 2 단계로 연신을 행하고,
상기 연신 공정의 1단계째의 연신 후의 폴리아세탈 섬유의 인장 신장률 E3이 10∼150%이고, 또한 E1≥E3≥E2인, 제조 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 연신 공정이, 연신전 롤러와 2개 이상의 연신 롤러를 이용하여 행해지고,
상기 연신 공정에 있어서 상기 폴리아세탈 섬유가 상기 연신전 롤러를 통과한 후에 상기 2개 이상의 연신 롤러를 통과하고, 상기 2개 이상의 연신 롤러 중 적어도 1개의 롤러의 온도가 상기 연신전 롤러의 온도보다도 3∼20℃ 높은, 제조 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 연신 공정에 있어서, 상기 연신전 롤러의 온도 및 상기 2개 이상의 연신 롤러 중 적어도 1개의 롤러의 온도가 130∼155℃인, 제조 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 연신 공정 후의 폴리아세탈 섬유의 섬도 불균일(U%)이 0.5∼9%인, 제조 방법.
KR1020237043269A 2017-07-14 2018-06-08 폴리아세탈 섬유의 제조 방법 KR20230174292A (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2017-138148 2017-07-14
JP2017138148 2017-07-14
PCT/JP2018/021957 WO2019012876A1 (ja) 2017-07-14 2018-06-08 ポリアセタール繊維の製造方法
KR1020207003665A KR20200032120A (ko) 2017-07-14 2018-06-08 폴리아세탈 섬유의 제조 방법

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207003665A Division KR20200032120A (ko) 2017-07-14 2018-06-08 폴리아세탈 섬유의 제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230174292A true KR20230174292A (ko) 2023-12-27

Family

ID=65001997

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207003665A KR20200032120A (ko) 2017-07-14 2018-06-08 폴리아세탈 섬유의 제조 방법
KR1020237043269A KR20230174292A (ko) 2017-07-14 2018-06-08 폴리아세탈 섬유의 제조 방법

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207003665A KR20200032120A (ko) 2017-07-14 2018-06-08 폴리아세탈 섬유의 제조 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11761121B2 (ko)
EP (1) EP3653767A4 (ko)
JP (1) JPWO2019012876A1 (ko)
KR (2) KR20200032120A (ko)
CN (1) CN110869547B (ko)
TW (1) TWI772445B (ko)
WO (1) WO2019012876A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4050134A4 (en) * 2019-11-29 2023-05-17 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. POLYACETAL FIBERS, PROCESS FOR THEIR PRODUCTION AND MATERIAL FOR DRAWING

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001172821A (ja) 1999-12-21 2001-06-26 Unitika Ltd ポリオキシメチレン繊維の製造方法
JP4907023B2 (ja) 2001-09-18 2012-03-28 ポリプラスチックス株式会社 ポリオキシメチレン繊維の製造方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3536219A (en) * 1960-07-22 1970-10-27 Celanese Corp Process for preparing high tenacity polyoxymethylone fibers
JPS497023B1 (ko) 1965-10-19 1974-02-18
US3978192A (en) * 1971-09-23 1976-08-31 Sussman Martin V Method of drawing fibers using a microterraced drawing surface
JPS6052618A (ja) 1983-08-29 1985-03-25 Asahi Chem Ind Co Ltd ポリオキシメチレン繊維
JPS6369626A (ja) * 1986-09-11 1988-03-29 Teijin Ltd ベルト及びその製造方法
US4980957A (en) * 1988-05-09 1991-01-01 Sussman Martin V Improved method of incremently drawing fibers
US5968432A (en) * 1991-09-12 1999-10-19 Kansai Research Institute (Kri) Process of making a fiber
JP3318307B2 (ja) 1999-06-03 2002-08-26 三菱レイヨン株式会社 ポリプロピレンマルチフィラメントの製造方法
JP2005013829A (ja) * 2003-06-25 2005-01-20 Polyplastics Co ポリオキシメチレン樹脂製フィルター
JP2005256189A (ja) 2004-03-09 2005-09-22 Polyplastics Co ポリオキシメチレン樹脂製撚糸
JP4874530B2 (ja) * 2004-06-25 2012-02-15 ポリプラスチックス株式会社 ポリオキシメチレン樹脂製繊維及びその製造方法
JP4468086B2 (ja) * 2004-06-28 2010-05-26 ポリプラスチックス株式会社 ポリオキシメチレン樹脂製複合繊維
JP4912768B2 (ja) * 2006-06-29 2012-04-11 ポリプラスチックス株式会社 ポリオキシメチレン樹脂繊維の製造方法
KR20090041846A (ko) 2007-10-25 2009-04-29 엘지전자 주식회사 공기 조화기
JP2012067407A (ja) * 2010-09-22 2012-04-05 Teijin Fibers Ltd ポリカーボネート繊維及びその製造方法
JP2013204176A (ja) 2012-03-28 2013-10-07 Toray Monofilament Co Ltd 熱可塑性樹脂製太物モノフィラメント
CN103388189B (zh) * 2012-05-10 2015-09-30 中国石油化工集团公司 一种细旦或超细旦聚乙烯醇纤维及其制备方法
KR102141799B1 (ko) 2012-09-26 2020-08-06 미츠비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤 폴리아세탈 연신 섬유
US20140178687A1 (en) * 2012-12-20 2014-06-26 Ticona Llc Monofilament Fibers Made From a Polyoxymethylene Composition
US20160225472A1 (en) 2013-09-09 2016-08-04 Board Of Regents, The University Of Texas System Polymeric chelators for metal ion extraction and separation
WO2015068192A1 (ja) 2013-11-11 2015-05-14 独立行政法人日本原子力研究開発機構 ロゴスキーコイル及びその製作方法
BR112016023235B1 (pt) 2014-04-07 2021-10-26 Trevira Gmbh Fibra de polímero compreendendo pelo menos um polímero sintético, estrutura superficial têxtil, e, uso das fibras de polímero
CN104499087B (zh) 2014-12-23 2016-06-01 江苏苏博特新材料股份有限公司 一种聚氧亚甲基纤维的制备方法
CN107709640B (zh) * 2015-07-24 2021-07-16 三菱化学株式会社 聚丙烯纤维及该聚丙烯纤维的制造方法
CN105401254B (zh) * 2015-10-27 2017-07-11 唐山开滦化工科技有限公司 一种高强高模聚甲醛纤维及其两步法热拉制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001172821A (ja) 1999-12-21 2001-06-26 Unitika Ltd ポリオキシメチレン繊維の製造方法
JP4907023B2 (ja) 2001-09-18 2012-03-28 ポリプラスチックス株式会社 ポリオキシメチレン繊維の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20200199787A1 (en) 2020-06-25
JPWO2019012876A1 (ja) 2020-05-07
CN110869547B (zh) 2022-04-15
CN110869547A (zh) 2020-03-06
US11761121B2 (en) 2023-09-19
WO2019012876A1 (ja) 2019-01-17
TWI772445B (zh) 2022-08-01
EP3653767A1 (en) 2020-05-20
EP3653767A4 (en) 2020-07-29
KR20200032120A (ko) 2020-03-25
TW201908547A (zh) 2019-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101184857B1 (ko) 폴리옥시메틸렌 수지제 복합 섬유
JP4907307B2 (ja) ポリオキシメチレン繊維製縫糸の製造方法
KR20150058151A (ko) 폴리아세탈 연신 섬유
KR20230174292A (ko) 폴리아세탈 섬유의 제조 방법
JP4874530B2 (ja) ポリオキシメチレン樹脂製繊維及びその製造方法
KR20060049236A (ko) 폴리옥시메틸렌 수지제 반송 컨베이어 벨트
KR102494183B1 (ko) 폴리아세탈 섬유의 제조 방법
JP2005256189A (ja) ポリオキシメチレン樹脂製撚糸
KR102509158B1 (ko) 폴리아세탈 섬유 및 그의 제조 방법, 및 연신용 재료
KR102167672B1 (ko) 형태안정성이 향상된 재생 폴리에스테르 이형단면사 및 이의 제조방법
KR102124377B1 (ko) 난연성 분할형 극세섬유

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
E902 Notification of reason for refusal