WO2024195613A1 - ポリアミドマルチフィラメントおよび織編物 - Google Patents

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WO2024195613A1
WO2024195613A1 PCT/JP2024/009416 JP2024009416W WO2024195613A1 WO 2024195613 A1 WO2024195613 A1 WO 2024195613A1 JP 2024009416 W JP2024009416 W JP 2024009416W WO 2024195613 A1 WO2024195613 A1 WO 2024195613A1
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polyamide
strength
sheath
core
less
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PCT/JP2024/009416
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French (fr)
Inventor
泰輔 岸田
雄大 渡邉
明良 岩野
Original Assignee
東レ株式会社
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/04—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
    • D01F8/12—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one polyamide as constituent
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/20—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the material of the fibres or filaments constituting the yarns or threads
    • D03D15/283—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the material of the fibres or filaments constituting the yarns or threads synthetic polymer-based, e.g. polyamide or polyester fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/20—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the material of the fibres or filaments constituting the yarns or threads
    • D03D15/292—Conjugate, i.e. bi- or multicomponent, fibres or filaments
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04B—KNITTING
    • D04B21/00—Warp knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes
    • D04B21/14—Fabrics characterised by the incorporation by knitting, in one or more thread, fleece, or fabric layers, of reinforcing, binding, or decorative threads; Fabrics incorporating small auxiliary elements, e.g. for decorative purposes
    • D04B21/16—Fabrics characterised by the incorporation by knitting, in one or more thread, fleece, or fabric layers, of reinforcing, binding, or decorative threads; Fabrics incorporating small auxiliary elements, e.g. for decorative purposes incorporating synthetic threads

Definitions

  • the present invention relates to a polyamide multifilament and a woven or knitted fabric having excellent abrasion resistance.
  • a polyamide multifilament of the present invention is used for a woven or knitted fabric, a woven or knitted fabric having excellent durability can be provided.
  • Polyamide multifilament a synthetic fiber
  • clothing applications such as innerwear, sportswear, and outdoor wear due to its unique softness, durability, colorability when dyed, heat resistance, moisture absorption, and other excellent properties.
  • polyamide In terms of resistance to tearing and abrasion, polyamide is superior to polyester, and conventional polyamide multifilaments also have excellent durability, but there is a demand for even higher durability. Clothing for sports and outdoor activities is particularly susceptible to tearing due to catching on obstacles such as stones and trees, and wear due to rubbing against such obstacles. For this reason, polyamide multifilaments having excellent durability are required to have high strength as well as excellent abrasion resistance.
  • Patent Document 1 a high-strength polyamide multifilament spinning technology is disclosed in which a circumferential heating layer is applied directly above the cooling section immediately after the spinneret is discharged, slowly cooling the multifilament to provide a high-strength polyamide multifilament with a strength-strain product of 10.0 or more.
  • Patent Document 2 provides a polyester multifilament that achieves high strength and excellent abrasion resistance by using a high-viscosity polyester for the core and a low-viscosity polyester for the sheath.
  • Patent Document 1 actively increases the amount of crystallinity of the polymer in order to obtain high-strength thread.
  • the crystalline parts of the polymer are rigid, and the thread described in Patent Document 1 has the problem of being prone to whitening due to friction and vulnerable to abrasion.
  • Patent Document 2 The yarn described in Patent Document 2 is low in strength and abrasion resistance because it uses polyester to begin with, and the difference in viscosity between the polyester used in the core and the polyester used in the sheath alone is not sufficient to solve the problem.
  • the present invention solves the above problems by providing a polyamide multifilament that can provide a woven or knitted fabric that is highly durable against tearing and abrasion.
  • the present invention has the following configuration.
  • a woven or knitted fabric containing in part the polyamide multifilament according to (1) or (2).
  • the polyamide multifilament of the present invention can provide woven and knitted fabrics that are highly resistant to tearing and abrasion and are suitable for sports and outdoor clothing.
  • FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of a production apparatus that can be used in the method for producing a polyamide multifilament of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a fiber cross section of the polyamide multifilament of the present invention.
  • the polyamide multifilament of the present invention achieves fabric properties with excellent resistance to tearing by improving the strength-elongation product, and achieves fabric properties with excellent resistance to abrasion by suppressing the crystallinity of the sheath.
  • the inventors of the present invention thought that by making the cross section of the polyamide fiber a core-sheath type composite cross section, it would be possible to achieve both by taking the approach of exhibiting the strength-elongation product in the core and the abrasion resistance in the sheath.
  • the polyamide multifilament of the present invention has a strength-strain product, a crystallinity of the sheath, and a single yarn fineness within the above ranges. That is, the polyamide multifilament of the present invention is a polyamide multifilament consisting of a core-sheath type composite cross section polyamide fiber, in which the crystallinity of the sheath portion is 35% or less, the single fiber fineness is 3.0 dtex or less, and the strength-strain product is 5.5 or more.
  • the single yarn fineness is set in this fine range.
  • the fabric becomes extremely vulnerable to tearing and abrasion.
  • the present invention aims to improve the durability of the fabric, from the single yarn onwards, to resist tearing and abrasion, by setting the strength-strain product and crystallinity of the sheath within the above ranges.
  • the polyamide resin contained in the core-sheath type polyamide fiber of the present invention is not particularly limited as long as it is a so-called polyamide resin in which a hydrocarbon group is linked to the main chain via an amide bond.
  • polyamide resins include polyamide 6 and polyamide 66, and in recent years, there are polyamide 410, polyamide 510, polyamide 610, polyamide 612, polyamide 1010, polyamide 11, polyamide 12, etc., which are made from biomass raw materials as environmentally friendly materials, and any of these may be used.
  • Polyamide obtained by material recycling or polyamide obtained by chemical recycling may also be used.
  • the monomer is composed of 80 mol % or more of polyamide.
  • the core-sheath type polyamide fiber with composite cross section in the present invention may contain inorganic particles.
  • the content of various inorganic particles such as a matting agent in the polyamide resin is not particularly limited, but the content is preferably 3.0% by mass or less based on the polymer. Since the core is mainly responsible for the strength-elongation product, the content of inorganic particles, typically titanium dioxide, is preferably less than 3.0% by mass relative to the polymer. On the other hand, since the sheath is mainly responsible for the abrasion resistance, the content of inorganic particles, typically titanium dioxide, is preferably 0.1 to 3.0% by mass relative to the polymer.
  • the sheath-core composite cross section in the present invention is a cross section in which the core is completely covered by the sheath in the fiber cross section, and the core is arranged so as not to be exposed on the fiber surface.
  • the core-sheath type is not limited to a concentric arrangement as long as the core is completely covered by the sheath.
  • the cross-sectional shape of the fiber may be round, flat, triangular, square, pentagonal, etc., with a round shape being preferred.
  • the single yarn fineness of the core-sheath type composite cross section polyamide fiber constituting the polyamide multifilament of the present invention is 3.0 dtex or less in order to realize the softness of clothing such as sports and outdoor clothing, down jacket base fabrics, and knitted innerwear.
  • the preferred single yarn fineness is 2.2 dtex or less. If the single yarn fineness is thicker than 3.0 dtex, the fabric will have low softness and will be inferior in terms of the texture required for clothing applications. On the other hand, the thinner the single yarn fineness, the lower the softness, but the single yarn strength will decrease and the tear and abrasion resistance of the fabric will decrease, so the lower limit of the single yarn fineness in the present invention is preferably 0.5 dtex.
  • the total fineness of the polyamide multifilament of the present invention is preferably 4 to 100 dtex for clothing applications, 4 to 100 dtex for sports and outdoor wear applications, and 22 to 66 dtex for knitted innerwear applications.
  • the strength of the polyamide multifilament of the present invention is preferably 3.5 cN/dtex or more, and can be increased to 4.5 cN/dtex or more by stretching, and 4.2 cN/dtex or more by processing.
  • the elongation of the polyamide multifilament of the present invention is preferably 30-50% for FDY (Fully Drawn Yarn), 60-90% for POY (Partially Oriented Yarn), and 30-50% for DTY (Draw Textured Yarn) obtained by processing POY.
  • FDY Full Drawn Yarn
  • POY Partially Oriented Yarn
  • DTY Draw Textured Yarn
  • the strength-strain product of the polyamide multifilament of the present invention is 5.5 or more.
  • the preferred strength-strain product is 6.0 or more. If the strength-strain product is lower than 5.5, the fabric will have poor tear resistance, which is required for sports and outdoor clothing. On the other hand, in order to improve the fabric's tear resistance, the higher the strength-strain product, the more preferable it is, but the upper limit of the strength-strain product in the present invention is 10.0.
  • the crystallinity of the sheath of the core-sheath type polyamide fiber having a composite cross section is 35% or less.
  • the preferred crystallinity is 33% or less.
  • the sheath of the core-sheath composite cross-section polyamide fiber is responsible for the abrasion durability of the core-sheath composite cross-section polyamide fiber, and therefore of the polyamide multifilament, so it is preferable that it is not highly rigid and that its crystallinity is low. If the crystallinity is higher than 35%, the orientation of the sheath is advanced and the polymer is rigid, so it is prone to whitening when subjected to friction and has poor abrasion durability. In particular, for sports and outdoor clothing that promotes a long product life, the crystallinity of the sheath is set to 35% or less. On the other hand, in order to improve the abrasion durability of the fabric, the lower the crystallinity of the sheath, the more preferable, but the lower limit of the crystallinity of the sheath in the present invention is 20%.
  • the amide orientation parameter of the core of the core-sheath type polyamide fiber with composite cross section is preferably 1.5 or more.
  • the core of the core-sheath type composite cross-section polyamide fiber is responsible for the strength-elongation product of the multifilament, so the higher the amide orientation parameter, the better. More preferably, the amide orientation parameter is 1.7 or more, with the upper limit being 3.0.
  • the polyamide core component that constitutes the core and the sheath component that constitutes the sheath are melted separately, metered and transported by a gear pump, and discharged from a composite spinneret 1.
  • the yarn is cooled and solidified to room temperature by passing through a steam injection device that injects steam toward the spinneret surface located directly below the spinneret, and an area downstream of the steam injection device where cooling air is blown from a cooling device 2.
  • the yarn is then oiled by an oiling device 3 to converge the yarn, entangled by a fluid entanglement nozzle device 4, and passed through a take-up roller 5 and a stretching roller 6. At this time, the yarn is stretched according to the ratio of the peripheral speeds of the take-up roller and the stretching roller.
  • the yarn is then heat-set by heating the stretching roller, and wound up by a winder (winding device 7).
  • the polyamide multifilament of the present invention may be produced not only by the above-mentioned production method, but also as a highly oriented undrawn yarn that is not drawn between the take-up roller and the drawing roller, or may be produced in a two-stage process in which an undrawn yarn is obtained and then drawn.
  • the polyamide resins used in the polyamide multifilament of the present invention are preferably combined in such a way that the core component promotes orientation and crystallization during the spinning process, and the sheath component suppresses orientation and crystallization.
  • the polyamide of the core component preferably has a melt viscosity at 270°C, which is a spinning temperature for general polyamides, which is 500 poise or more higher than that of the polyamide of the sheath component.
  • a melt viscosity at 270°C which is a spinning temperature for general polyamides, which is 500 poise or more higher than that of the polyamide of the sheath component.
  • the polyamide resins used in the core and sheath of the polyamide multifilament of the present invention preferably have a higher viscosity, even in sulfuric acid relative viscosity ⁇ r, of the polyamide of the core component, than that of the polyamide of the sheath component.
  • a difference of 0.5 or more is effective. By making the difference 0.5 or more, the stress can be biased toward the core component even during stretching, promoting orientation and crystallization while suppressing the orientation and crystallization of the sheath component, making it possible to control the strength-strain product and the degree of crystallinity of the polyamide of the sheath component.
  • the polyamide of the core component has a melting point equal to or higher than that of the polyamide of the sheath component.
  • the melting point of polyamide is closely related to the solidification point (solidification point) of each melt-spun polymer, and if the solidification point is early, it is more susceptible to stress during the spinning process, which makes orientation and crystallization more likely to proceed. Therefore, the core component, whose orientation and crystallization is desired to be promoted, needs to have a solidification point at least equal to or earlier than the sheath component, whose orientation and crystallization is desired to be suppressed, and it is preferable that the melting points are equal to or higher.
  • the addition of various inorganic particles such as matting agents, typically titanium oxide, to the polyamide used for the core and sheath is not particularly limited, but the amount is preferably 3.0 mass % or less relative to each polymer. If the amount of the core component added exceeds 3.0% by mass, it becomes a foreign matter relative to the polymer, inhibiting orientation and making it impossible to obtain a sufficient strength-strain product. Furthermore, if the amount of the sheath component added exceeds 3.0 mass %, the inorganic particles generally have high thermal conductivity, so they become cooling points, accelerating the cooling of the polymer and accelerating the solidification point, and when subjected to stress, the degree of crystallinity increases, making it impossible to obtain sufficient wear resistance.
  • matting agents typically titanium oxide
  • the amount of inorganic particle additives, typically titanium dioxide, added is preferably less than 3.0% by mass.
  • the polyamide sheath component is mainly responsible for the abrasion resistance, it is preferable to add about 0.1 to 3.0 mass % of inorganic particles, typically titanium dioxide.
  • the core-sheath type composite cross-section polyamide fiber of the present invention preferably has a core-sheath ratio (core/sheath ratio) of 50/50 to 90/10 by weight.
  • core/sheath ratio is 70/30 to 80/20.
  • a sheath ratio of 10% is sufficient to cover the core.
  • the higher the core ratio, the more preferable, and a core ratio of 50% or more will provide a sufficient strength-elongation product.
  • the peripheral speed of the take-up roller is 2500 m/min or less.
  • the peripheral speed of the take-up roller is 2500 m/min or less.
  • the temperature of the take-off roller is preferably 50° C. or less.
  • Fineness A fiber sample was set on a measuring scale of 1.125 m/turn and rotated 500 times to prepare a looped hank. After drying in a hot air dryer (105 ⁇ 2° C., 60 minutes), the mass of the hank was weighed on a balance and multiplied by the official moisture regain to calculate the fineness (dtex).
  • the chip sample was dried to a moisture content of 200 ppm or less using a vacuum dryer, and the melt viscosity was measured by changing the strain rate stepwise using a Capillograph 1B manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.
  • the measurement temperature was the spinning temperature, and the measurement was started 5 minutes after the sample was put into the heating furnace, under a nitrogen atmosphere.
  • the dynamic viscoelasticity of the fiber sample was evaluated by a dynamic viscoelasticity automatic measuring instrument DDV-GP (Rheovibron) manufactured by AND Co., Ltd., during a temperature sweep from 35°C to 100°C.
  • the viscoelastic behavior at 40°C was analyzed, taking into consideration the yarn temperature when passing through a mechanical contact part such as a guide. Since the elastic behavior is dominant in this temperature range, the storage modulus was displayed.
  • the slice sample had a thickness of 1.5 ⁇ m and was cut so as to pass through the center of the fiber.
  • the orientation was measured under polarized conditions. When the polarization direction was the same as the longitudinal direction of the fiber, it was considered to be parallel polarization (//), and when it was perpendicular, it was considered to be perpendicular polarization ( ⁇ ).
  • the amide orientation parameter (I1640) ⁇ /(I1640)//.
  • a laser was irradiated at an arbitrary point in the core, and the orientation parameter was calculated. The orientation parameter was calculated using the average value of five single yarns randomly taken from the core-sheath composite yarn.
  • a and B were rated as acceptable tear strength.
  • Abrasion resistance of the woven fabric was measured according to JIS L1096-2020-Abrasion resistance, steel blade method (F-1 method). The measurement was performed five times, and the average value of the number of rotations at which a hole was made was used to evaluate the abrasion resistance on a four-level scale according to the following criteria. A: 10,000 rpm or more, B: 8000 rpm or more and less than 10000 rpm, C: 6000 rpm or more and less than 8000 rpm, D: 6000 rpm or less, A and B were rated as acceptable for abrasion resistance.
  • a and B were deemed to pass durability.
  • Air permeability The air permeability of the woven fabrics obtained in the examples and comparative examples was evaluated.
  • the air permeability was measured in accordance with JIS L1096-2010, the air permeability Frazier method (method A). The measurements were performed three times for the same woven fabric, and the average value was used to evaluate the air permeability in four stages according to the following criteria.
  • a and B were rated as acceptable burst strength.
  • a and B were rated as acceptable burst strength.
  • Abrasion resistance of the woven fabric was measured according to JIS L1096-2020-Abrasion resistance, steel blade method (F-1 method). The measurement was performed five times, and the average value of the number of rotations at which a hole was made was used to evaluate the abrasion resistance on a four-level scale according to the following criteria. A: 10,000 rpm or more, B: 8000 rpm or more and less than 10000 rpm, C: 6000 rpm or more and less than 8000 rpm, D: 6000 rpm or less, A and B were rated as acceptable for abrasion resistance.
  • a and B were deemed to pass durability.
  • Example 1 (Production of polyamide multifilament)
  • the core component of the sheath-core polyamide multifilament is polyamide 6 (melt viscosity: 1500 poise, relative viscosity of sulfuric acid: 3.3, melting point: 225°C, titanium oxide 0.02% by mass)
  • the sheath component is made of polyamide 6 (melt viscosity: 500 poise, relative viscosity in sulfuric acid: 2.2, melting point: 225°C, titanium oxide 0.02% by mass)
  • the moisture content of each chip was adjusted to less than 0.03% by mass, and the chips were fed into the spinning machine shown in Fig.
  • the spun yarn was cooled and solidified by blowing cold air in a cooling device 2, oiled in an oiling device 3, and then entangled in a fluid entanglement nozzle device 4, and taken up at a peripheral speed (take-up speed) of 1600 m/min (set value) of a take-up roller 5 with a surface temperature of 25°C.
  • the yarn taken up by the take-up roller 5 was taken up by the drawing roller 6 having a surface temperature of 155° C., whereby it was drawn between the rollers (between roller 5 and roller 6) at a draw ratio of 2.0 times, and then taken up by a winder 7 having a take-up speed of 4000 m/min (set value), to obtain two core-sheath type polyamide multifilaments of 56 dtex-40 filaments.
  • the obtained polyamide multifilaments were evaluated for fineness, strength and elongation, crystallinity, and amide orientation parameter. The results are shown in Table 3.
  • the 1,000 multifilaments obtained were warped and wound around a beam, and the yarn wound around the beam was sizing and dried to prepare the warp.
  • the multifilaments obtained were then passed through the reed of a water jet loom, and the weft yarn was woven into a plain weave.
  • the woven fabric was refined, heat set at 170°C (intermediate set), dyed, and calendered at 170°C to obtain a fabric for outdoor jackets.
  • the evaluation results of the obtained fabric are shown in Table 3.
  • Examples 2 to 6, Comparative Examples 1 to 4 A polyamide multifilament, a woven fabric, and a knitted fabric were obtained in the same manner as in Example 1, except that the combination of polymers was changed as shown in Table 3.
  • Comparative Example 4 a copolymer polyamide containing 79 mol % of polyamide 6 and 21 mol % of polyamide 66 (melt viscosity: 500 poise, relative viscosity in sulfuric acid: 2.2, melting point: 225° C., titanium oxide 0.02% by mass) was used instead of the polyamide 6 used in the sheath component of Example 1.
  • the evaluation results are shown in Table 3.
  • Example 7 Comparative Example 5
  • a polyamide multifilament was obtained in the same manner as in Example 1, except that the take-up speed and winding speed were changed as shown in Table 4 and the ratio was corrected so that the elongation was 45%.
  • the evaluation results are shown in Table 4.
  • Example 8 Polyamide multifilament, woven fabrics and knitted fabrics were obtained in the same manner as in Example 1, except that the additive concentration (addition rate) of the sheath component was changed as shown in Table 4. The evaluation results are shown in Table 4.
  • Example 9 Polyamide multifilament, woven fabrics and knitted fabrics were obtained in the same manner as in Example 1, except that the pre-stretching roller temperature (surface temperature of the take-up roller 5) was changed as shown in Table 4. The evaluation results are shown in Table 4.
  • Example 10 to 12 Polyamide multifilament, woven fabrics and knitted fabrics were obtained in the same manner as in Example 1, except that the total fineness and the number of filaments (fineness and yarn configuration) were changed as shown in Table 4. The evaluation results are shown in Table 4.
  • Comparative Example 8 A single yarn of 56 dtex-18 filament was obtained under the conditions and by the method shown in Table 5. Woven fabrics and knitted fabrics were also obtained by the same method as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 5.
  • Comparative Examples 9 and 10 A single yarn of 56 dtex-40 filament was obtained under the conditions and by the method shown in Table 5. In Comparative Examples 9 and 10, polyamide multifilaments with different strength and elongation properties were obtained by changing the take-up speed. In addition, woven and knitted fabrics were obtained by the same method as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 5.
  • Example 13 The core component of the sheath-core polyamide multifilament is polyamide 6 (melt viscosity: 1500 poise, relative viscosity of sulfuric acid: 3.3, melting point: 225°C, titanium oxide 0.02%).
  • the sheath component is made of polyamide 6 (melt viscosity: 500 poise, relative viscosity in sulfuric acid: 2.2, melting point: 225°C, titanium oxide 0.3%).
  • the moisture content of each chip was adjusted to less than 0.03% by mass, and the chips were fed into the spinning machine shown in Fig.
  • the spun yarn was cooled and solidified by blowing cold air in a cooling device 2, oiled in an oiling device 3, and then entangled in a fluid entanglement nozzle device 4, and taken up at a peripheral speed (take-up speed) of 2000 m/min (set value) of a take-up roller 5.
  • the yarn taken up by the take-up roller 5 was taken up by the drawing roller 6 having a surface temperature of 155° C., whereby it was drawn between the rollers (between roller 5 and roller 6) at a draw ratio of 1.75 times, and then taken up by the winder 7 having a take-up speed of 3500 m/min (set value), to obtain two core-sheath type polyamide multifilaments of 41 dtex-36 filaments as POY.
  • the fineness, strength and elongation, crystallinity, and amide orientation parameter of the obtained POY were evaluated. The results are shown in Table 6.
  • the obtained POY was subjected to a stretch-friction false twisting process using a three-axis friction type friction disk type stretch-friction false twisting device.
  • the POY was fed from a feed roller with a peripheral speed of 550 m/min to a contact type false twisting heater heated to 170°C, stretched 1.5 times, and subjected to a simultaneous stretch-friction false twisting process at a disk rotation speed of 7500 rpm, a disk diameter of ⁇ 51, a D/Y ratio of 2.18, and a false twist coefficient of 30000 to obtain a DTY of 33 dtex-36 filaments (D: feed roller speed (m/min), Y: disk rotation speed (m/min)).
  • the fineness, strength and elongation, crystallinity, and amide orientation parameter of the obtained DTY were evaluated. The results are shown in Table 6.
  • the 1000 multifilaments obtained were warped and wound around a beam, and the yarn wound around the beam was sizing and dried to prepare the warp.
  • the multifilaments obtained were then passed through the reed of a water jet loom, and the weft yarn was woven into a plain weave.
  • the woven fabric was refined, heat set at 170°C (intermediate set), dyed, and calendered at 170°C to obtain a fabric for outdoor jackets.
  • the evaluation results of the obtained fabric are shown in Table 6.
  • the obtained multifilament was warped and wound on a beam with 576 strands, and the yarn wound on the beam was aged to prepare the warp.
  • the obtained multifilament was knitted in a power net structure with a mixture ratio of 77% and 23% of 140d polyurethane on a 28G raschel knitting machine.
  • the green machine was refined, dyed, and finished at 180 ° C to obtain an inner raschel knitted fabric.
  • the results of the evaluation of the obtained knitted fabric are shown in Table 6.
  • Example 14 Comparative Example 11
  • Polyamide multifilament, woven fabrics and knitted fabrics were obtained in the same manner as in Example 13, except that the take-up speed and winding speed were changed as shown in Table 6 and the ratio was corrected so that the elongation of the POY was 65%.
  • the evaluation results are shown in Table 6.
  • Example 15 and 16 Polyamide multifilament, woven fabrics and knitted fabrics were obtained in the same manner as in Example 13, except that the total fineness and the number of filaments were changed as shown in Table 6. The evaluation results are shown in Table 6.
  • Comparative Example 12 A single yarn of 41 dtex-10 filament was obtained under the conditions and by the method shown in Table 7. Woven fabrics and knitted fabrics were also obtained by the same method as in Example 13. The evaluation results are shown in Table 7.
  • Comparative Examples 13 and 14 A single yarn of 41 dtex-36 filament was obtained under the conditions and by the method shown in Table 7. In Comparative Examples 13 and 14, polyamide multifilaments with different strength and elongation properties were obtained by changing the take-up speed and winding speed. In addition, woven and knitted fabrics were obtained by the same method as in Example 13. The evaluation results are shown in Table 7.
  • the polyamide multifilament of the present invention can provide a polyamide multifilament with a fine single yarn size and excellent strength-elongation product and abrasion resistance. Furthermore, the polyamide multifilament of the present invention can be used to provide a woven fabric with excellent tear strength, abrasion resistance, and breathability, and a knitted fabric with excellent burst strength, abrasion resistance, and softness.

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Abstract

本発明は、単糸繊度が細く、強伸度積、耐摩耗性に優れたポリアミドマルチフィラメントを提供する。さらには、本発明のポリアミドマルチフィラメントを用いた、引裂強力、耐摩耗性、通気度に優れた織物、破裂強力、耐摩耗性、ソフト性に優れた編物を提供する。本発明は、芯鞘型複合断面ポリアミド繊維からなるポリアミドマルチフィラメントであり、鞘部の結晶化度が３５％以下、単糸繊度が３．０ｄｔｅｘ以下、強伸度積が５．５以上であるポリアミドマルチフィラメントに関する。

Description

ポリアミドマルチフィラメントおよび織編物
　本発明は、耐摩耗性に優れたポリアミドマルチフィラメントおよび織編物に関する。
　本発明のポリアミドマルチフィラメントを織編物に用いると、耐久性に優れた織編物を提供できる。
　合成繊維であるポリアミドマルチフィラメントは、その独特の柔らかさ、耐久性、染色時の発色性、耐熱性、吸湿性等において優れた特性を有することから、インナーウェア、スポーツおよびアウトドア向けウェアなど衣料用途で幅広く使用されている。
　近年では、持続可能な社会作りへの意識の高まりから、特に過酷な環境下で使用されるスポーツおよびアウトドア向けの衣料で、製品の長寿命化、すなわち高耐久性を求められている。
　破れや擦れに強いという点では、ポリエステルと比較してポリアミドの方が優れており、従来のポリアミドマルチフィラメントも優れた耐久性を有しているが、更に高い耐久性を求められている。
　スポーツおよびアウトドア向けの衣料では、特に石や木等の障害物との引っかかりによる引き裂き、また該障害物との擦れによる摩耗で劣化する。
　そのため耐久性に優れたポリアミドマルチフィラメントは、高強度でありながら耐摩耗性にも優れることを求められている。
　高強度なポリアミドマルチフィラメントの製糸技術として、例えば特許文献１では口金吐出直後の冷却部直上に周状に加熱層を付与することで、マルチフィラメントを徐冷して強伸度積１０．０以上と高強度なポリアミドマルチフィラメントを提供している。
　また、高強力なポリエステルマルチフィラメントの製糸技術として、例えば特許文献２では、芯部に高粘度ポリエステル、鞘部に低粘度ポリエステルを配することで、高強力かつ優れた耐摩耗性を達成したポリエステルマルチフィラメントを提供している。
国際公開第２０１８／０２１０１１号 国際公開第２０１９／１０７１１１号
　しかしながら、特許文献１記載の方法は、高強度な糸を得るためにポリマーの結晶量を積極的に向上させている。ポリマーの結晶部は剛直であり、特許文献１記載の糸は擦れにより白化しやすく摩耗に弱い課題があった。
　また特許文献２記載の糸は、そもそもポリエステルを用いていることから強度、耐摩耗性がともに低く、また芯部に用いたポリエステルと鞘部に用いたポリエステルとの粘度差のみでは課題解決は充分ではなかった。
　本発明は上記課題を解決するものであり、破れや擦れに優れた耐久性を奏する織編物を提供できるポリアミドマルチフィラメントである。
　上記課題を解決するため、本発明は以下の構成である。
（１）芯鞘型複合断面ポリアミド繊維からなるポリアミドマルチフィラメントであり、鞘部の結晶化度が３５％以下、単糸繊度が３．０ｄｔｅｘ以下、強伸度積が５．５以上であるポリアミドマルチフィラメント。
（２）前記芯鞘型複合断面ポリアミド繊維の芯部のアミド配向パラメータが１．５以上である上記（１）記載のポリアミドマルチフィラメント。
（３）（１）または（２）に記載のポリアミドマルチフィラメントを一部に含む織編物。
　本発明のポリアミドマルチフィラメントより、破れや擦れに優れた耐久性を奏するスポーツおよびアウトドア向けの衣料等に好適な織編物を提供することができる。
図１は、本発明のポリアミドマルチフィラメントの製造方法に用いることのできる製造装置の一実施態様を示す図である。 図２は、本発明のポリアミドマルチフィラメントの繊維横断面を示す概略図である。
　本発明のポリアミドマルチフィラメントは、強伸度積を向上せしめて破れに優れた生地特性を達成し、鞘部の結晶化度を抑制して擦れに優れた生地特性を達成する。一般に糸の強伸度積の向上と耐摩耗性とは、配向や結晶化の観点よりトレードオフの関係である。本発明者らは、ポリアミド繊維の断面を芯鞘型複合断面とすることで、芯部で強伸度積を、鞘部で耐摩耗性を発揮するというアプローチで両立できると考えた。
　そこで本発明のポリアミドマルチフィラメントは、強伸度積、鞘部の結晶化度、単糸繊度をかかる範囲とする。
　すなわち、本発明のポリアミドマルチフィラメントは、芯鞘型複合断面ポリアミド繊維からなるポリアミドマルチフィラメントであり、鞘部の結晶化度が３５％以下、単糸繊度が３．０ｄｔｅｘ以下、強伸度積が５．５以上である。
　特に、スポーツおよびアウトドア向けの衣料や、ダウンジャケット用基布においては、肌触りの良いソフトな風合いや、ダウン抜けし難い生地特性として低通気度が要求されるため、単糸繊度をかかる範囲の細い領域とする。一方で単糸繊度が細い領域では、生地にした際に破れや擦れに極端に弱くなる。
　本発明は、単糸から生地の破れや擦れに強い耐久性を向上させるアプローチとして、強伸度積、鞘部の結晶化度をかかる範囲にする。
　本発明における芯鞘型複合断面ポリアミド繊維が含有するポリアミド樹脂は、炭化水素基が主鎖にアミド結合を介して連結された、いわゆるポリアミド樹脂であれば特に限定されない。ポリアミド樹脂としては、ポリアミド６やポリアミド６６があり、近年では環境配慮素材としてバイオマス原料からなるポリアミド４１０、ポリアミド５１０、ポリアミド６１０、ポリアミド６１２、ポリアミド１０１０、ポリアミド１１、ポリアミド１２などがあり、いずれでもよい。マテリアルリサイクルで得られるポリアミド、ケミカルリサイクルで得られるポリアミドでもよい。
　また、結晶化抑制の方法として、共重合ポリアミドを鞘部を構成する鞘成分に用いることが考えられるが、一般に融点が低下することが知られており、染色等の高温処理時に脆化が進行しやすいことが考えられ、単量体が８０モル％以上のポリアミドから構成されることが好ましい。
　本発明における芯鞘型複合断面ポリアミド繊維は、無機粒子を含有してもよい。
　前記ポリアミド樹脂に対して、艶消し剤等の各種無機粒子の含有量は、特に限定されないが、含有量はポリマーに対して３．０質量％以下が好ましい。
　芯部は強伸度積を主に担うため、二酸化チタンに代表される無機粒子の含有量はポリマーに対して３．０質量％未満であることが好ましい。
　一方、鞘部は耐摩耗性を主として担うため、二酸化チタンに代表される無機粒子の含有量はポリマーに対して０．１～３．０質量％が好ましい。
　本発明における芯鞘型複合断面とは、繊維横断面において芯部が鞘部により完全に覆われ、芯部が繊維表面に露出しないように配置された芯鞘型複合断面である。かかる断面とすることで破れや擦れに強い高耐久性を実現できる。
　ここで芯鞘型とは、芯部が鞘部により完全に覆われていればよく、同心円状に配置されているものに限定されない。繊維の横断面形状は丸、扁平、三角、四角、五角などの形状があるが、丸形状が好ましい。
　本発明のポリアミドマルチフィラメントを構成する芯鞘型複合断面ポリアミド繊維の単糸繊度は、３．０ｄｔｅｘ以下であることが、スポーツおよびアウトドア向け衣料や、ダウンジャケット用基布、ニットインナーといった衣料のソフト性を実現するために重要である。好ましい単糸繊度は２．２ｄｔｅｘ以下である。単糸繊度が３．０ｄｔｅｘより太い場合、生地のソフト性が低く、衣料用途に要求される風合いとしては劣る。一方、ソフト性を訴求するには単糸繊度は細いほど好ましいが、単糸強力が低下し、生地の引き裂き、耐摩耗性が低下するため、本発明における単糸繊度の下限値は０．５ｄｔｅｘであることが好ましい。
　本発明のポリアミドマルチフィラメントの総繊度は、衣料用途の点で４～１００ｄｔｅｘが好ましい。スポーツおよびアウトドアウエア用途の場合は４～１００ｄｔｅｘが好適であり、ニットインナー用途の場合は２２～６６ｄｔｅｘが好適である。
　本発明のポリアミドマルチフィラメントの強度は、３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上が好ましく、延伸することで４．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、加工することで４．２ｃＮ／ｄｔｅｘ以上とすることができる。
　本発明のポリアミドマルチフィラメントの伸度は、ＦＤＹ（Ｆｕｌｌ　Ｄｒａｗ　Ｙａｒｎ）であれば３０～５０％、ＰＯＹ（Ｐａｒｔｉａｌｌｙ　Ｏｒｉｅｎｔｅｄ　Ｙａｒｎ）であれば６０～９０％が好ましく、ＰＯＹを加工し得られるＤＴＹ（Ｄｒａｗ　Ｔｅｘｔｕｒｅｄ　Ｙａｒｎ）では３０～５０％とすることが好ましい。
　本発明のポリアミドマルチフィラメントの強伸度積は５．５以上である。好ましい強伸度積は６．０以上である。強伸度積が５．５より低い場合、スポーツおよびアウトドア向け衣料において求められる生地の破れの耐久性は劣る。一方、生地の破れの耐久性を向上させるためには、強伸度積は高いほど好ましいが、本発明における強伸度積の上限値は１０．０である。
　本発明において、芯鞘型複合断面ポリアミド繊維の鞘部の結晶化度は３５％以下である。好ましい結晶化度は３３％以下である。ここでいう鞘部の結晶化度は、ラマン分光法により、垂直分光を用いて、１６４０ｃｍ－１付近のＣ＝Ｏ伸長振動モードのバンド幅から算出される値である。結晶化度が高いほど、ポリマーの剛直性が高いことを示している。
　芯鞘型複合断面ポリアミド繊維の鞘部は、芯鞘型複合断面ポリアミド繊維、ひいてはポリアミドマルチフィラメントの擦れの耐久性を担うため、剛直性は高くないことが好ましく、結晶化度は低い方がよい。結晶化度が３５％より高い場合、鞘部の配向が進んでおり、ポリマーが剛直になっているため、摩擦を受けた際に白化しやすく、擦れの耐久性が劣る。特に製品寿命の長期化を訴求するスポーツおよびアウトドア向け衣料としては、鞘部の結晶化度を３５％以下とする。一方、生地の擦れの耐久性を向上させるためには鞘部の結晶化度は低いほど好ましいが、本発明における鞘部の結晶化度の下限値は２０％である。
　本発明において、芯鞘型複合断面ポリアミド繊維の芯部のアミド配向パラメータは１．５以上であることが好ましい。ここでいう芯部のアミド配向パラメータは、ラマン分光法により、平行分光と垂直分光を用いて、１６４０ｃｍ－１付近のＣ＝Ｏ伸長振動モードのピーク強度の比によって算出される値である。
　芯鞘型複合断面ポリアミド繊維の芯部は、マルチフィラメントの強伸度積を担うため、アミド配向パラメータは高いほど好ましい。さらに好ましいアミド配向パラメータは１．７以上であり、上限値は３．０である。
　本発明のポリアミドマルチフィラメントを製造する一例を、図１を参照して説明する。
　芯部を構成する芯成分と鞘部を構成する鞘成分のポリアミドを別々に溶融し、ギヤポンプにて計量して輸送し、複合紡糸口金１から吐出させ、紡糸口金の直下に設けられた紡糸口金面に向けて蒸気が噴射されている蒸気噴出装置と、蒸気噴射装置の下流側に設けられ、かつ冷却装置２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３で給油して糸条を集束し、流体交絡ノズル装置４で交絡し、引き取りローラー５、延伸ローラー６を通過させる。その際、糸条を引き取りローラーと延伸ローラー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の加熱により熱セットし、ワインダー（巻取装置７）で巻き取る。
　本発明のポリアミドマルチフィラメントは、上述した製造方法のみによらず、引き取りローラーと延伸ローラー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マルチフィラメントに用いられるポリアミド樹脂は、製糸工程において芯成分は配向や結晶化を促進させ、鞘成分は配向や結晶化を抑制するために、組み合わせを工夫することが好ましい。
　本発明のポリアミドマルチフィラメントの芯部と鞘部に用いられるポリアミド樹脂は、芯成分のポリアミドが鞘成分のポリアミドに対して、一般的なポリアミドの紡糸温度である２７０℃において溶融粘度が５００ｐｏｉｓｅ以上高いことが好ましい。
　溶融粘度を５００ｐｏｉｓｅ以上とすることで、口金から吐出されたそれぞれのポリアミドが吐出から引き取りローラーの間で糸条が受ける応力を、芯成分に偏らせ、配向や結晶化を促進させるとともに、鞘成分の配向や結晶化を抑制させることができ、強伸度積、鞘部の結晶化度を制御することができる。
　本発明のポリアミドマルチフィラメントの芯部と鞘部に用いられるポリアミド樹脂は、芯成分のポリアミドが鞘成分のポリアミドに対して、硫酸相対粘度ηｒでも高粘度であることが好ましい。その差は０．５以上で有効となる。０．５以上とすることで、延伸時においても応力を、芯成分に偏らせ、配向や結晶化を促進させるとともに、鞘成分の配向や結晶化を抑制させることができ、強伸度積、鞘成分のポリアミドの結晶化度を制御することができる。
　また芯成分と鞘成分のポリアミドの組み合わせにおいては、芯成分のポリアミドが鞘成分のポリアミドに対し、融点が同等以上であることが好ましい。
　ポリアミドの融点は溶融紡糸されたそれぞれのポリマーが固化する点（固化点）に密接に関係し、固化する点が早い場合、紡糸工程で応力を受けやすくなるため、配向や結晶化が進行しやすくなる。そのため、配向や結晶化を促進させたい芯成分の方が、配向や結晶化を抑制させたい鞘成分に対して、固化する点を少なくとも同等から早くさせる必要があり、融点は同等以上とすることが好ましい。
　本発明の効果を有効に発現するためには、芯部および鞘部に使用するポリアミドに対して、酸化チタンを代表とする艶消し剤等の各種無機粒子の添加は特に限定されないが、その量については各ポリマーに対して３．０質量％以下が好ましい。
　芯成分において３．０質量％を超える添加量とする場合、ポリマーに対して異物となるため、配向を阻害し、充分な強伸度積が得られなくなる。
　また鞘成分において３．０質量％を超える添加量とする場合、一般に無機粒子の熱伝導性が高いことから、無機粒子が冷却点となり、ポリマーの冷却が促進され、固化する点が速くなり、応力を受けることで、結晶化度が高くなることで、充分な耐摩耗性が得られなくなる。
　芯成分のポリアミドは強伸度積を主に担うため、添加される二酸化チタンに代表される無機粒子の添加物は３．０質量％未満であることが好ましい。
　一方、鞘成分のポリアミドは耐摩耗性を主として担うため、二酸化チタンに代表される無機粒子を０．１～３．０質量％程度添加させることが好ましい。
　本発明における芯鞘型複合断面ポリアミド繊維は、重量比率で芯鞘比率（芯／鞘比率）が５０／５０～９０／１０であることが好ましい。更に好ましい芯鞘比率は７０／３０～８０／２０である。鞘比率は１０％もあれば充分に芯部を被覆することができる。強伸度積を高くするには、芯比率は高い程好ましく、５０％以上あれば十分なの強伸度積を得ることができる。
　引き取りローラーの周速度は２５００ｍ／分以下とすることが好ましい。引き取りローラーの周速度を２５００ｍ／分以下とすることで、吐出から引き取りローラーの間で受ける応力の絶対値を抑制させることができ、鞘部の結晶化度を抑制することができる。
　引き取りローラーの温度は５０℃以下とすることが好ましい。引き取りローラーの温度を５０℃以下とすることで、引き取りローラー、延伸ローラーの周速度の比で延伸する工程において、芯成分のポリマーに応力を偏らせることができ、芯部のアミド配向パラメータを向上し、鞘部の結晶化度を抑制することができる。
　これはガラス転移温度が高く、引き取りローラーをガラス転移温度付近まで加熱するポリエステルでは達成できないアプローチであり、発明者らが鋭意検討して発見したポイントである。
　以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
　Ａ．強度、伸度、強伸度積
　ＪＩＳ　Ｌ１０１３－２０１０－引張強さ及び伸び率に準じて繊維試料を測定した。試験条件としては、試験機の種類は定速緊張形、つかみ間隔５０ｃｍ、引張速度５０ｃｍ／分にて行った。なお、切断時の強さが最高強さより小さい場合は、最高強さおよびそのときの伸び率を測定した。
　強度、強伸度積は、下記式にて求めた。
　強度＝切断時の強さ（ｃＮ）／繊度（ｄｔｅｘ）
　伸度＝切断時の伸び率（％）
　強伸度積＝強度×（（１００＋伸度）／１００）　。
　Ｂ．繊度
　１．１２５ｍ／周の検尺器に繊維試料をセットし、５００回転させて、ループ状かせを作成し、熱風乾燥機にて乾燥後（１０５±２℃、６０分）、天秤にてかせ質量を量り、公定水分率を乗じた値から繊度（ｄｔｅｘ）を算出した。
　Ｃ．硫酸相対粘度ηｒ
　ポリアミドチップ試料又は繊維試料０．２５ｇを、濃度９８質量％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。
　Ｄ．無機粒子の含有量
　ルツボを８００℃とした電気炉中で２時間空焼きし、１時間冷却後精秤（Ａ１）する。このルツボに３００ｐｐｍ未満に乾燥した繊維試料を量りとり（Ｓ）、電気炉およびガスバーナーで加熱延焼する。次いで、該ルツボを８００℃とした電気炉中で２時間加熱し、１時間冷却後精秤する。電気炉およびガスバーナーでの加熱延焼、電気炉での加熱、冷却後の精秤を繰り返し、前の精秤結果と同じ値になるまで繰り返す。こうして得られた精秤結果を（Ａ２）として、無機粒子含有量を下式で求めた。
　無機粒子含有量（質量％）＝（Ａ２－Ａ１）／Ｓ×１００　。
　Ｅ．溶融粘度
　チップ試料を、真空乾燥機によって、水分率２００ｐｐｍ以下とし、東洋精機製キャピログラフ１Ｂによって、歪速度を段階的に変更して、溶融粘度を測定した。なお、測定温度は紡糸温度とし、加熱炉にサンプルを投入してから測定開始までを５分とし、窒素雰囲気下で測定を行った。
　Ｆ．貯蔵弾性率
　繊維試料を、ＡＮＤ社製動的粘弾性自動測定器　ＤＤＶ－ＧＰ（レオバイブロン）を用い、３５℃から１００℃まで温度掃引した際の、動的粘弾性を評価した。ガイド等の機械接触部との通過時の糸温度を考慮し、４０℃における粘弾性挙動について分析した。該温度領域では弾性挙動が支配的であるため、貯蔵弾性率を表示した。
　Ｇ．アミド配向パラメータ
　ラマン分光法により測定し、Ｊｏｂｉｎ　Ｙｖｏｎ／愛宕物産社製　Ｔ－６４０００を使用し、測定モード：顕微ラマン、対物レンズ：×１００、ビーム径：１μｍ、光源：Ａｒ＋　レーザー／５１４．５ｎｍ、レーザーパワー：１００ｍＷ、回折格子：Ｓｉｎｇｌｅ　６００、１８００ｇｒ／ｍｍ、スリット：１００μｍ、検出器：Ｊｏｂｉｎ　Ｙｖｏｎ社製ＣＣＤ　１０２４×２５６の条件にて測定を行った。測定試料は樹脂（ビスフェノール系エポキシ樹脂、２４時間硬化）包埋後、繊維長手方向から５°以下の切削角にてミクロトームにより切片化した。切片試料の厚みは１．５μｍであり、繊維の中心を通るように切り出した。配向の測定は偏光条件下で行い、偏光方向が繊維長手方向と一致する場合を平行偏光（//）、直交する場合を垂直偏光（⊥）とし、それぞれ得られるラマンバンドにおいて、１６４０ｃｍ－１付近のＣ＝Ｏ伸長振動モードに帰属されるピーク強度の比から配向の程度を評価した。すなわちアミド配向パラメータ＝（Ｉ１６４０）⊥／（Ｉ１６４０）//である。このうち、芯部の任意の点においてレーザーを照射し、配向パラメータを算出した。なお配向パラメータは、芯鞘複合糸より無作為に採取した単糸５本における平均値を用いて算出した。
　Ｈ．結晶化度
　結晶化度はアミド配向パラメータ同様にレーザーラマン分光法を用いて、ポリアミドの１６４０ｃｍ－１付近のＣ＝Ｏの伸縮振動モードのバンド幅により算出した。その算出には先立って、ポリアミド単独糸で結晶化度の異なる原糸を５水準用意し、Ｘ線解析による結晶化度とレーザーラマン分光法による１６４０ｃｍ－１付近のＣ＝Ｏの伸縮振動モードのバンド幅の検量線を作成した上で、本発明の原糸のバンド幅をレーザーラマン分光法で測定することで算出した。この際に、鞘部の任意の点において、レーザーを照射し、結晶化度を算出した。なお結晶化度は、芯鞘複合糸より無作為に採取した単糸５本における平均値を用いて算出した。
　Ｉ．織物製品の評価
　（ａ）引裂強さ
　引裂強さはＪＩＳ　Ｌ１０９６－２０２０－引張強さ、シングルタング法（Ａ法）に準じて、織物を測定した。経方向の引裂強力を３回測定し、その平均値により、次の基準で４段階評価した。
（織物に供する原糸が５０ｄｔｅｘ未満の場合）
Ａ：６．０Ｎ以上、
Ｂ：５．０Ｎ以上６．０Ｎ未満、
Ｃ：４．０Ｎ以上５．０Ｎ未満、
Ｄ：４．０Ｎ未満
Ａ、Ｂを引裂強さ合格とした。
（織物に供する原糸が５０ｄｔｅｘ以上の場合）
Ａ：１２．０Ｎ以上、
Ｂ：１０．０Ｎ以上１２．０Ｎ未満、
Ｃ：８．０Ｎ以上１０．０Ｎ未満、
Ｄ：８．０Ｎ未満
Ａ、Ｂを引裂強さ合格とした。
　（ｂ）摩耗強さ
　摩耗強さはＪＩＳ　Ｌ１０９６－２０２０－摩耗強さ、スチールブレード法（Ｆ－１法）に準じて、織物を測定した。５回測定し、穴が空いた回転数のその平均値により、次の基準で４段階評価した。
Ａ：１００００回転以上、
Ｂ：８０００回転以上１００００回転未満、
Ｃ：６０００回転以上８０００回転未満、
Ｄ：６０００回転以下、
Ａ、Ｂを摩耗強さ合格とした。
　（ｃ）耐久性
　耐久性は（ａ）引裂強さ、（ｂ）摩耗強さの結果を用い、以下の表に従って、総合評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Ａ、Ｂを耐久性合格とした。
　（ｄ）通気度
　実施例や比較例で得られた織物について、通気度を評価した。通気度はＪＩＳ　Ｌ１０９６－２０１０、通気性フラジール法（Ａ法）に準じて測定した。同織物に対して３回測定し、その平均値により、次の基準で４段階評価した。
Ａ：０．７ｃｃ未満、
Ｂ：０．７ｃｃ以上１．０ｃｃ未満、
Ｃ：１．０ｃｃ以上１．３ｃｃ未満、
Ｄ：１．３ｃｃ以上、
Ａ、Ｂを合格とした。
　Ｊ．編物製品の評価
　（ａ）破裂強さ
　破裂強さはＪＩＳ　Ｌ１０９６－２０２０－破裂強さ、ミューレン法（Ａ法）に準じて、編物を測定した。３回測定し、その平均値により、次の基準で４段階評価した。
（編物に供する原糸が５０ｄｔｅｘ未満の場合）
Ａ：２４０ｋＰａ以上、
Ｂ：２１０ｋＰａ以上２４０ｋＰａ未満、
Ｃ：１８０ｋＰａ以上２１０ｋＰａ未満、
Ｄ：１８０ｋＰａ未満、
Ａ、Ｂを破裂強さ合格とした。
（編物に供する原糸が５０ｄｔｅｘ以上の場合）
Ａ：３００ｋＰａ以上、
Ｂ：２８０ｋＰａ以上３００ｋＰａ未満、
Ｃ：２６０ｋＰａ以上２８０ｋＰａ未満、
Ｄ：２６０ｋＰａ未満、
Ａ、Ｂを破裂強さ合格とした。
　（ｂ）摩耗強さ
　摩耗強さはＪＩＳ　Ｌ１０９６－２０２０－摩耗強さ、スチールブレード法（Ｆ－１法）に準じて、織物を測定した。５回測定し、穴が空いた回転数のその平均値により、次の基準で４段階評価した。
Ａ：１００００回転以上、
Ｂ：８０００回転以上１００００回転未満、
Ｃ：６０００回転以上８０００回転未満、
Ｄ：６０００回転以下、
Ａ、Ｂを摩耗強さ合格とした。
　（ｃ）耐久性
　耐久性は（ａ）破裂強さ、（ｂ）摩耗強さの結果を用い、以下の表に従って、総合評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　Ａ、Ｂを耐久性合格とした。
　（ｄ）ソフト性
　編物について、風合い評価経験豊富な検査者（５人）のソフト性を、４０ｄｔｅｘ、２４フィラメントのナイロン６マルチフィラメントを使用し、実施例１と同様の方法で製造したレース編物を基準として相対評価した。その結果は、各検査者の評価点の平均値をとり小数点以下は四捨五入して、平均値が、５をＡ、４をＢ、３をＣ、１～２をＤとした。
５点：非常に優れる
４点：やや優れる
３点：普通
２点：やや劣る
１点：劣る
　Ａ、Ｂをソフト性合格とした。
　〔実施例１〕
　（ポリアミドマルチフィラメントの製造）
　芯鞘型ポリアミドマルチフィラメントにおける
芯成分にポリアミド６（溶融粘度：１５００ｐｏｉｓｅ、硫酸相対粘度：３．３、融点：２２５℃、酸化チタン０．０２質量％）、
鞘成分にポリアミド６（溶融粘度：５００ｐｏｉｓｅ、硫酸相対粘度：２．２、融点：２２５℃、酸化チタン０．０２質量％）を用い、
それぞれのチップの水分率を０．０３質量％未満に調整して、図１に示す紡糸機に投入し、紡糸温度２７０℃にて別々に溶融し、図２のポリアミドマルチフィラメント１００のように芯部１１と鞘部１２を有する繊維横断面となるように設計した吐出孔径：０．２０ｍｍの丸孔を８０ホール有する紡糸口金１から、芯／鞘比率を８０／２０となるように紡出させた。紡出糸条に冷却装置２で冷風を吹き付けて冷却固化し、給油装置３で給油した後、流体交絡ノズル装置４で交絡を付与し、表面温度２５℃の引き取りローラー５の周速度（引取速度）を１６００ｍ／分（設定値）として引き取った。続いて、引き取りローラー５にて引き取った糸条を、表面温度１５５℃の延伸ローラー６で引き取ることにより、ローラー間（ローラー５とローラー６の間）で延伸倍率２．０倍に延伸し、巻取速度を４０００ｍ／分（設定値）としたワインダー７で巻き取り、５６ｄｔｅｘ－４０フィラメントの芯鞘型ポリアミドマルチフィラメントを２本得た。得られたポリアミドマルチフィラメントについて、繊度、強伸度、結晶化度、アミド配向パラメータを評価した。結果を表３に示す。
　（織物の製造）
　得られたマルチフィラメント１０００本に、整経を行いビームに巻き、ビームに巻き付けた糸を糊付けや乾燥して経糸準備を行った。続いて、ウオータージェット織機のオサに通し、得られたマルチフィラメントを緯糸に打ち込んで平織物を製織した。製織した織物を、精練、１７０℃で熱セット（中間セット）、染色、１７０℃でカレンダー加工することでアウトドアジャケット用織物を得た。得られた織物について評価した結果を表３に示す。
　（編物の製造）
　得られたマルチフィラメントを、５７６本整経を行いビームに巻き、ビームに巻き付けた糸をエージングして経糸準備を行った。続いて、２８Ｇラッセル編機にて、得られたマルチフィラメント７７％と、１５６ｄｔｅｘのポリウレタン２３％の混率で、パワーネット組織にて製編した。つぎに生機を精練、染色、１８０℃で仕上げセットすることでインナー用ラッセル編物を得た。得られた編物について評価した結果を表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　〔実施例２～６、比較例１～４〕
　ポリマーの組合せを表３に示す通りに変更した以外は、実施例１と同じ方法で、ポリアミドマルチフィラメント、織物及び編物を得た。なお、比較例４では、実施例１の鞘成分に用いたポリアミド６に替えてポリアミド６が７９モル％、ポリアミド６６が２１モル％の共重合ポリアミド（溶融粘度：５００ｐｏｉｓｅ、硫酸相対粘度：２．２、融点：２２５℃、酸化チタン０．０２質量％）を用いた。評価結果を表３に示す。
　〔実施例７、比較例５〕
　引取速度、巻取速度を表４に示す通りに変更し、伸度が４５％となるように倍率を補正した以外は、実施例１と同じ方法で、ポリアミドマルチフィラメントを得た。評価結果を表４に示す。
　〔実施例８、比較例６〕
　鞘成分の添加剤濃度（添加率）を表４に示す通りに変更した以外は、実施例１と同じ方法で、ポリアミドマルチフィラメント、織物及び編物を得た。評価結果を表４に示す。
　〔実施例９、比較例７〕
　延伸前ローラー温度（引き取りローラー５の表面温度）を表４に示す通りに変更した以外は、実施例１と同じ方法で、ポリアミドマルチフィラメント、織物及び編物を得た。評価結果を表４に示す。
　〔実施例１０～１２〕
　総繊度、及びフィラメント数（繊度、及び糸構成）を表４に示す通りに変更した以外は、実施例１と同じ方法で、ポリアミドマルチフィラメント、織物及び編物を得た。評価結果を表４に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　〔比較例８〕
　５６ｄｔｅｘ－１８フィラメントの単独糸を表５に示す条件及び方法で得た。また、実施例１と同じ方法で、織物及び編物を得た。評価結果を表５に示す。
　〔比較例９、１０〕
　５６ｄｔｅｘ－４０フィラメントの単独糸を表５に示す条件及び方法で得た。比較例９、１０では引取速度が変わることで、強伸度特性の異なるポリアミドマルチフィラメントとして得た。また、実施例１と同じ方法で、織物及び編物を得た。評価結果を表５に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　〔実施例１３〕
　芯鞘型ポリアミドマルチフィラメントにおける
芯成分にポリアミド６（溶融粘度：１５００ｐｏｉｓｅ、硫酸相対粘度：３．３、融点：２２５℃、酸化チタン０．０２％）、
鞘成分にポリアミド６（溶融粘度：５００ｐｏｉｓｅ、硫酸相対粘度：２．２、融点：２２５℃、酸化チタン０．３％）を用い、
それぞれのチップの水分率を０．０３質量％未満に調整して、図１に示す紡糸機に投入し、紡糸温度２７０℃にて別々に溶融し、図２の繊維横断面となるように設計した吐出孔径：０．２０ｍｍの丸孔を７２ホール有する紡糸口金から、芯／鞘比率を８０／２０となるように紡出させた。紡出糸条に冷却装置２で冷風を吹き付けて冷却固化し、給油装置３で給油した後、流体交絡ノズル装置４で交絡を付与し、引き取りローラー５の周速度（引取速度）を２０００ｍ／分（設定値）として引き取った。続いて、引き取りローラー５にて引き取った糸条を、表面温度１５５℃の延伸ローラー６で引き取ることにより、ローラー間（ローラー５とローラー６の間）で延伸倍率１．７５倍に延伸し、巻取速度を３５００ｍ／分（設定値）としたワインダー７で巻き取り、４１ｄｔｅｘ－３６フィラメントの芯鞘型ポリアミドマルチフィラメントをＰＯＹとして２本得た。得られたＰＯＹについて、繊度、強伸度、結晶化度、アミド配向パラメータを評価した。結果を表６に示す。
　（ＤＴＹの製造）
　得られたＰＯＹを３軸摩擦型フリクションディスクタイプの延伸摩擦仮撚装置にて延伸摩擦仮撚加工を行った。周速５５０ｍ／分の供給ローラーから、１７０℃に加熱された接触型仮撚りヒーターに供給し、１．５倍に延伸、ディスク回転数７５００ｒｐｍ、ディスク径φ５１、Ｄ／Ｙ比２．１８、仮撚り係数３００００にて延伸同時仮撚り加工を行い、３３ｄｔｅｘ－３６フィラメントのＤＴＹを得た（Ｄ：供給ローラー速度（ｍ／分）、Ｙ：ディスク回転速度（ｍ／分））。得られたＤＴＹについて、繊度、強伸度、結晶化度、アミド配向パラメータを評価した。結果を表６に示す。
　（織物の製造）
　得られたマルチフィラメント１０００本に、整経を行いビームに巻き、ビームに巻き付けた糸を糊付けや乾燥して経糸準備を行った。続いて、ウオータージェット織機のオサに通し、得られたマルチフィラメントを緯糸に打ち込んで平織物を製織した。製織した織物を、精練、１７０℃で熱セット（中間セット）、染色、１７０℃でカレンダー加工することでアウトドアジャケット用織物を得た。得られた織物について評価した結果を表６に示す。
　（編物の製造）
　得られたマルチフィラメントを、５７６本整経を行いビームに巻き、ビームに巻き付けた糸をエージングして経糸準備を行った。続いて、２８Ｇラッセル編機にて、得られたマルチフィラメント７７％と、１４０ｄのポリウレタン２３％の混率で、パワーネット組織にて製編した。つぎに生機を精練、染色、１８０℃で仕上げセットすることでインナー用ラッセル編物を得た。得られた編物について評価した結果を表６に示す。
　〔実施例１４、比較例１１〕
　引取速度、巻取速度を表６に示す通りに変更し、ＰＯＹの伸度が６５％となるように倍率を補正した以外は、実施例１３と同じ方法で、ポリアミドマルチフィラメント、織物及び編物を得た。評価結果を表６に示す。
　〔実施例１５、１６〕
　総繊度、フィラメント数を表６に示す通りに変更した以外は、実施例１３と同じ方法で、ポリアミドマルチフィラメント、織物及び編物を得た。評価結果を表６に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　〔比較例１２〕
　４１ｄｔｅｘ－１０フィラメントの単独糸を表７に示す条件及び方法で得た。また、実施例１３と同じ方法で、織物及び編物を得た。評価結果を表７に示す。
　〔比較例１３、１４〕
　４１ｄｔｅｘ－３６フィラメントの単独糸を表７に示す条件及び方法で得た。比較例１３、１４では引取速度、巻取速度を変更することで、強伸度特性の異なるポリアミドマルチフィラメントとして得た。また、実施例１３と同じ方法で、織物及び編物を得た。評価結果を表７に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
　本発明のポリアミドマルチフィラメントによれば、単糸繊度が細く、強伸度積、耐摩耗性に優れたポリアミドマルチフィラメントを提供できる。さらには、本発明のポリアミドマルチフィラメントを用いた、引裂強力、耐摩耗性、通気度に優れた織物、破裂強力、耐摩耗性、ソフト性に優れた編物を提供できる。
　本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
　本出願は、２０２３年３月２３日出願の日本特許出願（特願２０２３－４６２６０）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：冷却装置
３：給油装置
４：流体交絡ノズル装置
５：引き取りローラー
６：延伸ローラー
７：巻取装置（ワインダー）
１１：芯部
１２：鞘部
１００：ポリアミドマルチフィラメント

Claims (3)

  1. 　芯鞘型複合断面ポリアミド繊維からなるポリアミドマルチフィラメントであり、鞘部の結晶化度が３５％以下、単糸繊度が３．０ｄｔｅｘ以下、強伸度積が５．５以上であるポリアミドマルチフィラメント。
  2. 　前記芯鞘型複合断面ポリアミド繊維の芯部のアミド配向パラメータが１．５以上である請求項１記載のポリアミドマルチフィラメント。
  3. 　請求項１または２記載のポリアミドマルチフィラメントを一部に含む織編物。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004308020A (ja) * 2003-04-02 2004-11-04 Kuraray Co Ltd 芯鞘複合ポリアミドモノフィラメント
JP2015140504A (ja) * 2014-01-30 2015-08-03 ユニチカ株式会社 熱接着性長繊維
JP2020050997A (ja) * 2018-09-27 2020-04-02 東レ株式会社 ポリアミド芯鞘複合糸

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