JP2018053405A

JP2018053405A - 扁平断面ポリヘキサメチレンアジパミド繊維および繊維製品

Info

Publication number: JP2018053405A
Application number: JP2016193598A
Authority: JP
Inventors: 健志山中; Takeshi Yamanaka; 浩介松田; Kosuke Matsuda; 潤一郎吉原; Junichiro Yoshihara
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2016-09-30
Filing date: 2016-09-30
Publication date: 2018-04-05

Abstract

【課題】本発明は、ソフト性およびピリング性に優れた扁平断面ポリヘキサメチレンアジパミド繊維に関するものであり、更には単糸細繊度化及び単糸間での断面形成性のバラツキを制御することにより、生地品位が飛躍的に向上し、肌触りに優れた高品位な織編物などの繊維製品を得るのに好適な扁平断面ポリヘキサメチレンアジパミド繊維に関する。
【解決手段】本発明の扁平断面ポリヘキサメチレンアジパミド繊維は、単糸繊度が０．３〜１．２ｄｔｅｘであり、単繊維の異形度が１．６〜３．０であり、単糸断面バラツキがＣＶ値≦１０％である。
【選択図】図１

Description

本発明は、ソフト性およびピリング性に優れた扁平断面ポリヘキサメチレンアジパミド繊維に関する。更には単糸細繊度化及び単糸間での断面形成性のバラツキを制御することにより、生地品位が飛躍的に向上し、肌触りに優れた高品位な織編物などの繊維製品を得るのに好適な扁平断面ポリヘキサメチレンアジパミド繊維に関する。

合成繊維であるポリヘキサメチレンアジパミド繊維は、機械的・化学的性質において優れた特性を有することから衣料用途や産業用途で広く利用されている。特に、ポリヘキサメチレンアジパミド繊維は、肌触り、光沢性において優れた特性を有することから、一般衣料製品等の用途で広く使用されており、ポリヘキサメチレンアジパミド繊維の有するしなやかさ、表面のなめらかなタッチ、着用時の耐久性等が市場において好評を得ている。合成繊維製衣料製品においては、風合いの良さや、耐久性など機能付与に対するニーズが強く、異形断面繊維に関する技術の開示は多い。

例えば、ストッキングのフリーサイズ性、ソフト性、透明感、外観の美しさを兼ね備えたストッキング機能を満足する仮撚り加工糸やストッキング製品を得る扁平断面糸に関する技術が報告されている（特許文献１，２）。

特開昭６２−１７０５４３号公報特開平７−１５７９０２号公報

しかしながら、特許文献１および２記載の技術を転用して得た扁平断面繊維によりある程度のソフト性や耐久性は得られるものの、それらの特性が高いことが強く要求される用途への展開は難しいものであった。本発明は、従来技術の問題点を克服し、極めて良好なソフト性、耐久性を有し、さらに生地外観品位にも優れた繊維製品を提供することを課題としている。

上記目的を達成するために、本発明の扁平断面ポリヘキサメチレンアジパミド繊維は、主として、次の構成を有する。すなわち、
（１）単糸繊度が０．３〜１．２ｄｔｅｘであり、異形度が１．６〜３．０である断面形状を有し、単糸断面バラツキがＣＶ値≦１０％であることを特徴とする仮撚り加工用ポリヘキサメチレンアジパミド繊維。
（２）弾性繊維を芯糸として、その周囲に（１）に記載のポリヘキサメチレンアジパミド繊維、または、（１）に記載のポリヘキサメチレンアジパミド繊維の仮撚り加工糸を少なくとも一部に用いたカバリング弾性糸。
（３）（１）に記載のポリヘキサメチレンアジパミド繊維、または、（２）に記載のカバリング弾性糸を少なくとも一部に用いた織編物。
（４）（１）に記載のポリヘキサメチレンアジパミド繊維、または、（２）に記載のカバリング弾性糸を少なくとも一部に用いたタイツ。
である。

本発明の扁平断面ポリヘキサメチレンアジパミド繊維は、極めて良好なソフト性、耐久性を有し、さらに生地外観品位にも優れた繊維製品が得られる。

本発明の扁平断面ポリヘキサメチレンアジパミド繊維の単繊維断面形状を例示する平面図である。比較例４のＹ断面形状を例示する平面図である。

本発明の繊維および繊維製品は、ポリヘキサメチレンアジパミドから成り、本発明の目的を損なわない範囲の量、種類であれば、耐熱性などの生産性向上のための添加剤（光安定剤、熱安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、末端基調節剤、染色性向上剤等）が添加されていてもよいし、機能性付与のための添加剤（紫外線吸収剤、紫外線遮蔽剤、接触冷感剤、抗菌剤等）が添加されてもよい。しかしながら、製糸性や耐久性を低下してしまうため、添加剤の平均粒子径としては１μｍ以下とすることが好ましく、白色顔料も含めて無機粒子の添加は限定されるものではないが、繊維中２．０質量％以下となる量であることが好ましく、１．０質量％以下であることがより好ましい。

本発明の扁平断面ポリヘキサメチレンアジパミド繊維の単繊維繊度は、０．３〜１．２ｄｔｅｘであることが必要である。かかる範囲にすることにより、生地を柔らかくし、衣料用素材として着用時の快適性を与え、実用に耐えうる十分な強度を有する繊維製品が得られる。０．３ｄｔｅｘ未満の場合は、実用に耐えうる十分な強度が得られず、１．２ｄｔｅｘを超える場合は、良好なソフト性が得られない。好ましくは０．３〜１．０ｄｔｅｘであり、より好ましくは０．３〜０．８ｄｔｅｘである。また、その総繊度は特に限定するものではないが、インナーウエアやスポーツ素材などの衣料用途として用いることを考慮すると、２０〜２５０ｄｔｅｘであることが好ましい。

本発明の扁平断面ポリヘキサメチレンアジパミド繊維は扁平断面に形成されていることによって優れたソフト性を発揮し、布帛等に成形した際にソフトな風合いに仕上がり、表面に肌が触れた際になめらか感触を与える。

本発明の扁平断面ポリヘキサメチレンアジパミド繊維は、単繊維断面における扁平断面形状が以下に説明する内容になっていなければならない。図１に単繊維断面の概形例を示すが、この単繊維断面形状が下式を満足する単繊維からなる。

異形度（ａ／ｂ）＝１．６〜３．０
ここで、ａは該扁平形の凸部頂点のうち任意の２点を結ぶ最長の線分Ａの長さ（長径）である。ｂは、該線分Ａに平行な線分とそれに対し直角な線分Ｂをその辺に含む外接四角形（隣合う辺で構成される角の角度は９０°）の線分Ｂ長さ（短径）をいう。

本発明においては、糸条を構成する各単糸についてａ／ｂを算出し、その平均値を異形度とする。

異形度（ａ／ｂ）が１．６未満であると、ソフト性の向上効果が見られなくなり、また、３．０を越えると原糸強度が低下し、布帛等の耐久性が劣位となる。また、製糸性の悪化や糸条の解舒性が悪化する。異形度（ａ／ｂ）は、より好ましくは２．０〜２．７であり、更に好ましくは２．０〜２．４にするのがよい。

かかる範囲の異形度とすることにより、カバリング糸に用いた際に良好な被覆性が得られソフトな風合いが得られる。また、布帛等に用いた際には、生地を柔らかくし、衣料用素材として着用時の快適性を与え、実用に耐えうる十分な強度を有する繊維製品が得られる。さらには、単糸の長径側が繊維製品の表面に露出するように配列しやすく、耐ピリンング性が向上する。

本発明の扁平断面ポリヘキサメチレンアジパミド繊維は、単糸断面バラツキ（ＣＶ％）が１０％以下であることが必要であり、好ましくは５％以下である。下限としては、０％が最も好ましいが、３％程度であれば、優れた性能を発揮する。かかる単糸断面バラツキ（ＣＶ％）は、後述の方法で測定して得られる値とする。

かかる範囲の単糸断面バラツキに制御することで、従来の異形断面糸では得られなかった平滑性、高密度性および生地外観の高品位を繊維製品に与えることができる。

本発明の扁平断面ポリヘキサメチレンアジパミド繊維は、ダンベル状の吐出孔を有する口金より溶融紡糸することで製造することができる。溶融紡糸における、溶融温度は紡糸可能であれば特に限定されず、通常のポリアミドの溶融紡糸温度と同程度でもよい。

溶融紡糸された糸条は、通常の溶融紡糸と同様、給油した後に第一ゴデットローラーにて１５００〜４０００ｍ／ｍｉｎ程度で引き取り、次の第二ゴデットローラーにて１．０〜３．０倍程度の延伸を行った後で、３０００ｍ／ｍｉｎ以上、好ましくは３５００〜４５００ｍ／ｍｉｎで巻き取る。この際、第一ゴデットローラーと第二ゴデットローラーとの間の延伸倍率や、巻取り速度（ワインダー速度）を適切に設計することにより、狙いとするマルチフィラメントの強伸度を得ることが可能となる。また、第二ゴデットローラーを加熱ローラーとして熱処理を施すことでマルチフィラメントの熱収縮を設計することが好ましい。各ゴデットローラーはネルソンローラー、駆動ローラーに従動型のセパレートローラーがついたもの、片掛けローラーのいずれであってもよい。熱処理温度は１２０〜１８０℃であることが好ましい。

かくして得られる本発明の扁平断面ポリヘキサメチレンアジパミド繊維は、極めて良好なソフト性、耐久性を有し、さらに生地外観品位にも優れた繊維製品を提供することができる。

本発明の扁平断面ポリヘキサメチレンアジパミド繊維は、常法に従い仮撚り加工を施すことが可能であり、仮撚り加工糸とする方法は特に限定されるものではない。施撚り方法としてもスピンドル方式や３軸ツイスター方式、ベルトニップ方式など限定されるものではない。捲縮を強めたいときにはスピンドル方式を用いることが好ましいし、加工速度を上げて生産コストを下げたいときには摩擦仮撚方式である３軸ツイスター、ベルトニップを用いることが好ましい。加熱方式も限定されるものではなく、熱板や高温ショートヒーターを用いれば良く、設定温度としては、狙いとする風合いに合わせ自由に設定できるが、一つの目安として熱板を用いた場合、１８０〜２００℃とすることを推奨する。冷却方法としても冷却板を用いても、空冷、水冷などが挙げられ、限定されないが、効率と糸のダメージを考えて、冷却板を用いることが好ましい。好ましい仮撚り加工糸の捲縮特性は３〜５０％であり、１０〜５０％がより好ましい。加工糸の捲縮特性が３％以上でレッグニットとした際に十分なソフト性が得られる。加工糸の捲縮特性が５０％以下で、仮撚り加工時に撚りを多く掛ける必要がなく、毛羽発生が抑制される。

本発明のカバリング弾性糸について説明する。本発明のカバリング弾性糸とは、芯糸に巻糸を一重に巻き付けるシングルカバリング弾性糸、二重に巻き付けるダブルカバリング弾性糸のことである。

本発明のカバリング弾性糸の巻糸としては、扁平断面ポリヘキサメチレンアジパミド繊維、扁平断面ポリヘキサメチレンアジパミド繊維を仮撚り加工してなる仮撚糸から選択して用いることができる。

カバリング弾性糸の芯糸をなす弾性糸としては、ポリウレタン系弾性糸、ポリアミド系エラストマ弾性糸、ポリエステル系エラストマ弾性糸、天然ゴム系糸、合成ゴム系糸、ブタジエン系糸等が用いられるが、レッグニット用としてその弾性特性、熱特性、耐久性等からより好ましいのは、ポリウレタン系弾性糸及びポリアミド系エラストマ弾性糸である。

その弾性糸の太さは、レッグニットの用途、締め付け圧の設定により異なるが、一般に８〜８０ｄｔｅｘ程度であればよい。好ましいのは１１〜４４ｄｔｅｘである。８ｄｔｅｘ以上で、糸強力が十分であるのでカバリング弾性糸製造時及びレッグニット編立て時に芯糸切れ等のトラブルを生じにくく、レッグニットとして十分な伸縮性、耐久性が得られ好ましい。逆に、８０ｄｔｅｘ以下で締付け力が強くなり過ぎず、圧迫感も強くなりすぎず、粗硬感も抑制され好ましい。透明度と破裂強さを両立するためのカバリング弾性糸の芯糸の更に好ましい範囲は２０〜３５ｄｔｅｘである。

カバリング数としては扁平断面ポリヘキサメチレンアジパミド繊維、扁平断面ポリヘキサメチレンアジパミド繊維を仮撚り加工してなる仮撚糸の巻糸の繊度、収縮率や製品風合い、耐ピリング性、耐スナッグ性を考慮して設計すればよく、扁平断面ポリヘキサメチレンアジパミド繊維をシングルカバリングする時には（５６／繊度）^１／２×７００〜（５６／繊度）^１／２×１１００Ｔ／ｍを目安に設計することが好ましく、例えば、５６ｄｔｅｘ扁平断面ポリヘキサメチレンアジパミド繊維をシングルカバリングする時には７００〜１１００Ｔ／ｍが好ましい。また、ドラフト倍率も狙いとする着圧に合わせて設計すればよく、例えば、２．５〜３．５倍に設定することが好ましい。カバリングは風合いの柔らかさ、伸縮性からシングルカバリングが好ましい。

かくして得られる本発明の扁平断面ポリヘキサメチレンアジパミド繊維、扁平断面ポリヘキサメチレンアジパミド繊維を仮撚り加工してなる仮撚糸、カバリング弾性糸は、タイツ等のレッグニット製品や織編物等の繊維製品に好ましく用いることができる。

以下実施例により本発明をさらに詳細に説明する。実施例中の各測定値は次の方法に従った。
（１）繊度
１．１２５ｍ／周の検尺器に繊維試料をセットし、２００回転させて、ループ状かせを作成し、熱風乾燥機にて乾燥後（１０５±２℃×６０分）、天秤にてかせ質量を量り、公定水分率を乗じた値から繊度を算出した。なお、公定水分率は、４．５％とした。

（２）強度・伸度
繊維試料を、オリエンテック（株）製“ＴＥＮＳＩＬＯＮ”（登録商標）、ＵＣＴ−１００でＪＩＳＬ１０１３（化学繊維フィラメント糸試験方法、２０１０年）に示される定速伸長条件で測定した。伸度は、引張強さ−伸び曲線における最大強力を示した点の伸びから求めた。また、強度は、最大強力を繊度で除した値を強度とした。測定は１０回行い、平均値を強度および伸度とした。

（３）断面形状
パラフィン、ステアリン酸、エチルセルロースからなる包理剤を溶解し、芯鞘複合糸を導入後室温放置により固化させ、包理剤中の原糸を横断面方向に切断したものを東京電子（株）製のＣＣＤカメラ（ＣＳ５２７０）にて繊維横断面を撮影し、その単糸中で任意に選定した１０本（単糸数が１０以下の場合は全て）の芯鞘複合糸について、三菱電機製のカラービデオプロセッサー（ＳＣＴ−ＣＰ７１０）にて４００倍でプリントアウトした断面写真から、全単糸について下記方法に従い異形度を算出し、その平均値を糸条の異形度とした。
異形度（ａ／ｂ）＝長径／短径。

（４）単糸断面バラツキ
繊維の断面写真(倍率：４００倍)から、該扁平多葉形の凸部頂点のうち任意の２点を結ぶ最長の線分Ａの長さaを全単糸について測定し、そのＣＶ％を下式により算出し評価した。
ＣＶ％＝（標準偏差）／（平均値）×１００
標準偏差＝（１／ｎ（Σa²−（Σa）²／ｎ））^１／２
平均値＝１／ｎ（Σａ）
ｎは単糸数。

（５）筒編み地作製
筒編機へ仮撚り加工糸を１本で給糸し、筒編機にて度目が５０となるように調整して作製した。

（６）筒編み地の精錬
上記（５）で得られた筒編み地をノニオン界面活性剤（第一工業製薬社製、ノイゲンＳＳ）２ｇ／ｌ水溶液を編み地１ｇに対し１００ｍｌ用意し、６０℃にて３０分洗浄した後、流水にて２０分水洗し、脱水機にて脱水、風乾した。

（７）筒編み地の染色
上記（５）（６）で得られた筒編み地を、以下の染料及び染色助剤を用いて染色した。
酸性染料：ＥｒｉｏｎｙｌＢｌｕｅＡ−Ｒ２．０質量％
染色助剤：酢酸１．５％
酸性染料、染色助剤を含む染色浴に常圧９８℃設定で４５分間染色した後、流水にて２０分水洗し、脱水機にて脱水、風乾した。

（８）ソフト性評価
筒編み地のソフト性について、熟練者５人により比較例１と相対評価し、以下５段階判定した。
５：非常に柔らかい。
４：柔らかい。
３：やや柔らかい。
２：通常の柔らかさ（比較例１）
１：通常よりも固い。

（９）ピリング性評価
筒編み地を、抗ピリング性ＪＩＳＬ１０７６（２０１１年版）の織物および編物のピリング試験法に従い、評価した。但し、筒編み地は３時間処理し、処理した筒編み地の毛玉の発生状況を次の５段階評価する。
５：ピリングの発生がほとんどなく、極めて良好。
４：ピリングの発生が少々あるが、良好。
３：ピリングの発生がかなりあるもの。
２：ピリングの発生が多く、やや不良。
１：ピリングの発生が著しく多く、不良。

（１０）総合評価
ソフト性の点数とピリング性の点数の合計により、以下３段階判定した。ただし、ソフト性の点数とピリング性の点数のいずれかが２点以下の場合は「×」と判定した。
◎：１０〜９点
○：８〜６点
×：５点以下。

［実施例１］
相対粘度２．６のポリヘキサメチレンアジパミドを使用し、紡糸温度２９０℃でダンベル状（スリット長１．５ｍｍ）の吐出孔を６０個有する紡糸口金から溶融吐出させた（吐出量：２８ｇ／ｍｉｎ）。溶融吐出させた後、冷却し、給油、交絡した後に３８００ｍ／ｍｉｎのゴデローラーで引き取り、続いて１．０２倍に延伸した後に巻取速度４２００ｍ／ｍｉｎで巻取り、６８ｄｅｔｘ６０ｆｉｌの扁平断面ポリヘキサメチレンアジパミド繊維を得た。

次に、得られたポリアミド繊維の断面写真から異形度と単糸断面バラツキ（ＣＶ）％を算出した。また、得られたポリアミド繊維の原糸物性を測定した。

さらに、延伸倍率を１．２倍、ヒーター温度は１６０℃ 、回転子としはウレタンディスクの３軸ツイスターを用い仮撚り加工を施した。

［実施例２］
実施例１と同様の紡糸条件において、吐出孔を６８個有する紡糸口金から吐出させ６８ｄｅｔｘ６８ｆｉｌの扁平断面ポリヘキサメチレンアジパミド繊維を得た。

［実施例３］
実施例１と同様の紡糸条件において、吐出孔を９８個有する紡糸口金から吐出させ６８ｄｅｔｘ９８ｆｉｌの扁平断面ポリヘキサメチレンアジパミド繊維を得た。

［実施例４］
紡糸温度を２８０℃に変更したこと以外は、実施例３と同様の紡糸条件において、吐出孔を９８個有する紡糸口金から吐出させ６８ｄｅｔｘ６８ｆｉｌの扁平断面ポリヘキサメチレンアジパミド繊維を得た。

［実施例５］
紡糸温度を２８０℃に変更したこと以外は、実施例１と同様の紡糸条件において、吐出孔を６０個有する紡糸口金から吐出させ６８ｄｅｔｘ６０ｆｉｌの扁平断面ポリヘキサメチレンアジパミド繊維を得た。

［実施例６］
紡糸温度を２８７℃に変更したこと以外は、実施例１と同様の紡糸条件において、吐出孔を６０個有する紡糸口金から吐出させ６８ｄｅｔｘ６０ｆｉｌの扁平断面ポリヘキサメチレンアジパミド繊維を得た。

［実施例７］
紡糸温度を３００℃に変更したこと以外は、実施例１と同様の紡糸条件において、吐出孔を６０個有する紡糸口金から吐出させ６８ｄｅｔｘ６０ｆｉｌの扁平断面ポリヘキサメチレンアジパミド繊維を得た。

［比較例１］
実施例１と同様の紡糸条件において、吐出孔を３０個有する紡糸口金から吐出させ６８ｄｅｔｘ３０ｆｉｌの扁平断面ポリヘキサメチレンアジパミド繊維を得た。

［比較例２］
紡糸温度を３０５℃に変更したこと以外は、実施例１と同様の紡糸条件において、吐出孔を６０個有する紡糸口金から吐出させ６８ｄｅｔｘ６０ｆｉｌの扁平断面ポリヘキサメチレンアジパミド繊維を得た。

［比較例３］
実施例１と同様の紡糸条件において、ダンベル状（スリット長２．５ｍｍ）の吐出孔を６０個有する紡糸口金吐出孔を６０個有する紡糸口金から吐出させ６８ｄｅｔｘ６０ｆｉｌの扁平断面ポリヘキサメチレンアジパミド繊維を得た。

［比較例４］
実施例１と同様の紡糸条件において、Ｙ字状の吐出孔を６０個有する紡糸口金吐出孔を６０個有する紡糸口金から吐出させ６８ｄｅｔｘ６０ｆｉｌのポリヘキサメチレンアジパミド繊維を得た。

実施例１〜７および比較例１〜４でポリヘキサメチレンアジパミド繊維を製造した際の繊度、強度、伸度、異形度、単糸断面バラツキについて評価した結果を表１に示した。また、表２に実施例１〜７および比較例１〜４でポリヘキサメチレンアジパミド繊維を仮撚り加工した繊維での評価結果を示した。

実施例１〜７繊維の仮撚り加工糸から作製した筒編み地は、ソフト性が高く、ピリング性についても良好な結果が得られた。表２の結果から明らかなように本発明の実施例による繊維構造物は、繊維概形を扁平形にすることでソフト性を有し、また、異形度と単糸断面バラツキを制御することで、均一な状態の筒編み地が得られることから、ピリング性に優れていた。さらには、表面を構成する単繊維断面が長径側を露出する向きに並ぶことから平滑性が得られ、表面が均一な状態となり肌触りに優れた高品位な筒編み地が得られた。その優れた特徴を有することから、例えば、タイツなどのレッグニット製品および織編物などの繊維製品を提供することが可能となる。

一方、比較例１の繊維から得た仮撚り加工糸の筒編み地は、単糸繊度が大きいために単糸の剛性が高く、ソフト性に劣る結果となった。比較例２の繊維から得た仮撚り加工糸の筒編み地は、異形度が小さく単糸の剛性が高いことからソフト性に劣り、表面の平滑性にも劣るためピリング性も低下する結果となった。比較例３の繊維から得た仮撚り加工糸の筒編み地は、異形度が高すぎるために、ポリマーの異方性に由来する原糸強度低下が著しく、ピリング性に劣る結果となった。また、比較例４の繊維から得た仮撚り加工糸の筒編み地は、異形度が小さく、単糸断面概形がＹ字であるために、単糸の剛性が高くなりソフト性に劣り、表面にＹ字の端部が露出するためピリング性に劣る結果となった。

本発明のソフト性およびピリング性に優れた扁平断面ポリヘキサメチレンアジパミド繊維は、肌触りに優れた高品位なタイツなどのレッグニット製品および織編物などの繊維製品を得るのに好適に用いることができる。

ａ長径
ｂ短径

Claims

単糸繊度が０．３〜１．２ｄｔｅｘであり、異形度が１．６〜３．０である断面形状を有し、単糸断面バラツキがＣＶ値≦１０％であることを特徴とする仮撚り加工用ポリヘキサメチレンアジパミド繊維。
弾性繊維を芯糸として、その周囲に請求項１に記載のポリヘキサメチレンアジパミド繊維、または、請求項１に記載のポリヘキサメチレンアジパミド繊維の仮撚り加工糸を少なくとも一部に用いたカバリング弾性糸。
請求項１記載のポリヘキサメチレンアジパミド繊維または請求項２記載のカバリング弾性糸を少なくとも一部に用いた織編物。
請求項１記載のポリヘキサメチレンアジパミド繊維または請求項２記載のカバリング弾性糸を少なくとも一部に用いたタイツ。