JP2018059227A - ポリアミド潜在捲縮糸及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【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）の要件を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。【選択図】 なし

Description

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。

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に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、織物に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や芯鞘型に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を特定量ブレンドし、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。

特開昭５７−１９３５２１号公報 特許第４０９７７８８号公報

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。

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。

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。

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。

成分１で使用されるポリアミド６は、溶融紡糸安定性の観点から、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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−伸び曲線での荷重の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。

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のおもりを掛け沸水バス投入し、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

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

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。

〔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が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。

〔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。

〔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。

〔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。

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。

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。

Claims (4)

1. 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)の要件を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
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。
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。
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。