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技術 ポリアミド潜在捲縮糸及びその製造方法

出願人 KBセーレン株式会社
発明者 原健太郎山下裕之
出願日 2016年10月3日 (3年10ヶ月経過) 出願番号 2016-196064
公開日 2018年4月12日 (2年3ヶ月経過) 公開番号 2018-059227
状態 特許登録済
技術分野 複合繊維
主要キーワード コンベンショナル法 ドレープ係数 かさ高性 ゲージ数 二工程法 分子鎖配向 検尺器 収縮加工
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年4月12日)のものです。
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課題

カバリング加工や特殊な共重合体を用いずとも、十分な捲縮性を有し、風合いの優れたポリアミド潜在捲縮糸を得ることを目的とする。

解決手段

ポリメタキシレンアジパミドとポリアミド6からなる樹脂組成物(成分1)とポリアミド樹脂(成分2)で構成される貼り合わせ型の潜在捲縮糸であって、以下の(1) および(2)の要件満足するポリアミド潜在捲縮糸である。(1)捲縮率が50%を超える(2)ドレープ係数が40%以下 成分1の樹脂組成物の相対粘度は、2.6〜3.0であることが好ましい。

概要

背景

衣料用途などに用いる捲縮糸としては、湿度変化によって可逆的にその形態や捲縮が変化する木綿羊毛などの天然繊維がよく知られている。合成繊維に対しても、従前から捲縮を得る試みが種々されてきた。例えば、衣料用途によく用いられるポリエチレンテレフタレートなどのポリエステルポリアミド6、ポリアミド12等のポリアミドの単一のポリマーからなる糸は、繊維自体に捲縮性がほとんどないため、仮撚加工等により繊維自身トルクを持たせて捲縮を付与している。仮撚等の加工により捲縮を付与すると、織編物とした際、表面のシボが発生し易い。このシボ発生を防止しようと、織物熱水処理を施すと仮撚加工等の加工による捲縮糸のトルクが減少し、伸縮性伸長回復性などが十分でなくなり、伸縮性の高い布帛を得るのに適当でない。
また、捲縮糸として、弾性のあるポリマーを用いて、伸縮性を得て伸縮性の高い布帛を得る方法もあるが、例えばポリウレタン弾性糸単独では染色性耐光性が悪いといったことや糸同士が膠着しやすい等の問題が生じるため、通常、ポリアミドなどをカバリングして用いるのが現状である。
また特許文献1には、弾性のあるポリマーとして、ナイロン12エラストマーを用いて、ポリアミドやポリエステルをサイドバイサイド型芯鞘型複合した繊維が開示されている。
一方、2種類の異なる汎用的なポリマーを複合した繊維を捲縮糸として、繊維に捲縮性を付与する方法も種々検討されている。例えば、ポリエステルとポリアミドなどの異なる樹脂同士を組み合わせて複合繊維として捲縮糸とすることや粘度差のある同じ樹脂同士を組み合わせた複合繊維として捲縮糸とする方法が挙げられる。
そして、特許文献2は、高粘度ポリマーにポリメタキシレンアジパミド特定量ブレンドし、高粘度ポリマーと低粘度ポリマーの粘度をコントロールした高い捲縮性をポリアミド潜在捲縮糸が記載されている。

概要

カバリング加工や特殊な共重合体を用いずとも、十分な捲縮性を有し、風合いの優れたポリアミド潜在捲縮糸を得ることを目的とする。ポリメタキシレンアジパミドとポリアミド6からなる樹脂組成物(成分1)とポリアミド樹脂(成分2)で構成される貼り合わせ型の潜在捲縮糸であって、以下の(1) および(2)の要件満足するポリアミド潜在捲縮糸である。(1)捲縮率が50%を超える(2)ドレープ係数が40%以下 成分1の樹脂組成物の相対粘度は、2.6〜3.0であることが好ましい。 なし

目的

本発明は上記の課題を解決し、カバリング加工や特殊な共重合体を用いずとも、十分な捲縮性を有し、風合いの優れたポリアミド潜在捲縮糸を得ることを目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

ポリメタキシレンアジパミドポリアミド6からなる樹脂組成物(成分1)とポリアミド樹脂(成分2)で構成される貼り合わせ型の潜在捲縮糸であって、以下の(1) および(2)の要件満足するポリアミド潜在捲縮糸。(1)捲縮率が50%を超える(2)ドレープ係数が40%以下

請求項2

成分1の樹脂組成物の相対粘度が2.6〜3.0である請求項1記載のポリアミド潜在捲縮糸。

請求項3

ポリメタキシレンアジパミドとポリアミド6からなる樹脂組成物(成分1)とポリアミド樹脂(成分2)との2種のポリアミド成分を貼り合わせて、溶融複合紡糸して延伸して得られる潜在捲縮糸を製造する方法であって、紡糸速度が1200〜4000m/minであり、延伸工程での熱セット温度が100〜120℃である請求項1又は2記載のポリアミド潜在捲縮糸の製造方法。

請求項4

延伸工程前に、温度22℃〜26℃、湿度75%〜85%で24時間以上エージングすることを特徴とする請求項3記載のポリアミド潜在捲縮糸の製造方法。

技術分野

0001

本発明は、2種類のポリアミドを貼り合わせ型に配置した捲縮性を有するポリアミド捲縮糸に関する。

背景技術

0002

衣料用途などに用いる捲縮糸としては、湿度変化によって可逆的にその形態や捲縮が変化する木綿羊毛などの天然繊維がよく知られている。合成繊維に対しても、従前から捲縮を得る試みが種々されてきた。例えば、衣料用途によく用いられるポリエチレンテレフタレートなどのポリエステルやポリアミド6、ポリアミド12等のポリアミドの単一のポリマーからなる糸は、繊維自体に捲縮性がほとんどないため、仮撚加工等により繊維自身トルクを持たせて捲縮を付与している。仮撚等の加工により捲縮を付与すると、織編物とした際、表面のシボが発生し易い。このシボ発生を防止しようと、織物熱水処理を施すと仮撚加工等の加工による捲縮糸のトルクが減少し、伸縮性伸長回復性などが十分でなくなり、伸縮性の高い布帛を得るのに適当でない。
また、捲縮糸として、弾性のあるポリマーを用いて、伸縮性を得て伸縮性の高い布帛を得る方法もあるが、例えばポリウレタン弾性糸単独では染色性耐光性が悪いといったことや糸同士が膠着しやすい等の問題が生じるため、通常、ポリアミドなどをカバリングして用いるのが現状である。
また特許文献1には、弾性のあるポリマーとして、ナイロン12エラストマーを用いて、ポリアミドやポリエステルをサイドバイサイド型芯鞘型複合した繊維が開示されている。
一方、2種類の異なる汎用的なポリマーを複合した繊維を捲縮糸として、繊維に捲縮性を付与する方法も種々検討されている。例えば、ポリエステルとポリアミドなどの異なる樹脂同士を組み合わせて複合繊維として捲縮糸とすることや粘度差のある同じ樹脂同士を組み合わせた複合繊維として捲縮糸とする方法が挙げられる。
そして、特許文献2は、高粘度ポリマーにポリメタキシレンアジパミド特定量ブレンドし、高粘度ポリマーと低粘度ポリマーの粘度をコントロールした高い捲縮性をポリアミド潜在捲縮糸が記載されている。

先行技術

0003

特開昭57−193521号公報
特許第4097788号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、ポリウレタン弾性糸は、カバリング加工費が必要となりコストが高くなり、コスト的に不利となる。また特許文献1のようなナイロン12エラストマーを用いた共重合ポリアミドを用いたものも、樹脂が高価なためコスト的に不利になる。
また汎用的なポリエステルやポリアミドなどの異なるポリマーを組み合わせて複合繊維としたものは、捲縮を得るためのコストは低くて済むが、紡糸・延撚や後加工での樹脂同士の剥離が生じやすい。
また、同種の樹脂で粘度差が異なる樹脂同士を組み合わせた場合は、十分な捲縮が得られず、繊維自体の伸縮性も十分ではなく、高い伸縮性のある布帛を得るのは難しい。
さらに、特許文献2記載の潜在捲縮糸では、ある程度良好な捲縮率を有するものが得られているものの、いまだ十分伸縮性を得られるものではない。また潜在捲縮糸としてはより風合いが良好なものが求められている。
したがって、本発明は上記の課題を解決し、カバリング加工や特殊な共重合体を用いずとも、十分な捲縮性を有し、風合いの優れたポリアミド潜在捲縮糸を得ることを目的とする。

課題を解決するための手段

0005

すなわち、本発明は、ポリメタキシレンアジパミドとポリアミド6からなる樹脂組成物(成分1)とポリアミド樹脂(成分2)で構成される貼り合わせ型の潜在捲縮糸であって、以下を満足するポリアミド潜在捲縮糸を第1の要旨とする。
(1) 捲縮率が50%を超える
(2)生地の風合いを示すドレープ係数が40%以下
また、上記ポリアミド潜在捲縮糸において、成分1の樹脂組成物の相対粘度が2.6〜3.0であることを満足するポリアミド潜在捲縮糸を第2の要旨とする。
また、ポリメタキシレンアジパミドとポリアミド6からなる樹脂組成物(成分1)とポリアミド樹脂(成分2)との2種のポリアミド成分を貼り合わせて、溶融複合紡糸して延伸して得られる潜在捲縮糸を製造する方法であって、紡糸速度が1200〜4000m/
minであり、延伸工程での熱セット温度が100〜120℃である上記ポリアミド潜在捲縮糸の製造方法を第3の要旨とする。
また、上記ポリアミド潜在捲縮糸を製造する方法において、延伸工程前に、温度22℃〜26℃、湿度75%〜85%で24時間以上エージングすることを特徴とするポリアミド潜在捲縮糸の製造方法を第4の要旨とする。

発明の効果

0006

本発明によれば、カバリング加工や仮撚加工せずとも捲縮性が高く、かつ風合いがよいポリアミド捲縮糸を得ることができる。
また、特殊なポリアミドエラストマーなどの共重合体を用いずとも高い収縮性を得ることができるため、コスト的にも有利となる。

0007

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、ポリメタキシレンアジパミドとポリアミド6からなる樹脂組成物(成分1)とポリアミド樹脂(成分2)で構成される2種のポリアミド成分で構成された貼り合わせ型の潜在捲縮糸である。

0008

成分1で使用されるポリアミド6は、溶融紡糸定性の観点から、相対粘度が2.2を超えることが好ましい。また、相対粘度に上限はないが、紡糸操業安定性の観点から相対粘度3.5までで十分である。

0009

成分1で使用されるポリメタキシレンアジパミドは、溶融紡糸安定性の観点から、相対粘度が2.1を超えることが好ましい。より好ましくは相対粘度が2.6を超えることである。また、相対粘度に上限はないが、紡糸操業安定性の観点から相対粘度3.3までで十分である。

0010

本発明の成分1に使用されるポリアミド、ポリメタキシレンアジパミドの水分率は、紡糸操業性の観点から、300ppm以下が好ましい。単糸繊維が細いほど乾燥を強化することが好ましい。

0011

本発明の成分1の樹脂組成物の平均相対粘度は、紡糸操業性と高捲縮性能発現の観点から、2.6〜3.0であることが好ましく、2.7〜2.9であることがより好ましい。

0012

成分1で使用されるポリメタキシレンアジパミドとポリアミド6の樹脂比率は35:65〜70:30が好ましく、45:55〜55:45が特に好ましい。この範囲であれば、熱水収縮率も十分であり、高い収縮性、捲縮性を備える繊維となる。

0013

本発明の成分2で使用されるポリアミド樹脂は、ポリアミド6、ポリアミド12、ポリアミド66などを用いることができるが、特にポリアミド6が好ましい。

0014

本発明の成分2で使用されるポリアミド6は溶融紡糸安定性の観点より、相対粘度が2.2を超えることが好ましい。より好ましくは2.4以上、特に好ましくは相対粘度2.7を超えることである。また、相対粘度に上限はないが、紡糸操業安定性の観点から相対粘度3.5までで十分である。
なお、捲縮率を高く保持する点からは、成分2の樹脂の相対粘度は、2.1〜3.5であることが好ましく、2.3〜3.0であることがより好ましい。

0015

成分2のポリアミド樹脂の水分率は、紡糸操業性の観点から、300ppm以下が好ましい。また、単糸繊維が細いほど乾燥を強化し、水分率を小さくすることが好ましい。

0016

本発明は、成分1と成分2で構成される2種のポリアミド成分で構成された貼り合わせ型の潜在捲縮糸である。

0017

成分1と成分2の樹脂比率(質量比率)は40:60〜60:40が好ましく、45:55〜55:45が特に好ましい。

0018

本発明の潜在捲縮糸の貼り合わせ法としては、例えば、成分1と成分2を別々に溶融し、口金で貼り合わせて紡糸して、複合繊維とする方法が挙げられる。

0019

成分1と成分2を貼り合わせる配置としては、紡糸操業性や高捲縮性能を発現し易い点から、成分1と成分2をサイドバイサイド型に配置する方法が好ましい。

0020

成分1及び成分2のポリマーの相対粘度の差は、(成分1)−(成分2)=−0.5〜1.0の範囲が好ましい。この範囲であると、紡糸操業性を保ったまま捲縮性に優れたポリアミド潜在捲縮糸を得ることができる。

0021

本発明のポリアミド潜在捲縮糸の捲縮率は、50%を超えるものである。捲縮率が50%を超えれば、十分な捲縮を発現させることができる。なかでも55%以上がより好ましく、特に好ましくは60%以上である。これにより高密度な布帛でありながら、伸縮性を合わせ持った布帛が得られる。そして、染色などの後加工において、潜在捲縮糸が収縮し、高収縮の高密度布帛を得ることができる。

0022

本発明のポリアミド潜在捲縮糸の破断強度は、織編加工等で糸切れ無く、操業性を良好に保つ点から、3.2cN/dtex以上が好ましい。より好ましくは4.0cN/dtex以上である。

0023

本発明のポリアミド潜在捲縮糸の破断伸度は、織編加工等で糸切れ無く、操業性を良好に保つ点から、30%以上が好ましい。より好ましくは35%以上である。

0024

本発明のポリアミド潜在捲縮糸からなる布帛のドレープ係数は、40%以下である。より好ましくは35%以下である。

0025

次に、本発明のポリアミド潜在捲縮糸を得る方法について、説明する。
本発明のポリアミド潜在捲縮糸は、例えば紡糸と延撚の二工程法(コンベンショナル法)などにより得ることができる。

0026

以下、さらに具体的な方法を例示する。
まず、成分1のポリメタキシレンアジパミドとポリアミド6を準備する。両者を混練等により混合して、樹脂組成物(成分1)を得る。次に、(成分2)の樹脂を準備する。
成分1と成分2を溶融混練して、口金パックに導き、所定の横断面(繊維軸に直行方向)となるようにノズルから吐出し、溶融紡糸する。次いで、冷却して、巻き取った後、延伸して、延伸糸を得る。コンベンショナル法の場合、ノズルから吐出された糸条が最初に捲かれるゴデットロールの速度(紡糸速度)が、1200〜4000m/minであることが好ましい。このような速度とすることにより、ポリアミド捲縮糸の伸長率を50%以上にでき、布帛としたとき、伸縮性のあるものを得たり、高密度化ができる。
なお、紡糸速度を速くすると、吐出量が多くなることによりノズル孔部のせん断速度が高くなる。これによりノズル直下での繊維内の分子鎖配向させ、繊維内の歪みを高くした状態で巻き取る。この歪みをもった繊維をさらに延伸することによって、さらに分子鎖配向を加え繊維内歪みを蓄えさせることにより、捲縮率が高く、高度な捲縮を与えることができ、伸縮性のある高収縮性ポリアミド潜在捲縮糸を得ることができると推測される。この点から、紡糸速度は、1200m/min以上が好ましく、2500m/min〜3500m/minの範囲が特に好ましい。
また延伸工程前に、温度が22℃〜26℃、かつ湿度が75〜85%の範囲で24時間以上エージングすることが好ましい。この範囲であると、延伸をスムーズに行うことができ、得られた繊維を用いて布帛としたとき、柔らかく、ソフトな風合いのものが得られ易い。

0027

コンベンショナル法において、紡糸温度は、270℃以上が好ましい。より好ましくは、紡糸温度が280℃以上である。上限は、紡糸温度290℃程度が好ましい。

0028

コンベンショナル法において、延伸工程での熱セット温度は、120℃未満が好ましい。より好ましくは、熱セット温度が110℃以下、さらに好ましくは熱セット温度が100℃以下である。熱セット温度が120℃を超える温度にした場合、成分1と成分2単独糸の熱水収縮率の差が小さくなり、潜在捲縮糸全体の熱水収縮率も低下する。これにより、捲縮が発現しにくくなるため、布帛としたときの高密度性、高い伸縮性が損なわれる。

0029

なお上記したように、本発明では、ポリアミド樹脂組成物からなる成分1とポリアミド樹脂からなる成分2とを、特定の相対粘度差の範囲内とし、紡糸の際の紡糸速度や製糸
過程での熱セット温度を低めにコントロールする等により両成分を貼り合わせた複合繊維等の潜在捲縮糸とすることで、強伸度に優れ、かつ高い捲縮を発現させることのできる伸縮性に優れた高収縮のポリアミド潜在捲縮糸を得ることができる。

0030

このようにして得られた上記ポリアミド潜在捲縮糸は、適度な強度を保持することができるため、製織性が良好である。また、本発明の潜在捲縮糸は高い捲縮性を有し、ドレープ性を有するため、製織して収縮加工を施した際には、より高密度で風合いの良い織物にする繊維を得ることが可能である。このような特徴より、ポリエステル高密度織物にはない良好な風合いを有することが期待できる。

0031

以下に実施例を挙げて本発明を詳細に説明する。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。
物性の測定および評価は、以下の通り実施した。

0032

A.相対粘度の測定
柴山科学機械製作所製の自動粘度測定装置(SS−600−L1型)を用いて測定する。溶媒に95.8%濃硫酸を用いて、ポリマーを1g/dlの濃度で溶解させて、恒温槽25℃にて測定する。

0033

B.破断強度、破断伸度の測定
JISL1013に準じ、島津製作所製のAGS−1KNGオートグラフ引張試験機を用い、試料糸長20cm、定速引張試験20cm/minの条件で測定した。荷重−伸び曲線での荷重最高値を繊度で除した値を破断強度(cN/dtex)とし、そのときの伸び率を破断伸度(%)とする。

0034

C.捲縮率の算出
浅野機械株式会社製の検尺器にて、5回転の綛を作製し2重に束ねる。その後1/6000g/dのおもり掛け水バス投入し、バスに30min浸漬させた後取り出し、その状態で30min風乾させ、その後1/500g/dのおもりを掛け30秒後の長さ(A)を計測し、さらに1/20g/dのおもりを掛け30秒後の長さ(B)を測定し、次の式で捲縮率を算出した。
捲縮率(%)=((B−A)/B)×100

0035

D.ドレープ係数の算出
英光産業株式会社製の試験筒編み機(NCR−EW)にて筒編みサンプルを作製した(ゲージ数:32)。得られた筒編みサンプルを開反した後、半径5.0cmの円状に裁断する。測定前に裁断した筒編みサンプルを25℃、27%の環境下に24時間置く。試料台半径が2.5cmの円台の上に、半径5.0cmのサンプルを載置し、サンプルの32cm真上からカメラ撮影した写真により、サンプルの投影面積(S)を算出した。また試料台の投影面積を(S0)、試料台上に半径5.0cmの厚紙を載せた時の投影面積を(S1)とし、次式によってドレープ係数(%)を求めた。
ドレープ係数(%)=((S−S0)/(S1−S0))×100

0036

E.風合い評価
ドレープ係数の算出に用いた筒編みサンプルについて、風合いを評価した。柔らかく、良好な風合いのものを○、若干硬い風合いのものを△、硬い風合いのものを×とした。

0037

〔実施例1〕
成分1の相対粘度2.9のポリアミド(ポリメタキシレンアジパミドとポリアミド6を質量比率50:50になるようブレンダーで混合)チップと、成分2(ポリアミド6)の相対粘度2.4のチップをコンベンショナル法にて紡糸ノズルを用いて、紡糸温度280℃、捲取速度(紡糸速度)2750m/minで成分1:成分2が質量比率1:1になるよう溶融紡糸して繊維横断面サイドバイサイドに貼り合わせた落花生型である潜在捲縮糸を得た。
未延伸糸を、温度23℃、湿度80%の環境下で24時間エージングした後、延伸速度800m/min、スピンドル回転数7500rpm、プレートヒーター温度100℃、延伸倍率1.6倍で延伸し、潜在捲縮糸を得た。

0038

〔実施例2、3、4〕
紡糸速度を3100m/min、3500m/min、4000m/minに変更する以外は、実施例1と同様に潜在捲縮糸を得た。

0039

〔比較例1〕
成分2のポリアミド(ポリアミド6)の相対粘度を3.0変更する以外は実施例1と同様に潜在捲縮糸を得た。

0040

〔比較例2〕
延伸工程前の糸の保管温湿度を35℃、55%とする以外は実施例1と同様に潜在捲縮糸を得た。

0041

実施例1〜4、比較例1,2から得られた潜在捲縮糸の製造条件、繊度、破断強度、破断伸度、捲縮率、ドレープ係数、エージング時の温度・湿度、風合い評価結果を、表1に示す。

0042

実施例

0043

実施例1〜4から得られた潜在捲縮糸はいずれも捲縮率が50%以上で、捲縮性の高いものであった。
また実施例1〜4および比較例1〜2から得られた潜在捲縮糸を布帛化し、ドレープ性を評価したところ、実施例1〜4から得られたものは風合いが柔らかく風合いが良好であり、比較例1から得られたものは硬く、良好な風合いが得られなかった。
また得られた潜在捲縮糸を用いて製織、染色したところ、実施例1〜4から得られた潜在捲縮糸を用いたものは伸縮性に優れ、かさ高で風合いが良い織物となったが、比較例1および2から得られた潜在捲縮糸を用いて製織、染色したところ伸縮性、かさ高性ともに劣り、硬い風合いの織物となった。

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