JPH03180581A

JPH03180581A - 形状記憶植物繊維糸の製造方法

Info

Publication number: JPH03180581A
Application number: JP31734689A
Authority: JP
Inventors: Tadao Sasakura; 笹倉　忠雄
Original assignee: Nitto Boseki Co Ltd
Current assignee: Nitto Boseki Co Ltd
Priority date: 1989-12-06
Filing date: 1989-12-06
Publication date: 1991-08-06
Anticipated expiration: 2009-08-10
Also published as: JPH0660466B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は形状記憶植物繊維糸の製造方法に関する。

［従来の技術］植物繊維糸に所定の形状を付与し記憶させる方法として
、レーヨンに動物性蛋白を吸着させクロム明ばんで処理
する方法（特開昭６０−２５９６７７号公報）、綿糸及
びレーヨンに豆乳を加えた動物性蛋白を吸着させ蒸気セ
ットする方法（特公平１−１６９５１号公報）がある。

［発明が解決しようとする課題］上記の特許公報に記載された方法はいずれも動物性蛋白
を利用した方法であるが、これらの方法は洗濯や摩擦に
より綿糸やレーヨンに吸着させた動物性蛋白が脱落し形
状記憶性が経時的に低下してしまうという課題がある。

［課題を解決するための手段］前記課題は、リンアミド系化合物が付着しており、且つ
所定の形状が付与されている植物繊維を、該形状を保持
したまま熱処理することを特徴とする形状記憶植物繊維
糸の製造方法の発明（以下、この発明を第１発明という
）およびリンアミド系化合物が付着している編物を熱処
理した後、解編することを特徴とする形状記憶植物繊維
糸の製造方法の発明（以下、この発明を第２発明という
）によって遠戚された。

以下、第１発明および第２発明について順次説明する。

第１発明においてリンアミド系化合物が付着される植物
繊維糸の繊維基材であるベース素材は植物繊維であり、
その例として木綿、ラミー、リネン等の天然繊維、ビス
コースレーヨン、ポリノジック、キュプラ等の再生セル
ロース繊維が挙げられる。また前記ベース素材以外の繊
維、例えばポリアミド、ポリエステル、ポリアクリルニ
トリル、スパンデックスのような有機合成繊維、ガラス
繊維、カーボン繊維、シリコーンカーバイド繊維のよう
な無機繊維のいかなるものを混合しても良い。

この植物繊維糸に付着されるリンアミド系化合物の例と
しては、アミドホスファゼン系化合物やリン酸アミド系
化合物等があり、この内アミドホスファゼン系化合物は
、一般式％式％（１）（式（１）中Ｘは３以上の整数である）の環状アミドホ
スファゼン化合物、又は一般式％式％（２）（式（２）中Ｘは正の整数である）又は一般式％式％（３）（式（３）中ｎは２以上の正の整数である）の線状アミ
ドホスファゼン系化合物等で構成される。−般式（１）
、　　（２）及び（３）中、アミド基の一部が未置換の
クロル基、加水分解による水酸基、さらにはメトキシ基
、エトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基、モノ低
級アルキルアミノ基、ジ低級アルキルアミノ基、メチロ
ール基、メトキシメチル基等で置換されているものも含
まれる。

またリン酸アミド系化合物はリン酸トリアミド、リン酸
トリアミド縮合物及びそれらのアミド基の一部が他の置
換基で置換された形のアミド置換誘導体の１種又は２種
以上で構成される。リン酸トリアミド縮合物の例として
は２分子のリン酸トリアミドから１分子のＮＨ３を放出
して縮合したイミド２リン酸テトラアミドＮＨ（ＰＯ）
２（ＮＨ２）４．３分子のリン酸トリアミドから２分子
のＮＨ３を放出して縮合したジイミド３リン酸ペンタア
ミド（ＮＨ）ｔ　　（ＰＯ）３（ＮＨ２）　５　、　　
同様にしてリン酸トリアミドの４分子線合物、リン酸ト
リアミドの５分子線合物、リン酸トリアミドの６分子線
合物等があげられる。

アミド置換誘導体を用いても良く、その例としては、リ
ン酸アミド及びリン酸トリアミド縮合物のアミド基の一
部が、−０ＣＨ３、−０Ｃ２Ｈ５。

ＯＣ３Ｈ７、ＯＣ４Ｈ？、　　　ＯＣ５Ｈｔ＋。

−ＮＨＣＨ３、−ＮＨＣ２Ｈ５、−０ＮＨａ　。

ＣＨｔ　ＯＨ，−ＣＨ２０ＣＨ３等にて置換された形の
ものがある。

また少量の未反応の塩素（−ＣＩ）が残存しているもの
、また未反応の塩素（−ＣＩ）が加水分解により水酸基
（−ＯＨ）になったものもアミド置換誘導体を構成する
。

これらリンアミド系化合物は水溶液の形で植物繊維糸に
付着処理されるのが好ましく、かかる水溶液としては、
リンアミド系化合物を中性の水又は酢酸アンモニウム、
塩化ナトリウム、硝酸ナトリウム、塩化マグネシウム等
の中性の化合物の水溶液に溶解したリンアミド系化合物
の中性水溶液；リンアミド系化合物をアンモニア水溶液
、炭酸ソーダ水溶液、苛性ソーダ水溶液、リン酸水素２
アンモニウム水溶液、リン酸ナトリウム水溶液、水酸化
カルシウム水溶液、シュウ酸ナトリウム水溶液などのア
ルカリ性水溶液に溶解したリンアミド系化合物のアルカ
リ性水溶液；及びリンアミド系化合物をリン酸水溶液、
塩化アンモニウム水溶液、リン酸水素１ナトリウム水溶
液、酢酸水溶液、シュウ酸水溶液、コハク酸水溶液など
の酸性水溶液に溶解したリンアミド系化合物の酸性水溶
液が挙げられる。

粗製リンアミド系化合物は通常オキシ塩化リンとアンモ
ニアとの脱塩化アンモニウム反応により得られるため、
副生物の塩化アンモニウムを多量に含んでいるが、粗製
リンアミド系化合物の水溶液は好ましい実施態様の１つ
である。リンアミド系化合物の水溶液を熟成して得られ
る水溶液も本発明で用いられるリンアミド系化合物の水
溶液に含まれる。ここに熟成とはリンアミド系化合物の
水溶液に化学変化を与えることをいう。熟成時の水溶液
のｐＨは酸性、中性、アルカリ性のいずれであってもよ
い。また水溶液中には有機溶媒などの有機化合物、酸、
アルカリ、塩類などの無機化合物が含まれていてもよい
。アンモニア、アンモニウムイオンを含む水溶液はとく
に好ましい結果を与える。熟成温度は１０〜７０°Ｃが
好ましく、熟成時間は熟成温度によっても異なるが、好
ましくは１時間以上、特に好ましくは５時間以上とする
のが良い。

熟成中においてアミドホスファゼン系化合物は化学変化
を生じるが、このことは熟成前後のアミドホスファゼン
系化合物の３１ＰのＮＭＲ曲線の変化によって裏付けら
れる。第１図は、粗製アミドホスファゼン系化合物（日
本曹達■製ロットＮｏ。

ＧＢ−００３、純分４１．４％、塩化アンモニウム約５
８％）の熟成前の３１ＰのＮＭＲ曲線を示し、ピークＣ
は主成分のピークである。第２図は、第１図に３１Ｐの
ＮＭＲ曲線を示した粗製アミドホスファゼン系化合物を
１４％のアンモニア水に溶解し、４００ｇ／ｉの粗製ア
ミドホスファゼン系化合物の濃度とした水溶液を、５０
℃にて１２時間熟成した後の３１ＰのＮＭＲ曲線を示す
。第２図によれば、第１図に見られたピークＣは消滅す
る一方、第１図に見られなかったピークＡおよびＢの発
生が見られる。

第３図は、粗製リン酸アミド系化合物（日本曹達■製ロ
ットＮｏ、ＧＬ−０８、純分３６．６％、塩化アンモニ
ウム６３％）の熟成前の３ＬＰのＮＭＲ曲線を示す。ピ
ークＤ及びＥは主成分のピークである。第４図は、第３
図に３ＩＰのＮＭＲ曲線を示した粗製リン酸アミド系化
合物を１０％アンモニア水溶液に溶解し、４００ｇ／ｌ
の粗製リン酸アミド系化合物の濃度とした水溶液を、５
０℃にて５０時間熟成した後の３１ＰのＮＭＲ曲線を示
す。

第４図によれば、第３図に見られたピークＤ及びＥは消
失し、第３図には見られなかったピークＦ及びＧで示さ
れる成分にほとんど変化している。

なお、第４図のピークＦ及びＧは、それぞれ第２図のピ
ークＡ及びＢとほぼ同−ｐｐｍ値であり、同一物質と推
定される。

上述したように、第１発明における植物繊維糸へのリン
アミド系化合物の付着はリンアミド系化合物（熟成した
ものを含む）の水溶液（以下加工剤溶液という）を用い
て行なうのが好ましく、加工剤溶液は、単独で用いても
良く、リン酸２アンモニウム、塩化アンモニウム、有機
アミン塩酸塩、塩化亜鉛、塩化マグネシウム、硝酸亜鉛
、硼弗化亜鉛、塩酸及びリン酸等の酸性触媒、それに従
来から用いられてきた少量の樹脂加工剤、柔軟剤、撥水
剤及び／又はセルロース架橋剤などを補助成分として添
加することもできる。糸に加工剤溶液を付着させる方法
としては、糸を加工剤溶液中を走行させる方法、チーズ
又は認を加工剤溶液−中に浸漬し、遠心脱水機などで脱
液する方法、加工剤溶液を糸に噴霧、塗布する方法など
により実施することができる。

加工剤溶液の糸への付着量としては、乾燥時（熱処理前
）に糸に対し、リンアミド系化合物の有効成分が２〜７
重量重量着付る量が好ましい。

加工上りの糸に固着された加工剤の重量は、糸のリン含
有量に比例する。好ましい含有量は０．１〜１．５重量
％、特に好ましくは０．５〜１．２重量％である。付着
量が少ないと形状記憶効果も小さくなり、付着量が多い
と素材によっては強力及び白皮が低下するからである。

加工剤溶液の付着後、水分を除去するための乾燥方法と
しては、熱風、赤外線、遠赤外線、マイクロウェーブ、
水蒸気、電気などの熱源を用い輻射、電熱、対流などの
方法により実施することができる。なお、乾燥せずに未
乾燥の状態で後続の熱処理工程を行なうこともできる。

第１発明における植物繊維糸への所定の形状の付与は、
加撚する方法、ロッドに巻き付ける方法、治具で挟む方
法などにより実施することができる。

加撚する方法を採用する場合、Ｓ方向またはＺ方向に８
００〜３．５００７／Ｍ加撚した形状とするのが好まし
い。

第１発明における植物繊維糸へのリンアミド化合物の付
着および所定の形状の付与は、前者を先に行ない、次い
で後者を後で行なってもよく、また後者を先に行ない、
次いで前者を後で行なってもよい。前者と後者を同時に
行なっても良い。

形状を保持したまま又は形状付与と同時の熱処理の方法
としては熱風による方法、赤外線、遠赤外線、マイクロ
ウェーブによる方法、熱板による方法などがある。１回
の熱処理でも良いし、２回以上の熱処理を行っても良い
。好ましい熱処理温度は１３０〜２２０℃で、好ましい
熱処理の時間は１秒〜１０分である。この温度及び時間
については糸を損傷しないような条件を適宜選択すれば
良い。熱処理により加工剤は、硬化して糸に固定され、
糸は熱処理時の形状を記憶する。熱処理後湯洗いなどを
行ない糸に付着した水溶性成分を除去するのが好ましい
。

この熱処理により、所定の形状を有する形状記憶植物繊
維糸が得られ、この形状記憶植物繊維糸は、クリンプを
少なくとも２個／　ｃｍの割合で有する。

また熱処理後に、糸を加撚方向と反対方向に解撚すると
、加撚状態が形状記憶されているので解撚によりクリン
プが発生する。

第１発明で得れらた形状記憶植物繊維糸は、リンアミド
系化合物の固着性が良いので、洗濯や摩擦により形状記
憶性が変化しないという顕著な利点を有する。

次に第２発明について説明するが、この第２発明は、既
に形状が付与されている編物を使用する点および熱処理
後に解編する点でのみ第１発明と異なり、リンアミド系
化合物を付着させる点および熱処理する点は第１発明と
同一である。従って第１発明と相違する点を中心に説明
する。

第２発明で用いられる編物は、糸を手編みまたは機械編
みして得られるものであり、その例として、トリコット
生地、天竺生地、フライス生地、スムース生地、裏毛生
地、かの子生地、テレコ生地、パイル生地などが挙げら
れる。第２発明で用いられる編物は、既に形状が付与さ
れているので、第１発明における植物繊維糸と異なり、
別途形状を付与する必要はない。

第２発明で行なわれる熱処理後の解編は、上述の各種編
物の種類に応じて適切な解編方法が採用されるが、この
点は当該技術分野において周知の事項であり、詳細な説
明は省略する。この解編により、熱処理時の所定の形状
を有する植物繊維糸が得られる。なお、第２発明におい
て加工剤溶液の編物への付着量としては第１発明の糸の
場合と同様に２〜７重量重量着付る量が好ましい。解編
後のリン含有量も第１発明と同様に好ましい含有量は０
．１〜１．５重量％で、特に好ましくは０．５〜１．２
重量％である。

第２発明で得られた形状記憶繊維糸も、リンアミド系化
合物の固着性が良いので、洗濯や摩擦により形状記憶性
が変化しないという顕著な利点を有する。

［実施例］以下本発明の実施例について説明する。

実施例１〜４（第１発明の実施例）植物繊維糸として、１００％３０番手単糸を用い、これ
を加工剤溶液であるリン酸アミド１００ｇ／ｌ水溶液に
浸漬し、ピックアップ９０％に絞液し、乾燥無しで、治
具である直径２ｍｍの木材棒に１列に巻き付けて形状を
付与したのち、１５０℃で３分間熱処理して実施例１の
形状記憶植物繊維糸（硫酸・比色法により測定したリン
含有量１．２％）を得た。

得られた実施例１の形状記憶植物繊維糸のクリンプａ（
個／ｃｍ）および２０℃の水に３０分間浸漬、乾燥後の
クリンプ数ｂ（個／ｃｍ）を測定し、次式により形状保
持率Ｒ（％）を求めた。

また実施例１の形状記憶植物繊維糸をネットに入れてＪ
ＩＳ　Ｌ　０２１３１０３に準じて５回洗濯後のクリン
プ数Ｃ（個／ｃｍ）も測定した。

これらの結果は第１表にまとめて示した。

また、第１表に示した植物繊維糸、加工剤溶液および加
工方法を用い、実施例１と同様にして、実施例２〜４の
形状記憶植物繊維糸を得た。これらの形状記憶植物繊維
糸の物性値も第１表に示した。

比較例１リンアミド系化合物を用いなかった点を除くと、実施例
１とほぼ同一の条件で処理した。処理後に得られた植物
繊維糸の物性値を第１表に示した。

第１表により、実施例１〜４の形状記憶植物繊維糸は、
加工上りのクリンプ数ａと水浸漬乾燥後のクリンプ数す
から計算される形状保持率Ｒが５０〜６０％と高く、ま
た５回洗濯後のクリンプ数Ｃも水浸漬乾燥後のクリンプ
数すと全く変化せず、洗濯後も形状記憶性が保持されて
いることが明らかとなった。これに対して、比較例１の
ものは、形状保持率Ｒが３９％、５回洗濯後のクリンプ
数Ｃが１．３であり、実施例１に比べて劣っていた。

実施例５（第１発明の実施例）植物繊維糸として、綿１００％２０番手双糸を仮撚機で
加撚することにより所定の形状を付与し、次いで加工剤
溶液に浸漬した後、絞液、さらに加撚および熱処理を同
時に行ない、最後に加撚方向と反対方向に解撚した。な
お本実施例で用いた加工剤溶液の詳細、加工処理条件の
詳細などは第２表を参照されたい。

第２表より明らかなように、解撚後に得られた本実施例
５の植物繊維糸の加工上りのクリンプ数ａは１０個／　
ｃ　ｍであるが、水浸漬乾燥後のクリンプ数すは１５．
０個／　ａ　ｍとなり、クリンプ数が増加した。また５
回洗濯後のクリンプ数Ｃも１４．５個／　ｃ　ｍであり
、洗濯による形状記憶性の低下は殆んど認められなかっ
た。

実施例６〜９（第２発明の実施例）第３表に示すように各種の編物を用い、加工剤溶液に浸
漬、絞液、乾燥、熱処理、解編を行って、実施例６〜９
の形状記憶植物繊維糸を得た。得られた形状記憶植物繊
維糸の物性値は第３表に示した。

比較例２加工剤溶液を用いなかった以外は実施例６とほぼ同一の
条件で処理した。得られた植物繊維糸の物性値を第３表
に示した。

第３表により明らかなように、実施例６〜９の形状記憶
植物繊維糸は、加工上がりのクリンプ数ａと水浸漬乾燥
後のクリンプ数すから計算される形状保持率Ｒが１１０
〜１６７％と高く、また５回洗濯後のクリンプ数Ｃも水
浸漬乾燥後のクリンプｂと同等またはそれ以上であり、
洗濯後も形状記憶性が保持されていることが明らかとな
った。

これに対し比較例のものは、形状保持率Ｒが８０％、５回洗濯後のクリンプ数Ｃが８゜Ｏであり、実施例６に比べ劣っていた。

（以下余白）［発明の効果コ以上述べたように、本発明によれば、洗濯や摩擦により
形状記憶性が経時的に低下しにくい形状記憶植物繊維糸
が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図および第４図は、本発明におい
てリンアミド系化合物として用いられるアミドホスファ
ゼン系化合物のＮＭＲスペクトル図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）リンアミド系化合物が付着しており、且つ所定の
形状が付与されている植物繊維糸を、該形状を保持した
まま熱処理することを特徴とする形状記憶植物繊維糸の
製造方法。
（２）所定の形状の付与を加撚により行ない、加撚と同
時または加撚後に熱処理し、その後、加撚方向と反対方
向に解撚する、請求項（１）に記載の形状記憶植物繊維
糸の製造方法。
（３）リンアミド系化合物が付着している編物を熱処理
した後、解編することを特徴とする形状記憶植物繊維糸
の製造方法。