JPS5844765B2 - 親水性ポリアミド繊維 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、親水性ポリアミド繊維に関し、その目的とす
るところは、ポリアミド繊維の特徴である良好な機械的
性質を保持し、かつ優れた親水性を有するポリアミド繊
維を提供することにある。

一般にポリアミド繊維は他の繊維と比較して、強度等多
くの優れた機械的性質を有するが、他の合成繊維と同様
に親水性に乏しく、肌着類のようによく汗を吸う事が要
求される分野への応用には問題があった。

従来、ボリア□ドにポリアルキレンオキシドを導入する
ことにより、ポリアミドの制電性を改善する手段は多々
提案されている（例えば特公昭３８−２３３４９号公報
、特公昭４５−７５５９号公報、特公昭４５−８２３７
号公報参照）。

しかし、これらの手段は、制電性ポリアミドの製造法に
関するもので該ポリアミド中のポリアルキレンオキシド
成分の濃度は、実際上１〜５重量％程度である。

制電性のみを対象とする場合は、４このような低濃度で
可能であり、かつ繊維となす場合製糸時のトラブル（紡
糸での膠着、巻崩れ、延伸での巻姿不良による糸切れ等
）を軽減する面からも有利である。

しかしながら、繊維に親水性を付与する場合には、ポリ
アルキレンオキシド成分の濃度を大巾に高める必要があ
り、通常は、８〜１５重量％の濃度が望ましい。

このような高い濃度の場合には、先に述べた製糸時のト
ラブルが一層顕在化してくるため、事実上製糸不可能で
ある。

トラブルのうち、最も大きなものは、単糸間の膠着及び
未延伸糸の自己伸長による紡糸時の巻部れである。

さらに詳述すれば後述する方法で測定したマルチフィラ
メントの分割力（膠着）は、通常２５ｇ（平均値）以上
に達し、単糸は完全に膠着して、扁平の形状を有する事
となる。

このため、延伸時の解 にしいて、解 撚りが累積して
糸切れを釦こし重大な障害となる。

今一つの障害は、ポリアルキレンオキシドをブロック共
重合した事に起因する未延伸糸の自己伸長現象の顕在化
である。

このためボビンに巻取中の未延糸の巻密度の低下、巻取
不良は言うに及ばず、１０００ｍ／分前後の通常の紡糸
速度においては、未延伸糸がボビンからすべり出して脱
落し、巻取不可能な状態となる。

このすべり出し現象については、糸条の形状が扁平であ
る事も一因となっている。

この状態は紡糸速度の大巾低下や、スチーム紡糸筒の採
用あるいは、２５００ｍ／分以上の高速紡糸法の適用に
より改善可能ではあるが、通常の紡糸装置・方法では製
糸不可能である。

本発明者等は、親水性ポリアミド繊維を得るに際し、こ
れらの点について鋭意検討した結果、定組成のポリエー
テルア□ドに特定の化合物を添加した組成物を用い、さ
らには、ポリエーテルアミドの極限粘度、化合物の添加
量等を規定することにより、良好な機械的特性を保持し
、かつ優れた親水性を有するボリア□ド繊維を操業性よ
く、高能率で生産できることを見出し本発明に到達した
ものである。

即ち、本発明は（Ａ）ポリアルキレンオキシド単位がポ
リアミド主鎖に化学的に結合して成るポリエーテルア□
ド、むよび（Ｂ）炭素数１２以上の脂肪族カルボン酸、
該カルボン酸のエステル、該カルボン酸のリチウム、ナ
トリウム、カリウム、マクネシウム、カルシウム、スト
ロンチウム、バリウム、亜鉛及びカドミウムの塩、炭素
数１２以上の脂肪族ア□ン、炭素数１２以上の脂肪族ア
ルコール及び該アルコールのエステルよりなる群から選
ばれた１種またはそれ以上の化合物（以下「膠着防止剤
」と称することがある）よりなることを特徴とする親水
性ポリアミド繊維である。

本発明に督いて、ポリアルキレンオキシドとは、炭素数
２〜３のアルキレンオキシド繰返単位を有する重合体で
あって、ポリアミド主鎖と化学的に結合しているもので
ある。

即ちポリアミド主鎖に炭素数２〜３のアルキレンオキシ
ド繰返単位を有する重合体がクラフトしているボリア□
ド、炭素数２〜３のアルキレンオキシド繰返単位を有す
る重合体がポリアミド主鎖中に含まれているブロックポ
リエーテルアミドである。

上記炭素数２〜３のアルキレンオキシド繰返単位を有す
る重合体中のポリアルキレンオキシドの重合度は特に限
定されるべきものではないが、製糸性のよさ及び得られ
る繊維の物理的性質が低下しないことを考えると、ブロ
ックポリエーテルアミドの場合、ポリアルキレンオキシ
ド部分の重合度は１０以上、ポリアルキレンオキシドグ
ラフトポリアミドの場合ポリアルキレンオキシド部分の
重合度は２以上であることが望ましい。

また、本発明にかいて、ポリアルキレンオキシドの好ま
しい態様としてはポリエチレンオキシドがポリアミド主
鎖にブロック共重合したブロックポリエーテルアミドを
構成している場合を挙げることができる。

この場合、ポリエチレンオキシドの分子量は、７００〜
ｉｏ、ｏｏｏ好ましくは２，０００〜６．０００である
。

この範囲をはずれる場合は、吸水性の発現が充分でない
。

特に分子量７００未満の低分子量の場合は、少量の未反
応ポリエチレンオキシドがブロックポリエーテルアミド
に混入してもいわゆるブリードアウト（滲み出し）現象
が生じ糸間の膠着が増大し紡糸性が悪化することになる
ので好ましくない。

一方、１０，０００を越える高分子量となると、一般に
該ポリエチレンオキシド末端のアミノ化またはカルボキ
シル化が困難となり、ブロックポリエーテルアミドの生
成が至難となる。

また、ポリエチレンオキシド成分の割合は、ブロックポ
リエーテルアミドに対し５〜２５重量％、好ましくは８
〜１５重量％である。

５重量％未満では、繊維の吸水性能が充分でなく、また
、２５重量％を越えるとポリエチレンオキシドに基因す
る製糸上のドラフルや糸質低下（強度低下、染色堅牢性
低下等）が顕在化し適当でない。

また、本発明で規定するポリアミド主鎖は各種ラクタム
、ω−ア□ノカルボン酸、各種ジアミンとジカルボン酸
から得られるホモ又は共重合ポリアミドを主としてさす
が、特にナイロン６、ナイロン６６が好ましい。

このようにしてポリアルキレンオキシドがポリアミド主
鎖に化学的に結合して成るポリエーテルアミドとは、ポ
リアルキレンオキシド（通常は、ポリエチレンオキシド
）の両末端をアミノ基またはカルボキシル基にかえたの
ち、通常の方法でラクタム、またはナイロン塩と共重合
させて作ったものであり、ナイロン６またはナイロン６
６とポリエチレンオキシドとのブロック共重合体が一般
的である。

前記ポリエーテルアミドの極限粘度〔η〕（３５°Ｃ，
ｍ−クレゾール中で測定した値）は、０．９〜１．０の
範囲であることがよい。

すなわち〔η〕が０．９未満の場合は、得られる繊維の
強度が低下（３ｇ／ｄｅ以下）等糸質上杆ましくなく、
一方１．０を越えると紡糸時の巻姿が不良である。

〔η〕が０．９〜１．０の範囲であると巻姿が極めて良
好であり、かかる巻姿改善の機構については、明白には
解明されていないが、本発明に卦ける特異な技術的効果
の一つである。

このようにかかる例の範囲のポリマーを用いれば、通常
親水性ポリアミド繊維としては紡糸の困難である細デニ
ールの繊維についても通常の紡糸条件で製糸可能である
。

な釦、かかるポリエーテルアミドには、通常用いられる
添加剤、例えば粘度安定剤、艶消し剤、熱安定剤、光安
定剤、顔料、螢光増白剤などを少割合含有しているもの
であってもよい。

本発明に用いられる炭素数１２以上の脂肪族カルボン酸
としては、例えばラウリン酸、□リスチン酸、パルミチ
ン酸、ステアリン酸、エイコサン酸、トコサン酸及びリ
グノセリン酸があげられる。

該カルボン酸のエステルとしては例えば該カルボン酸の
メチルエステル、エチルエステル、フロビルエステル、
メチルエステル、ヘキシルエステル及びフェニルエステ
ルがあげられる。

炭素数１２以上の脂肪族アミンとしては、例えばラウリ
ルアミン、テトラデシルアミン、セチルアミン、ステア
リルアミン及びベヘニルアミンがあげられる。

炭素数１２以上の脂肪族アルコールとしては例えば、ラ
ウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアル
コール、ステアリルアルコール及びアラキシルアルコー
ルがあげられる。

該アルコールのエステルとしては、例えば該アルコール
と酢酸、プロピオン酸、安息香酸、イソフタル酸及びテ
レフタル酸とのエステルがあげられる。

本発明に用いられる各種の脂肪族化合物の炭素数は１２
以上でなければならない。

炭素数が１２より少ない場合は、ポリエーテルアミドの
膠着性を減少させる効果が充分でない。

好ましい炭素数は上記の脂肪族化合物の種類により一様
でない。

脂肪酸カルボン酸は１２〜２４、該カルボン酸のエステ
ルは１４〜２６、該カルボン酸の無機塩は１２〜１８、
脂肪族アミンは１２〜２２、脂肪族アルコールは１２〜
２０及び該アルコールのエステルは１５〜２］、’ｔＪ
る。

また、これら化合物（膠着防止剤）の添加量は、その種
類や使用時期によって一義的に決めることはできないが
、ポリエーテルア□ドに対して、０．３重量％未満では
膠着性を減少させる効果がないＯ しかし、概して云うなら、膠着紡止剤の添加量は、増大
するに従って膠着防止効果は向上するものの、一定の限
界があり、添加量によってはポリエーテルアミドの生成
を阻害する因子ともなる。

添加量による顕著な効果はポリエーテルアミドに対して
高々１．５重量％である。

従って、本発明に督いてはこれら化合物（膠着防止剤）
の添加量は０．３〜１．５重量％が好ましいといえる。

な釦、かかる化合物の添加方法は、任意の方法でよく、
例えば、重合前に予めポリエーテルアミド形成性化合物
に添加しても、重合時にポリエーテルア□ドに添加して
も、あるいは溶融紡糸前にポリエーテルアミドチップと
ブレンドして溶融混合してもよい。

しかして、本発明の親水性ポリアミド繊維の製造は、前
述の方法で該ポリエーテルアミドに前記の脂肪族化合物
の１種またはそれ以上を含有させ、次いで溶融紡糸する
。

溶融紡糸法としては、任意の方法が用いられる。

用いられる紡糸機としては、メルター型又はエクストル
ダー型の何れでもよいが、特に均質な糸を得るためエク
ストルダー型を用いることが好ましい。

紡糸条件として、例えば紡糸温度は２４０〜２８０°Ｃ
１捲取速度は５００〜１５００ｍ／分である。

なト、本発明に用いられる膠着防止剤は、ポリエーテル
アミドに対する均一分散性が優れているため、容易にポ
リエーテルアミドに含有せしめることができる。

以上の如く、本発明の親水性ボリア□ド繊維は膠着性を
実質的に有しない。

また、永久的な親水性も有する。

従って、該ポリアミド繊維をボビンに捲取っても、繊維
同志が膠着しないため、これらの繊維をドラムから解舒
する際にトラブルが生ぜず、永久的な親水性を有するポ
リアミド繊維を何ら製糸上の障害を伴なうことなく生産
性よく得ることができる。

以下、実施例により、本発明を更に具体的に説明する。

なち・実施例にむいて、ポリマーの極限粘質〔η〕、膠
着巻密度、平衡水分率は次のようにして求めた値である
。

く極限粘度〔η〕〉 ３５℃メタクレゾール中で測定した値。

く膠着〉 未延伸糸を内分し、その中間にテンションメーター（ロ
ツシエルト社製エレクトロニックテンションメーターＲ
−１９０２型）を挿入し、該繊維を無撚の状態にて４．
５ｍ／分の速度で３０分間走行させ、単糸相互間の膠着
を引き裂くのに必要な力Ｃｊ＆）を測定。

く巻密度〉 巻取チーズの重量を、該チーズの容量で除した値。

く平衡水分率〉 ９０％ＲＨの湿度の雰囲気中に１０日以上試料−＊を放
置し、平衡状態になった時の重量（Ｗｌ）を絶乾時の重
量（Ｗ２）と比較して求めた値。

実施例 １ ナイロン６の重合に際してε−カプロラクタムに最初か
ら平均分子量２，０００のポリエチレングリコールの両
末端をアミノ化したものを１０重量％、セバシン酸０．
５重量％及びステアリン酸０．６重量％を添加して常法
により重合した。

得られたポリマー（ブロックポリエーテルアミド）の極
限粘度は１．０であった。

このポリマーを、１クストル一ター型溶融紡糸機（紡糸
口金温度２５０°Ｃ）で、紡止速度９００ｍ／分で紡糸
した。

未延伸糸の膠着は、約０．２５ｇでほとんど認められず
、巻密度は０．５５で巻姿も良好で、巻取可能であった
。

ついで常法により延伸し、７０デニール／１２フイラメ
ントの糸を得た。

得られた繊維の特性は、強度４２ｇ／ｄｅ、伸度４２％
、潜水収縮率は１４％であった。

この糸をメリヤス編にした後、脱オイルして、９０％Ｒ
Ｈの雰囲気中で平衡水分率を測定したところ１１．３％
と高い値を示した。

一方、上側でステアリン酸を含まない場合、及び純粋な
ナイロン６からも上記の方法により製糸を実施した。

結果を第１表にまとめて示す。実験Ｊｆ６．２（比較例
）では、膠着防止剤がないため、糸条は扁平となり、役
１０分の巻取り後未延伸糸のすべり出しがおこり、瞬時
にしてボビンから脱落し、巻取不能であった。

また実験Ａ３（比較例）に比し実験憲１（実施例）では
巻密度がやや低いものの、膠着は、はぼ同水準に低下し
ており、かつ平衡水分率では約６饅も高くなっており、
すぐれた吸水性を有する事がわかる。

実施例 ２ 実施例１と同様にして、平均分子量２０００のポリエチ
レングリコール（ＰＥＣ）成分、セバシン酸及びステア
リン酸を添加して重合し、ブロックポリエーテルアミド
を製造し、ＰＥＣ分の含量をかえた場合の膠着及び平衡
水分率を測定した。

このようにＰＥＧ分含量としては、５〜２５重量係重量
間が適しており、吸水性、製糸性の双方より考察すれば
８〜１５重量φ重量間が望ましい。

実施例 ３ 実施例１と同様にして、１０重重量幅ＰＥＧ成※※分セ
バシン酸及びステアリン酸０．６重量幅を添加してブロ
ックポリエーテルアミドを重合しＰＥＧｆ分の分子量を
かえた場合の膠着及び平衡水分率を測定した。

このようにＰＥＧの分子量としては、７００〜ｉ ｏ、
ｏ ｏ ｏの範囲が適しており、分子量が低くなりすぎ
ると少量の未反応のポリエチレングリコールの混入によ
り巻姿が悪化し好ましくない。

また分子量が１０，０００より大きくなると、末端基の
ＮＨ２化が困難となり、やはり巻姿不良を起すと共に、
吸水性能も低下する。

実施例 ４ ナイロン６の重合に際して、ε−カプロラクタムに最初
から平均分子量２，０００のポリエチレングリコールの
両末端をアミノ化したものを１０重量置台加してブロッ
クポリエーテルアミドを得た。

（極限粘度０．９５）そして第４表に記す各種の膠着防
止剤を重合時添加、またはトライブレンド法により添加
して製糸し膠着への効果を評価した。

第４表より明らかな如く、本発明によって得られたブロ
ックポリエーテルアミドの膠着は著しく小さく、支障な
く製糸が可能であった。

また膠着防止剤の添加量は、０．３〜１．５重量係であ
ることが好ましいことが判る（実験層１６〜１９）。

実施例 ５ ナイロン６の重合に際してε−カブラクタムに最初から
平均分子量４，０００のポリエチレングリコールールの
両末端をカルボキシル化したものを８重量係、キシリレ
ンアミン０．５重量φおよびステアリルアミン０．５重
量幅を添加して、常法により重合しブロックポリエーテ
ルアミドを作った。

この際、重合条件を変更して、ポリマーの極限粘度をか
えた。

これを用いて、製糸した際の未延伸糸の巻密度の測定結
果を第５表に示す。

極限粘度の低い場合の方が、巻密度が高く巻姿が良好で
ある。

しかし、低すぎると、強度が低下するため〔η〕は０．
９〜１．０の範囲が、特に望ましい。

この範囲のものを使用すれば、巻姿が悪化して製糸が困
難となる３０ｄｅ以下の細デニールについても良好な製
糸性が得られる。

実施例 ６ ナイロン６６を製造するにあたり、６６塩に最初から平
均分子量２，０００のポリエチレングリコールの両末端
をアミノ化したものを１０重量係、セバシン酸０．５重
量多およびステアリン酸０．６重量φを添加して、常法
により重合した。

得られたポリマー（ブロックポリエーテルアミド）の極
限粘度は１．００であった。

このポリマーをエクストルーダー型容融紡糸機（紡糸口
金温度２８０℃）で紡糸した。

ついで常法により延伸し、７０デニール／１２フイラメ
ントの糸を得た。

この紡糸にあたって、膠着及び巻密度の低下はほとんど
なく、かつこの糸を引いて測定した９０％Ｒ，Ｈの雰囲
気中での平衡水分率は１１．５％と高い値を示した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ （Ａ）ポリアルキレンオキシドがボリア□ド主鎖
   に化学的に結合して成る繊維形成性ポリエーテルアミド
   、むよび （Ｂ）炭素数１２以上の脂肪族カルボン酸、該カルボン
   酸のエステル、該カルボン酸のリチウム、ナトリウム、
   カリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム
   、バリウム、亜鉛及びカド□ウムの塩、炭素数１２以上
   の脂肪族アミン、炭素数１２以上の脂肪族アルコール及
   び、該アルコールのエステルよりなる群から選ばれた１
   種またはそれ以上の化合物 よりなることを特徴とする親水性ポリアミド繊艦２ ポ
   リアルキレンオキシドがポリエチレンオキノドである特
   許請求の範囲第１項記載の親水性ボリア□ド繊維。 ３ ポリエチレンオキシドの分子量が７００〜１０．０
   ００である特許請求の範囲第２項記載の親水性ポリアミ
   ド繊維。 ４ ポリエチレンオキシド成分の割合が、ポリエーテル
   アミドに対し５〜２５重量％である特許請求の範囲第２
   項または第３項記載の親水性ポリアミ ド繊維。 ５ ポリアミド主鎖が、ナイロン６またはナイロン６６
   である特許請求の範囲第１項記載の親水性ボリア□ド繊
   維。 ６ ポリエーテルアミドの極限粘度〔η）（３５°Ｃ，
   ｍ−クレゾール中で測定）が、０．９〜１．０である特
   許請求の範囲第１項記載の親水性ポリアミド繊維。 ７ 化合物（Ｂ）の添加量が、ポリエーテルアミドに対
   し０．３〜１．５重量％である特許請求の範囲第１項記
   載の親水性ボリア□ド繊維。