JPS61618A - 自己捲縮性ポリアミドフイラメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ｐ）を形成し得る二成分ボリアミドフィラメントに関し
、更に特定的には、より高い収縮成分としてコポリアミ
ドを有する、かかるフィラメントに関する。

米国特許第３，３９９，１０８号は、２種の成分からな
る成る種の自己捲縮性（ｓｅｌ．ｆ−ｃｒｉｍｐａｂｌ
ｅ）ポリアミドフィラメントにして、　　方の成分がホ
モポリアミドであって他方がより収縮性のコポリアミド
であるフィラメントを開示している。ポリ（ヘキサメチ
レンアジパミド）が好適なホモポリアミドであると開示
されている。開示されたコポリアミドの中には、ヘキサ
メチレンイソフタルアミド中位とともにヘキサメチレン
アジパミド単位からなる成る種のランダムコポリアミド
類、殊に２０乃至４０重量％のヘキサメチレンイソフタ
ルアミド単位を含有するものが含まれている。かかるコ
ポリアミド類は、幾つかの最終用途に対しては適当な捲
縮性（ｃｒｉｍｐａｂｉｌｉｔｙ）を提供するのに十分
高い収縮を提供し得るが、ポリ（ヘキサメチレンアジパ
ミド）に対してこれらのものの融点が低いために、溶融
紡糸の間に加工上の困難をもたらす可能性があり、幾つ
かの応用に対して生成されるフィラメントは、湿分の存
在下で、捲縮の回復および寸法安定性に欠けることもあ
り得る。

本発明の目的は、ヘキサメチレンアジパミドおよびヘキ
サメチレンイソフタルアミド単位を基材とする公知の二
成分ポリアミドフィラメントに対して、改善された繊維
特性と共に良好な織物加工性および改善された紡糸性を
有するフィラメントを提供する、容易に入手できてしか
も経済的な価格のモ、・マー材料から製造される、自己
捲縮性のポリアミドフィラメントである。他の目的は次
の開示内容から明らかとなろう。

本発明は、弛緩時にらせん形の捲縮を形成することので
きるシース−コア二成分合成フィラメントにして、実質
的に、フィラメントの３５乃至５０＠量％を構成する配
向されたポリ（ヘキサメチレンアジパミド）シースおよ
び、実質的に少なくとも約６０重量％のヘキサメチレン
アジパミド単位、約１５重量％乃至３０重量％のヘキサ
メチレンイソフタルアミド中位および約５重量％乃至１
０重量％のヘキサメチレンテレフタルアミド単位からな
り、ヘキサメチレンイソフタルアミド単位対ヘキサメチ
レンテレフタルアミド単位の重量％の比が１．５乃至６
．０、好ましくは１．５乃至３．０の間であることから
なる、離心的に配設された三元コポリアミドコアからな
る、フィラメントに関する。

本発明のフィラメントは、ヘキサメチレンアジパミド、
△、キサメチレンイソフタルアミドおよび−・キサメチ
レンテレフタルアミド単位の規定された比率のコポリア
ミドからなる、離心的に配設されたコアを取り巻いた、
ポリ（ヘキサメチレンアジパミド）の配向されたシース
を有する、ナイロン二成分フィラノン［である。シース
およびコアは、両者とも、フィラメントの長さ方向に沿
って連続的に伸びている。僅かの張力もしくは全く張力
の無い状態で加熱されると、２つの成分の収縮の違いに
よってらせん形の捲縮が誘起されるが、ここでコポリア
ミドがより高収縮性の成分となる。フィラメントヤーン
（ｙ　ａ、ｒ　ｎ）は、そこでスパンデックスフィラメ
ント（、ｓｐａｎｄｅｘｆｉｌａｍｅｎｔ）用の単一の
カバーヤーン（Ｃｏｖｅｒ　　ｙａｒｎ）としてこのも
のが働いている長ぐつ下（ｈ　ｏ　ｓ　ｅ）の如き、編
み上げ繊維布構造（ｋｎｉ　ｔ　　ｆａｂｒｉ　ｃ　　
ｓｔ　ｒｕｃｔ　ｕｒｅ）においてこのものを殊に有用
なものとする、多くの属性を有している。この属性の中
には、低コストの成分、製造の容易さ、高い捲縮進展性
および高い捲縮回復性がある。

このフィラメントは、通常の技術により、公知の装置を
用いて、紡糸し加工することができる。

標準の円形断面フィラメントにおいて最大の捲縮性を得
るためには、即ち引き伸ばされた二成分フィラメントの
弛緩時に最高の捲縮水準を得るためには、コアは、非常
に薄いシースのみが、例えばフィラメントの全直径の約
１％に相当する厚さを有するものが、これをフィラメン
トの外側から分離するように、フィラメントの軸から偏
位されていなければならない。米国特許第３，３１６゜
５８９号は、かかるフィラメントを紡糸するための、紡
糸口金および技術を記載している。米国特許第４．０６
９．３６３号の第１図に示されているものの如きフィラ
メント断面が好ましい。シースはフィラメントの３５重
量％乃至５０重量％、好ましくは４０重量％乃至４５重
量％を構成するものでなければならない。

本発明のフィラメントの、両方の成分は、好ましくない
加工、ヒの困難さを回避し、良好な強度および捲縮性を
有するフィラメントを提供するため、繊維を生成する分
子量のポリマーから押し出されなければならない、それ
ぞれのポリマーは、本分野でよく知られている技術に従
って製造し得る。

紡糸性および捲縮の進展の最大化のためには、シースポ
リマーが４５乃至５５の範囲内の相対粘度（ＲＶ）を有
し、コアコポリアミドが約１３乃至１４単位少ないＲＶ
を有することが好ましい。

コアのコポリアミドは、二成分フィラメントの中に高捲
縮性と捲縮回復性とを提供するために必要とされる、特
性の釣合いを有さなければならない。このものは、また
、商業的に受容し得る条件のもとで、満足のできる紡糸
および延伸を許容するために、シースポリマーと加工両
立性をも有さなければならない。この捲縮性、捲縮回復
性および加工性の組み合せは、コポリアミドが実質的に
少なくとも約６０重量％のヘキサメチレンアジパミド（
６，６）単位、約１５重量％乃至３０重量％のヘキサメ
チレンイソフタルアミド（６Ｉ）単位および少なくとも
約５重量％乃至１０重量％のヘキサメチレンテレフタル
アミド（６Ｔ）単位からなり、６Ｉ対ＢＴｌｉ位の比が
１．５乃至６゜０、好ましくは約１．５乃至約３．０で
ある時に、実現される。

コポリアミド中に６Ｔ単位が存在することによって、二
成分フィラメントに高い捲縮性が提供されるが、捲縮回
復性は、洋品（ｈｏｓｉｅｒｙ）の末端用途において殊
に重要であるが、低いものとなる。フィラメントに適当
な捲縮を与えるには、少なくとも約１５重量％の６Ｔ単
位が要求される。捲縮回復性は、３０重量％より多くの
６Ｉ中位が存在する場合には、悪影響を受ける。コポリ
アミドに６Ｔ単位を加えることによって、フィラメント
の捲縮回復特性が改善され、また溶融紡糸性能が改善さ
れる。捲縮回復性に目に見える増加をもたらすためには
１．少なくとも約５重量％の６Ｔ１位が必要とされる。

しかし、捲縮性の好ましくない低減やフィラメントの加
工の間の延伸破壊（ｄ　ｒａｗ−ｂ　ｒｅａｋｓ）　の
増大が回避されるべきものとすれば、６Ｔ単位の１０重
量％という上限を超えてはならない。

拭暑土犀 丑ｉ■首： ヤーン糸の引張特性はインストロン引張試験機で測定し
た。試験の前に、ひとまとめにされたヤーンを、６５±
２％ＲＨ１７０±２°Ｆの大気中で少なくとも２時間コ
ンディショニングした。

試料長さ１０インチ（２５，４ｃｍ）のものを試験機の
顎状部（ｊａｗ）の間にクランプした。

ヤーン試料を１２インチ／分／（３０，５Ｃｍ／分）の
速度で伸長させながら、応力−歪曲線を得たウヤーンの
テナシティ（Ｔｅ　ｎａｃ　ｉ　ｔ　ｙ）（Ｔ）は、破
損点における負荷（ｇ単位）をヤーンのデニール数で割
ったものとして求められる。

伸び（％Ｅ）は、破損点における試料の長さの増加の％
である。モジュラスは、応力−歪曲線の初期勾配として
測定される。

臣厭背亘： ヤーンの１０５０デニールのかせを、約４４インチ（１
１２ｃｍ）の長さのかぜを与えるのに必要とされる回転
で、デニールリール（ｄｅｎｉｅｒ　　ｒｅｅｌ）上に
巻き上げた。かせをロータリーマガジン（ｒｏｔａｒｙ
　　ｍａｇａｚ　ｉ　ｎｅ）に吊り下げ（３０かせの取
り扱いが可能）、６５±２％ＲＨおよび７０±２°Ｆの
大気で２゜５ｇの負荷のもとで少なくとも３０分間コン
ディショニングした。次に７００ｇの重りを懸けられた
かせから吊るし、かせの初めの長さくＬｌ）をＡｌ１定
した。７００ｇの重りを次に２．５ｇの重りで置きかえ
、１．２ｍｇ／デニールの引張負荷を提供１〜だ。懸け
られたかぜを入れたマガジンを、次に、９５±２°Ｃの
温度に制御された浴の中で、１．５分間水に浸した。か
せ／マガジンの組立物を次に水浴から取り出し、放置し
て３〜４時間乾煙させた。２．５ｇの負荷で捲縮された
かぜの長さくＬ２）を測定した。最後に、２．５ｇの重
りを７００ｇの重りで置きかえ、長さくＬ３）を測定し
た。

捲縮ポテンシャル（ＣＰ）は％単位で ＣＰ＝　（Ｌ３−Ｌ２）／Ｌ２Ｘ１００と計算される。

捲縮数ＩＩ（Ｃ３）は％単位でＣ３＝　（Ｌｌ−Ｌ３）
／ＬＩＸ１００と計算される。

枇灯塾■ ここで用いられる「相対粘度」なる語句は、８．２±０
．２主筆％のポリマーを含有するポリマー溶液の、粘度
計中の流れ時間の、溶媒それ自身の流れ時間に対する比
のことであり、ここで溶媒は９０重量％のギ酸とする。

ここで報告される測定は、ギ酸５０ｍｕ中にポリマー５
．５ｇを用いて２５℃で行なわれるものである。

文廠刻Ｊ 本実施例は、本発明の離心的シース−コアフィラメント
および照査標準の、捲縮性および捲縮回復性を例示する
。

５０〜７０℃の温度まで加熱された反応容器中で、水の
中に望みの量のへキサメチレンジアミン（ＨＭＤ）、イ
ソフタル酸、およびテレフタル酸を混合することによっ
て、ターポリマー回分を製造する。追加量のＨＭＤもし
くは酸を、７．６±０．３のＰＨ水準に到達するのに必
要とされるだけ加える。生成するヘキサメチレンイソフ
タルアミド（６■）およびヘキサメチレンテレフタルア
ミド（６Ｔ）塩の水溶液を１次に、ヘキサメチレンアジ
パミド（６、６）塩と混合して、望みのターポリマー比
を提供する。望みめ量の抗発泡剤、抗酸化剤およびギ酸
安定剤を次に加える。塩溶液を最初にエバポレーターの
中へ移し、そこでこのものを濃縮する。濃縮された溶液
を次にオートクレーブの中へ装荷し、そこでこのものを
１６０℃まで加熱し、圧力２５０ｐｓｉｇ（１７，６ｋ
ｇ／ｃｍ２ゲージ）までもって行く。　一定の圧力を維
持しながら、温度を徐々に約２４７℃まで１＝、　￥４
させる。最後に、温度を約２６４〜２７４℃まで一ヒ昇
し続けさせながら、圧力を外囲の大気圧まで徐々に低ｒ
させる。生成するポリマーをオートクレーブ中に２０分
間保持した後、不活性ガスの圧力のもとでストランド系
（ｓｔｒａｎｄ）に押出成型し、これを水で急冷して、
次に切断してフレーク状（ｆｌａｋｅ）とする。

６６ホモボリマーおよび６６／６Ｉ／６Ｔターポリで−
を、真空吸尽スクリュー型押出成型器（Ｖａｃｕｕｍ　
　ｅｘｈａｕｓｔｅｄ　　ｓｃｒｅｗｅｘｔｒｕｄｅｒ
）を使用して、別々に溶融させる。紡糸口金の組み立て
物の中に入る直前にサンプリングされた溶融ポリマーの
相対粘度（ＲＶ）は、６６ポリマーでは５２．６であり
ターポリマーでは３９．７である。別々の計量ポンプが
、シース（６６）およびコア（ターポリマー）のψみの
重量比を提供するように調整された速度で、２種の溶融
物を２８７℃で紡糸口金組み立て物に供給する。紡糸口
金から出た時に、フィラメントは空気で急冷され水蒸気
でコンディショニングされる。毎分７５０ヤードで巻き
上げる前に仕上げをかける。急冷は、５２°Ｆ（１０，
５℃）の直交して流れる空気（ｃｒｏｓｓ−ｆｌｏｗａ
ｉｒ）によって、６０インチ（１５２ｃｍ）（７）煙突
の中で行なわせる。水蒸気コンディショニングは、大気
圧で飽和水蒸気を含有する、８０インチ（２０３ｃｍ）
の長さの、床板間管部（ｉｎｔｅｒｆｌｏｏｒ　　ｔｕ
ｂｅ）の中に、ヤーンを通すことによって行なわれる。

紡糸されたヤーンは、商業的なドローツイスター（ｄ　
ｒａｗ−ｔｗｉ　ｓｔ　ｅ　ｒ）上の供給ロール（ｆｅ
ｅｄ　　ｒ’ｏｌｌ）と延伸ロール（ｄｒａｗ　　ｒｏ
ｌｌ）の間に配設された、加熱されていない延伸ピン（
ｄｒａｗ　　ｐｉｎ）の上で、望みの延伸比（３，２４
Ｘ）まで更に延伸される。延伸されたヤーンは、環状巻
き上げ＠　（ｒ　ｉ　ｎｇｗｉｎｄｕｐ）およびトラベ
ラ−巻き上げ機（ｔｒａｖｅ　Ｉｅｒ　　ｗｉ　ｎｄｕ
ｐ）を用いて、直ちにひとまとめにされる。

下記の第１表では、４２１５８というシース−コア比が
使用されている０品目ｌは組成６６／６Ｉ　、／　６　
Ｔを有する。各単位の重量％は、品目ｌについては７０
／２２．５／７．５である。ヤーンをレンゲヤーン（ｌ
ｅｇ　　ｙａｒｎ）として洋品に編み一ヒげ、その捲縮
指数（ｃｒｉｍｐ　　１ｎｄｅ　ｘ）　　（ＣＩ）を着
装の前と後に測定する。ＣＩおよび捲縮回復率（ｃｒｉ
ｍｐ　　ｒ、ｅｃｏｖｅ　ｒｙ）は以下の如くにして測
定する： 約Ｉｎの円周を有するヤーン（約４００デニール）ｌか
ぜを、長ぐつ下からホイールの上ヘヤーンをほぐすこと
によって作る。かぜをホイールから取り出して、僅かに
引き伸ばして節状部（ｓｎａｇ）を除き、次に３０秒間
吊るすことによって弛緩させる。このかぜに１．８ｇの
重りを約５分間負荷して、その長さを記録する（ＬＲ）
。このかせに、次に５００ｇの重りを負荷して、引き伸
された長さくＬＥ）を記録する。捲縮指数（ＣＩ）は％
単位で ＬＥ−ＬＲ ＣＬ＝　　　　　　　　　　Ｘ　　１００Ｅ なる方程式によって計算される。第１表では、ヤーンは
、未着用の長くつ下および１．３および５日間着古した
長くつ下かもほどかれたものとした。測定は着装後直ち
に行なう、捲縮回復率は％単位で 捲縮回復率＝ＣＩ　１．３または５日　　　　）ＣＩ（
未着用） なる方程式によって計算される。

乳−１＝１ 萌１　　　　　　　　　　　ユ （ニュ ー着用前　　　　　　　５９．９ 一１日着用　　　　　　３８．７ 一３日着用　　　　　　３８．１ 一５日着用　　　　　　３７．５ ４粗展里）− 一１日着用　　　　　　６５ 一３日着用　　　　　　６４ −５［１着用　　　　　　旦１ 可ｌ均　　　６４ １卵査標準として、４２１５８のシース−コア比を有し
、シースがナイロン６．６でありコアが６゜６／６Ｉ　
（７０／３０）重量％である。離心的に偏位されたシー
ス−コア二成分ヤーンを、ＣＩおよび捲縮回復率につい
て調べる。仕上げられた長くつ下から取り出したヤーン
の試料を、Ｉｇ／デニールの負荷に、１分および１０分
の間だけかける。負荷の期間の前、際中および後に、長
さ測定を行なう。負荷をかけない（弛緩された）長さの
測定に対しては、ヤーン糸はまっすぐのばすが、その捲
縮を除くために張力はかけない。方程式および結果は次
の通り： ＣＩ（負荷前） Ｌｘ−Ｌ。

＝　　　　　　　　　Ｘ　　１００＝６７．５％Ｌ× ＣＩ　　（１分の負荷後） Ｌ、−Ｌ。

＝　−−−Ｘ　　１００　＝　２９　、８％Ｌ。

ＣＩ（１０分の負荷後） Ｌ３−Ｌ。

＝　＝　　Ｘ　　１００　＝　１８　、９％ここで、Ｌ
ｏ−初めの弛緩長さ Ｌｘ＝’＋７均負荷長さ り、−１分間持続する負荷時の長さ Ｌ２＝１分間の負荷を取り去った後の弛緩長さ Ｌ３＝１０分間持続する負荷時の長さ Ｌ４　＝　ｌ　０分間の負荷を取り去った後の弛緩長さ 倦薦１０Ｌ穀−％ １分負荷後＝１分ｊＩ！幾１とｑユニ４４％負荷面のＣ
１ １０分負荷後＝ｉ旦ｌす１荷ＪびΣＣＩ＝２８％負荷前
のＣＩ 文轟倒ｌ 木実施例は、新規な二成分フィラメントの、特定化され
るシース／コア比の重大性およびプロセス性能を例示す
る。

ヘキサメチレンアジパミド、ヘキサメチレンイソフタル
アミドおよびヘキサメチレンテレフタルアミド中位の幾
つかのランダムな三元コポリアミドを、シースとしてポ
リ（ヘキサメチレンアジパミド）を有する離心的なシー
ス−コアフィラメントの中のコア成分として試験する。

幾つかのシース−コア比についてもまた、捲縮性に及ぼ
す影響に関して試験する。高度に離心的なコアは、米国
特許第４．０６９，３６３号に示される如く、コアがフ
ィラメントの半分の側に実質的に沿って配設され、薄い
シースだけがこれを他の側で取り囲む　′−（質的に米
用もしくは＋＋　Ｄ″′形の形に成形される。フィラメ
ントの捲縮性は、熱浴中で弛緩後、捲縮ポテンシャル（
ＣＰ）および捲縮収縮（ＣＳ）の点から測定する。フィ
ラメントは、種々の延伸比を用いて、通常の方法でドロ
ーツイスタ―を使用して紡糸し延伸する。ヤーンは８木
のフィラメントを含む。６種のコポリアミド組成物を使
用する６コボリアミドＡは、７０／１５／１５ルｌψ％
のヘキサメチレンアジパミド／ヘキサメチレンイソフタ
ルアミド／ヘキサメチレンテレフタルアミド単位をそれ
ぞれ含有する。コポリアミドＢは、７０／２０／１０重
量％のそれぞれの単位を含有する。コポリアミドＣは、
６０／２５／１５重針％のそれぞれの学位を含有するう
コポリアミドＤは、７０／２２　、５／７　、５＠量％
のそれぞれの単位を含有する。コポリアミドＥは、６５
／２５／１０重畢％のそれぞれの単位を含有する。コポ
リアミドＦは、６０／２８．５／ｌ　１　。

５重量％のそれぞれの単位を含有する。数多くの品目か
ら選ばれた代表的な結果が第２表に示されている。最良
の捲縮性は、５０咀量％以下のシースポリマーを含有す
るフィラメントを用いると得られる。

品目６Ａおよび６Ｂは６００ｙｐｍで紡糸される６品目
９．１２および１８は８００ｙｐｍで紡糸される。品目
２．４および６は７５０ｙｐｍで紡糸される。全ての品
目は３．４６乃至３．６０９×の範囲内の延伸比で延伸
される。テナシティ／伸び／モジュラス（Ｔ／Ｅ／Ｍ）
を、それぞれ、デニールあたりのｇ数／破壊時の伸び／
デニールあたりのｇ数で表わした初期引張応力の単位で
報告する。品目２および４は本発明の範囲内のものであ
る。

寸　　　〜　　　Ｏ ｎ１！：　二’：　”　：　：　： ■　　　ＣＯ寸 雰１　ｎ　ｒ−″″＝＝＝＝ の　　−国 ５０より少ない％のシースを有する本発明の繊維（品目
２．４および６）の改善された捲縮特性は容易に判る。

品目２．４および６で表わされるヤーンのドローライス
ティング（ｄｒａｗ−ｔｗｉｓｔｉｎｇ）時の性能は、
ターポリマー中のテレフタルアミド単位の相対量に依存
する。実際のＬ文的条件五でのプラント運転の間、品目
２はドローツイスタ−破壊を示さず、品目４は限界的に
受容し得る晴のドローツイスタ−破壊のみを示し、品目
６は受容不能な位高い埜のドローツイスタ−破壊を示１
７た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、弛緩時にらせん形の捲縮（ｃｒｉｍｐ）を形成する
   ことのできるシース−コア二成分合成フィラメントにし
   て、実質的に、フィラメントの３５重量％乃至５０重量
   ％を構成する配向されたポリ（ヘキサメチレンアジパミ
   ド）シースおよび、実質的に少なくとも約６０重量％の
   ヘキサメチレンアジパミド単位、約１５重量％乃至３０
   重量％のヘキサメチレンイソフタルアミド単位および約
   ５重量％乃至１０重量％のヘキサメチレンテレフタルア
   ミド学位からなり、ヘキサメチレンイソフタルアミド単
   位対ヘキサメチレンテレフタルアミド単位の重量％の比
   が１．５乃至６．０である、離心的に配設された三元コ
   ポリアミドコアからなる、フィラメント。 ２、シースがフィラメントの約４０重量％乃至約４５重
   量％を構成する、特許請求の範囲第１項記載のフィラメ
   ント。 ３、ヘキサメチレンイソフタルアミド単位の重量％対ヘ
   キサメチレンテレフタルアミド単位の重量％の比が約１
   ．５乃至約３．０の範囲内にある、特許請求の範囲第１
   項記載のフィラメント。 ４、コポリアミドの相対粘度がポリ（ヘキサメチレンア
   ジパミド）のそれよりも約１３乃至１４単位低い、特許
   請求の範囲第１項記載のフィラメント。