JPH0660466B2

JPH0660466B2 - 形状記憶植物繊維系の製造方法

Info

Publication number: JPH0660466B2
Application number: JP1317346A
Authority: JP
Inventors: 忠雄笹倉
Original assignee: Nitto Boseki Co Ltd
Current assignee: Nitto Boseki Co Ltd
Priority date: 1989-12-06
Filing date: 1989-12-06
Publication date: 1994-08-10
Anticipated expiration: 2009-08-10
Also published as: JPH03180581A

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）、線糸
及びレーヨン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
したまま乾熱処理することを特徴とする形状記憶植物繊
維系の製造方法の発明によって達成された。

以下、本発明について説明する。

本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) 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Ｐ_ｎＮ_ｎ（ＮＨ₂ ）_2n+2 （２）（式(2) 中、ｎは正の整数である）又は一般式Ｐ_ｎＮ_n-1 （ＮＨ₂ ）_{2 n+3} （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。

一般式（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）₂ （ＰＯ）₃ （ＮＨ₂ ）₅ ，同様にしてリ
ン酸トリアミドの４分子縮合物、リン酸トリアミドの５
分子縮合物、リン酸トリアミドの６分子縮合物等があげ
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、−ＯＣＨ₃ ，−ＯＣ₂ Ｈ₅ ，−ＯＣ₃ Ｈ₇ ，−Ｏ
Ｃ₄ Ｈ₉ −ＯＣ₅ Ｈ₁₁， −ＮＨＣＨ₃ ，−ＮＨＣ₂ Ｈ₅ ，−ＯＮＨ₄ ，−ＣＨ₂
ＯＨ，−ＣＨ₂ ＯＣＨ₃ 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（−Ｃ１）が残存しているも
の、また未反応の塩素（−Ｃ１）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℃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(株)製ロットＮｏ．ＧＢ−００３、純分４１．４
％、塩化アンモニウム約５８％）の熟成前の³¹ＰのＮＭ
Ｒ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、４
００ｇ／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(株)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³¹Ｐ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³¹Ｐ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／の粗
製リン酸アミド系化合物の濃度とした水溶液を、５０℃
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
一ｐｐｍ値であり、同一物質と推定される。

上述したように、本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
は綛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％付着する量が好ましい。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
力及び自度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
の乾熱処理工程を行なうこともできる。

本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８００〜３，５００Ｔ
／Ｍ加撚した形状とするのが好ましい。

本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乾熱処理の方
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回以上の乾熱処理を行っても
良い。好ましい乾熱処理温度は１３０〜２２０℃で、好
ましい乾熱処理の時間は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。乾熱処理により加工剤は、硬化して糸に
固定され、糸は乾熱処理時の形状を記憶する。乾熱処理
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。

この乾熱処理により、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。

また乾熱処理後に、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。

本発明で得られ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。

後記実施例より明らかなように本発明によれば、４５−
１５０％の形状保持率を有する形状記憶植物繊維が得ら
れる。

［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／水溶液に
浸漬し、ピックアップ９５％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分間乾熱処理して実施例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JI
S L 0213 103に準じて５回洗濯後のクリンプ数ｃ（個／
ｃｍ）も測定した。

さらに実施例１の形状記憶植物繊維糸に１００ｍｇ荷重
時の長さＬ₁ 、１０００ｍｇ荷重時の長さＬを測定し、
次式により伸縮率（％）求めた。

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。

比較例２加工剤として、リンアミド系化合物の代わりに、工業用
コラーゲンを用い、実施例１とほぼ同一の条件で処理し
た。処理後得られた植物繊維糸の物性値を第１表に示
す。

比較例３加工剤として、リンアミド系化合物の代わりに、防縮加
工剤、グリオキザール樹脂を用い、実施例１とほぼ同一
の条件で処理した。処理後得られた植物繊維糸の物性値
を第１表に示す。

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ｂ
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ｂ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。また実施例１〜４の形状記
憶植物繊維糸は伸縮率が４５〜５３％と高い。これに対
して、リンアミド系化合物を用いない比較例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、伸縮率が１５％であり、実施例１のものに比
べて劣っていた。

またリンアミド系化合物の代わりに工業用コラーゲン、
グリオキザール樹脂をそれぞれ用いた比較例２、３のも
のも形状保持率、５回洗濯後のクリンプ数ｃ、伸縮率が
実施例１のものより劣っていた。

実施例５植物繊維糸として、綿１００％２０番手双糸を加工剤溶
液に浸漬した後、絞液、さらに加撚および乾熱処理を同
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ｂは１５．０個
／ｃｍ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／ｃｍ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。また伸縮
率も１３１％と極めて高かった。

［発明の効果］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
ゼン系化合物及びリン酸アミド系化合物のＮＭＲスペク
トル図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項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
持したまま乾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。
【請求項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乾熱処理し、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。
【請求項３】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
持したまま乾熱処理し、４５−１５０％の形状保持率の
形状記憶植物繊維糸を得ることを特徴とする形状記憶植
物繊維糸の製造方法。
【請求項４】所定の形状の付与を加撚により行い、加撚
と同時または加撚後に乾撚処理し、その後、加撚方向と
反対方向に解撚する、請求項３に記載の形状記憶植物繊
維糸の製造方法。