JPH039207B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は、捲縮を有するポリウレタン系複合繊
維に関するものである。 （従来の技術） ポリアミドとポリウレタンとが同一フイラメン
ト内に偏心的に複合されている繊維は、すぐれた
捲縮性を有することが知られている（特公昭55−
22570号公報、同55−27175号公報）。サイドバイ
サイド型複合繊維は、捲縮性能に優れてはいる
が、二成分の接着性とポリウレタン成分どうしの
膠着が課題である。一方、キドニー型複合繊維は
サイドバイサイド型複合繊維の課題を解決した
が、捲縮性に劣るという欠点がある。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、従来のポリアミドとポリウレ
タンからなるサイドバイサイド型複合繊維のかか
える二成分の接着性不良と製品の耐摩耗性不良、
ポリウレタン成分どうしの膠着という課題を解決
するとともに、キドニー型複合繊維に比べて、優
れた捲縮性能、耐摩耗性を有する複合繊維を提供
することである。 （問題点を解決するための手段） 本発明のポリウレタン系複合繊維は、硬度が90
〜100のポリウレタンとポリアミドよりなり捲縮
を有する複合繊維の横断面において、ポリアミド
がポリウレタンを包み込むような形状であり、繊
維外周の一部にポリウレタンが露出しており、繊
維断面外周に対するポリウレタン露出部の占有率
が３〜25％で、かつ繊維断面積に対するポリウレ
タンの占有率が30〜60％の範囲であることを特徴
とする。 従来知られているポリウレタン−ポリアミド系
複合繊維の中でサイドバイサイド型の場合、その
欠点は、複合両成分の接着性が不十分であるため
加工工程あるいは製品着用中に屈曲及び摩耗によ
る剥離、物性の低下をきたすことである。もうひ
とつの欠点は、ポリウレタンの溶融固化が遅いた
め繊維表面に露出しているポリウレタンどうしが
膠着し、紡糸して捲取られた糸が互いに接着し、
解舒不能になることである。またポリウレタンを
偏芯とするキドニー型ポリウレタン−ポリアミド
複合繊維においては、ポリアミドがポリウレタン
を完全に包み込んでいるため、高収縮率ポリウレ
タンと低収縮率ポリアミドの収縮率差によつて生
じる捲縮発現力が劣るという欠点がある。 本発
明に好適なポリウレタンは、シヨアー硬度Ａの測
定規格JIS K6301に従つて測定した硬度が90〜
100の熱可塑性ポリウレタン弾性体であり、例え
ばポリエステル系ポリウレタン、ポリカプロラク
トン系ポリウレタン、ポリカーボネート系ポリウ
レタンなどが挙げられる。硬度が90以下のポリウ
レタンは、ポリカプラミドとの溶融粘度の均衡が
取りにくい（安定紡糸しにくい）。 また、膠着の点でより好ましいポリウレタン
は、ポリカーボネート系ポリウレタンであり、最
も好ましくはソフトセグメントがポリカーボネー
ト／ポリエステル共重合体のポリウレタン（共重
合重量比率８／２〜４／６）である。 本発明の複合繊維の横断面形状は、例えば第１
図に示したようなものであり、Ａはポリアミド、
Ｂはポリウレタンを示し、また繊維断面外周に露
出したポリウレタン部分はｄで示される。 本発明で得られる複合繊維は、ポリウレタンが
繊維断面外周に対して25％以下で、好ましくは３
〜15％の範囲で露出していることにより、優れた
自己捲縮性を有す。さらに繊維断面形状におい
て、ポリアミドがポリウレタンを包み込むような
形状であることにより、ポリアミド−ポリウレタ
ン二成分間の優れた接着性が得られ、かつ紡糸し
て捲き取られた糸のポリウレタンどうしの膠着を
抑制することができる。ポリアミドがポリウレタ
ンを完全に包み込んだ断面形状では、捲縮発現性
が低下してしまい、繊維断面外周に対してポリウ
レタンが25％をこえて露出した場合は、耐摩耗性
が低下し、２成分が剥離してしまう欠点がある。 ポリウレタンの繊維断面積に対する占有率Ｂが
30〜60％、好ましくは45〜55％であることにより
優れた捲縮性能を有する繊維が得られる。繊維断
面積に対するポリウレタンの占有率Ｂが30％未満
では、繊維の捲縮性能が十分でなく、一方60％を
こえると本発明で得られたような断面形状になら
ず、ポリウレタンの露出部分ｄが繊維外周に対し
て25％をこえてしまい、耐摩耗性の低下が認めら
れる。このようにポリウレタン糸複合繊維におい
て、捲縮性能及び耐摩耗性に優れた複合繊維を得
るためには、ポリアミドがポリウレタンを包み込
むような形状で、ポリウレタン露出部分の占有率
が25％以下で、かつ繊維断面に対するポリウレタ
ン占有率Ｂが30〜60％であるような繊維断面形状
であることが必要である。 また本発明のポリウレタン系複合繊維は５〜17
％の沸水収縮率を有することが好ましく、７〜15
％がより好ましい。17％以上では、編立後の熱工
程で大きく収縮して製品寸法不足になり、一方５
％未満では編立後熱処理しても十分な捲縮が発現
せず、ストツキングの伸縮性に欠ける。 本発明の複合繊維は、熱可塑性ポリウレタン弾
性体とポリカプラミドとを別々に溶融した後、例
えば第２図に示したような複合紡糸口金を使用す
ることにより製造できる。誘導溝１に導入された
ポリウレタンと誘導溝２に導入されたポリアミド
は、それぞれ流路３，４に導かれ、次いでポリウ
レタンが横から注入されてポリアミドとともに接
合流となり、紡糸孔５に流下して、第１図の如き
複合繊維断面が形成される。次いで延伸した後、
特定条件で弛緩熱処理し、コツプあるいはチーズ
に捲取る。溶融紡糸時にポリイソシアネート化合
物を溶融混合後、複合紡糸して分子中に架橋構造
を発生させたポリウレタン弾性体も、捲縮性並び
にポリカプラミドとの接着性に優れ好ましい。 本発明のポリカプラミドはε−カプロラクタム
を開環重合して得られる重縮合体で、ε−カプロ
ラクタムと共重合可能な成分を30モル％以下共重
合して得られる重合体も含まれる。 弛緩熱処理は大きなウエーブ状の捲縮をより細
かなウエーブ状の捲縮となしかつ熱セツトするも
のであるが、延伸糸で測定した沸水収縮率よりも
若干大きい弛緩率で連続的熱処理することが好ま
しい。弛緩熱処理時の弛緩率が延伸糸の沸水収縮
率より小さい場合には、捲取つた原糸の捲縮が弱
く、一方沸水収縮率よりかなり大きい弛緩率で熱
処理した場合には、熱処理糸にスプリングを引き
伸ばしたような波状の小さな捲縮が現われる。 弛緩熱処理方法は、中空チユーブヒーター内を
走行させて空気を熱媒として加熱する方法、ある
いは熱板プレート上を走行させて熱板加熱処理す
る方法等がある。中空チユーブヒーターを用いる
方法は、熱板プレートを用いる方法よりも熱効率
が悪く、熱板プレート法よりも50〜70℃高温に設
定の必要があり、熱処理斑が発生し易い。従つ
て、熱板加熱する方法が、熱処理ムラがなく、本
発明の原糸には最適である。熱板プレートで弛緩
熱処理する方法において、原糸が接する熱板長Ｌ
（ｍ）と熱板への延伸糸送り速度Ｖ（ｍ／分）と熱
板プレートの表面温度Ｔ（℃）を下記の範囲に設
定することが望ましい。 1.8＜Ｌ／Ｖ＜12 90＜Ｔ＜140 Ｌ／Ｖ（分）は原糸が熱板プレートに接触する
時間のパラメーターで、1.8以下では熱処理斑が
発生して均一な原糸が得られない。熱処理時間を
長くする方法としてヒーター長を長くする方法が
望ましいが、このパラメーターが12を越えるヒー
ター長では、原糸とヒーターとの摩擦力が増加し
たり、原糸の捲縮斑が発生する傾向がでる。 熱処理温度が90℃以下では、熱処理時間を長く
しても、熱処理効果が不十分で、沸水収縮率が高
くなる。熱処理温度が140℃を越えると、ポリウ
レタン弾性体成分の収縮力が減少し、ストツキン
グ加工工程での捲縮発現力が不足して、良好な伸
縮性が得られなくなる。 本発明の複合繊維は、コツプあるいはチーズに
捲き取られた場合、捲硬度は55〜85の範囲が好ま
しく、特に60〜80が好ましく、通常のナイロンフ
ラツト原糸の最適捲硬度90〜100、あるいはナイ
ロン仮撚糸の最適捲硬度85〜90よりも低い。本発
明原糸を85より大きい硬度で捲取ると、コツプあ
るいはチーズ内外層間の張力変化が大きくなり、
内層編立品が外層編立品よりも編上り寸法が小さ
くなる。一方硬度が55未満になると、原糸輸送中
に崩れることがある。 本発明の複合繊維を構成する単糸フイラメント
の繊度は３〜80dで、フイラメント構成本数は１
〜10本で、総繊度は５〜50dが望ましい。特に透
明性を要求されるストツキング用原糸としては総
繊度が５〜30d、フイラメント構成本数が１〜６
の範囲が望ましい。フイラメントを形成する単糸
繊度が3d未満では、ストツキング着用時の耐久
性が不十分である。一方30dより大きいと、スト
ツキングの風合いが硬くなる。 （発明の効果） 本発明の捲縮を有するポリウレタン系複合繊維
は、ポリアミドがポリウレタンを完全に包み込ん
だキドニー型に比べて高い捲縮性能を有した複合
繊維が得られ、ポリウレタンが繊維表面に大幅に
露出したサイドバイサイド型の課題であつた２成
分の接着性と繊維の耐摩耗性を大きく改善し、未
延伸糸の膠着を解消した。また得られた繊維は、
高度な捲縮性を持ち、しなやかで伸縮性に富み、
ストツキング用原糸として最適である。 （実施例） 実施例 １ ポリアミドとして低粘度６ナイロン、ポリウレ
タンとしてソフトセグメントがポリカーボネー
ト／1.6ヘキサンアジペート＝７／３の共重合体
を用い、紡糸温度を変えることによりポリウレタ
ンの露出部分の繊維断面外周に対する占有率の異
なる複合繊維を溶融紡糸した（試料Ａ〜Ｆ）。尚、
ポリアミドとポリウレタンの複合比率は繊維断面
積比１／１である。 捲縮特性の項目中、収縮率、伸張率及び耐摩耗
性は次のように測定した。 未延伸糸を延伸〜弛緩熱処理した後、糸を太さ
約1000デニール、長さ約50cmのカセ状にし、、10
ｇ／ｄの荷重をかけ、この長さを原長₀とする。
次に１ｇの荷重をかけ、沸謄水中で10分間捲縮発
現処理を行ない、一昼夜放置後、１ｇの荷重をつ
けたまま長さ（₁）を測定する。収縮率は、下
記(1)式に従い算出される。 収縮率（％）＝（₀−₁）／₀×100 (1) 伸張率は、同様にカセ状にした試料に250mgの
荷重をつけ、沸謄水中で10分間処理し、一昼夜放
置後、原長（₂）を測定し、さらに10ｇ／ｄの
荷重をかけ、その長さ（₃）を測定することに
より下記(2)式から算出される。 伸張率（％）＝（₃−₂）／₂×100 (2) 耐摩耗性は、延伸〜弛緩熱処理後の繊維を丸編
みし、ある荷重にて連続的に摩耗を繰り返し、そ
の後の編物表面の２成分の剥離を顕微鏡にて観察
して評価した。 表１から、本発明のポリウレタン系複合繊維
は、熱処理なしでも強い自己捲縮性を有してお
り、捲縮収縮率、伸張率とも大きいことが特徴で
ある。 紡糸温度が高くなるにつれて、ポリウレタンと
６ナイロンの粘度バランスが崩れ、ポリウレタン
の方が低粘度となるため断面形状は、ポリウレタ
ンの露出部分（ｄ）が大きくなる。逆に紡糸温度
が低くなると、６ナイロンがポリウレタンを包み
込むような断面形状となり、（ｄ）は小さくなり、
つにいは完全に包み込んでしまう。 捲縮発現性（伸張率、収縮率）は、繊維断面外
周に対するポリウレタン露出部の占有率が大きく
なる程良好となり、３％以上ではとくに優れた捲
縮性能を示す。耐摩耗性は、６ナイロンがポリウ
レタンを包み込む程優れており、25％以下ではと
くに優れた耐摩耗性を示す。 このようにポリウレタンの露出が３〜25％望ま
しくは３〜15％の範囲であれば、優れた捲縮発現
性と耐摩耗性を有するポリウレタン系複合繊維を
得ることができる。

【表】 実施例 ２ ポリアミドとポリウレタンの接合比率を、繊維
断面積比（Ａ）／（Ｂ）で２／８〜８／２の範囲
で変更する以外、実施例１と同様にしてポリウレ
タン系複合繊維を製造した（試料Ｇ〜Ｏ）。 表１から判るように、繊維断面積に対するポリ
ウレタンの占有率が大きくなる程、複合繊維の捲
縮性能は向上するが耐摩耗性は低下する。ポリア
ミド／ポリウレタンの接合比率（Ａ）／（Ｂ）が
７／３〜４／６の範囲では、優れた捲縮性、耐摩
耗性を有する。とくに、（Ａ）／（Ｂ）が45／55
〜55／45の範囲では、非常に優れた捲縮性、耐摩
耗性を有するポリウレタン系複合糸となる。
（Ａ）／（Ｂ）が７／３を越えると捲縮発現性が
低下し、４／６より小さくなると耐摩耗性が悪化
することが判る。 このように、（Ａ）／（Ｂ）が４／６〜７／３、
好ましくは45／55〜55／45の範囲であれば、優れ
た捲縮発現性、耐摩耗性を有するポリウレタン系
複合繊維を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のポリウレタン系複合繊維の横
断面形状の一例を、また第２図は好適に用いられ
る複合紡糸口金の一例を示すものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 硬度が90〜100のポリウレタンとポリアミド
   よりなり捲縮を有する複合繊維の横断面におい
   て、ポリアミドがポリウレタンを包み込むような
   形状であり、繊維外周の一部にポリウレタンが露
   出しており、繊維断面外周に対するポリウレタン
   露出部の占有率が３〜25％で、かつ繊維断面積に
   対するポリウレタンの占有率が30〜60％の範囲で
   あることを特徴とするポリウレタン系複合繊維。