(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチレン単位を５〜１５モル％含有し、けん化度が９０〜９９．９９％である変性ポリビニルアルコール成分（Ａ）と他の熱可塑性重合体成分（Ｂ）とからなり、該成分（Ａ）が繊維長さ方向に繊維全表面もしくは部分的に露出するように配置されてなる複合繊維を含有する繊維構造物を、下記の（ａ）または（ｂ）で示されるポリオキシアルキレン誘導体を構成成分とするモノエーテル型化合物（ｃ）を含む水溶液で処理し、複合繊維を構成する成分（Ａ）を膨潤・収縮させ、次いで溶解除去することを特徴とする嵩高性繊維構造物の製造方法。
（ａ）  Ｒ1Ｏ−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n−（ＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）Ｏ）m−Ｈ
（式中のＲ1は炭素原子数が５以下のアルキル基を示し、nは10〜60の整数、mは10〜35の整数を示す。）
（ｂ）  Ｒ2Ｏ―(ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)ｐ−Ｈ
（式中のＲ２はアルキル基、アルキル基をもつアリル基を示し、ｐは5〜18の整数を示し、かつｐとＨＬＢ値とは下記式（１）を満たす。）
４．５×１０−１×p＋８．５≦ＨＬＢ値≦４．５×１０−１×p＋１１．８    （１）
【請求項２】
化合物（Ｃ）を含む水溶液の処理において、第一に複合繊維を構成する変性ポリビニルアルコール（Ａ）の水溶解温度以下の条件で加温処理して膨潤・収縮を行わせしめ、引き続き該変性ポリビニルアルコール（Ａ）の水溶解温度以上で加温処理を行い変性ポリビニルアルコール成分を溶解除去する請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
変性ポリビニルアルコール（Ａ）の水溶解温度まで加温する時の昇温速度を２℃／分以下にする請求項２記載の製造方法。
【請求項４】
化合物（Ｃ）を含む水溶液の処理において、最初に複合繊維を構成する変性ポリビニルアルコール成分（Ａ）の水溶解温度以下で加温処理して膨潤・収縮を行った後、次に熱可塑性重合体成分（Ｂ）の融点をＭＰとするとき、（ＭＰ−１００℃）以上（ＭＰ−５０℃）以下の条件で乾熱処理を行い、引き続き該変性ポリビニルアルコール成分（Ａ）の水溶解温度以上で加温処理を行い変性ポリビニルアルコール成分（Ａ）を溶解除去する請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項５】
繊維構造体が、糸状物または布帛である請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法により得られる嵩高性繊維構造体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、嵩高性に優れ、軽量で暖かい感触(毛羽感、ウォーム感)に富んだ嵩高糸および嵩高布帛物の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から嵩高性、軽量性、毛羽感等の性能や機能を有する布帛を得る方法が多数提案されている。例えば、１本もしくは２本以上のマルチフィラメント糸にループやタルミを多量に形成した交絡糸条を用いて布帛物を製造する方法や熱収縮率差を利用して芯鞘タイプの空隙感を有する構造糸とし、これにより布帛を製造する方法、また該構造糸の鞘部のフィラメントにループやタルミを形成させた複合交絡糸を用いて布帛を製造する方法がある（例えば、特許文献１参照。）。水溶性マルチフィラメント糸と熱可塑性マルチフィラメント糸との混繊交絡糸の布帛物を水溶液で処理し、水溶性マルチフィラメント糸を溶解除去する方法などが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特公平８−２６４９１号公報
【特許文献２】
特開２０００−２２６７２４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、マルチフィラメント糸にループやタルミを多量に形成した交絡糸や空隙を有する芯鞘型構造糸等を用いる方法においては製織、染色時などに加わる張力によって交絡が解除されやすく、また、芯鞘構造糸の空隙部が減少し、最終的に嵩高性や毛羽感が低下する。また芯糸を有する交絡糸や構造糸の場合においては、張力の作用によって糸条が伸びきってしまうことは少ないが、軽量化が望めず、また芯糸の存在により剛直感が強く現れる場合がある。さらに水溶性マルチフィラメントを含む布帛から該フィラメントを溶解除去する方法においては、単に溶解除去するのみでは空隙感を調節することが不可能であり、空隙感が大きくなり過ぎることもあり、良好な嵩高性が発現しにくい。
さらに上記した以外の類似の方法も多数提案されているが、いずれも一長一短を有しており、十分な嵩高性、軽量、ウォーム感、毛羽感の全てを発現させるような方法はない。
本発明は、上述の従来の欠点を解消し、後加工の量産性に優れ、嵩高性がよく、軽量、且つウオーム感と毛羽感に優れた新規な繊維構造物を製造する方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、エチレン単位を５〜１５モル％含有し、けん化度が９０〜９９．９９％である変性ポリビニルアルコール成分（Ａ）と他の熱可塑性重合体成分（Ｂ）とからなり、該成分（Ａ）が繊維長さ方向に繊維全表面もしくは部分的に露出するように配置されてなる複合繊維を含有する繊維構造物を、下記の（ａ）または（ｂ）で示されるポリオキシアルキレン誘導体を構成成分とするモノエーテル型化合物（ｃ）を含む水溶液で処理し、複合繊維を構成する成分（Ａ）を膨潤・収縮させ、次いで溶解除去することを特徴とする嵩高性繊維構造物の製造方法である。
（ａ）  Ｒ1Ｏ−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n−（ＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）Ｏ）m−Ｈ
（式中のＲ1は炭素原子数が５以下のアルキル基を示し、nは10〜60の整数、mは10〜35の整数を示す。）
（ｂ）  Ｒ2Ｏ―(ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)ｐ−Ｈ
（式中のＲ２はアルキル基、アルキル基をもつアリル基を示し、ｐは5〜18の整数を示し、かつｐとＨＬＢ値とは下記式（１）を満たす。）
４．５×１０−１×p＋８．５≦ＨＬＢ値≦４．５×１０−１×p＋１１．８    （１）
また、化合物（Ｃ）を含む水溶液の処理において、第一に複合繊維を構成する変性ポリビニルアルコール（Ａ）の水溶解温度以下の条件で加温処理して膨潤・収縮を行わせしめ、引き続き該変性ポリビニルアルコール（Ａ）の水溶解温度以上で加温処理を行い変性ポリビニルアルコール成分を溶解除去することが好ましい。そして、変性ポリビニルアルコール（Ａ）の水溶解温度まで加温する時の昇温速度を２℃／分以下にすることが好ましい。また、水溶液で処理する際に、最初に複合繊維を構成する変性ポリビニルアルコール成分（Ａ）の水溶解温度以下で加温処理して膨潤・収縮を行った後、次に熱可塑性重合体成分（Ｂ）の融点をＭＰとするとき、（ＭＰ−１００℃）以上（ＭＰ−５０℃）以下の条件で乾熱処理を行い、引き続き該変性ポリビニルアルコール成分（Ａ）の水溶解温度以上で加温処理を行い変性ポリビニルアルコール成分（Ａ）を溶解除去することが好ましい。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられる変性ポリビニルアルコール（以下、単にＰＶＡと略すことがある）は水溶性であり、エチレン単位を５〜１５モル％含有している。複合繊維の製糸性、水に対する溶解安定性からは８〜１２モル％のエチレン単位を含有していることが望ましい。
また、ＰＶＡのけん化度は９０〜９９．９９％でなければならず、９２〜９９．９８％が好ましく、９３〜９９．９７％がより好ましく、９４〜９９．９６％が特に好ましい。けん化度が９０％未満の場合には、ＰＶＡの熱安定性が悪く熱分解やゲル化によって満足な溶融紡糸を行うことができない。一方、けん化度９９．９９％よりも大きいＰＶＡは安定に製造することができず、繊維化も安定にできない。
【０００７】
本発明で使用される複合繊維においては、上記のＰＶＡ成分が繊維長さ方向に繊維全表面もしくは部分的に露出するように配置していることが重要であり、断面形態は例えば該ＰＶＡ成分を鞘成分とした同心芯鞘状、偏心芯鞘状、バイメタル状に接合された構造もしくは多層積層構造、ランダム複合構造などである。また他の熱可塑性重合体成分を島成分とし、該ＰＶＡ成分を海成分とした海島構造、混合型等の複合繊維が含まれる。操業安定性および本発明の効果をより発揮するためには繊維断面形態は芯鞘構造、海島構造、多層積層複合構造等が好ましく、特に芯鞘構造、海島構造が好適である。
【０００８】
本発明で使用する複合繊維を構成する他の熱可塑性重合体成分（Ｂ）は特に制限されず、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、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリ（α-ヒドロキシ酸）等のポリエステル、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１２などのポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、エチレン−ビニルアルコール系共重合体、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリメチルメタアクリレート等を例示することができる。これらの熱可塑性重合体の中でも衣料用として用いられるポリエステル、ポリアミド等が好適である。
【０００９】
本発明の繊維構造体とは、長繊維糸条や紡績糸などの糸状物、または織物、編物、不織布等の布帛をさすものである。なお、布帛の場合は、軽量性、保温性等を考慮すると、特にタフタ、デシン、ジョーゼット、ちりめん、ツイルなどの織物、またはインターロック、トリコットなどの編物であることが好ましい。
また糸状物が紡績糸である場合には、綿、羊毛、カシミヤ、絹、等の天然繊維との混紡糸とすることができる。また、長繊維糸条(マルチフィラメント糸条)とする場合、操業取り扱い性の点から該複合繊維１００％からなる布帛とするのではなく、他の繊維糸条等と混用して布帛とすることが好適である。また本発明の繊維構造体からなる布帛を用いてその内部にポリウレタン等を含浸することにより皮革様シートを製造することも好適である。
本発明においては、上記のような複合繊維を含有する繊維構造物を、化合物（Ｃ）を含む水溶液で処理し、複合繊維を構成する成分（Ａ）を膨潤・収縮させ、次いで該成分(Ａ)を溶解除去することが重要であり、このような処理を施すことによって、繊維構造物表面には、図１の拡大写真に見られるように、他の熱可塑性重合体成分（Ｂ）からなる繊維が不規則な形態のループやカールを形成して存在しているため、繊維構造物に嵩高性や、軽量感、ウォーム感、毛羽感などを付与することができるものである。
【００１０】
本発明においては水溶液で処理する際に、化合物（Ｃ）を水溶液に含有させておくことが重要であるが、かかる化合物の選択の目安は、例えば、複合繊維の一成分である変性ＰＶＡを単独で繊維化し、該繊維に対して水溶液処理をした場合に、以下に示す収縮増加率が５％以上になるように化合物（Ｃ）の水溶液への添加量や、処理温度条件などを設定することが好ましい。なお、収縮増加率とは下記により求められる値である。
収縮増加率（％）＝（Ｘ−Ｙ）／Ｘ×１００
Ｘ：荷重２ｍｇ／ｄｔｅｘ下で水のみで５０℃（昇温速度１℃／分）で処理した後の収縮率（％）
Ｙ：荷重２ｍｇ／ｄｔｅｘ下で化合物（Ｃ）を含有する水溶液（処理濃度５ｇ／ｌ）を用い５０℃で処理した後の収縮率(％)
【００１１】
このようにして求めた収縮増加率が５％より少ないと、ＰＶＡ成分の膨潤・収縮力が弱くなるため本発明の目的が達成されにくい。そして、このようにして設定した条件で、具体的に繊維構造体を処理するにあたり、繊維構造物が糸状物である場合には該糸状物の収縮率が２％以上、６５％以下となるようにしてＰＶＡを溶解除去することが好ましく、特に１０％以上、３０％以下であることが好ましい。
また、繊維構造物が編物、織物、不織布等の布帛である場合には、該布帛の面積収縮率が５％以上、８０％以下にするようにしてＰＶＡを溶解除去することが好ましい。面積収縮率が５％より少ないと軽量で暖かく感じる感触に富む毛羽感（ウオーム感）を持つ布帛が得られにくく、一方、面積収縮率が８０％を越えると、粗硬な布帛となるので好ましくない。したがって、面積収縮率を１０％以上、５０％以下にすることが好ましい。以上のような好適範囲とするためには、本発明の複合繊維またはその繊維構造物をポリオキシエチレンオクチルエーテル等で代表されるポリオキアルキレン誘導体を構成成分とするモノエーテル型の化合物を１〜１０ｇ／ｌの水溶液とし、昇温温度を２℃／分以下となるようにしてＰＶＡを溶解除去することが好ましく用いられる。
【００１２】
本発明で使用する化合物（Ｃ）としては、例えば、ポリオキシアルキレン誘導体を構成成分とするモノエーテル型の化合物群から選択される１種以上の化合物を使用することができ、具体的には、下記（ａ）で示される化合物または、下記(ｂ)で示され、かつ式(１)で示されるＨＬＢ値を有する化合物を使用することが重要である。
（ａ）  Ｒ1Ｏ−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n−（ＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）Ｏ）m−Ｈ
（式中のＲ1は炭素原子数が５以下のアルキル基を示し、nは10〜60の整数、mは10〜35の整数を示す。）
（ｂ）  Ｒ2Ｏ―(ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)ｐ−Ｈ
（式中のＲ２はアルキル基、アルキル基をもつアリル基を示し、ｐは5〜18の整数を示し、かつｐとＨＬＢ値とは下記式（１）を満たす。）
４．５×１０−１×p＋８．５≦ＨＬＢ値≦４．５×１０−１×p＋１１．８    （１）
【００１３】
具体的な（ａ）の化合物としては、例えば、ポリオキシエチレン（ｎ＝２０）ポリオキシプロピレン（ｍ＝２８）ブチルエーテル、ポリオキシエチレン（ｎ＝３５）ポリオキシプロピレン（ｍ＝２８）ブチルエーテル、ポリオキシエチレン（ｎ＝４５）ポリオキシプロピレン（ｍ＝３３）ブチルエーテル等が挙げられる。
また、式（１）を満足するＨＬＢ値を有する（ｂ）の化合物としては、例えば、ポリオキシエチレンオクチルエーテル（ｐ＝４，７）、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル（ｐ＝６，１０）、ポリオキシエチレンラウリルエーテル（ｐ＝１０）等が挙げられる。
【００１４】
該化合物の水溶液中での濃度は１〜１０ｇ／ｌであることが好ましく、水溶液処理を液流染色機中で行う際の布帛の走行性を考えると３〜５ｇ／ｌの濃度がより好ましい。また、該化合物のｏｗｆは３〜２０％で処理することが好ましい。水溶液処理は変性ポリビニルアルコールの水溶解温度以下で行われ、特に水溶解温度より１０〜３０℃低い温度範囲で行うことが好ましい。水溶液処理の際の昇温速度は遅い方が好ましく、具体的には２℃／分以下であることが好ましい。充分にＰＶＡ成分を膨潤収縮せしめるためには、０．５〜１．０℃／分の昇温速度が好ましい。本発明においては、膨潤収縮させた後にＰＶＡの水溶解温度以上に加温しＰＶＡを溶解除去させるが、この場合、単に溶解させるのではなく、ＰＶＡの膨潤性を維持させながら該収縮性能を最大現に発揮せしめる意味から昇温速度は遅い方が好ましく、とくに１℃／分以下であることが好ましい。
【００１５】
上記の膨潤収縮・性能を操業安定性よく発揮せしめ、良好な嵩高感を得るための最も良い水溶液処理は変性ポリビニルアルコールの水溶解温度以下で最初に加温処理して膨潤収縮を行った後、他の複合成分である熱可塑性重合体成分（Ｂ）の融点をＭＰとするとき、（ＭＰ−１００℃）以上、（ＭＰ−５０℃）以下の条件で乾熱処理を行うことが好ましく、（ＭＰ−８０℃）以上、（ＭＰ−６０℃）以下の条件で乾熱処理を行うことがより好ましい。引き続いて変性ポリビニルアルコール成分（Ａ）および他の複合成分である熱可塑性重合体成分（Ｂ）からなる複合繊維を熱固定せしめた後に該変性ポリビニルアルコール成分（Ａ）を溶解除去させることが好ましい。こうすることによって収縮が緩和することなく操業安定性よく良好な嵩高感のものが得られる。
そして、変性ポリビニルアルコールの複合比率が低い４０％以下の複合繊維においては特に好ましく用いられる。
【００１６】
【実施例】
以下に、実施例等により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれによって何ら限定されるもではない。なお、実施例中における各物性は以下の方法によって測定した。
【００１７】
［収縮増加率］
複合繊維の成分として用いる変性ポリビニルアルコールからなる単独マルチフィラメントを準備し、該フィラメントについて下記のようにして求めた。
収縮増加率（％）＝（Ｘ−Ｙ）／Ｘ×１００
Ｘ：荷重２ｍｇ／ｄｔｅｘ下で水のみで５０℃（昇温速度１℃／分）で処理した後の収縮率（％）
Ｙ：荷重２ｍｇ／ｄｔｅｘ下で化合物（Ｃ）を含有する水溶液（処理濃度５ｇ／ｌ）を用い５０℃で処理した後の収縮率(％)
【００１８】
［面積収縮率］
面積収縮率（％）＝｛１−(１−Ｌｓ／１００)×(１−Ｙｓ／１００)｝×１００上記、式中のＬsは処理後の幅方向の収縮率を示す。Ｙsは処理後の長さ方向の収縮率を示す。
【００１９】
[質量減少率]
７０℃、真空乾燥を一昼夜行った試料片について、水溶液処理前後の質量変化から質量減少率を求めた。
【００２０】
［保温性］
ASTM  D-１５１８−５７Tに準じて作成された保温性試験機によって保温率（％）を測定した。
【００２１】
［布帛の厚みの増加率］
下記の方法により処理布帛物について厚み変化を調べた。
ＪＩＳ Ｌ−１０９６  ８．５．１「織物の厚み」に準拠して測定を行い次式により厚みの増加率を求めた。
Ｔ＝（Ｆｂ−Ｆａ）／Ｆａ×１００
(Ｆａは布帛物の処理前の厚さ、Ｆｂは同布帛物の処理後の厚さ)
【００２２】
［風合・ふくらみ］
１０人のパネラーによる官能試験を行い、ふくらみ感に優れていると感じたパネラーの人数で下記のように判断した。
◎：９人以上がふくらみ感に優れていると判断
○：７〜８人がふくらみ感に優れていると判断
△：５〜６人がふくらみ感に優れていると判断
×：４人以下がふくらみ感に優れていると判断
【００２３】
［毛羽感］
１０人のパネラーによる官能試験を行い、毛羽感に優れていると感じたパネラーの人数で下記のように判断した。
○：５人以上が毛羽感に富んでいると判断
×：４人以下が毛羽感に富んでいると判断
【００２４】
実施例１〜４、比較例１〜４
芯成分ポリマーとしてポリエチレンテレフタレートを用い、鞘成分ポリマーとして、表１に示したエチレン単位、けん化度、融点を有する変性ポリビニルアルコールを用い、それぞれのペレットを２軸押出し機により、芯鞘構造（芯鞘比率＝１／１）で、円形紡糸ノズルより溶融吐出し、紡糸口金の下方１．２ｍの位置に設置した長さ１．０ｍ、入口径８ｍｍ、内径３０ｍｍφのチューブヒータ（内壁温度２００℃）に導入しチューブヒーター内で延伸した後、チューブヒーターから出て来た糸条にカラス口オイリング（ギアポンプ給油方式）で油剤を付与し、２個の引き取りローラーを介して３８００m/分の引き取り速度で捲取り１１０ｄｔｅｘ／４８ｆのマルチフィラメントを得た。
紡糸性に問題はなく、得られたマルチフィラメントを経糸および緯糸として使い平織物を得た。ついでこの平織物について、表１に示す化合物（Ｃ）を含有する濃度５ｇ／ｌの水溶液中にて表１に示す加温条件にて処理を行った。
【００２５】
【表１】
0003937069.tif 000002
【００２６】
実施例５、６、比較例５、６
イソフタル酸を８モル％共重合したポリエチレンテレフタレートを島成分として用い、実施例２に用いた変性ＰＶＡを海成分として用い、それぞれのペレットを２軸押し出し機により海島構造(島数＝３５、海島比率３：７)で、円形紡糸ノズルより溶融吐出し、紡糸口金の下方１．２ｍの位置に設置した長さ１．０ｍ、入り口径８ｍｍ、内径３０ｍｍφのチューブヒーター（内壁温度２００℃）に導入してチューブヒーター内で延伸した後、チューブヒーターから出て来た糸条にカラス口オイリング（ギアポンプ給油方式）で油剤を付与し、２個の引き取りローラーを介して３５００m/分の引き取り速度で巻取り７７ｄteｘ/２４ｆのマルチフィラメントを得た。このマルチフィラメントを経糸および緯糸として使い織密度タテ９２本／インチ、ヨコ７５本／インチの平織物を得、ついでこの平織物について、表２に示す化合物（Ｃ）を含有する濃度５ｇ/ｌの水溶液中にて表２に示す加温条件にて処理を行った。得られた平織物の処理物中のマルチフィラメントを構成するモノフィラメントの繊度は０．０４dtexであり極めて細い繊維であった。
【００２７】
【表２】
0003937069.tif 000003
【００２８】
実施例７〜９、比較例７、８
実施例３で用いた芯鞘型のマルチフィラメントを丸編みにした２８ゲージのスムースについて表３に示す化合物（Ｃ）を含む処理濃度５ｇ/ｌの水溶液で下記の条件にての加温処理を行った。
加温処理条件
浴比  １：５０、３０℃〜９５℃までの昇温速度  1℃/分
９５℃キープ処理時間  ３０分
【００２９】
【表３】
0003937069.tif 000004
【００３０】
実施例１０〜１２
芯成分ポリマーとしてイソフタル酸を10モル％共重合したポリエチレンテレフタレートを用い、鞘成分ポリマーとして実施例３で用いた変性ポリビニルアルコール（水溶解温度８５℃）を用い、それぞれのペレットを２軸押出し機により複合比を変更した芯鞘構造で、円形紡糸ノズルより溶融吐出し、紡糸口金の下方１．２ｍの位置に設置した長さ１．０ｍ、入口径８ｍｍ、内径３０ｍｍφのチューブヒータ（内壁温度２０００℃）導入しチューブヒーター内で延伸した後、チューブヒーターから出て来た糸条にカラス口オイリング（ギアポンプ給油方式）で油剤を付与し、２個の引き取りローラーを介して３８００ｍ/分の引き取り速度で巻取り１００ｄｔｅｘ/４８ｆのマルチフィラメントを得た。紡糸性に問題なく、得られたマルチフィラメントを32ゲージの丸編みスムースとした。ついでこの丸編地について収縮性促進化合物であるポリオキシエチレンオクチルエーテル（Ｐ＝８）を含有する濃度３ｇ/ｌを含有する水溶液中にて表４に示す加温条件および乾熱条件にて処理を行った。得られた繊維構造物は、風合い・ふくらみに優れたものであった。
【００３１】
【表４】
0003937069.tif 000005
【００３２】
【発明の効果】
本発明は、後加工の量産性に優れ、嵩高性がよく、軽量、ウォーム感（保温率）、毛羽感、風合いに優れた繊維構造物を製造する方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明により得られる繊維構造物の表面状態の一例を示す図面代用写真。
【図１】
0003937069.tif 000006