JP4736494B2 - ポリフェニレンスルフィド・ナノファイバーを含む混繊糸または混紡糸または織編物 - Google Patents
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Description
(1)単繊維の平均直径が1〜1500nmであって直径1500〜5000nmの単繊維の比率が0〜5%であり、紫外線吸収剤を5〜20重量%以上含むポリフェニレンスルフィド・ナノファイバーを17〜90重量%含む混繊糸。
(2)単繊維の平均直径が1〜1500nmであって直径1500〜5000nmの単繊維の比率が0〜5%であり、紫外線吸収剤を5〜20重量%以上含むポリフェニレンスルフィド・ナノファイバーを17〜90重量%含む混紡糸。
(3)単繊維の平均直径が1〜1500nmであって、直径1500〜5000nmの単繊維の比率が0〜5%であり、紫外線吸収剤を5〜20重量%以上含むポリフェニレンスルフィド・ナノファイバーを17〜90重量%含む混繊糸または混紡糸からなり、ポリフェニレンスルフィド・ナノファイバーを3〜90重量%含む織編物であって、JIS L−1076に基づいて測定されるピリングが3級以上である織編物。
(4)単繊維の平均直径が1〜1500nmであって、直径1500〜5000nmの単繊維の比率が0〜5%であり、紫外線吸収剤を含む5〜20重量%以上含むポリフェニレンスルフィド・ナノファイバーを1716〜90重量%含む混繊糸または混紡糸からなり、ポリフェニレンスルフィド・ナノファイバーを3〜90重量%含む織編物であって、JIS L−0842に基づいて測定される紫外線カーボンアーク灯光に対する耐光堅牢度が3級以上である織編物。
(5)ポリエステル繊維および/またはアクリル繊維および/またはウールを10〜97重量%含む上記(3)または(4)記載の織編物。
(6)織編物の片面にポリフェニレンスルフィド・ナノファイバーを含む糸がより多く浮いている上記(3)〜(5)のいずれかに記載の織編物。
(7)二重構造を有する上記(3)〜(6)のいずれかに項記載の織編物。
(8)染色されている上記(3)〜(7)のいずれかに記載の織編物。
(9)上記(3)〜(8)のいずれかに記載の織編物を少なくとも一部に有する衣料。
東洋精機キャピログラフ1Bによりポリマーの溶融粘度を測定した。なお、サンプル投入から測定開始までのポリマーの貯留時間は10分とした。
Perkin Elmaer DSC−7を用いて2nd runでポリマーの融解を示すピークトップ温度をポリマーの融点とした。この時の昇温速度は16℃/分、サンプル量は10mgとした。
セイコー・インストルメンツ社製TG/DTA6200を用い、チッソ雰囲気下で室温から10℃/分で300℃まで昇温し、その後300℃で5分間保持した時の重量減少率を測定した。
繊維の横断面方向に超薄切片を切り出し、透過型電子顕微鏡(TEM)で繊維横断面を観察した。必要に応じて金属染色を施した。
E.ナノファイバーの単繊維の平均直径
TEMによる繊維横断面写真を画像処理ソフト(WINROOF)を用いて円換算で単繊維直径を計算し、それの単純な平均値を求めた。これを「数平均による単繊維直径」とした。この時、平均に用いるナノファイバー数は同一横断面内で無作為抽出した300本の単繊維直径を測定した。
上記TEM観察の単繊維直径データを用い、ナノファイバーそれぞれの単繊維の面積をSiとしその総和を総面積(S1+S2+…+Sn)とする。また、同じ単繊維直径を持つナノファイバーの頻度(個数)を数え、その積を総面積で割ったものをその単繊維の繊維比率とした。この時、計算に用いるナノファイバーは同一横断面内で無作為抽出した300本を使用した。
繊維に白金−パラジウム合金を蒸着し、走査型電子顕微鏡で繊維側面を観察した。
H.ポリマーアロイ繊維のウースター斑(U%)
ツェルベガーウスター株式会社製USTER TESTER 4を用いて給糸速度200m/分でノーマルモードで測定を行った。
繊維の力学特性は以下のようにして求めた。室温(25℃)で、初期試料長=200mm、引っ張り速度=200mm/分とし、JIS L1013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り、それを強度とし、破断時の伸びを初期試料長で割り伸度として強伸度曲線を求めた。
繊維を50mmサンプリングし中心付近25mmの間の山谷数を数え、これを1/2にして捲縮数を求めた。実際にはn=5の平均値を繊維の捲縮数とした。
JIS L−1076に基づいて測定を行った。
JIS L−0842に基づいて測定を行った。
クロー値とはGagge A. P.、 Burton A. L.らによって提案された保温性の評価手法の一つであり、1クローは気温21℃、湿度50%以下、風速5cm/秒の室内でイスに座っている人の皮膚温を平均33℃に保つのに必要な断熱性であると定義される。
参考例1
溶融粘度280Pa・s(300℃、1216sec−1)のPETを80重量%、溶融粘度160Pa・s(300℃、1216sec−1)のPPSを20重量%として、下記条件で2軸押出混練機を用いて溶融混練を行った。ここで、PPSは直鎖型で分子鎖末端がカルシウムイオンで置換された物を用いた。また、ここで用いたPETを300℃で5分間保持した時の重量減少率は0.9%であった。
混練部長さはスクリュー有効長さの34%
混練部はスクリュー全体に分散させた
途中2個所のバックフロー部有り
ポリマー供給 PPSとPETを別々に計量し、別々に混練機に供給した
温度 300℃
ベント 無し
ここで得られたポリマーアロイ溶融体をそのまま紡糸機に導き、紡糸を行った。この時紡糸温度は315℃、限界濾過径15μmの金属不織布でポリマーアロイ溶融体を濾過した後、口金面温度292℃とした口金から溶融紡糸した。この時、口金としては、吐出孔上部に直径0.3mmの計量部を備えた、吐出孔径が0.6mmのものを用いた。そして、この時の単孔あたりの吐出量は1.1g/分とした。さらに、口金下面から冷却開始点までの距離は7.5cmであった。吐出された糸条は20℃の冷却風で1mにわたって冷却固化され、脂肪酸エステルが主体の工程油剤が給油された後、非加熱の第1引き取りローラーおよび第2引き取りローラーを介して1000m/分で巻き取られた。この時の紡糸性は良好であり、24時間の連続紡糸の間の糸切れはゼロであった。また、この時の巻き取り応力は巻き取り応力0.08cN/dtexであり、耳立ち、綾落ち、パッケージ内の硬度分布もなく解じょ性良好なチーズパッケージが得られた。そして、これを第1ホットローラーの温度を100℃、第2ホットローラーの温度を130℃として延伸熱処理した。この時、第1ホットローラーと第2ホットローラー間の延伸倍率を3.3倍とした。得られたポリマーアロイ繊維は100dtex、48フィラメント、強度4.4cN/dtex、伸度27%、U%=1.3%の優れた特性を示した。また、得られたポリマーアロイ繊維の横断面をTEM観察した写真を図2に示すが、海ポリマーであるPET中にPPSが島として直径100nm未満で均一に分散していた。また、島の円換算直径を画像解析ソフトWINROOFで解析したところ、島の平均直径65nmであり、直径100nm以上の島比率は0%であった。
PPSを40重量%、PETを60重量%として、参考例1と同様の条件で溶融混練を行い、一旦ポリマーアロイペレットを得た。このポリマーアロイペレットを乾燥した後、紡糸機に投入した。このポリマーアロイペレットを315℃で溶融し、紡糸温度315℃のスピンブロックに導いた。そして、限界濾過径15μmの金属不織布でポリマーアロイ溶融体を濾過した後、口金面温度292℃とした口金から溶融紡糸した。この時、口金としては、吐出孔上部に直径0.3mmの計量部を備えた、吐出孔径が0.6mmのものを用いた。そして、この時の単孔あたりの吐出量は1.1g/分とした。さらに、口金下面から冷却開始点までの距離は10cmであった。吐出された糸条は20℃の冷却風で1mにわたって冷却固化され、脂肪酸エステルが主体の工程油剤が給油された後、非加熱の第1引き取りローラーおよび第2引き取りローラーを介して1000m/分で引き取ら、この糸条を20本集めて糸条ボックスに落とした。この時の紡糸性は良好であり、24時間の連続紡糸の間の糸切れはゼロであった。さらにこれを40本集めてポリマーアロイ繊維から成るトウを形成し、100℃のスチーム延伸を行った。この時、延伸倍率を2.8倍とした。得られたポリマーアロイ繊維トウは77万dtexであった。ここで糸条を1本取り出し上記条件でスチーム延伸し物性を測定したところ、強度4.0cN/dtex、伸度35%、U%=1.5%の優れた特性を示した。また、得られたポリマーアロイ繊維の横断面をTEM観察したところ、海ポリマーであるPET中にPPSが島として均一に分散していることが分かった。また、島の円換算直径を画像解析ソフトWINROOFで解析したところ、島の平均直径80nmであり、直径100nm以上の島比率は8%、直径150nm以上の島比率は0%であった。
重量平均分子量5万のPPSを紡糸温度320℃で溶融紡糸し、引き取り速度800m/分で紡糸し未延伸糸糸条を得、これを合糸した。そして100℃、3.2倍でスチーム延伸を施し、単繊維繊度1dtex(単繊維直径12μm)、トウ繊度10万dtexのPPSトウを得た。
参考例1で得たポリマーアロイ繊維に仮撚り数2000ターン/m、熱板温度220℃、延伸倍率1.01倍、加工速度100m/分でピン仮撚りを施し、ポリマーアロイ仮撚り加工糸を得た。また、別途84dtex、36フィラメントのPBT仮撚り加工糸を準備した。そして、ポリマーアロイ仮撚り加工糸をオーバーフィード率8%、PBT仮撚り加工糸をオーバーフィード率0%で供給し、インターレースノズルを用いて流体処理圧力0.4MPaにてエア交絡を施し、ポリマーアロイ仮撚り加工糸が混繊糸の比較的外側に配置された混繊糸を得た。これの交絡度は15個/mであった。
参考例2で得たトウをクリンパーに導き、捲縮数14山/25mmの捲縮をかけた後、繊維長51mmにカットした。また、別途木綿の原綿(単糸繊度2.0〜2.2dtex程度、繊維長28〜32mm)を準備し、ポリマーアロイ原綿と混紡し綿番手70sの紡績糸を得た。この紡績糸中のポリマーアロイ繊維の重量比は40%とした。この紡績糸をチーズ染色機を用いて、実施例1と同様の条件でPETの脱海を行い、PPSナノファイバーと木綿から成る紡績糸を得た。この時のPPSナノファイバーの紡績糸全体に対する重量比率は21重量%であった。この紡績糸の横断面をTEMにより観察したところ、PPSナノファイバーの平均直径は80nm、直径100nm以上の比率は8%(最大直径で129nm)、直径150nm以上の比率は0%であった。また、この紡績糸からPPSナノファイバー部分を少量サンプリングし、PPSナノファイバーの側面をSEM観察したところ、PPSナノファイバーのLが大きいため視野範囲ではLは決定することができず、L/Dは100以上であった。また、L/Dが10以下の物はゼロであった。さらに、このPPSナノファイバーは分岐を全く持っていない物であった。
参考例1で作製したポリマーアロイ仮撚り加工糸を1000本合糸し、総繊度10万dtexのトウを得た。これを繊維長51mmにカットした後、実施例2と同様に木綿と混紡し、綿番手30sの紡績糸を得た。この時のポリマーアロイ繊維の重量比率は50重量%とした。これを実施例2と同様にチーズ染色機を用いてPETを脱海することで、PPSナノファイバーと木綿から成る混紡糸を得た。この時のPPSナノファイバーの紡績糸全体に対する重量比率は17重量%であった。この紡績糸の横断面をTEMにより観察したところ、PPSナノファイバーの平均直径は60nm、直径100nm以上の比率は0%(最大直径で86nm)であった。また、この紡績糸からPPSナノファイバー部分を少量サンプリングし、PPSナノファイバーの側面をSEM観察したところ、PPSナノファイバーのLが大きいため視野範囲ではLは決定することができず、L/Dは100以上であった。また、L/Dが10以下の物はゼロであった。さらに、このPPSナノファイバーは分岐を全く持っていない物であった。
参考例3で得たPPSトウを繊維長51mmにカットし、PPSの混紡率を15重量%として特開2004−244768号公報実施例1と同様に経二重組織の織物を作製した。これは抗ピル性2級、耐光堅牢度1級と耐久性に劣る物であった。
比較例1で作製したPPS原綿単独で綿番手70sのPPS100%の紡績糸を得た。これを用いて平織り物を作製し、実施例1と同様に紫外線吸収剤を吸尽させた。これの耐光堅牢度は2級以下であった。
参考例1で作製したポリマーアロイ繊維を用いて丸編みを作製し、実施例1と同様に脱海を行い、PPSナノファイバー100%からなる丸編みを得た。しかし、高減量率のため、編み目の隙間が大きく、クロー値が0.6℃・m2・hr/kcal未満と保温性にも劣る物であり、風合いとしても衣料用として不適な物であった。これの耐光堅牢度は1級未満と耐久性に劣る物であった。
Claims (9)
- 単繊維の平均直径が1〜1500nmであって、直径1500〜5000nmの単繊維の比率が0〜5%であり、紫外線吸収剤を5〜20重量%含むポリフェニレンスルフィド・ナノファイバーを17〜90重量%含む混繊糸。
- 単繊維の平均直径が1〜1500nmであって、直径1500〜5000nmの単繊維の比率が0〜5%であり、紫外線吸収剤を5〜20重量%含むポリフェニレンスルフィド・ナノファイバーを17〜90重量%含む混紡糸。
- 単繊維の平均直径が1〜1500nmであって、直径1500〜5000nmの単繊維の比率が0〜5%であり、紫外線吸収剤を5〜20重量%含むポリフェニレンスルフィド・ナノファイバーを17〜90重量%含む混繊糸または混紡糸からなり、ポリフェニレンスルフィド・ナノファイバーを3〜90重量%含む織編物であって、JIS L−1076に基づいて測定されるピリングが3級以上である織編物。
- 単繊維の平均直径が1〜1500nmであって、直径1500〜5000nmの単繊維の比率が0〜5%であり、紫外線吸収剤を5〜20重量%含むポリフェニレンスルフィド・ナノファイバーを17〜90重量%含む混繊糸または混紡糸からなり、ポリフェニレンスルフィド・ナノファイバーを3〜90重量%含む織編物であって、JIS L−0842に基づいて測定される紫外線カーボンアーク灯光に対する耐光堅牢度が3級以上である織編物。
- ポリエステル繊維および/またはアクリル繊維および/またはウールを10〜97重量%含む請求項3または4記載の織編物。
- 織編物の片面にポリフェニレンスルフィド・ナノファイバーを含む糸がより多く浮いている請求項3〜5のいずれか1項記載の織編物。
- 二重構造を有する請求項3〜6のいずれか1項記載の織編物。
- 染色されている請求項3〜7のいずれか1項記載の織編物。
- 請求項3〜8のいずれか1項記載の織編物を少なくとも一部に有する衣料。
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