(57)【要約】【課題】  伸長回復特性に優れ、高吸湿性を示し、良好な繊維風合いをもつポリアミド系繊維を提供すること、およびそれを低コストで製造する方法を提供すること。【解決手段】  ポリアミド４６と少なくとも一種以上の他のポリマー成分をブレンドした繊維であって、２０％伸張時の回復率が７５％以上、吸湿率が４％以上であることを特徴とする伸長回復性に優れた高吸湿性ポリアミド繊維。およびポリアミド４６とポリアミド６を構成比として６５／３５〜３５／６５の範囲で混合し、紡糸する前記のような伸長回復性に優れた高吸湿性ポリアミド繊維の製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリアミド４６と少なくとも一種以上の他のポリマー成分をブレンドした繊維であって、２０％伸張時の回復率が７５％以上、吸湿率が４％以上であることを特徴とする伸長回復性に優れた高吸湿性ポリアミド繊維。
【請求項２】
他のポリマー成分がポリアミド６であることを特徴とする請求項１に記載の伸長回復性に優れた高吸湿性ポリアミド繊維。
【請求項３】
ポリアミド４６と他のポリマー成分の構成比が６５／３５〜３５／６５であることを特徴とする請求項１又は２に記載の伸長回復性に優れた高吸湿性ポリアミド繊維。
【請求項４】
ＤＳＣ示差走査熱量分析装置での測定による融解温度の吸熱ピーク温度が２７０℃以上にしか現れないことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の伸長回復性に優れた高吸湿性ポリアミド繊維。
【請求項５】
染着速度が６０％以上であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の伸長回復性に優れた高吸湿性ポリアミド繊維。
【請求項６】
沸水収縮率が１２〜３５％であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の伸長回復性に優れた高吸湿性ポリアミド繊維。
【請求項７】
ポリアミド４６とポリアミド６を構成比として６５／３５〜３５／６５の範囲で混合し、紡糸することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の伸長回復性に優れた高吸湿性ポリアミド繊維の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は取り扱い性と快適性に優れた繊維に関し、ポリアミド４６を特定のポリマーとブレンドし紡糸することにより得られる、高吸湿性ポリアミド繊維に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
綿や羊毛等に代表される天然繊維は、その風合いや、むれ感がない等の着心地の良さが好まれている。この快適な着用感の主たる要因は、天然繊維が適度な吸湿性を有することにある。しかしながら、天然繊維は、しなやかさ、光沢感等審美性に欠けると共に、表面のなめらかなタッチ、着用時のひんやり感等についても不十分である。また、耐摩耗性や強度も不十分でスポーツ用途には不向きである。
【０００３】
これに対しポリアミド繊維は、強度、しなやかさ、光沢感、発色性、染色堅牢性、耐摩耗性、ソフトさ等に優れた特性を有する。そのために、インナーウエアー、スポーツウエアー、パンティーストッキング等の衣料用繊維製品等に好まれてもちいられてきている。
【０００４】
従来、ポリアミド系繊維としては、ナイロン６がよく知られており、高強力で、耐久性に優れているため、種々の衣料用繊維製品に好んで用いられている。しかし、ナイロン６の平衡水分率（標準状態での吸湿性）は、ポリエステル繊維に比べて高いものの、吸湿性は天然繊維に比べて劣り、着用時の快適感は未だ不十分である。そのため、ナイロン６などのポリアミド系繊維の吸湿特性を改善する試みが、種々検討されてきている。
【０００５】
例えば、ポリアミド繊維にポリビニルピロリドンを添加し、重合時に還元剤を添加したポリアミド組成物から、吸湿性ポリアミド繊維を製造する方法が開示されている（例えば、特許文献１、２参照。）。
【特許文献１】特開平７−１５０４１５号公報
【特許文献２】特開平９−１８８９１７号公報
【０００６】
しかしながら、これらの方法では確かに吸湿性ポリアミド繊維を得ることができるが、たとえばポリビニルピロリドンは水溶性ポリマーであるために、ポリマーに添加した後でも、ポリマー表面にブリードアウトしてきたものが洗濯等で溶出するという懸念がある。また、伸長回復特性は従来のナイロン６とあまり変わらない。
【０００７】
またナイロン６を芯成分、ナイロン４６を鞘成分とした複合繊維で耐熱性と柔軟性に優れた繊維を得る検討もされている（例えば、特許文献３参照。）。しかしナイロン６が芯成分であるため、伸長回復特性もナイロン６と同様でしかない。
【特許文献３】特開平８−１５８１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、伸長回復特性に優れ、高吸湿性を示し、良好な繊維風合いをもつポリアミド系繊維、及びそれを低コストで製造する方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、本発明は、以下の構成からなる。
１．  ポリアミド４６と少なくとも一種以上の他のポリマー成分をブレンドした繊維であって、２０％伸張時の回復率が７５％以上、吸湿率が４％以上であることを特徴とする伸長回復性に優れた高吸湿性ポリアミド繊維。
２．  一種以上の他のポリマー成分がポリアミド６であることを特徴とする上記第１に記載の伸長回復性に優れた高吸湿性ポリアミド繊維。
３．  ポリアミド４６と他のポリマー成分の構成比が６５／３５〜３５／６５であることを特徴とする上記第１又は第２に記載の伸長回復性に優れた高吸湿性ポリアミド繊維。
４．  ＤＳＣ示差走査熱量分析装置での測定による融解温度の吸熱ピーク温度が２７０℃以上にしか現れないことを特徴とする上記第１から第３のいずれかに記載の伸長回復性に優れた高吸湿性ポリアミド繊維。
５．  染着速度が６０％以上であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の伸長回復性に優れた高吸湿性ポリアミド繊維。
６．  沸水収縮率が１２〜３５％であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の伸長回復性に優れた高吸湿性ポリアミド繊維。
７．  ポリアミド４６とポリアミド６を構成比として６５／３５〜３５／６５の範囲で混合し、紡糸することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の伸長回復性に優れた高吸湿性ポリアミド繊維の製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、取り扱い性と快適性に優れたポリアミド繊維の提供が可能となり、前記のようなポリアミド繊維の簡便かつ低コストな製造方法の提供が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のポリアミド４６とは１，４−ジアミノブタンとアジピン酸の縮合重合物であるポリテトラメチレンアジパミドであり、また本発明の目的を損なわない範囲で、さらにつや消し剤、抗酸化剤、蛍光増白剤、紫外線吸収剤、制電剤、難燃剤などの添加物を配合しても良い。
【００１２】
ポリアミド４６と共に構成されるポリマー成分については特に限定されないが、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレートなどのポリエステル、あるいは、例えばポリアミド６、ポリアミド６６などのポリアミド、あるいは、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンなどが挙げられる。特にポリアミド４６との親和性からポリアミドが好ましく、その中でも価格と非晶状態の形成しやすさ、吸湿性から、ポリアミド６が好ましい。
【００１３】
ポリアミド４６と共に構成されるポリマー成分は少なくとも一種以上のポリアミド化合物から構成されるが、親和性の観点からポリアミド化合物のみから構成されるのが好ましく、工業生産における管理の観点からは１種のポリアミドのみ、特にポリアミド６が好ましい。
【００１４】
ポリアミド４６と他のポリマー成分をブレンドする方法として、それぞれのポリマーを溶融状態で混合して剪断力をかけて均一化させてからストランドを押し出し、作成したチップを一般的な溶融紡糸装置へ供給する方法、ポリマーチップの平均的な表面積の差を２０％以下とし、それぞれのポリマーをチップの状態で所定量混合し、ブレンダーで３０分以上攪拌して均一化させた混合ポリマーを一般的な溶融紡糸装置へ供給する方法、それぞれのポリマーを二軸のエクストルーダーでそれぞれ溶融させてから混合し、スタティックミキサーでさらに均一化させて紡糸する方法、エクストルーダー直前でそれぞれのポリマーチップを定量供給し、攪拌装置を経てエクストルーダーへ供給して紡糸する方法等があるが、いずれを採用しても構わない。
【００１５】
また、ポリアミド４６と混合されるポリアミドが非晶状態で存在するようにするためにはポリマーの分散レベルを高める必要があるので、紡糸工程ではエクストルーダー出口の圧力Ｐ１と紡糸口金内圧力Ｐ２の関係を下記式（１）の関係にするのが好ましく、また、エクストルーダー出口の直径Ｄ１とブレーカープレートの孔径Ｄ２と口金孔の直径Ｄ３の関係を下記式（２）の関係にするのが好ましい。
式（１）  Ｐ１＜Ｐ２
式（２）  Ｄ１＞Ｄ２＞Ｄ３
理由は定かではないが、Ｐ１＜Ｐ２の関係については、紡糸口金内圧力をエクストルーダー出口の圧力よりも大きくすることで、ギアポンプから押し出される、つまり高圧領域に移動する時において一方のポリマーが選択的に密度が上がり、その瞬間に分子が移動しやすくなることで分散性が向上すると考える。また、Ｄ１＞Ｄ２＞Ｄ３の関係については、段々と通過するオリフィス径を小さくすることでポリマーに段階的に大きくなる剪断力がかかり、ポリマー間の分散性が向上すると考えている。
【００１６】
ポリアミド繊維としての相対粘度は２．８以上５．０未満であることが好ましい。ポリアミド４６と他のポリマーを混合した場合、この範囲で有れば紡糸操業性に問題なく製造しやすいためである。より好ましい範囲は３．０以上４．０未満である。好ましい相対粘度差は０．１以上であり、さらには０．３以上が一層好ましい。しかし、あまりに相対粘度差が大きいと紡糸操業性が悪化するので、好ましくは３以下であり、さらには２以下が一層好ましい。
【００１７】
本発明でいう他のポリマー成分の非晶状態とは、結晶を構成していない状態を意味し、具体的にはＤＳＣ示差走査熱量分析装置における測定で融解による吸熱ピークを有さない、もしくは融解エンタルピーΔＨが５ｃａｌ／ｇ以下である場合を指す。融点を有する結晶性のポリマーは、昇温過程においてその融点付近で結晶構造が崩れだし、固体状態から液体状態へ変化する。しかし、本発明の繊維は結晶性ポリマーでありながら繊維中に他のポリマー成分が非晶の状態で存在し、それ故に、吸湿性が向上するなどの本発明の重要な特徴を引き出す重要な要素となっている。そして、例えば通常のポリアミド６ポリマー単独の繊維であれば、通常２２０℃程度の温度領域に融解エンタルピーΔＨが５ｃａｌ／ｇを超える吸熱ピークを示すものである。しかしながら、例えば、他のポリマー成分としてポリアミド６を選択した本発明のブレンド繊維のＤＳＣ示差走査熱量分析装置における測定において、前記のような吸熱ピークは現れない。このことはポリアミド６が繊維中に非晶状態で存在していることを意味している。
【００１８】
本発明のポリアミド繊維はＤＳＣにおける吸熱ピーク温度が２７０℃以上にしか現れないことが好ましい。吸熱ピーク温度が２７０℃未満に現れる繊維であると、耐熱性が劣ったものとなるため好ましくない。より好ましい範囲は２７５℃以上であり、さらには２８０℃以上が一層好ましい。ポリアミド４６の融点が２９０℃であるので、３００℃以下には吸熱ピークは現れる。
【００１９】
本発明の繊維が伸長回復特性に優れる理由は定かでないが、ポリアミド４６が分子間で水素結合を形成し、強固な基点となっている一方、他のポリマーが非晶状態で存在するため、自由に活動しやすく、弾性繊維でいうソフトセグメントの役割を果たしているのではないかと推測している。
【００２０】
本発明のポリアミド繊維は吸湿率が４％以上であることが好ましい。４％未満であると布帛にしたときにむれ感が残りやすくなるため好ましくない。より好ましくは５％以上である。高いほど好ましいが、通常１０％程度である。
【００２１】
本発明の繊維におけるポリアミド４６と他のポリマー成分の構成比が６５／３５〜３５／６５であることが好ましい。ポリアミド４６の割合が６５％を越えると特に引き取り速度が２０００ｍ／ｍｉｎ以上では紡糸操業性が悪くなるので好ましくない。また３５％未満になると他のポリマーが結晶化しやすくなり、吸湿性が劣ったものとなりやすいので好ましくない。より好ましくは６０／４０〜４０／６０であり、さらには５５／４５〜４５／５５が一層好ましい。
【００２２】
本発明のポリアミド繊維は２０％伸張時の回復率が７５％以上であることが好ましい。ポリアミド４６と混合する通常繊維としたときに伸縮性を有さないその他のポリマーを非晶状態で繊維中に存在させることによって伸縮回復率が得られることを見いだした。より好ましくは８０％以上が好ましい。２０％伸張時の回復率は高いほど好ましく１００％が最も好ましいが、９８％以下のものが多い。
【００２３】
本発明のポリアミド繊維は染着速度が６０％以上であることが好ましい。本発明のポリアミド繊維は非晶状態のポリマーが多く存在することで染着速度が６０％以上となりやすい。６０％以上であれば染色加工時間を短縮できたり、あるいは染色温度を低くすることができるため、エネルギーコストが安くなる。より好ましくは７０％以上であり、さらには８０％以上が一層好ましい。非晶状態のポリマーを多くしすぎると糸強度が低くなりやすいので上限としては９５％以下が好ましい。
【００２４】
本発明のポリアミド繊維は沸水収縮率が１２〜３５％であることが好ましい。ポリアミド４６やその他のポリアミドでも通常は沸水収縮率が１５％以下であるが、ポリアミド４６と混合するその他のポリマーを非晶状態で繊維中に存在させることで可能となるものである。沸水収縮率が１２％未満とするには非晶状態のポリマーの割合を少なくしなければならず、通常引取り速度を高める条件を採用するが、引き取り速度が４０００ｍ／ｍｉｎ以上では紡糸操業性が悪くなるので好ましくない。一方３５％を越える場合には非晶状態のポリマーが多すぎるため、糸強度が低くなりやすいので好ましくない。より好ましくは２０〜３０％である。なお、ポリアミド繊維はポリアミドマルチフィラメントであることが好ましい。
【００２５】
次に本発明のポリアミド繊維の製造方法について説明する。
【００２６】
本発明のポリアミド繊維は、ポリアミド４６とその他のポリマー、好ましくはポリアミド６とを混合紡糸したものであり、少なくともナイロン４６を１０重量％以上、好ましくは３５％以上６５％以下となるように混合紡糸する。
【００２７】
繊維の断面形状は、断面形状も円形、中空、星型、多葉、扁平、Ｃ型、Ｖ型、Ｗ型、Ｉ型等が挙げられるがこれに限定されるものではない。
【００２８】
高吸湿性ポリアミド繊維は、通常の方法で後加工や製編織され、縫製されて、各種衣料用製品とされる。なかでも、直接肌に着用されるインナーウエアー（ランジェリー、ファウンデーション等）や靴下（ストッキング、パンティーストッキング、タイツあるいはソックス等）、あるいは、発汗し易い状態で着用されるスポーツウエアー（ウインドブレーカー、テニスウエアー、スキーウエアー、トレーニングウエアー等）として好適である。
【実施例】
【００２９】
以下に、実施例を例示し、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、実施例中における測定及び評価は下記のようにおこなった。
【００３０】
（Ａ）ＤＳＣ示差走査熱量分析装置での測定による融解温度の吸熱ピーク
サンプルは繊維を細かく刻んだものを約５ｍｇ用い、マックサイエンス製ＤＳＣ３１００Ｓで、室温から３３０℃まで昇温速度１０℃／分、アルゴンガス雰囲気下で測定した。
【００３１】
（Ｂ）吸湿率
筒編み地を作成し、約７０℃の湯で油剤を洗い落とす。温度１０５℃で２時間乾燥して重量SOを測定し、その後、温度２０℃  湿度６５％ＲＨの条件下で２４時間調湿して重量Ｓ１を測定し下記１式で吸湿Ｗ０を求める。
Ｗ０（％）＝｛（Ｓ１−Ｓ０）／Ｓ０｝×１００
【００３２】
（Ｃ）２０％伸張時の回復率
テンシロン測定機で１００％／ｍｉｎの速度で２０％伸張させ、ホールド時間無く、すぐにアンロードさせ無緊張状態になる伸度Ｓをチャートから読みとる。そして回復率を次のようにあらわす。
回復率（％）＝｛（２０ −Ｓ ）／２０｝×１００
【００３３】
（Ｄ）染着速度
筒編み地を作成し、約７０℃の湯で油剤を洗い落とす。染料としてサイアニン５Ｒを３％ｏｗｆ用い、浴比１：５０で浴槽にサンプルを入れ、初期温度として２４℃から速度１℃／分の条件で昇温し、１０分後の染料吸尽率を染着速度とする。
【００３４】
（Ｅ）沸水収縮率（ＳＨＷ）
繊度×１／３０ｇに相当する荷重を加え、原糸５０．０ｃｍの長さにあらかじめ印を付けておきガーゼに包んだ後、沸水中に３０分間浸漬し風乾後同荷重を加えて印の間の長さＬを測定し、以下の式で算出した。
沸水収縮率（ＳＨＷ）（％）＝１００×（５０−Ｌ）／５０
【００３５】
（Ｆ）相対粘度（ＲＶ）
９６．３±０．１重量％試薬特級濃硫酸中に重合体濃度が１０ｍｇ／ｍｌになるように試料を溶解させてサンプル溶液を調整し、２０℃±０．０５℃の温度で水落下秒数６〜７秒のオストワルド粘度計を用い、溶液相対粘度を測定する。測定に際し、同一の粘度計を用い、サンプル溶液を調整したときと同じ硫酸２０ｍｌの落下時間Ｔ０（秒）と、サンプル溶液２０ｍｌの落下時間Ｔ１（秒）の比より、相対粘度ＲＶを下記の式を用いて算出する。
相対粘度（ＲＶ）＝Ｔ１／Ｔ０
【００３６】
（実施例１）
相対粘度３．２のポリアミド４６と相対粘度３．５のポリアミド６のチップを１：１の割合で混合し、ブレンダーにて乾燥した。ブレンドしたチップを一軸のエクストルーダーで溶融し、孔径が０．２２５ｍｍφ、孔数が８ホールの口金を使用して溶融紡糸した。その際、速度が２２００ｍ／ｍｉｎで引き取り、温度１７０℃のセットローラーを用いて２．２倍の延伸を施し１２Ｔ／８の延伸糸を得た。得られた糸条をＤＳＣ分析したところポリアミド６の融点（２２０℃）付近には吸熱ピークが存在せず、２８６℃に吸熱ピークが存在していたことから、ポリアミド６が非晶状態で存在していることがわかった。得られた繊維の物性を表１に示す。
【００３７】
（実施例２）
ポリアミド６の混率を２５％とした以外は実施例１に従った。操業性があまり良くなかったので、紡糸速度を１８００ｍ／ｍｉｎに変更し、セットローラー温度を１００℃にして、サンプル採取した。得られた糸条をＤＳＣ分析したところポリアミド６の融点（２２０℃）付近には吸熱ピークが存在せず、２８６℃に吸熱ピークが存在していたことから、ポリアミド６が非晶状態で存在していることがわかった。
【００３８】
（実施例３）
ポリアミド６チップの代わりにポリアミド６６を使用し、混率を４０％とした以外は実施例１に従った。得られた糸条をＤＳＣ分析したところポリアミド６６の融点（２６０℃）付近には吸熱ピークが存在せず、２８６℃に吸熱ピークが存在していたことから、ポリアミド６６が非晶状態で存在していることがわかった。得られた繊維の物性を表１に示す。
【００３９】
（比較例１）
ポリアミド６の混率を７５％とした以外は実施例１に従った。得られた糸条をＤＳＣ分析したところ２８６℃とポリアミド６の融点（２２０℃）付近にも吸熱ピークを有していたことからポリアミド６が結晶状態で存在していることが確認された。得られた繊維の物性を表１に示す。
【００４０】
（比較例２）
ポリビニルピロリドンを８重量％とε−カプロラクタムとで重合し、チップを得、紡糸速度１５００ｍ／ｍｉｎで延伸倍率１．９倍の直接紡糸延伸法にて吸湿性ポリアミドを得た。得られた糸条をＤＳＣ分析したところ２００℃近辺に吸熱ピークを有していた。得られた繊維の物性を表１に示す。
【００４１】
（比較例３）
ポリアミド６を８５重量部とポリエチレングリコール１５重量部との混合物を芯成分、ポリアミド６を鞘成分とし、芯成分／鞘成分の重量比が５０／５０の芯鞘型複合繊維を溶融紡糸した。１２００ｍ／分で一旦捲き取り、その後３．０倍の延伸を行った。得られた糸条をＤＳＣ分析したところ２２０℃近辺に吸熱ピークを有していた。得られた繊維の物性を表１に示す。
【００４２】
（比較例４）
ポリアミド４６のみを溶融紡糸した以外は実施例１に従った。断糸が多発し、巻取ができなかった。
【００４３】
（比較例５）
ポリアミド４６の代わりにポリアミド６６を用いた以外は実施例１に従った。得られた糸条をＤＳＣ分析したところ２６０℃とポリアミド６の融点（２２０℃）付近にも吸熱ピークを有していたことから非晶状態で存在していないことが分かった。得られた繊維の物性を表１に示す。
【００４４】
【表１】
2006111990.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明のポリアミド繊維は、吸湿性や伸長回復性にも優れ、直接肌に着用されるインナーウエアーやパンティーストッキング、あるいは、発汗し易い状態で着用されるスポーツウエアーとして好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の繊維（実施例１）のＤＳＣ示差走査熱量分析装置における測定チャート図である。
【符号の説明】
【００４７】
１：吸熱ピーク
【図１】
2006111990.tif 000003