JP2009057679A

JP2009057679A - ポリアミド潜在捲縮糸

Info

Publication number: JP2009057679A
Application number: JP2008267482A
Authority: JP
Inventors: Shuji Miyazaki; 修二宮崎; Shiro Murakami; 志朗村上; Yoshitaka Nagara; 佳孝長柄; Kazuaki Taruishi; 一秋樽石
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 2008-10-16
Filing date: 2008-10-16
Publication date: 2009-03-19
Anticipated expiration: 2019-04-06
Also published as: JP4769279B2

Abstract

【課題】コスト面で有利に得ることができ、布帛に十分な伸縮性と柔軟性を付与することが可能なポリアミド潜在捲縮糸を提供する。
【解決手段】粘度差を有する２種類のポリアミドをサイドバイサイド型に貼り合わせた繊維において、高粘度ポリマーは相対粘度３．０〜３．５のナイロン６／６６共重合体、低粘度ポリマーは相対粘度２．０〜２．９のナイロン６であり、初期ヤング率が１５〜２５ｇ／ｄ、捲縮率が４０％以上、強度３．０〜４．０ｇ／ｄであるるポリアミド潜在捲縮糸。
【選択図】なし

Description

本発明は、粘度差を有する２種類のポリアミドがサイドバイサイド型に配置された潜在捲縮性能を有するポリアミド潜在捲縮糸に関するものである。

従来から、ポリアミド繊維は衣料用途に広く用いられている。衣料用ポリアミドの代表であるナイロン６やナイロン６６等で一種類のポリマーからなる単一糸は、繊維自体に伸縮性が殆どないため、仮撚加工等を行って伸縮性を付与し、伸縮性のある織編物用に使用している。しかしながら、このような単一糸に加工を施したものでは、十分に満足できる伸縮性を有する布帛を得ることは困難であった。

そこで、弾性を有する繊維とすることによって伸縮性を有する布帛を得る方法や、あるいは、異なる性質のポリマーを用い、染色等の熱処理で捲縮を発現する潜在捲縮性能を有する複合繊維とすることによって、伸縮性を有する布帛を得る方法が提案されている。

前者の弾性を有する繊維においては、ポリウレタン系弾性糸が多く用いられるが、染色性や耐光性が悪く、ナイロン６やナイロン６６でカバーリング加工をして用いるのが一般的である。また、特開平５７−１９３５２１号公報には、伸縮性を有する繊維として、ナイロン系エラストマーとポリアミドをサイドバイサイド型や偏芯芯鞘型に配した複合繊維が記載されているが、これらの繊維はいずれも、カバーリングの加工費やポリウレタン弾性糸及びナイロン系エラストマーが高価でありコスト面で不利であった。

また、後者の異なる性質のポリマーを用いて複合繊維にする場合には、繊維断面形状をサイドバイサイド型として、２成分のポリマーの粘度差を利用して熱水収縮率差を持たせたり、あるいは、熱水収縮率の異なるポリマーを用いることが一般的である。このような複合繊維は、後加工等が必要ない分製造するにはコスト面で有利であり、布帛にある程度の伸縮を付与することはできたが、十分に満足できる程度の伸縮を付与することはできなかった。

さらには、このようなポリアミド繊維は、ポリウレタン等と比べて初期ヤング率が高く、柔軟性に乏しく、布帛にしたときに風合の硬いものしか得られないという問題があった。
特開平５７−１９３５２１号公報

本発明は、上記の問題を解決するものであって、コスト面で有利に得ることができ、布帛に十分な伸縮性と柔軟性を付与することが可能なポリアミド潜在捲縮糸を提供することを技術的な課題とするものである。

本発明者らは、上記の課題を解決すべく検討した結果、本発明に到達した。すなわち、本発明は、次の（１）を要旨とするものである。
（１）粘度差を有する２種類のポリアミドをサイドバイサイド型に貼り合わせた繊維において、高粘度ポリマーは相対粘度３．０〜３．５のナイロン６／６６共重合体、低粘度ポリマーは相対粘度２．０〜２．９のナイロン６であり、初期ヤング率が１５〜２５ｇ／ｄ、捲縮率が４０％以上、強度３．０〜４．０ｇ／ｄであることを特徴とするポリアミド潜在捲縮糸。

本発明のポリアミド潜在捲縮糸は、潜在を発現させたときの捲縮率が高く、初期ヤング率が低いため、製編織した後、熱処理を施すと十分な伸縮性と柔軟性を有する布帛とすることができる。

以下、本発明について詳細に説明する。本発明の潜在捲縮糸は、粘度差を有する２種類のポリアミドをサイドバイサイド型に貼り合わせた繊維であって、高粘度ポリマーは相対粘度３．０〜３．５のナイロン６／６６共重合体、低粘度ポリマーは相対粘度２．０〜２．９のナイロン６である。

高粘度ポリマーは、熱水収縮率が大きく、さらに、高速紡糸が可能となるように相対粘度が３．０〜３．５である必要がある。したがって、相対粘度がこの範囲を超えると高速紡糸時の製糸性が劣り、低いと捲縮性能が劣る。

そして、このような高粘度ポリマーとして、ナイロン６にナイロン６６を共重合した共重合ポリマーとする。ナイロン６６の共重合割合は、５〜２０モル％とすることが好ましい。

また、低粘度ポリマーは、高い捲縮性能を得るために、熱水収縮率が小さく、安価なポリマーとして、ナイロン６を用い、その相対粘度は２．０〜２．９、さらに好ましくは２．３〜２．７とする。２．０未満であると、高粘度ポリマーとの粘度差が大きくなりすぎ、糸曲がりが大きく製糸性が悪くなる。一方、２．９を超えると高粘度ポリマーとの粘度差が小さくなり、捲縮性能に劣るものとなる。

したがって、高粘度ポリマーと低粘度ポリマーとの相対粘度の差は、好ましくは、０．４〜１．２、さらに好ましくは０．５〜１．０である。

なお、高粘度ポリマー、低粘度ポリマーともに本発明の効果を損なわない範囲であれば、艶消剤、難燃剤、顔料等の種々の添加物を添加してもよい。

また、本発明の潜在捲縮糸は、高粘度ポリマーと低粘度ポリマーがサイドバイサイド型に貼り合わされたものであり、両成分の割合、貼り合わせ面の形状は特に限定されるものではないが、重量比で高粘度ポリマー／低粘度ポリマーが２／１〜１／２程度とすることが好ましい。そして、繊維の断面形状も丸断面のみならず、各種の異形断面形状のものでもよい。

そして、本発明の潜在捲縮糸は、初期ヤング率が１５〜２５ｇ／ｄ、さらに好ましくは１５〜２０ｇ／ｄである。初期ヤング率をこの範囲内にすることによって、布帛に適度の柔軟性を持たせることができる。したがって、初期ヤング率が１５ｇ／ｄ未満であると布帛が柔軟になりすぎ、２５ｇ／ｄを超えると、柔軟性に乏しく、硬い風合の布帛となる。

さらに、本発明の潜在捲縮糸は、伸縮性の良好な布帛を得るために、潜在捲縮が発現したときの捲縮率が４０％以上であることが必要である。これよりも小さいと伸縮性が劣り好ましくない。ここで、捲縮率とは、本発明の潜在捲縮糸を繊度測定用検尺器にて５回カセ取りを行い２重のループにし、１／６０００ｇ／ｄの荷重をかけた状態で沸騰水中に３０分間浸漬した後取り出し、その状態で３０分間風乾し、その後、荷重を１／５００ｇ／ｄに変更して長さＡを測定し、次に荷重１／２０ｇ／ｄをかけて長さＢを求め、次の式で算出するものである。
捲縮率（％）＝〔（Ｂ−Ａ）／Ｂ〕×１００

なお、高粘度ポリマーの相対粘度を前記範囲内で変更すればある程度、捲縮率を調整することができる。

また、本発明の潜在捲縮糸は、布帛としたときに柔軟性、伸縮性に優れ、特に衣料用途に適したものであり、強度は３．０〜４．０ｇ／ｄであることが必要であり、伸度３５〜４５％、熱水収縮率１０〜２５％、単糸繊度２．０〜６．０ｄ程度のものである。

次に、本発明の潜在捲縮糸の製造方法について説明する。まず、粘度差を有する２種類のポリアミドをサイドバイサイド型の紡糸口金で溶融紡出するが、このとき、常用の複合紡糸装置を用いて、常用のサイドバイサイド型の紡糸口金で溶融紡糸することができる。そして、紡出された糸条を冷却固化し、油剤を付与した後、速度４０００ｍ／分以上で捲き取り、高配向未延伸糸を得る。

高配向未延伸糸を得る際には、４０００ｍ／分以上の速度で捲き取る必要がある。これよりも低いと延伸倍率が大きくなり、捲縮性能が低下したり、初期ヤング率が高くなり、柔軟性に劣るようになる。

得られた高配向未延伸糸に延伸と熱処理を施すことによって、上記のような本発明の潜在捲縮糸を得るが、このとき、延伸は、延伸倍率１．２〜１．５倍とし、熱処理は、１２０〜１６０℃で施す。本発明の製造方法においては、熱処理と延伸の順序は、延伸と熱処理を同時に行うか、もしくは延伸後に熱処理を行うことが好ましい。

延伸については、延伸倍率１．２〜１．５の低倍率で行う。この範囲より小さいと強度が劣り、捲縮率も低くなる。また、この範囲より大きいと初期ヤング率が高くなり、柔軟性に乏しくなる。

熱処理については、高粘度ポリマーは結晶性が低く、適度の熱処理を行わないと熱水収縮率が大きく、捲縮による収縮以外に繊維自体も収縮を起こすことがあるので、これを防ぐために、１２０〜１６０℃で熱処理する。熱処理温度が１２０℃未満であると、繊維自体の収縮を防ぐことができず、一方、１６０℃を超えると、高粘度ポリマーの熱水収縮率が小さくなり、潜在捲縮性能が低下し、好ましくない。

これらの熱処理と延伸は、常用の延伸ピンやローラを用いた延伸装置で行うことができるが、仮撚加工を同時に行う場合は、仮撚加工機で延伸と熱処理を行ってもよい。

次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。なお、実施例における各物性値は、次の方法で測定した。
（ａ）相対粘度
９６％硫酸を溶媒とし、濃度１ｇ／ｄｌ、温度２５℃で測定した。
（ｂ）強伸度、初期ヤング率
島津製作所製オートグラフＡＧＳ−５Ｇ型を用いて、ＪＩＳＬ１０１３に準じて測定した。
（ｃ）熱水収縮率
糸条を５０ｃｍのループにし、１／３０ｇ／ｄの初荷重をかけて長さＡを求め、次いでフリーにして沸騰水中に１５分間浸漬した後、自然乾燥し、再び１／３０ｇ／ｄの荷重をかけて長さＢを求め、次の式で算出した。
熱水収縮率（％）＝〔（Ａ−Ｂ）／Ａ〕×１００
（ｄ）捲縮率
前記の方法で測定した。

実施例１、比較例１〜２
低粘度ポリマーに相対粘度２．５０のナイロン６を用い、高粘度ポリマーには相対粘度３．１０のナイロン６／６６共重合体（ナイロン６６の共重合量が１５モル％）を用いて常用の複合溶融紡糸装置にサイドバイサイド型複合紡糸口金を装着し、低粘度ポリマーと高粘度ポリマーとの複合比（重量比）を１：１として、ポリマー温度２７０℃で溶融紡出した。この複合繊維を冷却し、油剤を付与した後、速度４３６０ｍ／分の第１ローラに引き取り、引き続いて延伸することなく速度４３７０ｍ／分の第２ローラに引き取り、速度４３００ｍ／分のワインダーに捲き取って６５ｄ／１２ｆの丸断面形状の高配向未延伸糸を得た。次に、得られた高配向未延伸糸を、延伸ゾーンで径が６ｍｍの非加熱延伸ピン（アルミナ製）に１回掛けて表１に示した延伸倍率となるように延伸しながら、長さ３０ｃｍ、温度１６０℃の加熱板に接触させて熱処理し、速度６８０ｍ／分で引き取り、スピンドル回転７６００ｒｐｍのパーンにトラベラ３２番を用いて巻き取り、５０ｄ／１２ｆの潜在捲縮糸を得た。

実施例２
第１ローラの速度を４１４５ｍ／分、第２ローラの速度を４１５５ｍ／分、ワインダーの速度を４１００ｍ／分とした以外は実施例１と同様に行った。

比較例３
高粘度ポリマーを相対粘度２．８０のナイロン６／６６共重合体とした以外は実施例１と同様に行った。

比較例４
高粘度ポリマーを相対粘度３．８０のナイロン６／６６共重合体とした以外は実施例１と同様に行った。

比較例５
低粘度ポリマーを相対粘度３．００のナイロン６とした以外は実施例１と同様に行った。

比較例６
低粘度ポリマーを相対粘度１．８０のナイロン６とした以外は実施例１と同様に行った。

比較例７
第１ローラ速度１５１０ｍ／分、第２ローラ速度１５２０ｍ／分、ワインダー速度１５００ｍ／分で１１５ｄ／１２ｆの低配向の未延伸糸を得た後、延伸倍率２．３０で延伸した以外は実施例１と同様に行った。

実施例１〜２、比較例１〜７で得られた繊維の強度、伸度、熱水収縮率、初期ヤング率、捲縮率を表１に示す。

表１から明らかなように、実施例１〜２の繊維は、十分な捲縮性能と低い初期ヤング率を有し、強度、伸度等にも優れ、製糸性も良好であった。一方、比較例１の繊維は、延伸倍率が低すぎたため、初期ヤング率が低すぎ、強度にも劣っていた。比較例２の繊維は、延伸倍率が高すぎたため、初期ヤング率が高すぎ、熱水収縮率も高かった。比較例３の繊維は、高粘度ポリマーの相対粘度が低すぎたため、捲縮率の低い繊維となった。比較例４の繊維は、高粘度ポリマーの相対粘度が高すぎたため、糸切れが多く捲き取ることができなかった。比較例５の繊維は、低粘度ポリマーの相対粘度が高すぎたため、高粘度ポリマーとの差が小さくなり、捲縮率の低い繊維となった。比較例６の繊維は、低粘度ポリマーの相対粘度が低すぎたため、高粘度ポリマーとの粘度差が大きくなりすぎ、糸曲がりが激しく製糸が困難であった。また、比較例７の繊維は、低配向の未延伸糸を延伸したものであるため、高い延伸倍率で延伸することが必要になり、強度は高いが初期ヤング率も高くなり、捲縮性能にも劣るものとなった。

Claims

粘度差を有する２種類のポリアミドをサイドバイサイド型に貼り合わせた繊維において、高粘度ポリマーは相対粘度３．０〜３．５のナイロン６／６６共重合体、低粘度ポリマーは相対粘度２．０〜２．９のナイロン６であり、初期ヤング率が１５〜２５ｇ／ｄ、捲縮率が４０％以上、強度３．０〜４．０ｇ／ｄであることを特徴とするポリアミド潜在捲縮糸。