JPH06240536A - 高収縮複合繊維およびその加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、手触りに優れた高密度布帛に成形
可能な衣料用複合繊維とその加工方法に関し、特にアル
カリ溶出処理後の収縮性の高い溶出型複合繊維とその加
工方法の提供を目的とする。 【構成】 ２成分からなる溶出型極細繊維発現性複合繊
維であり、５０℃でのアルカリ減量処理でも、充分な減
量速度を有するポリマーを用いるために、減量処理時の
熱履歴の悪影響を全く与える事なく、溶出成分の減量を
行うことが可能であり、溶出成分の溶出後に、高い収縮
能力を持つ素材を得ることが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は手触りに優れた高密度布
帛に成形可能な衣料用複合繊維とその加工方法に関し、
特にアルカリ溶出処理後の収縮性の高い溶出型複合繊維
とその加工方法に関するものである

【０００２】

【従来の技術】複合繊維から、一成分を溶出除去する方
法によって極細繊維束を得る方法は、良く知られてお
り、このような方法で得られた極細繊維を用い、織物を
はじめとする衣料用途で、優れた特性や風合いを持つ素
材の提案が数多くなされてきた。

【０００３】しかしながら上記の溶出処理を用いて得ら
れた布帛は、溶出処理に必然的に伴う織密度の低下によ
る「はり」、「こし」の低下の問題等があり、感覚的な
諸特性について不十分な点が多かった。

【０００４】また、界面での剥離を利用した、分繊型複
合繊維では、前記のような 密度低下は起こらないが、
しかしながら、この分繊処理による極細化によって得ら
れる糸束は、剥離性を高めるために異種ポリマーの組合
せを用いているため、染色時に色合わせが困難であると
いう問題があった。

【０００５】そこで、溶出処理による極細化後に、熱処
理を施し、収縮発現による高密度化を行う必要が生じる
が、有機溶剤を使用しない最も有効な溶出処理であるア
ルカリ減量を用いる場合、溶出除去処理時に受ける熱セ
ットによって、多くの場合、該処理後に目的の収縮や捲
縮が十分には発現しないという欠点があった。

【０００６】また、得にポリエステルからなる溶出成分
をアルカリ減量によって溶出する場合においては、実用
的な処理時間で減量を終了するには、従来、溶出速度の
向上した改質ＰＥＴを用いても、せいぜい７０℃程度ま
でしか処理温度を下げる事ができず、残留成分への熱履
歴の悪影響は避けられないという欠点があった。特に、
残留成分もポリエステルを用いる場合、このような処理
温度では、減量完了前に熱固定を受け、収縮が発現する
前に複合糸の状態で形状が固定されてしまうために、ほ
とんど目的の収縮率が得られないという欠点があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は溶出型異収縮
もしくは溶出型捲縮発現性複合繊維における前記従来の
欠点、即ち、溶出処理時に受ける熱セットを解消し、収
縮を充分に発現できる複合糸及びその加工方法を提供せ
んとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の一つは、
２成分ＡおよびＢの熱可塑性重合体より構成される複合
繊維であり、Ｂ成分は繊維中１０〜５０重量％を占めて
おり、５０℃のアルカリ水溶液（６０ｇ／ｌ）で１００
％／ｈｒ以上の溶解速度を有する低温溶出型のポリマー
であり、ＡがＢにより完全に独立分離された複合形態を
有し、Ｂ成分をアルカリ溶出した後にＡが１．５〜０．
１ｄｐｆに分離する溶解型の複合繊維であり、６０℃以
下のアルカリ溶出処理後のＡの９０℃における乾熱応力
が３０ｍｇ／ｄ以上かつ、１０ｍｇ／ｄ荷重下、９０℃
水中での湿熱収縮率が５％以上であることを特徴とする
高収縮複合繊維であり、

【０００９】また、本発明の別の一つは、２成分Ａおよ
びＢの熱可塑性重合体より構成される複合繊維であり、
Ｂ成分は繊維中１０〜５０重量％を占めており、イソフ
タル酸骨格を有するジカルボン酸成分を全酸成分に対し
２．０モル％以上含む改質されたポリエチレンテレフタ
レートに、ポリアルキレングリコールを６．０〜２０重
量％メルトブレンドしたアルカリ易溶出性ポリエステル
であり、ＡがＢにより完全に独立分離された複合形態を
有し、Ｂ成分を溶出した後にＡ成分が１．５〜０．１ｄ
ｐｆに分離する複合形態である溶解型の複合繊維を用
い、該複合繊維の、Ｂ成分を除去する工程において、６
０℃以下の液温でアルカリ減量することを特徴とする、
高収縮複合繊維の加工方法である。

【００１０】Ｂ成分の繊維中に占める重量比が一定値以
上であることは、Ｂ成分の溶出後残留成分が収縮を発現
するための空隙を、繊維間に与えるために必要である。
また逆に、Ｂ成分の重量比が大きすぎると、溶出で生じ
た空隙を、収縮で埋め尽くすことが出来ず、密度低下が
大きくなりすぎ、また「はり」「こし」のない風合いと
なる。つまり、本発明におけるＢ成分の複合比は１５％
〜５０％の範囲であることが必要であり、特に好ましく
は１５〜４０％であることが優れている。

【００１１】Ａ成分に用いるポリマー種としては、以後
に示すポリマーに必ずしも限られないが、例えば、ポリ
エ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２，６−ナフタレートなどやこれらの
改質共重合ポリエステルや、あるいは、ナイロン６、ナ
イロン６６、ポリヘキサメチレンテレフタルアミドや、
これらの改質共重合ポリアミドなどを用いることができ
る。

【００１２】但し、本発明では後に述べるように、Ｂ成
分は特殊なポリエステル系のポリマーを用いることが最
も好ましいため、この様な特殊なポリエステル系ポリマ
ーを使用する際には、Ａ成分もポリエステル系ポリマー
を用いることが、紡糸安定性の点から好ましいことも多
い。

【００１３】本発明における、複合繊維の断面形状は、
Ｂ成分によってＡ成分が１．５〜０．１ｄｐｆの細繊度
繊維に分離されている形状である。ここで、Ａ成分は、
図１〜４に示した好ましい例のように、単純な芯／鞘構
造（図１）であっても良いし、超極細繊維を発生する海
島形断面（図２）、放射形断面（図３）、あるいは張り
合わせ型断面（図４）でも良い。

【００１４】Ｂ成分の溶出後、Ａ成分からなる残留成分
の、９０℃での熱応力が３０ｍｇ／ｄ以上かつ、１０ｍ
ｇ／ｄの荷重下における９０℃水中での湿熱収縮率が５
％以上であることは、本発明において特に重要であり、
この条件を全て満たす場合にはじめて本発明の初期の目
的とする効果が得られる。

【００１５】つまり、布帛成形後の拘束力下において、
充分な収縮を発現するには、Ｂ成分の溶出後、Ａ成分か
らなる残留成分の、９０℃での熱応力が３０ｍｇ／ｄ以
上であることが必要であり、この値以下では充分な糸長
差、または捲縮の発現がみられない。本発明において、
９０℃での熱応力は特に４０ｍｇ／ｄ以上であることが
好ましい。

【００１６】また、Ｂ成分の溶出後、Ａ成分からなる残
留成分の、１０ｍｇ／ｄの荷重下における９０℃水中で
の湿熱収縮率が５％以上であることは、拘束力下での収
縮発現能力が一定値以上であることが必要であることを
意味し、この値以下では、充分な収縮が発現しない。本
発明において、Ｂ成分の溶出後、Ａ成分からなる残留成
分の、２０ｍｇ／ｄの荷重下における９０℃水中での湿
熱収縮率は特に１０％以上であることがより好ましい。

【００１７】本発明において、Ｂ成分が５０℃のアルカ
リ水溶液（６０ｇ／ｌ）で１００％／ｈｒ以上の溶解速
度を有する低温溶出型のポリマーであることも、特に重
要である。即ち、一般的なアルカリ処理濃度である６０
ｇ／ｌのアルカリ溶液を用いても、減量処理時の熱履歴
の悪影響をほとんど受けない５０℃の液温でも１時間程
度の処理時間で減量が完了するほど、Ｂ成分がアルカリ
易溶出性であることである。この処理条件で１時間を越
す処理時間が必要になる場合は加工コストの点から実用
性がなくなるし、また無理に減量時間を増やしてＢ成分
を完全に溶出しようとすると、残留成分Ａも長時間アル
カリにさらされることになり、物性の低下を引き起こ
す。特に、この条件でのＢ成分の減量速度は１２０％／
ｈｒであることが好ましい。

【００１８】但し、ここで言う減量速度とは、Ｂ成分の
完全な溶出除去に必要な時間（ｍｉｎ）を求め、この値
を６０（１ｈｒ）で除算した商に１００を乗じた値とす
る。

【００１９】また本発明において、Ｂ成分はイソフタル
酸骨格を有するジカルボン酸成分を全酸成分に対し２．
０モル％以上含む改質されたポリエチレンテレフタレー
トに、ポリアルキレングリコールを６．０〜２０重量％
メルトブレンドしたアルカリ易溶出性ポリエステルを用
いる事が必要で、この条件を満たす場合にＢ成分が先に
述べたアルカリ易溶出性を示すようになる。

【００２０】従来、特開平2-145812号公報や、特開平3-
287819号公報に示されているように、イソフタル酸骨
格、特に５−Ｎａスルホイソフタル酸成分を骨格中に有
する、ポリエステルにポリアルキレングリコールをブレ
ンドしたポリマーは、非常にアルカリ減量速度がはやい
ことが知られている。本発明者らは、このようなブレン
ドポリマーのイソフタル酸骨格成分とブレンドするポリ
アルキレングリコールのブレンド量をある値以上にする
と、５０℃のアルカリ水溶液（６０ｇ／ｌ）で１００％
／ｈｒ以上の溶解速度を有する低温溶出型のポリマーが
得られる事を見いだした。

【００２１】Ｂ成分中に含まれるイソフタル酸骨格成分
は、酸成分に対して少なくとも２．０モル％以上である
ことが必要である。イソフタル酸骨格成分のモル分率の
上限は１００％、即ち酸成分が全てイソフタル酸骨格を
有するモノマーから構成されていても良い。また、さら
にこの改質ポリエステル成分に、ポリアルキレングリコ
ールを６．０〜２０重量％メルトブレンドしてあること
が必要である。Ｂ成分にブレンドするポリアルキレング
リコールのブレンド量は６．０重量％以上でその易溶出
効果を発揮し、また２０重量％以上になると溶融粘度の
低下が著しく、複合糸としての紡糸安定性の低下や、ノ
ズル内流動の不安定化を引き起こす。

【００２２】本発明におけるＢ成分にブレンドするポリ
アルキレングリコールのブレンド量は特に、１０〜１５
重量％で有ることが好ましい。また、本発明におけるＢ
成分中に含まれるイソフタル酸骨格成分は、５−Ｎａス
ルホイソフタル酸であることが特に好ましい。

【００２３】また、特にこのイソフタル酸骨格成分に、
イソフタル酸を用いる場合には、５−Ｎａスルホイソフ
タル酸を用いる場合に比べて、少々減量速度が遅くなる
が、この場合特に、酸成分に対して少なくとも８．０モ
ル％以上イソフタル酸を共重合したポリエステルにポリ
アルキレングリコールをブレンドすることで、好ましい
易溶出性を示すポリエステルを得ることができる。

【００２４】また、本発明においては、アルカリ処理を
６０℃以下で行う必要がある。図５はイソフタル酸を全
酸成分に対して１０モル％共重合した改質ポリエチレン
テレフタレートを、未延伸糸−延伸法により製糸して得
られた延伸糸の、湿熱収縮率と処理温度との関係を各荷
重下で測定したものである。

【００２５】収縮率は、５０℃付近から立ち上がりはじ
め、６０℃以上ではピーク値の６０％以上の収縮が発現
していることがわかる。すなわち、本発明の複合糸を６
０℃以上の液温でアルカリ減量した場合、残留成分Ａ、
Ｂがポリエステルである場合、Ｂ成分の減量完了以前に
かなりの収縮が発現する。つまり、複合されたままの状
態で糸全体が収縮して形状が固定されてしまうために、
後の加熱工程で収縮させようとしても充分な収縮能が残
っておらず、収縮が充分には、あるいは全く発現しない
のである。

【００２６】本発明におけるアルカリ処理温度は、好ま
しくは６０℃以下、また５０℃以下であれば特に好まし
い。

【００２７】

【実施例】以下に、実施例を用いて本発明を詳しく説明
する。尚、実施例に用いた熱応力曲線は、２０ｍｍの糸
条試料を、初荷重１０ｍｇ／ｄ、昇温速度２０℃／分で
３０℃から２７０℃まで昇温し、応力値を測定したもの
である。また、実施例中の９０℃における熱応力値も、
上記熱応力曲線の、９０℃での応力値を読みとったもの
である。

【００２８】実施例１ Ａ成分として、フェノール／テトラクロロエタン＝３／
２混合溶媒中での極限粘度０．６３のポリエチレンテレ
フタレート、Ｂ成分として、下記一般式化１（式中ｍ＋
ｎ＝６）で表される化合物をエチレングリコールに対し
て３重量％、5-ナトリウムスルホイソフタル酸を全酸成
分に対して３モル％共重合した、フェノール／テトラク
ロロエタン＝３／２混合溶媒中での極限粘度０．５２の
改質ポリエチレンテレフタレートに、平均分子量約２０
０００のポリエチレングリコールを１０ｗｔ％メルトブ
レンドしたアルカリ易溶出ポリエステルを用い、図２に
示した、海島断面に複合し、紡速４５００ｍ／ｍｉｎで
紡糸した後、延伸倍率１．５、ホットローラー温度８２
℃で延伸し、複合比（重量比）Ａ／Ｂ＝３／１、５０デ
ニール、１０フィラメントの延伸糸を得た。

【００２９】

【化１】

【００３０】この延伸糸を用いてチューブ編みとした
後、アルカリ濃度６０ｇ／ｌ、５０℃のＮａＯＨ水溶液
中で減量処理した。図６に示したように、このときの減
量処理時間と減量率との関係は、３０分処理でＣ成分比
相当以上の減量率を達成し、その後は減量曲線の傾きも
小さくなることから、Ｃ成分の選択的溶出の終了がうか
がえる。

【００３１】上記のアルカリ処理条件において、チュー
ブ編みとせず、糸条で４０分処理したサンプル（３８デ
ニール）を用いて、湿熱収縮率の温度依存性と乾熱応力
の測定を行ったところ、図７、図８に示すように、９０
℃、１０ｍｇ荷重下における湿熱収縮率９．６％、９０
℃における乾熱応力８２ｍｇ／ｄ（３１００ｍｇ）であ
った。

【００３２】また、この延伸糸を緯糸に用い、経糸とし
て７０Ｄ−４８ｆのポリエステルフィラメントを用いて
タフタに製織した。このタフタをアルカリ濃度６０ｇ／
ｌ、５０℃のＮａＯＨ水溶液中で６０分減量処理した
後、沸水中で１０分間加熱処理したところ、「はり」
「こし」があり、手触りに優れた高密度布帛が得られ
た。

【００３３】実施例２ Ａ成分として、イソフタル酸を全酸成分の１０モル％共
重合した、フェノール／テトラクロロエタン＝３／２混
合溶媒中での極限粘度０．６１の改質ポリエチレンテレ
フタレート、Ｂ成分として、イソフタル酸を全酸成分の
１０モル％共重合した、フェノール／テトラクロロエタ
ン＝３／２混合溶媒中での極限粘度０．６１の改質ポリ
エチレンテレフタレートに、平均分子量約２００００の
ポリエチレングリコールを１０ｗｔ％メルトブレンドし
たアルカリ易溶出ポリエステルを用い、図３に示した、
放射断面に複合し、紡速１３００ｍ／ｍｉｎで紡糸した
後、延伸倍率３．０、ホットローラー温度８２℃で延伸
し、複合比（重量比）Ａ／Ｂ＝２／１、８０デニール、
２４フィラメントの延伸糸を得た。

【００３４】この延伸糸を用いて実施例１同様糸状で、
アルカリ濃度６０ｇ／ｌ、５０℃のＮａＯＨ水溶液中で
６０分減量処理し、５７デニールのサンプルを得た。こ
のサンプルの９０℃、１０ｍｇ荷重下における湿熱収縮
率は１９．２％、９０℃における乾熱応力は２５０ｍｇ
／ｄ（１４３００ｍｇ）であった。

【００３５】実施例３ Ａ成分として、９６％濃硫酸中の相対粘度２．５０のナ
イロン６、Ｂ成分として、イソフタル酸を全酸成分の１
０モル％共重合した、フェノール／テトラクロロエタン
＝３／２混合溶媒中での極限粘度０．６１の改質ポリエ
チレンテレフタレートに、平均分子量約２００００のポ
リエチレングリコールを１０ｗｔ％メルトブレンドした
アルカリ易溶出ポリエステルを用い、実施例１同様、図
２に示した海島断面に複合し、紡速４５００ｍ／ｍｉｎ
で紡糸した後、延伸倍率１．５、ホットローラー温度８
２℃で延伸し、複合比（重量比）Ａ／Ｂ＝３／１、８０
デニール、１０フィラメントの延伸糸を得た。

【００３６】この延伸糸を用いて実施例１同様、アルカ
リ濃度６０ｇ／ｌ、５５℃のＮａＯＨ水溶液中で３０分
減量処理し６０デニールのサンプルを得た。このサンプ
ルの９０℃、１０ｍｇ荷重下における湿熱収縮率は１
１．５％、９０℃における乾熱応力は７０ｍｇ／ｄ（４
２００ｍｇ）であった。

【００３７】比較例１ 実施例１の延伸糸を（糸条で）用い、アルカリ濃度６０
ｇ／ｌ、７０℃のＮａＯＨ水溶液中で１５分減量処理
し、３８デニールの糸条サンプルを得た。このサンプル
の熱収縮特性は、第４図、第５図に示したように、９０
℃、１０ｍｇ荷重下における湿熱収縮率２．０％、９０
℃における乾熱応力１５ｍｇ／ｄ（５００ｍｇ／３９
ｄ）であった。またこのサンプルを９０℃水中で５分間
熱処理したが、写真２に示すように、捲縮は全く発現し
なかった。

【００３８】比較例２ 実施例１において、Ｂ成分として、フェノール／テトラ
クロロエタン＝３／２混合溶媒中での極限粘度０．６３
のポリエチレンテレフタレートに、平均分子量約２００
００のポリエチレングリコールを１０ｗｔ％メルトブレ
ンドしたアルカリ易溶出ポリエステルを用いた。

【００３９】この延伸糸を用いてチューブ編みとした
後、アルカリ濃度８０ｇ／ｌ、５０℃のＮａＯＨ水溶液
中で減量処理した。このとき、Ｂ成分の完全な溶出除去
には１００分の処理時間を要した。また、このときの減
量率は、Ｂ成分の重量％＝２５％に対し、３０％であ
り、残留成分もかなり減量されていることがわかった。

【００４０】比較例３ 実施例１において、延伸時にホットプレートを用い、延
伸倍率１．５、ホットローラー温度８２℃、ホットプレ
ート温度１５０℃で延伸した。（５０デニール、１０フ
ィラメント）

【００４１】この延伸糸を用いて実施例１同様糸状で、
アルカリ濃度６０ｇ／ｌ、５０℃のＮａＯＨ水溶液中で
４０分減量処理を施した。（３８デニール）このとき、
９０℃、１０ｍｇ荷重下における湿熱収縮率３．２％、
９０℃における乾熱応力６３ｍｇ／ｄ（２０００ｍｇ）
であった。

【００４２】比較例４〜８ ９６％濃硫酸中の相対粘度２．５０のナイロン６を島成
分とし、海成分として、下記５種のポリマーを用い、複
合比（海／島＝）１／２、島数２５本／フィラメントの
海島繊維とし、紡速１３００ｍ／ｍｉｎで紡糸後、延伸
し、５０デニール１０フィラメントの延伸糸を得た。

【００４３】この延伸糸をチューブ編みとして用い、ア
ルカリ濃度６０ｇ／ｌ、５０℃のＮａＯＨ水溶液中で減
量し、減量率が３３％（海成分比）となる時間を測定
し、減量速度（％／ｈｒ）を求めた。この結果を表１に
示す。尚、比較例９では、紡糸安定性が低く、ほとんど
サンプルを得ることが出来なかった。また、分配不良に
よる単糸間の太さむらが顕著であった。

【００４４】

【表１】

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、５０℃でのアルカリ減
量処理でも、充分な減量速度を有するポリマーを用いる
ために、減量処理時の熱履歴の悪影響を全く与える事な
く、溶出成分の減量を行うことが可能であり、溶出成分
の溶出後に、高い収縮発現能力を有する素材を得る事が
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の繊維断面を示す図である。

【図２】本発明の繊維断面を示す図である。

【図３】本発明の繊維断面を示す図である。

【図４】本発明の繊維断面を示す図である。

【図５】イソフタル酸を全酸成分に対して１０モル％共
重合した改質ポリエチレンテレフタレートを、未延伸糸
−延伸法により製糸して得られた延伸糸の湿熱収縮率と
処理温度との関係を各荷重下の対比により示す図であ
る。

【図６】本発明の易溶出ポリエステルの減量処理時間と
減量率との関係を示す図である。

【図７】湿熱収縮率の温度依存性を実施例１と比較例１
について対比して示す図である。

【図８】乾熱応力の温度依存性を実施例１と比較例１に
ついて対比して示す図である。

【符号の説明】

１はＡ成分、２はＢ成分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ０６Ｍ 11/38

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２成分ＡおよびＢの熱可塑性重合体より
   構成される複合繊維であり、Ｂ成分は繊維中１０〜５０
   重量％を占めており、５０℃のアルカリ水溶液（６０ｇ
   ／ｌ）で１００％／ｈｒ以上の溶解速度を有する低温溶
   出型のポリマーであり、ＡがＢにより完全に独立分離さ
   れた複合形態を有し、Ｂ成分をアルカリ溶出した後にＡ
   が１．５〜０．１ｄｐｆに分離する溶解型の複合繊維で
   あり、６０℃以下のアルカリ溶出処理後のＡの９０℃に
   おける乾熱応力が３０ｍｇ／ｄ以上かつ、１０ｍｇ／ｄ
   荷重下、９０℃水中での湿熱収縮率が５％以上であるこ
   とを特徴とする高収縮複合繊維。
2. 【請求項２】 ２成分ＡおよびＢの熱可塑性重合体より
   構成される複合繊維であり、Ｂ成分は繊維中１０〜５０
   重量％を占めており、イソフタル酸骨格を有するジカル
   ボン酸成分を全酸成分に対し２．０モル％以上含む改質
   されたポリエチレンテレフタレートに、ポリアルキレン
   グリコールを６．０〜２０重量％メルトブレンドしたア
   ルカリ易溶出性ポリエステルであり、ＡがＢにより完全
   に独立分離された複合形態を有し、Ｂ成分を溶出した後
   にＡが１．５〜０．１ｄｐｆに分離する複合形態である
   溶解型の複合繊維を用い、該複合繊維の、Ｂ成分を除去
   する工程において、６０℃以下の液温でアルカリ減量す
   ることを特徴とする、高収縮複合繊維の加工方法。