JP5454191B2 - Crimped yarn and fiber structure - Google Patents
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本発明はポリアミド５６からなるフィラメントであって、柔軟性、伸縮性、吸放湿性に優れ、かつ耐熱性にも優れた捲縮糸に関するものである。さらに詳しくは、耐摩耗性、力学特性、嵩高性、染色特性にも優れた捲縮糸に関するものである。 The present invention relates to a crimped yarn made of polyamide 56, which is excellent in flexibility, stretchability, moisture absorption / release properties, and heat resistance. More specifically, the present invention relates to a crimped yarn excellent in abrasion resistance, mechanical properties, bulkiness and dyeing properties.
汎用の合成繊維において、ポリアミド繊維は強度に代表される高い力学特性に加え、耐摩耗性や柔軟性、耐熱性に優れることから、衣料用の他、タイヤコードやエアバッグ、ロープやネット等、あらゆる資材用途に好適に用いられている。
この中でも、衣料用においてはその高い柔軟性や肌との馴染みの良さ、ストレッチバック性が評価され、主にインナーやパンストに使われている。これらの用途では、欧米ではポリアミド６６が、アジア地域ではポリアミド６が汎用的に使われており、いずれのポリアミドもそれぞれ一長一短がある。例えば、ポリアミド６６は高融点に起因した高い耐熱性や、耐摩耗性、染色堅牢度に優れる等の利点があるが、一方で染着速度が遅いことに起因する均染性の低さや、繊維製造時にゲルや球晶を生成しやすく欠陥となりやすい、原料コストが高い等の欠点を有する。それに対し、ポリアミド６は比較的低コストで製造でき、ゲルや球晶も生成しにくいために工業生産において容易に製造することができ、繊維特性としても柔軟性や染着速度が速いといった特徴を有する。一方で、ポリアミド６６と比較すると耐摩耗性や耐熱性が劣る、染色堅牢度が低いといった欠点を有している。また、いずれのポリアミドも吸湿性はそれほど高くないため、肌への馴染みを良くし、快適性を保つために吸湿性の高い材料をブレンドする方法（特許文献１）が工業的に採用されている。しかしながら、該方法を用いると繊維の耐熱性や耐摩耗性、染色堅牢度が低下する傾向にある。
In general-purpose synthetic fibers, polyamide fibers are superior in wear resistance, flexibility and heat resistance in addition to high mechanical properties represented by strength.In addition to clothing, tire cords, airbags, ropes, nets, etc. It is suitably used for all material applications.
Among these, for clothing, its high flexibility, familiarity with the skin, and stretch back properties are evaluated, and it is mainly used for inner and pantyhose. In these applications, polyamide 66 is widely used in Europe and the United States, and polyamide 6 is widely used in the Asian region. Each polyamide has advantages and disadvantages. For example, polyamide 66 has advantages such as high heat resistance due to high melting point, excellent wear resistance, and fastness to dyeing, while low level dyeing due to slow dyeing speed, It has drawbacks such that gels and spherulites are likely to be produced during production, and defects tend to occur, and raw material costs are high. On the other hand, polyamide 6 can be produced at a relatively low cost, and since it is difficult to produce gels and spherulites, it can be easily produced in industrial production. Have. On the other hand, compared to polyamide 66, it has disadvantages such as poor abrasion resistance and heat resistance and low dyeing fastness. In addition, since any of the polyamides is not so hygroscopic, a method of blending highly hygroscopic materials (Patent Document 1) is industrially adopted in order to improve familiarity with the skin and maintain comfort. . However, when this method is used, the heat resistance, abrasion resistance and dyeing fastness of the fiber tend to decrease.
ところで、最近は地球的規模での環境に対する意識向上に伴い、非石油由来の繊維素材が切望されている。前記した汎用のポリアミド繊維は、石油を主原料としていることや、製造時に大量の水や熱エネルギーを用いており二酸化炭素排出量が多い。よって、環境負荷が大きい素材といえる。また、既にピークオイル論（非特許文献１）で指摘されている様に、石油資源の減少に伴い石油価格が高騰しており、石油資源の大量消費により生じる地球温暖化が大きな問題として採り上げられている。 By the way, recently, with increasing awareness of the environment on a global scale, non-petroleum-derived fiber materials are eagerly desired. The general-purpose polyamide fiber described above uses petroleum as a main raw material, and uses a large amount of water and heat energy at the time of production, and has a large amount of carbon dioxide emission. Therefore, it can be said that the material has a large environmental load. As pointed out in the peak oil theory (Non-Patent Document 1), the price of oil has risen with a decrease in petroleum resources, and global warming caused by mass consumption of petroleum resources has been taken up as a major problem. ing.
そこで、非石油系由来のプラスチック（バイオマスプラ）にスポットライトが当てられ、欧米や日本、中国において研究開発が活発に行われている。例えば、天然資源として産生されているセルロースは、二酸化炭素を大気中から取り込み成長する植物資源から大量に取り出すことが可能であり、二酸化炭素の循環（カーボンニュートラル）により地球温暖化の抑制に寄与することが期待されている。バイオマスプラの代表的なものとしては、ポリ乳酸等の脂肪族ポリエステルが挙げられるが、強度、耐熱性、耐摩耗性、耐加水分解性などの諸特性が汎用プラスチックに比較すると低く、汎用素材として用いるためにはこれら諸特性の大幅改善が必要になる。 Therefore, spotlight has been applied to non-petroleum-derived plastics (biomass plastics), and research and development are actively conducted in Europe, the United States, Japan, and China. For example, cellulose produced as a natural resource can be taken out in large quantities from plant resources that take up carbon dioxide from the atmosphere and grow, and contribute to the suppression of global warming through the circulation of carbon dioxide (carbon neutral). It is expected that. Typical examples of biomass plastics include aliphatic polyesters such as polylactic acid, but their properties such as strength, heat resistance, wear resistance, and hydrolysis resistance are low compared to general-purpose plastics. In order to use it, it is necessary to greatly improve these characteristics.
そこで我々は、汎用素材として十分な力学特性や耐久性、その他の諸特性を満足するものとして、バイオマスベースのモノマーを用いて重合したバイオナイロンに注目して研究を進めている。バイオナイロンとしては、既にポリアミド１１やポリアミド１２、ポリアミド６１０が工業化されているものの、いずれのポリアミドも特性に偏りがあるため、衣料用、産業資材用途としては極一部の用途に用いられているに過ぎない。そこで我々は、新規なバイオナイロンとして、バイオマスベースのモノマーである１，５ペンタメチレンジアミンと、アジピン酸とを加熱重合して得られるポリペンタメチレンアジパミド（ポリアミド５６）に着目した。ポリアミド５６はまだ工業化された事がない新規な材料であるが、製造方法についてはいくつかの特許が公開されている（特許文献２、特許文献３）。
Therefore, we are conducting research focusing on bionylon polymerized using biomass-based monomers to satisfy the mechanical properties, durability, and other properties that are sufficient as general-purpose materials. As bionylon, although polyamide 11, polyamide 12, and polyamide 610 have already been industrialized, all polyamides are biased in their characteristics, so they are used for clothing and industrial material applications in a very small part. Only. Therefore, we focused on polypentamethylene adipamide (polyamide 56) obtained by heat polymerization of 1,5-pentamethylenediamine, which is a biomass-based monomer, and adipic acid as a novel bionylon. Polyamide 56 is a novel material that has not been industrialized yet, but several patents have been published for manufacturing methods (
また、従来より加熱重合で製造されたポリアミド５６（非特許文献２）が知られているが、加熱重合で得られたポリアミド５６は、界面重合法で製造されたポリアミド５６（非特許文献３、非特許文献４）と比較して融点が低く、耐熱性に劣るものしか報告されていない。一方で、界面重合法は工程が複雑であり、高コストな製造プロセスであることから工業的には向かない。そこで特許文献２の如く、リジン脱炭酸酵素を用いた酵素反応等で得られた高純度の１，５ペンタメチレンジアミンを用いることや、特許文献３の如く特定の重合方法を採用するなどの工夫により、加熱重合法によっても高融点でかつ実用的な重合度を有するポリアミド５６を製造することに成功している。該ポリアミド５６は、優れた溶融貯留安定性に加え、紡糸、延伸性も可能であることから、繊維材料としてのポテンシャルを有している。
Further, a polyamide 56 (Non-patent Document 2) manufactured by heat polymerization has been known conventionally, but a polyamide 56 obtained by heat polymerization is a polyamide 56 (
繊維材料としては、例えば透明性に優れ、高強度であるポリアミド５６からなるフィラメントが開示されている（特許文献４）。該特許文献には具体例として釣り糸等に好適なモノフィラメントが開示されているが、実施例では糸切れしない程度まで延伸倍率を下げることで、７９μｍの直径を有するモノフィラメントを得ている。すなわち、特許文献４の方法では衣料用を主体とする細い繊度（通常、直径５〜１７μｍ）の繊維を安定して製造することができていない。 As the fiber material, for example, a filament made of polyamide 56 having excellent transparency and high strength is disclosed (Patent Document 4). In this patent document, a monofilament suitable for fishing line and the like is disclosed as a specific example, but in the examples, a monofilament having a diameter of 79 μm is obtained by reducing the draw ratio to such an extent that the yarn is not broken. That is, in the method of Patent Document 4, fibers having a fine fineness (usually 5 to 17 μm in diameter) mainly for clothing cannot be stably produced.
また、ポリアミド５６からなる捲縮糸としてＢＣＦ（Ｂulked Ｃontinuous Ｆilament）が開示されている（特許文献５、特許文献６）。例えば、該特許文献５の段落（００３１）には、モノフィラメントの直径換算で２０〜１００μｍの範囲のＢＣＦが記載されていることから、特許文献４と同様、太繊維糸の記載しかない。さらにＢＣＦヤーンは製法が挫屈捲縮であるため捲縮の堅牢度が低い。例えば特許文献６の実施例に記載の拘束荷重下捲縮保持率は最大でも５２％であり、高荷重下でへたりやすい構造の捲縮糸であることがわかる。よって、スポーツ衣料の様に、数千〜数万の伸縮を繰り返しても形態変化が生じない用途ではＢＣＦヤーンを用いることができない。 Further, BCF (Bulked Continuous Filament) is disclosed as a crimped yarn made of polyamide 56 (Patent Documents 5 and 6). For example, paragraph (0031) of Patent Document 5 describes BCF in the range of 20 to 100 μm in terms of monofilament diameter, and therefore only describes thick fiber yarns as in Patent Document 4. Furthermore, since the production method of the BCF yarn is a crimped crimp, the fastness of crimping is low. For example, the crimp retention rate under restraint load described in the example of Patent Document 6 is 52% at the maximum, which indicates that the crimped yarn has a structure that is easy to loosen under a high load. Therefore, the BCF yarn cannot be used in applications where the shape does not change even when stretching and stretching of several thousand to several tens of thousands is repeated as in sports clothing.
また、ポリアミド５６からなる繊維であって、ゴム補強コードに用いるポリアミド５６繊維が開示されている（特許文献７）。しかしながら、該特許文献の繊維は１５０℃３０分間の乾熱処理後の４．６８ｃＮ／ｄｔｅｘ応力時の伸度が１２〜２０％であり、極めて弾性率が高い繊維である。すなわち、曲げに対して硬い繊維であるため柔軟性が不足しており、そのままでは衣料用の繊維として用いることができないものである。 Further, a polyamide 56 fiber used for a rubber reinforcing cord, which is a fiber made of polyamide 56, is disclosed (Patent Document 7). However, the fiber of this patent document is a fiber having an extremely high modulus of elasticity of 12 to 20% after 4.68 cN / dtex stress after dry heat treatment at 150 ° C. for 30 minutes. That is, since it is a fiber that is hard to bend, it has insufficient flexibility and cannot be used as it is as a fiber for clothing.
本発明の課題は、柔軟性、伸縮性、吸放湿性に優れ、かつ耐熱性にも優れた捲縮糸を提供することである。さらに詳しくは、耐摩耗性、力学特性、嵩高性、染色特性にも優れた捲縮糸を提供することである。 An object of the present invention is to provide a crimped yarn excellent in flexibility, stretchability, moisture absorption / release properties, and excellent in heat resistance. More specifically, it is to provide a crimped yarn excellent in abrasion resistance, mechanical properties, bulkiness and dyeing properties.
本発明者らが柔軟性や伸縮性、吸放湿性に優れたポリアミド５６捲縮糸を得るために鋭意検討した結果、硫酸相対粘度が特定の範囲にあり、かつ分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が小さいポリアミド５６フィラメントを形成することで、製糸工程におけるポリアミド５６分子鎖の配向度や結晶化度が十分に高まり、細繊度でありながら毛羽が少なく、力学特性や、熱収縮特性に優れたポリアミド５６フィラメントを製造することに成功した。該フィラメントは仮撚加工性に優れており、仮撚加工時の延伸倍率、加工撚数および張力、セット温度、延伸後のリラックス率を最適化することで、従来のポリアミドフィラメントでは達成できなかった、高い伸縮性と柔軟性を付与することができる。また、ポリアミド５６の非晶分子鎖の配向度を適度に緩和させることによって、吸放湿性パラメーター△ＭＲ：３％以上を達成することに成功したのである。 As a result of intensive studies by the present inventors to obtain a polyamide 56 crimped yarn excellent in flexibility, stretchability and moisture absorption and desorption, the relative viscosity of sulfuric acid is in a specific range, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) is By forming a small polyamide 56 filament, the degree of orientation and crystallinity of the polyamide 56 molecular chain in the spinning process is sufficiently increased, and the polyamide 56 has excellent mechanical properties and heat shrinkage properties while having fineness and few fluff. Succeeded in producing filaments. The filament is excellent in false twisting workability, and cannot be achieved with conventional polyamide filaments by optimizing the draw ratio, false twist and tension, set temperature, and relaxation rate after drawing. High elasticity and flexibility can be imparted. Further, by moderately relaxing the degree of orientation of the amorphous molecular chains of the polyamide 56, the moisture absorption / release parameter ΔMR: succeeded in achieving 3% or more.
すなわち本発明は、硫酸相対粘度が２．０〜３．５、Ｍｗ／Ｍｎが１．５〜３であるポリアミド５６からなるフィラメントであって、５％伸長応力：０．２〜１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、沸騰水収縮率：１〜１５％、伸縮復元率：１０〜５５％、吸放湿性パラメーター△ＭＲ：３％以上であることを特徴とするポリアミド５６捲縮糸によって達成されるものである。 That is, the present invention is a filament made of polyamide 56 having a relative viscosity of sulfuric acid of 2.0 to 3.5 and Mw / Mn of 1.5 to 3, and 5% elongation stress: 0.2 to 1.0 cN / It is achieved by a polyamide 56 crimped yarn characterized by dtex, boiling water shrinkage ratio: 1 to 15%, expansion / contraction recovery ratio: 10 to 55%, moisture absorption / release parameter ΔMR: 3% or more .
本発明の捲縮糸は、ポリアミド５６からなり、好ましくは非石油系由来のモノマーを用いて合成されたポリアミド５６からなる。すなわち、炭酸ガス排出量の少ない環境配慮型の素材である。また、柔軟性、伸縮性、吸放湿性に優れ、かつ耐熱性にも優れた捲縮糸であることから、主として衣料用途に好適に用いることができる。さらには強度や耐摩耗性にも優れることから、産業資材用途にも利用可能な捲縮糸および繊維構造体を提供することができる。 The crimped yarn of the present invention is made of polyamide 56, and preferably made of polyamide 56 synthesized using a non-petroleum-derived monomer. In other words, it is an environmentally friendly material that emits less carbon dioxide. Moreover, since it is a crimped yarn excellent in flexibility, stretchability, moisture absorption and desorption, and excellent in heat resistance, it can be suitably used mainly for clothing applications. Furthermore, since it is excellent in strength and abrasion resistance, it is possible to provide a crimped yarn and a fiber structure that can be used for industrial materials.
本発明の捲縮糸は、繰り返し単位の９０モル％以上がペンタメチレンアジパミド単位で構成されたポリアミド５６を含有することが必要である。ここで、ペンタメチレンアジパミド単位とは、１，５−ペンタメチレンジアミンとアジピン酸とから構成される構造単位である。本発明の効果を損なわない範囲において、１０モル％未満の他の共重合成分を含んでもよいが、ペンタメチレンアジパミド単位が高いほど分子鎖の規則性が高まり、製糸工程で配向結晶化し易くなるため、強度や耐摩耗性、耐熱性、伸縮性に優れた捲縮糸となるので好ましい。 The crimped yarn of the present invention needs to contain polyamide 56 in which 90 mol% or more of repeating units are composed of pentamethylene adipamide units. Here, the pentamethylene adipamide unit is a structural unit composed of 1,5-pentamethylenediamine and adipic acid. In the range not impairing the effects of the present invention, other copolymerization components of less than 10 mol% may be included. However, the higher the pentamethylene adipamide unit, the higher the regularity of the molecular chain, and the easier the orientation crystallization in the spinning process. Therefore, a crimped yarn excellent in strength, wear resistance, heat resistance, and stretchability is obtained, which is preferable.
また、本発明の捲縮糸からなる繊維構造体は、ヘキサメチレンアジパミド（ポリアミド６６）と比較して繰り返し単位の分子量が低い、すなわちポリマー単位重量あたりのアミド結合の数が多いことから、汎用的に使われるコーティング剤との馴染みが極めてよい。そのためバインダーとして用いるコーティング剤の厚みを薄くすることが可能になり、コーティング系でよく指摘される粗硬感のある風合いになりにくいという利点がある。よって、ペンタメチレンアジパミド単位は高い方が好ましく、９５モル％以上であることが好ましく、９７モル％以上であることがさらに好ましく、９９モル％以上であることより好ましい。 Further, the fiber structure comprising the crimped yarn of the present invention has a low molecular weight of the repeating unit as compared with hexamethylene adipamide (polyamide 66), that is, a large number of amide bonds per polymer unit weight. Familiarity with commonly used coating agents is extremely good. Therefore, it is possible to reduce the thickness of the coating agent used as the binder, and there is an advantage that it is difficult to obtain a rough texture that is often pointed out in the coating system. Accordingly, the pentamethylene adipamide unit is preferably higher, preferably 95 mol% or more, more preferably 97 mol% or more, and more preferably 99 mol% or more.
本発明の捲縮糸は、分子量の指標である硫酸相対粘度が２．０〜３．５であることが必要である。分子量を示す硫酸相対粘度は、２．０以上にすることで紡糸時の分子配向性が良好になり、汎用的な衣料素材に適用可能な強度や耐摩耗性を示す。さらには、紡糸速度を４０００ｍ／分以上の高速紡糸とすることによって、延伸操作を行わずとも配向結晶化が格段に進み、後の仮撚加工工程での糸切れや毛羽の発生が少ない、操業性に優れたフィラメントを得ることができるのである。また硫酸相対粘度を３．５以下にすることによって、紡糸速度７０００ｍ／分を越える高速での安定操業が可能になり、強度や糸長さ方向の太さ斑、分子配向斑の極めて小さいフィラメントを得ることができる。また、硫酸相対粘度が高い程、強度や耐摩耗性に優れる傾向にあるが、紡糸操業性や糸の均質性、染色性を考慮すると、硫酸相対粘度は２．４〜３．１が好ましく、２．６〜２．９がさらに好ましい。 The crimped yarn of the present invention needs to have a relative viscosity of sulfuric acid of 2.0 to 3.5, which is an index of molecular weight. By setting the relative viscosity of sulfuric acid, which indicates the molecular weight, to 2.0 or more, the molecular orientation during spinning becomes good, and the strength and wear resistance applicable to general-purpose clothing materials are exhibited. Furthermore, by setting the spinning speed to 4000 m / min or higher, orientation crystallization progresses significantly without performing a drawing operation, and there is little occurrence of yarn breakage or fluffing in the subsequent false twisting process. A filament excellent in properties can be obtained. In addition, by making the relative viscosity of sulfuric acid 3.5 or less, stable operation at a high speed exceeding the spinning speed of 7000 m / min becomes possible, and filaments with extremely small strength, thickness in the length direction, and molecular orientation spots can be obtained. Can be obtained. In addition, the higher the sulfuric acid relative viscosity, the better the strength and abrasion resistance. However, in consideration of spinning operation, yarn homogeneity, and dyeability, the sulfuric acid relative viscosity is preferably 2.4 to 3.1. 2.6 to 2.9 is more preferable.
さらに、本発明の捲縮糸は分子量分布が狭いことが極めて重要である。分子量分布は簡易的には重量平均分子量Ｍｗと数平均分子量Ｍｎとの比である分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）によって表すことができる。この値が小さいほど、分子量分布が狭いことを指す。この分子量分布は重合時に使用するモノマーの純度、特定の不純物の有無、重合時の仕込量、重合温度や時間等、厳密な重合を行うことで達成することが可能になる。重合方法の詳細については後述する。また、紡糸工程においても分子量分布は拡大する方向に変動することから、紡糸条件の適正化も必要となる。 Furthermore, it is extremely important that the crimped yarn of the present invention has a narrow molecular weight distribution. The molecular weight distribution can be simply represented by the degree of dispersion (Mw / Mn), which is the ratio of the weight average molecular weight Mw to the number average molecular weight Mn. The smaller this value, the narrower the molecular weight distribution. This molecular weight distribution can be achieved by carrying out strict polymerization such as the purity of the monomer used during polymerization, the presence or absence of specific impurities, the amount charged during polymerization, the polymerization temperature and time, and the like. Details of the polymerization method will be described later. Also, in the spinning process, the molecular weight distribution fluctuates in an increasing direction, so that it is necessary to optimize spinning conditions.
本発明の捲縮糸は、分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．５〜３であることが必要である。分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）は低い方が強度に優れ、かつ糸長手方向の線経斑が小さく繊維内部構造（結晶、非晶の量や配向の程度）の斑が小さくなり、極めて均質性の高い捲縮糸となる。このような均質性の高い繊維が得られる理由として、分散度が小さい、すなわち分子鎖長の分布を小さくすることで、それぞれの分子鎖における相互作用を及ぼしあう分子鎖の本数や相互作用力（物理的絡み合い力、水素結合力、ファンデルワールス力など）の斑が小さくなり、製糸工程においてそれぞれの分子鎖に均等に張力が掛かるため、非晶相の分子鎖が均一に配向されて結晶生成も安定するためと考えられる。特にポリアミド５６は比較的非晶相がルーズになりやすく、かつアミド結合の単位重量当たりの数が多いために吸湿して水の影響を受けやすいため、製糸工程で均一に分子鎖を配向させることが難しい。そのため分散度の低い分子量分布であることが、捲縮糸の品質向上に極めて重要なパラメーターとなる。Ｍｗ／Ｍｎは２．７以下が好ましく、２．４以下がさらに好ましい。より好ましくは２．２以下である。また、我々の検討では１．５が製造上の限界に近いレベルである。 The crimped yarn of the present invention needs to have a dispersity (Mw / Mn) of 1.5 to 3. The lower the degree of dispersion (Mw / Mn), the better the strength, the smaller the warp in the longitudinal direction of the yarn, and the smaller the internal structure of the fiber (the amount of crystal and amorphous and the degree of orientation). High crimped yarn. The reason why such a highly homogenous fiber can be obtained is that the degree of dispersion and the interaction force (the number of molecular chains interacting with each other by reducing the distribution of molecular chain length, that is, the interaction force ( (The physical entanglement force, hydrogen bonding force, van der Waals force, etc.) become smaller, and each molecular chain is evenly tensioned during the yarn-making process, so the amorphous molecular chains are uniformly oriented to form crystals. Is also considered to be stable. In particular, polyamide 56 is relatively loose in amorphous phase and has a large number of amide bonds per unit weight, so it absorbs moisture and is easily affected by water. Is difficult. Therefore, a molecular weight distribution with a low degree of dispersion is a very important parameter for improving the quality of crimped yarn. Mw / Mn is preferably 2.7 or less, and more preferably 2.4 or less. More preferably, it is 2.2 or less. In our study, 1.5 is close to the manufacturing limit.
本発明の捲縮糸は５％伸長応力が０．２〜１．０ｃＮ／ｄｅｘであることが必要である。５％伸長応力は繊維の曲げ剛性と相関関係にあり、この値が小さいほど繊維が容易に曲がることを示す。すなわち、柔軟性に優れた布帛になる。また、該伸長応力が低いことにより、製品製造工程および製品における毛羽の発生が抑制され、極めて耐久性に優れた製品となる。５％伸長応力が１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下で柔軟で曲げ回復性、耐久性に優れた布帛を得ることができ、０．８ｃＮ／ｄｔｅｘ以下が好ましく、０．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以下がより好ましい。該伸長応力は、０．２ｃＮ／ｄｔｅｘ近傍が製造上の限界に近いレベルである。 The crimped yarn of the present invention needs to have a 5% elongation stress of 0.2 to 1.0 cN / dex. The 5% elongation stress has a correlation with the bending rigidity of the fiber, and the smaller this value, the easier the fiber bends. That is, the fabric has excellent flexibility. Further, since the elongation stress is low, generation of fluff in the product manufacturing process and the product is suppressed, and the product is extremely excellent in durability. When the 5% elongation stress is 1.0 cN / dtex or less, a flexible fabric having excellent bending recovery and durability can be obtained, preferably 0.8 cN / dtex or less, more preferably 0.5 cN / dtex or less. The elongation stress is at a level where the vicinity of 0.2 cN / dtex is close to the production limit.
また、本発明の捲縮糸は沸騰水収縮率が１〜１５％であることが必要である。沸騰水収縮率は布帛設計において極めて重要なパラメーターであり、この値を１５％以下にすることで、柔軟で表面平滑性に優れた布帛を得ることが容易になる。また、該収縮率が低いと染色工程において捲縮糸が沸水処理を受けても非晶相の構造変化が起こりにくく、染液が均一に繊維中に吸尽されて均染性が高まるため好ましい。より好ましくは１〜１２％、さらに好ましくは１〜１０％、特に好ましくは１〜８％である。 The crimped yarn of the present invention needs to have a boiling water shrinkage of 1 to 15%. Boiling water shrinkage is an extremely important parameter in fabric design. By setting this value to 15% or less, it becomes easy to obtain a fabric that is flexible and excellent in surface smoothness. Further, when the shrinkage rate is low, it is preferable that the structure of the amorphous phase hardly changes even when the crimped yarn is subjected to boiling water treatment in the dyeing process, and the dyeing solution is uniformly exhausted into the fiber and the leveling property is improved. . More preferably, it is 1-12%, More preferably, it is 1-10%, Most preferably, it is 1-8%.
本発明の捲縮糸は、後述する測定方法に基づく伸縮復元率（ＣＲ）が１０〜５５％であることが必要である。ＣＲが１０％以上の捲縮糸にすることで、繊維構造体にしたときに伸縮性や嵩高性、柔軟性、保温性の高い製品にすることができる。一方、ＣＲが５５％を越えると、繊維構造体にしたときに布帛にふかつき感が出て表面品位が低下する傾向にある。したがって、高品位の布帛表面としつつ、加工糸としての伸縮性や嵩高性を付与するためには、ＣＲは１５〜５０％が好ましく、２０〜４５％がより好ましい。 The crimped yarn of the present invention needs to have a stretch recovery rate (CR) of 10 to 55% based on a measurement method described later. By using a crimped yarn having a CR of 10% or more, it is possible to obtain a product having high stretchability, bulkiness, flexibility, and heat retention when formed into a fiber structure. On the other hand, if the CR exceeds 55%, the fabric has a feeling of wiping when it is made into a fiber structure, and the surface quality tends to deteriorate. Accordingly, CR is preferably 15 to 50%, more preferably 20 to 45%, in order to impart stretchability and bulkiness as a processed yarn while providing a high-quality fabric surface.
また、衣服内においては体外表面から放出される汗等により、外気よりも湿度が高くなる傾向にある。衣服内はある一定の温湿度に保たれる、すなわちエアコンディショニング機能を与えることで高い快適性を示す。近年においては吸湿性の高い素材や表面平滑性の高い素材、ストレッチ性に優れた素材を複数組み合わせることで快適性素材を提供する傾向にあるが、こういった複合素材は製造が複雑でコストアップに繋がるばかりか、多素材化による多くの欠点も抱え込むことになる。それに対し、本素材は単一素材で複数の機能を付与することが可能になる。すなわち、エアコンディショニング機能の１指標である吸放湿性パラメーター△ＭＲが３％以上と綿並の高い吸放湿性を示すとともに、従来のナイロン糸以上の伸縮性と柔軟性、高い耐久性を具備するものである。該吸放湿パラメーター△ＭＲは非晶部の分子構造を制御することによってもある程度コントロール可能であり、本発明においては△ＭＲは３．５％以上が好ましく、４．０％以上がより好ましい。 In addition, in the clothes, the humidity tends to be higher than the outside air due to sweat or the like released from the external surface. The clothes are kept at a certain temperature and humidity, that is, by providing an air conditioning function, high comfort is exhibited. In recent years, there is a tendency to provide comfort materials by combining multiple materials with high hygroscopicity, materials with high surface smoothness, and materials with excellent stretch properties, but these composite materials are complicated to manufacture and increase costs In addition to this, it will also have many drawbacks due to the use of multiple materials. On the other hand, this material can provide a plurality of functions with a single material. In other words, the moisture absorption / desorption parameter ΔMR, which is one index of the air conditioning function, is 3% or more and exhibits high moisture absorption / release properties similar to cotton, and also has stretchability, flexibility, and high durability that exceed conventional nylon yarns. Is. The moisture absorption / release parameter ΔMR can also be controlled to some extent by controlling the molecular structure of the amorphous part. In the present invention, ΔMR is preferably 3.5% or more, more preferably 4.0% or more.
また、本発明の捲縮糸は後述する１０％伸長回復率が８０％以上であることが好ましい。伸長回復率は、捲縮糸の捲縮がほぼ伸びきる様に０．１８ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重をかけた状態で糸を固定（原長）し、この状態から１０％伸長・回復させたときの回復率を示すものであり、この値が高いほど捲縮がへたりにくく、捲縮の堅牢度が高い糸であるといえる。１０％伸長回復率は８２％以上であることがより好ましく、８５％以上であることがさらに好ましい。 Further, the crimped yarn of the present invention preferably has a 10% elongation recovery rate described later of 80% or more. The elongation recovery rate is the value when the yarn is fixed (original length) under a load of 0.18 cN / dtex so that the crimp of the crimped yarn is almost stretched, and is stretched and recovered by 10% from this state. It indicates the recovery rate, and it can be said that the higher this value is, the more difficult the crimp is to loosen and the higher the fastness of crimp. The 10% elongation recovery rate is more preferably 82% or more, and still more preferably 85% or more.
また、本発明の捲縮糸はアミノ末端基濃度が２５〜８０ｅｑ／ｔｏｎであることが好ましい。アミノ末端基濃度が２５ｅｑ／ｔｏｎ以上であれば染色時に良好な染着性を示し、８０ｅｑ／ｔｏｎ以下で良好な溶融耐熱性、及び製品で黄変しにくいといった特性を有する。特にポリアミド５６は吸湿性が高く水の影響を受けやすい事から、アミノ末端基濃度は汎用のポリアミド６やポリアミド６６よりもシビアに管理する必要がある。より好ましいアミノ末端基濃度は３０〜７０ｅｑ／ｔｏｎ、さらに好ましくは３５〜６０ｅｑ／ｔｏｎである。染着性が良好になるのは、ペンタメチレンアジパミド単位が染料とアミノ末端基との結合を促進し易い分子構造単位であるためと考えられる。すなわち、ペンタメチレンアジパミド単位は、ポリアミド６６等に含まれるヘキサメチレンアジパミド単位よりも繰り返し単位の分子量が小さく、親水性が高いアミド結合を単位重量当たりに多く含む構造単位であるため、捲縮糸がマクロに染液を吸尽および／または担持し易くなり、染料とアミノ末端基との結合が促進されるものである。さらにミクロな分子構造の視点で見た場合、ペンタメチレンアジパミド単位と、ヘキサメチレンアジパミド単位では前者の方がジアミンの炭素数が少ない。よって、ペンタメチレンアジパミド単位がアミノ末端を構成する場合、アミノ末端基とアミド結合はより近い位置関係となり、染色液がアミノ末端基に運搬され易く、染料とアミノ末端基の反応効率が高まるものと推定される。 The crimped yarn of the present invention preferably has an amino end group concentration of 25 to 80 eq / ton. If the amino terminal group concentration is 25 eq / ton or more, good dyeing property is exhibited at the time of dyeing, and if it is 80 eq / ton or less, it has good melt heat resistance, and it is difficult to yellow in the product. In particular, since the polyamide 56 is highly hygroscopic and easily affected by water, it is necessary to manage the amino terminal group concentration more severely than the general-purpose polyamide 6 and polyamide 66. A more preferred amino end group concentration is 30 to 70 eq / ton, and even more preferably 35 to 60 eq / ton. The reason why the dyeing property is improved is considered to be that the pentamethylene adipamide unit is a molecular structural unit that facilitates the bonding between the dye and the amino terminal group. That is, since the pentamethylene adipamide unit is a structural unit containing a large number of amide bonds per unit weight, the molecular weight of the repeating unit is smaller than that of the hexamethylene adipamide unit contained in polyamide 66 and the like, and the hydrophilicity is high. The crimped yarn easily exhausts and / or supports the dye liquid macroscopically, and the bond between the dye and the amino terminal group is promoted. Further, from the viewpoint of a microscopic molecular structure, the former has fewer carbon atoms in the diamine in the pentamethylene adipamide unit and the hexamethylene adipamide unit. Therefore, when the pentamethylene adipamide unit constitutes the amino terminal, the amino terminal group and the amide bond are in a closer positional relationship, and the dyeing solution is easily transported to the amino terminal group, increasing the reaction efficiency between the dye and the amino terminal group. Estimated.
以上のように、ポリアミド５６捲縮糸の染色特性はアミノ末端基の濃度だけでなく、分子鎖の繰り返し単位の親水性や規則性、捲縮糸内部の分子鎖の結晶、非晶構造など、高分子の一次構造から高次構造までの様々な構造単位に影響を受けるものであり、捲縮糸がペンタメチレンアジパミド単位を多く含み、かつアミノ末端基濃度や後述するカルボキシル末端基濃度とのバランス、配向結晶化構造の制御により相乗効果的に発現するものである。アミノ末端基濃度とカルボキシル末端基濃度は、以下の関係を満たすことで繊維の耐熱性が向上するとともに、良好な染着性と染色堅牢度を示すため好ましい。
０．５≦［ＮＨ２］／［ＣＯＯＨ］≦２．０
［ＮＨ２］：捲縮糸のアミノ末端基濃度（ｅｑ／ｔｏｎ）
［ＣＯＯＨ］：捲縮糸のカルボキシル末端基濃度（ｅｑ／ｔｏｎ）
より好ましいアミノ末端基濃度とカルボキシル末端基濃度のバランス（［ＮＨ２］／［ＣＯＯＨ］）は、０．７〜１．６、さらに好ましくは０．９〜１．２である。最も好ましいのは０．９５〜１．０５である。アミノ末端基とカルボキシル末端基は分子運動性の高い部位であると考えられ、末端基の分子運動は非晶相に存在する分子鎖骨格の運動性に影響を与える。そしてポリアミド５６の場合、ジアミン単位とジカルボン酸単位の炭素数が異なる特徴から、各末端基の運動性が異なるものと考えられる。アミド結合は隣接する分子鎖との水素結合を形成して拘束され、運動性が低下し易く、アミド結合からの炭素数が多いほど、運動の自由度が高い末端基といえる。よって、ポリアミド５６の場合、カルボキシル末端基の方がアミノ末端基よりも運動性が高いものと考えられる。染色堅牢度に優れる捲縮糸とするためには、非晶相の分子運動が適度に拘束されていることが重要であり、そのため両末端基の濃度を特定の範囲にすることが好ましい。
As described above, the dyeing characteristics of the polyamide 56 crimped yarn include not only the concentration of amino end groups, but also the hydrophilicity and regularity of the repeating unit of the molecular chain, the crystal of the molecular chain inside the crimped yarn, the amorphous structure, etc. It is influenced by various structural units from the primary structure to the higher order structure of the polymer, and the crimped yarn contains many pentamethylene adipamide units, and the amino terminal group concentration and the carboxyl terminal group concentration described later It is expressed synergistically by controlling the balance and orientation crystallization structure. The amino end group concentration and the carboxyl end group concentration are preferable because the heat resistance of the fiber is improved and good dyeing property and dyeing fastness are exhibited by satisfying the following relationship.
0.5 ≦ [NH 2 ] / [COOH] ≦ 2.0
[NH 2 ]: Amino end group concentration of crimped yarn (eq / ton)
[COOH]: Carboxyl end group concentration of crimped yarn (eq / ton)
The balance ([NH 2 ] / [COOH]) of the amino end group concentration and the carboxyl end group concentration is more preferably 0.7 to 1.6, and still more preferably 0.9 to 1.2. Most preferred is 0.95 to 1.05. The amino terminal group and the carboxyl terminal group are considered to be sites having high molecular mobility, and the molecular motion of the terminal group affects the mobility of the molecular chain skeleton existing in the amorphous phase. In the case of polyamide 56, the mobility of each terminal group is considered to be different from the characteristic that the diamine unit and the dicarboxylic acid unit have different carbon numbers. The amide bond is constrained by forming a hydrogen bond with an adjacent molecular chain, and the mobility is likely to decrease. It can be said that the greater the number of carbon atoms from the amide bond, the higher the degree of freedom of movement. Therefore, in the case of the polyamide 56, it is considered that the carboxyl end group has higher mobility than the amino end group. In order to obtain a crimped yarn excellent in dyeing fastness, it is important that the molecular motion of the amorphous phase is moderately restrained. Therefore, it is preferable that the concentration of both terminal groups be in a specific range.
本発明の捲縮糸は、主に衣料用をターゲットとしており、総繊度が１０〜５５０ｄｔｅｘであることが好ましい。総繊度が５５０ｄｔｅｘ以下であることにより、厚地織物でも柔軟性の高い織物となる。また一方で、総繊度が１０ｄｔｅｘ以上であることで極薄地であっても実用耐久性のある織物が得られる。より好ましくは２０〜４４０ｄｔｅｘ、さらに好ましくは３０〜３３０ｄｔｅｘである。 The crimped yarn of the present invention is mainly targeted for clothing, and the total fineness is preferably 10 to 550 dtex. When the total fineness is 550 dtex or less, even a thick fabric is a highly flexible fabric. On the other hand, since the total fineness is 10 dtex or more, a fabric having practical durability can be obtained even in extremely thin ground. More preferably, it is 20-440 dtex, More preferably, it is 30-330 dtex.
また、本発明の捲縮糸は単繊維繊度が０．０１〜５ｄｔｅｘであることが好ましい。単繊維繊度が５ｄｔｅｘ以下であることで、単繊維の曲げ剛性が下がるため捲縮糸としても曲げ剛性を低減せしめ、織物の柔軟性が高まるため好ましい。また単繊維繊度が低いほど繊維の比表面積が大きくなるため、織組織を構成する捲縮糸同士の拘束力が高まり、外力（引張力、摩擦力、衝撃力など）によって目ズレしにくい織物となる。一方で、単繊維繊度が太いほど伸縮性に優れることから、単繊維繊度は布帛の柔軟性と伸縮性のバランスから、より好ましくは０．１〜４ｄｔｅｘ、さらに好ましくは０．５〜３ｄｔｅｘである。なお、本発明の捲縮糸のフィラメント数は、上記の総繊度、単繊維繊度となる範囲で目的、用途に応じて選択すればよいが、３〜２０００の範囲であることが好ましい。 The crimped yarn of the present invention preferably has a single fiber fineness of 0.01 to 5 dtex. When the single fiber fineness is 5 dtex or less, the bending rigidity of the single fiber is lowered, so that the bending rigidity of the crimped yarn is reduced and the flexibility of the fabric is increased. In addition, the lower the single fiber fineness, the greater the specific surface area of the fibers, so that the binding force between the crimped yarns constituting the woven structure increases, and the fabric is less likely to be misaligned by external forces (tensile force, frictional force, impact force, etc.) Become. On the other hand, the greater the single fiber fineness, the better the stretchability, so the single fiber fineness is more preferably 0.1 to 4 dtex, and even more preferably 0.5 to 3 dtex, from the balance between the flexibility and stretchability of the fabric. . In addition, what is necessary is just to select the number of filaments of the crimped yarn of this invention according to the objective and a use in the range used as said total fineness and single fiber fineness, However, It is preferable that it is the range of 3-2000.
また、本発明の捲縮糸は強度が４ｃＮ／ｄｔｅｘであることが好ましい。強度が４ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であれば実用上問題のない織編物にすることが可能になる。より好ましい強度は５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、さらに好ましくは６ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。強度は高いほど好ましいが、極限的に高倍率で延伸しても１２ｃＮ／ｄｔｅｘが限界である。また、織物の耐久性、特に製品使用時の毛羽の発生は、残留伸度が高い方が抑制できるため、好ましい残留伸度は２０〜７０％であり、より好ましい残留伸度は３０〜６０％、さらに好ましい残留伸度は４０〜５０％である。 The crimped yarn of the present invention preferably has a strength of 4 cN / dtex. If the strength is 4 cN / dtex or more, a woven or knitted fabric having no practical problem can be obtained. More preferable strength is 5 cN / dtex or more, and further preferably 6 cN / dtex or more. The higher the strength, the better, but 12 cN / dtex is the limit even if the film is stretched extremely high. In addition, since the durability of the fabric, particularly the occurrence of fluff when using the product, can be suppressed when the residual elongation is high, the preferable residual elongation is 20 to 70%, and the more preferable residual elongation is 30 to 60%. A more preferable residual elongation is 40 to 50%.
本発明の捲縮糸は耐熱性の指標となる融点が高いことが好ましい。融点は２４０℃以上であることが好ましく、２５０℃以上であることがより好ましい。また繊維の溶融に要する熱量の指標である融解熱量も高いことが好ましく、５０Ｊ／ｇ以上であることが好ましく、６０Ｊ／ｇ以上であることがより好ましい。融点および融解熱量が高いことで、例えば高温に晒される作業現場においても優れた耐熱性を示し、溶融、穿孔を抑制することができる。なお、前記の融点とは、後述するＤＳＣでの結晶融解のピーク温度を指す。
本発明の捲縮糸は糸斑が小さいほど、製経工程、製織工程での経糸張力、緯糸張力の変動を抑えることができ、最終製品としても染め斑の無い高品位な製品に仕上げることができる。このため糸斑の指標であるＵ％（Ｎｏｒｍａｌモード）は０．１〜３％が好ましく、０，１〜２％がより好ましく、０．１〜１％が特に好ましい。
The crimped yarn of the present invention preferably has a high melting point that serves as an index of heat resistance. The melting point is preferably 240 ° C. or higher, and more preferably 250 ° C. or higher. Also, the heat of fusion, which is an index of the amount of heat required for melting the fiber, is preferably high, preferably 50 J / g or more, and more preferably 60 J / g or more. Since the melting point and the heat of fusion are high, for example, excellent heat resistance can be exhibited even at work sites exposed to high temperatures, and melting and perforation can be suppressed. In addition, the said melting | fusing point refers to the peak temperature of the crystal melting in DSC mentioned later.
The smaller the yarn unevenness of the crimped yarn of the present invention, the smaller the variation in warp tension and weft tension in the warping process and weaving process, and the finished product can be finished into a high-quality product without dyeing spots. . For this reason, 0.1% to 3% is preferable for U% (normal mode), which is an index of yarn unevenness, more preferably 0.1 to 2%, and particularly preferably 0.1 to 1%.
本発明の捲縮糸は必要に応じて交絡処理が施されてもよく、ＣＦ値（Coherence Factor）は３〜２００の範囲で選択できる。 The crimped yarn of the present invention may be subjected to an entanglement treatment as required, and the CF value (Coherence Factor) can be selected within a range of 3 to 200.
本発明の捲縮糸は単繊維の横断面形状が、丸型、Ｙ型、多葉型、多角形型、扁平型、中空型、田型などの多種多様の断面形状を取ることができるが、より強度が高く、通気度の低い織物が安定して得られる点で、丸型または扁平型が好ましく、丸型が最も好ましい。またそれぞれの単繊維の断面形状は同一であっても異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。 In the crimped yarn of the present invention, the cross-sectional shape of a single fiber can take a wide variety of cross-sectional shapes such as a round shape, a Y shape, a multileaf shape, a polygonal shape, a flat shape, a hollow shape, and a rice field shape. A round shape or a flat shape is preferred, and a round shape is most preferred in that a fabric with higher strength and lower air permeability can be obtained stably. Moreover, although the cross-sectional shape of each single fiber may be the same or different, it is preferable that it is the same.
本発明の捲縮糸は長繊維であってもよいし、適度な長さに切断された短繊維であってもよい。本発明の捲縮糸とは、一般的に知られている仮撚加工糸を指し、単繊維の屈曲やスパイラル構造によって嵩高性と伸縮性を有する繊維である。 The crimped yarn of the present invention may be a long fiber or a short fiber cut to an appropriate length. The crimped yarn of the present invention refers to a generally known false twisted yarn, which is a fiber having bulkiness and stretchability due to the bending or spiral structure of a single fiber.
本発明の捲縮糸は、本発明の目的効果を損なわない範囲で、芯鞘複合糸（単芯、多芯、芯成分部分露出）、バイメタル複合糸などの単繊維内複合糸であったり、他のポリマーとアロイ化したアロイ繊維であったりしてもよいが、より強度が高い捲縮糸となる点で、ポリアミド５６単独成分を含有する捲縮糸であることが好ましい。以下に複合、アロイ化することができる他のポリマーを例示する。 The crimped yarn of the present invention is a composite yarn in a single fiber such as a core-sheath composite yarn (single core, multi-core, core component partial exposure), bimetal composite yarn, etc., within the range not impairing the object effect of the present invention, Although it may be an alloy fiber alloyed with another polymer, it is preferably a crimped yarn containing a single component of polyamide 56 in terms of a crimped yarn having higher strength. Examples of other polymers that can be combined and alloyed are shown below.
例えば、ポリエステル（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、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ乳酸など）、ポリアミド（ポリアミド６等のポリアミドｍであり繰返単位の炭素数ｍが４〜１２のもの、ポリアミド６６等のポリアミドｍｎであり繰返単位の炭素数ｍが４〜１２、炭素数ｎが４〜１２のものなど）、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリオキシメチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレングリコールなどを挙げることができ、ホモポリマーや共重合ポリマー（下記に共重合成分として例示した成分を含む上記ポリマー）など適宜選択できる。 For example, polyester (polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polylactic acid, etc.), polyamide (polyamide m such as polyamide 6 having a repeating unit of 4 to 12 carbon atoms, polyamide 66, etc. and having a repeating unit having 4 to 12 carbon atoms and 4 to 12 carbon atoms, polycarbonate, polystyrene, polypropylene, polyethylene, polyoxymethylene, polymethyl methacrylate, polyethylene glycol, etc. Homopolymers and copolymer polymers (the above-mentioned polymers including the components exemplified below as copolymerization components) can be appropriately selected.
また、本発明の捲縮糸は他の繊維と混繊、混紡、混撚等を施して使用することもでき、例えば他の繊維としては、木綿、麻、羊毛、絹などの天然繊維や、レーヨン、キュプラなどの再生繊維、アセテートなどの半合成繊維や、ポリアミド（ポリアミド６等のポリアミドｍであり繰返単位の炭素数ｍが４〜１２のもの、ポリアミド６６等のポリアミドｍｎであり繰返単位の炭素数ｍが４〜１２、炭素数ｎが４〜１２のものなど）、ポリエステル（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、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸等）、ポリアクリロニトル、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルなどのホモポリマーや共重合ポリマー（下記に共重合成分として例示した成分を含む上記ポリマー）を含有する合成繊維が採用できる。 The crimped yarn of the present invention can also be used after being mixed with other fibers, blended, blended, etc. For example, other fibers include natural fibers such as cotton, hemp, wool, silk, and rayon. Recycled fibers such as cupra, semi-synthetic fibers such as acetate, and polyamides (polyamide m such as polyamide 6 having a carbon number m of 4 to 12 and polyamide mn such as polyamide 66 and repeating units. Having 4 to 12 carbon atoms and 4 to 12 carbon atoms), polyester (polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polylactic acid, etc.), polyacrylonitrile, polypropylene, polyvinyl chloride, etc. Synthetic fibers containing homopolymers and copolymerized polymers (the above polymers including the components exemplified below as copolymerization components) That.
また本発明の捲縮糸は、例えば酸化防止剤や耐熱安定剤（ヒンダードフェノール系化合物、ヒドロキノン系化合物、チアゾール系化合物や、フェニルホスホン酸などのリン系化合物、２−メルカプトベンズイミダゾールなどのイミダゾール系化合物、およびこれらの置換体、ハロゲン化銅、ヨウ素化合物、等）、耐候剤（レゾルシノール系、サリシレート系、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、ヒンダードアミン系等）、顔料（硫化カドミウム、フタロシアニン、カーボンブラック等）、光沢改善剤（酸化チタン、炭酸カルシウム等）、染料（ニグロシン、アニリンブラック等）、結晶核剤（タルク、シリカ、カオリン、クレー等）、可塑剤（ｐ−オキシ安息香酸オクチル、Ｎ−ブチルベンゼンスルホンアミド等）、帯電防止剤（アルキルサルフェート型アニオン系帯電防止剤、４級アンモニウム塩型カチオン系帯電防止剤、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレートのような非イオン系帯電防止剤、ベタイン系両性帯電防止剤等）、難燃剤（メラミンシアヌレート、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等の水酸化物、ポリリン酸アンモニウム、臭素化ポリスチレン、臭素化ポリフェニレンオキシド、臭素化ポリカーボネート、臭素化エポキシ樹脂あるいはこれらの臭素系難燃剤と三酸化アンチモンとの組み合わせ等）を少量含んでもよい。 Further, the crimped yarn of the present invention includes, for example, antioxidants and heat stabilizers (hindered phenol compounds, hydroquinone compounds, thiazole compounds, phosphorus compounds such as phenylphosphonic acid, and imidazoles such as 2-mercaptobenzimidazole. Compounds, substituted compounds thereof, copper halides, iodine compounds, etc.), weathering agents (resorcinol, salicylate, benzotriazole, benzophenone, hindered amine, etc.), pigments (cadmium sulfide, phthalocyanine, carbon black, etc.) ), Gloss improver (titanium oxide, calcium carbonate, etc.), dye (nigrosine, aniline black, etc.), crystal nucleating agent (talc, silica, kaolin, clay, etc.), plasticizer (octyl p-oxybenzoate, N-butyl) Benzenesulfonamide), antistatic agent (a) Killsulfate type anionic antistatic agent, quaternary ammonium salt type cationic antistatic agent, nonionic antistatic agent such as polyoxyethylene sorbitan monostearate, betaine amphoteric antistatic agent, etc.), flame retardant (melamine) Cyanurate, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide and other hydroxides, ammonium polyphosphate, brominated polystyrene, brominated polyphenylene oxide, brominated polycarbonate, brominated epoxy resin or these brominated flame retardants and antimony trioxide A small amount of combination etc.).
また本発明のポリアミド５６は、１，５−ペンタメチレンジアミンや、アジピン酸以外に、本発明の目的を損なわない範囲で他の化合物が共重合されたものであってもよく、例えば下記の成分から誘導される構造単位を含んでいてもよい。
例えば脂肪族カルボン酸（シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、ブラシリン酸、テトラデカン二酸、ペンタデカン二酸、オクタデカン二酸など）、脂環式ジカルボン酸（シクロヘキサンジカルボン酸など）、芳香族ジカルボン酸（テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、フェナントレンジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、ジフェニルエタンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、５ーナトリウムスルホイソフタル酸、５−テトラブチルホスホニウムイソフタル酸、など）から誘導される構造単位を含むことができる。
The polyamide 56 of the present invention may be one in which other compounds are copolymerized in addition to 1,5-pentamethylenediamine and adipic acid as long as the object of the present invention is not impaired. A structural unit derived from may be included.
For example, aliphatic carboxylic acids (oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecanedioic acid, dodecanedioic acid, brassic acid, tetradecanedioic acid, pentadecanedioic acid, octadecane Diacids), alicyclic dicarboxylic acids (cyclohexanedicarboxylic acid, etc.), aromatic dicarboxylic acids (terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalene dicarboxylic acid, diphenyl dicarboxylic acid, anthracene dicarboxylic acid, phenanthrene dicarboxylic acid, diphenyl ether dicarboxylic acid, diphenoxy Ethanedicarboxylic acid, diphenylethanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 5-sodium sulfoisophthalic acid, 5-tetrabutylphosphonium isophthalic acid, etc.) Can.
またエチレンジアミン、１，３−ジアミノプロパン、１，４−ジアミノブタン、１，７−ジアミノヘプタン、１，８−ジアミノオクタン、１，９−ジアミノノナン、１，１０−ジアミノデカン、１，１１−ジアミノウンデカン、１，１２−ジアミノドデカン、１，１３−ジアミノトリデカン、１，１４−ジアミノテトラデカン、１，１５−ジアミノペンタデカン、１，１６−ジアミノヘキサデカン、１，１７−ジアミノヘプタデカン、１，１８−ジアミノオクタデカン、１，１９−ジアミノノナデカン、１，２０−ジアミノエイコサン、２−メチル−１，５−ペンタメチレンジアミンなどの脂肪族ジアミン、シクロヘキサンジアミン、ビス−（４−アミノヘキシル）メタンのような脂環式ジアミン、キシリレンジアミンのような芳香族ジアミンなどにから誘導される構造単位を含むことができる。
ジオール化合物としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール、ハイドロキノン、レゾルシン、ジヒドロキシビフェニル、ナフタレンジオール、アントラセンジオール、フェナントレンジオール、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、４，４´−ジヒドロキシジフェニルエーテル、ビスフェノールＳ、といった芳香族、脂肪族、脂環族ジオール化合物から誘導される構造単位を含むことができる。
Further, ethylenediamine, 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane, 1,7-diaminoheptane, 1,8-diaminooctane, 1,9-diaminononane, 1,10-diaminodecane, 1,11-
Examples of the diol compound include ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, pentanediol, hexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, neopentyl glycol, hydroquinone, resorcin, dihydroxybiphenyl, naphthalenediol, anthracenediol, phenanthrenediol, 2, Structural units derived from aromatic, aliphatic, and alicyclic diol compounds such as 2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 4,4′-dihydroxydiphenyl ether, and bisphenol S can be included.
また、１つの化合物に水酸基とカルボン酸とを有するヒドロキシカルボン酸も挙げられ、例えば乳酸、３−ヒドロキシプロピオネート、３−ヒドロキシブチレート、３−ヒドロキシブチレートバリレート、ヒドロキシ安息香酸、ヒドロキシナフトエ酸、ヒドロキシアントラセンカルボン酸、ヒドロキシフェナントレンカルボン酸、（ヒドロキシフェニル）ビニルカルボン酸といった芳香族、脂肪族、脂環族のヒドロキシカルボン酸から誘導される構造単位を含むことができる。 In addition, a hydroxycarboxylic acid having a hydroxyl group and a carboxylic acid as one compound is also exemplified. For example, lactic acid, 3-hydroxypropionate, 3-hydroxybutyrate, 3-hydroxybutyrate valerate, hydroxybenzoic acid, hydroxynaphthoate. Structural units derived from aromatic, aliphatic and alicyclic hydroxycarboxylic acids such as acids, hydroxyanthracene carboxylic acids, hydroxyphenanthrene carboxylic acids and (hydroxyphenyl) vinyl carboxylic acids can be included.
また６−アミノカプロン酸、１１−アミノウンデカン酸、１２−アミノドデカン酸、パラアミノメチル安息香酸などのアミノ酸、ε−カプロラクタム、ω−ラウロラクタムなどのラクタムから誘導される構造単位を含むことができる。 In addition, structural units derived from amino acids such as 6-aminocaproic acid, 11-aminoundecanoic acid, 12-aminododecanoic acid and paraaminomethylbenzoic acid, and lactams such as ε-caprolactam and ω-laurolactam can be included.
本発明の捲縮糸は、総繊度、単繊維繊度が小さいながら、優れた力学特性、耐熱性、耐摩耗性と嵩高性、柔軟性、伸縮性を有するため、多種多様な繊維構造体として用いることができる。例えば布帛（織物、編物、不織布、パイル布帛など）や、紐状物（ロープ、テープ、組紐など）とすることができ、特に衣料用途に幅広く用いられる。例えば、アウトドアウェア、スポーツウェア、ゴルフウェア、アスレチックウェア、ブルゾン、シャツ、ユニホーム、パンツなどの強度や耐摩耗性が要求される外衣やインナーウェア、カップ、パッド等の内衣、さらにはパンスト、タイツ、靴下等のレッグ用途である。また、掛布団や敷布団、肌掛け布団、こたつ布団、座布団、ベビー布団、毛布等の布団類や枕、クッション等の側地やカバー、マットレスやベッドパッド、病院用、医療用、ホテル用およびベビー用のシーツ、さらには寝袋、揺りかごおよびベビーカー等のカバー等の人肌に触れる寝装資材用途にも好ましく用いることができる。該繊維構造体はポリアミド５６捲縮糸以外の繊維を含んでいてもよいが、本発明のポリアミド５６捲縮糸の優れた特性を活かすためには、５０重量％以上が本発明のポリアミド５６捲縮糸を含んでなることが好ましく、７０重量％以上がより好ましく、９０重量％以上がさらに好ましい。 The crimped yarn of the present invention has excellent mechanical properties, heat resistance, wear resistance and bulkiness, flexibility, and stretchability while having a small total fineness and single fiber fineness, and is therefore used as a wide variety of fiber structures. be able to. For example, it can be a fabric (woven fabric, knitted fabric, non-woven fabric, pile fabric, etc.) or a string-like product (rope, tape, braid, etc.), and is particularly widely used for clothing. For example, outerwear and innerwear such as outdoor wear, sportswear, golf wear, athletic wear, blouson, shirts, uniforms, pants, etc. and innerwear such as cups and pads, pantyhose, tights, For leg use such as socks. Also, comforters, mattresses, skin comforters, kotatsu futons, cushions, baby futons, blankets, pillows, cushions and other linings, covers, mattresses and bed pads, hospital, medical, hotel and baby use It can also be preferably used for bedding materials that touch human skin, such as sheets, and sleeping bags, cradle, and covers for baby strollers. The fiber structure may contain fibers other than the polyamide 56 crimped yarn, but in order to take advantage of the excellent properties of the polyamide 56 crimped yarn of the present invention, 50% by weight or more of the polyamide 56 crimped yarn of the present invention is used. It is preferable that the yarn is contained, more preferably 70% by weight or more, and further preferably 90% by weight or more.
本発明の捲縮糸は上述の特性に加え、適度な沸収を有し、沸水処理後においては高強度かつ低弾性率であるため、いずれかの段階でフィラメントを熱収縮させることで、高密度でありながら柔軟性に富んだ繊維構造体とすることができる。かかる特徴を活かし、例えば本発明の捲縮糸を製経、製織して織物とした後、精錬やファイナルセットなどの熱処理によって熱収縮させることで、柔軟性、嵩高性、伸縮性、力学特性、耐熱性、耐久性に優れた高密度織物を得ることができる。 The crimped yarn of the present invention has an appropriate boiling yield in addition to the above-mentioned characteristics, and has high strength and low elastic modulus after boiling water treatment. It is possible to obtain a fiber structure having high density and high flexibility. Taking advantage of such features, for example, the crimped yarn of the present invention is warped, woven into a woven fabric, and then thermally contracted by heat treatment such as refining and final set, so that flexibility, bulkiness, stretchability, mechanical properties, A high-density fabric excellent in heat resistance and durability can be obtained.
本発明の捲縮糸は、その製造工程において第１にモノマー合成工程、第２に重合工程、第３に製糸工程（紡糸工程、延伸工程）、第４に捲縮加工工程に分類され、それぞれの工程で特定の製造方法を採用することが好ましい。本発明の捲縮糸の構成要件であるアミノ末端基濃度２５〜８０ｅｑ／ｔｏｎを達成するには、特に重合工程での製造方法が重要である。以下にモノマー合成工程から順に、好ましい態様について説明する。 The crimped yarns of the present invention are classified into a monomer synthesis step, a polymerization step, a third spinning step (spinning step, drawing step), and a fourth crimping step, respectively, in the production process. It is preferable to employ a specific manufacturing method in this step. In order to achieve an amino end group concentration of 25 to 80 eq / ton, which is a constituent requirement of the crimped yarn of the present invention, a production method in the polymerization step is particularly important. Hereinafter, preferred embodiments will be described in order from the monomer synthesis step.
ここで、モノマー合成工程において、１，５−ペンタメチレンジアミンは、グルコースやリジンなどのバイオマス由来の化合物から、酵素反応や、酵母反応、発酵反応などによって合成されることが好ましい。上記の方法によれば、２，３，４，５−テトラヒドロピリジンやピペリジンといった化合物の含有量が少なく、高純度の１，５−ペンタメチレンジアミンを調整できるため、溶融貯留安定性の高いポリアミド５６樹脂となるため、溶融紡糸工程での分子量低下が抑制され、Ｍｗ／Ｍｎの変化が小さいため好ましい。また、バイオマス由来の材料であるから、環境適応性にも優れるというメリットもある。具体的には、特開２００２−２２３７７１号公報、特開２００４−０００１１４号公報、特開２００４−２０８６４６号公報、特開２００４−２９００９１号公報や、特開２００４−２９８０３４号公報、特開２００２−２２３７７０号公報、特開２００４−２２２５６９号公報、等に開示された１，５−ペンタメチレンジアミン、あるいは１，５−ペンタンジアミン・塩酸塩、１，５−ペンタメチレンジアミン・アジピン酸塩を用いて重合されたポリアミド５６であることが好ましく、より純度の高い原料を得やすいことから、１，５−ペンタメチレンジアミン・アジピン酸塩を用いて重合されることが好ましい。また、アジピン酸や他のジアミン成分、ジカルボン酸成分については従来公知の方法で製造されたものを用いればよい。
Here, in the monomer synthesis step, 1,5-pentamethylenediamine is preferably synthesized from a biomass-derived compound such as glucose or lysine by an enzyme reaction, a yeast reaction, a fermentation reaction, or the like. According to the above method, since the content of a compound such as 2,3,4,5-tetrahydropyridine and piperidine is small and high-
なお、本発明の捲縮糸及びそれを含有する繊維構造体がバイオマス由来の化合物から合成されたものか否かを判定する方法として、Ｃ１４（放射性炭素）年代測定の原理に基づいたＡＳＴＭ Ｄ６８６６がある。具体的には、試料（ポリマー）を乾燥して水分を除去した後、秤量し、該試料を燃焼させて発生したＣＯ２を化学操作を経て吸着剤に吸着させ、液体シンチレーションカウンターにて測定する方法、燃焼させて発生したＣＯ２をカーボングラファイトにした後、加速器質量分析計で測定する方法、燃焼させて発生したＣＯ２からベンゼンを合成し、液体シンチレーションカウンターにて測定する方法、等によって試料中のバイオマス比率の濃度を特定することができる。 In addition, ASTM D6866 based on the principle of C14 (radiocarbon) dating is used as a method for determining whether the crimped yarn of the present invention and the fiber structure containing it are synthesized from a biomass-derived compound. is there. Specifically, after the sample (polymer) is dried to remove moisture, the sample is weighed, and CO 2 generated by burning the sample is adsorbed to the adsorbent through a chemical operation, and measured with a liquid scintillation counter. method, after the CO 2 generated by burning the carbon graphite, a method of measuring by accelerator mass spectrometry, a method that benzene from CO 2 generated by burning synthesized, measured by a liquid scintillation counter, a sample such as by The concentration of the biomass ratio in it can be specified.
次に本発明の捲縮糸に用いられるポリアミド５６樹脂の重合方法について説明する。ポリアミドの重合方法としては、加熱重合法や界面重合法が知られているが、加熱重合法によって製造することが好ましい。界面重合法等の方法では工程が複雑となり、工業的な製造プロセスを実現することは極めて困難である。本発明の加熱重合法とは、原料となるジアミンとアジピン酸とを含む水溶液を加熱して脱水縮合せしめることで、ポリアミド５６樹脂を得る重合方法である。 Next, the polymerization method of the polyamide 56 resin used for the crimped yarn of the present invention will be described. As a method for polymerizing polyamide, a heat polymerization method and an interfacial polymerization method are known, but it is preferable to produce them by a heat polymerization method. Processes such as the interfacial polymerization method are complicated, and it is extremely difficult to realize an industrial manufacturing process. The heat polymerization method of the present invention is a polymerization method for obtaining a polyamide 56 resin by heating an aqueous solution containing diamine and adipic acid as raw materials to cause dehydration condensation.
そして本発明の加熱重合法の好ましい例として、原料調整工程（原料を含む水溶液を調整して重合缶内に投入する）、濃縮工程（重合系内を微加圧状態に維持しながら加熱し、水溶液中の水を揮発させて原料を濃縮する）、昇圧工程（重合系内を密閉系とし、原料を含む水溶液を加熱して水蒸気を発生させることで、制圧工程での所望圧力へ昇圧する）と、制圧工程（重合系内を一定の加圧状態に維持しながら加熱し、プレポリマーを生成させる）と、放圧工程（放圧して常圧に戻す、重合系内の温度をプレポリマーの融点以上に上昇させる）と、減圧工程（生成ポリマーの融点以上に加熱し、減圧下に保持して重縮合を進行させる）と、吐出工程（不活性ガスを重合缶内に注入して生成ポリマーを吐出させる）を含む。 And as a preferable example of the heating polymerization method of the present invention, a raw material adjustment step (preparing an aqueous solution containing the raw material and putting it in a polymerization can), a concentration step (heating while maintaining the polymerization system in a slightly pressurized state, Volatilizes water in the aqueous solution to concentrate the raw material), pressurization step (the inside of the polymerization system is a closed system, and the aqueous solution containing the raw material is heated to generate water vapor, thereby increasing the pressure to the desired pressure in the pressure control step) And a pressure controlling step (heating while maintaining the inside of the polymerization system at a constant pressure to produce a prepolymer), and a pressure releasing step (releasing the pressure and returning to normal pressure) And a pressure reducing step (heating above the melting point of the produced polymer and maintaining the pressure under reduced pressure to advance polycondensation), and a discharging step (injecting an inert gas into the polymerization can to produce the produced polymer). Discharge).
本発明者らが検討を進めた結果、従来公知の加熱重合法ではアミノ末端基濃度の高いポリアミド５６樹脂を得ることは難しいことがわかった。この原因の一つとして、ポリアミド５６樹脂の原料である１，５−ペンタメチレンジアミン（沸点：１８０℃）が、従来のポリアミド６６の原料である１，６−ヘキサメチレンジアミン（沸点２００℃）と比べて沸点が低く、加熱重合の温度で揮発し易いため、これにより重合後期において重合缶内のアミノ末端基とカルボキシル末端基のモルバランスが崩れ易く、アミノ末端基の高いポリアミド５６樹脂を得るのが難しい。 As a result of investigations by the present inventors, it has been found that it is difficult to obtain a polyamide 56 resin having a high amino terminal group concentration by a conventionally known heat polymerization method. As one of the causes, 1,5-pentamethylenediamine (boiling point: 180 ° C.) which is a raw material of polyamide 56 resin is different from 1,6-hexamethylenediamine (boiling point 200 ° C.) which is a raw material of conventional polyamide 66. Compared to this, the boiling point is low, and it is easy to volatilize at the temperature of the heat polymerization, so that the molar balance of amino terminal groups and carboxyl terminal groups in the polymerization can easily be lost in the latter stage of polymerization, and a polyamide 56 resin having a high amino terminal group can be obtained. Is difficult.
そこで重合開始時にアジピン酸に対して、１，５−ペンタメチレンジアミンを過剰に仕込んで加熱重合で揮発する１，５−ペンタメチレンジアミンを補うことや、加熱重合の到達温度、重合時間等を特定の範囲として、加熱重合における１，５−ペンタメチレンジアミンの揮発を抑えることを検討したが、これらの処方のみではアミノ末端基濃度を調整する事は困難であることがわかった。 Therefore, when 1,5-pentamethylenediamine is charged excessively with respect to adipic acid at the start of polymerization to supplement 1,5-pentamethylenediamine that volatilizes by heating polymerization, and the temperature reached, the polymerization time, etc. are specified. However, it was found that it was difficult to adjust the amino end group concentration only with these formulations.
そこで１，５−ペンタメチレンジアミンの揮発を抑制する方法について鋭意検討した結果、揮発の原因は１，５−ペンタメチレンジアミンが低沸点である他、１，５−ペンタメチレンジアミンの親水性が高いため、水の蒸発とともに１，５−ペンタメチレンジアミンも揮発しやすいことがわかった。そのため、重合反応が殆ど進行していない重合初期段階から水溶液を高温にすると、水の蒸発と共に１，５−ペンタメチレンジアミンが揮発しやすくなることがわかった。具体的には、重合初期段階から液温が１５０℃を超える状態になると、１，５−ペンタメチレンジアミンの揮発が促進する傾向にある。 Therefore, as a result of intensive investigations on a method for suppressing the volatilization of 1,5-pentamethylenediamine, the cause of volatilization is that 1,5-pentamethylenediamine has a low boiling point and the hydrophilicity of 1,5-pentamethylenediamine is high. Therefore, it was found that 1,5-pentamethylenediamine is likely to volatilize with the evaporation of water. For this reason, it was found that when the aqueous solution was heated to a high temperature from the initial stage of polymerization where the polymerization reaction hardly proceeded, 1,5-pentamethylenediamine easily volatilized with the evaporation of water. Specifically, when the liquid temperature exceeds 150 ° C. from the initial stage of polymerization, volatilization of 1,5-pentamethylenediamine tends to be promoted.
そこで、原料調整工程における水溶液の濃度を５５〜８５重量％に調整し、濃縮工程における水溶液の温度を１００〜１５０℃とし、水溶液の濃度を８０〜９５重量％まで濃縮した後、昇圧工程に移行させ、ポリアミド５６樹脂を製造することで、重合工程における１，５−ペンタメチレンジアミンの揮発を抑えることが可能となり、アミノ末端基濃度を制御することが可能となった。 Therefore, the concentration of the aqueous solution in the raw material adjustment step is adjusted to 55 to 85% by weight, the temperature of the aqueous solution in the concentration step is set to 100 to 150 ° C., the concentration of the aqueous solution is concentrated to 80 to 95% by weight, and then the pressure increasing step is performed. Thus, by producing the polyamide 56 resin, volatilization of 1,5-pentamethylenediamine in the polymerization process can be suppressed, and the amino end group concentration can be controlled.
原料調整工程における水溶液の濃度を５５重量％以上にすることで、後の濃縮工程で蒸発する水が少なくなり、１，５−ペンタメチレンジアミンの揮発量を低減できるため好ましい。ここで水溶液の濃度とは、原料モノマーの総重量を水溶液の重量で除して１００倍した値である。一方で８５重量％以下にすることで、水溶液が流れる配管の温度を適度な範囲に抑えることができ、配管の耐熱性、エネルギー消費の観点から好ましい。より好ましい水溶液の濃度は６０〜８２重量％、さらに好ましくは６５〜８０重量％である。
なお、ポリアミド６６の原料である１，６−ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸からなる塩は、水への溶解度があまり高くないため、高濃度にすると塩が再結晶化して析出することが知られている。そのため、水溶液中の塩の濃度は５０重量％程度に調整する必要があった。さらには、５０重量％以下であっても水溶液の温度が低いと再結晶化し易いため、配管ラインを積極性に加熱・保温するなどの対策が必要であった。このため原料調整工程において塩の水溶液濃度を高めることは技術的に困難である。それに対し、ポリアミド５６の原料である１，５−ペンタメチレンジアミンとアジピン酸との塩は、水に対する溶解度が極めて高い塩であるため、ポリアミド６６樹脂の原料である１，６−ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸との等モル塩の５０重量％水溶液は、液温が４０℃を下ると再結晶化が開始するのに対し、１，５−ペンタメチレンジアミンとアジピン酸との等モル塩の５０重量％水溶液は、液温５℃でも再結晶化は起こらず、均一な溶解状態が保たれることがわかった。そのため、予め高濃度な原料水溶液を調整することができ、１，５−ペンタメチレンジアミンを殆ど揮発させずに高濃度化できることを見出したのである。
By setting the concentration of the aqueous solution in the raw material adjustment step to 55% by weight or more, water evaporated in the subsequent concentration step is reduced, and the volatilization amount of 1,5-pentamethylenediamine can be reduced. Here, the concentration of the aqueous solution is a value obtained by dividing the total weight of the raw material monomers by the weight of the aqueous solution and multiplying by 100. On the other hand, by setting it to 85% by weight or less, the temperature of the pipe through which the aqueous solution flows can be suppressed to an appropriate range, which is preferable from the viewpoint of heat resistance of the pipe and energy consumption. The concentration of the aqueous solution is more preferably 60 to 82% by weight, still more preferably 65 to 80% by weight.
In addition, since the salt which consists of 1,6-hexamethylenediamine and adipic acid which is a raw material of polyamide 66 is not so high in solubility in water, it is known that the salt recrystallizes and precipitates at a high concentration. Yes. Therefore, it is necessary to adjust the concentration of the salt in the aqueous solution to about 50% by weight. Furthermore, even if it is 50% by weight or less, recrystallization is likely to occur when the temperature of the aqueous solution is low. Therefore, measures such as positively heating and keeping the piping line are necessary. For this reason, it is technically difficult to increase the concentration of the aqueous salt solution in the raw material adjustment step. On the other hand, the salt of 1,5-pentamethylenediamine and adipic acid, which is a raw material of polyamide 56, is a salt with extremely high solubility in water, and therefore, 1,6-hexamethylenediamine, which is a raw material of polyamide 66 resin, A 50% by weight aqueous solution of an equimolar salt with adipic acid starts recrystallization when the liquid temperature drops below 40 ° C., whereas 50% by weight of an equimolar salt of 1,5-pentamethylenediamine and adipic acid. It was found that the% aqueous solution was not recrystallized even at a liquid temperature of 5 ° C. and kept in a uniform dissolved state. For this reason, it has been found that a high concentration raw material aqueous solution can be prepared in advance, and the concentration can be increased with almost no volatilization of 1,5-pentamethylenediamine.
次に、原料調整工程での水溶液温度が１０〜５０℃の範囲であると、１，５−ペンタメチレンジアミンとアジピン酸との塩の水への溶解度が高まり、かつ配管ラインの保温に要するエネルギー消費量が抑えられるため好ましい。より好ましくは２０〜４０℃である。 Next, when the aqueous solution temperature in the raw material adjusting step is in the range of 10 to 50 ° C., the solubility of the salt of 1,5-pentamethylenediamine and adipic acid in water increases, and the energy required for keeping the piping line warm. This is preferable because consumption is suppressed. More preferably, it is 20-40 degreeC.
本発明の好ましい加熱重合法は、原料調整工程後に水溶液を濃縮する工程（濃縮工程）を経るが、該濃縮工程において水溶液の濃度を８０〜９５重量％に濃縮してから、昇圧工程へ供することが肝要である。水溶液の濃度を８０重量％以上とすることで、重合工程における１，５−ペンタメチレンジアミンの揮発量が抑えられるため好ましい。一方で水溶液の濃度が９５重量％以下にすることで、制圧工程においてプレポリマーが生成され易くなるため好ましい。よって、濃縮工程終了時の水溶液の濃度は８３〜９３重量％であることがより好ましく、８５〜９０重量％であることがさらに好ましい。このとき水溶液の温度を１５０℃以下に保つことが好ましく、該温度範囲で濃縮することで、１，５−ペンタメチレンジアミンの揮発を抑えながら、水を積極的に蒸発させることが可能となる。より好ましくは１４０℃以下、さらに好ましくは１３０℃以下、特に好ましくは１００〜１２０℃である。また同様の理由により、重合缶内の圧力（ゲージ圧）を０．０５〜０．５ＭＰａに保持するように重合缶のバルブを調整することが好ましく、０．１〜０．４ＭＰａに保つことがより好ましい。濃縮時間は水溶液の濃度が上記範囲になるように適宜選択すればよいが、概ね０．５〜時間であることが好ましい。
The preferred heat polymerization method of the present invention undergoes a step of concentrating the aqueous solution after the raw material adjustment step (concentration step). In the concentration step, the concentration of the aqueous solution is concentrated to 80 to 95% by weight, and then subjected to the pressurization step. Is essential. The concentration of the aqueous solution is preferably 80% by weight or more because the volatilization amount of 1,5-pentamethylenediamine in the polymerization step can be suppressed. On the other hand, it is preferable that the concentration of the aqueous solution is 95% by weight or less because a prepolymer is easily generated in the pressure control step. Therefore, the concentration of the aqueous solution at the end of the concentration step is more preferably 83 to 93% by weight, and still more preferably 85 to 90% by weight. At this time, it is preferable to keep the temperature of the aqueous solution at 150 ° C. or lower, and by concentrating in this temperature range, water can be actively evaporated while suppressing volatilization of 1,5-pentamethylenediamine. More preferably, it is 140 degrees C or less, More preferably, it is 130 degrees C or less, Most preferably, it is 100-120 degreeC. For the same reason, it is preferable to adjust the valve of the polymerization can so as to maintain the pressure (gauge pressure) in the polymerization can at 0.05 to 0.5 MPa, and it is possible to keep it at 0.1 to 0.4 MPa. More preferred. The concentration time may be appropriately selected so that the concentration of the aqueous solution falls within the above range, but is preferably approximately 0.5 to hours.
上述した好ましい加熱重合方法においては、重合缶に仕込む塩の水溶液濃度が高いため、揮発する水の絶対量が少なく、かつ濃縮工程において比較的低温、かつ微加圧で水溶液を濃縮しているため、重合工程で揮発する１，５−ペンタメチレンジアミンの量を大幅に低減することができる。これにより得られるポリアミド５６樹脂中のアミノ末端基濃度、ならびにアミノ末端基とカルボキシル末端基の濃度比を制御することが可能となる。上記の要件を満たす加熱重合法において、原料調整工程で水溶液中に存在する１，５−ペンタメチレンジアミンとアジピン酸とのモル比は０．９５〜１．０５の範囲で調整せしめることが好ましく、さらに制圧工程、放圧工程、減圧工程における缶内の温度、圧力、処理時間を調整することでもポリマー中のアミノ末端基濃度を制御することができる。また、必要に応じて他のアミン化合物やカルボン酸化合物を末端封鎖剤として用いる方法や、共重合成分として末端基を調整する方法も採用できる。そして加熱重合が完了するまでのいずれかの段階で酸化防止剤や耐熱安定剤を添加することで、重合缶内での重合反応が進行し易くなり、アミノ末端基とカルボキシル末端基の濃度バランスがとれた耐熱性に優れるポリアミド５６樹脂が得られる。 In the preferred heat polymerization method described above, since the concentration of the aqueous solution of the salt charged in the polymerization can is high, the absolute amount of volatilized water is small, and the aqueous solution is concentrated at a relatively low temperature and slightly pressurized in the concentration step. The amount of 1,5-pentamethylenediamine that volatilizes in the polymerization step can be greatly reduced. This makes it possible to control the amino end group concentration and the concentration ratio of the amino end group to the carboxyl end group in the obtained polyamide 56 resin. In the heat polymerization method that satisfies the above requirements, the molar ratio of 1,5-pentamethylenediamine and adipic acid present in the aqueous solution in the raw material adjustment step is preferably adjusted in the range of 0.95 to 1.05, Furthermore, the amino terminal group concentration in the polymer can also be controlled by adjusting the temperature, pressure, and treatment time in the can in the pressure control step, pressure release step, and pressure reduction step. Moreover, the method of using another amine compound and carboxylic acid compound as a terminal blocker as needed, and the method of adjusting a terminal group as a copolymerization component are also employable as needed. And by adding an antioxidant or heat stabilizer at any stage until the heat polymerization is completed, the polymerization reaction in the polymerization can easily proceeds, and the concentration balance of amino terminal groups and carboxyl terminal groups is balanced. A polyamide 56 resin having excellent heat resistance is obtained.
重合工程における上記以外の工程については、例えば特開２００３−２９２６１２号公報、特開２００４−０７５９３２号公報等に記載の公知の方法を採用することができるが、より具体的に好ましい製造方法を以下に説明する。
昇圧工程では重合系内を密閉系とし、水溶液を加熱して水蒸気を発生させ、後工程の制圧工程で所望圧力へ昇圧することが好ましい。昇圧に要する時間は０．１〜２時間の範囲が好ましい。これにより重合缶内の温度を均一に高められ、１，５−ペンタメチレンジアミンの環化反応も抑制でき好ましい。
For the steps other than the above in the polymerization step, known methods described in, for example, JP-A No. 2003-292612 and JP-A No. 2004-075932 can be adopted. Explained.
In the pressurization step, the inside of the polymerization system is preferably a closed system, the aqueous solution is heated to generate water vapor, and the pressure is preferably increased to a desired pressure in the subsequent pressure control step. The time required for the pressure increase is preferably in the range of 0.1 to 2 hours. Thereby, the temperature in the polymerization can can be increased uniformly, and the cyclization reaction of 1,5-pentamethylenediamine can be suppressed, which is preferable.
制圧工程では重合系内を加熱して加圧状態を維持しながらプレポリマーを生成させることが好ましい。このときの缶内圧力（ゲージ圧）は１〜２ＭＰａとすることで、１，５−ペンタメチレンジアミンの揮発が抑えられると共に、プレポリマーが形成され易くなるため好ましい。缶内圧力は外界と繋がるバルブの開閉度合いを調整する等の手法によって調整すればよい。また缶内温度は１８０〜２８０℃とすることが好ましく、２００〜２７０℃とすることがより好ましい。 In the pressure control step, it is preferable to generate the prepolymer while heating the inside of the polymerization system and maintaining the pressurized state. The internal pressure (gauge pressure) at this time is preferably 1 to 2 MPa because volatilization of 1,5-pentamethylenediamine is suppressed and a prepolymer is easily formed. The internal pressure of the can may be adjusted by a technique such as adjusting the opening / closing degree of a valve connected to the outside world. Moreover, it is preferable to set it as 180-280 degreeC, and, as for the temperature in a can, it is more preferable to set it as 200-270 degreeC.
放圧工程では重合缶内を常圧に戻し、缶内温度をプレポリマーの融点以上にすることが好ましい。放圧に要する時間は０．１〜３時間の範囲に調整し、未反応で残存する１，５−ペンタメチレンジジアミンが揮発し難くすることが好ましい。より好ましくは０．２〜２時間であり、さらに好ましくは０．３〜１時間である。そして前記時間で重合缶内の温度をプレポリマーの融点以上まで上昇させることが好ましく、具体的には２２０〜２７０℃とすることが好ましい。より好ましくは２３０〜２６０℃である。 In the pressure releasing step, the inside of the polymerization can is preferably returned to normal pressure, and the temperature in the can is preferably made higher than the melting point of the prepolymer. It is preferable to adjust the time required for releasing the pressure within a range of 0.1 to 3 hours so that 1,5-pentamethylenedidiamine remaining unreacted hardly volatilizes. More preferably, it is 0.2-2 hours, More preferably, it is 0.3-1 hour. And it is preferable to raise the temperature in a superposition | polymerization can over the melting | fusing point of a prepolymer over the said time, specifically, it is preferable to set it as 220-270 degreeC. More preferably, it is 230-260 degreeC.
減圧工程では、重合缶内の温度を生成ポリマーの融点以上に加熱することで重縮合が進行する。一方で適度な温度に抑制することでポリマーの熱分解が抑えられるため、重合缶内の温度は２４０〜３００℃とすることが好ましい。 In the decompression step, polycondensation proceeds by heating the temperature in the polymerization can above the melting point of the produced polymer. On the other hand, since the thermal decomposition of the polymer can be suppressed by suppressing to an appropriate temperature, the temperature in the polymerization can is preferably 240 to 300 ° C.
また、重合缶内の圧力を低くすることで重縮合で発生した水を系外へ除去でき、反応を進行させ易くなることから、重合缶内の圧力（ゲージ圧）は−５〜−５０ｋＰａの範囲で調整することが好ましい。 Moreover, since the water generated by polycondensation can be removed out of the system by lowering the pressure in the polymerization can and the reaction can easily proceed, the pressure in the polymerization can (gauge pressure) is -5 to -50 kPa. It is preferable to adjust within the range.
吐出工程においては、窒素等の不活性ガスを重合缶内に注入して重合缶内の圧力（ゲージ圧）を０．１〜２ＭＰａに加圧し、ポリマーを吐出させればよい。吐出されたポリマーを水冷し、カットすることでペレット状のポリアミド５６樹脂を得ることができる。 In the discharging step, an inert gas such as nitrogen may be injected into the polymerization can and the pressure (gauge pressure) in the polymerization can may be increased to 0.1 to 2 MPa to discharge the polymer. By cooling the discharged polymer with water and cutting it, a pellet-like polyamide 56 resin can be obtained.
得られたポリアミド５６樹脂は必要に応じて固相重合を施すことも可能であるが、加熱重合法のみで所望の重合度にする方がコスト、品質面で好ましい。固相重合する場合はペレット化されたポリアミド５６樹脂を真空下、または窒素雰囲気下にて１３０〜２２０℃の温度範囲で１〜４８時間処理することで、目標とする重合度の樹脂ペレットとすることができる。 The obtained polyamide 56 resin can be subjected to solid phase polymerization as required, but it is preferable in terms of cost and quality to obtain a desired degree of polymerization only by a heat polymerization method. In the case of solid-phase polymerization, the pelletized polyamide 56 resin is treated in a temperature range of 130 to 220 ° C. for 1 to 48 hours under vacuum or in a nitrogen atmosphere to obtain resin pellets having a target degree of polymerization. be able to.
次に、本発明の紡糸および捲縮加工方法について説明する。
上記の如く加熱重合法によって製造したポリアミド５６樹脂を用い、特定の紡糸方法で高配向未延伸糸を得、次に捲縮加工を施すことで本発明の捲縮糸を得ることができる。前述したように、ポリアミド５６樹脂はその分子構造から、多くのアミノ末端基を含んでも溶融紡糸でゲル化が生じにくく、良好な紡糸性を示す。ポリアミド５６がポリアミド６６よりも溶融耐熱性が高い、すなわち溶融時にゲル化しにくい理由は、アミノ末端基が結合するメチレン鎖の炭素数が短いことが原因と考えられる。つまりポリアミド６６においてはアミノ末端基が炭素数６のメチレン鎖に結合しているため、アミノ末端碁近傍の分子鎖が還化し易く、熱分解により還化物が遊離してゲル化を誘発するのに対し、ポリアミド５６はメチレン鎖の炭素数が５であるため、立体障害によって還化しにくいと推定している。
ポリアミド５６樹脂は、未乾燥の状態では水分を多く含むために加水分解しやすく、そのままでは溶融紡糸に供することができない。そこで、何らかの熱媒、若しくは真空下で加熱乾燥を行い、水分率を１００〜１５００ｐｐｍ程度まで下げる必要がある。ポリアミド５６は空気下で乾燥を行うと黄身を帯びやすいので、好ましくは窒素、若しくは真空下またはその組み合わせにて乾燥を行う事が好ましい。乾燥温度は前記水分率になるように適宜変更すればよい。乾燥後の水分率は２００〜１３００ｐｐｍが好ましく、３００〜１１００ｐｐｍにすることがより好ましい。ここで水分率とは、カールフィッシャー電量滴定法水分計を用い、１８０℃にて測定した値である。
Next, the spinning and crimping method of the present invention will be described.
Using the polyamide 56 resin produced by the heat polymerization method as described above, a highly oriented undrawn yarn is obtained by a specific spinning method, and then crimped to obtain the crimped yarn of the present invention. As described above, due to its molecular structure, the polyamide 56 resin is hardly gelled by melt spinning even if it contains many amino end groups, and exhibits good spinnability. The reason why the polyamide 56 has higher heat resistance to melting than the polyamide 66, that is, it is difficult to gel when melted, is considered to be because the carbon number of the methylene chain to which the amino terminal group is bonded is short. In other words, in the polyamide 66, the amino terminal group is bonded to the methylene chain having 6 carbon atoms, so that the molecular chain near the amino terminal end is easily returned, and the reductant is liberated by thermal decomposition and induces gelation. On the other hand, it is presumed that polyamide 56 has a methylene chain having 5 carbon atoms and is therefore difficult to be converted due to steric hindrance.
Since the polyamide 56 resin contains a lot of water in an undried state, it is easily hydrolyzed and cannot be used for melt spinning as it is. Therefore, it is necessary to heat and dry under some heat medium or vacuum to lower the moisture content to about 100 to 1500 ppm. Since the polyamide 56 tends to have a yolk when dried under air, it is preferably dried under nitrogen or vacuum or a combination thereof. What is necessary is just to change a drying temperature suitably so that it may become the said moisture content. The moisture content after drying is preferably 200 to 1300 ppm, and more preferably 300 to 1100 ppm. Here, the moisture content is a value measured at 180 ° C. using a Karl Fischer coulometric titration moisture meter.
次に、乾燥したペレットを紡糸工程にて繊維化する。繊維化に供するポリアミド５６は前記した方法にて製造した硫酸相対粘度が２．０〜３．５、Ｍｗ／Ｍｎが１．５〜３．０のポリアミド５６を用いる。該ポリアミド５６を、例えば図１に示す紡糸装置（概略図）にて繊維化する。まず、ホッパー１に投入されたポリアミド５６ペレットをエクストルーダー２で溶融して押し出し紡糸ブロック４内に内蔵されたギヤポンプブロック３に溶融ポリマーを移送する。さらに紡糸ブロック４に内蔵された紡糸パック５に送り、パック内でポリマーを濾過した後、紡糸口金６から吐出して糸条８を得る。紡出された糸条８は冷却チムニー７によって一旦冷却・固化された後、給油装置９で油剤を付与され、交絡ノズル１０で適度に交絡を与えられた後、ゴデットロール１１及び１２で引き取られ、巻取機１３で巻き取られ、繊維パッケージ１４を得る。なお、繊維から昇華した低融点物を取り除くため、口金直下に吸引装置を設けてもよい。溶融紡糸を行うに際しての紡糸温度は、口金での吐出を安定させ、曳糸性を高めるためにポリアミド５６の融点よりも２０〜６０℃高い温度で行うことが好ましく、２５〜５５℃高い温度で行うことがより好ましい。また、紡糸でのモノマー、オリゴマー析出を抑制し、紡糸性を向上させるために、必要に応じて口金下に２〜２０ｃｍの加熱筒やポリマ酸化劣化あるいは口金孔汚れ防止用の空気、スチーム、窒素などの不活性ガス発生装置を設置してもよい。
Next, the dried pellet is fiberized in a spinning process. As the polyamide 56 to be used for fiberization, the polyamide 56 having a relative viscosity of sulfuric acid of 2.0 to 3.5 and an Mw / Mn of 1.5 to 3.0 produced by the method described above is used. The polyamide 56 is fiberized by, for example, a spinning device (schematic diagram) shown in FIG. First, the polyamide 56 pellets charged into the
紡糸油剤はストレートで糸条に付着させてもよいが、より均一に付着させるために水に１〜５０重量％、好ましくは５〜３０重量％分散させて水エマルジョン油剤として繊維に付着させる。また、このときの糸条温度はポリアミド５６のガラス転移点よりも低い温度であることが肝要である。この範囲内で紡糸油剤を付着させることで、給油装置との擦過抵抗を抑制できるため、曳糸性が飛躍的に向上する。紡糸油剤を付着させる位置での好ましい糸条温度は５〜４０℃である。また、紡糸油剤は２段若しくは３段階で付着させてもよい。例えば、口金直下０．５〜２ｍの位置で一旦糸条を収束させるために濃度１〜２０重量％の比較的低濃度の水エマルジョン油剤を付着させた後、交絡処理を行い、巻き取る前の任意の位置で濃度１０〜５０重量％の比較的中・高濃度の水エマルジョン油剤を付着させるのも好ましい。紡糸油剤には、後工程の捲縮付与（仮撚加工）での仮撚ヒーター汚れの防止や、施撚体との滑り防止（糸掛け性、仮撚ヒーター上での撚数向上）、マルチフィラメント内での繊維マイグレーションを向上させることが重要である。そのためには耐熱性が良好であり、繊維−施撚体間摩擦係数が高く、かつ繊維−繊維間摩擦係数が低い平滑剤を含有した油剤を用いることが好ましい。例えば、分子内に１個以上のヒドロキシル基を有するアルコールに炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを共重合した化合物およびそれらから誘導された化合物が好ましく用いられる。 The spinning oil may be attached straight to the yarn, but in order to adhere more uniformly, it is dispersed in water at 1 to 50% by weight, preferably 5 to 30% by weight, and attached to the fiber as a water emulsion oil. It is important that the yarn temperature at this time is lower than the glass transition point of the polyamide 56. By attaching the spinning oil within this range, the scuff resistance with the oiling device can be suppressed, so that the spinnability is dramatically improved. The preferred yarn temperature at the position where the spinning oil is adhered is 5 to 40 ° C. Further, the spinning oil may be attached in two or three stages. For example, after a relatively low concentration water emulsion oil agent having a concentration of 1 to 20% by weight is attached in order to converge the yarn once at a position of 0.5 to 2 m directly below the base, the entanglement treatment is performed before winding. It is also preferable to deposit a relatively medium or high concentration water emulsion oil agent at a concentration of 10 to 50% by weight at an arbitrary position. For spinning oils, false twist heater contamination during post-crimping (false twisting), slip prevention with twisted body (yarn threadability, improved twist number on false twist heater), multi It is important to improve fiber migration within the filament. For this purpose, it is preferable to use an oil containing a smoothing agent having good heat resistance, a high coefficient of friction between the fibers and the twisted body, and a low coefficient of friction between the fibers and the fibers. For example, a compound obtained by copolymerizing an alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms with an alcohol having one or more hydroxyl groups in the molecule and a compound derived therefrom are preferably used.
アルコールとしては、炭素数１〜３０の天然および合成の任意の一価アルコール（メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、イソアミルアルコール、２−エチルヘキサノール、ラウリルアルコール、イソトリデシルアルコール、イソセチルアルコール、ステアリルアルコール、イソステアリルアルコールなど）、二価アルコール（エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ヘキシレングリコールなど）および三価以上のアルコール（グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビタン、ソルビトールなど）が挙げられる。 As the alcohol, any natural or synthetic monohydric alcohol having 1 to 30 carbon atoms (methanol, ethanol, isopropanol, butanol, isoamyl alcohol, 2-ethylhexanol, lauryl alcohol, isotridecyl alcohol, isocetyl alcohol, stearyl alcohol) , Isostearyl alcohol, etc.), dihydric alcohols (ethylene glycol, propylene glycol, neopentyl glycol, hexylene glycol, etc.) and trihydric or higher alcohols (glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitan, sorbitol, etc.). .
炭素数２〜４のアルキレンオキサイドは、エチレンオキサイド（以下ＥＯと略記）、１，２−プロピレンオキサイド（以下ＰＯと略記）、１，２−ブチレンオキサイド（以下ＢＯと略記）、テトラヒドロフラン（以下ＴＨＦと略記）などが挙げられる。ＥＯと他のアルキレンオキサイドとを共重合する場合、ＥＯの比率は５０〜８０重量％であることが必要である。ＥＯ比率が５０重量％未満では粘度が高くなりすぎ、８０重量％を越えると耐熱性が乏しくなる。また、付加様式はランダム付加、ブロック付加のいずれでもよい。前記平滑剤の平均分子量は、平滑性および耐熱性の点で５００〜２０，０００の範囲が好ましく、１，０００〜１０，０００の範囲がより好ましい。これら平滑剤の含有量は、油剤全体に対し５５重量％以上に調整し、その他の成分としてイオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、集束剤、防錆剤、防腐剤、酸化防止剤、糊特性向上剤、制電剤、ｐＨ低下防止剤、耐水剤を適宜添加すればよい。また、紡糸油剤は繊維全体に対して純油分（水を除く）として０．２〜２．０重量％付着されていることが好ましい。油剤の付着量を０．２重量％にすることで、上記特性が効果的に発揮される。一方、油剤の付着量が２．０重量％を越えると仮撚ヒーターやロール、施撚体の汚れがひどくなる。より好ましくは０．３〜１．５重量％であり、さらに好ましくは０．４〜１．０重量％である。 The alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms includes ethylene oxide (hereinafter abbreviated as EO), 1,2-propylene oxide (hereinafter abbreviated as PO), 1,2-butylene oxide (hereinafter abbreviated as BO), tetrahydrofuran (hereinafter referred to as THF). Abbreviations). When EO is copolymerized with other alkylene oxide, the ratio of EO needs to be 50 to 80% by weight. If the EO ratio is less than 50% by weight, the viscosity becomes too high, and if it exceeds 80% by weight, the heat resistance becomes poor. The addition mode may be either random addition or block addition. The average molecular weight of the smoothing agent is preferably in the range of 500 to 20,000, more preferably in the range of 1,000 to 10,000 in terms of smoothness and heat resistance. The content of these smoothing agents is adjusted to 55% by weight or more based on the whole oil agent, and as other components, ionic surfactants, nonionic surfactants, bundling agents, rust preventives, antiseptics, antioxidants A paste property improver, an antistatic agent, a pH lowering inhibitor, and a water resistance agent may be added as appropriate. Further, it is preferable that the spinning oil is adhered to 0.2 to 2.0% by weight as a pure oil (excluding water) with respect to the whole fiber. The said characteristic is exhibited effectively by making the adhesion amount of an oil agent into 0.2 weight%. On the other hand, when the adhesion amount of the oil exceeds 2.0% by weight, the false twisting heater, the roll, and the twisted body become very dirty. More preferably, it is 0.3-1.5 weight%, More preferably, it is 0.4-1.0 weight%.
交絡ノズル１０は図１に示すように紡糸線上に設置してもよいし、ゴデットロール間または巻取機前に設置してもよい。交絡度（ＣＦ値）を高くしたい場合は糸条張力の低いゴデットロール間や巻取機前に設置することが好ましく、ＣＦ値を低くしたい場合は紡糸線上に設置することが好ましい。
The
また、ゴデットロール１１及び１２の引取速度は、後工程である捲縮加工性の向上および繊維の力学特性、染色品位の向上のためにマルチフィラメントの伸度が２５〜９９％になるように設定することが肝要であり、そのためにはゴデットロール１１の速度（紡糸速度に相当）が３０００〜７０００ｍ／分であることが好ましい。より好ましくは３５００〜６０００ｍ／分、さらに好ましくは４０００〜５５００ｍ／分である。 The take-up speeds of the godet rolls 11 and 12 are set so that the elongation of the multifilament is 25 to 99% in order to improve the crimping processability, which is a subsequent process, and the mechanical properties and dyeing quality of the fiber. For this purpose, the speed of the godet roll 11 (corresponding to the spinning speed) is preferably 3000 to 7000 m / min. More preferably, it is 3500-6000 m / min, More preferably, it is 4000-5500 m / min.
また、本発明のポリアミド５６繊維は極めて吸湿性が高く、紡糸工程においても吸湿に伴う配向結晶化が生じる。すなわち、紡糸線上で細化が完了してからも逐次結晶化が生じて寸法が変化する。そのため、繊維の構造を安定化させるためにはゴデットロール１１とゴデットロール１２の間で０．１〜２０％ストレッチする、すなわちゴデットロール１２の速度をゴデットロール１１の速度よりも０．１〜２０％速く設定して分子配向を高めることが好ましい。該ストレッチ率はより好ましくは０．５〜１５％、さらに好ましくは２〜１０％である。 In addition, the polyamide 56 fiber of the present invention has extremely high hygroscopicity, and oriented crystallization occurs due to moisture absorption in the spinning process. That is, even after the thinning is completed on the spinning line, crystallization occurs sequentially and the dimensions change. Therefore, in order to stabilize the fiber structure, the godet roll 11 is stretched by 0.1 to 20% between the godet roll 11 and the godet roll 12, that is, the speed of the godet roll 12 is set 0.1 to 20% faster than the speed of the godet roll 11. It is preferable to increase the molecular orientation. The stretch rate is more preferably 0.5 to 15%, and still more preferably 2 to 10%.
また、本発明のポリアミド５６繊維は、パッケージに巻かれた後、繊維内部歪が緩和（収縮）するためサドル（耳立ち）が発生しやすい。これはポリアミド５６の分子構造に由来するものと考えられる。ポリアミド５６繊維の結晶構造はまだ明確になっていないものの、前記したとおり、紡糸線上、およびパッケージング後に吸湿して配向結晶化が生じる。そのため、紡糸後、容易に緩和収縮してサドルを形成するのである。 Further, the polyamide 56 fiber of the present invention is likely to cause saddles (ear standing) because the internal strain of the fiber is relaxed (contracted) after being wound around the package. This is considered to be derived from the molecular structure of polyamide 56. Although the crystal structure of the polyamide 56 fiber has not yet been clarified, as described above, moisture is absorbed on the spinning line and after packaging, and orientational crystallization occurs. For this reason, after spinning, the saddle is easily relaxed and contracted to form a saddle.
サドルを解消するためには、溶融紡糸し、巻き取るまでの間に繊維内部歪みを取り除く必要があるが、その方法としては弛緩状態で巻き取ることが有効である。弛緩状態、すなわちゴデットロール１２よりも巻取速度を遅くして巻き取る。そのときの巻取張力（最終ゴデットロール１２と巻取機１３との間の張力）は、ゴデットロール１２での逆巻きを防止するため、０．０５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上にすることが好ましく、繊維内部構造の歪みを解放するため０．３ｃＮ／ｄｔｅｘ以下にすることが好ましい。より好ましい巻取張力は０．０７〜０．２５ｃＮ／ｄｔｅｘ、さらに好ましくは０．０９〜０．２ｃＮ／ｄｔｅｘである。 In order to eliminate the saddle, it is necessary to remove the internal strain of the fiber between melt spinning and winding, and it is effective to wind in a relaxed state. In the relaxed state, that is, the winding speed is slower than that of the godet roll 12, and the winding is performed. The winding tension at that time (the tension between the final godet roll 12 and the winding machine 13) is preferably 0.05 cN / dtex or more in order to prevent reverse winding on the godet roll 12, and the distortion of the fiber internal structure Is preferably 0.3 cN / dtex or less. A more preferable winding tension is 0.07 to 0.25 cN / dtex, and further preferably 0.09 to 0.2 cN / dtex.
前記のごとくゴデットロール間ではストレッチをかけ、巻取時に弛緩させながら低張力で巻き取ることにより、繊維内部構造の歪みを解放し、遅延収縮量が小さく安定構造の繊維パッケージ１４にすることができる。
As described above, stretching is applied between the godet rolls, and the
また、ローラーベイルもしくはドライブロールがパッケージに接触している線長に対する荷重（パッケージに対する圧力に相当。以下、面圧と称する）は、６〜２０ｋｇ／ｍの範囲にすることが好ましい。面圧を６ｋｇ／ｍ以上にすることで、繊維パッケージに適度な硬度を与え、繊維パッケージ崩れやサドルを抑制することができる。また、面圧を２０ｋｇ／ｍ以下にすることで、繊維パッケージの潰れや、バルジを抑制することができる。より好ましい範囲は８〜１６ｋｇ／ｍである。また、綾角は５〜１０°の範囲にすることで、繊維パッケージ端面の糸落ちを抑制しつつ、高速解舒においても安定した解舒張力が得られるとともに、端面部への糸崩れを抑制できる。より好ましくは５．５〜８°であり、さらに好ましくは５．８〜７°である。また、リボンを抑制するために綾角を変化させることが重要である。その手段として、綾角をある範囲（中心値±１．５°以内）で揺動させたり、ワインド比（スピンドル回転数とトラバース周期の比）一定で巻くことが好ましい。また、リボン発生帯領域で急激に綾角を変化させる方法も好ましく用いられ、これらの方法を組み合わせて行ってもよい。また、ポリアミド５６は極めて曲げ剛性が低く、弾性体としての挙動が強いため、トラバース時における折り返しで、糸条を十分に追従させる工夫が必要となる。そのため、高速追従性の高い１軸〜３軸の羽根トラバース方式や、糸把持性の良好なマイクロカムトラバース、フリーレングスを短尺化できるスピンドルトラバースが好ましく用いられる。それぞれの特性を活かし、巻取速度３０００〜４０００ｍ／分ではマイクロカムトラバース方式を、巻取速度が４０００ｍ／分を越える場合は１軸〜３軸の羽根トラバース方式を用いることがより好ましい。 Moreover, it is preferable to make the load with respect to the line length which a roller bail or a drive roll is contacting the package (equivalent to the pressure with respect to a package. Hereinafter, it is called a surface pressure) into the range of 6-20 kg / m. By setting the surface pressure to 6 kg / m or more, an appropriate hardness can be given to the fiber package, and the collapse of the fiber package and saddle can be suppressed. Moreover, the collapse of a fiber package and a bulge can be suppressed by making surface pressure into 20 kg / m or less. A more preferable range is 8 to 16 kg / m. In addition, by setting the twill angle in the range of 5 to 10 °, it is possible to obtain a stable unwinding tension even at a high speed unwinding while suppressing yarn dropping on the fiber package end surface, and to prevent yarn breakage to the end surface portion. it can. More preferably, it is 5.5 to 8 °, and further preferably 5.8 to 7 °. It is also important to change the twill angle to suppress the ribbon. As a means for this, it is preferable that the twill angle is swung within a certain range (within a center value of ± 1.5 °) or the winding ratio (ratio of spindle rotation speed and traverse cycle) is constant. Further, a method of rapidly changing the twill angle in the ribbon generation zone region is also preferably used, and these methods may be combined. Further, since the polyamide 56 has a very low bending rigidity and a strong behavior as an elastic body, it is necessary to devise a method for sufficiently following the yarns when turning back during traverse. For this reason, a 1- to 3-axis blade traverse method with high-speed followability, a microcam traverse with good thread gripping properties, and a spindle traverse capable of shortening the free length are preferably used. Taking advantage of each characteristic, it is more preferable to use a micro cam traverse method at a winding speed of 3000 to 4000 m / min, and a 1-axis to 3-axis blade traverse system when the winding speed exceeds 4000 m / min.
巻取時の駆動方式は、ドライブローラーによる従動駆動が一般的であるが、スピンドル駆動方式や、さらに巻取機のローラーベイルを強制駆動する方法が好ましく用いられる。ローラーベイルを強制駆動する場合のパッケージ表面速度に対するローラーベイル速度は、常に０．０５〜１％オーバーフィードする様に制御して弛緩巻取することにより、さらにパッケージフォームを良好にすることができる。 The drive system at the time of winding is generally driven by a drive roller, but a spindle driving system and a method of forcibly driving a roller bail of the winder are preferably used. When the roller bail is forcibly driven, the roll bail speed relative to the package surface speed is always controlled to be 0.05 to 1% overfeeding, and the package foam can be further improved.
次に、捲縮加工工程を図２（概略図）をもって説明する。まず、チーズ１４から糸条１５を引き出し、糸道ガイド１６〜１８を介して供給ローラー１９に供給する。その後糸条１５は施撚体２３により撚りを施されながら第１ヒーター２０にて熱処理され、糸道ガイド２１を通して冷却板２２にて構造固定される。このとき、冷却板２２〜施撚体２３の間で測定した張力を加撚張力（Ｔ１）とし、施撚体２３〜延伸ローラー２４までの間で測定した張力を解撚張力（Ｔ２）とした。構造固定された糸条１５は延伸ローラー２４を介して第２ヒーター２５へと供給され、その後デリベリローラー２６を介して糸道ガイド２７、２８を経て捲縮糸パッケージ２９として巻き取られる。なお、本発明においては延伸ローラー２４〜デリベリローラー２６間の工程が柔軟性に優れるポリアミド５６捲縮糸を得るのに極めて重要な意味を持つ。また、図２の装置には必要に応じ各種ガイド、張力制御装置、流体処理装置、給油装置などを配置してもよい。
Next, the crimping process will be described with reference to FIG. 2 (schematic diagram). First, the
第１ヒーター２０の温度は糸条接触式の場合、１５０〜２３０℃の範囲であることが好ましい。第１ヒーターの温度が１５０℃以上であると、得られる捲縮糸の捲縮を固定することができ、捲縮特性（ＣＲ）、収縮特性（ＳＷ）共に優れたものが得られる。また、ポリアミド５６の融点は最高でも２６０℃近傍であることから、工程通過性の点から上限温度は２３０℃となる。よって、良好な工程通過性、力学特性及び捲縮品位から、第１ヒーター２０の温度は１６０〜２２０℃がより好ましく、１７０〜２１０℃が更に好ましい。また、第１ヒーター２０が非接触式である場合、擦過抵抗による糸切れを抑制でき、生産性が向上するためより好ましい。非接触ヒーターを用いた場合には、ヒーター温度は非接触ヒーター出口での糸温度が１５０〜２３０℃になるように適宜変更すればよい。 In the case of the yarn contact type, the temperature of the first heater 20 is preferably in the range of 150 to 230 ° C. When the temperature of the first heater is 150 ° C. or higher, the crimp of the obtained crimped yarn can be fixed, and an excellent crimp property (CR) and shrink property (SW) can be obtained. Further, since the melting point of the polyamide 56 is around 260 ° C. at the maximum, the upper limit temperature is 230 ° C. from the viewpoint of process passability. Therefore, the temperature of the first heater 20 is more preferably 160 to 220 ° C, and even more preferably 170 to 210 ° C, from the viewpoint of good process passability, mechanical properties, and crimped quality. Moreover, when the 1st heater 20 is a non-contact type, since the thread breakage by abrasion resistance can be suppressed and productivity improves, it is more preferable. When a non-contact heater is used, the heater temperature may be appropriately changed so that the yarn temperature at the non-contact heater outlet is 150 to 230 ° C.
また、仮撚加工での供給ローラー１９と延伸ローラー２４の速度比、すなわち加工倍率は、１．０〜１．７倍であることが好ましい。加工倍率が１．０倍以上であれば、仮撚加工における加撚張力（Ｔ１）を高め、第１ヒーター２０内での糸条に高い撚数を与えるため、捲縮特性（ＣＲ）に優れた捲縮糸となる。また、加工倍率を１．７倍以下にすることで、安定した仮撚加工を施すことが可能となり、毛羽の少ない品位に優れた捲縮糸を得ることができる。加工倍率はより好ましくは１．０５〜１．６倍、更に好ましくは１．１〜１．５倍である。
Moreover, it is preferable that the speed ratio of the
また、本発明の捲縮糸において、高い柔軟性と伸縮特性、吸放湿性を与えるために前記した様に第２ヒーター２５を設け、延伸ローラー２４とデリベリローラー２６の間で弛緩熱処理をすることが好ましい。ポリアミド５６繊維は、汎用のポリアミド６やポリアミド６６よりも弾性率が低く柔軟性に優れるが、さらに非晶部の構造を制御することで柔軟性と吸湿性を高くすることが可能になる。仮撚加工での非晶部の制御は、加工倍率、第１ヒーター温度、加工張力によってもある程度制御することが可能であるが、効果的には第２ヒーター２５での熱処理温度と弛緩率によるものである。第２ヒーター２５の温度は１２０〜２００℃であることが好ましい。ヒーター温度を１２０℃以上にすることで、配向された非晶部の分子運動性を高め、効果的に分子配向の再構築を行うことができる。また、ヒーター温度を２００℃以下にすることで、過度な分子運動性を抑制し、繊維の糸長手方向の分子配向斑を抑制することができる。また、第２ヒーター２５の温度は第１ヒーター２０の温度よりも低いことが好ましい。第２ヒーター２５の温度は、より好ましくは１４０〜１９０℃、さらに好ましくは１５０〜１８０℃である。また、第１ヒーター２０の温度よりも１０℃以上低いことがより好ましく、２０℃以上低いことがさらに好ましい。なお、第２ヒーター２５が非接触ヒーターの場合は、ヒーター出口近傍の糸温度が１２０〜２００℃であればよい。また、前記した延伸ローラー２４とデリベリローラー２６の間の弛緩率は、５〜２５％の範囲であれば糸条の走行安定性を保持しつつ良好な捲縮糸とすることが可能であり、８〜２０％であることがより好ましい。さらに好ましくは１０〜１８％である。
Further, in the crimped yarn of the present invention, the
また、施撚体２３の周速度（Ｄ）と、延伸ローラー２４の速度（Ｙ）の比（以下、Ｄ／Ｙと記載）は１．１〜２．４の範囲とすることが好ましい。Ｄ／Ｙを１．１以上にすることで加撚張力と解撚張力のバランスがよく、毛羽、糸切れの無い仮撚加工を行うことができる。また、Ｄ／Ｙを２．４以下にすることで施撚体２３の表面摩耗が抑制され、長時間に及ぶ連続運転においても糸長手方向の捲縮斑がなく、糸の削れや、毛羽、糸切れのない仮撚加工が可能となる。Ｄ／Ｙはより好ましくは１．１５〜２．２であり、さらに好ましくは１．２〜２．０である。
The ratio of the peripheral speed (D) of the
また、施撚体２２としてベルトニップ型摩擦仮撚具を好ましく用いることもできる。ベルトの回転方向に水平なベルト回転軸と、糸条が走行する方向に水平な糸条走行軸とのなす角度を２倍した角度（交差角度と呼ぶ）は特に限定されるものではないが、９０〜１２０°の範囲であれば糸条に効率的に撚りを加えることができ、更にはベルトそのものの摩耗も低く抑えることが可能となるため好ましい。さらに、表面材質は特に限定されるものではないが、クロロピレンラバーやニトリルブチレンラバーを好ましく使用することができる。このときニトリルブチレンラバーであれば耐久性やコスト、柔軟性の点からより好ましい。また、ベルトニップ型摩擦仮撚具の表面硬度は６０〜８０度であればポリアミド５６の断面変形を低く抑え、糸条の削れを抑制することができ、ベルト本体の摩耗も改善されるためより好ましく、６５〜７５度の範囲であればさらに好ましい。
Moreover, a belt nip type friction false twisting tool can be preferably used as the
また、捲縮糸の巻取張力は０．０２〜０．１０ｃＮ／ｄｔｅｘになる様に巻き取ることで、巻取糸の遅延回復率を低下させ、巻き締まりによる繊維物性の内外層差を低減できる。さらに、サドルやバルジを抑え、良好な巻き姿の捲縮糸パッケージが得られる。 In addition, by winding the crimped yarn so that the winding tension becomes 0.02 to 0.10 cN / dtex, the delayed recovery rate of the wound yarn is lowered, and the difference between the inner and outer layers of the fiber properties due to the tightening is reduced. it can. Furthermore, it is possible to obtain a crimped yarn package having a good winding shape while suppressing saddles and bulges.
上記方法にて得られた捲縮糸は、高次工程での工程通過性、例えば織編用に供する場合には繊維と糸道ガイド、編み針等との擦過をできるだけ抑制するため、追油を行うことが好ましい。適用する油剤としては、繊維−金属間摩擦係数の低減効果の高い平滑剤を含有した油剤を用いることが好ましい。例えば脂肪酸エステル、多価アルコールエステル、エーテルエステル、シリコーン、鉱物油等が好ましい。また、これらの平滑剤は単一成分で用いてもよいが、集束性や制電性、耐熱性を考慮して複数の成分を混合して用いるとよい。より好ましい平滑剤としては、脂肪酸エステルや鉱物油が選択できる。脂肪酸エステルは、特に限定されるものではないが、例えば、メチルオレート、イソプロピルミリステート、オクチルパルミテート、オレイルラウレート、オレイルオレート、イソトリデシルステアレート等の一価のアルコールと一価のカルボン酸のエステル、ジオクチルセバケート、ジオレイルアジペート等の一価のアルコールと多価のカルボン酸のエステル、エチレングリコールジオレート、トリメチロールプロパントリカプリレート、グリセリントリオレート等の多価のアルコールと一価のカルボン酸のエステル、ラウリル（ＥＯ）ｎオクタノエート等のアルキレンオキサイド付加エステル等が挙げられる。これら平滑剤の含有量は、油剤全体に対し５０〜９５重量％に調整し、その他の成分としてイオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、集束剤、防錆剤、防腐剤、酸化防止剤、浸透剤、表面張力低下剤、転相粘度低下剤、糊特性向上剤、制電剤、ｐＨ低下防止剤、耐水剤を適宜添加すればよい。 The crimped yarn obtained by the above-described method is used for process passage in a higher order process, for example, when used for weaving and knitting, in order to suppress as much as possible the rubbing between fibers and yarn path guides, knitting needles, etc. Preferably it is done. As the oil to be applied, it is preferable to use an oil containing a smoothing agent having a high effect of reducing the coefficient of friction between the fibers and the metal. For example, fatty acid ester, polyhydric alcohol ester, ether ester, silicone, mineral oil and the like are preferable. These smoothing agents may be used as a single component, but a plurality of components may be mixed and used in consideration of convergence, antistatic properties, and heat resistance. As more preferred smoothing agents, fatty acid esters and mineral oils can be selected. The fatty acid ester is not particularly limited, and examples thereof include monohydric alcohols and monohydric carboxylic acids such as methyl oleate, isopropyl myristate, octyl palmitate, oleyl laurate, oleyl oleate, and isotridecyl stearate. Monohydric alcohols such as esters, dioctyl sebacate, dioleyl adipate, and esters of polyvalent carboxylic acids, polyhydric alcohols such as ethylene glycoldiolate, trimethylolpropane tricaprylate, glycerol trioleate, and monovalents Examples thereof include esters of carboxylic acids and alkylene oxide addition esters such as lauryl (EO) n octanoate. The content of these smoothing agents is adjusted to 50 to 95% by weight based on the whole oil agent, and other components include ionic surfactants, nonionic surfactants, bundling agents, rust inhibitors, preservatives, and antioxidants. An agent, a penetrating agent, a surface tension reducing agent, a phase inversion viscosity reducing agent, an adhesive property improving agent, an antistatic agent, a pH lowering inhibitor, and a water resistance agent may be added as appropriate.
この様にして得られた捲縮糸は繊維構造体として使用でき、例えば捲縮糸を常法により織編物にし、最終製品として衣料用等に好適に使用することができる。 The crimped yarn thus obtained can be used as a fiber structure. For example, the crimped yarn can be suitably used for clothing as a final product after making the knitted fabric into a woven or knitted fabric by a conventional method.
以下、本発明を、実施例を用いて詳細に説明する。なお、実施例中の測定方法は以下の方法を用いた。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. In addition, the measuring method in an Example used the following method.
Ａ．硫酸相対粘度（ηｒ）
試料（樹脂、繊維）０.２５ｇを濃度９８重量％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重量％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。
A. Sulfuric acid relative viscosity (ηr)
0.25 g of a sample (resin, fiber) was dissolved to 100 g of sulfuric acid having a concentration of 98% by weight, and the flow time (T1) at 25 ° C. was measured using an Ostwald viscometer. Subsequently, the flow-down time (T2) of only 98% by weight sulfuric acid was measured. The ratio of T1 to T2, that is, T1 / T2, was defined as sulfuric acid relative viscosity.
Ｂ．Ｍｗ／Ｍｎ
試料（樹脂、繊維）を９０℃の熱水で３０分間洗浄した後、９０℃で真空乾燥して水分率を１０００ｐｐｍとし、ヘキサフルオロイソプロパノールに溶解して測定溶液とした。これをゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定し、ＰＭＭＡ換算で重量平均分子量（Ｍｗ）、数平均分子量（Ｍｎ）を求め、Ｍｗ／Ｍｎを求めた。測定条件は下記の通りである。
・ＧＰＣ装置：Ｗａｔｅｒｓ５１０
・カラム：Ｓｈｏｄｅｘ ＧＰＣ ＨＦＩＰ−８０６Ｍを２本連結して使用
・溶媒：ヘキサフルオロイソプロパノール
・温度：３０℃
・流速：０．５ｍｌ／分
・試料濃度：２ｍｇ／４ｍｌ
・濾過：０．４５μｍ−ＤＩＳＭＩＣ １３ＨＰ（東洋濾紙）
・注入量：1００μｌ
・検出器：示差屈折計ＲＩ（Ｗａｔｅｒｓ ４１０）
・スタンダード：ＰＭＭＡ（濃度：サンプル０．２５ｍｇ／溶媒１ｍｌ）
・ 測定時間：６２分Ｂ．
Ｃ．アミノ末端基濃度
試料（樹脂、繊維）１ｇを５０ｍＬのフェノール／エタノール混合溶液（フェノール／エタノール＝８０／２０）に、３０℃で振とう溶解させて溶液とし、この溶液を０．０２Ｎの塩酸で中和滴定し、要した０．０２Ｎ塩酸量を求めた。また、上記フェノール／エタノール混合溶媒（上記と同量）のみを０．０２Ｎ塩酸で中和滴定し、要した０．０２Ｎ塩酸の量を求めた。そしてその差から試料１ｔｏｎあたりのアミノ末端基量を求めた。
B. Mw / Mn
A sample (resin, fiber) was washed with hot water at 90 ° C. for 30 minutes and then vacuum-dried at 90 ° C. to a moisture content of 1000 ppm, and dissolved in hexafluoroisopropanol to obtain a measurement solution. This was measured by gel permeation chromatography (GPC), the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) were determined in terms of PMMA, and Mw / Mn was determined. The measurement conditions are as follows.
GPC device: Waters 510
-Column: Two Shodex GPC HFIP-806Ms connected together and used-Solvent: Hexafluoroisopropanol-Temperature: 30 ° C
・ Flow rate: 0.5 ml / min ・ Sample concentration: 2 mg / 4 ml
Filtration: 0.45 μm-DISMIC 13HP (Toyo filter paper)
・ Injection volume: 100 μl
Detector: differential refractometer RI (Waters 410)
Standard: PMMA (concentration: sample 0.25 mg / solvent 1 ml)
Measurement time: 62 minutes
C. 1 g of amino end group concentration sample (resin, fiber) was dissolved in 50 mL of a phenol / ethanol mixed solution (phenol / ethanol = 80/20) by shaking at 30 ° C., and this solution was dissolved in 0.02N hydrochloric acid. Neutralization titration was performed to determine the amount of 0.02N hydrochloric acid required. Only the phenol / ethanol mixed solvent (the same amount as above) was neutralized and titrated with 0.02N hydrochloric acid to determine the amount of 0.02N hydrochloric acid required. And the amino terminal group amount per 1 ton of sample was calculated | required from the difference.
Ｄ．カルボキシル末端基濃度
試料（樹脂、繊維）０．５ｇを１９６±１℃のベンジルアルコール２０ｍｌに溶解し、この溶液を０．０２Ｎの水酸化カリウム・エタノール溶液で中和滴定し、要した０．０２Ｎ水酸化カリウム・エタノール溶液の量を求めた。また、上記のベンジルアルコール２０ｍｌのみを０．０２Ｎの水酸化カリウム・エタノール溶液で中和滴定し、要した０．０２Ｎ水酸化カリウム・エタノール溶液の量を求めた。そしてその差から試料１ｔｏｎあたりのカルボキシル末端基量を求めた。
D. Carboxyl end group concentration sample (resin, fiber) 0.5 g was dissolved in 196 ± 1 ° C. benzyl alcohol 20 ml, this solution was neutralized and titrated with 0.02 N potassium hydroxide / ethanol solution and required 0.02 N. The amount of potassium hydroxide / ethanol solution was determined. Further, only 20 ml of the benzyl alcohol was neutralized and titrated with a 0.02N potassium hydroxide / ethanol solution, and the amount of the required 0.02N potassium hydroxide / ethanol solution was determined. And the amount of carboxyl end groups per 1 ton of the sample was calculated | required from the difference.
Ｅ．融点および融解熱量
パーキンエルマー社製示差走査型熱量計ＤＳＣ−７型を用い、試料（樹脂、繊維）１０ｍｇを昇温速度１６℃／分にて測定して得た示差熱量曲線において、吸熱側に極値を示すピークを融解ピークと判断し、極値を与える温度を融点（℃）とした。なお複数の極値が存在する場合は高温側の極値を融点とした。また融解ピークの面積から求められる熱容量の積算し（複数の融解ピークを有する場合には合算し）、融解熱量とした。
E. Melting point and heat of fusion In a differential calorific curve obtained by measuring 10 mg of a sample (resin, fiber) at a heating rate of 16 ° C./min using a DSC-7 differential scanning calorimeter manufactured by PerkinElmer, on the endothermic side The peak showing the extreme value was judged as the melting peak, and the temperature giving the extreme value was defined as the melting point (° C.). When a plurality of extreme values exist, the extreme value on the high temperature side was taken as the melting point. Moreover, the heat capacity calculated | required from the area of a melting peak was integrated | accumulated (when it has a some melting peak, it combined), and it was set as the calorie | heat amount of fusion.
Ｆ．繊度
検尺機を用い、０．１８ｃＮ／ｄｔｅｘの張力をかけながら全長１００ｍのかせを作り、重量を測定して１００倍することで総繊度を求めた。単繊維繊度は該繊度を構成フィラメント数で割って求めた。
F. Using a fineness measuring instrument, a skein having a total length of 100 m was made while applying a tension of 0.18 cN / dtex, and the total fineness was determined by measuring the weight and multiplying by 100. The single fiber fineness was determined by dividing the fineness by the number of constituent filaments.
Ｇ．強度、伸度、５％伸長応力
ＪＩＳ Ｌ１０１３の化学繊維フィラメント糸試験方法（１９９５）に準じて測定した。なお、つかみ間隔は２００ｍｍ、引張速度は２００ｍｍ／分として荷重−伸長曲線を求めた。次に最大点を示す荷重値を繊度で除してそれを強度とし、最大点荷重時の伸びを初期試料長で除して伸度として、強度および伸度を求めた。なお、測定環境は、温度２０℃、相対湿度６５％で実施した。５％伸長応力は、伸度５％時の強力を繊度で除して求めた。測定は５回行い平均値を取った。
G. Strength, elongation, 5% elongation stress Measured according to JIS L1013 chemical fiber filament yarn test method (1995). Note that a load-elongation curve was obtained with a gripping interval of 200 mm and a tensile speed of 200 mm / min. Next, the strength and elongation were obtained by dividing the load value indicating the maximum point by the fineness to obtain the strength, and dividing the elongation at the maximum point load by the initial sample length to obtain the elongation. The measurement environment was a temperature of 20 ° C. and a relative humidity of 65%. The 5% elongation stress was determined by dividing the strength at 5% elongation by the fineness. The measurement was performed 5 times and the average value was taken.
Ｈ．沸騰水収縮率
温度２０℃、相対湿度６５％の雰囲気中に繊維パッケージを２４時間以上保管した後、該雰囲気中下にて検尺機を用いてカセを作成して原長Ｌ０を測定し、次いで沸騰した水にて無荷重で１５分間処理し、該カセを１昼夜風乾後、Ｌ１を測定して次式にて求めた。
沸騰水収縮率(％)＝[(Ｌ０−Ｌ１)／Ｌ０)]×１００(％)
Ｌ０：試料をカセ取りし、初荷重０.０９ｃＮ／ｄｔｅｘ下で測定した原長
Ｌ１：Ｌ０を測定したカセを荷重フリーの状態で沸騰水中で１５分間処理し、 １昼夜風乾後、初荷重０.０９ｃＮ／ｄｔｅｘ下でのカセ長
I．伸縮復元率（ＣＲ値）
温度２０℃、相対湿度６５％の雰囲気中に繊維パッケージを２４時間以上保管した後、該雰囲気中下にて検尺機を用いて捲縮糸をカセ取りし、実質的に荷重フリーの状態で沸騰水中で１５分間処理し、２４時間風乾した。このサンプルに０．０８８ｃＮ／ｄｔｅｘ相当の荷重をかけ水中に浸漬し、２分後のかせ長Ｌ’０を測定した。次に、水中で０．０８８ｃＮ／ｄｔｅｘ相当のカセを除き０．００１８ｃＮ／ｄｔｅｘ相当の微荷重に交換し、２分後のかせ長Ｌ’１を測定した。そして下式により伸縮復元率（ＣＲ値）を計算した。
H. After storing the fiber package for 24 hours or more in an atmosphere having a boiling water shrinkage rate of 20 ° C. and a relative humidity of 65%, a cassette is prepared using the measuring machine in the atmosphere to measure the original length L0. Subsequently, it was treated with boiling water for 15 minutes under no load, and the cassette was air-dried for one day and night, and then L1 was measured and determined by the following formula.
Boiling water shrinkage rate (%) = [(L0−L1) / L0)] × 100 (%)
L0: Raw length measured with sample taken and measured under initial load of 0.09 cN / dtex L1: Case measured with L0 measured in boiling water for 15 minutes, air-dried for 1 day and night, initial load 0 Case length under 0.09 cN / dtex
I. Expansion / contraction recovery rate (CR value)
After storing the fiber package in an atmosphere at a temperature of 20 ° C. and a relative humidity of 65% for at least 24 hours, the crimped yarn is removed using a measuring machine in the atmosphere, and the load is substantially free of load. Treated in boiling water for 15 minutes and air dried for 24 hours. The sample was immersed in water under a load equivalent to 0.088 cN / dtex, and the skein length L′ 0 after 2 minutes was measured. Next, the skein length L′ 1 after 2 minutes was measured after exchanging with a fine load equivalent to 0.0018 cN / dtex except for the case corresponding to 0.088 cN / dtex in water. And the expansion-contraction restoration rate (CR value) was calculated by the following formula.
ＣＲ（％）＝［（Ｌ’０−Ｌ’１）／Ｌ’０］×１００（％）
Ｊ．吸放湿性パラメーター△ＭＲ
試料（捲縮糸）を筒編み機で約１ｇ編み立て、該編地を絶乾させた時の重量と、２０℃、相対湿度６５％あるいは３０℃、相対湿度９０％の雰囲気下、恒温恒湿器（タバイ製エスペックＰＬ−４ＳＰＨ）にて２４時間処理後の重量との重量変化から、次式で求めた。
吸湿率（％）＝［（吸湿後の重量−絶乾時の重量）／絶乾時の重量］×１００
上記で測定した２０℃、相対湿度６５％での吸湿率を「ＭＲ１」、３０℃、相対湿度９０％での吸湿率を「ＭＲ２」とし、吸放湿性パラメーターΔＭＲ（％）はＭＲ２からＭＲ１を減じて求めた。ここで、吸放湿パラメーターΔＭＲは衣服着用時の衣服内の湿気を外気に放出することにより快適性を得るためのドライビングフォースであり、軽〜中作業あるいは軽〜中運動を行った際の３０℃、相対湿度９０％に代表される衣服内温度と、２０℃、相対湿度６５％に代表される外気温湿度との吸湿率差である。本発明で用いる吸放湿性パラメーターΔＭＲは、大きければ大きいほど吸湿性が高く、着用時の快適性が良好であることに対応する。
CR (%) = [(L′ 0−L′1) / L′ 0] × 100 (%)
J. et al. Hygroscopic parameter △ MR
About 1 g of a sample (crimped yarn) is knitted with a cylinder knitting machine, the weight when the knitted fabric is completely dried, and an atmosphere of 20 ° C., relative humidity 65% or 30 ° C., relative humidity 90%, constant temperature and humidity From the change in weight with the weight after treatment for 24 hours using a vessel (Espec PL-4SPH manufactured by Tabai), the following formula was used.
Moisture absorption rate (%) = [(weight after moisture absorption−weight when absolutely dry) / weight when absolutely dry] × 100
The moisture absorption rate at 20 ° C. and relative humidity 65% measured above is “MR1”, the moisture absorption rate at 30 ° C. and 90% relative humidity is “MR2”, and the moisture absorption / release parameter ΔMR (%) is MR2 to MR1. Asked to reduce. Here, the moisture absorption / desorption parameter ΔMR is a driving force for obtaining comfort by releasing moisture in the clothes to the outside air when the clothes are worn, and is 30 when performing light to medium work or light to medium exercise. It is the difference in moisture absorption between the temperature in clothes represented by 90 ° C. and a relative humidity of 90% and the outside air temperature represented by 20 ° C. and a relative humidity of 65%. The larger the hygroscopic parameter ΔMR used in the present invention, the higher the hygroscopic property, and the better the comfort when worn.
Ｋ．１０％伸長回復率
試料をオリエンテック（株）社製ＴＥＮＳＩＬＯＮ ＵＣＴ−１００を用い、つかみ間隔２０ｃｍ、引張速度１０ｃｍ／分でつかみ間隔の１０％まで伸長させ、直ちに同速度で除重し、記録したヒステリシスカーブから伸長回復率を求めた。
伸長回復率（％）＝（β／α）×１００
α：１０％伸長時の伸び
β：応力が初荷重と等しくなった点までの回復伸び
Ｌ．Ｕ％
糸長手方向の太さ斑Ｕ％（Ｎｏｒｍａｌ）は、(株)ツェルベガーウースター社製ＵＴ−４で測定した。測定条件は、糸速度２００ｍ／分、ツイスター回転数１２０００ｒｐｍで１分間測定して平均偏差率（Ｕ％）を求めた。
K. A 10% elongation recovery rate sample was stretched to 10% of the gripping interval at a gripping interval of 20 cm and a pulling speed of 10 cm / min using a TENSILON UCT-100 manufactured by Orientec Co., Ltd., and immediately deweighted and recorded. The elongation recovery rate was determined from the hysteresis curve.
Elongation recovery rate (%) = (β / α) × 100
α: Elongation at 10% elongation β: Recovery elongation to the point where the stress becomes equal to the initial load U%
The thickness unevenness U% (Normal) in the longitudinal direction of the yarn was measured with UT-4 manufactured by Zervegar Worcester. The measurement conditions were a yarn speed of 200 m / min and a measurement of 1 minute at a twister speed of 12000 rpm to obtain an average deviation rate (U%).
Ｍ．ＣＦ値
ＪＩＳ Ｌ１０１３（化学繊維フィラメント糸試験方法）７．１３の交絡度に示される条件で測定した。試験回数は５０回とし、交絡長の平均値Ｌ（ｍｍ）から下式よりＣＦ値（Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｆａｃｔｏｒ）を求めた。
M.M. CF value JIS L1013 (chemical fiber filament yarn test method) was measured under the conditions indicated by the degree of entanglement in 7.13. The number of tests was 50, and the CF value (Coherence Factor) was determined from the average value L (mm) of the entanglement length according to the following formula.
ＣＦ値＝１０００／Ｌ
Ｎ．耐光堅牢度
筒編地を作製し、炭酸ナトリウム、１％ｏｗｆ、サンデットＣＬ−８０、２％ｏｗｆ、浴比１：４０にて８０℃×３０分精錬を施した。該筒編みを酸性染料０．５％ｏｗｆ、浴比１：３０、ｐＨ＝７にて９５℃×４０分間染色処理した後、水洗し、５０℃で約６時間熱風乾燥して染色布を得た。次いでＪＩＳ Ｌ０８４２（２００４）の紫外線カーボンアーク灯光に対する染色堅ろう度試験方法に準じ、耐光堅牢度の試験を行った。１０時間照射を３級、２０時間照射を４級、４０時間照射を５級とし、ブルースケールの退色を基準として、グレースケールによりサンプルの退色を等級判定した。
CF value = 1000 / L
N. A light fastness tubular knitted fabric was prepared and refined at 80 ° C. for 30 minutes in sodium carbonate, 1% owf, sandet CL-80, 2% owf, bath ratio 1:40. The cylindrical knitting is dyed at 95 ° C. for 40 minutes with an acidic dye 0.5% owf, a bath ratio of 1:30, pH = 7, washed with water, and dried with hot air at 50 ° C. for about 6 hours to obtain a dyed fabric. It was. Subsequently, the light fastness test was conducted according to the dye fastness test method for ultraviolet carbon arc lamp light of JIS L0842 (2004). The 10-hour irradiation was
Ｏ．洗濯堅牢度
Ｐ項にて作成した染色布を、ＪＩＳ Ｌ０８４４（Ａ−２）（２００４）に記載の方法で処理した後、グレースケールにより洗濯前後の退色の程度を次の基準により等級判定した。
５級：全く退色が認められない。
４級：ほとんど退色しない。
３級：少し退色が認められる。
２級：退色が認められる。
１級：退色がひどい。
O. After the dyed fabric prepared in the washing fastness term P was treated by the method described in JIS L0844 (A-2) (2004), the degree of fading before and after washing was graded according to the following criteria using a gray scale.
5th grade: No fading was observed.
4th grade: Almost no fading.
3rd grade: Slight fading is observed.
Second grade: Fading is observed.
Level 1: Fading is severe.
Ｐ．摩擦堅牢度
Ｐ項にて作成した染色布を、ＪＩＳ Ｌ０８４９（２００４）７．１の乾燥試験の測定に準じて摩擦堅牢度を測定した。試験は染色布を切り開いて長さ２３ｃｍ、幅３ｃｍの試験辺とし、摩擦堅牢度試験機ＩＩ型（学振形、大栄科学精機株式会社製、型式ＲＴ−２００）に取り付け、白綿布（かなきん３号）を摩擦子として摩擦子の荷重を１．９６Ｎとし、試験片１０ｃｍの間を毎分１０回、往復摩擦させる。そして１００回往復摩擦を施した後の白綿布の汚染の程度をＪＩＳ Ｌ０８０５（２００５）に規定の汚染用グレースケールで判定した。
P. Friction fastness was measured for the dyed fabric prepared in Section P of Friction Fastness according to the measurement of the drying test of JIS L0849 (2004) 7.1. For the test, cut the dyed cloth and make a test side with a length of 23 cm and a width of 3 cm, and attach it to a friction fastness tester type II (Gakushin type, manufactured by Daiei Kagaku Seiki Co., Ltd., model RT-200). 3) is a friction element, the load of the friction element is 1.96 N, and reciprocating friction is performed 10 times per minute between 10 cm of test pieces. The degree of contamination of the white cotton cloth after 100 reciprocating frictions was determined using the gray scale for contamination specified in JIS L0805 (2005).
Ｑ．風合い
実施例、比較例で作成した染色布帛を、手のひらで握ったときの触感（柔軟性）、膨らみ感を◎（優れる）、○（良好）、△（従来品と同等）、×（劣る）の４段階で評価した。
Q. Hand feeling (flexibility) and swell feeling when gripping the dyed fabrics created in Examples and Comparative Examples with the palm of the hand ◎ (excellent), ○ (good), △ (equivalent to conventional products), × (inferior) The four grades were evaluated.
［調整例１］（リジン脱炭酸酵素の調整）
まずＥ．ｃｏｌｉ ＪＭ１０９株の培養を以下のように行った。まず、この菌株をＬＢ培地５ｍｌに１白金耳植菌し、３０℃で２４時間振とうして前培養を行った。次に、ＬＢ培地５０ｍｌを５００ｍｌの三角フラスコに入れ、予め１１５℃、１０分間蒸気滅菌した。この培地に前培養した上記菌株を植え継ぎ、振幅３０ｃｍで、１８０ｒｐｍの条件下で、１Ｎ塩酸水溶液でｐＨを６．０に調整しながら、２４時間培養した。こうして得られた菌体を集め、超音波破砕および遠心分離により無細胞抽出液を調製した。これらのリジン脱炭酸酵素活性の測定を定法にて行った（参考；左右田健次、味園春雄、生化学実験講座、ｖｏｌ．１１上、Ｐ．１７９〜１９１（１９７６））。
リジンを基質とした場合、本来の主経路と考えられるリジンモノオキシゲナーゼ、リジンオキシダーゼおよびリジンムターゼによる転換が起こり得るので、この反応系を遮断する目的で７５℃で５分間、Ｅ．ｃｏｌｉ ＪＭ１０９株の無細胞抽出液を加熱した。さらにこの無細胞抽出液を４０％飽和および５５％飽和硫酸アンモニウムにより分画した。この粗精製リジン脱炭酸酵素溶液を用い、リジンから１，５−ペンタメチレンジアミンの生成を行った。
[Adjustment Example 1] (Adjustment of lysine decarboxylase)
E. First. E. coli strain JM109 was cultured as follows. First, this platinum strain was inoculated into 5 ml of LB medium, and precultured by shaking at 30 ° C. for 24 hours. Next, 50 ml of LB medium was placed in a 500 ml Erlenmeyer flask and preliminarily steam sterilized at 115 ° C. for 10 minutes. The strain was precultured in this medium, and cultured for 24 hours under the condition of 30 cm in amplitude and 180 rpm while adjusting the pH to 6.0 with 1N aqueous hydrochloric acid. The bacterial cells thus obtained were collected and a cell-free extract was prepared by ultrasonic disruption and centrifugation. These lysine decarboxylase activities were measured by a standard method (reference: Kenji Sokota, Haruo Misono, Biochemistry Experiment Course, vol.11, P.179-191 (1976)).
When lysine is used as a substrate, conversion by lysine monooxygenase, lysine oxidase, and lysine mutase, which are considered to be the main main pathways, can occur. The cell-free extract of E. coli strain JM109 was heated. Furthermore, this cell-free extract was fractionated with 40% saturated and 55% saturated ammonium sulfate. Using this crude purified lysine decarboxylase solution, 1,5-pentamethylenediamine was produced from lysine.
［調整例２］（１，５−ペンタメチレンジアミンの調整）
５０ｍＭ リジン塩酸塩（和光純薬工業製）、０．１ｍＭ ピリドキサルリン酸（和光純薬工業製）、４０ｍｇ／Ｌ−粗精製リジン脱炭酸酵素（参考例１で調製）となるように調製した水溶液を、０．１Ｎ塩酸水溶液でｐＨ５．５〜６．５に維持しながら、４８℃で３６時間反応させ、１，５−ペンタメチレンジアミン塩酸塩を得た。この水溶液に水酸化ナトリウムを添加することによって１，５−ペンタメチレンジアミン塩酸塩を１，５−ペンタメチレンジアミンに変換し、クロロホルムで抽出して、減圧蒸留（１．３３ｋＰａ、６０℃）することにより、１，５−ペンタメチレンジアミンを得た。
[Adjustment Example 2] (Adjustment of 1,5-pentamethylenediamine)
An aqueous solution prepared to be 50 mM lysine hydrochloride (manufactured by Wako Pure Chemical Industries), 0.1 mM pyridoxal phosphate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries), 40 mg / L-crudely purified lysine decarboxylase (prepared in Reference Example 1) The mixture was reacted at 48 ° C. for 36 hours while maintaining the pH at 5.5 to 6.5 with 0.1N hydrochloric acid aqueous solution to obtain 1,5-pentamethylenediamine hydrochloride. By adding sodium hydroxide to this aqueous solution, 1,5-pentamethylenediamine hydrochloride is converted to 1,5-pentamethylenediamine, extracted with chloroform, and distilled under reduced pressure (1.33 kPa, 60 ° C.). As a result, 1,5-pentamethylenediamine was obtained.
［調整例３］（１，５−ペンタメチレンジアミン・アジピン酸塩の６０重量％水溶液の調製）
製造例２で製造した１，５−ペンタメチレンジアミン５１０ｇを水８２７ｇ中に溶解した水溶液を、４１℃のウォーターバスに浸して撹拌しているところに、アジピン酸（カーク製）を約５ｇずつ、中和点付近では約１ｇずつ添加していき、アジピン酸添加量に対する水溶液のｐＨ変化を調べ、中和点を求めると、ｐＨ８．３２であった。中和点でのアジピン酸添加量は７３０ｇであった。ｐＨが８．３２になるように１，５−ペンタメチレンジアミンとアジピン酸の等モル塩の６０重量％水溶液（２０６７ｇ）を調整した。
[Preparation Example 3] (Preparation of 60% by weight aqueous solution of 1,5-pentamethylenediamine adipate)
When an aqueous solution obtained by dissolving 510 g of 1,5-pentamethylenediamine produced in Production Example 2 in 827 g of water is immersed in a water bath at 41 ° C. and stirred, about 5 g of adipic acid (manufactured by Kirk) is added. About 1 g was added in the vicinity of the neutralization point, and the change in pH of the aqueous solution relative to the amount of adipic acid added was examined. The neutralization point was determined to be pH 8.32. The amount of adipic acid added at the neutralization point was 730 g. A 60% by weight aqueous solution (2067 g) of an equimolar salt of 1,5-pentamethylenediamine and adipic acid was adjusted so that the pH was 8.32.
実施例１
調整例３で得た１，５−ペンタメチレンジアミンとアジピン酸の等モル塩の６０重量％水溶液に、１，５−ペンタメチレンジアミンおよび水を加え、水溶液中に存在する１，５−ペンタメチレンジアミンのモル数と、アジピン酸とのモル数の比を１．００４、水溶液中の原料の濃度を６０重量％に調整し、予め窒素置換された熱媒加熱式の重合缶に仕込んだ。次いで缶内を窒素パージしながらジャケットを加熱して水溶液を濃縮した。このとき缶内温度を１２０℃、缶内圧力（ゲージ圧）を０．２ＭＰａに制圧しながら、水溶液中の原料の濃度が８９重量％になるまで濃縮した。缶内の水溶液の濃度は留出水量から判断した。引き続き、重合釜を密閉して２７０℃まで上昇させ、缶内圧力が１．７ＭＰａに到達するまで昇圧した。さらに缶内圧力を１．７ＭＰａで制圧し、缶内温度が２５０℃となるように調整した。その後、２８５℃まで上げ、６０分間かけて徐々に大気圧まで放圧した。缶内圧力を−１２ｋＰａまで減圧し、所定の攪拌動力となったところで重合反応を停止した。最後に重合缶内を窒素で微加圧し、ポリマーを吐出せしめ、吐出ガットを水冷した後にカットしてポリアミド５６樹脂のチップを得た。該ポリアミド５６樹脂の硫酸相対粘度ηｒ：２．７６、Ｍｗ／Ｍｎ：１．７４、アミノ末端基濃度：５２ｅｑ／ｔｏｎ、［ＮＨ２］／［ＣＯＯＨ］：１．０８、 融点：２５４℃であった。
Example 1
1,5-pentamethylenediamine and water were added to 60% by weight aqueous solution of the equimolar salt of 1,5-pentamethylenediamine and adipic acid obtained in Preparation Example 3, and 1,5-pentamethylene present in the aqueous solution was added. The ratio of the number of moles of diamine to the number of moles of adipic acid was adjusted to 1.004, and the concentration of the raw material in the aqueous solution was adjusted to 60% by weight, and the mixture was charged in a heating medium heating polymerization can previously purged with nitrogen. Next, the jacket was heated while the inside of the can was purged with nitrogen to concentrate the aqueous solution. At this time, it was concentrated until the concentration of the raw material in the aqueous solution became 89% by weight while controlling the temperature in the can to 120 ° C. and the pressure in the can (gauge pressure) to 0.2 MPa. The concentration of the aqueous solution in the can was judged from the amount of distilled water. Subsequently, the polymerization kettle was sealed and raised to 270 ° C., and the pressure was increased until the internal pressure of the can reached 1.7 MPa. Further, the internal pressure of the can was controlled at 1.7 MPa, and the internal temperature of the can was adjusted to 250 ° C. Thereafter, the temperature was raised to 285 ° C., and the pressure was gradually released to atmospheric pressure over 60 minutes. The internal pressure of the can was reduced to -12 kPa, and the polymerization reaction was stopped when the predetermined stirring power was reached. Finally, the inside of the polymerization can was slightly pressurized with nitrogen to discharge the polymer, and the discharge gut was cooled with water and then cut to obtain a polyamide 56 resin chip. The polyamide 56 resin had sulfuric acid relative viscosity ηr: 2.76, Mw / Mn: 1.74, amino end group concentration: 52 eq / ton, [NH 2 ] / [COOH]: 1.08, melting point: 254 ° C. It was.
得られたポリアミド５６樹脂を回転式の乾燥機にて缶内温度８０℃、窒素雰囲気下で２時間乾燥を行い、次いで１００℃まで昇温して５時間、真空乾燥を行った。得られたポリアミド５６の水分率は約３００ｐｐｍであった。次に、図１に示す紡糸装置を用い、紡糸温度２８０℃、冷却風速２５ｍ／分（冷却風温度：２１℃）、紡糸油剤付着量０．６重量％（１０％水エマルジョンとし、繊維に対し６重量％付着）、交絡圧０．３ＭＰａ、第１ゴデットロール周速度４４００ｍ／分、第２ゴデットロール周速度４５００ｍ／分、巻取張力０．１８ｃＮ／ｄｔｅｘにて巻き取り、９６デシテックス、６０フィラメントの高配向未延伸糸パッケージを得た。使用した紡糸口金は、孔径０．２０ｍｍ、孔深度０．８０ｍｍ（Ｌ／Ｄ：４）、全面配列６０孔、濾層フィルターは１０μｍカット不織布フィルターである。 The obtained polyamide 56 resin was dried for 2 hours in a can with a rotary drier at a temperature of 80 ° C. in a nitrogen atmosphere, then heated to 100 ° C. and vacuum dried for 5 hours. The moisture content of the obtained polyamide 56 was about 300 ppm. Next, using the spinning device shown in FIG. 1, a spinning temperature of 280 ° C., a cooling air speed of 25 m / min (cooling air temperature: 21 ° C.), a spinning oil adhesion amount of 0.6% by weight (10% water emulsion) 6 wt% adhesion), entanglement pressure 0.3 MPa, first godet roll peripheral speed 4400 m / min, second godet roll peripheral speed 4500 m / min, winding tension 0.18 cN / dtex, 96 dtex, 60 filament high An oriented undrawn yarn package was obtained. The spinneret used has a hole diameter of 0.20 mm, a hole depth of 0.80 mm (L / D: 4), an entire surface arrangement of 60 holes, and the filter layer filter is a 10 μm cut nonwoven fabric filter.
該未延伸糸パッケージは繊維巻量６ｋｇで、サドル、バルジ共に無く、強度：４．１５ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度：５９％、Ｕ％（Ｎｏｒｍａｌ）が０．３％、ＣＦ値５．５であった。さらに該未延伸糸を図２に示す仮撚加工装置を用い、接触式の第１ヒーター温度２１０℃、接触式の第２ヒーター温度１８０℃、加工倍率１．２８倍（供給ローラー１９と延伸ローラー２４の間）、ＤＹ比１．６０、弛緩率１０％（延伸ローラー２４とデリベリローラー２６の間）、加工速度５００ｍ／分（延伸ローラー２４の周速度）で仮撚加工を行い、８４デシテックス、６０フィラメントの捲縮糸を得た。
The undrawn yarn package has a fiber winding amount of 6 kg, no saddle and bulge, strength: 4.15 cN / dtex, elongation: 59%, U% (Normal) 0.3%, CF value 5.5. It was. Further, the unstretched yarn was subjected to a false twisting apparatus shown in FIG. 24), DY ratio 1.60,
得られた捲縮糸は表１に示すとおり、硫酸相対粘度ηｒ：２．７８、Ｍｗ／Ｍｎ：１．７６、アミノ末端基濃度：５１ｅｑ／ｔｏｎ、［ＮＨ２］／［ＣＯＯＨ］：１．０４、 融点：２５４℃、融解熱量７８Ｊ／ｇ、５％伸長応力０．４５ｃＮ／ｄｔｅｘ、沸騰水収縮率３．８％、伸縮復元率（ＣＲ）３３％、吸放湿パラメーター△ＭＲ４．１％、１０％伸長回復率８５％であった。該捲縮糸からなる布帛は、従来のポリアミド系繊維からなる布帛よりも柔軟性、伸縮性、吸放湿性に大変優れたものであった。また、染色性（発色性）も従来のポリアミド系繊維と同等であり、耐光堅牢度、摩擦堅牢度も優れたものであった。 As shown in Table 1, the obtained crimped yarn has sulfuric acid relative viscosity ηr: 2.78, Mw / Mn: 1.76, amino end group concentration: 51 eq / ton, [NH 2 ] / [COOH]: 1. 04, melting point: 254 ° C., heat of fusion 78 J / g, 5% elongation stress 0.45 cN / dtex, boiling water shrinkage 3.8%, stretching / restoring rate (CR) 33%, moisture absorption / desorption parameter ΔMR 4.1% The 10% elongation recovery rate was 85%. The fabric made of the crimped yarn was much superior in flexibility, stretchability, and moisture absorption / release properties than the fabric made of the conventional polyamide fiber. In addition, the dyeability (coloring property) was equivalent to that of conventional polyamide fibers, and the light fastness and friction fastness were also excellent.
比較例１
１，６−ヘキサメチレンジアミンのモル数とアジピン酸のモル数の比が１．００４であり、水溶液中の原料の濃度が５０重量％である水溶液を重合缶に仕込み、ジャケット温度２８０℃にて加熱を開始した。重合缶内の圧力（ゲージ圧）を１．４７ＭＰａに調整して缶内を２７０℃まで昇温し、次に缶内圧力を除々に放圧し、更に減圧した後に所定の攪拌動力に到達したところで重合反応を停止した。引き続き吐出したストランドを水冷し、カットしてポリアミド６６樹脂を得た。
Comparative Example 1
An aqueous solution in which the ratio of the number of moles of 1,6-hexamethylenediamine to the number of moles of adipic acid is 1.004 and the concentration of the raw material in the aqueous solution is 50% by weight is charged into a polymerization can and the jacket temperature is 280 ° C. Heating was started. When the pressure in the polymerization can (gauge pressure) is adjusted to 1.47 MPa, the temperature in the can is raised to 270 ° C., then the pressure in the can is gradually released, and after further reducing pressure, a predetermined stirring power is reached. The polymerization reaction was stopped. Subsequently, the discharged strand was cooled with water and cut to obtain polyamide 66 resin.
得られたポリアミド６６樹脂を実施例１と同様にして乾燥し、水分率３００ｐｐｍのポリアミドを得た。該ポリアミド６６樹脂の硫酸相対粘度ηｒ：２．７２、Ｍｗ／Ｍｎ：１．８３、アミノ末端基濃度：５４ｅｑ／ｔｏｎ、［ＮＨ２］／［ＣＯＯＨ］：１．１０、 融点：２６５℃であった。該ポリアミド樹脂を用い、実施例１と同様にして８４デシテックス、６０フィラメントの捲縮糸を得た。評価結果を表１に示す。比較例１は実施例１と比較してやや淡染傾向であり、さらに柔軟性、吸放湿性が劣るものであった。 The obtained polyamide 66 resin was dried in the same manner as in Example 1 to obtain a polyamide having a moisture content of 300 ppm. The polyamide 66 resin had a sulfuric acid relative viscosity ηr: 2.72, Mw / Mn: 1.83, amino end group concentration: 54 eq / ton, [NH 2 ] / [COOH]: 1.10, melting point: 265 ° C. It was. Using the polyamide resin, a crimped yarn of 84 dtex and 60 filaments was obtained in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 1. Comparative Example 1 was slightly lightly dyed as compared to Example 1, and was further inferior in flexibility and moisture absorption / release.
比較例２
１２０リットルのステンレス製オートクレーブにε−カプロラクタム水溶液（１５％含水）を４０ｋｇ仕込み、缶内を窒素置換した後密閉し、缶内温度が２５５℃になるまで加熱した。このとき、内圧（ゲージ圧）が１．５ＭＰａを超えないよう缶内圧力を調整し、撹拌しながら重合反応を進行させた。缶内温度が２５０℃に到達後に缶内圧力を徐々に大気圧まで放圧し、所定の攪拌動力に到達した時点で重合反応を停止した。重合缶内を窒素で微加圧してポリマーを吐出させてストランドとし、水冷後にカットしてポリアミド６樹脂を得た。さらに得られたポリアミド６樹脂を９８℃の熱水により煮沸して１０時間処理を行い、残留モノマーを除去した。
Comparative Example 2
A 120 liter stainless steel autoclave was charged with 40 kg of ε-caprolactam aqueous solution (containing 15% water), the inside of the can was purged with nitrogen, sealed, and heated until the inside temperature of the can reached 255 ° C. At this time, the internal pressure of the can was adjusted so that the internal pressure (gauge pressure) did not exceed 1.5 MPa, and the polymerization reaction was allowed to proceed while stirring. After the internal temperature of the can reached 250 ° C., the internal pressure of the can was gradually released to atmospheric pressure, and when the predetermined stirring power was reached, the polymerization reaction was stopped. The inside of the polymerization can was slightly pressurized with nitrogen to discharge the polymer into a strand, which was cut after water cooling to obtain a polyamide 6 resin. Further, the obtained polyamide 6 resin was boiled with hot water at 98 ° C. and treated for 10 hours to remove residual monomers.
得られたポリアミド６樹脂を実施例１と同様にして乾燥し、水分率３００ｐｐｍのポリアミドを得た。該ポリアミド６樹脂の硫酸相対粘度ηｒ：２．７０、Ｍｗ／Ｍｎ：１．８２、アミノ末端基濃度：５２ｅｑ／ｔｏｎ、［ＮＨ２］／［ＣＯＯＨ］：１．０６、 融点：２２５℃であった。該ポリアミド樹脂を用い、仮撚加工時の第１ヒーター温度が１９０℃である以外は実施例１と同様にして８４デシテックス、６０フィラメントの捲縮糸を得た。評価結果を表１に示す。比較例１は実施例１と比較して同等の発色性を示すものの、柔軟性、吸放湿性が劣るものであった。 The obtained polyamide 6 resin was dried in the same manner as in Example 1 to obtain a polyamide having a moisture content of 300 ppm. The polyamide 6 resin had a sulfuric acid relative viscosity ηr: 2.70, Mw / Mn: 1.82, amino end group concentration: 52 eq / ton, [NH 2 ] / [COOH]: 1.06, melting point: 225 ° C. It was. Using this polyamide resin, a 84 dtex, 60 filament crimped yarn was obtained in the same manner as in Example 1 except that the first heater temperature during false twisting was 190 ° C. The evaluation results are shown in Table 1. Although the comparative example 1 showed the color development property equivalent to Example 1, it was inferior to a softness | flexibility and moisture absorption / release property.
実施例２
ポリアミド５６樹脂の重合工程において、攪拌動力の到達値を調整して重合反応を停止した以外は実施例１と同様にしてポリアミド５６樹脂を得た。実施例２の硫酸相対粘度は２．１５、Ｍｗ／Ｍｎ：１．７８、アミノ末端基濃度：４７ｅｑ／ｔｏｎ、［ＮＨ２］／［ＣＯＯＨ］：１．０７、 融点：２５３℃であった。該ポリアミド樹脂を用い、実施例１と同様にして８４デシテックス、６０フィラメントの捲縮糸を得た。評価結果を表１に示す。実施例２は実施例１よりも伸縮性、強度が劣るものであったが、それ以外の特性は良好であった。
Example 2
A polyamide 56 resin was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polymerization reaction was stopped by adjusting the reaching value of the stirring power in the polymerization process of the polyamide 56 resin. The sulfuric acid relative viscosity of Example 2 was 2.15, Mw / Mn: 1.78, amino end group concentration: 47 eq / ton, [NH 2 ] / [COOH]: 1.07, and melting point: 253 ° C. Using the polyamide resin, a crimped yarn of 84 dtex and 60 filaments was obtained in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 1. Example 2 was inferior in elasticity and strength to Example 1, but the other characteristics were good.
実施例３
ポリアミド５６樹脂の重合工程において、攪拌動力の到達値を調整して重合反応を停止した以外は実施例１と同様にしてポリアミド５６樹脂を得た。実施例３の硫酸相対粘度は３．２５、Ｍｗ／Ｍｎ：２．２５、アミノ末端基濃度：４４ｅｑ／ｔｏｎ、［ＮＨ２］／［ＣＯＯＨ］：１．１７、 融点：２５４℃であった。該ポリアミド樹脂を用い、実施例１と同様にして８４デシテックス、６０フィラメントの捲縮糸を得た。評価結果を表１に示す。実施例３は紡糸での糸切れがやや多かった。また、実施例１よりも柔軟性、伸縮性が劣るものであったが、従来のポリアミド系捲縮糸よりは優れた特性を示した。
Example 3
A polyamide 56 resin was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polymerization reaction was stopped by adjusting the reaching value of the stirring power in the polymerization process of the polyamide 56 resin. The sulfuric acid relative viscosity of Example 3 was 3.25, Mw / Mn: 2.25, amino end group concentration: 44 eq / ton, [NH 2 ] / [COOH]: 1.17, and melting point: 254 ° C. Using the polyamide resin, a crimped yarn of 84 dtex and 60 filaments was obtained in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 1. In Example 3, yarn breakage during spinning was slightly high. Moreover, although the softness | flexibility and the elasticity were inferior to Example 1, the characteristic superior to the conventional polyamide type crimped yarn was shown.
比較例３
ポリアミド５６樹脂の重合工程において、攪拌動力の到達値を調整して重合反応を停止した以外は実施例１と同様にしてポリアミド５６樹脂を得た。比較例３の硫酸相対粘度は１．９５、Ｍｗ／Ｍｎ：１．７７、アミノ末端基濃度：４８ｅｑ／ｔｏｎ、［ＮＨ２］／［ＣＯＯＨ］：１．０７、 融点：２５３℃であった。該ポリアミド樹脂を用い紡糸を行ったところ、得られた未延伸糸の強度は２．３５ｃＮ／ｄｅｘと実施例１よりもかなり低いものであった。該未延伸糸を用いて仮撚加工を行い捲縮糸としたが、低強度、低捲縮性であり、従来のポリアミド系捲縮糸と比較しても劣るものであった。
Comparative Example 3
A polyamide 56 resin was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polymerization reaction was stopped by adjusting the reaching value of the stirring power in the polymerization process of the polyamide 56 resin. The relative viscosity of sulfuric acid in Comparative Example 3 was 1.95, Mw / Mn: 1.77, amino end group concentration: 48 eq / ton, [NH 2 ] / [COOH]: 1.07, and melting point: 253 ° C. When spinning was performed using the polyamide resin, the strength of the obtained undrawn yarn was 2.35 cN / dex, which was considerably lower than that of Example 1. Although the undrawn yarn was false twisted to obtain a crimped yarn, it had low strength and low crimpability, and was inferior to conventional polyamide-type crimped yarn.
比較例４
実施例１のポリアミド５６樹脂を回転式の乾燥機にて缶内温度が１４０℃になるように昇温速度３０℃／時間で昇温後、次いで缶内温度１７０℃になるように昇温速度１０℃／時間で昇温した。また、缶内温度１００℃到達後から減圧を開始し、缶内圧力０．１ｋＰａまで減圧した。１７０℃到達後、約３時間固相重合を行い、その後徐々に窒素を流して常圧に戻し、缶内温度８０℃までチップを冷却した後、抜き出した。得られたポリアミド５６樹脂の硫酸相対粘度ηｒ：３．６、Ｍｗ／Ｍｎ：２．４５、アミノ末端基濃度：３８ｅｑ／ｔｏｎ、［ＮＨ２］／［ＣＯＯＨ］：０．９３、 融点：２５４℃であった。該ポリアミド樹脂を用い、実施例１と同様にして紡糸を行った結果、実施例３よりもさらに糸切れが多かった。また、実施例３よりも柔軟性、伸縮性が劣るものであった。
Comparative Example 4
After heating the polyamide 56 resin of Example 1 at a heating rate of 30 ° C./hour so that the internal temperature of the can becomes 140 ° C. with a rotary dryer, the heating rate is then adjusted so that the internal temperature of the can becomes 170 ° C. The temperature was raised at 10 ° C./hour. Moreover, pressure reduction was started after the can internal temperature reached 100 ° C., and the pressure was reduced to a can internal pressure of 0.1 kPa. After reaching 170 ° C., solid-state polymerization was performed for about 3 hours, and then gradually flowing nitrogen to return to normal pressure. After cooling the chip to a can internal temperature of 80 ° C., the chip was extracted. Sulfuric acid relative viscosity ηr: 3.6, Mw / Mn: 2.45, amino end group concentration: 38 eq / ton, [NH 2 ] / [COOH]: 0.93, melting point: 254 ° C. Met. As a result of spinning in the same manner as in Example 1 using the polyamide resin, there were more yarn breaks than in Example 3. Further, the flexibility and stretchability were inferior to those of Example 3.
実施例４
水溶液中に存在する１，５−ペンタメチレンジアミンのモル数と、アジピン酸とのモル数の比を１．００２として水溶液中の原料の濃度を６０重量％に調整し、更にポリアミド５６樹脂の重合工程において、缶内温度を２６５℃まで昇温した後、缶内圧力を除々に放圧し、所定の攪拌動力に到達したところで重合反応を停止した以外は実施例１と同様にしてポリアミド５６樹脂を得た。
得られたポリアミド５６樹脂を実施例１と同様にして乾燥し、水分率３００ｐｐｍのポリアミドを得た。該ポリアミド５６樹脂の硫酸相対粘度ηｒ：２．７６、Ｍｗ／Ｍｎ：１．５５、アミノ末端基濃度：５１ｅｑ／ｔｏｎ、［ＮＨ２］／［ＣＯＯＨ］：１．０４、 融点：２５４℃であった。該ポリアミド樹脂を用い、実施例１と同様にして８４デシテックス、６０フィラメントの捲縮糸を得た。評価結果を表１に示す。実施例４は実施例１と同様に柔軟性、吸放湿性に優れた特性を示した。
実施例５
ポリアミド５６樹脂の重合工程において、缶内温度を２８０℃まで昇温した後、缶内圧力を除々に放圧し、所定の攪拌動力に到達したところで重合反応を停止した以外は実施例１と同様にしてポリアミド５６樹脂を得た。
得られたポリアミド５６樹脂を実施例１と同様にして乾燥し、水分率３００ｐｐｍのポリアミドを得た。該ポリアミド５６樹脂の硫酸相対粘度ηｒ：２．７５、Ｍｗ／Ｍｎ：２．３２、アミノ末端基濃度：５２ｅｑ／ｔｏｎ、［ＮＨ２］／［ＣＯＯＨ］：１．１５、 融点：２５４℃であった。該ポリアミド樹脂を用い、実施例１と同様にして８４デシテックス、６０フィラメントの捲縮糸を得た。評価結果を表１に示す。実施例５は紡糸、仮撚加工での糸切れが実施例１よりも多いものであった。また、若干強度が低いものであったが、実用上の問題はないレベルであった。さらに柔軟性、吸放湿性等の布帛特性は実施例１とほぼ同等であった。
Example 4
The ratio of the number of moles of 1,5-pentamethylenediamine present in the aqueous solution to the number of moles of adipic acid was adjusted to 1.002, and the concentration of the raw material in the aqueous solution was adjusted to 60% by weight. In the process, after raising the internal temperature of the can to 265 ° C., the internal pressure of the can was gradually released and the polymerization reaction was stopped when the predetermined stirring power was reached. Obtained.
The obtained polyamide 56 resin was dried in the same manner as in Example 1 to obtain a polyamide having a moisture content of 300 ppm. The polyamide 56 resin had a sulfuric acid relative viscosity ηr: 2.76, Mw / Mn: 1.55, amino end group concentration: 51 eq / ton, [NH 2 ] / [COOH]: 1.04, melting point: 254 ° C. It was. Using the polyamide resin, a crimped yarn of 84 dtex and 60 filaments was obtained in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 1. Example 4 showed the characteristic excellent in the softness | flexibility and moisture absorption / release property similarly to Example 1. FIG.
Example 5
In the process of polymerizing the polyamide 56 resin, the temperature in the can was raised to 280 ° C., then the pressure in the can was gradually released, and the polymerization reaction was stopped when the predetermined stirring power was reached. Thus, a polyamide 56 resin was obtained.
The obtained polyamide 56 resin was dried in the same manner as in Example 1 to obtain a polyamide having a moisture content of 300 ppm. The polyamide 56 resin had a sulfuric acid relative viscosity ηr: 2.75, Mw / Mn: 2.32, amino end group concentration: 52 eq / ton, [NH 2 ] / [COOH]: 1.15, melting point: 254 ° C. It was. Using the polyamide resin, a crimped yarn of 84 dtex and 60 filaments was obtained in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 1. In Example 5, yarn breakage during spinning and false twisting was greater than in Example 1. Although the strength was slightly low, there was no practical problem. Further, the fabric characteristics such as flexibility and moisture absorption / release were almost the same as those in Example 1.
比較例５
ポリアミド５６樹脂の重合工程において、缶内温度を２９０℃まで昇温した後、缶内圧力を除々に放圧し、所定の攪拌動力に到達したところで重合反応を停止した以外は実施例１と同様にしてポリアミド５６樹脂を得た。
得られたポリアミド５６樹脂を実施例１と同様にして乾燥し、水分率３００ｐｐｍのポリアミドを得た。該ポリアミド６６樹脂の硫酸相対粘度ηｒ：２．７８、Ｍｗ／Ｍｎ：３．０５、アミノ末端基濃度：４８ｅｑ／ｔｏｎ、［ＮＨ２］／［ＣＯＯＨ］：０．７２、 融点：２５４℃であった。該ポリアミド樹脂を用い、実施例１と同様にして８４デシテックス、６０フィラメントの捲縮糸を得た。評価結果を表１に示す。比較例５は紡糸での糸切れが散発して紡糸性が極めて悪く、得られた未延伸糸の糸斑Ｕ％（Ｎｏｒｍａｌ）も３．３％と極めて悪いものであった。また、仮撚加工での加工張力が安定せず、得られた捲縮糸からなる布帛は粗硬感があり、品位が悪いものであった。
Comparative Example 5
In the process of polymerizing the polyamide 56 resin, the temperature in the can was raised to 290 ° C., then the pressure in the can was gradually released, and the polymerization reaction was stopped when the predetermined stirring power was reached. Thus, a polyamide 56 resin was obtained.
The obtained polyamide 56 resin was dried in the same manner as in Example 1 to obtain a polyamide having a moisture content of 300 ppm. The polyamide 66 resin had a sulfuric acid relative viscosity ηr: 2.78, Mw / Mn: 3.05, amino end group concentration: 48 eq / ton, [NH 2 ] / [COOH]: 0.72, melting point: 254 ° C. It was. Using the polyamide resin, a crimped yarn of 84 dtex and 60 filaments was obtained in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 1. In Comparative Example 5, yarn breakage at the time of spinning sporadically occurred and the spinnability was very poor, and the undrawn yarn obtained had a very uneven U% (Normal) of 3.3%. Moreover, the processing tension in false twisting was not stable, and the fabric made of the obtained crimped yarn had a feeling of coarseness and poor quality.
実施例６
仮撚加工時の弛緩率を５％（延伸ローラー２４とデリベリローラー２６の間）とした以外は実施例１と同様にして捲縮糸を得た。得られた捲縮糸は表１に示すとおりであり、５％伸長応力が１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、沸騰水収縮率７．６％、伸縮復元率（ＣＲ）４８％、吸放湿パラメーター△ＭＲ３．７％、１０％伸長回復率８８％であった。該捲縮糸からなる布帛は、実施例１よりもやや柔軟性に劣るものであったが、従来のポリアミド系繊維からなる布帛よりも優れた風合いを示すものであった。また、耐光堅牢度、摩擦堅牢度は実施例１と同等の優れたものであった。
Example 6
A crimped yarn was obtained in the same manner as in Example 1 except that the relaxation rate during false twisting was 5% (between the drawing
比較例６
仮撚加工時の弛緩率０％（延伸ローラー２４とデリベリローラー２６の間）とし、さらに第２ヒーター温度を非加熱（約２０℃）とした以外は実施例１と同様にして捲縮糸を得た。得られた捲縮糸は表１に示すとおりであり、５％伸長応力１．４ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸縮復元率５６％といずれの特性も実施例１対比で高く、粗硬感とふかつきがある風合いであった。
Comparative Example 6
A crimped yarn in the same manner as in Example 1 except that the relaxation rate during false twisting was 0% (between the drawing
実施例７
仮撚加工時の弛緩率１５％（延伸ローラー２４とデリベリローラー２６の間）、第２ヒーター温度１６０℃とした以外は実施例１と同様にして捲縮糸を得た。実施例７の捲縮糸は５％伸長応力が０．２５ｃＮ／ｄｔｅｘ、融点：２５４℃、融解熱量７５Ｊ／ｇ、沸騰水収縮率２．２％、伸縮復元率（ＣＲ）２５％、吸放湿パラメーター△ＭＲ４．４％、１０％伸長回復率８０％であった。該捲縮糸からなる布帛は、実施例１よりもさらに柔軟性に優れるとともに、吸放湿性に優れるために接触冷感があり、インナー用途に最適な特性を示した。
Example 7
A crimped yarn was obtained in the same manner as in Example 1 except that the relaxation rate during false twisting was 15% (between the drawing
実施例８
仮撚加工時の弛緩率１８％（延伸ローラー２４とデリベリローラー２６の間）とした以外は実施例７と同様にして捲縮糸を得た。実施例８の捲縮糸は柔軟性には優れるものの、１０％伸長回復率が７５％とストレッチバック性が低下傾向であった。
Example 8
A crimped yarn was obtained in the same manner as in Example 7, except that the relaxation rate during false twisting was 18% (between the drawing
実施例９
１，５−ペンタメチレンジアミンとアジピン酸の等モル塩の６０重量％水溶液に、１，５−ペンタメチレンジアミンと水を加えて水溶液中に存在する１，５−ペンタメチレンジアミンのモル数と、アジピン酸のモル数との比を０．９９４に調整した以外は実施例１と同様にして重合および紡糸、仮撚加工を行った。該ポリアミド５６樹脂の硫酸相対粘度ηｒ：２．７５、Ｍｗ／Ｍｎ：１．８８、アミノ末端基濃度：２７ｅｑ／ｔｏｎ、［ＮＨ２］／［ＣＯＯＨ］：０．３０、 融点：２５４℃であった。実施例９の水準は、実施例１と比較してやや淡染傾向であった。また、吸放湿性パラメーター△ＭＲが３．５とやや低めであり、染色堅牢度もやや劣る結果であったが、柔軟性等の風合いは優れたものであった。
Example 9
1,5-pentamethylenediamine and adipic acid are added to a 60% by weight aqueous solution of an equimolar salt of 1,5-pentamethylenediamine, and 1,5-pentamethylenediamine and water are added to form a mole, Polymerization, spinning, and false twisting were performed in the same manner as in Example 1 except that the ratio with the number of moles of adipic acid was adjusted to 0.994. The polyamide 56 resin had sulfuric acid relative viscosity ηr: 2.75, Mw / Mn: 1.88, amino end group concentration: 27 eq / ton, [NH 2 ] / [COOH]: 0.30, melting point: 254 ° C. It was. The level of Example 9 was slightly lighter than that of Example 1. Further, the moisture absorption / release parameter ΔMR was slightly low at 3.5 and the dyeing fastness was slightly inferior, but the texture such as flexibility was excellent.
実施例１０
１，５−ペンタメチレンジアミンとアジピン酸の等モル塩の６０重量％水溶液に、１，５−ペンタメチレンジアミンと水を加えて水溶液中に存在する１，５−ペンタメチレンジアミンのモル数と、アジピン酸のモル数との比を１．００８に調整した以外は実施例１と同様にして重合および紡糸、仮撚加工を行った。該ポリアミド５６樹脂の硫酸相対粘度ηｒ：２．７６、Ｍｗ／Ｍｎ：１．７８、アミノ末端基濃度：７８ｅｑ／ｔｏｎ、［ＮＨ２］／［ＣＯＯＨ］：２．６、 融点：２５４℃であった。実施例１０の水準は、実施例１と比較してやや濃染傾向で発色性に優れ、その他の特性も実施例１と同様に優れたものであった。
Example 10
1,5-pentamethylenediamine and adipic acid are added to a 60% by weight aqueous solution of an equimolar salt of 1,5-pentamethylenediamine, and 1,5-pentamethylenediamine and water are added to form a mole, Polymerization, spinning, and false twisting were carried out in the same manner as in Example 1 except that the ratio with the number of moles of adipic acid was adjusted to 1.008. The polyamide 56 resin had sulfuric acid relative viscosity ηr: 2.76, Mw / Mn: 1.78, amino end group concentration: 78 eq / ton, [NH 2 ] / [COOH]: 2.6, melting point: 254 ° C. It was. The level of Example 10 was slightly darker than that of Example 1 and excellent in color development, and other characteristics were also excellent as in Example 1.
１：ホッパー
２：エクストルーダー
３：ギヤポンプブロック
４：紡糸ブロック
５：紡糸パック
６：紡糸口金
７：冷却チムニー
８：糸条
９：給油装置
１０：交絡ノズル
１１：第１ゴデットロール
１２：第２ゴデットロール
１３：巻取機
１４：繊維パッケージ（チーズ状パッケージ）
１５：糸条
１６〜１８：糸道ガイド
１９：供給ローラー
２０：第１ヒーター
２１：糸道ガイド
２２：冷却板
２３：施撚体
２４：延伸ローラー
２５：第２ヒーター
２６：デリベリローラー
２７、２８：糸道ガイド
２９：捲縮糸パッケージ
1: Hopper 2: Extruder 3: Gear pump block 4: Spinning block 5: Spinning pack 6: Spinneret 7: Cooling chimney 8: Yarn 9: Lubricating device 10: Entangling nozzle 11: First godet roll 12: Second godet roll 13 : Winding machine 14: Fiber package (cheese package)
15: Yarn 16-18: Yarn path guide 19: Supply roller 20: First heater 21: Yarn path guide 22: Cooling plate 23: Twist body 24: Stretching roller 25: Second heater 26:
Claims (8)
５％伸長応力：０．２〜１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ
沸騰水収縮率：１〜１５％
伸縮復元率：１０〜５５％
吸放湿性パラメーター△ＭＲ：３％以上 A crimped yarn comprising a polyamide 56 having a relative viscosity of sulfuric acid of 2.0 to 3.5 and Mw / Mn of 1.5 to 3, and having the following characteristics.
5% elongation stress: 0.2 to 1.0 cN / dtex
Boiling water shrinkage: 1-15%
Expansion and contraction rate: 10 to 55%
Hygroscopic parameter △ MR: 3% or more
０．５≦［ＮＨ２］／［ＣＯＯＨ］≦２．０
［ＮＨ２］：捲縮糸のアミノ末端基濃度（ｅｑ／ｔｏｎ）
［ＣＯＯＨ］：捲縮糸のカルボキシル末端基濃度（ｅｑ／ｔｏｎ） The crimped yarn according to any one of claims 1 to 3, wherein the amino terminal group concentration and the carboxyl terminal group concentration satisfy the following relationship.
0.5 ≦ [NH 2] / [COOH] ≦ 2.0
[NH2]: Amino end group concentration of crimped yarn (eq / ton)
[COOH]: Carboxyl end group concentration of crimped yarn (eq / ton)
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