JP2006057190A - ポリアミド織物 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明はポリアミド織物に関し、ソフト性に優れ、低通気性に優れ、耐久性にも優れたポリアミド織物を提供することを課題とするものである。
【解決手段】経糸および/または緯糸が、単糸繊度0.3〜0.7デシテックスであるポリアミド長繊維からなり、
経糸と緯糸のカバーファクターの和Cw+Cfが2000〜2500、
経方向と緯方向のKESの曲げ剛性の積が7×10−5〜15×10−5である
ことを特徴とするポリアミド織物。
【選択図】なし

Description

本発明は、優れたソフト性、低通気性、耐久性を兼備するポリアミド長繊維織物に関するものである。
従来、スキーウエア、ダウンジャケット、ウインドブレイカー、ゴルフウエアー、レインウエアなどに代表されるスポーツ、カジュアルウエアは、ポリアミド繊維やポリエステル繊維が広く使用されている。とりわけ、ポリアミド繊維は、ポリエステル繊維に比べて、高強度、耐摩耗性、ソフト性、発色性に優れており、好ましく使用されている。しかしながら、最低限の耐久性を備えつつ、柔らかい風合いを求めてきている。
そのため、柔らかい風合いとするために、特許文献1に記載されているように、織物を構成する繊維の糸条繊度や単糸繊度の細繊度化が進んでいる。特に、ポリエステル繊維については、特許文献2に記載されているように、単糸繊度0.5デシテックスレベルを製糸する技術、発色性・染色性を改善した技術(カチオン可染タイプのポリエステル等)などにより、ポリアミド繊維の特徴である柔らかい風合い、発色性との境界線が無くなりつつある。
ポリアミド繊維をポリエステル繊維同様に製糸した場合では、0.7デシテックス未満の繊維を生産性良く製糸することは極めて困難である。すなわち、ポリマの比熱がポリアミドの方が高いため、ポリマを溶融し、口金吐出後の繊維冷却効率が低いことがその理由である。単糸繊度が細いということは、自ずと口金当たりの吐出孔数が多くなり、口金直下では、フィラメント同士の融着が発生し製糸不能になりやすい。また、融着しなくても、ポリマの冷却効率が悪いために、繊維軸方向に冷却斑が生じ、糸条繊度の変動(太さ斑)が生じて品位が悪いなどの問題が発生する。また、ポリアミドは吸湿による配向結晶化が進行するため製糸巻き取り時に繊維が膨潤したりするなど、取りうる製糸条件範囲が限られてしまうなどの問題により、具体的には、単糸繊度0.7〜3デシテックスの商品が販売されている。
特開平10−310932号公報 特開平9−137317号公報
そこで、本発明は、かかる従来の問題を解決し、ソフト性、低通気性、耐久性に優れるポリアミド織物を提供することを課題とするものである。
この課題を解決するために、本発明は、次の構成を採用する。すなわち、
経糸および/または緯糸が、単糸繊度0.3〜0.7デシテックスであるポリアミド長繊維からなり経糸と緯糸のカバーファクターの和が2000〜2500、経方向と緯方向のKESの曲げ剛性の積が7×10−5〜15×10−5であるポリアミド織物である。
本発明は上記構成を採用することにより、優れたソフト性、低通気性、耐久性に優れたポリアミド織物を得ることができる。
本発明を構成するポリアミド長繊維のポリアミドは、いわゆる炭化水素基が主鎖にアミド結合を介して連結された高分子量体であり、好ましくは、染色性、洗濯堅牢度、機械特性に優れる点から、主としてポリカプラミド(ナイロン6)、もしくはポリヘキサメチレンアジパミド(ナイロン66)からなるポリアミドである。ここでいう主としてとは、ポリカプラミドではポリカプラミドを構成するε−カプロラクタム単位とし、ポリヘキサメチレンアジパミドではポリヘキサメチレンアジパミドを構成するヘキサメチレンジアンモニウムアジペート単位として80モル%以上であることをいい、さらに好ましくは90モル%以上である。その他の成分としては、特に制限されないが、例えば、ポリドデカノアミド、ポリヘキサメチレンアゼラミド、ポリヘキサメチレンセバカミド、ポリヘキサメチレンドデカノアミド、ポリメタキシリレンアジパミド、ポリヘキサメチレンテレフタラミド、ポリヘキサメチレンイソフタラミド等を構成するモノマーである、アミノカルボン酸、ジカルボン酸、ジアミンなどの単位が挙げられる。染色堅牢性(特に洗濯)、耐久性、寸法変化率の点からポリヘキサメチレンアジパミドがさらに好ましい。
このポリアミドの重合度は、ポリマーアロイ繊維あるいはその加工品の要求特性またはそれらを安定して得るために適当な範囲より適宜選択して良いが、98%硫酸相対粘度で2.0〜3.3の範囲が好ましい。また、本発明の効果を損なわない範囲において様々な添加剤を含んでも良い。この添加剤を例示すれば、マンガン化合物などの安定剤、可塑剤、滑剤、難燃剤、導電性付与剤、繊維状強化剤等である。さらには、吸放湿、消臭、抗菌、UVカットなどの機能付与のための添加剤を含んでも良い。
また、本発明を構成するポリアミド長繊維は、単糸繊度0.3〜0.7デシテックスであることが必要である。0.3デシテックス未満の場合は、耐摩耗性が低下するばかりでなく、製糸性、製織性等生産性が低下する。0.7デシテックスを越えると、これまでの0.7〜1.0デシテックスレベルのソフト性と変わらないレベルの商品となりうる。さらに好ましくは、0.3〜0.6デシテックスである。ポリアミド繊維を弾性体と仮定すると、曲げモーメントは直径の4乗に比例する。たとえば、56デシテックスの場合、98フィラメントの時の曲げモーメントは40フィラメントの時の1/6、68フィラメントの時の1/2となり、ソフト化にどれほど大きく影響するかがわかる。
また、このポリアミド長繊維は、ウースター斑が1.2%以下であることが好ましい。ウースター斑は、糸条繊度変動を示している。1.2%を越えると、織物を染色した後に、糸条の太い部分が濃染となり、筋が発生し外観を損ねるため好ましくない。さらに好ましくは、1.0%以下である。
また、このポリアミド長繊維の伸度は45〜65%であることが好ましい。45%未満の場合、長繊維の初期引張抵抗が高くなり、ソフト性が低下する。ポリアミド繊維は、環境湿度(吸湿)による配向結晶化が進行するため製糸巻き取り時に繊維が膨潤し、巻き取りパッケージでの糸層がずれて破裂するといった現象が発生する場合がある。そのため安定して巻き取ることができる伸度範囲は限られており、65%を越えると安定した巻き取りが困難となり、生産性が低下する。さらに好ましくは50〜65%である。さらに、強度が3.0〜7cN/dtex、衣料用途の点から糸条繊度が17〜250デシテックスであることが好ましい。
本発明のポリアミド織物を構成するポリアミド長繊維がポリヘキサメチレンアジパミド繊維である場合は、沸騰水収縮率が、6%以下であることが好ましい。6%を越えると、織物の収縮が大きくなりソフト性が低下する。
本発明のポリアミド織物を構成するポリアミド長繊維は、発色性の点からアミド末端基量が3.5×10−5〜6.0×10−5mol/gであることが好ましく、ポリアミドポリマ基質が本来透明であることから、酸化チタンを0.3〜2.0%含有することが好ましい。0.3%未満の場合、例えば、薄地織物とした場合に防透け効果が得られなくなる。2.0%を越えると、ポリアミド繊維の機械特性が低下するばかりでなく、ポリアミド繊維製造する時に、濾過圧力上昇、糸切れなどの問題を生じやすくなる。この酸化チタンはポリアミド用の添加剤として用いられているものであればよい。種類は、ルチル型でもアナターゼ型でもよいが、防透け性を向上させるためにはアナターゼ型がさらに好ましい。酸化チタンの粒子径はポリアミド繊維製造する時に、濾過圧力上昇、糸切れなどの問題を引き起こさない範囲であればよいが、平均粒子径1μm以下が好ましい。また、平均粒子径が例えば、0.1μm以下のような微粒子粉末の場合、粉砕などにコストアップとなるので経済的観点から好ましくないばかりでなく、濾過圧力上昇などの問題点も引き起こしやすく好ましくない。さらに好ましくは、0.1〜0.5μmである。また、ポリアミド繊維中の酸化チタン分散性向上の目的で酸化チタン粒子の表面をAl、Zn、Si等で処理したものであってもよい。
また、本発明のポリアミド織物は、経糸と緯糸のカバーファクターの和Cw+Cfが2000〜2500であることが必要である。カバーファクターは、織物の空隙度(緻密度)を示すものであり、(織物密度)×(糸条繊度)1/2で求められる。経糸と緯糸のカバーファクターの和Cw+Cfを求め、数値が高い程、織物の緻密性が高くなることを示す。単糸繊度が0.3〜0.7デシテックスの細いポリアミド繊維を用いた場合、繊維1本1本の直径が細くなるため、摩耗強さや引裂強さに大きな影響を及ぼす。そのため、織物の緻密性をかかる範囲にすることにより耐久性を維持できるのである。2000未満の場合、経糸と緯糸の交錯点が非常に動きやすい状態となり、織物の引裂強さや摩耗強さ等耐久性が低下する。2500を越えると、緻密性が高くなりすぎて、硬い風合いとなり、ソフト性に満足が得られない。
本発明のポリアミド織物は、経方向と緯方向のKESの曲げ剛性の積が、7×10−5〜15×10−5であることが必要である。経方向と緯方向それぞれのKESの曲げ剛性の積は、織物の柔らかさを示すものである。数値が低い程、経方向、緯方向の布が曲がりやすいことを示す。織物の風合いは、柔らかさと硬さあるいは表面の滑らかさである。ここで、ソフト性とは柔らかい風合いのことをいい、布が曲がりやすいこととする。15×10−5を越えると、ソフト性を実感することができない。さらに好ましくは、8×10−5〜12×10−5である。
本発明のポリアミド織物の製造方法は、以下の方法で行うことができる。
ここで、本発明を構成するポリアミド長繊維の製造方法について説明する。ポリアミドポリマを溶融し、口金から吐出し、冷却、給油、交絡を付与し引き取り、一旦巻き取ることなくそのまま延伸し、または実質的に延伸することなく、巻き取り速度3000m/分以上で巻き取る高速製糸によって得られる。ポリアミドポリマは比熱が高いため、ポリマを溶融し口金吐出後の繊維冷却効率が低い。例えば、56デシテックス98フィラメント、78デシテックス144フィラメントのポリアミド繊維を製造する場合、口金当たりの吐出孔数が多くなり、口金孔の間隔が狭くなるため、フィラメント同士の融着が発生し製糸不能であったり、冷却効率が悪く繊維軸方向に糸条繊度の変動が生じて、得られるポリアミド織物に経筋や緯筋が生じ、品位が悪いものとなる。吐出孔が90個/口金以上ある場合、繊維を均一に冷却する手段は、紡糸装置によるが、一方向からの冷却風と周囲からの冷却風によって製造される。例えば、紡糸口金から吐出された糸条が一方向からの冷却風によって冷却される場合、紡糸口金は複数個の吐出孔の間隔を狭くし、さらに吐出孔群の群間隔を広くすることにより冷却風を全体に行き渡らせることにより均一に冷却を行ったり、口金吐出孔から給油位置までの距離を長くとって、冷却完了後に給油して得られる。
本発明のポリアミド織物は、上記のポリアミド長繊維を用いて製造される。まず経糸用のポリアミド長繊維をクリールに並べて整経をおこないビームに巻き、つづいてビームに巻いたポリアミド長繊維を糊付け・乾燥して経糸の準備をおこなう。つづいて経糸を織機のオサに通し、緯糸を打ち込んで織物を仕立てる。織機はシャトル織機、エアジェットルーム織機、ウォータジェットルーム織機、レピア織機、グリッパシャトル織機などの種類があるがいずれの織機で製造しても良い。また緯糸の打ち込み方により、平組織、斜文組織(ツイル)、朱子組織(サテン)などのいくつかの織組織があるが目的に応じていずれをも選ぶことができる。
経糸は、無撚又は加撚に特に限定されない。無撚の場合は、ポリアミド繊維製造の際に、交絡処理されていることが好ましく、その交絡数は、10個/m以上であることが好ましい。10個/m未満の場合は、整経時に毛羽が発生し生産性が低下する。加撚の場合は、撚係数(撚数×糸条繊度1/2)3000以下であることが好ましい。3000を越えるとソフト性に影響を及ぼす。また、経糸は糊付けされることが好ましいが、製織性に問題がなければ省いてもかまわない。
得られた織物は、公知の方法で染色加工が施される。一般的には、精錬、中間セット、染色、仕上げセットを施して仕上げる。染色機には、液流染色機、ジッガー染色機、ビーム染色機、ウインス染色機などの種類があるがいずれの染色機で染色してもよい。
染色は、ポリアミド繊維に使用される酸性染料、金属錯塩酸性染料を用いることができ、90℃以上の温度で、30〜90分程度処理することにより行われる。また、濃色の場合は、織物の色落ちを防ぐため、その後、合成タンニン、タンニン/吐酒石などによるフィックス処理を施してもよい。
そして、染色後、機能付与を目的とした機能加工を施してもよい。例えば、ダウンジャケット基布の場合は、機能付与として、カレンダー加工、撥水加工を施す。カレンダー加工は片面または両面に施してもよいし、染色加工工程のいかなる段階でも可能であるが、染色加工後に施されることが好ましい。撥水加工は、パラフィン系、フッ素樹脂系、シリコーン系樹脂等の撥水剤を用いて、パッド、コーティング、吸塵、ラミネートなどにより樹脂加工等を施す。
本発明のポリアミド織物は、スキーウエア、ダウンジャケット、ウインドブレイカー、ゴルフウエアー、レインウエアなどに代表されるスポーツ、カジュアルウエアや婦人衣料、紳士衣料に主に使用される。
以下、実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明する。
なお、実施例および比較例における各測定値は、次の方法で得たものである。
A.KES曲げ剛性
カトーテックス(株)社製のKES−FB2を用いて測定した。得られた測定値から経方向と緯方向のKES曲げ剛性の積を求めた。
B.ソフト性
織物の曲げ柔らかさについて風合い評価経験豊富な技術者4名により実施した。市販されている織物とは、同じ生地厚さに相当するポリアミド繊維100%使い織物とし、○以上を良好とした。
×:市販されている織物レベル
△:市販されている織物の中ではソフトな商品レベル
○:市販されている織物にはない柔らかさを有するレベル
◎:市販されている織物にはない優れた柔らかさを有するレベル
C.空気透過性
JIS L 1096「一般織物試験方法」(1999)、フラジール法に準じて測定した。
○:0.6cc/cm2・sec未満、 ×:0.6cc/cm2・sec以上
D.引裂強力
JIS L 1096「一般織物試験方法」(1999)、シングルタング法に準じて測定した。
○:9.8N以上、 ×:9.8N未満
E.摩耗強力
JIS L 1096「一般織物試験方法」(1999)、ユニフォーム法に準じて測定した。5級:外観変化がないもの、4級:外観変化がわずかにあるもの、3級:外観変化があるもの、2級:外観変化がかなりあるもの、1級:外観変化が著しいもので評価する。4級以上を良好とした。
実施例
実施例1
98%硫酸相対粘度2.6で酸化チタン(平均粒径0.3μm)を0.3重量%含むポリヘキサメチレンアジパミド(アミノ末端基4.6×10−5mol/g)チップを290℃で溶融し、孔径0.15mm丸型の多重同心円周配置の吐出孔(98ホール)を有する紡糸口金から吐出し、一方向からの冷却風によって冷却し、給油、交絡を付与したのち1GDに引取り、引き続き、1〜2GD間で1.05倍延伸させたのち、4500m/minにて巻き取り、56デシテックス、98フィラメントのポリアミド繊維糸条を得た(強度4.0cN/dtex、伸度60%、沸騰水収縮率4.5%、ウースター斑0.8%、交絡数35個/m)。
得られたポリアミド繊維糸条を、ダブルツイスターで250回/m加撚した。その後、1000本整経を行いビームに巻き、ビームに巻き付けた糸を糊付け・乾燥して経糸準備を行った。続いて、ウオータージェット織機のオサに通し、得られたポリアミド繊維糸条を緯糸に打ち込んでタフタ織物を製織した。製織したタフタ織物を、精練、180℃×1分で熱セット(中間セット)を行った。続いて、液流染色機により、酸性染料(Nylosan Blue N-GFL 167% サンドス社製)1重量%を用いて98℃×60分染色処理、合成タンニン(ナイロンフィックス501 センカ社製)3g/lを用いて80℃×20分固着処理を施した。その後、190℃で裏面にカレンダー加工を施した。この織物の仕上げ性量、経方向と緯方向のKES曲げ剛性の積、空気透過度、引き裂き強度、摩耗強度を測定した。その結果を表1に示した。
実施例2
酸化チタンの含有量を1.5重量%含有する以外は実施例1と同様に製糸し、56デシテックス、98フィラメントのポリアミド繊維糸条を得た(強度3.9cN/dtex、伸度60%、沸騰水収縮率4.5%)。
得られたポリアミド繊維糸条を経糸、緯糸として用い、実施例1と同様に製織、染色加工を施し、ポリアミド織物を得た。この織物の仕上げ性量、経方向と緯方向のKES曲げ剛性の積、空気透過度、引き裂き強度、摩耗強度を測定した。その結果を表1に示した。
実施例3
孔径0.15mm丸形の吐出孔を冷却風に対して平行配置の吐出孔、吐出孔群の群間4mmを有する紡糸口金(24吐出孔/群、144ホール)を用いた以外は実施例1と同様に製糸し、56デシテックス、144フィラメントのポリアミド繊維糸条を得た(強度3.8cN/dtex、伸度60%、沸騰水収縮率4.5%)。
得られたポリアミド繊維糸条を経糸、緯糸として用い、実施例1と同様に製織、染色加工を施し、ポリアミド織物を得た。この織物の仕上げ性量、経方向と緯方向のKES曲げ剛性の積、空気透過度、引き裂き強度、摩耗強度を測定した。その結果を表1に示した。
実施例4
実施例1で得られた56デシテックス、98フィラメントを経糸として、実施例2で得られた56デシテックス、144フィラメントを緯糸として用い、実施例1と同様に製織、染色加工を施し、ポリアミド織物を得た。この織物の仕上げ性量、経方向と緯方向のKES曲げ剛性の積、空気透過度、引き裂き強度、摩耗強度を測定した。その結果を表1に示した。
実施例5
98%硫酸相対粘度2.6で酸化チタン(平均粒径0.3μm)を0.3重量%含むポリカプラミド(アミノ末端基5.1×10−5mol/g)チップを260℃で溶融した以外は、実施例1と同様に製糸し、56デシテックス、98フィラメントのポリアミド繊維糸条を得た(強度4.0cN/dtex、伸度60%、沸騰水収縮率13.5%)。
得られたポリアミド繊維糸条を経糸、緯糸として用い、実施例1と同様に製織、染色加工を施し、ポリアミド織物を得た。この織物の仕上げ性量、経方向と緯方向のKES曲げ剛性の積、空気透過度、引き裂き強度、摩耗強度を測定した。その結果を表1に示した。
実施例6
98%硫酸相対粘度2.6で酸化チタンを含まないポリカプラミド(アミノ末端基5.9×10−5mol/g)チップを260℃で溶融し、孔径0.15mm丸型の多重同心円周配置の吐出孔(98ホール)を有する紡糸口金から吐出し、一方向からの冷却風によって冷却し、給油、交絡を付与したのち1GDに引取り、引き続き、1〜2GD間で2.0倍延伸させ、155℃で熱固定したのち、4000m/minにて巻き取り、56デシテックス、98フィラメントのポリアミド繊維糸条を得た(強度5.0cN/dtex、伸度40%、沸騰水収縮率13.0%、ウースター斑0.6%、交絡数35個/m)。
得られたポリアミド繊維糸条を経糸、緯糸として用い、実施例1と同様に製織、染色加工を施し、ポリアミド織物を得た。この織物の仕上げ性量、経方向と緯方向のKES曲げ剛性の積、空気透過度、引き裂き強度、摩耗強度を測定した。その結果を表1に示した。
比較例1
孔径0.15mm丸型の多重同心円周配置の吐出孔(68ホール)を有する紡糸口金を用いた以外は実施例1と同様に製糸し、56デシテックス、68フィラメントのポリアミド繊維糸条を得た(強度4.1cN/dtex、伸度60%、沸騰水収縮率4.5%)。
得られたポリアミド繊維糸条を経糸、緯糸として用い、実施例1と同様に製織、染色加工を施し、ポリアミド織物を得た。この織物の仕上げ性量、経方向と緯方向のKES曲げ剛性の積、空気透過度、引き裂き強度、摩耗強度を測定した。その結果を表1に示した。
比較例2
98%硫酸相対粘度2.6のポリカプラミド(アミノ末端基量5.1×10−5mol/g)チップを260℃で溶融し、孔径0.2mm丸型の多重同心円配置の吐出孔(48ホール)を有する紡糸口金から吐出し、一方向からの冷却風によって冷却し、給油、交絡を付与したのち1GDに引き取り、引き続き1〜2GD間で1.8倍延伸させ、155℃で熱固定したのち、4000m/minにて巻き取り、56デシテックス、48フィラメントのポリアミド繊維糸条を得た(強度4.2cN/dtex、伸度45%、沸騰水収縮率13.5%)。
得られたポリアミド繊維糸条を経糸、緯糸として用い、実施例1と同様に製織、染色加工を施し、ポリアミド織物を得た。この織物の仕上げ性量、経方向と緯方向のKES曲げ剛性の積、空気透過度、引き裂き強度、摩耗強度を測定した。その結果を表1に示した。
比較例3
極限粘度0.655で酸化チタン(平均粒径0.3μm)を0.3重量%含むポリエチレンテレフタレートチップを295℃で溶融し、孔径0.15mm丸型の多重同心円配置の吐出孔(108ホール)を有する紡糸口金から吐出し、1方向からの冷却風によって、冷却し、給油したのちに1700m/minで引き取った。続いて、2.0倍延伸させたのち、900m/minで巻き取り、56デシテックス、108フィラメントのポリエステル糸条を得た(強度3.7cN/dtex、伸度60%、沸騰水収縮率6.0%)
得られたポリエステル繊維糸条を経糸、緯糸として用い、実施例1と同様に製織した。製織したタフタ織物を、精練、180℃×1分で熱セット(中間セット)を行った。続いて、液流染色機により、分散染料(Dianix Blue FBL 150% ダイスタージャパン社製)1重量%を用いて130℃×60分染色処理を施した。その後、200℃で裏面にカレンダー加工を施した。この織物の仕上げ性量、経方向と緯方向のKES曲げ剛性の積、空気透過度、引き裂き強度、摩耗強度を測定した。その結果を表1に示した。
比較例4
実施例1で得られた56デシテックス、98フィラメントを経糸、緯糸として用い、製織、染色加工を施し、ポリアミド織物を得た。この織物の仕上げ性量、経方向と緯方向のKES曲げ剛性の積、空気透過度、引き裂き強度、摩耗強度を測定した。その結果を表1に示した。
Figure 2006057190
表1より明らかなように、本発明におけるポリアミド織物は、ソフト性、低通気性、耐久性に優れている。

Claims (3)

  1. 経糸および/または緯糸が、単糸繊度0.3〜0.7デシテックスであるポリアミド長繊維からなり、
    経糸と緯糸のカバーファクターの和Cw+Cfが2000〜2500、
    経方向と緯方向のKESの曲げ剛性の積が7×10−5〜15×10−5である
    ことを特徴とするポリアミド織物。
  2. 前記ポリアミド長繊維が酸化チタンを0.3〜2.0重量%含有し、伸度が45〜65%であることを特徴とする請求項1記載のポリアミド織物。
  3. 前記ポリアミド長繊維がナイロン66からなり、沸騰水収縮率が3〜6%であることを特徴とする請求項1または2記載のポリアミド織物。
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