JP4659821B2 - 着色ポリアミド繊維およびその製造方法 - Google Patents
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Description
しかしながら、0.9dtex以下、特に0.1dtex以下のポリアミド極細繊維の発色を充分にするためには、顔料を多量に添加しなければならず、顔料がポリアミドのアミド結合や末端基と相互作用し、部分的に顔料濃度が高くなった溶融物を生じたり、溶融粘度が上昇し、紡糸時の糸切れ、孔詰まり、フィルター詰まりなどによる紡糸性の悪化、繊維物性の低下を余儀なくされている。
また、紡糸の記載はないが、顔料を含むポリアミド樹脂の物性、安定性の改良に関しては、ポリアミドの製造時にカーボンブラックを添加しさらに分散剤を添加する方法 (例えば、特許文献5参照)、脂肪酸アミドを含有させた着色ポリアミドを用いる方法(例えば、特許文献6参照)が提案されている。
R'−CO−NH−R−NH−CO−R" (I)
(式中、Rは炭素数1〜4のアルキレン基、R'、R"はそれぞれ独立して炭素数9〜18の脂肪族炭化水素基を表す)で表される化合物を含有してなる着色ポリアミド繊維に関する。
本発明は、さらに、上記着色ポリアミド繊維から構成された繊維絡合体を用いてなる人工皮革、ならびに該人工皮革を起毛処理および染色処理してなる立毛調人工皮革に関する。
本発明は、さらに、ポリアミド樹脂、顔料、カップリング剤および下記一般式(I):
R'−CO−NH−R−NH−CO−R" (I)
(式中、Rは炭素数1〜4のアルキレン基、R'、R"はそれぞれ独立して炭素数9〜18の脂肪族炭化水素基を表す)で表される化合物を含有する着色ポリアミド組成物を紡糸する工程を含む着色ポリアミド繊維の製造方法に関する。
本発明の着色ポリアミド繊維は、ポリアミド樹脂、顔料、式(I)の化合物およびカップリング剤を少なくとも含む。
前記ポリアミド樹脂は、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン12、ナイロン10、ナイロン610、またはこれらの共重合ポリアミド類から選ぶことができる。また、顔料含有マスターバッチによりポリアミド樹脂を着色する場合、マスターバッチに使用するポリアミド樹脂は、着色されるポリアミド樹脂と融点がほぼ同一で化学構造的に類似していることが顔料の分散安定性の点で好ましい。着色されるポリアミド樹脂の数平均分子量は、11,000〜20,000の範囲が好ましい。数平均分子量が上記範囲であると、繊維物性が良好となり、紡糸、延伸時の延糸性が良好となり糸切れ、毛羽立ちを防止することができる。特に、極細繊維あるいは極細繊維発生型繊維の場合は糸切れ、毛羽立ちがより顕著に発生する傾向にあるので、数平均分子量を上記範囲にするのが好ましい。
本発明において、繊維中の顔料の量は、目的とする繊維の太さにもよるが、着色ポリアミド繊維中のポリアミド樹脂100質量部に対して1〜30質量部の範囲が好ましい。配合量が上記範囲内であると、十分な濃さに着色することができ、また、着色ポリアミド繊維が極細繊維であっても、使用に耐える十分な強度を有する。平均繊度が0.9dtex以下の着色ポリアミド繊維を得る場合、良好な紡糸性、繊維物性および濃色感が同時に得られるので、配合量はポリアミド樹脂100質量部に対して3〜15質量部であるのがより好ましく、5〜12質量部であるのが更に好ましく、6〜11質量部であるのが特に好ましい。
R'−CO−NH−R−NH−CO−R" (I)
(式中、Rは炭素数1〜4のアルキレン基、R'、R"はそれぞれ独立して炭素数9〜18の脂肪族炭化水素基を表す)
で表される化合物をポリアミド樹脂に配合する。
前記一般式(I)で表される化合物の具体例としては、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、メチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、メチレンビスミリスチン酸アミド、エチレンビスミリスチン酸アミド、メチレンビスパルミチン酸アミド、エチレンビスパルミチン酸アミド、メチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、メチレンビスリノール酸アミド、エチレンビスリノール酸アミド等があげられる。これらの化合物の中で特に好ましいものは、繊維物性および紡糸性の点でメチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミドである。
前記一般式(I)で表される化合物の配合量は、マスターバッチとした場合でポリアミド樹脂100質量部に対して0.2〜20質量部であることが好ましい。着色ポリアミド繊維中の最終的な含有割合はポリアミド樹脂100質量部に対して0.001〜3質量部が好ましく、0.1〜2.5質量部がより好ましい。
上記カップリング剤は、単独でもしくは2種以上組み合わせて用いることができる。効果の点で特に好ましいものは、チタネート系カップリング剤である。
本発明の着色ポリアミド繊維は、極細繊維発生型繊維を極細繊維化する方法、直接紡糸方法等公知の方法によって製造することができる。極細繊維発生型繊維は、2種類以上のポリマー成分が複合化された、海島型、放射型あるいは多層型などの繊維断面形状を有する繊維である。複合紡糸により得られた極細繊維発生型繊維を分割あるいはその構成成分のうち少なくとも1成分を抽出除去することにより着色ポリアミド極細繊維が得られる。また、混合紡糸により得られた海島型極細繊維発生型繊維の海成分を抽出除去することによってもポリアミド極細繊維が得られる。極細繊維発生型繊維の製造および極細繊維化は従来公知の方法で行えばよい。必要に応じて、従来公知の方法で延伸を行うことができ、例えば、極細繊維発生型繊維を20〜100℃の温水浴中で1〜5倍延伸してもよい。
各物性は以下のようにして測定した。
未延伸海島型繊維束(海成分:ポリエチレン)を温水浴中、延伸温度70℃で2.0倍に延伸した後、繊維束を枠に固定した。80℃のトルエン中で繊維からポリエチレンを抽出し、乾燥し、極細繊維束とした。得られた極細繊維束を走査型電子顕微鏡で観察した後、下記式から算出した。
繊維繊度=D×(R/2)2×106
但しRは、極細繊維束中の極細繊維の平均直径(cm)であり、Dは、極細繊維の比重である。
Rは次のようにして得た。極細繊維束断面を走査型電子顕微鏡で撮影し、無作為に10本の極細繊維束を選び出した。各極細繊維束断面から20本の極細繊維を任意に、かつ、偏ることなく繊維束断面全体から選び出した。選ばれた極細繊維の直径を測定し、それらを平均してRを得た。
1トンの糸を紡糸する間に発生した断糸の回数をカウントし、100kgあたりの断糸回数を断糸率とした。
未延伸海島型繊維束をオートグラフを用いて、チャック間10cm、ヘッドスピード20cm/分の条件で引っ張り、JIS1013に準じて強度を測定した。
未延伸海島型繊維束をオートグラフを用いて、チャック間10cm、ヘッドスピード20cm/分の条件で引っ張り、JIS1013に準じて伸度を測定した。
数平均分子量13,000のナイロン6チップ80部に、一次粒子径20nmのカーボンブラックを20部、エチレンビスステアリン酸アミドを2部、イソプロピルトリイソステアロイルチタネートを0.5部加え、溶融押出機にて280℃で溶融混合し、得られたストランドを水冷後カッティングし原着用ポリアミドマスターバッチを得た。
該原着用ポリアミドマスターバッチ25部、数平均分子量13,000のナイロン6チップ25部と、低密度ポリエチレンチップ50部をチップブレンダーで混合し、この混合物を、紡糸孔数24個の通常の溶融紡糸装置を用いて紡糸温度280℃で紡糸し、ナイロン6が島でポリエチレンが海となっている繊度が10.0dtexの未延伸海島型繊維を得た。このときの紡糸断糸率は、100kgあたり0.15回程度であった。この未延伸海島型繊維の物性を第2表に示す。
さらに、得られた未延伸海島型繊維を、温水浴中、延伸温度70℃で2.0倍に延伸することにより、5dtexの延伸海島型繊維を得た。
次いで、この延伸海島型繊維を捲縮、カットし、繊維長さ51mmのステープルを得た。このステープルをカージングし、重ね合わせてニードルパンチして目付500g/m2の繊維絡合体を作製した。この繊維絡合体にポリエーテル系ポリウレタンの15%ジメチルホルムアミド溶液を含浸し、次いで、ジメチルホルムアミド水溶液により湿式凝固した。水洗した後、90℃トルエンにより海成分のポリエチレンを抽出除去し、目付450g/m2、厚み0.9mmの人工皮革を得た。得られた人工皮革の片面をサンドペーパーでバフィングし立毛処理した後、含金属錯塩染料Irgalan Black 2RL(Chiba Geigy社)6owf%にて染色し、揉みおよびブラシがけ処理をし立毛調の人工皮革に仕上げた。得られた立毛調人工皮革は均一な表面を有し十分な黒色に着色されていた。また引裂強力が高く、風合いが柔らかいものであった。このスエードの表面を検査した結果、紡糸不良にともなう欠点(粒状の塊)は見られなかった。
実施例1に記載の原着用ポリアミドマスターバッチ30部、数平均分子量13,000のナイロン6チップ30部と、低密度ポリエチレンチップ40部をチップブレンダーで混合して得た混合物を使用した以外は実施例1と同様にして繊度が15dtexの未延伸海島型繊維を得た。このときの紡糸断糸率は、100kgあたり0.1回程度であった。この未延伸海島型繊維の物性を第2表に示す。
実施例1と同様にして立毛調人工皮革に仕上げて表面を検査した結果、紡糸不良にともなう欠点(粒状の塊)は見られなかった。
実施例1に記載の原着用ポリアミドマスターバッチ21部、数平均分子量13,000のナイロン6チップ39部と、低密度ポリエチレンチップ40部をチップブレンダーで混合して得た混合物を使用した以外は実施例1と同様にして繊度15.0dtexの未延伸海島型繊維を得た。このときの紡糸断糸率は、100kgあたり0.1回程度であった。この未延伸海島型繊維の物性を第2表に示す。
実施例1と同様にして立毛調人工皮革に仕上げて表面を検査した結果、紡糸不良にともなう欠点(粒状の塊)は見られなかった。
実施例1に記載の原着用ポリアミドマスターバッチ36部、数平均分子量13,000のナイロン6チップ24部と、低密度ポリエチレンチップ40部をチップブレンダーで混合して得た混合物を使用した以外は実施例1と同様にして繊度15.0dtexの未延伸海島型繊維を得た。このときの紡糸断糸率は、100kgあたり0.2回程度であった。この未延伸海島型繊維の物性を第2表に示す。
実施例1と同様にして立毛調人工皮革に仕上げて表面を検査した結果、紡糸不良にともなう欠点(粒状の塊)は見られなかった。
数平均分子量13,000のナイロン6チップ80部に、一次粒子径20nmのカーボンブラックを20部、メチレンビスステアリン酸アミドを2部、イソプロピルトリイソステアロイルチタネートを0.5部加え、溶融押出機にて実施例1と同様に溶融混合し、得られたストランドを水冷後カッティングし原着用ポリアミドマスターバッチを得た。
上記ポリアミドマスターバッチ30部、数平均分子量13,000のナイロン6チップ30部と、低密度ポリエチレンチップ40部をチップブレンダーで混合して得た混合物を使用した以外は実施例1と同様にして繊度15.2dtexの未延伸海島型繊維を得た。このときの紡糸断糸率は、100kgあたり0.1回程度であった。この未延伸海島型繊維の物性を第2表に示す。
実施例1と同様にして立毛調人工皮革に仕上げて表面を検査した結果、紡糸不良にともなう欠点(粒状の塊)は見られなかった。
数平均分子量13,000のナイロン6チップ80部に、一次粒子径20nmのカーボンブラックを20部、エチレンビスステアリン酸アミドを2部、イソプロピルトリ(N−アミノエチル)チタネートを0.5部加え、溶融押出機にて実施例1と同様に溶融混合し、得られたストランドを水冷後カッティングし原着用ポリアミドマスターバッチを得た。
上記ポリアミドマスターバッチ30部、数平均分子量13,000のナイロン6チップ30部と、低密度ポリエチレンチップ40部をチップブレンダーで混合して得た混合物を使用した以外は実施例1と同様にして繊度14.8dtexの未延伸海島型繊維を得た。このときの紡糸断糸率は、100kgあたり0.25回程度であった。この未延伸海島型繊維の物性を第2表に示す。
実施例1と同様にして立毛調人工皮革に仕上げて表面を検査した結果、紡糸不良にともなう欠点(粒状の塊)は見られなかった。
数平均分子量13,000のナイロン6チップ80部に、一次粒子径25nmのカーボンブラックを20部、エチレンビスステアリン酸アミドを2部、イソプロピルトリイソステアロイルチタネートを0.5部加え、溶融押出機にて実施例1と同様に溶融混合し、得られたストランドを水冷後カッティングし原着用ポリアミドマスターバッチを得た。
上記ポリアミドマスターバッチ30部、数平均分子量13,000のナイロン6チップ30部と、低密度ポリエチレンチップ40部をチップブレンダーで混合して得た混合物を使用した以外は実施例1と同様にして繊度が15.1dtexの未延伸海島型繊維を得た。このときの紡糸断糸率は、100kgあたり0.2回程度であった。この未延伸海島型繊維の物性を第2表に示す。
実施例1と同様にして立毛調人工皮革に仕上げて表面を検査した結果、紡糸不良にともなう欠点(粒状の塊)は見られなかった。
数平均分子量13,000のナイロン6チップ80部に、一次粒子径20nmのカーボンブラックを20部、エチレンビスステアリン酸アミドを2部、ビニルトリエトキシシランを0.5部加え、溶融押出機にて実施例1と同様に溶融混合し、得られたストランドを水冷後カッティングし原着用ポリアミドマスターバッチを得た。
上記ポリアミドマスターバッチ30部、数平均分子量13,000のナイロン6チップ30部と、低密度ポリエチレンチップ40部をチップブレンダーで混合して得た混合物を使用した以外は実施例1と同様にして繊度15.1dtexの未延伸海島型繊維を得た。このときの紡糸断糸率は、100kgあたり0.2回程度であった。この未延伸海島型繊維の物性を第2表に示す。
実施例1と同様にして立毛調人工皮革に仕上げて表面を検査した結果、紡糸不良にともなう欠点(粒状の塊)は見られなかった。
比較例1〜3
ビス脂肪酸アミド、カップリング剤を表1のように変更する以外は、実施例1と同様の処理を行って、繊度10.0dtexの未延伸海島型繊維を作製した。これらの紡糸断糸率と未延伸海島型繊維の物性を第2表に示す。
実施例1と同様にして立毛調人工皮革に仕上げて表面を検査した結果、十分な黒色に着色されており、風合いも柔らかいものであったが、紡糸不良にともなう欠点(粒状の塊)が散在していた。
Claims (10)
- ポリアミド樹脂、顔料、カップリング剤および下記一般式(I):
R'−CO−NH−R−NH−CO−R" (I)
(式中、Rは炭素数1〜4のアルキレン基、R'、R"はそれぞれ独立して炭素数9〜18の脂肪族炭化水素基を表す)で表される化合物を含有してなる着色ポリアミド繊維。 - 着色ポリアミド繊維が、平均繊度0.9dtex以下の極細繊維である請求項1に記載の着色ポリアミド繊維。
- 顔料が、ポリアミド樹脂100質量部に対して1〜30質量部含まれている請求項1または2に記載の着色ポリアミド繊維。
- 顔料が、平均1次粒子径8〜120nmのカーボンブラックである請求項1〜3のいずれか1項に記載の着色ポリアミド繊維。
- 一般式(I)で表される化合物が、エチレンビスステアリン酸アミドまたはメチレンビスステアリン酸アミドである請求項1〜4のいずれか1項に記載の着色ポリアミド繊維。
- カップリング剤が、チタネート系カップリング剤である請求項1〜5のいずれか1項に記載の着色ポリアミド繊維。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の着色ポリアミド繊維から構成された繊維絡合体を含有する人工皮革。
- 請求項7に記載の人工皮革を起毛処理および染色処理してなる立毛調人工皮革。
- ポリアミド樹脂、顔料、カップリング剤および下記一般式(I):
R'−CO−NH−R−NH−CO−R" (I)
(式中、Rは炭素数1〜4のアルキレン基、R'、R"はそれぞれ独立して炭素数9〜18の脂肪族炭化水素基を表す)で表される化合物を含有する着色ポリアミド組成物を紡糸する工程を含む着色ポリアミド繊維の製造方法 - 着色ポリアミド組成物を1成分として含む極細繊維発生型繊維を製造し、次いで、該極細繊維発生型繊維を平均繊度0.9dtex以下の極細繊維にする工程を含む請求項9に記載のポリアミド繊維の製造方法。
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