WO1991010761A1 - Fibre composite a noyau et a gaine et procede de fabrication associe - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a core-type composite fiber composed of two types of fiber-forming polymers and having excellent wear resistance and heat resistance, and a method for producing the same.
- polyphenylene sulfide has high heat resistance and outstanding chemical resistance, and many attempts have been made to apply it not only to molded products but also to fibers and films.
- the above-mentioned bolifenylene sulphide is expensive, there is a drawback that the use thereof increases the cost significantly. Therefore, it has been proposed to form a composite spin of, for example, Bolifen ylene sulfide and a general-purpose polymer component, for example, a polyester component (Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-92724).
- a polyester component Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-92724
- the present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide a core-shaped composite textile having excellent wear resistance, heat resistance, and chemical resistance, and a method for producing the same.
- the present invention provides a cored conjugate fiber comprising a core component (A) and a ⁇ component (B), wherein the core component (A) is a polyester having a sulfone group.
- a first aspect of the present invention is a core-type composite fiber, wherein the component (B) is formed of polyphenylene sulfide, and a polyester having a sulfone group in an innermost part in a composite spinneret. And at the same time as supplying the melt of volifenylene sulfide to at least the peripheral portion of the above spinneret.
- the second point is the method of manufacturing a core-type composite fiber in which stretching at two or more sides is repeated by stretching temperature *
- the present invention provides an improvement in the adhesiveness between polyolefin sulfide (hereinafter abbreviated as rppsj) and polyester, which has been a problem in practical use of composite fibers of bolifenylene sulfide and polyester.
- rppsj polyolefin sulfide
- polyester which has been a problem in practical use of composite fibers of bolifenylene sulfide and polyester.
- sulfone-modified PET j a special polyester having a sulfone group
- the sulfone-modified PET has a low melting point, if spun at a humidity higher than the ordinary spinning temperature of polyester, physical properties such as the strength of the obtained yarn will be reduced, which causes a problem of deterioration.
- the spinning temperature of PPS generally 300 ° C
- the spinning temperature of ordinary polyester generally 290 to 295
- the sulfone-modified PET was used as a core component and coated with PPS, it was found that the sulfone-modified PET, whose physical properties are easily degraded by heat, was protected by PPS and the composite yarn as a whole was less deteriorated, and the present invention was reached.
- the PPS covering the textile surface is not sufficiently stretched by applying only one stretch as in the case of ordinary polyester. It was found that if the procedure was repeated in two or more gardens, both PPS and sulfone-modified PET could be stretched without impairing the physical properties of the polymer, and a composite-type composite fiber with excellent properties could be obtained.
- the present invention will be described in detail.
- a polyester whose repeating unit is polyethylene terephthalate is copolymerized with 5-sodium sulfoisophthalic acid.
- a blend of the above copolymer of polyethylene terephthalate and 5-sodium sulfoisophthalic acid with a homopolymer of polyethylene terephthalate are preferred.
- the above-mentioned 5-sodium sulfoisophthalic acid is used to introduce a sulfone group into the polyester, and its amount is 0.5 to 5 mol%, particularly 1 to 4.5 mol, based on the base poly (ethylene terephthalate). It is preferable to set to ⁇ £%. If the amount is less than 0.5 * ⁇ £%, the adhesion to the composite component ( ⁇ ) described later will be poor, and the yarn component will be separated from the ⁇ component during the spinning, drawing, weaving and weaving processes, and the single yarn • yarn It tends to cause cutting and poor abrasion resistance. Conversely, if the content exceeds 5 mo, the strength of the core component (A) is reduced, which also tends to cause single yarn and yarn breakage.
- the PPS used as the ⁇ component (B) of the composite fiber of the present invention is a polymer in which at least 80 mo of the structural unit is " ⁇ ] ⁇ S ⁇ r. As long as the amount does not exceed £%, other co-polymer components, polymers, additives, etc. may be included in the composite fiber of the present invention.
- the component (B) can be produced, for example, as follows: First, a melt of the sulfone-modified PET, which is the core component (A), is placed in a falling part in a spinneret for spinning a conjugate fiber. And at the same time, a melt of the PPS, which is the component (B), is supplied to at least the periphery of the spinneret. At this time, the spinneret temperature is 5 times lower than the normal polyester spinning temperature. It is preferable to set to about 295'C which is as high as ⁇ 10 W
- the two supplied melts are spun from the spinneret to obtain an undrawn yarn.
- the undrawn yarn By subjecting the undrawn yarn to drawing at a drawing temperature of 96 ° C. or higher twice and repeatedly, the desired core-in-sheath type conjugate fiber can be obtained.
- the stretching is repeated twice or more, it is preferable to lower the stretching ratio as the stretching is performed later, because the physical properties of the obtained fiber become better.
- stretching twice or more at a stretching temperature slightly higher than that of ordinary polyester is 85 to 95 * C
- the sulfonated PET which is weak to heat and has conventionally had to be stretched at an overflow lower than a normal polyester stretching temperature is used.
- the S2 is placed inside the PPS, thermal degradation does not occur even when the film is drawn at the above high drawing temperature.
- the core-type composite fiber obtained in this way makes use of the heat resistance, confectionery resistance and flame retardancy of PP S, and furthermore, the core component, sulfon-modified PET, and the composite component, PP
- the adhesion of S is also good.
- the price can also be significantly lower than the PPS alone. Therefore, it can be widely used as a general clothing material and interior material. Also, Ru very useful der special applications requiring heat resistance, chemical resistance ⁇
- the composite ratio of the core component ( ⁇ ) and the II component ( ⁇ ) is such that ( ⁇ ) :( ⁇ ) is 1: 1 to 10: 1, particularly 2: 1 to 9: 1 on a volume basis. It is preferable to set to.
- the resulting composite fiber has reduced abrasion resistance, and also has poor heat resistance and chemical resistance. There is a downward trend.
- Examples of the cross section of the core-type composite fiber of the present invention include various types as shown in FIG. 1> FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4, FIG. 5, and FIG. .
- A indicates the core component
- B indicates the sheath component.
- the thickness of the thinnest portion formed by the composite component B is preferably set to 0.3 to 5 ttm, particularly 0.5 to 4.5 #m. If the thickness of the ⁇ part is thinner than 0.3 #m, the abrasion resistance of the obtained yarn tends to deteriorate, and conversely, even if the thickness of the sheath part is thicker than 5 m, the effect of chemical resistance remains unchanged and costs Because it ’s only high.
- Figure 1 Figure 2, Figure 3, Figure 4, Figure 5 and Figure 6 is Ru illustration der showing an example of the cross-sectional shape of the core-sheath type composite fibers, respectively it present invention ⁇
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Description
明 細 書
芯鞘型複合織維およびその製法
技 術 分 野
本発明は、 2種類の繊維形成性ボリマーからなる耐摩耗性 ·耐熱 性に優れた芯铕型複合織維およびその製法に閬するものである。
背 景 技 術
従来、 ポリフエ二レンサルフアイ ドは、 高い耐熱性および抜群の 耐薬品性を有するため、 成形品用途だけでなく、 線維やフィルムに 応用する試みが数多くなされている。 しかし、 上記ボリフヱニレン サルフアイ ドは高価であるため、 これを使用すると著しいコス ト高 となるという欠点を有している。 そこで、 例えばボリフエ二レンサ ルフアイ ドと汎用ポリマー成分、 例えばボリエステル成分とを複合 紡糸化することが提案ざれている （特開昭 6 3 - 9 2 7 2 4号公報 ) しかし、 ポリフヱユレンサルファイ ドとポリエステル成分との 接着性が不充分なため、 織 ·攝工程で剝離を生じ操業に支障を与え ることが問題となっている。
本 ¾明は、 このような事情に鑑みなされたもので、 耐摩耗性， 耐 熱性， 耐薬品性に優れた芯餘型複合繊雑およびその製法の提供を目 的とする。
発 明 の 開 示
上記の目的を達成するため、 本発明は、 芯成分 （A ) と鞲成分 （ B ) とを備えた芯緒型複合繊維であって、 上記芯成分 （A ) がスル ホン基を有するボリエステルで形成され、 上記铕成分 （B ) がボリ . フエ二レンサルフアイ ドで形成されている芯鞲型複合織維を第 1の 要旨とし、 複合紡糸用口金内の内倒部分にスルホン基を有するボリ エステルの溶融液を供給すると同時に上記紡糸口金内の少なくとも 周緣部分にボリフエ二レンサルファイ ドの溶融液を供給する供給ェ
程と、 上記紡糸用口金から供給された両溶融液を紡出し糸条化する 紡糸工程と、 上記紡糸された糸条を延伸する延伸工程とを備え、 上 記延伸工程において、 96て以上の延伸温度による延伸を 2面以上 操り返して行うようにした芯铕型複合織維の製法を第 2の要旨とす る *
すなわち、 本発明奢らは、 ボリフエ二レンサルフアイ ドとポリエ ステルの複合繊維を実用化するうえで従来から問題となっていたポ リフエ二レンサルフアイ ド （以下 rppsj と略す） とポリエステ ルの接着性の向上を目的として一連の研究を重ねた。 その結果、 ポ リエステルとして、 スルホン基を有する特殊なボリエステル （以下 Γスルホン変性 PET j と略す） が最も PPSとの接着性に優れ、 好適であるとの確信を得た。 ただし、 上記スルホン変性 PETは融 点が低いため、 通常のポリエステルの紡糸温度より高い湿度で紡糸 すると、 得られる糸の強度が低下する等、 物性の劣化が問題となる 。 これに対し、 PPSの紡糸温度 （一般に 300 'C) ば通常のポリ エステルの紡糸温度 （一般に 290〜295 ） ょりも5〜10て 高い。 そこで、 スルホン変性 PETを芯成分とし、 これを PPSで 被覆すると、 熱によって物性が劣化しやすいスルホン変性 PETが P P Sで保護され複合糸全体としては劣化が少ないことを見いだし 本発明に到達した。 しかも、 上記芯雜型複合繊維の製造に際しては 、 通常のポリエステルのように延伸を 1画かけるだけでは織維表面 を被覆する PPSが充分に延伸されないので、 96 ΐ以上の延伸温 度における延伸を 2園以上操り返して行うようにすると、 PPSお よびスルホン変性 PETのいずれもがポリマー本来の物性を損なう ことなく延伸され、 優れた特性の芯雜型複合織維が得られることを 見いだした。
つぎに、 本発明を詳細に說明する
本発明の芯鞘型複合織維の芯成分 （A) として用いられるスルホ ン変性 P E Tとしては、 例えば操り返し単位がボリエチレンテレフ タレ一トであるポリエステルに 5—ソディウムスルホイソフタル酸 を共重合したものや、 上記ボリエチレンテレフタレートと 5—ソデ ィゥムスルホイソフタル酸の共重合体と、 ポリエチレンテレフタレ 一ト単独重合体とをブレンドしたもの等をあげることができる。 な かでも、 5—ソディゥムスルホイソフタル酸共重合体のみからなる ものが好ましい。 上記 5—ソディウムスルホイソフタル酸は、 ボリ エステル中にスルホン基を導入するために用いられるもので、 その 舍有量は、 ベースとなるボリエチレンチレフタレートに対し 0.5〜 5mo£%、 特に 1〜4.5ΒΙΟ£%に設定することが好適である。 舍有 量が 0.5*ο£%より少ないと、 後述する雜成分 （Β) との接着性が 悪くなり、 紡糸 ·延撚 ·織編工程中に鞲成分との剝離を生じて単糸 •糸切れの原因となったり、 耐摩耗性が劣るようになる傾向がみら れる。 逆に含有量が 5 mo を超えると、 芯成分 (A) の強度が低 下して、 やはり単糸 ·糸切れの原因となる傾向がみら る。
本発明の芯雜型複合繊維の铕成分 （B) として用いられる P PS とは、 構成単位の 80 mo 以上が"^ ] ~S~ rであるポリマー である， 上記 P PSには、 20 mo £%を超えない範囲で、 他の共重 合成分， ボリマー， 添加物等が舍有されてあっても差し支えない。 本発明の芯雜型複合繊維は、 上記芯成夯 (A) および睇成分 （B ) を用い、 例えばつぎのようにして製造することができる。 すなわ ち、 まず複合繊維紡糸用の口金内の內倒部分に上記芯成分 （A) で あるスルホン変性 PETの溶融液を供給し、 同時に上記紡糸口金内 の少なくとも周'緣部分に上記轔成分 （B) である P PSの溶融液を 供給する， このとき、 ， 上記口金温度は通常のポリエステル紡糸温 度よりも 5〜1 0て高い 295 'C程度に設定することが好適である
W
。 そして、 この紡糸用口金から上記供耠された両溶融液を紡出して 未延伸の糸条を得る。 この未延伸糸に対し、 96 'C以上の延伸温度 による延伸を 2回¾上操り返して行うことにより、 目的とする芯鞘 型複合繊維を得ることができる。 なお、 延伸を 2回以上操り返す場 合、 後の延伸ほど延伸倍率を下げる方が、 得られる镞維の物性が良 好となり好適である。 このように、 通常のポリエステルよりもやや 高い延伸 ¾度 （通常のポリエステルの延伸溫度は 85〜95*C) で 2回以上延伸を行うのは、 P P Sに対する延伸を充分に行ってその 特性を活かすことを考慮したものである。 なお、 本発明では、 96 •C议上の高温で延伸を行っても、 熱に弱くて従来は通常のポリエス テル延伸温度よりも低い溢度で延伸しなければならなかったスルホ ン変性 PETが、 P P Sの内倒に S2置されているため、 上記高い延 伸温度で延伸されても熱劣化を生じない。
このようにして得られた芯铕型複合繊維は、 PP Sのもつ耐熱性 ， 耐菓品性， 難燃性が活かされており、 しかも芯成分であるスルホ ン変性 PETと雜成分である PP Sの接着性も良好である。 値段も 、 PP S単独品よりも大幅に低く抑えることができる。 したがって 、 一般衣料用素材， ィンテリア素材として広く用いることができる 。 また、 耐熱性， 耐薬品性を要求される特殊用途に極めて有用であ る β
なお、 本発明において、 芯成分 （Α) と II成分（Β) の複合比率 は、 容積基準で、 （Α) ： (Β) が 1 ： 1〜10 ： 1、 特に 2 ： 1 〜9 ： 1に設定することが好適である。 すなわち、 鞘成分 （Β) の 複合比率が 0.1 (A : B = l ： 10の場合） よりも小さくなると、 得られる複合雜維の敏摩耗性が低下し、 また尉熱性， 耐薬品性も低 下する惲向がみられる。 逆に、 0.5 (Α： Β= 1 ： 1の場合） より 大きくなるとコスト高となるとともに、 操業性も悪くなつて物性低
下の原因となりやすい。
また、 本発明の芯鞲型複合繊維の横断面としては、 例えば第 1図 > 第 2図， 第 3図， 第 4図， 第 5図および第 6図に示すような各種 のものがあげられる。 これらの図において、 Aは芯成分、 Bは鞘成 分を示す。 そして、 上記雜成分 Bによって形成される鞲部分の最薄 部の厚みは 0·3〜5 ttm、特に 0.5〜4.5 #mに設定することが好 適である。 耩部分の厚みが 0.3 #mより薄くなると、 得られる糸の 耐摩耗性が悪くなる傾向がみられ、 逆に鞘部分の厚みが 5 mより 厚くしても耐薬品性の効果は変わらずコスト高となるだけだからで ある
図 面 の 簡 単 な 説 明
第 1図、 第 2図、 第 3図、 第 4図、 第 5図および第 6図はそれぞ れ本発明の芯鞘型複合繊維の横断面形状の一例を示した説明図であ る β
発明を実施するための最良の形態
つぎに、 実施例について説明する。
(実施例 2、 比較例〕
溶融粘度が 30 0てで 25 00ボイズの P P Sを 2 5 mmスクリュ 一により 3 0 (TCで溶融押し出しし、 また別の 2 5瓤スクリューに より、 5—ソディウムスルホイソフタル酸を 2.5mojg%共重合した ボリエチレンテレフタレート （以下 Γ共重合 PET」 という） を 2 95てで溶融押し出しし、 ともに 295 ·(の紡糸口金に導い一て、 共 重合 PETと P P Sの複合比が 2 ： 1となるよう設定して複合紡糸 した。 そして、 この未延伸糸を、 下記の第 1表に示すような条件で 延伸し、 全延伸倍率が 4.0倍となるようにした。 得られた複 繊維 は、 いずれも第 1図に示すような断面形状で、 75 dZ3 6 f であ つた。
^ w 延伸温^ 延伸倍率 熱収縮率 ( T (%) 第 1延伸 100 3.0 2.02 1.6 47.6 第 2延伸 100 1.5 2.77 17.0 36.8 第 3延伸 * 1 2 0.9 2.42 27.2 2.5 第 1延伸 100 ao 2.02 1.6 47.6 第 2®伸 100 1.4 2.56 18.8 31.0
2
第 3延伸 行 わ ず
第 1延伸 100 3.0 2.02 41.6 47.6 第 2延伸 行 わ ず
第 3延伸 行 わ ず
*リラックスおよび熱セット 上記実施例 1 , 2品は、 紡糸 ·延伸時に単糸 ·糸切れもなく、 安 定した操業で製造することができた。 この延伸糸を筒編して得られ た試料を、 シーファー型摩耗試験機 （島津製作所製） に掛けて、 荷 重 500 g, 摩擦布にナイロントリコットを用いて 1 000回摩擦 を行ったところ、 どちらも耐摩擦性が良好であった。 これに対し、 多段延伸を行わない比較例品は、 P P Sの延伸が不充分で、 編成時 に鞲成分が摩耗して芯成分が露出したり切断したりすることがあつ た *
〔実施例 3〜13〕
また、 単糸織度， 複合比， 5—ソディウムスルホイソフタル酸共 重合率を下記の第 2表のように変え、 他の条件は上記実施例と同様 にして各種の複合織維を得た。 そして、 同様にして摩擦試験を行つ た。 これらの結果を下記の第 2表に併せて示す，
第 2 表
©"·非常に良好 0·，·良好 厶' "やや劣る
Claims
1. 芯成サ (A ) と鞲成分 （B ) とを傭えた芯緒型複合織維であ つて、 上記芯成分 （A ) がスルホン基を有するボリエステルで形 成され、 上記鞘成分 ( B ) が'ボリフエ二レンサルフアイ ドで形成 されていることを特散とする芯鞘型複合繊維。
2. 紡糸用口金内の内側部分にスルホン基を有するボリエステル の溶截液を供給すると同時に上記紡糸口金内の少なくとも周縁部 分にボリフエユレンサルフアイ ドの溶融液を供辁する供給工程と 、 上記供給された両溶融液を上記钫糸用口金から紡出し糸条化す る紡糸工程と、 上記糸条を延伸する延伸工程とを備え、 上記延伸 工程において、 9 6て以上の延伸温度により延伸を 2面以上操り 返して行うようにしたことを特徴とする芯鞘型複合織維の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP1990/000071 WO1991010761A1 (fr) | 1990-01-22 | 1990-01-22 | Fibre composite a noyau et a gaine et procede de fabrication associe |
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| PCT/JP1990/000071 WO1991010761A1 (fr) | 1990-01-22 | 1990-01-22 | Fibre composite a noyau et a gaine et procede de fabrication associe |
Publications (1)
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|---|---|
| WO1991010761A1 true WO1991010761A1 (fr) | 1991-07-25 |
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ID=13986313
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| PCT/JP1990/000071 Ceased WO1991010761A1 (fr) | 1990-01-22 | 1990-01-22 | Fibre composite a noyau et a gaine et procede de fabrication associe |
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| WO (1) | WO1991010761A1 (ja) |
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1990
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