JPS6344844B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明の湿度変化によつて可逆的に捲縮率が変
化する捲縮複合繊維及びその製造法に関するもの
であり、更に詳しくは、５−ナトリウムスルホイ
ソフタル酸成分（以下、５−ナトリウムスルホイ
ソフタル酸と称することがある）が共重合されて
いる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・バイ・サイド型複合繊維であつ
て、乾燥によつて捲縮率が増大し、吸湿によつて
捲縮率が低下する捲縮複合繊維及びその製造法に
関するものである。 木綿、羊毛、羽毛等の天然繊維が湿度変化によ
つ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
等の詰綿、防寒衣料等の中入綿として多く使用さ
れているが、高価であり、しかも虫によつて害さ
れ易いという欠点を有し、更には使用している間
にへたりが大きくなつて湿潤により低下した捲縮
率が乾燥しても充分回復しなくなるという欠点が
ある。 一方、合成繊維からなる捲縮繊維も詰綿、中入
綿に使用されているが一般に合成捲縮繊維は湿度
に対して捲縮率が可逆的であり、使用中に繊維同
志がからみ合つて球状になつてしまい、嵩性の回
復が行なわれなくなるという欠点がある。このよ
うな繊維のからみ合いを防ぐために捲縮率を下げ
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、これでも充分でなく、２〜３年使用するとや
はりへたりが生じてくる。 更にアクリル系合成繊維を用いて、乾燥するこ
とにより可逆的に捲縮率が増大する詰綿が得られ
ることも知られている（特開昭55−93860号公報）
が、かかる詰綿を製造する為には、一方のアクリ
ルを吸湿性に変性することが必要であり、高価で
あるばかりかアクリルが本来有しているへたりや
すいという大きな欠点がある。 本発明者らは、かかる問題を解決すべく種々検
討した結果特定のポリアミド成分とポリエステル
成分をサイド・バイ・サイド型に複合紡糸させる
ことにより、合成繊維の持つている機能性、即
ち、虫がつかないこと、ほこりが出にくいこと、
嵩性が任意に調節できること、繊度の範囲を自由
に選択できること、弾性を有していること等を活
かし、しかも天然繊維のように湿度変化により可
逆的に捲縮率が変化するような捲縮繊維を得るこ
とができることを見出し、本発明に到達した。 即ち、本発明は、 ５−ナトリウムスルホイソフタル酸成分を共重
合されている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、一旦巻取ることなく、連続して、95℃以下
の温度で延伸し、次いで100℃以上130℃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、該熱処理糸を切断することなく前記熱処理
温度よりも少なくとも10℃低い温度にて、20mg／
de以下の張力下又は弛緩状態で加熱し捲縮を発
現させるか、または該熱処理糸を切断することな
く100℃以下の温度にて20mg／de以下の張力下又
は弛緩状態で加熱し捲縮を発現させることにより
得られる捲縮複合繊維であつて、ナイロン６成分
が捲縮の内側に位置し、該ナイロン６成分のＸ線
回折強度比Ｉ（020）／Ｉ（040）が３以上であるこ
とを特徴とする乾燥によつて捲縮率が増大する捲
縮複合繊維である。 本発明の捲縮複合繊維は、５−ナトリウムスル
ホイソフタル酸を共重合させた変性ポリエチレン
テレフタレートとナイロン６とからなるサイド・
バイ・サイド型複合繊維である。この両ポリマー
は複合繊維とした場合の接着性が極めて良好で、
剥離が起こらず、しかもこの両者の組合せによつ
て、湿度変化により、可逆的に大きく捲縮率が変
化する複合繊維を得ることができる。 通常ナイロン６としては極限粘度〔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、もう一方の成分である５−ナトリウ
ムスルホイソフタル酸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Ｏ−ク
ロロフエノール溶液で測定）が0.40〜0.70，５−
ナトリウムスルホイソフタル酸の共重合量が15モ
ル％以下のものが使用される。５−ナトリウムス
ルホイソフタル酸の共重合量は、特に１〜７モル
％であることが好ましい。これら両成分には必要
に応じて艶消剤、着色剤、帯電防止剤、熱安定剤
等を添加することができる。このようなナイロン
６と５−ナトリウムスルホイソフタル酸変性ポリ
エチレンテレフタレートのサイド・バイ・サイド
型複合繊維自体はすでに特公昭45−28728号公報、
特公昭46−847号公報等により知られているが、
これら公知の複合繊維では、湿度変化による可逆
的な捲縮率の変化がほとんど起こらない。本発明
の最も大きな特徴は、このような公知の複合繊維
においてナイロン６成分のＸ線回折強度比Ｉ
（020）／Ｉ（040）を３以上、好ましくは５以上と
した点にある。ナイロン６成分のＸ線回折強度比
Ｉ（020）／Ｉ（040）を３以上、好ましくは５以上
にすることによつて、はじめて、湿度変化による
可逆的な実用上必要とする程度の捲縮率の変化、
即ち60℃、30分間の乾燥後の捲縮率が30℃相対湿
度90％の雰囲気に２時間放置した後の捲縮率がよ
りも30％以上大となるような捲縮率の変化が起る
ようになる。 ここで、Ｘ線回折強度比Ｉ（020）／Ｉ（040）と
は、捲縮複合繊維のナイロン６成分について測定
した、子午方向のＸ線広角回折強度曲線（第１
図）から求める値である。即ち、ナイロン６の場
合、第１図に示すように図折角2Θが10.8゜のとこ
ろに（020）の回折強度ピークが又、回折角2Θが
21.4゜のところに（040）の回折強度ピークが現わ
れるが、この各ピークの回折強度を回折角2Θが
10゜のときの回折強度と40゜のときの回折強度とを
結んだ直線Ａをベースラインとして測定し、それ
ぞれＩ（020）、Ｉ（040）を求め、Ｘ線回折強度比
Ｉ（020）／Ｉ（040）として算出する。 従来公知のナイロン６と５−ナトリウムスルホ
イソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレート捲
縮複合繊維におけるナイロン６成分のＸ線回折強
度比Ｉ（020）／Ｉ（040）は通常1.2〜2.0であつ
て、３以上の値をとるものは知られていない。 更に本発明の捲縮複合繊維は、第２図に示すよ
うにナイロン６成分１が捲縮の内側に位置し、変
性ポリエチレンテレフタレート成分２が捲縮の外
側に位置するような構造をとる。この捲縮複合繊
維が乾燥すると内側のナイロン６成分１は収縮す
るが外側の変性ポリエチレンテレフタレート成分
２はほとんど長さ変化をきたさないため、捲縮率
が増大する。一方、この捲縮複合繊維を吸湿させ
ると内側のナイロン６成分１が伸長し、外側の変
性ポリエチレンテレフタレート成分２の長さ変化
はほとんど起らないので、捲縮率が低下する結果
となる。 また、本発明の捲縮複合繊維は、任意の繊度、
断面形状、複合形態をとることができる。第３図
は本発明の捲縮複合繊維のいくつかの例を示す拡
大横断面図であり、１がナイロン６成分、２が変
性ポリエチレンテレフタレート成分である。通常
は紡糸が容易であることからイ，ロ，ハのような
横断面の繊維が用いられるが、湿度に対する感度
をにぶくする必要があるときにはニのようにナイ
ロン６成分１を変性ポリエチレンテレフタレート
成分２で包みこむような横断面の複合繊維にする
のが効果的である。また、ニとは逆に変性ポリエ
チレンテレフタレート成分２をナイロン６成分１
で包みこむような横断面形状にすれば湿度に対す
る応答性の早い複合繊維となる。更にホのような
中空複合繊維にすると湿度に対する感度も大き
く、かつ、嵩性も大きくなる。また、両成分の複
合比は任意に選択することができるが、通常30：
70〜70：30の範囲で用いられる。 このようなナイロン６と変性ポリエチレンテレ
フタレートとからなり、ナイロン６成分が捲縮の
内側に位置し、かつ、ナイロン６成分のＸ線回折
強度比Ｉ（020）／Ｉ（040）が３以上である捲縮複
合繊維は、下記に示す方法によつて容易に得るこ
とができる。 即ち、５−ナトリウムスルホイソフタル酸を共
重合させ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・バイ・サイド型に複合紡糸
し、一旦巻取ることなく連続して95℃の温度で延
伸し、次いで100℃以上130℃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、該熱
処理糸を切断することなく前記熱処理温度よりも
10℃以上低い温度にて20mg／de以下の張力又は
弛緩状態で加熱し捲縮を発現させる方法、或いは
前記の如く延伸して得られる複合繊維を100℃未
満の温度で緊張又は10％以下の弛緩熱処理を施
し、しかる後、該熱処理糸を切断することなく
100℃以下の温度にて20mg／de以下の張力下又は
弛緩状態で加熱し捲縮を発現させる方法である。 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するに
は、従来公知の任意の方法を採用することができ
る。紡糸により得られる糸条は、次いでナイロン
６のガラス転移点（Tg）以上、95℃以下の温度
で延伸される。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上ら
なくなり、使用時の物理的応力に対して変形し易
くなると共に捲縮性能も劣つたものとなる。延伸
倍率は最終時に得られる捲縮複合繊維の切断伸度
が10〜60％、通常は20〜45％となるように適宜、
選択すればよい。この延伸倍率は紡糸工程での紡
糸速度によつて当然変わつてくるものであり、一
般に紡糸速度が高くなればなる程、適用される延
伸倍率は低くなつてくる。 本発明においては、紡糸と延伸とを連続的に行
う紡糸直接延伸法を採用するのが、ナイロン６成
分のＸ線回折強度比を３以上とするうえで最も望
ましい。その場合、紡糸速度は大きい方が捲縮特
性が良くなり、特に400ｍ／分〜1500ｍ／分程度
の紡糸速度を採用するのが好ましい。紡糸後一旦
巻取つた後延伸する場合も、高速で紡糸すればナ
イロン６成分のＸ線回折強度比を３以上とするこ
とが可能となる。紡糸直接延伸も、高速紡糸も行
なえない場合は、紡糸工程で付与する油剤に非水
系のいわゆる、ストレート油剤を用いるとナイロ
ン６成分のＸ線回折強度比が３以上の複合繊維が
得られる。非水系油剤を用いるとナイロン６成分
への水の浸透が妨げられ、紡糸直接延伸法によつ
た場合と同様のナイロン６の構造ができ、Ｘ線回
折強度比Ｉ（020）／Ｉ（040）が３以上のナイロン
６成分を得るのが容易となるものと考えられる。 かくして得られた延伸複合繊維に緊張又は10以
下の弛緩熱処理を施す。この熱処理工程での弛緩
をあまり大きくしすぎると充分な捲縮が発現しな
くなつてしまう。 かかる延伸熱処理工程において、熱処理温度が
100℃以上130℃以下の場合には、得られる熱処理
糸の捲縮発現処理を前記熱処理温度よりも少くと
も10℃低い温度にて、20mg／de以下の張力下又
は弛緩状態で行う。 ここで、捲縮発現処理を（延伸熱処理工程にお
ける温度−10℃）を越える高温下で施すと、ポリ
エステル側の捲縮発現時の収縮率が大となり、ナ
イロン６成分が捲縮の内側に位置するような構造
をとることができない。 この様な方法において、最も効果的な条件は延
伸時のセツト温度を120〜130℃に高くし、ポリエ
ステル成分を十分セツトし、その後の捲縮発現条
件を沸水中で行えばポリエステル成分の収縮率が
低くおさえられ、ナイロン６成分は大きな収縮率
となり、捲縮の内側に位置するような構造とな
る。 一方、延伸熱処理温度が100℃以下の場合には、
ポリエステル成分の熱セツトは余りなされてない
ので、その後の熱収縮率は大となる。従つて、ポ
リエステル成分がナイロン６成分より熱収縮が小
さくなるには捲縮発現時の温度は少くとも100℃
以下にする必要があり、好ましくは、ポリエステ
ル成分のガラス転移点Tgより低い温度でかつナ
イロン６成分のTgより高い温度、即ち40〜60℃
が良好である。 かくして得られた捲縮複合繊維は、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
レート成分が捲縮の外側に位置し、かつ、ナイロ
ン６成分のＸ線回折強度比Ｉ（020）／Ｉ（040）が
３以上であつて、乾燥によつて捲縮率が向上する
という性能をもつた捲縮複合繊維となる。従つ
て、この捲縮複合繊維を詰綿、中入綿に使用すれ
ば使用や収納によつて嵩性が低下しても日光干
し、乾燥によつて嵩性が大きく回復するという極
めて好ましい効果を奏することができる。 以下、実施例により本発明を更に詳細に説明す
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。 (イ) 捲縮率（TC） 捲縮複合繊維糸条を長さ30cmの綛にとり、２
mg／deの荷重をかけて沸水中に20分間浸漬し、
次いで24時間自然乾燥した後、200mg／deの荷重
をかけ、１分放置後の長さを測定してその長さを
l₁とし、その後２mg／deの荷重下で１分放置後の
長さを測定してその長さをl₂とし、次式により捲
縮率（TC）を算出する。 TC＝l₁−l₂／l₁×100（％） 尚、実施例において、吸湿乾縮率という場合は
30℃、相対湿度90％の雰囲気下に２時間放置した
後、上記方法によつて測定した捲縮率を意味し、
又、乾燥捲縮率という場合は、60℃、30分間乾燥
した後、上記方法によつて測定した捲縮率を意味
する。 (ロ) 嵩高性 捲縮複合繊維を51mmの長さに切断して、カード
にかけたウエブ180ｇを30cm×30cmの木綿ブロー
ド袋に入れてフトン状とし、その上に30cm×30
cm、重量９Kg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℃、相対湿度90％の雰囲気に２時間
放置した後、上記方法によつて測定した嵩高性を
意味し、また、乾燥嵩高性という場合は60℃、30
分間乾燥した後で上記方法によつて測定した嵩高
性を意味する。 実施例 １ 極限粘度〔η〕が1.1（30℃のｍ−クレゾール溶
液で測定）のナイロン６と極限粘度〔η〕が0.5
（25℃のＯ−クロロフエノール溶液で測定）であ
り、2.6モル％の５−ナトリウムスルホイソフタ
ル酸を共重合させた変性ポリエチレンテレフタレ
ートとを常法により、紡糸温度285℃、紡糸速度
280ｍ／分で引き取り、930de／48フイラメント
の未延伸複合繊維を得た。得られた未延伸複合繊
維の横断面形状は第３図イに示すような形状であ
つた。次いで、この未延伸複合繊維を85℃の温度
で3.6倍に延伸し、緊張状態で熱処理した後、10
mg／deの張力で20分間加熱し、捲縮発現処理を
施した。この場合、紡糸後の未延伸複合繊維を一
旦巻取ることなく連続して延伸する紡糸直接延伸
法によるものと、紡糸した未延伸複合繊維を一旦
巻取つた後、別途延伸する別延伸法によるものと
の２つの方法で延伸を行なうと共に、熱処理温
度、捲縮発現処理温度を種々変更して実験を行な
つた。得られた捲縮複合繊維について吸湿捲縮率
（TC）、乾燥捲縮率（TC）、ナイロン６成分のＸ
線回折強度比Ｉ（020）／Ｉ（040）を測定した。結
果を次表に示す。

【表】 表において、No.１〜２、No.４〜５、No.７〜８は
本発明の捲縮複合繊維であり、ナイロン６成分の
Ｘ線回折強度比が３以上で且つナイロン６成分が
捲縮の内側に位置するものである。 他方、No.３、No.６、No.９の捲縮複合繊維は、ナ
イロン６成分のＸ線回折強度比が３以上ではある
ものの、ナイロン６成分が捲縮の外側に位置して
いるため、乾燥時に捲縮率が減少するものであ
る。 また、No.10〜12の捲縮複合繊維は、ナイロン６
成分が捲縮の内側に位置するものの、そのＸ線回
折強度比が３末満であるため、湿度変化による可
逆的な捲縮率の変化がほとんど起こらないもので
ある。 かくして得られた各捲縮複合繊維を51mmの長さ
に切断しカードにかけてカードウエブとした後、
30cm×30cmの木綿ブロード袋に180ｇの量だけ入
れ、ふとんの形にして乾燥時と吸湿時の嵩高性の
変化を10ｇ／cm²の荷重をかけ、その高さを測定し
た。結果を次表に示す。

【表】 以上の結果から、紡糸直接延伸法によつて延伸
し、100℃以上130℃以下の温度で熱処理し次いで
該熱処理温度よりも10℃以上低い温度で捲縮発現
処理するか、又は、100℃未満で熱処理し、次い
で100℃以下の温度で捲縮発現処理した場合には、
得られた捲縮複合繊維はそのナイロン６成分のＸ
線回折強度比が３以上となり、かつ、ナイロン６
成分が捲縮の内側に位置する構造をとり、乾燥に
よつて捲縮率が増大し、この複合繊維からなるウ
エブは乾燥によつて嵩高性性が増加するという特
異な性質を示すことがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の捲縮複合繊維のナイロン６成
分のＸ線広角回折強度曲線の一例を示すグラフ、
第２図は本発明の捲縮複合繊維の捲縮部分の拡大
斜視図、第３図は本発明の捲縮複合繊維の例を示
す横断面図である。 １……ナイロン６成分、２……５−ナトリウム
スルホイソフタル酸を共重合させた変性ポリエチ
レンテレフタレート成分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ５−ナトリウムスルホイソフタル酸成分が共
   重合されている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、一旦巻取ることなく、連続して、95℃以
   下の温度で延伸し、次いで100℃以上130℃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、該熱処理糸を切断することなく前記熱処
   理温度よりも少なくとも10℃低い温度にて、20
   mg／de以下の張力下又は弛緩状態で加熱し捲縮
   を発現させるか、または該熱処理糸を切断するこ
   となく100℃以下の温度にて20mg／de以下の張力
   下又は弛緩状態で加熱し捲縮を発現させることに
   より得られる捲縮複合繊維であつて、ナイロン６
   成分が捲縮の内側に位置し、該ナイロン６成分の
   Ｘ線回折強度比Ｉ（020）／Ｉ（040）が３以上であ
   ることを特徴とする乾燥によつて捲縮率が増大す
   る捲縮複合繊維。 ２ ５−ナトリウムスルホイソフタル酸成分の共
   重合量が１〜７モル％である特許請求の範囲第１
   項記載の捲縮複合繊維。 ３ 捲縮繊維の60℃、30分間乾燥後の捲縮率が、
   該繊維を30℃、相対温度90％の雰囲気に２時間放
   置した後の捲縮率よりも30％以上大である特許請
   求の範囲第１項又は第２項記載の捲縮複合繊維。