WO2017204047A1 - 高熱収縮性ポリアミド繊維およびそれを用いた混繊糸および織編物 - Google Patents

高熱収縮性ポリアミド繊維およびそれを用いた混繊糸および織編物 Download PDF

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WO2017204047A1
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yarn
heat
fiber
dtex
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翔一朗 内山
貴大 佐藤
佳史 佐藤
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東レ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a polyamide fiber having high heat shrinkability, a blended yarn and a woven or knitted fabric using the same.
  • polyester fiber As a typical example of a fiber imparted with high shrinkage, there is a high shrinkage polyester fiber.
  • polyester fiber has a property of higher Young's modulus compared to polyamide fiber, the texture after heat treatment and shrinkage is high. It was hard and there was a problem with comfort for clothing.
  • the polyamide fiber has a low Young's modulus and a soft texture, and has excellent properties such as wear resistance. Therefore, the polyamide fiber is suitably used for clothing applications. A lot of development has been done.
  • Patent Document 1 discloses a highly shrinkable polyamide fiber composed of crystalline polyamide and amorphous polyamide and having a boiling water shrinkage of 35% or more.
  • Patent Document 2 discloses a highly shrinkable polyamide fiber composed of crystalline polyamide and amorphous polyamide and having a boiling water shrinkage of 15% or more.
  • Patent Document 3 discloses a highly shrinkable polyamide fiber having a heat shrinkage stress of 220 to 400 mg / d.
  • Patent Document 4 discloses a highly shrinkable polyamide fiber having a heat shrinkage stress of 0.15 cN / dtex or more.
  • the high-shrinkage polyamide fibers disclosed in Patent Documents 1 and 2 have a high boiling water shrinkage ratio, the shrinkage stress is small. Therefore, the woven or knitted fabric obtained by weaving and knitting the polyamide fibers is subjected to heat treatment. However, it was not sufficiently shrunk and a high-density fabric with a swelled feeling could not be obtained.
  • the high-shrinkage polyamide fibers disclosed in Patent Documents 3 and 4 have high heat shrinkage stress, since the glass transition temperature (Tg) is close to room temperature, no tension is applied to the polyamide fibers such as woven or knitted fabric. If it is stored in a state, the heat shrinkage stress will decrease over time, and even if heat treatment is performed on the woven or knitted fabric obtained by weaving or knitting the polyamide fiber, the shrinkage stress is small, so that it does not shrink sufficiently and bulges. A dense fabric with a feeling was not obtained.
  • Tg glass transition temperature
  • the present invention solves the above-mentioned problems, and provides a polyamide fiber having high heat shrinkability having a high shrinkage characteristic with high heat shrinkage stress (H) and boiling water shrinkage (B), and thereby
  • the woven or knitted fabric using the polyamide fiber and / or the mixed fiber having high heat shrinkability at least partially has a bulkiness. It is an object to provide a high-density woven or knitted fabric with a soft feeling.
  • the high heat shrinkable polyamide fiber of the present invention has the following constitution.
  • the glass transition temperature (Tg) is 85 to 95 ° C.
  • the boiling water shrinkage (B) is 25 to 50%
  • the heat shrinkage stress (H) is 0.20 cN / dtex or more.
  • the high heat shrinkable polyamide fiber according to (1) wherein the total fineness is 5 to 80 dtex and the single yarn fineness is 0.9 to 3.0 dtex.
  • a blended yarn characterized by using the high heat-shrinkable polyamide fiber according to (1) or (2) as at least a part of the blended yarn.
  • a woven or knitted fabric characterized in that the high heat-shrinkable polyamide fiber described in (1) or (2) and / or the mixed yarn described in (3) is used in at least a part of the woven or knitted fabric.
  • the high heat-shrinkable polyamide fiber of the present invention has high heat shrinkage stress (H) and boiling water shrinkage (B) and excellent shrinkage characteristics, and has a high glass transition temperature (Tg) and no reduction in heat shrinkage stress over time.
  • the blended yarn using the high heat-shrinkable polyamide fiber at least partially by the high heat-shrinkable polyamide fiber has bulkiness, and at least a part of the polyamide fiber and / or blended yarn having high heat-shrinkability is used.
  • the woven or knitted fabric can be made into a high-density woven or knitted fabric with a feeling of swelling and softness.
  • the high heat-shrinkable polyamide fiber of the present invention is a fiber composed of crystalline polyamide and amorphous polyamide.
  • Crystalline polyamide is a polyamide that forms crystals and has a melting point, and is a polymer in which a so-called hydrocarbon group is connected to the main chain via an amide bond, and is composed of polycoupleramide, polyhexamethylene adipamide, polyhexamethylene sebaca. Amide, polytetramethylene adipamide, condensation-polymerized polyamide of 1,4-cyclohexanebis (methylamine) and linear aliphatic dicarboxylic acid, and their copolymers or mixtures thereof. However, it is preferable to use a homopolyamide in terms of easy reproduction of a uniform system and stable function expression.
  • the crystalline polyamide is preferably composed of diamines and dibasic acids, and specific diamines include tetramethylene diamine, hexamethylene diamine, nonamethylene diamine, undecamethylene diamine, dodecamethylene diamine, 2, 2, 4 -Trimethylhexamethylenediamine, 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine, bis- (4,4'-aminocyclohexyl) methane, metaxylylenediamine and the like.
  • Dibasic acids include glutaric acid, pimelic acid, adipic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecanedioic acid, dodecadioic acid, hexadecadioic acid, hexadecenedioic acid, eicosandioic acid, diglycolic acid, 2, Examples include 2,4-trimethyladipic acid, xylylene dicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, and the like. Any crystalline polyamide may be used for the highly heat-shrinkable polyamide fiber of the present invention, but polycoupleramide and polyhexamethylene adipamide are preferred from the viewpoints of production cost and fiber strength retention.
  • the non-crystalline polyamide in the high heat-shrinkable polyamide fiber of the present invention is a polyamide which does not form a crystal and does not have a melting point.
  • amorphous polyamides may be used alone or in combination of two or more.
  • the amorphous polyamide used for the highly heat-shrinkable polyamide fiber of the present invention is preferably a polycondensate of isophthalic acid / terephthalic acid / hexamethylenediamine from the viewpoint of having a high glass transition temperature (Tg).
  • the weight ratio of the amorphous polyamide is less than 10% by weight, the shrinkage characteristics of the heat shrinkage stress (H) and the boiling water shrinkage (B) are reduced.
  • the fabric does not shrink sufficiently even when heat treatment is performed, and the fabric has a high density and a soft feeling. Can't get.
  • the weight ratio here refers to a peak area (A) of a signal (usually around 3 ppm) derived from hydrogen at the ⁇ -position of a carboxyl group that forms an amide bond, as measured by proton NMR of a high heat-shrinkable polyamide fiber, and an aromatic
  • the mass number of the repeating unit of the polyamide is measured by performing mass spectrometry on the same highly heat-shrinkable polyamide fiber.
  • the weight ratio is calculated from the product of the obtained repetition ratio and the mass number of each polyamide repeating unit.
  • pigments for high heat-shrinkable polyamide fibers, pigments, heat stabilizers, antioxidants, weathering agents, flame retardants, plasticizers, mold release agents, lubricants, foaming agents, antistatic agents, moldability improvement, as necessary Agents, reinforcing agents, etc. may be added.
  • the high heat-shrinkable polyamide fiber of the present invention is a compatible system in which crystalline polyamide and amorphous polyamide are compatible with each other. Judgment of compatible system and incompatible system is based on the result of 3000 times TEM observation, when a phase separation structure of a sea island having a dispersed phase with a diameter of 10 nm or more is observed. When no phase separation structure was observed, it was determined as a compatible system.
  • a high strain band can be formed in the amorphous part of the crystalline polyamide by forming entanglement when the amorphous polyamide forms a fiber structure in the crystalline polyamide, and the desired boiling water shrinkage is achieved.
  • the rate (B) and the heat shrinkage stress (H) can be expressed.
  • the high heat-shrinkable polyamide fiber of the present invention has a glass transition temperature (Tg) of 85 to 95 ° C.
  • the glass transition temperature (Tg) of the high heat shrinkage stress polyamide fiber of the present invention is an index of the reactivity between the crystalline polyamide and the amorphous polyamide, and is generated in the amorphous part of the crystalline polyamide when the structure is formed in the fiber. Depends on the formation of high strain bands. By setting the glass transition temperature (Tg) in such a range, even when the polyamide fiber is stored in a state where no tension is applied, a desired heat shrinkage stress (H2) with time can be expressed.
  • the glass transition temperature (Tg) is less than 85 ° C.
  • the high strain band formed in the amorphous part of the crystalline polyamide is relaxed. Therefore, when the polyamide fiber is stored in a state in which no tension is applied, the desired aging Thermal contraction stress (H2) cannot be obtained.
  • the glass transition temperature (Tg) exceeds 95 ° C., the amorphous polyamide and the crystalline polyamide react too much, and the crystal size becomes small. Therefore, although the initial heat shrinkage stress (H) is high, the polyamide fiber Is stored in a state where no tension is applied, the desired heat shrinkage stress (H2) over time cannot be obtained.
  • the glass transition temperature (Tg) of the high heat-shrinkable polyamide fiber is preferably 87 to 93 ° C.
  • the heat shrinkage stress (H2) with time of the high heat-shrinkable polyamide fiber is preferably 0.20 cN / dtex or more, more preferably 0.25 cN / dtex or more, and most preferably 0.30 cN / dtex or more. Also, if the heat shrinkage stress becomes too high, when the woven fabric is produced, the shrinking power becomes too high, and the eyes at the intersection of the woven fabric are clogged too much. Since it becomes easy to generate
  • the high heat-shrinkable polyamide fiber of the present invention has a boiling water shrinkage (B) of 25 to 50%.
  • B boiling water shrinkage
  • the boiling water shrinkage (B) is less than 25%, when a blended yarn is produced, the yarn length difference is hardly exhibited even when heat treatment is performed, and sufficient bulkiness cannot be obtained.
  • the boiling water shrinkage (B) of the high heat-shrinkable polyamide fiber is preferably 30 to 45%.
  • the boiling water shrinkage (B) here refers to a length of A obtained by making a fiber sample into a 50 cm loop, applying an initial load of 1/30 (g) of the fineness, and then free to immerse in boiling water for 30 minutes. Then, it is air-dried, the initial load of 1/30 (g) of the fineness is again applied to obtain the length B, and the boiling water shrinkage rate (B) is calculated by the following formula.
  • Boiling water shrinkage (B) (%) [(AB) / A] ⁇ 100
  • the high heat shrinkable polyamide fiber of the present invention has a heat shrinkage stress (H) of 0.20 cN / dtex or more.
  • the heat shrinkage stress (H) mentioned here is a KE-2 type heat shrinkage stress measuring machine manufactured by Kanebo Engineering Co., Ltd., and the fiber yarn to be measured is tied into a loop having a circumference of 16 cm, and the yarn fineness (decitex)
  • the initial load of 1/30 g was applied, the load when the temperature was changed at a temperature increase rate of 100 ° C./min was measured, and the peak value (maximum value) of the obtained thermal stress curve was determined as the heat shrinkage stress (cN / dtex). ) Is measured.
  • the heat shrinkage stress (H) of the high heat-shrinkable polyamide fiber within such a range, when a mixed yarn is produced, the fiber having different shrinkage properties is pulled and shrunk when heat-treated with boiling water or steam. As a result, a bulky mixed yarn can be obtained.
  • fabrics when they are heat-treated with boiling water, steam, etc., fibers with different shrinkage properties are pulled tightly and sufficiently shrunk to obtain a high-density fabric with a feeling of swelling and softness. it can.
  • the heat shrinkage stress (H) of the high heat shrinkable polyamide fiber is preferably 0.25 cN / dtex or more, more preferably 0.30 cN / dtex or more.
  • the upper limit of the heat shrinkage stress (H) of the high heat shrinkable polyamide fiber is preferably 0.50 cN / dtex.
  • the high heat-shrinkable polyamide fiber of the present invention exhibits shrinkage characteristics within the above ranges of boiling water shrinkage (B) and heat shrinkage stress (H). That is, it is important to simultaneously satisfy the boiling shrinkage rate (B) representing the dimensional change when heat-treated with boiling water, steam, or the like, and the heat shrinkage stress (H) representing the power (force) to shrink.
  • boiling water shrinkage rate (B) and the heat shrinkage stress (H) in the above-mentioned ranges, when a mixed yarn containing at least a part of the high heat shrinkable polyamide fiber is produced, By heat treatment, a yarn length difference from fibers having different shrinkage characteristics is developed, and fibers having different shrinkage characteristics are pulled and shrunk to obtain a bulky mixed yarn.
  • heat treatment with boiling water, steam, etc. can sufficiently contract fibers with different shrinkage properties and sufficiently shrink to obtain a high-density fabric with a feeling of swelling and softness. it can.
  • the high heat-shrinkable polyamide fiber of the present invention preferably has a total fineness of 5 to 80 dtex.
  • 8 to 50 dtex is more preferable, and 8 to 40 dtex is more preferable.
  • the single yarn fineness of the high heat-shrinkable polyamide fiber is preferably 0.9 to 3.0 dtex.
  • 0.9 to 2.0 dtex is more preferable, and 0.9 to 1.3 dtex is more preferable from the viewpoint of the strength and softness of the fabric when used as sportswear, down jackets, outer and inner base fabrics. is there.
  • the high elongation rate of the high heat-shrinkable polyamide fiber of the present invention is not limited as long as it is usually used for clothing. From the viewpoint of higher processing, the elongation is 25 to 50% and the strength is 2.5 cN / dtex. The above is more preferable.
  • the fineness unevenness (U%) in the longitudinal direction of the highly heat-shrinkable polyamide fiber of the present invention is preferably 1.2% or less, and 1.0% or less from the viewpoint of the fabric quality of the fabric when used as a woven fabric for clothing. More preferred. More preferably, it is 0.8% or less.
  • the cross-sectional shape of the highly heat-shrinkable polyamide fiber of the present invention is not particularly limited, but can be any shape depending on the application and the like, and a circular shape, a triangular shape, a flat shape, a Y shape and a star shape are preferable.
  • a method for producing the highly heat-shrinkable polyamide fiber of the present invention will be described.
  • a melt kneading method using a pressure melter, a uniaxial extruder or a biaxial extruder when mixing and melting the crystalline polyamide and the amorphous polyamide can be mentioned.
  • the melt kneading method is preferably a pressure melter method or an extruder method.
  • H heat shrinkage stress
  • the pressure melter When the pressure melter is used, it is not uniformly mixed, so a sea-island phase separation structure is formed, and high heat shrinkage stress (H) cannot be obtained.
  • the biaxial extruder when the biaxial extruder is used, the crystalline polyamide and the amorphous polyamide react too much, and the high strain band formed in the amorphous part of the crystalline polyamide is reduced, and a high heat shrinkage stress (H ) Is not obtained.
  • the mixed polymer of crystalline polyamide and amorphous polyamide that has flowed into the spinning pack is discharged from a known spinneret.
  • the melting temperature and spinning temperature are preferably the melting point of polyamide + 20 ° C. to the melting point + 60 ° C.
  • a method in which the spinning and drawing steps are continuously performed (direct spinning drawing method), a method in which the undrawn yarn is wound once and then drawn (two-step method), or Although it can be produced by any method such as a method in which the spinning speed is set to 3000 m / min or higher and the drawing process is substantially omitted (high-speed spinning method), direct spinning from the viewpoint of high-efficiency production and production cost.
  • a one-step method of stretching and high speed spinning is preferred.
  • melt spinning by the direct spinning drawing method will be exemplified.
  • the polyamide yarn discharged from the spinneret is cooled, solidified, and lubricated in the same manner as in ordinary melt spinning, and then taken up at 500 to 4000 m / min by the first godet roller. After stretching between 1.0 and 4.0 times between the dead rollers, it is wound on a package at 2000 m / min or more, preferably 3000 to 4500 m / min.
  • the target polyamide yarn is strongly stretched.
  • the degree can be obtained.
  • the hot stretching temperature is preferably 130 to 160 ° C, more preferably 140 to 160 ° C.
  • the heat shrinkage stress of the yarn can be appropriately designed by performing heat setting with the second godet roller as a heating roller.
  • the heat setting temperature is preferably 130 to 180 ° C, and more preferably 150 to 170 ° C.
  • the blended yarn of the present invention uses at least a part of the high heat shrink polyamide fiber of the present invention.
  • the fiber having different shrinkage referred to here is a fiber having a different boiling water shrinkage ratio (B) when heat-treated with boiling water or steam.
  • B boiling water shrinkage ratio
  • examples of chemical fibers include polyamide fibers typified by polycapramide and polyhexamethylene adipamide, polyester fibers typified by polyethylene terephthalate, and polypropylene typified by polypropylene. Polyolefin fiber and the like.
  • polyamide fibers and polyester fibers are preferred. Polyamide fibers are more preferred for sportswear, down jacket, outer and inner applications.
  • the difference in boiling water shrinkage (B) between the high heat-shrinkable polyamide fiber of the present invention and the fiber having different shrinkage characteristics is preferably 10 to 30% from the viewpoint of soft feeling and bulge feeling. More preferably, the difference in boiling water shrinkage (B) is 15 to 30%.
  • the difference in heat shrinkage stress (H) between the highly heat shrinkable polyamide fiber of the present invention and the fiber having different shrinkage characteristics is 0.10 to 0.40 cN / dtex in terms of soft feeling and swell feeling. preferable. More preferably, the difference in heat shrinkage stress (H) is 0.15 to 0.30 cN / dtex.
  • the blended yarn of the present invention can be processed according to a known method.
  • the fiber blending method spinning fiber blending, air fiber blending, synthetic twisting, composite false twisting, and the like can be applied.
  • air fiber blending is preferable because the fiber blending is easy to control and the manufacturing cost is low.
  • the air-mixing method include interlace processing, Taslan processing, and processing using a swirling airflow.
  • the woven or knitted fabric of the present invention uses at least a part of the high heat shrink polyamide fiber and / or mixed yarn of the present invention.
  • the high heat-shrinkable polyamide fibers and fibers with different shrinkage characteristics when heat-treated with boiling water or steam, the high heat-shrinkable polyamide fibers shrink sufficiently, and the fibers with different shrinkage characteristics are pulled and shrunk.
  • a high-density woven or knitted fabric with a feeling of swelling and softness can be obtained.
  • the woven or knitted fabric of the present invention can be woven or knitted according to a known method.
  • the structure of the woven or knitted fabric is not limited.
  • the structure may be any of a plain structure, a twill structure, a satin structure, a changed structure thereof, or a mixed structure, but the texture of the woven fabric has a solid texture.
  • a flat structure having many restraint points, a ripstop structure combining a flat structure, a stone structure, and a Nanako structure are preferable.
  • the structure may be any of a round knitted fabric, interlocked fabric, warp knitted fabric half, satin, jacquard, or their modified or mixed tissue, depending on the intended use.
  • a half-textured fabric such as a single tricot knitted fabric is preferable from the viewpoint that the knitted fabric is thin and stable and has an excellent elongation rate.
  • the use of the woven or knitted fabric of the present invention is not limited, but is preferably used for clothing, and more preferably sports such as down jackets, windbreakers, golf wear, and rain wear. Casual wear and ladies' men's clothing. In particular, it can be suitably used for sportswear and down jackets.
  • DSC differential scanning calorimeter
  • Total fineness and single yarn fineness The total fineness and single yarn fineness were measured according to JIS L1013.
  • a fiber sample is wound 200 times with a measuring instrument having a frame circumference of 1.125 m with a tension of 1/30 (g). It was dried at 105 ° C for 60 minutes, transferred to a desiccator, allowed to cool in an environment of 20 ° C and 55RH for 30 minutes, and the weight per 10,000 m was calculated from the value obtained by measuring the weight of the skein.
  • the total fineness of the fiber was calculated as%. The measurement was performed 4 times, and the average value was defined as the total fineness. The value obtained by dividing the total fineness by the number of filaments was defined as the single yarn fineness.
  • Tg Glass transition temperature
  • H Heat shrinkage stress
  • H2 time-dependent heat shrinkage stress
  • a KE-2 type heat shrinkage stress measuring machine manufactured by Kanebo Engineering Co., Ltd., tying the fiber yarn unwound from the wound package into a loop with a circumference of 16 cm, applying an initial load of 1/30 g of the fineness of the yarn, The thermal stress when the temperature was changed from room temperature to 210 ° C. at a rate of temperature increase of 100 ° C./min was measured, and the peak value (maximum value) of the obtained thermal stress curve was defined as the heat shrinkage stress (H). Further, the fiber yarn unwound from the wound package is tied into a loop having a circumference of 16 cm, and is kept at 20 ° C.
  • TMS Tetramethylsilane
  • Crystals from the peak area (A) of the signal (usually around 3 ppm) derived from the ⁇ -position hydrogen of the carboxyl group forming the amide bond and the peak area (B) of the signal derived from the aromatic hydrocarbon (usually around 7 ppm)
  • the obtained nylon 6 yarn had a fineness of 78.8 dtex, a strength of 4.0 cN / dtex, an elongation of 59%, a boiling water shrinkage of 10%, and a heat shrinkage stress of 0.09 cN / dtex.
  • (B) Production of blended yarn The nylon 6 yarn obtained in (a) above and the polyamide yarn obtained in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 6 were entangled using an interlace processing machine. 2.0 kg / cm 2 of entanglement treatment was performed to carry out blending processing to obtain a blended yarn of 113 dtex or 122 dtex.
  • (C) Tube Knitted Fabric Fabrication A blended yarn sample obtained in (b) above was adjusted with a tube knitting machine so as to have a stitch of 50 to fabricate a tube knitted fabric.
  • the obtained tubular knitted fabric is scoured at 80 ° C. for 20 minutes, then adjusted to pH 4 with Kayanol Yellow N5G 1% owf and acetic acid, dyed at 100 ° C. for 30 minutes, and then at 80 ° C. for 20 minutes. Fix treatment was performed, and finally heat treatment was performed at 170 ° C. for 30 seconds to improve the texture.
  • Example 1 Polycaprolactam (N6) (relative viscosity ⁇ r: 2.62, melting point 222 ° C.) as a crystalline polyamide and isophthalic acid (6I) / terephthalic acid (6T) / hexamethylenediamine polycondensate as an amorphous polyamide A copolymer having an acid / terephthalic acid copolymerization ratio of 7/3 (relative viscosity ⁇ r: 2.10), a crystalline polyamide / non-crystalline polyamide weight ratio of 70/30, and a uniaxial extruder 265 The mixture was melt-kneaded at 0 ° C.
  • Example 2 Spinning was carried out in the same manner as in Example 1 except that the weight ratio of crystalline polyamide / amorphous polyamide was 85/15, and a 33 dtex 26 filament polyamide yarn (relative viscosity ⁇ r: 2.54, glass transition temperature). (Tg): 87 ° C.).
  • Example 3 Spinning was carried out in the same manner as in Example 1 except that the weight ratio of crystalline polyamide / amorphous polyamide was 55/45, and a 33 dtex 26 filament polyamide yarn (relative viscosity ⁇ r: 2.39, glass transition temperature). (Tg): 92 ° C.).
  • Example 4 Spinning was carried out in the same manner as in Example 1 except that polyhexamethylene adipamide (N66) (relative viscosity ⁇ r: 2.80, melting point 263 ° C.) was used as the crystalline polyamide, and the spinning temperature was changed to 285 ° C. And a polyamide yarn of 33 dtex 26 filament (relative viscosity ⁇ r: 2.59, glass transition temperature (Tg): 92 ° C.) was obtained.
  • N66 polyhexamethylene adipamide
  • Tg glass transition temperature
  • Example 5 Spinning was carried out in the same manner as in Example 1 except that polyhexamethylene sebacimide (N610) (relative viscosity ⁇ r: 2.80, melting point 219 ° C.) was used as the crystalline polyamide, and a polyamide yarn of 33 dtex 26 filaments. A strip (relative viscosity ⁇ r: 2.59, glass transition temperature (Tg): 93 ° C.) was obtained.
  • N610 polyhexamethylene sebacimide
  • Tg glass transition temperature
  • Example 6 Spinning was carried out in the same manner as in Example 1 except that the draw ratio was 2.8 times, and a 33 dtex 26 filament polyamide yarn (relative viscosity ⁇ r: 2.59, glass transition temperature (Tg): 92 ° C.) Obtained.
  • Example 7 Spinning was carried out in the same manner as in Example 1 except that the weight ratio of crystalline polyamide / non-crystalline polyamide was 85/15 and the discharge rate was changed, and a polyamide yarn of 54 dtex 26 filament (relative viscosity ⁇ r: 2.54, glass transition temperature (Tg): 85 ° C.) was obtained.
  • Example 1 Spinning was carried out in the same manner as in Example 1 except that the weight ratio of crystalline polyamide / non-crystalline polyamide was 95/5, and a 33 dtex 26 filament polyamide yarn (relative viscosity ⁇ r: 2.59, glass transition temperature ( Tg): 22 ° C.).
  • Example 2 Spinning was carried out in the same manner as in Example 1 except that the weight ratio of crystalline polyamide / non-crystalline polyamide was 30/70, and a 33 dtex 26 filament polyamide yarn (relative viscosity ⁇ r: 2.26, glass transition temperature ( Tg): 23 ° C.).
  • Example 3 Spinning was carried out in the same manner as in Example 1 except that melt kneading was performed using a biaxial extruder, and the first godet roller was not heated (stretching temperature: room temperature), and a polyamide yarn of 33 dtex 26 filament (relative viscosity ⁇ r : 2.96, glass transition temperature (Tg): 102 ° C.
  • Example 4 Spinning was performed in the same manner as in Example 1 except that melt kneading was performed using a biaxial extruder and the stretching temperature of the first godet roller was 90 ° C., and polyamide yarn of 33 dtex 26 filament (relative viscosity ⁇ r: 2. 96, glass transition temperature (Tg): 102 ° C.).
  • Table 1 summarizes the polymer composition, yarn-forming property (compatibility) and drawing conditions of the polyamide yarn.
  • Table 2 summarizes the results of raw yarn characteristics, knitted fabric evaluation, and fabric evaluation of the obtained polyamide yarn.
  • the fabric using the polyamide yarns of Examples 1 to 7 of the present invention as a part is subjected to a heat treatment process, so that the weft is caused by a difference in shrinkage between the warp and the weft.
  • a high density fabric with a soft feeling and a swelling feeling suitable for apparel was obtained due to a synergistic effect of the action of shrinking and the action of wefts pulling warp and shrinking.
  • the blended yarns partially using the polyamide yarns of Examples 1 to 7 of the present invention undergo the heat treatment process, and the core yarns are caused by the difference in shrinkage between the core yarns and the sheath yarns.
  • An excellent shrinkage was expressed by a synergistic effect of the action of the yarn shrinking and the action of the core yarn pulling the sheath yarn to shrink, and a bulky mixed yarn was obtained.
  • Comparative Example 1 since the amorphous polyamide weight ratio was small, both the heat shrinkage stress (H) and the boiling water shrinkage rate (B) were low, and the mixed yarn was inferior in bulkiness. In addition, the fabric was inferior in swelling and softness without having a sufficiently high density.
  • Comparative Example 5 the compatibility between the crystalline polyamide and the amorphous polyamide is poor, and the glass transition temperature (Tg) is near room temperature, so that the polyamide fiber over time is stored in a state where no tension is applied. Since the shrinkage stress decreased with time, high heat shrinkage stress (H2) was not obtained and the mixed yarn was inferior in bulkiness. In addition, the fabric was inferior in swelling and softness without having a sufficiently high density.

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Abstract

高密度感、ふくらみ感、およびソフト感のある織編物を提供する。高熱収縮性ポリアミド繊維は、ガラス転移温度(Tg)が85~95℃であって、沸騰水収縮率(B)が30~50%、熱収縮応力(H)が0.20cN/dtex以上で提供できる。

Description

高熱収縮性ポリアミド繊維およびそれを用いた混繊糸および織編物
 本発明は高熱収縮性を有するポリアミド繊維およびそれを用いた混繊糸および織編物に関するものである。
 近年、これまでの繊維には見られなかった特殊繊維を用いた織物などの縫製品の開発が活発である。その中で高収縮性を付与した繊維を利用した例は多く、例えば熱収縮性の異なる2種の繊維を混合した混繊糸や、熱収縮性の高い原糸を製織した後に沸騰水やスチーム等で熱処理して嵩高性やふくらみ感を持たせ、風合いや表面特性を改良した織物の開発が数多くなされている。
 高収縮性を付与した繊維の代表例として、高収縮性ポリエステル繊維があるが、ポリエステル繊維はポリアミド繊維と比較してヤング率が高い特性があるために、熱処理して収縮させた後の風合いが硬く、衣料用途としての快適性に問題があった。一方、ポリアミド繊維はヤング率が低く柔らかな風合いが得られ、耐摩耗性などの優れた特性を有することから衣料用途に好適に用いられるが、更なる、機能付与のために高収縮性ポリアミド繊維について、多数の開発が行なわれている。
 例えば特許文献1には、結晶性ポリアミドと非晶性ポリアミドからなる沸騰水収縮率35%以上である高収縮性ポリアミド繊維が開示されている。さらに、特許文献2には、結晶性ポリアミドと非晶性ポリアミドからなる沸騰水収縮率15%以上である高収縮性ポリアミド繊維が開示されている。また、特許文献3には、熱収縮応力が220~400mg/dの高収縮性ポリアミド繊維が開示されている。さらに、特許文献4には、熱収縮応力が0.15cN/dtex以上である高収縮性ポリアミド繊維が開示されている。
日本国特開平4-2814号公報 日本国特開平3-64516号公報 日本国特開2000-73231号公報 日本国特開2007-100270号公報
 しかしながら、特許文献1、2に開示されている高収縮性ポリアミド繊維は、高い沸騰水収縮率を有するものの、収縮応力が小さいため、該ポリアミド繊維を製織・製編した織編物に熱処理をしても、十分に収縮されず、ふくらみ感のある高密度な織物は得られなかった。
 特許文献3、4に開示されている高収縮性ポリアミド繊維は、高い熱収縮応力を有するものの、ガラス転移温度(Tg)が室温に近いため、織編物などの該ポリアミド繊維に張力が掛かっていない状態で保管されていると、経時で熱収縮応力が低下してしまい、該ポリアミド繊維を製織・製編した織編物に熱処理をしても、収縮応力が小さいため、十分に収縮されず、ふくらみ感のある高密度な織物は得られなかった。
 そこで、本発明では上記問題点を解決するものであり、熱収縮応力(H)、沸騰水収縮率(B)が高い収縮特性を有する高熱収縮性を有するポリアミド繊維を提供すること、およびこれによって、少なくとも一部に高熱収縮性ポリアミド繊維を用いた混繊糸が嵩高性を有し、少なくとも一部に高熱収縮性を有するポリアミド繊維および/又は混繊糸を用いた織編物が、ふくらみ感、ソフト感のある高密度な織編物とすることを提供することを課題とする。
 上記目的を達成するために、本発明の高熱収縮性ポリアミド繊維は、次の構成を有する。
(1)ガラス転移温度(Tg)が85~95℃であって、沸騰水収縮率(B)が25~50%、熱収縮応力(H)が0.20cN/dtex以上であることを特徴とする高熱収縮性ポリアミド繊維。
(2)総繊度が5~80dtexであり、単糸繊度が0.9~3.0dtexであることを特徴とする(1)記載の高熱収縮性ポリアミド繊維。
(3)混繊糸の少なくとも一部に(1)または(2)に記載の高熱収縮性ポリアミド繊維を用いることを特徴とする混繊糸。
(4)織編物の少なくとも一部に(1)または(2)に記載の高熱収縮性ポリアミド繊維および/または(3)に記載の混繊糸を用いることを特徴とする織編物。
 本発明の高熱収縮性ポリアミド繊維は、熱収縮応力(H)、沸騰水収縮率(B)が高く収縮特性に優れると共に、ガラス転移温度(Tg)が高く経時での熱収縮応力低下がないため、該高熱収縮性ポリアミド繊維によって、少なくとも一部に高熱収縮性ポリアミド繊維を用いた混繊糸は嵩高性を有し、少なくとも一部に高熱収縮性を有するポリアミド繊維および/又は混繊糸を用いた織編物は、ふくらみ感、ソフト感のある高密度な織編物とすることができる。
 本発明の高熱収縮性ポリアミド繊維は、結晶性ポリアミドと非晶性ポリアミドからなる繊維である。
 結晶性ポリアミドは、結晶を形成し融点を有するポリアミドであり、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ポリマーであり、ポリカプラミド、ポリヘキサメチレンアジパミド、ポリヘキサメチレンセバカミド、ポリテトラメチレンアジパミド、1,4-シクロヘキサンビス(メチルアミン)と線状脂肪族ジカルボン酸との縮合重合型ポリアミドなど、及び、これらの共重合体もしくはこれらの混合物が挙げられる。ただし、均一な系を再現しやすく、安定した機能発現の点からホモのポリアミドを用いることが好ましい。
 結晶性ポリアミドは、ジアミン類、二塩基酸類からなることが好ましく、具体的なジアミン類としてはテトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジアミン、2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジアミン、ビス-(4,4’-アミノシクロヘキシル)メタン、メタキシリレンジアミンなどがあげられる。二塩基酸類としてはグルタル酸、ピメリン酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカンジオン酸、ドデカジオン酸、ヘキサデカジオン酸、ヘキサデセンジオン酸、エイコサンジオン酸、ジグリコール酸、2,2,4-トリメチルアジピン酸、キシリレンジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸などが挙げられる。本発明の高熱収縮性ポリアミド繊維に用いる結晶性ポリアミドはいかなるものでもよいが、製造コスト、繊維の強度保持の両面からポリカプラミド、ポリヘキサメチレンアジパミドが好ましい。
 本発明の高熱収縮性ポリアミド繊維における非結晶性ポリアミドは、結晶を形成せず融点をもたないポリアミドであり、例えば、イソフタル酸/テレフタル酸/ヘキサメチレンジアミンの重縮合体、イソフタル酸/テレフタル酸/ヘキサメチレンジアミン/ビス(3-メチル-4-アミノシクロヘキシル)メタンの重縮合体、イソフタル酸/2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジアミン/2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジアミンの重縮合体、テレフタル酸/2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジアミン/2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジアミンの重縮合体、イソフタル酸/テレフタル酸/2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジアミン/2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジアミンの重縮合体、イソフタル酸/ビス(3-メチル-4-アミノシクロヘキシル)メタン/ω-ラウロラクタムの重縮合体、テレフタル酸/ビス(3-メチル-4-アミノシクロヘキシル)メタン/ω-ラウロラクタムの重縮合体等がある。また、これらの重縮合体を構成するテレフタル酸成分及び/又はイソフタル酸成分のベンゼン環が、アルキル基やハロゲン原子で置換されたものも含まれる。さらに、これらの非晶性ポリアミドは1種類でも2種類以上を併用してもよい。本発明の高熱収縮性ポリアミド繊維に用いる非晶性ポリアミドは、高いガラス転移温度(Tg)を有している点からイソフタル酸/テレフタル酸/ヘキサメチレンジアミンの重縮合体が好ましい。
 本発明の高熱収縮性ポリアミド繊維における、結晶性ポリアミドと非晶性ポリアミドの重量比率は、結晶性ポリアミド/非晶性ポリアミド=90/10~50/50である。非晶性ポリアミドの重量比率が10重量%未満の場合、熱収縮応力(H)および沸騰水収縮率(B)の収縮特性が小さくなり、混繊糸を作製した際には、熱処理を施しても糸長差が発現しにくく十分な嵩高性を得ることができず、また、織物を作製した際には、熱処理を施しても十分に収縮されずふくらみ感、ソフト感のある高密度な織物を得ることができない。また、非晶性ポリアミドの重量比率が50重量%を超えると、曳糸性に乏しく安定製糸できない。そのため、結晶性ポリアミド/非晶性ポリアミド=80/20~60/40であることが好ましく、70/30~60/40であることがより好ましい。
 ここでいう重量比率とは、高熱収縮性ポリアミド繊維のプロトンNMRを測定し、アミド結合を形成するカルボキシル基のα位の水素に由来するシグナル(通常3ppm付近)のピーク面積(A)と、芳香族炭化水素に由来するシグナル(通常7ppm付近)のピーク面積(B)から結晶性ポリアミドと非晶性ポリアミドの繰り返し比を求める(A=結晶性ポリアミドの繰り返し数×2+非晶性ポリアミドの繰り返し数×2、B=非晶性ポリアミドの繰り返し数×4)。同じ高熱収縮性ポリアミド繊維について、質量分析を行うことで、ポリアミドの繰り返し単位の質量数を測定する。求めた繰り返し比とそれぞれのポリアミドの繰り返し単位の質量数の積から重量比率を算出されるものである。
 また、高熱収縮性ポリアミド繊維には、必要に応じて、顔料、熱安定剤、酸化防止剤、耐候剤、難燃剤、可塑剤、離型剤、滑剤、発泡剤、帯電防止剤、成形性改良剤、強化剤等を添加してもよい。
 本発明の高熱収縮性ポリアミド繊維は、結晶性ポリアミドと非晶性ポリアミドが互いに相溶している相溶系である。相溶系と非相溶系の判断は、3000倍のTEM観察結果において、直径10nm以上の分散相を有する海島の相分離構造が観察されたときは非相溶系、直径10nm以上の分散相を有する海島の相分離構造が観察されなかったときは相溶系と判定した。相溶系においては、結晶性ポリアミドに非晶性ポリアミドが繊維構造形成した際に絡み合いを形成することで、結晶性ポリアミドの非晶部に高歪み帯を形成することができ、所望する沸騰水収縮率(B)と熱収縮応力(H)を発現させることができる。
 本発明の高熱収縮性ポリアミド繊維は、ガラス転移温度(Tg)が85~95℃である。本発明の高熱収縮応力ポリアミド繊維のガラス転移温度(Tg)は、結晶性ポリアミドと非晶性ポリアミドの反応性の指標であり、繊維に構造形成した際の結晶性ポリアミドの非晶部で生成した高歪み帯の形成に依存する。ガラス転移温度(Tg)をかかる範囲とすることにより、該ポリアミド繊維が張力の掛かっていない状態で保管されていても、所望する経時熱収縮応力(H2)を発現させることができる。ガラス転移温度(Tg)が85℃未満の場合、結晶性ポリアミドの非晶部で生成した高歪み帯が緩和されるため、該ポリアミド繊維が張力の掛かっていない状態で保管されると所望する経時熱収縮応力(H2)が得られない。ガラス転移温度(Tg)が95℃を超えると、非晶性ポリアミドと結晶性ポリアミドが反応し過ぎてしまい、結晶サイズが小さくなるため、初期の熱収縮応力(H)は高いものの、該ポリアミド繊維が張力の掛かっていない状態で保管されると所望する経時熱収縮応力(H2)が得られない。高熱収縮性ポリアミド繊維のガラス転移温度(Tg)は好ましくは、87~93℃である。高熱収縮性ポリアミド繊維の経時熱収縮応力(H2)は好ましくは0.20cN/dtex以上、より好ましくは0.25cN/dtex以上、最も好ましくは0.30cN/dtex以上である。また、熱収縮応力が高くなりすぎると、織物を作製した際には、収縮するパワーが高くなり過ぎ、織物の交錯点での目が詰まりすぎるため、摩擦に弱くなり、毛羽や毛玉等が発生しやすくなるため、得られる織物の品位が低下する傾向がある。このため高熱収縮性ポリアミド繊維の経時熱収縮応力(H2)の上限は好ましくは0.50cN/dtexである。
 本発明の高熱収縮性ポリアミド繊維は、沸騰水収縮率(B)が25~50%である。かかる範囲とすることにより、混繊糸を作製した際には、沸騰水やスチーム等で熱処理した際に収縮特性の異なる繊維との収縮差により糸長差が発現し、嵩高い混繊糸が得られる。また、織物を作製した際には、沸騰水やスチーム等で熱処理した際に十分に収縮しふくらみ感のある高密度な織物を得ることができる。沸騰水収縮率(B)が25%未満の場合、混繊糸を作製した際には、熱処理を施しても糸長差が発現しにくく十分な嵩高性を得ることができず、また、織物を作製した際には、熱処理を施しても十分に収縮されずふくらみ感、ソフト感のある高密度な織物を得ることができない。沸騰水収縮率(B)が50%を超えると、織物を作製した際には、熱処理を施した際に寸法変化が大きくなり過ぎ、織物の密度が過密になり、風合いが硬くなり、ふくらみ感、ソフト感が劣ることに加えて、織物の交錯点での目の詰まりかたに斑が生じ、収縮斑が生じるため、得られる織物の品位が劣る。高熱収縮性ポリアミド繊維の沸騰水収縮率(B)は好ましくは、30~45%である。ここでいう沸騰水収縮率(B)は、繊維試料を50cmのループにし、繊度の1/30(g)の初荷重を掛けて長さAを求め、次いでフリーにして沸騰水中に30分間浸漬した後、自然乾燥し、再び繊度の1/30(g)の初荷重を掛けて長さBを求め、次の式で沸騰水収縮率(B)を算出されるものである。
沸騰水収縮率(B)(%)=〔(A-B)/A〕×100
 本発明の高熱収縮性ポリアミド繊維は、熱収縮応力(H)が0.20cN/dtex以上である。ここでいう熱収縮応力(H)とは、カネボウエンジニアリング社製KE-2型熱収縮応力測定機を用い、測定する繊維糸条を結び周長16cmのループとし、糸条の繊度(デシテックス)の1/30gの初荷重を掛け、昇温速度100℃/分で温度変化させたときの荷重を測定して、得られた熱応力曲線のピーク値(最大値)を熱収縮応力(cN/dtex)として測定されるものである。高熱収縮性ポリアミド繊維の熱収縮応力(H)をかかる範囲とすることにより、混繊糸を作製した際には、沸騰水やスチーム等で熱処理した際に収縮特性の異なる繊維をひきつれて収縮することによって、より嵩高い混繊糸が得られる。また、織物を作製した際には、沸騰水やスチーム等で熱処理した際に収縮特性の異なる繊維を糸ひきつれて十分に収縮し、よりふくらみ感、ソフト感のある高密度な織物を得ることができる。熱収縮応力(H)が0.20cN/dtex未満の場合、混繊糸を作製した際には、熱処理を施しても熱収縮応力(H)が足りず、糸長差が発現しにくく十分な嵩高性を得ることができず、また、織物を作製した際には、熱処理を施しても均一に収縮されず収縮斑を生じ、ふくらみ感のある高密度な織物を得ることができない。高熱収縮性ポリアミド繊維の熱収縮応力(H)は好ましくは0.25cN/dtex以上、より好ましくは0.30cN/dtex以上である。また、熱収縮応力が高くなりすぎると、織物を作製した際には、収縮するパワーが高くなり過ぎ、織物の交錯点での目が詰まりすぎるため、摩擦に弱くなり、毛羽や毛玉等が発生しやすくなるため、得られる織物の品位が低下する傾向がある。このため高熱収縮性ポリアミド繊維の熱収縮応力(H)の上限は好ましくは0.50cN/dtexである。
 本発明の高熱収縮性ポリアミド繊維は、沸騰水収縮率(B)と熱収縮応力(H)が前記範囲で収縮特性を発現することが重要である。つまり、沸騰水やスチーム等で熱処理した際の寸法変化を表す沸騰収縮率(B)と収縮するパワー(力)を表す熱収縮応力(H)を同時に満たすことが重要である。沸騰水収縮率(B)および熱収縮応力(H)を上述した範囲とすることにより、高熱収縮性ポリアミド繊維を少なくとも一部に含む混繊糸を作製した際には、沸騰水やスチーム等で熱処理することにより収縮特性の異なる繊維との糸長差が発現し、さらに収縮特性の異なる繊維をひきつれて収縮することによって、より嵩高い混繊糸が得られる。また、織物を作製した際には、沸騰水やスチーム等で熱処理することにより収縮特性の異なる繊維を糸ひきつれて十分に収縮し、よりふくらみ感、ソフト感のある高密度な織物を得ることができる。
 本発明の高熱収縮性ポリアミド繊維は、総繊度が5~80dtexであることが好ましい。特に、スポーツウエア、ダウンジャケット、アウターおよびインナー用基布として用いる際の布帛の強度と軽量性の観点から、8~50dtexがより好ましく、さらに好ましくは8~40dtexである。また、高熱収縮性ポリアミド繊維の単糸繊度は、0.9~3.0dtexであることが好ましい。特に、スポーツウエア、ダウンジャケット、アウターおよびインナー用基布として用いる際の布帛の強度とソフト感の観点から、0.9~2.0dtexがより好ましく、さらに好ましくは0.9~1.3dtexである。単糸繊度をかかる範囲とすることで、沸騰水やスチーム等で熱処理した混繊糸を用いた縫製品あるいは高密度の織編物においても、着用した際に良好なソフト感が得られ快適な着心地が実現できる。
 本発明の高熱収縮性ポリアミド繊維の強伸度は、衣料用途の場合、通常使用される強伸度であればよく、高次加工の観点から伸度25~50%、強度2.5cN/dtex以上がより好ましい。
 本発明の高熱収縮性ポリアミド繊維の長手方向の繊度ムラ(U%)は、衣料用途の織物として使用する場合、布帛のヨコムラ品位の観点から1.2%以下が好ましく、1.0%以下がより好ましい。さらに好ましくは0.8%以下である。
 本発明の高熱収縮性ポリアミド繊維の断面形状は、特に限定はないが、用途等に応じて任意の形状とすることができ、円形、三角、扁平、Y型、星形が好ましい。
 本発明の高熱収縮性ポリアミド繊維の製造方法について説明する。
 結晶性ポリアミドおよび非晶性ポリアミドを混合・溶融するに際し、プレッシャーメルター、単軸エクストルーダーや二軸エクストルーダーを使用する溶融混練法が挙げられる。溶融混練法としてプレッシャーメルター法あるいはエクストルーダー法が好ましく挙げられる。結晶性ポリアミドと非晶性ポリアミドとで相溶系を形成し、高い熱収縮応力(H)を得るためには、単軸エクストルーダーを用いることが好ましい。プレッシャーメルターを使用すると、均一に混合されないため、海島の相分離構造を形成し、高い熱収縮応力(H)を得られない。また、二軸エクストルーダーを用いる場合、結晶性ポリアミドと非晶性ポリアミドとが反応し過ぎてしまい、結晶性ポリアミドの非晶部に形成される高歪み帯が少なくなり、高い熱収縮応力(H)が得られない。紡糸パックへ流入した結晶性ポリアミドと非晶性ポリアミドの混合ポリマーは、公知の紡糸口金より吐出される。また、溶融温度、紡糸温度(いわゆるポリマー配管や紡糸パックまわりの保温温度)は、ポリアミドの融点+20℃~融点+60℃が好ましい。
 本発明の高熱収縮性ポリアミド繊維の製造方法プロセスについて、紡糸-延伸工程を連続して行う方法(直接紡糸延伸法)、未延伸糸を一旦巻き取った後に延伸する方法(2工程法)、あるいは紡糸速度を3000m/min以上のように高速として実質的に延伸工程を省略する方法(高速紡糸法)等、いずれの方法においても製造可能であるが、高効率生産、製造コストの面から直接紡糸延伸法、高速紡糸法の一工程法が好ましい。
 溶融紡糸の直接紡糸延伸法での製造について例示する。
 紡糸口金から吐出されたポリアミド糸条は、通常の溶融紡糸と同様、冷却、固化され、給油した後に第一ゴデットローラーにて500~4000m/minで引き取り、第一ゴデットローラーと第二ゴデットローラー間にて1.0~4.0倍で延伸を行った後で、2000m/min以上、好ましくは3000~4500m/minでパッケージに巻き取る。
 この際、第一ゴデットローラーと第二ゴデットローラー間の周速度の比率(延伸倍率)や、巻き取り速度(ワインダー速度)を適切に設計することにより、狙いとするポリアミド糸条の強伸度を得ることが可能となる。
 また、第一ゴデットローラーを加熱ローラーとして熱延伸を施すことで、ポリマーの流動性が高まり、結晶性ポリアミドの非晶部で高歪み帯が生成され、熱収縮応力(H)が向上する。熱延伸温度は、130~160℃であることが好ましく、140~160℃であることがより好ましい。
 また、第二ゴデットローラーを加熱ローラーとして熱セットを施すことで、糸条の熱収縮応力を適切に設計することができる。熱セット温度は130~180℃であることが好ましく、150~170℃であることがより好ましい。
 また、巻き取りまでの工程で公知の交絡装置を用い、交絡を施すことも可能である。必要であれば複数回交絡を付与することで交絡数を上げることも可能である。
 さらには、巻き取り直前に、追加で油剤を付与するのも可能である。
 本発明の混繊糸は、本発明の高熱収縮ポリアミド繊維を少なくとも一部に用いる。高熱収縮性ポリアミド繊維と収縮特性の異なる繊維と混繊することにより、沸騰水やスチーム等で熱処理した際の収縮特性差により糸長差が発現し、嵩高い混繊糸が得られる。ここでいう異収縮性を示す繊維とは、沸騰水やスチーム等で熱処理した際の沸騰水収縮率(B)の異なる繊維のことである。化学繊維、天然繊維に限定されるものではないが、化学繊維の例としては、ポリカプラミド、ポリヘキサメチレンアジパミドに代表されるポリアミド系繊維、ポリエチレンテレフタレートに代表されるポリエステル系繊維やポリプロピレンに代表されるポリオレフィン系繊維などである。衣料用途では、ポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維が好ましい。スポーツウエア、ダウンジャケット、アウターおよびインナー用途では、ポリアミド系繊維がより好ましい。
 また、本発明の高熱収縮性ポリアミド繊維と収縮特性の異なる繊維との沸騰水収縮率(B)の差は、10~30%であることが、ソフト感とふくらみ感の点で好ましい。さらに好ましくは、沸騰水収縮率(B)の差が15~30%であるとよい。
 また、本発明の高熱収縮性ポリアミド繊維と収縮特性の異なる繊維との熱収縮応力(H)の差は、0.10~0.40cN/dtexであることが、ソフト感とふくらみ感の点で好ましい。さらに好ましくは、熱収縮応力(H)の差が0.15~0.30cN/dtexであるとよい。
 本発明の混繊糸は、公知の方法に従い糸加工可能である。混繊法としては、紡糸混繊、エア混繊、合撚、複合仮撚等が適用可能であるが、エア混繊が混繊の制御をし易くまた製造コストも低く好ましい。エア混繊方法としてはインターレース加工、タスラン加工、旋回気流を利用した加工を挙げることができる。
 本発明の織編物は、本発明の高熱収縮ポリアミド繊維および/又は混繊糸を少なくとも一部に用いる。高熱収縮性ポリアミド繊維と収縮特性の異なる繊維と製織、製編することにより、沸騰水やスチーム等で熱処理した際に、高熱収縮ポリアミド繊維が十分に収縮し、収縮特性の異なる繊維をひきつれて収縮し、ふくらみ感、ソフト感のある高密度な織編物が得られる。
 本発明の織編物は、公知の方法に従い製織、製編可能である。また、織編物の組織は限定されるものではない。織物の場合、その組織は、使用される用途によって平組織、綾組織、朱子組織やそれらの変化組織、混合組織のいずれであっても構わないが、織物の地合いがしっかりしたふくらみ感のある織物とするには、拘束点の多い平組織、平組識と石目、ナナコ組識を組み合わせたリップストップ組識が好ましい。編物の場合、その組織は、使用される用途によって丸編地の天竺組織、インターロック組織、経編地のハーフ組織、サテン組織、ジャカード組織やそれらの変化組織、混合組織のいずれであっても構わないが、編地が薄くて安定性が有り、かつ、伸長率にも優れる点からシングルトリコット編地のハーフ組織地などが好ましい。
 本発明の織編物を一部に用いる縫製品は、その用途を限定されるものでないが、衣料用が好ましく、より好ましくは、ダウンジャケット、ウインドブレイカー、ゴルフウエアー、レインウエアなどに代表されるスポーツ、カジュアルウェアや婦人紳士衣料である。特にスポーツウエア、ダウンジャケットに好適に用いることができる。
 次に実施例によって本発明を具体的に説明する。
 A.融点
 示差走査熱量計(DSC)にTA Instrument社製Q1000を用いて熱分析を行い、Universal Analysis2000にてデータ処理を実施した。熱分析は窒素流下(50mL/min)で、温度範囲-50~300℃、昇温速度10℃/min、試料重量約5g(熱量データは測定後重量で規格化)にて測定を実施した。融解ピークから融点を測定した。
 B.相対粘度
 ポリアミドの試料0.25gを、濃度98質量%の硫酸25mlに対して1g/100ml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98質量%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。
 C.総繊度、単糸繊度
 JIS L1013に準じ総繊度および単糸繊度を測定した。繊維試料を、1/30(g)の張力で枠周1.125mの検尺機にて200回巻かせを作成する。105℃で60分乾燥しデシケーターに移し、20℃55RH環境下で30分放冷し、かせの重量を測定して得られた値から10000m当たりの重量を算出し、公定水分率を4.5%として繊維の総繊度を算出した。測定は4回行い、平均値を総繊度とした。また、総繊度をフィラメント数で除した値を単糸繊度とした。
 D.ガラス転移温度(Tg)
 示差走査熱量計(DSC)にTA Instrument社製Q1000を用いて熱分析を行い、Universal Analysis2000にてデータ処理を実施した。熱分析は窒素流下(50mL/min)で、温度範囲-50~270℃、昇温速度2℃/min、温度変調周期60秒、温度変調振幅±1℃、試料重量約5g(熱量データは測定後重量で規格化)にて測定を実施した。段状の基線のずれとして観測される吸熱ピーク温度をガラス転移温度(Tg)とした。
 E.沸騰水収縮率(B)
 繊維試料を50cmのループにし、繊度の1/30(g)の初荷重を掛けて長さAを求め、次いでフリーにして沸騰水中に30分間浸漬した後、自然乾燥し、再び繊度の1/30(g)の初荷重を掛けて長さBを求め、次の式で沸騰水収縮率(B)を算出した。
沸騰水収縮率(B)(%)=〔(A-B)/A〕×100
 F.熱収縮応力(H)、経時熱収縮応力(H2)
 カネボウエンジニアリング社製KE-2型熱収縮応力測定機を用い、巻き取ったパッケージから解舒した繊維糸条を結び周長16cmのループとし、糸条の繊度の1/30gの初荷重を掛け、室温から210℃まで昇温速度100℃/分で温度変化させたときの熱応力を測定して、得られた熱応力曲線のピーク値(最大値)を熱収縮応力(H)とした。また、巻き取ったパッケージから解舒した繊維糸条を結び周長16cmのループとし、無荷重の状態で、20℃、相対湿度65%に24時間保持し、その後、糸条の繊度の1/30gの初荷重を掛け、室温から210℃まで昇温速度100℃/分で熱応力を測定して、得られた熱応力曲線のピーク値を経時熱収縮応力(H2)とした。
 G.結晶性ポリアミドと非晶性ポリアミドの重量比率
 NMR測定から結晶性ポリアミドと非晶性ポリアミドの繰り返し比を、質量分析からそれぞれのポリアミドの繰り返し単位の質量数を算出し、重量比率を求めた。
(a)NMR測定
 核磁気共鳴分光法(1H-NMR)を用いテトラメチルシラン(TMS)を内部標準物質(0ppm)として測定した。アミド結合を形成するカルボキシル基のα位の水素に由来するシグナル(通常3ppm付近)のピーク面積(A)と、芳香族炭化水素に由来するシグナル(通常7ppm付近)のピーク面積(B)から結晶性ポリアミドと非晶性ポリアミドの繰り返し比を求める(A=結晶性ポリアミドの繰り返し数×2+非晶性ポリアミドの繰り返し数×2、B=非晶性ポリアミドの繰り返し数×4)。
(b)質量分析
 マトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析(MALDI-MS)、飛行時間型質量分析法(TOF-MS)、飛行時間型マトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析(MALDI-TOF-MS)を用い繰り返し単位の質量数を決定した。
(c)重量比率
結晶性ポリアミドの重量比率(%)=(A/2)×(結晶性ポリアミドの質量数)
非晶性ポリアミドの重量比率(%)=(A/2-B/4)×(非晶性ポリアミドの質量数)
 H.相溶性
 糸条をRuO4蒸気に曝し、糸と包埋樹脂との境界を明確にするためのコートをする。その後、樹脂に包埋し、薄切片を製作、リンタングステン酸(PTA)水溶液で15min染色する。以上のようにして得られた観察対象物を、透過型電子顕微鏡(日立製作所社製H-7100)を用い、加圧電圧100kVで薄切片を観察した。観察倍率は3000倍で繊維横断面を観察した。TEM観察結果において、直径10nm以上の分散相を有する海島の相分離構造が観察されたときは非相溶系(×;incompatible)、直径10nm以上の分散相を有する海島の相分離構造が観察されなかったときは相溶系(○;compatible)と判定した。
 I.強度および伸度
 繊維試料をオリエンテック(株)製“TENSILON”(登録商標)、UCT-100でJIS L1013(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。
 J.繊度ムラ(U%)
 繊維試料を、Zellweger Uster社製 USTER TESTER IIIで、試料長:250m、測定糸速度:50m/min、測定レンジ(12.5%HI)で1/2Inertにて4回測定し、その平均値をU%値とした。
 K.編物の評価
(a)ナイロン6糸条の製造
 相対粘度2.70のポリカプロラクタム(N6)を使用し、口金吐出孔を60個有する紡糸口金から紡糸温度275℃で溶融吐出させた。溶融吐出させた後、糸条を冷却、給油、交絡した後に2560m/minのゴデローラーで引き取り、続いて1.7倍に延伸した後に155℃で熱固定し、巻取速度4000m/minで80dtex60フィラメントのナイロン6糸条を得た。なお、得られたナイロン6糸条は、繊度78.8dtex、強度4.0cN/dtex、伸度59%、沸騰水収縮率10%、熱収縮応力0.09cN/dtexであった。
(b)混繊糸の製造
 上記(a)で得られたナイロン6糸条と実施例1~7および比較例1~6で得られたポリアミド糸条を、インターレース加工機を用いて、交絡圧2.0kg/cm2の交絡処理を施して混繊加工を行い、113dtexもしくは122dtexの混繊糸を得た。
(c)筒編地作製
 上記(b)で得られた混繊糸試料を、筒編機にて度目50となるように調整して筒編地を作製した。
 得られた筒編地を80℃で20分精練を行い、続いてKayanol Yellow N5G 1%owf、酢酸を用いてpH4に調整し、100℃で30分間染色を行い、その後、80℃で20分間Fix処理を行い、最後に風合いの改良のため170℃で30秒間熱処理を行った。
(d)編物評価
 上記(c)で得られた筒編地を熟練技術者(5名)の触感により嵩高感(ふくらみ感)について、以下の5段階で実施した。各技術者の評価点の平均値の小数点一桁を四捨五入して、5点を◎(excellent)、4点を○(good)、3点を△(fair)、1~2点を×(poor)とした。
5点:非常に優れる
4点:やや優れる
3点:どちらでもない
2点:やや劣る
1点:劣る
 L.織物評価
(a)経糸の製造
 相対粘度2.70のポリカプロラクタム(N6)を使用し、口金吐出孔を20個有する紡糸口金から紡糸温度275℃で溶融吐出させた。溶融吐出させた後、糸条を冷却、給油、交絡した後に2560m/minのゴデローラーで引き取り、続いて1.7倍に延伸した後に155℃で熱固定し、巻取速度4000m/minで22dtex20フィラメントのナイロン6糸条を得た。
(b)織物の製造
 上記(a)で得られたナイロン6糸条を経糸(経糸密度90本/2.54cm)に用い、実施例および比較例で得られたポリアミド糸条を緯糸に用い平織物を製織した(目付け40g/cm2)。
 得られた織物を80℃で20分精練を行い、続いてKayanol Yellow N5G 1%owf、酢酸を用いてpH4に調整し、100℃で30分間染色を行い、その後、80℃で20分間Fix処理を行い、最後に風合いの改良のため170℃で30秒間熱処理を行った。
(c)織物評価
 上記(b)で得られた織物を熟練技術者(5名)の触感により高密度感、ソフト感およびふくらみ感それぞれについて、以下の5段階で実施した。各技術者の評価点の平均値の小数点一桁を四捨五入して、5点を◎(excellent)、4点を○(good)、3点を△(fair)、1~2点を×(poor)とした。
5点:非常に優れる
4点:やや優れる
3点:どちらでもない
2点:やや劣る
1点:劣る
 [実施例1]
 結晶性ポリアミドとしてポリカプロラクタム(N6)(相対粘度ηr:2.62、融点222℃)と、非結晶性ポリアミドとしてイソフタル酸(6I)/テレフタル酸(6T)/ヘキサメチレンジアミンの重縮合体でイソフタル酸/テレフタル酸の共重合比率が7/3の共重合体(相対粘度ηr:2.10)を、結晶性ポリアミド/非結晶性ポリアミドの重量比が70/30で単軸エクストルーダーを用い265℃で溶融混練し、26孔、丸孔の吐出孔を有する紡糸口金を用いて溶融吐出した(紡糸温度:265℃)。溶融吐出させた後、糸条を冷却、給油、交絡した後に1500m/minの第1ゴデローラー(延伸温度:150℃)で引き取り、続いて2.4倍に延伸した後に165℃で熱固定し、巻取速度3500m/minで33dtex26フィラメントのポリアミド糸条(相対粘度ηr:2.46、ガラス転移温度(Tg):91℃)を得た。
 [実施例2]
 結晶性ポリアミド/非結晶性ポリアミドの重量比を85/15としたこと以外は、実施例1と同様に紡糸を実施し、33dtex26フィラメントのポリアミド糸条(相対粘度ηr:2.54、ガラス転移温度(Tg):87℃)を得た。
 [実施例3]
 結晶性ポリアミド/非結晶性ポリアミドの重量比を55/45としたこと以外は、実施例1と同様に紡糸を実施し、33dtex26フィラメントのポリアミド糸条(相対粘度ηr:2.39、ガラス転移温度(Tg):92℃)を得た。
 [実施例4]
 結晶性ポリアミドとして、ポリヘキサメチレンアジパミド(N66)(相対粘度ηr:2.80、融点263℃)を用い、紡糸温度を285℃に変更したこと以外は、実施例1と同様に紡糸を実施し、33dtex26フィラメントのポリアミド糸条(相対粘度ηr:2.59、ガラス転移温度(Tg):92℃)を得た。
 [実施例5]
 結晶性ポリアミドとして、ポリヘキサメチレンセバシミド(N610)(相対粘度ηr:2.80、融点219℃)を用いたこと以外は、実施例1と同様に紡糸を実施し、33dtex26フィラメントのポリアミド糸条(相対粘度ηr:2.59、ガラス転移温度(Tg):93℃)を得た。
 [実施例6]
 延伸倍率を2.8倍にしたこと以外は、実施例1と同様に紡糸を実施し、33dtex26フィラメントのポリアミド糸条(相対粘度ηr:2.59、ガラス転移温度(Tg):92℃)を得た。
 [実施例7]
 結晶性ポリアミド/非結晶性ポリアミドの重量比を85/15としたこと、吐出量を変更したこと以外は、実施例1と同様に紡糸を実施し、54dtex26フィラメントのポリアミド糸条(相対粘度ηr:2.54、ガラス転移温度(Tg):85℃)を得た。
 [比較例1]
 結晶性ポリアミド/非結晶性ポリアミドの重量比を95/5とした以外は、実施例1と同様に紡糸を実施し、33dtex26フィラメントのポリアミド糸条(相対粘度ηr:2.59、ガラス転移温度(Tg):22℃)を得た。
 [比較例2]
 結晶性ポリアミド/非結晶性ポリアミドの重量比を30/70とした以外は、実施例1と同様に紡糸を実施し、33dtex26フィラメントのポリアミド糸条(相対粘度ηr:2.26、ガラス転移温度(Tg):23℃)を得た。
 [比較例3]
 2軸エクストルーダーを用い溶融混練したこと、第1ゴデローラーを非加熱(延伸温度:室温)にしたこと以外は、実施例1と同様に紡糸を実施し、33dtex26フィラメントのポリアミド糸条(相対粘度ηr:2.96、ガラス転移温度(Tg):102℃)を得た。
 [比較例4]
 2軸エクストルーダーを用い溶融混練したこと、第1ゴデローラーの延伸温度を90℃にしたこと以外は、実施例1と同様に紡糸を実施し、33dtex26フィラメントのポリアミド糸条(相対粘度ηr:2.96、ガラス転移温度(Tg):102℃)を得た。
 [比較例5]
 結晶性ポリアミドとして、ポリカプロラクタムとヘキサメチレンアジパミドの共重合体でポリカプロラクタムとヘキサメチレンアジパミドの共重合比率が85/15の共重合体(N6/N66共重合体)(相対粘度ηr:2.69、融点:198℃)を用いたこと、第1ゴデローラーの延伸温度を120℃にしたこと以外は、実施例1と同様に紡糸を実施し、33dtex26フィラメントのポリアミド糸条(相対粘度ηr:2.66、ガラス転移温度(Tg):29℃)を得た。
 [比較例6]
 結晶性ポリアミドとして、ポリカプロラクタム(N6)(相対粘度ηr:2.62、融点:222℃)と、ナイロンMXD6(三菱ガス化学製、相対粘度ηr:2.70、融点:237℃)を、ポリカプロラクタム/ナイロンMXD6重量比を50/50としたこと、第1ゴデローラーの延伸温度を85℃にしたこと以外は、実施例1と同様に紡糸を実施し、33dtex26フィラメントのポリアミド糸条(相対粘度ηr:2.66、ガラス転移温度(Tg):32℃)を得た。
 ポリアミド糸条のポリマー組成、製糸性(相溶性)および延伸条件を表1にまとめた。また、得られたポリアミド糸条の原糸特性、編物評価および織物評価の結果を表2にまとめた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表2の結果から明らかなように、本発明の実施例1~7のポリアミド糸条を一部(緯糸)に用いた織物は、熱処理工程を経ることで、経糸と緯糸の収縮差によって緯糸が収縮する作用と、緯糸が経糸をひきつれて収縮する作用の相乗効果により優れた収縮を発現し、衣料用に好適なソフト感、ふくらみ感のある高密度な織物が得られた。
 表1の結果から明らかなように、本発明の実施例1~7のポリアミド糸条を一部に用いた混繊糸は、熱処理工程を経ることで、芯糸と鞘糸の収縮差によって芯糸が収縮する作用と、芯糸が鞘糸をひきつれて収縮する作用の相乗効果により優れた収縮を発現し、嵩高い混繊糸が得られた。
 比較例1では、非晶性ポリアミド重量比が少ないために、熱収縮応力(H)と沸騰水収縮率(B)いずれも低く、嵩高性に劣った混繊糸であった。また、十分な高密度感も得られず、ふくらみ感、ソフト感に劣った織物であった。
 比較例2では、非晶性ポリアミド重量比が多いために、曳糸性に乏しく安定製糸ができなかった。また、熱収縮応力(H)が低く、嵩高感に劣った混繊糸であった。また、十分な密度も得られず、ふくらみ感、ソフト感に劣った織物であった。
 比較例3、4では、ガラス転移温度(Tg)が95℃を超え、非晶性ポリアミドと結晶性ポリアミドが反応し過ぎてしまい、該ポリアミド繊維が張力の掛かっていない状態で保管されると経時熱収縮応力(H2)が低下するため、嵩高性に劣った混繊糸であった。また、十分な密度も得られず、ふくらみ感、ソフト感に劣った織物であった。
 比較例5では、結晶性ポリアミドと非晶性ポリアミドの相溶性が乏しく、またガラス転移温度(Tg)が室温近傍であるため、経時での該ポリアミド繊維が張力の掛かっていない状態で保管されると経時で収縮応力が低下するため、高い経時熱収縮応力(H2)が得られず、嵩高感に劣った混繊糸であった。また、十分な高密度感も得られず、ふくらみ感、ソフト感に劣った織物であった。
 比較例6では、ポリアミド糸条が、2種類の結晶性ポリアミドから構成される、ガラス転移温度(Tg)が室温近傍であるため、経時での該ポリアミド繊維が張力の掛かっていない状態で保管されると経時熱収縮応力(H2)が低下するため、高い熱収縮応力(H)が得られず、嵩高性に劣った混繊糸であった。また、十分な高密度感も得られず、ふくらみ感、ソフト感に劣った織物であった。

Claims (4)

  1.  ガラス転移温度(Tg)が85~95℃であって、沸騰水収縮率(B)が25~50%、熱収縮応力(H)が0.20cN/dtex以上であることを特徴とする高熱収縮性ポリアミド繊維。
  2.  総繊度が5~80dtexであり、単糸繊度が0.9~3.0dtexであることを特徴とする請求項1記載の高熱収縮性ポリアミド繊維。
  3.  混繊糸の少なくとも一部に請求項1または2に記載の高熱収縮性ポリアミド繊維を用いることを特徴とする混繊糸。
  4.  織編物の少なくとも一部に請求項1または2に記載の高熱収縮性ポリアミド繊維および/または請求項3に記載の混繊糸を用いることを特徴とする織編物。
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