JPS6059329B2 - 耐熱・水感性にすぐれたスパン糸 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアクリル系複合繊維ステープルから成り、耐熱
性、水域性を有し、嵩高性ならびにケン縮発現性にすぐ
れたスパン糸に関するものである。

従来、アクリル系複合繊維ステープル（以下、アクリル
系ＣＪＳと呼称する。

）は、そのすぐれたケン縮特性、嵩高性、発色性などに
より各種衣料用途を主体に展開がはかられているが、ポ
リエステル系繊維にくらべて耐熱性や弾性に乏しく、製
品としていわゆる張・腰がないため、その主用途は編物
分野、特にゼータ類が主体であり、丸編とか織物分野に
は殆ど使用されていない。昨今これらを打破する方策に
ついては各種検討がなされ、例えばアクリル系ＣＪＳと
して複合成分にイオン化性基（親水性基）の含有量の異
なる少なくとも２種のアクリル系共重合体を使用するこ
とによりウール状の水可逆性ケン縮を具備させることを
狙つたもの（例えば特公昭３８−１０２４号公報）が知
られる。

しかるにこの場合、湿熱下ではケン縮が伸びる反面、乾
燥時のケン縮の回復に際して強く収縮し、乾湿による寸
法変化が著しいため該ＣＪＳを用いた布帛物は例えば織
物の場合寸法安定性の悪さ（波打ち、しわ）、プレス加
工でのアタリ、テカリ現象、等が発生し、最終製品とし
ての品位面で問題がある。また、該ＣＪＳは複合成分の
イオン化性基量が相異するため、本質的に均染性が欠如
し、いらつきなどの欠点を有している。本発明では上記
の諸欠点を改良するＣＪＳを用い、最終製品として良好
な特性を有する新規なスパン糸を提供せんとするもので
ある。

即ち、本発明によれば水可逆性アクリル系繊維ステープ
ルの特徴を保持し、かつ乾湿時の寸法変化が最終品とし
て好適な範囲を具備せしめたものであり、高温での熱履
歴においてヘタリとか風合・硬化の発生しない特性を有
するものである。

製品風合的には、ヌメリ惑、ソフトネス、ボリューム感
に富み、色の鮮明性、光沢にすぐれたものとすることが
できる。また、抗ビル性能面でもすぐれたものである。
上記の目的を達成するに関・し本発明は下記の構成要件
から成る。即ちスパン糸として、 （１）１３０℃での蒸熱処理時における収縮率が５．０
％以下であり熱水（９８℃）中でのヤング率Ｙ（ｙ／ｄ
）がＹ≧１．０の耐熱性能を有すること、（２）荷重１
ｍ９／ｄ荷重下での乾湿収縮差Ｐ（％）が１≦Ｐ≦８の
水感性能を有すること、である。

ここで用いるステーブル繊維としては、少なくとも２種
のアクリロニトリル系重合体から或る複合繊維Ａを３踵
量％以上含有せしめるものであり、該繊維Ａとしての好
適なスペックについては下記するものを用いるとよい。

即ち、繊維Ａを構成する高低の両収縮成分がいずれも共
重合成分として中性単量体およびスルホン酸基含有単量
体を含有しており、該中性単量体の共重合率が０．５〜
３．５モル％の範囲にあること。たとえばＨｎ，Ｌｎを
各高低両収縮成分中の中性単量体の共重合割合（モル％
）とすればまた、高収縮成分側よりも低収縮成分側を高
くしとする。

しかも高低両収縮成分中のスルホン酸基単量体の共重合
率差が０．４〜０．８モル％であるように構成する。

即ち、Ｈｅ，ひを各高低両成分中のスルホン酸基含有単
量体の共重合割合（モル％）とすると、とすればよい。

このようなアクリル系ＣＪＳは、公知の複合紡糸技術を
適用できるが、上記（ａ）〜（ｃ）式の物性を満足させ
るには公知の方法をそのまま任意に適用しても得ること
は概してむずかしい。すなわち本発明において、共重合
成分としてアクリロニトリルと中性単量体及びスルホン
酸基含有単量体を用いるが、中性単量体としてはアクリ
ル酸エステル，メタクリル酸エステル，酢酸ビニル，ス
チレン，アクリルアミド等を一般的に用い．るとよい。
またスルホン酸基含有単量体としてはアリルスルホン酸
、メタリルスルホン酸、スチレンスルホン酸などスルホ
ン酸含有ビニル単量体の金属塩，アンモニウム塩等が一
般に使われる。

重要な点は複合紡糸における高低両成分重合体中の中性
単量体及びスルホン酸基含有単量体の含有率等がモル％
表示で重合体中に（ａ），（ｂ），（ｃ）式を満足する
ごとく配合させることである。

かくして得られた重合体は、公知の溶媒 ＤＭＦ，ＤＭＡＣ，ＤＭＳＯ，硝酸，ロダンソーダなど
に溶解した紡糸溶液とし、両サイドの溶液を紡糸直前で
サイドバイサイドに貼合せるような公知の複合口金を用
いて吐出する。

紡糸方法は乾式あるいは湿式紡糸のいずれであつても特
に限定しないが、重要なる点は紡糸，延伸，乾燥緻密化
処理して、繊維を失透のない無構造化した後、完全弛緩
状態下で１１５〜１３５℃，好ましくは１２０〜１３０
０Ｃのノ飽和蒸気による弛緩処理を施し、少なくとも５
％以上の収縮を該トウに付与することが必要である。こ
の処理によつて繊維はアニーリング効果を示し、織物用
素材として重要な苛酷な機械的刺激に耐えるようになる
ばかりか、水乾可逆性におけ・る発現捲縮力、染色同色
性を完全に満足させうる機能をもつことになる。蒸熱処
理したトウはトウの含水率が少なくとも４％，好ましく
は１０〜２０％であるところで１．０倍〜１．０皓の緊
張状態で乾燥し、引き続いて実質的Ｌな乾熱クリンプを
行ない、切断される。

かくして得られたステーブルは乾湿寸法差が付与され、
かつ１３０℃飽和スチーム処理における膠着や風合硬化
がなく、かつ染色同色率が良好な耐熱性を有したものと
なる。

本発明においては上記の繊維Ａまたは、これと他の繊維
との混紡糸として耐熱・水感性能を付与せしめるものて
あるが、上記（ａ）〜（ｃ）式で規制する範囲はケン縮
の発現性を規定するものであり、下限値をこえるとケン
縮発現性が低下して嵩高性能面で十分なものを得ること
ができない。

また、上限値をこえるとケン縮の発現能が過大となり、
特に水可逆性（水感性）が強くなりすぎて最終布帛物と
しての特性面で商品面の価値を損ねることになる。本発
明はこれらを勘案し、最終製品の風合，機能面てすぐれ
たものを得るべく検討した結果得られたものである。

本発明においてさらに特徴を有するスパン糸としては上
記の繊維Ａと他の繊維Ｂとの混紡糸とし、該繊維Ｂにポ
リエステル系繊維を用いることであり、糸機能的には前
記（１），（２）項として示した機能をさらに次のよう
に限定せしめるものである。即ち、（３）蒸熱処理１３
０℃における収縮率が５．０％以下で、かつ熱水中（９
８℃）でのヤング率Ｙ（ｇ／ｄ）がＹ≧３．０の耐熱性
能，（４）１ｍ９／ｄ荷重下での乾湿収縮差Ｐ（％）が
１≦Ｐ≦３の水感性能，の耐熱および水感性の機能を具
備せしめるのである。

以下これらについて詳細に説明する。

まず前記（１），（３）項については各々耐熱性能の程
度を規定したものであり、高温処理下で風合硬化，ヘタ
リの生起しないような最適値を示す。

また、ポリエステル系繊維との混紡，交編織の布帛とし
て染色を実施する場合には高温（例えば１２０℃）での
熱処理に十分耐えるようにしたものである。次に前記（
２），（４）項については水感特性を最適化したものて
あり、ケン縮発現性が過小または過大にならないように
するものである。

特に煎述し、たように該ケン縮の発現性は過大にすると
最終布帛物としての衣料化プロセス面で問題が発生する
。即ち、製品としてからのアタリやテカリ現象，さらに
は波打ち現象が発生し、商品価値を損ねるこ−とになる
。これら、耐熱・水感性の機能を最も良好に具備可能な
素材組合せは（３），（４）項に示した通りのポリエス
テル系繊維との混紡糸であり、商品展開面で広範囲な適
用を可能とすることができる。

なお、このポリエステル系繊維との混紡スパン糸の場合
、前記少なくとも２種のアクリロニトリル系重合体から
なる複合繊維Ａは必ずしも３唾量％以上としなくともよ
く、場合によつては２５重量％程度以上としてもよいも
のである。本発明の所期の目的である耐熱・水感性にす
ぐれたスパン糸を得るに関して、紡績糸の耐熱性能のパ
ラメータとして、高温熱処理下（特にポリエステル系繊
維との混紡下でも耐えられる意味で１３０℃）における
収縮率，および熱水中（９８℃）でのヤング率Ｙ（ｙ／
ｄ）で示すことができるものである。

ここで該１３０℃での収縮率の測定は、従来の沸水収縮
率の測定法において、沸水処理時の荷重を０．１Ｔ１１
ｆＩ／ｄに設定した場合の値で示す。

また水域性能のパラメータとしては乾湿収縮差Ｐ（％）
で把握可能である。該Ｐ値の測定法は下記の通りである
。糸試料（単糸）を用意し、１０５℃で熱水処理した後
に下記する乾湿状態を付与する（ここで該１０５℃の熱
水処理は染色工程での熱履歴を想定して実施するもので
あり、無荷重の状態下で行なう）。

湿状態：４０℃Ｘ１紛の水中に浸漬する。

乾状態：１００℃×６紛乾燥する。

この場合、第１図の如く試料１の下端に荷重Ｗを吊し、
定点Ａ，Ｂ区間の伸縮状態（ただし原長は２０Ｃｒｆｉ
）を測定する。

該Ｗ値は、乾湿状態を付与する前の原長を設定する時点
で初荷重０．５ｍ９／ｄとし、続いて該乾湿のサイクル
処理を施す場合は、各種任意に可変とする。本発明の場
合は荷重値１ｍ９／ｄ時の測定値で示す。即ち、手順を
述べると、まず熱水処理を施した試料を室温２０℃、湿
度６０％の条件下で２４時間放置して自然乾燥させる。

次に０．５ｍ９／ｄの初荷重下で原長として２０ｃｍの
区間にマーキングを施し、続いて４０℃の温水中で１紛
間処理（この場合は１ｍ９／ｄの荷重下）した後に該温
水中から試料を取り出して０．５Ｔｎｇ／ｄ荷重に変更
し、この場合の長さ（Ａ，Ｂ区間）を測定する（ＬＯ）
。続いて、１０００Ｃの熱風中で１ｍ９／ｄ荷重下で６
０分間乾燥し、該乾燥後に０．５ｍ９／ｄ荷重下て長さ
（Ａ，Ｂ区間）を測定（Ｌ）する。測定値は第２図の如
く湿状態一乾状態一湿状態一乾状態と２サイクル分を測
定し、このうちの２サイクル目の湿および乾状態の値（
第２図中のＰ値）をもつて乾湿収縮差のパラメータとす
る（１サイクル目のデータは変動が大きいため、参考デ
ータにとどめる）。Ｐ値は次式から求めるものである。
以下実施例により本発明を具体的に説明する。

実施例アクリロニトリル繊維から成るＣＪＳ（表中にＡ
一ＣＪＳと表示）として、ケン縮発現レベルの異なる水
準（６種）を第１表の如く用意した。

第１表中、高低両収縮晟分中の中性単量体の共重合割合
（モル％）の各々をＨｎおよびＬｎ（ＨｎへＣｘ）Ｌｎ
半）０）で示し、高低両成分中のスルホン酸基含有単量
体の共重合割合（モル％）をＨｅ，レで示す。繊度は２
５ｄ，繊維長は５１醜てある。ここでケン縮発現力は次
の測定法によるものである。

すなわち、各素材の水準ごとに粗糸番手１１４Ｎｍの粗
糸を作り（ヨリ係数Ｋ＝３５）、これを１０ｒｒ１総状
に巻取り（総の枠周：１ｍ）０．１ｍｇ／ｄの荷重下で
スチーム処理（９８℃×１紛間）してこの処理前後の収
縮率（％）として示す。

（処理前後での測定時には荷重０．０５Ｔｒ１９／ｄを
付与する）。次に、第１表のＣＪＳおよびこれとの混紡
繊維としてポリエステル繊維（Ｔと表示）およびウール
および比較例としてポリエステル／レーヨン混紡糸につ
いて糸特性値と衣料化プロセス面の状況を第２表に示す
（ポリエステルは２（１，５１Ｔｔ１ｔ，レーヨンは２
ｄ，５１顛，ウールの品番は６４Ｓ）。糸番手は１１４
８Ｎｍ（メートル式）である。第１表，第２表から明ら
かなように、本発明に係るアクリルＣＪＳは、前述の（
ａ）〜（ｃ）式を満足させることにより、適度な製品風
合と、機能性（耐熱性と水感性）を付与することができ
る。まず耐熱性能的には前述の如く、１３０℃スチーム
処理時における収縮率および糸の硬化度、さらには部℃
熱水処理におけるヤング率Ｙで判定することができるが
、第１表の水準Ｌ−１の如く（ａ）〜（ｃ）式を満足し
ないポリマスペックのものは、高温スチーム処理時の糸
の縮み度合が大であり、製品仕上で熱履歴に対して不安
定な挙動を示す。

また水感挙動的にも過大であり、衣料化プロセス面でア
タリ，テカリとか波打ちの現象が極端に発生し、風合面
（ボリューム，張・腰）の良さを相殺する。これに対し
、第１表水準Ｌ−２〜Ｌ−４については（ａ）〜（ｃ）
式を満足しており、耐熱性能的にも、水域特性的にも良
好である。

特にスチーム温度別の収縮挙動例に関し、第３図で説明
すると、本発明による水準Ｌ−２のポリマスペックから
成るスパン糸Ｍ−２が、処理温度の上昇に対してゆるや
かな曲線を描くのに対し、本発明とは大巾に異なるポリ
マスペックの水準Ｌ−６から成るスパン糸Ｍ−６につい
ては１１５℃近辺から急激に収縮率が高くなる。従つて
１１５゜Ｃ近辺以上の温度では不安，定のため熱処理下
にさらすことができない。また、１１５℃以上の処理を
施すと繊維基質的に硬化現象が起り、製品風合的にも不
良なものとなる。Ｌ−２〜Ｌ−４のポリマスペックによ
るスパン糸はウール混およびポリエステル混についても
適度ｊな耐熱機能を発揮することが可能である。該耐熱
性のパラメータの適正値については、各種衣料用途につ
いて検討した結果、１３０℃スチーム処理下での収縮率
ΔＳ（％）が５．０％以下にあること、および９８℃熱
水処理でのヤング率Ｙ５（ｙ／ｄ）がＹ≧１．０にある
ことが要求される。

また、第２表水準Ｍ−１７のレーヨン／ポリエステル混
紡糸の特性との対比で明らかなように、ポリエステル繊
維との好適な混紡用繊維として、特に広範囲な用途展開
を可能にするためにはＹ≧３．０を４保持することが好
ましい。該Ｙ値と製品価値の関係についてはポリエステ
ル繊維との各種混紡率における検討結果から確認するこ
とができる。次に水感特性については第１表におけるＬ
−２〜Ｌ−４のものを用いたスパン糸は良好である。特
に該水感機能的には適度に性能を具備していることが必
要であり、過大および微小な性能ではいずれも有効でな
い。スパン糸として具備すべき水感機能についてはすで
に述べたパラメータＰ値で各種検討した結果、特に一定
の荷重下における収縮機能を適度に保持させることが大
切であり、最終製品となつてからの水感機能を発揮させ
るに）は１Ｔｎ９／ｄの荷重下における値がパラメータ
として重要であることを把握したものてある。第４図お
よび第５図は、荷重別の水感挙動を水準別に示したもの
である（両対数グラフで示す）。特に第４図は天然繊維
のウールとの対比において示しており、水準Ｍ−２〜Ｍ
−４についてはウールの水感挙動と類似した特性のもの
を得ることができる。Ｍ−１水準およびＭ−５水準（グ
ラフ中に図示せず）については機能的に過大あるいは微
小であるため、前者については衣料化プロセス面で問題
点が多く、実用に供することが概してできない。また後
者については機能的に微小であるため、製品風合的に特
徴を発揮することができない。上限値としてはＰ≦８（
％），下限値としてはＰ≧１．０（％）が要求される。
またポリエステル系繊維との混紡を実施する場合には前
述の如く、耐熱性能的に極めて良好な特性を保持するこ
とが可能であり、この場合には乾湿収縮差をＰ≦３（％
）にすることにより、極めて広範囲な衣料分野に展関す
ることができる。第５図は、レーヨン／ポリエステル混
紡糸の場合（Ｍ−１７）と、本発明による水準Ｍ−１５
，Ｍ−１６との対比で荷重別のＰ値を示す。本発明糸の
場合はＰ値も若干良好であり、風合的には該レーヨン／
ポリエステル混紡糸よりも格段にすぐれたものを得るこ
とができた。

【図面の簡単な説明】

第１図，第２図は本発明に係り、乾湿収縮差Ｐ（％）の
測定法を説明するモデル図、第３図は本発明に係り、ス
チーム処理時の収縮特性例を説明するグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 少なくとも２種のアクリロニトリル系重合体からな
   る複合繊維Ａを３０重量％以上含有して成るスパン糸で
   あつて、該スパン糸としての特性が、１３０℃での蒸熱
   処理時における収縮率が５．０％以下であり、かつ９８
   ℃熱水中におけるヤング率Ｙ（ｇ／ｄ）がＹ≧１．０の
   耐熱性能を有し、さらに１ｍｇ／ｄ荷重下での乾湿収縮
   差Ｐ（％）が１≦Ｐ≦８の水域性能を具備したことを特
   徴とする耐熱・水域性にすぐれたスパン糸。