複合繊維の製造方法
【課題】捲縮を有し、湿度により捲縮率が可逆的に大きく変化し、染色・仕上げ等の工程を経た後でも上記の優れた捲縮率変化特性を維持することができ、従って、極めて実用性に優れ、ムレ感を制御する快適性布帛を構成するのに好適な複合繊維の製造方法を提供する。
【解決手段】固有粘度が０．３０〜０．４３で、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成分と、ポリアミド成分とを３０／７０〜７０／３０の重量比でサイド−バイ−サイド型又は偏心芯−鞘型構造に接合させ、１０００〜３５００ｍ／分の紡糸速度で引取った後、２つのローラーを設置した延伸機を用いる直接延伸法により延伸・熱セットを行い、その際、第１ローラーで５０〜１００℃において予熱し、次いで第２ローラーにより１４５〜１７０℃において、２．７５〜４．０倍の倍率で延伸・熱セットする複合繊維の製造方法。
【解決手段】固有粘度が０．３０〜０．４３で、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成分と、ポリアミド成分とを３０／７０〜７０／３０の重量比でサイド−バイ−サイド型又は偏心芯−鞘型構造に接合させ、１０００〜３５００ｍ／分の紡糸速度で引取った後、２つのローラーを設置した延伸機を用いる直接延伸法により延伸・熱セットを行い、その際、第１ローラーで５０〜１００℃において予熱し、次いで第２ローラーにより１４５〜１７０℃において、２．７５〜４．０倍の倍率で延伸・熱セットする複合繊維の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、捲縮を有し、湿度により可逆的に捲縮率が大きく変化する複合繊維の製造方法に関するものである。さらに詳しく述べるならば、本発明は、染色や仕上げ工程を経ても優れた捲縮率変化特性を維持し発揮する布帛を構成し得る複合繊維の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
木綿・羊毛・羽毛等の天然繊維は、湿度変化によって可逆的に形態及び捲縮率を変化し得ることは、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研究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によりサイドバイサイド型複合繊維を形成するという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、上記の従来技術には、染色や仕上げなどの工程を経ると、捲縮率の変化が小さくなり、実用的なレベルに到達できなくなるという問題がある。
【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を扁平状に形成し、これをサイド−バイ−サイド型に接合し、且つ、ポリアミド成分としてナイロン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る毎に低下するため、このような複合繊維でも実用性において限界がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来の技術を背景になされたもので、その目的は、捲縮を有し、湿度により捲縮率が可逆的に大きく変化し、染色・仕上げ等の工程を経た後でも上記の優れた捲縮率変化特性を維持することができ、従って、極めて実用性に優れ、ムレ感を制御する快適性布帛を構成するのに好適な複合繊維の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の複合繊維の製造方法は、固有粘度（ＩＶ）が０．３０〜０．４３で、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成分と、ポリアミド成分とを３０／７０〜７０／３０の重量比でサイド−バイ−サイド型又は偏心芯−鞘型構造に接合させ、１０００〜３５００ｍ／分の紡糸速度で引取った後、２つのローラーを設置した延伸機を用いる直接延伸法により延伸・熱セットを行い、その際、第１ローラーで５０〜１００℃において予熱し、次いで第２ローラーにより１４５〜１７０℃において、２．７５〜４．０倍の倍率で延伸・熱セットすることを特徴とするものである。
【０００８】
また、上記方法により得られた複合繊維は、該複合繊維を１．７６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重下で３０分間沸騰水処理し、さらに１．７６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重下で１００℃で３０分間乾熱処理して捲縮を安定化させ、これを１．７６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重下で１６０℃で１分間乾熱処理したときの繊維の捲縮率ＤＣが１．３〜１５％であり、この捲縮複合繊維を２０〜３０℃の水中に１０時間浸漬した後の繊維の捲縮率ＨＣが０．５〜１０％であり、下記式：
ΔＣ（％）＝ＤＣ（％）−ＨＣ（％）
で表される捲縮率ＤＣとＨＣとの差ΔＣが０．５〜７．０％であることが好ましい。
また、複合繊維の１０％伸長時の引張り応力が、１．６〜３．５ｃＮ／ｄｔｅｘであること、複合繊維の引張り強さが、３．０〜４．７ｃＮ／ｄｔｅｘであることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、沸騰水処理などを施して捲縮を発現させることによって、湿度により捲縮率が可逆的に大きく変化する複合繊維を提供することができ、該複合繊維からは、ムレ感のない快適性に優れた布帛を得ることができる。特に従来の複合繊維が染色・仕上げ工程の経た後捲縮率変化特性が著しく低下するのに対し、本発明により得られた複合繊維は、かかる工程を経た後でも高い捲縮率変化特性を維持しているため、極めて実用的であり、衣料などの最終製品として、従来にない高い快適性を提供できるといった効果を奏するものである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の感湿複合繊維を構成するために用いられる、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ナトリウム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。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にくくなる。逆に、上記共重合量が少なすぎると、結晶化は進み易くなり、優れた捲縮性能は得られ易くなる反面、ポリアミド成分とポリエステル成分との接合界面での剥離が生じ易くなる。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％である必要があり、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過ぎると、結晶化が進み易くなるので優れた捲縮性能が得られる反面、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ると、結晶化が進みにくくなり、優れた捲縮性能が得られにくく又、共重合成分である５−ナトリウムスフォイソフタル酸の増粘度効果にて紡糸時の溶融粘度が高くなりすぎるため紡糸性及び延伸性が低下して、毛羽や断糸も発生しやすくなる。したがって、ポリエステル成分の固有粘度は、０．３０〜０．４３である必要があり、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。
【００１４】
また、上記に説明したポリエステル及びポリアミド両成分には、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。
【００１５】
本発明においては、上記のポリエステル成分とポリアミド成分とをサイド−バイ−サイド型又は偏心芯−鞘型複合繊維構造に接合された形状を有する複合繊維とする。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。
【００１６】
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、両成分の重量比を基準として、ポリエステル成分／ポリアミド成分が３０／７０〜７０／３０である必要があり、６０／４０〜４０／６０がより好ましい。本発明の複合繊維が、偏心芯−鞘型構造を有する場合、芯部はポリエステル成分及びポリアミド成分のいずれであってもよい。芯部は、鞘部中に偏心して配置される。
【００１７】
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ように、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設定した（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。引き取った紡出糸条の延伸は、一旦巻き取らないで延伸、必要に応じて熱処理を行う直接延伸方法を採用する。紡糸速度としては、１０００〜３５００ｍ／分が好ましく採用することができる。
【００１８】
また、例えば、２つのローラーを設置した延伸機で直接延伸法により延伸・熱セットを行う場合は、第１ローラーで５０〜１００℃において糸条を予熱し、次いで第２ローラーにより１４５〜１７０℃において熱セットする方法を採用することができる。また、第１ローラーと第２ローラー間で実施する延伸の倍率は２．７５〜４．０倍が好ましい。
【００１９】
上記のように熱セット温度、延伸倍率（例えば第２ローラー延伸速度により調整）などを調節することにより、引張強さを３．０〜４．７ｃＮ／ｄｔｅｘに、１０％伸長時の引張応力を１．６〜３．５ｃＮ／ｄｔｅｘに、切断伸び率を１５〜５０％に調節することができる。また、取扱い性や後述する混繊糸として使用する場合を考慮すると、沸水収縮率を６〜１８％とすることが好ましく、６〜１５％とすることがより好ましい。
【００２０】
布帛の仕上げには、１００℃以上の温度及びセットでの拘束力がかかる。即ち、其の染色においては１２０℃の湿熱が加わり、そのセットは１６０℃の乾熱とセット時の張力が加わるので、その捲縮性能はこれに打ち勝つものでなければならない。従来の技術では、１２０℃あるいは１６０℃の拘束力下では捲縮が伸びてしまい性能が発現しなかった。これに打ち勝つべき、原糸の特性として、しかるべき荷重下での熱処理を付与しても捲縮性能が残れば、目的の性能を有する事を見出した。
【００２１】
先ず、１．７６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重下で３０分間沸騰水処理する。このときポリアミド成分がポリエステル成分よりも高収縮であるため、ポリアミド成分を内側に配した捲縮が発生する。この時、水を含んでいるので吸水にてポリアミド成分が伸長して時間と共に捲縮が低下する。それを防ぐ目的で１．７６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重下で１００℃で３０分間乾熱処理して、水分を除去し、乾燥状態での捲縮を安定化させる。次いで、１６０℃のセットにても捲縮が残る事を確認する目的で１．７６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重下で１６０℃で１分間乾熱処理して、高温及び拘束力下でも捲縮が存在することを確認する事が捲縮性能上重要である。尚、水浸漬にてＮＹが比較的短時間伸長するが、安定平衡の観点から浸漬時間は１０時間で十分であり、その水の温度もＮＹのガラス転移温度以下（３５℃以下）の２０〜３０℃の温度が好ましい。このような、過酷な条件下でもしかるべき捲縮性能を有するので、実際の布帛仕上げ工程をへても目的とする性能を発揮できる。上記の理由により、かかる本発明の複合繊維からは、上記のような仕上げ工程などの熱処理を経過しても、ムレ感が従来のものに比べ著しく改善されており、実用性の点で極めて優れた布帛を得ることができる。
【００２２】
従って、本発明においては、上記方法により得られた複合繊維を１．７６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重下で３０分間沸騰水処理し、さらに１．７６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重下で１００℃で３０分間乾熱処理して捲縮を安定化させ、これを１．７６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重下で１６０℃で１分間乾熱処理した場合、次に述べる、捲縮率ＤＣ、２０〜３０℃、１０時間の水浸漬後の捲縮率ＨＣ、及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が好ましい。
【００２３】
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、吸湿によって通気性が向上し、しかも染色や仕上げなどの工程を経た後でもその特性が低下しないことを見出した。
【００２４】
すなわち、捲縮率ＤＣを１．３〜１５．０％、好ましくは２．０〜１０．０％、より好ましくは２．５〜８．０％とする必要がある。上記捲縮率ＤＣが小さ過ぎると、水浸漬後の捲縮率ＨＣの方が大きくなって布帛とした場合に吸湿によって目が詰まった布帛になり、その結果、吸湿にて通気性が低下する性能となる。一方、捲縮率ＤＣは基本的には高目の方が良いが吸湿による捲縮のヘタリには限界があるので、適度に抑える必要がある。また、捲縮率ＤＣが大きくなりすぎると、水浸漬後の捲縮率ＨＣも大きくなる傾向にあり、布帛の通気性向上にも限界がある。
【００２５】
また、水浸漬後の捲縮率ＨＣを、０．５〜１０．０％、好ましくは０．５〜５．０％、より好ましくは０．５〜３．０％とする必要がある。上記捲縮率ＨＣは０に近いほど通気性変化の観点から好ましいが、０．５％以下にコントロールする場合は、捲縮率ＤＣも小さくする必要があり、条件設定を誤ると吸湿により通気性がアップする布帛になることがあり、工業的な面からの品質コントロールが大変難しくなる。一方、捲縮率ＤＨが１０．０％を超える場合は、吸湿しても捲縮が残るため通気性に優れた布帛を得ることが難しい。
【００２６】
さらに、下記式で表される捲縮率ＤＣと捲縮率ＨＣとの差ΔＣを０．５〜７．０％、好ましくは１．０〜５．５％、さらに好ましくは１．５〜５．０％とする必要がある。ΔＣが０．５％未満の場合は、乾燥状態から吸湿状態に変化した時の布帛の通気性変化が小さくなる。一方、ΔＣは大きいほうがよいが、７．０％を超える場合は捲縮率ＤＣ自体が高くなり、その結果捲縮率ＨＣも高くなるので、吸湿によって通気性が大きく向上する布帛を得ることが難しい。
ΔＣ（％）＝ＤＣ（％）−ＨＣ（％）
【００２７】
さらに、上記複合繊維の１０％伸長応力を１．６〜３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、好ましくは１．８〜３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、より好ましくは２．０〜２．８ｃＮ／ｄｔｅｘとするのが好ましい。上記１０％伸長時の応力が１．６ｃＮ／ｄｔｅｘ未満の場合は、堅固な捲縮性能を有する複合繊維を得ることが難しく、捲縮率ＤＣが低くなり、吸湿によって布帛の通過性が低下する傾向にあるので好ましくない。一方、１０％伸長時の応力が３．５ｃＮ／ｄｔｅｘを超える場合は、捲縮率ＤＣが大きくなり過ぎ、この際、水浸漬後の捲縮率ＨＣも大きくなり、布帛の通気性が低下する傾向にある。
【００２８】
また、複合繊維の強度を、３．０〜４．７ｃＮ／ｄｔｅｘ、好ましくは３．３〜４．３ｃＮ／ｄｔｅｘ、より好ましくは３．４〜４．０ｃＮ／ｄｔｅｘとするのが好ましい。上記強度が３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ未満の場合は、繊維形成時の延伸効果が不十分であり乾燥時の捲縮率ＤＣが低くなり、吸湿によって布帛の通過性が低下する傾向にある。一方、強度が４．７ｃＮ／ｄｔｅｘを超える場合は、捲縮率ＤＣが大きくなり過ぎ、水浸漬後の捲縮率ＨＣも同時に大きくなり、布帛の通気性が低下する傾向にある。
【００２９】
上記複合繊維の総繊度は、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。
上記複合繊維は単独で使用することができることはもちろん、他繊維と混繊しての混繊糸としても使用できる。
【００３０】
例えば、上記複合繊維を、これよりも沸水収縮率の低い、好ましくは沸水収縮率が５％未満、より好ましくは４％未満の低収縮繊維と混繊し、好ましくはこの際高収縮繊維側となる複合繊維が芯部に配された混繊糸とすることができる。また、逆に、本発明の複合繊維を、これよりも沸水収縮率の高い、好ましくは沸水収縮率が１８％以上、より好ましくは２０％以上の高収縮繊維と混繊し、この際低収縮繊維側となる複合繊維が鞘部に配された混繊糸とすることもできる。これらの混繊糸は風合いがいずれも嵩高性が良好であり、感性と機能の両面で優れている。
又、上記複合繊維は必要に応じて更に仮撚り加工を行い仮撚加工糸としても使用することができる。
【００３１】
上記複合繊維、それを含む混繊糸、複合繊維の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・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。
また、上記複合繊維と天然繊維との組み合わせにより、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より、更にストレッチ性を付与して用いてもよい。
【実施例】
【００３２】
下記実施例により、本発明を更に具体的に説明する。尚、各実施例において下記の測定を行った。
【００３３】
（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。
【００３４】
（２）製糸性
良好 ：１０時間連続紡糸を行ったとき、糸切れ数が０〜１回であって製糸性は良好である。
やや不良：１０時間連続紡糸を行ったとき、糸切れ数が２〜４回であって製糸性はやや悪い。
不良 ：１０時間連続紡糸を行ったとき、糸切れ数が５回以上であって製糸性は極めて悪い。
【００３５】
（３）ポリアミド成分とポリエステル成分との界面剥離
複合繊維の断面について、１０７０倍のカラー断面写真をとり、この断面写真について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個複合繊維に存在していた。
有 ：殆どすべての複合繊維に界面での剥離が存在していた。
【００３６】
（４）引張強さ（ｃＮ／ｄｔｅｘ）、切断伸び率（％）
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、破断時の強さ及び伸び率を測定した。
【００３７】
（５）１０％伸長応力（ｃＮ／ｄｔｅｘ）
上記の引張強さ及び切断伸び率を測定した応力−伸度曲線において、１０％伸長時の応力を求め、その値を複合繊維の繊度（ｄｔｅｘ）の数値にて除した値より求めた。
【００３８】
（６）捲縮率ＤＣ、水浸漬後の捲縮率ＨＣ、およびそれらの差ΔＣ
供試複合繊維によって太さ：３３３０ｄｔｅｘのカセを作り、このカセを６ｇ（１．７６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘ）の軽荷重の下で沸騰水中にて３０分間処理した。カセを沸騰水から引き上げ濾紙にて水分を軽くのぞき、次いで６ｇ（１．７６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘ）の軽荷重下で１００℃の乾熱を施して３０分間乾燥して水分を除去した。さらに、このカセを６ｇ（１．７６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘ）の軽荷重下で１６０℃で１分間の乾熱処理して測定試料とした。
（ａ）捲縮率ＤＣ（％）
上記処理を行なった測定資料（カセ）を６ｇ（１．７６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘ）の荷重下にて５分処理し、次いで、このカセを取り出し、さらに６００ｇ（合計６０６ｇ：１．７６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘ＋１．７６ｃＮ／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（１．７６×１０−３ｃＮ／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（１．７６×１０−３ｃＮ／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：１．７６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘ＋１．７６ｃＮ／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（１．７６×１０−３ｃＮ／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（％）＝ＤＣ（％）−ＨＣ（％）
【００３９】
（７）仮撚加工糸中の繊維の捲縮率ＴＤＣ、水浸漬後の捲縮率ＴＨＣ、およびそれらの差ΔＴＣ
仮撚加工糸の捲縮率ＴＤＣ、水浸漬後の捲縮率ＴＨＣ、それらの差ΔＴＣについても、上記の複合繊維の捲縮率ＴＤＣ、水浸漬後の捲縮率ＴＨＣ、およびそれらの差ΔＴＣの測定と同様に測定した。
【００４０】
（８）沸水収縮率（％）
繊維または混繊糸を沸騰水中で無荷重の状態で３０分処理し、沸騰水から引き上げて、濾紙にて水をふき取り１時間放置した後、２９．１×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重下において、沸騰水処理前の繊維長Ｌ４と沸騰水処理後の繊維長Ｌ５を求めた。さらに下記の計算式により、沸水収縮率を求めた。
沸水収縮率（％）＝（Ｌ４−Ｌ５）／Ｌ４×１００
【００４１】
（９）筒編の形態変化
複合繊維を筒編みし、カチオン染料により、沸騰温度における染色を施し、水洗後、１６０℃の乾熱雰囲気中において１分間の撚セットを施し、測定試料とした。この筒編試料に水を滴下し、筒編の側面写真（倍率２００）をとって、水滴による湿潤した部分及びその周辺の状況を調査し、水滴湿潤による編目の膨らみ或いは縮み状況、及び筒編の透明度を肉眼にて判定した。
（ａ）編目変化
良好 ：水滴にて編目が顕著に膨らんでいる。
やや不良：水滴による編目変化は殆ど見られない。
不良 ：水滴にて編目がむしろ縮んでいる。
（ｂ）透明度
良好 ：水滴湿潤部分の透明度が極めて大きくなっている。
やや不良：水滴湿潤による透明度の変化は見られない。
不良 ：水滴湿潤により透明度が低下している。
【００４２】
（１０）仮撚り加工性
１０時間連続仮撚り加工を行い、糸切れの状況によって下記３段階で評価した。
良好 ：糸切れが０〜１回である。
やや不良：糸切れが２〜４回である。
不良 ：糸切れが５回以上である。
【００４３】
［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（紡糸孔は実質的に同一円周上に間隔（ｄ）で配置された２個の円弧状スリットＡ及びＢで構成され、該円弧状スリットＡの面積ＳＡ、スリット幅Ａ１、円弧状スリットＢの面積ＳＢ、スリット幅Ｂ１、並びに円弧状スリットＡ及びＢの内周面で囲まれた面積ＳＣが、下記式（ア）〜（エ）を同時に満足する紡糸ノズル孔である、
（ア） Ｂ１＜Ａ１
（イ） １．１≦ＳＡ／ＳＢ≦１．８
（ウ） ０．４≦（ＳＡ＋ＳＢ）／ＳＣ≦１０．０
（エ） ｄ／Ａ１≦３．０）
複合紡糸口金を用い、それぞれ１２．７ｇ／分の吐出量にて、前記ポリエチレンテレフタレートをスリットＡ側から、また前記ナイロン６をスリットＢ側から押し出し、サイドバイサイド型未延伸複合糸条を形成させた。
【００４４】
この未延伸糸条に冷却固化し油剤を付与した後に、この糸条を速度１０００ｍ／分、温度６０℃の第１ローラーにて予熱し、ついで、第１ローラーと、速度３０５０ｍ／分、温度１５０℃に加熱された第２ローラーとの間で延伸熱処理（延伸倍率３．０５倍）を施し、巻き取って、８６ｄｔｅｘ２４ｆｉｌの複合繊維を得た。上記製糸工程における製造効率は極めて良好であり、１０時間の連続紡糸における糸切れは皆無であった。評価結果を表１に示す。
【００４５】
［実施例２〜７、比較例１〜９］
実施例１と同様にして複合繊維を製造し得た。但し、ポリエステル成分を、表１に示す共重合量の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であって、表１に示す固有粘度を有するものに変更し、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）、第２ローラー速度を表１のように変更した。結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】
［実施例８］
固有粘度０．６４で艶消し剤として二酸化チタンを０．３％含有するポリエチレンテレフタレートを２９０℃で溶融し、吐出量２５ｇ／分にて押し出し、冷却固化し、油剤を付与した後、紡速３０００ｍ／分で巻き取り未延伸糸を得た。この未延伸糸を、非接触ヒータを備えた延伸機により、速度５００ｍ／分、延伸倍率０．９８倍、延伸温度１３０℃、セット温度２３０℃で弛緩熱処理し、８４ｄｔｅｘ２４ｆｉｌの繊維を得た。
次に実施例１で得られた複合繊維を高収縮繊維成分とし、上記繊維を低収縮繊維成分として、両者を引き揃え、この引揃え糸条に空気交絡処理を施した後、これを巻き取り、１６８ｄｔｅｘ４８ｆｉｌの混繊糸を得た。評価結果を表２に示す。
【００４８】
［比較例１０］
実施例８と同様にして混繊糸を得た。但し、低収縮繊維成分を比較例１の複合繊維に変更した。評価結果を表２に示す。
【００４９】
【表２】
【００５０】
［実施例９］
固有粘度０．６４でイソフタル酸が１０モル％共重合され、艶消し剤として二酸化チタンを０．３％含有するポリエチレンテレフタレートを２８５℃で溶融し、吐出量２５ｇ／分にて押し出し、冷却固化し、油剤を付与した後、紡速１２００ｍ／分で巻き取り１００ｄｔｅｘ１２ｆｉｌの未延伸糸を得た。この未延伸糸を、非接触ヒータを備えた延伸機により、速度５００ｍ／分、延伸倍率３．０倍、延伸温度８０℃で延伸し、３３ｄｔｅｘ１２ｆｉｌの繊維を得た。
次に実施例１で得られた複合繊維を低収縮繊維成分とし、上記繊維を高収縮繊維成分として、両者を引き揃え、この引揃え糸条に空気交絡処理を施した後、これを巻き取り、１１７ｄｔｅｘ３６ｆｉｌの混繊糸を得た。評価結果を表３に示す。
【００５１】
［比較例１１］
実施例９と同様にして混繊糸を得た。但し、低収縮繊維成分を比較例１の複合繊維に変更した。評価結果を表３に示す。
【００５２】
【表３】
【００５３】
［実施例１０］
原糸として実施例１で得られた複合繊維を用い、該原糸にピン仮撚り方式にて、加工速度８０ｍ／分、加工倍率０．９９、撚り数３３５５、撚り係数α＝０．９、ヒータ温度１６０℃として仮撚り加工を行い、８４ｄｔｅｘ２４ｆｉｌの仮撚り加工糸を得た。結果を表４に示す。
【００５４】
［比較例１２］
実施例１０と同様にして混繊糸を得た。但し、原糸を比較例１の複合繊維に変更した。評価結果を表４に示す。
【００５５】
【表４】
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明によれば、沸水処理などを施して捲縮を発現させることによって、湿度により捲縮率が可逆的に変化する複合繊維を提供することができる。本発明により得られた複合繊維からは、ムレ感のない快適性に優れた布帛を得ることができる。特に従来の複合繊維が染色・仕上げ工程の経た後捲縮率変化特性が著しく低下したのに対し、本発明により得られた複合繊維は、かかる工程を通した後でも高い捲縮率変化特性を維持しており、極めて実用的で、衣料などの最終製品として、従来にない高い快適性を発揮できるものであり、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、捲縮を有し、湿度により可逆的に捲縮率が大きく変化する複合繊維の製造方法に関するものである。さらに詳しく述べるならば、本発明は、染色や仕上げ工程を経ても優れた捲縮率変化特性を維持し発揮する布帛を構成し得る複合繊維の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
木綿・羊毛・羽毛等の天然繊維は、湿度変化によって可逆的に形態及び捲縮率を変化し得ることは、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研究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によりサイドバイサイド型複合繊維を形成するという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、上記の従来技術には、染色や仕上げなどの工程を経ると、捲縮率の変化が小さくなり、実用的なレベルに到達できなくなるという問題がある。
【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を扁平状に形成し、これをサイド−バイ−サイド型に接合し、且つ、ポリアミド成分としてナイロン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る毎に低下するため、このような複合繊維でも実用性において限界がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来の技術を背景になされたもので、その目的は、捲縮を有し、湿度により捲縮率が可逆的に大きく変化し、染色・仕上げ等の工程を経た後でも上記の優れた捲縮率変化特性を維持することができ、従って、極めて実用性に優れ、ムレ感を制御する快適性布帛を構成するのに好適な複合繊維の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の複合繊維の製造方法は、固有粘度（ＩＶ）が０．３０〜０．４３で、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成分と、ポリアミド成分とを３０／７０〜７０／３０の重量比でサイド−バイ−サイド型又は偏心芯−鞘型構造に接合させ、１０００〜３５００ｍ／分の紡糸速度で引取った後、２つのローラーを設置した延伸機を用いる直接延伸法により延伸・熱セットを行い、その際、第１ローラーで５０〜１００℃において予熱し、次いで第２ローラーにより１４５〜１７０℃において、２．７５〜４．０倍の倍率で延伸・熱セットすることを特徴とするものである。
【０００８】
また、上記方法により得られた複合繊維は、該複合繊維を１．７６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重下で３０分間沸騰水処理し、さらに１．７６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重下で１００℃で３０分間乾熱処理して捲縮を安定化させ、これを１．７６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重下で１６０℃で１分間乾熱処理したときの繊維の捲縮率ＤＣが１．３〜１５％であり、この捲縮複合繊維を２０〜３０℃の水中に１０時間浸漬した後の繊維の捲縮率ＨＣが０．５〜１０％であり、下記式：
ΔＣ（％）＝ＤＣ（％）−ＨＣ（％）
で表される捲縮率ＤＣとＨＣとの差ΔＣが０．５〜７．０％であることが好ましい。
また、複合繊維の１０％伸長時の引張り応力が、１．６〜３．５ｃＮ／ｄｔｅｘであること、複合繊維の引張り強さが、３．０〜４．７ｃＮ／ｄｔｅｘであることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、沸騰水処理などを施して捲縮を発現させることによって、湿度により捲縮率が可逆的に大きく変化する複合繊維を提供することができ、該複合繊維からは、ムレ感のない快適性に優れた布帛を得ることができる。特に従来の複合繊維が染色・仕上げ工程の経た後捲縮率変化特性が著しく低下するのに対し、本発明により得られた複合繊維は、かかる工程を経た後でも高い捲縮率変化特性を維持しているため、極めて実用的であり、衣料などの最終製品として、従来にない高い快適性を提供できるといった効果を奏するものである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の感湿複合繊維を構成するために用いられる、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ナトリウム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。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にくくなる。逆に、上記共重合量が少なすぎると、結晶化は進み易くなり、優れた捲縮性能は得られ易くなる反面、ポリアミド成分とポリエステル成分との接合界面での剥離が生じ易くなる。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％である必要があり、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過ぎると、結晶化が進み易くなるので優れた捲縮性能が得られる反面、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ると、結晶化が進みにくくなり、優れた捲縮性能が得られにくく又、共重合成分である５−ナトリウムスフォイソフタル酸の増粘度効果にて紡糸時の溶融粘度が高くなりすぎるため紡糸性及び延伸性が低下して、毛羽や断糸も発生しやすくなる。したがって、ポリエステル成分の固有粘度は、０．３０〜０．４３である必要があり、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。
【００１４】
また、上記に説明したポリエステル及びポリアミド両成分には、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。
【００１５】
本発明においては、上記のポリエステル成分とポリアミド成分とをサイド−バイ−サイド型又は偏心芯−鞘型複合繊維構造に接合された形状を有する複合繊維とする。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。
【００１６】
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、両成分の重量比を基準として、ポリエステル成分／ポリアミド成分が３０／７０〜７０／３０である必要があり、６０／４０〜４０／６０がより好ましい。本発明の複合繊維が、偏心芯−鞘型構造を有する場合、芯部はポリエステル成分及びポリアミド成分のいずれであってもよい。芯部は、鞘部中に偏心して配置される。
【００１７】
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ように、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設定した（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。引き取った紡出糸条の延伸は、一旦巻き取らないで延伸、必要に応じて熱処理を行う直接延伸方法を採用する。紡糸速度としては、１０００〜３５００ｍ／分が好ましく採用することができる。
【００１８】
また、例えば、２つのローラーを設置した延伸機で直接延伸法により延伸・熱セットを行う場合は、第１ローラーで５０〜１００℃において糸条を予熱し、次いで第２ローラーにより１４５〜１７０℃において熱セットする方法を採用することができる。また、第１ローラーと第２ローラー間で実施する延伸の倍率は２．７５〜４．０倍が好ましい。
【００１９】
上記のように熱セット温度、延伸倍率（例えば第２ローラー延伸速度により調整）などを調節することにより、引張強さを３．０〜４．７ｃＮ／ｄｔｅｘに、１０％伸長時の引張応力を１．６〜３．５ｃＮ／ｄｔｅｘに、切断伸び率を１５〜５０％に調節することができる。また、取扱い性や後述する混繊糸として使用する場合を考慮すると、沸水収縮率を６〜１８％とすることが好ましく、６〜１５％とすることがより好ましい。
【００２０】
布帛の仕上げには、１００℃以上の温度及びセットでの拘束力がかかる。即ち、其の染色においては１２０℃の湿熱が加わり、そのセットは１６０℃の乾熱とセット時の張力が加わるので、その捲縮性能はこれに打ち勝つものでなければならない。従来の技術では、１２０℃あるいは１６０℃の拘束力下では捲縮が伸びてしまい性能が発現しなかった。これに打ち勝つべき、原糸の特性として、しかるべき荷重下での熱処理を付与しても捲縮性能が残れば、目的の性能を有する事を見出した。
【００２１】
先ず、１．７６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重下で３０分間沸騰水処理する。このときポリアミド成分がポリエステル成分よりも高収縮であるため、ポリアミド成分を内側に配した捲縮が発生する。この時、水を含んでいるので吸水にてポリアミド成分が伸長して時間と共に捲縮が低下する。それを防ぐ目的で１．７６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重下で１００℃で３０分間乾熱処理して、水分を除去し、乾燥状態での捲縮を安定化させる。次いで、１６０℃のセットにても捲縮が残る事を確認する目的で１．７６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重下で１６０℃で１分間乾熱処理して、高温及び拘束力下でも捲縮が存在することを確認する事が捲縮性能上重要である。尚、水浸漬にてＮＹが比較的短時間伸長するが、安定平衡の観点から浸漬時間は１０時間で十分であり、その水の温度もＮＹのガラス転移温度以下（３５℃以下）の２０〜３０℃の温度が好ましい。このような、過酷な条件下でもしかるべき捲縮性能を有するので、実際の布帛仕上げ工程をへても目的とする性能を発揮できる。上記の理由により、かかる本発明の複合繊維からは、上記のような仕上げ工程などの熱処理を経過しても、ムレ感が従来のものに比べ著しく改善されており、実用性の点で極めて優れた布帛を得ることができる。
【００２２】
従って、本発明においては、上記方法により得られた複合繊維を１．７６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重下で３０分間沸騰水処理し、さらに１．７６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重下で１００℃で３０分間乾熱処理して捲縮を安定化させ、これを１．７６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重下で１６０℃で１分間乾熱処理した場合、次に述べる、捲縮率ＤＣ、２０〜３０℃、１０時間の水浸漬後の捲縮率ＨＣ、及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が好ましい。
【００２３】
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、吸湿によって通気性が向上し、しかも染色や仕上げなどの工程を経た後でもその特性が低下しないことを見出した。
【００２４】
すなわち、捲縮率ＤＣを１．３〜１５．０％、好ましくは２．０〜１０．０％、より好ましくは２．５〜８．０％とする必要がある。上記捲縮率ＤＣが小さ過ぎると、水浸漬後の捲縮率ＨＣの方が大きくなって布帛とした場合に吸湿によって目が詰まった布帛になり、その結果、吸湿にて通気性が低下する性能となる。一方、捲縮率ＤＣは基本的には高目の方が良いが吸湿による捲縮のヘタリには限界があるので、適度に抑える必要がある。また、捲縮率ＤＣが大きくなりすぎると、水浸漬後の捲縮率ＨＣも大きくなる傾向にあり、布帛の通気性向上にも限界がある。
【００２５】
また、水浸漬後の捲縮率ＨＣを、０．５〜１０．０％、好ましくは０．５〜５．０％、より好ましくは０．５〜３．０％とする必要がある。上記捲縮率ＨＣは０に近いほど通気性変化の観点から好ましいが、０．５％以下にコントロールする場合は、捲縮率ＤＣも小さくする必要があり、条件設定を誤ると吸湿により通気性がアップする布帛になることがあり、工業的な面からの品質コントロールが大変難しくなる。一方、捲縮率ＤＨが１０．０％を超える場合は、吸湿しても捲縮が残るため通気性に優れた布帛を得ることが難しい。
【００２６】
さらに、下記式で表される捲縮率ＤＣと捲縮率ＨＣとの差ΔＣを０．５〜７．０％、好ましくは１．０〜５．５％、さらに好ましくは１．５〜５．０％とする必要がある。ΔＣが０．５％未満の場合は、乾燥状態から吸湿状態に変化した時の布帛の通気性変化が小さくなる。一方、ΔＣは大きいほうがよいが、７．０％を超える場合は捲縮率ＤＣ自体が高くなり、その結果捲縮率ＨＣも高くなるので、吸湿によって通気性が大きく向上する布帛を得ることが難しい。
ΔＣ（％）＝ＤＣ（％）−ＨＣ（％）
【００２７】
さらに、上記複合繊維の１０％伸長応力を１．６〜３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、好ましくは１．８〜３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、より好ましくは２．０〜２．８ｃＮ／ｄｔｅｘとするのが好ましい。上記１０％伸長時の応力が１．６ｃＮ／ｄｔｅｘ未満の場合は、堅固な捲縮性能を有する複合繊維を得ることが難しく、捲縮率ＤＣが低くなり、吸湿によって布帛の通過性が低下する傾向にあるので好ましくない。一方、１０％伸長時の応力が３．５ｃＮ／ｄｔｅｘを超える場合は、捲縮率ＤＣが大きくなり過ぎ、この際、水浸漬後の捲縮率ＨＣも大きくなり、布帛の通気性が低下する傾向にある。
【００２８】
また、複合繊維の強度を、３．０〜４．７ｃＮ／ｄｔｅｘ、好ましくは３．３〜４．３ｃＮ／ｄｔｅｘ、より好ましくは３．４〜４．０ｃＮ／ｄｔｅｘとするのが好ましい。上記強度が３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ未満の場合は、繊維形成時の延伸効果が不十分であり乾燥時の捲縮率ＤＣが低くなり、吸湿によって布帛の通過性が低下する傾向にある。一方、強度が４．７ｃＮ／ｄｔｅｘを超える場合は、捲縮率ＤＣが大きくなり過ぎ、水浸漬後の捲縮率ＨＣも同時に大きくなり、布帛の通気性が低下する傾向にある。
【００２９】
上記複合繊維の総繊度は、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。
上記複合繊維は単独で使用することができることはもちろん、他繊維と混繊しての混繊糸としても使用できる。
【００３０】
例えば、上記複合繊維を、これよりも沸水収縮率の低い、好ましくは沸水収縮率が５％未満、より好ましくは４％未満の低収縮繊維と混繊し、好ましくはこの際高収縮繊維側となる複合繊維が芯部に配された混繊糸とすることができる。また、逆に、本発明の複合繊維を、これよりも沸水収縮率の高い、好ましくは沸水収縮率が１８％以上、より好ましくは２０％以上の高収縮繊維と混繊し、この際低収縮繊維側となる複合繊維が鞘部に配された混繊糸とすることもできる。これらの混繊糸は風合いがいずれも嵩高性が良好であり、感性と機能の両面で優れている。
又、上記複合繊維は必要に応じて更に仮撚り加工を行い仮撚加工糸としても使用することができる。
【００３１】
上記複合繊維、それを含む混繊糸、複合繊維の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・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。
また、上記複合繊維と天然繊維との組み合わせにより、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より、更にストレッチ性を付与して用いてもよい。
【実施例】
【００３２】
下記実施例により、本発明を更に具体的に説明する。尚、各実施例において下記の測定を行った。
【００３３】
（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。
【００３４】
（２）製糸性
良好 ：１０時間連続紡糸を行ったとき、糸切れ数が０〜１回であって製糸性は良好である。
やや不良：１０時間連続紡糸を行ったとき、糸切れ数が２〜４回であって製糸性はやや悪い。
不良 ：１０時間連続紡糸を行ったとき、糸切れ数が５回以上であって製糸性は極めて悪い。
【００３５】
（３）ポリアミド成分とポリエステル成分との界面剥離
複合繊維の断面について、１０７０倍のカラー断面写真をとり、この断面写真について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個複合繊維に存在していた。
有 ：殆どすべての複合繊維に界面での剥離が存在していた。
【００３６】
（４）引張強さ（ｃＮ／ｄｔｅｘ）、切断伸び率（％）
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、破断時の強さ及び伸び率を測定した。
【００３７】
（５）１０％伸長応力（ｃＮ／ｄｔｅｘ）
上記の引張強さ及び切断伸び率を測定した応力−伸度曲線において、１０％伸長時の応力を求め、その値を複合繊維の繊度（ｄｔｅｘ）の数値にて除した値より求めた。
【００３８】
（６）捲縮率ＤＣ、水浸漬後の捲縮率ＨＣ、およびそれらの差ΔＣ
供試複合繊維によって太さ：３３３０ｄｔｅｘのカセを作り、このカセを６ｇ（１．７６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘ）の軽荷重の下で沸騰水中にて３０分間処理した。カセを沸騰水から引き上げ濾紙にて水分を軽くのぞき、次いで６ｇ（１．７６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘ）の軽荷重下で１００℃の乾熱を施して３０分間乾燥して水分を除去した。さらに、このカセを６ｇ（１．７６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘ）の軽荷重下で１６０℃で１分間の乾熱処理して測定試料とした。
（ａ）捲縮率ＤＣ（％）
上記処理を行なった測定資料（カセ）を６ｇ（１．７６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘ）の荷重下にて５分処理し、次いで、このカセを取り出し、さらに６００ｇ（合計６０６ｇ：１．７６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘ＋１．７６ｃＮ／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（１．７６×１０−３ｃＮ／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（１．７６×１０−３ｃＮ／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：１．７６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘ＋１．７６ｃＮ／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（１．７６×１０−３ｃＮ／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（％）＝ＤＣ（％）−ＨＣ（％）
【００３９】
（７）仮撚加工糸中の繊維の捲縮率ＴＤＣ、水浸漬後の捲縮率ＴＨＣ、およびそれらの差ΔＴＣ
仮撚加工糸の捲縮率ＴＤＣ、水浸漬後の捲縮率ＴＨＣ、それらの差ΔＴＣについても、上記の複合繊維の捲縮率ＴＤＣ、水浸漬後の捲縮率ＴＨＣ、およびそれらの差ΔＴＣの測定と同様に測定した。
【００４０】
（８）沸水収縮率（％）
繊維または混繊糸を沸騰水中で無荷重の状態で３０分処理し、沸騰水から引き上げて、濾紙にて水をふき取り１時間放置した後、２９．１×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重下において、沸騰水処理前の繊維長Ｌ４と沸騰水処理後の繊維長Ｌ５を求めた。さらに下記の計算式により、沸水収縮率を求めた。
沸水収縮率（％）＝（Ｌ４−Ｌ５）／Ｌ４×１００
【００４１】
（９）筒編の形態変化
複合繊維を筒編みし、カチオン染料により、沸騰温度における染色を施し、水洗後、１６０℃の乾熱雰囲気中において１分間の撚セットを施し、測定試料とした。この筒編試料に水を滴下し、筒編の側面写真（倍率２００）をとって、水滴による湿潤した部分及びその周辺の状況を調査し、水滴湿潤による編目の膨らみ或いは縮み状況、及び筒編の透明度を肉眼にて判定した。
（ａ）編目変化
良好 ：水滴にて編目が顕著に膨らんでいる。
やや不良：水滴による編目変化は殆ど見られない。
不良 ：水滴にて編目がむしろ縮んでいる。
（ｂ）透明度
良好 ：水滴湿潤部分の透明度が極めて大きくなっている。
やや不良：水滴湿潤による透明度の変化は見られない。
不良 ：水滴湿潤により透明度が低下している。
【００４２】
（１０）仮撚り加工性
１０時間連続仮撚り加工を行い、糸切れの状況によって下記３段階で評価した。
良好 ：糸切れが０〜１回である。
やや不良：糸切れが２〜４回である。
不良 ：糸切れが５回以上である。
【００４３】
［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（紡糸孔は実質的に同一円周上に間隔（ｄ）で配置された２個の円弧状スリットＡ及びＢで構成され、該円弧状スリットＡの面積ＳＡ、スリット幅Ａ１、円弧状スリットＢの面積ＳＢ、スリット幅Ｂ１、並びに円弧状スリットＡ及びＢの内周面で囲まれた面積ＳＣが、下記式（ア）〜（エ）を同時に満足する紡糸ノズル孔である、
（ア） Ｂ１＜Ａ１
（イ） １．１≦ＳＡ／ＳＢ≦１．８
（ウ） ０．４≦（ＳＡ＋ＳＢ）／ＳＣ≦１０．０
（エ） ｄ／Ａ１≦３．０）
複合紡糸口金を用い、それぞれ１２．７ｇ／分の吐出量にて、前記ポリエチレンテレフタレートをスリットＡ側から、また前記ナイロン６をスリットＢ側から押し出し、サイドバイサイド型未延伸複合糸条を形成させた。
【００４４】
この未延伸糸条に冷却固化し油剤を付与した後に、この糸条を速度１０００ｍ／分、温度６０℃の第１ローラーにて予熱し、ついで、第１ローラーと、速度３０５０ｍ／分、温度１５０℃に加熱された第２ローラーとの間で延伸熱処理（延伸倍率３．０５倍）を施し、巻き取って、８６ｄｔｅｘ２４ｆｉｌの複合繊維を得た。上記製糸工程における製造効率は極めて良好であり、１０時間の連続紡糸における糸切れは皆無であった。評価結果を表１に示す。
【００４５】
［実施例２〜７、比較例１〜９］
実施例１と同様にして複合繊維を製造し得た。但し、ポリエステル成分を、表１に示す共重合量の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であって、表１に示す固有粘度を有するものに変更し、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）、第２ローラー速度を表１のように変更した。結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】
［実施例８］
固有粘度０．６４で艶消し剤として二酸化チタンを０．３％含有するポリエチレンテレフタレートを２９０℃で溶融し、吐出量２５ｇ／分にて押し出し、冷却固化し、油剤を付与した後、紡速３０００ｍ／分で巻き取り未延伸糸を得た。この未延伸糸を、非接触ヒータを備えた延伸機により、速度５００ｍ／分、延伸倍率０．９８倍、延伸温度１３０℃、セット温度２３０℃で弛緩熱処理し、８４ｄｔｅｘ２４ｆｉｌの繊維を得た。
次に実施例１で得られた複合繊維を高収縮繊維成分とし、上記繊維を低収縮繊維成分として、両者を引き揃え、この引揃え糸条に空気交絡処理を施した後、これを巻き取り、１６８ｄｔｅｘ４８ｆｉｌの混繊糸を得た。評価結果を表２に示す。
【００４８】
［比較例１０］
実施例８と同様にして混繊糸を得た。但し、低収縮繊維成分を比較例１の複合繊維に変更した。評価結果を表２に示す。
【００４９】
【表２】
【００５０】
［実施例９］
固有粘度０．６４でイソフタル酸が１０モル％共重合され、艶消し剤として二酸化チタンを０．３％含有するポリエチレンテレフタレートを２８５℃で溶融し、吐出量２５ｇ／分にて押し出し、冷却固化し、油剤を付与した後、紡速１２００ｍ／分で巻き取り１００ｄｔｅｘ１２ｆｉｌの未延伸糸を得た。この未延伸糸を、非接触ヒータを備えた延伸機により、速度５００ｍ／分、延伸倍率３．０倍、延伸温度８０℃で延伸し、３３ｄｔｅｘ１２ｆｉｌの繊維を得た。
次に実施例１で得られた複合繊維を低収縮繊維成分とし、上記繊維を高収縮繊維成分として、両者を引き揃え、この引揃え糸条に空気交絡処理を施した後、これを巻き取り、１１７ｄｔｅｘ３６ｆｉｌの混繊糸を得た。評価結果を表３に示す。
【００５１】
［比較例１１］
実施例９と同様にして混繊糸を得た。但し、低収縮繊維成分を比較例１の複合繊維に変更した。評価結果を表３に示す。
【００５２】
【表３】
【００５３】
［実施例１０］
原糸として実施例１で得られた複合繊維を用い、該原糸にピン仮撚り方式にて、加工速度８０ｍ／分、加工倍率０．９９、撚り数３３５５、撚り係数α＝０．９、ヒータ温度１６０℃として仮撚り加工を行い、８４ｄｔｅｘ２４ｆｉｌの仮撚り加工糸を得た。結果を表４に示す。
【００５４】
［比較例１２］
実施例１０と同様にして混繊糸を得た。但し、原糸を比較例１の複合繊維に変更した。評価結果を表４に示す。
【００５５】
【表４】
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明によれば、沸水処理などを施して捲縮を発現させることによって、湿度により捲縮率が可逆的に変化する複合繊維を提供することができる。本発明により得られた複合繊維からは、ムレ感のない快適性に優れた布帛を得ることができる。特に従来の複合繊維が染色・仕上げ工程の経た後捲縮率変化特性が著しく低下したのに対し、本発明により得られた複合繊維は、かかる工程を通した後でも高い捲縮率変化特性を維持しており、極めて実用的で、衣料などの最終製品として、従来にない高い快適性を発揮できるものであり、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】
固有粘度（ＩＶ）が０．３０〜０．４３で、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成分と、ポリアミド成分とを３０／７０〜７０／３０の重量比でサイド−バイ−サイド型又は偏心芯−鞘型構造に接合させ、１０００〜３５００ｍ／分の紡糸速度で引取った後、２つのローラーを設置した延伸機を用いる直接延伸法により延伸・熱セットを行い、その際、第１ローラーで５０〜１００℃において予熱し、次いで第２ローラーにより１４５〜１７０℃において、２．７５〜４．０倍の倍率で延伸・熱セットすることを特徴とする複合繊維の製造方法。
【請求項２】
複合繊維を１．７６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重下で３０分間沸騰水処理し、さらに１．７６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重下で１００℃で３０分間乾熱処理して捲縮を安定化させ、これを１．７６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重下で１６０℃で１分間乾熱処理したときの繊維の捲縮率ＤＣが１．３〜１５％であり、この捲縮複合繊維を２０〜３０℃の水中に１０時間浸漬した後の繊維の捲縮率ＨＣが０．５〜１０％であり、下記式：
ΔＣ（％）＝ＤＣ（％）−ＨＣ（％）
で表される捲縮率ＤＣとＨＣとの差ΔＣが０．５〜７．０％である請求項１記載の複合繊維の製造方法。
【請求項３】
複合繊維の１０％伸長時の引張り応力が、１．６〜３．５ｃＮ／ｄｔｅｘである、請求項１または２に記載の複合繊維の製造方法。
【請求項４】
３．０〜４．７ｃＮ／ｄｔｅｘの引張り強さを有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の複合繊維の製造方法。
【請求項１】
固有粘度（ＩＶ）が０．３０〜０．４３で、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成分と、ポリアミド成分とを３０／７０〜７０／３０の重量比でサイド−バイ−サイド型又は偏心芯−鞘型構造に接合させ、１０００〜３５００ｍ／分の紡糸速度で引取った後、２つのローラーを設置した延伸機を用いる直接延伸法により延伸・熱セットを行い、その際、第１ローラーで５０〜１００℃において予熱し、次いで第２ローラーにより１４５〜１７０℃において、２．７５〜４．０倍の倍率で延伸・熱セットすることを特徴とする複合繊維の製造方法。
【請求項２】
複合繊維を１．７６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重下で３０分間沸騰水処理し、さらに１．７６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重下で１００℃で３０分間乾熱処理して捲縮を安定化させ、これを１．７６×１０−３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重下で１６０℃で１分間乾熱処理したときの繊維の捲縮率ＤＣが１．３〜１５％であり、この捲縮複合繊維を２０〜３０℃の水中に１０時間浸漬した後の繊維の捲縮率ＨＣが０．５〜１０％であり、下記式：
ΔＣ（％）＝ＤＣ（％）−ＨＣ（％）
で表される捲縮率ＤＣとＨＣとの差ΔＣが０．５〜７．０％である請求項１記載の複合繊維の製造方法。
【請求項３】
複合繊維の１０％伸長時の引張り応力が、１．６〜３．５ｃＮ／ｄｔｅｘである、請求項１または２に記載の複合繊維の製造方法。
【請求項４】
３．０〜４．７ｃＮ／ｄｔｅｘの引張り強さを有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の複合繊維の製造方法。
【公開番号】特開２００９−２２８２０４（Ｐ２００９−２２８２０４Ａ）
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１８６８５（Ｐ２００９−１１８６８５）
【出願日】平成２１年５月１５日（２００９．５．１５）
【分割の表示】特願２００６−５３２０３２（Ｐ２００６−５３２０３２）の分割
【原出願日】平成１７年９月２日（２００５．９．２）
【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２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月１５日（２００９．５．１５）
【分割の表示】特願２００６−５３２０３２（Ｐ２００６−５３２０３２）の分割
【原出願日】平成１７年９月２日（２００５．９．２）
【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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