弹性单丝制造技术

本发明专利技术提供弹性单丝，其特别在弯曲方向的耐永久形变性、弹性和施加高温后的蠕变特性方面优异。本发明专利技术的弹性单丝，其直径为0.1~1.0mm，具有芯成分的比率为2~40体积%的芯鞘复合结构，所述芯成分是聚合物中的热塑性聚酯单元为95~100质量%的热塑性聚酯，鞘成分是具有硬段和软段的共聚系热塑性弹性体，其拉伸强度为0.3~3.0 cN/dtex。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及弹性单丝，其针对弯曲方向的反复变形的耐疲劳性优异，适合于水产资材、建筑资材、安全资材、衣料资材、土木资材、农业资材、车辆资材和运动资材等各种产业用途，特别适合于具有弹性的编织结构体用途。
技术介绍
已知使用热塑性弹性体的单丝具有优异的橡胶弹性，使用这样的热塑性弹性体制单丝得到的编织物具有优异的弹性，因此在向袜子等衣料资材、支架等医疗资材、蹦床等运动资材、床等寝具资材以及事务用椅子/汽车坐垫等坐席资材的用途方面进行发展。例如，在专利文献1~3中，提出的方案是：使用热塑性弹性体的编织物可以适合地用于事务用椅子、汽车用椅子的用途等。作为构成适用于这样的用途的编织物的单丝的一个例子，已知以聚酯、聚醚作为其主成分的热塑性弹性体制单丝，但使用以往的热塑性弹性体所构成的单丝得到的编织物在反复变形时的弹性回复率下降，即长期使用时的永久形变成为了课题，针对该课题，以得到力学特性和反复变形时的弹性回复性优异的编织物为目的，提出了弹性单丝的方案（参照专利文献2和3）。具体而言，在专利文献2中记载了使用弹性复合单丝，所述弹性复合单丝以两种成分的聚酯系弹性体作为主原料，是芯部在纤维截面面积中所占的面积比例为50%以上的鞘（芯鞘结构的鞘）·芯（芯鞘结构的芯）形状，芯部成分的熔点为150℃以上且小于200℃，并且鞘部成分的熔点比芯部成分的熔点低20℃以上且小于50℃，使在鞘侧配置的低熔点成分部分熔解或者熔合，在编·织组织的交点部位形成熔合点，提高结合力，由此得到在布帛的反复变形时编织结构的变化少、长期的耐久性优异的效果。此外，在专利文献3中，将使用以特定成分构成的聚合物并且在室温、15%的伸长应力下的80℃、24小时的蠕变率为5%以下的单成分单丝作为由反复变形所导致的特性变化少的单丝被提出。在这些提案中，可以认为弹性单丝需要展现高橡胶弹性，对于在由热塑性弹性体形成的单成分单丝（参照专利文献3）和由两种聚合物形成的芯鞘复合单丝（参照专利文献2）的任一种而言，其前提是单丝（芯鞘复合单丝的情况下为芯和鞘的任一种）由热塑性弹性体构成，且展现极高的橡胶弹性。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特表平9-507782号公报专利文献2：日本特开平11-152625号公报专利文献3：日本特开平11-172532号公报。
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，在上述专利文献2和3中公开的弹性片材等涉及改善永久形变的提案中，在实际使用时，耐永久形变性仍不充分。因此，本专利技术的目的是提供在弹性片材等的实际使用时耐永久形变性优异的弹性单丝。解决课题的手段本专利技术人对于以往的由单丝得到的编织物不能得到所希望的耐永久形变性的原因进行了深入的研究，其结果是，在以往的技术中为了提高编织物的耐永久形变性，改善了对单丝拉伸方向的反复变形的耐疲劳性，但仅此是不充分的，必要的或是提高对单丝弯曲方向的反复变形的耐疲劳性，这里考虑下，研究了改善对单丝的弯曲方向的反复变形的耐疲劳性的构成，发现通过采用下述构成，和以往相比可以大幅地提高编织物的耐永久形变性。本专利技术的弹性单丝，其特征在于，其直径为0.1~1.0mm，具有芯成分的比率为2~40体积%的芯鞘复合结构，所述芯成分是聚合物中的热塑性聚酯单元为95~100质量%的热塑性聚酯，鞘成分是具有硬段和软段的共聚系热塑性弹性体，其拉伸强度为0.3~3.0cN/dtex。此外，根据本专利技术的弹性单丝的优选的方式，其中，用于芯成分的热塑性聚酯的特性粘度（IV）为0.7以上。根据本专利技术的弹性单丝的优选的方式，其中，所述硬段以芳香族聚酯单元为主要构成单元，所述软段以脂肪族聚醚单元和/或脂肪族聚酯单元为主要构成单元，所述芳香族聚酯单元是聚对苯二甲酸丁二酯单元，所述脂肪族聚醚单元和/或脂肪族聚酯单元是聚(四亚甲基氧)二醇单元。根据本专利技术的弹性单丝的优选的方式，其中，硬段与软段的比率为35:65~75:25（质量比）。根据本专利技术的弹性单丝的优选的方式，其中，本专利技术的弹性单丝的弯曲硬度为2.0~10cN，且其在一定长度下在160℃的温度条件下热处理3分钟后，在0.1cN/dtex的张力下保持12小时时的尺寸变化率为0~5%。专利技术的效果根据本专利技术，可以得到弯曲方向的耐疲劳性优异的弹性单丝。由此，可以大幅地提高在蹦床、支架、床、汽车坐垫和事务用椅子等所代表的编织物的实际使用时的耐永久形变性。本专利技术的弹性单丝与以往的仅使用热塑性弹性体得到的弹性单丝不同，因为在芯成分中配合了聚合物中的热塑性聚酯单元为95~100质量%的热塑性聚酯，因此将单丝伸长和/或弯曲时，丝所受到的应力的一部分由芯成分承担。因此，本专利技术的弹性单丝在伸长/弯曲时，也容易抑制热塑性弹性体成分的伸长变形和塑性变形。也即是说，本专利技术的弹性单丝在经受伸长和/或弯曲变形时，也不容易永久形变，因此即使用于蹦床、支架、床、汽车坐垫和事务用椅子等所代表的编织物，也可以大幅地提高所述编织物的耐永久形变性。附图简要说明图1：图1是对本专利技术的永久形变量的测定方法进行说明的示意性侧面图。具体实施方式本专利技术的弹性单丝，其直径为0.1~1.0mm，具有芯成分的比率为2~40体积%的芯鞘复合结构，所述芯成分是聚合物中的热塑性聚酯单元为95~100质量%的热塑性聚酯，鞘成分是具有硬段和软段的共聚系热塑性弹性体，其拉伸强度为0.3~3.0cN/dtex。也即是说，本专利技术的弹性单丝通过以特定的构成组合具有橡胶弹性的热塑性弹性体和不具有橡胶弹性的特定的聚对苯二甲酸乙二酯等热塑性聚酯树脂，提高了对弯曲方向的反复变形的耐疲劳性，已发现通过有意地降低在以往的技术中以不能使其降低为前提的单丝拉伸方向的橡胶弹性，在保持弯曲方向的弹性的同时，得到涉及耐永久形变性的显著效果。关于得到这样的显著效果的理由，进行如下推测。作为本专利技术的弹性单丝的使用方式的典型例子，以将纬纱使用弹性单丝、经纱使用聚对苯二甲酸乙二酯单丝而得到的弹性织物用于事务用椅子、汽车坐垫等的情况为例进行说明。在这样的使用方式中，从略微垂直的方向对弹性织物施加落座时的负重。此时，针对1根弹性单丝的变形行为进行观察，对于从垂直于弹性织物的方向施加的负重，通过经纱抑制了其移动的弹性单丝在弯曲方向大幅变形。进一步，针对弹性单丝的弯曲部进行微观的观察，在弯曲部的内侧弹性单丝被压缩，在弯曲部的外侧弹性单丝大幅伸长。在这样的情况中，可以认为，对于以往的仅使用热塑性弹性体得到的弹性单本文档来自技高网...

【技术保护点】
弹性单丝，其特征在于，其直径为0.1~1.0mm，具有芯成分的比率为2~40体积%的芯鞘复合结构，所述芯成分是聚合物中的热塑性聚酯单元为95~100质量%的热塑性聚酯，鞘成分是具有硬段和软段的共聚系热塑性弹性体，其拉伸强度为0.3~3.0 cN/dtex。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.08.09 JP 2013-1663041.弹性单丝，其特征在于，其直径为0.1~1.0mm，具有芯成分的比率为2~40体积%的芯鞘
复合结构，所述芯成分是聚合物中的热塑性聚酯单元为95~100质量%的热塑性聚酯，鞘成分
是具有硬段和软段的共聚系热塑性弹性体，其拉伸强度为0.3~3.0cN/dtex。
2.如权利要求1所述的弹性单丝，其中，用于芯成分的热塑性聚酯的特性粘度（IV）为
0.7以上。
3.如权利要求2所述的弹性单丝，其中，硬段以芳香族聚酯单元为主要构成单元，软段
以脂肪族聚醚...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中伸明，土仓弘至，中村浩太，坂井秀敏，良本卓也，
申请(专利权)人：东丽株式会社，东丽单丝株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP