JPS6119816A - 感湿捲縮複合繊維の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は湿度変化により可逆的に捲縮率が変化する捲縮
複合繊維の製造方法に関するものであり、更に詳しくは
、５−ナトリウムスルホイソフタル酸を共重合せしめた
変性ポリエチレンテレフタレートとナイロン６とのサイ
ド・パイ・サイド型捲縮複合繊維であって、吸湿によっ
て捲縮率が増大し、乾燥によって捲縮率が低下する感湿
捲縮複合繊維の製造方法に関するものであり、特に感湿
捲縮複合繊維から成る短繊維を製造するに適した製造方
法に関するものである。

（従来技術） 木綿、羊毛９毛羽等の天然１ｉＡ＠ｔが湿度変化によっ
て可逆的に捲縮率が変化することは従来からよく知られ
ている。これらの天然繊維はふとん、枕。

クッション等の詰綿、防寒衣料等の中入綿、あるいは紡
績糸原料として多く使用されているが、高価であり、し
かも虫によって害され易いという欠点を有していると共
に、更には使用している間にへたつが大きくなるため、
湿潤により低下した捲ある。

一方、合成繊維からなる捲縮Ｉｉ維も虫がつかないこと
、はこりが出にくいことがら詰綿、中入綿あるいは紡績
糸に使用されてはいるが、一般に合成捲縮繊維は湿度に
対して捲縮率が非可逆的であると共に、使用中にＩｌ維
同志が絡み合って球状になり易いため、真性の回復が不
充分となる欠点がある。このような合成繊維の絡み合い
を防ぐ為に、従来、捲縮率を下げたり、平滑性油剤を付
着させたり、あるいはトウの状態で開繊させたものを使
用したりしているが、これでも依然として充分なもので
はなく、２〜３年使用するとやはりへたりが生じてくる
。

本発明者等は、かかる問題点を解決すべく種々検品・１
した結果、先に特願昭５６−１４１Ｇ２８号明細書にお
いて、５−す１ヘリウムスルホイソフタル酸を共重合せ
しめた変性ポリエチレンテレフタレート、ナイロン６と
をサイド・パイ・サイド型に複合紡糸し、一旦巻取るこ
となく、連続して延伸を施した延伸糸に、熱処理を施し
た後、更に前記熱処理温度よりも高温度で熱処理しつつ
捲縮を発現μしめることによって、吸湿によって捲縮率
が増大し、乾燥によって捲縮率が低下する感湿捲縮複合
繊維が得られることを提案した。

しかしながら、前述した様に、紡糸に引き続き連続して
延伸を施す方法（直延法）では、吸湿時に捲縮率が増大
する捲縮複合繊維が容易に得られるが、紡糸してから一
旦巻取った後延伸を施ず方法（別紙法）、特に湿熱下で
延伸を施す通常の短繊維製造法では、得られる捲縮複合
繊維は吸湿時に捲縮率が低下するものになり易いことが
判明した。

（発明の目的） 本発明の目的は、別紙法、特に湿熱下で延伸を施す通常
の短繊維製造法において、前記問題点を解消し、吸湿時
の捲縮率が乾燥時の捲縮率よりも大なる感湿捲縮複合繊
維を製造し得る製造方法を提供することにある。

（構　成） 本発明者等は、かかる目的を達成すべく検討した結果、
熱処理しつつ捲縮を発現せしめる際の糸条の保有水分率
が低い程、得られる捲縮複合繊維（以下、捲縮＃Ｊ＆紐
と示寸ことがある）の吸湿時に〒する捲縮率が大きくな
ることを見い出し、本発明に到達した。

即し、本発明は、５−ナトリウムスルホイソフタル酸を
２．５〜４．０モル％共重合させた極限粘度［η］が０
．４５〜０．６０の変性ポリエチレンテレフタレートと
、ナイロン６とをサイド・パイ・サイド型に複合紡糸し
てから一旦巻取った後、９５℃以下の温度で且つ延伸後
の破断伸度を５０％以下になるように延伸し、次いで１
００℃以下の°温度で緊張又は１０％以下の弛緩熱処理
を施し、しかる後、水分率を１０重量％以下に調整した
延伸熱°処理糸条を１２０℃以上１６０℃以下の温度で
且つ２０■／ｄｅ以下の張力下又は弛緩状態で加熱しつ
つ捲縮“発現せしめることを特徴とづる感湿捲縮複合繊
維の製造ｌｊ法である。

本発明の製造方法Ｃは、先ず５−ナトリウムスルホイソ
フタル酸を共重合せしめた変性ポリエチレンテレフタレ
ートと、ナイロン６とをサイド・パイ・サイド型に複合
紡糸してから一旦巻取（又は収缶）つた後、延伸を施す
。

ここで、前記両ポーリマーをサイド・パイ・サイド型に
複合紡糸する方法は従来より知られている任意の方法、
例えば特公昭４５−２８７２８号公報、特公昭４６−８
４７号公報に記載されている方法を採用することができ
る。

この際の両ポリマーの複合比は任意に選択することがで
きるが、通常３０．ニア０〜７０：３０の範囲が好まし
い。

また、かかる複合紡糸での紡速は、高速である程、得ら
れる捲縮繊維の捲縮特性は良好になる傾向にあり、充分
実用に供し得る捲縮特性を有する捲縮繊維としては、７
００ｍ　／分収上、好ましくは１０００〜１５００ｍ／
分程度で紡糸したものである。

更に、この様に複合紡糸した未延伸糸を一旦巻取った（
又は収缶）後、延伸を施づ。この際に、９５℃以下の温
度で且つ得られる延伸糸の破断伸度を５０％以下、好ま
しくは２０〜４０％になる様に延伸を施すことが大切で
ある。

ここで、延伸温度が９５℃を超えると変性ポリエチレン
テレフタレート成分の配向度が低いものとなるため、外
ノＪに対して得られる捲縮ｍ維が変形し易くなると共に
捲縮性能も劣ったものとなる。

また、得られる延伸糸の切断伸度が５０％を超えると、
かかる延伸糸を形成する分子鎖が十分配向されておらず
、得られる捲縮繊維の捲縮性能が劣るばかりか、外力に
対して邊変形し易い不安定なものとなる。

この様な延伸は、通常行なわれている方法、即ち加熱ロ
ーラ、温水浴、あるいは水照気浴等で行なう方法を任意
に採用することができる。

次に、本発明では、前記延伸複合繊維に１００℃以下温
度で緊張又は１０％以下の弛緩状態で熱処理を施すこと
が大切である。

この延伸熱処理温度が１００℃を超えると、次工程の捲
縮発現処理を施して得られる捲縮繊維は吸湿により捲縮
率が低下するものになったり、あるいは吸湿°で捲縮率
が増大してもその程度が小さいものになる。また、この
熱処理は緊張状態、定長状態、或いは弛緩状態で行なっ
てもよいが、弛緩をあまりにも大きくしすぎると充分な
捲縮が発現しなくなり、弛緩したとしてもその程度は高
々１０％に留めるべきである。

更に、本発明では、延伸熱処理後の複合繊維を熱処理し
つつ捲縮を発現する。

かかる捲縮発現の際に、捲縮発現を施す複合繊維の保有
水分率を１０重量％以下に調整することが必要である。

この保有水分率１０重量を越える状態では、捲縮発現の
際にナイロン６成分の収縮率が変性ポリエチレンテレフ
タレート成分よりも大となるため、得られる捲縮繊維の
捲縮率が低下したり、逆に吸湿により捲縮率が低下する
ものとなり易い。

この様に、捲縮発現せしめる繊維の水分率を１０重量％
以下に調整せしめるには、延伸後の熱処理の際に可能な
限り保有水分率を低下せしめることによって達成できる
。また、延伸熱処理後に油剤を付与する場合、でも、油
剤付与後ナイロン６成分の収縮が実質的に生じないＳ痩
＜ナイロン６のガラス転移点以下の温度）に維持されて
いるローラー等で加圧しつつ余分な水分を絞る方法及び
／又は圧空で余分な水分を吹き飛ばす等の方法を採用す
ることによって達成できる。

゛かかろ水分率の延伸処理複合繊維を２０ＪＩｊＦ／ｄ
ｅ以。

下の張力下又は弛緩状態で１２０℃以上１６０℃以下の
温度で加熱しつつ捲縮を発現させることにより、初めて
本発明の目的とする捲縮複合繊維が得られる。

この捲縮発現時の温度が１２０℃未満であると、得られ
る捲縮繊維の捲縮率が低く、場合によっては吸湿で捲縮
率が低下することがある。一方、１６０℃を越えると、
単繊維間の融着ナイロン６成分の変色が起きることがあ
る。

また、捲縮発現時の張力は捲縮発現のさまたげとならな
い範囲での低張力（２０ａｙ　／　ｄｅ以下）、好まし
くは弛緩状態がよい。この時の張力が２０■／ｄｅを越
寸と、捲縮の温度依存性が本発明の目的と反するものに
なることがある。

本発明において、捲縮発現処理工程は延伸熱処理が完了
していれば延伸熱処理後、引き続き連続的に実施しても
よく、又、別工程で実施してもよい。特に、短繊維製造
にとって効果的な工程としては、延伸を湿熱下で行なっ
た後の熱処理を約６０℃以上１００℃以下で行なって糸
条水分率を１０重量％以下とし、弓（き続き、押えロー
ラー付引取ローラーで引取°す、必要に応じて低・部下
で機械捲縮を付与し、連続的に１２０℃以上１６０℃以
下の温度で乾熱下で捲縮発現処理を行なってから切断す
ればよい。

ここで、前記捲縮発現処理の時間としては糸条の充填密
度にもよるが、はぼ５分以上、好ましくは１０〜２０分
処理すれば充分目的とする捲縮性能のものが得られる。

この様にして得られた捲縮繊維は、木綿ライクな日光回
復性綿とすることができ、１綿、中入綿等に好ましく使
用できる。

即ち、本発明の製造方法によって得られる捲縮繊維から
成る短繊維の捲縮特性（特に捲縮率と捲縮数が大事）を
、乾燥時、（放湿時ンに細束合体の嵩高性が増加覆るよ
うに、換言すれば、吸湿時に捲縮率は高いが嵩高性とし
ては低い状態から、乾燥によって捲縮性は低下するもの
の嵩高性としては最高値を与える捲縮特性値近傍になる
ように最適化することにより、使用や収納によって嵩高
性が低下しても、日光干しゃフトン乾燥機等による乾燥
によっ（Ｒ高性を大きく回復できる日光回復性綿を得る
ことができるからである。

尚、本発明において使用するナイロン６と（］ては、極
限粘度［η］（３０℃のｍ−クレゾール溶液で測定）が
１．０〜１．４のものが使用され、もう−ｈの成分であ
る５−ツートリウムスルホイソフタル酸を共重合せしめ
た変性ポリエチレンテレフタレートとしては、極限粘度
［η］（２５℃のＱ−７００７エ／−ル溶液で測定）が
０．４５〜０．６０であるものが使用される。かかる、
５−ナトリウムスルホイソノタル酸の共重合量は２．５
〜４．０モル％であって、この共重合量が２．５モル％
未満であると、ナイロン６に対する親和性が低下し、接
着性が不充分となり、一方、４．０モル％を越えて多い
と、得られる捲縮複合繊維の捲縮率が大きくなるものの
、熱安定性に悪影響を及ぼす。

また、変性“ポリエチレンテレフタレートの極限粘度［
η］が０．４５未満であると、複合紡糸して得られた１
１ｔを延伸熱処理する際に、変性ポリエチレンテレフタ
レート側が、ナイロン６よりもよく熱セットされるため
、捲縮発現処理しても捲縮率が低く、極端な場合には吸
湿によって捲縮率が低下するものとなる。

一方、極限粘度［η］が０．６０を越える変性ポリエチ
レンテレフタレートでは、かかるポリマーを製造するこ
とが極めて困難になると共に、溶融粘度がナイロン６よ
りも著しく大きくなるため、複合紡糸時に二−インク等
が発生し複合紡糸が困難となる。

かかる変性ポリエチレンテレフタレートには、ジエチレ
ングリコール及び／又はイソフタル酸を更に共重合せし
めて、より一層収縮率や収縮応力を高めるようにしても
よい。

まｆこ、両ポリマー中には、必要に応じて艶消剤。

、着色剤、帯電防止剤、熱安定剤等がブレンド又は共重
合されていてもよい。

この様な両ポリマーから成る複合繊維は、両ポリマーの
接着性が極めて良好で剥離が発生し難いものである。

（作　用） 吸湿時の捲縮率が乾燥時の捲縮率よりも人なる捲縮複合
ｓｉＨは、捲縮の外側にナイロン６成分が、捲縮の内側
に変性ポリエチレンテレフタレート成分が夫々位置して
いるものである。

この様な製造を有するが為に、吸湿によって繊維の外側
に位置するナイロン６成分が伸長する一方、！！雑の内
側に位＠Ｊる変性ポリエチレンテレフタレート成分はほ
とんど長さ変化をきたさないため、前記捲縮繊維の捲縮
率は増大する。一方、かかる吸湿状態の捲縮繊維を乾燥
すると、前記ナイロン６成分は収縮し、変性ポリエチレ
ンテレフタレート成分の長さの変化がほとんど起きない
ため、捲縮繊維の捲縮率は低下する。

しかしながら、別紙法、特に湿熱下で延伸を施づ方法が
一般的である短繊維製造法では、捲縮を発現せしめる際
、に繊維が保有している水分率が多くなり、湿熱下で捲
縮を発現せしめることになる。

かかる湿熱下でのナイロン６の収縮率は、変性ポリエチ
レンテレフタレートのものよりも大きくなるため、得ら
れる捲縮繊維は内側にナイロン６成分が、外側に変性ポ
リエチレンテレフタレート成分が夫々位置するものとな
る。

この様な捲縮繊維は、吸湿によって内側のナイロン６成
分が伸長するため、吸湿によって捲縮率が低下するもの
となる。

これに対して、本発明の製造方法では、ｍ維の保有する
水分率を１０重量％以下に極力減少せしめてから捲縮発
現処理を施すことによって、乾熱下で捲縮を発現せしめ
ることができる結果、ナイロン６の収縮率が変性ポリエ
チレンテレフタレートのものよりも小さいため、得られ
る捲縮繊維は外側にナイロン６成分が、内側に変性ポリ
エチレンテレフタレート成分が夫々位置し、吸湿によっ
て捲縮率が増大するものである。

（発明の効果） 吸湿によって捲縮率が増大する乾湿捲縮複合繊維を別延
法、特に従来の短繊維製造法によって容易に得ることが
できる。

そして、この様に得られた捲縮繊維は単独、又は他の合
成繊維あるいは天然繊維と共に、詰綿。

中入綿に好ましく使用できる。

（、実施例） 以下、実施例により本発明を更に説明するが、実施例に
示す捲縮率（ＴＣ）及び嵩高性は次の方法により測定し
たものである。

（１）捲縮率（ＴＣ） 捲縮複合繊維糸条を長さ３０３の紹にとり２００Ｉｔｇ
／ｄｅのの荷重をかけ、１分放置後の長さを測定しその
長さを９１とし、その後２４Ｆ／ｄｅの荷重下で１分放
置後の長さ旦２を測定して、次式により捲縮率（ＴＣ）
を算出する。

ＴＯ（％）−＜１＋　一旦２）／皇、　ｘ　１００尚、
実施例において吸湿捲縮率という場合は、上記里２を３
０℃、相対湿度９０％の雰囲気に２時間放置した後、２
■／ｄｅ荷重下で測定した捲縮率を、又、乾燥捲縮率と
いう場合は、上記す２を６０℃で３０分間乾燥した後、
２■／ｄｅ荷重下で測定した捲縮率を意味し、吸湿及び
乾燥捲縮率共５回測定し、その平均値で示す。

（２）嵩高性 捲縮複合繊維を５１１１ＩＩ＋の長さに切断して、カー
ドにかけたウェッブ１８０ｇを−３０，ｌＪ　ｘ　３０
ｃＩＲの木綿ブロード袋に入れてフトン状とし、その上
に３０．　Ｘ　３０ｃｍ、　　４５０ｇ（０，５ｇ１０
ｉ＞の鉄板を置き、１分後のフトンの高さを測定して嵩
高性の値とする。吸湿嵩高性という場合は、３０℃、相
対Ｑ度９０％の雰囲気に２時間放置した後、上記方法に
よって測定した嵩高性を、支、乾燥嵩高性という場合は
６０℃で３０分間乾燥した後で上記方法によって測定し
た嵩高性を意味する。

実施例 極限粘度［η］が１．１（３０℃の・Ｉ−クレゾール溶
液で測定）のナイロン６と極限粘度［η］（２５℃のＱ
−クロロフェノール溶液で測定）及び５−ナトリウムス
ルホイソフタル酸の共重合量を種々変えた変性ポリエチ
レンテレフタレートとを通常の複合紡糸５Ａ置を用いて
、複合比１／１（重母）。

紡糸温度２８０℃、紡速１０００ｍ／分で引取り約１８
００ｄｅ７４８ｆｉｌｓの未延伸複合繊維を得た。次い
で、この未延伸糸条を８５℃の温度で３．１倍に延伸し
緊張状態で熱処理した後、弛緩状態下で２０分間加熱し
、捲縮発現処理を施した。延伸熱処理温度、延伸熱処理
温度の水分率、捲縮発現処理温度を種々に変更して実験
を行ない、得られた捲縮複合繊維の捲縮率の結果を表−
１に示す。

又、参考の為、紡速１０００７７Ｌ／分の直延法で実施
した結果表１に併せて示す。

尚、別延法における延伸速度は５００７７Ｌ／分であり
、又、延伸糸の切断伸度はいづれも２５〜３５％の範囲
にあった。

表−１においてＮｏ、　１〜４は５−ナトリウムスルホ
イソフタル酸の共重合量及び変性ポリエチレンテレフタ
レートの極限粘度［η］の影響をみたものである。Ｎｏ
、　１は［η］が０．４０と低いため捲縮率が低゛く、
乾湿差も小さいものとなった。、Ｎα２〜３は［η］が
０．４５以上であり［η］増加に伴ない吸湿捲縮率が助
人しているが、中でも共重合量が３．５％、［η］が０
．５０のＮｏ、　４は高捲縮率を示しいてる。

Ｎα５〜８は延伸熱処理温度の影響をみたもので、ＮＯ
″８のように１００℃を超えると捲縮率は低く、乾湿差
も小さいものとなる。

Ｎｏ、　９〜１１は延伸糸の水分率を変え°たもので、
水分率が上がるにつれて捲縮率は低下し、乾湿差も小さ
くなる傾向を示し、特に髄１１の如く、水分率１０重量
％を超えると乾湿捲縮率の差が逆転し乾燥捲縮率が逆に
大きくなっている。これは、ナイロン６の湿熱収縮率が
大になり、捲縮の内側にナイロン６が位置したものであ
る。

Ｎｏ、１２〜１５は捲縮発現処理温度を変更したもので
、Ｎα１２のようにこの温度が１２０℃未満であると、
捲縮率は低く、乾湿捲縮率の差も小である。かかる温度
を上げるにつれて捲縮率、乾湿捲縮率の差は共に増大す
るがＮｏ、１５のようにこの温度が１６０℃を超えると
、捲縮率の低下はもとよりナイロン６の熱劣化による黄
変が生じる。

一方、参考例で示した直延法（Ｎｃｔ１６）では、捲縮
率及び乾・湿捲縮率の差が高く、好ましいものであるが
、菊延法の結果も、本発明で規定した範囲においては充
分目的とり′る吸湿捲縮率の高い捲縮複合繊維が得られ
ることを示している。

かくして得られた表−１′捲縮複合繊維の中からＮｏＬ
　３．６．８，９．１２，１４．１６のものを５１１ｎ
ＩＲの長さに切断し、カードにかけてウェッブとした後
、３００１Ｘ３０αの木綿ブロード袋に１８０び入れ、
ふとんの形に乾燥時と吸湿時の嵩高性の変化を０．５’
ｊ／ｄの荷重をかけ、その高さを測定した。

その結果を表−２に示す。。

表−２ 本　　比較例を示す （参）　参考例 詰綿においては捲縮性能（捲縮率や捲縮数）と嵩高性は
ある一定の相関があることはよく知られていることであ
る。表−１，２からみると本発明の中でも特に吸湿捲縮
率が高い（約１４％以上）ものが、木綿と同様に日光（
乾燥）回復杆綿として特に優れていることがわかる。

一１Ｎ−ｍ−，−′

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）５−ナトリウムスルホイソフタル酸を２．５〜４
   ．０モル％共重合させた極限粘度［η］が０．４５〜０
   ．６０の変性ポリエチレンテレフタレートと、ナイロン
   ６とをサイド・バイ・サイド型に複合紡糸してから一旦
   巻取った後、９５℃以下の温度で且つ延伸後の破断伸度
   を５０％以下になるように延伸し、次いで１００℃以下
   の温度で緊張又は１０％以下の弛緩熱処理を施し、しか
   る後、水分率を１０重量％以下に調整した延伸熱処理糸
   条を１２０℃以上１６０℃以下の温度で且つ２０ｍｇ／
   ｄｅ以下の張力下又は弛緩状態で加熱しつつ捲縮を発現
   せしめることを特徴とする感湿捲縮複合繊維の製造方法
   。
2. （２）延伸が湿熱下で行なわれる特許請求の範囲第（１
   ）項記載の感湿捲縮複合繊維の製造方法。