JP4866109B2 - 仮撚加工糸 - Google Patents

Description

本発明は、湿度又は吸水により可逆的に捲縮率が大きく変化する仮撚加工糸に関する。

木綿・羊毛・羽毛等の天然繊維が湿度変化にて可逆的に形態・捲縮率が変化することは、従来良く知られている。合成繊維にかかる機能を持たせようとする検討が古くから行われており、ナイロン６と変性ポリエチレンテレフタレートとをサイドバイサイド型複合繊維での提案がすでに特許文献１及び２等でなされている。これら公知の複合繊維では湿度変化による可逆的な捲縮率の変化が小さいため実用に到っていない。

その後、熱処理条件を改良した特許文献３及び４等が提案されている。さらに、特許文献５〜８等、上記従来技術を応用したものが提案されている。しかしながら、上記の従来技術は、染色や仕上げといった工程を経ると、捲縮率の変化が小さくなり、実用的なレベルに到達していないのが実情である。

これに対して、特許文献９には、ポリエステル成分とポリアミド成分とが扁平状に接合され、且つ、ポリアミド成分をナイロン４の如く吸湿率の高いポリアミドを用い前述の課題を改善する試みもなされているが、ナイロン４の製糸安定性が悪く、捲縮性能が熱処理を経ての低下し、やはりかかる複合繊維でも実用面で限界がある。
しかも、上記試みは加工等していない繊維においてなされているに過ぎず、これまで加工糸などでかかる性能を発揮するものは未だ得られていない。

一方、近年は要求特性の多様化して、『透け』が問題になっている。すなわち、合成繊維や天然繊維などからなる通常の織編物を、スイミングウェアー、スポーツウェアーなどに使用すると、水や雨により湿潤することにより布帛が『透け』やすくなり、又その際防風性、保温性が低下するといった問題もある。

特公昭４５−２８７２８号公報 特公昭４６−８４７号公報 特開昭５８−４６１１８号公報 特開昭５８−４６１１９号公報 特開昭６１−１９８１６号公報 特開２００３−８２５４３号公報 特開２００３−４１４４４号公報 特開２００３−４１４６２号公報 特開平３−２１３５１８号公報

本発明は、上記の従来の技術を背景になされたもので、その目的は、水にぬれても『透けない』特性を有しかつ防風性、保温性にも優れた仮撚加工糸を提供することにある。

本発明者の研究によれば、上記目的は、合成繊維からなる仮撚加工糸であって、該仮撚加工糸を、３０分間沸水処理し、さらに１００℃で３０分間乾熱処理して捲縮を発現させ、これを１６０℃で１分間乾熱処理した仮撚加工糸の捲縮率ＤＣが５．０〜２３％であり、該仮撚加工糸の水浸漬後の捲縮率ＨＣが７．０〜２４％であり、下記式で表されるこれらの捲縮率の差ΔＣが０．５〜７．０％であることを特徴とする仮撚加工糸、により達成できることを見出した。
ΔＣ（％）＝ＨＣ（％）−ＤＣ（％）

本発明によれば、水にぬれても『透けない』特性を有し、防風性、保温性にも優れた仮撚加工糸を提供することができる。すなわち本発明は、従来、単に嵩高性やストレッチ性といった風合い効果しか有していなかった仮撚加工糸に、これまでにはない機能性の効果を付与するものである。

本発明においては、本発明の合成繊維仮撚加工糸が、合成繊維からなる仮撚加工糸であって、該仮撚加工糸を、３０分間沸水処理し、さらに１００℃で３０分間乾熱処理して捲縮を発現させ、これを１６０℃で１分間乾熱処理した仮撚加工糸の捲縮率ＤＣが５．０〜２３％であり、該仮撚加工糸の水浸漬後の捲縮率ＨＣが７．０〜２４％であり、下記式で表されるこれらの捲縮率の差ΔＣが０．５〜７．０％であることが肝要である。
ΔＣ（％）＝ＨＣ（％）−ＤＣ（％）
本発明者らは、かかる捲縮特性を有する仮撚加工糸は、水に濡れても布帛が『透ける』ことがなく、またその際布帛の目が詰まって、防風性、保温性にも優れていることを見出した。

本発明においては、上記仮撚加工糸を構成する合成繊維はポリエステル成分とポリアミド成分とが接合された繊維横断面形状を有する複合繊維であることが望ましい。

上記ポリアミド成分は、主鎖中にアミド結合を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ナイロン４、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４６、ナイロン１２等が挙げられ、中でも、製糸安定性、汎用性の観点から特にナイロン６、ナイロン６６が好ましい。また、上記ポリアミド成分には、これらをベースに他の成分が共重合されていてもよい。

一方、ポリエステル成分としては、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等を挙げることができ、中でもコスト及び汎用性の観点からポリエチレンテレフタレートがより好ましい。

本発明者らの検討によれば、上記複合繊維のポリマー構成、特にポリエステル成分によっては、ポリエステル成分とポリアミド成分からなる複合繊維でありながら、あたかもポリアミド成分のみからなる糸の如き紡糸性、仮撚加工性が得られることがわかった。すなわち、上記ポリエステル成分を、後述する５−スルフォイソフタル酸が共重合されている変性ポリエステルとし、その際、該変性ポリエステルが適度な固有粘度を有していることが好ましい。具体的には、５−スルフォイソフタル酸による分子架橋効果によってポリエステル成分の粘度は増大し、該成分が紡糸性、仮撚加工性を支配してしまうが、ポリエステル成分の固有粘度を大きく引き下げることにより、前述したポリアミド成分のみからなる糸の如き紡糸性、仮撚加工性を得ることができ、本発明の吸湿又は吸水によって捲縮率が増加する仮撚加工糸を容易に得ることができる。しかしながら、ポリエステル成分の固有粘度があまり低すぎると、製糸性が低下すると共に毛羽が発生しやすくなり、工業的な生産および品質の面で好ましくない。このため、上記固有粘度は０．３０〜０．４３が好ましく、０．３５〜０．４１がより好ましい。

また、上記変性ポリエステルにおいては、５−ナトリウムスルフォイソフタル酸の共重合量が少なすぎると、優れた捲縮特性が得られる半面、ポリアミド成分とポリエステル成分との接合界面にて剥離が生じ易くなり好ましくない。逆に、５−ナトリウムスルフォイソフタル酸の共重合量が多すぎると、延伸熱処理及び仮撚工程でポリエステルの結晶化が進み難くなるので高い捲縮率を有する仮撚加工糸を得ることが難しくなり、結晶化を促進するために延伸熱処理温度及び仮撚加工温度を上げると糸切れが多発するので好ましくない。このため、５−ナトリウムスルフォイソフタル酸の共重合量は、２．０〜４．５モル％が好ましく、２．３〜３．５モル％がより好ましい。
なお、以上に説明した両成分には、酸化チタンやカーボンブラック等の顔料、公知の抗酸化剤、帯電防止剤耐光剤等がそれぞれ含有されていてもよい。

上記複合繊維における、ポリアミド成分とポリエステル成分との複合の形態としては、両成分がサイドバイサイド型に接合した形態が捲縮発現の観点から好ましい。上記複合繊維の断面形状としては、円形断面でも非円形断面でもよく、非円形断面では例えば三角断面や四角断面等を採用することができる。なお、上記複合繊維の断面内には中空部が存在していてもかまわない。

また、繊維横断面におけるポリエステル成分とポリアミド成分との比率としては、面積を基準として、ポリエステル成分／ポリアミド成分が３０／７０〜７０／３０が好ましく、６０／４０〜４０／６０がより好ましい。

本発明においては、仮撚加工糸を３０分間沸水処理し、さらに１００℃で３０分間乾熱処理して捲縮を発現させ、これを１６０℃で１分間乾熱処理した繊維が、次に述べる、捲縮率ＤＣ、水浸漬後の捲縮率ＨＣ、およびこれらの捲縮率の差ΔＣが次に述べる要件を同時に満足していることが必要である。

すなわち、捲縮率ＤＣは５．０〜２３％、より好ましくは６．０〜２０％、さらに好ましくは７．０〜１５％である。上記捲縮率ＤＣが５．０％未満の場合は、嵩高性に優れた布帛を得ることができない。一方、上記捲縮率ＤＣが２３％を超える場合は、かかる高い捲縮率を付与する仮撚加工においてポリエステル成分とポリアミド成分との界面で剥離が生じ易くなる。

水浸漬後の捲縮率ＨＣは７．０〜２４％、より好ましくは８．０〜２０％、さらに好ましくは９．０〜１８％である。捲縮率ＨＣが７．０％未満の場合は、透け防止効果、防風性、保温性が不十分となり易くなる。一方、捲縮率ＨＣが２４％を超える場合は、水を含んだとき布帛が大きく収縮するため実用的でなく風合いも低下する。

上記ＨＣとＤＣとの差ΔＣは０．５〜７．０％、より好ましくは０．８〜６．０％、さらに好ましくは１．０〜５．５％である。ΔＣが０．５％未満の場合は、水浸漬後の捲縮率増加の効果が少なく、水に濡れて透け難くかつ防風性・保温性にも優れた布帛を得られ難くなる。一方、ΔＣが７．０％を超える場合は、水を含んだとき布帛が大きく収縮するため風合いも低下する。

本発明の仮撚加工糸の総繊度は、通常の衣料用素材として用いられるのは４０〜２００ｄｔｅｘ、単糸繊度は１〜６ｄｔｅｘのものを用いることができる。なお、必要に応じて交絡処理を施して良い。

上記の複合繊維を製造するには例えば特開２０００−１４４５１８号公報に記載されているが如き、高粘度成分側と低粘度側の吐出孔を分離し且つ、高粘度側の吐出線速度を小さくした（吐出断面積を大きくした）紡糸口金を用い、高粘度側吐出孔に溶融ポリエステルを通過させ低粘度側吐出孔側に溶融ポリアミドを通過させて接合させ、冷却固化させることにて得ることができる。この際、次工程の仮撚加工を考慮し、紡糸速度としては比較的高速の２０００〜４０００ｍ／分を好ましく採用するのが最も効率的である。仮撚加工は公知の装置を用いて行うことができ、ディスク式あるいはベルト式加撚装置を好ましく採用することができる。

本発明の仮撚加工糸は単独で使用することができるのはもちろん、他繊維と混繊しての混繊糸としても使用できる。
本発明の仮撚加工糸は衣料用の各種の用途に使用することができ、例えば、各種のスポーツウェアー、インナー素材、ユニフォーム等において防透性や、防風性、保温性といった快適性を要求される用途において、特に好ましく使用することができる。

勿論、本発明の仮撚加工糸と天然繊維との複合にてもより一層効果を発揮することができ、更に、ウレタンあるいはポリトリメチレンテレフタレートとの組み合わせにて更にストレッチ性を付与して用いても構わない。

以下実施例により、本発明を更に具体的に説明する。なお、実施例における各項目は次の方法で測定した。

（１）ポリアミド及びポリエステルの固有粘度
ポリアミドはｍ−クレゾールを溶媒として使用し３０℃で測定した。又、ポリエステルはオルソクロロフェノールを溶媒として使用し３５℃で測定した。

（２）製糸性
○：１０時間連続紡糸を行い、糸切れが０〜１回と製糸性は良好である。
△：１０時間連続紡糸を行い、糸切れが２〜４回と製糸性はやや悪い。
×：１０時間連続紡糸を行い、糸切れが５回以上と製糸性は極めて悪い。

（３）強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）、伸度（％）
繊維試料を気温２５℃、湿度６０％の恒温恒湿に保たれた部屋に一昼夜放置した後、サンプルの長さ１００ｍｍを（株）島津製作所製引っ張り試験機テンシロンにセットし、２００ｍｍ／分の速度にて伸張し、破断時の強度、伸度を測定した。

（４）ポリアミド成分とポリエステル成分との界面剥離
仮撚加工糸を構成する複合繊維の任意の断面について、１０７０倍のカラー断面写真をとり、フィラメント中のポリアミド成分とポリエステル成分との界面剥離の状況を調査した。
○：界面での剥離が殆ど（０〜１個）存在しなかった。
△：界面での剥離が２〜１０個のフィラメントに存在していた。
×：殆ど全てのフィラメントに界面での剥離が存在していた。

（５）捲縮率ＤＣ、水浸漬後の捲縮率ＨＣ、およびそれらの差ΔＣ
未延伸糸糸又は仮撚加工糸にて２７００ｄｔｅｘのカセを作り、６ｇ（２．２ｍｇ／ｄｔｅｘ）の軽荷重の下で沸騰水中にて３０分間処理した。濾紙にて水分を軽くのぞき、次いで６ｇ（２．２ｍｇ／ｄｔｅｘ）の荷重下で１００℃の乾熱にて３０分間乾燥して水分を除去した。さらに、このカセを６ｇ（２．２ｍｇ／ｄｔｅｘ）の荷重下で１６０℃の乾熱にて１分間熱処理して測定試料とした。
（ａ）捲縮率ＤＣ（％）
上記の処理を行った測定資料（カセ）を６ｇ（２．２ｍｇ／ｄｔｅｘ）の荷重下にて５分処理し、次いで、このかせを取り出し、さらに６００ｇ（合計６０６ｇ：２．２ｍｇ／ｄｔｅｘ＋２２０ｍｇ／ｄｔｅｘ）の荷重をかけ１分放置しそのカセの長さＬ０を求めた。次いで、６００ｇの荷重を外し、６ｇ（２．２ｍｇ／ｄｔｅｘ）の荷重下にて１分放置しその長さＬ１を求めた。下記の計算式より、捲縮率ＤＣを求めた。
ＤＣ（％）＝（Ｌ０−Ｌ１）／Ｌ０×１００
（ｂ）水浸漬後の捲縮率ＨＣ（％）
捲縮率ＤＣを求めた後の同じカセを用い、６ｇ（２．２ｍｇ／ｄｔｅｘ）の荷重下で水中（室温）にて１０時間処理した。このカセを濾紙にて水をふき取り、更に６００ｇ（合計６０６ｇ：２．２ｍｇ／ｄｔｅｘ＋２２０ｍｇ／ｄｔｅｘ）の荷重を更にかけ１分放置し、そのカセの長さＬ２を求めた。次いで、６００ｇの荷重を外し、６ｇ（２．２ｍｇ／ｄｔｅｘ）の荷重下にて１分放置しその長さＬ３を求めた。下記の計算式より、水浸漬後の捲縮率ＤＣを求めた。
ＨＣ（％）＝（Ｌ２−Ｌ３）／Ｌ２×１００
（ｃ）ΔＣ（％）
上記の捲縮率ＤＣと水浸漬後の捲縮率ＨＣとの差ΔＣは次の式により求めた。
ΔＣ（％）＝ＨＣ（％）−ＤＣ（％）

（６）仮撚加工性
○：１０時間連続仮撚加工を行い、糸切れが０〜１回と製糸性は良好である。
△：１０時間連続仮撚加工を行い、糸切れが２〜４回と製糸性はやや悪い。
×：１０時間連続仮撚加工を行い、糸切れが５回以上と製糸性は極めて悪い。

（７）筒編の形態変化
仮撚加工糸を筒編みし、カチオン染料にてボイル染色を行い、水洗後１６０℃の乾熱中にて１分セットし、測定試料とした。この筒編に水を滴下し、筒編の側面写真（倍率２００）にて水滴下部及びその周辺の状況を調査し、水滴下による編目の膨らみ或いは縮み状況、及び筒編の透け感を肉眼にて判定した。
（ａ）編目変化
○：水滴下にて編目が顕著に縮んでいる（空隙が少なくなっている）。
×：水滴下にて編目がむしろ伸びている（空隙が広くなっている）。
（ｂ）不透明感（透け感）
○：水滴下にて透け感が低下し不透明感が増加している。
×：水滴下にて透け感が大きくなり透明感が増加（不透明感が低下）している。

（８）風合い
仮撚加工糸を筒編みし、カチオン染料にてボイル染色を行い、水洗後１６０℃の乾熱中にて１分セットし、測定試料とし、その触感にて評価した。
○：風合いがソフトで膨らみ感ある。
×：風合いがペーパーライクである。

［実施例１］
固有粘度［η］が１．３のナイロン６と、固有粘度［η］が０．３９で３．０モル％の５−ナトリウムスルフォイソフタル酸を共重合させた変性ポリエチレンテレフタレートとを夫々２７０℃、２９０℃にて溶融し、特開２０００−１４４５１８号公報記載の複合紡糸口金を用い、それぞれ１１．７ｇ／分の吐出量にて押し出しサイドバイサイド型複合糸条を形成させ、冷却固化・油剤を付与したあと、糸状を速度２５００ｍ／分で巻取り１１０ｄｔｅｘ２４ｆｉｌの未延伸糸を得た。更に得られた未延伸糸を、フリクション型の仮撚加工機を用いて下記条件により仮撚加工し、７２ｄｔｅｘ２４ｆｉｌの仮撚加工糸を得た。結果を表１に示す。
（仮撚加工条件）
・加工速度 ３００ｍ／分
・加工倍率 １．５５
・加工温度 １４０℃（非接触ヒーター（有効長９０ｃｍ）使用）
・Ｄ／Ｙ １．８

［実施例２〜６、比較例１〜３］
仮撚加工の加工（ヒーター）温度を表１のように変更した以外は実施例１と同様にして仮撚加工糸を得た。結果を表１に示す。

［実施例７〜１１、比較例４〜７］
紡糸速度、仮撚加工倍率を表１のように変更した以外は実施例１と同様にして仮撚加工糸を得た。結果を表１に示す。

［実施例１２〜１４、比較例８］
変性ポリエチレンテレフタレートの５−ナトリウムスルフォイソフタル酸の共重合量を表１のように変更した以外は実施例１と同様にして仮撚加工糸を得た。結果を表１に示す。

［実施例１５〜１６、比較例９〜１０］
変性ポリエチレンテレフタレートの固有粘度［η］を表１のように変更した以外は実施例１と同様にして仮撚加工糸を得た。結果を表１に示す。

本発明によれば、水にぬれても『透けない』特性を有し、さらにその際、防風性・保温性を発揮する仮撚加工糸を提供することができる。すなわち本発明は、従来、単に嵩高性やストレッチ性を有しているに過ぎなかった仮撚加工糸にこれまでにない新しい機能を付与するものであり、その産業的価値が極めて高いものである。

Claims (3)

1. 合成繊維からなる仮撚加工糸であって、該仮撚加工糸を、３０分間沸水処理し、さらに１００℃で３０分間乾熱処理して捲縮を発現させ、これを１６０℃で１分間乾熱処理した仮撚加工糸の捲縮率ＤＣが５．０〜２３％であり、該仮撚加工糸の水浸漬後の捲縮率ＨＣが７．０〜２４％であり、下記式で表されるこれらの捲縮率の差ΔＣが０．５〜７．０％であることを特徴とする仮撚加工糸。
   ΔＣ（％）＝ＨＣ（％）−ＤＣ（％）
2. 仮撚加工糸が、ポリエステル成分とポリアミド成分とが接合された繊維横断面形状を有する複合繊維からなる仮撚加工糸である請求項１記載の仮撚加工糸。
3. ポリエステル成分が、５−ナトリウムスルフォイソフタル酸が酸成分を基準として２．０〜４．５モル％共重合されている変性ポリエステルであり、その固有粘度（ＩＶ）が０．３０〜０．４３である請求項２記載の仮撚加工糸。