JP6948048B2 - 潜在捲縮性複合繊維 - Google Patents
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Description
(二次ヤング率)
潜在捲縮性複合繊維を、検尺機にて5回かせ取りした後、1/6800(cN/dte x)の荷重を掛けたまま30分間放置し、次いでこの状態を維持したまま沸水中に入れ30分間処理し、捲縮を顕在化させて捲縮性複合繊維を得、JIS−L−1013に基づいて、以下のように算出する。
エー・アンド・デイ社製の引っ張り試験機(テンシロン−RTC1210)を用い、0.294cN×試料繊度(dtex)の初期張力をかけ、荷重−伸び曲線を得、得られた曲線において、伸び0.05%〜0.25%範囲での接線の傾きから初期引張抵抗度を算出し、それを初期ヤング率とする。また、この曲線において、伸びが2〜4%の範囲での接線の傾きから引張抵抗度を算出し、これらのうち最も低い値を二次ヤング率とする。
[潜在捲縮性複合繊維]
本発明の潜在捲縮性複合繊維は、横断面形状(繊維軸方向に沿って垂直に切断した断面の形状)において、2種類のポリエステル成分(ポリエステルA、ポリエステルB)がサイドバイサイド型または偏心芯鞘型に接合して配されてなる。潜在捲縮性とは、加熱処理をした際に、コイルバネ状の立体的な捲縮(スパイラル捲縮)を発現する捲縮能を有するものである。この潜在的な捲縮性能は、複合繊維を構成する2種のポリエステルの熱収縮差によって発現するものであり、加熱処理をすることによって捲縮が顕在化する。
2種類のポリエステルのうち、一方のポリエステルAは潜在捲縮を顕在化させるための加熱処理において高収縮するポリマーであり、ハードセグメントとソフトセグメントとから構成されるポリエステルエラストマーである。ソフトセグメントを含むことで、染めムラの少ない品位良好な染色性を発現することができる。ハードセグメントはエチレンテレフタレートを主体とするポリエステルであり、具体的には、エチレンテレフタレートの繰り返し単位が90%以上のPETとすることが好ましい。ソフトセグメントはポリテトラメチレングリコール(PTMG)である。ソフトセグメントとしてPTMGを用いることでソフト風合いを発現させるとともに、本発明においては、実用上問題ない強度を有しつつソフト風合いを発現させる為に、PTMGの平均分子量は400〜4000程度が好ましく、400〜3000がより好ましく、500〜2000がさらに好ましい。
2種のポリエステルのうち他方のポリエステルBは、非エラストマーのポリエステルであり、ポリエチレンテレフタレート又はポリエチレンテレフタレートを主体とするポリエステルである。ポリエステルBは、潜在捲縮を顕在化させるための加熱処理において、ポリエステルAよりも収縮しにくい低収縮性のポリマーである。
上記のような本発明の潜在捲縮性複合繊維を、例えば熱処理等に付し、捲縮を顕在化させることで、本発明の捲縮性複合繊維を得ることができる。本発明の捲縮性複合繊維は、下記(I)〜(II)の物性を同時に満足する。
(I)捲縮率が50%以上
(II)捲縮弾性率が75%以上
捲縮率は以下のようにして算出される。潜在捲縮性複合繊維を、検尺機を用いて5回かせ取りした後、1/6800(cN/dtex)の荷重を掛けたまま30分間放置し、次いでこの状態を維持したまま沸水中に入れ30分間処理することで、捲縮を顕在化させて、本発明の捲縮性複合繊維を得る。その後、30分間風乾し、1/570(cN/dtex)の荷重を掛け、長さ(a)を測定する。次に1/570(cN/dtex)の荷重を外した後、1/12(cN/dtex)の荷重を掛けて、その長さ(b)を測定し、次式により捲縮率を求める。
捲縮率(%)=〔(b−a)/b〕×100
捲縮弾性率は以下のようにして算出される。潜在捲縮性複合繊維を、検尺機を用いて5回かせ取りした後、1/6800(cN/dtex)の荷重を掛けたまま30分間放置し、次いでこの状態を維持したまま沸水中に入れ30分間処理し、捲縮性を顕在化させて、本発明の捲縮性複合繊維を得る。その後、30分間風乾し、1/570(cN/dtex)の荷重を掛け、長さ(a)を測定する。次に1/570(cN/dtex)の荷重を外した後、1/23(cN/dtex)の荷重を掛けて、その長さ(c)を測定する。その後、2分間放置した後に1/23(cN/dtex)の荷重を外し、1/570(cN/dtex)の荷重を掛け、長さ(d)を測定する。次式により捲縮弾性率を求める。捲縮弾性率(%)=〔(c−d)/(c−a)〕×100
本発明の潜在捲縮性複合繊維の製造方法の一例について、以下に説明する。例えば、通常の複合紡糸型溶融紡糸機を用いて製造することができる。まず、紡糸口金の背面で2種類のポリエステル成分(ポリエステルA、ポリエステルB)をサイドバイサイド型又は偏心芯鞘型となるように合流させ、同一紡糸孔から吐出し紡糸する。その際、紡糸温度はポリエステル成分の極限粘度によって適宜選定されるが、通常、280〜310℃の範囲が好ましい。紡出された糸条は、冷却固化後、必要に応じて紡糸油剤を付与し、例えば2,500〜3,500m/分の速度で引き取り、一旦捲取る。その後、別工程で延伸機により熱延伸を施すことにより、本発明の潜在捲縮性複合繊維を得ることができる。
本発明の布帛は、本発明の捲縮性複合繊維を含むものである。布帛の形態は特に限定されず、通常の織物、編物などが挙げられる。布帛の製造方法についても特に限定されるものではないが、工程通過性等の作業性を考慮すると、本発明の捲縮性複合繊維を製編織等により布帛にした後、熱処理を施して潜在捲縮を顕在化させることが好ましい。なかでも染色工程で沸水処理を行い、顕在化させることが好ましい。
ポリエステルの原料チップを、重水素化ヘキサフルオロイソプロパノールと重水素化クロロホルムとを容量比1/20で混合した溶媒に溶解させ、日本電子社製のLA−400型NMR装置を用いて1H−NMRを測定した。得られたチャートにおいて、各共重合成分のプロトンのピークの積分強度から、含有率を求めた。
フェノール/四塩化エタンの等質量混合溶液(濃度0.5質量%)を溶媒とし、ウベローデ粘度計を使用して、温度20℃で測定した。
潜在捲縮性複合繊維を、検尺機にて5回かせ取りした後、1/6800(cN/dtex)の荷重を掛けたまま30分間放置し、次いでこの状態を維持したまま沸水中に入れ30分間処理し、捲縮を顕在化させて捲縮性複合繊維を得た。その後、30分間風乾し、1/570(cN/dtex)の荷重を掛け、長さ(a)を測定した。次に1/570(cN/dtex)の荷重を外した後、1/12(cN/dtex)の荷重を掛けて、その長さ(b)を測定し、次式により捲縮率を求めた。捲縮率(%)=〔(b−a)/b〕×100
上記(3)のようにして捲縮性を顕在化させた捲縮性複合繊維において、JIS−L−1013に基づいて以下のようにして算出した。エー・アンド・デイ社製の引っ張り試験機(テンシロン−RTC1210)を用い0.294cN×試料繊度(dtex)の初期張力をかけ、荷重−伸び曲線を得、得られた曲線において、伸び0.05%〜0.25%範囲での接線の傾きから初期引張抵抗度を算出し、それを初期ヤング率とした。また、この曲線において、伸びが2〜4%の範囲での接線の傾きから引張抵抗度を算出し、これらのうち最も低い値を二次ヤング率とした。
潜在捲縮性複合繊維を、検尺機を用いて5回かせ取りした後、1/6800(cN/dtex)の荷重を掛けたまま30分間放置し、次いでこの状態を維持したまま沸水中に入れ30分間処理し、捲縮を顕在化させて捲縮性複合繊維を得た。その後、30分間風乾し、1/570(cN/dtex)の荷重を掛け、長さ(a)を測定した。次に1/570(cN/dtex)の荷重を外した後、1/23(cN/dtex)の荷重を掛けて、その長さ(c)を測定した。その後、2分間放置した後に1/23(cN/dtex)の荷重を外し、1/570(cN/dtex)の荷重を掛け、長さ(d)を測定した。次式により捲縮弾性率を求めた。
捲縮弾性率(%)=〔(c−d)/(c−a)〕×100
潜在捲縮性複合繊維を用い、編機(株式会社小池機械製作所製筒編機、針数300本、釜径3.5インチ)にて、筒編地を作製した。この編地を、精練後に100℃の沸水中で30分間処理することで、捲縮を顕在化させ、次いで風乾させて捲縮性複合繊維を含む編物を得た。この編物に対し、分散染料(住友化学社製スミカロン)を用いて130℃、30分の条件で染色し、目視により下記の基準で評価した。
○:染色ムラが少なく、外観品位に優れている。
△:染色ムラが普通レベルである。
×:染色ムラが目立ち、外観品位に劣る。
潜在捲縮性複合繊維に1500T/Mの加撚(S撚、撚係数K11000)を施し、引き続き80℃、40分間の条件で真空熱セットを行った。この糸を経糸と緯糸に用いて経密度110本/2.54cm、緯密度80本/2.54cmの平織の織物を製織した。さらに精練した後、100℃の沸水中で30分間処理して捲縮を顕在化させ、次いで風乾して、捲縮性複合繊維を含む織物を得た。この織物に対し、触感で風合いを判定し、以下の基準で評価した。
◎:風合いが非常にソフトで、特に優れている。
○:風合いがソフトで、良好である。
×:風合いが普通であるか、または不良である。
ポリエステルAとして、ハードセグメントにエチレンテレフタレート単位を主体としたポリエステルを用い、ソフトセグメントにPTMG(平均分子量1000)を用い、ハードセグメント/ソフトセグメントの共重合比(質量比)が92/8でブロック共重合してなるポリエステルを使用した。このポリエステルAの相対粘度は1.482であった。ポリエステルBとして、相対粘度1.258のポリエチレンテレフタレートを用いた。
ポリエステルAにおけるPTMGの量を、8質量%から20質量%へ変更した以外は、実施例1と同様の操作を行って、実施例2の潜在捲縮性複合繊維を得た。
ポリエステルAにおけるPTMGの量を、8質量%から5質量%へ変更した以外は、実施例1と同様の操作を行って、実施例3の潜在捲縮性複合繊維を得た。
重合工程において、重合度を制御することでポリエステルAの相対粘度を1.482から1.759へ変更した以外は、実施例1と同様の操作を行って、実施例4の潜在捲縮性複合繊維を得た。
重合工程において、重合度を制御することでポリエステルBの相対粘度を1.258から1.307へ変更した以外は、実施例1と同様の操作を行って、実施例5の潜在捲縮性複合繊維を得た。
ポリエステルA成分とポリエステルB成分との質量比を、ポリエステルA/ポリエステルB=60/40に変更した以外は、実施例1と同様の操作を行って、実施例6の潜在捲縮性複合繊維を得た。
ポリエステルA成分とポリエステルB成分との質量比を、ポリエステルA/ポリエステルB=40/60へ変更した以外は、実施例1と同様の操作を行って、実施例7の潜在捲縮性複合繊維を得た。
ポリエステルA成分とポリエステルB成分との質量比を、ポリエステルA/ポリエステルB=70/30へ変更した以外は、実施例1と同様の操作を行って実施例8の潜在捲縮性複合繊維を得た。
ポリエステルA成分とポリエステルB成分との質量比を、ポリエステルA/ポリエステルB=30/70へ変更した以外は、実施例1と同様の操作を行って実施例9の潜在捲縮性複合繊維を得た。
実施例10
紡糸速度を3250m/分から3500m/分に変更した以外は、実施例1と同様の操作を行って実施例10の潜在捲縮性複合繊維を得た。
実施例11
分子量が1000であるPTMGに代えて、分子量が2000であるPTMGを用いた以外は、実施例1と同様の操作を行って、実施例11の潜在捲縮性複合繊維を得た。
ポリエステルA成分を、相対粘度が1.759であるポリブチレンテレフタレート(PBT)へ変更した以外は、実施例1と同様の操作を行って、比較例1の潜在捲縮性複合繊維を得た。
ポリエステルA成分を、相対粘度1.385がポリエチレンテレフタレート(PET)へ変更した以外は、実施例1同様の操作を行って、比較例2の潜在捲縮性複合繊維を得た。
比較例3
紡糸速度を3250m/分から4000m/分に変更した以外は、実施例1と同様の操作を行って比較例3の潜在捲縮性複合繊維を得た。
Claims (3)
- ポリエステルAおよびポリエステルBがサイドバイサイド型または偏心芯鞘型に接合した潜在捲縮性複合繊維であって、前記ポリエステルAが、ハードセグメントとソフトセグメントとから構成されるポリエステルエラストマーであり、前記ハードセグメントがエチレンテレフタレートを主体とするポリエステルであり、前記ソフトセグメントがポリテトラメチレングリコールであり、前記ポリエステルBが、ポリエチレンテレフタレート又はポリエチレンテレフタレートを主体とするポリエステルであり、前記ポリエステルAの相対粘度が前記ポリエステルBの相対粘度よりも高く、ポリエステルAとポリエステルBとの相対粘度差が0.15〜0.55であり、かつ単繊維の横断面形状において中空部を有していない形態であり、かつ下記に示す方法により測定した二次ヤング率が35cN/dtex以下であることを特徴とする、潜在捲縮性複合繊維。
(二次ヤング率)
潜在捲縮性複合繊維を、検尺機にて5回かせ取りした後、1/6800(cN/dte x)の荷重を掛けたまま30分間放置し、次いでこの状態を維持したまま沸水中に入れ30分間処理し、捲縮を顕在化させて捲縮性複合繊維を得、JIS−L−1013に基づいて、以下のように算出する。
エー・アンド・デイ社製の引っ張り試験機(テンシロン−RTC1210)を用い、0.294cN×試料繊度(dtex)の初期張力をかけ、荷重−伸び曲線を得、得られた曲線において、伸び0.05%〜0.25%範囲での接線の傾きから初期引張抵抗度を算出し、それを初期ヤング率とする。また、この曲線において、伸びが2〜4%の範囲での接線の傾きから引張抵抗度を算出し、これらのうち最も低い値を二次ヤング率とする。 - 前記ポリエステルAを構成するハードセグメントとソフトセグメントとの共重合比(質量比)が、ハードセグメント/ソフトセグメント=95/5〜80/20であることを特徴とする、請求項1に記載の潜在捲縮性複合繊維。
- 前記ポリエステルAと前記ポリエステルBとの質量比がA/B=70/30〜30/70であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の潜在捲縮性複合繊維。
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