JP2004150009A - 中空横断面を持つマルチフィラメント編織用糸及びそれらの糸より得た編織布帛 - Google Patents

Abstract

【課題】 中空横断面を持つマルチフィラメント編織用糸及びそれらの糸より得た編織布帛を提供する。
【解決手段】 本発明は、マルチフィラメント編織用糸であってそのフィラメント又はステープルが中空断面を有するもの、及びこのような糸より得られる編織表面に関する。更に詳しくは、本発明は、ポリアミド組成物の溶融紡糸により得られた中空フィラメントからなり、それぞれのステープルについて１０ｄｔｅｘ以下の繊維番手を有し且つ中空断面を持つステープルがこのステープルの横断面の総面積の少なくとも５％を占める中央の中空面積を有するマルチフィラメント糸に関する。本発明は、この糸が３％以下のＵＳＴＥＲ係数（Ｕ％）を有し及び円弧の形の断面を持つステープルの数が中空断面を持つステープルの総数の３０％以下であることを特徴とする。フラット糸、撚り糸又は捲縮嵩高糸は特に製織又は編成された布のような編織表面を製作するのに使用される。
【選択図】 なし

Description

本発明は、マルチフィラメント編織用糸であってそのフィラメントが中空横断面を有するもの、及びこのような糸より得られる編織布帛に関する。
更に詳しくは、本発明は、ポリアミド組成物の溶融紡糸によって得られる中空フィラメントよりなるマルチフィラメント糸の製造に関する。

より軽く且つより断熱性である衣服類を実現するために編織表面の実現に中空編織用糸を使用することが非常にずっと以前から研究されている。しかし、大きい中空容積を含み且つ良好な規則性を示すフィラメントの製造は、非常に困難であり、特に、工業的な製造と両立でき且つ織物の用途に特に好適である紡糸速度及びフィラメント番手では非常に困難であることが証明されている。

１９５６年に、ポリアミドの中空糸の製造方法が提案された。この方法は、英国特許ＧＢ８４３，１７９に記載されている。これは、唯一の円弧であってその円弧の両端が０．０５〜０．３ｍｍの間隔で離れている形の紡糸口金孔を含む紡糸口金でポリアミドを紡糸することからなる。
この特許は、７００ｍ／ｍｉｎの紡糸速度で得られたナイロン６のフィラメントの製造を記載している。このフィラメントは、次いで所望の番手を得るために延伸工程に付される。
この紡糸速度は、しばしば３０００ｍ／ｍｉｎ以上である現在の工業的方法の速度に対して非常に低い。更に、現在の方法では、延伸工程は、フィラメントを中間で引き取ることなく、しばしば紡糸と統合される。

同様に、国際特許出願ＷＯ９５／２５１８８において、高い速度（１５００ｍ／ｍｉｎ以上）での紡糸方法により中空断面を持つポリアミドフィラメントを得る方法が提案された。しかし、この方法は、高い粘度（５０以上、好ましくは６０以上のＶ_R）でポリアミドを紡糸することを要求する。このような粘度は、一般的に５０以下である典型的な編織用糸の製造のために使用されるポリアミドの速度と比べて高い。この明細書は、そこに記載された方法により中空フィラメントを製造することは５０以下のＶ_Rのポリアミドでは不可能であることを明らかにしている。しかして、この明細書に記載された方法は、ポリアミドの粘度を例えば後縮合又は触媒の使用によって高めるための補助工程を必要とする。この明細書で使用される紡糸口金は、複数（少なくとも２個）の円弧であってその端部が僅少な長さの間隔であるものより構成される紡糸口金孔を含む。

国際特許出願ＷＯ９５／２５１８８ 英国特許ＧＢ８４３，１７９

本発明の目的の一つは、マルチフィラメント編織用糸であって、そのフィラメントが中空横断面を有するものであり、しかも充実横断面を持つフィラメントの現在の工業的紡糸方法の利点、即ち、糸の生産性及び性質の規則性を有する紡糸又は緊張紡糸方法によって、典型的な編織用糸の製造に使用されるポリアミドのＶ_Rに類似するＶ_Rのポリアミドを使用して得られる該マルチフィラメント編織用糸を提案することである。

このために、本発明は、１０ｄｔｅｘ以下のフィラメント番手を有し、そのフィラメントがこれの横断面の総面積の少なくとも５％を占める中央空白面積を示す中空横断面を有するものであるポリアミドマルチフィラメント編織用糸であって、該糸が３％以下のＵＳＴＥＲ係数（Ｕ％）を有し及び円弧形状の横断面を持つフィラメントの数が中空横断面を持つフィラメントの総数の３０％以下であることを特徴とする前記のポリアミドマルチフィラメント編織用糸を提案する。

“中空横断面を持つフィラメント”とは、以下に説明するような円弧形状の紡糸口金孔より得られるフィラメントの全てを意味するものと理解されたい。換言すれば、中空フィラメントは、その横断面が閉ざされた又は中が空いている環の形状であるものである。

本発明によれば、マルチフィラメント糸は、２％以下、好ましくは１％以下のＵ％を示す。
更に、円弧形状のフィラメントの数は、有利には、中空横断面を持つフィラメントの総数の２０％以下、好ましくは１０％以下である。
用語“Ｕ％又はＵＳＴＥＲ係数”は、連続した糸の規則性を表わす。しかして、この係数は、ＵＳＴＥＲ（Ｚｅｌｌｗｅｇｅｒ社）の装置上で連続糸の番手の変化を測定することによって決定される。
この測定を実現するためには、ある一定の張力の下に保持された糸をコンデンサーの板の間で一定の速度で走らせると、糸の重量の変化のため糸により形成された誘電成分の変化がコンデンサーのキャパシタンスの変化を誘発させ、これが糸の番手の不規則性として現われる。
糸に沿った番手又は重量変化の不規則性を表わすグラフがプロットされ、ＵＳＴＥＲ係数（％）が平均重量変化（平均重量の％として示される）を表わす。

本発明の好ましい他の特色によれば、フィラメントの横断面における空白面積の割合（％）はそれぞれのフィラメントの横断面の１０％以上、好ましくは１５％以上である。有利には、この値は１５〜５０％である。

本発明の他の特色によれば、マルチフィラメント糸は、４０以上、好ましくは４０〜５５、有利には４０〜５０の相対粘度Ｖ_Rを示すポリアミドをベースとした組成物を紡糸口金から紡糸することによって得られる。
ポリアミドの相対粘度Ｖ_Rは、重合体をぎ酸に溶解してなる８．４％溶液について決定される。

本発明に好適なポリアミドは、有利には、ナイロン６、ナイロン６６、少なくとも８０重量％のナイロン６６又はナイロン６を含有するポリアミド混合物、少なくとも８０％（数で）のナイロン６６又はナイロン６単位を含むコポリアミドよりなる群から選択される。

本発明の糸は、優れた規則性を示し、開いたフィラメント又は円弧形状の横断面を持つフィラメントを有しない、即ち、紡糸口金を出るときに合体がない。このことは、糸の下流側での処理、例えばテキスチャー付与、染色、製織又は編成において破断や腰折れの問題並びに編織表面の不規則性の問題を回避させる。

本発明による中空横断面のフィラメントよりなるポリアミドマルチフィラメント糸は、ポリアミド組成物を複数の紡糸口金孔を含む少なくとも１個の紡糸口金を通して押出してフィラメントを形成させ、そのフィラメントの少なくとも一部を紡糸口金から離れた地点で収束させてマルチフィラメント糸を形成させ、次いで該糸をボビンに巻き取ることからなり、それぞれの紡糸口金孔が円弧形状の１個のスリットよりなり、その円弧の両端が紡糸口金の出口面で現われる該スリットの平均幅の多くとも５倍に等しい長さだけ離間されていること、紡糸口金を出るときにフィラメントを冷却すること、糸を３０００ｍ／ｍｉｎ以上、好ましくは３５００ｍ／ｍｉｎ以上の速度で巻取ることを特徴とする方法により製造される。

前記の製造方法において、紡糸口金の出口の表面で紡糸口金孔を形成するスリットの幅は、有利には０．０５〜０．１２ｍｍである。

新しい特徴として、それぞれの紡糸口金孔を形成する円弧の端部は、円弧の全長さの少なくとも５％、好ましくはこの全長の少なくとも１５％にわたって対称的である。
紡糸口金は、放電加工のような慣用の技術により実現される。
有利には、紡糸口金上の孔の密度は、０．２５個／ｃｍ²〜３個／ｃｍ²の孔である。

紡糸口金を出るときに糸は冷却される。冷却の開始と紡糸口金の出口との間の距離は、技術的に可能な限り短い。しかして、紡糸口金の出口での直接の冷却は実施するのが困難であろう。何故ならば、それは紡糸口金の表面への重合体の付着を誘発させ、結果としてフィラメントの破断となり得るからである。
冷却は、空気、非酸化性のガス、又は窒素のような不活性ガスよりなる群から選択される冷却用流体により達成される。好ましくは、この流体は水蒸気で飽和されない。
好ましい実施態様では、冷却用流体は空気又は不活性ガスである。

このようにして形成された糸の処理方法は、ポリアミド編織用糸の製造に通常使用されるものである。しかして、表面の潤滑を向上させ、その親水性又は疎水性を変性させるためのオイリング処理を適用することができる。
一般的に、これらの糸は、水蒸気の存在下に又は不存在下に冷間又は熱間での延伸に付される。この延伸は、一般に、紡糸の過程と一体化される、即ち、巻き取りの前に実現される。しかし、本発明の範囲からはずれることなく、糸は、紡糸と独立した延伸の過程で、巻き取られた糸の引取りによって同様に延伸させることができる。
また、糸の抱合を改善するためにフィラメントの混ぜ合わせを実施することができる。この混ぜ合わせは、しばしば延伸の前に実施されるが、延伸の間に又はその後に実施することができる。
次いで、このポリアミド糸は、ボビンに巻き取る前に弛緩させることができる。
本発明のマルチフィラメント糸は、使用の分野に従ってカール付与、テキスチャー付与処理に付すことができる。

しかして、これらの糸は、例えば経糸又は緯糸として製織の過程でフラット糸、撚り糸又は捲縮嵩高糸として使用することができる。
同様に、本発明の糸は、編成された布帛の製造のために使用される。少なくとも本発明の糸により製織され又は編成されたこのような編織布帛は、同様に本発明の目的である。

本発明のその他の詳細及び利点は、例示のためにのみ示し且つ添付の図面を参照する実施例についての詳細な説明を見れば一層明かとなろう。添付の図面において、図１は本発明を構成する紡糸口金孔の形状の概略図を表わし、図２は本発明を構成するマルチフィラメント糸の断面の写真である。

実施例１
相対粘度Ｖ_Rが４９に等しいポリアミドＰＡ６６及び０．３重量％濃度の酸化チタンよりなる艶消し剤を含有する組成物を紡糸することによって本発明に従う糸を得る。
この組成物を中空糸の紡糸のために適合された紡糸口金を含む慣用の紡糸装置に供給する。
ここで、図１を参照するに、紡糸口金は、外観１を１．５ｍｍに等しい外径の円弧の形で有する４０個の紡糸口金孔（０．８個の孔／ｃｍ²に等しい孔の密度）を含む。円弧の端部１ａ及び１ｂは、０．１５ｍｍに等しい距離で離間されている。スリットの幅１は、例示する実施例では規則的であり、０．０８ｍｍに等しい。しかし、この幅は、本発明の範囲からはずれることなく、上で定義したようなスリットの端部の対称特性を尊重してスリットの長さにわたって異なっていてよい。

紡糸の条件は次の通りである。
圧力：２５０バール
温度：２８０℃
重合体の供給量：２．３ｇ／ｍｉｎ／孔
フィラメントの束を、紡糸口金を出るときに、その束の走行方向に対してほぼ垂直な方向に従って供給される冷却用流体の流れによって冷却する。この供給装置は、紡糸口金の出口の表面から３０ｍｍの距離で配置される。この例示した実施例では、冷却用流体は２２℃の温度の空気である。もちろん、冷却用流体の流れは、フィラメントの束の走行を乱さない速度で供給される。
次いで、フィラメントを紡糸口金の出口から１３０ｃｍ離れた地点で収束させる。このように形成された糸に慣用の方法及び装置によってオイリング用組成物を付着させる。
次いで、この糸をボビンに４５００ｍ／ｍｉｎに等しい巻き取り速度で巻き取る。
得られた糸は、１６５ｄｔｅｘの総番手を有し、４０本のフィラメントを含む（糸番手１６５Ｆ４０）。

得られた糸の横断面を表わす図２は、フィラメントの王冠の形の中空断面を示す。空隙の割合（％）は１５％以上である。円弧形状の断面、即ち端部が紡糸口金を出るときに合体しなかった断面を持つフィラメントの数は、例示した実施例では０に等しい。
得られた糸の特性は次の通りである。
ＵＳＴＥＲ係数（Ｕ％）：０．９（積算により決定した値）
破断点伸び：４５％
靭性：３５ｃＮ／Ｔｅｘ
Ｓ_BW：１０％（沸騰水による収縮）
抱合係数（かぎ針での手動法により決定）：１５個の結節／ｍ
上記の方法により得た糸及び番手１６５Ｆ４０でもって織物を作った。この織物は、ランス機で作り、カレンダー加工に付す。
同等の織物を丸く充実の断面を持つ典型的な糸でもって作った。その経糸及び緯糸の番手は２３５Ｆ３４である。

これらの２種の織物の性質を以下の表１に要約する。

これらの試験は、ＶＯＬＴＡ社により市販されている装置ＡＬＡＭＢＥＴＴＡ Ｔ６７５により測定した。
これらの試験は、本発明の糸で作った織物が在来の糸で作った織物に対して３０％も低いグラム量について同等の空気透過性を有することを示す。更に、伝導率は、本発明の糸で作られた織物について明らかに低く、しかして僅かな重量又は同等の重量について一層断熱性の衣服を作ることを可能にさせる。

実施例２
相対粘度Ｖ_Rが５０に等しいポリアミドＰＡ６及び０．４重量％濃度の酸化チタンよりなる艶消し剤を含有する組成物を一体化した紡糸−延伸方法で紡糸することによって本発明に従う糸を得る。
この組成物を、実施例１で使用したものと同等の中空糸の紡糸のために適合された紡糸口金を含むが、ただし１個の紡糸口金当たり２０個の孔を含む慣用の紡糸装置に供給する。
紡糸の条件は次の通りである。
圧力：２２０バール
温度：２７２℃
重合体の供給量：１．７５ｇ／ｍｉｎ／孔
フィラメントの束を、紡糸口金を出るときに、その束の走行方向に対してほぼ垂直な方向に供給される冷却用流体の流れによって冷却する。この供給装置は、紡糸口金の出口の表面から４０ｍｍの距離で配置される。この例示した実施例では、冷却用流体は２０℃の温度の空気である。もちろん、冷却用流体の流れは、フィラメントの束の走行を乱さない速度で供給される。
次いで、フィラメントを紡糸口金の出口から１３０ｃｍ離れた地点で収束させる。
このように形成された糸に慣用の方法及び装置によってオイリング用組成物を付着させる。
次いで、この糸をボビンに４５００ｍ／ｍｉｎに等しい巻き取り速度で巻き取る。
得られた糸は、７０ｄｔｅｘの総番手を有し、２０本のフィラメントを含む（糸番手７８Ｆ２０）。

得られた糸は１５％以上の空隙量を示す。円弧形状の断面、即ち端部が紡糸口金を出るときに合体しなかった断面を持つフィラメントの数は、例示した実施例では０に等しい。
得られた糸の特性は次の通りである。
ＵＳＴＥＲ係数（Ｕ％）：１（積算により決定した値）
破断点伸び：３５％
靭性：３８ｃＮ／ｔｅｘ
抱合係数：１０個の結節／ｍ（かぎ針での手動法により決定）

本発明を構成する紡糸口金孔の形状の概略図を表わす。 本発明を構成するマルチフィラメント糸の断面図である。

符号の説明

１ 円弧
１ａ、１ｂ 端部

Claims (10)

1. １０ｄｔｅｘ以下のフィラメント番手を有し、そのフィラメントがこれの横断面の総面積の少なくとも５％を占める中央空白面積を示す中空横断面を有するものであるポリアミドマルチフィラメント編織用糸であって、該糸が３％以下のＵＳＴＥＲ係数（Ｕ％）を有し及び円弧形状の横断面を持つフィラメントの数が中空横断面を持つフィラメントの総数の３０％以下であることを特徴とする前記のポリアミドマルチフィラメント編織用糸。
2. ２％以下のＵ％を示すことを特徴とする請求項１に記載の糸。
3. １％以下のＵ％を示すことを特徴とする請求項２に記載の糸。
4. 開いた横断面又は円弧形状の横断面を持つフィラメントの数が糸の中空横断面を持つフィラメントの数に対して２０％以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の糸。
5. フィラメントの中空横断面の空白面積が該フィラメントの全横断面の少なくとも１０％を占めることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の糸。
6. ポリアミドがナイロン６、ナイロン６６、少なくとも８０重量％のナイロン６６又はナイロン６を含有するポリアミド混合物、少なくとも８０％（数で）のナイロン６６又はナイロン６単位を含むコポリアミドよりなる群から選択されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の糸。
7. ポリアミドが４０〜５５の相対粘度Ｖ_Rを有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の糸。
8. 粘度が４０〜５０であることを特徴とする請求項７に記載の糸。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載のマルチフィラメント糸から得られたフラット糸、テクスチャード糸又は撚糸。
10. 請求項１〜８又は９のいずれかに記載の糸の少なくとも１種から得られた製織又は編成された編織布帛。

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