JP2017043879A - ミシン糸およびその製造方法および繊維製品 - Google Patents
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Abstract
Description
Ka=Ta×√(5905.42/Na)
ただし、Taは紡績糸の撚数(回/2.54cm)であり、Naは紡績糸の英式綿番手である。
その際、前記難燃性繊維が、JIS L1091−1999 E−2法による限界酸素指数LOIが25.0以上であることが好ましい。また、前記難燃性繊維がメタ型全芳香族ポリアミド繊維であることが好ましい。また、かかる前記メタ型全芳香族ポリアミド繊維において、結晶化度が15〜25%の範囲内であることが好ましい。
Kb=Tb×√(5905.42/Nb)
ただし、Tbは上撚りの撚数(回/2.54cm)であり、Nbはミシン糸の英式綿番手である。
また、下記式を満足することが好ましい。
0.3≦Ka/Kb≦0.8
また、本発明によれば、難燃性繊維を含む紡績糸に下記式で算出される撚係数Kaが150以上となるよう撚りを付与したのち、該紡績糸を用いてミシン糸を得る、前記のミシン糸の製造方法が提供される。
Ka=Ta×√(5905.42/Na)
ただし、Taは紡績糸の撚数(回/2.54cm)であり、Naは紡績糸の英式綿番手である。
その際、前記難燃性繊維が、キャリヤ剤を含む浴中で処理したものであることが好ましい。
ここで、メタ型全芳香族ポリアミド繊維とは、その繰返し単位の85モル%以上がm−フェニレンイソフタルアミドであるポリマーからなる繊維である。かかるメタ型全芳香族ポリアミドは、15モル%未満の範囲内で第3成分を含んだ共重合体であっても差しつかえない。
このようなメタ型全芳香族ポリアミドは、従来から公知の界面重合法により製造することができ、そのポリマーの重合度としては、0.5g/100mlの濃度のN−メチル−2−ピロリドン溶液で測定した固有粘度(I.V.)が1.3〜1.9dl/gの範囲のものが好ましく用いられる。
また、ポリ−m−フェニレンイソフタルアミドとアルキルベンゼンスルホン酸オニウム塩を混合する方法としては、溶媒中にポリ−m−フェニレンイソフタルアミドを混合、溶解し、それにアルキルベンゼンスルホン酸オニウム塩を溶媒に溶解する方法などが用いられそのいずれを用いてもよい。このようにして得られたドープは、従来から公知の方法により繊維に形成される。
−(NH−Ar1−NH−CO−Ar1−CO)− ・・・式(1)
ここで、Ar1はメタ配位又は平行軸方向以外に結合基を有する2価の芳香族基である。
H2N−Ar2−Y−Ar2−NH2 ・・・式(3)
XOC−Ar3−COX ・・・式(4)
XOC−Ar3−Y−Ar3−COX ・・・式(5)
ここで、Ar2はAr1とは異なる2価の芳香族基、Ar3はAr1とは異なる2価の芳香族基、Yは酸素原子、硫黄原子、アルキレン基からなる群から選ばれる少なくとも1種の原子又は官能基であり、Xはハロゲン原子を表す。
また、メタ型全芳香族ポリアミド繊維が難燃剤を含んでいてもよい。用いる難燃剤としては特開平10−251981号公報に記載されたものや、無機系の金属および担体、金属含有担体の表面を被覆したものなどが例示されるが、優れた難燃性を得る上でリン系難燃剤が好ましい。含有量としては繊維重量対比1〜15重量%が好ましい。
また、メタ型全芳香族ポリアミド繊維が、有機染料または有機顔料または無機顔料を含んでいてもよい。
また、メタ型全芳香族ポリアミド繊維の残存溶媒量は、メタ型全芳香族ポリアミド繊維の優れた難燃性能を損なわない点で、0.1重量%以下(好ましくは0.001〜0.1重量%)であることが好ましい。
メタ型全芳香族ポリアミドポリマーの重合方法としては、特に限定する必要はなく、例えば特公昭35−14399号公報、米国特許第3360595号公報、特公昭47−10863号公報などに記載された溶液重合法、界面重合法を用いてもよい。
紡糸溶液としては、とくに限定する必要はないが、上記溶液重合や界面重合などで得られた、芳香族コポリアミドポリマーを含むアミド系溶媒溶液を用いても良いし、上記重合溶液から該ポリマーを単離し、これをアミド系溶媒に溶解したものを用いても良い。
ここで用いられるアミド系溶媒としては、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルスルホキシドなどを例示することができるが、とくにN,N−ジメチルアセトアミドが好ましい。
紡糸・凝固工程においては、上記で得られた紡糸液(メタ型全芳香族ポリアミド重合体溶液)を凝固液中に紡出して凝固させる。
また、紡糸口金から紡出する際の紡糸液(メタ型全芳香族ポリアミド重合体溶液)の温度は、20〜90℃の範囲が適当である。
洗浄後の繊維は、温度270〜290℃にて乾熱処理を施し、上記の結晶化度および残存溶媒量の範囲を満たすメタ型全芳香族アラミド繊維を得ることができる。
前記メタ型全芳香族アラミド繊維において、繊維長50mm以上(より好ましくは50〜100mm)の短繊維が好ましい。また、単繊維繊度としては2.0dtex以下(より好ましくは0.001〜2.0dtex)が好ましい。また、引張強度としては3.5cN/dtex以上(より好ましくは3.5〜8.0dtex)が好ましい。
Ka=Ta×√(5905.42/Na)
ただし、Taは紡績糸の撚数(回/2.54cm)であり、Naは紡績糸の英式綿番手である。
前記紡績糸の製造方法は特に限定されず、空気紡績法、リング紡績法など公知の方法でよい。
ここで、ミシン糸を構成する全ての紡績糸が、メタ型全芳香族ポリアミド繊維を紡績糸重量対比80重量%以上含むと、高速での縫製が可能であり染色性にも優れ、好ましい。
その際、メタ型全芳香族ポリアミド繊維以外の繊維としては、パラ型全芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ポリベンズオキサゾール(PBO)繊維、ポリベンズイミダゾール(PBI)繊維、ポリベンズチアゾール(PBTZ)繊維、ポリイミド(PI)繊維、ポリスルホンアミド(PSA)繊維、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)繊維、ポリエーテルイミド(PEI)繊維、ポリアリレート(PAr)繊維、メラミン繊維、フェノール繊維、フッ素系繊維、ポリフェニレンスルフィド(PPS)繊維、セルロース繊維、ポリオレフィン繊維、アクリル繊維、レーヨン繊維、コットン繊維、獣毛繊維、ポリウレタン繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリ塩化ビニリデン繊維、アセテート繊維、ポリカーボネート繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維などが例示される。
また、ミシン糸において、優れた引張強力を得る上で、下記式で算出される撚係数Kbが300〜600の範囲内となるよう上撚りが付与されていることが好ましい。
Kb=Tb×√(5905.42/Nb)
ただし、Tbは上撚りの撚数(回/2.54cm)であり、Nbはミシン糸の英式綿番手である。
ここで、下撚りの撚係数Kaと上撚りの撚係数Kbとの比Ka/Kbが下記式を満足すると優れた引張強力が得られ好ましい。
0.3≦Ka/Kb≦0.8
その際、前記難燃性繊維が、キャリヤ剤を含む浴中で処理したものであることが好ましい。
かかるキャリヤ剤としては、DL−β−エチルフェネチルアルコール、2−エトキシベンジルアルコール、3−クロロベンジルアルコール、2,5−ジメチルベンジルアルコール、2−ニトロベンジルアルコール、p−イソプロピルベンジルアルコール、2−メチルフェネチルアルコール、3−メチルフェネチルアルコール、4−メチルフェネチルアルコール、2−メトキシベンジルアルコール、3−ヨードベンジルアルコール、ケイ皮アルコール、p−アニシルアルコール、ベンズヒドロール、ベンジルアルコール、プロピレングリコールフェニルエーテル、エチレングリコールフェニルエーテル、N−メチルホルムアニリドなどが例示される。
また、染色加工の条件としては、カチオン染料および助剤を適宜用いて120〜140℃、40〜80分間染色処理を行うことが好ましい。さらに乾燥、オイリングを施すことが好ましい。
かくして得られたミシン糸において、キャリヤ剤が1.0重量%以上(好ましくは1.0〜2.0重量%)含まれることが好ましい。
かくして得られたミシン糸は前記の構成を有するので、高速での縫製が可能であり、染色性にも優れる。
また、高速での縫製性としては、可縫性は1本針本縫いミシン、ミシン針DP×17#20を用い、4000rpm、針糸張力300gr(2940mN)、ボビン糸張力90gr(882mN)、縫い目数10個/3cmの条件にて縫製し、糸切れまでの糸長さを測定し2m以上であることが好ましい。
(1)高速での縫製性
1本針本縫いミシン、ミシン針DP×17#20を用い、4000rpm、針糸張力300gr(2940mN)、ボビン糸張力90gr(882mN)、縫い目数10個/3cmの条件にて縫製し、糸切れまでの糸長さを測定した。
(2)濃色性(L値)
マクベス分光光度計Color−Eye3100にて測色した。
(3)下撚りの撚係数Ka
下記式により算出した。
Ka=Ta×√(5905.42/Na)
ただし、Taは紡績糸の撚数(回/2.54cm)であり、Naは紡績糸の英式綿番手である。
(4)上撚りの撚係数Kb
下記式により算出した。
Kb=Tb×√(5905.42/Nb)
ただし、Tbは上撚りの撚数(回/2.54cm)であり、Nbはミシン糸の英式綿番手である。
(5)引張強力
JIS L1095−1990により単糸引張強さを定速伸長形で測定した。
(6)ミシン糸中に残留するプロピレングリコールフェニルエーテル量
GC−MSにより定量した。
(7)限界酸素指数LOI
JIS L1091−1999 E−2法により測定した。
単繊維繊度1.7dtex、繊維長51m、引張強度4.5cN/dtexのメタ型全芳香族ポリアミド繊維(帝人社製「コーネックス」(登録商標)、LOIが26.0の短繊維)をプロピレングリコールフェニルエーテル(キャリヤ剤)の40g/L(ダウ・ケミカル日本株式会社製)水溶液中に浴比10:1で浸漬し、130℃で60分間処理した後、乾燥、オイリングした後、空気紡績法により下撚り20回/2.54cmを付与して、英式綿番手30の紡績糸を得た。
次いで、染色ボビンに捲き返し、以下の水溶液中で130℃60分間染色し、乾燥、オイリングした。
・カチオン染料Kayacryl Blue GSL−ED
・酢酸 3g/リットル
・ディスパーTL(明成化学工業株式会社)4g/リットル
・硝酸ナトリウム 25g/リットル
評価結果を表1に示す。
単繊維繊度1.7dtex、繊維長51mm、引張強度3.8cN/dtexのメタ型全芳香族ポリアミド繊維(帝人社製「コーネックス」(登録商標)、LOIが26.0の短繊維)をプロピレングリコールフェニルエーテル(キャリヤ剤)の40g/L(ダウ・ケミカル日本株式会社製)水溶液中に浴比10:1で浸漬し、130℃で60分間処理した後、乾燥、オイリングした。
一方、単繊維繊度1.7dtex、繊維長51mm、引張強度24.5cN/dtexのパラ型全芳香族ポリアミド繊維(帝人社製「テクノーラ」(登録商標))を用意した。
次いで、該紡績糸を3本引き揃えて上撚り22回/2.54cmを施した。
次いで、染色ボビンに捲き返し、以下の水溶液中で130℃60分間染色し、乾燥、オイリングした。
・カチオン染料Kayacryl Blue GSL−ED
・酢酸 3g/リットル
・ディスパーTL(明成化学工業株式会社)4g/リットル
・硝酸ナトリウム 25g/リットル
評価結果を表1に示す。
単繊維繊度1.7dtex、繊維長77m、引張強度3.8cN/dtexのメタ型全芳香族ポリアミド繊維(帝人社製「コーネックス」(登録商標)、LOIが26.0の短繊維)をプロピレングリコールフェニルエーテル(キャリヤ剤)の40g/L(ダウ・ケミカル日本株式会社製)水溶液中に浴比10:1で浸漬し、130℃で60分間処理した後、乾燥、オイリングした後、空気紡績法により下撚り12回/2.54cmを付与して、英式綿番手20の紡績糸を得た。
次いで、染色ボビンに捲き返し、以下の水溶液中で130℃60分間染色し、乾燥、オイリングした。
・カチオン染料Kayacryl Blue GSL−ED
・酢酸 3g/リットル
・ディスパーTL(明成化学工業株式会社)4g/リットル
・硝酸ナトリウム 25g/リットル
評価結果を表1に示す。
単繊維繊度2.3dtex、繊維長77m、引張強度3.0cN/dtexのメタ型全芳香族ポリアミド繊維(帝人社製「コーネックス」(登録商標)、LOIが26.0の短繊維)をプロピレングリコールフェニルエーテル(キャリヤ剤)の40g/L(ダウ・ケミカル日本株式会社製)水溶液中に浴比10:1で浸漬し、130℃で60分間処理した後、乾燥、オイリングした後、空気紡績法により下撚り7回/2.54cmを付与して、英式綿番手20の紡績糸を得た。
次いで、染色ボビンに捲き返し、以下の水溶液中で130℃60分間染色し、乾燥、オイリングした。
・カチオン染料Kayacryl Blue GSL−ED
・酢酸 3g/リットル
・ディスパーTL(明成化学工業株式会社)4g/リットル
・硝酸ナトリウム 25g/リットル
評価結果を表1に示す。
単繊維繊度1.7dtex、繊維長77m、引張強度5.1cN/dtexのメタ型全芳香族ポリアミド繊維(帝人社製「コーネックス」(登録商標)、LOIが26.0の短繊維)をプロピレングリコールフェニルエーテル(キャリヤ剤)の40g/L(ダウ・ケミカル日本株式会社製)水溶液中に浴比10:1で浸漬し、130℃で60分間処理した後、乾燥、オイリングした後、空気紡績法により下撚り7回/2.54cmを付与して、英式綿番手40の紡績糸を得た。
次いで、染色ボビンに捲き返し、以下の水溶液中で130℃60分間染色し、乾燥、オイリングした。
・カチオン染料Kayacryl Blue GSL−ED
・酢酸 3g/リットル
・ディスパーTL(明成化学工業株式会社)4g/リットル
・硝酸ナトリウム 25g/リットル
評価結果を表1に示す。
Claims (18)
- 難燃性繊維を含む紡績糸で構成されるミシン糸であって、前記紡績糸において下記式で算出される撚係数Kaが150以上となるよう撚りが付与されてなることを特徴とするミシン糸。
Ka=Ta×√(5905.42/Na)
ただし、Taは紡績糸の撚数(回/2.54cm)であり、Naは紡績糸の英式綿番手である。 - 前記難燃性繊維が、JIS L1091−1999 E−2法による限界酸素指数LOIが25.0以上である、請求項1に記載のミシン糸。
- 前記難燃性繊維がメタ型全芳香族ポリアミド繊維である、請求項1または請求項2に記載のミシン糸。
- 前記メタ型全芳香族ポリアミド繊維において、結晶化度が15〜25%の範囲内である、請求項3に記載のミシン糸。
- ミシン糸が、前記紡績糸2〜6本を合撚してなる、請求項1〜4のいずれかに記載のミシン糸。
- 全ての紡績糸が、メタ型全芳香族ポリアミド繊維を紡績糸重量対比80重量%以上含む、請求項5に記載のミシン糸。
- ミシン糸の英式綿番手Nbが5〜13の範囲内である、請求項1〜6のいずれかに記載のミシン糸。
- ミシン糸において、下記式で算出される撚係数Kbが300〜600の範囲内となるよう上撚りが付与されてなる、請求項1〜7のいずれかに記載のミシン糸。
Kb=Tb×√(5905.42/Nb)
ただし、Tbは上撚りの撚数(回/2.54cm)であり、Nbはミシン糸の英式綿番手である。 - 下記式を満足する請求項8に記載のミシン糸。
0.3≦Ka/Kb≦0.8 - 前記難燃性繊維において、繊維長が50mm以上である、請求項1〜9のいずれかに記載のミシン糸。
- 前記難燃性繊維において、単繊維繊度が2.0dtex以下である、請求項1〜10のいずれかに記載のミシン糸。
- 前記難燃性繊維において、引張強度が3.5cN/dtex以上である、請求項1〜11のいずれかに記載のミシン糸。
- ミシン糸の引張強力が10N以上である、請求項1〜12のいずれかに記載のミシン糸。
- 前記難燃性繊維にキャリヤ剤が1.0〜2.0重量%含まれる、請求項1〜10のいずれかに記載のミシン糸。
- ミシン糸の明度指数L値が80以下である、請求項1〜14のいずれかに記載のミシン糸。
- 請求項1〜15のいずれかに記載のミシン糸を用いて縫製してなる繊維製品。
- 難燃性繊維を含む紡績糸に下記式で算出される撚係数Kaが150以上となるよう撚りを付与したのち、該紡績糸を用いてミシン糸を得る、請求項1に記載のミシン糸の製造方法。
Ka=Ta×√(5905.42/Na)
ただし、Taは紡績糸の撚数(回/2.54cm)であり、Naは紡績糸の英式綿番手である。 - 前記難燃性繊維が、キャリヤ剤を含む浴中で処理したものである、請求項17に記載のミシン糸の製造方法。
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