JP2005163234A - 海島型複合繊維 - Google Patents

Abstract

【課題】 分割性およびソフト感、発色性に優れる海島型複合繊維および混繊糸を提供する。
【解決手段】 海成分ポリマがポリ乳酸で構成され、島成分ポリマがポリプロピレンテレフタレートで構成されている海島型複合繊維であって、海成分／島成分の複合比率が１０／９０〜５０／５０、原糸強度が３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることを特徴とする海島型複合繊維。
【選択図】なし

Description

本発明は、溶解分割処理によってポリプロピレンテレフタレート極細糸を製造できる海島型複合繊維に関し、さらに詳しくは分割性に優れかつ風合い、特にソフト感、発色性に優れたポリプロピレンテレフタレート極細糸を安定製造できる海島型複合繊維に関するものである。

従来よりポリエチレンテレフタレートからなる単糸繊度が１ｄｔｅｘ以下のポリエステル極細糸はピーチ調織編物やワイピングクロスに用いられている。しかしながらポリエチレンテレフタレートからなる極細糸は屈折率が約１．６と高いため極細糸にした際の発色性が十分でなく、特に濃色での発色性が劣るため商品展開に制限があったり、またポリマ自体のヤング率が高いため十分なソフト感を付与することが出来なかった。

また、ポリエチレンテレフタレート極細糸の製造方法として海島型複合繊維あるいは分割型複合繊維からポリエチレンテレフタレート極細糸を製造する方法が数多く提案されている。これらの複合繊維では分割の際にアルカリ処理により、一方の成分を減量・溶出加工することによってポリエチレンテレフタレート極細糸とするものであるが、減量加工の際に極細糸とすべきポリエチレンテレフタレート側の減量も同時に進行してしまうため、強度低下が生じ、実用に耐えられない場合があったり、逆に強度低下を抑制するために、減量加工条件を緩やかにすると分割処理が完全に行われないことがあり、製品品位の低下を招くことがあった。

一方、ポリプロピレンテレフタレート繊維は、伸長弾性回復率が優れ、ヤング率が低く、染色性が良好で、化学的にも安定しており、古くから知られている（特許文献１、２）。さらに、海島型複合繊維あるいは分割型複合繊維からポリプロピレンテレフタレート極細糸を製造する方法も提案されている（特許文献３、４）。しかし、いずれもアルカリ溶出成分として用いられているポリマは有機金属塩を共重合したポリエステルであり、アルカリ溶出時間が長く、生産性が悪かったり、また、ポリマ溶融温度がポリプロピレンテレフタレートよりも高いため、紡糸温度を高く保つ必要があり、そのためにポリプロピレンテレフタレートの熱劣化が進み、操業性が悪く、さらに、満足する原糸強度や風合いが得られないなどの問題があった。
特開昭５２−５３２０号公報 特開昭５２−８１２４号公報 特開平１１−１２３３３０号公報 特開２００１−３４８７３５号公報

本発明は、上記従来技術では達成できなかった、生産性に優れ、衣料用織物としたときのソフト感、発色性に優れ、かつアルカリ処理後の廃液の環境負荷が小さいポリプロピレンテレフタレート極細糸を得ることのできる海島複合繊維を提供することにある。

上記本発明の目的は以下の構成を採用することによって達成できる。すなわち、
（１）海成分ポリマがポリ乳酸で構成され、島成分ポリマがポリプロピレンテレフタレートで構成されている海島型複合繊維であって、海成分／島成分の複合比率が１０／９０〜５０／５０、原糸強度が３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることを特徴とする海島型複合繊維。
（２）島成分の単糸繊度が０．０１〜１ｄｔｅｘであることを特徴とする前記（１）に記載の海島型複合繊維。
（３）島成分が３〜１００個であることを特徴とする前記（１）または（２）のいずれか１項に記載の海島型複合繊維。

本発明の海島型複合繊維を用いることによって分割性に優れるとともにソフト感、発色性に優れた織編物を得ることができる。

本発明の海島型複合繊維は、海成分がポリ乳酸、島成分がポリプロピレンテレフタレートで構成されているものである。海成分としてポリ乳酸を配することにより、本発明の目的である原糸強度が高く、生産性の良い、風合いが優れ、且つ環境負荷の小さい海島型極細糸を得ることができるのである。

尚、本発明でいうポリ乳酸は、特に制限される物ではないが、平均分子量５万〜１０万が好ましく、かつ純度９５．０％〜９９．５％のＬ−乳酸からなるポリ乳酸であれば工程での強度が維持できるほか、適度な生分解性が得られることから溶出した後の廃液の環境負荷が小さく好ましい。

島成分のポリプロピレンテレフタレートとはテレフタル酸を主たる酸成分とし、１，３プロパンジオールを主たるグリコール成分として得られるポリエステルである。ただし、２０モル％以下、好ましくは１０モル％以下の割合で他のエステル結合を形成可能な共重合成分を含むものであっても良い。共重合可能な化合物として、たとえばイソフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、ダイマ酸、セバシン酸などのジカルボン酸類、一方、グリコール成分として、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどを挙げることができるが、これらに限られるものではない。また、艶消剤として、二酸化チタン、滑剤としてのシリカやアルミナの微粒子、抗酸化剤として、ヒンダードフェノール誘導体、着色顔料などを必要に応じて添加することができる。

また、本発明の海島型複合繊維は海成分にポリ乳酸を配することにより、原糸操業性、工程通過性を維持するために必須である原糸強度を高めることが可能であり、原糸強度は３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上のものとする。原糸強度が３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ未満では、原糸強度が低すぎるため原糸操業性が悪化するとともに、高次工程においても単糸切れ、毛羽等の発生により工程通過性、製品品位の低下を生じてしまうのである。原糸操業性、工程通過性をより高めるためには原糸強度は３．３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。

本発明の海島型複合繊維の海成分／島成分の複合比率は複合形態の安定性、製糸性、生産性の点から１０／９０〜５０／５０とするものである。海成分の複合比率が１０％未満の場合は、複合異常が発生し分割性不良を生じたり、複合形態が正常であっても海成分の溶解不良による分割性不良を生じ、十分なソフト感を得ることができない。逆に海成分の複合比率が５０％を越えると、生産性が低下するとともに、織編物とした際に「ふかつき」が生じ、反発感のない織編物となってしまう。海島型複合繊維の海成分／島成分の複合比率は１５／８５〜４０／６０であることがより好ましい。

また、本発明の海島型複合繊維は海成分を除去した後の島成分の単糸繊度はソフト感と発色性を両立するために０．０１〜１ｄｔｅｘであることが好ましい。島成分の単糸繊度を０．０１〜１ｄｔｅｘとすることによって、十分なソフト感と発色性、さらには製糸安定性を付与することができるのである。単糸繊度を０．０１ｄｔｅｘ以上にすると十分な発色性を発現することができ、また単糸繊度を１ｄｔｅｘ以下とすると十分なソフト感を発現できる。島成分の単糸繊度のより好ましい範囲は０．０５〜０．８ｄｔｅｘである。

なお、海島型複合繊維の断面形状は丸断面の他、扁平、中空、三角等の異形断面であってもよい。また、繊維表面は海成分で完全に覆われていても、島成分が一部露出していてもかまわない。さらに海成分を除去した後の島成分の断面形状についても丸断面の他、扁平、三角等の異形断面であってもよい。

本発明の海島型複合繊維は製糸性とソフト感を両立するために単繊維内の島成分数が３〜１００個であることが好ましい。島成分数を３個以上にすると、海島型複合繊維の細繊度化によってソフト感を発現できる。また島成分数を１００個以下にすると、製糸性とソフト感を両立でき、単繊維内の島成分数のより好ましい範囲は６〜８０である。

本発明の海島型複合繊維は、例えば特開昭５７−４７９３８号公報の第３図や特開昭５７−８２５２６号公報の第２図に示される装置を好適な一例として使用して製造することができる。

本発明の海島型複合繊維を製糸するにあたっては、紡糸および延伸工程を連続して行う方法、未延伸糸として一旦巻き取った後、延伸する方法、または高速製糸法など何れのプロセスにも適用できる。さらに必要に応じて仮撚や空気交絡等の糸加工を施しても良い。

以下実施例により本発明をより詳細に説明する。なお実施例中の各特性値は次の方法で求めた。

Ａ．極限粘度［η］
オルソクロロフェノール１０ｍｌに対し試料０．１０ｇを溶解し、温度２５℃においてオストワルド粘度計を用いて測定した。

Ｂ．強度
ＪＩＳ Ｌ１０１３（１９９９）に準じオリエンテック社製テンシロンＵＣＴ−１００を用いて測定した。

Ｃ．風合い特性（ソフト性、発色性）
各項目とも、試料を基準試料との一対比較による官能試験を実施し、４段階評価した。そしてそれらを総合評価した。

○○：極めて優れている
○ ：優れている
△ ：普通
× ：劣っている
なお、基準試料には海成分溶解除去後の島成分繊度が０．０５ｄｔｅｘのポリエチレンテレフタレートからなるＰＥＴ系複合繊維を試料と同様に製織、アルカリ減量加工を施したものを用い、これを「劣っている」とした。

Ｄ．断面複合状態安定性
複合繊維を３％ＮａＯＨ熱水溶液で海成分の複合比率＋５％の減量率になるように処理して海成分を溶解除去後、厚さ５μｍにカットし、分割状態を観察した。

○○：分割異常は全くなし
○ ：分割異常の島成分数が全体の５％未満
△ ：分割異常の島成分数が全体の５％以上１０％未満
× ：分割異常の島成分数が全体の１０％以上
Ｅ．製糸性
紡糸時間２４時間における糸切れ回数から製糸性を４段階評価した。

○○：糸切れ無し
○ ：糸切れ有り（１〜２回）
△ ：糸切れ有り（３〜５回）
× ：糸切れ多発（５回以上）
Ｅ．延伸性
２ｋｇ巻きパーンを１００本作製する際の延伸糸切れ回数から延伸性を４段階評価した。

○○：糸切れ率２％未満
○ ：糸切れ率２％以上５％未満
△ ：糸切れ率５％以上１０％未満
× ：糸切れ率１０％以上
実施例１および比較例１
ジメチルテレフタル酸１９．４ｋｇ、１，３−プロパンジオール１５．２ｋｇにテトラブチルチタネートを触媒として用い、１４０℃〜２３０℃でメタノールを留出しつつエステル交換反応を行った後、さらに、２５０℃温度一定の条件下で３．５時間重合を行い極限粘度［η］が０．９６のポリプロピレンテレフタレートを得た。

上記製法で得たポリプロピレンテレフタレートを島成分に用い、海成分として光学純度９８．０％のポリ−Ｌ−乳酸を用い、海／島＝２０／８０の複合比率にて、島成分数７０、ホール数１２の海島型複合用口金を用いて複合紡糸機にて紡糸温度２５０℃、引き取り速度１５００ｍ／分で巻き取った。続いて、該未延伸糸を通常のホットロール−ホットロール系延伸機を用いて延伸温度８０℃、熱セット温度１２０℃で延伸糸の伸度が３５％となるように延伸倍率を合わせて延伸を行い、５６ｄｔｅｘ−１２ｆｉｌの延伸糸を得た。得られた延伸糸の糸物性を表１に示す。

得られた延伸糸を２本合糸した後、２００ｔ／ｍの甘撚を施し、経糸および緯糸に使用して平織物を製織し、９５℃の熱水で精練した後、１６０℃で乾熱セットを行い、さらに９８℃の炭酸ソーダ３％水溶液で減量加工し、次いで湿熱１２５℃で染色、乾熱１６０℃で仕上げセットを行った。得られた織物特性について評価した結果を表１に示す。

実施例１では複合状態安定性、製糸性、延伸性が良好であり、また得られた織物はソフト感、発色性が良好なものであった。

一方、比較例１は海成分として５−ナトリウムスルホイソフタル酸4.5モル％共重合した極限粘度［η］が０．５６のポリエチレンテレフタレートを用い、実施例１と同様の口金、複合紡糸機を用いて紡糸温度２８０℃、引き取り速度１５００ｍ／分で巻き取り、得られた未延伸糸を実施例１と同様の方法で延伸糸を得た。得られた延伸糸を実施例１と同様の方法で製織、加工を行い織物を得た。延伸糸物性と織物について評価した結果を表１に示す。製糸性、延伸性が良くなく、発色性の劣る織物しか得られなかった。

実施例２〜４、比較例２〜３
海／島複合比率を表２に示すように変更し、実施例１と同様の方法にて延伸糸および織物を得た。得られた延伸糸物性、織物評価の結果を表２に示す。

実施例２および３では複合状態安定性、製糸性、延伸性が良好であり、得られた織物はソフト感、発色性が良好なものであった。

実施例４では複合状態安定性、製糸性、延伸性が良好であり、得られた織物はソフト感が良好なものであった。

一方、比較例２は、海成分の複合比率５％と低いため、海成分を溶解除去しても海成分が完全に分解していない複合異常が観察され、この複合異常が発生することによりソフト感に劣る織物しか得られなかった。

また、比較例３では海成分の複合比率５５％と高いため、製糸性、延伸性が若干劣ると共に、海成分除去によって繊維間の空隙が大きく形成されることによってふかついたタッチの織物しか得られなかった。

実施例５〜１０
島成分数を表２のように変更し、ホール数３６の海島複合用口金を用いて複合比率２０／８０で実施例１と同様の方法で紡糸、延伸を行い、８４ｄｔｅｘ−３６ｆｉｌの延伸糸を得た。得られた延伸糸の糸物性を表３に示す。

得られた延伸糸を実施例１と同様の方法で製織、加工を行い、得られた織物特性について評価した結果を表３に示す。

いずれの実施例においても、複合状態安定性、製糸性、延伸性や風合い特性は良好なものであったが、実施例６〜８では島成分繊度と原糸強度とのバランスが良く特に風合い特性の優れた織物を得ることが出来た。

Claims (3)

1. 海成分ポリマがポリ乳酸で構成され、島成分ポリマがポリプロピレンテレフタレートで構成されている海島型複合繊維であって、海成分／島成分の複合比率が１０／９０〜５０／５０、原糸強度が３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることを特徴とする海島型複合繊維。
2. 島成分の単糸繊度が０．０１〜１ｄｔｅｘであることを特徴とする請求項１に記載の海島型複合繊維。
3. 島成分が３〜１００個であることを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の海島型複合繊維。