複合仮撚加工糸
【課題】水にぬれても『透けない』特性を有しかつ防風性、保温性にも優れ、しかもウールの如くスパンライクで膨らみ感がありソフトな風合いを呈する複合仮撚加工糸を提供する。
【解決手段】鞘糸条と芯糸条とで構成された複合仮撚加工糸とし、少なくとも鞘糸条を吸湿又は吸水により捲縮率が増加する繊維である複合仮撚加工糸とする。
【解決手段】鞘糸条と芯糸条とで構成された複合仮撚加工糸とし、少なくとも鞘糸条を吸湿又は吸水により捲縮率が増加する繊維である複合仮撚加工糸とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿度又は吸水により可逆的に捲縮率が大きく変化する複合仮撚加工糸に関する。
【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、スパンライクな膨らみのある繊維の検討がなされおり、例えば、特許文献１０には、紡糸混繊により紡糸した２種の糸条を交絡処理した後、加熱処理して霜降調繊維を得る方法、また特許文献１１には、染色性の異なる２種のポリマーを使用し、紡糸混繊する方法、更には、特許文献１２には、配向差のある２種の糸条を延伸工程で混繊し、濃淡染着性差を利用して杢外観を得る方法が開示されている。これらの提案による混繊糸では、確かに杢調や霜降調でスパンライクな織編物を得ることができるが、ウールの如く膨らみを得ることができないものである。ましてや、上記混繊糸はウールのように湿度によって捲縮が変化するといった特性は有していない。
【０００６】
また、近年では要求特性の多様化して、『透け』が問題になっている。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、水や雨により湿潤することにより布帛が『透け』やすくなり、又その際防風性、保温性が低下するといった問題もある。
【０００７】
【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
【特許文献１０】特開昭４９−７２４８５号公報
【特許文献１１】特開昭５０−１１６７０８号公報
【特許文献１２】特開平９−３１６７４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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』特性を有しかつ防風性、保温性にも優れ、しかもウールの如くスパンライクで膨らみ感がありソフトな風合いを呈する複合仮撚加工糸を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者の研究によれば、上記目的は、鞘糸と芯糸とで構成された複合仮撚加工糸であって、少なくとも鞘糸が吸湿又は吸水により捲縮率が増加する繊維からなることを特徴とする複合仮撚加工糸により達成できることを見出した。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、水にぬれても『透けない』特性を有し、さらにその際、防風性・保温性を発揮する複合仮撚加工糸を提供することができる。すなわち本発明の複合仮撚加工糸は、スパンライクで膨らみ感がありソフトであり風合いの点で優れているだけでなく、これまでの複合仮撚加工糸が持っていない新しい機能性による効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の複合仮撚加工糸は、鞘糸と芯糸とで構成された複合仮撚加工糸である。これにより、単一の繊維からなる仮撚加工糸では得られないウールの如くスパンライクで膨らみ感がありソフトな風合いを得ることができる。
【００１２】
鞘糸を構成する繊維と芯糸を構成する繊維とに、平均糸長の差があることが好ましい。すなわち、鞘糸を構成する繊維の平均糸長が芯糸を構成する繊維の平均糸長より５〜２０％長いことが好ましく、８〜１５％長いことがより好ましい。その際、複合仮撚加工において、鞘糸を構成する繊維が主として複合仮撚加工糸の鞘部に配され、芯糸を構成する繊維が主として芯部に配されるようになる。かくすることにより、より繊細な風合細杢調を発現することが可能となる。又、織編物工程での取り扱い性が向上し、よりソフトな風合いのものが得られる。鞘糸を構成する繊維と芯糸を構成する繊維との糸長差が５％未満の場合は得られる布帛の風合いはスパンライクなものとなり難いので好ましくない。一方、その糸長差が２０％を超える場合は、得られる布帛の風合いはフカツイタものとなりやすく、又、仮撚加工の際に糸切れも多発するので好ましくない。
【００１３】
本発明の複合仮撚加工糸においては、少なくとも鞘糸が吸湿又は吸水により捲縮率が増加する繊維からなる複合仮撚加工糸であることが肝要である。本発明者らは、かかる構成からなる複合仮撚加工糸は、水に濡れても布帛が『透ける』ことがなく、またその際布帛の目が詰まって、防風性、保温性にも優れていることを見出した。水にぬれた場合でも膨らみ感を有している。
【００１４】
本発明においては、少なくとも鞘糸に用いる捲縮率が増加する繊維が、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ことが望ましい。
【００１５】
上記ポリアミド成分は、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。
【００１６】
一方、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。
【００１７】
本発明者らの検討によれば、上記複合繊維のポリマー構成、特にポリエステル成分によっては、ポリエステル成分とポリアミド成分からなる複合繊維でありながら、あたかもポリアミド成分のみからなる糸の如き紡糸性、仮撚加工性が得られることがわかった。すなわち、上記ポリエステル成分を、後述する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とし、その際、該変性ポリエステルが適度な固有粘度を有していることが好ましい。具体的には、５−スルフォイソフタル酸による分子架橋効果によってポリエステル成分の粘度は増大し、該成分が紡糸性、仮撚加工性を支配してしまうが、ポリエステル成分の固有粘度を大きく引き下げることにより、前述したポリアミド成分のみからなる糸の如き紡糸性、仮撚加工性を得ることができ、本発明の吸湿又は吸水によって捲縮率が増加する複合仮撚加工糸を容易に得ることができる。しかしながら、ポリエステル成分の固有粘度があまり低すぎると、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。このため、上記固有粘度は０．３０〜０．４３が好ましく、０．３５〜０．４１がより好ましい。
【００１８】
また、上記変性ポリエステルにおいては、５−ナトリウムスルフォイソフタル酸の共重合量が少なすぎると、優れた捲縮特性が得られる半面、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り好ましくない。逆に、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、延伸熱処理及び仮撚工程でポリエステルの結晶化が進み難くなるので高い捲縮率を有する膨らみ感のある複合仮撚加工糸を得ることが難しくなり、結晶化を促進するために延伸熱処理温度及び仮撚加工温度を上げると糸切れが多発す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。
なお、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。
【００１９】
上記複合繊維における、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。
【００２０】
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。
【００２１】
さらに、スパンライクな風合い及び吸水・吸湿にて捲縮率が増加する特性を得るためには、鞘糸の破断伸度を６０〜３５０％とすることが好ましく、１００〜３００％とすることがより好ましい結果を与える。破断伸度が３５０％を超えると芯成分との糸長差が２０％を超えやすくなり、風合い面でフカツイタものとなりやすく、又、複合仮撚加工時に糸切れが多発しやすくなるので好ましくない。一方、破断伸度が６０％未満の場合は糸長差が５％未満となりやすく、スパンライクな風合いが得難くなり、さらには、吸湿による捲縮率の増加も少なくなるので好ましくない。
【００２２】
上記複合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が如き、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よって得ることができる。この際、延伸熱処理を施さないで高速で巻き取ることが好ましく、紡糸速度としては１０００〜４５００ｍ／分を好ましい結果を与える。紡糸速度が１０００ｍ／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く、一方、紡糸速度が４５００ｍ／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。
【００２３】
一方、芯糸として、例えば、ポリエステル単独成分、鞘糸条と同一の組成からなる複合繊維、ポリエチレンテレフタレートとポリトリメチレンテレフタレートからなる複合繊維、あるいは、ポリエチレンテレフタレートとポリブチレンテレフタレートからなる複合繊維などを使用できる。ただ、コストの観点からポリエステル単独成分の場合が好ましい。この際、ポリエステルとしては、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が使用できるが、コスト面からポリエチレンテレフタレートがより好ましい。
【００２４】
本発明の複合仮撚加工糸の総繊度は、通常の衣料用素材として用いられるのは４０〜２００ｄｔｅｘ、芯糸条及び鞘糸条の単糸繊度は１〜６ｄｔｅｘのものを用いることができる。
【００２５】
本発明の複合仮撚加工糸を製造する方法としては、以上に説明した芯糸条と鞘糸条を引きそろえ、好ましくは空気交絡を施し、公知の仮撚加工機にて複合仮撚加工を行うことにより製造することができる。その際、仮撚加工装置としては、ディスク式あるいはベルト式仮撚装置装置を用いることができる。
【００２６】
本発明の複合仮撚加工糸は単独で使用することができるのはもちろん、他繊維と混繊又は複合して使用することができる。
勿論、本発明の複合仮撚加工糸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。
【００２７】
本発明の複合仮撚加工糸は衣料用の各種の用途に使用することができ、例えば、各種のスポーツウェアー、インナー素材、ユニフォーム等において防透性や、防風性、保温性といった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。
【実施例】
【００２８】
以下実施例により、本発明を更に具体的に説明する。なお、実施例における各項目は次の方法で測定した。
【００２９】
（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
○：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。
△：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。
×：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）強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）、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。
【００３２】
（４）ポリアミド成分とポリエステル成分との界面剥離
複合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。
○：界面での剥離が殆ど（０〜１個）存在しなかった。
△：界面での剥離が２〜１０個のフィラメントに存在していた。
×：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。
【００３３】
（５）捲縮率ＤＣ、水浸漬後の捲縮率ＨＣ、およびそれらの差ΔＣ
鞘糸条に用いる未延伸糸で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（％）
【００３４】
（６）複合仮撚加工性
○：１０時間連続複合仮撚加工を行い、糸切れが０〜１回と製糸性は良好である。
△：１０時間連続複合仮撚加工を行い、糸切れが２〜４回と製糸性はやや悪い。
×：１０時間連続複合仮撚加工を行い、糸切れが５回以上と製糸性は極めて悪い。
【００３５】
（７）芯糸及び鞘糸をそれぞれ構成する繊維の糸長差
５０ｃｍの複合仮撚加工糸の一端に０．１７６ｃＮ／ｄｔｅｘ（０．２ｇ／ｄｅ）の荷重を掛け、垂直に吊し、正確に５ｃｍ間隔のマーキングを行った。荷重を外し、マーキング部分を正確に切りとって１０本の試料とした。該試料より、鞘部分の繊維（フィラメント）および芯部の繊維（フィラメント）とを各々１０本取出し、各々の単糸に０．０３ｃＮ／ｄｔｅｘ（１／３０ｇ／ｄｅ）の加重を掛けて、垂直に吊るし、各々の長さを測定する。１０本の試料について上記の測定を行い、各々の平均値をＬａ（鞘部糸長）およびＬｂ（芯部糸長）とし、下記式で糸長差を計算した。
糸長差＝（ＬａーＬｂ）／Ｌａ×１００％
【００３６】
（８）筒編の形態変化
複合仮撚加工糸を筒編みし、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
○：水滴下にて編目が顕著に縮んでいる（空隙が少なくなっている）。
×：水滴下にて編目がむしろ伸びている（空隙が広くなっている）。
（ｂ）不透明感
○：水滴下にて透け感が低下し不透明感が増加している。
×：水滴下にて透け感が大きくなり透明感が増加（不透明感が低下）している。
【００３７】
（９）風合い
複合仮撚加工糸を筒編みし、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、その触感にて評価した。
○：風合いがスパンライクで膨らみ感がありソフトである。
×：風合いがスパンライクでない。
【００３８】
［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８．３ｇ／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１０００ｍ／分で巻取り１６７ｄｔｅｘ２４ｆｉｌの未延伸糸を得た。
【００３９】
次に、固有粘度［η］が０．６４で酸化チタンを０．３重量％含有するポリエチレンテレフタレートを３００℃にて溶融し、孔径０．３０Φの吐出孔を１２個有する紡糸口金を用い吐出量４０．３ｇ/分にて押出し、冷却固化後、紡糸速度３３００ｍ/分の巻取り１２２ｄｔｅｘ２４ｆｉｌの未延伸糸を得た。得られた未延伸糸は、強度が２．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度が１３５％であった。
上記の２種類の未延伸糸を引きそろえ、空気にて交絡処理（インターレース（ＩＬ）処理）し、フリクション型の仮撚加工機を用い下記の条件にて複合仮撚りを行い、１８６ｄｔｅｘ３６ｆｉｌの複合仮撚加工糸を得た。結果を表１に示す。
【００４０】
（仮撚加工条件）
・加工速度 ３００ｍ／分
・加工倍率 １．５５
・加工温度 １４０℃（非接触ヒーター（有効長９０ｃｍ）使用）
・Ｄ／Ｙ １．８
・交絡処理 ＯＦ:０．５％、ＩＬ圧：２．０ｋｇ／ｃｍ２
【００４１】
［実施例２〜６、比較例１〜３］
複合仮撚加工温度（ヒーター）温度を表１のように変更した以外は実施例１と同様にして複合仮撚加工糸を得た。結果を表１に示す。
【００４２】
［実施例７〜１２、比較例４〜６］
紡糸速度を表１のように変更した以外は実施例１と同様にして複合仮撚加工糸を得た。結果を表１に示す。
【００４３】
［実施例１３〜１４、比較例７〜８］
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と同様にして複合仮撚加工糸を得た。結果を表１に示す。
【００４４】
［実施例１５〜１６、比較例９〜１０］
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と同様にして複合仮撚加工糸を得た。結果を表１に示す。
【００４５】
なお、実施例１〜１６においては、複合仮撚加工糸においても、鞘糸が吸湿又は吸水により未延伸糸と同様に捲縮率が増加しているのが確認された。
【００４６】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明によれば、水にぬれても『透けない』特性を有し、さらにその際、防風性・保温性を発揮する複合仮撚加工糸を提供することができる。すなわち本発明の複合仮撚加工糸は、スパンライクで膨らみ感がありソフトであり風合いの点で優れているだけでなく、これまでの複合仮撚加工糸が持っていない新しい機能をも有しており、その産業的価値が極めて高いものである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿度又は吸水により可逆的に捲縮率が大きく変化する複合仮撚加工糸に関する。
【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、スパンライクな膨らみのある繊維の検討がなされおり、例えば、特許文献１０には、紡糸混繊により紡糸した２種の糸条を交絡処理した後、加熱処理して霜降調繊維を得る方法、また特許文献１１には、染色性の異なる２種のポリマーを使用し、紡糸混繊する方法、更には、特許文献１２には、配向差のある２種の糸条を延伸工程で混繊し、濃淡染着性差を利用して杢外観を得る方法が開示されている。これらの提案による混繊糸では、確かに杢調や霜降調でスパンライクな織編物を得ることができるが、ウールの如く膨らみを得ることができないものである。ましてや、上記混繊糸はウールのように湿度によって捲縮が変化するといった特性は有していない。
【０００６】
また、近年では要求特性の多様化して、『透け』が問題になっている。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、水や雨により湿潤することにより布帛が『透け』やすくなり、又その際防風性、保温性が低下するといった問題もある。
【０００７】
【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
【特許文献１０】特開昭４９−７２４８５号公報
【特許文献１１】特開昭５０−１１６７０８号公報
【特許文献１２】特開平９−３１６７４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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』特性を有しかつ防風性、保温性にも優れ、しかもウールの如くスパンライクで膨らみ感がありソフトな風合いを呈する複合仮撚加工糸を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者の研究によれば、上記目的は、鞘糸と芯糸とで構成された複合仮撚加工糸であって、少なくとも鞘糸が吸湿又は吸水により捲縮率が増加する繊維からなることを特徴とする複合仮撚加工糸により達成できることを見出した。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、水にぬれても『透けない』特性を有し、さらにその際、防風性・保温性を発揮する複合仮撚加工糸を提供することができる。すなわち本発明の複合仮撚加工糸は、スパンライクで膨らみ感がありソフトであり風合いの点で優れているだけでなく、これまでの複合仮撚加工糸が持っていない新しい機能性による効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の複合仮撚加工糸は、鞘糸と芯糸とで構成された複合仮撚加工糸である。これにより、単一の繊維からなる仮撚加工糸では得られないウールの如くスパンライクで膨らみ感がありソフトな風合いを得ることができる。
【００１２】
鞘糸を構成する繊維と芯糸を構成する繊維とに、平均糸長の差があることが好ましい。すなわち、鞘糸を構成する繊維の平均糸長が芯糸を構成する繊維の平均糸長より５〜２０％長いことが好ましく、８〜１５％長いことがより好ましい。その際、複合仮撚加工において、鞘糸を構成する繊維が主として複合仮撚加工糸の鞘部に配され、芯糸を構成する繊維が主として芯部に配されるようになる。かくすることにより、より繊細な風合細杢調を発現することが可能となる。又、織編物工程での取り扱い性が向上し、よりソフトな風合いのものが得られる。鞘糸を構成する繊維と芯糸を構成する繊維との糸長差が５％未満の場合は得られる布帛の風合いはスパンライクなものとなり難いので好ましくない。一方、その糸長差が２０％を超える場合は、得られる布帛の風合いはフカツイタものとなりやすく、又、仮撚加工の際に糸切れも多発するので好ましくない。
【００１３】
本発明の複合仮撚加工糸においては、少なくとも鞘糸が吸湿又は吸水により捲縮率が増加する繊維からなる複合仮撚加工糸であることが肝要である。本発明者らは、かかる構成からなる複合仮撚加工糸は、水に濡れても布帛が『透ける』ことがなく、またその際布帛の目が詰まって、防風性、保温性にも優れていることを見出した。水にぬれた場合でも膨らみ感を有している。
【００１４】
本発明においては、少なくとも鞘糸に用いる捲縮率が増加する繊維が、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ことが望ましい。
【００１５】
上記ポリアミド成分は、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。
【００１６】
一方、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。
【００１７】
本発明者らの検討によれば、上記複合繊維のポリマー構成、特にポリエステル成分によっては、ポリエステル成分とポリアミド成分からなる複合繊維でありながら、あたかもポリアミド成分のみからなる糸の如き紡糸性、仮撚加工性が得られることがわかった。すなわち、上記ポリエステル成分を、後述する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とし、その際、該変性ポリエステルが適度な固有粘度を有していることが好ましい。具体的には、５−スルフォイソフタル酸による分子架橋効果によってポリエステル成分の粘度は増大し、該成分が紡糸性、仮撚加工性を支配してしまうが、ポリエステル成分の固有粘度を大きく引き下げることにより、前述したポリアミド成分のみからなる糸の如き紡糸性、仮撚加工性を得ることができ、本発明の吸湿又は吸水によって捲縮率が増加する複合仮撚加工糸を容易に得ることができる。しかしながら、ポリエステル成分の固有粘度があまり低すぎると、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。このため、上記固有粘度は０．３０〜０．４３が好ましく、０．３５〜０．４１がより好ましい。
【００１８】
また、上記変性ポリエステルにおいては、５−ナトリウムスルフォイソフタル酸の共重合量が少なすぎると、優れた捲縮特性が得られる半面、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り好ましくない。逆に、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、延伸熱処理及び仮撚工程でポリエステルの結晶化が進み難くなるので高い捲縮率を有する膨らみ感のある複合仮撚加工糸を得ることが難しくなり、結晶化を促進するために延伸熱処理温度及び仮撚加工温度を上げると糸切れが多発す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。
なお、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。
【００１９】
上記複合繊維における、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。
【００２０】
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。
【００２１】
さらに、スパンライクな風合い及び吸水・吸湿にて捲縮率が増加する特性を得るためには、鞘糸の破断伸度を６０〜３５０％とすることが好ましく、１００〜３００％とすることがより好ましい結果を与える。破断伸度が３５０％を超えると芯成分との糸長差が２０％を超えやすくなり、風合い面でフカツイタものとなりやすく、又、複合仮撚加工時に糸切れが多発しやすくなるので好ましくない。一方、破断伸度が６０％未満の場合は糸長差が５％未満となりやすく、スパンライクな風合いが得難くなり、さらには、吸湿による捲縮率の増加も少なくなるので好ましくない。
【００２２】
上記複合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が如き、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よって得ることができる。この際、延伸熱処理を施さないで高速で巻き取ることが好ましく、紡糸速度としては１０００〜４５００ｍ／分を好ましい結果を与える。紡糸速度が１０００ｍ／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く、一方、紡糸速度が４５００ｍ／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。
【００２３】
一方、芯糸として、例えば、ポリエステル単独成分、鞘糸条と同一の組成からなる複合繊維、ポリエチレンテレフタレートとポリトリメチレンテレフタレートからなる複合繊維、あるいは、ポリエチレンテレフタレートとポリブチレンテレフタレートからなる複合繊維などを使用できる。ただ、コストの観点からポリエステル単独成分の場合が好ましい。この際、ポリエステルとしては、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が使用できるが、コスト面からポリエチレンテレフタレートがより好ましい。
【００２４】
本発明の複合仮撚加工糸の総繊度は、通常の衣料用素材として用いられるのは４０〜２００ｄｔｅｘ、芯糸条及び鞘糸条の単糸繊度は１〜６ｄｔｅｘのものを用いることができる。
【００２５】
本発明の複合仮撚加工糸を製造する方法としては、以上に説明した芯糸条と鞘糸条を引きそろえ、好ましくは空気交絡を施し、公知の仮撚加工機にて複合仮撚加工を行うことにより製造することができる。その際、仮撚加工装置としては、ディスク式あるいはベルト式仮撚装置装置を用いることができる。
【００２６】
本発明の複合仮撚加工糸は単独で使用することができるのはもちろん、他繊維と混繊又は複合して使用することができる。
勿論、本発明の複合仮撚加工糸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。
【００２７】
本発明の複合仮撚加工糸は衣料用の各種の用途に使用することができ、例えば、各種のスポーツウェアー、インナー素材、ユニフォーム等において防透性や、防風性、保温性といった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。
【実施例】
【００２８】
以下実施例により、本発明を更に具体的に説明する。なお、実施例における各項目は次の方法で測定した。
【００２９】
（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
○：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。
△：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。
×：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）強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）、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。
【００３２】
（４）ポリアミド成分とポリエステル成分との界面剥離
複合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。
○：界面での剥離が殆ど（０〜１個）存在しなかった。
△：界面での剥離が２〜１０個のフィラメントに存在していた。
×：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。
【００３３】
（５）捲縮率ＤＣ、水浸漬後の捲縮率ＨＣ、およびそれらの差ΔＣ
鞘糸条に用いる未延伸糸で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（％）
【００３４】
（６）複合仮撚加工性
○：１０時間連続複合仮撚加工を行い、糸切れが０〜１回と製糸性は良好である。
△：１０時間連続複合仮撚加工を行い、糸切れが２〜４回と製糸性はやや悪い。
×：１０時間連続複合仮撚加工を行い、糸切れが５回以上と製糸性は極めて悪い。
【００３５】
（７）芯糸及び鞘糸をそれぞれ構成する繊維の糸長差
５０ｃｍの複合仮撚加工糸の一端に０．１７６ｃＮ／ｄｔｅｘ（０．２ｇ／ｄｅ）の荷重を掛け、垂直に吊し、正確に５ｃｍ間隔のマーキングを行った。荷重を外し、マーキング部分を正確に切りとって１０本の試料とした。該試料より、鞘部分の繊維（フィラメント）および芯部の繊維（フィラメント）とを各々１０本取出し、各々の単糸に０．０３ｃＮ／ｄｔｅｘ（１／３０ｇ／ｄｅ）の加重を掛けて、垂直に吊るし、各々の長さを測定する。１０本の試料について上記の測定を行い、各々の平均値をＬａ（鞘部糸長）およびＬｂ（芯部糸長）とし、下記式で糸長差を計算した。
糸長差＝（ＬａーＬｂ）／Ｌａ×１００％
【００３６】
（８）筒編の形態変化
複合仮撚加工糸を筒編みし、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
○：水滴下にて編目が顕著に縮んでいる（空隙が少なくなっている）。
×：水滴下にて編目がむしろ伸びている（空隙が広くなっている）。
（ｂ）不透明感
○：水滴下にて透け感が低下し不透明感が増加している。
×：水滴下にて透け感が大きくなり透明感が増加（不透明感が低下）している。
【００３７】
（９）風合い
複合仮撚加工糸を筒編みし、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、その触感にて評価した。
○：風合いがスパンライクで膨らみ感がありソフトである。
×：風合いがスパンライクでない。
【００３８】
［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８．３ｇ／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１０００ｍ／分で巻取り１６７ｄｔｅｘ２４ｆｉｌの未延伸糸を得た。
【００３９】
次に、固有粘度［η］が０．６４で酸化チタンを０．３重量％含有するポリエチレンテレフタレートを３００℃にて溶融し、孔径０．３０Φの吐出孔を１２個有する紡糸口金を用い吐出量４０．３ｇ/分にて押出し、冷却固化後、紡糸速度３３００ｍ/分の巻取り１２２ｄｔｅｘ２４ｆｉｌの未延伸糸を得た。得られた未延伸糸は、強度が２．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度が１３５％であった。
上記の２種類の未延伸糸を引きそろえ、空気にて交絡処理（インターレース（ＩＬ）処理）し、フリクション型の仮撚加工機を用い下記の条件にて複合仮撚りを行い、１８６ｄｔｅｘ３６ｆｉｌの複合仮撚加工糸を得た。結果を表１に示す。
【００４０】
（仮撚加工条件）
・加工速度 ３００ｍ／分
・加工倍率 １．５５
・加工温度 １４０℃（非接触ヒーター（有効長９０ｃｍ）使用）
・Ｄ／Ｙ １．８
・交絡処理 ＯＦ:０．５％、ＩＬ圧：２．０ｋｇ／ｃｍ２
【００４１】
［実施例２〜６、比較例１〜３］
複合仮撚加工温度（ヒーター）温度を表１のように変更した以外は実施例１と同様にして複合仮撚加工糸を得た。結果を表１に示す。
【００４２】
［実施例７〜１２、比較例４〜６］
紡糸速度を表１のように変更した以外は実施例１と同様にして複合仮撚加工糸を得た。結果を表１に示す。
【００４３】
［実施例１３〜１４、比較例７〜８］
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と同様にして複合仮撚加工糸を得た。結果を表１に示す。
【００４４】
［実施例１５〜１６、比較例９〜１０］
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と同様にして複合仮撚加工糸を得た。結果を表１に示す。
【００４５】
なお、実施例１〜１６においては、複合仮撚加工糸においても、鞘糸が吸湿又は吸水により未延伸糸と同様に捲縮率が増加しているのが確認された。
【００４６】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明によれば、水にぬれても『透けない』特性を有し、さらにその際、防風性・保温性を発揮する複合仮撚加工糸を提供することができる。すなわち本発明の複合仮撚加工糸は、スパンライクで膨らみ感がありソフトであり風合いの点で優れているだけでなく、これまでの複合仮撚加工糸が持っていない新しい機能をも有しており、その産業的価値が極めて高いものである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鞘糸と芯糸とで構成された複合仮撚加工糸であって、少なくとも鞘糸が吸湿又は吸水により捲縮率が増加する繊維からなることを特徴とする複合仮撚加工糸。
【請求項２】
鞘糸を構成する繊維の平均糸長が、芯糸を構成する繊維の平均糸長より５〜２０％長い請求項１記載の複合仮撚加工糸。
【請求項３】
吸湿又は吸水により捲縮率が増加する繊維が、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ことを特徴とする特許請求範囲第１項及び第２項記載の複合仮撚加工糸。
【請求項４】
ポリエステル成分が、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り、その固有粘度（ＩＶ）が０．３０〜０．４３である請求項３記載の複合仮撚加工糸。
【請求項１】
鞘糸と芯糸とで構成された複合仮撚加工糸であって、少なくとも鞘糸が吸湿又は吸水により捲縮率が増加する繊維からなることを特徴とする複合仮撚加工糸。
【請求項２】
鞘糸を構成する繊維の平均糸長が、芯糸を構成する繊維の平均糸長より５〜２０％長い請求項１記載の複合仮撚加工糸。
【請求項３】
吸湿又は吸水により捲縮率が増加する繊維が、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ことを特徴とする特許請求範囲第１項及び第２項記載の複合仮撚加工糸。
【請求項４】
ポリエステル成分が、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り、その固有粘度（ＩＶ）が０．３０〜０．４３である請求項３記載の複合仮撚加工糸。
【公開番号】特開２００７−２３９１３９（Ｐ２００７−２３９１３９Ａ）
【公開日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−６３１７４（Ｐ２００６−６３１７４）
【出願日】平成１８年３月８日（２００６．３．８）
【出願人】（３０２０１１７１１）帝人ファイバー株式会社 (1,101)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月８日（２００６．３．８）
【出願人】（３０２０１１７１１）帝人ファイバー株式会社 (1,101)
【Ｆターム（参考）】
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