JP2019218656A - Sea-island type composite fiber bundle and ultra-fine fiber bundle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、低環境負荷で、極細繊維に減量加工することができる海島型複合繊維を提供する。 The present invention provides a sea-island type conjugate fiber that can be reduced into an ultrafine fiber with a low environmental load.
従来より、柔軟性や取り扱い性を向上させる、あるいは表面積を増大させて効率的に機
能性を発現させるなどの目的で、繊維を極細化する方法が種々検討され一般化している。
2. Description of the Related Art Conventionally, various methods for ultrafine fibers have been studied and generalized for the purpose of improving flexibility and handleability, or efficiently exhibiting functionality by increasing the surface area.
極細繊維を得る方法としては、直接極細繊度化する方法の他、２成分分割型断面複合繊維を分割する方法、海島型複合繊維から海成分を抽出除去する方法があり、単糸の直径が数μｍ以下の場合、海島型複合繊維から海成分を抽出除去する方法が工程面の優位性から多く用いられている。 As a method of obtaining ultrafine fibers, there are a method of splitting a bicomponent split cross-section conjugate fiber, a method of extracting and removing a sea component from a sea-island type conjugate fiber, in addition to a method of directly making the microfilament fine, and a method of reducing the diameter of a single yarn. When the particle size is not more than μm, a method of extracting and removing sea components from sea-island composite fibers is often used because of its superiority in terms of process.
特許文献１では、連続海島型複合繊維から海成分を抽出除去すると、長繊維でかつ均一な系の極細繊維を得ることができることが知られている。
It is known from
一方、特許文献１、２の海島型複合繊維から海成分を抽出除去する際、水溶性ではあるが、アルカリ溶液に浸漬する必要があったことから、減量加工の際、アルカリ溶液の排液が多量に発生し、さらなる環境負荷の低減が求められていた。
On the other hand, when the sea component is extracted and removed from the sea-island type composite fibers of
本発明は、前記の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、アルカリ溶液を使用せず、中性水で減量加工することができる海島型複合繊維を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to provide a sea-island composite fiber that can be processed with a neutral water without using an alkaline solution.
前記の問題点を解決するために鋭意検討した結果、本発明に達した。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present invention has been achieved.
すなわち、本発明によれば、溶解性の異なる２種類のポリマーからなり、繊維横断面において易溶解ポリマーを海成分、及び難溶解ポリマーを島成分として複合化した海島型複合繊維であって、前記海成分が下記一般式（１）で表される１，２−ジオール構造単位を有するポリビニルアルコール（以下ＰＶＡと称することがある）系樹脂を含み、前記構造単位（１）の含有量が、１〜１５モル％である海島型複合繊維束である。さらには、前記の海島型複合繊維束から、海成分を４０〜１００℃の水で、１〜１２０分浸漬して溶解除去することによって繊維を分割して得られた極細繊維束であって、極細繊維の直径が５０〜１５００ｎｍ、破断強度が２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、破断伸度が２０〜２００％である極細繊維束である。 That is, according to the present invention, a sea-island composite fiber composed of two types of polymers having different solubility, the easily dissolvable polymer being a sea component, and the hardly dissolving polymer being complexed as an island component in the fiber cross section, The sea component includes a polyvinyl alcohol (hereinafter sometimes referred to as PVA) resin having a 1,2-diol structural unit represented by the following general formula (1), and the content of the structural unit (1) is 1 It is a sea-island type composite fiber bundle which is １５15 mol%. Furthermore, from the sea-island type composite fiber bundle, an ultrafine fiber bundle obtained by dividing the fiber by immersing the sea component in water at 40 to 100 ° C. for 1 to 120 minutes to dissolve and remove the fiber, The ultrafine fiber bundle has a diameter of the ultrafine fibers of 50 to 1500 nm, a breaking strength of 2.0 cN / dtex or more, and a breaking elongation of 20 to 200%.
本発明によれば、アルカリ溶液を使用せず、中性水で減量加工することができる海島型複合繊維を得ることができ、低環境負荷で、かつ低コストで極細繊維を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the sea-island type composite fiber which can be weight-reduced with neutral water can be obtained without using an alkaline solution, and can provide an ultrafine fiber with low environmental impact and at low cost. .
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
本発明は、溶解性の異なる２種類のポリマーからなり、繊維横断面において易溶解ポリマーを海成分、及び難溶解ポリマーを島成分として複合化した海島型複合繊維であって、前記海成分が下記一般式（１）で表される１，２−ジオール構造単位を有するポリビニルアルコール（以下ＰＶＡと称することがある）系樹脂を含み、前記構造単位（１）の含有量が、１〜１５モル％である海島型複合繊維束である。 The present invention is a sea-island composite fiber composed of two types of polymers having different solubility, and in the cross section of the fiber, the easily soluble polymer is a sea component, and the hardly soluble polymer is complexed as an island component. It contains a polyvinyl alcohol (hereinafter sometimes referred to as PVA) resin having a 1,2-diol structural unit represented by the general formula (1), and the content of the structural unit (1) is 1 to 15 mol%. This is a sea-island type composite fiber bundle.
さらには、前記の海島型複合繊維束から、海成分を４０〜１００℃の水で、１〜１２０分浸漬して溶解除去することによって繊維を分割して得られた極細繊維束であって、極細繊維の直径が５０〜１５００ｎｍ、破断強度が２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、破断伸度が２０〜２００％である極細繊維束である。 Furthermore, from the sea-island type composite fiber bundle, an ultrafine fiber bundle obtained by dividing the fiber by immersing the sea component in water at 40 to 100 ° C. for 1 to 120 minutes to dissolve and remove the fiber, The ultrafine fiber bundle has a diameter of the ultrafine fibers of 50 to 1500 nm, a breaking strength of 2.0 cN / dtex or more, and a breaking elongation of 20 to 200%.
本発明においては、繊維断面において海成分ポリマー中に熱可塑性ポリマーが多数の島となって繊維軸方向に連続して存在する海島型複合繊維から、極細繊維の単糸からなるハイマルチフィラメント糸が製造される。 In the present invention, from a sea-island type composite fiber in which the thermoplastic polymer is present in the sea component polymer in a cross section of the fiber as a number of islands and continuously exists in the fiber axis direction, a high multifilament yarn composed of a single yarn of an ultrafine fiber is obtained Manufactured.
まず、本発明の海島型複合繊維は、繊維形成熱可塑性ポリマー（以下、島成分、もしくは難溶解性ポリマーということがある。）からなり、その島径が、好ましくは５０〜１５００ｎｍであり、より好ましくは１００〜１０００ｎｍである島成分と、中性水に溶解するポリマー（以下、海成分、もしくは易溶解性ポリマーということがある。）からなる海成分を有し、島成分の直径のばらつきを表すｃｖ％が３０％以下であることが好ましい。 First, the sea-island type conjugate fiber of the present invention is made of a fiber-forming thermoplastic polymer (hereinafter sometimes referred to as an island component or a hardly soluble polymer), and its island diameter is preferably 50 to 1500 nm. It has an island component preferably having a thickness of 100 to 1000 nm and a sea component composed of a polymer soluble in neutral water (hereinafter, sometimes referred to as a sea component or an easily soluble polymer). It is preferable that the cv% represented is 30% or less.
島径が５０ｎｍ未満では、島を多数並べる為の口金設計が極めて困難であり操業性に乏しくなるおそれがある。逆に、島径が１５００ｎｍを超える場合、極細繊維特有のぬめり感が得られず好ましくない。かかる島径は、透過型電子顕微鏡で繊維の横断面を撮影することにより測定が可能である。なお、島の形状が丸断面以外の異型断面である場合には、前記の島径は外接円の直径を島径とする。また、島成分の直径のばらつきを表すｃｖ％が３０％を超える場合、海成分を溶解除去しても島成分同士に融着がみられ、極細繊維どうしの良好な分割性がみられず、極細繊維特有のぬめり感が得られず、好ましくない。 If the island diameter is less than 50 nm, it is extremely difficult to design a die for arranging a large number of islands, and the operability may be poor. Conversely, if the island diameter exceeds 1500 nm, a slimy feeling peculiar to ultrafine fibers cannot be obtained, which is not preferable. Such an island diameter can be measured by photographing the cross section of the fiber with a transmission electron microscope. When the shape of the island is an irregular cross-section other than the round cross-section, the above-mentioned island diameter is defined as the diameter of the circumscribed circle. Further, when the cv% representing the variation of the diameter of the island component exceeds 30%, fusion is observed between the island components even when the sea component is dissolved and removed, and good division properties of the ultrafine fibers are not observed. A slimy feeling peculiar to ultrafine fibers cannot be obtained, which is not preferable.
前記、海島型複合繊維を構成するポリマーとして、島成分である難溶解性ポリマーには繊維形成性ポリマーであれば特に限定されるものではなく、ポリエステル系ポリマー、ポリアミド系ポリマー、ポリオレフィン系ポリマーなどを用いることができる。 As the polymer constituting the sea-island type composite fiber, the hardly soluble polymer as an island component is not particularly limited as long as it is a fiber-forming polymer, and includes a polyester-based polymer, a polyamide-based polymer, and a polyolefin-based polymer. Can be used.
本発明で用いられる海成分のポリマーとしては、下記の一般式（１）で表される１，２−ジオール構造単位を有するＰＶＡ系樹脂を含むことが必要である。 The polymer of the sea component used in the present invention needs to include a PVA-based resin having a 1,2-diol structural unit represented by the following general formula (1).
前記ＰＶＡ系樹脂中の前記構造単位（１）の含有量は、１〜１５モル％であり、好ましくは２〜１２モル％、より好ましくは３〜１０モル％である。 The content of the structural unit (1) in the PVA-based resin is 1 to 15 mol%, preferably 2 to 12 mol%, more preferably 3 to 10 mol%.
かかる含有量が１モル％未満であると海成分の融点が高くなり、その熱分解温度との差が小さくなるため溶融紡糸温度範囲が狭くなり、溶融紡糸性が低下する。多すぎると、ゲルの発生や熱架橋物・熱劣化物の発生が激しくなり、安定した紡糸ができなくなる傾向にある。 When the content is less than 1 mol%, the melting point of the sea component becomes high, and the difference from the thermal decomposition temperature becomes small, so that the melt spinning temperature range becomes narrow, and the melt spinnability decreases. If the amount is too large, the generation of gel and the generation of thermally crosslinked and thermally degraded products become severe, and stable spinning tends to be impossible.
またこのポリマーに２〜２０質量％の多価アルコールのアルキレンオキシド付加物などを均一に混合してもよい。 Further, 2 to 20% by mass of an alkylene oxide adduct of a polyhydric alcohol may be uniformly mixed with the polymer.
また、構造単位（１）の含有量を調整する際に、構造単位（１）の含有量が異なる少なくとも２種のＰＶＡ系樹脂をブレンドして調整することも可能であり、そのうちの少なくとも１種が構造単位（１）を含有しないＰＶＡ系樹脂であっても構わない。 When adjusting the content of the structural unit (1), it is also possible to adjust by blending at least two types of PVA-based resins having different contents of the structural unit (1). May be a PVA-based resin containing no structural unit (1).
ただし、構造単位（１）を含有するＰＶＡ系樹脂と、これを含有しないＰＶＡ系樹脂をブレンドして用いる場合においても、前者が主体であることが必要であり、構造単位（１）を含有するＰＶＡ系樹脂の含有量が、好ましくは６０〜９９重量％、より好ましくは７０〜９９重量％の範囲で用いられる。 However, even when a PVA-based resin containing the structural unit (1) and a PVA-based resin not containing the structural unit (1) are blended and used, the former needs to be the main component and contains the structural unit (1). The content of the PVA-based resin is preferably in the range of 60 to 99% by weight, more preferably 70 to 99% by weight.
このようにして構造単位（１）の含有量が調整されたＰＶＡ系樹脂に関しては、その量は重量平均で算出しても差し支えなく、正確には１Ｈ−ＮＭＲの測定結果より算出することができる。 With respect to the PVA-based resin whose content of the structural unit (1) is adjusted in this manner, the amount may be calculated by weight average, and can be accurately calculated from the measurement result of 1H-NMR. .
また、ＰＶＡ系樹脂のケン化度は滴定法（ＪＩＳ Ｋ６７２６）で測定した値で、好ましくは８０〜９９．９モル％、より好ましくは８５〜９９．９モル％、さらに好ましくは８８〜９９．９モル％である。ケン化度が８０モル％より低すぎると酢酸臭が発生し、熱安定性が低下して、長時間溶融紡糸時の安定性、すなわちロングラン性が悪くなる傾向にある。 The saponification degree of the PVA-based resin is a value measured by a titration method (JIS K6726), preferably 80 to 99.9 mol%, more preferably 85 to 99.9 mol%, further more preferably 88 to 99.9 mol%. 9 mol%. If the saponification degree is less than 80 mol%, acetic acid odor is generated, the thermal stability is reduced, and the stability during melt spinning for a long time, that is, the long run property, tends to be deteriorated.
ＰＶＡ系樹脂は、ケン化度が低いものほど融点が低下し、熱溶融成形は容易になるが、ケン化度が低すぎると酢酸臭が発生し、熱安定性が低下して、ロングラン性が悪くなる傾向にある。本発明の樹脂組成物は、ＰＶＡ系樹脂として高ケン化度のものを用いても良好な熱溶融成形性を示すことを特徴とするものである。 The lower the saponification degree, the lower the melting point of the PVA-based resin and the easier the hot-melt molding. However, if the saponification degree is too low, an acetic acid odor is generated, the thermal stability is reduced, and the long run property is reduced. Tends to be worse. The resin composition of the present invention is characterized by exhibiting good hot-melt moldability even when a PVA-based resin having a high degree of saponification is used.
なお、本発明におけるケン化度とは、ビニルエステル系モノマーのエステル部分と、前記１，２−ジオール構造単位に対応するコモノマーのアシルオキシ部やカーボネート部、アセタール部の総量の水酸基への変化率（モル％）で表示される。 The saponification degree in the present invention refers to the rate of change of the total amount of the ester portion of the vinyl ester monomer, the acyloxy portion, the carbonate portion, and the acetal portion of the comonomer corresponding to the 1,2-diol structural unit to a hydroxyl group ( Mol%).
ＰＶＡ系樹脂の重合度は、水溶液粘度測定法（ＪＩＳ Ｋ６７２６）で測定した値で、好ましくは２００〜１２００、より好ましくは２５０〜７５０、さらに好ましくは３００〜５００である。 The polymerization degree of the PVA-based resin is a value measured by an aqueous solution viscosity measurement method (JIS K6726), and is preferably 200 to 1200, more preferably 250 to 750, and still more preferably 300 to 500.
重合度が２００より低すぎると、繊維の強度が低く糸切れ等が発生しやすくなり、高すぎると押出機内でのせん断発熱の発生により、樹脂が熱分解する傾向にある。 If the degree of polymerization is too low, the fiber strength is low and thread breakage is likely to occur. If the degree of polymerization is too high, the resin tends to thermally decompose due to the generation of shear heat in the extruder.
ＰＶＡ系樹脂の融点は、好ましくは９０〜２２０℃、より好ましくは１２０〜２００℃、さらに好ましくは１５０〜１８０℃である。 The melting point of the PVA-based resin is preferably 90 to 220 ° C, more preferably 120 to 200 ° C, and still more preferably 150 to 180 ° C.
本発明で用いられるＰＶＡ系樹脂の製造方法については特に限定されないが、［１］コモノマーとして３，４−ジオール−１−ブテン、３，４−ジアシロキシ−１−ブテン、３−アシロキシ−４−オール−１−ブテン、４−アシロキシ−３−オール−１−ブテン、３，４−ジアシロキシ−２−メチル−１−ブテン等を用い、これらとビニルエステル系モノマーと共重合して共重合体を得、次いでこれをケン化する方法、あるいは、［２］コモノマーとしてビニルエチレンカーボネート等を用いてこれらとビニルエステル系モノマーと共重合して共重合体を得、次いでこれをケン化、脱炭酸する方法、あるいは、［３］コモノマーとして２，２−ジアルキル−４−ビニル−１，３−ジオキソラン等を用い、これらとビニルエステル系モノマーと共重合して共重合体を得、次いでケン化し、酸触媒を用いて水性溶液（水、または水／アセトン、水／炭素数１〜４のアルコールとの混合溶媒等）中にて脱ケタール化する方法等が挙げられる。 The method for producing the PVA-based resin used in the present invention is not particularly limited, but [1] 3,4-diol-1-butene, 3,4-diasiloxy-1-butene, and 3-acyloxy-4-ol as comonomers. Using 1-butene, 4-acyloxy-3-ol-1-butene, 3,4-diasiloxy-2-methyl-1-butene and the like, copolymerize them with a vinyl ester monomer to obtain a copolymer. And then saponifying it, or [2] using vinylethylene carbonate or the like as a comonomer and copolymerizing them with a vinyl ester monomer to obtain a copolymer, and then saponifying and decarboxylating it. Or [3] 2,2-dialkyl-4-vinyl-1,3-dioxolane or the like as a comonomer, The copolymer is obtained by polymerization, then saponified, and deketalized in an aqueous solution (water or a mixed solvent of water / acetone and water / alcohol having 1 to 4 carbon atoms) using an acid catalyst. Method and the like.
なかでも、重合が良好に進行し、１，２−ジオール構造単位をＰＶＡ中に均一に導入しやすいという製造時の利点や、得られたＰＶＡを溶融成形する際の問題点が少ない点から、製造方法［１］の方法を採用することが好ましく、特に好ましくは、共重合反応性に優れる点で３，４−ジアシロキシ−１−ブテンとビニルエステル系モノマーを共重合して得られた共重合体をケン化する方法である。さらには３，４−ジアシロキシ−１−ブテンとして、３，４−ジアセトキシ−１−ブテンを用いることが好ましい。また、これらの前記モノマーの混合物を用いてもよい。 Above all, polymerization proceeds favorably, and the 1,2-diol structural unit has an advantage at the time of production that it is easy to be uniformly introduced into PVA, and there are few problems in melt-molding the obtained PVA. It is preferable to adopt the method of the production method [1], and particularly preferably, a copolymer obtained by copolymerizing 3,4-diasiloxy-1-butene and a vinyl ester monomer in terms of excellent copolymerization reactivity. It is a method of saponifying the coalescence. Further, it is preferable to use 3,4-diacetoxy-1-butene as 3,4-diasiloxy-1-butene. Further, a mixture of these monomers may be used.
上記ビニルエステル系モノマーとしては、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バレリン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、安息香酸ビニル、バーサチック酸ビニル等があげられる。なかでも、経済的な観点から酢酸ビニルが好ましく用いられる。 Examples of the vinyl ester monomers include vinyl formate, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl valerate, vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl pivalate, vinyl caprate, vinyl laurate, vinyl stearate, vinyl benzoate, and versatic. Acid vinyl and the like. Among them, vinyl acetate is preferably used from an economic viewpoint.
また、本発明におけるＰＶＡ系樹脂は、上記一般式（１）で表される１，２−ジオール構造単位を有するＰＶＡ系樹脂そのものに加え、本発明の効果を阻害しない範囲で少量（通常２０％以下、好ましくは１５％以下、特に好ましくは１０％以下）の共重合可能な不飽和単量体を共重合したＰＶＡ系樹脂を含むことを意味しており、他モノマーが多少共重合されていても、本発明の効果が得られることを意味する。 In addition, the PVA-based resin in the present invention is a PVA-based resin having a 1,2-diol structural unit represented by the general formula (1) itself, and a small amount (usually 20%) as long as the effect of the present invention is not impaired. (Preferably 15% or less, particularly preferably 10% or less) means a PVA-based resin in which a copolymerizable unsaturated monomer is copolymerized, and other monomers are somewhat copolymerized. This means that the effects of the present invention can be obtained.
また、重合終了時にはラジカル重合において用いられる公知の重合禁止剤を反応系内に添加することが好ましく、かかる重合禁止剤としては、ｍ−ジニトロベンゼン、アスコルビン酸、ベンゾキノン、α−メチルスチレンの二量体、ｐ−メトキシフェノール等が挙げられる。 Further, at the end of the polymerization, it is preferable to add a known polymerization inhibitor used in the radical polymerization to the reaction system. Examples of the polymerization inhibitor include dimerization of m-dinitrobenzene, ascorbic acid, benzoquinone, and α-methylstyrene. And p-methoxyphenol.
このようにして得られた共重合体は、次いでケン化され、上記一般式（１）で表される１，２−ジオール構造単位を有するＰＶＡ系樹脂が得られる。 The copolymer thus obtained is then saponified to obtain a PVA-based resin having a 1,2-diol structural unit represented by the general formula (1).
また、本発明で使用されるＰＶＡ系樹脂は、構造単位（１）を含有するＰＶＡ系樹脂とこれと異なる他のＰＶＡ系樹脂のブレンド物であってもよく、他のＰＶＡ系樹脂としては、構造単位が異なるもの、ケン化度が異なるもの、分子量が異なるものなどを挙げることができる。 Further, the PVA-based resin used in the present invention may be a blend of a PVA-based resin containing the structural unit (1) and another PVA-based resin different from the PVA-based resin. Examples include those having different structural units, those having different degrees of saponification, and those having different molecular weights.
本発明の海成分に用いるＰＶＡ系樹脂組成物において、ＰＶＡ系樹脂はベースとなる樹脂である。その含有量は、樹脂組成物の総重量に対して、好ましくは５０〜１００重量％、より好ましくは８０〜９８重量％である。かかるＰＶＡ系樹脂の含有量が少なすぎた場合は、溶融張力が著しく減少し、溶融紡糸が不可能となる傾向がある。 In the PVA-based resin composition used for the sea component of the present invention, the PVA-based resin is a base resin. The content is preferably 50 to 100% by weight, more preferably 80 to 98% by weight, based on the total weight of the resin composition. When the content of the PVA-based resin is too small, the melt tension is significantly reduced, and melt spinning tends to be impossible.
本発明では上記成分と共に、多価アルコールのアルキレンオキシド付加物等を併用してもよい。 In the present invention, an alkylene oxide adduct of a polyhydric alcohol may be used in combination with the above components.
以下、かかる多価アルコールのアルキレンオキシド付加物について説明する。 Hereinafter, the alkylene oxide adduct of the polyhydric alcohol will be described.
かかる付加物は、多価アルコールの水酸基にアルキレンオキシドが付加した結果、エーテル結合および水酸基を有する化合物である。 Such an adduct is a compound having an ether bond and a hydroxyl group as a result of the addition of an alkylene oxide to the hydroxyl group of a polyhydric alcohol.
かかる反応の模式図を、下記化学式（２）に示す。式中、Ｒ１は水酸基を１つ以上有す
る有機基であるが、便宜上水酸基を省略している。しかし、かかる水酸基も図示した水酸
基と同様の反応をしうる。
A schematic diagram of such a reaction is shown in the following chemical formula (2). In the formula, R1 is an organic group having at least one hydroxyl group, but the hydroxyl group is omitted for convenience. However, such hydroxyl groups can also react similarly to the illustrated hydroxyl groups.
本発明の海成分に用いるＰＶＡ系樹脂組成物中における成分と、多価アルコールのアルキレンオキシド付加物の割合は、重量比にて好ましくは８０／２０〜１００／０、より好ましくは９０／１０〜９８／２である。 The ratio of the component in the PVA-based resin composition used for the sea component of the present invention to the alkylene oxide adduct of a polyhydric alcohol is preferably 80/20 to 100/0, more preferably 90/10 in weight ratio. 98/2.
多価アルコールのアルキレンオキシド付加物を含むことで、溶融紡糸時の糸切れ発生を抑制し、延伸性が向上できる。 By containing an alkylene oxide adduct of a polyhydric alcohol, the occurrence of yarn breakage during melt spinning can be suppressed, and stretchability can be improved.
また、本発明の海成分に用いる樹脂組成物には、以下に記する公知の添加剤を２０重量％以下の割合で配合して使用することもできる。かかる添加剤としては、例えば、グリセリン、エチレングリコール、ヘキサンジオール等の脂肪族多価アルコール類、ソルビトール、マンニトール、ペンタエリスリトール等の糖アルコール類等の可塑剤、ステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド等の飽和脂肪族アミド化合物、オレイン酸アミド等の不飽和脂肪族アミド化合物、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛等の脂肪族金属塩、分子量が５００〜１００００程度の低分子量エチレン、低分子量プロピレン等の低分子量ポリオレフィン等の滑材、およびホウ酸、リン酸等の無機酸、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、着色剤、帯電防止剤、界面活性剤、防腐剤、抗菌剤、アンチブロッキング剤、スリップ剤、充填剤等があげられ、これらは必要に応じて適宜配合される。 In addition, the resin composition used for the sea component of the present invention may be used by blending known additives described below at a ratio of 20% by weight or less. Such additives include, for example, aliphatic polyhydric alcohols such as glycerin, ethylene glycol and hexanediol; plasticizers such as sugar alcohols such as sorbitol, mannitol and pentaerythritol; stearic acid amide; ethylene bisstearic acid amide; Saturated aliphatic amide compounds, unsaturated aliphatic amide compounds such as oleic acid amide, aliphatic metal salts such as calcium stearate, magnesium stearate, zinc stearate, low molecular weight ethylene having a molecular weight of about 500 to 10,000, and low molecular weight propylene. Lubricants such as low molecular weight polyolefins, etc., and inorganic acids such as boric acid and phosphoric acid, antioxidants, heat stabilizers, light stabilizers, ultraviolet absorbers, coloring agents, antistatic agents, surfactants, preservatives , Antibacterial agent, anti-blocking agent, slip agent, filler, etc. Gerare, which are appropriately blended as required.
本発明の海成分に用いる樹脂組成物を調製するには、予めＰＶＡ系樹脂と、前記の多価アルコールのアルキレンオキシド付加物や、その他の公知の添加剤をドライブレンドした後、溶融混練してペレット化する方法や、溶融混練機に別々に一定割合で仕込みながら混練して、ペレット化する方法が挙げられる。 In order to prepare the resin composition used for the sea component of the present invention, a PVA-based resin and the above-mentioned alkylene oxide adduct of polyhydric alcohol and other known additives are dry-blended and then melt-kneaded. Examples of the method include a method of pelletizing and a method of kneading while separately charging at a fixed ratio into a melt kneader to form a pellet.
本発明の海成分に用いる樹脂組成物の融点は、好ましくは７０〜２２０℃、より好ましくは１３０℃以上２００℃未満、特に好ましくは１５０〜１８０℃である。 The melting point of the resin composition used for the sea component of the present invention is preferably from 70 to 220C, more preferably from 130C to less than 200C, particularly preferably from 150 to 180C.
本発明におけるＰＶＡ系樹脂の分解開始温度は、通常２３０〜２５０℃であり、かかる温度よりも融点が大幅に低い温度であるために、高温における成形加工を行っても、樹脂組成物の劣化がなく繊維とすることができる。 The decomposition starting temperature of the PVA-based resin in the present invention is usually 230 to 250 ° C., and since the melting point is much lower than such a temperature, even if molding is performed at a high temperature, the deterioration of the resin composition does not occur. Without fibers.
また本発明の海成分のメルトフローレイト（ＭＦＲ、２００℃、荷重２１６０ｇ）は、好ましくは１０〜５０ｇ／１０ｍｉｎ、より好ましくは１５〜３５ｇ／１０ｍｉｎである。 The melt flow rate (MFR, 200 ° C., load 2160 g) of the sea component of the present invention is preferably 10 to 50 g / 10 min, more preferably 15 to 35 g / 10 min.
ＭＦＲが１０ｇ／１０ｍｉｎ未満の場合、熱可塑性が少なくなり、海島型複合繊維を紡糸する際、糸切れが多くなり好ましくない。またＭＦＲが５０ｇ／１０ｍｉｎを超える場合、海成分の粘度が低くなり海島型複合繊維を形成することが難しくなるため好ましくない。 If the MFR is less than 10 g / 10 min, the thermoplasticity decreases, and when spinning the sea-island composite fiber, yarn breakage increases, which is not preferable. On the other hand, if the MFR exceeds 50 g / 10 min, the viscosity of the sea component becomes low, and it becomes difficult to form a sea-island composite fiber, which is not preferable.
次に上記の島ポリマーと海ポリマーを用いて海島型複合繊維を紡糸する。 Next, sea-island composite fibers are spun using the above-mentioned island polymer and sea polymer.
海島型複合繊維において、溶融紡糸時における海成分の溶融粘度が島成分の溶融粘度よりも大きいことが好ましい。かかる関係にある場合には、海成分の複合重量比率が４０％未満と少なくなっても、島同士が接合したり、島成分の大部分が接合して海島型複合繊維とは異なるものになり難い。好ましい溶融粘度比（海／島）は、１．１〜６．０、より好ましくは１．３〜４．０の範囲である。この比が１．１倍未満の場合には溶融紡糸時に島成分が接合しやすくなり、一方６．０倍を越える場合には、粘度差が大きすぎるために紡糸調子が低下しやすい。 In the sea-island composite fiber, the melt viscosity of the sea component during melt spinning is preferably larger than the melt viscosity of the island component. In such a case, even if the composite weight ratio of the sea component is reduced to less than 40%, the islands are joined to each other, or most of the island components are joined to be different from the sea-island composite fiber. hard. The preferred melt viscosity ratio (sea / island) is in the range of 1.1 to 6.0, more preferably 1.3 to 4.0. If this ratio is less than 1.1 times, island components are likely to be joined at the time of melt spinning, while if it exceeds 6.0 times, the viscosity difference is too large and the spinning condition tends to decrease.
次に島数は、好ましくは１００以上、より好ましくは３００〜１５００である。 Next, the number of islands is preferably 100 or more, and more preferably 300 to 1500.
また、海島型複合繊維を構成する海成分と島成分の重量比率（海：島）は、２０：８０〜８０：２０の範囲が好ましい。かかる範囲であれば、島間の海成分の厚みを薄くすることができ、海成分の溶解除去が容易となり、島成分の極細繊維への転換が容易になるので好ましい。ここで海成分の割合が８０％を越える場合には海成分の厚みが厚くなりすぎ、一方２０％未満の場合には海成分の量が少なくなりすぎて、島間に接合が発生しやすくなる。 The weight ratio (sea: island) of the sea component and the island component constituting the sea-island composite fiber is preferably in the range of 20:80 to 80:20. This range is preferable because the thickness of the sea component between the islands can be reduced, the sea component can be easily dissolved and removed, and the conversion of the island component to ultrafine fibers can be facilitated. Here, when the proportion of the sea component exceeds 80%, the thickness of the sea component becomes too thick, and when it is less than 20%, the amount of the sea component becomes too small, so that bonding is likely to occur between islands.
また、海成分である易温水溶解ポリマーは、島成分である難溶解性ポリマーと比較し、溶解速度比が好ましくは２００倍以上、より好ましくは３００倍以上である。 Further, the easily-dissolved water-soluble polymer as the sea component has a dissolution rate ratio of preferably 200 times or more, more preferably 300 times or more, as compared with the hardly soluble polymer as the island component.
溶解速度が２００倍未満の場合には、繊維断面中央部の海成分を溶解する間に、分離した繊維断面表層部の島成分が、繊維径が小さいために溶解されるため、海相当分が減量されているにもかかわらず、繊維断面中央部の海成分を完全に溶解除去できず、島成分の太さ斑や島成分自体の溶剤侵食につながり、本発明の目的とする均一な繊維径の極細短繊維を得ることができないおそれがある。 If the dissolution rate is less than 200 times, while dissolving the sea component at the center of the fiber cross section, the island component of the separated surface section of the fiber cross section is dissolved because the fiber diameter is small, so the sea equivalent is reduced. Despite being reduced in weight, the sea component at the center of the fiber cross section cannot be completely dissolved and removed, leading to unevenness in the thickness of the island component and solvent erosion of the island component itself, and a uniform fiber diameter which is the object of the present invention. May not be obtained.
本発明の海島型複合繊維の溶融紡糸に用いられる口金としては、島成分を形成するための中空ピン群や微細孔群を有するものなど任意のものを用いることができる。例えば、中空ピンや微細孔より押し出された島成分とその間を埋める形で流路を設計されている海成分流とを合流し、これを圧縮することにより海島断面が形成されるといった紡糸口金でもよい。好ましく用いられる紡糸口金例は特開２００７−１０７１６０号公報の図１および図２であるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。 As the spinneret used for melt spinning of the sea-island type conjugate fiber of the present invention, any one having a group of hollow pins or a group of fine holes for forming an island component can be used. For example, a spinneret in which an island component extruded from a hollow pin or a fine hole and a sea component flow whose flow path is designed to fill the space between them are merged and compressed to form a sea-island cross section. Good. Examples of the spinneret preferably used are FIGS. 1 and 2 in JP-A-2007-107160, but are not necessarily limited thereto.
なお図１は、中空ピンを海成分樹脂貯め部分に吐出してそれを合流圧縮する方式で島を形成する方法である。吐出された海島型複合繊維は冷却風により固化され、所定の引き取り速度に設定した回転ローラーあるいはエジェクターにより引き取られ、未延伸糸を得る。 FIG. 1 shows a method of forming islands by discharging a hollow pin to a sea component resin storage portion and merging and compressing it. The discharged sea-island composite fibers are solidified by cooling air, and are taken out by a rotating roller or an ejector set at a predetermined take-up speed to obtain an undrawn yarn.
この引き取り速度は特に限定されないが、２００ｍ／分〜５０００ｍ／分であることが好ましい。２００ｍ／分より遅いと生産性が悪い。また、５０００ｍ／分を超えると紡糸安定性が悪い。 The take-up speed is not particularly limited, but is preferably from 200 m / min to 5000 m / min. If the speed is lower than 200 m / min, the productivity is poor. On the other hand, when it exceeds 5000 m / min, spinning stability is poor.
得られた未延伸糸は、海成分を抽出後に得られる超極細繊維の用途・目的に応じて、そのままカット工程、あるいはその後の抽出工程に供してもよいし、目的とする強度・伸度・熱収縮特性に合わせるために、延伸工程や熱処理工程を経由して、カット工程あるいはその後の抽出工程に供することができる。延伸工程は紡糸と延伸を別ステップで行う別延方式でもよいし、一工程内で紡糸後直ちに延伸を行う直延方式を用いてもかまわない。 The obtained undrawn yarn may be subjected to the cutting step or the subsequent extraction step as it is, depending on the use and purpose of the ultrafine fiber obtained after extracting the sea component, or may have the desired strength, elongation, In order to adjust to the heat shrinkage property, it can be subjected to a cutting step or a subsequent extraction step via a stretching step or a heat treatment step. The drawing process may be a separate drawing method in which spinning and drawing are performed in separate steps, or a straight drawing method in which drawing is performed immediately after spinning in one step.
本発明で得られた海島型複合繊維から極細繊維得るために、海成分を溶解除去するが、海成分を溶解するために、水素イオン濃度が７前後の中性領域の温水を用いることが特徴である。 In order to obtain ultrafine fibers from the sea-island composite fiber obtained in the present invention, the sea component is dissolved and removed. In order to dissolve the sea component, warm water in a neutral region having a hydrogen ion concentration of about 7 is used. It is.
上記温水は、故意に不純物（例えば酸成分、アルカリ成分、有機溶剤等）を含まないものであり、その水素イオン濃度は、好ましくはｐＨ６〜８、より好ましくはｐＨ６．５〜７．５である。また前記温水以外の溶剤を用いた場合、多量の廃液を排出することになるため好ましくない。
The above-mentioned warm water does not intentionally contain impurities (for example, acid components, alkali components, organic solvents, etc.), and its hydrogen ion concentration is preferably
そして、上記温水の温度は、海成分の溶解速度にもよるが、好ましくは４０〜１００℃、より好ましくは５０〜９５℃、さらに好ましくは６０〜９０℃である。前記温水の温度が１００℃を超える温度で溶解除去する場合、多くの熱量を必要とするため好ましくない。
また、４０℃より低いと、海成分の溶解速度が低下し好ましくない。
溶解時間は、好ましくは１〜１２０分、より好ましくは５〜９０分、さらに好ましくは３０〜７０分である。
１分より短いと取り扱い性が悪化し、１２０分より長いと作業性が悪くなる。
The temperature of the hot water is preferably 40 to 100 ° C, more preferably 50 to 95 ° C, and still more preferably 60 to 90 ° C, depending on the dissolution rate of the sea component. It is not preferable to dissolve and remove the hot water at a temperature exceeding 100 ° C. because a large amount of heat is required.
On the other hand, when the temperature is lower than 40 ° C., the dissolution rate of the sea component decreases, which is not preferable.
The dissolution time is preferably from 1 to 120 minutes, more preferably from 5 to 90 minutes, even more preferably from 30 to 70 minutes.
If the time is shorter than 1 minute, the handleability deteriorates, and if the time is longer than 120 minutes, the workability deteriorates.
海成分ポリマーの減量時、減量前の海成分ポリマーの質量に対して、９８〜１００質量％以上減量できれば好ましく、９９〜１００質量％であればより好ましい。 When the weight of the sea component polymer is reduced, it is preferable that the weight can be reduced by 98 to 100% by mass or more with respect to the mass of the sea component polymer before the weight reduction, and more preferably 99 to 100% by mass.
海成分のポリマー構成にもよるが、例えば、８０℃の温水に１時間程度浸漬することで、減量前の海成分の質量に対して９８質量％以上減量を行い、海成分ポリマーを選択的に減量することが可能である。 Depending on the polymer composition of the sea component, for example, immersion in hot water of 80 ° C. for about 1 hour reduces the mass of the sea component by 98% or more with respect to the mass of the sea component before weight reduction, and selectively prepares the sea component polymer. It is possible to lose weight.
海成分ポリマーの減量時、減量前の海成分ポリマーの質量に対して９８質量％以上減量できなければ、海成分ポリマーを完全に溶解除去することができず、極細繊維の分割性が悪くなり、減量したとしても極細繊維特有のぬめり感が得られず好ましくない。 If the mass of the sea component polymer cannot be reduced by 98% by mass or more with respect to the mass of the sea component polymer before the weight reduction, the sea component polymer cannot be completely dissolved and removed, and the dividing property of the ultrafine fiber deteriorates. Even if the weight is reduced, a slimy feeling peculiar to ultrafine fibers cannot be obtained, which is not preferable.
上記の減量加工によって得られた極細繊維の破断強度は２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、破断伸度は２０〜２００％であることが望ましい。破断強度が２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ未満の場合、実用上の耐久性が得られないため好ましくない。同じく破断伸度が２０％未満の場合実用上の耐久性が得られないため好ましくない。また破断伸度が２００％を超える場合、寸法の変化が大きくなり、実用上形態の保持が難しくなり、好ましくない。 It is desirable that the breaking strength of the ultrafine fiber obtained by the above-mentioned weight reduction processing is 2.0 cN / dtex or more, and the breaking elongation is 20 to 200%. If the breaking strength is less than 2.0 cN / dtex, it is not preferable because practical durability cannot be obtained. Similarly, if the elongation at break is less than 20%, practical durability cannot be obtained, which is not preferable. On the other hand, if the breaking elongation exceeds 200%, the dimensional change becomes large, and it becomes difficult to hold the form for practical use, which is not preferable.
海成分の溶解除去は、織編物などの布帛の段階で行うのがよいが、糸、紐、綿の段階や二次製品の段階で行っても差し支えない。 The dissolution and removal of the sea component is preferably performed at the stage of a fabric such as a woven or knitted fabric, but may be performed at the stage of yarn, string, cotton, or a secondary product.
かかる本発明の極細繊維を少なくとも一部に有する繊維製品は、糸、組み紐状糸、短繊維からなる紡績状糸、織物、編物、フェルト、不織布、人工皮革などの中間製品とすることができる。これらをジャケット、スカート、パンツ、下着などの衣料、スポーツ衣料、衣料資材、カーペット、ソファー、カーテンなどのインテリア製品、カーシートなどの車両内装品、化粧品、化粧品マスク、ワイピングクロス、健康用品などの生活用途に適用することができる。 Such a fiber product having the ultrafine fiber of the present invention at least in part can be an intermediate product such as a yarn, a braided yarn, a spun yarn made of short fibers, a woven fabric, a knitted fabric, a felt, a nonwoven fabric, and artificial leather. These include clothing such as jackets, skirts, pants, and underwear, sports clothing, clothing materials, carpets, sofas, curtains and other interior products, car interiors such as car seats, cosmetics, cosmetic masks, wiping cloths, and health products. Can be applied to applications.
本発明の複合繊維を布帛とする場合は、布帛全てに用いてもよく、部分的に用いても良
い。その組織は特に限定されず、織物でもよいし編物でもよいし不織布でもよい。
When the conjugate fiber of the present invention is used as a fabric, it may be used for all the fabrics or may be partially used. The structure is not particularly limited, and may be a woven fabric, a knitted fabric, or a nonwoven fabric.
次に本発明の実施例及び比較例を詳述するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。 Next, Examples and Comparative Examples of the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited by these.
海ポリマー製造例
製造例１
還流冷却器、滴下漏斗、攪拌機を備えた反応容器に、酢酸ビニル６８．５部、メタノール２０．５部、３，４−ジアセトキシ−１−ブテン１１．０部（８モル％対仕込み酢酸ビニル）を酢酸ビニルの初期仕込み率１０％、酢酸ビニル、３，４−ジアセトキシ−１−ブテンを９時間等速滴下の条件で仕込み、アゾビスイソブチロニトリルを０．３モル％（対仕込み酢酸ビニル）投入し、攪拌しながら窒素気流下で温度を上昇させ、重合を開始した。
Production example of sea polymer Production example 1
In a reaction vessel equipped with a reflux condenser, a dropping funnel, and a stirrer, 68.5 parts of vinyl acetate, 20.5 parts of methanol, and 11.0 parts of 3,4-diacetoxy-1-butene (8 mol% relative to charged vinyl acetate). Was charged under the conditions of an initial charge rate of vinyl acetate of 10%, vinyl acetate and 3,4-diacetoxy-1-butene at a constant rate of 9 hours, and azobisisobutyronitrile was added in an amount of 0.3 mol% (based on the charged vinyl acetate). ), And the temperature was increased under a nitrogen stream with stirring to initiate polymerization.
酢酸ビニルの重合率が９０％となった時点で、ｍ−ジニトロベンゼンを所定量添加して重合を終了し、続いて、メタノール蒸気を吹き込む方法により未反応の酢酸ビニルモノマーを系外に除去し共重合体のメタノール溶液とした。 When the conversion of vinyl acetate reached 90%, a predetermined amount of m-dinitrobenzene was added to terminate the polymerization, and then unreacted vinyl acetate monomer was removed from the system by blowing methanol vapor. A methanol solution of the copolymer was obtained.
ついで、上記メタノール溶液をメタノールで希釈し、濃度４５％に調整してニーダーに仕込み、溶液温度を３５℃に保ちながら、水酸化ナトリウムの２％メタノール溶液を共重合体中の酢酸ビニル構造単位および３，４−ジアセトキシ−１−ブテン構造単位の合計量１モルに対して１０．５ミリモルとなる割合で加えて４時間ケン化を行った。ケン化が進行するとともにケン化物が析出し、粒子状となった時点で、固液分離により分離し、メタノールでよく洗浄して熱風乾燥機中７０℃、１２時間で乾燥することにより目的のＰＶＡ系樹脂を作製した。 Then, the methanol solution was diluted with methanol, adjusted to a concentration of 45%, and charged in a kneader. While maintaining the solution temperature at 35 ° C., a 2% methanol solution of sodium hydroxide was added to the vinyl acetate structural unit in the copolymer and Saponification was carried out for 4 hours by adding 10.5 mmol per 1 mol of the total amount of the structural units of 3,4-diacetoxy-1-butene. When the saponification progresses and the saponified product precipitates and becomes particulate, it is separated by solid-liquid separation, washed well with methanol, and dried in a hot air drier at 70 ° C. for 12 hours to obtain the desired PVA. A system resin was prepared.
得られたＰＶＡ系樹脂（Ａ１）のケン化度は、残存酢酸ビニルおよび３，４−ジアセトキシ−１−ブテンの加水分解に要するアルカリ消費量にて分析したところ、９８．９モル％であった。また、平均重合度は、ＪＩＳ Ｋ ６７２６に準じて分析を行ったところ、３００であった。融点は示差熱分析装置ＤＳＣで測定したところ１６８℃であった。また、前記式（１ａ）で表される１，２−ジオール構造単位の含有量は、１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚプロトンＮＭＲ、ｄ６−ＤＭＳＯ溶液、内部標準物質；テトラメチルシラン、５０℃）にて測定した積分値より算出したところ、８モル％であった。 The saponification degree of the obtained PVA-based resin (A1) was 98.9 mol% as analyzed by the amount of alkali consumed for hydrolysis of residual vinyl acetate and 3,4-diacetoxy-1-butene. . The average degree of polymerization was 300 when analyzed according to JIS K 6726. The melting point was 168 ° C. as measured by a differential thermal analyzer DSC. The content of the 1,2-diol structural unit represented by the formula (1a) is measured by 1H-NMR (300 MHz proton NMR, d6-DMSO solution, internal standard substance: tetramethylsilane, 50 ° C.). The calculated value was 8 mol%.
［１，２−ジオール構造単位の含有量算出法］
１Ｈ−ＮＭＲにおいて上記構造式（１）で表される１，２−ジオールを示すピークは、Ａ（４．２〜４．３ｐｐｍ）、Ｂ（３．４〜３．６ｐｐｍ）、Ｃ（１．７〜１．９ｐｐｍ）の３つがある。これは、下記化学式（３）に示したプロトンとそれぞれ一致する。
[Method for calculating content of 1,2-diol structural unit]
In 1H-NMR, peaks indicating 1,2-diol represented by the above structural formula (1) are A (4.2 to 4.3 ppm), B (3.4 to 3.6 ppm), and C (1. 7 to 1.9 ppm). This is in agreement with the proton shown in the following chemical formula (3).
また、主鎖に直接結合する水酸基を示すピークは、ａ１（４．６ｐｐｍ），ａ２（４．４ｐｐｍ），ａ３（４．２ｐｐｍ）で表され、主鎖のメチレンを示すピークは、ｂ１（１．０〜１．７ｐｐｍ）で表される。変性度は、それぞれのピークの積分値より、下記式にて求めた。 Further, peaks indicating hydroxyl groups directly bonded to the main chain are represented by a 1 (4.6 ppm), a 2 (4.4 ppm), and a 3 (4.2 ppm), and peaks indicating methylene in the main chain are as follows: It is represented by b 1 (1.0 to 1.7 ppm). The degree of denaturation was determined by the following equation from the integrated value of each peak.
上記で得られたポリビニルアルコール系樹脂と、多価アルコールのアルキレンオキシド付加物としてグリセリンにエチレンオキシドを２モル％反応させた化合物（”ユニオッ
クスＧ−１８０”日本油脂（株）製）を用い、ポリビニルアルコール系成分を９５重量部、アルキレンオキシド成分を５重量部となるように配合し、二軸押出機を用い、樹脂温１９０℃で溶融押出ペレット化した。
Using the polyvinyl alcohol-based resin obtained above and a compound obtained by reacting ethylene oxide with glycerin as an alkylene oxide adduct of a polyhydric alcohol at 2 mol% ("Uniox G-180" manufactured by NOF Corporation), polyvinyl 95 parts by weight of the alcohol component and 5 parts by weight of the alkylene oxide component were blended and melt-extruded into pellets at a resin temperature of 190 ° C. using a twin-screw extruder.
なお、実施例中の各測定項目は下記の方法で測定した。
（１）減量率
海島型複合繊維製造時における各ポリマーの吐出量から算出した海島型複合繊維における海ポリマー量を減量前海ポリマー量とし、８０℃、ｐＨ７．０の温水に海島型複合繊維を１２０分間浸漬し、浸漬後の海島型複合繊維の重量を減量後海ポリマー量とし、下記式を用いて全量前後の海ポリマー重量比を減量率として算出した。
減量後海成分ポリマー量（重量）／減量前海成分ポリマー量（重量）×１００＝減量率（重量％）
（２）ＭＦＲ
試料ペレット４〜５ｇを、ＭＦＲ計電気炉のシリンダーに入れ、東洋精機製メルトインデクサー（Ｓ１０１）を用いて、荷重２１．２Ｎ（２．１６ｋｇｆ）、温度２００℃の条件で、１０分間に押し出される樹脂の量（ｇ）を測定した。
（３）海島型複合繊維島径
透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて、倍率３００００倍で繊維断面写真を撮影し、海島型複合繊維の島成分の外接円を算出し、その平均値（ｎ数＝１００）から海島型複合繊維島径を算出した。
（４）海島型複合繊維における島径の均一性
海島型複合繊維における島径の均一性として、島成分直径のばらつき（ｃｖ％）を算出し、評価した。倍率３００００倍で繊維断面写真を撮影し、海島型複合繊維の島成分の外接円を算出し、その外接円直径を求め、ランダムに選択した１００個の島成分の外接円直径データから平均島径（ｒ１）と標準偏差（σ）を算出し、以下に定義する島径変動係数（ｃｖ）を算出した。
島径変動係数（ｃｖ％）＝σ／ｒ１×１００
（５）極細繊維の破断強度、破断伸度
室温（２５℃）で、初期試料長＝２００ｍｍ、引張り速度＝２００ｍｍ／分とし、Ｊ
ＩＳ Ｌ−１０１３に示される条件で荷重−伸長曲線を求めた。次に破断時の荷重値を初
期の繊度で割った値を引張り強度とした。
（６） ぬめり感
モニター７人に対して官能試験を実施し、２段階評価した。
○ ： 極細繊維特有のぬめり感があると評価した人が５人以上
× ： 極細繊維特有のぬめり感があると評価した人が４人以下
In addition, each measurement item in an Example was measured by the following method.
(1) Weight loss rate The amount of the sea polymer in the sea-island type conjugate fiber calculated from the discharge amount of each polymer in the production of the sea-island type conjugate fiber is defined as the amount of the sea polymer before weight reduction. After immersion for 120 minutes, the weight of the sea-island composite fiber after immersion was defined as the weight of the sea polymer after weight reduction, and the weight ratio of the sea polymer before and after the total weight was calculated as the weight loss rate using the following equation.
Amount of sea component polymer after weight loss (weight) / Amount of sea component polymer before weight loss (weight) × 100 = weight loss rate (% by weight)
(2) MFR
4 to 5 g of the sample pellets are put into a cylinder of an electric furnace of an MFR meter, and extruded using a melt indexer (S101) manufactured by Toyo Seiki under a load of 21.2 N (2.16 kgf) and a temperature of 200 ° C. for 10 minutes. The amount (g) of resin to be obtained was measured.
(3) Island diameter of islands-in-sea composite fiber Using a transmission electron microscope (TEM), a photograph of the fiber cross section was taken at a magnification of 30,000 times, the circumcircle of the island component of the islands-in-sea composite fiber was calculated, and the average value (n The number of islands of sea-island composite fiber was calculated from (number = 100).
(4) Uniformity of Island Diameter in Sea-Island Composite Fiber As the uniformity of the island diameter in the sea-island composite fiber, variation (cv%) of the diameter of the island component was calculated and evaluated. A photograph of the fiber cross section is taken at a magnification of 30,000 times, the circumscribed circle of the island component of the sea-island composite fiber is calculated, the circumscribed circle diameter is determined, and the average island diameter is determined from the circumscribed circle diameter data of 100 randomly selected island components. (R1) and the standard deviation (σ) were calculated, and the island diameter variation coefficient (cv) defined below was calculated.
Island diameter variation coefficient (cv%) = σ / r1 × 100
(5) Breaking strength and breaking elongation of ultrafine fiber At room temperature (25 ° C.), the initial sample length was set to 200 mm, and the tensile speed was set to 200 mm / min.
A load-elongation curve was determined under the conditions shown in ISL-1013. Next, the value obtained by dividing the load value at break by the initial fineness was defined as the tensile strength.
(6) Feeling of sliminess A sensory test was performed on seven monitors and evaluated on a two-point scale.
：: 5 or more people evaluated that there was a slimy feeling peculiar to microfibers ×: 4 or less people evaluated that they had a slimy feeling peculiar to ultrafine fibers
［実施例１］
島成分には、２２０℃での溶融粘度が４０Ｐａ・ｓｅｃ、融点が１７０℃のポリプロピレン、海成分には、前記海ポリマー製造例１で得た、１，２−ジオール構造単位を８モル％有し、重合度が３００でケン化度９８．９モル％のポリビニルアルコール樹脂と日本油脂（株）社製“ユニオックスＧ−１８０”を質量比９５：５有するポリビニルアルコール系樹脂を用いた。２００℃における海ポリマーのＭＦＲは２５ｇ／１０ｍｉｎ、溶融粘度は１８０Ｐａ・ｓｅｃであり、溶融粘度は海：島＝４０：６０の海島比率で紡糸し、紡糸速度１０００ｍ／ｍｉｎで引き取り、未延伸糸を得た。続いて上記未延伸糸をホットロール−ホットロール系延伸機を用いて、延伸温度８０℃、熱セット温度１４０℃で延伸倍率３倍にて延伸を行い、６５ｄｔｅｘのマルチフィラメントを得た。この時の海島型複合繊維の島径は７００ｎｍであり、島径変動係数は１０％であった。
[Example 1]
The island component has polypropylene having a melt viscosity at 220 ° C. of 40 Pa · sec and a melting point of 170 ° C. The sea component has 8 mol% of the 1,2-diol structural unit obtained in the above sea polymer production example 1. A polyvinyl alcohol resin having a polymerization degree of 300, a saponification degree of 98.9 mol%, and a 95: 5 mass ratio of "UNIOX G-180" manufactured by NOF Corporation was used. The MFR of the sea polymer at 200 ° C. is 25 g / 10 min, the melt viscosity is 180 Pa · sec, the melt viscosity is spun at a sea-island ratio of sea: island = 40: 60, the spinning speed is 1000 m / min, the undrawn yarn is drawn. Obtained. Subsequently, the undrawn yarn was drawn using a hot roll-hot roll drawing machine at a drawing temperature of 80 ° C and a heat setting temperature of 140 ° C at a draw ratio of 3 to obtain a multifilament of 65 dtex. At this time, the island diameter of the sea-island composite fiber was 700 nm, and the island diameter variation coefficient was 10%.
上記海島型複合繊維を束ねて８０℃、ｐＨ７．０の温水に１２０分浸漬し、温水による海ポリマーの減量率は９９％であり、得られたポリプロピレンからなる極細繊維束を得た。 The above sea-island type composite fibers were bundled and immersed in warm water of 80 ° C. and pH 7.0 for 120 minutes to obtain 99% of the sea polymer weight loss by the warm water, and to obtain the obtained ultrafine fiber bundle made of polypropylene.
得られたポリプロピレン極細繊維束の破断強度は２．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、破断伸度は１３０％であり、官能試験の結果、極細繊維特有のぬめり感を有していた。
組成、および評価結果を表１に示す。
The resulting polypropylene ultrafine fiber bundle had a breaking strength of 2.5 cN / dtex and a breaking elongation of 130%, and as a result of a sensory test, had a slimy feeling unique to the ultrafine fiber.
Table 1 shows the composition and the evaluation results.
［実施例２］
島成分に２２０℃での溶融粘度が１００Ｐａ・ｓｅｃ、融点が１７５℃のポリ乳酸を用いた以外は、実施例１と同様に海島型複合繊維を作製した。上記海島型複合繊維を束ねて８０℃、ｐＨ７．０の温水に１２０分浸漬し、温水による海ポリマーの減量率は９９％であり、得られたポリ乳酸からなる極細繊維束を得た。得られたポリ乳酸極細繊維の破断強度は３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、破断伸度は６０％であり、官能試験の結果、極細繊維特有のぬめり感を有していた。
組成、および評価結果を表１に示す。
[Example 2]
A sea-island composite fiber was produced in the same manner as in Example 1, except that polylactic acid having a melt viscosity at 220 ° C. of 100 Pa · sec and a melting point of 175 ° C. was used as the island component. The sea-island type composite fibers were bundled and immersed in warm water of 80 ° C. and pH 7.0 for 120 minutes to obtain 99% of the reduction of the sea polymer by the warm water and to obtain the obtained ultrafine fiber bundle of polylactic acid. The resulting polylactic acid ultrafine fiber had a breaking strength of 3.0 cN / dtex and a breaking elongation of 60%. As a result of a sensory test, the polylactic acid had a slimy feeling unique to the ultrafine fiber.
Table 1 shows the composition and the evaluation results.
［実施例３］
海成分に１，２−ジオール構造単位を２モル％有するポリマーで、日本油脂（株）社製“ユニオックスＧ−１８０”を質量比９５：５有するポリビニルアルコール系樹脂を用いた以外は実施例１と同様に海島型複合繊維を得た。この時のポリビニルアルコール系樹脂の２００℃における海ポリマーのＭＦＲは２０ｇ／１０ｍｉｎ、溶融粘度は２５０Ｐａ・ｓｅｃであった。上記海島型複合繊維を束ねて８０℃、ｐＨ７．０の温水に１２０分浸漬し、温水による海ポリマーの減量率は９８％であり、得られたポリプロピレンからなる極細繊維束を得た。得られたポリプロピレン極細繊維の破断強度は３．１ｃＮ／ｄｔｅｘ、破断伸度は６３％であり、官能試験の結果、極細繊維特有のぬめり感を有していた。
組成、および評価結果を表１に示す。
[Example 3]
Example 1 Except for using a polyvinyl alcohol resin having a mass ratio of 95: 5 "Uniox G-180" manufactured by NOF Corporation, which is a polymer having 2 mol% of 1,2-diol structural units in the sea component. In the same manner as in Example 1, a sea-island composite fiber was obtained. At this time, the MFR of the seawater polymer at 200 ° C. of the polyvinyl alcohol-based resin was 20 g / 10 min, and the melt viscosity was 250 Pa · sec. The above sea-island composite fibers were bundled and immersed in warm water of 80 ° C. and pH 7.0 for 120 minutes to obtain 98% of the weight loss of the sea polymer by the warm water, and to obtain the obtained ultrafine fiber bundle made of polypropylene. The breaking strength of the obtained ultrafine polypropylene fiber was 3.1 cN / dtex, and the elongation at break was 63%. As a result of a sensory test, the polypropylene had a slimy feeling peculiar to the ultrafine fiber.
Table 1 shows the composition and the evaluation results.
［実施例４］
海成分に１，２−ジオール構造単位を１２モル％有するポリマーで、日本油脂（株）社製“ユニオックスＧ−１８０”を質量比９５：５有するポリビニルアルコール系樹脂を用いた以外は実施例１と同様に海島型複合繊維を得た。この時のポリビニルアルコール系樹脂の２００℃における海ポリマーのＭＦＲは３０ｇ／１０ｍｉｎ、溶融粘度は１２０Ｐａ・ｓｅｃであった。上記海島型複合繊維を束ねて８０℃、ｐＨ７．０の温水に１２０分浸漬し、温水による海ポリマーの減量率は９９％であり、得られたポリプロピレンからなる極細繊維束を得た。得られたポリプロピレン極細繊維の破断強度は３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、破断伸度は５０％であり、官能試験の結果、極細繊維特有のぬめり感を有していた。
組成、および評価結果を表１に示す。
[Example 4]
Example 1 Except for using a polyvinyl alcohol resin having a mass ratio of 95: 5, "Uniox G-180" manufactured by NOF Co., Ltd., which is a polymer having 12 mol% of 1,2-diol structural units in the sea component. In the same manner as in Example 1, a sea-island composite fiber was obtained. At this time, the MFR of the seawater polymer at 200 ° C. of the polyvinyl alcohol-based resin was 30 g / 10 min, and the melt viscosity was 120 Pa · sec. The above sea-island type composite fibers were bundled and immersed in warm water of 80 ° C. and pH 7.0 for 120 minutes to obtain 99% of the sea polymer weight loss by the warm water, and to obtain the obtained ultrafine fiber bundle made of polypropylene. The breaking strength of the obtained ultrafine polypropylene fiber was 3.0 cN / dtex, and the elongation at break was 50%. As a result of a sensory test, the polypropylene microfilament had a slimy feeling peculiar to the ultrafine fiber.
Table 1 shows the composition and the evaluation results.
［比較例１］
海ポリマーに１，２−ジオール構造単位を有さない以外は、前記海ポリマー製造例１と同手法で得たポリビニルアルコール樹脂を用いた。また上記ポリビニルアルコール系樹脂の２００℃における海ポリマーのＭＦＲは１５ｇ／１０ｍｉｎ、溶融粘度は３５０Ｐａ・ｓｅｃであった。上記海ポリマーを用いた以外は実施例１と同様に海島型複合繊維を得た。
[Comparative Example 1]
A polyvinyl alcohol resin obtained by the same method as in Sea Polymer Production Example 1 was used except that the sea polymer did not have a 1,2-diol structural unit. Further, the MFR of the sea polymer at 200 ° C. of the polyvinyl alcohol-based resin was 15 g / 10 min, and the melt viscosity was 350 Pa · sec. A sea-island composite fiber was obtained in the same manner as in Example 1 except that the above sea polymer was used.
上記海島型複合繊維を束ねて、８０℃、ｐＨ７．０の温水に１２０分浸漬したが、海ポリマーの減量率は８０％であり、極細繊維を作製できなかった。官能試験においても、極細繊維特有のぬめり感を有していなかった。
組成、および評価結果を表１に示す。
The above sea-island type composite fibers were bundled and immersed in warm water at 80 ° C. and pH 7.0 for 120 minutes. However, the weight loss of the sea polymer was 80%, and the ultrafine fibers could not be produced. Also in the sensory test, it did not have a slimy feeling peculiar to ultrafine fibers.
Table 1 shows the composition and the evaluation results.
［比較例２］
海成分に１，２−ジオール構造単位を２０モル％有するポリマーで、日本油脂（株）社製“ユニオックスＧ−１８０”を質量比９５：５有するポリビニルアルコール系樹脂を用いた以外は実施例１と同様に海島型複合繊維を紡糸したが、安定した繊維化ができず、サンプルを得ることができなかった。この時のポリビニルアルコール系樹脂の２００℃における海ポリマーのＭＦＲは３５ｇ／１０ｍｉｎ、溶融粘度は１００Ｐａ・ｓｅｃであった。
組成、および評価結果を表１に示す。
[Comparative Example 2]
Example 1 Except for using a polyvinyl alcohol-based resin having a mass ratio of 95: 5 of “Uniox G-180” manufactured by NOF Co., Ltd., which is a polymer having 20 mol% of 1,2-diol structural units in the sea component. The sea-island composite fiber was spun in the same manner as in No. 1, but the fiber could not be stably formed and a sample could not be obtained. At this time, the MFR of the sea polymer at 200 ° C. of the polyvinyl alcohol-based resin was 35 g / 10 min, and the melt viscosity was 100 Pa · sec.
Table 1 shows the composition and the evaluation results.
１：分配前島成分ポリマー溜め部分
２：島成分分配用導入孔
３：海成分導入孔
４：分配前海成分ポリマー溜め部分
５：個別海／島＝鞘／芯構造形成部
６：海島全体合流絞り部
７：最外列の島成分分配用導入孔から外周までの距離
1: island component polymer reservoir portion before distribution 2: island component distribution introduction hole 3: sea component introduction hole 4: pre-distribution sea component polymer reservoir portion 5: individual sea / island = sheath / core structure forming portion 6: sea-island confluence constriction Part 7: Distance from outermost row of island component distribution introduction holes to outer periphery
Claims (7)
From the sea-island type composite fiber bundle according to any one of claims 1 to 6, the sea component was obtained by immersing the sea component in water at 40 to 100 ° C for 1 to 120 minutes to dissolve and remove the fiber, thereby dividing the fiber. An ultrafine fiber bundle, wherein the diameter of the ultrafine fiber is 50 to 1500 nm, the breaking strength is 2.0 cN / dtex or more, and the breaking elongation is 20 to 200%.
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| JP2006282951A (en) * | 2005-04-05 | 2006-10-19 | Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The | Polyvinyl alcohol-based film and use of the same |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000239926A (en) * | 1998-12-24 | 2000-09-05 | Kuraray Co Ltd | Conjugate fiber |
| JP2006282951A (en) * | 2005-04-05 | 2006-10-19 | Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The | Polyvinyl alcohol-based film and use of the same |
| JP2014005578A (en) * | 2012-06-27 | 2014-01-16 | Kuraray Co Ltd | Conjugate fiber and ultrafine cation dyeable polyester composite fiber obtained from the same |
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