(57)【要約】【課題】十分な捲縮性を有し、ソフト感やドライ感などの優れた風合とともに、優れた嵩高感と軽量感、保温性を具備する布帛を得ることができる嵩高糸を提供する。【解決手段】（ａ）中空部を備えるコア部を有すること、（ｂ）コア部外表面から、コア部中心点に対して放射状に、突出しかつコア部の長さ方向に沿って延在する少なくとも４枚のフィン部を有すること、および（ｃ）単糸の繊維軸に直交する断面において、フィン部の外接円直径＞フィン部の内接円直径×２．００であることを全て満足する異型断面を有する単糸の複数本から構成されるマルチフィラメントである、顕在捲縮率（ＶＣ）１〜３０％の立体捲縮性を備える嵩高糸。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記（ａ）〜（ｃ）を全て満足する異型断面を有する単糸の複数本から構成されるマルチフィラメントである、顕在捲縮率（ＶＣ）１〜３０％の立体捲縮性を備える嵩高糸。
（ａ）中空部を備えるコア部を有すること
（ｂ）コア部外表面から、コア部中心点に対して放射状に、突出しかつコア部の長さ方向に沿って延在する少なくとも４枚のフィン部を有すること
（ｃ）単糸の繊維軸に直交する断面において、以下の式を満足すること
フィン部の外接円直径  ＞  フィン部の内接円直径  ×  ２．００
【請求項２】
コア部の中空率が２０〜６０％である、請求項１に記載の嵩高糸。
（ただし、中空率は以下の式で定義される。
中空率＝ＳＡ／ＳＢ×１００（％）
ＳＡ：単糸繊維軸に直交する断面におけるコア部の中空部の面積
ＳＢ：単糸繊維軸に直交する断面におけるコア部の外接円の面積）
【請求項３】
空隙率が４０〜７０％である、請求項１に記載の嵩高糸。
（ただし、空隙率は以下の式で定義される。
空隙率＝（（ＳＣ−ＳＤ）／ＳＣ）×１００（％）
ＳＣ：繊維軸に直交する断面における放射状に突き出したフィン部の外接円の面積
ＳＤ：繊維軸に直交する断面における中実部の面積）
【請求項４】
単糸が、ポリマー成分の少なくとも９０モル％以上がポリエチレンテレフタレート単位で構成されるポリエステルからなる、請求項１に記載の嵩高糸。
【請求項５】
スパイラル状三次元捲縮および／またはサインカーブ状捲縮により立体捲縮性が付与されている、請求項１に記載の嵩高糸。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体捲縮性を備える嵩高糸に関する。
【背景技術】
【０００２】
合成繊維は衣料用途などで広く利用されている。衣料用途では、嵩高感のある風合いを得るために、仮撚加工の技術など、天然繊維を模した嵩高感を付与する技術が検討されてきた。この中、合成繊維を用いた布帛に軽量感を付与するために、繊維を中空化することも従来から行われている。
【０００３】
しかし、中空化した繊維に仮撚加工を施すと、繊維断面が大きく変形し、それに伴い中空部が潰れてしまい、軽量感が損なわれる問題があった（特開２００２−２４９９３６号公報）。このなか、仮撚加工の後にも中空部を維持する方法として、繊維の芯部に易溶解性ポリマーを配した芯鞘型複合繊維を用い、仮撚加工後に芯部を溶出する方法が提案されている（特開２０００−３１４０３６号公報）。しかし、この方法では工程が煩雑となり、中空となる芯部の変形も免れず、中空繊維本来の軽量感を得難いものであった。
【０００４】
仮撚加工以外の方法で捲縮を付与する方法として、固有粘度の異なる二種類のポリエステルをサイドバイサイド型に配した中空繊維を用いる方法が提案されている（特開２００３−１８３９３８号公報）。この方法では、捲縮性は得られるものの、２種類のポリマーを使用するため工程面での制約が大きい。
【０００５】
中空繊維からなる微細捲縮繊維として、乾熱時に自己伸長する繊維が提案されている（特開平１１−１４０７２１号公報）。この繊維は、微細捲縮を有するものの、繊維断面の異型度が低く、嵩高感に劣る他、熱処理時に自己伸長するため、混繊糸などに用途が限定され、汎用性に乏しい。
また、井型断面の中空捲縮糸が提案されている（特開２０００−２１２８４５号公報）。しかし、製糸方法として、紡糸時に異方冷却の異方効果が発現されるような条件（風速、冷却位置、冷却長さ、風温など）を選択するのみでは、捲縮を発現させるには限界がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２４９９３６号公報
【特許文献２】特開２０００−３１４０３６号公報
【特許文献３】特開２００３−１８３９３８号公報
【特許文献４】特開平１１−１４０７２１号公報
【特許文献５】特開２０００−２１２８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の従来技術を背景になされたものであり、その目的は、十分な捲縮性を有し、ソフト感やドライ感などの優れた風合とともに、優れた嵩高感と軽量感、保温性を具備する布帛を得ることができる嵩高糸を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち本発明は、下記（ａ）〜（ｃ）を全て満足する異型断面を有する単糸の複数本から構成されるマルチフィラメントである、顕在捲縮率（ＶＣ）１〜３０％の立体捲縮性を備える嵩高糸である。
（ａ）中空部を備えるコア部を有すること
（ｂ）コア部外表面から、コア部中心点に対して放射状に、突出しかつコア部の長さ方向に沿って延在する少なくとも４枚のフィン部を有すること
（ｃ）単糸の繊維軸に直交する断面において、以下の式を満足すること
フィン部の外接円直径  ＞  フィン部の内接円直径  ×  ２．００
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、十分な捲縮性を有し、ソフト感やドライ感などの優れた風合とともに、優れた嵩高感と軽量感、保温性を具備する布帛を得ることができる嵩高糸を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の嵩高糸の断面の模式図の一例である。
【図２】本発明の嵩高糸の断面の模式図の一例である。
【図３】本発明の嵩高糸を得るために、ポリマーを溶融紡糸するときに用いる口金の形状の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を詳細に説明する。
（コア部）
本発明の嵩高糸を構成する単糸は、コア部とコア部外表面から突出するフィン部から構成される。コア部は中空部を有する。コア部にある中空部の形状は、例えば、丸形、四角形または四角形以外の多角形とすることができ、なかでも四角形が好ましい。
コア部に中空部を備えることで、軽量な嵩高糸とすることができ、中空部の形状を四角形とすることで、紡糸口金の各吐出スリットにおいて吐出ポリマー同士を良好に貼り合わせることができ、単糸の中空部を有する断面形状を安定して得ることができる。
コア部に備える中空部の個数は、軽量感など、中空繊維による特徴が発現しやすいことから１個であることが好ましい。
【００１２】
（フィン部）
本発明の嵩高糸は、コア部外表面から、コア部中心点に対して放射状に、突出し、かつコア部の長さ方向に沿って延在する、少なくとも４枚、好ましくは少なくとも６枚のフィン部を有する。
フィン部がコア部の外表面から、コア部中心点に対して放射状に、突出し、かつコア部の長さ方向に沿って延在することにより、捲縮加工によって均等に捲縮が発現するほか、マルチフィラメントでの単糸間の干渉により体積排除効果を得ることができ、高い空隙形成率を得ることができる。
【００１３】
フィン部の枚数を少なくとも４枚とすることにより、単糸間の摩擦係数を低下させることができ、延伸時の毛羽や断糸の発生を低減することができる。フィン部の枚数の上限はないが、例えば１２枚である。
本発明の嵩高糸の形状の例を図１に示す。図１で明らかなように、本発明の嵩高糸において、フィン部はコア部中心点に対して放射状となる形状で、コア部外表面から外側に向けて突出している形状をとる。
【００１４】
（断面形状）
本発明の嵩高糸は、単糸の繊維軸に直交する断面において、フィン部の外接円直径が、フィン部の内接円直径の２．００倍を超えることが必要である。フィン部の外接円直径がフィン部の内接円直径の２．００倍以下であると十分な捲縮を発現することが難しい。
【００１５】
（マルチフィラメント）
本発明の嵩高糸はマルチフィラメントであり、好ましくは４本から１０本の単糸から構成される。マルチフィラメントの単糸の数が４本未満であると嵩高感を得づらく、また、１０本を超えると曲げ剛性が高くなり、布帛としたときのソフト感が低下するため好ましくない。
【００１６】
（顕在捲縮率）
本発明の嵩高糸は、顕在捲縮率（ＶＣ）が１〜３０％、好ましくは１０〜３０％、さらに好ましくは１２〜２７％である。顕在捲縮率が１％未満であると十分な嵩高感が得られず、３０％を超えると取り扱い性が低下する。
顕在捲縮率（ＶＣ）を上記の範囲にするためには、繊維形成性熱可塑性ポリマーとしてポリエステルを用いて後述するとおり延伸時の延伸温度を捲縮発現が促進される１００℃〜１８０℃の温度にするか、紡糸時に異方冷却法で冷却する方法をとるとよい。
【００１７】
（中空）
本発明の嵩高糸のマルチフィラメントを構成する単糸のコア部の中空率は、好ましくは２０〜６０％、さらに好ましくは３０〜６０％、特に好ましくは３０〜５０％である。この範囲の中空率とすることで、軽量感および嵩高感を得つつ、安定した製糸ができる。
ここで、コア部の中空率は、下記式で定義される。
中空率（％）＝ＳＡ／ＳＢ×１００
ＳＡ：単糸繊維軸の直交する断面におけるコア部の中空部の面積
ＳＢ：単糸繊維軸の直交する断面におけるコア部の外接円の面積
嵩高糸の中空率を上記の範囲にするには、紡糸口金の吐出部スリットの短軸側をできるだけ細くし、スリットで囲われる面積をできるだけ大きくし、かつ、紡糸口金から吐出されたポリマーを速やかに冷却するとよい。
【００１８】
（空隙）
本発明の嵩高糸は、マルチフィラメントを構成する単糸の空隙率が４０〜７０％であることが好ましい。ここで、単糸の空隙率は下記式で定義される。
空隙率（％）＝（（ＳＣ−ＳＤ）／ＳＣ）×１００
ＳＣ：繊維軸に直交する断面における放射状に突き出したフィン部の外接円の面積
ＳＤ：繊維軸に直交する断面における中実部の面積
空隙率を上記の範囲にするには、コア部から放射状に突出し、単糸の繊維軸方向に沿って延在するフィン部を少なくとも４枚は有するようにし、フィン部の外接円の直径をフィン部の内接円の直径の２．００倍を超えるようにフィン部を設けるとよい。
【００１９】
（繊維形成性熱可塑性ポリマー）
本発明の嵩高糸は、繊維形成性熱可塑性ポリマーから構成される。このポリマーとしては、例えば、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィンを用いることができ、好ましくはポリエステルを用いる。
【００２０】
ポリエステルとしては、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を用いることができる。ポリアミドとしては、例えば、ナイロン６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン４６、ナイロン６６、ナイロン６１０を用いることができる。ポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンを用いることができる。なかでも、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。このポリエチレンテレフタレートとしては、ポリマーの繰り返し単位の９０モル％以上がエチレンテレフタレート単位で構成されていることが好ましい。
【００２１】
繊維形成性熱可塑性ポリマーには、タルク、炭酸カルシウムといった無機充填剤や酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤、滑剤、難燃剤、離型剤、帯電防止剤、着色剤といった添加剤を含有させてもよい。
【００２２】
（繊度）
本発明の嵩高糸のマルチフィラメントを構成する単糸の繊度は、好ましくは１〜２０ｄｔｅｘ、さらに好ましくは２〜１０ｄｔｅｘである。この範囲の繊度とすることで、よりよく嵩高性を発現することができる。２０ｄｔｅｘを超えると、断面異方性を維持できる条件（風速、冷却位置、冷却長さ、風温など）での冷却が難しくなり、嵩高性の発現効果が低くなり好ましくなく、１ｄｔｅｘ未満であると布帛の嵩高差において不良となり好ましくない。
【００２３】
（立体捲縮）
本発明の嵩高糸は立体捲縮を付与されているが、この立体捲縮はスパイラル状三次元捲縮および／またはサインカーブ状捲縮であることが好ましい。これらの立体捲縮であることで、平面的な機械捲縮より高い嵩高感を得ることができる。なお、スパイラル状三次元捲縮とは、繊維軸方向に対して糸条が「らせん状」に旋回している形態の捲縮である。また、サインカーブ状捲縮とは、繊維軸の直角方向に対し一定の振幅を有する２次元の波形様屈曲形が発現している形態の捲縮である。
【００２４】
この立体捲縮を付与するために、本発明の嵩高糸は、紡糸時に異方冷却されていることが好ましい。本発明のような断面を有する繊維は、フィン部による表面積の増大効果とコア部の中空部による断熱効果のために断面異方性を付与しやすく、紡糸時にノズルから吐出された糸条には繊維の片側を急冷することによって容易に高度な断面異方性を付与することができる。
【００２５】
（製造方法）
本発明の嵩高糸は、例えば図３に模式的に示す吐出形状を有する口金を用いて、公知の溶融紡糸法および延伸法を用い、断面異方性を維持できる条件（風速、冷却位置、冷却長さ、風温など）とノズル設計を適宜選択することで製造することができる。
スパイラル状三次元捲縮および／またはサインカーブ状捲縮を付与するためには、溶融紡糸の際に、口金面より吐出させた直後の糸条に冷却気流を吹き付け、複屈折度において高度の断面異方性を有する未延伸糸とし、次いでこの未延伸糸を延伸温度１００℃〜１８０℃で延伸するとよい。この範囲の延伸温度は、フィン部による表面積の増大効果とコア部の中空部による断熱効果により、上記のような断面異方性を付与しやすく、ノズルから吐出された糸条は繊維の片側を急冷することによって容易に高度な断面異方性を付与することができる。
【００２６】
なお、良好な立体捲縮を発現させるために、溶融紡糸後の未延伸糸は１００℃以上、好ましくは１００〜１８０℃の温度で予熱してから延伸することが好ましい。この範囲の温度で予熱することにより一部結晶化した未延伸部の結晶配向化が進み、延伸後の異方冷却によってより効果的に捲縮を発現させることができる。
延伸時の延伸倍率は通常は１．２〜６．０倍、好ましくは１．４〜５．０倍とし、最高延伸倍率の６５〜９５％の範囲の倍率とすることが好ましい。延伸方法には液浴延伸、ピン延伸などを適用できる。延伸後に、糸条を構成する単糸を弛緩あるいは定長下で熱処理することが好ましい。この熱処理の温度は好ましくは１００〜２３０℃である。
【実施例】
【００２７】
次に、本発明を実施例によって更に具体的に説明する。なお、実施例中の評価、測定は次のとおり実施した。
【００２８】
（１）顕在捲縮率（ＶＣ）
繊維を１００ターンの「かせ」とし、０．０２２２ｇ／ｄｔｅｘの荷重下で測定した長さ（Ｌ０）と、荷重を２ｍｇ／ｄｔｅｘとして１分経過後の長さ（Ｌ１）から次式により算出した。
顕在捲縮率（ＶＣ）＝（（Ｌ０−Ｌ１）／Ｌ０）×１００（％）
【００２９】
（２）フィン部の外接円および内接円ならびにコア部の外接円
紡糸捲取したマルチフィラメントのセクションを切り、単糸１本の繊維軸に直交する断面の写真（１５００倍）を、ＳＥＭ（走査電子顕微鏡）により撮影した。
断面写真において、フィン部の外接円および内接円ならびにコア部の外接円を描き、それらの直径を測定してフィン部の外接円直径および内接円直径ならびにコア部の外接円直径とした。なお、コア部の断面が円形の場合、フィン部の内接円はコア部の外接円と一致する。
図１にフィン部の外接円および内接円ならびにコア部の外接円の模式図を示す。図１において、Ａが中空部を表し、Ｂがコア部の外接円を表すとともにフィン部の内接円を表し、Ｃがフィン部の外接円を表す。
評価結果の表では、外接円直径が内接円直径の２．００倍を超える条件を満足するものを「○」で表示し、この条件を満足しないものを「×」で表示した。
【００３０】
（３）コア部の中空率
上記（２）で得た断面の写真において、単糸１本の繊維軸の直交する断面におけるコア部の外接円の面積と、コア部の中空部の面積を算出した。以下の式により単糸の中空率を求めた。測定および算出は５ヶ所の繊維断面について行い、平均値をもって中空率（％）とした。
中空率＝ＳＡ／ＳＢ×１００（％）
ＳＡ：単糸繊維軸の直交する断面におけるコア部の中空部の面積
ＳＢ：単糸繊維軸の直交する断面におけるコア部の外接円の面積
【００３１】
（４）空隙率
上記（２）で得た断面の写真のフィン部の外接円の面積を測定して面積ＳＣとした。測定は５ヶ所の繊維断面について行った。
また、繊維軸に直交する断面の中実部の面積を算出して面積ＳＤとした。面積ＳＤの算出ではポリマーの密度（ポリエチレンテレフタレートの密度は１．３８）を用いた。下記の式で空隙率を算出した。
空隙率＝（（ＳＣ−ＳＤ）／ＳＣ）×１００（％）
ＳＣ：繊維軸に直交する断面における放射状に突き出したフィン部の外接円の面積
ＳＤ：繊維軸に直交する断面における中実部の面積
なお、中実部の面積は、コア部およびフィン部のそれぞれの中実部の面積を含む。
【００３２】
（５）捲縮形状
スパイラル状三次元捲縮の場合には繊維長さ２０ｍｍ当たりの「らせん」の個数、サインカーブ状捲縮の場合には繊維長さ２０ｍｍ当たりの山の個数を数えた。１０個以上を「優」、５個以上１０個未満を「良」、５個未満を「不良」として評価した。
【００３３】
（６）風合い（嵩高感と軽量感）
得られた嵩高糸を用いて筒編を作成し、編地の触感について、嵩高感および軽量感のそれぞれを４段階（◎（優）、○（良）、△（やや不足）、×（不良））で評価した。
【００３４】
（７）布帛の嵩高さ
まず、ＪＩＳ  Ｌ  １０１８  ８．５にしたがい布帛の厚さＴ（ｍｍ）を測定した。つぎに、ＪＩＳ  Ｌ  １０１８  ８．４．２にしたがい布帛の目付けＷ（ｇ／ｍ２）を測定した。これら布帛の厚さＴ（ｍｍ）および布帛の目付けＷ（ｇ／ｍ２）から、下記式で布帛の嵩高さを算出した。
嵩高さ（ｃｍ３／ｇ）＝１０００×（Ｔ／Ｗ）
【００３５】
（８）通気度
ＪＩＳ  Ｌ  １０１８  ８．３３．１に従い、通気度（ｃｃ／ｃｍ２・ｓ）を測定した。
【００３６】
（９）保温性
ＪＩＳ  Ｌ  １０１８  ８．３４．１に従い、保温性（％）を測定した。
【００３７】
（１０）固有粘度
３５℃のオルソクロロフェノール中での測定値から算出した。
【００３８】
［実施例１］
固有粘度が０．６４ｄｌ／ｇのポリエチレンテレフタレートを２９０℃で溶融し、図３に示す吐出孔を１２個有する紡糸口金より吐出した。
吐出された糸条を、吐出直下４０ｍｍにて風速０．２５ｍ／秒の冷風（２２℃）にて糸条走行方向に直交して一方向からのみ冷却し、オイリングノズルにて油剤を付与し２７００ｍ／分の速度にて巻き取り未延伸糸を得た。。得られた未延伸糸を温度１２０℃で１．５倍に延伸し、次いで温度２３０℃のスリットヒータにて定長下で熱セットを施し、４４ｄｔｅｘの嵩高糸を得た。得られた嵩高糸の評価結果を表１に示す。この嵩高糸を用いて作成した筒編は、軽量感、嵩高感に優れたものであった。
【００３９】
［実施例２］
未延伸糸から延伸した嵩高糸を得る際の延伸温度を１１０℃とした以外は実施例１と同様にして、嵩高糸を得た。得られた嵩高糸の評価結果を表１に示す。この繊維を用いて作成した筒編は、軽量感、嵩高感に優れたものであった。
【００４０】
［実施例３］
未延伸糸から延伸した嵩高糸を得る際の延伸温度を９０℃とした以外は実施例１と同様にして、嵩高糸を得た。得られた繊維の物性と評価結果を表１に示す。
【００４１】
［比較例１］
未延伸糸を得る際の吐出された糸条にあてる冷風の吹き出し位置を５０ｍｍ下方とした他は実施例１と同様にして得た嵩高糸を比較例１として表１に示す。
【００４２】
［比較例２］
未延伸糸を得る際の吐出された糸条にあてる冷風を風速０．１５ｍ／Ｓ、２２℃とした他は実施例と同様にして得た嵩高糸を比較例２として表１に示す。
【００４３】
［比較例３］
フィン部を有さない中空口金を用いた以外は実施例１と同様にして嵩高糸を得た。評価結果を表に示す。
【００４４】
【表１】
2018095977.tif 000002
【００４５】
表１に示すとおり、本発明の嵩高糸は良好な捲縮性を示し、布帛としたときにも、嵩高感および軽量感に優れるものであった。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、立体捲縮性を有する嵩高糸は、トレーニングウェア、ウィンドブレーカーなどのスポーツ衣料、一般衣料、衣料用中綿、布団用詰め綿、シート生地などの用途に有用である。
【符号の説明】
【００４７】
Ａ；中空部
Ｂ；コア部の外接円・フィン部の内接円
Ｃ；フィン部の外接円
Ｄ；中実部の面積
Ｅ；フィン部の外接円の直径
Ｆ；コア部の外接円の直径
【図１】
2018095977.tif 000003
【図２】
2018095977.tif 000004
【図３】
2018095977.tif 000005