(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023051749
(43)【公開日】2023-04-11
(54)【発明の名称】複合繊維の製造方法
(51)【国際特許分類】
D01F 8/14 20060101AFI20230404BHJP
【FI】
D01F8/14 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022123014
(22)【出願日】2022-08-01
(31)【優先権主張番号】P 2021162424
(32)【優先日】2021-09-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】305037123
【氏名又は名称】KBセーレン株式会社
(72)【発明者】
【氏名】岩瀬 篤哉
【テーマコード(参考)】
4L041
【Fターム(参考)】
4L041AA10
4L041AA28
4L041BA02
4L041BA05
4L041BA11
4L041BA15
4L041BC20
4L041CA06
4L041CA21
4L041DD04
4L041DD06
4L041EE02
4L041EE08
(57)【要約】
【課題】 直接紡糸延伸法においても生産効率を上げつつ品質良好な複合繊維を長期間安定して得られる製造方法を提供する。
【解決手段】 ポリエステルとポリアミドを長手方向に接合してなる複合繊維の製造方法であって、290℃のメルトインデックスが1.50g/10min以上2.50g/10min未満であるポリエステルと、290℃のメルトインデックスが1.50g/10min以上2.50g/10min未満であるポリアミドとを用いて溶融紡糸することを特徴とする複合繊維の製造方法である。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリエステルとポリアミドを長手方向に接合してなる複合繊維の製造方法であって、
290℃のメルトインデックスが1.50g/10min以上2.50g/10min未満であるポリエステルと、290℃のメルトインデックスが1.50g/10min以上2.50g/10min未満であるポリアミドとを用いて溶融紡糸することを特徴とする複合繊維の製造方法。
【請求項2】
直接紡糸延伸法にて製造することを特徴とする請求項1記載の複合繊維の製造方法。
【請求項3】
繊度が30dtex以上120dtex以下であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の複合繊維の製造方法。
【請求項4】
フィラメント数が15~60本であることを特徴とする請求項1~3いずれか記載の複合繊維の製造方法。
【請求項5】
繊維横断面形状がポリエステルとポリアミドが交互に配列していることを特徴とする請求項1~4いずれか記載の複合繊維の製造方法。
【請求項6】
繊維横断面形状が放射状の形状を有するポリアミドと、前記放射状を補完する形状を有するポリエステルが交互に配列していることを特徴とする請求項1~5いずれか記載の複合繊維の製造方法。
【請求項7】
複合繊維が分割型複合繊維である請求項1~6いずれか記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ポリエステルとポリアミドから成る複合繊維の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来からポリエステルとポリアミドを成分とする複合繊維の製造方法としては、紡糸工程で採取した未延伸糸を延撚工程で延伸する二段階工程で製造する方法(コンベ法)があるが、この方法で製造する場合、生産効率が悪いという問題がある。
【0003】
一方、生産効率を上げる方法として、紡糸後一旦巻取ることなく延伸する直接紡糸延伸法(以下、SPD法と称することがある)や、高速紡糸法が知られているが、ポリエステルとポリアミドの互いに性質の異なる成分同士の場合、SPD法での製造は紡糸操業性が悪く、生産技術が確立されていない。ポリエステルとポリアミドから成る複合繊維の製造方法に関する提案は数多くあり、例えば特許文献1~3にはポリアミドに共重合ポリアミドを用いて断面形状を工夫したり、ポリアミドに金属を含有したり、ポリエステルを低粘度化するなどにより、長時間紡糸操業性が安定し品質良好な複合繊維を得られる方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2009-270207号公報
【特許文献2】特開平4-11020号公報
【特許文献3】特開2006-322131号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1~3の提案を参考にSPD法で製造したところ、実際に長時間紡糸すると、糸切れが多く品質良好な複合繊維を安定して得ることはできなかった。
【0006】
したがって、本発明は上記のような問題を解決し、SPD法においても生産効率を上げつつ品質良好な複合繊維を長時間安定して得られる製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者は、ポリエステル及びポリアミドのメルトインデックスを特定の範囲内とすることにより、二段階工程での製造方法はもとより、SPD法でも品質良好な複合繊維を安定して得ることができることを見出した。
すなわち、本発明は、上記課題を解決するもので、以下の構成を要旨とする。
(1)ポリエステルとポリアミドを長手方向に接合してなる複合繊維の製造方法であって、290℃のメルトインデックスが1.50g/10min以上2.50g/10min未満であるポリエステル成分と、290℃のメルトインデックスが1.50g/10min以上2.50g/10min未満であるポリアミドとを用いて溶融紡糸することを特徴とする複合繊維の製造方法。
(2)直接紡糸延伸法にて製造することを特徴とする(1)記載の複合繊維の製造方法。
(3)繊度が30dtex以上120dtex以下であることを特徴とする(1)また
は(2)記載の複合繊維の製造方法。
(4)フィラメント数が15~60本であることを特徴とする(1)~(3)いずれか記載の複合繊維の製造方法。
(5)繊維横断面形状がポリエステルとポリアミドが交互に配列していることを特徴とする上記(1)~(4)いずれか記載の複合繊維の製造方法。
(6)繊維横断面形状が放射状の形状を有するポリアミドと、前記放射状を補完する形状を有するポリエステルが交互に配列していることを特徴とする(1)~(5)いずれか記載の複合繊維の製造方法。
(7)複合繊維が分割型複合繊維である(1)~(6)いずれか記載の製造方法。
【発明の効果】
【0008】
本発明によると、SPD法にて糸切れが少なく品質良好な複合繊維を長期間安定して得られる。また糸切れ改善に伴う歩留り改善により製造コストを抑えた複合繊維を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【
図1】本発明の複合繊維の横断面図を示す例である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下に、本発明を詳細に説明する。本発明はポリエステルとポリアミドから成る複合繊維の製造方法である。
【0011】
本発明の複合繊維の製造方法としては、未延伸糸を巻き取って、その後延伸する二段階工程でもよいが、未延伸糸を巻き取らず延伸後に巻き取るSPD法で製造することが、生産効率やコスト効率を上げることができる点から好ましい。
【0012】
ポリエステルとしては、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート及びこれらを成分とする共重合ポリエステル等が知られているが、ポリエチレンテレフタレートが汎用的で好ましい。
【0013】
一方、ポリアミドとしては、例えばナイロン6、ナイロン66、ナイロン4、ナイロン7、ナイロン11、ナイロン12、ポリメタキシレンアジパミド等が知られているが、ナイロン6が汎用的で好ましい。
【0014】
本発明の最も重要な点であるポリエステル及びポリアミドの290℃でのメルトインデックスはそれぞれ1.50g/10min以上2.50g/10min未満であることが必要である。この範囲であれば、SPD法であっても糸切れが少なく品質良好な複合繊維を安定して得ることができる。
【0015】
特に、ポリアミドのメルトインデックスが1.50g/10min未満の場合、紡糸段階での糸切れが多く、SPD法での製造が困難である。
【0016】
ポリエステル及びポリアミドは、事前に乾燥して溶融紡糸に供する。
ポリエチレンテレフタレートの場合、乾燥後水分率は5ppm~25ppmが好ましく、更に10ppm~20ppmが好ましい。一方、ナイロン6の場合、乾燥後水分率は70ppm以下が好ましく、更に50ppm以下が好ましい。この範囲であれば、紡糸での糸切れが少なく品質良好な複合繊維を安定して得ることができる。
【0017】
上記の乾燥したポリエステル及びポリアミドを準備し、それぞれを溶融し、複合紡糸口金を用いて、吐出する。この際の紡糸温度は295~300℃であることが好ましい。吐出した後は冷却し、その後、油剤を付与し、延伸する。油剤付与後は、例えば、プリテンションローラー(PTR)、第一ゴデットローラー(GR1)に引き取り、次いでGR1と第二ゴデットローラー(GR2)の間で延伸し、ボビンへ巻き取り複合繊維を得ることができる。
ここで、ポリエステルとポリアミドの体積比は2:1~3:1が望ましい。
【0018】
本発明における複合繊維の単糸繊度としては0.5~10dtexが好ましく、更に1~5dtexが好ましい。この範囲であれば、紡糸での糸切れが少なく品質良好な複合繊維を安定して得ることができる。
【0019】
本発明における複合繊維の繊維横断面形状は、ポリエステルとポリアミドが交互に配列していることが好ましく、さらには放射状の形状を有するポリアミドと、前記放射状を補完する形状を有するポリエステルが交互に配列していることが好ましい。その一例を
図1に示す。
図1(a)は放射状のポリアミドを補完する形状を有するポリエステル(斜線部)が8分割されたものであり、
図1(b)は放射状のポリアミドを補完する形状を有するポリエステル(斜線部)が4分割されたものである。
【実施例0020】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。なお、本発明は以下に述べる実施例に限定されるものではない。尚、以下の実施例における特性値は、次に示す方法によって測定したものである。
【0021】
物性の測定は以下の通り実施した。
(1)ポリエステルのメルトインデックス
乾燥処理後のチップからサンプルを採取し、真空乾燥機にて180℃で2時間乾燥して試料とした。測定に於いては東洋精機製メルトインデックサ装置(型式 F-F01)を使用し、290℃に予熱したメルトインデックサ装置に試料を投入し2.16kgのウエイトを乗せφ0.500mm、長さ8.000mmのオリフィスより押出し、60秒間で押出されたポリマー質量を測定し下記式にてメルトインデックスを算出した。
メルトインデックス(g/10min)=[(n1+n2+n3)/3]×10
(n1~n3=試料質量)(2)ポリアミドのメルトインデックス
乾燥処理後のチップからサンプルを採取し、真空乾燥機にて150℃で2時間乾燥して試料とする以外は、ポリエステルと同様の方法でメルトインデックスを算出した。
(3)繊度測定方法
JIS-L-1013に準じ、枠周1.25mの検尺機を用い、糸長100mの小かせを作り、その質量を量ることで見掛繊度を算出した。
(4)強伸度測定方法
JIS-L-1013に準じ、島津製作所(株)製、AGS 1KNGオートグラフ(登録商標)引張試験機を用い、試料糸長200mm、引張速度200m/minの条件で試料が伸長破断したときの強度(cN/dtex)、伸度(%)を求めた。
(5)紡糸操業性
複合繊維を、SPD法、コンベ法にて紡糸し、24時間以内の糸切れ回数が3回以下で操業性良好なものを〇、24時間以内の糸切れ回数が4回以上で操業性不良なものを×とした。
【0022】
〔実施例1〕
ポリエステルとして290℃のメルトインデックスが1.62g/10min乾燥後水分15ppmのポリエチレンテレフタレート(PET)を285℃で溶融し、ポリアミドとして290℃のメルトインデックスが2.13g/10min乾燥後水分37ppmのナイロン6を260℃で溶融し、繊維横断面が放射状のナイロン6と放射形状を補完する形状を有するポリエチレンテレフタレートが8分割された
図1(a)となるように、PET/ナイロン6の体積比=2/1で孔数が25個の複合紡糸口金を用いて、紡糸温度295℃で吐出し、冷却後油剤を付与、周速度1140m/minのプリテンションローラー(PTR)、周速度1160m/min(78℃)の第一ゴデットローラー(GR1)に6回巻き付けて引き取り、次いで周速度3800m/min(118℃)の第二ゴデットローラー(GR2)に6回巻き付けて、GR1とGR2の間で延伸するSPD法にて84dtex/25fの複合繊維を得た。
【0023】
〔実施例2〕
繊度を変更する以外は実施例1と同様の製造方法にて56dtex/25fの複合繊維を得た。
【0024】
〔実施例3〕
繊度と繊維断面形状を放射状のナイロン6と放射形状を補完する形状を有するポリエチレンテレフタレートが4分割された
図1(b)となるように変更する以外は実施例1と同様の製造方法にて56dtex/28fの複合繊維を得た。
【0025】
〔比較例1〕
ポリエステルとして290℃のメルトインデックスが1.62g/10min乾燥後水分13ppmのポリエチレンテレフタレート(PET)を285℃で溶融し、ポリアミドとして290℃のメルトインデックスが0.67g/10min乾燥後水分32ppmのナイロン6を270℃で溶融し、繊維横断面が放射状のナイロン6と放射形状を補完する形状を有するポリエチレンテレフタレートが8分割された
図1(a)となるように、PET/ナイロン6の体積比=2/1で孔数が25個の複合紡糸口金を用いて、紡糸温度295℃で吐出し冷却後油剤を付与、周速度周速度1240m/min(72℃)の第一ゴデットローラー(GR1)に6回巻き付けて引き取り、次いで周速度3800m/min(130℃)の第二ゴデットローラー(GR2)に6回巻き付けて、GR1とGR2の間で延伸するSPD法にて56dtex/25fの複合繊維を得た。
【0026】
〔比較例2〕
繊維断面形状が放射状のナイロン6と放射形状を補完する形状を有するポリエチレンテレフタレートが4分割された
図1(b)となるように変更する以外は比較例1と同様にSPD法にて56dtex/28fの複合繊維を得た。
【0027】
〔参考例1〕
比較例1と同様の原料を用い、270℃で溶融し、繊維横断面が放射状のナイロン6と放射形状を補完する形状を有するポリエチレンテレフタレートが8分割された
図1(a)となるように、PET/ナイロン6の体積比=2/1で孔数が25個の複合紡糸口金を用いて、紡糸温度295℃で吐出し冷却後油剤を付与し、コンベ法にて紡糸速度1060m/minにて一旦未延伸糸を巻取り、延伸工程で延伸し56dtex/25fの複合繊維を得た。
【0028】
実施例1~3及び比較例1~2、参考例1で得られた複合繊維の製造方法、ポリエステルとポリアミドのメルトインデックス、繊度、フィラメント数、強度、伸度、紡糸操業性の評価を表1に示す。
【0029】