WO2004013388A1 - 多孔繊維 - Google Patents

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WO2004013388A1
WO2004013388A1 PCT/JP2003/009532 JP0309532W WO2004013388A1 WO 2004013388 A1 WO2004013388 A1 WO 2004013388A1 JP 0309532 W JP0309532 W JP 0309532W WO 2004013388 A1 WO2004013388 A1 WO 2004013388A1
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WO
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fiber
polymer
pores
diameter
polymer alloy
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PCT/JP2003/009532
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Takashi Ochi
Akira Kishiro
Shuichi Nonaka
Takaaki Mihara
Norio Suzuki
Original Assignee
Toray Industries, Inc.
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Publication date
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    • Y10T442/64Islands-in-sea multicomponent strand or fiber material

Definitions

  • the present invention relates to a porous fiber having a large number of fine and uniform nanopores, which hardly contains coarse pores that diffusely reflect visible light, and a polymer alloy fiber which is a precursor when producing the porous fiber. It relates to the manufacturing method.
  • nanopore refers to a fine pore having a diameter of 1 O Onm or less.
  • the “nanoporous fiber” refers to a fiber containing 1 / m 2 or more of pores having a diameter of 100 nm or less on a fiber cross section perpendicular to the fiber axis direction.
  • the fiber according to the present invention has such a large number of fine pores means that a fiber with significantly increased liquid absorption and gas absorption has been realized.
  • the present invention relates to a porous fiber at a high level completely different from a porous fiber at a conventional level. As described above, this fiber can dramatically increase the liquid absorbability and the gas absorbability. In addition to the effect, the nanopore structure can be used to provide various functions.
  • this fiber can be used not only in the textile industry but also in various industries, and is extremely innovative and useful.
  • Polyamide fibers such as nylon 6 (hereinafter sometimes referred to as “N 6 J”) and nylon 6 6 (hereinafter sometimes referred to as “ ⁇ 6 6 6”), and polyethylene terephthalate (hereinafter referred to as “N 6 J”).
  • N 6 J polyethylene terephthalate
  • polymer blends have been studied actively since there is no need to design new polymers, and they can be produced using a single-component spinning machine.
  • hollow fibers and porous fibers have been studied for the purpose of imparting lightness and water absorption to the fibers.
  • hollow fibers were pursued with the aim of achieving a high hollow ratio, but there was a problem that the hollows would be crushed by false twisting. For this reason, a multi-island hollow fiber (a number of island components form a hollow portion) using a composite fiber with a water-soluble polymer has recently been developed, but in general, the hollow portion has a diameter of 1 j. Since it is more than m m, there is a problem that the scattering of visible light at the interface between the polymer and the air in the hollow portion is large, and the coloring property of the fiber is significantly reduced.
  • porous fibers having a large number of sub-micrometer (sub-m) -level pores have been studied, but mainly the use of polymer blend spinning instead of composite spinning has been studied.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-175595 discloses that a porous nylon fiber is obtained by blending nylon with a hydrophilic group-copolymerized PET to form a fiber and then eluting the copolymerized PET.
  • pearl-like luster is obtained due to the formation of surface irregularities and pores of sub-micrometer level, but the color developability is significantly reduced. There was a problem of doing it. This is because the size of the pores is at the level of the wavelength of visible light, and the large number of pores causes more visible light scattering than the above-mentioned multi-island hollow fibers.
  • porous fibers using nylon PET blend fibers are described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H08-1588251 and Japanese Patent Application Laid-Open No. H08-296123.
  • the dispersion size of PET in nylon was large and had a distribution ranging from 0.1 to 1 ⁇ m, so that the problem of color reduction due to coarse pores could not be solved.
  • the distribution of the pore size is large, the contribution of the coarse pores to the whole pores increases rapidly, and conversely, the contribution of the fine nanopores almost disappears. There was also a problem that the effect of porosity could not be sufficiently exhibited.
  • Porimaaroi fibers to be porous fibers or ultra fine yarn of the precursor it has also been studied.
  • PEI polyetherimide
  • 2003/009532 There is an example that describes a very special polymer alloy fiber in which PEI is dispersed in a granular form of 2 to 80 nm level by blending at 30 weight 0 / o (Japanese Patent Laid-Open No. 8-113) No. 829 (pages 1 to 12)).
  • Japanese Patent Laid-Open No. 8-113 No. 829 (pages 1 to 12)
  • the first object of the present invention in view of the above-mentioned points, is that unlike the conventionally studied levels of porous fibers, nanopores containing almost no coarse pores are dispersed with extremely high uniformity.
  • the aim is to provide a large number of nanoporous fibers.
  • the porous fiber of the present invention that achieves the first object described above is a porous fiber having pores having a diameter of 100 nm or less, and has an area ratio of pores having a diameter of 200 nm or more occupying the entire fiber cross section. It is a porous fiber characterized in that the content is 5% or less and the pores exist as independent pores.
  • porous fiber of the present invention that achieves the first object described above is a porous fiber having pores having a diameter of 100 nm or less, and a fine fiber having a diameter of 200 nm or more occupying the entire fiber cross section.
  • the pores are characterized in that the area ratio of the pores is 1.5% or less, the pores are present as communication pores, and the strength is 1.0 cN dt ⁇ x or more. Fiber.
  • the second object of the present invention is, as described above, a level of a level which has been conventionally studied. Thread, cotton, felt, package, woven, knitted, or non-woven fabric using nanoporous fiber, in which nanopores that contain few coarse pores, unlike porous fibers, are extremely uniform and dispersed. Or various applied products such as clothing products, clothing material products, interior products, vehicle interior products, living materials products, industrial material products, medical products, etc. (hereinafter collectively referred to as "all" Textile products).
  • the fiber product of the present invention that achieves the second object is a porous fiber having pores of 100 nm or less as described above, and the area of pores having a diameter of 200 nm or more occupying the entire fiber cross section.
  • another fiber product of the present invention that achieves the second object is the above-described porous fiber having pores having a diameter of 100 nm or less, and has a diameter of 20% occupying the entire fiber cross section. It is characterized in that the area ratio of pores of 0 nm or more is 1.5% or less, and the pores are present as communicating pores, and the strength is 1.0 c NZ dt ⁇ X or more. And a fiber product obtained by mixing the porous fiber according to the second aspect of the present invention or another fiber.
  • a porous fiber that hardly contains coarse pores, which is inevitably present in a conventional porous fiber, specifically, a nanoporous material in which nanopores are dispersed with extremely high uniformity By using the fiber, it is possible to greatly improve the color development properties compared to conventional porous fibers, and to obtain high value-added fiber products that take advantage of the excellent moisture absorption and adsorption properties.
  • a third object of the present invention is to provide a novel polymer alloy fiber as a raw material fiber capable of producing the above-described porous fiber of the present invention.
  • the polymer alloy fiber of the present invention that achieves the third object is a sea-island type in which the poorly soluble polymer forms a sea component, the easily soluble polymer forms an island component, and the island forms a streak structure.
  • T JP2003 / 009532 A fourth object of the present invention is to provide a pellet preferably used for producing a novel polymer alloy fiber as a raw material fiber for producing the above-described porous fiber of the present invention. No specific example is provided.
  • a pellet comprising a polymer and a polyester, wherein the average diameter of the dispersed polymer is 1 to 5 O nm. It is a bird.
  • another pellet of the present invention that achieves the fourth object is a polymer alloy pellet comprising a polyamide and a polyester, wherein the sulfonate salt is 1.5 to 15 moI%.
  • the pellet is characterized in that the blend ratio of the copolymerized polyester is 30 to 90% by weight, and the average weight of one pellet is 2 to 15 mg.
  • still another pellet of the present invention that achieves the fourth object is a polymer alloy pellet comprising a polymer selected from a polyamide, a polyester, and a polyolefin, and a hot water-soluble polyetherester.
  • the pellets are characterized in that the blend ratio of the polyetherester is 10 to 30% by weight and the b * value, which is an index of the coloring of the pellets, is 10 or less.
  • a fifth object of the present invention is to provide a novel method for melt-spinning polymer alloy fibers as a raw material fiber capable of producing the above-described porous fiber of the present invention.
  • the melt spinning method of the polymer alloy fiber of the present invention which achieves the fifth object is to independently measure and supply the hardly soluble polymer and the easily soluble polymer, and to melt the polymer alloy obtained by melt-blending with a twin-screw extruder.
  • This is a method for melt-spinning a polymer alloy fiber, wherein the spinning is performed so as to satisfy the condition (3).
  • Blend ratio of easily soluble polymer 5 to 60 weight 0 / o
  • the kneading section length of the twin-screw extrusion kneader is 20 to 40% of the effective length of the screw, or the other melt-spinning method of the polymer alloy fiber of the present invention for achieving the fifth object is as follows. Independently weigh hardly soluble and easily soluble polymers '' 2003/009532 When melt-spinning a polymer alloy obtained by melt-blending with a static kneader with a number of divisions of 1,000,000, the spinning is performed so as to satisfy the following conditions (4) to (5). This is a method for melt-spinning polymer alloy fibers.
  • a melt spinning method for a polymer alloy fiber which comprises spinning a polymer so as to satisfy the following conditions (6) to (8).
  • Blend ratio of easily soluble polymer in fiber 5 to 60% by weight
  • FIG. 1 is a TEM photograph showing a cross section of a nanoporous fiber of Example 1 of the present invention described later.
  • FIG. 2 is a TEM photograph showing a longitudinal section of a nanoporous fiber of Example 1 of the present invention described later.
  • FIG. 3 is a TEM photograph showing an example of a cross section of a polymer alloy fiber of Example 1 of the present invention described later.
  • FIG. 4 is a TEM photograph showing an example of a longitudinal section of a polymer alloy fiber of Example 1 of the present invention described later.
  • FIG. 5 is a TEM photograph showing one example of a cross section of a polymer alloy pellet of Example 1 of the present invention described later.
  • FIG. 6 is a TEM photograph showing an example of a cross section of a polymer alloy fiber of Example 4 of the present invention described later.
  • FIG. 7 is a TEM photograph showing an example of a cross section of the nanoporous fiber of Example 4 of the present invention described later.
  • FIG. 8 is a TEM photograph showing an example of a cross section of a polymer alloy fiber of Example 8 of the present invention described later.
  • FIG. 9 is a TEM photograph showing an example of a cross section of a polymer alloy fiber of Example 8 of the present invention described later.
  • FIG. 10 is a TEM photograph showing one example of a longitudinal section of a polymer alloy fiber of Example 8 of the present invention described later.
  • FIG. 11 is a TEM photograph showing an example of a cross section of a nanoporous fiber of Example 8 of the present invention described later.
  • FIG. 12 is a TEM photograph showing an example of a longitudinal section of a nanoporous fiber of Example 8 of the present invention described later.
  • FIG. 13 is a TEM photograph showing an example of a cross section of a polymer alloy fiber of Example 9 of the present invention described later.
  • FIG. 14 is a TEM photograph showing an example of a cross section of a nanoporous fiber according to Example 9 of the present invention described later.
  • FIG. 15 is a TEM photograph showing an example of a longitudinal section of a nanoporous fiber according to Example 9 of the present invention described later.
  • FIG. 16 is a TEM photograph showing an example of a cross section of a polymer alloy fiber of Example 10 of the present invention described later.
  • FIG. 17 is a TEM photograph showing an example of a longitudinal section of a polymer alloy fiber of Example 10 of the present invention described later.
  • FIG. 18 is a TEM photograph showing an example of a cross section of the nanoporous fiber of Example 10 of the present invention described later.
  • FIG. 19 is a TEM photograph showing an example of a longitudinal section of a nanoporous fiber of Example 10 of the present invention described later.
  • FIG. 20 is a TEM photograph showing an example of a cross section of a polymer alloy pellet of Comparative Example 2 of the present invention described later.
  • FIG. 21 is a TEM photograph showing one example of a cross section of a polymer alloy fiber of Example 15 of the present invention described later.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view of the nanoporous fiber of Example 15 of the present invention described below.
  • 4 is a TEM photograph showing one example of PT / JP2003 / 009532.
  • FIG. 23 is a TEM photograph showing an example of a cross section of a polymer alloy fiber of Example 16 of the present invention described later.
  • FIG. 24 is a TEM photograph showing an example of a cross section of the nanoporous fiber of Example 16 of the present invention described later.
  • FIG. 25 is a TEM photograph showing one example of a cross section of the polymer alloy fiber of Example 19 of the present invention described later.
  • FIG. 26 is a TEM photograph showing an example of a cross section of the nanoporous fiber of Example 19 of the present invention described later.
  • FIG. 27 is a TEM photograph showing an example of a cross section of a polymer alloy fiber of Example 35 of the present invention described later.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating an example of the spinning device.
  • FIG. 29 is a diagram showing an example of the false twisting device.
  • FIG. 30 is a diagram showing an example of the base.
  • FIG. 31 is a diagram showing an example of the spinning device.
  • FIG. 32 is a diagram showing an example of a stretching device.
  • FIG. 33 is a diagram showing an example of a spinning device.
  • FIG. 34 is a diagram illustrating an example of the stretching false twisting device.
  • Examples of the polymer constituting the nanoporous fiber of the present invention include thermoplastic polymers represented by polyesters, polyamides, and polyolefins; thermosetting polymers such as phenolic resins; and polyvinyl alcohol and polyacrylonitrile.
  • Such polymers include polymers having poor thermoplasticity and biological polymers, and thermoplastic polymers are most preferred from the viewpoint of moldability.
  • polyesters and polyamides are more preferable because many of them have high melting points. It is more preferable that the melting point of the polymer is not less than 165 ° C., since the heat resistance is good.
  • polylactic acid (hereinafter sometimes referred to as “PLAJ”) is generally at 170 ° C, PET is at 255 ° C, and N6 is at around 220 ° C.
  • the polymer may contain additives such as particles, a flame retardant, an antistatic agent, etc. Even if other components are copolymerized as long as the properties of the polymer are not impaired. Although good, the copolymerization ratio is preferably 5 mol% or less to maintain the inherent heat resistance and mechanical properties of the polymer.
  • polyesters and polyamides are preferred in terms of melting point, mechanical properties, texture, etc., and the copolymerization ratio is 5 moIo / 0 or 5% by weight or less.
  • Particularly preferred are nylon 6 and nylon 66 having a relative viscosity of 2 or more, PET having a limiting viscosity of 0.5 or more, polytrimethylene phthalate, polybutylene terephthalate, and PLA having a weight average molecular weight of 70,000 or more. It is preferable that these polymers constitute 80% by weight or more of the porous fiber.
  • the porous fiber has fine particles L having a diameter of 100 nm or less.
  • the porous fiber in the present invention the diameter 1 0 0 r> m or less pore is intended to refer to a fiber comprising one or m 2 or more in the fiber cross-section, Oite the present invention This is called a nanoporous fiber.
  • the nanopores as in the present invention, the liquid absorbency and gas absorbability can be drastically increased.
  • the area ratio of pores having a diameter of 200 nm or more to the entire fiber cross section is 1.5% or less.
  • Visible light has a wavelength of about 400 to 800 nm, so there is almost no coarse pores with a diameter of 200 nm or more, which significantly reduces the decrease in color developability of nanoporous fibers.
  • TEM transmission electron microscope
  • the pore morphology may be elliptical or other distorted shapes, and is not necessarily true. Since the diameter is not always a circle, in the present invention, the diameter is determined by converting the area of the pore into a perfect circle.
  • the entire fiber cross section refers to the area of the fiber cross section of a single fiber, and here refers to the area obtained by adding the polymer portion and the pore portion. These areas can be obtained relatively easily by using image processing software such as WINROOF.
  • the area ratio of pores having a diameter of 50 nm or more occupying the entire fiber cross section is preferably 1.5% or less, more preferably 0.1% or less.
  • the presence of such a large number of micropores dramatically improves the ability to absorb various liquids such as organic solvents in addition to water.
  • the average diameter of the pores is more preferably 5 to 30 nm.
  • FIG. 1 An example of the nanoporous fiber of the present invention is shown in FIG. 1 (TEM photograph of a cross section of the N6 nanoporous fiber), and fine shading due to metal staining is observed.
  • the dark portion indicates the N 6 high density region
  • the light portion indicates the N 6 low density region.
  • the light portion is considered to correspond to the pore.
  • These holes may be communication holes connected to each other or independent holes hardly connected to each other.
  • the communication hole refers to a state in which the pores are connected to each other and is substantially continuously connected from the fiber surface layer to the inner layer.
  • the pores are almost connected to the independent holes. State that the pores in the fiber surface layer and the pores in the inner layer are not connected.
  • pores can incorporate various molecules into the pores as described later, but taking into account the washing durability and sustained release properties of the pores, the incorporated molecules are somewhat Independent holes are preferred because they can be trapped or pressed.
  • the strength tends to decrease because the continuity of the polymer forming the fiber is reduced.
  • the fiber strength is not less than 1.0 cNZdtdtX. ''
  • whether to form the nanopores as independent pores or as communication pores is determined by the blend state of the island polymer and the elution conditions of the island polymer in the polymer alloy fiber as the raw yarn. It is possible to make differently by doing. Further, even in the case of a porous fiber having a communication hole, by setting the average diameter of the pore to 50 nm or less, the fiber strength can be set to 1.0 cN dte X or more.
  • the nanoporous fiber according to the present invention has an innumerable number of nanopores.
  • this has the advantage of increasing the specific surface area and exhibiting excellent moisture absorption and adsorption properties. There is.
  • the moisture absorption rate (AMR) of the nanoporous fiber is 4% or more.
  • the moisture absorption rate (AMR) is not particularly limited to be 40/0 or more, but according to various findings of the present inventors, a hydrophilic polymer having a certain degree of hygroscopicity is used. This can be achieved by using the nanoporous fiber according to the present invention.
  • examples of the hydrophilic polymer include N6 and N66.
  • the moisture absorption (AMR) can be made 4% or more by including a hygroscopic substance in the nanopore.
  • examples of the hygroscopic substance include polyalkylene oxide or a modified product thereof.
  • the nanoporous fiber has excellent adsorption characteristics of various substances as well as water vapor, and is useful as a deodorant fiber.
  • the deodorizing rate of ammonia is preferably 50 o / o or more, but the porous fiber of the present invention can clear it.
  • the ammonia deodorization rate so as to be 50% or more. This can be achieved by using the polymer having deodorizing properties to form the nanoporous fiber according to the present invention.
  • Mochi TJP2003 / 009532 Ron ' various adsorbents may be contained in the nanopore.
  • the deodorizing rate of ammonia can be measured by the following method. That is, 1 g of 100% nanoporous fiber cloth is placed in a 5-liter bag, and 3 liters of gas containing ammonia are introduced to adjust the initial concentration (C.) to 40 ppm. Two hours later, gas is sampled from the pouch bag and the ammonia concentration (C,) is measured. Apart from this, perform a blank test that does not put the fabric sample, to also measure the ammonia concentration after 2 hours (C B). Then, the ammonia deodorization rate is calculated by the following equation.
  • Ammonia deodorization rate (%) ⁇ (C B—C,) / C B ⁇ X 100 (%)
  • the porous fiber according to the present invention is excellent not only in absorption of gas but also in liquid, and may exhibit water retention similar to cotton, and often achieves a water retention of 60% or more.
  • the water retention rate is not particularly limited so that the water retention rate is 60 % or more. This can be achieved by using the polymer having properties to make the nanoporous fiber according to the present invention.
  • a polymer such as N6 or N66 can be mentioned.
  • a water-absorbing material such as polyalkylene oxide may be contained in the nanopore.
  • the water retention can be measured as follows. First, 100% of a nanoporous fiber fabric is immersed in water for 1 hour and absorbed sufficiently, then suspended on a hanger for 1 minute, and further washed with a household washing machine (manufacturer: SANY 0, model: SW Dehydrate at 150 P (A)) for 3 minutes, and blow off excess water on the fiber surface and inter-fiber voids.
  • the water retention of ordinary nylon is about 20 to 30%.
  • the nano-porous fiber of the present invention may exhibit irreversible liquid swelling in the yarn longitudinal direction, like wool, and can exhibit the function of a natural fiber even though it is a synthetic fiber. is there.
  • “not exhibiting reversible liquid swelling” means that when a nanoporous fiber is immersed in a liquid, the nanoporous fiber dissolves the liquid. It absorbs and swells (elongates) in the longitudinal direction of the yarn, but when liquid is removed from the nanoporous fiber by drying or the like, it shrinks in the longitudinal direction of the yarn and returns to its original length, which can be repeated reversibly. It means something.
  • the reversible liquid swelling ratio in the yarn longitudinal direction is preferably 6% or more.
  • the reversible liquid swelling ratio in the yarn longitudinal direction can be made 6% or more by further reducing the average diameter of the nanopores to 30 nm or less.
  • a polyethylene glycol (hereinafter sometimes referred to as EGEG) -based hygroscopic agent having a molecular weight of 1000 or more is applied for the purpose of imparting hygroscopicity to a cloth made of ordinary polyester fiber. But it can hardly be exhausted. However, when the same moisture absorbent is applied to the fabric made of the nanoporous fiber of the present invention made of PET, a large amount of the fabric can be exhausted.
  • EGEG polyethylene glycol
  • the functional agent to be exhausted can include not only a hygroscopic agent and a humectant, but also, for example, a flame retardant, a water repellent, a cold insulator, a warming agent or a leveling agent.
  • a flame retardant for example, a water repellent, a cold insulator, a warming agent or a leveling agent.
  • its properties are not limited to those in the form of fine particles.
  • Polyph a drug for promoting health and beauty, such as enol, amino acid, protein, capsaicin, and vitamins
  • Drugs for skin diseases such as athlete's foot and athlete's foot can also be used as targets.
  • pharmaceuticals such as disinfectants, anti-inflammatory agents, and analgesics can also be used.
  • an agent for adsorbing and decomposing harmful substances such as polyamines and photocatalytic nanoparticles can be used.
  • an agent for adsorbing and decomposing harmful substances such as polyamines and photocatalytic nanoparticles can be used.
  • the strength of the nanoporous fiber of the present invention is 1.5 cNZdt ⁇ X or more, since the tear strength and durability of the fiber product can be improved.
  • the strength is more preferably at least 2 cN Z d t ⁇ ⁇ , even more preferably at least 2.5 c N / d t ⁇ X.
  • the elongation is 20% or more, since the durability of the fiber product can be improved.
  • a nanoporous fiber made of a polymer capable of achieving the above-mentioned mechanical properties even when used alone is used.
  • a polymer such as polyamide-polyester that can obtain high strength when used alone is used.
  • the area ratio of coarse pores is suppressed, and the average diameter of pores is reduced. Is important. It is also important to select a readily soluble polymer to be used for the polymer alloy fiber as a precursor, and it is preferable to select a polymer that does not significantly inhibit the formation of a fiber structure such as a pseudo-crosslinking component.
  • the nanoporous fiber of the present invention can also adopt various fiber cross-sectional shapes such as a trilobal cross section, a cross cross section, and a hollow cross section. In that case, it is possible to cope with the use of a conventionally used spinneret for fibers having an irregular cross section.
  • the entire surface of the fiber cross section may be nanoporous, or the nanoporous portion may be localized on the fiber surface layer or the inner layer, or on a portion deviated to eccentricity or the like.
  • the inner layer of the fiber is a nanoporous part and the surface layer of the fiber is a normal polymer, the abrasion resistance, dimensional stability and strength can be improved.
  • the surface layer of the fiber is a nanoporous part and the inner layer of the fiber is usually a polymer, the dimensional stability and strength can be improved.
  • the nanoporous portion absorbs water and swells in the longitudinal direction of the yarn, and the nanoporous portion eccentrically occupies a skewed position, crimping of the fiber can be strengthened.
  • the nanoporous portion occupies the outside of the crimp, it re-swells due to water absorption, and the crimp is stronger, and the stretchability and bulkiness are improved.
  • the crimp is stretched by water absorption, so that the effect of stretching the yarn like wool is exerted, loosening the restraint of the fabric structure, stitching and weaving. Improvement in air permeability due to expansion is exhibited.
  • the nanoporous portion When the nanoporous portion is eccentric in the cross section of the fiber as in these examples, it is possible to provide a fabric that breathes by absorbing water.
  • the nanoporous portion when the nanoporous portion is localized as described above, the nanoporous portion has an area with respect to the entire area of the fiber cross section in order to achieve both the effect of the nanopore and the effect other than the nanoporous portion. 5 to 9 ratios. /. It is preferable that More preferably, it is 30 to 80%, and still more preferably 40 to 60%.
  • Such a nanoporous fiber in which the nanoporous portion is localized when the easily soluble component is eluted from the polymer alloy fiber, stops the dissolution treatment in the middle and leaves the easily soluble component in the fiber, or the polymer alloy and the normal It can be obtained by eluting a readily soluble component from a conjugate fiber obtained by conjugate spinning of a polymer.
  • the nanoporous fiber of the present invention may be easily fibrillated by physical fuzzing such as buffing or water punching, and is useful as a so-called fibrillated fiber or a fiber product comprising the same. It is.
  • the fibril diameter at this time depends on the combination of the polymer in the polymer alloy fiber serving as the precursor, the physical properties of the polymer alloy fiber, the morphology of the pores in the nanoporous fiber, the fuzz processing conditions, and the like. Control is possible in the range of 1 to 5 m. In particular, the morphology of the pores is important. It tends to be brillated. This is greatly affected by the blend size and blend ratio of the easily soluble polymer in the polymer alloy fiber as the precursor. Fibers with too good abrasion resistance, such as polyamides, are very useful because there have been no fibrillated fibers.
  • the nanoporous fiber of the present invention can be used alone, but can be mixed with ordinary synthetic fibers, regenerated fibers, natural fibers, or the like by blending, blending, blending, weaving, weaving and the like.
  • synthetic fibers having excellent dimensional stability and durability, it is possible to improve form stability, durability and chemical resistance of the fabric.
  • recycled fiber and natural fiber it is possible to further improve the moisture absorption / water absorption function and texture.
  • the nanoporous fiber of the present invention when it is a yarn, it may be a flat yarn having no crimp, or may be a crimped yarn, and may have other forms. However, it is preferable because the cloth can have bulkiness and stretchability, and its use can be expanded. Furthermore, various fiber product forms such as long fibers, short fibers, woven fabrics, knitted fabrics, nonwoven fabrics, felts, artificial leathers, and thermoformed products can be employed. In particular, in the case of a general clothing garment, it is preferable to use a woven or knitted fabric. On the other hand, when used for artificial leather or functional products such as filters, adsorbent materials, wiping cloths, and polishing cloths, nonwoven fabrics are preferred.
  • the nanoporous fiber according to the present invention can provide a high-quality dyed fabric that does not have a lowering of the coloring property as compared with the conventional porous fiber and that is excellent in hygroscopicity and adsorptivity.
  • the method for producing the nanoporous fiber of the present invention is not particularly limited, for example, the following method is used to remove the easily soluble polymer from the polymer-alloy fiber comprising the hardly soluble polymer and the easily soluble polymer. The method will be described below.
  • an island having a diameter of 200 nm or more, that is, a coarse aggregated polymer is used. It is preferable that the abundance ratio of the particles is 3% or less in the area ratio with respect to the whole island. As a result, it is possible to remarkably reduce the decrease in color developability when a nanoporous fiber is used.
  • the island may have a slightly distorted elliptical shape, and is not necessarily a perfect circle. Therefore, the diameter is calculated from the island area in circles.
  • the area for the entire island is the total area of all islands present in the fiber cross section, and can be estimated from fiber cross section observation and polymer blend ratio.
  • the area ratio of the islands having a diameter of 200 nm or more is preferably 1% or less. More preferably, the area ratio of the islands having a diameter of 100 nm or more is 3 o / o or less, and further preferably, the area ratio of the islands having a diameter of 100 nm or less is 1% or less.
  • the average diameter of the islands is 1 to 100 nm because nanoporous fibers having a smaller pore size than conventional porous fibers can be obtained by removing the islands.
  • the fine particle L size reaches the nano-size level, visible light hardly scatters, which not only significantly improves color development, but also greatly scatters harmful ultraviolet rays, and a new function called UV cut is realized. Express.
  • the surface area is drastically increased, there is a great advantage that excellent moisture absorption and adsorption properties that could not be expected with conventional porous fibers are exhibited.
  • the average diameter of the islands is more preferably between 10 and 50 nm.
  • the islands preferably form a streak structure.
  • the streak structure means that the ratio of the length to the diameter of the island in the fiber axis direction is 4 or more, but usually the ratio of the length to the diameter in the fiber axis direction is 1
  • an alloy fiber having a special layer structure as described below can be used instead of a polymer alloy having a sea-island structure.
  • the special layer structure indicates the following state when the cross section of the fiber is observed by TEM.
  • the different kinds of blended polymers are in a state of forming layers and intermingling with each other (Fig. 8, TEM photograph of fiber cross section).
  • the interface between different polymers is much larger than the sea-island structure (Fig. 3, Fig. 16, TEM photograph of fiber cross section), and the compatibility is improved compared to the sea-island structure.
  • it has a very unique structure with low compatibility compared to that of a so-called homogeneous structure such as PET / PBT, however, since there is no clear periodicity in the layers, so-called spinodal decomposition
  • the TEM sample is stained with a metal, and the dark portion is a poorly soluble polymer and the light portion is a readily soluble polymer.
  • the island component is not clear, so-called “sea-sea structure.”
  • sea-sea structure is near the point where the sea-island is reversed in the polymer blend. Bren It is extremely difficult to perform stable spinning in this region, even if the average thickness of one layer of the easily soluble component in the cross-sectional direction of the fiber is 1 to 100 nm.
  • the heterogeneous polymer is sufficiently uniformly dispersed in the nano size, and the performance of the blended polymer can be sufficiently exhibited even with a small amount of blending.
  • the average thickness of one easily soluble component layer is preferably 1 to 50 nm. This layer, which is observed in the cross section of the fiber, extends as a streak in the longitudinal direction of the fiber (Fig. 10, fiber (Vertical cross section TEM photograph).
  • the polymer alloy fiber having a special layer structure shown in the above figures etc. can be obtained by a combination of a specific polymer and spinning conditions.
  • the sulfonate component was copolymerized with 4 to 6 moI ⁇ 1 ⁇ 2
  • the copolymerized PET (15 to 30% by weight) and the polyamide (70 to 85% by weight) are blended by a static kneader (100,000 min. Or more) provided in the spinning pack, and then spun. Obtainable.
  • the nanoporous fiber of the present invention by removing the easily soluble polymer from the polymer alloy fibers in which the easily soluble polymer is uniformly dispersed in the hardly soluble polymer at the nano size. it can.
  • a polymer having a low melting point or a low softening point when used as an easily soluble polymer, its dispersion diameter is large, so that high-temperature processing such as crimping or yarn processing such as twisted yarn / processability of fabric processing is required. Was remarkably deteriorated, and it was impossible to obtain a processed yarn or fabric substantially subjected to crimping, twisting, or the like.
  • the easily soluble polymer is uniformly dispersed in a nano-size, a high-temperature treatment using a polymer having a low melting point or a low softening point and a yarn processing / fabric processing are performed. However, it is possible to improve the passability of the process and the quality of the obtained product.
  • the polymer type in the polymer alloy fiber may be at least two types having different solubilities. If necessary, the types of hardly soluble and easily soluble polymers can be increased, and a compatibilizer may be used in combination. Of course, it is possible.
  • the easily soluble polymer when the easily soluble polymer is an easily soluble polymer, it is preferable to use the alkali treatment step, which is a post-processing step of the ordinary fiber, for the step of making the island porous by the removal of islands.
  • the alkali treatment step which is a post-processing step of the ordinary fiber, for the step of making the island porous by the removal of islands.
  • an organic solvent-soluble polymer such as polystyrene
  • the easily soluble polymer is a hot water-soluble polymer
  • islands can be removed in the fiber scouring step, which is more preferable.
  • the alkali-soluble polymer include, for example, polyester and polypropionate.
  • examples of the hot-water-soluble polymer include polyester having a large amount of a hydrophilic group copolymerized, and alkylene oxide-polyvinyl alcohol, In addition, modified products thereof can be mentioned. 2003/009532
  • weight reduction processing to remove easily soluble polymers if the weight reduction processing is performed at a rate of 20% by weight or more for Z hours, pore collapse due to weight loss at high temperatures can be suppressed, and production efficiency also increases. preferable.
  • the blend ratio of the island polymer which is an easily soluble polymer, is preferably 5 to 60% by weight. It is more preferably from 10 to 30% by weight, and even more preferably from 15 to 25% by weight. .
  • the above-mentioned polymer alloy fibers have a feature that the spinning process is more stable than in the case of the prior art and that fibers with small yarn spots are easily obtained because they do not contain coarse aggregated polymer particles. Yarn spots can be evaluated by worcester spots ( ⁇ U%).
  • ⁇ U% worcester spots
  • U% is 0.1 to 5%, it can be used for apparel, interior, vehicle interior, etc. When it is made into a fiber product, it is preferable because it has a small stain spot and a high quality.
  • U% is more preferably 0.1 to 2%, and still more preferably 0.1 to 1.5%.
  • a thick thread having a U% of 3 to 10% can be used.
  • the U% can be set to 0.1 to 5% by uniformly dispersing the island polymer in nano size. In order to further suppress U%, this can be achieved by optimizing the combination of polymers and optimizing the spinning conditions such as independently measuring and supplying each polymer at the time of kneading the polymers, the hole diameter of the die, and the cooling conditions. be able to. Also, u%
  • the thickness In order to set the thickness to 3 to 10% to obtain a thick and thin thread particularly aimed at the gyu tone, it can be achieved by applying a known technique known as PET or the like.
  • the strength of the polymer alloy fiber By setting the strength of the polymer alloy fiber to 2 c NX d t ⁇ or more, it is preferable to improve the processability in twisting, weaving, knitting and the like.
  • the strength is preferably 2.5 c ⁇ / dt tX or more, more preferably 3 cNZdtex or more.
  • the elongation of the polymer alloy fiber is 15 to 70%, because the processability in the twisting, weaving and knitting steps can be improved. Further, when used as a raw yarn for drawing false twist reworking, the elongation is preferably from 70 to 200% from the viewpoint of processability in false twist reworking. When the original yarns for drawing are combined, the elongation is preferably about 70 to 500% from the viewpoint of passability in drawing. In general, the elongation of the polymer alloy fiber can be appropriately adjusted by the spinning speed and the draw ratio.
  • a crimp is given to the polymer alloy fiber from the viewpoint of increasing the bulkiness of the fabric made of the nanoporous fiber.
  • a Cr imp Rigidity value which is an index of crimpability, is preferably 20% or more.
  • the CR value is more preferably 300 / It is preferably at least 0 , more preferably at least 40%
  • the number of crimps which is an index of crimping, is preferably 5 pieces or more and 25 mm or more.
  • the number of crimps is preferably 10 pieces or more and 25 mm or more.
  • the CR value can be adjusted according to the crimping method, the twister rotation speed, the heater temperature, etc. In order to achieve a CR value of 20% or more, the heater temperature must be adjusted to (the polymer melting point-7 0) It can be achieved by setting the temperature to not less than ° C. In addition, it is effective to control the blending ratio of the easily soluble polymer by warming, etc.
  • crimping is performed by setting the difference in melt viscosity of the polymer to be bonded to at least 2 times, or the difference in heat shrinkage when spinning alone is 5% or more. It is possible to achieve the number 10 pieces 25 mm or more.
  • the method for producing the polymer alloy fiber is not particularly limited, for example, the following method can be employed.
  • a low-soluble polymer and a low-soluble polymer are melt-kneaded to obtain a low-soluble polymer and a polymer alloy composed of a low-soluble polymer and a low-soluble polymer in which the high-soluble polymer is finely dispersed. .
  • the polymer alloy fiber of the present invention can be obtained by melt-spinning this.
  • melt kneading method is important, and the formation of coarse aggregated polymer particles can be significantly suppressed by forcibly kneading with an extrusion kneader, a static kneader, or the like.
  • the extrusion kneader from the viewpoint of forcible kneading, it is preferable to use a twin-screw extruder as the extrusion kneader and to use a stationary kneader having a division number of 100,000 or more.
  • the method of supplying the kneaded polymer is preferable because the kneaded polymer is measured and supplied individually, thereby suppressing blending unevenness and fluctuation of the blend ratio over time. At this time, they may be supplied separately as pellets or may be supplied separately in a molten state. Further, two or more kinds of polymers may be supplied to the root of the extrusion kneader, or a side feed in which one component is supplied from the middle of the extrusion kneader.
  • the screw is composed of a feeding portion and a kneading portion, but it is preferable to set the length of the kneading portion to 20% or more of the effective length of the screw to achieve high kneading.
  • the length of the kneading part is set to 40% or less of the effective screw length, excessive shear stress is avoided and the residence time is shortened. This can suppress thermal degradation of the polymer and gelation of the polyamide component.
  • the residence time after kneading can be shortened, and reaggregation of the island polymer can be suppressed.
  • a screw having a backflow function for feeding the polymer in the reverse direction in the extruder may be provided.
  • the venting method suppresses the hydrolysis of the polymer by sucking the decomposition gas during kneading and reducing the water content in the polymer, and also reduces the amount of amine end groups in the polyamide and the amount of carboxylic acid end groups in the polyester. be able to.
  • a polymer alloy pellet can be obtained by a twin-screw extruder, but a preferable example of a polymer combination from the viewpoint of versatility is as follows.
  • Combination 1 Polyamide and polyester
  • Combination 2 a polymer selected from polyamide, polyester, and polyolefin and a polymer that is soluble in hot water,
  • the average dispersion diameter of the dispersed polymer is preferably 1 to 50 nm. Further, by setting the area ratio of the coarse dispersed polymer having a circular equivalent diameter of 100 nm or more in the cross section of the pellet to 3% or less of the whole dispersed polymer in the cross section of the pellet, the polymer is obtained. It is preferable because coarse islands are not easily generated when the alloy fiber is formed into monoalloy fiber. Moreover, Amin end group amount in the polymer one Aroipere' bets 6 1 0 made of Polyamide weight - If it is B mo I eq Z g or less, from the viewpoint of spinnability improved or Itomadara reduced.
  • the blend ratio of the hot water soluble polymer which is an easily soluble component, is set to 10 to 30% by weight.
  • Extrusion gut spinnability 'Cutability and fiberization ⁇ It is preferable to balance the expression of functions after nanoporous formation. Further, by setting the b * value, which is an index of coloring of the polymer alloy pellets, to 10 or less, the color tone at the time of forming a fiber can be adjusted, which is preferable.
  • a hot water-soluble polymer has poor heat resistance due to its molecular structure and is easily colored.
  • soluble polymers include polyesters, polyalkylene oxides, polyvinyl alcohols and their modified products in which a large amount of hydrophilic groups have been copolymerized, and modified products thereof, but polyalkylene oxides are modified in view of dissolution rate and heat resistance. Polyester which is a kind of product is preferable.
  • kneading devices may be installed independently of the spinning machine, and once a polymer alloy pellet has been produced, it may be supplied to the spinning machine, or the molten polymer directly connected to the spinning machine and kneaded may be used. You may spin as it is. In the case of a static kneader, it may be inserted into the spinning pack.
  • chip blending dry blending
  • the following method can be used.
  • the polymer pellets to be blended are independently measured and supplied, and once stored in a blend tank, where chip blending is performed. At this time, the capacity of the blending tank is
  • the pellets blended from this blending tank are supplied to an extrusion kneader to form a molten polymer.
  • kneading may be performed using a twin-screw extruder, or the molten polymer may be kneaded through a stationary kneader inserted into a pipe or a pack.
  • a master pellet having a large blend amount of the easily soluble polymer may be used.
  • the polyester is a polyester in which a sulfonate is copolymerized with 1.5 to 15 moI%, and the polyester is From the viewpoint of improving the affinity and improving the dilution ratio of the master pellet, the blend ratio is set to 30 to 90% by weight. Is a pellet having 2 to 15 mg.
  • the average weight and the shape of one pellet are adjusted to be the same as the polymer pellet that dilutes the pellet, in order to suppress blending unevenness.
  • the difference between the average weight of one polymer pellet and the average weight of one polymer pellet to be diluted is preferably in the range of 120 to + 20%.
  • the residence time from the melting of the polymer alloy to the discharge from the spinneret is also important, and the time from the tip of the molten portion of the polymer alloy to the discharge from the spinneret is within 30 minutes. It is preferable that In particular, in the case of an alloy of nylon and a hydrophilic group-copolymerized ET, care must be taken because the hydrophilic group-copolymerized PET easily re-aggregates.
  • the combination of polymers is also important.
  • the easily soluble polymer that becomes an island is dispersed in nano size.
  • the sulfonate which is a hydrophilic component especially 5-sodium sulfoisophthalic acid (SSIA) is used for PET.
  • SSIA 5-sodium sulfoisophthalic acid
  • hydrophilized PET in which the copolymerization ratio of SSIA is 4 mol% or more.
  • the melt viscosity ratio between the sea polymer and the island polymer is also important.
  • the higher the viscosity ratio between the sea polymer and the island polymer the greater the shearing force applied to the island polymer and the easier it is to disperse the islands in nanosize.
  • the viscosity ratio is preferably set to about 10 to 10.
  • the viscosity ratio is more important than the affinity between the polymers, and the viscosity ratio is 0.5 to 1.0. It is preferably set to 5.
  • the preferred melt spinning method of the polymer alloy fiber of the present invention is as follows.
  • the kneading section length of the twin-screw extruder is 20-40% of the effective length of the screw,
  • the hardly soluble polymer and the easily soluble polymer are independently measured and supplied, and melt-spun a polymer alloy obtained by melt-blending with a static kneader having a division number of 100,000 or more, the following ( This is a method for melt-spinning a polymer alloy fiber which is spun so as to satisfy the conditions of 4) to 5).
  • melt viscosity ratio of the hardly soluble polymer and the easily soluble polymer 0.1 to 2, or a blending tank is provided before the pellet is melted, where two or more pellets are temporarily stored and dried. After blending, the dry-blended pellets are supplied to the melt zone.
  • the polymer to be spun so as to satisfy the following conditions (6) to (8): This is a melt spinning method for monoalloy fibers.
  • Pellet blend capacity Pellet 5 ⁇ 20 kg
  • the blend ratio of the easily soluble polymer be 10 to 30% by weight and the melt viscosity ratio of the hardly soluble polymer and the easily soluble polymer be within the range of 0.1 to 2.
  • melt-spinning should be performed with the kneading part length of the twin-screw extruder being 20 to 40% of the effective length of the screw.
  • melt-spinning by melt kneading in a static kneader use a static kneader with a division number of 100,000 or more, or in melt-spinning with a dry blend, blend the pellets.
  • the dry blending method has poor blend uniformity compared to the melt blending method, but has a cost advantage due to the simple process.
  • the use of the above-described master pellet can suppress blending unevenness to some extent. Due to the characteristics of the manufacturing method described above, the generation of coarse aggregated polymer particles is suppressed, so that the viscoelastic balance of the polymer alloy is less likely to be disrupted and the spinning discharge is more stable than in the prior art, and the spinning The properties and yarn spots can be significantly improved.
  • the terminal group concentration in the polymer must be low. It is preferred to use casting, it is preferable that the Amin end group amount 5. 5 X 1 0 ⁇ 5 mo I eq Z g or less, particularly when used Poriami de.
  • Polyamides are known to have lower heat resistance than polyesters and tend to gel due to thermal degradation. Furthermore, the polymerization of polyamides and polyesters tends to cause gelation much more easily than the polyamides alone, either because the molecular chain ends of the polyesters act as catalysts or not. It became clear during the examination.
  • polyamide Dono it is preferable that the following polyamide amine end groups amount 6 X 1 0 one 5 mo I equivalents based on the weight of the de of a polymer ⁇ Roy Perret Tsu I when Itsutan Perez preparative the polyester ⁇ Roy.
  • the spinning temperature is preferably set to 300 ° C. or less from the viewpoint of suppressing the thermal decomposition and the gelation of the polymer.
  • the shear stress to the polymer alloy at the die hole can be reduced and the viscoelastic balance can be maintained, so that the spinning stability is improved.
  • a die capable of reducing the linear discharge velocity of the polymer alloy die to 15 mZ or less.
  • the cooling of the yarn is also important.By setting the distance from the die to the active cooling start position to be 1 to 15 cm, it is possible to quickly solidify the polymer alloy whose elongational flow tends to be unstable. Spinning can be stabilized.
  • the spinning draft is preferably set to 100 or more.
  • the spinning speed is preferably at least 800 mZ.
  • the spinning speed must be set at 250 Om min or more to develop the fiber structure. Is preferred.
  • the polymer alloy fiber obtained in this manner can be wound and then subjected to drawing and heat treatment, or drawing false twist reworking, or can be spun without being wound once. Later, it can be directly stretched, or can be directly subjected to air jetting or the like.
  • the heat treatment temperature at the time of crimping is less than (the melting point of the hardly soluble polymer—150 ° C.), it is possible to prevent fusion in the crimping process and improve the quality of the crimp. it can. In addition, it is also possible to make a nonwoven fabric or a spun yarn after shortening the fiber.
  • the yarn obtained in this way can be mixed with another yarn, such as air-mixed fiber, composite false twist, or ply-twisted, or can be mixed with cotton or mixed yarn. It is. Further, a woven / knitted fabric / nonwoven fabric can be produced by using a polymer alloy fiber alone or by mixing it with another yarn. Of course, it is also possible to use a non-woven fabric with spun pond, melt pro, etc.
  • a fabric containing at least a part of polymer alloy fiber without eluting the easily soluble polymer.
  • a highly oriented undrawn yarn which was previously impossible, can be obtained, so that it is composed of a mixed fiber yarn such as a crimped yarn or a composite false twisted yarn.
  • Fabrics have an excellent texture that is much more voluminous and softer than before, and is of high value alone.
  • the heat resistance and mechanical properties may be improved by the nano-sized polymer alloy, which may be of high value alone.
  • the problem may be solved by mixing other yarns as described above.
  • the polymer alloy fiber when processing to dissolve the easily soluble polymer, the polymer alloy fiber may be reduced at a rate of 20% by weight or more based on the weight of the polymer alloy fiber to be the precursor of the nanoporous fiber. preferable. 2
  • the nanoporous fiber of the present invention can be obtained by using the polymer alloy fiber obtained by a manufacturing method different from the conventional one, which has a smaller pore size than the conventional one. It is small and contains almost no coarse pores. It is an epoch-making material that can realize excellent materials applicable not only to clothing but also to various fields.
  • the melt viscosity of the polymer was measured by Capillograph 1B manufactured by Toyo Seiki.
  • the storage time of the polymer from the input of the sample to the start of the measurement was 10 minutes.
  • Nylon pellets were dissolved in 98% sulfuric acid solution, adjusted to a concentration of 0.01 mg ZmI, and measured at 25 ° C.
  • the peak top temperature indicating the melting of the polymer at 2ndrun was taken as the melting point of the polymer.
  • the heating rate was 16 ° CZ, and the sample amount was 10 mg.
  • the pulling rate was set to 00%, and the load-elongation curve was determined under the conditions shown in JIS L1013. Next, the load value at break was divided by the initial fineness, which was taken as the strength, and the elongation at break was divided by the initial sample length to obtain a strong elongation curve.
  • the measurement was carried out in a normal mode at a yarn feeding speed of 200 minutes using USTERRTESTR4 manufactured by Cervega-Wooster Co., Ltd.
  • L 0 The original length of the skein measured with the initial load of 0.09 c NZ dtex when the drawn yarn is skeined.
  • L1 The skein for which L0 was measured is treated in boiling water for 15 minutes in a substantially load-free state, and after air-drying, the initial load is 0.09 c N dt ⁇ ⁇ Skew length under X
  • Ultra-thin sections were cut out in the cross-sectional or longitudinal direction of the fiber, and the cross-section of the fiber was observed with a transmission electron microscope (TEM). Metal staining was performed as necessary.
  • TEM transmission electron microscope
  • the pore diameter is determined as follows. In other words, the cross-sectional photograph of the fiber by TEM was used to determine the circle-converted diameter of the island using image processing software (WIN ROO F). Was re-analyzed visually and manually. The average diameter was calculated from their simple number average. At this time, more than 300 randomly selected pores in the same cross section were used as the average pores. However, since the sample for TEM observation is an ultra-thin section, the sample is liable to be broken or perforated. For this reason, we cautiously performed the diameter analysis while checking the conditions of the sample. In addition, inorganic fine particles and the surrounding voids were not included here. The island polymer diameter was based on the pore diameter analysis.
  • the obtained sample was stained according to a conventional method, and the color development with a comparative sample stained under the same conditions was compared.
  • a comparative sample a polymer constituting the nanoporous fiber was prepared by a conventional method. More specifically, the following method was used. In the case of Nymouth, use "Ny Iosan Blue N- GFL" manufactured by Clariant Japan Co., Ltd. as a dye, and use this dye in a dye solution adjusted to 0.8% by weight of textiles and pH adjusted to 5. The treatment was performed at a bath ratio of 100 times at 90 ° C. for 40 minutes.
  • a sample is weighed for 1-2 g in a weighing bottle, kept at 110 ° C for 2 hours, dried, weighed (WO), and then the target substance is put at 20 ° C and relative humidity 65 The weight is measured after holding at 24% for 24 hours (W65). Then, it is kept at 30 ° C and a relative humidity of 90% for 24 hours and then weighed (W90). Then, calculate according to the following formula.
  • the raw length (LO ') is measured.
  • the fiber is immersed in water at 25 ° C for 10 minutes, taken out of the water, and the length (L 1 ') after treatment is measured quickly. Further, the fiber is dried at 60 ° C for 4 hours, and the length after drying (L 2 ′) is measured.
  • the swelling ratio in the longitudinal direction of the yarn was calculated as follows. The length of the fiber was measured by tying a colored yarn to two places of the fiber and measuring the distance between them. This distance was about 100 mm.
  • Nanoporous Fiber 100 ⁇ / ⁇ cloth in a 5-liter pod bag introduce 3 liters of gas containing ammonia, and adjust the initial concentration (C.) to 40 ppm. Then, two hours later, the gas is sampled from the pouch bag and the ammonia concentration (C,) is measured. Separately, perform a blank test which does not put the fabric sample is also measured ammonia concentration after 2 h (C B). Then, the deodorization rate is calculated by the following equation.
  • the temporarily rubbed yarn was skeined, treated for 15 minutes in boiling water in a substantially load-free state, and air-dried for 24 hours.
  • This sample was immersed in water with a load equivalent to 0.08 cN dtex (0.1 gf / d), and the skein length LO after 2 minutes was measured. Except for the load equivalent to N dt ⁇ X, the load was replaced with a slight load equivalent to 0.0018 c c NZd tex (2 mgf / d), and the skein length L 1, "after 2 minutes was measured. Then, the CR value was calculated by the following equation.
  • a fiber sample of 5 Omm was sampled, the number of crimped peaks was counted, the number of peaks per 25 mm was obtained, and the value multiplied by 1 to 2 was defined as the number of crimps.
  • FIG. 5 A cross-sectional TEM photograph of this polymer alloy pellet is shown in Fig. 5, and the circle-converted diameter of the copolymerized PET, which is an island, is 20 to 30 nm (average dispersion diameter 26 nm), and the circle-converted diameter is 100 nm. None of the above coarse islands were present, and the copolymerized PET was nano-sized and uniformly dispersed in N6.
  • Peretz bets one average weight 3 mg, amine terminal group content 3. 3 ⁇ 0- 5 mo I eq / g in N 6 weight, kneading conditions in this case was less far-Li.
  • Screw diameter 37 mm, effective length 1670 mm, L / D 45.1
  • Kneading section length is 28% of the effective screw length
  • the kneading section was positioned on the discharge side from the effective screw length of 13,
  • Polymer supply N 6 and copolymerized PET were separately measured and separately supplied to a kneader.
  • the polymer alloy was melted in a melting section 2 at 270 ° C., and led to a spin block having a spinning temperature of 275 ° C. Then, the polymer alloy melt was filtered through a metal nonwoven fabric with a critical filtration diameter of 15 m, and then melt-spun (Fig. 28). At this time, the residence time from the melting part 2 to the discharge was 10 minutes. A die with a discharge hole diameter of 0.3 mm and a discharge hole length of 0.65 mm was used. The discharge amount per single hole was 2.1 gZ, and the die discharge linear velocity of polymer alloy was 28 minutes. The distance from the bottom of the base to the cooling start point (upper end of Chimney 15) was 9 cm.
  • the discharged yarn is cooled and solidified for 1 m by cooling air at 20 ° C, and is refueled with a lubrication guide 7 installed 1.8 m below the base 4, and then the unheated first take-up roller One 8th and 2nd take-up rollers Winded in 3800 minutes via TJP2003 / 009532-9.
  • the spinnability at this time was good, and there was no occurrence of a ballistic phenomenon in which the discharged polymer swells directly under the spinneret, no breakage due to insufficient spinnability, etc., and the yarn breakage during continuous spinning for 24 hours was zero. . In addition, there was no package collapse due to swelling of the winding package, which is a problem with nylon, and the handling was excellent.
  • the undrawn yarn of the polymer alloy exhibited excellent physical properties of a strength of 2.6 c NZdt x, an elongation of 13.8 ⁇ / 0 , and a U% of 0.9%.
  • the draw ratio was 1.5 times
  • the temperature of the heater 13 was 1 65 ° C
  • a triaxial circumscribing friction false twist device of urethane disk was used as the false twist rotor 15.
  • the speed ratio (DZY ratio) was 1.65. Workability was good, and no yarn breakage or winding around the roller or false twist rotor was observed.
  • the obtained twisted reworked yarn of 87 dt ⁇ X.24 filament has a strength of 2.7 cN dt ⁇ X, an elongation of 21%, a heat shrinkage of 8%, a U% of 1.0%, and a CR It exhibited excellent physical properties of 38% (Table 2), with no untwisted parts and good crimp quality.
  • the area ratio of islands with a diameter of 200 nm or more to the whole island was 0.1% or less, and the area ratio of islands with a diameter of 100 nm or more was 0.9%.
  • the area ratio with respect to the entire island means the ratio of the area of the island component to the total area, and is a measure of the coarse aggregated polymer.
  • TEM observation of the fiber longitudinal section showed that the islands formed a streak structure (Fig. 4).
  • the cross-sectional TEM photograph of the melt-kneaded polymer alloy chip is shown in Fig. 5, where the island polymer is ultrafinely dispersed to a particle size of 20 to 30 nm, and the diameter of the island polymer in the fiber cross section is one. ( Figure 3).
  • the polymer is stretched to about 200 times through the dispensing process from the discharge of the mouthpiece, and the island polymer diameter should be 114 or less in the fiber cross section compared to that in the polymer alloy.
  • the fact that the diameter of an island polymer in a given chip and fiber cross section is almost the same means that This indicates that the island polymer was re-agglomerated from the melting of the polymer alloy to the discharge of the die. To suppress this and uniformly disperse the island polymer in nano-size, Thus, it is understood that it is important to appropriately select spinning conditions.
  • the polymer alloy false twist yarns in the false twist directions S and Z are aligned and knitted into a circular knit of 20 G, and a 3% by weight aqueous sodium hydroxide solution (95 ° C, bath ratio 1:50).
  • aqueous sodium hydroxide solution 95 ° C, bath ratio 1:50.
  • the circular knitted fabric made of the N6 nanoporous fiber was dyed and evaluated for color development.
  • the color development was excellent, and there was no staining spot. Further, when the moisture absorption rate (AMR) of this was measured, it was found to be 5.6%, indicating an excellent moisture absorption property exceeding cotton.
  • AMR moisture absorption rate
  • the N6 nanoporous fiber was pulled out from the circular knit, and the fiber side surface was observed by SEM. At a magnification of about 2000, no irregularities were seen on the fiber surface, and the surface was clean.
  • the cross section of the fiber of the N6 nanoporous fiber was observed by TEM (FIG. 1), the presence of pores having a diameter of about 20 to 30 nm was confirmed. The average value of these pores was 25 nm, and there were no large pores with a diameter of 50 nm or more.
  • melt kneading was carried out in the same manner as in Example 1 except that the blend ratio of N6 and the copolymer PET was 95% by weight and 5% by weight. Then, the melt spinning and the drawing temporary burning were performed in the same manner as in Example 1 except that the discharge amount per single hole and the number of holes in the die were changed, to obtain a polymer alloy crimped yarn of 90 dtex and 34 filaments. The spinnability was good, with no breakage during 24 hours of continuous spinning. The obtained highly oriented unstretched yarn had an excellent strength of 2. f c N dtex and U% of 0.8%. Also, there was no yarn breakage in the drawing false twist reworking process, and workability was good.
  • the CR value was 45%, indicating not only large bulkiness, but also excellent crimp quality without untwisting.
  • the cross section of the crimped yarn showed a sea-island structure, the average diameter of the islands was 20 nm, and the copolymer PET was nano-sized and uniformly dispersed.
  • One alloy fiber was obtained.
  • the area ratio of islands with a diameter of 200 nm or more to the entire island was 0.1% or less, and the area ratio of islands with a diameter of 100 nm or more was 1% or less.
  • the cross-section of the fiber showed that the island polymer had a streak structure.
  • Table 2 shows the physical properties of the false twisted reprocessed yarn.
  • This polymer alloy crimped yarn was subjected to 300 TZm sweet twisting, and a plain woven fabric was prepared using the warp and weft yarns. After removal, a woven fabric composed of N6 nanoporous fibers was obtained.
  • the woven fabric composed of the N6 nanoporous fiber was dyed and evaluated for coloring.
  • the coloring was excellent, and there was no staining spot.
  • the N6 nanoporous fiber was extracted from this woven fabric, and the cross section of the fiber was observed by TEM.As a result, the traces from which the island polymer had come out were independent pores with an average diameter of 25 nm, and the fine pores with a diameter of 50 nm or more were found. There were no holes.
  • N6 nanoporous fiber had excellent physical properties as shown in Table 1.
  • Example 2 Melt kneading was performed in the same manner as in Example 1 except that the blend ratio of N6 and the copolymer PET was 90% by weight and 10% by weight. Then, the melt spinning and drawing false twist reworking were performed in the same manner as in Example 1 except that the discharge amount per hole and the number of holes in the die were changed, to obtain a polymer alloy crimped yarn of 90 dtex and 34 filaments. The spinnability was good and there was no breakage during continuous spinning for 24 hours. The obtained highly oriented unstretched yarn had an excellent strength of 2.7 cN / dtx, U% of 0.8%. Also, there was no yarn breakage in the drawing false twist reworking process, and the workability was good. Furthermore, not only did the CR value show a large bulkiness of 40%, but also there was no untwisted portion and the crimp quality was excellent.
  • This polymer alloy crimped yarn was subjected to 300 TZm of sweet twist, and a plain woven fabric was prepared using the warp and weft yarns. 1 ⁇ 2 was removed to obtain a woven fabric composed of N6 nanoporous fibers.
  • This N 6 nanoporous fiber woven fabric was dyed and evaluated for color development. The color development was excellent, and there was no staining spot.
  • the N6 nanoporous fiber was extracted from this woven fabric, and the cross section of the fiber was observed by TEM.As a result, the trace of the island polymer was formed as an independent hole with a diameter of 20 nm or less, and the diameter was 50 nm. There were no such large pores.
  • N 6 nanoporous fiber had excellent physical properties as shown in Table 1.
  • melt kneading was carried out in the same manner as in Example 1, except that the blend ratio of N6 and the copolymer PET was 50% by weight and 50% by weight. Then, the melt spinning and drawing false twist reworking were performed in the same manner as in Example 1 by changing the discharge amount per single hole and the number of holes in the die, and a polymer alloy crimped yarn of 150 dtsx and 34 filaments was obtained. Obtained. The spinnability was good, with no breakage during 24 hours of continuous spinning.
  • Fig. 6 shows the cross-section of the fiber of the obtained polymer alloy crimped yarn by TEM.
  • the copolymer PET has islands with a diameter of 10 to 20 nm connected in a bead shape.
  • the area ratio of the islands having a diameter of 200 nm or more to the whole islands without containing coarse aggregated polymer particles was 0.1% or less, and the area ratio of the islands having a diameter of 100 nm or more was 1% or less.
  • the cross-section of the fiber showed that the island polymer had a streak structure.
  • Table 2 shows the physical properties of the false twisted reprocessed yarn.
  • the polymer alloy crimped yarn was subjected to 300 TZm of sweet twist, and a plain woven fabric was produced using the warp and weft yarns. 9% or more was removed to obtain a woven fabric composed of N6 nanoporous fibers.
  • the woven fabric composed of this N 6 nanoporous fiber was dyed and evaluated for color development. The color development was excellent and there was no staining spot.
  • An N6 nanoporous fiber was extracted from this woven fabric, and the cross section of the fiber was observed by TEM.As a result, the trace of the island polymer was formed as an independent hole with an average diameter of 25 nm, and the average diameter was 50 nm or more. There were no large pores
  • N6 nanoporous fiber had excellent physical properties as shown in Table 1.
  • All of the obtained polymer alloy crimped yarns did not contain coarse aggregated polymer particles, and islands with a diameter of 200 nm or more were 0.1% or less in area ratio to the whole islands and 20 nm or more in diameter. The islands also had an area ratio of 1% or less, and the island polymer had a streak structure.
  • the CR value is 32. However, since the yarn spots during spinning were slightly larger than those in Example 1, the U% was 2.2%, and the yarn spots of the crimped yarn were also large. Table 2 shows the physical properties of the false twisted reprocessed yarn.
  • Example 1 The polymer alloy prepared in Example 1 was melt-spun in the same manner as in Example 1. This At this time, as shown in Fig. 30, a base with a 0.2 mm diameter measuring section 18 at the top of the discharge hole, a discharge hole diameter 20 of 0.5 mm and a discharge hole length 19 of 1.25 mm was used. The discharge rate per single hole was 2.1 minutes, and the linear velocity of the polymer alloy base was 1 OmZ. The spinnability at this time was good, and the breakage during continuous spinning for 24 hours was zero. In addition, there was no collapse of the package due to swelling of the wound package with time, which is a problem with nylon, and the handleability was excellent. This was subjected to stretch false twisting in the same manner as in Example 1 except that the stretching ratio was set to 1.3.
  • the obtained 50-dtex, 12-filament false-twisted reworked yarn shows excellent physical properties with a strength of 3.5 cN / dt ⁇ , an elongation of 29%, a heat shrinkage of 8%, and a CR of 8%.
  • Table 2 shows the physical properties of the false twisted reprocessed yarn.
  • Circular knitting was prepared as the polymer alloy crimped yarn S twisted Z twisted twin yarn and immersed in a 30/0 sodium hydroxide aqueous solution (90 ° C, bath ratio 1: 100) for 1 hour. As a result, more than 99% of the copolymerized PET in the polymer alloy fiber was removed by hydrolysis. Then, it was washed with water and dried. As a result, a circular knit made of N6 nanoporous fiber was obtained.
  • the circular knit made of the N6 nanoporous fiber was dyed, and the coloring was evaluated. As a result, the coloring was excellent. Further, when the moisture absorption ( ⁇ R) of this was measured, it was 5.6%, indicating that the moisture absorption was superior to cotton. Furthermore, measurement of the this the mechanical properties, strength 2. 6 c N Roh dt theta x, a elongation 3 ⁇ / ⁇ , showed sufficient mechanical properties as a fiber product. This is also a reversible water T / JP2003 / 009532 The swelling property was shown. The swelling ratio in the yarn longitudinal direction of the yarn extracted from the circular knit made of the N6 nanoporous fiber set at 180 ° C for 1 minute was 7%. Table 1 shows the physical properties of the N6 nanoporous fiber.
  • the cross section of the fiber of the obtained polymer alloy crimped yarn was observed by TEM, and it was found that the area ratio of the island having a diameter of 200 r «m or more to the entire island without containing coarse aggregated polymer particles was 0.1 ° / and the area ratio of 100 nm or more in diameter was also 1% or less.
  • TEM observation of the fiber longitudinal section showed that the islands formed a streak structure.
  • this polymer alloy crimped yarn S-twisted Z-twisted twin yarn was removed by an alkali treatment to remove at least 99% of the copolymerized PET.
  • the average diameter of the pores at the trace where the island polymer was removed was 20 nm, and the large fine particles U or more having a diameter of 50 nm or more were obtained. There was none. These pores were independent pores.
  • the circular knit made of the N6 nanoporous fiber was dyed and evaluated for color development. The color development was excellent.
  • the N6 nanoporous fiber had excellent physical properties as shown in Table 1.
  • Average pore diameter Average pore diameter estimated from TEM observation
  • Area ratio 1 Area ratio of pores with diameter of 200 nm or more to the whole fiber
  • Area ratio 2 Area ratio of fine particles L with a diameter of 50 nm or more to the whole fiber
  • Area ratio Area ratio of coarse aggregated polymer particles with a diameter of 200 nm or more to the whole island
  • Circular knitting was made using this polymer alloy fiber, but there was no trouble in the knitting process, and good processability was shown. Further, the circular knit was immersed in a 3% aqueous sodium hydroxide solution at 95 ° C. for 1 hour to completely remove PET from the polymer alloy fiber to obtain a circular knit made of N 6 nanoporous fiber.
  • the cross section of the fiber of this nanoporous fiber was observed by TEM (Fig. 11).
  • the dark part is the N 6 high density part
  • the light part is the N 6 low density part.
  • the pale part is considered to correspond to the pore. From this, it was determined that the average diameter of the pores was between 10 and 20 nm. As is clear from this, there were no large pores with a diameter of 50 nm or more.
  • the circular knit made of the N6 nanoporous fiber was dyed and evaluated for color development. The color development was excellent.
  • the N 6 nanoporous fiber had excellent physical properties as shown in Table 3.
  • Example 8 Melt spinning was performed in the same manner as in Example 8, except that the N 6 copolymer PET blend ratio was 50% by weight and 50% by weight. The spinnability was good, and the yarn breakage was zero after spinning for 24 hours. This was subjected to stretching and heat treatment in the same manner as in Example 8, but there was no yarn breakage, and good stretchability was exhibited.
  • Fig. 13 shows the cross section of the obtained polymer alloy fibers observed by TEM.
  • the copolymerized PET exists as rosary islands in which fine islands with a diameter of about 10 to 20 nm are connected.
  • the area ratio of islands having a diameter of 200 nm or more to the whole islands, which did not include coarse aggregated polymer particles, was 0.1% or less, and the area ratio of the islands having a diameter of 100 nm or more was 1% or less.
  • the TEM observation of the fiber longitudinal section showed that the island had a streak structure.
  • the yarn physical properties were excellent as shown in Table 4.
  • Fig. 14 show a fine density pattern of about 10 to 20 nm, with pores having a diameter of 20 nm or less. Was observed. From this, it was determined that the average diameter of the pores was between 10 and 20 nm. In addition, since the streak became unclear from the fiber longitudinal section observation (Fig. 15), it was judged that these pores formed communication holes that were connected to each other. As described above, a nanoporous fiber having a communication hole was obtained only when a specific combination of polymers, a kneading method, and a blending ratio were adopted. In addition, the circular knit made of the N6 nanoporous fiber was dyed and evaluated for color development. The color development was excellent. N 6 nanoporous fiber had excellent physical properties as shown in Table 3.
  • melt spinning was performed in the same manner as in Example 1 except that the discharge rate and the number of holes were changed, and the spinning speed was 90 OmZ minutes. At this time, the residence time from the melting part 2 to the discharge was 12 minutes. The spinnability was good and the breakage during continuous spinning for 24 hours was zero. In addition, there was no package collapse due to swelling of the winding repackage, which is a problem with nylon, and excellent removability was achieved. Then, similarly to Example 8, the drawing magnification was set to 3.2 times, the temperature of the first hot roller 24 was set to 70 ° C, and the temperature of the second hot roller 25 was set to 130 ° C. It was processed (Fig. 32).
  • Circular knitting was made using the polymer alloy fibers obtained here.
  • an aqueous sodium hydroxide solution 90 ° C, bath ratio: 1: 100
  • more than 99% of the copolymerized PET in the polymer fiber was hydrolyzed and removed. Then, it was washed with water and dried.
  • the fiber diameter was slightly reduced as compared to the fiber before alkali treatment.
  • the shrinkage occurred in the fiber radial direction by removing the island polymer. I understand.
  • the circular knit made of the N6 nanoporous fiber was dyed and evaluated for color development. The color development was excellent. Further, when the moisture absorption rate (AMR) of this was measured, it showed 6%, which is superior to cotton. When the mechanical properties of this N 6 nanoporous fiber were measured, the strength was 2.0 cN / dt tX and the elongation was 700/0, indicating sufficient mechanical properties as a fiber product. Table 3 shows the physical properties of the N 6 nanoporous fiber.
  • Example 2 Melt kneading was performed in the same manner as in Example 1 except that the blend ratio of N6 and the copolymerized PET was 40% by weight and 60% by weight to prepare a master pellet. The average weight of one of these pellets was 3 mg, and the amount of amine end groups was 3.5 ⁇ 10 ′′ 5 moI equivalent g based on N 6 weight.
  • the master pellet and the N6 virgin pellet (average weight of one pellet is 3 mg) used for melt-kneading are charged into an independent hopper 1 and weighed independently by a weighing section 28 to blend tank 29 (7 kg capacity) (Fig. 33). At this time, the blend ratio between the master pellet and the N6 virgin pellet was 13 by weight, and an antistatic agent (emarmin 40 manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.) was used to prevent the pellet from adhering to the wall of the blend tank. ) At 20 ppm.
  • an antistatic agent emarmin 40 manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.
  • Example 1 Melt spinning was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a highly oriented undrawn yarn. The spinnability at this time was good, and the breakage during continuous spinning for 24 hours was zero.
  • the undrawn polymer alloy yarn exhibited excellent physical properties of a strength of 2.5 cN / dt ⁇ X, an elongation of 130 o / 0 , and a U% of 1.4 ° / o. This is an example; (This was stretched at 1.5 times, the first hot roller at a temperature of 24 ° C. at 90 ° C., and the second hot roller at a temperature of 125 ° C.
  • the polymer alloy fiber Showed excellent physical properties of 87 dts X, 24 filaments, strength 3.2 c NZ dt ⁇ ⁇ , elongation 33%, heat shrinkage 8%, and U% 1.6% (Table 4).
  • ⁇ ⁇ shows the sea-island structure of the sea (dark portion) and the copolymerized PET showed the island (thin portion), and the average diameter of the island was 45 nm.
  • Polymer alloy fibers with super-differentiated copolymer PET were obtained, and the area ratio of islands with a diameter of 200 nm or more to the entire islands was 1.6%. From this, it was found that the island formed a streak structure.
  • the circular knitting made of the N6 nanoporous fiber was dyed and evaluated for color development.
  • the color development was excellent, but some staining spots were observed. Further, when the moisture absorption rate ( ⁇ R) of this was measured, it was found to be 5.0%, indicating an excellent moisture absorption property exceeding cotton.
  • the N 6 and copolymerized PET used for melt-kneading in Example 1 were charged into an independent hopper 1.
  • the measuring section 28 independently measured and supplied to a blending tank 29 (capacity: 7 kg) (Fig. 3 Discussion
  • the blend ratio of N6 and the copolymerized PET was 85% by weight and 15% by weight, and an antistatic agent (Emarmin 4 manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.) was used to prevent the pellets from adhering to the wall of the blending tank. 0) was contained at 20 ppm.
  • the pellets were supplied to a twin-screw extruder 30 to obtain a polymer alloy.
  • the length of the kneading part was 33% of the effective screw length, and the kneading temperature was 260 ° C. Thereafter, melt spinning was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a highly oriented undrawn yarn.
  • the polymer alloy undrawn yarn exhibited excellent physical properties of a strength of 2.4 c NZ dtex, an elongation of 125%, and a U% of 1.6 ⁇ 1 ⁇ 2. This was stretched and false-twisted in the same manner as in Example 1, but untwisting became slightly unstable compared to Example 1.
  • the obtained 87 dt ⁇ X .24 filament false-twisted yarn has a strength of 2.4 c NZ dtex, an elongation of 21%, a heat shrinkage of 9%, a U% of 2.2%, and a CR of 30%.
  • Example 1 Although it was not a problem, untwisting was somewhat observed compared to Example 1 (Table 4).
  • N6 showed a sea-island structure with a sea (dark part) and copolymerized PET showed an island-island structure (thin part).
  • nm a polymer alloy fiber in which the copolymerized PET was ultrafinely dispersed was obtained.
  • the area ratio of islands with a diameter of 200 nm or more to the whole island was 2.0%.
  • this is knitted into a circular knit of 20 G, and a 3% by weight aqueous sodium hydroxide solution.
  • the circular knit made of the N6 nanoporous fiber was dyed and evaluated for color development.
  • the color development was excellent, but slightly stained spots were observed. Further, when the moisture absorption rate ( ⁇ R) of this was measured, it was found to be 5.00 / 0, indicating an excellent moisture absorption property exceeding cotton.
  • melt spinning was performed in the same manner as in Example 10, and direct spinning was performed using the apparatus shown in FIG. At this time, the discharge amount per single hole and the number of die holes were changed, and the peripheral speed of the first hot roller 31 was 200 OmZ, the temperature was 40 ° C, and the peripheral speed of the second hot roller 32 was 4 50 OmZ min, temperature 1 at 55 ° C 55 dte X, 12 filaments, strength 4.4 cN / dtex, elongation 37%, U% 1.2%, heat shrinkage 1 2 ° /. Polymer Arrowy fiber was obtained. The spinnability was good, and the yarn breakage was zero after 24 hours of spinning.
  • polymer alloy fibers were circularly knitted in the same manner as in Example 10, and thereafter, 99% or more of the copolymerized PET was removed by an alkali treatment to obtain a circular knitting composed of N6 nanoporous fibers.
  • Melt spinning was carried out in the same manner as in Example 1 using the apparatus shown in FIG. 28 as a kneading method instead of a twin-screw extruder and a simple chip blend (dry blending). Discharge of polymer during spinning is not stable, and spinnability is poor, and thread breakage frequently occurs during spinning, and stable 2003/009532 The yarn could not be wound. For this reason, the spinning speed was set at 900 minutes, but the yarn could not be wound up stably. However, using a slightly obtained undrawn yarn, the draw ratio was 3.2 times, the temperature of the first hot roller 24 was 70 ° C, and the temperature of the second hot roller 25 was 130 ° C. Drawing heat treatment was performed as C to obtain a polymer alloy fiber.
  • the rotor 15 was spinner-pinned, the heater 13 was set to a temperature of 1650 ° (:, and the draw ratio was set to 1.01 times, and the false twisting was performed.
  • untwisting was not stable and yarn breakage occurred frequently.
  • the slightly twisted reworked yarn was extremely untwisted and had poor quality.
  • Example 2 Melt kneading was performed in the same manner as in Example 1 except that the kneading part length was set to 10 as the effective screw length, and a polymer alloy chip was obtained.
  • the dispersion state of the copolymerized PET was examined by TEM observation. However, there were many particles with a dispersion diameter of 100 nm or more, resulting in non-uniform dispersion (Fig. 20).
  • the area ratio of the coarse dispersed polymer having a diameter of 100 nm or more in terms of a circle was 50% or more of the entire dispersed polymer in the cross section of the pellet.
  • the polymer alloy fiber thus obtained was subjected to false twisting in the same manner as in Comparative Example 1, but untwisting was not stable and yarn breakage occurred frequently.
  • the slightly obtained false twisted reprocessed yarn was extremely untwisted and had poor quality.
  • Average pore diameter Average pore diameter estimated from TEM observation
  • Area ratio 1 Area ratio of pores with a diameter of 200 nm or more to the whole fiber
  • Area ratio 2 Area ratio of pores with a diameter of 50 nm or more to the whole fiber
  • Area ratio Area ratio of coarse agglomerated polymer particles with a diameter of 200 nm or more to the whole island Static stationary kneader (100,000 divisions)
  • N 6 1 5 40 poise (2 8 The melt viscosity 0 ° (, Amin end group amount at a shear rate of 243 2 sec one 1) 5. 0 X 1 0- s mo I Toryono g of high viscosity N 6
  • the melt kneading, melt spinning and drawing and heat treatment were performed in the same manner as in Example 10 except that the melt viscosity ratio of N6 and the copolymerized PET was 1.1.
  • the number of pores was changed to obtain polymer alloy fibers of 105 dtex and 96 filaments, all of which had good spinnability and no breakage during continuous spinning for 24 hours.
  • N6 nanoporous fiber had excellent physical properties as shown in Table 5.
  • Example 1 50 wt 0 / o
  • Isofutaru acid 2 6 mo I% copolymerized PET 50 weight 0 / o
  • This polymer alloy was melted at a spinning temperature of 250 ° C, the die hole diameter was 0.6 mm, and the discharge rate per single hole was changed to perform melt spinning in the same manner as in Example 3, and the spinning speed was 8 OO m.
  • the undrawn yarn was wound up in Z minutes.
  • Fig. 21 shows the cross section of the obtained polymer and alloy fibers by TEM.
  • the copolymer PET has a short axis of about 10 to 30 r> m and a long axis of about 50 to 100 nm.
  • This polymer alloy fiber was circular knitted in the same manner as in Example 10 and then treated with a 3% by weight aqueous sodium hydroxide solution (90 ° C, bath ratio 1:50) for 1 hour to obtain 99% of the copolymerized PET.
  • the above was dissolved and removed to obtain a circular knit made of N6 nanoporous fiber.
  • remarkable shrinkage of the fiber in the radial direction was observed (the radial shrinkage was about 22%, and the cross-sectional area shrinkage was about 40.
  • the fiber side of the nylon 6 yarn after dissolution and removal was observed by SEM ( However, no so-called streak grooves or voids, which are traces of the removal of the copolymerized PET, could be observed.
  • Fig. 22 shows the results of TEM observation of the fiber cross section of this N6 nanoporous fiber.
  • the average diameter of the pores is determined to be in the range of 10 to 20 nm. There were no large pores of 50 nm or more. It was determined that these pores were connected to each other to form a communication hole.
  • the circular knit made of the N6 nanoporous fiber was dyed and evaluated for color development. The color development was excellent. Further, when the swellability of the N6 nanoporous fiber with water was measured, the swelling ratio in the yarn longitudinal direction showed a large value of 11.1%. In the third measurement, the swelling ratio in the yarn longitudinal direction was hardly reduced, and both reversibility and durability were sufficient. In addition, this circular knitting is performed at 160 ° C for 10 minutes. When the swelling property of the N6 nanoporous fiber with water was measured again after the heat treatment, the swelling rate in the longitudinal direction of the yarn was 7.3%, which was lower than that before the heat treatment. The value was much larger than 30/0. This indicates that the swelling ratio in the longitudinal direction of the yarn can be controlled by the heat treatment, which is advantageous in that the fabric can be easily designed. N6 nanoporous fiber had excellent physical properties as shown in Table 5.
  • PET obtained by copolymerizing 7 mol% of isophthalic acid and 4 mol% of bisphenol A ethylene oxide adduct (melting point: 22 ° C, 0.05% by weight titanium oxide
  • Melt spinning, drawing and heat treatment were carried out in the same manner as in Example 10 except that the weight ratio of N6 and the copolymerized PET was 50% by weight, the weight ratio of the die was 50% by weight, and the hole diameter of the die was 0.7 mm. .
  • Fig. 23 shows the fiber cross section of the obtained polymer alloy fiber by TEM. The coarse aggregated polymer particles were few, but the average island diameter was 144 nm and the diameter was 20%. The area ratio of islands larger than 0 nm to the whole island was 5%.
  • the TEM observation of the fiber longitudinal section showed that the island had a streak structure.
  • the yarn properties are shown in Table 6.
  • Fig. 24 shows the fiber cross section of the N6 nanoporous fiber observed by TEM.
  • the trace of the island polymer was crushed and the width was 10 to 30 nm, and the length was 100 nm.
  • the pores are on the order of nm, and large pores with a diameter of 50 to 100 nm were scattered. However, the area ratio of the coarse pores having a diameter of 200 nm or more was 0.5%.
  • An evaluation of the coloring property was carried out. As a result, the coloring property was inferior to that of Example 10, but at a level usable for clothing.
  • the pores were independent pores.
  • Example 17 instead of PET, a hot water-soluble polymer of a polyalkylene oxide derivative, "Vaogen ⁇ --15" manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. was melt-kneaded at 240 ° C in the same manner as in Example 1. .
  • the b * value of the obtained polymer alloy chip was 4.5.
  • the spinning speed was set to 4000 mZ
  • the draw ratio was set to 1.2 times
  • the melt spinning, drawing and heat treatment were performed in the same manner as in Example 10 to 55 dtex.
  • the spinnability was good and the breakage during continuous spinning for 24 hours was zero.
  • the pores were independent pores, the average diameter was 30 nm, and there were no large pores with a straightness of 50 nm or more. there were.
  • the pores were independent pores.
  • N6 nanoporous fiber had excellent physical properties as shown in Table 5.
  • kneading temperature was set at 220 ° C. to carry out melt-kneading in the same manner as in Example 1.
  • the weight average molecular weight of polylactic acid was determined as follows. THF (Tetodo-Q furan) was mixed with the sample form solution of the sample to prepare a measurement solution.
  • the spinnability was good and the breakage during continuous spinning for 24 hours was zero. This was subjected to stretch false twisting in the same manner as in Example 1 except that the draw ratio was set to 1.4 times, and 76 dtex, 36 filaments, strength 4.0 cN / dte X. Elongation 29%, U% A 1.3%, CR 35% false twisted reworked yarn was obtained. At this time, in consideration of the melting point of polylactic acid, the temperature of the heater was set to 160 ° C, so that a false twisted reprocessed yarn with almost no untwisting and excellent quality was obtained. The process passability was also good.
  • the cross section of the fiber of the obtained polymer alloy crimped yarn was observed by TEM.As a result, the area ratio of the island polymer having a diameter of 200 nm or more to the entire island component without containing coarse aggregated polymer particles was 0.1% or less. The average diameter of the island polymer was 80 nm.
  • the yarn properties were excellent as shown in Table 1.
  • This polymer alloy crimped yarn was circularly knitted in the same manner as in Example 1 and was then subjected to an aluminum treatment to remove 99% or more of the reboli L-lactic acid, thereby obtaining a circular knitting made of N6 nanoporous fiber.
  • the circular knit made of the N6 nanoporous fiber was dyed and evaluated for color development. The color development was excellent.
  • the N6 nanoporous fiber was pulled out from this circular knit, and the cross section of the fiber was observed by TEM.
  • the trace of the island polymer was found to be a pore with a diameter of about 30 nm and a diameter of about 50 nm or more. There were no large pores.
  • the strength of the obtained nanoporous fiber was higher than that of Example 1. This is because the sulfonic acid groups contained in the copolymerized PET used in Example 1 tend to form a pseudo-crosslinked structure and inhibit the formation of the fiber structure of N6, whereas PLA has such an adverse effect. Probably because it is small.
  • Is melted at 280 ° C, discharged from a round hole die with a hole diameter of 0.6 mm, and melt spun at a spinning speed of 1,000 mZ using the device in Fig. 28. Was done.
  • the ejection of the polymer during spinning was not stable, and the spinnability was poor, and the yarn was frequently broken during spinning, and the yarn could not be stably wound.
  • Copolymer PET (intrinsic viscosity 0.60), which is obtained by copolymerizing ethylene naphthalate with 1 Omo I% for all acid components, and polyetherimide ("ULUMUM” manufactured by General Electric Co., Ltd.) 000) was kneaded at 320 ° C. using a twin screw extruder with a diameter of 30 mm so that 70% by weight of the copolymerized PET was obtained.
  • the polymer alloy chip obtained here was sufficiently dried, and then melt-spun at a spinneret number of 6 holes, a single-hole discharge amount of 0.6 minutes, a spinning temperature of 315 ° C, and a spinning speed of 50 Om.
  • the spinning temperature was too high compared to the melting point of the copolymer PET, which is a sea polymer, and the spinning became unstable, resulting in 10 times of yarn breakage in 12 hours of spinning and poor spinnability.
  • stretching was performed at 90 ° C in the preheating port temperature, 120 ° C in the hot plate temperature, and 3.0 times the stretching ratio, but yarn breakage frequently occurred. did.
  • the drawn yarn obtained here had a low strength of 1.3 c NZ d te X. This is considered to be because the kneading temperature and the spinning temperature were too high for the copolymer PET, which is a major component, and polymer degradation due to thermal decomposition occurred. The Uo / o of this was also extremely bad, 16 ⁇ 1 ⁇ 2.
  • Plain weave was created using the copolymerized PET alloy fibers for warp and weft, but thread breakage and fluff occurred frequently, resulting in extremely poor process passability and only poor-quality woven fabrics.
  • the woven fabric was treated with a 6% by weight aqueous NaOH solution at 90 ° C for 2 hours to obtain spongy fibers. However, it had an extremely low strength of 0.3 c NZd t ⁇ x. This is considered to be due to the fact that the copolymer PET was originally thermally degraded, and that the copolymer PET was collapsed into a porous shape due to long-term treatment with a high concentration of alcohol.
  • Average pore diameter Average pore diameter estimated from TEM observation
  • Coarse pore area ratio 1 Area ratio of pores with a diameter of 200 nm or more to the whole fiber
  • Coarse pore area ratio 2 Area ratio of pores with a diameter of 50 nm or more to the whole fiber
  • PET1 5-sodium sulfoisophthalic acid 5 mo I% copolymer PET ET PET2 5-sodium sulfoisophthalic acid 1 2 mo I%
  • PET3 7 mo I% isophthalic acid
  • PET4 5-sodium sulfoisophthalic acid 2.5 mO I%
  • PET5 5-sodium sulfoisophthalic acid 4.5mo I%
  • PET6 Homo PET
  • PA0 Modified polyalkylene oxide (hot water soluble polymer)
  • EXT Twin screw extruder
  • Chip Chip blend
  • This polymer alloy fiber was circularly knitted in the same manner as in Example 10, and then subjected to a force treatment to remove 9.9% or more of the copolymerized PET, thereby obtaining a circular knit made of N6 nanoporous fiber.
  • the circular knit made of the N66 nanoporous fiber was dyed and evaluated for color development. The color development was excellent.
  • the N66 nanoporous fiber had excellent physical properties as shown in Table F.
  • Example 10 Stretching and heat treatment were performed in the same manner as in Example 1 to obtain a polymer alloy fiber having 90 dtex, 36 fragments, strength 3.3 cN / dt ⁇ X, elongation 40%, U% 1.5%, and heat shrinkage 7%.
  • the cross section of the obtained polymer alloy fiber was As a result of observation with M (Fig. 25), the area ratio of islands with a diameter of 200 nm or more to the whole islands without coarse aggregated polymer particles was 0.1% or less, and the area ratio was 100% or more for diameters. Was also less than 0.1%.
  • the dark part is PET and the thin part is hot water-soluble polymer.
  • TEM observation of the fiber longitudinal section showed that the islands had a streak structure.
  • the yarn physical properties were excellent as shown in Table 8.
  • this polymer alloy fiber After circular knitting of this polymer alloy fiber in the same manner as in Example 8, it was treated with hot water at 100 ° C for 1 hour to remove 99% or more of the hot water-soluble polymer, and a round made of PET nanoporous fiber was used. Got knitting.
  • the circular knit made of the PET nanoporous fiber was dyed and evaluated for color development. The color development was excellent.
  • PET obtained by homopolymerizing PEG 1 000 with 8 weight 0 / o and isophthalic acid at 7 mo I% (melting point 235 ° C, intrinsic viscosity 0 ⁇ 65 Melt viscosity 9 20 poise (280 ° C, 243 Melting and kneading were performed at 255 ° C in the same manner as in Example 20 for 2 sec- 1 )).
  • the b * value of the obtained polymer alloy pellet was 3.8.
  • Melt spinning was performed in the same manner as in Example 19, except that the temperature of the melted part 2 was 255 ° C, the spinning temperature was 255 ° C, and the shape of the die hole was a Y section. Thread breaks during continuous spinning of time were zero.
  • the average diameter of the pores was 20 nm, and there were no large pores having a diameter of 50 nm or more. From TEM observation, it was found that the pores were independent pores. Table 7 shows the physical properties of the nanoporous fiber.
  • the circular knit made of the PET nanoporous fiber was dyed and evaluated for color development. The color development was excellent.
  • the copolymerized PET is polytrimethylene terephthalate (PTT) with a melting point of 220 ° C and a melt viscosity of 1290 poise (280 ° C, 2432 s ⁇ c- 1 ) or a melting point of 2200.
  • PTT polytrimethylene terephthalate
  • melt viscosity 1290 poise (280 ° C, 2432 s ⁇ c- 1 ) or a melting point of 2200.
  • melt kneading, melt spinning, drawing and heat treatment were carried out in the same manner as in Example 20 as polybutylene terephthalate (PBT) having a melt viscosity of 5500 poise (280 ° C., 2432 sec _1 ).
  • the area ratio of the island having a diameter of 200 nm or more to the entire island without containing coarse aggregated polymer particles was 0.1% or less.
  • the area ratio with a diameter of 100 nm or more was also 1% or less.
  • the TEM observation of the fiber longitudinal section showed that the island had a streak structure.
  • the yarn physical properties were excellent as shown in Table 8.
  • the circular knit made of the polyester nanoporous fiber was dyed and evaluated for color development. The color development was excellent.
  • PET was used as the polylactic acid (PLA) used in Example 18 and melt kneading was performed in the same manner as in Example 20, except that the melting temperature was 220 ° C.
  • the temperature of the melting part 2 is set to 220 ° C
  • JP2003 / 009532 Melt spinning was carried out in the same manner as in Example 20 except that the spinning temperature was set at 220 ° C., and the spinning property was good and the yarn breakage during continuous spinning for 24 hours was zero.
  • stretching and heat treatment were performed in the same manner as in Example 10 except that the temperature of the first hot roller one temperature 16 was 90 ° C.
  • the circular knit made of the PLA nanoporous fiber was dyed and evaluated for color development.
  • the color development was excellent.
  • PLA had a problem that the dye exhaustion rate was low.
  • the formation of the nanoporous material improved the dye exhaustion rate and improved the color developability over ordinary PLA fibers.
  • the biodegradation rate tended to be higher than that of ordinary PLA fibers due to the increase in surface area, and was ideal for medical applications requiring rapid bioabsorbability.
  • melt blending, melt spinning, drawing and heat treatment were performed using PLA as polypropylene (PP) or polymethyl methacrylate (hereinafter sometimes referred to as “ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ”).
  • PLA polypropylene
  • ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ polymethyl methacrylate
  • the area ratio of islands having a diameter of 200 nm or more to the entire islands, excluding coarse agglomerated polymer particles was 1.2 ⁇ 1 ⁇ 2 respectively. And 0.8%.
  • the TEM observation of the fiber longitudinal section showed that the island had a streak structure.
  • the yarn physical properties were excellent as shown in Table 8.
  • This polymer alloy fiber was circularly knitted in the same manner as in Example 20 and then heated with hot water at 100 ° C. After time treatment, more than 99% of the hot water-soluble polymer was removed to obtain a circular knit made of PP or PMMA nanoporous fiber. These pores were independent pores. Table 7 shows the physical properties of the nanoporous fiber.
  • the PET was made to be polymethylpentene (hereinafter sometimes referred to as “PM PJ”), and melt-kneading was performed in the same manner as in Example 20 except that the melting temperature was 255 ° C.
  • the spinning temperature was set to 255 ° C.
  • the spinning temperature was set to 255 ° C.
  • the spinnability was good and the yarn breakage during continuous spinning for 24 hours was zero.
  • the drawing and heat treatment were performed in the same manner as in Example 10 except that the first hot roller temperature 24 was 90 ° C.
  • the fiber cross section of the obtained polymer alloy fiber was observed by TEM. As a result, the area ratio of the islands having a diameter of 200 nm or more to the entire islands, which did not include coarse agglomerated polymer particles, was 1.0%.
  • the yarn properties were excellent as shown in Table 8.
  • this polymer alloy fiber After circular knitting of this polymer alloy fiber in the same manner as in Example 20, it was treated with hot water at 100 ° C. for 1 hour to remove 99% or more of the hot water-soluble polymer, and a round made of PMP nanoporous fiber was obtained. Got knitting.
  • PET was polyphenylene sulfide (hereinafter sometimes referred to as SPSJ), hot water-soluble polymer was ⁇ 6 used in Example 1, and the blend ratio of PPS was 90% by weight.
  • SPSJ polyphenylene sulfide
  • hot water-soluble polymer was ⁇ 6 used in Example 1
  • the blend ratio of PPS was 90% by weight.
  • Melt kneading was performed at 305 ° C.
  • Melt spinning was performed in the same manner as in Example 20 except that the temperature of the melted part 2 was 305 ° C, the spinning temperature was 305 ° C, and the discharge amount per hole and the number of die holes were changed. The number of yarn breaks during the continuous spinning for 24 hours was two.
  • This polymer alloy fiber was circular knitted in the same manner as in Example 20, and then treated with formic acid for 2 hours to remove 9.9% or more of N6, thereby obtaining a circular knit consisting of PPS nanoporous fiber. At this time, the pores were independent pores. Table 7 shows the physical properties of the nanoporous fiber.
  • Coarse pore area ratio 1 Area ratio of pores with a diameter of 200 nm or more to the whole fiber
  • Coarse pore area ratio 2 Area ratio of pores with a diameter of 50 nm or more to the whole fiber
  • PA0 Modified polyalkylene oxide Hot water soluble polymer
  • copolymerized PET showed island-island structure of islands (thin part), the average diameter of the islands was 25 nm, and polymer alloy fibers in which copolymerized PET was ultra-finely dispersed were obtained.
  • the area ratio of islands with a diameter of 200 nm or more to the whole island was 0.1% or less, and the area ratio of islands with a diameter of 100 nm or more was 0.9%. Also, the islands were dispersed in a streak.
  • "LYCRA" registered trademark
  • a knitted fabric for tights was produced using the covering yarn, and the same knitting treatment as in Example 1 was performed to produce a knitted fabric for tightness made of N 6 nanoporous fiber.
  • the basis weight of this knitted fabric was 100 gZm 2 , and the weight ratios of the N6 nanofibers and the polyurethane fiber yarns were 95% and 5%, respectively. This was followed by silicone treatment and rubbing treatment. Then, the knitted fabric for tights was sewn to produce tights. An N 6 nanoporous fiber was extracted from the tights and observed by TEM. As a result, there were no coarse pores having a diameter of 5 O nm or more, and the average diameter of the pores was 25 nm. The pores were independent pores.
  • the yarn strength was 2.5 cdt cdX. This type has good color development, high AMR of 5.60 / 0, and shows delicate touch and moist and fresh texture like human skin, making it extremely comfortable to wear. Met.
  • the use of polyurethane fiber yarn not only provided great stretch properties, but also improved the form stability of tights during washing.
  • “Lycra” was covered in the same manner as in Example 28 using the polymer alloy fiber produced in Example 6. Shorts were produced using this yarn. An N 6 nanoporous fiber was extracted from the shorts and observed by TEM. As a result, there were no coarse pores having a diameter of 50 nm or more, and the average diameter of the pores was 25 nm. Also, the pores It was an independent hole. In addition, the yarn strength was 2.5 c NX dt ⁇ X. The tightness was good, with a high AMR of 5.6%, a delicate touch and a moist, fresh texture like human skin, making it extremely comfortable to wear. . The ammonia deodorization rate of these shorts was 55%. In addition, by blending polyurethane fiber yarns, not only was large stretch property imparted, but also the form stability of the shorts during washing was improved.
  • the area ratio of islands with a diameter of 100 nm or more to the whole island was 1% or less, and the average diameter of the islands was 33 nm. Then, this was subjected to draw false twisting in the same manner as in Example 6 using the apparatus shown in FIG. 29 to obtain a 33 dtex, 96 filament false twisted twisted yarn.
  • the obtained false twisted reprocessed yarn had a strength of 3.0 cNdteX, an elongation of 30%, a U% of 1.5%, and a CR value of 33%.
  • the cross section of the obtained polymer alloy crimped fiber was observed by TEM, and as a result, the area ratio of the islands having a diameter of 200 nm or more, which did not include coarse aggregated polymer particles, to the entire islands was 0.1% or less. Below, the area ratio of 100 nm or more in diameter was also 0.1% or less. The average diameter of the islands was 27 nm, indicating a streak structure.
  • the false-twisted yarn was subjected to a 300-ton-m sweet twist, and S-twisted and Z-twisted twin yarns were used for warp and weft to produce 22 twill fabrics. Then, the obtained coiled fabric was subjected to an air resizing treatment in the same manner as in Example 6 to obtain a fabric for force and strength of 150 gZm 2 of N 6 nanoporous fiber.
  • the N6 nanoporous fiber was extracted from this curtain fabric and observed by TEM. As a result, there were no coarse pores having a diameter of 50 ⁇ m or more, and the average diameter of the pores was 25 n. The pores were independent pores.
  • the yarn strength was 2.5 cNZ dtex.
  • this curtain has good color development, and its moisture absorption (AMR) is 5.5%, which is a sufficient value. It showed moderate hygroscopicity.
  • AMR moisture absorption
  • the nanoporous fiber of the present invention was suitable for an environment-responsive indirect product that could prepare an unprecedented environment.
  • this pot was put into a washing net in a home washing machine and washed.Water was drained, but no deformation occurred. Unlike rayon pot, high moisture absorption and high water absorption were required. Also showed good morphological stability.
  • Example 10 Melt spinning was performed in the same manner as in Example 10 except that the single hole discharge amount and the number of holes were changed and the discharge holes were Y-shaped.
  • the spun yarn is picked up at 90 OmZ, followed by two-stage drawing under the condition that the first-stage drawing ratio is 1.3 times and the total ratio is 3.5 times, and further crimping is performed using a jet nozzle.
  • a bulky processed yarn of 500 dtex, 90 filaments, 9 crimps and 25 mm was wound up.
  • the bulky yarn had a strength of 5.0 cN / dtex and an elongation of 25 o / o.
  • the cross section of the fiber of the obtained polymer alloy crimped yarn was observed by TEM.As a result, the area ratio of the islands having a diameter of 200 nm or more to the whole islands not including coarse aggregated polymer particles was 0.1% or less, The area ratio of 100 nm or more was also 1% or less. The average diameter of the islands was 30 nm, indicating a streak structure.
  • the two bulky yarns obtained are aligned and combined, ply-twisted (200 T nom), twisted together using two plied yarns (200 TZm), and then dried. after performing Yoritome treated with 7 0 ° C, and tufts in a known manner as Chikara' Topairu force one pets bets.
  • the tuft was adjusted with a normal level cutter by adjusting the stitches so that the gauge became 110 gauge and the basis weight became 1500 g / m 2 .
  • backing was implemented.
  • a woven base fabric using a blend of acrylic fiber and polyester fiber was used as the base fabric.
  • the cut pile portion was subjected to alkali treatment, and a structure in which the cut pile portion became an N6 nanoporous fiber was developed. When this was observed by TEM, there were no coarse pores with a diameter of 50 nm or more, and the average diameter of the pores was 3 O nm. The pores were independent pores.
  • O c NZ dtex The cut pile portion also has good color development, and AMR shows a sufficient moisture absorption of 5.3%.
  • PC leak 09532 shows a sufficient moisture absorption of 5.3%.
  • the spinning was performed in the same manner as in Example 10 except that the spinneret and the single hole discharge amount were changed.
  • the yarns were combined and received in a bunker.
  • the yarn received by the bunker was further tied to a 150,000 dt t ⁇ tow. This was stretched 3.2 times in a 90 ° C. water bath. After passing through the crimper, they refueled and cut.
  • the resulting wet fiber had a single-fiber fineness of 4 dtex, a number of crimps of 10, 25 mm, and a fiber length of 51 mm.
  • the strength of the cut fiber was 3.3 cN / dt t, and the elongation was 40 ⁇ 1 ⁇ 2.
  • the cross section of the fiber was observed by TEM.As a result, the area ratio of the islands having a diameter of 200 nm or more to the entire islands without containing coarse aggregated polymer particles was 0.1% or less, and The area ratio of the island was less than 1%.
  • the average diameter of the islands was 33 nm, indicating a streak structure.
  • the cut fiber was defibrated by force, it was webbed with a cross wrap weber.
  • a 21 dollar punch (1500 times Z cm 2 ) was performed to obtain a fiber entangled nonwoven fabric of 150 g Z m 2 .
  • This nonwoven fabric was subjected to an alkali treatment in the same manner as in Example 10, to obtain a N6 nanoporous fiber-nonwoven fabric.
  • nanoporous fibers were sampled from this nonwoven fabric and observed by TEM, there were no coarse pores with a diameter of 50 nm or more, the average diameter of the pores was 30 nm, and the pores were independent pores.
  • Spinning was carried out in the same manner as in Example 25.
  • the yarn was taken up by air soccer, opened, collected on a net, and then covered with a calendar roll and weighed 35 g of polymer alloy fiber.
  • a non-woven fabric of Z m 2 was obtained.
  • fineness of fibers taken off the air one football is 2 dte X
  • spinning speed obtained from the fineness was 4 5 0 O m Z times as large.
  • the area ratio of the islands having a diameter of 200 nm or more to the entire islands without containing coarse aggregated polymer particles was 0.1% or less.
  • the area ratio of the islands having a diameter of 100 nm was 1 ⁇ 1 ⁇ 2 or less.
  • the average diameter of the islands was 31 nm, indicating a streak structure.
  • This nonwoven fabric was subjected to a hot water treatment in the same manner as in Example 24 to obtain a PP nanoporous fiber nonwoven fabric. This was excellent in water absorption.
  • nanoporous fibers were sampled from this nonwoven fabric and subjected to TEM observation, there were no coarse pores having a diameter of 50 nm or more, the pores were independent pores, and the average diameter was 30 nm.
  • the nanoporous fiber of the present invention was optimal for obtaining an unprecedented high-performance nonwoven fabric.
  • This package had a good package shape with no protruding ears and no blemishes. Also, unlike normal nylon fibers, water absorption and swelling are suppressed. The package does not collapse due to aging and the package has excellent morphological stability. Because water absorbs and swells inside and the yarn stretches, Stable winding was not possible, and a package consisting of a highly oriented undrawn yarn having an elongation of 70 to 200% could not be obtained. For this reason, the composite false twist reworking performed with PET could not be performed. However, the nylon polymer alloy fiber of the present invention can stably wind a highly oriented undrawn yarn having an elongation of 0 to 200%. The advantage is that various yarn processing can be performed.
  • N 6 used in Example 1 was melt-spun alone as in Example 36. However, the yarn was stretched due to water absorption and swelling during winding, so that stable winding was not possible and the burst of the yarn occurred frequently.
  • Example 36 The highly oriented undrawn yarn obtained in Example 36 and a separately prepared 70 dt ⁇ x.34 filament ordinary ⁇ 6 drawn yarn (strength 6 cN / dt ⁇ X, elongation 45%) were used. Composite false twist was performed. At this time, the stretching ratio was 1.02 times, and the temperature of the heater was 165 ° C. Circular knitting was produced in the same manner as in Example 1 using the obtained composite false-twisted yarn of 25% of CR, and was subjected to an AL treatment.
  • Example 13 The polymer alloy fiber produced in Example 13 and ordinary N6 fiber of 70 dtex and 96 filaments were air-blended using an interlace nozzle. Using this as a warp and a weft, a plain weave with a basis weight of 150 g / m 2 was prepared. 3009532 A fabric composed of N6 nanoporous fibers and N6 was obtained by applying a luka treatment.
  • Example 2 Using the polymer alloy crimped yarn obtained in Example 1 as a warp and a viscose rayon weft of 72 dt 72X.27 filament, a 22 twill woven fabric was produced so that the basis weight was 150 gZm 2 . This was subjected to the same treatment as in Example 1. From the obtained fabric, N6 nanoporous fibers were extracted and observed by TEM.There were no coarse pores with a diameter of 50 nm or more, the average diameter of the pores was 2 Onm or less, and the yarn strength was 2.5. c It was NZd tex. The pores were independent pores. This fabric had good color developability and also showed an AMR of 7%, indicating a sufficient hygroscopicity.
  • Example 33 The polymer alloy cut fiber obtained in Example 33 and cotton were blended at a weight ratio of 50% / 50% to obtain a blended yarn containing a polymer alloy fiber.
  • plain weave was obtained in the same manner as in Example 34, and alkali treatment was performed in the same manner as in Example 1.
  • the spun yarn containing the N6 nanoporous fiber was extracted from this fabric and the strength was specified.
  • the strength was 2. Oc NZ dtex.
  • no coarse pores having a diameter of 50 nm or more were found, and the average diameter of the pores was 30 nm.
  • the pores were independent pores.
  • Example 4 1 20% owf, a bath ratio of 1:40, was added to a fabric comprising the PET nanoporous fiber prepared in Example 20 and a flame retardant, trifrenyl phosphoric acid (Ajinomoto Fine-Techno Co., Ltd. “Lesai Fos TPP”). Exhaustion was performed at a treatment temperature of 130 ° C and a treatment time of 1 hour. Then, this was washed with water and rubbed with an aqueous solution of sodium carbonate (80 ° C). In addition, home washing was performed 10 times. At this time, the adhered amount was 7% by weight, and a good self-extinguishing property was shown in the combustion evaluation.
  • the nanopolar fiber of the present invention has a structure in which a functional substance is easily taken in and as if encapsulated, so that the washing durability can be improved and the nanopolar fiber is optimal as a functional processing yarn.
  • An ordinary PET fabric was subjected to flame retarding in the same manner as in Example 41.
  • the amount of adhesion after washing 10 times was 1% by weight, and when evaluated for combustion, no self-extinguishing property was exhibited.
  • a cloth made of PET nanoporous fiber obtained in Example 20 was exhausted with a hygroscopic agent “SR100” manufactured by Takamatsu Yushi Co., Ltd. (10% aqueous dispersion).
  • the conditions were as follows: the moisture absorbent was 20% owf as solids, the bath ratio was 1:20, the treatment temperature was 130 ° C, and the treatment time was 1 hour.
  • the nanoporous fiber of the present invention has a structure in which a functional substance is easily taken in and as if it were a capsule. As a result, the exhaustion rate of functional substances can be improved, making it ideal as a functional processing yarn.
  • the ordinary PET fabric was subjected to moisture absorption in the same manner as in Example 42. However, the exhaustion rate of the moisture absorbent was almost 0%, and no moisture absorption was exhibited.
  • a squalane which is a natural oil component extracted from shark liver and has a skin care effect by moisturizing, was exhausted to the cloth made of PET nanoporous fiber obtained in Example 20.
  • the processing conditions at this time are as follows: squalane 6 ⁇ / ⁇ and 40% emulsifying dispersant are mixed. The mixture was dispersed in water at a concentration of 7.5 g liter, with a bath ratio of 1:40, a temperature of 130 ° C, and a treatment time of 60 minutes. After the treatment, washing was performed at 80 ° C. for 2 hours. At this time, the attached amount of scurane was 21% by weight based on the cloth. Thereafter, the amount of squalane deposited after 20 home-washings was 12% by weight with respect to the fabric, indicating sufficient washing durability.
  • the N6 nanoporous fiber fabric prepared in Example 10 was immersed in ion-exchanged water, and then 1,2-bis (trimethoxysilyl) ethane was added and stirred for 3 hours. After standing at room temperature for 14 hours, the mixture was further stirred for 13 hours. After standing at room temperature for 14 hours, the mixture was further stirred for 7 hours to polymerize silica. Thereafter, the circular knitted fabric was washed with ion-exchanged water and air-dried. By this operation, a fabric-shaped N 6 silica composite was obtained in which the pores of the N 6 nanofibers were shaped like a triangle. This was an excellent material that had both sufficient rigidity and flexibility. It was also a hybrid material with excellent flame retardancy. The ratio of silica in the composite was 30% by weight.
  • the nanoporous fiber of the present invention can be easily converted into a hybrid material by exhausting the polymerizable monomer polyol and then polymerizing them. Therefore, it is most suitable as a precursor for obtaining advanced materials such as organic materials having inorganic functions (flame retardancy, catalysts, etc.) and flexible inorganic materials.
  • N 6 nanoporous fiber prepared in Example 29 were impregnated with “New poly-in solution” manufactured by Taiho Pharmaceutical Co., Ltd., and dried. This makes the athlete's foot medicine sweat 2003/009532 Tights were obtained which could be eluted. The tights were worn by athlete's foot patients and replaced with new ones every day. When this was continued for one month, the symptoms were improved due to the sustained release of the athlete's foot drug.
  • the nanoporous fiber of the present invention is suitable as a medical product because it has a sustained release ability of a drug component.
  • the N6 nanoporous fiber obtained in Example 1 was immersed in a 3% aqueous solution of diethylenetriamine at 50 ° C. for 1 minute, whereby diethylenetriamine was supported on the N6 nanoporous fiber.
  • the concentration was reduced from 30 p to 1 pm in 10 minutes, showing excellent removing ability.
  • the nanoporous fiber of the present invention has a capability of supporting an adsorbent, and thus is suitable as an industrial material product such as a chemical filter or an air filter.
  • Example 1 The polymer alloy prepared in Example 1 was melted at 270 ° C as a core component and N6 used in Example 1 as a sheath component, and then a core-sheath composite spinning was performed at a spinning temperature of 275 ° C. A highly oriented undrawn yarn was obtained at 80 OmZ. This was subjected to stretch false twisting in the same manner as in Example 1. Here, the composite ratio of the polymer alloy was set to 80% by weight.
  • the obtained crimped yarn composed of the core-sheath conjugate fiber has 150 dte X , 76 filaments, strength of 4.1 cN dt ⁇ , elongation of 27%, U% of 1.0%, and heat shrinkage. It was 10% and CR 45%.
  • the average diameter of PET in the polymer alloy, which is the core component, is 26 nm and the nanoparticle is uniformly dispersed.Coarse islands with a diameter of 200 nm or more have an area ratio of 0.1 to the entire island. %, And coarse islands with a diameter of 100 nm or more accounted for 1% or less of the total area of the entire island.
  • the island polymer was dispersed in a streak shape. Using the crimped yarn made of the core-sheath composite fiber obtained here, circular knitting and aluminum treatment were performed in the same manner as in Example 1 to obtain a circular knit made of N6 nanoporous fiber.
  • the core component and the sheath component were replaced with each other, and the composite ratio of the polymer alloy was set to 50% by weight, and core-sheath composite spinning and drawing false twisting were performed in the same manner as in Example 47 to obtain 150 dte X , 76 Filament, strength 4.1 cN dt ⁇ ⁇ X, elongation 27%, U ⁇ % 1.0%, heat shrinkage 10%, CR 45 ⁇ 1 ⁇ 2 Got.
  • the average diameter of island copolymerized pET in the polymer, which is the sheath component is nanometer-sized and uniformly dispersed at 26 nm.Coarse islands with a diameter of 200 r »m or more have an area ratio of 0.
  • the island polymer was dispersed in a streak shape.
  • Circular knitting and alkali treatment were performed in the same manner as in Example 47 using a crimped yarn made of a core-sheath composite fiber obtained by crushing to obtain a circular knitting made of N 6 nanoporous fiber. From this, the nanoporous fiber was taken out and observed by TEM. As a result, there were no coarse pores having a diameter of 50 nm or more, and the average diameter of the pores was 20 nm.
  • the area of the nanoporous area was 45% of the fiber cross section.
  • the strength of the nanoporous fiber was 3.5 c NZd tex, which was higher than that of Example 1.
  • the pores were independent pores. This fabric had good color developability, and ⁇ R was 4%, indicating a sufficient hygroscopicity.
  • Example 14 Assuming that N6 alone was the high viscosity N6 used in Example 14 and that the polymer alloy side was prepared in Example 1, it was made into a side-by-side type with a composite ratio of 50% by weight to 50% by weight. Composite spinning was carried out in the same manner as in 48. At this time, the viscosity of the high viscosity N 6 was at least twice the viscosity of the polymer alloy. The obtained undrawn yarn was drawn and heat-treated at a draw ratio of 1.2 times in the same manner as in Example 10 to obtain 110 dtex, 34 filament, strength 4.1 cN / dt ⁇ X, elongation 2 7%, U% 1.2%, heat shrinkage 10%.
  • a side-by-side crimped yarn having 20 crimps and 25 mm was obtained.
  • the average diameter of PET is 26 nm, which is uniformly dispersed in nano-sized polymer in polymer alloy, which is the outer component of the crimp.
  • coarse islands with a diameter of 200 nm or more have an area ratio At 0.
  • Coarse islands with a diameter of less than 1% and a diameter of more than 100 nm accounted for less than 1% of the whole islands.
  • the island polymer was dispersed in a streak shape.
  • circular knitting and alkali treatment were performed in the same manner as in Example 48 to obtain a circular knit made of N 6 nanoporous fiber.
  • nanoporous fibers were extracted and observed by TEM. As a result, there were no coarse pores having a diameter of 50 nm or more, and the average diameter of the pores was 20 nm. The area of the nanoporous portion was 44% of the fiber cross section. In addition, the yarn strength was as high as 3.5 cN / dtex. The pores were independent pores. This fabric had good color development and AMR of 4%, indicating a sufficient hygroscopicity. In addition, when the fabric absorbed water, the bulkiness was further improved. Example 50.
  • Example 14 Assuming that N6 alone was the low viscosity N6 used in Example 1 and the polymer alloy side was prepared in Example 14, composite spinning, drawing and heat treatment were performed in the same manner as in Example 49. 0 detx, 34 filaments, yarn strength 4.0 c N dtex, elongation 25%, U% 1.2%, heat shrinkage 10%, number of crimps 18 pieces, size of 25 mm A crimped yarn was obtained.
  • PET is dispersed with an average diameter of 18 nm, and coarse islands with a diameter of 100 nm or more have an area ratio of 0.1% or less with respect to the entire island.
  • the nanoporous fiber was extracted and observed by TEM. As a result, there were no coarse pores having a diameter of 50 nm or more, and the average diameter of the pores was 20 nm. The area of the nanoporous portion was 45% with respect to the cross section of the fiber. In addition, the nanoporous fiber had sufficient bulkiness and the yarn strength was as high as 3.4 cN / dtdX. The pores were independent pores. This fabric had good color developability, and ⁇ was 4 ⁇ / ⁇ , indicating a sufficient hygroscopicity. In addition, when the fabric absorbed water, the crimp was expanded and the stitches were expanded, and the air permeability was improved.
  • a circular knit made of the polymer alloy fiber obtained in Example 10 was replaced with 2% sodium hydroxide. 2003/009532 Treated with a 20% aqueous solution (95 ° C, bath ratio 1:40) for 20 minutes to decompose and elute 50% of the copolymerized PET in the polymer alloy fiber. Ten %) . The elution proceeded in a ring form from the fiber surface layer, and the nanoporous portion was 50% of the fiber cross section. Observation of this part at a glance revealed that the pores were independent pores, the average diameter of which was 20 nm, and that there were no coarse pores with a diameter of 50 nm or more.
  • the water retention rate was 6 Oo / o, which was sufficient.
  • This nanoporous fiber also exhibited reversible water swellability, but had a swelling ratio of 4%, indicating improved dimensional stability when wet as compared with Example 10.
  • the yarn strength was 3 c NZd t X, which was higher than that of Example 10.
  • Example 2 Using the polymer alloy crimped yarn prepared in Example 1 for the warp and the weft, a high-density plain weave of 170 g nom 2 was prepared. This was subjected to alkali treatment in the same manner as in Example 1 to produce a plain weave made of N 6 nanoporous fibers. The nanoporous fiber was taken out from this, and the morphology and physical properties were measured. As a result, the same values as in Example 1 were obtained. After buffing, the surface layer of the nanoporous fiber was fibrillated, and many fibrils with a fiber diameter of about 0.01 to 1 m were formed, covering the woven fabric surface. As a result, not only a touch with a feeling of span was obtained with softness, but also water repellency was exhibited even with non-coating, and the fabric was suitable as a sports cloth.
  • a high-density plain weave was prepared using ordinary N6 false-twisted reworked yarn (77 dtex, 34 filaments) in the same manner as in Example 51 and subjected to buffing, but the fibrillation was insufficient. The fibrils did not cover the woven fabric surface, and a soft and spanish touch was not obtained. Also, if the buffing treatment was performed too tightly to promote fibrillation, the fabric would break.
  • C This was subjected to bowing treatment.
  • the surface layer of the nanoporous fiber was fibrillated, and a number of fibrils having a fiber diameter of about 0.01 to 1 m were generated, covering the surface of the fabric. Thereafter, the fibrils were further opened by performing a water punch treatment. This was suitable as a fabric for a wiving cloth.
  • Example 33 When the nonwoven fabric made of N6 nanoporous fibers obtained in Example 33 was subjected to buffing treatment, a large number of fibrils having a fiber diameter of about 0.01 to 1 / m were also formed, covering the nonwoven fabric surface. . This was a surface touch similar to the skin touch that is not found in conventional nylon nonwoven fabrics.
  • Example 35 When the nonwoven fabric made of the PP nanoporous fiber obtained in Example 35 was subjected to a buffing treatment, a large number of fibrils having a fiber diameter of about 0.01 to 1 / were formed, covering the nonwoven fabric surface. This was more suitable for a filter than a conventional PP spunbonded nonwoven fabric.
  • the porous fiber obtained according to the present invention has a liquid absorbing property inherent in the fiber itself or a fibrous structure such as a yarn, cotton, felt, package or textile product using the fiber. This has the effect of dramatically increasing the absorption and adsorption properties.
  • a fibrous structure such as a yarn, cotton, felt, package or textile product using the fiber.
  • a moisture absorbing agent, a flame retardant, a water repellent, a humectant, a cooling agent, a warming agent, a leveling agent, or the like can be used as a target to be applied, or the properties thereof are not limited to those of fine particles.
  • ⁇ Ru amino acids, protein, capsaicin, vita P-paint 003/009532 Drugs for promoting health and beauty, such as mines, and drugs for skin diseases such as athlete's foot, etc. can also be used as grant targets. Pharmaceuticals can also be used as grant targets.
  • an agent for adsorbing and decomposing harmful substances such as polyamines and photocatalyst nanoparticles can be used as a subject to be applied, and if necessary, a monomer capable of forming an organic or inorganic polymer can be exhausted. It is also possible to freely produce a hybrid material by polymerizing them after attaching them. ⁇ Also, by utilizing the large specific surface area, the pore wall surface is activated by chemical processing, and it is possible to selectively absorb and catalytically act. Of course, it is also possible to have

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Abstract

 本発明は、従来の多孔繊維とは異なり、粗大細孔をほとんど含まないナノ細孔が均一性に分散したナノポーラスファイバーを提供するものであり、直径100nm以下の細孔を有する多孔繊維であって、繊維横断面全体に占める直径200nm以上の細孔の面積比が1.5%以下であり、かつ細孔が独立孔として存在していることを特徴とする多孔繊維であるか、または、直径100nm以下の細孔を有する多孔繊維であって、繊維横断面全体に占める直径200nm以上の細孔の面積比が1.5%以下であり、かつ細孔が連通孔として存在しているものであり、強度が1.0cN/dtex以上である多孔繊維である。

Description

明 細 書
多孔繊維
技術分野
本発明は、 可視光を乱反射する粗大な細孔をほとんど含まない、 微細かつ均一 なナノ細孔を多数有する多孔繊維、 およびその多孔性繊維を製造する際にその前 駆体となるポリマーァロイ繊維とその製造方法に関するものである。
本発明に関する以下の説明において、 「ナノ細孔」 とは、 直径 1 O O n m以下 の微細な孔のことをいう。
また、 本発明において、 「ナノポーラスファイバー」 とは、 繊維軸方向に垂直 な繊維横断面上において直径 1 0 0 n m以下の細孔を 1個 / m 2 以上含む繊維 をいうものである。
このような多数の微細な孔を本発明に係る繊維が有しているということは、 液 体吸収性やガス吸着性を飛躍的に増大させた繊維を実現できたということである そして、 良好にそれらの性能を実現する上で、 とても微細とは言えないような 粗大な孔が存在していないことや、 微細な孔が数多く、 かつ繊維横断面上におい て均一■均斉性良く存在していることが重要なポイントとなる。
本発明は、 従来レベルでの多孔繊維とは全く相違した高いレベルでの多孔繊維 に関するものであり、 この繊維は、 上述のように、 液体吸収性やガス吸着性を飛 躍的に増大させ得たという効果のみならず、 そのナノ細孔構造を利用して、 さま ざまな機能をも持たせることができるものである。
すなわち、 この繊維は繊維業界のみならず、 各種産業界での応用使用も可能で あり、 極めて画期的かつ有用なものである。
背景技術
ナイロン 6 (以後、 「N 6 J と表記することがある) やナイロン 6 6 (以後、 Γ Ν 6 6」 と表記することがある) に代表されるポリアミ ド繊維や、 ポリエチレ ンテレフタレート (以後、 Γ Ρ Ε Τ」 と表記することがある) ゃポリブチレンテ レフタレ一ト (以後、 「Ρ Β Τ」 と表記することがある) に代表されるポリエス テル繊維は、 力学特性や寸法安定性に優れるため、 衣料用途のみならずインテリ ァゃ車両内装、 産業用途等にも幅広く利用されている。 また、 ポリエチレン (以後、 「P E J と表記することがある) やポリプロピレ ン (以降、 「P P J と表記することがある) 等に代表されるポリオレフイン繊維 は、 軽さを活かして産業用途に幅広く利用されている。
しかし、 いずれの繊維において、 単一のポリマーからなる繊維ではその性能に 限界があるため、 従来から共重合やポリマープレンドといったポリマーの改質や、 あるいはまた、 複合紡糸ゃ混繊紡糸による機能の複合化が検討されてきた。
中でも、 ポリマーブレンドは新しくポリマーを設計する必要がなく、 しかも、 単成分紡糸機を用いても製造が可能であることから特に活発な検討が行われてき た。
ところで、 繊維に軽量感や吸水性を付与することを目的として、 従来から中空 繊維や多孔繊維の検討もなされてきた。
中空繊維については高い中空率を目指して開発が進められたが、 仮撚リ加工等 で中空が潰れてしまうという問題があった。 このため、 最近、 水溶性ポリマーと の複合繊維を利用した多島型の中空繊維 (多数の島成分が中空部をなしている) も開発されているが、 一般に、 中空部の直径が 1 j« m以上であるため中空部にお けるポリマーと空気との界面での可視光の散乱が多くなリ、 繊維の発色性が著し く低下するという問題があった。
一方、 サブ 'マイクロメートル (サブ ' m ) レベルの細孔を多数有する多孔 繊維も検討されてきているが、 主には、 複合紡糸ではなくポリマーブレンド紡糸 の利用をすることが検討されてきた。
例えば、 ナイロンに親水基共重合 P E Tをブレンドして繊維化し、 これから共 重合 P E Tを溶出することにより多孔ナイロン繊維を得ることが、 特開平 2 — 1 7 5 9 6 5号公報に記載されている。 該発明は、 これによつて、 サブ■ 〃 mレべ ルの表面凹凸や細孔が形成されるため、 パール様光沢が得られるというものであ るが、 逆に発色性は著しぐ低下してしまうという問題があった。 これは、 細孔サ ィズが可視光の波長レベルであり、 しかも細孔が多数あるために、 上述の多島型 の中空繊維と比べても可視光の散乱が多くなるためである。
また、 細孔サイズが可視光より小さい細孔を有するようにされた例も、 特開昭 5 6 - 1 0 7 0 6 9号公報 (第 1 ~ 3ページ) に記載されているが、 実際にはブ レンド繊維中で P E Tの粗大な凝集粒子が存在し、 この凝集粒子が溶出されてサ ブ■ m〜 1 jU mレベルの粗大細孔となるために、 やはり、 発色性が低下すると の問題があった。 実際、 該特開昭 5 6— 1 07 06 9号公報の第 2ページ目左上 欄の下から 7行目には 「ポリアミ ド中にポリエステル成分が大部分 0. 0 1 〜 0. 1 /の太さのすじとして存在し、 溶出後もほぼその大きさの空洞が存在してい る。 」 と記載されており、 P E T凝集粒子の存在が暗示されている。
この他にも、 ナイロン P E Tブレンド繊維を利用した多孔繊維の例が、 特開 平 8— 1 5 8 2 5 1号公報ゃ特開平 8— 2 9 6 1 2 3号公報に記載されているが、 ナイロン中での P E Tの分散サイズばらつきが大きく、 0. 1 〜 1〃m近くまで の分布を持つものであり、 粗大孔による発色性低下の問題を解決することはでき なかった。 また、 前記した従来例のように、 細孔サイズの分布が大きいと、 細孔 全体に占める粗大細孔の寄与が急激に大きくなリ、 逆に微細なナノ細孔の寄与が ほとんどなくなるため、 多孔化による効果を十分に発揮できないという問題もあ つた。
このため、 粗大な細孔を含まない多孔繊維の実現が求められていたものである c 一方、 多孔繊維や超極細糸の前駆体となるポリマーァロイ繊維も種々検討され いる。
例えば、 静止型混練器を利用することにより、 計算上、 9. 4 X 1 0_5デニ一 ルの P E T超極細繊維が得られる、 ポリスチレン (以後、 「P S」 と表記するこ とがある) が海成分をなし、 P E Tが島成分をなすポリマーァロイ海島型構造繊 維が記載されている例がある (米国特許第 4, 68 6 , 07 4号明細書 (第 28 ページ) ) 。
しかしながら、 この例においては、 この P E T超極細繊維の繊度を実測すると. 単繊維繊度は 1 X 1 0— 4デニール〜 1 X 1 0 デニールまで幅を持つものである ということが記載されており、 得られたポリマ一ァロイ繊維中の島成分 P E Tの 分散径は 1 00〜 1 O O O n mと、 粗大な島を多く含むものしか得られていなか つたのが実状である。
また、 P E Tにェチレンナフタレート成分を 1 0 m o I %共重合した共重合ポ リエステルにポリエーテルイミ ド (以後、 「P E I」 と表記することがある) を 2003/009532 30重量0 /oプレンドすることにより、 P E Iが 2 ~ 8 0 n mレベルの粒状で分散 しているという極めて特殊なポリマーァロイ繊維が記載されている例がある (特 開平 8— 1 1 3 8 2 9号公報 (第 1 ~ 1 2ページ) ) 。 しかしながら、 この例で は、 P E Iが粒状に分散しているため、 紡糸が不安定化し、 糸斑の大きい繊維し か得られなかったものであり、 実用性に欠けるものであった。
また、 該特開平 8— 1 1 3 8 2 9号公報の発明では、 P E Iの融点に合わせて、 3 20°Cと共重合ポリエステルには高すぎる温度で紡糸しているために熱分解が 著しく、 追試したところ、 得られるポリマーァロイ繊維の強度は 1 . 5 c NZd t Θ χ未満であり、 到底、 実用に供することはできなかったものである。 また、 同特開平 8— 1 1 3 8 2 9号公報の発明では、 さらに、 これを 6%N a O H液、 90°Cで 2時間アル力リ処理することによリ細孔が互いに連結した海綿状繊維を 得ているが、 P E I と共重合ポリエステルの両方が加水分解されるため、 糸強度 は 0. 5 c NZ d t Θ X未満となり、 この糸強度の点でも全く実用に供すること はできなかったものである。
発明の開示
本発明の第一の目的は、 上述したような点に鑑み、 従来検討されてきたレベル の多孔繊維とは異なり、 粗大な細孔をほとんど含まないナノ細孔が、 極めて均一 性に富んで分散し多数存在してなるナノポーラスフアイバーを提供せんとするも のである。
上述した第一の目的を達成する本発明の多孔繊維は、 直径 1 00 n m以下の細 孔を有する多孔繊維であって、 繊維横断面全体に占める直径 200 n m以上の細 孔の面積比が 1 . 5 %以下であり、 かつ細孔が独立孔として存在していることを 特徴する多孔繊維で,ある。
あるいはまた、 上述した第一の目的を達成する本発明のもう一つの多孔繊維は, 直径 1 00 n m以下の細孔を有する多孔繊維であって、 繊維横断面全体に占める 直径 200 n m以上の細孔の面積比が 1 · 5%以下であり、 かつ細孔が連通孔と して存在しているものであり、 強度が 1 . 0 c N d t θ x以上であることを特 徵とする多孔繊維である。
また、 本発明の第二の目的は、 上述した如くに、 従来検討されてきたレベルの 多孔繊維とは異なり、 粗大な細孔をほとんど含まないナノ細孔が、 極めて均一性 に富んで分散してなるナノポーラスファイバ一を用いてなる糸、 綿、 フェルト、 パッケージ、 織物、 編物、 あるいは不織布、 あるいはさらにこれらを応用して得 られる衣料製品、 衣料資材製品、 インテリア製品、 車輛内装製品、 生活資材製品、 産業資材製品、 メディカル製品等の各種の応用品 (以下、 これらを全て総称して 「繊維製品」 と呼ぶ) を提供せんとするものである。
かかる第二の目的を達成する本発明の繊維製品は、 上述した 1 0 0 n m以下の 細孔を有する多孔繊維であって、 繊維横断面全体に占める直径 2 0 0 n m以上の 細孔の面積比が 1 . 5 «½以下であり、 かつ細孔が独立孔として存在していること を特徴する第一の本発明の多孔繊維、 またはこれと他の繊維が混用されてなるこ とを特徴とする繊維製品である。
あるいは、 かかる第二の目的を達成する本発明のもう一つの繊維製品は、 上述 した直径 1 0 0 n m以下の細孔を有する多孔繊維であって、 繊維横断面全体に占 める直径 2 0 0 n m以上の細孔の面積比が 1 . 5 %以下であり、 かつ細孔が連通 孔として存在しているものであり、 強度が 1 . 0 c N Z d t Θ X以上であること を特徵とする第二の本発明の多孔繊維、 またはこれと他の繊維が混用されてなる ことを特徴とする繊維製品である。
かかる本発明によれば、 従来の多孔繊維ではどうしても存在していた粗大な細 孔をほとんど含まないという多孔繊維、 具体的には、 ナノ細孔が非常に均一性に 富んで分散しているナノポーラスフアイパーによって、 従来の多孔繊維に比べて 発色性を大幅に向上でき、 また優れた吸湿■吸着特性を活かした高付加価値の繊 維製品を得ることができるものである。
また、 本発明の第三の目的は、 上述した本発明の多孔繊維を製造することを可 能になさしめる原料繊維として、 新規なポリマ一ァロイ繊維を提供せんとするも のである。
かかる第三の目的を達成する本発明のポリマ一ァロイ繊維は、 難溶解性ポリマ 一が海成分、 易溶解性ポリマーが島成分をなし、 かつ島が筋状構造を構成してな る海島型構造が形成されてなリ、 直径 2 0 0 n m以上の島の島全体中に占める面 積比率が 3 %以下であることを特徴とするポリマーァロイ繊維である。 T JP2003/009532 また、 本発明の第四の目的は、 上述した本 明の多孔繊維を製造するのに用い る原料繊維としての新規なポリマ一ァロイ繊維を製造するのに好適に用いられる ペレツ 卜の具体例を提供せんとするものである。
がかる第四の目的を達成する本発明のペレツ トは、 ポリアミ ドとポリエステル からなるポリマーァロイペレツ 卜であって、 分散ポリマーの平均分散径が 1 ~ 5 O n mであることを特徴とするペレツ 卜である。
あるいは、 かかる第四の目的を達成する本発明のもう一つの他のペレツ トは、 ポリアミ ドとポリエステルからなるポリマーァロイペレツ 卜であって、 スルホン 酸塩が 1 . 5 ~ 1 5 m o I %共重合されたポリエステルのプレンド比が 3 0〜9 0重量%であり、 ペレッ ト 1個の平均重量が 2〜 1 5 m gであることを特徴とす るペレツ トである。
あるいは、 かかる第四の目的を達成する本発明の更にもう一つの他のペレツ卜 は、 ポリアミ ド、 ポリエステル、 ポリオレフインから選ばれるポリマーと、 熱水 可溶性のあるポリエーテルエステルからなるポリマーァロイペレットであって、 ポリエーテルエステルのプレンド比が 1 0〜 3 0重量%であり、 ペレツ 卜の着色 の指標である b *値が 1 0以下であることを特徴とす、るペレツ トである。
また、 本発明の第五の目的は、 上述した本発明の多孔繊維を製造することを可 能になさしめる原料繊維として、 新規なポリマーァロイ繊維の溶融紡糸方法を提 供せんとするものである。
かかる第五の目的を達成する本発明のポリマーァロイ繊維の溶融紡糸方法は、 難溶解性ポリマーと易溶解性ポリマーを独立に計量 '供給し、 二軸押出混練機で 溶融ブレンドして得たポリマーァロイを溶融紡糸するに際して、 下記 ( 1 ) ~
( 3 ) の条件を満足するようにして紡糸することを特徴とするポリマ一ァロイ繊 維の溶融紡糸方法である。
( 1 ) 易溶解性ポリマーのブレンド比 = 5〜 6 0重量0 /o、
( 2 ) 難溶解性ポリマーと易溶解性ポリマーの溶融粘度比 = 0 . 1 〜 2、
( 3 ) 二軸押出混練機の混練部長がスクリューの有効長の 2 0〜4 0 %、 あるいは、 かかる第五の目的を達成する本発明のもう一つの他のポリマーァロ ィ繊維の溶融紡糸方法は、 難溶解性ポリマーと易溶解性ポリマーを独立に計量 ' 2003/009532 供給し、 分割数 1 00万レ上の静止型混練器で溶融ブレンドして得たポリマーァ ロイを溶融紡糸する際、 下記 (4) 〜 (5) の条件を満足するようにして紡糸す るポリマーァロイ繊維の溶融紡糸方法である。
(4) 易溶解性ポリマ一のプレンド比 = 5〜 60重量0
(5) 難溶解性ポリマーと易溶解性ポリマーの溶融粘度比 = 0. 1 ~ 2、 あるいは、 かかる第五の目的を達成する本発明の更にもう一つの他のポリマー ァロイ繊維の溶融紡糸方法は、 ペレッ トの溶融前にブレンド槽を設け、 ここに2 種以上のペレットをいつたん貯蔵し、 ドライブレンドした後、 ドライブレンドべ レツ トを溶融部に供給する、 難溶解性ポリマーと易溶解性ポリマーのブレンド溶 融紡糸するに際して、 下記 (6) ~ (8) の条件を満足するようにして紡糸する ことを特徴とするポリマ一ァロイ繊維の溶融紡糸方法である。
(6) 繊維中での易溶解性ポリマーのブレンド比 = 5〜 6 0重量%、
(7 ) 難溶解性ポリマーと易溶解性ポリマーの溶融粘度比 = 0 · 1 〜 2、
(8) ペレツ 卜のブレンド糟の容量-ペレツ ト 5 ~ 20 k g、
以下、 図について説明をする。
図 1は、 後述する本発明の実施例 1のナノポーラスファイバーの横断面を示す T E M写真である。
図 2は、 後述する本発明の実施例 1のナノポーラスファイバーの縦断面を示す T E M写真である。
図 3は、 後述する本発明の実施例 1のポリマーァロイ繊維の横断面の 1例を示 す T E M写真である。
図 4は、 後述する本発明の実施例 1のポリマ一ァロイ繊維の縦断面の 1例を示 す T EM写真である。
図 5は、 後述する本発明の実施例 1のポリマーァロイペレツ 卜の横断面の 1例 を示す T EM写真である。
図 6は、 後述する本発明の実施例 4のポリマーァロイ繊維の横断面の 1例を示 す T E M写真である。
図 7は、 後述する本発明の実施例 4のナノポーラスファイバーの横断面の 1例 を示す T EM写真である。 2003/009532 図 8は、 後述する本発明の実施例 8のポリマ一ァロイ繊維の横断面の 1例を示 す T E M写真である。
図 9は、 後述する本発明の実施例 8のポリマ一ァロイ繊維の横断面の 1例を示 す T E M写真である。
図 1 0は、 後述する本発明の実施例 8のポリマーァロイ繊維の縦断面の 1例を 示す T E M写真である。
図 1 1は、 後述する本発明の実施例 8のナノポ一ラスファイバーの横断面の 1 例を示す T E M写真である。
図 1 2は、 後述する本発明の実施例 8のナノポーラスファイバーの縦断面の 1 例を示す T E M写真である。
図 1 3は、 後述する本発明の実施例 9のポリマ一ァロイ繊維の横断面の 1例を 示す T E M写真である。
図 1 4は、 後述する本発明の実施例 9のナノポーラスファイバ一の横断面の 1 例を示す T E M写真である。
図 1 5は、 後述する本発明の実施例 9のナノポ一ラスファイバ一の縦断面の 1 例を示す T E M写真である。
図 1 6は、 後述する本発明の実施例 1 0のポリマ一ァロイ繊維の横断面の 1例 を示す T E M写真である。
図 1 7は、 後述する本発明の実施例 1 0のポリマーァロイ繊維の縦断面の 1例 を示す T E M写真である。
図 1 8は、 後述する本発明の実施例 1 0のナノポーラスファイバ一の横断面の 1例を示す T E M写真である。
図 1 9は、 後述する本発明の実施例 1 0のナノポーラスファイバ一の縦断面の 1例を示す T E M写真である。
図 2 0は、 後述する本発明の比較例 2のポリマ一ァロイペレツ 卜の横断面の 1 例を示す T E M写真である。
図 2 1は、 後述する本発明の実施例 1 5のポリマーァロイ繊維の横断面の 1例 を示す T E M写真である。
図 2 2は、 後述する本発明の実施例 1 5のナノポーラスファイバーの横断面の P T/JP2003/009532 1例を示す T E M写真である。
図 2 3は、 後述する本発明の実施例 1 6のポリマーァロイ繊維の横断面の 1例 を示す T E M写真である。
図 2 4は、 後述する本発明の実施例 1 6のナノポーラスファイバーの横断面の 1例を示す T E M写真である。
図 2 5は、 後述する本発明の実施例 1 9のポリマーァロイ繊維の横断面の 1例 を示す T E M写真である。
図 2 6は、 後述する本発明の実施例 1 9のナノポーラスファイバ一の横断面の 1例を示す T E M写真である。
図 2 7は、 後述する本発明の実施例 3 5のポリマーァロイ繊維の横断面の 1例 を示す T E M写真である。
図 2 8は、 紡糸装置の 1例を示す図である。
図 2 9は、 仮撚リ装置の 1例を示す図である。
図 3 0は、 口金の 1例を示す図である。
図 3 1は、 紡糸装置の 1例を示す図である。
図 3 2は、 延伸装置の 1例を示す図である。
図 3 3は、 紡糸装置の 1例を示す図である
図 3 4は、 延伸仮撚リ装置の 1例を示す図である。
符号の説明
1 : ホッパー
2 :溶融部
3 :紡糸パック
4 : 口金
5 : チムニ一
6 : 糸条
7 :集束給油ガイ ド
8 : 第 1引き取リロ一ラー
9 :第 2引き取リロ一ラー
1 0 : 巻き取り糸 1 1 : 未延伸糸
1 2 : フィードローラ一
1 3 : ヒータ一
1 4 : 冷却板
1 5 : 回転子
1 6 : デリバリ一口一ラー
1 7 :仮撚加工糸
1 8 : 計量部
1 9 : 吐出孔長
2 0 : 吐出孔径
2 1 : 静止混練器
2 2 :未延伸糸
2 3 : フィードローラー
2 4 :第 1ホッ トローラ一
2 5 : 第 2ホッ トローラ一
2 6 : デリバリーローラ一 (室温)
2 7 : 延伸糸
2 8 : 計量装置
2 9 : ブレンド槽
3 0 : 押出混練機
3 1 : 第 1ホッ トローラー
3 2 : 第 2ホッ ト口一ラー
発明を実施するための最良の形態
以下、 本 明のナノポ一ラスファイバ一について説明をする。
本発明のナノポーラスファイバ一を構成するポリマーとしては、 ポリエステル やポリアミ ド、 またポリオレフインなどに代表される熱可塑性ポリマ一や、 フエ ノール樹脂等のような熱硬化性ポリマー、 さらに、 ポリビニルアルコール、 ポリ ァクリロニトリルに代表される熱可塑性に乏しいポリマ一や生体ポリマ一等のこ とを言うが、 熱可塑性ポリマーが成形性の点から最も好ましい。 中でも、 ポリエステルやポリアミ ドは融点が高いものが多いのでより好ましい。 ポリマーの融点は、 1 6 5 °C以上であると耐熱性が良好でありより好ましい。 例 えば、 一般的に、 ポリ乳酸 (以後、 「P L A J と表記することがある) は 1 7 0 °C、 P E Tは 2 5 5 °C、 N 6は 2 2 0 °C近辺であるので、 好ましいものである。 また、 それらポリマーには、 粒子、 難燃剤、 帯電防止剤等の添加物を含有させ ていても良い。 またポリマーの性質を損なわない範囲で他の成分が共重合されて いても良いが、 ポリマー本来の耐熱性や力学特性を保持するためには共重合率は 5 m o I %あるいは 5重量%以下であることが好ましい。
特に、 衣料、 インテリア、 車輛内装用途等に用いる場合には、 ポリエステルや ポリアミ ドが融点や、 力学特性、 風合いなどの点から好ましく、 共重合率が 5 m o I o/0または 5重量%以下の相対粘度 2以上のナイロン 6、 ナイロン 6 6や、 極 限粘度 0 . 5 0以上の P E T、 ポリ トリメチレン亍レフタレ一卜、 ポリプチレン テレフタレート、 重量平均分子量 7万以上の P L Aなどが特に好ましい。 また、 これらのポリマ一は多孔繊維の 8 0重量%以上を構成することが好ましい。
本発明では、 直径が 1 0 0 n m以下の細子 Lを有する多孔繊維であることが重要 である。
冒頭で述べたように、 本発明において多孔繊維とは、 直径 1 0 0 r> m以下の細 孔を繊維横断面において 1個 m 2 以上含む繊維をいうものであり、 本発明に おいては、 これをナノポーラスファイバーと呼ぶものである。 本発明のようにナ ノ細孔化をすることにより、 液体吸収性やガス吸着性を飛躍的に増大させること ができるのである。
また、 繊維横断面全体に占める直径 2 0 0 n m以上の細孔の面積比が 1 . 5 % 以下であることが重要である。 可視光の波長は 4 0 0〜 8 0 0 n m程度であるた め、 直径 2 0 0 n m以上の粗大細孔がほとんど存在しないことにより、 ナノポ一 ラスファイバーとしたときの発色性低下を著しく低減することができるのである t ここで、 細孔の直径や面積はナノポーラスファイバーの超薄切片を切り出し、 そ れを透過型電子顕微鏡 (T E M ) で観察することにより見積もることができるも のであり、 本発明ではこのやり方で測定をしている。
なお、 細孔形態は、 楕円やその他の歪んだ形状となる場合があり、 必ずしも真 円になるとは限らないため、 本発明においては、 直径は、 当該細孔の面積から真 円である場合になるように換算して求めるものとする。
また、 繊維横断面全体とは、 単繊維の繊維横断面の面積を言うものであり、 こ こではポリマ一部分と細孔部分を足し合わせた面積のことを言うものである。 こ れらの面積は W I N R O O F等の画像処理ソフ トを用いると比較的簡易に求める ことができる。 本発明の多孔繊維において、 より好ましくは、 繊維横断面全体に 占める直径 5 0 n m以上の細孔の面積比が 1 · 5 %以下、 さらに好ましくは 0 . 1 %以下のものである。
また、 細孔の平均直径は 0 · 1 〜 5 0 n mであると、 可視光の散乱がほとんど 起こらず可視光には透明であるが、 有害な紫外線の波長に近づくため U Vカツ ト という新たな機能が発現する。 さらに、 繊維表面積が飛躍的に増大するために、 従来の多孔繊維では予想できなかった優れた吸湿性や吸着性が発現するといぅ大 きな利点がある。
また、 これほどの微細孔が多数あると、 水以外にも有機溶媒等の種々の液状体 を吸収する能力が飛躍的に向上するのである。 ただし、 細孔の平均直径が小さす ぎると、 熱処理等により潰れやすくなるため、 本発明者らの知見によれば、 細孔 の平均直径は、 より好ましくは 5 〜 3 0 n mである。
本発明のナノポ一ラスファイバーの一例を図 1 ( N 6ナノポーラスファイバ一 横断面の T E M写真) に示すが、 金属染色による微細な濃淡が観察されているも のである。 ここでは、 濃い部分は N 6高密度領域、 淡い部分は N 6低密度領域を 示している。 ここで淡い部分が細孔に相当すると考えられる。 また、 これらの細 孔は互いに連結された連通孔でも、 あるいはほとんど連結されていない独立孔で も良い。
ここで、 本発明において、 連通孔とは、 細孔が互いに連結され実質的に繊維表 層から内層まで連続的に繋がった状態を言い、 一方、 独立孔とは細孔がほとんど 連結されておらず実質的に繊維表層の細孔と内層の細孔が繋がっていない状態を 曰 ン
これらの細孔は、 後述するように細孔内にさまざまな分子を取リ込むことが可 能であるが、 これの洗濯耐久性や徐放性を考慮すると、 取り込んだ分子をある程 度トラップ、 あるいは力プセル化できることから、 独立孔である方が好ましい。 また、 連通孔の場合は、 繊維を形成しているポリマーの連続性が低下している ため強度が低下しやすい。 このため、 本発明では連通孔を有する多孔繊維の場合 は、 繊維の強度は 1 . 0 c N Z d t Θ X以上であることが重要である。 ' 本発明において、 ナノ細孔を、 独立孔として形成せしめるか、 あるいは連通孔 として形成せしめるかは、 原糸となるポリマ一ァロイ繊維での島ポリマーのブレ ンド状態や島ポリマーの溶出条件を選定することで作り分けることが可能である。 また、 連通孔を有する多孔繊維の場合でも、 細孔の平均直径を 5 0 n m以下と することで、 繊維の強度を 1 . 0 c N d t e X以上とすることができる。
以上のように、 本発明にかかるナノポーラスファイバ一は無数のナノ細孔を有 して構成されているが、 これによリ比表面積が増大し、 優れた吸湿 '吸着性を示 すというメリツ 卜がある。
本発明者らの知見によれば、 ナノポーラスファイバ一の吸湿率 (A M R ) は 4 %以上であることが好ましい。 該吸湿率 (A M R ) を 4 0/0以上にするには、 特に 限定されるものではないが、 本発明者らの各種知見によれば、 もともとある程度 の吸湿性を有する親水性ポリマーを用いて本発明にかかるナノポーラスファイバ —とすることにより達成することができる。 ここで、 親水性ポリマーの一例とし ては N 6や N 6 6などのポリア ドを挙げることができる。 また、 ポリエステル 等の親水性ポリマーでないものからなるナノポーラスファイバーであっても、 ナ ノ細孔内に吸湿性物質を含有させることにより、 該吸湿率 (A M R ) を 4 %以上 とすることができる。 ここで、 吸湿性物質の一例としてはポリアルキレンォキサ ィ ドあるいはその変性物などを挙げることができる。
また、 このナノポーラスファイバ一は、 水蒸気だけでなく種々の物質の吸着特 性にも優れ、 消臭繊維としても有用である。 例えば、 アンモニアの消臭率は 5 0 o/o以上であることが好ましいが、 本発明の多孔繊維はそれをクリァすることがで きる。 本発明にかかるナノポーラスファイバ一において、 アンモニアの消臭率が 5 0 %以上であるようにするには、 特に限定されるものではないが、 本発明者ら の各種知見によれば、 もともとある程度の消臭性を示すポリマ一を用いて本発明 にかかるナノポーラスファイバーとすることによリ達成することができる。 もち TJP2003/009532 ろん'、 ナノ細孔内に各種吸着剤を含有させても良い。
なお、 アンモニアの消臭率は、 以下の方法で測定することができる。 すなわち、 5リッ トルの亍ドラ一バッグにナノポーラスファイバ一 1 0 0%の布帛 1 gを入 れ、 アンモニアを含むガス 3リッ トルを導入し、 初期濃度 (C。) を 40 p p mに 調整する。 そして、 2時間後に亍ドラ一バッグからガスをサンプリングし、 アン モニァ濃度 (C,) を測定する。 これとは別に、 布帛サンプルを入れないブランク テストを行い、 やはり 2時間後のアンモニア濃度 (CB) を測定する。 そして、 以 下の式でアンモニア消臭率を計算するものである。
アンモニア消臭.率 (%) = 〖 (C B— C,) / C B} X 1 00 (%)
さらに、 本発明にかかる多孔繊維は、 ガスだけでなく液体の吸収性にも優れ、 綿並みの保水性を発揮する場合もあり、 保水率は 60%以上を実現できることも 多い。 本発明にかかるナノポ一ラスファイバ一において、 保水率が60%以上で あるようにするには、 特に限定されるものではないが、 本発明者らの各種知見に よれば、 もともとある程度の保水性を有するポリマ一を用いて本発明にかかるナ ノポ一ラスファイバ一とすることにより達成することができる。 ここで、 もとも とある程度の保水性を有するポリマーの一例として、 N 6や N 6 6などのポリァ ミ ドを挙げることができる。 もちろん、 ナノ細孔内にポリアルキレンォキサイ ド などの吸水材を含有させても良い。
ここで、 保水率とは、 以下のようにして測定することができる。 まず、 ナノポ —ラスファイバ一 1 0 0%の布帛を 1時間水に浸潰させ充分吸水させた後、 1分 間ハンガーに吊し、 さらに家庭用洗濯機 (メーカ一: S A N Y 0、 型式: SW 1 50 P (A) ) で 3分間脱水し、 繊維表面や繊維間空隙の余分な水を吹き飛ばす。
このときの重量 (W,) と 6 0°Cで 1時間乾燥した乾燥重量 (W。) から下記式 で保水率を計算する。 なお、 通常のナイロンの保水率は 20〜 3 0%程度である。
保水率 (<½) = { (WT -WO) /WO} X 1 00 (%)
また、 本発明のナノ一ポーラスファイバ一はウールのように、 糸長手方向に可 逆的な液体膨潤性を示す場合もあり、 合成繊維でありながらも天然繊維の機能を 発現することも可能である。 ここで、 「可逆的な液体膨潤性を示ず」 とは、 ナノ ポーラスフアイバ一を液体に浸潰したときに、 ナノポーラスフアイバーが液体を 吸収し糸長手方向に膨潤 (伸長) するが、 これから乾燥等によりナノポーラスフ アイバーから液体を除去すると糸長手方向に収縮して、 元の長さに戻る挙動をし、 これが可逆的に繰り返し可能であることを意味するものである。 ここで、 糸長手 方向の可逆的な液体膨潤率は 6 %以上であることが好ましい。
このように、 糸長手方向に可逆的な液体膨潤性を示すナノ一ポ一ラスファイバ 一を製造するには、 ·特に限定されるものではないが、 本発明者らの各種知見によ れぱ、 特に、 ナノ細子 Lを繊維横断面全体に均一分散させることにより達成するこ とができる。 更に、 該糸長手方向の可逆的な液体膨潤率を 6 %以上とするには、 更に、 ナノ細孔の平均直径を 3 0 n m以下とすることにより達成することができ る。
以上のようなことが、 本発明にかかるナノポーラスファイバーの大きな特徵点、 利点である。
さらにまた、 ナノ細孔には種々の機能物質を取り込みやすいため、 従来の繊維 に比べて、 機能加工を施しやすい繊維である。
例えば、 通常のポリエステル繊維からなる布帛に吸湿性を付与する目的で、 分 子量 1 0 0 0以上のポリエチレングリコール (以後、 Γ Ρ E G」 と表記すること がある) 系の吸湿剤を付与してもほとんど吸尽することはできない。 しかし、 P E Tからなる本発明のナノポーラスファイバ一からなる布帛に同じ吸湿剤を付与 すると、 多量に吸尽することができるのである。
また、 最近、 保湿によるスキンケア機能を持つ物質として鮫の肝臓から取れる 天然油成分であるスクヮランが注目されているが、 これも通常のポリエステル繊 維からなる布帛に付与してもほとんど吸尽することはできないにも関わらず、 本 発明のナノポーラスファイバ一からなる布帛には多量に吸尽し、 さらに洗濯耐久 性も大幅に向上できるのである。 このことは、 通常のポリエステル繊維と親しん できた者にとっては、 驚くべきことである。
また、 吸尽させる機能性薬剤は、 吸湿剤や保湿剤だけでなく、 例えば、 難燃剤, 撥水剤、 保冷剤、 保温剤もしくは平滑剤なども対象として用いることができる。 あるいは、 その性状も、 微粒子状のものだけに限られず、 ポリフ; Eノールやアミ ノ酸、 タンパク質、 カブサイシン、 ビタミン類等の健康 '美容促進のための薬剤 や、 水虫等の皮膚疾患の薬剤なども対象として用いることができる; 更には、.消 毒剤、 抗炎症剤、 鎮痛剤等の医薬品なども用いることができる。 あるいは、 さら にポリアミンや光触媒ナノ粒子というような有害物質の吸着■分解するための薬 剤を用いることもできるものである。 あるいは、 さらに、 所望に応じて、 有機あ るいは無機ポリマ一形成能を有するモノマーを吸尽させた後、 それらを重合させ ハイブリッ ド材料を作ることも可能である。 また、 広い比表面積を活かして細孔 壁面を化学加工により活性化させ、 選択吸着や触媒能を持たせることも、 もちろ ん可能である。 所望に応じて、 以上のような各種の機能を自在の効能下に持たせ ることができるということも、 また驚くべきことである。
本発明のナノポ一ラスファイバーの強度は、 1 . 5 c N Z d t Θ X以上であれ ば、 繊維製品の引き裂き強力や耐久性を向上できるため好ましい。 強度は、 より 好ましくは 2 c N Z d t Θ χ以上、 さらに好ましくは 2 . 5 c N / d t Θ X以上 である。
また、 伸度は 2 0 %以上であると繊維製品の耐久性.を向上でき好ましい。
強度を 1 . 5 c Nノ d t Θ X以上、 かつ、 伸度を 2 0 %以上とするには、 単独 で製糸した場合でも前記力学特性を達成できるポリマーを用いてナノポーラスフ アイバーとすることが好ましい。 また、 強度をさらに向上するには、 単独で製糸 したときに高強度が得られるポリァミ ドゃポリエステル等のポリマ一を使用した リ、 粗大細孔の面積比の抑制、 細孔の平均直径の微細化等が重要である。 また、 前駆体であるポリマーァロイ繊維に用いる易溶解性ポリマーの選定も重要であり、 疑似架橋成分等の繊維構造形成を阻害するものをなるベく含有しないものを選定 することが好ましい。
また、 本発明のナノポ一ラスファイバ一は、 三葉断面、 十字断面、 中空断面等 のさまざまな繊維断面形状を採用することもできる。 その際には、 従来から用い られている異形断面繊維用の紡糸口金を用いることで対応できる。
また、 繊維横断面の全面がナノポ一ラスとなっていても良いし、 あるいは、 ナ ノポーラス部分が、 繊維表層側あるいは内層部、 また偏心等に偏った部分に局在 化していても良い。
ここで、 ナノポ一ラス部とは、 直径 1 0 0 n m以下の細孔を 1個 m 2 以上 含む領域を言うものである。
繊維内層部がナノポーラス部となリ繊維表層部が通常のポリマーである場合に は、 耐摩耗性や寸法安定性、 強度を向上させることができる。
. あるいは、 繊維表層部がナノポーラス部となり、 繊維内層部が通常ポリマーの 場合には、 寸法安定性や強度を向上させることができる。
また、 あるいは、 ナノポーラス部が吸水し糸長手方向に膨潤し、 さらにこれが 偏心して偏った位置を占める場合には、 繊維の捲縮を強化させることができる。 ナノポーラス部が捲縮の外側を占める場合には、 吸水によリ膨潤しさらに捲縮 が強くなリ、 ス トレッチ性や嵩高性が向上する。
一方、 ナノポーラス部が捲縮の内側を占める場合には、 吸水により捲縮が伸ば されるため、 ウールのように糸が伸びる効果が発現し布帛組織の拘束を緩めたり、 編目や織目の拡大による通気性の向上が発現する。
これらの例のように、 ナノポーラス部が繊維横断面において偏心して存在する 場合には、 吸水により呼吸する布帛を提供することが可能となる。 ただし、 上記 のようにナノポーラス部が局在化する場合には、 ナノ細孔による効果とナノポ一 ラス部以外の効果を両立させるためには、 ナノポーラス部分は繊維横断面の全体 面積に対して面積比で 5 ~ 9ち。/。とすることが好ましい。 よリ好ましくは 3 0〜 8 0 %、 さらに好ましくは 4 0〜 6 0 %である。 このようなナノポ一ラス部が局 在化したナノポーラスファイバ一は、 ポリマーァロイ繊維から易溶解性分を溶出 する際、 溶解処理を途中で止め易溶解性分を繊維中に残したり、 ポリマーァロイ と通常のポリマーを複合紡糸した複合繊維から易溶解性分を溶出することにより 得ることができる。
また、 本発明のナノポーラスファイバ一は、 バフイング加工やウォーターパン チ加工等の物理的な毛羽加工によリ容易にフィブリル化する場合があり、 いわゆ るフイブリル化繊維あるいはそれからなる繊維製品としても有用である。
このときのフイブリル径は、 前駆体となるポリマ一ァロイ繊維でのポリマーの 組み合わせ、 ポリマ一ァロイ繊維の物性、 ナノポーラスフアイパー中での細孔の 形態、 あるいは毛羽加工条件等により、 0 . 0 0 1 ~ 5 mの範囲でコント口一 ル可能である。 特に、 細孔の形態は重要であり、 細孔が小さく多数あるほどフィ ブリル化しやすい傾向がある。 これは、 前駆体となるポリマーァロイ繊維中で 易溶解性ポリマーのプレンドサイズやプレンド比にも大きく影響される。 なお、 ポリアミ ドのような耐摩耗性が良すぎる繊維では、 これまでフィブリル化繊維が 無かったため、 非常に有用である。
本発明のナノポーラスファイバ一は、 単独で用いることもできるが、 混繊、 混 紡、 混綿、 交織、 交編等により通常の合成繊維や再生繊維、 あるいは天然繊維な どと混用することができる。 寸法安定性や耐久性に優れた合成繊維と混用した場 合には布帛の形態安定性や耐久性、 また耐薬品性を向上させることが可能である。 再生繊維や天然繊維と混用した場合には、 吸湿■吸水機能や風合いのさらなる向 上を図ることができる。
また、 本発明のナノポーラスファイバーがヤーンであるとき、 捲縮を持たない フラッ トヤーンでも良く、 あるいは捲縮糸でも良く、 また、 これら以外の形態の ものでも良いが、 捲縮糸である場合には、 布帛に嵩高性やス トレッチ性を持たせ ることができて、 用途も広がるので好ましい。 さらに、 長繊維、 短繊維、 織物、 編物、 不織布、 フェルト、 人工皮革、 熱成形体等のさまざまな繊維製品形態を採 ることができる。 特に一般的な衣料品ゃィン亍リァ製品とする場合には織物や編 物とすることが好ましい。 一方、 人工皮革あるいはフィルター、 吸着材料、 ワイ ビングクロス、 研磨布等の機能製品に用いる場合は不織布とすることが好ましい。 以上のように本発明にかかるナノポーラスファイバ一は、 従来の多孔性繊維に 比べて発色性低下がなく、 また、 吸湿性や吸着性にも優れる高品質の染色布帛を 提供することができる。
このため、 パンティストッキング、 タイツ、 インナ一、 シャツ、 ブルゾン、 パ ンッ、 コ一卜というような衣料用途で着用快適性に優れた製品を実現できるもの であるが、 このような用途のみならず、 カップやパッド等の衣料資材用途、 ある いは室内環境を制御できる力一テンやカーぺッ ト、 マッ ト、 家具等のインテリア 用途、 ワイビングクロス等の生活資材用途、 さらにフィルター、 研磨布等の産業 資材用途、 カーシ一トゃ天井材等の車輛内装用途などにも好適に用いることがで さる。
さらに、 機能性分子の吸着により、 健康 '美容関連品や医薬品基布、 燃料電池 の電極というような、 環境、 メディカル、 I τ関係のような最先端材料としても 利用することが可能である。
本発明のナノポ一ラスファイバ一の製造方法は、 特に限定されるものではない が、 例えば、 以下のような難溶解性ポリマーと易溶解性ポリマーからなるポリマ —ァロイ繊維から易溶解ポリマーを除去することによって得ることができるので、 以下、 当該方法について説明をする。
例えば、 難溶解性ポリマーが海成分、 易溶解性ポリマーが島成分をなす海島型 構造のポリマーァロイ繊維を利用する場合には、 直径 2 0 0 n m以上の島、 すな わち粗大な凝集ポリマ一粒子の存在比が島全体に対し面積比で 3 %以下であるこ とが好ましい。 これにより、 ナノポ一ラスファイバー化としたときの発色性低下 を著しく低減することができるのである。 ここで、 島は、 ややひずんだ楕円形状 となる場合があり、 必ずしも真円とは限らないため、 直径は島面積から円換算で 求めたものとする。 また、 島全体に対する面積は、 繊維断面中に存在する全ての 島を合計した面積であり、 繊維断面観察やポリマープレンド比から見積もること ができる。 直径 2 0 0 n m以上の島の面積比は好ましくは 1 %以下である。 より 好ましくは直径 1 0 0 n m以上の島の面積比は 3 o/o以下であり、 さらに好ましく は直径 1 0 0 n m以下の島の面積比は 1 %以下である。
また、 島の平均直径が 1 〜 1 0 0 n mであると、 島を除去することによリ従来 の多孔繊維よりも孔サイズの小さなナノポーラスファイバーが得られるため好ま しい。 細子 Lサイズがナノサイズレベルになると、 可視光の散乱がほとんど起こら なくなるために発色性が著しく向上するだけでなく、 有害な紫外線を大きく散乱 するようになり、 U Vカッ トという新たな機能が発現する。 さらに、 表面積が飛 躍的に増大するために、 従来の多孔繊維では予想できなかった優れた吸湿性や吸 着性が発現するという大きな利点がある。
このように発色性や吸着性の観点からは島の平均直径は小さい方が有利である が、 過度に小さくなるとポリマー界面が大きくなリ過ぎここでの相互作用が過大 となり紡糸が細化挙動が不安定化しやすい。 このため、 島の平均直径は、 より好 ましくは 1 0 ~ 5 0 n mである。
また、 島は筋状構造を形成していることが好ましい。 これにより、 島ポリマー が鉄筋のようにポリマ一ァロイの細化を支えるため、 紡糸細化挙動を安定化させ ることができるのである。 ここで筋状構造とは、 島の繊維軸方向の長さと直径の 比が 4以上のものをいうものであるが、 通常は繊維軸方向の長さと直径の比は 1
0以上となり、 T E Mの視野外に出てしまうことが多い。
以上のような粗大な島をほとんど含まず、 しかも島ポリマーがナノサイズで均 —分散したポリマ一ァロイ繊維を得るためには、 後述するように、 ポリマー同士 の親和性を考慮した組み合わせや高混練となるような混練方法の選定が重要であ る。
また、 他の製造方法として、 海島型構造のポリマーァロイではなく、 以下のよ うな特殊な層構造のァロイ繊維を利用することもできる。
ここで、 特殊な層構造とは、 繊維横断面を T E Mで観察したとき、 以下の状態 を示すものである。
すなわち、 ブレンドされた異種ポリマ一同士が層を形成し互いに入り組み合つ て存在している状態である (図 8、 繊維横断面 T E M写真) 。 このため、 異種ポ リマー同士の界面が海島構造 (図 3、 図 1 6、 繊維横断面 T E M写真〉 に比べて はるかに大きくなつておリ、 相溶性が海島構造のものに比べると向上しているが、 P E T / P B Tのようないわゆる均一構造のものと比べると、 相溶性が低いとい う極めて特異な構造である。 ただし、 層に明確な周期性が認められないため、 い わゆるスピノーダル分解による変調構造とは区別されるものである。 ここで、 T E Mのサンプルは、 金属染色されており、 濃い部分が難溶解性ポリマー、 淡い部 分が易溶解性ポリマーである。 また、 層を形成するという点で、 島成分が明確で ない、 いわゆる Γ海海構造」 とも、 構造的に明確に区別されるものである。 その ような海海構造は、 ポリマープレンドにおいて海 島が逆転する近傍のブレンド 比で現われる極めて不安定な構造であり、 当然この領域では安定紡糸を行なうの は極めて困難である。 繊維横断面方向における易溶解成分の層の 1層の平均厚み は 1 〜 1 O O n mであれば、 異種ポリマーが十分均一にナノサイズで分散してお リ、 少量ブレンドでもブレンドポリマーの性能を十分発揮できる。 易溶解成分の 層の 1層の平均厚みは、 好ましくは 1 ~ 5 0 n mである。 また、 繊維横断面で観 察されるこの層は繊維長手方向には筋として伸びているものである (図 1 0、 繊 維縦断面 T E M写真) 。
上記した図等で示した特殊な層構造を有するポリマーァロイ繊維はある特定の ポリマーと紡糸条件の組み合わせにより得ることができるが、 例えば、 スルホン 酸塩成分が 4 ~ 6 m o I <½共重合された共重合 P E T ( 1 5 ~ 3 0重量%) とポ リアミ ド (7 0〜 8 5重量%) を紡糸パック内に設けた静止混練器 ( 1 0 0万分 割以上) で混線後、 紡糸して得ることができる。
上記のように易溶解性ポリマーが難溶解性ポリマ一中に均一にナノサイズで分 散したポリマ一ァロイ繊維から易溶解性ポリマーを除去することによって、 本発 明のナノポーラスファイバ一を得ることができる。 従来技術では、 易溶解性ポリ マーに低融点や低軟化点のポリマーを用いると、 その分散径が大きいため、 高温 処理が行われる捲縮加工や撚糸等の糸加工ゃ布帛加工の工程通過性が著しく悪化 し、 実質的に捲縮や撚糸等を行った加工糸や布帛を得ることが不可能であった。 しかし、 本発明のポリマーァロイ繊維では、 易溶解性ポリマーは均一にナノサ ィズで分散しているため、 低融点や低軟化点のポリマーを用いて高温処理の行わ れる糸加工ゃ布帛加工を行なっても、 その工程通過性を向上させることができ、 さらに得られる製品の品位も向上できるのである。
なお、 ポリマーァロイ繊維中のポリマー種類は、 溶解性の異なる 2種以上であ れば良く、 必要に応じて難溶解、 易溶解性ポリマーの種類を増やすことができ、 また相溶化剤を併用することももちろん可能である。
上記したポリマーァロイ繊維において、 易溶解性ポリマーがアル力リ易溶解性 ポリマーであるときには、 島除去による多孔化工程を通常の繊維の後加工工程で あるアルカリ処理工程を利用できるため好ましい。 例えば、 易溶解性ポリマーと してポリスチレン等の有機溶媒溶解性ポリマーを用いた場合は、 防爆設備が必要 であることを考えると大きなメリツ トである。
易溶解性ポリマーが熱水可溶性ポリマーであるときには、 繊維の精練工程で島 の除去ができるため、 さらに好ましい。 アルカリ易溶解性ポリマーとしては、 例 えば、 ポリエステルやポリ力一ポネート等を挙げることができ、 熱水可溶性ポリ マーとしては親水基を多量に共重合したポリエステル、 またアルキレンォキサイ ドゃポリビニルアルコール、 またそれらの変性物等を挙げることができる。 2003/009532 また、 易溶解性ポリマーを除去する減量加工の際は、 20重量%Z時間以上の 速度で減量加工すると、 高温での減量による細孔つぶれが抑制でき、 また生産効 率も向上し好ましい。 なお、 ここでは、 減量加工の減量速度について説明したも のであり、 減量加工の加工処理時間は 1時間に満たなくても構わない。
本発明のナノポ一ラスファイバーの力学特性を保持しつつ、 ナノ細孔の機能を 引き出すためには、 易溶解性ポリマーである島ポリマーのプレンド比は 5 ~ 60 重量%とすることが好ましい。 より好ましくは 1 0〜 30重量%、 さらに好まし くは 1 5〜 2 5重量%である。 .
また、 上記したポリマーァロイ繊維は、 粗大な凝集ポリマー粒子を含まないた めに、 紡糸工程が従来技術の場合よりも安定化し、 糸斑の小さな繊維が得られや すいという特徴を有する。 糸斑はウースター斑 〖U%) で評価することが可能で あるが、 本発明で利用するポリマ一ァロイ繊維では、 U%を 0. 1〜5 %とする と、 ァバレルやインテリア、 車輛内装等の繊維製品にした際、 染色斑が小さく品 位の高いものが得られ好ましい。 U%は、 より好ましくは 0. 1 ~ 2%、 さらに 好ましくは 0. 1 〜 1 . 5%である。 また、 特にァバレル用途で奎調を出す場合 には、 U%が 3〜 1 0%の太細糸とすることもできる。 このように、 U%を 0. 1 〜5«½とするには、 島ポリマ一を均一にナノサイズで分散することによリ達成 することができる。 さらに U%を抑制するには、 ポリマーの組み合わせの最適化, ポリマーの混練時にそれぞれのポリマ一を独立に計量■供給、 口金孔径ゃ冷却条 件等の紡糸条件を最適化をすることにより達成することができる。 また'、 u %を
3〜 1 0%にして特に奎調をねらった太細糸とするには、 P E T等で知られてい る公知技術を応用することによリ達成することができる。
上記ポリマーァロイ繊維の強度は 2 c NX d t Θ χ以上とすることで、 撚糸や 製織■製編工程等での工程通過性を向上することができ好ましい。 強度はよリ好 ましくは 2. 5 c Ν / d t Θ X以上、 さらに好ましくは 3 c NZd t e x以上で
¾3る。
ポリマーァロイ繊維の強度を 2 c d t Θ χ以上とするには、 ポリマーの分 解が抑制されている条件で紡糸をすることによリ達成することができる。
2. 5 C NZ d t e x以上とするには、 混練方法を最適化することで達成する ことができる。 さらに高強度化するには、 易溶解性ポリマーのブレンド比、 ポリ マーの粘度■末端基濃度、 共重合成分などのポリマーの最適化や紡糸■延伸条件、 捲縮加工条件の最適化によリ達成することができる。
また、 ポリマ一ァロイ繊維の伸度は 1 5〜7 0 %であれば、 やはり撚糸や製織 '製編工程等での工程通過性を向上することができるので好ましい。 また、 延伸 仮撚リ加工用原糸として用いる際は、 伸度は 7 0〜 2 0 0 %とすることが仮撚リ 加工での工程通過性の点から好ましい。 延伸用の原糸の塌合には伸度は 7 0〜5 0 0 %程度とすることが延伸でのェ程通過性の点から好ましい。 ポリマ一ァロイ 繊維の.伸度は一般に紡糸速度や延伸倍率などで適宜調整可能である。
なお、 ポリアミ ド繊維のように吸湿 ·吸水にょリ膨潤する繊維の場合には、 伸 度 7 0 ~ 2 0 0 %程度のいわゆる高配向未延伸糸を得ることは難しいものであつ た。 これは、 紡糸■巻き取り中に繊維が膨潤し巻き取りパッケージ形状が崩れ、 巻き取り不能となるためである。 しかるに、 このようなポリマーを主成分とする ポリマ一ァロイ繊維の場合には、 吸湿■吸水による膨潤の無いポリエステル等を 5重量%以上プレンドすることにより、 高配向未延伸糸を得ることが可能となる また、 上記ポリマーァロイ繊維には捲縮が付与されていることが、 ナノポーラ スファイバ一からなる布帛の嵩高性を増す観点から好ましい。 仮撚リ加工糸であ れば、 捲縮性の指標である Cr imp R i gi d i ty値 (C R値〉 が 2 0 %以上であること が好ましい。 C R値はより好ましくは 3 0 0/0以上、 さらに好ましくは 4 0 %以上 である。 また、 機械捲縮糸やエアジェッ ト加工糸等では捲縮の指標である捲縮数 は 5個ノ 2 5 m m以上であることが好ましい。 さらに、 サイ ドバイサイ ドあるい は偏心芯鞘複合糸とすることによリ捲縮を付与することも可能である。 このとき は、 捲縮数は 1 0個 2 5 m m以上であることが好ましい。 C R値は一般に捲縮 方法 '装置、 ツイスター回転数、 ヒーター温度等仮撚リ加工条件により調整可能 である。 C R値を 2 0 %以上とするには、 ヒータ一温度を (ポリマーの融点一 7 0 ) °C以上とすることにより達成できる。 さらに C R値を向上させるためには、 ヒーター温度の高温化や易溶解性ポリマーブレンド率の抑制が効果的である。 また、 機械捲縮糸ゃェアジ Iッ ト加工糸等で捲縮数を 5個ノ 2 5 m m以上とす るのは、 捲縮付与装置の選定やフィ一ド率等の条件を適宜に変更することによリ. 2003/009532 容易に達成できる。
サイ ドバイサイ ドあるいは偏心芯鞘複合糸の場合には、 貼り合わせるポリマ一 の溶融粘度差は 2倍以上、 あるいは単独で紡糸した際の熱収縮率差を 5 %以上と することなどにより、 捲縮数 1 0個 2 5 m m以上を達成可能である。
上記したポリマーァロイ繊維の製造方法は、 特に制限されるものではないが、 例えば、 下記のような方法を採用することができる。
すなわち、 難溶解性ポリマーと易溶解性ポリマーを溶融混練し、 難溶解性ポリ マーおよびノまたは易溶解性ポリマーが微分散化した難溶解性ポリマ一ノ易溶解 性ポリマーからなるポリマ一ァロイを得る。 そして、 これを溶融紡糸することに よリ本発明のポリマーァロイ繊維を得ることができる。
ここで、 溶融混練方法が重要であり、 押出混練機や静止混練器等により強制的 に混練することによリ粗大な凝集ポリマー粒子の生成を大幅に抑制することがで きるのである。
従来技術 (特開昭 5 6 - 1 0 7 0 6 9号公報) では、 チップブレンド (ドライ ブレンド) を用いているため、 ブレンド斑が大きく島ポリマーの凝集を防ぐこと ができなかったのである。
本発明においては、 強制的に混練する観点から、 押出混練機としては二軸押出 混練機を用い、 静止型混練器としては分割数 1 0 0万分割以上のものを用いるこ とが好ましい。 また、 混練するポリマーの供給方法は、 混練するポリマーをそれ ぞれ别々に計量し、 供給することで、 ブレンド斑や経時的なブレンド比の変動を 抑制でき好ましいものである。 このとき、 ペレッ トとして别々に供給しても良く . あるいは、 溶融状態で別々に供給しても良い。 また、 2種以上のポリマーを押出 混練機の根本に供給しても良いし、 あるいは、 一成分を押出混練機の途中から供 給するサイ ドフィードとしても良い。
混練装置として二軸押出混練機を使用する場合には、 高度の混練とポリマー滞 留時間の抑制を両立させることが好ましい。 スクリユーは、 送り部と混練部から 構成されているが、 混練部長さをスクリユー有効長さの 2 0 %以上とすることで 高混練とすることができ好ましい。 また、 混練部長さがスクリュー有効長さの 4 0 %以下とすることで、 過度の剪断応力を避け、 しかも滞留時間を短くすること ができ、 ポリマーの熱劣化やポリアミ ド成分のゲル化を抑制することができる。 また、 混練部はなるべく二軸押出機の吐出側に位置させることで、 混練後の滞留 時間を短く し、 島ポリマーの再凝集を抑制することができる。 加えて、 混練を強 化する場合は、 押出混練機中でポリマーを逆方向に送るバックフロー機能のある スクリュ一を設けることもできる。
さらに、 ベント式として混練時の分解ガスを吸引したり、 ポリマー中の水分を 減じることによってポリマーの加水分解を抑制し、 ポリアミ ド中のアミン末端基 やポリエステル中のカルボン酸末端基量も抑制することができる。
このようにして二軸押出混練機によりポリマ一ァロイペレツ トを得ることがで きるが、 汎用性の点から好ましいポリマーの組合せ例としては、
組合わせ 1 :ポリアミ ドとポリエステル、
組合わせ 2 : ポリアミ ド、 ポリエステル、 ポリオレフインから選ばれるポリマ 一と熱水可溶性のあるポリマー、
を挙げることができる。
好ましい組合せ 1ポリアミ ドとポリエステルでは分散ポリマーの平均分散径を 1 〜 5 0 n mとすることが好ましい。 また、 このペレツ 卜の横断面における円換 算直径が 1 0 0 n m以上である粗大な分散ポリマーの面積比がペレツ ト横断面に おける分散ポリマー全体に対して 3 %以下とすることで、 ポリマ一ァロイ繊維化 した際に、 粗大島を生成しにく く好ましい。 また、 ポリマ一ァロイペレッ ト中の ァミン末端基量がポリアミ ド重量基準で 6 1 0 - B m o I 当量 Z g以下であると、 紡糸性向上あるいは糸斑低減の点から好ましい。
一方、 好ましい組合せ 2のポリアミ ド、 ポリエステル、 ポリオレフインから選 ばれるポリマーと熱水可溶性のあるポリマーでは、 易溶解成分である熱水可溶性 ポリマーのブレンド比が 1 0〜 3 0重量%とすることにより、 押出ガッ トの曳糸 性 ' カツ ト性と繊維化■ナノポ一ラス化した後の機能発現のバランスが取れ好ま しい。 また、 ポリマーァロイペレツ 卜の着色の指標である b *値を 1 0以下とする ことで繊維化した際の色調を整えることができ、 好ましい。 一般に熱水可溶性ポ リマ一はその分子構造から耐熱性が悪く着色しやすいが、 上記のような滞留時間 を短くする操作により、 着色を抑制することが可能となるのである。 また、 熱水 PC蘭 003/009532 可溶性ポリマーとしては親水基を多量に共重合したポリエステル、 ポリアルキレ ンォキサイ ド、 ポリビニルアルコールおよびそれらの変生物等が挙げられるが、 溶出速度、 耐熱性の点からポリアルキレンォキサイ ド変性物の一種であるポリェ —テルエステルが好ましい。
これらの混練装置は、 紡糸機とは独立に設置し、 いったんポリマ一ァロイペレ ッ トを作製してからそれを紡糸機に供給しても良いし、 紡糸機に直結させ混練し た溶融ポリマ一をそのまま紡糸しても良い。 また、 静止混練器の場合には紡糸パ ック内に挿入してあっても良い。
なお、 紡糸過程でのコストダウンを目的に、 チップブレンド (ドライブレン ド) を行う場合には、 以下の方法を用いることも可能である。
すなわち、 ブレンドするポリマーペレッ トを独立に計量 '供給し、 いったんブ レンド槽に貯め、 ここでチップブレンドを行う。 このとき、 ブレンド槽の容量は
5〜 2 0 k gとすることで、 ブレンド斑をなるベく抑制しつつ、 プレンドの効率 を上げることができる。 そして、 このブレンド槽からブレンドされたペレッ トを 押出混練機に供給し、 溶融ポリマ一とする。 ここで、 二軸押出混練機を用いて混 練しても良いし、 あるいは溶融ポリマ一を配管やパック内に挿入した静止混練器 に通し混練しても良い。 また、 このとき、 易溶解性ポリマーのブレンド量の多い マスタ一ペレツトを用いても良い。
マスタ一ペレッ トとしては、 ポリアミ ドとポリエステルからなるポリマ一ァロ ィペレツ小の場合は、 ポリエステルとしてはスルホン酸塩が 1 . 5〜 1 5 m o I %共重合されたポリエステルとし、 ポリアミ ドとの親和性を向上させ、 マスタ一 ペレツ 卜の希釈倍率向上の観点からプレンド比は 3 0〜 9 0重量%とし、 パージ ンポリアミ ドと重量をそろえプレンド斑を抑制する観点からペレツ ト 1個の平均 重量が 2〜 1 5 m gであるペレツ トであることが好ましい。
なお、 ペレッ ト 1個の平均重量や形状を希釈するポリマーペレツ 卜となるべく 合わせておくことがブレンド斑を抑制するために好ましい。 具体的には、 ポリマ —ァロイペレツ ト 1個の平均重量と希釈するポリマーペレツ ト 1個の平均重量差 は一 2 0 ~ + 2 0 %の範囲にすることが好ましい。
また、 紡糸における島ポリマーの再凝集を抑制し、 粗大な凝集ポリマ一粒子の TJP2003/009532 生成を抑制する観点からポリマーァロイ形成、 溶融から紡糸口金から吐出するま での滞留時間も重要であり、 ポリマ一ァロイの溶融部先端から紡糸口金から吐出 するまでの時間は 3 0分以内とすることが好ましい。 特にナイロンと親水基共重 合 E Tのァロイの場合は、 親水基共重合 P E Tが再凝集しやすいため注意が必 要である。
また、 島ポリマ一をナノサイズで分散させるためにはポリマーの組み合わせも 重要であり、 難溶解性ポリマーと易溶解性ポリマーの親和性を上げることで島と なる易溶解性ポリマーがナノサイズで分散しやすくなる。 例えば、 難溶解性ポリ マ一としてナイロン、 易溶解性ポリマ一としてポリエチレン亍レフタレート (P E T) を用いる場合には、 P E Tに親水性成分であるスルホン酸塩、 特に 5—ナ トリウムスルホイソフタル酸 (S S I A) を共重合した親水基共重合 P E Tを用 いると、 ナイロンとの親和性を向上させることができる。 特に、 S S I Aの共重 合率が 4 m o I %以上の親水化 P E Tを用いることが好ましい。
また、 海ポリマーと島ポリマーの溶融粘度比も重要であり、 海ポリマー 島ポ リマーの粘度比が大きくなるほど島ポリマーに大きな剪断力がかかり島がナノサ ィズで分散しやすくなる。 ただし、 過度に粘度比が大きくなると混練斑や紡糸性 悪化を引き起こすため、 粘度比は 1ノ 1 0~ 2程度とすることが好ましい。 なお, 前記したポリエステルまたはポリエステルと熱水可溶性ポリマーの組み合わせの 場合は、 ポリマー同士の親和性もさることながら、 粘度比の方が重要であると考 えられ、 粘度比は 0. 5〜 1 . 5とすることが好ましい。
以上によリ、 好ましい本発明のポリマーァロイ繊維の溶融紡糸方法をまとめる と、 以下のとおりである。
すなわち、 難溶解性ポリマーと易溶解性ポリマーを独立に計量 '供給し、 二軸 押出混練機で溶融プレンドして得たポリマ一ァロイを溶融紡糸するに際して、 下 記 ( 1〉 ~ ( 3) の条件を満足するようにして紡糸するポリマーァロイ繊維の溶 融紡糸方法である。
( 1 ) 易溶解性ポリマーのプレンド比 = 5〜 60重量%、
( 2 ) 難溶解性ポリマーと易溶解性ポリマーの溶融粘度比 = 0. 1 ~ 2、
(3) 二軸押出混練機の混練部長さがスクリユーの有効長さの 20 -40%、 あるいは、 難溶解性ポリマーと易溶解性ポリマーを独立に計量 '供給し、 分割 数 1 0 0万以上の静止型混練器で溶融プレンドして得たポリマ一ァロイを溶融紡 糸する際、 下記 (4 ) 〜 (5 ) の条件を満足するようにして紡糸するポリマ一ァ ロイ繊維の溶融紡糸方法である。
(4) 易溶解性ポリマ一のプレンド比 =.5〜 6 0重量%、
( 5 ) 難溶解性ポリマ一と易溶解性ポリマーの溶融粘度比 = 0. 1 〜 2、 あるいは、 ペレッ トの溶融前にブレンド糟を設け、 ここに 2種以上のペレッ ト を一旦貯蔵、 ドライブレンドした後、 ドライブレンドペレッ トを溶融部に供給す る難溶解性ポリマーと易溶解性ポリマーのブレンド溶融紡糸するに際して、 下記 ( 6 ) 〜 (8 ) の条件を満足するようにして紡糸するポリマ一ァロイ繊維の溶融 紡糸方法である。
( 6 ) 繊維中での易溶解性ポリマーのプレンド比 = 5 ~ 6 0重量%、
( 7 ) 難溶解性ポリマーと易溶解性ポリマーの溶融粘度比 = 0. 1 〜 2、
( 8 ) ペレッ トのプレンド糟の容量 =ペレッ ト 5 ~ 2 0 k g、
すなわち、 易溶解性ポリマーのプレンド比を 1 0〜 3 0重量%とするとともに、 難溶解性ポリマーと易溶解性ポリマーの溶融粘度比は 0. 1 ~ 2の範囲内とする ことが重要であり、 これに加えて、 二軸押出混練機で溶融ブレンドして溶融紡糸 するに際しては、 二軸押出混練機の混練部長さをスクリユーの有効長さの 2 0〜 40%として溶融紡糸を行うこと、 あるいは、 静止混練器で溶融ブレンドして溶 融紡糸するに際しては、 分割数 1 0 0万以上の静止型混練器を用いること、 ある いは、 ドライブレンドで溶融紡糸するに際しては、 ペレツ 卜のブレンド槽の容量 をペレッ トで 5〜 2 0 k gとして溶融紡糸することが重要である。 なお、 ドライ ブレンド法は溶融プレンド法に比べるとプレンドの均一性に劣るが、 工程が単純 であるためコストメ リツ 卜がある。 また、 ドライブレンドを行う際は、 前記した マスタ一ペレッ トを用いると、 ある程度プレンド斑を抑制することができる。 上述したような製造法の特徴によリ、 粗大な凝集ポリマー粒子の生成が抑制さ れるため、 従来技術に比べ、 ポリマ一ァロイの粘弾性バランスが崩れにく く紡糸 吐出が安定し、 曳糸性や糸斑を著しく向上できる。
また、 紡糸安定性をさらに向上させるためには、 ポリマー中の末端基濃度が低 いものを使用することが好ましく、 特にポリァミ ドを用いる場合にはァミン末端 基量を 5 . 5 X 1 0 ~ 5 m o I 当量 Z g以下とすることが好ましい。 ポリアミ ドは、 ポリエステルに比べ耐熱性に劣り、 熱劣化によりゲル化する傾向があることが知 られている。 さらに、 ポリアミ ドとポリエステルをポリマ一ァロイ化すると、 ポ リエステルの分子鎖末端が触媒的に働くためか、 ポリアミ ド単独の場合よりもは るかにゲル化しやすい傾向があることが、 本発明の検討をする中で明らかになつ てきた。 ポリアミ ドはゲル化すると、 糸切れや糸斑が発生するだけでなく、 ポリ マーの濾過圧力や、 口金背面圧力等の工程圧力が上昇し、 吐出量の上限が低くな つたり、 パックライフが短くなるため、 単位時間あたりの生産性が大幅に低下す るだけでなく、 糸切れが頻発するといつた大きな問題を引き起こしていた。 この ため、 ポリアミ ドノポリエステルァロイではゲル化を抑制することが重要であつ た。 このため、 ポリマーァロイに用いるポリアミ ドのァミン末端を酢酸等で封鎖 し、 ァミン末端基量を 5 . 5 X 1 0 - 5 m o I 当量 g以下とすることが好ましい c これによリ、 ポリアミ ドノポリエステルァロイをいつたんペレツ ト化する場合に はポリマーァロイペレツ 卜でのポリアミ ドの重量基準でアミン末端基量を 6 X 1 0一5 m o I 当量 以下とすることが好ましい。
また、 ポリマーの熱分解抑制、 ゲル化抑制の観点から紡糸温度を 3 0 0 °C以下 とすることが好ましい。
ところで、 口金孔径としては通常よりも大きいものを用いると、 口金孔でのポ リマーァロイへの剪断応力を低減し粘弾性バランスを保つことができるため、 紡 糸安定性が向上する。 具体的にはポリマァロイの口金での吐出線速度を 1 5 m Z 分以下にできる口金を用いることが好ましい。 加えて、 糸条の冷却も重要であり, 口金から積極的な冷却開始位置までの距離は 1 〜 1 5 c mとすることで、 伸長流 動が不安定化しやすいポリマーァロイを迅速に固化させることで紡糸を安定化す ることができるのである。
また、 島ポリマーを微細化する観点からは紡糸ドラフトは 1 0 0以上とするこ とが好ましい。 さらに未延伸糸の紡糸過程での糸斑を抑制するためには紡糸速度 は 8 0 0 m Z分以上であることが好ましい。 さらに糸の寸法や物性の経時変化を 抑制するためには紡糸速度は 2 5 0 O mノ分以上として繊維構造を発達させるこ とが好ましい。
また、 このようにして得られたポリマーァロイ繊維はいつたん巻き取った後、 延伸 ·熱処理を施したり、 あるいは延伸仮撚リ加工を施すこともできるし、 ある いは、 いったん巻き取らずに、 紡糸後に直接延伸したりそのままエアジェッ ト加 ェ等を施すこともできる。
捲縮加工を施す際の熱処理温度は、 (難溶解性ポリマーの融点一 5 0 °C ) 未満 とすることで、 捲縮加工工程での融着を防ぎ、 捲縮の品位を向上することができ る。 また、 短繊維化した後、 不織布や紡績糸とすることもできる。
さらに、 このようにして得られた糸を、 これとは別の糸とエア混繊ゃ複合仮撚 リ等の混繊、 あるいは合撚することも可能であり、 あるいは混綿や混紡すること も可能である。 さらにポリマーァロイ繊維を単独で使用して、 あるいは他の糸と 混用して、 織編物ゃ不織布を作製することができる。 もちろん、 スパンポンドや メルトプロ一等,によリ不織布とすることも可能である。
このようにして得られたポリマーァロイ繊維を少なくとも一部に含む布帛から 易溶解性ポリマーを溶出することにより、 ナノポーラスファイバーを少なくとも 一部に含む布帛を得ることができる。
もちろん、 易溶解性ポリマーを溶出することなく、 ポリマーァロイ繊維を少な くとも一部に含む布帛として使用することも可能である。 特に、 ポリアミ ドの場 合は、 前述したように従来不可能であった高配向未延伸糸が得られるために、 こ れを活用した捲縮糸や複合仮撚リ等の混繊糸からなる布帛は、 従来よリもはるか に嵩高でソフトな優れた風合いを有し、 それだけで高い価値があるのである。 ま た、 混繊糸以外のポリマ一ァロイ繊維 1 0 0 %の布帛でも、 ナノサイズのポリマ ーァロイにより耐熱性や力学特性が向上する場合があり、 やはりそれだけで高い 価値がある場合がある。
ナノポーラスファイバ一 1 0 0 %の布帛では、 寸法安定性ゃ耐摩耗性を満足で きない場合には、 上記したように他の糸を混用することにより問題解決できる場 合がある。 混用する場合、 易溶解性ポリマ一を溶出する加工に際しては、 ナノポ 一ラスファイバー前駆体となるポリマ一ァロイ繊維の重量基準でポリマーァロイ 繊維を 2 0重量%ノ時間以上の速度で減量加工することが好ましい。 2 以上のように、 従来とは異なる製造方法によリ得られたポリマ一ァロイ繊維を 利用することにより、 本発明のナノポーラスファイバ一が得られるが、 これは細 孔サイズが従来のものよりも小さく、 また粗大細孔をほとんど含まず、 衣料用の みならずさまざまな分野に応用可能な優れた素材を実現させ得る画期的なもので あ 。
(実施例)
以下、 本発明を実施例を用いて詳細に説明する。 なお、 実施例中の各物性値の 測定方法は、 以下の方法を用いた。
A. ポリマーの溶融粘度:
東洋精機製キヤピログラフ 1 B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 1 0分とした。
B. ナイ口ンの相対粘度:
9 8 %硫酸溶液にナイロンペレツ トを溶解し 0. 0 1 m gZm Iの濃度に調製 した後、 2 5°Cで測定した。
C. ポリエステルの極限粘度 [ 7? ] :
オルソク口口フエノール中 2 5 °Cで測定した。
D . 融点 :
P Θ r k i n E l m a e r D S C— 7を用いて、 2 n d r u nでポリマ 一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。 このときの昇温速度 は 1 6°CZ分、 サンプル量は 1 0 m gとした。
E. 力学特性:
室温 (2 5°C) で、 引っ張り速度 = 00% 分とし、 J I S L 1 0 1 3に 示される条件で荷重一伸長曲線を求めた。 次に破断時の荷重値を初期の繊度で割 リ、 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。
F . ポリマ一ァロイ繊維のゥ一スター斑 (Uo/o) :
ツェルベガ一ウスター株式会社製 U S T E R T E S T E R 4を用いて給糸 速度 2 00 分でノーマルモードで測定を行った。
G . 熱収縮率: 2 熱収縮率 (%) = [ ( L 0 - L 1 ) L 0 ) ] 1 00 (%)
L 0 : 延伸糸をかせ取リし、 初荷重 0. 0 9 c NZ d t e xで測定したかせの 原長
L 1 : L 0を測定したかせを実質的に荷重フリーの状態で沸騰水中で 1 5分間 処理し、 風乾後初荷重 0. 09 c N d t Θ X下でのかせ長
H. T EMによる繊維横断面観察:
繊維の横断面方向または縦断面方向に超薄切片を切リ出し、 透過型電子顕微鏡 (T EM) で繊維横断面を観察した。 また、 必要に応じて金属染色を施した。
T EM装置 : 日立製作所社製 H— 7 1 00 F A型
I . 細孔直径または島ポリマ一直径:
細孔直径は、 以下のようにして求める。 すなわち、 T EMによる繊維横断面写 真を画像処理ソフ ト (W I N ROO F) を用いて島の円換算による直径を求めた また、 微細すぎたり形状が複雑で W I N ROO Fでの解析が難しい場合は、 目視 と手作業によリ解析を行った。 平均直径は、 それらの単純な数平均値を求めた。 このとき、 平均に用いる細孔は同一横断面内で無作為抽出した 300以上の細 孔を用いた。 ただし、 T EM観察用のサンプルは超薄切片とするため、 サンプル に破れや穴あきが発生しやすい。 このため、 直径解析時にはサンプルの状況と照 らし合わせながら慎重に行った。 また、 無機微粒子やこれの周りのポイ ドは、 こ こでは細孔に含めなかった。 島ポリマー直径は細孔直径解析に準じた。
J . 発色性評価:
得られたサンプルを常法に,したがい染色し、 同条件で染色した比較サンプルと の発色性を比較した。 比較サンプルはナノポーラスファイバーを構成するポリマ —を常法により製糸したものを用いた。 よリ具体的には以下の方法を用いた。 ナイ口ンの場合は、 染料にクラリアントジャパン株式会社製 "N y I o s a n B l u e N— G F L" を用い、 この染料を繊維製品の 0. 8重量%、 p Hを 5に調整した染色液で浴比 1 00倍、 9 0°CX 40分処理した。
ポリェズテルの場合は、 染料にクラリアントジャパン株式会社製 " F o r o n N a v y S— 2 G L" を用い、 この染料を繊維製品の 0. 8重量0 /o、 p Hを 5に調整した染色液で浴比 1 : 1 00、 1 30°C (ポリ乳酸は 1 1 0°C) で 40 9532 分処理した。
目視判定で、 比較以上またはほぼ同等の発色性が得られたものを 「優秀」 とし て (◎印) を付与し、 比較よりはやや劣るが衣料用として充分なものを 「良 J と して (〇印) を付与し、 以上の 2評価も ώを合格とした。 それよりも劣るものを 不合格としたが、 詳しくは、 「やや劣る」 ものに (△印) を付与し、 「かなり劣 る」 ものに (X印) を付与し、 全部で 4段階の評価を行なった。
Κ . 吸湿率 (AM R) :
サンプルを秤量瓶に 1 〜 2 g程度分を計り取り、 1 1 0°Cに 2時間保ち乾燥さ せ、 重量を測定し (WO) 、 次に対象物質を 2 0°C、 相対湿度 6 5 %に 24時間 保持した後重量を測定する (W6 5 ) 。 そして、 これを 3 0°C、 相対湿度 90% に 24時間保持した後重量を測定する (W9 0) 。 そして、 以下の式にしたがい 計算を行う。
M R 6 5 = [ (W 6 5 -WO ) ノ W 0 ] 1 00% ( 1 )
M R 90 = [ (W 90— W 0 ) /W 0 ] X 1 00 % ( 2) 厶 M R = M R 9 0— M R 6 5 ( 3) し. 可逆的水膨潤性および糸長手方向の膨潤率:
繊維を 6 0°Cで 4時間乾燥した後、 原長 ( L O' ) を測定する。 そしてこの繊 維を 2 5°Cの水に 1 0分間浸潰した後、 水から取り出し素早く処理後長 (L 1 ' ) を測定する。 さらにこの繊锥を 60°Cで 4時間乾燥後、 乾燥後長 (L 2' ) を測定する。
そして、 乾燥ノ水浸潰の 3回繰り返し、 3回目の糸長手方向の膨潤率が 1回目 の糸長手方向の膨潤率に対して 5 0 %以上であれば可逆的水膨潤性を有している とした。 糸長手方向の膨潤率は以下のようにして計算した。 なお、 繊維の長さは, 繊維の 2力所に色つきの糸を結びその間の距離を測定した。 この距離は約 1 00 mmとなるようにした。
糸長手方向の膨潤率 (%) = ( ( L 1 ' - L 0' ) L 0 ' ) X 1 00 (%)
M. 保水率:
サンプルを 25°Cの水に 1時間浸潰させ充分吸水させた後、 1分間ハンガーに 吊し、 さらに家庭用洗濯機で 3分間脱水し、 繊維表面や繊維間空隙の余分な水を 2003/009532 吹き飛ばす。 このときの重量 (W,) とする。 また、 6 0°Cで 1時間乾燥して乾燥 重量 (W。) を求める。
保水率 (%) = 〖 (Wi-Wo) /Wo} X 1 00 (%)
N . アンモニア消臭率
5リッ トルの亍ドラ一バッグにナノポーラスフアイバ一 1 00 ο/οの布帛 1 gを 入れ、 アンモニアを含むガス 3リツ トルを導入し、 初期濃度 (C。;) を 40 p p m に調整する。 そして、 2時間後に亍ドラ一バッグからガスをサンプリングしアン モニァ濃度 (C,) を測定する。 これとは別に、 布帛サンプルを入れないブランク テス トを行い、 やはり 2時間後のアンモニア濃度 (CB) を測定する。 そして、 以 下の式で消臭率を計算する。
消臭率 (0/0) = { ( CB- C / CB} X 00 (%)
O . 仮撚加工糸の捲縮特性、 C R値:
仮擦加工糸をかせ取りし、 実質的に荷重フリーの状態で沸騰水中 15分間処理し、 2 4時間風乾した。 このサンプルに 0. 08 8 c N d t e x ( 0. 1 g f / d ) 相当の荷重をかけ水中に浸潰し、 2分後のかせ長 L O" を測定した。 次に、 水中で 0. 08 8 c N d t Θ X相当の荷重を除き 0. 00 1 8 c NZd t e x (2 m g f /d ) 相当の微荷重に交換し、 2分後のかせ長 L 1 ," を測定した。 そ して下式により C R値を計算した。
C R (%) = [ ( L 0 " - L 1 " ) / L 0 " ] X 1 00 (%)
P. 捲縮数: '
繊維サンプル 5 Ommをサンプリングし、 これの捲縮の山の数を数え、 25 m mあたりの山数を求めて、 該値に 1 ノ 2を掛けたものを捲縮数とした。
Q. 色調 (b*値) :
MI OLTA SPECTROPHOTOMETER CM_3700dで b *を測定した。 このと,き、 光源として は D65 (色温度 6504K) を用い、 1 0° 視野で測定を行った。
実施例 1
相対粘度 2. 1 5、 溶融粘度 2 7 4 p o i s θ (2 8 0 °C、 剪断速度 2 43 2 s e c"1) 、 融点 2 2 0°C、 アミン末端を酢酸で封鎖しアミン末端基量を 5. 0 1 0"5m o I 当量 とした N 6 (80重量%) と、 極限粘度 0. 60、 溶融 粘度 1 400 p o i s e (2 80 °C、 剪断速度 243 2 s e c-,) 、 融点 2 5 0 °Cで 5—ナトリウムスルホイソフタル酸 5 m o I %共重合し、 0. 0 5重量0 /oの 酸化チタンを含有した共重合 P E T (20重量%) を、 二軸押出混練機で 2 6 0 °Cで溶融混練してポリマ一ァロペレツ トを得た。
このポリマーァロイペレツ 卜の断面 T E M写真を図 5に示したが、 島である共 重合 P E Tの円換算直径は 20 ~ 3 0 n m (平均分散径 2 6 n m) 、 円換算直径 が 1 00 n m以上の粗大な島は皆無であり、 共重合 P E Tは N 6中でナノサイズ で均一に分散していた。
また、 ペレツ ト 1個の平均重量は 3 m g、 アミン末端基量は N 6重量基準で 3. 3 ί 0— 5m o I 当量/ g、 このときの混練条件は以下のとおリであった。
スクリュー型式 同方向完全嚙合型 2条ネジ
スクリユー 直径 37 mm、 有効長さ 1 67 0 mm、 L/D = 45. 1
混練部長さはスクリユー有効長さの 2 8%
混練部はスクリユー有効長さの 1 3より吐出側に位置さ せた,
途中 3個所のバックフロー部有り
ポリマー供給 N 6と共重合 P E Tを别々に計量し、 別々に混練機に供給 した。
2 60°C
ベント 2個所
そして、 このポリマ一ァロイを 2 7 0°Cの溶融部 2で溶融し、 紡糸温度 27 5 °Cのスピンブロックに導いた。 そして、 限界濾過径 1 5 mの金属不織布でポリ マ一ァロイ溶融体を濾過した後、 溶融紡糸した (図 2 8) 。 このとき、 溶融部 2 から吐出までの滞留時間は 1 0分間であった。 吐出孔径 0. 3 mm、 吐出孔長 0. 6 5mmの口金を用い、 単孔あたりの吐出量は 2. 1 gZ分、 ポリマーァロイの 口金吐出線速度は 2 8 分であった。 また、 口金下面から冷却開始点 (チムニ 一 5の上端部) までの距離は 9 c mであった。 吐出された糸条は 20°Cの冷却風 で 1 mにわたつて冷却固化され、 口金 4から 1 . 8 m下方に設置した給油ガイ ド 7で給油された後、 非加熱の第 1引き取りローラ一 8および第 2引き取りローラ TJP2003/009532 —9を介して 3 80 0 分で巻き取られた。
このときの紡糸性は良好であり、 口金直下で吐出ポリマーが膨れるバラス現象 や、 曳糸性不足による断糸等は発生せず、 24時間の連続紡糸の間の糸切れはゼ 口であった。 また、 ナイロンで問題となる巻き取りパッケージの経時膨潤による パッケージ崩れもなく、 優れた取り扱い性であった。
また、 このポリマ一ァロイ未延伸糸は強度 2. 6 c NZd t Θ x、 伸度 1 3 8 ο/0、 U % 0. 9 %の優れた物性を示した。 これに図 2 9の装置を用い延伸仮撚加 ェを施し、 仮撚方向 Sおよび Zのポリマ一ァロイ仮撚糸を得た。 このとき、 延伸 倍率は 1 . 5倍、 ヒータ一 1 3温度は 1 6 5°C、 仮撚回転子 1 5としてウレタン ディスクの 3軸外接型摩擦仮撚装置を用い、 ディスク表面速度ノ加工糸速度の比 (DZY比) は 1 . 6 5とした。 加工性は良好で、 断糸やローラ一、 仮撚回転子 への巻き付きは見られなかった。
得られた 8 7 d t Θ X . 2 4フイラメントの仮撚リ加工糸は、 強度 2 · 7 c N d t Θ X、 伸度 2 1 %、 熱収縮率 8 %、 U % 1 . 0 %、 C R 3 8 %の優れた物 性を示し (表 2) 、 未解撚部分もなく捲縮の品位も良好であった。
得られたポリマ一ァロイ捲縮糸の単繊維についての横断面を T EMで観察した ところ、 N 6が海 (濃い部分) 、 共重合 P E Tが島 (薄い部分) の海島構造を示 し (図 3) 、 島の平均直径は 25 n mであり、 共重合 P E Tがナノサイズで均一 に分散したポリマ一ァロイ繊維が得られた。
直径が 2 00 n m以上の島の島全体に対する面積比は 0. 1 %以下、 直径 1 0 O n m以上の面積比は 0. 9%であった。 ここで、 島全体に対する面積比とは島 成分の面積の総和に対する比率のことを言い、 粗大な凝集ポリマーの目安となる ものである。 また、 繊維縦断面 T EM観察から島は筋状構造を形成していること が分かった (図 4) 。 なお、 溶融混練したポリマーァロイチップの断面 T EM写 真を図 5に示すが、 島ポリマーが粒径 2 0〜 3 0 n mまで超微分散化しており、 繊維横断面での島ポリマ一直径 (図 3 ) と同等であった。 口金吐出から延伸仮櫞 を通じてポリマーは 2 00倍程度に引き延ばされ、 本来、 繊維横断面中では島ポ リマー直径はポリマ一ァロイ中に比べ 1 1 4以下になるはずであるが、 原料で あるチップと繊維横断面での島ポリマ一直径がほぼ同じであるということは、 ポ リマ一ァロイの溶融から口金吐出されるまでに島ポリマ一が再凝集したことを示 しておリ、 これを抑制しながら島ポリマ一をナノサイズで均一に分散させるため には本実施例のように紡糸条件を適切に選ぶことが重要であることがわかる。 そして、 仮撚方向 Sおよび Zのポリマーァロイ仮撚糸を引き揃え、 これを 2 0 Gの丸編みに製編し、 3重量%の水酸化ナトリウム水溶液 (9 5°C、 浴比 1 : 5 0) で 1時間処理することにより、 ポリマーァロイ仮撚糸から共重合 P E Tの 9 9<½以上を溶解除去し: N 6ナノポ一ラスファイバ一からなる嵩高度 6 3 c m3/ gの繊維製品を得た。
この N 6ナノポーラスファイバ一からなる丸編み編地に染色を施し発色性評価 を行ったが、 発色性に優れ、 染色斑もなかった。 さらにこれの吸湿率 (A MR) を測定したところ、 5. 6%と綿を凌駕する優れた吸湿性を示した。
この N 6ナノポ一ラスファイバ一を丸編みから引き出し、 繊維側面を S EMに より観察したところ、 倍率 2000倍程度では繊維表面に凹凸は見られず、 きれ いな表面形態であった。 また、 この N 6ナノポ一ラスファイバ一の繊維横断面を T EMで観察した (図 1 ) ところ、 直径 20 ~ 30 n m程度の細孔の存在が確認 できた。 この細孔の平均値は 2 5 n mであり、 直径が 50 n m以上の大きな細孔 は皆無であった。
また、 図 1から明らかなように、 これは独立子 Lを有するものであった。 さらに, これの力学特性を測定したところ、 強度 2. O c NZd t e x、 伸度 2 5 %であ リ、 繊維製品として充分な力学特性を示した。 また、 これは可逆的な水膨潤性を 示し、 この N 6ナノポ一ラスファイバ一からなる丸編みを 1 80°Cで 1分間セッ 卜したものから抜き出した糸の糸長手方向の膨潤率は 7. 3 %であった。 N 6ナ ノポーラスファイバ一の物性は表 1 に示した。
実施例 2
N 6と共重合 P E Tブレンド比を 9 5重量% 5重量%とし実施例 1 と同様に 溶融混練を行った。 そして、 単孔あたりの吐出量、 口金孔数を変更して実施例 1 と同様に溶融紡糸、 延伸仮燃り加工を行い、 9 0 d t e x、 34フィラメントの ポリマーァロイ捲縮糸を得た。 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。 得られた高配向未延伸糸は、 強度 2. フ c N d t e x、 U % 0. 8 %と優れ たものであった。 また、 延伸仮撚リ加工工程での糸切れも無く、 加工性も良好で あった。 さらに、 C R値は 45%と大きな嵩高性を示しただけでなく、 未解撚も 無く捲縮品位にも優れたものであった。 得られたポリマ一ァロイ.捲縮糸の繊維横 断面を T E Mで観察した結果、 海島構造を示し、 島の平均直径は 2 0 n m.であり、 共重合 P E Tがナノサイズで均一分散したポリマ一ァロイ繊維が得られた。 直径 が 2 00 n m以上の島の島全体に対する面積比は 0. 1 %以下、 直径 1 00 n m 以上の面積比も 1 %以下であった。 また、 繊維横断面観察より島ポリマ一は筋状 構造であることがわかった。 なお、 仮撚リ加工糸の物性は表 2に示した。
このポリマーァロイ捲縮糸に 3 00 TZmの甘撚リを施し、 経糸および緯糸に 用いて平織物を作製し、 実施例 1 と同様にアル力リ処理により共重合 P E Tの 9 9 o/o以上を除去し、 N 6ナノポーラスファイバ一からなる織物を得た。
この N 6ナノポーラスファイバ一からなる織物に染色を施し発色性評価を行つ たが、 発色性に優れ、 染色斑もなかった。 この織物から N 6ナノポーラスフアイ バーを抜き出し、 繊維横断面を T EMで観察した結果、 島ポリマーが抜けた跡は 平均直径 2 5 n mの独立孔となっており、 直径が 50 n m以上の大きな細孔は皆 無であった。 N 6ナノポ一ラスファイバ一は表 1に示すように優れた物性であつ た。
実施例 3
N 6と共重合 P E Tブレンド比を 90重量% 1 0重量%とし実施例 1 と同様 に溶融混練を行った。 そして、 単孔あたりの吐出量、 口金孔数を変更して実施例 1 と同様に溶融紡糸、 延伸仮撚リ加工を行い、 90 d t e x、 3 4フィラメント のポリマ一ァロイ捲縮糸を得た。 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。 得られた高配向未延伸糸は、 強度 2. 7 c N/ d t Θ x、 U % 0. 8 %と優れたものであった。 また、 延伸仮撚リ加工工程での糸切れ もなく、 加工性も良好であった。 さらに、 C R値は 40%と大きな嵩高性を示し ただけでなく、 未解撚部分もなく捲縮品位にも優れたものであった。
得られたポリマ一ァロイ捲縮糸の繊維横断面を T EMで観察した結果、 海島構 造を示し、 島の平均直径は 2 5 n mであり、 共重合 P E Tがナノサイズで均一分 散したポリマーァロイ繊維が得られた。 直径が 200 n m以上の島の島全体に対 する面積比は 0. 1 %以下、 直径 1 00 n m以上の面積比も 1 %以下であった。 また、 繊維横断面観察より島ポリマーは筋状構造であることがわかった。 なお、 仮撚リ加工糸の物性は表 2に示した。
このポリマ一ァロイ捲縮糸に 3 00 TZmの甘撚リを施し、 経糸および緯糸に 用いて平織物を作製し、 実施例 1 と同様にアル力リ処理によリ共重合 P E Tの 9 9«½以上を除去し、 N 6ナノポーラスファイバ一からなる織物を得た。 この N 6 ナノポーラスファィバ一からなる織物に染色を施し発色性評価を行なつたが、 発 色性に優れ、 染色斑もなかった。 この織物から N 6ナノポ一ラスファイバ一を抜 き出し、 繊維横断面を T EMで観察した結果、 島ポリマーが抜けた跡は直径 20 n m以下の独立孔となっておリ、 直径が 50 n m以上の大きな細孔は皆無であつ た。 N 6ナノポーラスファイバ一は表 1に示すように優れた物性であった 実施例 4 >
N 6と共重合 P E Tブレンド比を 50重量%ノ 50重量%とし、 実施例 1 と同 様に溶融混練を行った。 そして、 単孔あたりの吐出量、 口金孔数を変更して実施 例 1 と同様に溶融紡糸、 延伸仮撚リ加工を行い、 1 5 0 d t s x、 3 4フィラメ ントのポリマ一ァロイ捲縮糸を得た。 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。
得られた高配向未延伸糸は、 強度 2. 5 c N / d t Θ X . U % 1 . 0%と優れ たものであった。 また、 延伸仮撚リ加工工程での糸切れもなく、 加工性も良好で あった。 さらに、 未解撚も無く捲縮品位にも優れたものであった。 得られたポリ マ一ァロイ捲縮糸の繊維横断面を T EMで観察結果を図 6に示すが、 共重合 P E Tは直径 1 0~ 20 n mの島が数珠状に連なって存在しており、 粗大な凝集ポリ マー粒子を含まず、 直径が 2 00 n m以上の島の島全体に対する面積比は 0. 1 %以下、 直径 1 00 n m以上の面積比も 1 %以下であった。 また、 繊維横断面観 察より島ポリマーは筋状構造であることがわかった。 なお、 仮撚リ加工糸の物性 は表 2に示した。
このポリマ一ァロイ捲縮糸に 3 0 0 TZmの甘撚リを施し、 経糸および緯糸に 用いて平織物を作製し、 実施例 1 と同様にアル力リ処理によリ共重合 P E Tの 9 9%以上を除去し、 N 6ナノポ一ラスファイバ一からなる織物を得た。 - この N 6 ナノポーラスファイバーからなる織物に染色を施し発色性評価を行ったが、 発色 性に優れ、 染色斑もなかった。 この織物から N 6ナノポーラスファイバ一を抜き 出し、 繊維横断面を T E Mで観察した結果、 島ポリマーが抜けた跡は平均直径 2 5 n mの独立孔となっておリ、 直径が 5 0 n m以上の大きな細孔は皆無であった
(図 7 ) 。 N 6ナノポーラスファイバ一は表 1に示すように優れた物性であった。 実施例 5
N 6と共重合 P E Tの溶融粘度比を 0. 9、 また N 6のァミン末端基量を 6. 5 X 1 O"3m o I 当量/ gと して実施例 1 と同様に溶融混練、 溶融紡糸、 延伸仮 撚リ加工を行った。 このとき、 ポリマ一ァロイ中での N 6のァミン末端基量が多 い (6. 2 X 1 0"3m o I 当量 Z g) ため、 2 4時間の連続紡糸で糸切れが 2回 と問題になるほどではないが、 実施例 1に比べると紡糸性がやや悪化し、 得られ た高配向未延伸糸の U%も 2 %とやや糸斑が大きくなつた。 なお、 高配向未延伸 糸の強度は 2. 5 c N d t e Xであった。 また、 延伸仮撚リ加工工程でやや解 燃が不安定となり、 実施例 1に比べるとやや未解撚が散見された。
得られたポリマ一ァロイ捲縮糸は、 いずれも粗大な凝集ポリマ一粒子を含まず、 直径 2 00 n m以上の島は島全体に対し面積比で 0. 1 %以下、 直径 2 0 n m以 上の島も面積比で 1 %以下であり、 島ポリマーは筋状構造をしていた。 また、 C R値は 32。 であったが、 実施例 1に比べると紡糸の際の糸斑がやや大きかった ため、 U%が 2. 2 %と捲縮糸の糸斑も大きくなつた。 なお、 仮撚リ加工糸の物 性は表 2に示した。
このポリマーァロイ捲縮糸を実施例 1 と同様に丸編み後、 アルカリ処理により 共重合 P E Tの 9 9 %以上を除去し、 直径 1 00 n m以下の独立孔を有する N 6 ナノポーラスファイバーからなる丸編みを得た。 この N 6ナノポーラスファイバ —からなる丸編みに染色を施し発色性評価を行ったが、 発色性に優れたものであ つたが、 やや染色斑が見られた。 N 6ナノポーラスファイバ一は表 2に示すよう に優れた物性であった。
実施例 6
実施例 1で作製したポリマーァロイを、 実施例 1 と同様に溶融紡糸した。 この とき、 図 30に示すように吐出孔上部に直径 0. 2 mmの計量部 1 8を備えた、 吐出孔径 20が 0. 5 mm、 吐出孔長 1 9が 1 . 2 5 m mの口金を用い、 単孔ぁ たりの吐出量は 2. 1 分、 ポリマ一ァロイの口金吐出線速度は 1 OmZ分と した。 このとき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、 ナイロンで問題となる巻き取りパッケージの経時膨潤によるパ ッケージ崩れもなく、 優れた取り扱い性であった。 そして、 これに延伸倍率を 1 . 3倍として実施例 1 と同様に延伸仮撚リ加工を施した。
得られた 5 0 d t e x、 1 2フィラメントの仮撚リ加工糸は、 強度 3. 5 c N ノ d t Θ X、 伸度 29%、 熱収縮率 8%、 C R 3 8%の優れた物性を示した (表 2) 。 また、 得られたポリマーァロイ捲縮糸の横断面を T EMで観察したところ、 N 6が海 (濃い部分) 、 共重合 P E Tが島 (薄い部分) の海島構造を示し、 島の 平均直径は 2 5 n mであり、 共重合 P E Tがナノサイズで均一分散したポリマ一 ァロイ繊維が得られた。 直径が 200 n m以上の島の島全体に対する面積比は 1 %以下であった。 また、 繊維縦断面 T EM観察から島は筋状構造を形成している ことがわかった。 なお、 仮撚リ加工糸の物性は表 2に示した。
このポリマーァロイ捲縮糸 S撚リ Z撚リ双糸として丸編みを作製し、 これを 30/0の水酸化ナトリウム水溶液 (9 0°C、 浴比 1 : 1 00) で 1時間浸潰するこ とでポリマーァロイ繊維中の共重合 P E Tの 9 9 %以上を加水分解加工により除 去した。 その後、 水洗し、 乾燥した。 これにより N 6ナノポ一ラスファイバ一か らなる丸編みを得た。
この N 6ナノポーラスフアイパーの繊維横断面を T EMで観察したところ、 直 径が 50 n m以上の粗大細孔は皆無であり、 細孔の平均直径は 25こ であった, ここで.、 濃い部分が N 6ポリマー、 薄い部分が細孔に相当するが、 細孔は独立孔 であることがわかった。
また、 この N 6ナノポ一ラスファイバーからなる丸編みに染色を施し、 発色性 の評価を行なったが、 発色性に優れたものであった。 さらにこれの吸湿率 (ΔΜ R) を測定したところ、 5. 6%であり、 綿を凌駕する優れた吸湿性を示した。 さらに、 これの力学特性を測定したところ、 強度 2. 6 c Nノ d t θ x、 伸度 3 Οο/οであり、 繊維製品として充分な力学特性を示した。 また、 これは可逆的な水 T/JP2003/009532 膨潤性を示し、 この N 6ナノポーラスファイバ一からなる丸編みを 1 80°Cで 1 分間セッ 卜したものから抜き出した糸の糸長手方向の膨潤率は 7 %であった。 N 6ナノポーラスファイバーの物性は表 1に示した。
実施例つ
N 6を溶融粘度 I 2 60 p o i s e (28 0 °C、 剪断速度 243 2 s e c_1) 、 ァミン末端基量 5. 0 X 1 0— 5m o I 当量 の N 6を用い溶融粘度比を 0. 9 して実施例 6と同様に溶融混練、 溶融紡糸、 延伸仮撚リを行なった。 このとき、 単孔あたリの吐出量、 口金孔数を変更し 1 05 d t e X、 9 6フィラメン ト、 強 度 3. 8 c N / d t Θ X . 伸度 29 %、 熱収縮率 8 %、 C R 3 5 %のポリマーァ ロイ捲縮糸を得た (表 2) 。 得られたポリマ一ァロイ捲縮糸の繊維横断面を T E Mで観察した結果、 粗大な凝集ポリマー粒子を含まず、 直径が 200 r« m以上の 島の島全体に対する面積比は 0. 1 °/o以下、 直径 1 00 n m以上の面積比も 1 % 以下であった。 また、 繊維縦断面 T EM観察から島は筋状構造を形成しているこ とがわかった。
このポリマ一ァロイ捲縮糸 S撚リ Z撚リ双糸として実施例 1 と同様に丸編み 後、 アルカリ処理により共重合 P E Tの 9 9%以上を除去し、 N 6ナノポーラス ファイバ一からなる丸編みを得た。
この N 6ナノポーラスファイバ一の繊維横断面を T EMで観察した結果、 島ポ リマーが抜けた跡の細孔の平均直径は 20 n mであり、 直径が 50 n m以上の大 きな細子 Uま皆無であった。 これらの細孔は独立孔であった。
また、 この N 6ナノポーラスファイバ一からなる丸編みに染色を施し発色性の 評価を行なったが、 発色性に優れたものであった。 N 6ナノポーラスファイバ一 は表 1に示すように優れた物性であった。
2003/009532
表 1
Figure imgf000045_0001
平均細孔直径: T EM観察から見積もった平均細孔直径
面積比 1 直径 200 nm以上の細孔の繊維全体に対する面積比
面積比 2 直径 50 n m以上の細子 Lの繊維全体に対する面積比
消臭率 アンモニア消臭率
表 2
Figure imgf000045_0002
面積比:直径 200 nm以上の粗大な凝集ポリマー粒子の島全体に対する面積比
実施例 8
実施例 1で用いた N 6と共重合 P E Tを図 3 1の装置を用いて、 それぞれ2 フ 0°C、 2 9 0°Cで溶融した後、 パック 3内に設置した静止型混.練器 2 1 (東レエ ンジニアリング社製 "ハイミキサー" 1 0段) により 1 0 4万分割して混合した。 そして、 これを絶対濾過径 2 0 mの金属不織布フィルターで濾過した後、 孔径 0. 3 5 mmの口金孔から吐出した。 このとき、 紡糸温度は 2 8 0 °C、 口金 4か らチムニ一 5の上端までの距離は 7 c mとした。 これを紡糸速度 9 0 O mZ分で 引き取り、 第 2引き取リローラー 9を介して巻き取った。 2 4時間の紡糸を行つ たが、 紡糸での糸切れは皆無であり、 良好な紡糸性を示した。 これを図 3 2の装 置を用いて延伸 '熱処理した。 このとき、 延伸倍率は 3. 2倍、 第 1ホッ トロー ラ一2 4温度は 7 0。C、 第 2 ッ トロ一ラ一 2 5温度は 1 3 0 °Cとした。 延伸 - 熱処理での糸切れは皆無であり、 良好な延伸性を示した。
これによリ 5 6 d t e x、 1 2フイラメン卜のポリマ一ァロイ繊維を得たが、 U %は 1 . 5 %であった。 また、 これの繊維横断面を T E Mで観察したところ、 金属染色により濃く染まった N 6部分と淡い P E T部分が特殊な層構造を形成し ており、 P E T層部分の厚みは概ね 2 0 n m程度であった (図 8 ) 。 また、 この 繊維は繊維表層から 1 5 0 n m程度までは特殊な層構造が崩れ海島構造となって いたが、 特殊な層構造部分の面積を見積もったところ、 繊維横断面全体に対して 9 8 %であり、 繊維断面のほとんどが特殊な層構造を形成していた (図 9 ) 。 ま た、 こめポリマ一ァロイ繊維の縦断面を T E Mで観察したところ層が筋状になつ ていた (図 1 0 ) 。 なお、 ポリマーァロイ繊維の物性は表 4に示した。
このポリマーァロイ繊維を用いて丸編みを作製したが、 製編工程でのトラブノレ は皆無であり、 良好な工程通過性を示した。 さらにこの丸編みを 9 5°Cの 3 %水 酸化ナトリゥム水溶液に 1時間浸溃し、 ポリマ一ァロイ繊維から P E Tを完全に 除去し、 N 6ナノポ一ラスファイバーからなる丸編みを得た。
この丸編みは△ M R = 5. 7 %と綿を凌駕する優れた吸湿性を示した。
このナノポーラスファイバ一の繊維横断面を T E Mで観察した (図 1 1 ) とこ ろ、 金属染色による濃淡斑が元のポリマーァロイ繊維よりも微細に っていた。 ここで、 濃い部分は N 6高密度部分、 淡い部分は N 6低密度部分である。 そして 賺議 淡い部分が細孔に相当すると考えられる。 これから、 細孔の平均直径は 1 0 ~ 2 0 n mの間にあると判断した。 これから明らかなように直径が 5 0 n m以上の大 きな細孔は皆無であった。 また、 図 1 1からは細孔が独立孔か連通孔か判別しが たいが、 縦断面観察 (図 1 2 ) では低密度部分が筋状に配列していたことから独 立孔と判断した。
また、 この N 6ナノポーラスファイバーからなる丸編みに染色を施し発色性評 価を行ったが、 発色性に優れたものであった。 N 6ナノポ一ラスファイバ一は表 3に示すように優れた物性であった。
実施例 9
N 6ノ共重合 P E Tプレンド比を 5 0重量% 5 0重量%として実施例 8と同 様に溶融紡糸を行った。 紡糸性は良好であり、 2 4時間の紡糸で糸切れはゼロで あった。 これを実施例 8と同様に延伸■熱処理したが、 糸切れは皆無であり、 良 好な延伸性を示した。
得られたポリマーァロイ繊維の繊維横断面を T E Mで観察結果を図 1 3に示す が、 共重合 P E Tは直径 1 0 ~ 2 0 n m程度の微細な島が連結した数珠状島とし て存在しており、 粗大な凝集ポリマー粒子を含まず、 直径が 2 0 0 n m以上の島 の島全体に対する面積比は 0 . 1 %以下、 直径 1 0 0 n m以上の面積比も 1 %以 下であった。 また、 繊維縦断面 T E M観察から島は筋状構造をしていることがわ かった。 また、 糸物性は表 4に示すとおり優れたものであった。
このポリマーァロイ繊維を実施例 8と同様に丸編み後、 アル力リ処理により共 重合 P E Tの 9 9 %以上を除去し、 N 6ナノポ一ラスファイバ一からなる丸編み を得た。
この N 6ナノポ一ラスファイバーの繊維横断面を T E Mで観察した結果を図 1 4に示すが、 1 0 ~ 2 0 n m程度の微細な濃淡パターンを示し、 直径 2 0 n m以 下の細孔が観察された。 これから、 細孔の平均直径は 1 0〜 2 0 n mの間にある と判断した。 また、 繊維縦断面観察 (図 1 5 ) からは筋が不明瞭になっていたこ とから、 これらの細孔は互いに連結しあった連通孔を形成していると判断した。 このように、 ある特定のポリマーの組み合わせ、 混練方法、 ブレンド率を採用し たときにだけ、 連通孔を有するナノポーラスファイバ一が得られた。 また、 この N 6ナノポーラスファイバーからなる丸編みに染色を施し発色性の 評価を行なったが、 発色性に優れたものであった。 N 6ナノポーラスファイバー は表 3に示すように優れた物性であった。
実施例 1 0
実施例 1で得たポリマァロイチップを用い、 吐出量と口金孔数を変更し、 紡糸 速度を 9 0 O m Z分として実施例 1 と同様に溶融紡糸を行なった。 このときの溶 融部 2から吐出までの滞留時間は 1 2分間であった。 紡糸性は良好であり、 2 4 時間の連続紡糸の間の糸切れはゼロであった。 また、 ナイロンで問題となる巻き 取リパッケージの経時膨潤によるパッケージ崩れもなく、 優れた取リ极ぃ性であ つた。 そして、 これを実施例 8と同様に延伸倍率 3 . 2倍、 第 1ホッ トローラー 2 4の温度を 7 0 °C、 第 2ホッ トロ一ラー 2 5の温度を 1 3 0 °Cとして延伸熱処 理した (図 3 2 ) 。
得られたポリマ一ァロイ繊維は 7 0 d t Θ X , 3 4フィラメント、 強度 3 . 7 c Nノ d t Θ x、 伸度 4 7 %、 U % = 1 . 2 %、 熱収縮率 1 1 %の優れた特性を 示した。
また、 得られたポリマ一ァロイ繊維の横断面を T E Mで観察したところ、 N 6 が海 (濃い部分) 、 共重合 P E Tが島 (薄い部分) の海島型構造を示し (図 1 6 ) 、 島の平均直径は 3 8 n mであり、 共重合 P E Tが超微分散化したポリマー ァロイ繊維が得られ、 直径 2 0 0 n m以上の島は島全体に対して面積比で 1 . 2 0/0であった。 また、 繊維縦断面 T E M観察から島は筋状構造をしていることがわ かった (図 1 7 ) 。 ポリマーァロイ繊維の物性は表 4に示した。
ここで得られたポリマ一ァロイ繊維を用いて丸編みを作製し、 これを 3。 の水 酸化ナトリゥム水溶液 ( 9 0 °C、 浴比 1 : 1 0 0 ) で 1時間浸潰することでポリ マーァロイ繊維中の共重合 P E Tの 9 9 %以上を加水分解除去した。 その後、 水 洗し、 乾燥した。
この N 6ナノポーラスファイバ一を光学顕微鏡で繊維側面観察を行ったところ. アルカリ処理前の繊維に比べ繊維径が若干減少しており、 島ポリマーを除去する ことによって繊維半径方向に収縮が起こっていることがわかった。
次に、 これの繊維側面を S E Mにより観察したところ、 倍率 2 0 0 0倍程度で は繊維表面に凹凸は見られずきれいな表面形態であった。 また、 この N 6ナノボ —ラスファイバ一の繊維横断面を T EMで観察した (図 1 8 ) ところ、 金属染色 による濃淡斑が元のポリマーァロイ繊維 (図 1 6 ) よりも微細になっていた。 こ こで、 濃い部分は N 6高密度部分、 淡い部分は N 6低密度部分である。 そして、 淡い部分が細孔に相当すると考えられる。 すなわち、 島ポリマー除去により細孔 サイズは元の島ポリマ一よりも微細化し、 細孔の平均直径は 1 0~ 20 n mの範 囲にあると判断されるものであり、 直径が 50 n m以上の粗大細孔は皆無であつ た。 図 1 8 (繊維横断面) および図 1 9 (繊維縦断面) の濃淡パターンから、 こ れらの細孔は独立孔であると判断した。
また、 この N 6ナノポーラスファイバ一からなる丸編みに染色を施し発色性評 価を行ったが、 発色性に優れたものであった。 さらにこれの吸湿率 (AMR) を 測定したところ、 6 %と綿を凌駕する優れた吸湿性を示した。 また、 この N 6ナ ノポーラスファイバ一の力学特性を測定したところ、 強度 2. 0 c N/d t Θ X , 伸度 700/0であり、 繊維製品として充分な力学特性を示した。 N 6ナノポーラス フアイバーの物性は表 3に示した。
実施例 1 1
N 6と共重合 P E Tのプレンド比を 40重量%ノ 60重量%として、 実施例 1 と同様に溶融混練を行いマスタ一ペレツ トを作製した。 このペレツ卜 1個の平均 重量は 3 m g、 ァミン末端基量は N 6重量ベースで 3 · 5 X 1 0"5m o I 当量 gであった。
このマスタ一ペレツ 卜と溶融混練に用いた N 6バージンペレツ ト (ペレッ ト 1 個の平均重量は 3 m g) を独立のホッパー 1に仕込み、 計量部 2 8で独立に計量 してブレンド槽 2 9 (容量 7 k g) に供給した (図 3 3) 。 このとき、 マスタ一 ペレットと N 6バージンペレツ トのブレンド比は重量で 1 3とし、 プレンド槽 壁面へのペレツ ト付着を防止するため静電防止剤 (三洋化成工業 (株) 社製 ェ マルミン 40) を 20 p p mを含有させた。 そして、 このブレンド槽でペレッ ト 同士が攪拌された後、 二軸押出混練機 30に供給され、 溶融混練され共重合 P E Tのブレンド比が 1 5重量%のポリマーァロイとされた。 このとき、 混練部長さ をスクリュー有効長さの 3 3 o/o、 混練温度は 2 60°Cとした。 その後、 実施例 1 と同様に溶融紡糸を行い、 高配向未延伸糸を得た。 このときの紡糸性は良好であ リ、 24時間の連続紡糸の間の糸切れはゼロであった。 また、 ナイロンで問題と なる巻き取りパッケージの経時膨潤によるパッケージ崩れもなく、 優れた取リ极 い性であった。 また、 このポリマーァロイ未延伸糸は強度 2. 5 c N/d t Θ X , 伸度 1 30o/0、 U % 1 . 4 °/oの優れた物性を示した。 これを、 実施例;.?..と同様. (こ、 延伸倍率 1 . 5倍、 第 1ホッ トローラ一 2 4温度 90 °C、 第 2ホットローラ一 2 5温度 1 3 0°Cで延伸熱処理した。 このポリマ一ァロイ繊維は 87 d t s X、 2 4フィラメン ト、 強度 3. 2 c NZ d t Θ Χ、 伸度 3 3 %、 熱収縮率 8 %、 U % 1 . 6%の優れた物性を示した (表 4) 。 得られたポリマーァロイ繊維の横断面 を Τ ΕΜで観察したところ、 Ν 6が海 (濃い部分) 、 共重合 P E Tが島 (薄い部 分) の海島構造を示し、 島の平均直径は 4 5 n mであり、 共重合 P E Tが超微分 散化したポリマーァロイ繊維が得られた。 直径が 200 n m以上の島の島全体に 対する面積比は 1 . 6 %であった。 また、 繊維縦断面 T EM観察から島は筋状構 造を形成していることがわかった。
そして、 これを 20 Gの丸編みに製編し、 3重量%の水酸化ナトリウム水溶液 ( 95 °C、 浴比 1 : 50 ) で 1時間処理することにより、 ポリマ一ァロイ繊維か ら共重合 P E Tの 9 9 %以上を溶解除去した。
この N 6ナノポーラスファイバーからなる丸編みに染色を施し発色性評価を行 つたが、 発色性に優れたが、 やや染色斑が見られた。 さらにこれの吸湿率 (ΔΜ R) を測定したところ、 5. 0%と綿を凌駕する優れた吸湿性を示した。
この N 6ナノポ一ラスファイバーの繊維横断面を T EMで観察したところ、 直 径 20〜 5 0 n m程度の独立孔の存在が確認できた。 この細孔の平均直径は 30 n mであり、 直径が 5 0 n m以上の大きな細孔は面積比で 1 . 0%であった。 さ らに、 これの力学特性を測定したところ、 強度 2. O c N d t e x、 伸度 2 5 «½であり、 繊維製品として充分な力学特性を示した。 N 6ナノポーラスファイバ —の物性は表 3に示した。
実施例 1 2
実施例 1で溶融混練に用いた N 6と共重合 P E Tを独立のホッパー 1に仕込み. 計量部 2 8で独立に計量してブレンド槽 2 9 (容量 7 k g) に供給した (図 3 賺議
3 ) 。 このとき、 N 6と共重合 P E Tのプレンド比は 8 5重量% 1 5重量%と し、 ブレンド槽壁面へのペレット付着を防止するため静電防止剤 (三洋化成工業 (株) 社製 エマルミン 4 0 ) を 2 0 p p mを含有させた。 そして、 このプレン ド槽でペレッ ト同士を攪拌した後、 二軸押出混練機 3 0に供給し、 ポリマーァロ ィとした。 このとき、 混練部長さをスクリュー有効長の 3 3 %、 混練温度は 2 6 0°Cとした。 その後、 実施例 1 と同様に溶融紡糸を行い、 高配向未延伸糸を得た。
2 4時間の連続紡糸の間の糸切れは 1回であった。 また、 ナイロンで問題となる 巻き取りパッケージの経時膨潤によるパッケージ崩れもなく、 優れた取り扱い性 であった。 また、 このポリマーァロイ未延伸糸は強度 2. 4 c NZ d t e x、 伸 度 1 2 5 %、 U % 1 . 6 <½の優れた物性を示した。 これを、 実施例 1 と同様に延 伸仮撚リしたが、 実施例 1に比べるとやや解撚が不安定となった。 得られた 8 7 d t Θ X . 2 4フィラメントの仮撚リ加工糸は強度 2. 4 c N Z d t e x、 伸度 2 1 %、 熱収縮率 9 %、 U % 2. 2 %、 C R 3 0 %であり、 問題となるほどでは ないが実施例 1に比べるとやや未解撚が散見されるものであった (表 4 ) 。 得ら れたポリマーァロイ捲縮糸の横断面を T EMで観察したところ、 N 6が海 (濃い 部分) 、 共重合 P E Tが島 (薄い部分) の海島構造を示し、 島の平均直径は 5 2 n mであり、 共重合 P E Tが超微分散化したポリマーァロイ繊維が得られた。 直 径が 2 0 0 n m以上の島の島全体に対する面積比は 2. 0 %であった。 また、 繊 維縦断面 T E M観察から島は筋状構造を形成していることがわかった。
そして、 これを 2 0 Gの丸編みに製編し、 3重量%の水酸化ナトリウム水溶液
( 9 5°C、 浴比 1 : 5 0 ) で 1時間処理することによリ、 ポリマーァロイ仮撚糸 から共重合 P E Tの 9 90/0以上を溶解除去した。
この N 6ナノポ一ラスファイバーからなる丸編みに染色を施し発色性評価を行 つたが、 発色性に優れたが、 やや染色斑が見られた。 さらにこれの吸湿率 (Δ Μ R) を測定したところ、 5. 00/0と綿を凌駕する優れた吸湿性を示した。
この N 6ナノポーラスファイバ一の繊維横断面を T E Mで観察したところ、 直 径 2 0〜 5 0 n m程度の独立孔の存在が確認できた。 この細孔の平均値は 3 5 η mであり、 直径が 5 0 n m以上の大きな細孔は面積比で 1 . 6 %であった。 さら に、 これの力学特性を測定したところ、 強度 1 . 8 c NZ d t Θ X、 伸度 2 5 % であり、 繊維製品として充分な力学特性を示した。 N 6ナノポーラスファイバ一 の物性は表 3に示した。
'実施例 1 3
実施例 1 0と同様に溶融紡糸を行い、 図 3 4の装置を用いて紡糸直接延伸を行 つた。 このとき、 単孔あたりの吐出量と口金孔数を変更し、 第 1ホッ トローラー 3 1 の周速 2 0 0 O m Z分、 温度 4 0 °C、 第 2ホッ トローラー 3 2の周速 4 5 0 O m Z分、 温度 1 5 0 °Cとして 5 5 d t e X、 1 2フィラメン ト、 強度 4 . 4 c N / d t e x、 伸度 3 7 %、 U % 1 . 2 %、 熱収縮率 1 2 °/。のポリマーァロィ繊 維を得た。 紡糸性は良好であり、 2 4時間の紡糸で糸切れはゼロであった。 得ら れたポリマーァロイ繊維は、 いずれも粗大な凝集ポリマー粒子を含まず、 直径 2 0 0 n m以上の島は島全体に対し面積比で 0 . 1 %以下、 直径 1 0 0 n m以上の 島も面積比で 1 %以下であった。 また、 繊維縦断面 T E M観察から島は筋状構造 をしていることがわかった。 また、 糸物性は表 4に示すとおり優れたものであつ た。
これらのポリマ一ァロイ繊維を実施例 1 0と同様に丸編み後、 アルカリ処理に よリ共重合 P E Tの 9 9 %以上を除去し、 N 6ナノポーラスファイバ一からなる 丸編みを得た。
この N 6ナノポーラスファイバーの繊維横断面を T E Mで観察したところ、 金 属染色による濃淡斑が元のポリマーァロイ繊維よりも微細になリ、 島ポリマー除 去により細孔サイズは元の島ポリマーよりも微細化し、 細孔の平均直径は 1 0 ~ 2 0 n mの範囲にあると判断されるものであり、 直径が 5 0 n m以上の大きな細 孔は皆無であった。 T E M観察からこれの細孔は独立孔であると判断した。 また, この N 6ナノポ一ラスファイバーからなる丸編みに染色を施して発色性評価を行 つたが、 発色性に優れたものであった。 N 6ナノポ一ラスファイバ一は表 3に示 すように優れた物性であった。
比較例 1
混練方法を二軸押出混練機ではなく単純なチッププレンド (ドライブレンド) として図 2 8の装置を用い、 実施例 1 と同様に溶融紡糸を行った。 紡糸中のポリ マ一の吐出が安定せず、 紡糸性は劣悪であり紡糸中に糸切れが頻発し、 安定して 2003/009532 糸を巻き取ることができなかった。 このため、 紡糸速度を 9 0 0 分としたが、 やはり安定して糸を巻き取ることはできなかった。 しかし、 わずかに得た未延伸 糸を用いて、 延伸倍率 3 . 2倍、 第 1ホッ トロ一ラー 2 4温度を 7 0 °C、 第 2ホ ッ トロ一ラー 2 5温度を 1 3 0 °Cとして延伸熱処理し、 ポリマ一ァロイ繊維を得 た。 得られたポリマーァロイ繊維の横断面を T E Mで観察したところ、 ブレンド 斑が大きく、 粗大な凝集ポリマー粒子が散見され、 直径が 2 0 0 n m以上の島の 島全体に対する面積比は 1 0 %であった (表 4 ) 。 これを用いて丸編みを作製し、 実施例 6と同様にアル力リ処理を施し N 6多孔繊維を得たが、 直径 2 0 0 n m以 上の粗大細孔の面積比が 2 · 0 %と大きいため、 散乱光が多く白っぽいものであ リ、 発色性に劣るものであった (表 3 ) 。
なお、 ここで得られたポリマーァロイ繊維を用いて回転子 1 5をスピナ一ピン、 ヒータ一 1 3温度を 1 6 5 ° (:、 延伸倍率を 1 . 0 1倍として仮撚リ加工を施した が、 解撚が安定せず糸切れが多発した。 わずかに得られた仮撚リ加工糸は未解撚 が極端に多く品位が劣悪であった。
比較例 2
混練部長をスクリユー有効長の 1 0 «½として実施例 1 と同様に溶融混練を施し、 ポリマーァロイチップを得、 T E M観察により共重合 P E Tの分散状態を調べた ところ、 分散径 3 0 n m程度のもあるが、 分散径が 1 0 0 n m以上のものも多数 有り、 不均一な分散となった (図 2 0 ) 。 円換算直径 1 0 0 n m以上の粗大な分 散ポリマーの面積比はペレツ ト横断面における分散ポリマー全体に対して 5 0 % 以上であった。
このポリマ一ァロイペレツ トを用いて実施例 1 と同様に溶融紡糸したが、 紡糸 性は劣悪であリ紡糸中に糸切れが頻発し、 安定して糸を巻き取ることができなか つた。 このため、 紡糸速度を 9 0 0 分としたが、 やはり安定して糸を巻き取 ることはできなかった。 しかし、 わずかに得た未延伸糸を用いて、 比較例 1 と同 様に延伸熱処理し、 ポリマ一ァロイ繊維を得た。 得られたポリマ一ァロイ繊維の 横断面を T E Mで観察したところ、 ブレンド斑が大きく、 粗大な凝集ポリマ一粒 子が散見され、 直径が 2 0 0 n m以上の島の島全体に対する面積比は 8 %であつ た (表 4 ) 。 これを用いて丸編みを作製し、 比較例 1 と同様にアルカリ処理を施 3 009532 し N 6多孔繊維を得たが、 直径 2 0 0 n m以上の粗大細孔の面積比が 1 . 9 <½と 大きいため、 散乱光が多く白っぽいものであり、 発色性に劣るものであった (表 3 ) 。
なお、 ここで得られたポリマ一ァロイ繊維を用いて比較例 1 と同様に仮撚リ加 ェを施したが、 解撚が安定せず糸切れが多発した。 わずかに得られた仮撚リ加工 糸は未解撚が極端に多く品位が劣悪であった。
表 3
Figure imgf000055_0001
平均細孔直径: T E M観察から見積もった平均細孔直径
面積比 1 直径 2 0 0 n m以上の細孔の繊維全体に対する面積比
面積比 2 直径 5 0 n m以上の細孔の繊維全体に対する面積比
消臭率 アンモニア消臭率
表 4
Figure imgf000055_0002
面積比:直径 2 0 0 n m以上の粗大な凝集ポリマー粒子の島全体に対する面積比 静止 静止混練器 (1 0 4万分割)
EXT 二軸押出混練機
フ'ぃノド槽—ΕΧΤ フ'レンに槽で少量チッ : Tレント'した後、 二軸押出混練機
チッフ。ァレンに ペレット状態でのドライブレンド 実施例 1 4
N 6を溶融粘度を 1 5 40 p o i s e ( 2 8 0 ° ( 、 剪断速度 243 2 s e c一 1) でァミン末端基量が 5. 0 X 1 0— sm o I 当量ノ gの高粘度の N 6を用い、 N 6と共重合 P E Tの溶融粘度比を 1 . 1として実施例 1 0と同様に溶融混練、 溶 融紡糸、 延伸 '熱処理を行った。 このとき、 単孔あたりの吐出量、 口金孔数を変 更し 1 0 5 d t e x、 9 6フィラメン卜のポリマ一ァロイ繊維を得た。 紡糸性は いずれも良好であり、 2 4時間の連続紡糸の間の糸切れはゼロであった。 得られ たポリマーァロイ繊維は、 いずれも粗大な凝集ポリマー粒子を含まず、 直径 2 0 0 n m以上の島は島全体に対し面積比で 0. 1 %以下、 直径 1 00 n m以上の島 も面積比で 1 %以下であった。 また、 糸物性は表 6に示すとおり優れたものであ つた。 また、 繊維縦断面の T EM観察から、 島は筋状構造をしていることがわか つた。
これらのポリマーァロイ繊維を実施例 1 0と同様に丸編み後、 アルカリ処理に よリ共重合 P E Tの 9 9 %以上を除去し、 N 6ナノポーラスファイバ一からなる 丸編みを得た。
この N 6ナノポーラスファイバーを光学顕微鏡、 S EMで観察したところ実施 例 1 0同様に島ポリマー除去によリ繊維半径方向に収縮が起こリ、 倍率 2000 倍程度では繊維表面に凹凸は見られずきれいな表面形態であった。 また、 この N 6ナノポ一ラスファイバ一の繊維横断面を T EMで観察したところ、 金属染色に よる濃淡斑が元のポリマーァロイ繊維よりも微細になり、 島ポリマー除去により 細孔サイズは元の島ポリマ一よりも微細化し、 細孔の平均直径は 1 0〜 2 0 n m の範囲にあると判断されるものであり、 直径が 5 0 n m以上の大きな細孔は皆無 であった。 また、 細孔は独立孔であった。
また、 この N 6ナノポーラスファイバ一からなる丸編みに染色を施し発色性評 価を行なったが、 発色性に優れたものであった。 N 6ナノポーラスファイバ一は 表 5に示すように優れた物性であった。
実施例 1 5
実施例 1 0で用いた N 6 (50重量0 /o) と 5—ナトリウムスルホイソフタル酸 を 1 2 m o I %、 ィソフタル酸を 2 6 m o I %共重合した P E T ( 50重量0/ o) とを 2軸押し出し混練機で 2 45°Cで混練し、 ポリマーァロイチップを得た。 こ のポリマ一ァロイを紡糸温度 2 50°Cで溶融し、 口金孔径 0. 6 mmとし、 単孔 あたりの吐出量を変更して実施例 3と同様に溶融紡糸を行い、 紡糸速度 8 O O m Z分で未延伸糸を巻き取った。 これを延伸倍率 3. 4倍、 第 1ホットローラ _2 4温度 90°C、 第 2ホッ トロ一ラ一2 5温度 1 3 0°Cで延伸熱処理した。 これに より、 8 5 d t e x、 3 6フイラメン卜のポリマ一ァロイ糸を得た。 紡糸性は良 好であり、 2 4時間の連続紡糸の間の糸切れはゼロであった。 得られたポリマー, ァロイ繊維の繊維横断面を T EMで観察結果を図 2 1に示すが、 共重合 P E Tは 短軸 1 0 ~ 3 0 r> m、 長軸 5 0~ 1 O O n m程度の層状の島として存在しておリ、 粗大な凝集ポリマ一粒子を含まず、 直径が 200 n m以上の島の島全体に対する 面積比は 0. 1 %以下、 直径 1 00 n m以上の面積比も 1 %以下であった。 また、 繊維縦断面 T EM観察から島は筋状構造をしていることがわかった。 また、 糸物 性は表 6に示すとおり優れたものであった。
このポリマーァロイ繊維を実施例 1 0と同様に丸編み後、 3重量%の水酸化ナ トリウム水溶液 (90°C、 浴比 1 : 50) で 1時間処理することにより、 共重合 P E Tの 9 9 %以上を溶解除去し、 N 6ナノポーラスファィバーからなる丸編み を得た。 このとき、 顕著な繊維の半径方向への収縮が観察された (半径収縮率は 約 22 %、 横断面積収縮率は約 40 。 この溶解除去後のナイロン 6糸の繊維 側面を S EMで観察 (2000倍) したが、 共重合 P E Tが抜けた跡である、 い わゆる筋状溝やボイ ドは観察できなかった。
この N 6ナノポーラスファイバ一の繊維横断面を T EMで観察した結果を図 2 2に示すが、 細孔の平均直径は 1 0〜 20 n mの範囲にあると判断されるもので あり、 直径が 50 n m以上の大きな細孔は皆無であった。 これらの細孔は互いに 連結し連通孔を形成していると判断した。
また、 この N 6ナノポーラスファイバーからなる丸編みに染色を施し発色性評 価を行ったが、 発色性に優れたものであった。 さらに、 N 6ナノポーラスフアイ バーの水による膨潤性を測定したところ、 糸長手方向の膨潤率は 1 1 . 1 %と大 きな値を示した。 また、 3回目の測定でも糸長手方向の膨潤率の低下はほとんど 無く、 可逆性■耐久性とも充分であった。 また、 この丸編みを 1 60°Cで 1 0分 間熱処理後、 N 6ナノポーラスファイバーの水による膨潤性を再度測定したとこ ろ、 糸長手方向の膨潤率は 7 . 3 %と熱処理前に比べると膨潤率は低下したが、 なお通常 N 6繊維の 3 0/0に比べるとはるかに大きな値であった。 このことは熱処 理により糸長手方向の膨潤率を制御できることを示しており、 布帛設計しやすい というメリッ トとなる。 N 6ナノポーラスフアイバ一は表 5に示すように優れた 物性であった。
実施例 1 6
共重合 P E Tをィソフタル酸を 7 m o I %、 ビスフエノ一ル Aエチレンォキサ イ ド付加物を 4 m o I %共重合した P E T (融点 2 2 5 °C、 0 . 0 5重量%の酸 化チタンを含有) として、 N 6と共重合 P E Tの重量比を 5 0重量%ノ5 0重量 %、 口金孔径を 0 . 7 m mとして実施例 1 0と同様にして溶融紡糸、 延伸 '熱処 理を行った。 問題となるほどではないが実施例 1 0に比べると紡糸が不安定化し、 2 4時間の連続紡糸の間の糸切れは 2回であった。 得られたポリマ一ァロイ繊維 の繊維横断面を T E Mで観察結果を図 2 3に示すが、 粗大な凝集ポリマー粒子は わずかであつたが、 島の平均直径が 1 4 3 n m、 直径が 2 0 0 n m以上の島の島 全体に対する面積比は 5 %であった。 また、 繊維縦断面 T E M観察から島は筋状 構造をしていることがわかった。 糸物性は表 6に示した。
このポリマ一ァロイ繊維を実施例 1 0と同様に丸編み後、 アルカリ処理により 共重合 P E Tの 9 9 %以上を除去し、 N 6ナノポーラスファイバーからなる丸編 みを得た。
この N 6ナノポ一ラスファイバ一を光学顕微鏡で観察したところ実施例 1 0同 様に島ポリマ一除去により繊維半径方向に収縮が見られた。 また、 この N 6ナノ ポ一ラスファイバ一の繊維横断面を T E Mで観察した結果を図 2 4に示すが、 島 ポリマ一が抜けた跡が潰れ幅 1 0〜 3 0 n m、 長さ 1 O O n m程度の細孔となつ ており、 直径が 5 0〜 1 O O n mの大きな細孔も散見された。 しかし、 直径 2 0 0 n m以上の粗大細孔の面積比は 0 . 5 %であった。 これの発色性評価を行った が、 実施例 1 0に比べると発色性に劣るものの衣料用として使用可能なレベルで あった。 なお、 これの細孔は独立孔であった。
実施例 1 7 共重合 P E Tの代わりにポリアルキレンォキサイ ド誘導体の熱水可溶性ポリマ 一である第一工業製薬株式会社製 "バオゲン Ρ Ρ— 1 5" とし、 240°Cで実施 例 1 と同様に溶融混練した。 得られたポリマーァロイチップの b *値は 4. 5であ つた。 そして、 単孔あたりの吐出量と口金孔数を変更、 紡糸速度を 400 0 mZ 分、 延伸倍率を 1 . 2倍として、 実施例 1 0と同様に溶融紡糸、 延伸 '熱処理を 行い 5 5 d t e x、 6 8フィラメン卜のポリマ一ァロイ繊維を得た。 紡糸性は良 好であり、 2 4時間の連続紡糸の間の糸切れはゼロであった。 得られたポリマー ァロイ繊維の繊維横断面を T EMで観察結果、 粗大な凝集ポリマー粒子を含まず、 直径が 2 0 0 n m以上の島の島全体に対する面積比は 1 . 3 %であった。 また、 島ポリマ一は筋状に分散していた。 糸物性は表 6に示すとおリ優れたものであつ た。
このポリマ一ァロイ繊維を実施例 1 0と同様に丸編み後、 1 00°Cの熱水で 1 時間処理することによリ熱水可溶性ポリマーの 9 90/0以上を除去し、 N 6ナノポ —ラスファイバ一からなる丸編みを得た。
この N 6ナノポーラスファイバ一の繊維横断面を T EMで観察した結果、 細孔 は独立孔であり、 その平均直径は 3 0 n mであり、 直铎が 5 0 n m以上の大きな 細孔は皆無であった。 なお、 これの細孔は独立孔であった。
また、 この N 6ナノポーラスファイバーからなる丸編みに染色を施し発色性評 価を行ったが、 発色性に優れたものであった。 N 6ナノポーラスファイバ一は表 5に示すように優れた物性であった。
実施例 1 8
共重合 P E Tの代わりに重量平均分子量 1 5万、 溶融粘度 8 57 p o i s Θ ( 240°C、 2432 s Θ c -1) 、 融点 1 7 0°Cのポリ L乳酸 (光学純度 9 9. 5 %以上) を用い混練温度を 2 2 0°Cとして実施例 1 と同様に溶融混練した。 な お、 ポリ乳酸の重量平均分子量は以下のようにして求めた。 試料のクロ口ホルム 溶液に T H F (テト ド Qフラン) を混合し測定溶液とした。 これを Waters社製ゲルパ —ミテ一シヨンクロマトグラフィー (G P C) Waters2690を用いて 2 5 °Cで測定 し、 ポリスチレン換算で重量平均分子量を求めた。 なお、 実施例 1で用いた N 6 の 2 40 °C、 2432 s e c 1 ) での溶融粘度は 570 p o i s eであった。 そ P T/JP2003/009532 して、 単孔あたりの吐出量と口金孔数を変更、 紡糸速度を 3 5 00 mZ分として、 実施例 1 と同様に溶融紡糸を行い 1 05 d t e x、 3 6フィラメント、 強度 3. 1 c N d t e X、 伸度 1 0 7 %、 U % 1 . 2 %の高配向未延伸糸を得た。 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。 これに延伸 倍率を 1 . 4倍として実施例 1 と同様に延伸仮撚リ加工を施し、 7 6 d t e x、 3 6フィラメント、 強度 4. 0 c N / d t e X . 伸度 2 9%、 U % 1 . 3 %、 C R 3 5 %の仮撚リ加工糸を得た。 この時、 ポリし乳酸の融点を考慮し、 ヒータ一 温度を 1 6 0°Cとしたため、 未解撚がほとんど無い品位にも優れた仮撚リ加工糸 が得られ、 延伸仮撚リでの工程通過性も良好であった。 得られたポリマーァロイ 捲縮糸の繊維横断面を T EMで観察結果、 粗大な凝集ポリマー粒子を含まず、 直 径が 2 00 n m以上の島ポリマーの島成分全体に対する面積比は 0. 1 %以下、 島ポリマーの平均直径は 80 n mであった。 また、 糸物性は表 1に示すとおり優 れたものであった。
このポリマ一ァロイ捲縮糸を実施例 1 と同様に丸編み後、 アル力リ処理するこ とによリボリ L乳酸の 9 9%以上を除去し、 N 6ナノポーラスファイバーからな る丸編みを得た。 また、 この N 6ナノポーラスファイバ一からなる丸編みに染色 を施し発色性評価を行つたが、 発色性に優れたものであった。
この丸編みから N 6ナノポーラスファイバーを引き出し、 繊維横断面を T EM で観察した結果、 島ポリマ一が抜けた跡は直径 3 0 n m程度の細孔となっており, 直径が 5 0 n m以上の大きな細孔は皆無であった。 また、 得られたナノポ一ラス ファイバ一の強度は実施例 1に比べても高いものであった。 これは、 実施例 1で 用いた共重合 P E Tに含まれるスルホン酸基が疑似架橋構造を生成し、 N 6の繊 維構造形成を阻害する傾向があるのに対し、 P L Aはそのような悪影響が少ない ためと考えられる。
比較例 3
相対粘度 2. 8、 溶融粘度 1 2 6 0 P o i s e ( 28 0 °C、 剪断速度 2 4 3 2 s e c—1) N 6を 50重量%と 5—ナトリウムスルホイソフタル酸を 2. 5 m o I %、 ビスフエノール Aエチレンオキサイ ド付加物 3. 5 m o l %共重合したポ リエチレンテレフタレートを 5 0重量%を単純にチッププレンドした後、 2 9 0 °Cで溶融し、 孔径 0. 6 mmの丸孔口金から吐出し、 図 2 8の装置を用い、 紡糸 速度 1 20 OmZ分で溶融紡糸を行った。 しかし、 紡糸中のポリマーの吐出が安 定せず、 紡糸性は劣悪であり紡糸中に糸切れが頻発し、 安定して糸を巻き取るこ とができなかった。 わずかに得た未延伸糸を用いて 1 20°Cの熱プレー卜を用い 延伸倍率 2. 7倍で延伸した。 これによリ、 8 5 d t Θ X 2 4フィラメ ントの ポリマーァロイ繊維を得た。. これの横断面を T EMで観察したところ、 ブレンド 斑が大きく、 粗大な凝集ポリマー粒子が散見され、 直径が 2 00 n m以上の島の 島全体に対する面積比は 1 0%であった。
そして、 アルカリ処理により、 これから共重合 P E Tの 9 9 %以上を溶解除去 した。 このときに繊維径はほとんど変化しなかった。 これの発色性評価を行った が、 直径 2 00 n m以上の粗大細孔の面積比が 5. 0%と大きいため、 散乱光が 多く白っぽいものであり、 発色性に劣るものであった。
比較例 4
比較例 3で用いた N 6を 7 0重量%、 極限粘度 0. 60の 5—ナトリウムスル ホイソフタル酸を 4. 5 m o I %、 分子量 4000のポリエチレングリコールを 8. 5重量%共重合したポリエチレンテレフタレートを 30重量%を単純にチッ プブレンドして 2 80°Cで溶融し、 孔径 0. 6 mmの丸孔口金から吐出し、 図 2 8の装置を用い、 紡糸速度 1 0 00 mZ分で溶融紡糸を行った。 しかし、 紡糸中 のポリマーの吐出が安定せず、 紡糸性は劣悪であり紡糸中に糸切れが頻発し、 安 定して糸を巻き取ることができなかった。 わずかに得た未延伸糸を用いて延伸倍 率 3. 3 5倍、 第 1ホッ トロ一ラ一 24温度 9 0°C、 第 2ホッ トロ一ラ一 25温 度 1 3 0 °Cで延伸■熱処理した。 これによリ、 8 5 d t e x、 24フィラメント のポリマーァロイ繊維を得た。 これの横断面を T EMで観察したところ、 プレン ド斑が大きく、 粗大な凝集ポリマ一粒子が散見され、 直径が 2 00 以上の島 の島全体に対する面積比は 8 °/oであった。
そして、 アル力リ処理によリ、 これから共重合 P E Tの 9 0%以上を溶解除去 した。 このときに繊維径はほとんど変化しなかった。 これの発色性評価を行った が、 直径 200 n m以上の粗大細孔の面積比が 2. 4%と大きいため、 散乱光が 多く白つぼいものであり、 発色性に劣るものであった。 比較例 5
比較例 3で用いた N 6を 7 7重量%、 ホモ P E Tを 2 0重量%、 相溶化剤とし てブロックポリエーテルポリアミ ド (ポリエチレングリコール部分 4 5重量% + ポリ一 ε—力プロラクタム部分 5 5重量%) を 3重量%を単純にチップブレンド して図 2 8の装置を用い、 実施例 1 と同様に溶融紡糸を行った。 しかし、 紡糸中 のポリマーの吐出が安定せず、 紡糸性は劣悪であり紡糸中に糸切れが頻発し、 安 定して糸を卷き取ることができなかった。 わずかに得た未延伸糸を用いて実施例 1 と同様に延伸 .熱処理した。 これにより、 7 7 d t Θ X . 2 4フィラメントの ポリマーァロイ繊維を得た。 これの横断面を T E Mで観察したところ、 ブレンド 斑が大きく、 粗大な凝集ポリマー粒子が散見され、 直径が 2 0 0 n m以上の島の 島全体に対する面積比は 1 4 %であった。
そして、 アルカリ処理により、 P E Tの 9 9 %以上を溶解除去した。 このとき に、 実施例 1 0とは異なり繊維径はほとんど変化しなかった。 これの発色性評価 を行ったが、 直径 2 0 0 n m以上の粗大細孔の面積比が 4 . 6。/。と大きいため、 散乱光が多く白っぽいものであり、 発色性に劣るものであった。
比較例 6
N 6 共重合 P E Tプレンド比を 2 5重量% 7 5重量%として比較例 4と同 様に溶融紡糸を行った。 しかし、 紡糸中のポリマーの吐出が安定せず、 紡糸性は 劣悪であり紡糸中に糸切れが頻発し、 安定して糸を巻き取ることができなかった c わずかに得た未延伸糸を用いて 1 2 0 °Cの熱プレートを用い延伸倍率 2 . 7倍で 延伸した。 これにより、 8 5 d t e x、 2 4フィラメントのポリマーァロイ繊維 を得た。 これの横断面を T E Mで観察したところ、 比較例 4とは異なリアルカリ 難溶解性の N 6が島、 アルカリ竭溶解性の共重合 P E Tが海を形成 Lていた。 ま た、 ブレンド斑が大きく、 粗大な凝集ポリマー粒子が散見され、 直径が 2 0 0 η m以上の島の島全体に対する面積比は 1 0 %であった。
これを実施例 1 0同様にアル力リ処理を施し、 海共重合 P E Tを除去したとこ ろ、 N 6極細繊維が強固に接着した繊維が得られた。 しかし、 この繊維は強度を 測定することも困難であり、 実用的な繊維として取リ极うことは困難であった。 次に、 ポリマーァロイ繊維をギ酸で処理し島 N 6を溶解除去したが、 同時に共 重合 P E Tの脆化も著しく、 ぼろぼろと崩れやすいものであり、 実用的な繊維と して取り扱うことは困難であった。 このようにこのポリマーァロイ繊維は実質的 に多孔繊維を得ることができず、 本発明の目的を達成できないものであった。 比較例 7
P E Tにエチレンナフタレ一トを全酸成分に対し 1 Om o I %共重合した共重 合 P E T (極限粘度 0. 60) とポリエーテルイミ ド (ゼネラルエレク トリック 社製" ウル亍厶" 一 1 000) を共重合した共重合 P E Tが 7 0重量%になるよ うに 3 0 mm øの二軸押し出し混練機を用い、 3 20°Cで混練した。 ここで得ら れたポリマ一ァロイチップを十分乾燥後、 口金孔数 6ホール、 単孔吐出量 0. 6 分、 紡糸温度 3 1 5°C、 紡糸速度 50 Om 分で溶融紡糸した。 海ポリマ一 である共重合 P E Tの融点に比べ紡糸温度が高すぎたため紡糸が不安定化し、 1 2時間の紡糸で 1 0回の糸切れと紡糸性は不良であった。 わずかに得られた未延 伸糸を用いて、 予熱口一ラー温度 9 0°C、 ホッ 卜プレート温度 1 20°C、 延伸倍 率 3. 0倍で延伸を行ったが、 糸切れが頻発した。 ここで得られた延伸糸の強度 は 1 . 3 c NZ d t e Xと低いものであった。 これは、 混練温度、 紡糸温度がメ ジャー成分である共重合 P E Tにとつて高すぎたため熱分解によるポリマ一劣化 が発生したためと考えられる。 また、 これの Uo/oも 1 6 <½と極度に悪いものであ つた。
この共重合 P E Tァロイ繊維を経糸及び緯糸に用いて平織りを作成したが、 糸 切れや毛羽が頻発し、 工程通過性が極端に悪く、 また品位の悪い織物しか得られ なかった。 そして、 この織物を 90°Cの 6重量%N a O H水溶液で 2時間処理し 海綿状の繊維を得た。 しかし、 これは強度が 0. 3 c NZd t Θ xと極端に低強 度であった。 これは、 もともと、 共重合 P E Tが熱劣化しているのに加え、 高濃 度のアル力リで長時間処理したために共重合 P E Tがポロポロに崩れてしまった ためと考えられる。
このように、 ポリマーに適した混練、 紡糸条件を設定しないと高強度で糸斑の 小さな糸が得られず、 製糸性も悪化してしまう。 また、 易溶解性ポリマーと難溶 解性ポリマーの溶解度差が小さいとやはり低強度化の要因となる。
以上のように、 混練、 紡糸、 溶解条件をポリマー毎に最適化して初めて実用に 耐えうる繊維が得られるのである。
表 5 平均細孔直径粗大細孔 粗大細孔 強 度 厶 MR 発色性 面積比 1 (%) 面積比 2 (%) (cN/dtex) (%) 実施例 1 4 20以下 0 0 2 . 5 5 8 ◎ 実施例 1 5 20以下 . 0 0 2 . 0 4 8 ◎ 実施例 1 6 45 0. 5 2 . 0 5 1 o 実施例 1 7 30 0 0 2 . 0 5 3 ◎ 実施例 1 8 30 0 0 3 . 3 5 . 0 ◎ 比較例 3 5. 0 1 . 4 2 4 X 比較例 4 2. 4 1 . 3 2 • 3 X 比較例 5 4. 6 1 . 3 2 - 3 X 比較例 6
平均細孔直径: T EM観察から見積もった平均細孔直径
粗大細孔面積比 1 :直径 200 n m以上の細孔の繊維全体に対する面積比 粗大細孔面積比 2 :直径 50 nm以上の細孔の繊維全体に対する面積比
表 6
Figure imgf000066_0001
面積比 直径 200 nm以上の粗大な凝集ポリマー粒子の島全体に対
PET1 5—ナトリウムスルホイソフタル酸 5 mo I %共重合 P ET PET2 5—ナトリウムスルホイソフタル酸 1 2mo I %
+イソフタル酸 26mo l %共重合 PET
PET3 : イソフタル酸 7 mo I %
+ビスフエノール Aエチレンォキサイド付加物 4 mo I %共
PET4 : 5—ナトリウムスルホイソフタル酸 2. 5 m o I %
+ビスフエノール Aエチレンオキサイド付加物 3. 5mo l
PET5 : 5—ナトリウムスルホイソフタル酸 4. 5mo I %
+ PEG4000 8. 5 w t %共重合 PET
PET6 :ホモ PET
PA0 :ポリアルキレンォキサイド変性物 (熱水可溶性ポリマー) EXT :二軸押出混練機
チップ:チッププレンド
実施例 1 9
N 6を N 6 6として実施例 8と同様に溶融紡糸、 延伸■熱処理を行なった。 こ のとき、 紡糸温度は 280°C、 N 6 6 共重合 P E Tのブレンド比は 8 0重量% ノ 20重量%とした。 紡糸性は良好であり、 2 4時間の連続紡糸の間の糸切れは ゼロであった。 得られたポリマーァロイ繊維の繊維横断面を T EMで観察結果、 粗大な凝集ポリマ一粒子を含まず、 直径が 20 0 n m以上の島の島全体に対する 面積比は 0. 1 %以下、 直径 1 00 n m以上の面積比も 1 %以下であった。 また、 繊維縦断面 T EM観察から島は筋状構造をしていることがわかった。 また、 糸物 性は表 8に示すとおり優れたものであった。
このポリマーァロイ繊維を実施例 1 0と同様に丸編み後、 アル力リ処理するこ とによリ共重合 P E Tの 9 9 %以上を除去し、 N 6ナノポーラスファイバーから なる丸編みを得た。
この N 6 6ナノポ一ラスファイバ一の繊維横断面を T EMで観察した結果、 細 孔は独立孔であり、 細孔の平均直径は 1 0~ 2 0 n mの範囲にあると判断される ものであり、 直径が 50 n m以上の大きな細子 Uま皆無であった。
また、 この N 6 6ナノポ一ラスファイバーからなる丸編みに染色を施し発色性 評価を行ったが、 発色性に優れたものであった。 N 6 6ナノポーラスファイバー は表フに示すように優れた物性であった。
実施例 20
融点 2 5 5 °C、 極限粘度 0. 6 3、 溶融粘度 8 30 p o i s Θ (2 8 0°C、 2 43 2 s Θ c 1) のホモ Ρ Ε Τを 8 0重量%、 実施例 1 7で用いた熱水可溶性ポ リマ一を 2 0重量0 /0として 2 7 5°Cで実施例 1 と同様に二軸押出混練機を用いて 溶融混練を行ない、 b *値 = 3. 2のポリマ^ "ァロイペレッ トを得た。 これを溶融 部 2の温度を 2 8 0°C、 紡糸温度を 28 0°Cとし、 単孔吐出量と口金孔数を変更 して実施例 1 0と同様に溶融紡糸を行ったところ、 紡糸性は良好で 24時間の連 続紡糸の間の糸切れはゼロであった。 そして、 第 1ホッ トローラー温度 2 4を 9 0°Cとして、 実施例 1 0と同様に延伸■熱処理を行い、 90 d t e x、 3 6フラ メント、 強度 3. 3 c N / d t Θ X , 伸度 40 %、 U % 1 · 5 %、 熱収縮率 7 % のポリマーァロイ繊維を得た。 得られたポリマ一ァロイ繊維の繊維横断面を T E Mで観察した結果 (図 2 5 ) 、 粗大な凝集ポリマー粒子を含まず、 直径が 2 00 n m以上の島の島全体に対する面積比は 0. 1 %以下、 直径 1 00 n m以上の面 積比も 0. 1 %以下であった。 ここで、 濃い部分が P E T、 薄い部分が熱水可溶 性ポリマ一である。 また、 繊維縦断面 T EM観察から島は筋状構造をなしている ことがわかった。 また、 糸物性は表 8に示すとおり優れたものであった。
このポリマ一ァロイ繊維を実施例 8と同様に丸編み後、 1 00°Cの熱水で 1時 間処理し熱水可溶性ポリマ一の 9 9 %以上を除去し、 P E Tナノポーラスフアイ バーからなる丸編みを得た。
この P E Tナノポーラスファイバ一の繊維横断面を T EMで観察した結果 (図 2 6) 、 細孔の平均直径は 20 n mであり、 直径が 50 n m以上の大きな細孔は 皆無であった。 ここで、 濃い部分が P E T、 薄い部分が細孔であり、 細孔は独立 孔であった。 ナノポ一ラスファイバ一の物性は表 7に示した。
また、 この P E Tナノポ一ラスファイバーからなる丸編みに染色を施し発色性 評価を行ったが、 発色性に優れたものであった。
実施例 2 1
ホモ P E Tを P E G 1 000を 8重量0/ o、 イソフタル酸を 7 m o I %共重合し た P E T (融点 23 5 °C、 極限粘度 0 · 6 5溶融粘度 9 20 p o i s e ( 2 80 °C、 243 2 s e c—1) ) として 2 5 5 °Cで実施例 20と同様に溶融混練を行つ た。 得られたポリマーァロイペレッ トの b *値は 3. 8であった。 これを溶融部 2 の温度を 2 5 5°C、 紡糸温度を 2 5 5°C、 口金孔形状を Y断面として実施例 1 9 と同様に溶融紡糸を行ったところ、 紡糸性は良好で 24時間の連続紡糸の間の糸 切れはゼロであった。 そして、 実施例 20と同様に延伸 '熱処理を行い三葉断面 のポリマ一ァロイ繊鰱を得た。 得られたポリマーァロイ繊維の繊維横断面を T E Mで観察した結果、 粗大な凝集ポリマー粒子を含まず、 直径が 200 n m以上の 島の島全体に対する面積比は 0. 1 %以下、 直径 1 00 n m以上の面積比も 1 % 以下であった。 また、 繊維縦断面 T EM観察から島は筋状構造をしていることが わかった。 また、 糸物性は表 8に示すとおり優れたものであった。
このポリマーァロイ繊維を実施例 20と同様に丸編み後、 1 00°Cの熱水で 1 時間処理し熱水可溶性ポリマーの 9 9%以上を除去し、 P E Tナノポーラスファ ィバーからなる丸編みを得た。
この P E Tナノポ一ラスファイバ一の繊維横断面を T EMで観察した結果、 細 孔の平均直径は 20 n mであり、 直径が 50 n m以上の大きな細孔は皆無であつ た。 T EM観察から、 細孔は独立孔であることがわかった。 ナノポーラスフアイ バーの物性は表 7に示した。
また、 この P E Tナノポーラスファイバ一からなる丸編みに染色を施し発色性 評価を行ったが、 発色性に優れたものであった。
実施例 22、 2 3
共重合 P E Tを融点 2 20°C、 溶融粘度 1 2 90 p o i s e (280°C、 24 3 2 s Θ c -1) のポリ トリメチレンテレフタレート (P T T) または融点 2 20 。C、 溶融粘度 5 5 0 p o i s e (2 80 °C、 2 43 2 s e c _1) のポリブチレン テレフタレート (P B T) として、 実施例 20と同様に、 溶融混練、 溶融紡糸、 延伸■熱処理を行った。 得られたポリマ一ァロイ繊維の繊維横断面を T EMで観 察した結果、 粗大な凝集ポリマー粒子を含まず、 直径が 20 0 n m以上の島の島 全体に対する面積比は 0. 1 %以下、 直径 1 00 n m以上の面積比も 1 %以下で あった。 また、 繊維縦断面 T EM観察から島は筋状構造をしていることがわかつ た。 また、 糸物性は表 8に示すとおり優れたものであった。
このポリマ一ァロイ繊維を実施例 2 0と同様に丸編み後、 1 00°Cの熱水で 1 時間処理し熱水可溶性ポリマーの 9 9 %以上を除去し、 ポリエステルナノポーラ スフアイバーからなる丸編みを得た。
このポリエステルナノポ一ラスファイバ一の繊維横断面を T EMで観察した結 果、 細孔の平均直径は 20 n mであり、 直径が 5 0 n m以上の大きな細孔は皆無 であった。 T EM観察から、 細孔は独立孔であることがわかった。 ナノポーラス ファイバーの物性は表 7に示した。
また、 このポリエステルナノポ一ラスファイバーからなる丸編みに染色を施し 発色性評価を行ったが、 発色性に優れたものであった。
実施例 2 4
P E Tを実施例 1 8で用いたポリ乳酸 (P L A) とし、 溶融温度を 2 20 °Cと して実施例 20と同様に溶融混練を行った。 これを溶融部 2の温度を 2 20°C、 JP2003/009532 紡糸温度を 2 2 0 °Cとして実施例 2 0と同様に溶融紡糸を行ったところ、 紡糸性 は良好で 2 4時間の連続紡糸の間の糸切れはゼロであった。 そして、 第 1ホッ ト ローラ一温度 1 6を 9 0 °Cとして、 実施例 1 0と同様に延伸■熱処理を行った。 得られたポリマーァロイ繊維の繊維横断面を T E Mで観察した結果、 粗大な凝集 ポリマ一粒子を含まず、 直径が 2 0 0 n m以上の島の島全体に対する面積比は 0 . 1 %以下、 直径 1 0 0 n m以上の面積比も 1 %以下であった。 また、 繊維縦断面 T E M観察から島は筋状構造をしていることがわかった。 また、 糸物性は表 8に 示すとおり優れたものであった。
このポリマ一ァロイ繊維を実施例 2 0と同様に丸編み後、 1 0 0 °Cの熱水で 1 時間処理し熱水可溶性ポリマーの 9 9 %以上を除去し、 P L Aナノポーラスファ ィバ一からなる丸編みを得た。
この P L Aナノポーラスファイバーの繊維横断面を T E Mで観察した結果、 細 孔は独立孔であり、 その平均直径は 2 0 n mであり、 直径が 5 0 n m以上の大き な細孔は皆無であった。 ナノポ一ラスファイバ一の物性は表 7に示した。
また、 この P L Aナノポ一ラスファイバ一からなる丸編みに染色を施し発色性 評価を行ったが、 発色性に優れたものであった。 特に P L Aは染料吸尽率が低い という問題があつたが、 ナノポ一ラス化する とにより染料吸尽率が向上し、 通 常の P L A繊維より発色性が向上した。 また、 表面積が増大することによリ生分 解速度が通常の P L A繊維より向上する傾向が見られ、 迅速な生体吸収性が要求 されるメディカル用途に最適であった。
実施例 2 5、 2 6
P L Aをポリプロピレン (P P ) またはポリメチルメタクリレート (以後、 Γ Ρ Μ Μ Α」 と表記することがある) として実施例 2 0と同様に溶融混線、 溶融 紡糸、 延伸 '熱処理を行った。 得られたポリマーァロイ繊維の繊維横断面を丁 Ε Μで観察した結果、 粗大な凝集ポリマ一粒子を含まず、 直径が 2 0 0 n m以上の 島の島全体に対する面積比はそれぞれ 1 . 2 <½と 0 . 8 %であった。 また、 繊維 縦断面 T E M観察から島は筋状構造をしていることがわかった。 また、 糸物性は 表 8に示すとおり優れたものであった。
このポリマ一ァロイ繊維を実施例 2 0と同様に丸編み後、 1 0 0 °Cの熱水で 1 時間処理し熱水可溶性ポリマーの 9 9%以上を除去し、 P Pまたは PMMAナノ ポーラスファイバーからなる丸編みを得た。 これらの細孔は独立孔であった。 ナ ノポーラスファイバ一の物性は表 7に示した。
実施例 2 7
P E Tをポリメチルペンテン (以後 「P M PJ と表記することがある) とし、 溶融温度を 2 5 5°Cとして実施例 2 0と同様に溶融混練を行った。 これを溶融部 2の温度を 2 5 5°C、 紡糸温度を 2 5 5°Cとして実施例20と同様に溶融紡糸を 行ったところ、 紡糸性は良好で 24時間の連続紡糸の間の糸切れはゼロであった。 そして、 第 1ホッ トロ一ラ一温度 2 4を 9 0 °Cとして、 実施例 1 0と同様に延伸 -熱処理を行った。 得られたポリマ一ァロイ繊維の繊維横断面を T EMで観察し た結果、 粗大な凝集ポリマー粒子を含まず、 直径が 200 n m以上の島の島全体 に対する面積比は 1 . 0%であった。 また、 繊維縦断面 T EM観察から島は筋状 構造をしていることがわかった。 また、 糸物性は表 8に示すとおり優れたもので あった。
このポリマ一ァロイ繊維を実施例 20と同様に丸編み後、 1 00°Cの熱水で 1 時間処理し熱水可溶性ポリマーの 9 9%以上を除去し、 P M Pナノポーラスファ ィバ一からなる丸編みを得た。
この P M Pナノポーラスファイバーの繊維横断面を T EMで観察した結果、 細 孔は独立孔であり、 その平均直径は 3 5 n mであり、 直径が 50 nm以上の大き な細孔の面積は細孔全体に対し 0. 6%であった。 ナノポーラスファイバ一の物 性は表 7に示した。
実施例 2 8
P E Tをポリフエ二レンサルフアイ ド (以後 ΓΡ P SJ と表記することがあ る) 、 熱水可溶性ポリマーを実施例 1で用いた Ν 6とし、 P P Sのブレンド比を 90重量%として実施例 20と同様に 3 0 5 °Cで溶融混練を行った。 これを溶融 部 2の温度を 30 5°C、 紡糸温度を 3 0 5°Cとし、 単孔あたりの吐出量と口金孔 数を変更して実施例 2 0と同様に溶融紡糸を行ったところ、 24時間の連続紡糸 の間の糸切れは 2回であった。 そして、 第 1ホッ トロ一ラ一温度 24を 9 0°Cと して、 実施例 1 0と同様に延伸■熱処理を行い、 1 50 d t e x、 4 8フィラメ ン卜のポリマーァロイ繊維を得た。 得られたポリマ一ァロイ繊維の繊維横断面を T E Mで観察した結果、 粗大な凝集ポリマ一粒子を含まず、 直径が 2 0 0 n m以 上の島の島全体に対する面積比は 1 . 5 %であった。 また、 繊維縦断面 T E M観 察から島は筋状構造をしていることがわかった。 また、 糸物性は表 8に示すとお リ優れたものであった。
このポリマーァロイ繊維を実施例 2 0と同様に丸編み後、 ギ酸で 2時間処理し N 6の 9 9 %以上を除去し、 P P Sナノポ一ラスファイバ一からなる丸編みを得 た。 このとき、 細孔は独立孔であった。 ナノポーラスファイバ一の物性は表 7に 示した。
平均細孔直径粗大細孔 粗大細孔 強 度 発色性
、 n m) 面積比 1 (%) 面積比 2 (%) (cN/dtex) 実施例 1 9 2 0以下 0 0 2 2 ◎ 実施例 2 0 2 0 0 0 2 0 ◎ 実施例 2 1 2 0 0 0 2 0 ◎ 実施例 2 2 2 0 0 0 2 0 ◎ 実施例 2 3 2 0 0 0 2 0 ◎ 実施例 2 4 2 0 0 0 2 0 ◎ 実施例 2 5 3 8 0 0 . 8 1 8 実施例 2 6 3 2 0 0 . 6 1 5 実施例 2 7 3 5 0 0 . 6 1 7 実施例 2 8 5 0 1 . 3 • 6 平均細孔直径: T E M観察から見積もった平均細孔直径
粗大細孔面積比 1 :直径 2 0 0 n m以上の細孔の繊維全体に対する面積比 粗大細孔面積比 2 :直径 5 0 n m以上の細孔の繊維全体に対する面積比
表 8
Figure imgf000074_0001
面積比 直径 200 n m以上の粗大な凝集ポリマー粒子の島全体に対する面積比
PET7 ホモ P ET (7? = 0. 63)
PET8 P EG 1 000 8 w t % +イソフタル酸 7mo I %共重合 P ET
PA0 ポリアルキレンォキサイド変性物 (熱水可溶性ポリマー)
EXT 二軸押出混練機
静止 静止混練器 (1 04万分割)
実施例 2 9
口金孔数と吐出量を変更して実施例 1 と同様に溶融紡糸、 延伸仮撚リ加工を行 い 9 5 d t e x、 6 8フィラメントの N 6 共重合 P E Tァロイ仮撚リ加工糸を 得た。 これは、 強度 2. 7 c N/ d t Θ X . 伸度 22 %、 熱収縮率 8 %、 U % 1 . 0%、 C R 3 8%の優れた物性を示し、 未解撚もなく捲縮の品位も良好であった。 得られたポリマーァロイ捲縮糸の横断面を T E Mで観察したところ、 N 6が海
(濃い部分) 、 共重合 P E Tが島 (薄い部分) の海島構造を示し、 島の平均直径 は 2 5 n mであり、 共重合 P E Tが超微分散化したポリマ一ァロイ繊維が得られ た。 直径が 200 n m以上の島の島全体に対する面積比は 0 · 1 %以下、 直径 1 00 n m以上の面積比も 0. 9%であった。 また、 島は筋状に分散していた。 こ れを鞘糸として用いて、 オペロンテックス (株) 製ポリウレタン繊維糸である " ライクラ" (登録商標) をカバリングした。 そして、 このカバリング糸を用いて タイツ用の編み地を作製した後、 実施例 1 と同様にアル力リ処理を行い N 6ナノ ポーラスフアイバーからなるタイッ用編み地を作製した。 このタイッ用編み地の 目付は 1 00 gZm2 であり、 N 6ナノファイバ一とポリウレタン繊維糸の重量 比率はそれぞれ 95 %と 5 %であった。 これにシリコーン処理、 揉布処理を行つ た。 そして、 このタイツ用編み地を縫製し、 タイツを作製した。 このタイツから N 6ナノポーラスファイバ一を抜き出し、 T EM観察したところ、 直径が 5 O n m以上の粗大細孔は皆無であり、 細孔の平均直径は 25 n mであった。 また、 細 孔は独立孔であった。 また、 糸強度は 2. 5 c d t Θ Xであった。 このタイ ッは発色性も良好であり、 A MRが 5. 6 0/0と高く、 また繊細なタツチと人肌の ようなしつとりとしたみずみずしい風合いを示し、 非常に着用快適性の高いもの であった。 また、 ポリウレタン繊維糸を混用することより、 大きなストレッチ性 が付与されただけでなく、 洗濯時のタイツの形態安定性も向上した。
実施例 3 0
実施例 6で作製したポリマーァロイ繊維を用いて実施例 2 8同様 "ライクラ" をカバリングした。 この糸を用いてショーツを作製した。 このショーツから N 6 ナノポ一ラスファイバ一を抜き出し、 T EM観察したところ、 直径が 50 n m以 上の粗大細孔は皆無であり、 細孔の平均直径は 2 5 n mであった。 また、 細孔は 独立孔であった。 また、 糸強度は 2. 5 c NX d t Θ Xであった。 このタイッは 発色性も良好であり、 AM Rが 5. 6%と高く、 また繊細なタツチと人肌のよう なしつとりとしたみずみずしい風合いを示し、 非常に着用快適性の高いものであ つた。 また、 このショーツのアンモニア消臭率も 5 5 %で った。 また、 ポリウ レタン繊維糸を混用することにより、 大きなス トレツチ性が付与されただけでな く、 洗濯時のショーツの形態安定性も向上した。
実施例 3 1
単孔吐出量、 孔数を変更し、 実施例 1 と同様に溶融紡糸を行い、 400 d t e x、 9 6フィラメントの N 6ノ共重合 P E Tポリマーァロイ繊維を得た。 このポ リマ一ァロイ繊維の強度は 2. 5 c / d t e X s 伸度は 1 00%、 U%は 1 . 2 %であった。 得られたポリマ一ァロイ高配向未延伸糸の繊維横断面を T E Mで 観察した結果、 粗大な凝集ポリマ一粒子を含まず、 直径が 2 00 n m以上の島の 島全体に対する面積比は 0. 1 %以下、 直径が 1 00 n m以上の島の島全体に対 する面積比は 1 %以下、 また島の平均直径は 3 3 n mであった。 そして、 これに 図 2 9の装置を用いて実施例 6と同様に延伸仮撚リを施し、 3 3 3 d t e x、 9 6フィラメントの仮撚リ加工糸を得た。 得られた仮撚リ加工糸は、 強度 3. 0 c N d t e X、 伸度 3 0 %、 U % 1 . 5 %、 C R値 3 3 %であった。 得られたポ リマーァロイ捲縮糸の繊維横断面を T EMで観察した結果、 粗大な凝集ポリマ一 粒子を含まず、 直径が 2 00 n m以上の島の島全体に対する面積比は 0 · 1 %以 下、 直径 1 00 n m以上の面積比も 0. 1 %以下であった。 また、 島の平均直径 は 2 7 n mであり、 筋状構造を示した。
この仮撚リ加工糸に 3 00タ一ンノ mの甘撚リを施し、 S撚りノ Z撚リ双糸で 経糸および緯糸に用いて、 2 2のツイル織物を作製した。 そして、 得られたッ ィル織物に実施例 6と同様にアル力リ処理を施し、 N 6ナノポーラスファイバ一 からなる目付 1 5 0 gZm2 の力一テン用生地を得た。 このカーテン用生地から N 6ナノポ一ラスファイバーを抜き出し、 T EM観察したところ、 直径が 50 η m以上の粗大細孔は皆無であり、 細孔の平均直径は 2 5 n であった。 また、 細 孔は独立孔であった。 また、 糸強度は 2 · 5 c NZ d t e xであった。
また、 このカーテンは発色性も良好であり、 吸湿率 (AM R) は 5. 5 %と十 分な吸湿性を示した。 そして、 この生地を用いてカーテンを作製し 6畳間に吊し たところ、 高吸湿性により結露を抑制し、 さらに悪臭ガスを消臭することにより、 爽やかな室内環境とすることができた。 このように本発明のナノポーラスフアイ バーは、 従来にない環境を整えることのできる環境応答型のイン亍リァ製品に好 適であった。 また、 この力一テンを家庭用洗濯機で洗濯ネッ トに入れて洗濯 '脱 水したが形くずれは発生せず、 レーヨン製の力一テンとは異なり、 高吸湿 '高吸 水性ではあつても良好な形態安定性を示した。
実施例 3 2
単孔吐出量、 孔数を変更し、 吐出孔を Y型として実施例 1 0と同様に溶融紡糸 を行った。 紡出糸は 9 0 OmZ分で引き取り、 次いで、 1段目の延伸倍率を 1 . 3倍、 トータル倍率を 3. 5倍の条件で 2段延伸を行い、 さらにジェッ トノズル を用いて捲縮を付与してから 5 00 d t e x、 90フィラメント、 捲縮数 9個 2 5 mmの嵩高加工糸を巻き取った。 この嵩高加工糸の強度は 5. 0 c N/ d t e x、 伸度は 2 5 o/oであった。 得られたポリマーァロイ捲縮糸の繊維横断面を T EMで観察した結果、 粗大な凝集ポリマ一粒子を含まず、 直径が 200 n m以上 の島の島全体に対する面積比は 0. 1 %以下、 直径 1 00 n m以上の面積比も 1 %以下であった。 また、 島の平均直径は 30 n mであり、 筋状構造を示した。 得られた嵩高加工糸を 2本引き揃えて合糸し、 下撚リ (2 00 Tノ m) し、 そ れを 2本用いて上撚リ (200 TZm) で摁リ合わせ、 乾熱 1 7 0°Cで撚リ止め 処理を施した後、 力ッ トパイル力一ぺッ トとして公知の方法にてタフトした。 このときには、 通常のレベルカツ トにて、 1 1 0ゲージ、 目付が 1 5 00 g /m2 となるようにステッチを調節してタフ トした。 その後、 バッキングを実施 した。 タフ トに際し、 基布にはアクリル繊維とポリエステル繊維の混紡糸を用い た織り基布を使用した。 さらにカッ トパイル部分のみをアルカリ処理し、 カッ ト パイル部分が N 6ナノポ一ラスファイバ一となる構造を発現させた。 これを T E M観察したところ、 直径が 50 n m以上の粗大細孔は皆無であり、 細孔の平均直 径は 3 O n mであった。 また、 細孔は独立孔であった。 また、 カッ トパイルを抜 き出し強度を測定したところ、 2. O c NZ d t e xであった。 このカッ トパイ ル部分は発色性も良好であり、 AMRは 5. 3 %と十分な吸湿性を示し、 実施例 PC漏難 09532
3 1のカーテン同様、 爽やかな室内環境とすることができた。
実施例 3 3
口金および単孔吐出量を変更して実施例 1 0と同様に紡糸を行い、 第 1引き取 リロ一ラー 8にて糸を引き取った後、 合糸し、 バンカーに受けた。 そして、 バン カーに受けた糸条をさらに合糸し 1 5万 d t Θ χのトウとした。 これを、 9 0 °C 水槽中で 3. 2倍に延伸した。 そして、 クリンパ一を通した後、 給油し、 カッ ト した。 得られた力ッ トファイバ一は、 単糸繊度 4 d t e X、 捲縮数 1 0個ノ 2 5 mm、 繊維長 5 1 mmであった。 このカツ トフアイバーの強度は 3. 3 c N / d t Θ Χ、 伸度は 40 <½であった。 これの繊維横断面を T EMで観察した結果、 粗 大な凝集ポリマー粒子を含まず、 直径が 2 00 n m以上の島の島全体に対する面 積比は 0. 1 %以下、 直径 1 00 n mの島の面積比は 1 %以下であった。 また島 の平均直径は 3 3 n mであり、 筋状構造を示した。
このカツ トファイバ一を力一ドで解繊した後にクロスラップウェーバーでゥェ ッブとした。 次に、 二一ドルパンチ ( 1 5 00回 Z c m2 ) を行い、 1 5 0 gZ m2 の繊維絡合不織布とした。 この不織布に実施例 1 0と同様にアルカリ処理を 施し、 N 6ナノポ一ラスファイバ一不織布を得た。 この不織布からナノポーラス ファイバーをサンプリングし T EM観察したところ、 直径が 50 n m以上の粗大 細孔は皆無であり、 細孔の平均直径は 30 n mであったまた、 細孔は独立孔であ つた。 また、 カツ トフアイバーをアル力リ処理し、 ナノフアイバ一化したものの 強度を測定したところ、 2 c NZ d t Θ Xであった。 この不織布は発色性も良好 であり、 A MR = 5. 8 %と充分な吸湿性を示した。
実施例 3 4
実施例 3 3で作製したポリマーァロイからなるカツ トファイバ一を紡績し、 ポ リマーァロイ紡績糸を得た。 これを経糸および緯糸に用いて目付 1 5 0 g Zm2 の平織物を得た。 そして、 実施例 1 0と同様にアルカリ処理を行い N 6ナノポー ラスファイバ一布帛を得た。 この布帛からナノポーラスファイバ一をサンプリン グし T EM観察したところ、 直径が 5 0 n m以上の粗大細孔は皆無であり、 細孔 の平均直径は 3 0 n mであった。 また、 細孔は独立孔であった。 また、 この布帛 からナノポーラスファイバ一紡績糸を抜き出し強度を特定したところ、 2. O c N / d t e xであった。 この布帛は発色性も良好であり Δ M R = 5 . 8 %と充 分な吸湿性を示し、 また発色性も良好であった。
実施例 3 5
実施例 2 5と同様に紡糸を行い、 エア一サッカーによリ糸条を引き取り、 開繊 させてネッ 卜に捕集した後、 カレンダ一ロールを掛けポリマ一ァロイ繊維からな る目付 3 5 g Z m 2 の不織布を得た。 なお、 エア一サッカーで引き取った繊維の 単糸繊度は 2 d t e Xであり、 繊度から求めた紡糸速度は4 5 0 O m Z分相当で あった。 この不織布からポリマ一ァロイ繊維を抜き取り繊維横断面を T E Mで観 察した結果、 粗大な凝集ポリマー粒子を含まず、 直径が 2 0 0 n m以上の島の島 全体に対する面積比は 0 · 1 %以下、 直径 1 0 0 n mの島の面積比も 1 <½以下で あった。 また島の平均直径は 3 1 n mであり、 筋状構造を示した。
この不織布に実施例 2 4と同様に熱水処理を施し、 P Pナノポ一ラスファイバ —不織布を得た。 これは、 吸水性に優れるものであった。 この不織布からナノポ 一ラスファイバーをサンプリングし T E M観察したところ、 直径が 5 0 n m以上 の粗大細孔は皆無であり、 細孔は独立孔であり、 その平均直径は 3 0 n mであつ た。 このように、 本発明のナノポーラスファイバ一は、 従来にない高機能不織布 を得るために最適のものであった。
実施例 3 6
吐出量と口金子 L数を変更し、 実施例 1 と同様に溶融紡糸を行い、 9 0 d t e X , 6 8フィラメント、 強度 2 . 7 c Nノ d t e x、 伸度 1 0 0 %、 U % 1 . 3 %の ポリマ一ァロイからなる高配向未延伸糸を 1 0 k g巻き取った。 このポリマ一ァ ロイ繊維の横断面を T E Mで観察したところ、 共重合 P E Tが平均直径 2 0 n とナノサイズで均一分散し、 直径 2 0 0 n m以上の粗大島の面積比は 0 . 1 %以 下、 直径 1 0 0 n m以上の島の面積比は 1 %以下であった (図 2 7 ) 。 また、 縦 断面観察を行ったところ、 共重合 P E Tは筋状構造であった。
このパッケージは端面が膨れる耳立ちや、 綾落ちも く良好なパッケージ形状 であった。 また、 通常のナイロン繊維とは異なり吸水膨潤が抑制されているため. 経時によるパッケージ崩れも発生せず、 パッケージの形態安定性にも優れていた, 通常のナイロンの高配向未延伸糸では巻き取り中に吸水膨潤し糸が伸びるため、 安定して巻き取りができず、 伸度が 7 0 - 2 0 0%の高配向未延伸糸からなるパ ッケージを得ることができなかった。 このため、 P E Tで行われている複合仮撚 リ加工等が行えなかったが、 本発明のナイロンポリマーァロイ繊維では伸度フ 0 - 2 00%の高配向未延伸糸を安定に巻き取ることができるため、 様々な糸加工 が行えるというメリッ 卜がある。
比較例 8
実施例 1 で用いた N 6を単独で実施例 3 6と同様に溶融紡糸した。 しかし、 巻 き取り中に吸水膨潤し糸が伸びるため、 安定して巻き取りができず、 糸のバース 卜が頻発した。
実施例 3 7
実施例 3 6で得た高配向未延伸糸と別途準備した 7 0 d t Θ x . 3 4フィラメ ン卜の通常の Ν 6延伸糸 (強度 6 c N/ d t Θ X , 伸度 45 %) を複合仮撚リし た。 このとき、 延伸倍率は 1 . 0 2倍、 ヒータ一温度は 1 6 5°Cとした。 得られ た C R 2 5 %の複合仮撚リ糸を用いて実施例 1 と同様に丸編みを作製し、 アル力 リ処理を施した。
得られた丸編みから N 6ナノポ一ラスファイバ一を抜き出し T EM観察したと ころ、 直径が 50 n m以上の粗大細孔は皆無であり、 細孔の平均直径は 1 0~ 2 0 n mの範囲にあると判断され、 糸強度は 2. 5 c N / d t e xであった。 また, 細孔は独立孔であった。 この布帛は発色性も良好であり、 また AMRも 4. 5% と充分な吸湿性を示した。 また、 これはソフ トで繊細なタツチの優れた風合いで あった。 このように、 本発明のポリマーァロイ繊維と他の繊維を混用することで. 優れた風合いを有する衣料用に最適な布帛を得ることができる。
特に、 ナイロンの場合には、 高伸度の高配向未延伸を従来は得ることができな かったため、 風合い向上には限界があつたが、 本発明では、 本実施例で示したよ うに容易に優れた風合いの布帛を得ることができるのである。
実施例 3 8
実施例 1 3で作製したポリマ一ァロイ繊維と 7 0 d t e x、 9 6フィラメント の通常の N 6繊維をインターレースノズルを用いてエア混繊した。 これを経糸お よび緯糸に用いて目付 1 50 g /m2 の平織りを作製し、 実施例 1 0と同様にァ 3009532 ルカリ処理を施すことにより N 6ナノポ一ラスファイバ一と通常 N 6からなる布 帛を得た。
この N 6ナノポーラスファイバ一を T EM観察したところ、 直径が 5 0 n m以 上の粗大細孔は皆無であり、 細孔の平均直径は 1 0〜 20 n mの範囲にあると判 断され、 糸強度は 3. 3 c NX d t Θ Xであった。 また、 細孔は独立孔であった。 この布帛は発色性も良好であり、 また AM Rも 4%と充分な吸湿性を示した。 ま た、 これはソフトで繊細なタツチの優れた風合いであった。
実施例 3 9
実施例 1で得たポリマ一ァロイ捲縮糸を経糸に 72 d t Θ X . 2 7フィラメン 卜のビスコースレーヨン緯糸に用い、 目付が 1 50 gZm2 となるように 2 2 ツイル織物を作製した。 これを実施例 1 と同様にアル力リ処理をほどこした。 得られた布帛から、 N 6ナノポーラスファイバーを抜き出し、 T EM観察した ところ、 直径が 50 n m以上の粗大細孔は皆無であり、 細孔の平均直径は 2 O n m以下、 糸強度は 2. 5 c NZd t e xであった。 また、 細孔は独立孔であった。 この布帛は発色性も良好であり、 また AMRも 7 %と充分な吸湿性を示した。 ま た、 これはソフトで繊細なタツチの優れた風合いであった。 このように、 本発明 のナノポーラスファイバ一と他の繊維を混用することによリ、 さらに風合いや吸 湿性を向上させることができ、 高級衣料用の布帛に最適である。
実施例 4 0
実施例 3 3で得られたポリマ一ァロイカツ トフアイバーと綿を重量比 5 0 %/ 5 0%で混紡し、 ポリマ一ァロイ繊維を含む混紡糸を得た。 これを用いて実施例 3 4と同様に平織りを得、 実施例 1 と同様にアルカリ処理を行った。 この布帛は 発色性も良好であり、 A M R = 4. 8 «½と充分な吸湿性を示し、 また発色性も良 好であった。
この布帛から N 6ナノポ一ラスファイバーを含む紡績糸を抜き出し強度を特定 したところ、 2. O c NZ d t e xであった。 N 6ナノポーラスファイバ一をサ ンプリングし T EM観察したところ、 直径が 5 0 n m.以上の粗大細孔は皆無であ リ、 細孔の平均直径は 3 0 n mであった。 また、 細孔は独立孔であった。
実施例 4 1 実施例 2 0で作製した P E Tナノポーラスファイバーからなる布帛に難燃剤で ある トリフエニルリン酸 (味の素ファイン亍クノ (株) "レ才フォス T P P " ) を 2 0 % o w f 、 浴比 1 : 4 0、 処理温度 1 3 0°C、 処理時間 1時間で吸尽させ た。 そして、 これを水洗後、 炭酸ナトリウム水溶液 (8 0°C) でソ一ビングした。 さらに、 家庭洗濯を 1 0回施した。 このときの付着量は 7重量%であり、 燃焼評 価を行ったところ良好な自己消火性を示した。 このように、 本発明のナノポーラ スフアイバーは、 機能物質を容易に取り込み、 あたかもカプセル化するような構 造となるため、 洗濯耐久性を向上することができ、 機能加工用原糸として最適で あ 。
比較例 9
通常の P E T布帛を実施例 4 1 と同様に難燃加工を施した。 これの洗濯 1 0回 後の付着量は 1重量%であり、 燃焼評価を行ったところ自己消火性を示さなかつ た。
実施例 4 2
実施例 2 0で得た P E Tナノポーラスファイバ一からなる布帛に吸湿剤である 高松油脂 (株〉 製 " S R 1 0 0 0 " ( 1 0 %水分散品) を吸尽させた。 このとき の加工条件は吸湿剤は固形分として 2 0 % o w f 、 浴比 1 : 2 0、 処理温度 1 3 0°C、 処理時間 1時間とした。 吸尽率は 1 2 %以上であり、 A M R = 4 "%以上と 綿同等以上の優れた吸湿性を有する P E T布帛を得ることができた。 このように, 本発明のナノポーラスファイバ一は、 機能物質を容易に取り込み、 あたかもカブ セル化するような構造となるため、 機能物質の吸尽率を向上することができ、 機 能加工用原糸として最適である。
比較例 1 0
通常の P E T布帛を実施例 4 2と同様に吸湿加工を施したが、 吸湿剤の吸尽率 はほぼ 0 %であり、 吸湿性も発現しなかった。
実施例 4 3
実施例 20で得た P E Tナノポーラスファイバーからなる布帛に鮫の肝臓から 抽出した天然油成分であり、 保湿によるスキンケア効果のあるスクヮランを吸尽 させた。 このときの処理条件は、 スクヮラン 6 θ ο/οと乳化分散剤 4 0 %を混合し た物を水に濃度 7 . 5 g リッ トルで分散させ、 浴比 1 : 4 0、 温度 1 3 0 °C、 処理時間 6 0分間である。 処理後 8 0 °Cで 2時間洗浄を行い、 このときのスクヮ ランの付着量は布帛に対して 2 1重量%であった。 その後、 家庭洗濯を 2 0回施 した後のスクヮランの付着量は、 布帛に対して 1 2重量%であり、 充分な洗濯耐 久性を示した。
このスクワラン加工された P E Tナノポーラスファイバーからなる丸編みを用 いて靴下を作製し、 かかとの乾燥がひどい被験者 1 0人に 1週間の着用試験を行 つたところ、 乾燥肌が緩和された者が 8人いた。 これは、 細孔にトラップされた スクヮランが被験者の汗によリ徐々に抽出され、 肌と接触したためと考えられる-。 比較例 1 1
通常の P E T布帛に実施例 4 3と同様にスクヮランの吸尽加工を施したところ、 洗浄後の付着量は布帛に対して 2 1重量%であったが、 家庭洗濯 1 0回後の付着 量は 0重量%であり、 まったく洗濯耐久性が無かった。
実施例 4 4
実施例 1 0で作製した N 6ナノポーラスファイバ一布帛をイオン交換水に浸潰 し、 その後、 1 , 2—ビス (トリメ トキシシリル) エタンを加え、 3時間攪拌し た。 室温で 1 4時間静置後、 さらに 1 3時間攪拌し、 さらに室温で 1 4時間静置 後、 さらに 7時間攪拌し、 シリカを重合した。 その後、 丸編み地をイオン交換水 で洗浄後、 風乾した。 この操作により、 N 6ナノファイバ一の細孔を錶型とした, 布帛形状の N 6 シリカ複合体が得られた。 これは、 十分な剛性としなやかさを 併せ持つ優れた材料であった。 また、 優れた難燃性を持つハイブリッ ド材料でも あった。 また、 この複合体中のシリカの比率は 3 0重量%であった
このように、 本発明のナノポーラスファイバ一は、 重合性のあるモノマーゃォ リゴマ一を吸尽した後、 これらを重合することで容易にハイブリッド材料とする ことができる。 このため、 無機の機能 (難燃性、 触媒等) を有する有機材料ゃ柔 軟性を有する無機材料等の先端材料を得るための前駆体に最適である。
実施例 4 5
実施例 2 9で作製した N 6ナノポ一ラスファイバーからなるタイツに大鵬薬品 社製 Γ新ポリ力イン液」 を含浸させ、 乾燥した。 これにより、 水虫薬を汗により 2003/009532 溶出させることができるタイツを得た。 このタイツを水虫患者に着用させ、 一日 ごとに新品に取り替えた。 これを 1 ヶ月続けたところ、 水虫薬が徐放されたため 症状の改善が見られた。 このように本発明のナノポ一ラスファイバ一は、 薬効成 分の徐放能力があるため、 メディカル製品として好適である。
実施例 4 6
実施例 1 で得た N 6ナノポーラスファイバ一布帛をジエチレントリアミン 3% 水溶液に 5 0°Cで 1分間浸漬することによリ、 N 6ナノポーラスファイバ一にジ エチレントリアミンを担持させた。 これのァセトアルデヒ ド除去能力をアンモニ ァに準じて評価したところ、 1 0分間で 3 0 p から 1 p p mまで濃度が低下 し、 優れた除去能力を示した。 このように、 本発明のナノポ一ラスファイバ一は、 吸着剤の坦持能力があるため、 ケミカルフィルターやエアフィルター等の産業資 材製品として好適である。
実施例 4 7
実施例 1 で作製したポリマーァロイを芯成分、 実施例 1で用いた N 6を鞘成分 としてそれぞれ 2 7 0°Cで溶融した後、 紡糸温度 2 7 5°Cで芯鞘複合紡糸を行い、 3 80 OmZ分で引き取り高配向未延伸糸を得た。 これに実施例 1と同様に延伸 仮撚リを施した。 ここでポリマ一ァロイの複合比は 80重量%とした。 得られた 芯鞘複合繊維からなる捲縮糸は、 1 50 d t e X、 7 6フィラメント、 強度 4. 1 c N d t Θ χ、 伸度 2 7 %、 U % 1 . 0 %、 熱収縮率 1 0 %、 C R 4 5 %で あった。 また、 芯成分であるポリマーァロイ中での島共重合 P E Tの平均直径は 2 6 n mとナノサイズで均一分散し、 直径 2 0 0 n m以上の粗大な島は島全体に 対し面積比で 0. 1 %以下であり、 直径 1 00 n m以上の粗大な島は島全体に対 し面積比で 1 %以下であった。 また、 島ポリマーは筋状に分散していた。 ここで 得られた芯鞘複合繊維からなる捲縮糸を用い、 実施例 1 と同様に丸編み、 アル力 リ処理を行い、 N 6ナノポーラスファイバーからなる丸編みを得た。
これからナノポーラスファイバ一を抜き取り、 T EM観察したところ、 直径が 5 0 n m以上の粗大細孔は皆無であり、 細孔の平均直径は 2 0 n mであった。 ま た、 ナノポーラス部分の面積は繊維横断面に対して 7 70/0であった。 また、 ナノ ポーラスファイバ一の糸強度は 3. 3 c NZd t e xであり、 実施例 1に比べ高 強度であり、 耐摩耗性にも優れていた。 また、 細孔は独立孔であった この布帛 は実施例 1によるものよりも鮮明な発色となり、 AM Rも 4. 8%と充分な吸湿 性を示した。
実施例 4 8
芯成分と鞘成分を入れ替え、 ポリマ一ァロイの複合比を 5 0重量%として、 実 施例 47と同様にして、 芯鞘複合紡糸、 延伸仮撚リを行い、 1 50 d t e X、 7 6フィラメン ト、 強度 4 · 1 c Nノ d t Θ X、 伸度 2 7 %、 U <½ 1 . 0 %、 熱収 縮率 1 0%、 C R 45 <½の芯鞘複合繊維からなる捲縮糸を得た。 鞘成分であるポ リマーァロィ中での島共重合 p E Tの平均直径は 2 6 n mとナノサイズで均一分 散し、 直径 200 r» m以上の粗大な島は島全体に対し面積比で 0. 1 %以下、 直 径 1 00 n m以上の粗大な島は島全体に対し面積比で 1 %以下であった。 また、 島ポリマーは筋状に分散していた。 ごこで得られた芯鞘複合繊維からなる捲縮糸 を用いて、 実施例 47と同様に丸編み、 アルカリ処理を行い、 N 6ナノポ一ラス ファイバ一からなる丸編みを得た。 これからナノポ一ラスファイバ一を抜き取り T EM観察したところ、 直径が 5 0 n m以上の粗大細孔は皆無であり、 細孔の平 均直径は 2 0 n mであった。 また、 ナノポーラス部の面積は繊維横断面に対し 4 5%であった。 また、 ナノポーラスファイバ一の強度は 3. 5 c NZd t e xで あり、 実施例 1に比べ高強度であった。 また、 細孔は独立孔であった。 この布帛 は発色性も良好であり、 また ΔΜ Rも 4%と充分な吸湿性を示した。
実施例 4 9
N 6単独側を実施例 1 4で用いた高粘度 N 6とし、 ポリマーァロイ側を実施例 1で作製したものとして、 50重量%ノ50重量%の複合比でサイ ドバイサイ ド 型にして、 実施例 48と同様にして複合紡糸を行った。 このとき、 高粘度 N 6の 粘度はポリマーァロイの粘度の 2倍以上であった。 得られた未延伸糸を延伸倍率 1 . 2倍で実施例 1 0と同様に延伸■熱処理し、 1 1 0 d t e x、 34フィラメ ン卜、 強度 4. 1 c Nノ d t Θ X、 伸度 2 7 %、 U % 1 . 2 %、 熱収縮率 1 0 %. 捲縮数 20個ノ 2 5 mmのサイ ドバイサイ ド捲縮糸を得た。 捲縮の外側の成分で あるポリマーァロィ中での島共重合 P E Tの平均直径は 26 n mとナノサイズで 均一分散し、 一方で、 直径 2 0 0 n m以上の粗大な島は島全体に対し面積比で 0. 1 %以下、 直径 1 00 n m以上の粗大な島は島全体に対し面積比で 1 %以下であ つた。 また、 島ポリマ一は筋状に分散していた。 ここで得られたサイ ドバイサイ ド捲縮糸を用い実施例 48と同様に丸編み、 アルカリ処理を行い、 N 6ナノポー ラスファイバ一からなる丸編みを得た。 これからナノポーラスファイバーを抜き 取り T EM観察したところ、 直径が 50 n m以上の粗大細孔は皆無であり、 細孔 の平均直径は 2 0 n mであった。 また、 ナノポ一ラス部の面積は繊維横断面に対 し 44 %であった。 また、 糸強度も 3. 5 c N/ d t e xと高強度であった。 ま た、 細孔は独立孔であった。 この布帛は発色性も良好であり、 AMRも 4%と充 分な吸湿性を示した。 また、 この布帛は吸水するとさらに嵩高性が向上した。 実施例 5 0 .
N 6単独側を実施例 1で用いた低粘度 N 6とし、 ポリマーァロイ側を実施例 1 4で作製したものとして、 実施例 49と同様にして複合紡糸、 延伸 '熱処理を行 し、、 1 1 0 d e t x、 34フィラメント、 糸強度 4. 0 c N d t e x、 伸度 2 5 %、 U % 1 . 2%、 熱収縮率 1 0%、 捲縮数 1 8個ノ 2 5 mmのサイ ドバイサ ィ ド捲縮糸を得た。
捲縮の内側の成分であるポリマーァロイ中で島共重合 P E Tは、 平均直径 1 8 n mで分散し、 直径 1 00 n m以上の粗大な島は島全体に対し面積比で 0. 1 % 以下であった。 ここで得られたサイ ドバイサイ ド捲縮糸を用い、 実施例 4 9と同 様に丸編み、 アルカリ処理を行い、 N 6ナノポ一ラスファイバーからなる丸編み を得た。
これからナノポ一ラスファイバ一を抜き取り、 T EM観察したところ、 直径 5 0 n m以上の粗大細孔は皆無であり、 細孔の平均直径は 20 n mであった。 また. ナノポーラス部の面積は繊維横断面に対し 4 5 %であった。 また、 ナノポーラス ファイバ一は充分な嵩高性を有し、 糸強度も 3. 4 c N/d t Θ Xと高強度であ つた。 また、 細孔は独立孔であった。 この布帛は、 発色性も良好であり、 Δ Μ Β も 4 ο/οと充分な吸湿性を示した。 また、 この布帛は吸水すると、 捲縮が伸び編目 が拡がリ、 通気性が向上した。
実施例 5 1
実施例 1 0で得たポリマーァロイ繊維からなる丸編みを、 2 %の水酸化ナトリ 2003/009532 ゥ厶水溶液 (9 5°C、 浴比 1 : 40) で 2 0分間処理し、 ポリマ一ァロイ繊維中 の共重合 P E Tの 5 0 %を分解溶出した (繊維としての重量減量率は 1 0 %) 。 溶出は繊維表層からリング状に進行し、 ナノポーラス部は繊維横断面に対し 50 %であった。 この部分を Τ ΕΜ観察した結果、 細孔は独立孔であり、 これの平均 直径は 2 0 nmであり、 直径が 50 n m以上の粗大細孔は皆無であった。
この丸編みは AM R = 4. 0 %、 アンモニア消臭率 = 50 %と優れた吸湿 '吸 着性を示した。 また保水率も 6 Oo/oと充分であった。 このナノポ一ラスファイバ 一も可逆的水膨潤性を示したが、 膨潤率は 4%と、 実施例 1 0に比べ湿潤時の寸 法安定性が向上していた。 また、 糸強度も 3 c NZd t Θ Xと実施例 1 0に比べ 向上していた。
実施例 5 2
実施例 1で作製したポリマーァロイ捲縮糸を経糸および緯糸に用い、 1 7 0 g ノ m2 の高密度平織りを作製した。 これに実施例 1 と同様にアルカリ処理を施し, N 6ナノポ一ラスファイバーからなる平織りを作製した。 これからナノポ一ラス ファイバーを抜き取り、 形態および物性を測定したところ、 実施例 1 と同様の値 が得られた。 これに、 バフイング処理を施したところナノポーラスファイバ一の 表層がフィブリル化し、 繊維径 0. 0 1 〜 1 m程度のフィブリルが多数生成し, 織物表面を覆った。 これにより、 ソフ トでスパン感のあるタツチが得られただけ でなくノンコーティングでも撥水性が発現し、 スポーツ用の布帛として好適であ つた。
比較例 1 2
通常の N 6仮撚リ加工糸 (7 7 d t e x、 3 4フィラメン ト) を用い、 実施例 5 1 と同様に高密度平織りを作製し、 バフィングを施したがフィブリル化が不十 分であり、 フィブリルが織物表面を覆うことはなく、 ソフトでスパン感のあるタ ツチが得られなかった。 また、 フィブリル化を進めるためにバフイング処理をき つくすると布帛破れが生じてしまった。
実施例 5 2
実施例 1で作製したポリマ一ァロイ捲縮糸を緯糸に、 経糸に通常 N 6繊維 (4 4 d t e x、 1 2フィラメント) を用いて 1 8 0 gZm2 の 5枚バックサテンを 作製した。 これに実施例 1 と同様にアルカリ処理を施し、 N 6ナノポーラスファ ィバ一からなるバックサテン織物を作製した。 これからナノポーラスフアイバー を抜き取り、 形態および物性を測定したところ、 実施例 1 と同様の値が得られた c これに、 バウイング処理を施した。 これにより、 ナノポーラスファイバ一の表層 がフイブリル化し、 繊維径 0 . 0 1 〜 1 m程度のフィブリルが多数生成し、 織 物表面を覆った。 この後、 さらにウォーターパンチ処理を施し、 フィブリルをさ らに開繊させた。 これは、 ワイビングクロス用の布帛として好適であった。
実施例 5 3
実施例 3 3で得た N 6ナノポ一ラスファイバ一からなる不織布にバフィング処 理を施したところ、 やはり繊維径 0 . 0 1 ~ 1 / m程度のフィブリルが多数生成 し、 不織布表面を覆った。 これは従来のナイロン不織布にはない皮膚のタツチに 近い表面タツチであった。
実施例 5 4
実施例 3 5で得た P Pナノポーラスファイバ一からなる不織布にバフィング処 理を施したところ、 繊維径 0 . 0 1 〜 1 / 程度のフィブリルが多数生成し、 不織 布表面を覆った。 これは従来の P Pスパンボンド不織布よリもフィルタ一に好適 な物であった。
産業上の利用可能性
本発明により得られる多孔繊維は、 その繊維自体に対して、 あるいはその繊維 を用いてなる糸、 綿、 フェルト、 パッケージあるいは繊維製品というような繊維 構造体に対して、 それらが本来持つ液体吸収性や吸着性を、 飛躍的に増大させ得 るという効果を持つ。 そして、 そのナノポーラス構造を利用して、 それら以外に もさまざまな機能をも持たせることができ、 各種分野での利用が望める極めて画 期的なものである。
すなわち、 ナノ細孔には種々の機能物質を取り込みやすいため、 従来の繊維に 比べて、 機能加工を施しやすいのである。
例えば、 吸湿剤、 難燃剤、 撥水剤、 保湿剤、 保冷剤、 保温剤もしくは平滑剤な ども付与対象として用いることができ、 あるいは、 その性状も、 微粒子状のもの だけに限られず、 ポリフエノ"^ルゃアミノ酸、 タンパク質、 カブサイシン、 ビタ P 画 003/009532 ミン類等の健康 ·美容促進のための薬剤や、 水虫等の皮膚疾患の薬剤なども付与 対象として用いることができ、 更には、 消毒剤、 抗炎症剤、 鎮痛剤等の医薬品な ども付与対象として用いることができる。
あるいは、 さらにポリアミンや光触媒ナノ粒子というような有害物質の吸着 - 分解するための薬剤を付与対象として用いることもでき、 さらに、 所望に応じて, 有機あるいは無機ポリマ一形成能を有するモノマーを吸尽付着させた後、 それら を重合させることにより、 ハイプリッド材料を作ることなども自在に可能である < また、 広い比表面積を活かして細孔壁面を化学加工により活性化させ、 選択吸 着や触媒能を持たせることも、 もちろん可能である。
所望に応じて以上のような各種の機能を自在の効能下に持たせることができる のであって、 このため、 パンス ト、 タイツ、 インナ一、 シャツ、 ブルゾン、 パン ッ、 コ一卜というような衣料用途で快適な製品を実現できるのみならず、 カップ ゃパッ ド等の衣料資材用途、 あるいはカーテンや力一ぺッ 卜、 マツ ト、 家具等の インテリア用途、 さらにワイビングクロス等の生活資材用途、 研磨布やフィルタ 一等の産業資材用途、 車輛内装用途などにも好適に用いて展開することができる, さらに、 機能性分子や薬剤などを吸着させることにより、 健康■美容関連品商 品や、 医薬品の基布、 医療用具としての繊維構造体、 燃料電池の電極というよう な、 環境、 メディカルあるいは I T (情報通信) 関係のような最先端材料として も利用することが可能である。

Claims

請求の範囲
1 . 直径 1 00 n m以下の細孔を有する多孔繊維であって、 繊維横断面全体に占 める直径 2 00 n m以上の細孔の面積比が 1 . 5%以下であり、 かつ細孔が独立 孔として存在していることを特徴とする多孔繊維。
2. 直径 1 00 r> m以下の細孔を有する多子し繊維であって、 繊維横断面全体に占 める直径 2 0 0 n m以上の細? Lの面積比が 1 . 5 <½以下であり、 かつ細孔が連通 孔として存在しているものであり、 強度が 1 . O c NZd t e x以上であること を特徴とする多孔繊維。
3. 繊維横断面全体に占める直径 5 0 n m以上の細孔の面積比が 0. 1 <½以下で あることを特徴とする請求項 1または 2記載の多孔繊維。
4. 細孔の平均直径が 5〜 30 n mであることを特徴とする請求項 1 〜 3のうち いずれか 1項記載の多孔繊維。
5. 多孔繊維の一部がフィブリル化されており、 このフィブリル径が 0. 00 1 ~ 5 jt/ mであることを特徴とする請求項 1 ~4のうちいずれか 1項記載の多孔繊 維。
6. 捲縮が付与されていることを特徴とする請求項 1 〜 5のうちいずれか 1項記 載の多孔繊維。
7. 強度が 1 . 5 c NZ.d t e X以上であることを特徴とする請求項 1 ~ 6のう ちいずれか 1項記載の多孔繊維。
8. ポリエステルまたはポリアミ ドを 8 0重量%以上含むことを特徴とする請求 項 1 ~ 7のうちいずれか 1項記載の多孔繊維。
9. 吸湿率 (Δ ΙΝ/I R) が 4%以上であることを特徴とする請求項 1 ~ 8のうちい ずれか 1項記載の多孔繊維。
1 0. ナノポーラス部が繊維横断面において偏在し、 ナノポーラス部の面積が繊 維横断面全体に対し 3 0 %以上であることを特徴とする請求項 1 ~ 9のうちいず れか 1項記載の多孔繊維。
1 1 . 請求項 1 〜 1 0のうちのいずれかに記載の多孔繊維とそれ以外の繊維が混 用されていることを特徴とする糸または綿。
1 2. 請求項 1 〜 1 0のうちのいずれかに記載の多孔繊維または請求項 1 1記載 の糸または綿を少なくとも一部に有することを特徴とする繊維製品。
1 3. 請求項 1 ~ 1 0のうちいずれかに記載の多孔繊維または請求項 1 1記載の 糸または綿と他の繊維が混用されていることを特徴とする繊維製品。
1 . 繊維製品が織物あるいは編物あるいは不織布である請求項 1 2または 1 3 記載の繊維製品。
1 5. 繊維製品が衣料製品、 インテリア製品、 生活資材製品、 産業資材製品から 選ばれるものである請求項 1 1または 1 2記載の繊維製品。
1 6. 機能性物質を含有することを特徴とする請求項 1 1 〜 1 5記載の繊維製品 c
1 7. 難溶解性ポリマーが海成分、 易溶解性ポリマーが島成分をなし、 かつ島が 筋状構造を構成してなる海島型構造が形成されてなり、 直径 2 0 0 n m以上の島 の島全体中に占める面積比率が 3 %以下であることを特徴とするポリマ一ァロイ 繊維。
1 8. 直径 1 0 0 n m以上の島の島全体に占める面積比が 1 %以下であることを 特徴とする請求項 1 7記載のポリマーァロイ繊維。
1 9. 島の平均直径が 1 ~ 1 O O n mであることを特徴とする請求項 1 7または 1 8記載のポリマーァロイ繊維。
2 0. 島の平均直径が 1 0〜 5 0 n mであることを特徴とする請求項 1 7〜 1 9 のうちいずれか 1項記載のポリマーァロイ繊維。
2 1 . 溶解性の異なる 2種以上のポリマーからなり、 繊維横断面において溶解性 の異なるポリマーが層状構造を有し、 易溶解性ポリマー層の平均厚みが 1 ~ 1 0 0 0 でぁリ、 繊維縦断面において易溶解性ポリマー層が筋状構造である層状構 造が繊維横断面積あたり 5 0%以上有することを特徴とするポリマーァロイ繊維,
2 2. 島ポリマーのプレンド率が繊維全体に対し、 '1 0〜 3 0重量%であること を特徴とする請求項 1 7 ~ 2 1のうちいずれか 1項記載のポリマ一ァロイ繊維。
2 3. 易溶解性ポリマーがアル力リ易溶解性ポリマーであることを特徴とする請 求項 1 7〜 2 2のうちいずれか 1項記載のポリマ一ァロイ繊維。
2 4. ウースター斑が 0. 1 ~ 5 o/oであることを特徵とする請求項 1 7〜 2 2の うちいずれか 1項記載のポリマーァロイ繊維。
2 5. 伸度がフ 0 ~ 2 00 %であることを特徴とする請求項 1 7〜 24のうちい ずれか 1項記載のポリマーァロイ繊維。
2 6. 捲縮特性の指標である C R値が 20 «½以上、 あるいは捲縮数が5個ノ 2 5 mm以上であることを特徴とする請求項 1 7 ~ 25のうちいずれか 1項記載のポ リマ一ァロイ繊維。
2 7. ポリマ一ァロイとそれ以外のポリマーが接合された複合繊維である請求項 1 7 ~ 26のうちいずれか 1項記載のポリマ一ァロイ繊維。
2 8. 請求項 1 7 ~ 2 7のうちのいずれかに記載のポリマーァロイ繊維とそれ以 外の繊維が混繊または混紡または混綿されていることを特徴とする糸または綿。
2 9. 請求項 1 7 ~ 2 7のうちのいずれかに記載のポリマーァロイ繊維または請 求項 2 8記載の糸または綿からなるパッケージまたはフェルト。
3 0. 請求項 1 7 ~ 2 7のうちのいずれか 1項記載のポリマ一ァロイ繊維または 請求項 2 8記載の糸または綿を少なくとも一部に有することを特徴とする繊維製
3 1. 請求項 1 7〜 2 7のうちいずれか 1項記載のポリマ一ァロイ繊維または請 求項 2 8記載の糸または綿と他の繊維が混用されていることを特徴とする繊維製
ΠΠ
3 2. 繊維製品が織物または編物または不織布であることを特徴とする請求項 3 0または 3 1記載の繊維製品。
3 3. ポリアミ ドとポリエステルからなるポリマーァロイペレッ トであって、 分 散ポリマーの平均分散径が 1 〜 50 n mであることを特徴とするペレツ ト。
3 4. ペレットの横断面において、 円換算直径が 1 00 n m以上である粗大な分 散ポリマーの面積比がペレツ ト横断面における分散ポリマー全体に対し 3 %以下 であることを特徴とする請求項 3 3記載のペレッ ト。
3 5. ポリアミ ドとポリエステルからなるポリマ一ァロイペレッ トであって、 ス ルホン酸塩が 1 . 5 ~ 1 5 m o I %共重合されたポリエステルのプレンド比が3 0〜 90重量%であり、 ペレッ ト 1個の平均重量が 2〜 1 5 m gであることを特 徴とするペレッ ト。
3 6. ァミン末端基量が 6 X 1 0"5m o I 当量/ gであることを特徴とする請求 項 3 3 -3 5のうちいずれか 1項記載のぺレッ ト。
37. ポリアミ ド、 ポリエステル、 ポリオレフインから選ばれるポリマーと熱水 可溶性のあるポリエーテルエステルからなるポリマ一ァロイペレッ トであって、 ポリエーテルエステルのプレンド比が 1 0〜 3 0重量0 /oであり、 ペレツ 卜の着色 の指標である b *値が 1 0以下であることを特徴とするペレツ ト。
3 8. 難溶解性ポリマーと易溶解性ポリマーを独立に計量 '供給し、 二軸押出混 練機で溶融プレンドして得たポリマ一ァロイを溶融紡糸するに際して、 下記
( 1 ) ~ ( 3) の条件を満足するようにして紡糸することを特徴とするポリマー ァロイ繊維の溶融紡糸方法。
( 1 ) 易溶解性ポリマーのプレンド比 = 5〜 6 0重量%
( 2) 難溶解性ポリマーと易溶解性ポリマーの溶融粘度比 = 0. 1 - 2
(3) 二軸押出混練機の混練部長がスクリューの有効長の 2 0〜40%。
3 9. 難溶解性ポリマーと易溶解性ポリマーを独立に計量 '供給し、 分割数 1 0 0万以上の静止型混練器で溶融ブレンドして得たポリマーァロイを溶融紡糸する 際、 下記 (4) 〜 (5 ) の条件を満足するようにして紡糸することを特徴とする ポリマ一ァロイ繊維の溶融紡糸方法。
(4) 易溶解性ポリマーのプレンド比 = 5 - 6 0重量%
( 5 ) 難溶解性ポリマーと易溶解性ポリマーの溶融粘度比 = 0. "! 〜 2
40. ペレッ トの溶融前にブレンド糟を設け、 ここに 2種以上のペレッ トを一旦 貯蔵、 ドライブレンドした後、 ドライブレンドペレッ トを溶融部に供給する、 難 溶解性ポリマーと易溶解性ポリマーのプレンド溶融紡糸するに際して、 下記
(6 ) ~ ( 8) の条件を満足するようにして紡糸することを特徴とするポリマー ァロイ繊維の溶融紡糸方法。
(6) 繊維中での易溶解性ポリマーのブレンド比 = 5〜 6 0重量%
(7 ) 難溶解性ポリマーと易溶解性ポリマーの溶融粘度比 = 0. 1 〜 2 (8) ペレッ トのプレンド槽の容量 =ぺレツ ト 5〜 20 k g
4 1 . 易溶解性ポリマーのブレンド比が、 1 0〜 3 0重量%であることを特徴と する請求項 3 8〜 40のいずれかに記載のポリマ一ァロイ繊維の溶融紡糸方法。
42. 易溶解性ポリマーのブレンド比が、 1 5〜 2 5重量%であることを特徴と す''る請求項 3 8 ~ 40のいずれかに記載のポリマ一ァロイ繊維の溶融紡糸方法。
43. 難溶解性ポリマーとしてアミン末端基量が 5. 5 X 1 0— 5m o I 当量 Zg 以下のポリアミ ドを使用することを特徴とする請求項 3 8〜 42のいずれかに記 載のポリマーァロイ繊維の溶融紡糸方法。
44. 紡糸温度が 3 00°C以下であることを特徴とする請求項 3 8〜43のいず れかに記載のポリマーァロイ繊維の溶融紡糸方法。
45. 請求項 1 7〜 2 5のいずれかに記載のポリマーァロイ繊維に捲縮加工を施 す際、 熱処理温度を (難溶解性ポリマーの融点) 一 (50°C) を超えないように 設定して行なうことを特徴とする捲縮加工方法。
46. 請求項 2 9〜 3 2のうちいずれか 1項に記載の繊維製品を多孔繊維の前駆 体となるポリマ一ァロイ繊維の重量基準でポリマーァロイ繊維を 20重量%ノ時 間以上の速度で減量加工する加工工程を少なくとも一部に含む繊維製品の製造方 法。
47. 請求項 1 1 〜 1 4のうちいずれか 1項記載の繊維製品に物理的な毛羽加工 を施すことにより、 多孔繊維をフイブリル化させる繊維製品の製造方法。
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