JPWO2017082255A1

JPWO2017082255A1 - 高温染色可能なポリアミド繊維

Info

Publication number: JPWO2017082255A1
Application number: JP2017510436A
Authority: JP
Inventors: 貴大佐藤; 佳史佐藤
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2015-11-10
Filing date: 2016-11-08
Publication date: 2018-08-23
Anticipated expiration: 2036-11-08
Also published as: TW201728794A; KR102574620B1; CN108350607A; US20180327933A1; KR20180079326A; JP6806047B2; CA3003681A1; US11105019B2; EP3375917A1; TWI725070B; EP3375917A4; WO2017082255A1; EP3375917B1; CN108350607B

Abstract

本発明は、単糸繊度が５ｄｔｅｘ未満であり、繊維の引張試験における３％伸長時の単位繊度あたりの応力が０．７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、１００℃の沸騰水処理前の繊維の引張試験における３％伸長時の応力Ｆ１および処理後の繊維の引張試験における３％伸長時の応力Ｆ２が以下の（１）式を満たすことを特徴とするポリアミド繊維に関する：Ｆ２／Ｆ１＞０．７・・・（１）。

Description

本発明は、高温染色可能であり、布帛などの製品の品位に優れたポリアミド繊維に関するものである。

ポリカプラミドやポリヘキサメチレンアジパミドに代表されるようなポリアミド繊維は、力学特性、耐薬品性、耐熱性に優れていることから、衣料用途や産業資材用途などで幅広く利用されている。特に、その優れた強さ、耐摩耗性、深みのある染色性等によって、多くの衣料用途に使われている。また、近年ファッションの多様化、用途の拡大が進み、インナーウエア、スポーツウエア、カジュアルウェア等でも意匠性の高いシャンブレー感のある生地が要求されている。

シャンブレー感のある生地の製造方法として、例えば、ポリアミド繊維とポリエステル繊維を組み合わせて織物や編物を作製する方法が検討されている。ポリアミド繊維は繊維構造中に染料分子とイオン結合を形成することができるアミド結合やアミノ末端基を有することから、イオン結合性の染料（酸性染料など）によって発色性よく染色されるが、ポリエステル繊維は繊維構造中に染料分子とイオン結合を形成する構造を持たないため、イオン結合性の染料で染色することができない。一般的に、ポリエステル繊維を染色するためには、繊維構造上の吸着座席に染料を吸着させることで染色する分散染料が用いられている。ゆえに、ポリアミド繊維とポリエステル繊維は異なる染料で染色されるため、それぞれの繊維を異なる色に染めることができ、例えば、経糸にポリアミド繊維を用い、緯糸にポリエステル繊維を用いた織物では、布帛を見る角度に応じて見える色が異なるシャンブレー効果が発現する。

一方で、分散染料はポリエステル繊維の非晶領域に染着するので、ポリエステル繊維を分散染料にて染色する際、ポリエステル繊維のガラス転移点以上の温度で染色する必要があり、一般的にポリエステル繊維の染色温度は１２０〜１３０℃の高温となる。
そのため、ポリアミド繊維とポリエステル繊維を交織もしくは交編した布帛においては、ポリアミド繊維の耐熱性が劣るため、布帛にシワが生じるなどの問題があった。
これまで、ポリアミド繊維の高温時の耐熱性を向上させるために各種の提案がなされている。例えば、特許文献１には、ヒンダードフェノール系酸化防止剤及びリン系加工熱安定剤を含有するポリアミド１１を用いた熱水収縮率の低いマルチフィラメントが提案されている。

しかし、特許文献１にて開示されているポリアミド１１のフィラメントは伸度５３％以上である仮撚り加工用の糸であり、生糸使いでは防シワ性、また、布帛にした際の製品強度が劣るという問題がある。また、特許文献２では、ポリアミド６１０もしくはポリアミド６１２を用いた屈曲回復率の高いポリアミド繊維が提案されている。
一方、特許文献２で開示されているポリアミド繊維は、高延伸倍率条件にて紡糸されており、繊維構造中の歪みが多く、高温染色時の繊維の収縮が大きくなり、防シワ性が劣る問題がある。

日本国特開２０１０−２８５７０９号公報日本国特開２０１１−１６３５号公報

このように特許文献１、２に開示されたポリアミド繊維は、１００℃を超える高温染色時の耐熱性に劣るため、ポリエステル繊維と交織、交編してポリエステル繊維を染色する条件に晒した際には、布帛にシワが生じる大きな問題があった。さらには、製品強度が低下する問題もあった。

そこで本発明では、１００℃を超える高温染色時の耐熱性に優れ、ポリエステル繊維と交織、交編しても、染色時の布帛の防シワ性に優れ、製品強度にも優れたポリアミド繊維を提供することを課題としている。

上記課題は、下記の構成によって解決することができる。
（１）単糸繊度が５ｄｔｅｘ未満であり、繊維の引張試験における３％伸長時の単位繊度あたりの応力が０．７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、１００℃の沸騰水処理前の繊維の引張試験における３％伸長時の応力Ｆ１および処理後の繊維の引張試験における３％伸長時の応力Ｆ２が以下の（１）式を満たすことを特徴とするポリアミド繊維：
Ｆ２／Ｆ１＞０．７・・・（１）。

（２）繊維の引張試験における１５％伸長時の単位繊度あたりの応力が２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、１００℃の沸騰水処理前の繊維の引張試験における１５％伸長時の応力Ｐ１および処理後の繊維の引張試験における１５％伸長時の応力Ｐ２が以下の（２）式を満たすことを特徴とする（１）記載のポリアミド繊維：
Ｐ２／Ｐ１＞０．８・・・（２）。

（３）前記ポリアミド繊維に含まれるポリアミドを構成するモノマーの５０質量％以上がバイオマス由来モノマーであることを特徴とする（１）または（２）記載のポリアミド繊維。
（４）（１）〜（３）のいずれかに記載のポリアミド繊維からなる布帛。

本発明により、１００℃を超える高温染色時の耐熱性に優れ、ポリエステル繊維と交織、交編しても、染色時の布帛の防シワ性に優れ、製品強度にも優れたポリアミド繊維を提供することができる。

図１は、本発明に係るポリアミド繊維の製造工程の一例を示す概略図である。

以下、本発明のポリアミド繊維について詳述する。
本発明のポリアミド繊維に用いるポリアミドは、いわゆる炭化水素基が主鎖にアミド結合を介して連結された高分子量体であり、アミノカルボン酸、環状アミドを原料として重縮合反応によって製造してもよく、もしくはジカルボン酸およびジアミンを原料として重縮合反応にて製造してもよい。以下、これらの原料を包括してモノマーという。

モノマーとしては、石油由来モノマー、バイオマス由来モノマー、石油由来モノマーとバイオマス由来モノマーの混合物などが挙げられるが、特に限定されるものではない。しかし、最近では、石油資源の枯渇や地球温暖化が問題視され、世界的な規模で環境問題に対する取り組みが行われている中で、石油資源に依存しない環境に配慮した原料を用いた製品の開発が求められている。そのような製品として、再生可能な植物由来の資源を一部または全部に原料とする繊維、フィルム等が注目されている点から、バイオマス由来のモノマーを原料として含んでいることが好ましい。環境適応性に優れる点で、ポリアミドを構成するモノマーの５０質量％以上がバイオマス利用で得られたモノマーであることがより好ましい。このバイオマス由来のモノマー単位は、好ましくは７５質量％以上であり、より好ましくは１００質量％である。バイオマス由来モノマーの割合（バイオベース合成ポリマー含有率）は、ＩＳＯ１６６２０−３に準じて測定できる。

本発明のポリアミド繊維に用いるポリアミドは、アミド基１個あたりのメチレン基の数が、アミノカルボン酸、環状アミドを原料として重縮合反応によって製造されたポリアミドでは９〜１２、ジカルボン酸およびジアミンを原料として重縮合反応にて製造されたポリアミドでは６〜１２であることが好ましい。このような構造を有するポリアミドの一例として、ポリウンデカンラクタム（バイオベース合成ポリマー含有率９９．９質量％）、ポリラウリルラクタム、ポリヘキサメチレンセバカミド、ポリペンタメチレンセバカミド、ポリヘキサメチレンドデカンジアミドなどが挙げられる。かかる範囲のポリアミドを選択することで、１００℃を超える高温染色においても、非晶部のアミド結合間の水素結合が切断されにくく、繊維構造変化が少なくなり、染色時の布帛の防シワ性に優れたポリアミド繊維が得られる。なかでも好ましいポリアミドポリマーは、ポリヘキサメチレンセバカミド（バイオベース合成ポリマー含有率６４．３質量％）、ポリペンタメチレンセバカミド（バイオベース合成ポリマー含有率９９．９質量％）である。

本発明におけるポリアミドの粘度は、衣料用繊維を製造するに常識的な範囲の粘度を選択すればよいが、２５℃における９８％硫酸相対粘度が２．０以上４．０以下のポリマーを使用することが好ましい。２．０以上であると、繊維としたときに十分な強度を得ることができ、４．０以下であると、紡糸時の溶融ポリマーの押出圧およびその経時の上昇速度を抑制でき、生産設備への過剰な負荷や口金の交換周期の延長が図れ、生産性が確保できるため、好ましい。また、かかる範囲とすることで得られた繊維を用いて布帛を作製した際、布帛の製品強度、例えば引裂強力が、実用に耐える強力を有する布帛を得ることができる。

本発明におけるポリアミドには本発明の目的を逸脱しない範囲で、主成分の他に第２、第３成分を共重合または混合しても良い。共重合成分としては、例えば脂肪族ジカルボン酸、脂環式ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸から誘導される構造単位を含むことができ、共重合量は全カルボン酸量に対する共重合成分のカルボン酸量として１０ｍｏｌ％以下が好ましく、さらに好ましくは５ｍｏｌ％以下である。

また、本発明のポリアミド繊維には本発明の目的を逸脱しない範囲で、各種の無機添加剤や有機添加剤、たとえば、艶消剤、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、結晶核剤、螢光増白剤、帯電防止剤、吸湿剤（ポリビニルピロリドン等）、抗菌剤（銀ゼオライト、酸化亜鉛等）などを含有することができる。これらの添加物の含有量は、ポリアミドに対して０．００１〜１０質量％の範囲が好ましい。

本発明のポリアミド繊維は、繊維の引張試験における３％伸長時の単位繊度あたりの応力が０．７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが必要である。繊維の引張試験における３％伸長時の応力は、試料を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引張試験を行い、引張強さ−伸び曲線における試料が３％伸長した点での強力から求める。この強力を繊維の繊度で割り返したものが、３％伸長時の単位繊度あたりの応力である。

３％伸長時の単位繊度あたりの応力は繊維の剛直性を示すパラメータであり、この値が大きいほど剛直な繊維である。すなわち、３％伸長時の単位繊度あたりの応力が０．７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上とすることにより、１００℃を超える高温染色時の繊維の変形が抑制され、防シワ性に優れた繊維とすることができる。好ましくは０．８ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。

本発明のポリアミド繊維は、１００℃の沸騰水処理前の繊維の引張試験における３％伸長時の応力（Ｆ１）および沸騰水処理後の繊維の引張試験における３％伸長時の応力（Ｆ２）が、Ｆ２／Ｆ１＞０．７を満たすことが必要である。Ｆ２／Ｆ１は、沸騰水処理前後での繊維の引張試験における３％伸長時の応力の保持率を示している。

繊維を沸騰水処理すると、主に非晶部に繊維構造変化が生じ、非晶部のアミド結合間の水素結合が切断され、分子鎖の運動性が向上し、配向度が低下する。その結果、非晶部の繊維構造変化および配向度が変化することによって、繊維の剛直性が低下する。そのため、沸騰水前後で繊維の剛直性をできる限り維持させることが、１００℃を超える高温染色時の布帛の防シワ性を向上させるためには重要である。
すなわち、沸騰水処理前後での繊維の引張試験における３％伸長時の応力保持率をＦ２／Ｆ１＞０．７とすることにより、１００℃を超える高温染色前後での繊維構造変化、配向度変化が少なく剛直性が維持でき、染色時の繊維の変形が抑制され、防シワ性に優れた繊維とすることができる。好ましくは、Ｆ２／Ｆ１＞０．８である。

本発明のポリアミド繊維は、繊維の引張試験における１５％伸長時の単位繊度あたりの応力が２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。繊維の引張試験における１５％伸長時の応力は、繊維の引張試験における３％伸長時の応力と同様に、試料を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引張試験を行い、引張強さ−伸び曲線における試料が１５％伸長した点での強力から求める。この強力を繊維の繊度で割り返したものが、１５％伸長時の単位繊度あたりの応力である。
繊維の強さを表すパラメータは、一般的には繊維の引張試験における繊維破断時の強力であるが、織編物の強さを表すパラメータは、一般的には破裂強さや引裂強さである。しかしながら、繊維の強さと織編物の強さとは強い相関関係があるわけではない。なぜなら、繊維の引張試験とは異なり、布帛製品中では複数の繊維が複雑に配置されており、近接する繊維同士が干渉するためである。本発明者らは、繊維物性と布帛製品の物性の相関について検証したところ、布帛製品の物性は布帛設計によって大きく異なるが、例えば、同一設計の布帛においては、繊維の引張試験における１５％伸長時の単位繊度あたりの応力が、布帛製品の物性と相関があった。すなわち、繊維の引張試験における１５％伸長時の単位繊度あたりの応力をかかる範囲とすることで、引き裂き強力などの物性が優れた布帛を得ることができる。より好ましくは、３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。

本発明のポリアミド繊維は、１００℃の沸騰水処理前の繊維の引張試験における１５％伸長時の応力Ｐ１および処理後の繊維の引張試験における１５％伸長時の応力Ｐ２が、Ｐ２／Ｐ１＞０．８を満たすことが好ましい。Ｐ２／Ｐ１は、１００℃の沸騰水処理前後での繊維の引張試験における１５％伸長時の応力の保持率を示している。上述した通り、繊維の引張試験における１５％伸長時の応力は、布帛の物性と相関があり、１００℃の沸騰水処理前後での繊維の引張試験における１５％伸長時の応力保持率をＰ２／Ｐ１＞０．８とすることで、１００℃を超える高温染色によって布帛の物性低下が少なく、実用的な製品を得ることができる。より好ましくは、Ｐ２／Ｐ１＞０．８５である。

本発明のポリアミド繊維の単糸繊度は５ｄｔｅｘ未満であることが必要である。かかる範囲とすることで、単糸の曲げ剛性が小さくなり、繊維にシワが生じた際、曲げ剛性が小さいことから、シワの回復力が高くなり、防シワ性に優れた繊維を得ることができる。好ましくは３ｄｔｅｘ未満である。

本発明のポリアミド繊維の伸度は、用途に応じて適宜設定すれば良いが、布帛に加工する際の加工性の点から、好ましくは３０〜６０％である。

本発明のポリアミド繊維の２０℃、６５％ＲＨにおける吸水率は４．０％未満であることが好ましい。ポリアミド繊維の吸水率をかかる範囲とすることで、染色時の繊維の吸水を抑えることができ、高温状態になっても繊維構造が水分子によって破壊されず、１００℃を超える高温で染色してもシワが発生しない。好ましくは３．５％未満である。

次に上述した３％伸長時応力および１００℃の沸騰水処理前後での繊維の引張試験における３％伸長時の応力の保持率、１５％伸長時応力および沸騰水処理前後での繊維の引張試験における１５％伸長時の応力の保持率を満足するための好ましい形態について説明する。
本発明のポリアミド繊維の製造方法の一例を、図１にしたがって具体的に説明する。図１は本発明に係る合成繊維の製造工程の一例を示す概略図である。

溶融されたポリアミドチップをギヤポンプにて計量・輸送し、紡糸口金１から吐出させ、紡糸口金１の直下に設けられた紡糸口金１の面に向けて蒸気を噴射している蒸気噴出装置２と、蒸気噴出装置２の下流側に設けられ、かつ冷却装置３から冷却風が吹き流れている領域を通過させて糸条を室温まで冷却固化し、次いで給油装置４で給油して糸条を集束し、交絡ノズル装置５で交絡し、引き取りローラー６、延伸ローラー７を通過させる。その際、糸条を引き取りローラー６と延伸ローラー７の周速度の比に従って延伸する。さらに、糸条を延伸ローラー７の加熱により熱セットし、ワインダー（巻取装置）８で巻き取る。

本発明のポリアミド繊維は、上述した製造方法のみによらず、引き取りローラー６と延伸ローラー７間で延伸をしない高配向未延伸糸としてもよく、また、未延伸糸を得てから延伸する二段階工程で製造してもよい。
本発明のポリアミド繊維を得るためには、適切な分子構造のポリアミドを選択すること、紡糸ドラフト、繊維吸水率を好ましく制御することが重要である。これらについて、詳細に説明する。

本発明のポリアミド繊維に用いるポリアミドは、上述した通り、アミド基１個あたりのメチレン基の数が、アミノカルボン酸、環状アミドを原料として重縮合反応によって製造されたポリアミドでは９〜１２、ジカルボン酸およびジアミンを原料として重縮合反応にて製造されたポリアミドでは６〜１２であることが好ましい。

本発明によると、１００℃を超える高温染色におけるポリアミド繊維の防シワ性はポリアミド繊維の引張試験の３％伸長時の応力と相関がある。３％伸長時の応力は繊維の剛直性を示しており、この繊維の剛直性は繊維の結晶および非晶構造によって決定される。ポリアミドは分子間および分子内でアミド結合間の水素結合を形成することで結晶を形成するが、非晶部においても分子間および分子内でアミド結合間の水素結合を形成している。上述した通り、ポリアミド繊維を沸騰水で処理する、もしくは１００℃を超える高温染色を施すと、主に非晶部の水素結合が切断され、非晶部の繊維構造変化および配向度が変化する。その結果、繊維の剛直性が低下し、１００℃を超える高温染色時に繊維にシワが生じる。非晶部の構造は、水素結合を形成しているものの、結晶部とは異なり、歪んだ構造を形成している。非晶部の水素結合の切断されにくさは、この非晶部の構造の歪みの大きさによって決定する。すなわち、非晶部の構造に歪みが少ないほど、非晶部の水素結合が切断されにくくなる。非晶部の構造の歪みは、ポリアミドのアミド結合間での水素結合の形成能、すなわち、ポリアミド分子主鎖の自由度の大きさによって決定される。ここでいうポリアミド分子主鎖の自由度の大きさは、ポリアミド１分子中のアミド結合の距離、つまり、アミド結合１個あたりのメチレン基の数によって決まる。アミド結合１個あたりのメチレン基の数が多いほど、ポリアミド１分子中のアミド結合の距離が大きくなり、非晶部で水素結合を形成する際のポリアミド分子主鎖の自由度が大きくなり、このため、ポリアミドの非晶部でのアミド結合間の水素結合の形成が容易になり、非晶部の構造の歪みが少なくなる。
よって、かかる範囲のポリアミドを選択することで、１００℃を超える高温染色においても、非晶部のアミド結合間の水素結合が切断されにくく、繊維構造変化が少なくなり、染色時の布帛の防シワ性に優れたポリアミド繊維が得られる。

本発明のポリアミド繊維の製造において、口金吐出線速度と引き取りローラーの引取速度との速度比は７０以上２００未満が好ましい。ここで、口金吐出線速度とは紡糸口金の吐出孔より吐出されるポリマーの単位時間あたりの吐出体積を口金吐出孔断面積にて除したものであり、この口金吐出線速度と引き取りローラーの引取速度との速度比は、紡糸口金の吐出孔より吐出されたポリマーの配向度を決定するパラメータである。かかる範囲とすることで、ポリマーが吐出されてから冷却され、引き取りローラーに引き取られるまでの間に繊維の配向が進み、そのため繊維の剛直性が増すため、１００℃を超える高温での染色によっても繊維の変形が生じにくく、防シワ性に優れた繊維を得ることができる。より好ましくは１００以上１８０未満である。

繊維は染色時に染液から吸水し、繊維構造中に水分子を含むようになる。繊維構造中に水分子を含んだ状態で高温状態になると、水分子が可塑剤として働き、繊維中の水素結合を切断する。そのため、上述した通り、本発明のポリアミド繊維の２０℃、６５％ＲＨにおける吸水率を４．０％未満とすることが好ましく、より好ましくは３．５％未満である。

本発明のポリアミド繊維の２０℃、６５％ＲＨにおける吸水率をかかる範囲に調整する方法として、本発明のポリアミド繊維の製造において、チップの水分率を０．０１〜０．１５質量％に調整することが好ましい。チップの水分率をかかる範囲とすることにより、紡糸工程でのポリアミドの熱分解を抑制し、水分子が結合するポリマー末端の官能基量の増加を抑制することができ、水分子を繊維構造中へ取り込みにくくすることができる。さらに好ましくは、０．０３〜０．１２質量％である。

本発明のポリアミド繊維は、単糸１本からなるモノフィラメントでも、複数の単糸からなるマルチフィラメントであってもよい。
また、本発明のポリアミド繊維の断面形状は、丸断面だけでなく、扁平、Ｙ型、Ｔ型、中空型、田型、井型など多種多様な断面形状を採用することができる。

本発明を実施例で詳細に説明する。なお、実施例中の測定方法は以下の方法を用いた。
［測定方法］
Ａ．硫酸相対粘度
試料０.２５ｇを濃度９８ｗｔ％の硫酸１００ｍｌに対して１ｇになるように溶解し、オストワルド型粘度計を用いて２５℃での流下時間（Ｔ１）を測定した。引き続き、濃度９８ｗｔ％の硫酸のみの流下時間（Ｔ２）を測定した。Ｔ２に対するＴ１の比、すなわちＴ１／Ｔ２を硫酸相対粘度とした。

Ｂ．融点（Ｔｍ）
パーキンエルマー社製の示差走査型熱量計ＤＳＣ−７型を用い、試料ポリマー２０ｍｇを、１ｓｔＲＵＮとして、昇温速度２０℃／分で２０℃から２７０℃まで昇温し、２７０℃の温度で５分間保持した後、降温速度２０℃／分で２７０℃から２０℃まで降温し、２０℃の温度で１分間保持した後、さらに２ｎｄＲＵＮとして、昇温速度２０℃／分で２０℃から２７０℃まで昇温したときに観測される吸熱ピークの温度を融点とした。

Ｃ．繊度
試料を枠周１．１２５ｍの検尺機にて２００回巻き取ってかせを作り、熱風乾燥機にて乾燥後（１０５±２℃×６０分）、天秤にてカセ重量を量り公定水分率を乗じた値から繊度を算出した。測定は４回行い、平均値を繊度とした。また、得られた繊度をフィラメント数で割り返した値を単繊維繊度とした。

Ｄ．強度および伸度
オリエンテック（株）製“ＴＥＮＳＩＬＯＮ”（登録商標）ＵＣＴ−１００を測定機器として用い、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。

Ｅ．３％および１５％伸長時応力
Ｄ項記載の方法にて試料の引張試験を行い、引張強さ−伸び曲線における試料が３％および１５％の伸びを示した点での強力を求め、それぞれ３％伸長時応力、１５％伸長時応力とした。測定は１０回行い、平均値を３％伸長時応力および１５％伸長時応力とした。

Ｆ．沸騰水収縮率
得られたポリアミド繊維を周長１．１２５ｍのかせ取り機で２０回巻き取ってかせを作り、０．０９ｃＮ／ｄｔｅｘ荷重下で初長Ｌ_０を求めた。次に無荷重下沸騰水中で３０分間処理した後、風乾した。次いで０．０９ｃＮ／ｄｔｅｘ荷重下で処理後の長さＬ_１を求め次式で算出した。
沸騰水収縮率（％）＝［（Ｌ_０−Ｌ_１）／Ｌ_０］×１００

Ｇ．チップ水分率
三菱化学アナリテック社製の水分気化装置ＶＡ−２００型を用い、試料チップ１ｇを２３０℃、３０分間、窒素気流下で加熱し、チップから発生した水を三菱化学アナリテック社製の微量水分測定装置ＣＡ−２００型を用いて、電量滴定にて求めた。

Ｈ．繊維の吸水率
得られたポリアミド繊維を周長１．１２５ｍのかせ取り機で２０回巻き取ってかせを作り、試料とした。試料を秤量瓶に入れ、１１０℃で２時間乾燥させた後に質量を測定し、この質量をｗ_０とした。次に乾燥後の試料を温度２０℃、相対湿度６５％にて２４時間保持させた後に質量を測定し、この質量をｗ_６５％とした。このとき、次式にて算出されるものを２０℃×６５％ＲＨでの繊維の吸水率ＭＲとした。
ＭＲ＝[（ｗ_６５％−ｗ_０）／ｗ_０]×１００

Ｉ．防シワ性評価
本発明におけるポリアミド繊維を経糸および緯糸に用いて作製した織物を１２０℃にて染色した後、流水にて水洗し、脱水、乾燥することで得られる布帛の外観を観察することで評価した。布帛の外観観察方法および評価方法はＪＩＳＬ１０５９−２（繊維製品の防しわ性試験方法−第２部：しわ付け後の外観評価（リンクル法）、２００９年）の９項記載の方法にて行い、５級（最も滑らかな外観）から１級（最もシワの多い外観）で判定した。

Ｊ．織物の引裂強力
織物の引裂強力は、ＪＩＳＬ１０９６（織物及び編物の生地試験方法、２０１０年）の８．１４．１項に規定されている引裂強さＪＩＳ法Ｄ法（湿潤時グラブ法）に準拠して、経緯の両方向において測定し、経緯の引裂強力がそれぞれ６．０Ｎ以上の場合、実用に耐える布帛強力が得られていると判断した。

（実施例１）
（ポリアミド繊維の製造）
ポリアミドとしてポリヘキサメチレンセバカミド（硫酸相対粘度２．６７、融点：２２５℃、バイオベース合成ポリマー含有率６４．３質量％）を選択し、ポリヘキサメチレンセバカミドチップの水分率を０．０３重量％に調整して、図１に示す紡糸機に投入し、紡糸温度２８５℃にて溶融し、吐出孔径０．１６ｍｍ、孔長０．３２ｍｍの丸孔を８０ホール有する紡糸口金１から紡出させた。冷却装置３で糸条に冷風を吹き付けて冷却固化し、給油装置４により給油した後、交絡ノズル装置５で交絡を付与し、引き取りローラー６の周速度（引取速度）を２１０５ｍ／ｍｉｎ（設定値）で引き取った。続いて、引き取りローラー６にて引き取った糸条を、表面温度１５５℃の延伸ローラー７で引き取ることにより、ローラー間で延伸倍率２．００倍にて延伸し、巻取速度を４０００ｍ／ｍｉｎ（設定値）としたワインダー８で巻き取り、２２ｄｔｅｘ−２０フィラメントのポリヘキサメチレンセバカミドマルチフィラメントを得た。得られたポリヘキサメチレンセバカミドマルチフィラメントについて、繊度、強伸度、３％伸長時応力、１５％伸長時応力、沸騰水収縮率、２０℃×６５％ＲＨでの吸水率、沸騰水処理前後での３％伸長時応力の保持率および１５％伸長時応力の保持率を評価した。結果を表１に示す。
（織物の製造）
該ポリアミドマルチフィラメントを経糸、緯糸に用い、経密度１８８本／２．５４ｃｍ、緯密度１５５本／２．５４ｃｍに設定し平組織で製織した。

得られた生機地を常法に従って、１リットル当たり２ｇの苛性ソーダ（ＮａＯＨ）を含む溶液でオープンソーパーにより精練し、シリンダー乾燥機にて１２０℃で乾燥し、次いで１７０℃にてプレセットした。その後、耐圧性のドラム型染色機にて、２．０℃／分の速度で１２０℃まで昇温させ、１２０℃の設定温度で６０分間染色を行った。染色後は流水にて２０分間水洗し、脱水、乾燥をして、経密度２００本／２．５４ｃｍ、緯密度１６０本／２．５４ｃｍである織物を得た。得られた織物について、防シワ性および引裂強力を前記方法で評価した。結果を表１に示す。

（実施例２）
ポリアミドとして実施例１と同じポリヘキサメチレンセバカミド（硫酸相対粘度２．６７、融点：２２５℃）を選択し、ポリヘキサメチレンセバカミドチップの水分率を０．１２重量％に調整したこと以外は、実施例１と同様の条件にてポリヘキサメチレンセバカミドマルチフィラメントおよび織物を得た。得られたマルチフィラメントおよび織物の評価結果を表１に示す。

（実施例３）
ポリアミドとして実施例１と同じポリヘキサメチレンセバカミド（硫酸相対粘度２．６７、融点：２２５℃）を選択し、ポリヘキサメチレンセバカミドチップの水分率を０．０３重量％に調整して、図１に示す紡糸機に投入し、紡糸温度２８５℃にて溶融し、吐出孔径０．２０ｍｍ、孔長０．５０ｍｍの丸孔を８０ホール有する紡糸口金１から紡出させた。冷却装置３で糸条に冷風を吹き付けて冷却固化し、給油装置４により給油した後、交絡ノズル装置５で交絡を付与し、引き取りローラー６の周速度（引取速度）を２４４２ｍ／ｍｉｎ（設定値）で引き取った。続いて、引き取りローラー６にて引き取った糸条を、表面温度１５５℃の延伸ローラー７で引き取ることにより、ローラー間で延伸倍率２．００倍にて延伸し、巻取速度を４５００ｍ／ｍｉｎ（設定値）としたワインダー８で巻き取り、２２ｄｔｅｘ−２０フィラメントのポリヘキサメチレンセバカミドマルチフィラメントを得た。得られたマルチフィラメントを用い、実施例１と同様の条件にて織物を得た。得られたマルチフィラメントおよび織物の評価結果を表１に示す。

（実施例４）
ポリアミドとして実施例１と同じポリヘキサメチレンセバカミド（硫酸相対粘度２．６７、融点：２２５℃）を選択し、実施例１と同様の条件にて紡糸口金１から紡出させた後、引き取りローラー６の周速度（引取速度）を１２７５ｍ／ｍｉｎ（設定値）で引き取った。続いて、引き取りローラー６にて引き取った糸条を、表面温度１５５℃の延伸ローラー７で引き取ることにより、ローラー間で延伸倍率２．４５倍にて延伸し、巻取速度を３０００ｍ／ｍｉｎ（設定値）としたワインダー８で巻き取り、２２ｄｔｅｘ−２０フィラメントのポリヘキサメチレンセバカミドマルチフィラメントを得た。得られたマルチフィラメントを用い、実施例１と同様の条件にて織物を得た。得られたマルチフィラメントおよび織物の評価結果を表１に示す。

（実施例５）
ポリアミドとしてポリヘキサメチレンセバカミド（硫酸相対粘度２．１０、融点：２２５℃、バイオベース合成ポリマー含有率６４．３質量％）を選択し、ポリヘキサメチレンセバカミドチップの水分率を０．１５重量％に調整して、図１に示す紡糸機に投入し、紡糸温度２７０℃にて溶融し、吐出孔径０．１６ｍｍ、孔長０．３２ｍｍの丸孔を８０ホール有する紡糸口金１から紡出させた。冷却装置３で糸条に冷風を吹き付けて冷却固化し、給油装置４により給油した後、交絡ノズル装置５で交絡を付与し、引き取りローラー６の周速度（引取速度）を２１０５ｍ／ｍｉｎ（設定値）で引き取った。続いて、引き取りローラー６にて引き取った糸条を、表面温度１５５℃の延伸ローラー７で引き取ることにより、ローラー間で延伸倍率２．００倍にて延伸し、巻取速度を４０００ｍ／ｍｉｎ（設定値）としたワインダー８で巻き取り、２２ｄｔｅｘ−２０フィラメントのポリヘキサメチレンセバカミドマルチフィラメントを得た。得られたマルチフィラメントおよび織物の評価結果を表１に示す。

（実施例６）
ポリアミドとして実施例１と同じポリヘキサメチレンセバカミド（硫酸相対粘度２．６７、融点：２２５℃）を選択し、ポリヘキサメチレンセバカミドチップの水分率を０．０３重量％に調整して、図１に示す紡糸機に投入し、紡糸温度２８５℃にて溶融し、吐出孔径０．２５ｍｍ、孔長０．６２５ｍｍの丸孔を３２ホール有する紡糸口金１から紡出させたこと以外は、実施例１と同様の条件にてマルチフィラメントと織物を得た。得られたマルチフィラメントおよび織物の評価結果を表１に示す。

（実施例７）
ポリアミドとして実施例１と同じポリヘキサメチレンセバカミド（硫酸相対粘度２．６７、融点：２２５℃）を選択し、ポリヘキサメチレンセバカミドチップの水分率を０．０３重量％に調整して、図１に示す紡糸機に投入し、紡糸温度２８５℃にて溶融し、吐出孔径０．３ｍｍ、孔長０．７５ｍｍの丸孔を２０ホール有する紡糸口金１から紡出させたこと以外は、実施例１と同様の条件にてマルチフィラメントと織物を得た。得られたマルチフィラメントおよび織物の評価結果を表１に示す。

（実施例８）
ポリアミドとしてポリウンデカンラクタム（硫酸相対粘度２．０１、融点：１８５℃、バイオベース合成ポリマー含有率９９．９質量％）を選択したこと以外は、実施例１と同様の条件にてマルチフィラメントと織物を得た。得られたマルチフィラメントおよび織物の評価結果を表１に示す。
（実施例９）
ポリアミドとしてポリペンタメチレンセバカミド（硫酸相対粘度２．６５、融点：２１５℃、バイオベース合成ポリマー含有率９９．９質量％）を選択し、ポリペンタメチレンセバカミドチップの水分率を０．１２重量％に調整したこと以外は、実施例１と同様の条件にてポリペンタメチレンセバカミドマルチフィラメントおよび織物を得た。得られたマルチフィラメントおよび織物の評価結果を表１に示す。

（比較例１）
ポリアミドとして実施例１と同じポリヘキサメチレンセバカミド（硫酸相対粘度２．６７、融点：２２５℃）を選択し、実施例１と同様の条件にて紡糸口金１から紡出させた後、引き取りローラー６の周速度（引取速度）を４０００ｍ／ｍｉｎ（設定値）で引き取った。続いて、引き取りローラー６にて引き取った糸条を、表面温度２５℃の延伸ローラー７で引き取ることにより、ローラー間で延伸することなく、巻取速度を４０００ｍ／ｍｉｎ（設定値）としたワインダー８で巻き取り、２２ｄｔｅｘ−２０フィラメントのポリヘキサメチレンセバカミドマルチフィラメントを得た。得られたマルチフィラメントを用い、実施例１と同様の条件にて織物を得た。得られたマルチフィラメントおよび織物の評価結果を表２に示す。

（比較例２）
ポリアミドとして実施例１と同じポリヘキサメチレンセバカミド（硫酸相対粘度２．６７、融点：２２５℃）を選択し、実施例１と同様の条件にて紡糸口金１から紡出させた後、引き取りローラー６の周速度（引取速度）を１１３２ｍ／ｍｉｎ（設定値）で引き取った。続いて、引き取りローラー６にて引き取った糸条を、表面温度１５５℃の延伸ローラー７で引き取ることにより、ローラー間で延伸倍率３．８０倍にて延伸し、巻取速度を４０００ｍ／ｍｉｎ（設定値）としたワインダー８で巻き取り、２２ｄｔｅｘ−２０フィラメントのポリヘキサメチレンセバカミドマルチフィラメントを得た。得られたマルチフィラメントを用い、実施例１と同様の条件にて織物を得た。得られたマルチフィラメントおよび織物の評価結果を表２に示す。

（比較例３）
ポリアミドとして実施例１と同じポリヘキサメチレンセバカミド（硫酸相対粘度２．６７、融点：２２５℃）を選択し、ポリヘキサメチレンセバカミドチップの水分率を０．２０重量％に調整したこと以外は、実施例１と同様の条件にてポリヘキサメチレンセバカミドマルチフィラメントおよび織物を得た。得られたマルチフィラメントおよび織物の評価結果を表２に示す。

（比較例４）
ポリアミドとして実施例５と同じポリヘキサメチレンセバカミド（硫酸相対粘度２．１０、融点：２２５℃）を選択し、ポリヘキサメチレンセバカミドチップの水分率を０．１５重量％に調整して、図１に示す紡糸機に投入し、紡糸温度２７０℃にて溶融し、吐出孔径０．２５ｍｍ、孔長０．６２５ｍｍの丸孔を８０ホール有する紡糸口金１から紡出させた。冷却装置３で糸条に冷風を吹き付けて冷却固化し、給油装置４により給油した後、交絡ノズル装置５で交絡を付与し、引き取りローラー６の周速度（引取速度）を２１０５ｍ／ｍｉｎ（設定値）で引き取った。続いて、引き取りローラー６にて引き取った糸条を、表面温度１５５℃の延伸ローラー７で引き取ることにより、ローラー間で延伸倍率２．００倍にて延伸し、巻取速度を４０００ｍ／ｍｉｎ（設定値）としたワインダー８で巻き取り、２２ｄｔｅｘ−２０フィラメントのポリヘキサメチレンセバカミドマルチフィラメントを得た。得られたマルチフィラメントおよび織物の評価結果を表２に示す。

（比較例５）
ポリアミドとして実施例１と同じポリヘキサメチレンセバカミド（硫酸相対粘度２．６７、融点：２２５℃）を選択し、ポリヘキサメチレンセバカミドチップの水分率を０．０３重量％に調整して、図１に示す紡糸機に投入し、紡糸温度２８５℃にて溶融し、吐出孔径０．３５ｍｍ、孔長０．８７５ｍｍの丸孔を１２ホール有する紡糸口金１から紡出させたこと以外は、実施例１と同様の条件にてマルチフィラメントと織物を得た。得られたマルチフィラメントおよび織物の評価結果を表２に示す。

（比較例６）
ポリアミドとしてポリヘキサメチレンアジパミド（硫酸相対粘度２．８０、融点：２６２℃）を選択したこと以外は、実施例１と同様の条件にてマルチフィラメントと織物を得た。得られたマルチフィラメントおよび織物の評価結果を表２に示す。

（比較例７）
ポリアミドとしてポリカプロラクタム（硫酸相対粘度２．７０、融点：２２５℃）を選択したこと以外は、実施例１と同様の条件にてマルチフィラメントと織物を得た。得られたマルチフィラメントおよび織物の評価結果を表２に示す。
（比較例８）
ポリアミドとして実施例８と同じポリウンデカンラクタム（硫酸相対粘度２．０１、融点：１８５℃）を選択し、ポリウンデカンラクタムチップの水分率を０．０５重量％に調整して、紡糸温度２５０℃にて溶融し、吐出孔径０．２１ｍｍ、孔長０．５２ｍｍの丸孔を８０ホール有する紡糸口金１から紡出させ、引き取りローラー６の周速度（引取速度）を３０００ｍ／ｍｉｎ（設定値）で引き取り、続いて、引き取りローラー６にて引き取った糸条を、表面温度１３０℃の延伸ローラー７で引き取ることにより、ローラー間で延伸倍率１．５０倍にて延伸し、巻取速度を４４００ｍ／ｍｉｎ（設定値）としたワインダー８で巻き取ったこと以外は実施例１と同様の条件にてマルチフィラメントと織物を得た。得られたマルチフィラメントおよび織物の評価結果を表２に示す。

１００℃を超える高温染色時の耐熱性に優れ、ポリエステル繊維と交織、交編しても、染色時の布帛の防シワ性に優れ、製品強度にも優れたポリアミド繊維を提供することができる。

本出願は、２０１５年１１月１０日出願の日本特許出願２０１５−２２０４３７に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

１：紡糸口金
２：蒸気噴出装置
３：冷却装置
４：給油装置
５：交絡ノズル装置
６：引き取りローラー
７：延伸ローラー
８：ワインダー（巻取装置）

Claims

単糸繊度が５ｄｔｅｘ未満であり、繊維の引張試験における３％伸長時の単位繊度あたりの応力が０．７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、１００℃の沸騰水処理前の繊維の引張試験における３％伸長時の応力Ｆ１および処理後の繊維の引張試験における３％伸長時の応力Ｆ２が以下の（１）式を満たすことを特徴とするポリアミド繊維：
Ｆ２／Ｆ１＞０．７・・・（１）。
繊維の引張試験における１５％伸長時の単位繊度あたりの応力が２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、１００℃の沸騰水処理前の繊維の引張試験における１５％伸長時の応力Ｐ１および処理後の繊維の引張試験における１５％伸長時の応力Ｐ２が以下の（２）式を満たすことを特徴とする請求項１記載のポリアミド繊維：
Ｐ２／Ｐ１＞０．８・・・（２）。
前記ポリアミド繊維に含まれるポリアミドを構成するモノマーの５０質量％以上がバイオマス由来モノマーであることを特徴とする請求項１または２記載のポリアミド繊維。
請求項１〜３のいずれか１項に記載のポリアミド繊維からなる布帛。