(57)【要約】【課題】水にぬれても『透けない』特性を有し、さらにその際布帛の空隙が減少して防風性・保温性が向上する布帛とすることができ、染色・仕上げ等の工程を経た後でもこれらの優れた特性を安定して発揮し、しかもソフトな風合いが得られる複合未延伸繊維を提供する。【解決手段】ポリエステル成分とポリアミド成分とが接合された繊維横断面形状を有する複合未延伸繊維であって、該繊維を３０分間沸水処理し、さらに１００℃で３０分間乾熱処理して捲縮を発現させ、これを１６０℃で１分間乾熱処理した繊維の捲縮率ＤＣが１．５〜６．０％であり、該繊維を水浸漬後の捲縮率ＨＣが２．０〜１２．０％であり、下記式で表されるこれらの捲縮率の差△Ｃが１．５〜８．０％であり、破断伸度が４０〜１４０％、６０％伸長時の応力が０．５５〜１．３０ｃＮ／ｄｔｅｘである複合未延伸繊維とする。ΔＣ（％）＝ＨＣ（％）−ＤＣ（％）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエステル成分とポリアミド成分とが接合された繊維横断面形状を有する複合未延伸繊維であって、該繊維を３０分間沸水処理し、さらに１００℃で３０分間乾熱処理して捲縮を発現させ、これを１６０℃で１分間乾熱処理した繊維の捲縮率ＤＣが１．５〜６．０％であり、該繊維を水浸漬後の捲縮率ＨＣが２．０〜１２．０％であり、下記式で表されるこれらの捲縮率の差ΔＣが１．５〜８．０％であり、破断伸度が４０〜１４０％、６０％伸長時の応力が０．５５〜１．３０ｃＮ／ｄｔｅｘであることを特徴とする複合未延伸繊維。
ΔＣ（％）＝ＨＣ（％）−ＤＣ（％）
【請求項２】
ポリエステル成分が、固有粘度（ＩＶ）が０．３０〜０．４３であり、５−ナトリウムスルフォイソフタル酸が酸成分を基準として２．０〜４．５モル％共重合されている変性ポリエステルである請求項１項記載の複合未延伸繊維。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿度により可逆的に捲縮率が大きく変化する複合未延伸繊維に関する。より詳しくは、染色や仕上げ工程を経ても優れた捲縮率変化特性を発揮し、湿潤時の空隙が乾燥時のそれよりも低下し、同時に極めてソフトな風合いを有する布帛が得られる複合未延伸繊維に関する。
【背景技術】
【０００２】
木綿・羊毛・羽毛等の天然繊維が湿度変化にて可逆的に形態・捲縮率が変化することは、従来良く知られている。合成繊維にかかる機能を持たせようとする検討が古くから行われており、ナイロン６と変性ポリエチレンテレフタレートとをサイドバイサイド型複合繊維での提案がすでに特許文献１及び２等でなされている。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小さいため実用に到っていない。
【０００３】
その後、熱処理条件を改良した特許文献３及び４等が提案されている。さらに、特許文献５〜８等、上記従来技術を応用したものが提案されている。しかしながら、上記の従来技術は、染色や仕上げといった工程を経ると、捲縮率の変化が小さくなり、実用的なレベルに到達していないのが実情である。
【０００４】
これに対して、特許文献９には、ポリエステル成分とポリアミド成分とが扁平状に接合され、且つ、ポリアミド成分をナイロン４の如く吸湿率の高いポリアミドを用い前述の課題を改善する試みもなされているが、ナイロン４の製糸安定性が悪く、捲縮性能が熱処理を経ての低下し、やはりかかる複合繊維でも実用面で限界がある。
【０００５】
一方、上記のような製糸性及び仕上げ加工における安定品質確保の他、近年では要求特性の多様化により『透け』が問題になってきている。すなわち、合成繊維や天然繊維などからなる通常の織編物を、スイミングウェアー、スポーツウェアーなどに使用すると、水や雨による布帛の湿潤の結果、『透け』やすくなり、防風性・保温性も低下するといった問題が生じている。さらに、要求特性の多様化に伴い単なる機能性だけでなく、ソフトな風合いを有する素材が求められている。
【０００６】
【特許文献１】特公昭４５−２８７２８号公報
【特許文献２】特公昭４６−８４７号公報
【特許文献３】特開昭５８−４６１１８号公報
【特許文献４】特開昭５８−４６１１９号公報
【特許文献５】特開昭６１−１９８１６号公報
【特許文献６】特開２００３−８２５４３号公報
【特許文献７】特開２００３−４１４４４号公報
【特許文献８】特開２００３−４１４６２号公報
【特許文献９】特開平３−２１３５１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の従来の技術を背景になされたもので、その目的は、水にぬれても『透けない』特性を有し、さらにその際布帛の空隙が減少して防風性・保温性が向上する布帛とすることができ、染色・仕上げ等の工程を経た後でもこれらの優れた特性を安定して発揮し、しかもソフトな風合いが得られる複合未延伸繊維を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らの研究によれば、上記目的は、ポリエステル成分とポリアミド成分とが接合された繊維横断面形状を有する複合未延伸繊維であって、該繊維を３０分間沸水処理し、さらに１００℃で３０分間乾熱処理して捲縮を発現させ、これを１６０℃で１分間乾熱処理した繊維の捲縮率ＤＣが１．５〜６．０％であり、該繊維を水浸漬後の捲縮率ＨＣが２．０〜１２．０％であり、下記式で表されるこれらの捲縮率の差△Ｃが１．５〜８．０％であり、破断伸度が４０〜１４０％、６０％伸長時の応力が０．５５〜１．３０ｃＮ／ｄｔｅｘであることを特徴とする複合未延伸繊維により達成できることを見出した。
ΔＣ（％）＝ＨＣ（％）−ＤＣ（％）
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、水にぬれても『透けない』特性を有し、その結果防水性・保温性に優れた特性を有し、さらに布帛の空隙が減少することによって防風性・保温性が向上し、さらに極めてソフトな風合いを有し、しかも、染色、仕上げなどの工程を経た後でもこれらの特性を安定して発揮する複合未延伸繊維を提供することができる。このため、上記複合未延伸繊維は、極めて実用性に優れており、衣料などの最終製品として従来にない高い快適性と風合いを同時に達成するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の複合未延伸繊維を構成するポリエステル成分としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等を挙げることができ、中でもコスト及び汎用性の観点からポリエチレンテレフタレートがより好ましい。
【００１１】
本発明においては、上記ポリエステル成分は、５−スルフォイソフタル酸が共重合されている変性ポリエステルであることが好ましい。その際、５−ナトリウムスルフォイソフタル酸の共重合量が多すぎると、ポリアミド成分とポリエステル成分との接合界面にて剥離が生じにくくなる反面、優れた捲縮性能が得られなくなり、逆に、上記共重合量が少なすぎる、優れた捲縮特性が得られる反面、ポリアミド成分とポリエステル成分との接合界面にて剥離が生じ易くなる傾向にあるので好ましくない。このため、５−ナトリウムスルフォイソフタル酸の共重合量は、２．０〜４．５モル％が好ましく、２．３〜３．５モル％がより好ましい。
【００１２】
また、ポリエステル成分の固有粘度が低すぎると、製糸性が低下すると共に毛羽が発生しやすくなり、工業的な生産および品質の面で好ましくない。逆に、上記固有粘度が高すぎても、５−ナトリウムスルフォイソフタル酸の共重合による増粘作用にてポリエステル成分側の紡糸性および延伸性が低下して、毛羽や断糸が発生しやすくなる。したがって、ポリエステル成分の固有粘度は、０．３０〜０．４３が好ましく、０．３５〜０．４１がより好ましい。
【００１３】
一方、ポリアミド成分は、主鎖中にアミド結合を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ナイロン４、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４６、ナイロン１２等が挙げられ、中でも、製糸安定性、汎用性の観点から特にナイロン６、ナイロン６６が好ましい。また、上記ポリアミド成分には、これらをベースに他の成分が共重合されていてもよい。
また、以上に説明した両成分には、酸化チタンやカーボンブラック等の顔料、公知の抗酸化剤、帯電防止剤耐光剤等がそれぞれ含有されていてもよい。
【００１４】
本発明の複合未延伸繊維は、上記のポリエステル成分と上記のポリエステル成分とポリアミド成分とが接合された繊維横断面形状を有する複合繊維である。ポリアミド成分とポリエステル成分との複合の形態としては、両成分がサイドバイサイド型に接合した形態が捲縮発現の観点から好ましい。上記複合未延伸繊維の断面形状としては、円形断面でも非円形断面でもよく、非円形断面では例えば三角断面や四角断面等を採用することができる。なお、上記複合繊維の断面内には中空部が存在していてもかまわない。
【００１５】
また、繊維横断面におけるポリエステル成分とポリアミド成分との比率としては、面積を基準として、ポリエステル成分／ポリアミド成分が３０／７０〜７０／３０が好ましく、６０／４０〜４０／６０がより好ましい。
【００１６】
本発明においては、上記複合未延伸繊維を３０分間沸水処理し、さらに１００℃で３０分間乾熱処理して捲縮を発現させ、これを１６０℃で１分間乾熱処理した繊維が、次に述べる、捲縮率ＤＣ、水浸漬後の捲縮率ＨＣ、およびこれらの捲縮率の差ΔＣに関する要件を同時に満足していること、さらに該複合未延伸繊維が後述する伸度及び６０％応力を満足していることが肝要である。本発明者らの検討した結果、かかる捲縮特性を有する複合繊維は、吸湿によって捲縮率が増加し、水に濡れても布帛が『透ける』ことがなく、かつその際、布帛の目が詰まって空隙が少なくなり防風性・保温性が向上し、しかも染色や仕上げなどの工程を経た後でもかかる特性を安定して発揮することを見出した。また、特に後述する特定の伸度や６０％応力を有する複合未延伸繊維であることによって、捲縮率変化が大きくなり上記の透け防止効果や防風性・保温性向上効果を一層高め、かつ捲縮のバラツキがなく品位の面でも優れていることがわかった。
【００１７】
すなわち、捲縮率ＤＣを１．５〜６．０％、好ましくは２．０〜５．５％、より好ましくは２．３〜５．４％とする必要がある。上記捲縮率ＤＣが１．５％未満の場合は、布帛とした際の風合いが悪くなる傾向にあり好ましくない。一方、上記捲縮率ＤＣが６．０％を超える場合は、捲縮率ＤＣが水浸漬後の捲縮率ＨＣより大きくなりやすく、透け難くかつ布帛の空隙が小さくなって防風性・保温性が向上する布帛を得るのが難しくなる傾向にあり好ましくない。
【００１８】
水浸漬後の捲縮率ＨＣは２．０〜１２．０％が好ましく、２．５〜１０．０％がより好ましい。捲縮率ＨＣが２．０％未満の場合は水浸漬後の捲縮率が低すぎて目的とする透け防止効果や、防風性・保温性向上効果が不十分となるので好ましくない。一方、捲縮率ＨＣの値が１２．０％を越える場合は、水を含んだとき布帛が大きく収縮するため実用的でなく風合いも低下するので好ましくない。
【００１９】
又、上記ＨＣとＤＣとの差ΔＣは１．５〜８．０％、好ましくは１．８〜７．５％、より好ましくは２．０〜７．０％である。ΔＣの値が１．５％未満の場合は、水浸漬後の捲縮率向上効果が小さく、水に濡れたとき透け難くかつ布帛の空隙が減少して防風性・保温性が向上する布帛が得られず好ましくない。一方、ΔＣが８．０％を超える場合は、水を含んだとき布帛が大きく収縮するため実用的でなく風合いも低下するので好ましくない。
【００２０】
本発明においては、複合繊維が、破断伸度が４０％〜１４０％、かつ６０％応力が０．５５〜１．３０ｃＮ／ｄｔｅｘである複合未延伸繊維であることが大切であり、これにより湿度による捲縮率変化を大きくすることができ、布帛としたとき極めてソフトな風合いを得ることができる。また、同時に捲縮のバラツキを小さくし、染色斑を防止するといった効果がある。
【００２１】
すなわち、破断伸度が４０％未満または６０％応力が１．３０ｃＮ／ｄｔｅｘを超える場合は、布帛としたときソフトな風合いが得られず、ΔＣが１．５未満となりやすく、その結果、透け防止効果や、防風性・保温性向上効果が得られ難くなる傾向にある。一方、６０％応力が０．５５ｃＮ／ｄｔｅｘ未満または破断伸度が１４０％を超える場合は、捲縮のバラツキが大きくなり品位が低下し、ΔＣが８．０％より大きくなり水にぬれて布帛が大きく収縮し風合いが低下する傾向にある。また、染め斑は発生し易くなり、取り扱い性も低下する傾向にあり好ましくない。
【００２２】
本発明の複合未延伸繊維の形態は、基本的にポリエステル成分を捲縮形態の内側に配置し、ポリアミド成分を捲縮の外側に配置した形態にする必要がある。この形態では水を含むことによりポリアミド成分が伸長してより捲縮が増加する為である。その意味において、ポリエステル成分及びポリアミド成分共に余り結晶性を高めないほうが好ましい結果を与える。
【００２３】
本発明の複合未延伸繊維の総繊度は、通常の衣料用素材として用いられるのは４０〜２００ｄｔｅｘ、単糸繊度は１〜６ｄｔｅｘのものを用いることができる。なお、必要に応じて交絡処理を施して良い。
【００２４】
本発明の複合未延伸繊維を製造するには例えば特開２０００−１４４５１８号公報に記載されているような、高粘度成分側と低粘度側の吐出孔を分離し且つ、高粘度側の吐出線速度を小さくした（吐出断面積を大きくした）紡糸口金を用い、高粘度側吐出孔に溶融ポリエステルを通過させ低粘度側吐出孔側に溶融ポリアミドを通過させて接合させ、冷却固化させることにて得ることができる。
【００２５】
その際、延伸熱処理を付与しないで、高速にて巻き取る必要がある。巻取り速度は２５００〜５０００ｍ／分が好ましい結果を与える。巻取り速度は２５００ｍ／分未満の場合は得られる複合繊維の破断伸度が大きくなりすぎるので好ましくない。一方、巻取り速度が５０００ｍ／分を超える場合は製糸時の糸切れが多発するので好ましくない。
【００２６】
本発明の複合未延伸繊維において、捲縮を発現させるためには、まずこれを沸騰水で処理する。これにて、ポリエステル成分が内側に配置された捲縮が得られる。ただ、この状態では水分を含んだ状態であるため、水の可塑化効果にてポリアミドが伸びてくるので捲縮自体は時間と共に変化して不安定なものとなるので、乾熱処理して水分を除き、捲縮を安定化させる。この捲縮特性の安定化の基準として、その捲縮特性は前述の如き複合繊維を３０分間沸水処理し、さらに１００℃で３０分間乾熱処理して捲縮を発現させ、これを１６０℃で１分間乾熱処理することが必要であり、かかる方法にて評価した複合繊維は通常実施される仕上げ工程での熱処理を施しても目的の性能を有する布帛を得ることができる。
【００２７】
本発明の複合未延伸繊維は単独で使用することができるのはもちろん、他繊維と混繊しての混繊糸としても使用できる。又、必要に応じて更に仮撚り加工を行い仮撚り加工糸としても使用することができる、又、伸度の異なる複合仮撚りとしても使用することができる。
【００２８】
本発明の複合未延伸繊維は衣料用の各種の用途に使用することができ、例えば、水着や各種のスポーツウェアー、インナー素材、ユニフォーム等快適性を要求される用途において、特に好ましく使用することができる。
勿論、本複合繊維と天然繊維との複合にてもより一層効果を発揮することができ、更に、ウレタンあるいはポリトリメチレンテレフタレートとの組み合わせにて更にストレッチ性を付与して用いても構わない。
【実施例】
【００２９】
以下実施例により、本発明を更に具体的に説明する。尚、実施例における各項目は次の方法で測定した。
（１）ポリアミド及びポリエステルの固有粘度
ポリアミドはｍ−クレゾールを溶媒として使用し３０℃で測定した。又、ポリエステルはオルソクロロフェノールを溶媒として使用し３５℃で測定した。
【００３０】
（２）製糸性
良好    ：１０時間連続紡糸を行い、糸切れが０〜１回と製糸性は良好である。
やや不良：１０時間連続紡糸を行い、糸切れが２〜４回と製糸性はやや悪い。
不良    ：１０時間連続紡糸を行い、糸切れが５回以上と製糸性は極めて悪い。
【００３１】
（３）ポリアミド成分とポリエステル成分との界面剥離
複合未延伸繊維の任意の断面について、１０７０倍のカラー断面写真をとり、フィラメント中のポリアミド成分とポリエステル成分との界面剥離の状況を調査した。
無    ：界面での剥離が殆ど（０〜１個）存在しなかった。
やや有：界面での剥離が２〜１０個のフィラメントに存在していた。
有    ：殆ど全てのフィラメントに界面での剥離が存在していた。
【００３２】
（４）破断伸度（％）
繊維試料を気温２５℃、湿度６０％の恒温恒湿に保たれた部屋に一昼夜放置した後、サンプルの長さ１００ｍｍを（株）島津製作所製引っ張り試験機テンシロンにセットし、２００ｍｍ／分の速度にて伸張し、破断時の強度、伸度を測定した。
【００３３】
（５）６０％伸長応力（ｃＮ／ｄｔｅｘ）
上記の強度及び伸度を測定した応力−伸度曲線から、６０％伸長時の応力を求め、その値を複合繊維の繊度にて除した値より求めた。
【００３４】
（６）捲縮率ＤＣ、水浸漬後の捲縮率ＨＣ、およびそれらの差ΔＣ
複合繊維にて２７００ｄｔｅｘのカセを作り、６ｇ（２．２ｍｇ／ｄｔｅｘ）の軽荷重の下で沸騰水中にて３０分間処理した。濾紙にて水分を軽くのぞき、次いで６ｇ（２．２ｍｇ／ｄｔｅｘ）の荷重下で１００℃の乾熱にて３０分間乾燥して水分を除去した。さらに、このカセを６ｇ（２．２ｍｇ／ｄｔｅｘ）の荷重下で１６０℃の乾熱にて１分間熱処理して測定試料とした。
（ａ）捲縮率ＤＣ（％）
上記の処理を行なった測定資料（カセ）を６ｇ（２．２ｍｇ／ｄｔｅｘ）の荷重下にて５分処理し、次いで、このかせを取り出し、さらに６００ｇ（合計６０６ｇ：２．２ｍｇ／ｄｔｅｘ＋２２０ｍｇ／ｄｔｅｘ）の荷重をかけ１分放置しそのカセの長さＬ０を求めた。次いで、６００ｇの荷重を外し、６ｇ（２．２ｍｇ／ｄｔｅｘ）の荷重下にて１分放置しその長さＬ１を求めた。下記の計算式より、捲縮率ＤＣを求めた。
ＤＣ（％）＝Ｌ０−Ｌ１／Ｌ０×１００
（ｂ）水浸漬後の捲縮率ＨＣ（％）
捲縮率ＤＣを求めた後の同じカセを用い、６ｇ（２．２ｍｇ／ｄｔｅｘ）の荷重下で水中（室温）にて１０時間処理した。このカセを濾紙にて水をふき取り、更に６００ｇ（合計６０６ｇ：２．２ｍｇ／ｄｔｅｘ＋２２０ｍｇ／ｄｔｅｘ）の荷重を更にかけ１分放置し、そのカセの長さＬ２を求めた。次いで、６００ｇの荷重を外し、６ｇ（２．２ｍｇ／ｄｔｅｘ）の荷重下にて１分放置しその長さＬ３を求めた。下記の計算式より、水浸漬後の捲縮率ＤＣを求めた。
ＨＣ（％）＝Ｌ２−Ｌ３／Ｌ２×１００
（ｃ）ΔＣ（％）
上記の捲縮率ＤＣと水浸漬後の捲縮率ＨＣとの差ΔＣは次の式により求めた。
ΔＣ（％）＝ＨＣ（％）−ＤＣ（％）
（ｄ）捲縮のバラツキ
ＨＣ（％）の測定を３回行い、測定値のバラツキにより下記のように判定した。
良好：バラツキが０．５％未満
不良：バラツキが０．５％以上
【００３５】
（７）筒編の特性
複合未延伸繊維を筒編みし、カチオン染料にてボイル染色を行い、水洗後１６０℃の乾熱中にて１分セットし、測定試料とした。この筒編に水を滴下し、筒編の側面写真（倍率２００）にて水滴下部及びその周辺の状況を調査し、水滴下による編目の膨らみ或いは縮み状況、及び筒編の透け感を肉眼にて判定した。
（ａ）編目変化（空隙の減少の程度）
良好    ：水滴下にて編目が顕著に縮んでいる（空隙が減少している）。
やや不良：水滴下による編目変化は殆ど見られない（空隙の変化が殆ど無い）。
不良    ：水滴下にて編目がむしろ伸びている（空隙が大きくなっている）。
（ｂ）透け防止
良好    ：水滴下にて透け感が減少している。
やや不良：水滴下による透け感変化は見られない。
不良    ：水滴下にて透け感が大きくなっている。
【００３６】
（８）風合い
複合未延伸繊維を筒編みし、カチオン染料にてボイル染色を行い、水洗後１６０℃の乾熱中にて１分セットし、測定試料とし、その触感を評価した。
良好：風合いがソフトである。
不良：風合いが粗荒である。
【００３７】
［実施例１］
固有粘度［η］が１．３のナイロン６と、固有粘度［η］が０．３９で３．０モル％の５−ナトリウムスルフォ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夫々２７０℃、２９０℃にて溶融し、特開２０００−１４４５１８号公報記載の複合紡糸口金を用い、それぞれ１９．４．７ｇ／分の吐出量にて押し出しサイドバイサイド型複合糸条を形成させ、冷却固化・油剤を付与したあと、糸状を速度３５００ｍ／分の速度で巻き取り１１０ｄｔｅｘ２４ｆｉｌの複合未延伸繊維を得た。製糸性は極めて良好であり、１０時間連続紡糸して、糸切れが全く無かった。結果を表１に示す。
【００３８】
［実施例２〜６、比較例１〜２］
紡糸における各成分の吐出量（ポリエステル成分、ポリアミド成分とも同じ量）、表１のように変更した以外は実施例１と同様にして複合未延伸繊維を得た。結果を表１に示す。
【００３９】
［実施例７〜９、比較例３］
変性ポリエステル成分の５−スルフォイソフル酸の共重合量を表１のように変更した以外は実施例１と同様にして複合未延伸繊維を得た。結果を表１に示す。
【００４０】
［実施例１０〜１１、比較例４〜５］
変性ポリエステル成分の固有粘度〔η〕を表１のように変更した以外は実施例１と同様にして複合未延伸繊維を得た。結果を表１に示す。
【００４１】
【表１】
2007231475.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明によれば、湿度により捲縮率が可逆的に変化する複合未延伸繊維を提供することができ、水にぬれても『透けない』特性を有し、吸湿によって布帛の目が詰まり、空隙が減少することによって防風性、保温性が向上するといった優れた機能を発揮する複合未延伸繊維を提供することができる。また、上記複合未延伸繊維は染色・仕上げ工程の経た後でも安定した捲縮率変化特性を発揮するため、従来にない極めて実用性に優れている。また、布帛としたとき極めてソフトな風合いが得られ、かつ捲縮のバラツキも少ないため、衣料などの最終製品として優れた快適性を有しているのみならず、高い品位を兼ね備えたものが得られ、その産業的価値が極めて高いものである。